JP2621677B2 - 連続鋳造方法及びその装置 - Google Patents
連続鋳造方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶鋼を連続鋳造する方法
及びその装置に関する。特に、溶鋼を電磁攪拌して連続
鋳造する方法及びその装置に関する。
及びその装置に関する。特に、溶鋼を電磁攪拌して連続
鋳造する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】鋼の連
続鋳造において、凝固組織を等軸晶とし最終凝固部の中
心偏析を防止する方法として低温鋳造法と電磁攪拌法が
ある。低温鋳造法は、液体金属鋳造時に溶湯の過熱度を
出来るだけ小さくすることにより、不均質核生成を容易
にするものである。本方法では、粒状等軸晶の組織が得
られ、最も簡単な凝固組織改質法として知られている。
続鋳造において、凝固組織を等軸晶とし最終凝固部の中
心偏析を防止する方法として低温鋳造法と電磁攪拌法が
ある。低温鋳造法は、液体金属鋳造時に溶湯の過熱度を
出来るだけ小さくすることにより、不均質核生成を容易
にするものである。本方法では、粒状等軸晶の組織が得
られ、最も簡単な凝固組織改質法として知られている。
【０００３】電磁攪拌法は、溶湯流動を強制的に凝固界
面近傍に発生させることでデンドライトア−ムを分断
し、等軸晶組織を得ようとするものである。電磁攪拌法
には、リニアモ−タ−型、旋回型、静磁場通電型等があ
る。リニヤ−モ−タ−型、旋回型については移動磁界が
溶湯に付加され、溶湯中に発生する渦電流と付加された
磁界との相互作用により溶湯が強制的に流動される。静
磁場通電型では、静磁場を溶湯に付加した状態で電流を
定常的に供給することでロ−レンツ力が得られる。
面近傍に発生させることでデンドライトア−ムを分断
し、等軸晶組織を得ようとするものである。電磁攪拌法
には、リニアモ−タ−型、旋回型、静磁場通電型等があ
る。リニヤ−モ−タ−型、旋回型については移動磁界が
溶湯に付加され、溶湯中に発生する渦電流と付加された
磁界との相互作用により溶湯が強制的に流動される。静
磁場通電型では、静磁場を溶湯に付加した状態で電流を
定常的に供給することでロ−レンツ力が得られる。
【０００４】図１０は、旋回型電磁攪拌装置で連続鋳造
鋳型内メニスカス近傍の溶鋼を、鋳型の内周面に添って
攪拌する状況を示す説明図である。連続鋳造鋳型２１の
外側で且つ溶鋼のメニスカスを含む高さの位置に、連続
鋳造鋳型２１を取り囲んで電磁攪拌用コイル２２が配置
される。電磁コイル２２により鋳型内に回転磁場を生成
することによって溶鋼が攪拌される。この攪拌によって
鋳型２１の内周面に添って生成されるデンドライトアー
ムが分断され、等軸晶組織が得られる。
鋳型内メニスカス近傍の溶鋼を、鋳型の内周面に添って
攪拌する状況を示す説明図である。連続鋳造鋳型２１の
外側で且つ溶鋼のメニスカスを含む高さの位置に、連続
鋳造鋳型２１を取り囲んで電磁攪拌用コイル２２が配置
される。電磁コイル２２により鋳型内に回転磁場を生成
することによって溶鋼が攪拌される。この攪拌によって
鋳型２１の内周面に添って生成されるデンドライトアー
ムが分断され、等軸晶組織が得られる。
【０００５】しかしながら上述したような等軸晶率を向
上させるためには、電磁攪拌力を上げなければならな
い。電磁攪拌力を上げると、図１０に示すように鋳型周
辺部の溶鋼が遠心力で持ち上げられるので、連続鋳造用
鋳型２１内の溶鋼２３の上にある潤滑用パウダーのパウ
ダープール２４のプールの厚さは鋳型周辺部で薄くな
り、溶鋼中に未溶融のパウダー２５が巻き込まれ、ノロ
カミ疵が発生する。また、パウダープールが流動して空
気を巻き込むので、パウダーが鋳型２１と凝固シェルと
の間に不均一に流入する結果、部分的に凝固速度が遅く
なって、鋳片表面にタテワレ疵が発生する。さらに、電
磁攪拌装置を用いて凝固シェル前面で溶鋼流を生じさせ
ると、デンドライト樹間の濃化溶鋼が洗浄されるため負
偏析帯が生じるという問題もあった。
上させるためには、電磁攪拌力を上げなければならな
い。電磁攪拌力を上げると、図１０に示すように鋳型周
辺部の溶鋼が遠心力で持ち上げられるので、連続鋳造用
