JP2607333B2 - 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 - Google Patents
連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置Info
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- JP2607333B2 JP2607333B2 JP4159802A JP15980292A JP2607333B2 JP 2607333 B2 JP2607333 B2 JP 2607333B2 JP 4159802 A JP4159802 A JP 4159802A JP 15980292 A JP15980292 A JP 15980292A JP 2607333 B2 JP2607333 B2 JP 2607333B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造鋳型内溶鋼の流
動制御装置に関する。
動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造に際し、鋳片の未凝固部分を電
磁撹拌することによって、鋳片内部の偏析を軽減し、良
好な鋳片を得ることは、一般に行われている。例えば特
公昭６４−１０３０５号公報では鋳型の少なくとも１方
の長辺側のメニスカス近傍に、２つの電磁撹拌装置を対
向して設置し、長辺側に設置した電磁撹拌装置によっ
て、鋳型内溶鋼に巾方向の中心に向う流れを付与し、浸
漬ノズルからの溶鋼流の鋳型内溶鋼への浸透深さを浅く
して、良好な品質の鋳片を製造することが開示されてい
る。
磁撹拌することによって、鋳片内部の偏析を軽減し、良
好な鋳片を得ることは、一般に行われている。例えば特
公昭６４−１０３０５号公報では鋳型の少なくとも１方
の長辺側のメニスカス近傍に、２つの電磁撹拌装置を対
向して設置し、長辺側に設置した電磁撹拌装置によっ
て、鋳型内溶鋼に巾方向の中心に向う流れを付与し、浸
漬ノズルからの溶鋼流の鋳型内溶鋼への浸透深さを浅く
して、良好な品質の鋳片を製造することが開示されてい
る。
【０００３】又特開昭６４−２７７１号公報では浸漬ノ
ズルの左右吐出口からの溶鋼吐出流の強さに応じて移動
磁界を作用させて適正な大きさの湯面変動を実現して異
常な湯面変動にともなうモールドパウダー巻込み及び鋳
片の表面割れによる表面欠陥を防止することが開示され
ている。
ズルの左右吐出口からの溶鋼吐出流の強さに応じて移動
磁界を作用させて適正な大きさの湯面変動を実現して異
常な湯面変動にともなうモールドパウダー巻込み及び鋳
片の表面割れによる表面欠陥を防止することが開示され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】連続鋳造鋳型内の溶鋼
の流動は鋳片品質を左右する重要な要素である。本発明
は鋳型内のメニスカス流速を制御して表面性状の優れた
鋳片を得る連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置を提供す
るものである。
の流動は鋳片品質を左右する重要な要素である。本発明
は鋳型内のメニスカス流速を制御して表面性状の優れた
鋳片を得る連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置を提供す
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造鋳型
幅方向に２分割以上に区分された電磁コイルを、鋳造方
向の電磁コイル中心がメニスカス近傍に位置するように
設け、（ａ）鋳型中心から短辺に指向する撹拌パターン
と、（ｂ）鋳型短辺から中心に指向する撹拌パターンと
を選択可能に各電磁コイルの移動磁界の移動方向を独立
に制御可能で、かつ下記式を満足する移動磁界を印加し
て溶鋼に１０〜６０cm/secのメニスカス流速を得る制御
系を、前記電磁コイルに接続したことを特徴とする連続
鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置である。
幅方向に２分割以上に区分された電磁コイルを、鋳造方
向の電磁コイル中心がメニスカス近傍に位置するように
設け、（ａ）鋳型中心から短辺に指向する撹拌パターン
と、（ｂ）鋳型短辺から中心に指向する撹拌パターンと
を選択可能に各電磁コイルの移動磁界の移動方向を独立
に制御可能で、かつ下記式を満足する移動磁界を印加し
