JP3866068B2 - 高清浄度鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼を連続鋳造する場合において、清浄度の高い鋼片を製造するための連続鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブルームの連続鋳造において、図１に示すように、タンディッシュ１からモールド２に連続鋳造する際は、一般にモールドコーナー方向に向いた４個の吐出口４を有する浸漬ノズル３をモールド中央部に配置して溶鋼をモールド２内に注入しており、この浸漬ノズル３からの吐出流５はモールドコーナー部へ衝突して上部方向に反転して上昇流となり、他方は下部方向へ向かう下降流に分岐する。コーナーに沿って上昇した溶鋼流は表面で放射状に流れる。
【０００３】
また、連続鋳造を継続していると浸漬ノズル３とメニスカス部溶鋼が接している部分では、パウダー６の溶融層との接触のため浸漬ノズル３が溶損しやすく、長連々を行う場合、浸漬ノズル３の浸漬位置の浸漬深さｈを変化させるのは必須の技術である。
【０００４】
そのため、浸漬ノズル３を上昇させることにより、ノズル溶損位置をずらすが、その際に溶鋼の吐出口４が上昇するため、吐出流５からの反転上昇流が強くなり過ぎ、パウダー６を巻き込み、欠陥が増加するという問題があった。
【０００５】
一方、特開２０００−１５４０４には介在物欠陥の少ない連続鋳造鋼片の製造方法が開示され、電磁攪拌装置位置を一点に決め、適正電磁攪拌強度を定めているが、本発明は長連々を行う際に必要な浸漬深さ範囲など（すなわち、本願の明細書の数式（２）のｈ、Ｑ、ｖ、ｗ、ｌ）を設定している。また、特開２０００−１５４０４の発明に出てくる電磁攪拌位置および強度は、２個の吐出口を有するスラブ連鋳機には当てはまるが、４個の吐出口を有するブルーム連鋳機には当てはまらない。２個の吐出口から流出した流れはモールド短辺に当たり、表面では短辺側から浸漬ノズル方向に向かう流れとなるのに対し、４個の吐出口から流出した流れはモールドコーナーに当たり、表面では各コーナーから放射状の流れとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
連続鋳造において、タンディッシュからの浸漬ノズルの浸漬深さ位置を変化させ、浸漬ノズルの溶損を抑えることで、長連々を継続しつつ、かつ、浸漬ノズルの浸漬深さ位置を変化させる範囲を限定することで大型の非金属介在物の巻込みを抑え、大型の非金属介在物の少ない連続鋳片を得る製造法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
４個の吐出口４を有する浸漬ノズル３を使用する連続鋳造によって鋼片を製造する際に、浸漬ノズル３の溶鋼の吐出口４より生成するモールド２内の溶鋼の攪拌流速を下記数式（１）および（２）の攪拌流速Ｖを満たす範囲に設定した条件内で操業する。さらに、浸漬ノズル３のメニスカスから吐出口までの浸漬深さｈの位置を一定の範囲内に限定する。
【０００８】
すなわち、請求項１の発明では、１２０〜２５００ｔの溶鋼を鋳込むごとに浸漬ノズルの浸漬深さ位置をメニスカスから吐出口中心位置までの深さｈとするとき０．０９（ｍ）≦ｈ≦０．２１０（ｍ）で定まる範囲に変化させ、浸漬ノズルの溶損を抑えることで長連々を継続しつつ、連続鋳造によって鋼片を製造する際に、モールド内の溶鋼の攪拌流速Ｖが下記数式（１）および（２）を満足することを特徴とする介在物の巻き込みのない高清浄度鋼の連続鋳造方法である。
【０００９】
【数３】
０．０６≦Ｖ≦０．１６ （１）
Ｖ：モールド内攪拌エネルギー密度から求まる溶鋼の攪拌流速（ｍ／ｓｅｃ）
【００１０】
【数４】
なお、Ｖ＝（ρＱｖ²／２ｗｌｈρ）^1/3 （２）
ρ：溶鋼密度（ｔ／ｍ³）
Ｑ：浸漬ノズルからの溶鋼吐出量（ｍ³／ｓｅｃ）
ｖ：浸漬ノズルからの溶鋼吐出速度（ｍ／ｓｅｃ）
ｗ：モールド長辺長さ（ｍ）
ｌ：モールド短辺長さ（ｍ）
ｈ：メニスカスから吐出口中心位置までの深さ、即ち、浸漬ノズルの浸漬深さ（ｍ）