鋳型２１内の溶鋼２３の上にある潤滑用パウダーのパウ
ダープール２４のプールの厚さは鋳型周辺部で薄くな
り、溶鋼中に未溶融のパウダー２５が巻き込まれ、ノロ
カミ疵が発生する。また、パウダープールが流動して空
気を巻き込むので、パウダーが鋳型２１と凝固シェルと
の間に不均一に流入する結果、部分的に凝固速度が遅く
なって、鋳片表面にタテワレ疵が発生する。さらに、電
磁攪拌装置を用いて凝固シェル前面で溶鋼流を生じさせ
ると、デンドライト樹間の濃化溶鋼が洗浄されるため負
偏析帯が生じるという問題もあった。
【０００６】また、特開平２−７０３６１号公報には、
溶融金属に対して鉛直方向で且つ上向きに磁場を加える
ために、連続鋳造用鋳型外周に電磁コイルが設置され、
導電性円環が溶融金属メニスカスの近傍に設置されてい
る。しかし、この方法においても、ノロカミ疵やタテワ
レ疵の発生を充分に防止することが出来ない。
溶融金属に対して鉛直方向で且つ上向きに磁場を加える
ために、連続鋳造用鋳型外周に電磁コイルが設置され、
導電性円環が溶融金属メニスカスの近傍に設置されてい
る。しかし、この方法においても、ノロカミ疵やタテワ
レ疵の発生を充分に防止することが出来ない。
【０００７】本発明は上記のような問題点の解決を図っ
たものであり、ノロカミ疵やタテワレ疵が発生すること
なしに等軸晶率を上げることの出来る連続鋳造方法及び
その装置を提供することを目的とする。
たものであり、ノロカミ疵やタテワレ疵が発生すること
なしに等軸晶率を上げることの出来る連続鋳造方法及び
その装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するための本発明による連続鋳造方法は、電磁攪拌用コ
イルを連続鋳造用鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置
または電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの
位置となるように設け、前記電磁攪拌用コイルに基づく
移動磁界によって、前記鋳型内の潤滑用パウダーで覆わ
れた溶鋼を水平方向に旋回流動させて連続鋳造するに際
し、メニスカスを含む高さでもって、前記鋳型と電磁攪
拌用コイルとの間に強磁性体のスクリーンを設け、この
スクリーンによってメニスカス位置の移動磁界の磁束を
遮断することを特徴とするものである。
するための本発明による連続鋳造方法は、電磁攪拌用コ
イルを連続鋳造用鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置
または電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの
位置となるように設け、前記電磁攪拌用コイルに基づく
移動磁界によって、前記鋳型内の潤滑用パウダーで覆わ
れた溶鋼を水平方向に旋回流動させて連続鋳造するに際
し、メニスカスを含む高さでもって、前記鋳型と電磁攪
拌用コイルとの間に強磁性体のスクリーンを設け、この
スクリーンによってメニスカス位置の移動磁界の磁束を
遮断することを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明による連続鋳造装置は、連続
鋳造用鋳型と、該鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置
または電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの
位置となるように設けられ、前記鋳型内の潤滑用パウダ
ーで覆われた溶鋼を水平方向に旋回流動させる電磁攪拌
用コイルと、メニスカスを含む高さでもって、前記鋳型
と電磁攪拌用コイルとの間に設けられた強磁性体のスク
リーンとからなることを特徴とするものである。
鋳造用鋳型と、該鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置
または電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの
位置となるように設けられ、前記鋳型内の潤滑用パウダ
