JP3289118B2 - 連続鋳造における収縮孔低減装置 - Google Patents
連続鋳造における収縮孔低減装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造に
おける収縮孔低減装置に関する。
おける収縮孔低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造では、取鍋内の溶鋼はタン
ディシュと注湯ノズルを通して内部水冷式の銅鋳型に注
湯され、鋳型部や２次冷却帯での抜熱により冷却・凝固
し、固体の鋳片となる。
ディシュと注湯ノズルを通して内部水冷式の銅鋳型に注
湯され、鋳型部や２次冷却帯での抜熱により冷却・凝固
し、固体の鋳片となる。
【０００３】鋳型への注湯が終了した後に主に凝固する
鋳片の最終部位（以下この部位を鋳片トップ部と呼称す
る）には、通常、主に鋼の液体と固体の密度差に基づい
て起こる凝固収縮により、鋳片内部に大きな収縮孔が形
成される。
鋳片の最終部位（以下この部位を鋳片トップ部と呼称す
る）には、通常、主に鋼の液体と固体の密度差に基づい
て起こる凝固収縮により、鋳片内部に大きな収縮孔が形
成される。
【０００４】この収縮孔が形成された鋳片部位は、収縮
孔への連鋳用フラックスの流入や、凝固後の収縮孔への
空気の侵入による鉄の酸化膜の生成のため製品として使
用できず、切り捨てて鉄屑にするより他に方法がないの
が現状であり、収縮孔の長さが長ければ長いほど鋳片の
歩留まりが悪くなる。
孔への連鋳用フラックスの流入や、凝固後の収縮孔への
空気の侵入による鉄の酸化膜の生成のため製品として使
用できず、切り捨てて鉄屑にするより他に方法がないの
が現状であり、収縮孔の長さが長ければ長いほど鋳片の
歩留まりが悪くなる。
【０００５】しかしながら従来は、収縮孔の長さを短く
して、鋳片トップ部の歩留まりをよくする方法はあまり
講じられていなかった。
して、鋳片トップ部の歩留まりをよくする方法はあまり
講じられていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように鋳片トップ
部に収縮孔が形成されると、収縮孔を有する鋳片部位は
製品として使用できず、切り捨てて鉄屑にするより方法
がなく、鋳片歩留りが悪くなり、コストの上昇を招き、
好ましいことではなかった。
部に収縮孔が形成されると、収縮孔を有する鋳片部位は
製品として使用できず、切り捨てて鉄屑にするより方法
がなく、鋳片歩留りが悪くなり、コストの上昇を招き、
好ましいことではなかった。
【０００７】本発明は、鋳造速度を低減することなく、
鋳片トップ部における収縮孔の生成長さを抑制し、鋳片
の歩留まりを向上する装置を提供する。
鋳片トップ部における収縮孔の生成長さを抑制し、鋳片
の歩留まりを向上する装置を提供する。
【０００８】
【０００９】本発明の装置のその１は、取鍋内の溶鋼を
タンディシュを経て鋳型内へ注湯して連続鋳造鋳片を製
造するに際し、溶鋼の注湯終了後に鋳型内に注湯した溶
鋼中へ保温管を装入し、鋳片内の最終部位に形成された
収縮孔を低減することからなる、連続鋳造における収縮
孔低減方法に使用する保温管を、断熱性のある金属また
は耐火物からなる管を用い、下端が開放で上端に小孔を
有する蓋を取り付けたことを特徴とする連続鋳造におけ
る収縮孔低減装置である。
タンディシュを経て鋳型内へ注湯して連続鋳造鋳片を製
造するに際し、溶鋼の注湯終了後に鋳型内に注湯した溶
鋼中へ保温管を装入し、鋳片内の最終部位に形成された
収縮孔を低減することからなる、連続鋳造における収縮
孔低減方法に使用する保温管を、断熱性のある金属また
は耐火物からなる管を用い、下端が開放で上端に小孔を
有する蓋を取り付けたことを特徴とする連続鋳造におけ
る収縮孔低減装置である。
【００１０】本発明の装置のその２は、取鍋内の溶鋼を
タンディシュを経て鋳型内へ注湯して連続鋳造鋳片を製
造するに際し、溶鋼の注湯終了後に鋳型内に注湯した溶
鋼中へ保温管を装入し、鋳片内の最終部位に形成された
収縮孔を低減することからなる、連続鋳造における収縮
孔低減方法に使用する保温管を、金属管を用いて内面に
断熱性の耐火物を装着し、下端が開放で上端に小孔を有
する蓋を取り付けたことを特徴とする連続鋳造における
収縮孔低減装置である。
タンディシュを経て鋳型内へ注湯して連続鋳造鋳片を製
造するに際し、溶鋼の注湯終了後に鋳型内に注湯した溶
鋼中へ保温管を装入し、鋳片内の最終部位に形成された
収縮孔を低減することからなる、連続鋳造における収縮
孔低減方法に使用する保温管を、金属管を用いて内面に
断熱性の耐火物を装着し、下端が開放で上端に小孔を有
