JP3460687B2 - Steel continuous casting method - Google Patents

Steel continuous casting method

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JP3460687B2 JP2000277001A JP2000277001A JP3460687B2 JP 3460687 B2 JP3460687 B2 JP 3460687B2 JP 2000277001 A JP2000277001 A JP 2000277001A JP 2000277001 A JP2000277001 A JP 2000277001A JP 3460687 B2 JP3460687 B2 JP 3460687B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、浸漬ノズル内面へ
の溶鋼中のAlの酸化物などの付着の少ない鋼の連続鋳
造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】Alで脱酸した溶鋼を連続鋳造する際、
溶鋼中のAlの酸化物が浸漬ノズル内面に付着するた
め、浸漬ノズル内の溶鋼の流れが阻害される。そのた
め、通常の2つの吐出孔を有する浸漬ノズルを用いる際
に、吐出流が均一にならず、片方の吐出流が弱くなるな
ど、いわゆる鋳型内の溶鋼の流れが片流れになりやす
い。片流れが発生すると、鋳型内の溶鋼の流動が不均一
となり、鋳型内の溶鋼表面に添加したモールドパウダが
溶鋼中に巻き込まれたり、浸漬ノズル内面に付着してい
たAlの酸化物などが剥離したものが溶鋼中に巻き込ま
れる。 【0003】このようにして鋳型内の溶鋼中に巻き込ま
れたモールドパウダやAlの酸化物などは、鋳型内の凝
固殻に捕捉されて、鋳片表層部に欠陥が発生しやすい。
これら鋳片表層部の欠陥は、その鋳片を素材として熱間
圧延した製品の表面または内部の欠陥の原因となる。 【0004】浸漬ノズル内面に溶鋼中のAlの酸化物な
どが付着するのを防止するために、浸漬ノズル内を通過
する溶鋼中に不活性ガスを吹き込む方法が従来から採ら
れている。たとえば、特開平4−319055号公報に
は、浸漬ノズル内を通過する溶鋼量に応じて、溶鋼中に
吹き込む不活性ガスの量を調整する方法が提案されてい
る。しかし、不活性ガスの吹き込み量によっては、不活
性ガスの気泡が鋳型内の凝固殻に捕捉され、鋳片表層部
に気泡性欠陥が発生する。この鋳片表層部の気泡性欠陥
は製品にまで残存し、製品に表面欠陥が発生しやすい。 【0005】また、鋳造前の溶鋼中にCaを添加し、溶
鋼中のAlの酸化物を低融点の酸化物とする方法が従来
から採られている。たとえば、特開平9−192799
号公報には、Al脱酸後の溶鋼中にCaを添加し、溶鋼
中のCa含有率を1〜5ppmとする方法が提案されて
いる。しかし、Caを溶鋼中に添加することは、鋳片の
製造コストを増加させるばかりでなく、製品によって
は、Caの添加によって機械的特性が劣化する。 【0006】さらに、特開平10−305355号公報
には、浸漬ノズル内面の材質を溶鋼中のAlの酸化物な
どが付着しにくい材質とする方法が提案されている。浸
漬ノズル内面の耐火物の材質をSiO2 およびCが少な
いスピネルなどの材質とすることにより、溶鋼中のAl
が酸化されることを抑制し、浸漬ノズル内面に付着する
Alの酸化物を極力少なくする方法である。しかし、こ
れらの耐火物の材質では、通常浸漬ノズルに用いられて
いるアルミナグラファイト質に比べて耐熱衝撃性が劣る
ので、鋳造前の予熱時または鋳造中に浸漬ノズルが破損
しやすい。 【0007】その他に、浸漬ノズル内面に段差を設けて
浸漬ノズル内を通過する溶鋼の流速を均一化する方法、
浸漬ノズル本体内部に断熱のための空間または断熱層を
備え、浸漬ノズル内面の温度を高温に維持することによ
りAlの酸化物などが浸漬ノズル内面に付着することを
防止する方法などが提案されている。しかし、浸漬ノズ
ル内面への溶鋼中のAlの酸化物などの付着を必ずしも
安定して防止できていないのが現状である。 【0008】上記のような現状に鑑み、安価な方法で、
安定して浸漬ノズル内面への溶鋼中のAlの酸化物など
の付着を防止できる方法が望まれている。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、浸漬ノズル
内面への溶鋼中のAlの酸化物などの付着を、安価な方
法で安定して防止でき、得られた鋳片を素材とする熱間
圧延した製品において、モールドパウダ、Alの酸化
物、気泡などによる鋳片表層部の欠陥に起因する製品の
表面または内部の欠陥の発生を防止できる鋼の連続鋳造
方法を提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、浸漬ノ
ズルを用いてタンディッシュから鋳型内に溶鋼を供給す
る連続鋳造方法において、下記(イ)式で定義されるタ
ンディッシュの出口の開口断面積S(m2 )と浸漬ノズ
ル内の溶鋼が上方から下方に通過する部分の横断面積A
(m2 )とが下記(ロ)式を満足する浸漬ノズルを用
い、下記(ハ)式で定義される浸漬ノズル内部の溶鋼ヘ
ッド指数H(m)が下記(ニ)式を満足する条件で鋳造
し、かつ、浸漬ノズル内を通過する溶鋼中に単位時間に
吹き込む不活性ガス量W(m3 (Normal)/s)が下記
(ホ)式を満足する条件で鋳造する鋼の連続鋳造方法に
ある。 S=Q/{ρ×(2gh)1/2 } ・・・(イ) 2<A/S<5 ・・・(ロ) H=(2g)-1×(ρc)-2×(Q/A)2 ・・・(ハ) 0.08<H<0.5 ・・・(ニ) 1×10-6 <W/Q< 5×10-6 ・・・(ホ) ここで、Q:単位時間に浸漬ノズル内を通過する溶鋼流
量(kg/s) ρ:溶鋼の密度(kg/m3) g:重力加速度(m/s2) h:タンディッシュ内部の溶鋼の深さ(m) c:流路係数(−) 上記(イ)式はエネルギ保存の法則から求まる式で、こ
の式で定義されるタンディッシュの出口の開口断面積S
とは、タンディッシュから浸漬ノズル内に溶鋼を供給す
るためのタンディッシュの出口の開口断面積を意味す
る。すなわち、(イ)式の右辺の分子は単位時間当たり
の鋳型内への溶鋼の供給流量で、分母はタンディッシュ
内の溶鋼の深さがh、すなわち、溶鋼の損失ヘッドhの
際の溶鋼の流速を意味する。したがって、単位時間当た
りの鋳型内への溶鋼の供給流量を溶鋼の損失ヘッドhの
際の溶鋼の流速で除した上記(イ)式の右辺は、タンデ
ィッシュの出口の開口断面積を意味する。たとえば、鋳
造速度を変更して鋳型内への溶鋼の供給流量Qを変化さ
せる際には、この断面積Sは変化する。 【0011】また、上記(ハ)式で定義される浸漬ノズ
ル内部の溶鋼ヘッド指数H(m)とは、浸漬ノズル内部
に形成された溶鋼表面の高さと鋳型内の溶鋼表面の高さ
との差を意味する。浸漬ノズル内を通過する溶鋼流量、
浸漬ノズルの横断面積などを適正な条件とすることによ
り、タンディッシュの出口から流入してくる溶鋼は、浸
漬ノズル内部に形成された溶鋼表面上に落下する。その
際、上記(ハ)式は、上記(イ)式と同じくエネルギ保
存の法則から求まり、(イ)式と相違する点は、式中に
流路係数cを付与している点である。この流路係数c
は、一般にベルヌーイの式で取り扱われている速度ヘッ
ド修正係数の逆数を意味する。 【0012】ここで、溶鋼の密度ρの値として7000
(kg/m3 )、重力加速度gの値として9.8(m/
2 )を用いることができる。また、浸漬ノズル内部の
溶鋼の鋳型内の溶鋼中への吐出する流れは、乱流として
取り扱うのがよいので、流路係数cとして0.9を用い
ることができる。 【0013】図1は、タンディッシュ内および浸漬ノズ
ル内の溶鋼の状況を示す模式図である。図1(b)は、
図1(a)におけるA1−A2線の断面を拡大した図で
ある。タンディッシュ2の出口の開口断面積S(前述の
(イ)式で定義する断面積)、浸漬ノズル1内の溶鋼1