て溶鋼に１０〜６０cm/secのメニスカス流速を得る制御
系を、前記電磁コイルに接続したことを特徴とする連続
鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置である。
【０００６】以下本発明を詳述する。図１は本発明に係
る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断して示した図であ
る。鋳型は長辺鋳型銅板１−１，１−２と短辺鋳型銅板
１−３，１−４からなり、図示しないタンディッシュに
取付けられた浸漬ノズル２の下部が挿入されている。こ
の浸漬ノズル２の下部に設けられた吐出孔は鋳型短辺方
向に対向して浸漬ノズルの両側に１個ずつ開口している
が格別限定されない。
る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断して示した図であ
る。鋳型は長辺鋳型銅板１−１，１−２と短辺鋳型銅板
１−３，１−４からなり、図示しないタンディッシュに
取付けられた浸漬ノズル２の下部が挿入されている。こ
の浸漬ノズル２の下部に設けられた吐出孔は鋳型短辺方
向に対向して浸漬ノズルの両側に１個ずつ開口している
が格別限定されない。
【０００７】この浸漬ノズルを介してタンディッシュか
ら鋳型内に溶鋼３が注入されるが、浸漬ノズルから吐出
した吐出流５は短辺方向に向かい短辺に当って上，下に
別れ、上方に向かった溶鋼流は吐出反転流ａとなり、メ
ニスカス流６を形成する。一方下方に向かった溶鋼流ｂ
は下降流となる。
ら鋳型内に溶鋼３が注入されるが、浸漬ノズルから吐出
した吐出流５は短辺方向に向かい短辺に当って上，下に
別れ、上方に向かった溶鋼流は吐出反転流ａとなり、メ
ニスカス流６を形成する。一方下方に向かった溶鋼流ｂ
は下降流となる。
【０００８】本発明は鋳型の相対向する長辺側面１−
１，１−２の外側に鋳型幅方向に２分割以上に区分され
た撹拌用電磁コイル７−１，７−２が設けられ移動磁界
を発生する。又鋳型から離れた制御室１０に移動磁界の
方向を変える切換器と電流制御器が設けられ、交流電源
に導通される。図３のＬは電磁コイルのポールピッチで
ある。
１，１−２の外側に鋳型幅方向に２分割以上に区分され
た撹拌用電磁コイル７−１，７−２が設けられ移動磁界
を発生する。又鋳型から離れた制御室１０に移動磁界の
方向を変える切換器と電流制御器が設けられ、交流電源
に導通される。図３のＬは電磁コイルのポールピッチで
ある。
【０００９】本発明者らの実験によると浸漬ノズルから
注湯された溶鋼の凝固シェルへの衝突強さを確保しつ
つ、かつ吐出反転流により形成されるメニスカス流を一
定範囲に制御することは鋳片の表面性状向上に極めて有
効なる知見を得た。即ち本発明は鋳造方向の電磁コイル
中心が、メニスカス近傍に位置するように設けるが、好
ましくはメニスカス〜直下３００mm以内が良い。
注湯された溶鋼の凝固シェルへの衝突強さを確保しつ
つ、かつ吐出反転流により形成されるメニスカス流を一
定範囲に制御することは鋳片の表面性状向上に極めて有
効なる知見を得た。即ち本発明は鋳造方向の電磁コイル
中心が、メニスカス近傍に位置するように設けるが、好
ましくはメニスカス〜直下３００mm以内が良い。
【００１０】凝固シェルの表層を洗い流し、介在物や偏
析を除去するために、ある程度の溶鋼吐出流速は必要で
ある。さらに、メニスカスでの介在物捕捉防止のために
はメニスカス流のコントロールが必要である。即ち、溶
鋼吐出流をメニスカスからの距離別にみると図４とな
る。即ち、メニスカスから３００mmを臨界点とすること
ができる。従ってメニスカス流のみが存在するメニスカ
スから直下３００mm下までの範囲に電磁コイル中心を設
置し、メニスカス流のみをコントロールする。
析を除去するために、ある程度の溶鋼吐出流速は必要で
ある。さらに、メニスカスでの介在物捕捉防止のために
はメニスカス流のコントロールが必要である。即ち、溶
鋼吐出流をメニスカスからの距離別にみると図４とな
る。即ち、メニスカスから３００mmを臨界点とすること
ができる。従ってメニスカス流のみが存在するメニスカ
スから直下３００mm下までの範囲に電磁コイル中心を設
置し、メニスカス流のみをコントロールする。
【００１１】メニスカス流速が１０cm/sec未満の場合、
メニスカス流速が小さくなることにより、メニスカス部
への熱の供給量が減少してよどんだ状態となり、例えば
パウダーが凝固した固まりが生成して溶鋼中に巻き込ま
れ、凝固シェルに捕捉されて鋳片表面欠陥の原因となっ