ーで覆われた溶鋼を水平方向に旋回流動させる電磁攪拌
用コイルと、メニスカスを含む高さでもって、前記鋳型
と電磁攪拌用コイルとの間に設けられた強磁性体のスク
リーンとからなることを特徴とするものである。
【００１０】本発明に係る連続鋳造装置は、連続鋳造用
鋳型、電磁攪拌用コイルと強磁性体のスクリーンからな
る。電磁攪拌用コイルは鋳型内上部の溶鋼を旋回流動さ
せるために、鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置また
は電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの位置
となるように設けられている。スクリーンはメニスカス
を含む高さでもって、鋳型と電磁攪拌用コイルとの間に
設けられている。
鋳型、電磁攪拌用コイルと強磁性体のスクリーンからな
る。電磁攪拌用コイルは鋳型内上部の溶鋼を旋回流動さ
せるために、鋳型外側のメニスカスを含む高さ位置また
は電磁攪拌用コイルの上端がメニスカス直下高さの位置
となるように設けられている。スクリーンはメニスカス
を含む高さでもって、鋳型と電磁攪拌用コイルとの間に
設けられている。
【００１１】上記のようなスクリ−ンが設けられている
理由は以下のとおりである。中心偏析の無い鋳片を得る
ために、旋回型電磁攪拌装置により溶鋼に大きな攪拌力
を付与して等軸晶率を高めようとすると、鋳型周辺部の
溶鋼が遠心力により持ち上がるので溶鋼の上にあるパウ
ダープールのプール厚が鋳型周辺部で薄くなる。このプ
ール厚が鋳型周辺部で薄くなるために鋳片にノロカミ疵
やタテワレ疵が発生する。したがって、大きな攪拌力を
維持しつつ、しかもパウダープールのプール厚さが薄く
ならないようにするためには、メニスカス周辺の溶鋼の
攪拌力のみを弱めてやればよい。パウダープールの周縁
部の盛り上がりが防止される。メニスカス周辺部分の攪
拌力を弱めるためには、メニスカス周辺部分に作用する
磁束が吸収されればよい。本発明に係る連続鋳造装置で
は、電磁攪拌用コイルと連続鋳造用鋳型との間でかつメ
ニスカスを含む高さの位置に、鋳型を囲むように純鉄や
鋼等の強磁性体のスクリ−ンが配置される。メニスカス
部分を通る磁束が遮蔽される。
理由は以下のとおりである。中心偏析の無い鋳片を得る
ために、旋回型電磁攪拌装置により溶鋼に大きな攪拌力
を付与して等軸晶率を高めようとすると、鋳型周辺部の
溶鋼が遠心力により持ち上がるので溶鋼の上にあるパウ
ダープールのプール厚が鋳型周辺部で薄くなる。このプ
ール厚が鋳型周辺部で薄くなるために鋳片にノロカミ疵
やタテワレ疵が発生する。したがって、大きな攪拌力を
維持しつつ、しかもパウダープールのプール厚さが薄く
ならないようにするためには、メニスカス周辺の溶鋼の
攪拌力のみを弱めてやればよい。パウダープールの周縁
部の盛り上がりが防止される。メニスカス周辺部分の攪
拌力を弱めるためには、メニスカス周辺部分に作用する
磁束が吸収されればよい。本発明に係る連続鋳造装置で
は、電磁攪拌用コイルと連続鋳造用鋳型との間でかつメ
ニスカスを含む高さの位置に、鋳型を囲むように純鉄や
鋼等の強磁性体のスクリ−ンが配置される。メニスカス
部分を通る磁束が遮蔽される。
【００１２】図７は、電磁攪拌用コイルに流す電流の周
波数が５０Ｈｚのときの磁束を遮蔽する物質の厚さと、
磁束密度の減衰率との関係を示す図である。図中で、Ａ
は空気、Ｂは１０００℃のオ−ステナイト系ステンレス
鋼、Ｃは銅、Ｄは３０℃の鉄の場合を示す。純鉄や鋼等
の強磁性体を使用する場合には、１０〜２５ｍｍ程度の
厚さの板材で遮蔽すれば、磁束はほとんど通過しない。
電磁攪拌用コイルに流す電流の周波数は、銅板のモール
ドでの磁束減衰を防止するため、２〜２０Ｈｚ程度の低
周波電源を用いるのが好ましいが、強磁性体が磁束を吸
収する度合については図７と同様である。
波数が５０Ｈｚのときの磁束を遮蔽する物質の厚さと、
磁束密度の減衰率との関係を示す図である。図中で、Ａ
は空気、Ｂは１０００℃のオ−ステナイト系ステンレス
鋼、Ｃは銅、Ｄは３０℃の鉄の場合を示す。純鉄や鋼等
の強磁性体を使用する場合には、１０〜２５ｍｍ程度の