0が通過する部分の横断面積A、タンディッシュ内部の
溶鋼の深さh、および浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数
Hなどを模式的に示す。符号3はスライデイングゲー
ト、符号4は吐出孔、符号8はメニスカス、符号9はモ
ールドパウダ、符号11は鋳型、および符号12は凝固
殻を示す。 【0014】本発明者らは、前述の課題を下記および
の知見を基に、の対策を採ることにより解決した。 図2は、浸漬ノズル内面に付着物が付着する状況を示
す模式図である。符号5は、浸漬ノズル1内へのタンデ
ィッシュの出口近傍で、たとえば、スライディングゲー
ト3近傍に付着した付着物、符号6は、浸漬ノズルの胴
部に付着した付着物、符号7は、吐出孔4近傍に付着し
た付着物である。符号10は溶鋼、符号11は鋳型、お
よび符号12は凝固殻を示す。 【0015】通常の2つの吐出孔を有する浸漬ノズルを
用いる際に、吐出流が均一にならず、鋳型内の溶鋼の流
れに片流れが発生するのは、吐出孔4近傍の付着物7が
多く形成されている場合に発生しやすい。2つの吐出孔
近傍のそれぞれの付着物の大きさは異なることが多いの
で、2つの吐出孔からのそれぞれの吐出流の流速や方向
が同じにならず、いわゆる片流れが発生するのである。
片流れが発生すると、モールドパウダや浸漬ノズル内面
に付着していたAlの酸化物などが剥離したものを鋳型
内の溶鋼中に巻き込んだりしやすいのは前述の通りであ
る。 【0016】吐出孔近傍に付着物が形成されるのは、
吐出孔から流出する直前の溶鋼の圧力が高い場合に、吐
出孔上方の溶鋼の流れに渦流が発生しやすいためであ
る。渦流が発生すると、溶鋼中のAlの酸化物などが浸
漬ノズル内面と接する機会が多くなるので、Alの酸化
物などが浸漬ノズル内面に付着しやすくなる。以下に渦
流が発生する状況を、さらに説明する。 【0017】本発明者らは、浸漬ノズル内の溶鋼の流動
および吐出流の流動を調査するため、縮尺1/1の水モ
デル実験を行った。縮尺1/1モデルを用いることによ
り、レイノズル数およびフルード数を同時に、実際の溶
鋼系と同じにできるという利点がある。その結果、吐出
孔上方で渦流が発生しやすいのは、浸漬ノズル内が溶鋼
で充満し、吐出孔から流出する直前の溶鋼の圧力とし
て、タンディッシュ内の溶鋼の深さが作用する場合に相
当することがわかった。その際、吐出孔から流れ出た溶
鋼の圧力は、鋳型内の溶鋼表面と吐出孔との高さの差に
相当する圧力にまで急激に低下する。そのため、吐出孔
上方で吐出孔内への溶鋼の吸い込みが発生し、吐出孔上
方において渦流が発生する。 【0018】浸漬ノズル内が溶鋼で充満せず、タンディ
ッシュの出口から流入してくる溶鋼が、浸漬ノズル内部
に形成された溶鋼表面上に落下する場合には、吐出孔か
ら流出する直前の溶鋼の圧力は、浸漬ノズル内部の溶鋼
表面と鋳型内の溶鋼表面との高さの差に相当する程度で
ある。したがって、吐出孔から流出する直前の溶鋼の圧
力と吐出孔から流れ出た溶鋼の圧力との差は小さいの
で、吐出孔上方での吐出孔内への溶鋼の吸い込み、およ
び渦流の発生は防止される。 【0019】本発明の方法では、前述の(イ)式で定
義されるタンディッシュの出口の開口断面積S(m2
と浸漬ノズル内の溶鋼が上方から下方に通過する部分の
横断面積A(m2 )とが前述の(ロ)式を満足する浸漬
ノズルを用いる。かつ、前述の(ハ)式で定義される浸
漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数H(m)が前述の(ニ)
式を満足する条件で鋳造する。 【0020】そのため、浸漬ノズル内が溶鋼で充満せ
ず、タンディッシュの出口から流入してくる溶鋼が浸漬
ノズル内部に形成された溶鋼表面上に落下するので、吐
出孔から流出する直前の溶鋼の圧力は、浸漬ノズル内部
の溶鋼表面と鋳型内の溶鋼表面との高さの差に相当する
程度で小さく、吐出孔から流れ出た溶鋼の圧力との差は
小さくなるので、吐出孔上方での渦流は発生しにくい。
渦流が発生しにくいので、浸漬ノズル内面に溶鋼中のA
lの酸化物などが付着しにくい。 【0021】さらに、本発明の方法では、浸漬ノズル内
を通過する溶鋼中に単位時間に吹き込む不活性ガス量W
(m3 (Normal)/s)が前述の(ホ)式を満足するよ
う、つまり、通過する溶鋼量に対して適正な量の不活性
ガスを吹き込むので、浸漬ノズル内面への溶鋼中の酸化
物の付着を防止でき、さらに、鋳型内の凝固殻に不活性
ガスの気泡が捕捉されることも防止できる。 【0022】 【発明の実施の形態】本発明の方法は、Alで脱酸さ
れ、溶鋼中にAlの酸化物が存在する溶鋼の連続鋳造に
適用するのに好適である。ただし、Alで脱酸された溶
鋼に限定しない。本発明の方法は、Ti、Zrなどの酸
化物、その他の硫化物、窒化物などが溶鋼中に存在する
溶鋼の連続鋳造に対しても効果的である。 【0023】本発明の方法は、広幅の鋳片、すなわちス
ラブ鋳片を鋳造する際に適用するのに好適である。この
ような鋳片を鋳造する際、たとえば2つの吐出孔からの
それぞれの吐出流の流速や方向が不均一で、いわゆる片
流れが発生すると、鋳型内の溶鋼の流動が不均一とな
り、モールドパウダや浸漬ノズル内に付着していた酸化
物が剥離したものを鋳型内の溶鋼中に巻き込みやすいか
らである。鋳片幅が広いほど、このような吐出流の片流
れの影響を受けやすいので、鋳片幅が1000mm以上
の場合に、本発明の方法を適用するのが好ましく、さら
には、1200mm以上の場合に、本発明の方法を適用
するのがより好ましい。 【0024】浸漬ノズルの吐出孔の数は2つ以上の偶数
であるのが好ましい。本発明の方法は、いわゆるスラブ
鋳片を鋳造する場合を対象とするのが好ましいので、浸
漬ノズルの吐出孔の数は、通常用いられている2つでも
よいし、または4つなど、2以上の偶数であるのがよ
い。それらの内の半数ずつの吐出孔からの吐出流は、鋳
型の互いに反対方向にある短辺方向にそれぞれほぼ向い
ておればよい。これらの吐出孔の合計の断面積は、浸漬
ノズル内部の溶鋼が通過する部分の横断面積Aの2〜3
倍であることが好ましい。また、2.2〜2.6倍であ
ることが、より好ましい。 【0025】浸漬ノズル内の溶鋼が上方から下方に通過
する部分の横断面形状は、とくに限定しないが、円形が
好ましい。さらに、浸漬ノズルの上部から下部にかけ
て、その内径が一定であることが好ましい。ただし、浸
漬ノズルの製造上の都合から、通常、上部から下部にか
けて、5〜10mm程度、内径が小さくなっている。こ
のように、内径を変化させている場合には、最小の内径
の部分に相当する横断面積を、前述の横断面積Aとすれ
ばよい。 【0026】本発明の方法では、前述の(イ)式で定義
されるタンディッシュの出口の開口断面積Sに対する浸
漬ノズル内の溶鋼が上方から下方に通過する部分の横断
面積Aの比A/Sは、2を超えて、5未満の値とする。 【0027】比A/Sの値が5以上では、タンディッシ
ュの出口の開口断面積、すなわち、浸漬ノズル内に供給
される溶鋼の横断面積に比べて浸漬ノズル内の横断面積
が大きいので、溶鋼は特定方向の浸漬ノズル内壁に沿っ
た流れとなりやすい。したがって、吐出流の強さが吐出
孔によって異なりやすく、吐出流が不均一となり、鋳型
内の溶鋼の流れが片流れとなりやすい。極端な場合に
は、鋳型内の溶鋼表面を浸漬ノズルを境に左右で表現す
れば、左右のどちらかの側の溶鋼表面、すなわち、湯面
レベルが高くなる現象が発生する。比A/Sの値が2以
下では、浸漬ノズル内の溶鋼が通過する横断面積が比較
的に小さいので、浸漬ノズル内を溶鋼がほぼ充満して落
下する。そのため、吐出孔から流出する直前の溶鋼にタ
ンディッシュ内の溶鋼の深さに相当する溶鋼ヘッドが作
用するので、前述のとおり、吐出孔上方において渦流が
発生し、浸漬ノズル内面に溶鋼中のAlの酸化物などが
付着しやすい。 【0028】本発明の方法では、前述の(ハ)式で定義
される浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数Hの値は、0.
