JP2887625B2 - 連続鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タンディッシュ内の
溶鋼をモールド内に注入して鋳片を製造する連続鋳造装
置、詳しくは、モールド内に注入される溶鋼の流速を電
磁ブレーキにより制御する連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タンディッシュ内の溶鋼をモールド内に
注入して鋳片を製造する従来の連続鋳造装置の一例を図
８に示す。図８において、レードルからタンディッシュ
１内に移された溶鋼２は、タンディッシュ１内において
溶鋼中に含まれる介在物を浮上させた後、スライディン
グノズル７を開放し、浸漬ノズル３を通してモールド５
内に注入される。ここで、モールド５内の溶鋼２の表面
に浮遊しているモールドパウダー４は、周知のように、
溶鋼２の酸化防止や保温、および、非金属介在物を吸着
する働きをしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の連続
鋳造工程では、鋳片の生産性を向上させるために、溶鋼
の鋳込み速度が、Ｖｃ＝２．０ｍ／ｍｉｎを超える場合
も生じている。しかしながら、前記従来の連続鋳造装置
では、図８に示すように、浸漬ノズル３がモールド５の
中央部に鉛直に配設されているため、モールド５内に注
入された溶鋼２の鋳込み方向６への流速が、溶鋼２の鋳
込み速度Ｖｃに比例して高くなる傾向を有していた。

【０００４】このため、従来の連続鋳造装置では、溶鋼
中に含まれている介在物（特に、１００μｍ以下の介在
物）が、タンディッシュ１内で浮上する間がなくモール
ド５内に注入され、さらに、この介在物が鋳片内にその
ままトラップされて、欠陥を持った鋳片が製造されてし
まう不具合があった。

【０００５】このような介在物のトラップによる欠陥の
発生を防止するために、従来、図８に示すように、モー
ルド５の外側部に配設した電磁ブレーキ８を使用して、
モールド５内における溶鋼２の下向きの流れを極力抑え
込むように構成した装置や、大型のタンディッシュ１を
用いて、タンディッシュ１内での介在物の浮上を促進さ
せる方法等が提案されている。

【０００６】しかしながら、上記前者では、溶鋼の鋳込
み速度が、Ｖｃ＝２．０ｍ／ｍｉｎを超えるような高速
鋳造時におけるモールド５内での介在物の浮上が難し
く、あまり大きな効果が得られていない。

【０００７】また、上記後者では、タンディッシュ１の
大型化により、設備の大型化および耐火物原単価の上昇
等を招き、装置のコストアップにつながる不具合があ
る。

【０００８】本発明の課題は、注湯ノズルの形状および
電磁ブレーキの配置によりモールド内への溶鋼注入時に
おける溶鋼の流速を制御して、清浄度の高い鋳片を得る
ことのできる連続鋳造装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、タンディッシュ内の溶鋼を引抜方向を
上下方向とするモールド内に注入して鋳片を製造する連
続鋳造装置において、上記タンディッシュと上記モール
ドとの間に出口を上記モールド内溶鋼中に浸漬して配設
されて上記溶鋼の流路を形成する注湯ノズルを、上記タ
ンディッシュに接続される水平部と、上記モールドに挿
入される垂直部とで形成するとともに、この注湯ノズル
の水平部の流路の断面形状を、高さ寸法に対して幅寸法
が出口に至る程次第に大きくなるように形成し、上記注
湯ノズル内の溶鋼の流速を減速制御するアクチュエータ
として、上記注湯ノズルの水平部をその上下方向から挾
持するように磁極を配設した電磁ブレーキにより上記注
湯ノズル内の流動溶鋼に静磁場を印加する構成とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、上記注湯ノズルのタンディッ
シュに接続される部位が、水平部をなし、かつ、その流
路の断面形状が、高さ寸法に対して幅寸法が出口に至る
程次第に大きくなるように形成されているので、溶鋼の
吐出流速が減速されるとともに、上記注湯ノズルの水平
部をその上下方向から挾持するように磁極が配設された
電磁ブレーキにより、上記注湯ノズル内の流動溶鋼に静
磁場が印加されることによって、上記注湯ノズル内の溶
鋼の流速が所定の流速に制御される。また、本発明によ
れば、上記注湯ノズルの水平部の流路の天板に介在物が
付着して、溶鋼の清浄度を向上させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって詳細に説
明する。

【００１２】本発明による連続鋳造装置は、図１に示す
ように、タンディッシュ１、モールド５、電磁ブレーキ
８、注湯ノズル９、ストッパー１０、直流電源１３、制
御装置１４、モールドレベル計検出部１５、および、モ
ールドレベル計アンプ１６などで構成されている。