する蓋を取り付けたことを特徴とする連続鋳造における
収縮孔低減装置である。
【００１１】
【作用】図１（ａ）は、溶鋼の注湯終了後に、連続鋳造
の鋳型１の中の溶鋼中へ、下端が開放で上端に小孔４を
有する保温管３を設置した時の平面の模式図を示す。保
温管３は、溶鋼の注湯終了後、鋳造速度を減速すること
なく湯面２の上方から設置することが出来る。
の鋳型１の中の溶鋼中へ、下端が開放で上端に小孔４を
有する保温管３を設置した時の平面の模式図を示す。保
温管３は、溶鋼の注湯終了後、鋳造速度を減速すること
なく湯面２の上方から設置することが出来る。
【００１２】図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ位置の
断面図を示し、溶鋼の注湯終了後、連鋳用フラックス５
が残存した湯面２の上から保温管３を設置すると、湯面
２を通した抜熱により、比較的速やかに保温管３の外側
の湯面には凝固シェル８ａが発達し、保温管が固定され
る。
断面図を示し、溶鋼の注湯終了後、連鋳用フラックス５
が残存した湯面２の上から保温管３を設置すると、湯面
２を通した抜熱により、比較的速やかに保温管３の外側
の湯面には凝固シェル８ａが発達し、保温管が固定され
る。
【００１３】鋳造速度を減速しない場合、湯面２と保温
管３は、鋳片の引き抜きに伴って下方へ移動するが、移
動中に溶鋼７は鋳型部および鋳型下方の２次冷却帯での
抜熱により凝固し、凝固シェル８が成長する。
管３は、鋳片の引き抜きに伴って下方へ移動するが、移
動中に溶鋼７は鋳型部および鋳型下方の２次冷却帯での
抜熱により凝固し、凝固シェル８が成長する。
【００１４】溶鋼が凝固する際、溶鋼７と凝固シェル８
の密度差に基づく凝固収縮を補うため溶鋼が移動する
が、この移動が困難であると収縮孔が形成される。ここ
で保温管３を設置することにより保温管３の内部の溶鋼
の凝固を遅らせると、保温管の内部の溶鋼が容易に移動
して凝固収縮を補償することができ、保温管３の内部の
湯面２ａが降下する。
の密度差に基づく凝固収縮を補うため溶鋼が移動する
が、この移動が困難であると収縮孔が形成される。ここ
で保温管３を設置することにより保温管３の内部の溶鋼
の凝固を遅らせると、保温管の内部の溶鋼が容易に移動
して凝固収縮を補償することができ、保温管３の内部の
湯面２ａが降下する。
【００１５】この時に保温管３の上端に小孔４がない
と、保温管３の内部の空間６の圧力が低下し、湯面２ａ
が下がることができず、凝固収縮を補償するための溶鋼
の移動が困難となり、収縮孔の形成を促進する。
と、保温管３の内部の空間６の圧力が低下し、湯面２ａ
が下がることができず、凝固収縮を補償するための溶鋼
の移動が困難となり、収縮孔の形成を促進する。
【００１６】図２は円筒状の保温管の例を示し、図２
（ａ）は、断熱性のある金属または耐火物の円筒形状と
した図面であり、下端が開放で、上端に小孔４を有し、
保温管内の溶鋼の温度低下や凝固を出来るだけ防止でき
ることが重要である。このため断熱性のある金属として
は、熱伝導度の低いステンレス鋼，耐火物としてはアル
ミナが主成分の繊維を成形したものなどが利用できる。
（ａ）は、断熱性のある金属または耐火物の円筒形状と
した図面であり、下端が開放で、上端に小孔４を有し、
保温管内の溶鋼の温度低下や凝固を出来るだけ防止でき
ることが重要である。このため断熱性のある金属として
は、熱伝導度の低いステンレス鋼，耐火物としてはアル
ミナが主成分の繊維を成形したものなどが利用できる。
【００１７】図２（ｂ）は、保温管３として金属円筒９
の内面に耐火物１０を装着した場合の模式図である。保
温管３の外面が金属の場合、図１（ｂ）に示すように、
保温管の外側における湯面直下の凝固シェル８ａと保温
管３外表面の結合が容易であり、注湯終了後、保温管３
を溶鋼中へ設置した後、速やかに保温管３が固定される
利点がある。ステンレス鋼の円筒の内面にアルミナ主成
分の繊維の成形板を装着したものなどが利用できる。
の内面に耐火物１０を装着した場合の模式図である。保
温管３の外面が金属の場合、図１（ｂ）に示すように、
保温管の外側における湯面直下の凝固シェル８ａと保温
管３外表面の結合が容易であり、注湯終了後、保温管３
を溶鋼中へ設置した後、速やかに保温管３が固定される
利点がある。ステンレス鋼の円筒の内面にアルミナ主成
分の繊維の成形板を装着したものなどが利用できる。
【００１８】なお図２では円筒状の保温管の例を示した
が、下端が開放で、上端に小孔を有し、保温管の内部の
溶鋼を保温出来るものであれば、多角形の筒状のものな
どでもよい。
が、下端が開放で、上端に小孔を有し、保温管の内部の