08mを超えて、0.5m未満とする。 【0029】Hの値が0.5m以上では、吐出孔から流
出する直前の溶鋼の圧力が大きくなるので、吐出孔上方
において渦流が発生しやすい。Hの値が0.08m以下
では、浸漬ノズル内径を極端に大きくしたり、または鋳
造速度を極端に遅くする場合に相当し、浸漬ノズル内に
供給される溶鋼の量が少ない。そのため、溶鋼から浸漬
ノズルへの熱供給量が減少するので、浸漬ノズルの温度
が低下し、浸漬ノズル内面に地金が付着しやすくなる。
極端な場合には、浸漬ノズル詰まりが発生し、鋳造の継
続が困難となる。 【0030】本発明の方法では、単位時間に浸漬ノズル
内を通過する溶鋼流量Q(kg/s)に対し、これら溶
鋼中に単位時間に吹き込む不活性ガス量W(m3 (Norma
l)/s)の比W/Q(m3 (Normal)/kg)は、1×1
-63 (Normal)/kgを超えて、5×10-63 (Nor
mal)/kg未満とする。 【0031】比W/Qが5×10-63 (Normal)/kg
以上では、不活性ガスの量が多すぎるため、不活性ガス
の気泡が鋳型内の凝固殻に捕捉されやすい。また、極端
な場合には、鋳型内の溶鋼表面が波立ちやすく、モール
ドパウダを鋳型内の溶鋼中に巻き込みやすくなり、鋳型
内の凝固殻にモールドパウダが付着しやすい。また、1
×10-63 (Normal)/kg以下では、浸漬ノズル内面
に溶鋼中の酸化物が付着しやすい。 【0032】浸漬ノズル内を通過する溶鋼中に不活性ガ
スを吹き込む位置は、タンディッシュ底部で浸漬ノズル
への開口部近傍、スライディングゲートおよび浸漬ノズ
ルのうちの少なくとも1箇所から吹き込むのがよい。 【0033】 【実施例】2ストランドを有する垂直曲げ型連続鋳造機
を用い、C含有率が0.001〜0.003質量%の極
低炭素鋼を、厚さ270mm、幅1200mmまたは1
600mmの鋳片に1.3〜1.6m/分の速度で鋳造
した。タンディッシュ内の溶鋼の深さは0.96〜2.
2mとした。 【0034】浸漬ノズルは、アルミナグラファイト質の
耐火物とし、通常の下向き30°の2孔を有するノズル
とした。1つの吐出孔の断面積は0.008m2 、溶鋼
が通過する部分の有効高さは930mmでそれぞれ一定
とし、溶鋼が上方から下方に通過する部分の内径を70
〜120mmで変更して試験した。浸漬ノズル下端部の
鋳型内の溶鋼中への浸漬深さは250〜300mmとし
た。 【0035】スライディングゲートから、Arガスを6
7×10-6〜500×10-63 (Normal)/s(約4〜
30リットル(Normal)/分)の量で浸漬ノズル内を通過
する溶鋼中に吹き込んだ。 【0036】1ヒート約280tの溶鋼を、4ヒート連
続して鋳造し、鋳造後に浸漬ノズルを回収した。回収し
た浸漬ノズルを縦断し、吐出孔近傍の付着物の発生の有
無と、その付着厚さを調査した。 【0037】得られた鋳片の表面を酸素ガスで、いわゆ
るスカーフィングすることにより、モールドパウダの巻
き込みに起因する鋳片表層部のノロカミ疵、または縦割
れ疵などを目視で調査した。 【0038】得られた鋳片を素材として4〜5mmの厚
さの鋼帯に熱間圧延し、その後酸洗した後、冷間で厚さ
0.8〜1.0mmの鋼帯に圧延した。製品鋼帯の表面
疵発生状況を目視により調査した。表面疵が発生した部
分は切断し、その合計の量を冷間圧延量で除して、製品
疵発生率として評価した。試験条件を表1に、試験結果
を表2にそれぞれ示す。 【0039】 【表1】 【表2】試験No.1およびNo.2では、鋳片幅1600mm
とし、鋳造速度は1.6m/分とした。また、試験N
o.3では、鋳片幅1200mmとし、鋳造速度は1.
3m/分とした。これらの試験では、タンディッシュ内
部の溶鋼の深さhを1.8mまたは2.0mとし、タン
ディッシュの出口の開口断面積Sを11.2×10-4
19.4×10-42 とし、浸漬ノズル内の溶鋼が通過
する部分の横断面積Aを47.8×10-42 または6
3.6×10-42 とすることにより、比A/Sを2.
60〜4.26として試験した。これらの比A/Sの値
は、本発明の方法で規定する条件の範囲内の値である。
また、鋳片幅に対応した上記の鋳造速度としたので、単
位時間に浸漬ノズル内を通過する溶鋼流量Qは49.1
4kg/sまたは80.64kg/sとなり、前述の
(ハ)式で定義される浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数
Hは0.136m〜0.365mとなった。これら溶鋼
ヘッド指数Hの値は、本発明の方法で規定する条件の範
囲内の値である。さらに、浸漬ノズル内を通過する溶鋼
中に単位時間に吹き込む不活性ガス量Wを200×10
-6〜333×10-63 (Normal)/sとしたので、単位
時間に浸漬ノズル内を通過する溶鋼流量Qに対する溶鋼
中に単位時間に吹き込む不活性ガス量Wの比W/Qは
3.10×10-6〜4.13×10-63 (Normal)/k
gとなった。これら比W/Qの値は、本発明の方法で規
定する条件の範囲内の値である。 【0040】試験No.1では、浸漬ノズル内面には、
付着物は発生していなかった。試験No.2およびN
o.3では、吐出孔近傍に2mmまたは3mmの厚さで
付着物が認められたが、極わずかな厚さであった。ま
た、これらの試験では、鋳片表面にノロカミ疵などは認
められず、鋳造作業も順調であった。さらに、製品疵発
生率は0.1〜0.3%と少なく、良好な結果であっ
た。 【0041】試験No.4では、浸漬ノズル内を通過す
る溶鋼中に単位時間に吹き込む不活性ガス量Wを500
×10-63 (Normal)/sと多くし、また、試験No.