厚さの板材で遮蔽すれば、磁束はほとんど通過しない。
電磁攪拌用コイルに流す電流の周波数は、銅板のモール
ドでの磁束減衰を防止するため、２〜２０Ｈｚ程度の低
周波電源を用いるのが好ましいが、強磁性体が磁束を吸
収する度合については図７と同様である。
【００１３】
【実施例】本発明の連続鋳造装置を図１に基づいて説明
する。
する。
【００１４】連続鋳造用鋳型１は、一番外側にある外筒
２と、外筒２に挿入された内筒３と、内筒３に挿入さ
れ、溶鋼と接触して溶鋼から凝固シェルを形成させる円
筒モールド４とから構成されている。内筒３と円筒モー
ルド４との間には、冷却水通路５が設けられており、常
時冷却水で円筒モールド４は冷却されている。連続鋳造
用鋳型１の外筒２の内筒３と接する部分にリング状の凹
部６が設けられている。この凹部６に電磁攪拌用コイル
７が装着される。内筒３は上方部分と下方部分からなっ
ている。内筒３の上方部分は強磁性体であるＳＳ４１等
の普通鋼からなるスクリーン８である。内筒３の下方部
分はステンレス鋼から出来ている。上方部分の普通鋼と
下方部分のステンレス鋼の接続は、溶接で接合される。
本実施例では、該強磁性体のスクリ−ンは、鋳型の上端
から下方２００ｍｍの高さの範囲に設けられている。す
なわち、メニスカス１２の高さを中心にして上下１００
ｍｍの範囲に設けられている。
２と、外筒２に挿入された内筒３と、内筒３に挿入さ
れ、溶鋼と接触して溶鋼から凝固シェルを形成させる円
筒モールド４とから構成されている。内筒３と円筒モー
ルド４との間には、冷却水通路５が設けられており、常
時冷却水で円筒モールド４は冷却されている。連続鋳造
用鋳型１の外筒２の内筒３と接する部分にリング状の凹
部６が設けられている。この凹部６に電磁攪拌用コイル
７が装着される。内筒３は上方部分と下方部分からなっ
ている。内筒３の上方部分は強磁性体であるＳＳ４１等
の普通鋼からなるスクリーン８である。内筒３の下方部
分はステンレス鋼から出来ている。上方部分の普通鋼と
下方部分のステンレス鋼の接続は、溶接で接合される。
本実施例では、該強磁性体のスクリ−ンは、鋳型の上端
から下方２００ｍｍの高さの範囲に設けられている。す
なわち、メニスカス１２の高さを中心にして上下１００
ｍｍの範囲に設けられている。
【００１５】内筒３と電磁攪拌コイル７との間にスクリ
−ンを入れるのに十分な隙間があれば、図２に示すよう
に、ステンレス内筒の外側に普通鋼製スクリーンを鉢巻
き状に巻き付け、埋め込みボルト等で固定しても良い。
このようにスクリーン８を、モールド４とコイル７との
間に設置するとスクリーンに吸収された電磁エネルギー
は熱になるが、このスクリーン８はモールド４、内筒
３、コイル７とともに水で冷却されているため、スクリ
ーンが過熱されることは無い。スクリ−ンの材質として
は純鉄、普通鋼、フェライト、コバルト、ニッケル等が
使用される。
−ンを入れるのに十分な隙間があれば、図２に示すよう
に、ステンレス内筒の外側に普通鋼製スクリーンを鉢巻
き状に巻き付け、埋め込みボルト等で固定しても良い。
このようにスクリーン８を、モールド４とコイル７との
間に設置するとスクリーンに吸収された電磁エネルギー
は熱になるが、このスクリーン８はモールド４、内筒
３、コイル７とともに水で冷却されているため、スクリ
ーンが過熱されることは無い。スクリ−ンの材質として
は純鉄、普通鋼、フェライト、コバルト、ニッケル等が
使用される。
【００１６】電磁攪拌コイル７としては、３相２極、外
径５６１ｍｍ、内径３５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、コイ
ル容量ｍａｘ．１０００Ｇａｕｓのものを使用した。本
ｅｘａｍｐｌｅでは、コイル７として３相２極のものを
使用したが２相２極、３相４極のものでも良い。
径５６１ｍｍ、内径３５０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、コイ
ル容量ｍａｘ．１０００Ｇａｕｓのものを使用した。本
ｅｘａｍｐｌｅでは、コイル７として３相２極のものを
使用したが２相２極、３相４極のものでも良い。
【００１７】図９（ａ）〜（ｃ）に溶鋼を旋回流動させ