溶鋼を保温出来るものであれば、多角形の筒状のものな
どでもよい。
【００１９】図３は、本発明の保温管３を利用した場合
の完全凝固後の鋳片１２縦断面の模式図を示し、図４
は、保温管を利用しなかった場合の鋳片１２縦断面の模
式図を示す。
の完全凝固後の鋳片１２縦断面の模式図を示し、図４
は、保温管を利用しなかった場合の鋳片１２縦断面の模
式図を示す。
【００２０】図４に示す本発明を実施しない場合には、
通常凝固シェル８ａが層状に形成され、比較的広い空間
の収縮孔１１や孤立したように見える収縮孔１１ａが形
成される。
通常凝固シェル８ａが層状に形成され、比較的広い空間
の収縮孔１１や孤立したように見える収縮孔１１ａが形
成される。
【００２１】鋳片最上端の凝固シェル８ａは、鋳片トッ
プ部の湯面からの抜熱により層状に形成され、凝固収縮
による内部の圧力低下により下方へ多少変形し、破裂す
るという現象が数回生じたものと考えられる。収縮孔１
１ａの長さが長いと、鋳片１２の歩留まりが悪くなる。
プ部の湯面からの抜熱により層状に形成され、凝固収縮
による内部の圧力低下により下方へ多少変形し、破裂す
るという現象が数回生じたものと考えられる。収縮孔１
１ａの長さが長いと、鋳片１２の歩留まりが悪くなる。
【００２２】孤立したように見える収縮孔１１ａは、上
部の収縮孔１１と連結している場合が多く、連結してい
ると上部からの空気の侵入により酸化されているため、
後工程で圧延して圧着しても酸化物が残り、製品の品質
が悪くなるため、鉄屑として廃棄しなければならない。
部の収縮孔１１と連結している場合が多く、連結してい
ると上部からの空気の侵入により酸化されているため、
後工程で圧延して圧着しても酸化物が残り、製品の品質
が悪くなるため、鉄屑として廃棄しなければならない。
【００２３】一方図３において、本発明のように保温管
３を設置した場合、保温管３の内部の溶鋼が最後まで凝
固収縮を補うことが出来るため、収縮孔１１が大きくな
く、鋳片上端から収縮孔１１の下端までの鋳片長さが短
く、逆に収縮孔の無い鋳片の健全部の長さが長く、鋳片
トップ部における鋳片歩留まりが極めて良くなる。
３を設置した場合、保温管３の内部の溶鋼が最後まで凝
固収縮を補うことが出来るため、収縮孔１１が大きくな
く、鋳片上端から収縮孔１１の下端までの鋳片長さが短
く、逆に収縮孔の無い鋳片の健全部の長さが長く、鋳片
トップ部における鋳片歩留まりが極めて良くなる。
【００２４】なお以上の説明では、１本の保温管を設置
した場合について説明したが、スラブ鋳片のように鋳片
幅が厚さの約３〜１０倍となる場合には、鋳片幅方向に
２本以上の保温管を設置する方が、凝固収縮を補う溶鋼
の供給が容易にでき、その効果をより発揮し易く、容易
に収縮孔の形成を低減できる。
した場合について説明したが、スラブ鋳片のように鋳片
幅が厚さの約３〜１０倍となる場合には、鋳片幅方向に
２本以上の保温管を設置する方が、凝固収縮を補う溶鋼
の供給が容易にでき、その効果をより発揮し易く、容易
に収縮孔の形成を低減できる。
【００２５】
【実施例】主成分が０．８ｍａｓｓ％Ｃの高炭素鋼の溶
鋼を使って、厚さ３００ｍｍ，幅５００ｍｍのブルーム
鋳片の連続鋳造の試験をした。通常の振動式銅鋳型の連
続鋳造で、モールドフラックスを用い、溶鋼を取鍋から
タンディシュを経て、浸漬ノズルを使って鋳型内へ注入
した。
鋼を使って、厚さ３００ｍｍ，幅５００ｍｍのブルーム
鋳片の連続鋳造の試験をした。通常の振動式銅鋳型の連
続鋳造で、モールドフラックスを用い、溶鋼を取鍋から
タンディシュを経て、浸漬ノズルを使って鋳型内へ注入
した。
【００２６】鋳造条件としては、鋳造速度は０．７ｍ／
ｍｉｎで一定とし、タンディシュ内の溶鋼過熱度は約１
０〜３０℃の範囲で、鋳型部以降の鋳片の２次冷却には
水スプレーを採用した。
ｍｉｎで一定とし、タンディシュ内の溶鋼過熱度は約１
０〜３０℃の範囲で、鋳型部以降の鋳片の２次冷却には
水スプレーを採用した。
【００２７】保温管に関する条件として、 保温管を使わない場合、 図２（ａ）に示す形状のステンレス鋼管（外径２００
ｍｍ，肉厚５ｍｍ，長さ４００ｍｍ，小孔の径５ｍ
ｍ）、 図２（ａ）に示す形状で、主成分がアルミナ繊維質の
成形管（外径１９０ｍｍ，肉厚１５ｍｍ，長さ４００ｍ
ｍ，小孔の径５ｍｍ）、 図２（ｂ）に示す形状で、外側のステンレス鋼管（外
径２００ｍｍ，肉厚５ｍｍ，長さ２００ｍｍ，小孔の径
５ｍｍ）の内部に、主成分がアルミナ繊維質の成形管
（外径１９０ｍｍ，肉厚１５ｍｍ，長さ４００ｍｍ，小
孔の径５ｍｍ）を装着したもの、を採用した。
ｍｍ，肉厚５ｍｍ，長さ４００ｍｍ，小孔の径５ｍ
ｍ）、 図２（ａ）に示す形状で、主成分がアルミナ繊維質の