5では、この不活性ガス量Wを67×10-63 (Norma
l)/sと少なくして試験した。その他の試験条件は、試
験No.1またはNo.2とほぼ同じ条件とした。N
o.4では、単位時間に浸漬ノズル内を通過する溶鋼流
量Qに対する溶鋼中に単位時間に吹き込む不活性ガス量
Wの比W/Qは6.20×10-63 (Normal)/kgと
なり、No.5では、この比W/Qは0.83×10-6
3 (Normal)/kgとなった。これら比W/Qの値は、
本発明の方法で規定する条件の上限または下限を、それ
ぞれ外れる値であった。これら試験での比A/Sの2.
46および溶鋼ヘッド指数Hの0.365mの値は、本
発明の方法で規定する条件の範囲内の値であった。 【0042】試験No.4では、溶鋼中に単位時間に吹
き込む不活性ガス量が多かったので、浸漬ノズルの吐出
孔近傍に厚さ1mmの付着物しか発生していなかった。
しかし、不活性ガスの吹き込み量が多いので、鋳造中に
鋳型内の湯面レベルが大きく変動したため、鋳片表面に
ピンホール疵およびノロカミ疵が多く発生した。さら
に、製品には、鋳片表面のピンホール疵またはノロカミ
疵に起因する線状疵が多く発生し、製品疵発生率は2.
3%で悪かった。試験No.5では、不活性ガスの吹き
込み量が少ないため、2ヒート目の途中で浸漬ノズル詰
まりが発生し、鋳造速度を低下させて鋳造していたが、
鋳造速度低下による鋳片品質の劣化が予測されたので、
鋳造を中止した。回収した浸漬ノズル内面には、厚さ1
5mmの付着物が発生していた。鋳片表面には、ノロカ
ミ疵が多く発生していた。浸漬ノズル詰まりで、鋳型内
の溶鋼の流動が安定せず、片流れなどにより湯面レベル
変動が発生したためである。鋳片表面のノロカミ疵に起
因する製品疵が多く発生し、製品疵発生率は5.7%で
悪かった。 【0043】試験No.6では、タンディッシュ内の溶
鋼深さhを0.96mと浅くすることにより、比A/S
を1.80と小さくして試験した。その他の試験条件
は、試験No.1またはNo.2とほぼ同じ条件とし
た。この比A/Sの値は、本発明の方法で規定する条件
の下限を外れる値であった。指数W/Q3.10×10
-63 (Normal)/kgおよび溶鋼ヘッド指数H0.36
5mのそれぞれの値は、本発明の方法で規定する条件の
範囲内の値であった。 【0044】試験No.6では、タンディッシュの出口
の開口断面積に対して、浸漬ノズル内径が小さいため、
浸漬ノズル内が溶鋼で充満し、吐出孔上方において渦流
が発生したものと推定され、浸漬ノズル詰まりが発生
し、鋳造後の浸漬ノズル内面には、厚さ8mmの付着物
が発生していた。また、浸漬ノズル詰まりにより、鋳型
内に溶鋼に片流れが発生したため、湯面レベル変動が大
きかった。そのため、鋳片表面には、ノロカミ疵が多く
発生した。鋳片表面のノロカミ疵に起因する製品疵が多
く発生し、製品疵発生率は3.2%で悪かった。 【0045】試験No.7では、タンディッシュ内の溶
鋼深さhを2.2mと深くすること、および浸漬ノズル
の内径を大きくし、浸漬ノズル内の溶鋼が通過する部分
の横断面積Aを63.6×10-42 と大きくすること
により、比A/Sを5.16と大きくして試験した。そ
の他の試験条件は、試験No.3とほぼ同じ条件とし
た。この比A/Sの値は、本発明の方法で規定する条件
の上限を外れる値であった。指数W/Q2.94×10
-63 (Normal)/kgおよび溶鋼ヘッド指数H0.10
2mのそれぞれの値は、本発明の方法で規定する条件の
範囲内の値であった。 【0046】試験No.7では、タンディッシュの出口
の開口断面積に対して、浸漬ノズル内径が大きいので、
鋳造後の浸漬ノズル内面の付着物の厚さは3mmであっ
たものの、浸漬ノズル内を通過する溶鋼は特定方向の浸
漬ノズル内壁に沿った流れとなり、そのため、鋳型内の
溶鋼に片流れが発生した。そのため、湯面レベル変動が
大きくなり、鋳片表面にノロカミ疵が発生した。鋳片表
面のノロカミ疵に起因する製品疵が発生し、製品疵発生
率は1.8%であった。 【0047】試験No.8では、浸漬ノズル内径を12
0mmと大きくしたので、浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド
指数Hは0.065mと小さくなった。その他の試験条
件は、試験No.1またはNo.2とほぼ同じ条件とし
た。この溶鋼ヘッド指数Hの値は、本発明の方法で規定
する条件の下限を外れる値である。指数W/Q2.48
×10-63 (Normal)/kgおよび比A/S4.76の
それぞれの値は、本発明の方法で規定する条件の範囲内
の値であった。 【0048】試験No.8では、浸漬ノズル内径を極端
に大きくしたので、浸漬ノズル内に供給される溶鋼の量
が少なくなり、浸漬ノズルの温度が低下したので、浸漬
ノズル内面に地金が多く付着した。そのため、3ヒート
目の途中で、浸漬ノズル詰まりが著しく発生し、鋳造速
度を低下させて鋳造していたが、結局、鋳造を中止し
た。回収した浸漬ノズル内面には、厚さ18mmの地金
が付着していた。鋳片表面には、ノロカミ疵が発生して
いた。浸漬ノズル詰まりで、鋳型内の溶鋼に片流れが発
生し、湯面レベル変動が発生したためである。鋳片表面
のノロカミ疵に起因する製品疵が多く発生し、製品疵発
生率は4.3%で悪かった。 【0049】試験No.9では、浸漬ノズル内径を70
mmと小さくしたので、浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指
数Hは0.563mと大きくなった。また、指数A/S
は1.98と小さな値となった。その他の試験条件は、
試験No.1またはNo.2とほぼ同じ条件とした。こ
の溶鋼ヘッド指数Hの値は、本発明の方法で規定する条
件の上限を外れる値である。また、この比A/Sの値
は、本発明の方法で規定する条件の下限を外れる値であ
る。指数W/Q2.48×10-63 (Normal)/kgの
値は、本発明の方法で規定する条件の範囲内の値であっ
た。 【0050】試験No.9では、浸漬ノズル内径を小さ
くして浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数Hを大きくした
ため、吐出孔から流出する直前の溶鋼の圧力が大きくな
り、吐出孔上方において渦流が発生した。そのため、浸
漬ノズル詰まりが発生し、鋳型内の溶鋼に片流れが発生
した。そのため、湯面レベル変動が大きくなり、鋳片表
面にノロカミ疵が発生した。鋳片表面のノロカミ疵に起
因する製品疵が発生し、製品疵発生率は2.8%であっ
た。 【0051】 【発明の効果】本発明の方法の適用により、浸漬ノズル
内面への溶鋼中のAlの酸化物などの付着を、安価な方
法で安定して防止でき、得られた鋳片を素材とする熱間
圧延した製品において、モールドパウダ、Alの酸化
物、気泡などによる鋳片表層部の欠陥に起因する製品の
表面欠陥または内部欠陥の発生を防止できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention
Casting of steel with little adhesion of Al oxide etc. in molten steel
Construction method. [0002] 2. Description of the Related Art When continuously casting molten steel deoxidized with Al,
Al oxide in molten steel adheres to the inner surface of the immersion nozzle
Therefore, the flow of the molten steel in the immersion nozzle is hindered. That
When using a normal immersion nozzle with two discharge holes
In addition, the discharge flow will not be uniform and one of the discharge flows will not be weak.