たり、あるいはメニスカス部の溶鋼が凝固し皮が張った
ような状態となり、操業トラブルの原因となる。また逆
にメニスカス流速が６０cm/sec超では、溶鋼湯面の波立
ちが大きくなると共に、パウダーの削り込みが発生し、
パウダー性表面欠陥の原因となる。従って、本発明はメ
ニスカス流速を１０〜６０cm/secの範囲に制御する。
メニスカス流速が小さくなることにより、メニスカス部
への熱の供給量が減少してよどんだ状態となり、例えば
パウダーが凝固した固まりが生成して溶鋼中に巻き込ま
れ、凝固シェルに捕捉されて鋳片表面欠陥の原因となっ
たり、あるいはメニスカス部の溶鋼が凝固し皮が張った
ような状態となり、操業トラブルの原因となる。また逆
にメニスカス流速が６０cm/sec超では、溶鋼湯面の波立
ちが大きくなると共に、パウダーの削り込みが発生し、
パウダー性表面欠陥の原因となる。従って、本発明はメ
ニスカス流速を１０〜６０cm/secの範囲に制御する。
【００１２】ここでメニスカス流速と磁界移動速度との
関係について述べる。即ち磁界移動速度Ｖは（１）式で
表される。 Ｖ＝Ｃ1 ×Ｌ×ｆ＋Ｃ2 …………………（１） （Ｌ：コイルのポールピッチ、ｆ：磁界周波数、Ｃ1 ，
Ｃ2 ：調整係数） 又、メニスカス流速Ｖｐによって磁界移動速度を決定す
るため、磁界移動速度ＶはＶｐの関数となる。このと
き、関数は１次式（２）、又は２次式（３）で考える。 Ｖ＝ｆ（Ｖｐ）＝Ｃ3 ×Ｖｐ＋Ｃ4 …………………（２） ＝Ｃ3 ×Ｖｐ2 ＋Ｃ4 ×Ｖｐ＋Ｃ5 …………………（３） （１）式と（２）式又は（３）式を連立させてＶｐにつ
いて解くと、（４）式又は（５）式となる。 Ｖｐ＝Ｃ6 ×Ｌ×ｆ＋Ｃ7 …………………（４） ＝Ｃ6 ×Ｌ0.5 ×ｆ0.5 ＋Ｃ7 …………………（５） 又、Ｖ＝ｆ（Ｖｐ）を高次式で表すとＶｐは（６）式の
ようになる（Ｃ7 ＝１／次数）。 Ｖｐ＝Ｃ6 ×ＬC7×ｆC7＋Ｃ8 …………………（６）
関係について述べる。即ち磁界移動速度Ｖは（１）式で
表される。 Ｖ＝Ｃ1 ×Ｌ×ｆ＋Ｃ2 …………………（１） （Ｌ：コイルのポールピッチ、ｆ：磁界周波数、Ｃ1 ，
Ｃ2 ：調整係数） 又、メニスカス流速Ｖｐによって磁界移動速度を決定す
るため、磁界移動速度ＶはＶｐの関数となる。このと
き、関数は１次式（２）、又は２次式（３）で考える。 Ｖ＝ｆ（Ｖｐ）＝Ｃ3 ×Ｖｐ＋Ｃ4 …………………（２） ＝Ｃ3 ×Ｖｐ2 ＋Ｃ4 ×Ｖｐ＋Ｃ5 …………………（３） （１）式と（２）式又は（３）式を連立させてＶｐにつ
いて解くと、（４）式又は（５）式となる。 Ｖｐ＝Ｃ6 ×Ｌ×ｆ＋Ｃ7 …………………（４） ＝Ｃ6 ×Ｌ0.5 ×ｆ0.5 ＋Ｃ7 …………………（５） 又、Ｖ＝ｆ（Ｖｐ）を高次式で表すとＶｐは（６）式の
ようになる（Ｃ7 ＝１／次数）。 Ｖｐ＝Ｃ6 ×ＬC7×ｆC7＋Ｃ8 …………………（６）
【００１３】このとき、Ｌ，ｆと同様にＶｐに影響を与
えるコイル電流Ｉの変動は、Ｃ6 ，Ｃ8 の変化範囲に含
まれる。実際には０〜２５００mAの範囲で操業を行っ
た。ここで、メニスカス流速Ｖｐの適正値範囲（Ｖｐ
min ，Ｖｐmax ）と（６）式より（７）式が得られる。 Ｖｐmin ≦Ｃ6 ×ＬC7×ｆC7＋Ｃ8 ≦Ｖｐmax …………………（７） これを変形すると（８）式が得られる。 Ｃ9 ≦Ｌ×ｆ≦Ｃ10 …………………（８）
えるコイル電流Ｉの変動は、Ｃ6 ，Ｃ8 の変化範囲に含
まれる。実際には０〜２５００mAの範囲で操業を行っ
た。ここで、メニスカス流速Ｖｐの適正値範囲（Ｖｐ
min ，Ｖｐmax ）と（６）式より（７）式が得られる。 Ｖｐmin ≦Ｃ6 ×ＬC7×ｆC7＋Ｃ8 ≦Ｖｐmax …………………（７） これを変形すると（８）式が得られる。 Ｃ9 ≦Ｌ×ｆ≦Ｃ10 …………………（８）
【００１４】以上の導出より、Ｖ＝ｆ（Ｖｐ）の次数を
問わず（８）式が得られる。図５は横軸をＬ×ｆ、縦軸
をＶｐという１次式前提で示すが、これよりモールド電
磁撹拌装置のコイルピッチと磁界周波数の積Ｌ×ｆを５
０≦Ｌ×ｆ≦４００００（Ｌ：コイルピッチ（mm）、
ｆ：磁界周波数（Hz））とすれば、メニスカス流速を適
正に制御することが可能となる。
問わず（８）式が得られる。図５は横軸をＬ×ｆ、縦軸
をＶｐという１次式前提で示すが、これよりモールド電
磁撹拌装置のコイルピッチと磁界周波数の積Ｌ×ｆを５
０≦Ｌ×ｆ≦４００００（Ｌ：コイルピッチ（mm）、
ｆ：磁界周波数（Hz））とすれば、メニスカス流速を適
正に制御することが可能となる。