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。所定の高清浄度に精錬した溶鋼をタンディッシュ２を通じて４個の吐出口４を有する浸漬ノズル３を用いてモールド２中にブルームを連続鋳造する際に、１２０〜２５００ｔの溶鋼を鋳込むごとに、浸漬ノズル３の浸漬深さｈの位置を変化させる。この浸漬深さｈの位置を変更することにより浸漬ノズル３の溶損を抑え、かつ、パウダー６の巻込みを抑え、かくして長連々を継続しつつ、連続鋳造によってブルームを製造する。この連続鋳造の際に、上記の数式（１）および（２）の攪拌流速Ｖを満たす範囲に設定することにより高清浄度鋼を連続鋳造する。
【００１２】
攪拌流速Ｖを０．０６ｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦０．１６ｍ／ｓｅｃの範囲に設定する理由は、攪拌流速Ｖが０．１６ｍ／ｓｅｃを超える場合、吐出口４からの反転流が表面流を強くしパウダー６の巻込みが起きて巻き込まれたパウダー６は鋼中に非金属介在物として存在することとなり、攪拌速度Ｖが０．０６ｍ／ｓｅｃ未満の場合、反転流からの表面流が弱く、表面にデッケルが生成しパウダー６の巻込みを生じるからである。
【００１３】
さらに、浸漬ノズル３のメニスカスから吐出口４の中心位置までの深さ、即ち、浸漬深 さｈの位置を０．０９（ｍ）≦ｈ≦０．２１０（ｍ）とする理由は、深さ９０ｍｍ未満の場合は吐出口４からの反転流が、表面流を強くしパウダー６の巻込みを起こし、深さ２１０ｍｍを超える場合は吐出口４からの下降流を十分に制御することができず、介在物の分散減少することができないからである。
【００１４】
【実施例】
図２は、鋼種がＪＩＳ ＳＣＭ４２０の寸法３８０ｍｍ（厚さ）×４９０ｍｍ（幅）の鋳片を連続鋳造するに際し、モールド内に浸漬した浸漬ノズル（内径６５ｍｍ、外径１６５ｍｍの吐出口を４個有する）の吐出口より、０．００１６ｍ³／ｓｅｃの溶鋼を供給し、鋳造速度０．５ｍ／ｍｉｎとし、メニスカスから６００ｍｍの深さを持った電磁攪拌装置により印加制御磁界の強さを３５０ｇａｕｓｓとしたとき、浸漬ノズル吐出口の浸漬深さを変えることにより攪拌速度を変え、それによる鋼片での介在物量（介在物指数）の変化を示す。図２に示すように、攪拌速度が０．０６〜０．１６ｍ／ｓｅｃの本発明では介在物指数が５０以下と小さく、このことは得られた鋳片中に介在物が少ないことを示している。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は吐出口を４個有する浸漬ノズルを使用してブルームを連続鋳造する方法において、１２０〜２５００ｔの溶鋼を鋳込むごとに浸漬ノズルの浸漬深さ位置を変化させて浸漬ノズルの溶損を防止し、モールド内の攪拌流速Ｖを０．０６〜０．１６ｍ／ｓｅｃとすることで、さらに浸漬ノズルのメニスカスから吐出口中心位置までの深さの浸漬深さを０．０９（ｍ）≦ｈ≦０．２１０（ｍ）とすることで、長連々により介在物の巻き込みのない清浄度の高い鋼片を連続鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 浸漬ノズルと電磁攪拌装置を示すタンディシュおよびモールドの模式図である。
【図２】 攪拌流速と介在物指数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ タンディッシュ
２ モールド
３ 浸漬ノズル
４ 吐出口
５ 吐出流
６ パウダー
７ 電磁攪拌装置
ｈ メニスカスから吐出口中心位置までの深さ、即ち、浸漬深さ

Claims (1)

1. １２０〜２５００ｔの溶鋼を鋳込むごとに浸漬ノズルの浸漬深さ位置をメニスカスから吐出口中心位置までの深さｈとするとき０．０９（ｍ）≦ｈ≦０．２１０（ｍ）で定まる範囲に変化させ、浸漬ノズルの溶損を抑えることで長連々を継続しつつ、連続鋳造によって鋼片を製造する際に、モールド内の溶鋼の攪拌流速Ｖが下記数式（１）および（２）を満足することを特徴とする介在物の巻き込みのない高清浄度鋼の連続鋳造方法。
   

   

   Ｖ：モールド内攪拌エネルギー密度から求まる溶鋼の攪拌流速（ｍ／ｓｅｃ）
   

   

   ρ：溶鋼密度（ｔ／ｍ³）
   Ｑ：浸漬ノズルからの溶鋼吐出量（ｍ³／ｓｅｃ）
   ｖ：浸漬ノズルからの溶鋼吐出速度（ｍ／ｓｅｃ）
   ｗ：モールド長辺長さ（ｍ）
   ｌ：モールド短辺長さ（ｍ）
   ｈ：メニスカスから吐出口中心位置までの深さ（ｍ）

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