るコイルの磁束分布を示す。図９（ａ）は３相４極、図
９（ｂ）は３相２極、図９（ｃ）は２相２極の場合であ
る。
るコイルの磁束分布を示す。図９（ａ）は３相４極、図
９（ｂ）は３相２極、図９（ｃ）は２相２極の場合であ
る。
【００１８】次に、本連続鋳造装置を使用した鋼材の製
造方法について説明する。図３は、本発明に係る鋳型上
部から下方への距離と磁束密度との関係を示す図であ
る。電磁攪拌用コイル７に１００Ａおよび２００Ａの電
流を流し、鋳型上端から下方に向かって磁束密度がどの
ように変化するかを調べた。図中で、スクリーンがある
場合で電流が１００Ａの時を□で、２００Ａの時を■で
示す。スクリーンがない場合で電流が１００Ａの時を○
で、２００Ａの時を●で示す。強磁性体のスクリーンで
磁束を遮断しない場合には、鋳型の上端から１００ｍ
ｍ、すなわちパウダー９が接している溶鋼１０のメニス
カス近傍から磁束密度が大きくなっている。これに対し
て、スクリーンで磁束を遮断した場合には鋳型上端から
２００ｍｍのところまで磁束密度が低く、それから下方
は攪拌力を得るのに十分な磁束密度になっている。
造方法について説明する。図３は、本発明に係る鋳型上
部から下方への距離と磁束密度との関係を示す図であ
る。電磁攪拌用コイル７に１００Ａおよび２００Ａの電
流を流し、鋳型上端から下方に向かって磁束密度がどの
ように変化するかを調べた。図中で、スクリーンがある
場合で電流が１００Ａの時を□で、２００Ａの時を■で
示す。スクリーンがない場合で電流が１００Ａの時を○
で、２００Ａの時を●で示す。強磁性体のスクリーンで
磁束を遮断しない場合には、鋳型の上端から１００ｍ
ｍ、すなわちパウダー９が接している溶鋼１０のメニス
カス近傍から磁束密度が大きくなっている。これに対し
て、スクリーンで磁束を遮断した場合には鋳型上端から
２００ｍｍのところまで磁束密度が低く、それから下方
は攪拌力を得るのに十分な磁束密度になっている。
【００１９】溶鋼に加えられる最大の磁束密度は２００
〜８００ガウスが好ましい。図４（ａ）〜図４（ｃ）
は、本発明の連続鋳造装置を使用して、機械構造用炭素
鋼鋼材Ｓ４５Ｃ相当の成分でサイズが１７０φのビレッ
トを鋳造速度１．８ｍ／分で鋳造した時の、鋳片の内
質、表面品質との関係を示す図である。該成分含有量は
重量％で、炭素０．４５％，マンガン０．８％であっ
た。
〜８００ガウスが好ましい。図４（ａ）〜図４（ｃ）
は、本発明の連続鋳造装置を使用して、機械構造用炭素
鋼鋼材Ｓ４５Ｃ相当の成分でサイズが１７０φのビレッ
トを鋳造速度１．８ｍ／分で鋳造した時の、鋳片の内
質、表面品質との関係を示す図である。該成分含有量は
重量％で、炭素０．４５％，マンガン０．８％であっ
た。
【００２０】図４（ａ）は、電磁攪拌コイルの電流と内
質としての等軸晶面積率との関係を示す図である。等軸
晶面積率は、鋳片断面を塩酸処理してマクロ組織をだ
し、等軸晶の堆積厚みを測定し、鋳片の断面積に対する
等軸晶組織の面積の比率を求めたものである。図中の符
合は、鋼の液相線からの過熱度ΔＴ（℃）とスクリ−ン
の有無でもって識別したものであり、表１に示される。
質としての等軸晶面積率との関係を示す図である。等軸
晶面積率は、鋳片断面を塩酸処理してマクロ組織をだ
し、等軸晶の堆積厚みを測定し、鋳片の断面積に対する
等軸晶組織の面積の比率を求めたものである。図中の符
合は、鋼の液相線からの過熱度ΔＴ（℃）とスクリ−ン
の有無でもって識別したものであり、表１に示される。
【００２１】
【表１】
【００２２】一般に、鋳造された鋳片の内部清浄度を高
めるには、ΔＴが２０℃程度以上がよいとされ、逆に等
軸晶面積率はΔＴを上げると下がるといわれている。本
発明の製造方法においては、ΔＴを上げても等軸晶面積
率は下がらないので、等軸晶面積率が大きくかつ内部清
浄度の高い鋼が得られる。
めるには、ΔＴが２０℃程度以上がよいとされ、逆に等
軸晶面積率はΔＴを上げると下がるといわれている。本
発明の製造方法においては、ΔＴを上げても等軸晶面積
率は下がらないので、等軸晶面積率が大きくかつ内部清
浄度の高い鋼が得られる。
【００２３】図４（ｂ）は、電磁攪拌コイルの電流とタ
テワレ評点との関係を示す図である。タテワレ評点は、