成形管（外径１９０ｍｍ，肉厚１５ｍｍ，長さ４００ｍ
ｍ，小孔の径５ｍｍ）、 図２（ｂ）に示す形状で、外側のステンレス鋼管（外
径２００ｍｍ，肉厚５ｍｍ，長さ２００ｍｍ，小孔の径
５ｍｍ）の内部に、主成分がアルミナ繊維質の成形管
（外径１９０ｍｍ，肉厚１５ｍｍ，長さ４００ｍｍ，小
孔の径５ｍｍ）を装着したもの、を採用した。
【００２８】保温管は、溶鋼の注湯が終了した後、鋳造
速度を減速することなく、湯面の上から溶鋼中へ約３０
０ｍｍ程度浸漬するように設置した。
速度を減速することなく、湯面の上から溶鋼中へ約３０
０ｍｍ程度浸漬するように設置した。
【００２９】これらの保温管を使った鋳造実験の後、鋳
片トップ部の縦断面を調査した結果、条件の保温管を
設置しない場合には、図４の模式図に示すように、比較
的大きな収縮孔と孤立したように見える収縮孔ができて
おり、鋳片上端から大きな収縮孔の先端までの長さは約
１００ｃｍ、鋳片上端から孤立したように見える収縮孔
の先端までの長さは約２２０ｃｍであった。
片トップ部の縦断面を調査した結果、条件の保温管を
設置しない場合には、図４の模式図に示すように、比較
的大きな収縮孔と孤立したように見える収縮孔ができて
おり、鋳片上端から大きな収縮孔の先端までの長さは約
１００ｃｍ、鋳片上端から孤立したように見える収縮孔
の先端までの長さは約２２０ｃｍであった。
【００３０】これに対して、保温管を利用した条件，
，の場合は、孤立したように見える収縮孔は極めて
少なく、鋳片上端から大きな収縮孔の先端までの距離
は、条件の場合には約６０ｃｍ，条件の場合には約
４５ｃｍ，条件の場合には約４０ｃｍであり、保温管
を使うと、溶鋼の凝固収縮によって形成される収縮孔の
長さが短くなることが判った。
，の場合は、孤立したように見える収縮孔は極めて
少なく、鋳片上端から大きな収縮孔の先端までの距離
は、条件の場合には約６０ｃｍ，条件の場合には約
４５ｃｍ，条件の場合には約４０ｃｍであり、保温管
を使うと、溶鋼の凝固収縮によって形成される収縮孔の
長さが短くなることが判った。
【００３１】保温管を使わない場合に対して、保温管を
使った条件，，の各場合は、収縮孔の無い健全な
鋳片の長さが、各々４０，５５，６０ｃｍだけ長くな
り、鋳片歩留まりが向上することが明らかになった。
使った条件，，の各場合は、収縮孔の無い健全な
鋳片の長さが、各々４０，５５，６０ｃｍだけ長くな
り、鋳片歩留まりが向上することが明らかになった。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋳
造速度を低下させることなく、溶鋼中へ保温管を装入す
ることにより鋳片内の収縮孔の形成を低減でき、凝固収
縮によって形成される鋳片トップ部の収縮孔の長さを短
くでき、健全部の多い鋳片の安定かつ高生産速度の連続
鋳造が可能となり、生産性の向上とともに鋳片の歩留ま
りをも向上することが可能となる。
造速度を低下させることなく、溶鋼中へ保温管を装入す
ることにより鋳片内の収縮孔の形成を低減でき、凝固収
縮によって形成される鋳片トップ部の収縮孔の長さを短
くでき、健全部の多い鋳片の安定かつ高生産速度の連続
鋳造が可能となり、生産性の向上とともに鋳片の歩留ま
りをも向上することが可能となる。
【図１】（ａ）図は連続鋳造の鋳型内へ保温管を設置し
た時の平面の模式図を示し、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−
Ａ位置の断面図である。
た時の平面の模式図を示し、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−
Ａ位置の断面図である。
【図２】（ａ）図は断熱性のある金属または耐火物を円
筒形状とした保温管、（ｂ）図は保温管として金属円筒
の内面に耐火物を装着した場合の模式図である。
筒形状とした保温管、（ｂ）図は保温管として金属円筒
の内面に耐火物を装着した場合の模式図である。
【図３】保温管使用時の鋳片の縦断面図である。
【図４】保温管を使用しない場合の鋳片縦断面図であ
る。
る。
