JP5014934B2 - Steel continuous casting method - Google Patents

Steel continuous casting method Download PDF

Info

Publication number
JP5014934B2
JP5014934B2 JP2007237606A JP2007237606A JP5014934B2 JP 5014934 B2 JP5014934 B2 JP 5014934B2 JP 2007237606 A JP2007237606 A JP 2007237606A JP 2007237606 A JP2007237606 A JP 2007237606A JP 5014934 B2 JP5014934 B2 JP 5014934B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten steel
mold
immersion nozzle
flow
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007237606A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009066618A (en
Inventor
健彦 藤
修 後藤
昌伸 早川
貴洋 佐藤
昌光 若生
伸太郎 楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2007237606A priority Critical patent/JP5014934B2/en
Publication of JP2009066618A publication Critical patent/JP2009066618A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5014934B2 publication Critical patent/JP5014934B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、電磁攪拌装置によって鋳型内の上部の溶鋼を攪拌し、かつ、電磁ブレーキ装置によって浸漬ノズルから吐出された溶鋼に直流磁界を作用させて溶鋼を鋳造する鋼の連続鋳造方法に関する。   The present invention relates to a steel continuous casting method in which molten steel in an upper part of a mold is stirred by an electromagnetic stirrer, and the molten steel is cast by applying a DC magnetic field to the molten steel discharged from an immersion nozzle by an electromagnetic brake device.

鋼の連続鋳造プロセスでは、鋳造された鋳片の品質向上を目的として、例えば鋳型内に吐出された溶鋼に直流磁場を印加することが行われている。この直流磁場中での溶鋼の吐出流の周囲には、主流とは逆向きの対向流が発生することが知られている(非特許文献1)。   In the continuous casting process of steel, for the purpose of improving the quality of cast slabs, for example, a DC magnetic field is applied to molten steel discharged into a mold. It is known that a counter flow opposite to the main flow is generated around the discharge flow of the molten steel in the DC magnetic field (Non-Patent Document 1).

例えば通常の溶鋼の連続鋳造においては、図7に示すように、溶鋼100を鋳型101内に吐出する浸漬ノズル102が使用される。浸漬ノズル102の側面の下端近傍には、下向きの吐出孔103が2箇所に形成されている。そしてこの浸漬ノズル102の吐出孔103から吐出された溶鋼100の吐出流104に対して、例えば電磁ブレーキ装置によって直流磁場を印加した場合、この吐出流104の周囲に逆向きの対向流105が発生する。そして、吐出流104に含まれる不活性ガスの気泡、例えばArガス(アルゴンガス)気泡106や、アルミナやスラグ系の非金属介在物107は、この対向流105によって、鋳型101内の溶鋼100に深く侵入し難くなる。その結果、溶鋼100が鋳造された鋳片の内部において、Arガス気泡106や介在物107の個数を減少させることができる。また、例えば直流磁場の強度を増加させると、対向流105の流速が大きくなるので、Arガス気泡106や介在物107がさらに侵入し難くなり、鋳片の内部のArガス気泡106や介在物107の個数をさらに減少させることができる。   For example, in normal continuous casting of molten steel, an immersion nozzle 102 that discharges molten steel 100 into a mold 101 is used as shown in FIG. Two downward discharge holes 103 are formed in the vicinity of the lower end of the side surface of the immersion nozzle 102. When a DC magnetic field is applied to the discharge flow 104 of the molten steel 100 discharged from the discharge hole 103 of the immersion nozzle 102, for example, by an electromagnetic brake device, a counter flow 105 in the reverse direction is generated around the discharge flow 104. To do. Then, inert gas bubbles, for example, Ar gas (argon gas) bubbles 106 and alumina or slag-based non-metallic inclusions 107 contained in the discharge flow 104 are transferred to the molten steel 100 in the mold 101 by the counter flow 105. It becomes difficult to penetrate deeply. As a result, the number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 can be reduced inside the slab where the molten steel 100 is cast. Further, for example, when the strength of the DC magnetic field is increased, the flow velocity of the counter flow 105 is increased, so that the Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 are more difficult to enter, and the Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 inside the slab are prevented. Can be further reduced.