【００１３】ここで、注湯ノズル９は、図２に示すよう
に、タンディッシュ１に接続される水平部９Ａと、モー
ルド５に挿入される垂直部９Ｂとを有する完全クローズ
タイプで構成されており、その水平部９Ａの溶鋼流路９
ａの断面形状が、図３に示すように、高さｈ方向に対し
て幅ｗ方向が大きくなるように形成されている。

【００１４】また、本実施例における注湯ノズル９の垂
直部９Ｂは、その溶鋼流路９ｂの吐出口が、図４に示す
ように、従来の丸形の浸漬ノズル３（図８参照）ではな
く扁平形状に形成されている。そして、注湯ノズル９の
水平部９Ａ及び垂直部９Ｂの溶鋼吐出面積は、従来の浸
漬ノズルの吐出面積に比べて大きくなっている。従っ
て、本実施例の注湯ノズル９によれば、モールド５内へ
の溶鋼２の吐出流速を低く抑えることができる。さら
に、本実施例における注湯ノズル９は、その水平部９Ａ
の長Ｌさが、３００ｍｍ以上の長さに形成されている。
この注湯ノズル９の水平部９Ａには、電磁ブレーキ８が
配設されている。

【００１５】本実施例の電磁ブレーキ８は、図５に示す
ように、コ字状の鉄芯１１の外周に巻かれたコイル１２
に直流電源１３により直流電流を与えて、鉄芯１１の互
いに対向する磁極１１ａ間に静磁場を発生させるように
構成されている。

【００１６】この電磁ブレーキ８の両磁極１１ａは、注
湯ノズルの水平部をその上下方向から挾持するように配
設されており、この電磁ブレーキ８は、注湯ノズル９内
の流動溶鋼に静磁場を印加して、注湯ノズル９内の溶鋼
２の流速を０．５ｍ／ｓｅｃ以下の所定の流速に制御す
るアクチュエータとして機能している。

【００１７】一方、モールド５には、モールドレベル計
検出部１５が取付けられており、このモールドレベル計
検出部１５により、モールド５内の溶鋼２のレベルが検
知される。このモールドレベル計検出部１５は、モール
ド５内の溶鋼２のレベルが所定のレベルに到達した時点
で、モールドレベル信号を出力するように構成されてお
り、このモールドレベル信号は、図１に示すように、モ
ールドレベル計アンプ１６を通して、制御用信号として
制御装置１４に入力される。

【００１８】制御装置１４は、モールドレベル計検出部
１５からのモールドレベル信号の有無に応じ、直流電源
１３を介して、電磁ブレーキ８のコイル１２に対する印
加電流を可変し、モールド５内の溶鋼２のレベルが常時
所定のレベルに保たれるように、注湯ノズル９内の溶鋼
２の流速を所定の流速に制御する。

【００１９】ここで、本実施例では、注湯ノズル９の水
平部９Ａにおける溶鋼流路９ａの高さｈを、６０〜８０
ｍｍ，幅ｗを、３００〜４００ｍｍ，水平部９Ａの長さ
Ｌを、約３００ｍｍとし、溶鋼２の流速Ｖｃを、０．５
〜０．２ｍ／ｓｅｃの間で制御するために、約１０，０
００（Ａ・Ｔ）の起磁力を持つコイル１２が必要であっ
た。

【００２０】また、本実施例では、電磁ブレーキ８が流
動溶鋼中に発生させる「うず電流」によるブレーキ力を
可能な限り大きく取り出すために、鉄芯１１の両磁極１
１ａに挾持された注湯ノズル９の水平部９Ａが、電磁ブ
レーキ８が流動溶鋼中に発生させる「うず電流」の流れ
方向を、ファラディの法則によりブレーキ力を発生する
方向とするように形成されている。

【００２１】なお、本実施例では、電磁ブレーキ８によ
り溶鋼２の流速を制御する方式を採用したが、この溶鋼
２の流速を制御する他の方式としては、移動磁場により
溶鋼流を制御するようにしてもよい。しかしながら、こ
の移動磁場方式を採用した場合には、コイル１２内のポ
ールピッチを溶鋼２の流動方向に大きく取る必要がある
ため、スペース上の制約が大きくなるとともに、その電
源設備が複雑化する欠点がある。

【００２２】上述のように、本実施例によれば、タンデ
ィッシュ１からの注湯の制御が、図１に示すように、ス
トッパー１０（または、図８に示すようなスライディン
グノズル７）と、電磁ブレーキ８とによって行なわれ、
注湯ノズル９の水平部９Ａを流動する溶鋼２に電磁力に
よるブレーキが作用することにより、注湯ノズル９内の
溶鋼２の流速が０．５ｍ／ｓｅｃ以下の流速に抑えられ
る。

【００２３】また、本実施例によれば、注湯ノズル９の
水平部９Ａの溶鋼流路９ａの幅ｗが比較的大きく形成さ
れているので、この溶鋼流路９ａの天板に小さな介在物
を付着させて、溶鋼２の清浄度を向上させることも可能
となる。