The flow of molten steel in the mold tends to be one-sided
No. Uneven flow causes uneven flow of molten steel in the mold
And the mold powder added to the molten steel surface in the mold
Entangled in molten steel or adhered to the inner surface of the immersion nozzle
Of aluminum oxide, etc., peeled off is caught in molten steel
It is. [0003] In this way, the steel is caught in the molten steel in the mold.
Mold powder and oxides of Al, etc.
It is trapped in the solid shell, and defects are likely to occur in the surface layer of the slab.
Defects in the surface layer of these slabs are caused by hot slabs
It causes surface or internal defects of the rolled product. The oxide of Al in molten steel is
Pass through the immersion nozzle to prevent grease from adhering
Method of blowing inert gas into molten steel
Have been. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-319055
Depends on the amount of molten steel passing through the immersion nozzle.
Methods for adjusting the amount of inert gas to be blown have been proposed.
You. However, depending on the amount of inert gas blown,
Bubbles of reactive gas are trapped in the solidified shell in the mold,
A bubble defect occurs in Bubble defects on the surface layer of this slab
Remains on the product and surface defects are likely to occur on the product. In addition, Ca is added to molten steel before casting to
Conventionally, the method of converting Al oxide in steel to low melting point oxide
Taken from. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-192799
In the publication, Ca is added to molten steel after Al deoxidation,
A method for reducing the Ca content in the solution to 1 to 5 ppm has been proposed.
I have. However, adding Ca to molten steel is
Not only increase manufacturing costs, but also
, The mechanical properties are deteriorated by the addition of Ca. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-305355
The material of the inner surface of the immersion nozzle is changed to Al oxide in molten steel.
A method of using a material that is difficult to adhere to has been proposed. Soak
The material of the refractory inside the pickling nozzle is SiOTwo And low C
By using a material such as spinel, Al in molten steel
Suppresses oxidation and adheres to the inner surface of the immersion nozzle
This is a method for minimizing the amount of Al oxide. But this
These refractory materials are typically used for immersion nozzles.
Poor thermal shock resistance compared to alumina graphite
Soaking nozzle breaks during preheating before casting or during casting
It's easy to do. In addition, a step is provided on the inner surface of the immersion nozzle.
A method for equalizing the flow velocity of molten steel passing through the immersion nozzle,
Space or insulation layer for heat insulation inside the immersion nozzle body
By maintaining the temperature of the inner surface of the immersion nozzle at a high temperature.
Of aluminum oxide etc. adhere to the inner surface of the immersion nozzle
A method of preventing such has been proposed. But soaked nose
Of aluminum oxide in molten steel on the inner surface of
The current situation is that it has not been prevented stably. [0008] In view of the above situation, inexpensive method,
Oxide of Al in molten steel stably on inner surface of immersion nozzle
There is a demand for a method capable of preventing the adhesion of odor. [0009] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an immersion nozzle
Inexpensive aluminum oxide etc. in the molten steel adhere to the inner surface
Can be prevented stably by the method
In the rolled product, mold powder, oxidation of Al
Products caused by defects in the surface layer of the slab due to objects, air bubbles, etc.
Continuous casting of steel to prevent surface or internal defects
The aim is to provide a method. [0010] The gist of the present invention is to provide an immersion nozzle.
Supplying molten steel from the tundish into the mold using chisel
In the continuous casting method,
Opening area S (mTwo ) And soaked nose
Cross section A of the part where molten steel in
(MTwo Use an immersion nozzle that satisfies the following formula (b)
To the molten steel inside the immersion nozzle defined by the following equation (c).
Casting under the condition that the head index H (m) satisfies the following equation (d).
In the molten steel passing through the immersion nozzle
Inert gas amount W (mThree (Normal) / s)
(E) Continuous casting method for steel cast under conditions that satisfy formula
is there. S = Q / {ρ × (2gh)1/2 } ···(I) 2 <A / S <5 (b) H = (2g)-1× (ρc)-2× (Q / A)Two   ... (c) 0.08 <H <0.5 (d) 1 × 10-6 <W / Q <5 × 10-6    ... (e) Here, Q: molten steel flow passing through the immersion nozzle per unit time
Amount (kg / s) ρ: density of molten steel (kg / mThree) g: Gravitational acceleration (m / sTwo) h: Depth of molten steel inside tundish (m) c: Channel coefficient (-) The above equation (a) is an equation obtained from the law of conservation of energy.
The opening cross-sectional area S of the outlet of the tundish defined by the formula
Is to supply molten steel from a tundish into an immersion nozzle.
Means the cross-sectional area of the opening of the tundish outlet
You. That is, the numerator on the right side of the equation (a) is per unit time
Is the flow rate of molten steel into the mold, and the denominator is a tundish
The depth of the molten steel in h, that is, the loss head h of molten steel
Means the flow speed of molten steel at the time. Therefore, the unit time
Flow rate of molten steel into the mold
The right side of equation (a) divided by the flow rate of molten steel at the time of
Means the opening cross-sectional area of the outlet of the dish. For example, casting
Change the flow rate Q of molten steel into the mold by changing the casting speed
When this is done, this cross-sectional area S changes. Further, the immersion nozzle defined by the above equation (c)
The molten steel head index H (m) inside the nozzle is
Height of molten steel surface formed in the mold and height of molten steel surface in mold
And the difference. Molten steel flow through the immersion nozzle,
By setting the cross-sectional area of the immersion nozzle
Molten steel flowing from the outlet of the tundish
It falls on the molten steel surface formed inside the immersion nozzle. That
In this case, the above equation (c) is similar to the above equation (a) in energy conservation.
The difference from equation (a), which is obtained from the law of existence, is that
The point is that the flow path coefficient c is given. This channel coefficient c
Is the speed head generally used in Bernoulli's formula.
Means the reciprocal of the correction coefficient. Here, the value of the density ρ of the molten steel is 7000
(Kg / mThree ), 9.8 (m /
sTwo ) Can be used. Also, the inside of the immersion nozzle
The flow discharged into the molten steel in the mold of the molten steel is turbulent.
Since it is good to handle, use 0.9 as the channel coefficient c.
Can be FIG. 1 shows the inside of a tundish and a soaked tip.
It is a schematic diagram which shows the situation of the molten steel in a furnace. FIG. 1 (b)
FIG. 2 is an enlarged view of a cross section taken along line A1-A2 in FIG.
is there. The opening cross-sectional area S of the outlet of the tundish 2 (described above)
(Cross-sectional area defined by equation (a)), molten steel 1 in immersion nozzle 1
0 crosses the cross-sectional area A, inside the tundish
Depth h of molten steel and index of molten steel head inside immersion nozzle
H and the like are schematically shown. Symbol 3 is a sliding game
4, reference numeral 4 denotes a discharge hole, reference numeral 8 denotes a meniscus, reference numeral 9 denotes a model.
Mold powder, reference numeral 11 is mold, and reference numeral 12 is solidification.
Show the shell. The present inventors have solved the above-mentioned problems as follows.
Based on the knowledge of the above, the problem was solved by taking the following measures. Fig. 2 shows the situation where deposits adhere to the inner surface of the immersion nozzle.
FIG. Reference numeral 5 denotes a tande into the immersion nozzle 1.
Near the exit of the
6 attached to the vicinity of the immersion nozzle
The adhered matter attached to the portion, symbol 7 is attached near the discharge hole 4.
Deposits. Reference numeral 10 is molten steel, reference numeral 11 is a mold, and
And reference numeral 12 indicates a solidified shell. An ordinary immersion nozzle having two discharge holes is provided.
When used, the discharge flow is not uniform and the flow of molten steel in the mold
The one-sided flow is caused by the deposit 7 near the discharge hole 4.
It is easy to occur when many are formed. Two discharge holes
The size of each deposit in the vicinity is often different
And the flow velocity and direction of each discharge flow from the two discharge holes
Are not the same, and a so-called one-sided flow occurs.