鋳片表面を軽塩酸処理し、表出したタテワレの長さ合計
値を求め、その総長さを検査したビレットの長さで除し
た値（ｍｍ／ｍ）である。図中、○はスクリ−ン有りの
場合を、●はスクリ−ン無しの場合を示す。
テワレ評点との関係を示す図である。タテワレ評点は、
鋳片表面を軽塩酸処理し、表出したタテワレの長さ合計
値を求め、その総長さを検査したビレットの長さで除し
た値（ｍｍ／ｍ）である。図中、○はスクリ−ン有りの
場合を、●はスクリ−ン無しの場合を示す。
【００２４】図４（ｃ）は、電磁攪拌コイルの電流とノ
ロカミ評点との関係を示す図である。ノロカミ評点は、
鋳片の外面を１ｍｍ切削し、切削面に表れる、未溶融も
しくは溶融パウダーの噛み込み個数を求め、その総個数
を検査したビレットの長さで除した値（個／ｍ）であ
る。図中、○はスクリ−ン有りの場合を、●はスクリ−
ン無しの場合を示す。
ロカミ評点との関係を示す図である。ノロカミ評点は、
鋳片の外面を１ｍｍ切削し、切削面に表れる、未溶融も
しくは溶融パウダーの噛み込み個数を求め、その総個数
を検査したビレットの長さで除した値（個／ｍ）であ
る。図中、○はスクリ−ン有りの場合を、●はスクリ−
ン無しの場合を示す。
【００２５】図４（ｂ）と第４図（ｃ）から分かるよう
に、ノロカミ評点（個／ｍ）と縦割れ評点（ｍｍ／ｍ）
とも、電流値、すなわち攪拌力を上げても評点が悪くな
ることはない。すなわち、図４（ａ）に示す等軸晶面積
率は従来の電磁攪拌と同一レベルの状態で、鋳片内質を
向上させる事が出来ることが示される。
に、ノロカミ評点（個／ｍ）と縦割れ評点（ｍｍ／ｍ）
とも、電流値、すなわち攪拌力を上げても評点が悪くな
ることはない。すなわち、図４（ａ）に示す等軸晶面積
率は従来の電磁攪拌と同一レベルの状態で、鋳片内質を
向上させる事が出来ることが示される。
【００２６】図５は、本発明の連続鋳造磁装置を用い
て、コイル電流３００アンペア（Ａ）で電磁攪拌して製
造した時のビレットの半径方向の炭素の濃度分布を示す
図である。ビレットの断面寸法は１７０φ、鋳造速度は
鋳造速度１．５ｍ／分であった。図中、○はスクリ−ン
有りの場合を、●はスクリ−ン無しの場合を示す。一般
に電磁攪拌装置を用いて凝固前面の溶鋼を流動させる
と、固相前面の濃化溶鋼が持ち去られるために、負偏析
帯が生ずる。この負偏析帯が生ずると、半径方向の材質
特性が変化するため、塑性加工をした場合には、加工後
の寸法が一定しないという問題があった。例えば、鋼材
の硬度が負偏析帯で低下するため、加工後の寸法が一定
しない。図５の○が示すように、本発明のスクリーンを
用いた連続鋳造装置を用いた場合は、この負偏析が軽減
され、表層下均質度の高い鋳片が製造される。
て、コイル電流３００アンペア（Ａ）で電磁攪拌して製
造した時のビレットの半径方向の炭素の濃度分布を示す
図である。ビレットの断面寸法は１７０φ、鋳造速度は
鋳造速度１．５ｍ／分であった。図中、○はスクリ−ン
有りの場合を、●はスクリ−ン無しの場合を示す。一般
に電磁攪拌装置を用いて凝固前面の溶鋼を流動させる
と、固相前面の濃化溶鋼が持ち去られるために、負偏析
帯が生ずる。この負偏析帯が生ずると、半径方向の材質
特性が変化するため、塑性加工をした場合には、加工後
の寸法が一定しないという問題があった。例えば、鋼材
の硬度が負偏析帯で低下するため、加工後の寸法が一定
しない。図５の○が示すように、本発明のスクリーンを
用いた連続鋳造装置を用いた場合は、この負偏析が軽減
され、表層下均質度の高い鋳片が製造される。
【００２７】図６は、図５の負偏析の最大値と本発明の
効果の関係を示す図である。図中の符号は、鋳造速度Ｖ
ｃ（ｍ／分）とスクリーンの有無でもって識別したもの
であり、表２に示される。
効果の関係を示す図である。図中の符号は、鋳造速度Ｖ
ｃ（ｍ／分）とスクリーンの有無でもって識別したもの
であり、表２に示される。
【００２８】
【表２】
【００２９】図６の□、△、○から分かるように、スク
リ−ンを使用した場合には、［Ｃ］の最大負偏析度は、
実用上無害である０．９２以上となっている。図３
（ａ）〜（ｃ）と組み合わせて判断すれば、鋳片内質が
より優れていて、表層下均質度が高い鋳片が製造される