【００２４】図６は、注湯ノズル９の溶鋼流路９ａ（９
ｂ）の壁面に、波形の溝を形成した実施例であって、こ
の実施例によれば、注湯ノズル９内における溶鋼２と壁
面との接触面積が増加され、この壁面への介在物の付着
がより促進されて、溶鋼中の介在物の除去効率が向上し
た。

【００２５】また、本実施例における注湯ノズル９は、
タンディッシュ１に対する取り付け方向が水平方向とな
るので、溶鋼２の鋳込み途中での注湯ノズル９の交換作
業をスムーズに行なうことができる。ここで、図７に示
すように、注湯ノズル９の水平部９Ａに対して、垂直部
９Ｂを着脱自在に構成し、必要に応じてこの垂直部９Ｂ
のみを交換することにより、注湯ノズル９の交換作業を
よりスムーズに行なうことができる。この図７に示す注
湯ノズル９は、その水平部９Ａと垂直部９Ｂとの接合部
９ｃをテーパ状に形成して、その溶鋼流路９ａ（９ｂ）
内への空気の混入を防止するように構成されている。

【００２６】上述のように、本実施例によれば、溶鋼２
の流路が完全クローズタイプとなり、かつ、溶鋼２の流
速が略一定に維持されるので、この溶鋼２の流路内で、
溶鋼中の介在物を除去することができる。

【００２７】また、本実施例では、溶鋼２の流量制御ア
クチュエータとして、ストッパー１０またはスライディ
ングノズル７のような溶鋼２の詰り等による流量係数変
動の無い電磁ブレーキ８を採用しているので、タンディ
ッシュ１内における溶鋼量や溶鋼温度の変動などの外乱
に対しても安定した溶鋼流量制御を行なうことができ
る。

【００２８】従って、本実施例によれば、モールド５内
の溶鋼２のモールドレベルの制御精度が向上され、表面
性状および内質とも良好で安定した清浄度の高い鋳片を
得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、注湯ノズル内の溶鋼の
流速を、所定値以下に抑えることができるので、溶鋼中
の介在物を大幅に除去できる。また、本発明によれば、
注湯ノズルのタンディッシュに接続される部位が、水平
部をなし、その流路の断面形状が、高さ寸法に対して幅
寸法が出口に至る程次第に大きくなるように形成されて
いるので、水平部の流路の天板に介在物を付着させるこ
とにより、溶鋼の清浄度を向上させることができる。さ
らに、本発明によれば、電磁ブレーキの両磁極間の間隔
を狭くできるので、その消費電力を少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の連続鋳造装置の概略側面図で
ある。

【図２】上記連続鋳造装置における注湯ノズルの概略斜
視図である。

【図３】上記注湯ノズルの水平部の断面図である。

【図４】上記注湯ノズルの垂直部の断面図である。

【図５】上記連続鋳造装置における注湯ノズルの電磁ブ
レーキ配設部位の概略断面図である。

【図６】上記連続鋳造装置における他の注湯ノズルの概
略断面図である。

【図７】上記連続鋳造装置におけるさらに他の注湯ノズ
ルの概略断面図である。

【図８】従来の連続鋳造装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ 溶鋼 ５ モールド ８ 電磁ブレーキ ９ 注湯ノズル ９Ａ 注湯ノズルの水平部 ９Ｂ 注湯ノズルの垂直部 ９ａ，９ｂ 溶鋼流路 １０ ストッパー １１ 鉄芯 １１ａ 磁極 １２ コイル １３ 直流電源 １４ 制御装置 １５ モールドレベル計検出部 １６ モールドレベル計アンプ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−91943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−247448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−19062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−123727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−39524（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−107254（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/10 B22D 11/18 B22D 11/10 320 B22D 11/18 330 B22D 11/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュ内の溶鋼を引抜方向を上
   下方向とするモールド内に注入して鋳片を製造する連続
   鋳造装置において、上記タンディッシュと上記モールド
   との間に出口を上記モールド内溶鋼中に浸漬して配設さ
   れて上記溶鋼の流路を形成する注湯ノズルを、上記タン
   ディッシュに接続される水平部と、上記モールドに挿入
   される垂直部とで形成するとともに、この注湯ノズルの
   水平部の流路の断面形状を、高さ寸法に対して幅寸法が
   出口に至る程次第に大きくなるように形成し、上記注湯
   ノズル内の溶鋼の流速を減速制御するアクチュエータと
   して、上記注湯ノズルの水平部をその上下方向から挾持
   するように磁極を配設した電磁ブレーキにより上記注湯
   ノズル内の流動溶鋼に静磁場を印加することを特徴とす
   る連続鋳造装置。