When one-sided flow occurs, mold powder or the inner surface of the immersion nozzle
The mold from which the oxides of Al etc. adhered to
As described above, it is easy to get caught in the molten steel inside.
You. The reason why the deposit is formed in the vicinity of the discharge hole is as follows.
If the pressure of molten steel immediately before flowing out of the discharge port is high,
This is because swirl is likely to occur in the flow of molten steel above the outlet.
You. When eddy currents occur, oxides of Al and the like in the molten steel are impregnated.
Oxidation of Al
Objects easily adhere to the inner surface of the immersion nozzle. Vortex below
The situation where the flow occurs will be further described. [0017] The present inventors have studied the flow of molten steel in an immersion nozzle.
In order to investigate the flow of the discharge flow,
A Dell experiment was performed. By using a 1/1 scale model
The number of Reynolds and fluid at the same time
There is an advantage that it can be made the same as steel. As a result,
Whirlpools are likely to occur above the hole because molten steel is inside the immersion nozzle.
And the pressure of molten steel just before flowing out of the discharge port.
When the depth of the molten steel in the tundish acts.
I found it to be true. At that time, the molten
The pressure of the steel is determined by the difference in height between the molten steel surface in the mold and the discharge hole.
It drops sharply to the corresponding pressure. Therefore, the discharge hole
Above, the molten steel is sucked into the discharge hole,
A vortex is generated in the direction. The inside of the immersion nozzle is not filled with molten steel,
Molten steel flowing in from the outlet of the
If it falls on the molten steel surface formed in
The pressure of the molten steel just before flowing out of the
The height difference between the surface and the molten steel surface in the mold.
is there. Therefore, the pressure of molten steel just before flowing out of the discharge port
The difference between the force and the pressure of the molten steel flowing out of the discharge port is small.
To suck molten steel into the discharge hole above the discharge hole, and
And eddy currents are prevented. According to the method of the present invention, the above equation (A) is used.
The opening cross-sectional area S (mTwo )
And the part where the molten steel in the immersion nozzle passes from top to bottom
Cross sectional area A (mTwo ) Satisfies the above formula (b)
Use a nozzle. And the immersion defined by the above equation (c).
The molten steel head index H (m) inside the pickling nozzle is the same as (d) above.
Cast under conditions that satisfy the formula. Therefore, the inside of the immersion nozzle is filled with molten steel.
Molten steel flowing from the outlet of the tundish
As it falls onto the molten steel surface formed inside the nozzle, it discharges
The pressure of the molten steel just before flowing out of the outlet is
Equivalent to the height difference between the molten steel surface in the mold and the molten steel surface in the mold
And the difference from the pressure of molten steel flowing out of the discharge port is
Since it becomes smaller, eddy currents above the discharge holes are less likely to occur.
Since eddy currents are unlikely to occur, A
l oxides and the like hardly adhere. Further, in the method of the present invention, the inside of the immersion nozzle
Of inert gas blown per unit time into molten steel passing through
(MThree (Normal) / s) satisfies the above (e)
In other words, the appropriate amount of inertness for the amount of molten steel passing through
Since gas is blown, oxidation in molten steel inside the immersion nozzle
Prevents adhesion of objects and is inert to the solidified shell in the mold
Gas bubbles can also be prevented from being trapped. [0022] DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The process of the present invention
For continuous casting of molten steel containing Al oxide in the molten steel
Suitable for application. However, the solution deoxidized with Al
Not limited to steel. The method of the present invention can be applied to an acid such as Ti or Zr.
And other sulfides and nitrides are present in the molten steel
It is also effective for continuous casting of molten steel. The method of the present invention can be applied to wide cast slabs,
It is suitable to be applied when casting a lab slab. this
When casting such a slab, for example, from two discharge holes
The flow velocity and direction of each discharge flow are not uniform,
When flow occurs, the flow of molten steel in the mold becomes uneven.
Oxidization adhering to the mold powder and the immersion nozzle
Is it easy to get the peeled material into the molten steel in the mold?
It is. The larger the slab width, the more one-sided such discharge flows
Slab width is more than 1000mm
In this case, it is preferable to apply the method of the present invention.
Apply the method of the present invention to the case of 1200 mm or more
More preferably, The number of discharge holes of the immersion nozzle is an even number of two or more.
It is preferred that The method of the present invention uses a so-called slab
Since it is preferable to target the case of casting a slab,
The number of discharge holes of the immersion nozzle is two
Good, or even two or more, such as four
No. The discharge flow from each half of the discharge holes is
Almost facing each other in the opposite short sides of the mold
It should just be. The total cross-sectional area of these discharge holes is
2-3 of the cross-sectional area A of the part through which the molten steel inside the nozzle passes
Preferably it is twice. Moreover, it is 2.2 to 2.6 times.
Is more preferable. The molten steel in the immersion nozzle passes from above to below
The cross-sectional shape of the part to be
preferable. In addition, from the top of the immersion nozzle to the bottom
Preferably, the inner diameter is constant. However,
Due to the production of the pickling nozzle,
In this case, the inner diameter is reduced by about 5 to 10 mm. This
If the inside diameter is changed as in
The cross-sectional area corresponding to the portion of
I just need. In the method of the present invention, the above-described equation (A) is used.
Of the opening of the outlet of the tundish
Crossing the part where molten steel in the pickling nozzle passes from top to bottom
The ratio A / S of the area A is more than 2 and less than 5. When the value of the ratio A / S is 5 or more, tundish
Cross-sectional area of the outlet of the nozzle, i.e. supply into the immersion nozzle
Cross section in the immersion nozzle compared to the cross section of the molten steel
The molten steel along the inner wall of the immersion nozzle in a specific direction
Easy to flow. Therefore, the strength of the discharge flow
It tends to differ depending on the hole, the discharge flow will be uneven, and the mold
The flow of molten steel inside is likely to be one-sided. In extreme cases
Represents the surface of molten steel in the mold on the left and right
The molten steel surface on either side, that is, the molten metal surface
The phenomenon that the level becomes high occurs. Ratio A / S value is 2 or more
Below, the cross-sectional area through which molten steel passes through the immersion nozzle is compared.
Is almost completely filled with molten steel inside the immersion nozzle.
Down. Therefore, the molten steel immediately before flowing out of the discharge port
A molten steel head corresponding to the depth of molten steel in the dish is formed.
As described above, a vortex is generated above the discharge hole
Oxidation of Al in molten steel occurs on the inner surface of the immersion nozzle
Easy to adhere. In the method of the present invention, the above-described equation (C) is used.
The value of the molten steel head index H inside the immersion nozzle is set to 0.
More than 08m and less than 0.5m. If the value of H is 0.5 m or more, the flow
Since the pressure of molten steel immediately before discharging increases,
Vortices are likely to occur at H value is less than 0.08m
In this case, the inside diameter of the immersion nozzle must be extremely large or
It corresponds to the case of extremely slow production speed,
The amount of molten steel supplied is small. Therefore, immersion from molten steel
Since the amount of heat supply to the nozzle is reduced, the temperature of the immersion nozzle
And metal becomes easy to adhere to the inner surface of the immersion nozzle.
In extreme cases, clogging of the immersion nozzle may occur and
It becomes difficult to continue. In the method of the present invention, the immersion nozzle
The flow rate of molten steel Q (kg / s)
Inert gas amount W (mThree (Norma
l) / s) W / Q (mThree (Normal) / kg) is 1 × 1
0-6mThree (Normal) / kg over 5 × 10-6mThree (Nor
mal) / kg. The ratio W / Q is 5 × 10-6mThree (Normal) / kg
Above, the amount of inert gas is too large,
Bubbles are easily captured by the solidified shell in the mold. Also extreme
In such cases, the molten steel surface in the mold
It is easy to get powder into the molten steel in the mold,
Mold powder easily adheres to the solidified shell inside. Also, 1
× 10-6mThree (Normal) / kg or less, the inner surface of the immersion nozzle
Oxide in molten steel easily adheres to steel. Inert gas is introduced into the molten steel passing through the immersion nozzle.