１ 鋳型 ２，２ａ 湯面 ３ 保温管 ４ 小孔 ５，５ａ フラックス ６ 保温管内部の空間 ７ 溶鋼 ８，８ａ 凝固シェル ９ 金属円筒 １０ 耐火物 １１，１１ａ 収縮孔 １２ 鋳片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 宏美 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会 社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平５−245600（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−152349（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−200502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−84822（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/10 B22D 11/12 B22D 11/16
Claims (2)
- 【請求項１】 取鍋内の溶鋼をタンディシュを経て鋳型
内へ注湯して連続鋳造鋳片を製造するに際し、溶鋼の注
湯終了後に鋳型内に注湯した溶鋼中へ保温管を装入し、
鋳片内の最終部位に形成された収縮孔を低減することか
らなる、連続鋳造における収縮孔低減方法に使用する保
温管を、断熱性のある金属または耐火物からなる管を用
い、下端が開放で上端に小孔を有する蓋を取り付けたこ
とを特徴とする連続鋳造における収縮孔低減装置。 - 【請求項２】 取鍋内の溶鋼をタンディシュを経て鋳型
内へ注湯して連続鋳造鋳片を製造するに際し、溶鋼の注
湯終了後に鋳型内に注湯した溶鋼中へ保温管を装入し、
鋳片内の最終部位に形成された収縮孔を低減することか
らなる、連続鋳造における収縮孔低減方法に使用する保
温管を、金属管を用いて内面に断熱性の耐火物を装着
し、下端が開放で上端に小孔を有する蓋を取り付けたこ
とを特徴とする連続鋳造における収縮孔低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04178794A JP3289118B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 連続鋳造における収縮孔低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04178794A JP3289118B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 連続鋳造における収縮孔低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07227653A JPH07227653A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3289118B2 true JP3289118B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=12618068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04178794A Expired - Fee Related JP3289118B2 (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | 連続鋳造における収縮孔低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289118B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6528645B2 (ja) * | 2015-10-28 | 2019-06-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造のトップ鋳片に用いられる頭端部用冷材および連続鋳造方法 |
| EP3593923B1 (de) * | 2018-07-13 | 2021-10-13 | SMS Concast AG | Verfahren zum stranggiessen insbesondere bei einer vertikalgiessanlage zum abgiessen von stahl |
| JP2020146711A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 日本製鉄株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP04178794A patent/JP3289118B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07227653A (ja) | 1995-08-29 |
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