ことがわかる。
リ−ンを使用した場合には、［Ｃ］の最大負偏析度は、
実用上無害である０．９２以上となっている。図３
（ａ）〜（ｃ）と組み合わせて判断すれば、鋳片内質が
より優れていて、表層下均質度が高い鋳片が製造される
ことがわかる。
【００３０】図８は、メニスカスからの距離と攪拌流速
との関係を示した図である。図中の符合は、鋳造速度
（ｍ／分）とスクリ−ンの有無でもって識別したもので
あり、表２に示されたものと同じである。攪拌流速は下
記の数１で表される。
との関係を示した図である。図中の符合は、鋳造速度
（ｍ／分）とスクリ−ンの有無でもって識別したもので
あり、表２に示されたものと同じである。攪拌流速は下
記の数１で表される。
【００３１】
【数１】
【００３２】図中のＡは流速の上限を、Ｂは流速の下限
を示す。メニスカス部分では２５〜５０ｃｍ／ｓｅｃが
好ましい。５０ｃｍ／ｓｅｃを超えるとスラグスポット
が発生し、２５ｃｍ／ｓｅｃより小さいとブローホール
が発生しやすくなるからである。
を示す。メニスカス部分では２５〜５０ｃｍ／ｓｅｃが
好ましい。５０ｃｍ／ｓｅｃを超えるとスラグスポット
が発生し、２５ｃｍ／ｓｅｃより小さいとブローホール
が発生しやすくなるからである。
【００３３】メニスカスの直下では攪拌流速を７０ｃｍ
／ｓｅｃ以下にするのが望ましい。７０ｃｍ／ｓｅｃを
超えると、鋳型周辺部の溶鋼が遠心力で持ち上げられる
量が増大し、溶鋼上のパウダ−プ−ルの厚さが薄くな
る。溶鋼中に未溶融のパウダ−が巻き込まれ、ノロカミ
疵が発生する。メニスカスより０．２ｍ下方では３０〜
４５ｃｍ／ｓｅｃが好ましい。この範囲ではホワイトバ
ンドも発生しない。
／ｓｅｃ以下にするのが望ましい。７０ｃｍ／ｓｅｃを
超えると、鋳型周辺部の溶鋼が遠心力で持ち上げられる
量が増大し、溶鋼上のパウダ−プ−ルの厚さが薄くな
る。溶鋼中に未溶融のパウダ−が巻き込まれ、ノロカミ
疵が発生する。メニスカスより０．２ｍ下方では３０〜
４５ｃｍ／ｓｅｃが好ましい。この範囲ではホワイトバ
ンドも発生しない。
【００３４】
【発明の効果】本発明により、表面欠陥がなく、表層下
均質度が高く、しかも等軸晶率の高い鋳片が製造でき
る。
均質度が高く、しかも等軸晶率の高い鋳片が製造でき
る。
【図１】本発明の連続鋳造装置の一実施例を示す縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明の連続鋳造装置の他の実施例を示す縦断
面図である。
面図である。
【図３】本発明に係る鋳型上端から下方への距離と磁束
密度との関係を示す図である。
密度との関係を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係る電磁攪拌コイルの電流
と等軸晶面積率との関係を示す図である。（ｂ）は本発
明に係る電磁攪拌コイルの電流とタテワレ評点との関係
を示す図である。（ｃ）は本発明に係る電磁攪拌コイル
の電流とノロカミ評点との関係を示す図である。
と等軸晶面積率との関係を示す図である。（ｂ）は本発
明に係る電磁攪拌コイルの電流とタテワレ評点との関係
を示す図である。（ｃ）は本発明に係る電磁攪拌コイル
の電流とノロカミ評点との関係を示す図である。
【図５】本発明でのビレットの半径方向の炭素濃度分布
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明に係る電磁攪拌コイルの電流と負偏析の
最大値の関係を示す図である。
最大値の関係を示す図である。
【図７】本発明に係る遮蔽物の厚さと磁束密度の減衰率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図８】本発明に係るメニスカスからの距離と攪拌流速
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係わる溶鋼を旋回
流動させるコイルの磁束分布を模式的に示す図である。
流動させるコイルの磁束分布を模式的に示す図である。
【図１０】従来の旋回型電磁攪拌装置を示す模式図であ
る。
る。
１ 連続鋳造用鋳型 ２ 外筒 ３ 内筒 ４ 円筒モールド ７ 電磁攪拌用コイル ８ 普通鋼のスクリーン