The immersion nozzle is located at the bottom of the tundish
Near opening to sliding gate and immersion nose
It is good to blow in from at least one of the tools. [0033] DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Vertical bending type continuous casting machine having two strands
And a C content of 0.001 to 0.003% by mass.
Low carbon steel with thickness 270mm, width 1200mm or 1
Casting at a speed of 1.3 to 1.6 m / min into a 600 mm slab
did. The depth of molten steel in the tundish is 0.96 to 2.
It was 2 m. The immersion nozzle is made of alumina graphite.
Nozzle made of refractory material and having two holes of normal downward 30 °
And The cross-sectional area of one discharge hole is 0.008mTwo , Molten steel
The effective height of the part through which is passed is constant at 930 mm
And the inner diameter of the part where molten steel passes from top to bottom is 70
The test was performed with a change of 〜120 mm. Immersion nozzle lower end
The immersion depth in the molten steel in the mold shall be 250-300mm.
Was. Ar gas is supplied from the sliding gate to 6
7 × 10-6~ 500 × 10-6mThree (Normal) / s (about 4 ~
30 liters (Normal) / min) through the immersion nozzle
Blown into the molten steel. Approximately 280 tons of molten steel in one heat was fed
Subsequently, casting was performed, and the immersion nozzle was recovered after the casting. Collect
The immersion nozzle, and check if there is any
With nothing, the adhesion thickness was investigated. The surface of the obtained slab was treated with oxygen gas so-called
Wrapping of mold powder by scarfing
Nookami scratches or vertical splits on the surface layer of the slab due to penetration
The scratches were visually inspected. Using the obtained slab as a raw material, a thickness of 4 to 5 mm
Hot rolled into steel strip, then pickled and then cold rolled to thickness
It was rolled to a steel strip of 0.8 to 1.0 mm. Product steel strip surface
The occurrence of flaws was visually inspected. Part where surface flaws occurred
And cut the total amount by the cold rolling amount to obtain the product
It was evaluated as a flaw occurrence rate. Table 1 shows the test conditions.
Are shown in Table 2. [0039] [Table 1] [Table 2]Test No. 1 and No. In 2, slab width 1600mm
And the casting speed was 1.6 m / min. Test N
o. In No. 3, the slab width was 1200 mm and the casting speed was 1.
3 m / min. For these tests, the tundish
The depth h of the molten steel at the part is 1.8 m or 2.0 m,
The opening cross-sectional area S of the dish outlet is 11.2 × 10-Four~
19.4 × 10-FourmTwo And the molten steel in the immersion nozzle passes
The cross sectional area A of the part to be formed is 47.8 × 10-FourmTwo Or 6
3.6 × 10-FourmTwo By setting the ratio A / S to 2.
Tested as 60-4.26. The value of these ratios A / S
Is a value within the range defined by the method of the present invention.
In addition, since the casting speed was set to the above-mentioned speed corresponding to the slab width,
The flow rate Q of the molten steel passing through the immersion nozzle during the storage time is 49.1
4 kg / s or 80.64 kg / s.
Index of molten steel head inside immersion nozzle defined by equation (c)
H became 0.136 m-0.365 m. These molten steels
The value of the head index H is within the range of the conditions defined by the method of the present invention.
The value in the box. In addition, molten steel passing through the immersion nozzle
The amount of inert gas W to be blown per unit time is 200 × 10
-6~ 333 × 10-6mThree (Normal) / s, so unit
Molten steel flow rate Q passing through the immersion nozzle
The ratio W / Q of the amount of inert gas W that is blown in per unit time is
3.10 × 10-6~ 4.13 × 10-6mThree (Normal) / k
g. These values of the ratio W / Q are defined by the method of the present invention.
It is a value within the range of the condition to be specified. Test No. In 1, the inner surface of the immersion nozzle
No deposit was generated. Test No. 2 and N
o. In No. 3, a thickness of 2 mm or 3 mm is provided near the discharge hole.
Deposits were observed, but the thickness was very slight. Ma
In addition, in these tests, norokami scratches were found on the slab surface.
It was not possible, and the casting work was going well. In addition, product flaws
The birth rate is as low as 0.1 to 0.3%, which is a good result.
Was. Test No. In 4, pass through the immersion nozzle
The amount of inert gas W blown into the molten steel per unit time is 500
× 10-6mThree (Normal) / s.
In the case of No. 5, this inert gas amount W is set to 67 × 10-6mThree (Norma
l) / s. Other test conditions
Experiment No. 1 or No. The conditions were almost the same as those in 2. N
o. In 4, the molten steel flow passing through the immersion nozzle per unit time
Inert gas amount blown per unit time into molten steel with respect to amount Q
The ratio W / Q of W is 6.20 × 10-6mThree (Normal) / kg
No. 5, the ratio W / Q is 0.83 × 10-6
mThree (Normal) / kg. The values of these ratios W / Q are:
The upper or lower limit of the condition specified by the method of the present invention
The values were out of range. 1. The ratio A / S in these tests
46 and the value of 0.365m of the molten steel head index H
The value was within the range specified by the method of the invention. Test No. In 4, blow in unit time during molten steel
Since the amount of inert gas to be injected was large, the discharge of the immersion nozzle
Only deposits with a thickness of 1 mm were generated near the holes.
However, since the amount of inert gas blown is large,
Because the level of the molten metal in the mold fluctuated greatly,
Many pinhole flaws and norokami flaws were generated. Further
In addition, products have pinhole flaws on the slab surface
Many linear flaws are generated due to flaws, and the product flaw generation rate is 2.
3% was bad. Test No. In 5, blow inert gas
Because of the small amount of clogging, clogging of the immersion nozzle during the second heat
Balls occurred, casting was performed at a reduced casting speed,
Since the deterioration of the slab quality due to the lower casting speed was predicted,
The casting was stopped. Thickness 1
A deposit of 5 mm was generated. On the slab surface,
Many flaws were generated. In the mold due to clogging of the immersion nozzle
Molten steel flow is not stable,
This is because a change has occurred. Norokami scratches on the slab surface
Product flaws are generated, and the product flaw occurrence rate is 5.7%
It was bad. Test No. 6. In the tundish,
By making the steel depth h as shallow as 0.96 m, the ratio A / S
Was reduced to 1.80 and tested. Other test conditions
Is the test No. 1 or No. With almost the same conditions as 2
Was. The value of the ratio A / S is determined by the conditions specified by the method of the present invention.
Was out of the lower limit. Index W / Q 3.10 × 10
-6mThree (Normal) / kg and molten steel head index H0.36
Each value of 5 m is the value of the condition defined by the method of the present invention.
The value was within the range. Test No. At 6, exit tundish
Because the inner diameter of the immersion nozzle is smaller than the opening cross-sectional area of
The inside of the immersion nozzle is filled with molten steel, and vortex flows above the discharge port
Presumed to have occurred, and the immersion nozzle clogged
Then, on the inner surface of the immersion nozzle after casting, a deposit with a thickness of 8 mm
Had occurred. Also, the clogging of the immersion nozzle
Fluctuation of the molten steel level in the molten steel caused
It was terrible. Therefore, the surface of the slab often has nookami flaws.
Occurred. There are many product flaws due to noro flaws on the slab surface
The product flaw occurrence rate was 3.2%, which was bad. Test No. In 7, the solution in the tundish
Making steel depth h as deep as 2.2 m, and immersion nozzle
Part of the immersion nozzle through which molten steel passes
Cross section A of 63.6 × 10-FourmTwo And make it bigger
The test was carried out by increasing the ratio A / S to 5.16. So
The other test conditions are as follows: With almost the same conditions as 3
Was. The value of the ratio A / S is determined by the conditions specified by the method of the present invention.