【００１５】メニスカス流速は、例えば溶鋼流中にサー
モアロイ製の円筒を装入し流れによる抵抗力Ｆを歪みゲ
ージで測定する。歪みと抵抗力は予め分銅を用いて検量
線を引き回帰式より定めることができる。図２に示す制
御部１０は、各電磁コイル７−１，７−２…を各別に移
動磁界の方向と強さを制御して、図６又は図８に示す撹
拌パターンを選択することができる。
モアロイ製の円筒を装入し流れによる抵抗力Ｆを歪みゲ
ージで測定する。歪みと抵抗力は予め分銅を用いて検量
線を引き回帰式より定めることができる。図２に示す制
御部１０は、各電磁コイル７−１，７−２…を各別に移
動磁界の方向と強さを制御して、図６又は図８に示す撹
拌パターンを選択することができる。
【００１６】
実施例１ 表１に示す鋳型条件及び電磁撹拌条件によって図６に示
す撹拌パターンを用いて連続鋳造して、表面欠陥の発生
率を調べた。その結果を図７に示す。（ａ）は従来例、
（ｂ）は本発明例である。
す撹拌パターンを用いて連続鋳造して、表面欠陥の発生
率を調べた。その結果を図７に示す。（ａ）は従来例、
（ｂ）は本発明例である。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】吐出反転流を減速する撹拌パタ−ンによ
り、メニスカス流速を１０〜３０cm/secの範囲に制御し
て表面欠陥の発生率は低下した。
り、メニスカス流速を１０〜３０cm/secの範囲に制御し
て表面欠陥の発生率は低下した。
【００２０】実施例２ 実施例１に示す鋳型条件及びコイル仕様により図８に示
す撹拌パターンを用いて連続鋳造して表面欠陥の発生率
を調べた。その結果を図９に示す。（ａ）は従来例、
（ｂ）は本発明例である。吐出反転流を加速する撹拌パ
ターンにより、メニスカス流速を４０〜６０cm/secの範
囲に制御して、表面欠陥の発生率は低下した。
す撹拌パターンを用いて連続鋳造して表面欠陥の発生率
を調べた。その結果を図９に示す。（ａ）は従来例、
（ｂ）は本発明例である。吐出反転流を加速する撹拌パ
ターンにより、メニスカス流速を４０〜６０cm/secの範
囲に制御して、表面欠陥の発生率は低下した。
【００２１】
【発明の効果】本発明によると連続鋳造の鋳型内溶鋼の
メニスカス流速を制御するので、表面性状に優れた鋳片
を得ることができる。
メニスカス流速を制御するので、表面性状に優れた鋳片
を得ることができる。
【図１】本発明の一部切欠き説明図である。
【図２】本発明の部分斜視図である。
【図３】本発明の部分平面図である。
【図４】単位体積当りの溶鋼吐出流の存在とメニスカス
とのグラフである。
とのグラフである。
【図５】磁界移動速度とＬ×ｆとのグラフである。
【図６】本発明の撹拌パターンである。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は表面欠陥発生率とメニスカ
ス流速とのグラフである。
ス流速とのグラフである。
【図８】本発明の他の撹拌パターンである。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は表面欠陥発生率とメニスカ
ス流速とのグラフである。
ス流速とのグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−75268（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−228645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−16840（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 連続鋳造鋳型幅方向に２分割以上に区分
された電磁コイルを、鋳造方向の電磁コイル中心がメニ
スカス近傍に位置するように設け、（ａ）鋳型中心から
短辺に指向する撹拌パターンと、（ｂ）鋳型短辺から中
心に指向する撹拌パターンとを選択可能に各電磁コイル
の移動磁界の移動方向を独立に制御可能で、かつ下記式
を満足する移動磁界を印加して溶鋼に１０〜６０cm/sec
のメニスカス流速を得る制御系を、前記電磁コイルに接