Claims (2)
- 【請求項１】 電磁攪拌用コイルを連続鋳造用鋳型外側
のメニスカスを含む高さ位置または電磁攪拌用コイルの
上端がメニスカス直下高さの位置となるように設け、前
記電磁攪拌用コイルに基づく移動磁界によって、前記鋳
型内の潤滑用パウダーで覆われた溶鋼を水平方向に旋回
流動させて連続鋳造するに際し、メニスカスを含む高さ
でもって、前記鋳型と電磁攪拌用コイルとの間に強磁性
体のスクリーンを設け、このスクリーンによってメニス
カス位置の移動磁界の磁束を遮断することを特徴とする
連続鋳造方法。 - 【請求項２】 連続鋳造用鋳型と、該鋳型外側のメニス
カスを含む高さ位置または電磁攪拌用コイルの上端がメ
ニスカス直下高さの位置となるように設けられ、前記鋳
型内の潤滑用パウダーで覆われた溶鋼を水平方向に旋回
流動させる電磁攪拌用コイルと、メニスカスを含む高さ
でもって、前記鋳型と電磁攪拌用コイルとの間に設けら
れた強磁性体のスクリーンとからなることを特徴とする
連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056530A JP2621677B2 (ja) | 1990-03-23 | 1991-03-20 | 連続鋳造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434290 | 1990-03-23 | ||
| JP2-74342 | 1990-03-23 | ||
| JP3056530A JP2621677B2 (ja) | 1990-03-23 | 1991-03-20 | 連続鋳造方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220149A JPH04220149A (ja) | 1992-08-11 |
| JP2621677B2 true JP2621677B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=26397490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056530A Expired - Lifetime JP2621677B2 (ja) | 1990-03-23 | 1991-03-20 | 連続鋳造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621677B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409743B2 (ja) * | 1999-07-16 | 2003-05-26 | 住友金属工業株式会社 | 丸ビレット鋳片の連続鋳造方法 |
| JP6427945B2 (ja) * | 2014-05-09 | 2018-11-28 | 新日鐵住金株式会社 | ブルームの連続鋳造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3605865A (en) * | 1969-12-23 | 1971-09-20 | Getselev Zinovy N | Continuous casting apparatus with electromagnetic screen |
| JPS5717355A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for electromagnetic stirring of molten sheet within mold in slab continuous casting |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056530A patent/JP2621677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04220149A (ja) | 1992-08-11 |
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