Was out of the upper limit. Index W / Q 2.94 × 10
-6mThree (Normal) / kg and molten steel head index H0.10
Each value of 2 m is the value of the condition defined by the method of the present invention.
The value was within the range. Test No. At 7, exit the tundish
The inner diameter of the immersion nozzle is larger than the opening cross-sectional area of
The thickness of the deposit on the inner surface of the immersion nozzle after casting was 3 mm.
However, molten steel passing through the immersion nozzle
Flow along the inner wall of the pickling nozzle,
One-sided flow occurred in the molten steel. As a result, the level change
It became large, and sliver cracks occurred on the slab surface. Slab table
Product flaws caused by norokami flaws on the surface, resulting in product flaws
The rate was 1.8%. Test No. 8, the inner diameter of the immersion nozzle is 12
Because it was enlarged to 0 mm, the molten steel head inside the immersion nozzle
The index H decreased to 0.065 m. Other test articles
For the test No. 1 or No. With almost the same conditions as 2
Was. The value of the molten steel head index H is defined by the method of the present invention.
It is a value that falls outside the lower limit of the condition for performing Index W / Q 2.48
× 10-6mThree (Normal) / kg and ratio A / S4.76
Each value is within the range defined by the method of the present invention.
Was the value of Test No. In 8, the immersion nozzle inner diameter is extremely
The amount of molten steel supplied into the immersion nozzle
And the temperature of the immersion nozzle decreased,
A large amount of metal adhered to the inner surface of the nozzle. Therefore, 3 heat
In the middle of the eyes, clogging of the immersion nozzle occurred remarkably, and the casting speed
Casting at a reduced temperature, but eventually the casting was stopped
Was. On the inner surface of the recovered immersion nozzle, a 18 mm thick metal
Had adhered. Noroka flaws occur on the slab surface
Was. Single flow occurs in molten steel in mold due to clogging of immersion nozzle
This is due to fluctuations in the surface level. Slab surface
Many product flaws caused by norokami flaws occur, and product flaws
The birth rate was 4.3%, which was bad. Test No. In No. 9, the inner diameter of the immersion nozzle was 70
mm, so the molten steel head finger inside the immersion nozzle
The number H increased to 0.563 m. The index A / S
Was a small value of 1.98. Other test conditions are
Test No. 1 or No. The conditions were almost the same as those in 2. This
The value of the molten steel head index H of the steel
The value is outside the upper limit. Also, the value of this ratio A / S
Is a value outside the lower limit of the condition specified by the method of the present invention.
You. Index W / Q 2.48 × 10-6mThree (Normal) / kg
The value is a value within the range defined by the method of the present invention.
Was. Test No. In No. 9, the inner diameter of the immersion nozzle is small.
To increase the molten steel head index H inside the immersion nozzle
Therefore, the pressure of molten steel immediately before flowing out of the discharge port increases.
As a result, a vortex was generated above the discharge hole. Therefore,
The pickling nozzle is clogged, causing a single flow in the molten steel in the mold
did. As a result, the fluctuation of the molten metal level increases,
Norokami scratches occurred on the surface. Norokami scratches on the slab surface
Product flaws, and the product flaw occurrence rate was 2.8%.
Was. [0051] According to the method of the present invention, the immersion nozzle
Inexpensive aluminum oxide etc. in the molten steel adhere to the inner surface
Can be prevented stably by the method
In the rolled product, mold powder, oxidation of Al
Products caused by defects in the surface layer of the slab due to objects, air bubbles, etc.
The occurrence of surface defects or internal defects can be prevented.

【図面の簡単な説明】 【図1】タンディッシュ内および浸漬ノズル内の溶鋼の
状況を示す模式図である。 【図2】浸漬ノズル内面に付着物が付着する状況を示す
模式図である。 【符号の説明】 1:浸漬ノズル 2:タンディッシ
ュ 3:スライディングゲート 4:吐出孔 5:スライディングゲート近傍に付着した付着物 6:浸漬ノズルの胴部に付着した付着物 7:吐出孔近傍に付着した付着物 8:メニスカス 9:モールドパウ
ダ 10:溶鋼 11:鋳型 12:凝固殻 S:タンディッシュの出口の開口断面積 A:浸漬ノズル内の溶鋼が通過する部分の横断面積 h:タンディッシュ内部の溶鋼の深さ H:浸漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of molten steel in a tundish and an immersion nozzle. FIG. 2 is a schematic diagram showing a situation in which a deposit adheres to an inner surface of a immersion nozzle. [Explanation of Signs] 1: Immersion nozzle 2: Tundish 3: Sliding gate 4: Discharge hole 5: Deposits attached near the sliding gate 6: Deposits attached to the body of the immersion nozzle 7: Adhesion near the discharge holes 8: Meniscus 9: Mold powder 10: Molten steel 11: Mold 12: Solidified shell S: Cross-sectional area of opening of tundish outlet A: Cross-sectional area of portion through which molten steel passes in the immersion nozzle h: Inside of tundish Molten steel depth H: Index of molten steel head inside immersion nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/10 330 B22D 11/10 360 B22D 41/50 520 B22D 11/10 320 B22D 41/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 11/10 330 B22D 11/10 360 B22D 41/50 520 B22D 11/10 320 B22D 41/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】浸漬ノズルを用いてタンディッシュから鋳
型内に溶鋼を供給する連続鋳造方法であって、下記
(イ)式で定義されるタンディッシュの出口の開口断面
積S(m 2 )と浸漬ノズル内の溶鋼が上方から下方に通
過する部分の横断面積A(m2 )とが下記(ロ)式を満
足する浸漬ノズルを用い、下記(ハ)式で定義される浸
漬ノズル内部の溶鋼ヘッド指数H(m)が下記(ニ)式
を満足する条件で鋳造し、かつ、浸漬ノズル内を通過す
る溶鋼中に単位時間に吹き込む不活性ガス量W(m 3 (N
ormal)/s)が下記(ホ)式を満足する条件で鋳造する
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 S=Q/{ρ×(2gh)1/2 } ・・・(イ) 2<A/S<5 ・・・(ロ) H=(2g)-1×(ρc)-2×(Q/A)2 ・・・(ハ) 0.08<H<0.5 ・・・(ニ) 1×10-6 <W/Q< 5×10-6 ・・・(ホ) ここで、Q:単位時間に浸漬ノズル内を通過する溶鋼流
量(kg/s) ρ:溶鋼の密度(kg/m3) g:重力加速度(m/s2) h:タンディッシュ内部の溶鋼の深さ(m) c:流路係数(−)
(57) [Claims] 1. Casting from a tundish using an immersion nozzle
A continuous casting method for supplying molten steel in a mold, comprising:
The opening cross section of the outlet of the tundish defined by equation (a)
Product S (m Two ) And the molten steel in the immersion nozzle
Cross-sectional area A (mTwo ) Satisfies the following expression (b)
Immersion nozzle defined by the following formula (c)
The molten steel head index H (m) inside the pickling nozzle is expressed by the following formula (d).
Casting under conditions that satisfy
Amount of inert gas W (m Three (N
ormal) / s) is cast under the condition satisfying the following formula (e).
A continuous casting method for steel. S = Q / {ρ × (2gh)1/2 } ···(I) 2 <A / S <5 (b) H = (2g)-1× (ρc)-2× (Q / A)Two   ... (c) 0.08 <H <0.5 (d) 1 × 10-6 <W / Q <5 × 10-6    ... (e) Here, Q: molten steel flow passing through the immersion nozzle per unit time
Amount (kg / s) ρ: density of molten steel (kg / mThree) g: Gravitational acceleration (m / sTwo) h: Depth of molten steel inside tundish (m) c: Channel coefficient (-)
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