続したことを特徴とする連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159802A JP2607333B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159802A JP2607333B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06604A JPH06604A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2607333B2 true JP2607333B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15701579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4159802A Expired - Lifetime JP2607333B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607333B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4569320B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2010-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 極低炭素鋼スラブ鋳片の連続鋳造方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775270A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Electromagnetic stirring method for molten steel in mold in continuous casting plant |
| JPS5775268A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Electromagnetic stirring method for molten steel in mold in continuous casting plant |
| JPS5939454A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-03 | Nippon Steel Corp | 大断面ブル−ム連鋳機における電磁撹拌装置 |
| JPS60137558A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造機における電磁撹拌装置 |
| JPS6152969A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 連続鋳造溶鋼の電磁撹拌装置 |
| JPS61115654A (ja) * | 1984-11-10 | 1986-06-03 | Shinko Electric Co Ltd | 連続鋳造装置 |
| JPH0818117B2 (ja) * | 1986-07-10 | 1996-02-28 | 日本鋼管株式会社 | 連続鋳造における湯面変動の制御装置 |
| JPS6328702A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-06 | Takaaki Aoki | 自動車用の２ピ−ス型ホイ−ルとその製造法 |
| JPH07100222B2 (ja) * | 1986-10-20 | 1995-11-01 | 日本鋼管株式会社 | 連続鋳造用電磁攪拌装置 |
| JPS642771A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-06 | Nkk Corp | Molten steel flowing apparatus |
| JPH01228645A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造鋳型における凝固シェル表面の縦割れ防止方法 |
| JPH02258152A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造方法 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP4159802A patent/JP2607333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06604A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961203 |