また、Arガス気泡106や介在物107は、対向流105が浸漬ノズル102に沿って上昇する上昇流108に乗って、浸漬ノズル102の周辺に集中してメニスカス109まで浮上する。そしてメニスカス109において、浮上したArガス気泡106や介在物107が除去される。   The Ar gas bubbles 106 and the inclusions 107 ride on the rising flow 108 in which the counter flow 105 rises along the immersion nozzle 102, concentrate on the periphery of the immersion nozzle 102, and rise to the meniscus 109. In the meniscus 109, the Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 that have risen are removed.

しかしながら、上昇流108は、メニスカス109近傍で浸漬ノズル102から鋳型101の側面に向かって水平に拡散する。この拡散流110によって、メニスカス109まで浮上したArガス気泡106や介在物107は、鋳型101の側面に向かって流れる。そして、Arガス気泡106や介在物107の一部はメニスカス109で除去されず、鋳型101の側面に形成された凝固シェルに捕捉されてしまう。その結果、溶鋼100が鋳造された鋳片表層のArガス気泡106や介在物107の個数が増加する。さらに、例えば直流磁場の強度を増加させると、凝固シェルに捕捉されるArガス気泡106や介在物107の個数がさらに増加する。   However, the upward flow 108 diffuses horizontally from the immersion nozzle 102 toward the side surface of the mold 101 in the vicinity of the meniscus 109. Due to the diffusion flow 110, the Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 that have floated up to the meniscus 109 flow toward the side surface of the mold 101. The Ar gas bubbles 106 and some of the inclusions 107 are not removed by the meniscus 109 and are trapped by the solidified shell formed on the side surface of the mold 101. As a result, the number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 on the surface of the slab where the molten steel 100 is cast increases. Further, for example, when the strength of the DC magnetic field is increased, the number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 trapped in the solidified shell further increases.

そこで、このようにArガス気泡106や介在物107が鋳型101の側面の凝固シェルに捕捉されてしまうことを防止するために、例えば直流磁場の磁束密度を制限して、鋳片表層のArガス気泡106や介在物107の個数を最小にする方法が提案されている(非特許文献2)。また、鋳型101の上部のメニスカス109近傍で溶鋼100を電磁攪拌することにより、図8に示すように、メニスカス109近傍の溶鋼100に旋回流111を形成し、Arガス気泡106や介在物107の凝固シェルでの捕捉を減少させる方法が提案されている(特許文献1)。   Therefore, in order to prevent the Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 from being trapped by the solidified shell on the side surface of the mold 101 in this way, for example, by limiting the magnetic flux density of the DC magnetic field, the Ar gas on the slab surface layer A method for minimizing the number of bubbles 106 and inclusions 107 has been proposed (Non-Patent Document 2). Further, by electromagnetically stirring the molten steel 100 in the vicinity of the meniscus 109 in the upper part of the mold 101, a swirl flow 111 is formed in the molten steel 100 in the vicinity of the meniscus 109, as shown in FIG. A method of reducing the trapping in the solidified shell has been proposed (Patent Document 1).

岡澤健介ら著 「電磁制動技術を利用した連続鋳型内の溶鋼噴流挙動」 鉄と鋼 Vol.84 (1998) No.7Kensuke Okazawa et al. "Joint behavior of molten steel in a continuous mold using electromagnetic braking technology" Iron and Steel Vol.84 (1998) No.7 H.Yamamura et al. “Optimum magnetic flux density in quality control of casts with levelDC magnetic field in continuous casting mold” ISIJ Int. Vol.41, No.10 (2001), pp. 1229-1235H. Yamamura et al. “Optimum magnetic flux density in quality control of casts with level DC magnetic field in continuous casting mold” ISIJ Int. Vol. 41, No. 10 (2001), pp. 1229-1235 特開2000−271710号公報JP 2000-271710 A

しかしながら、非特許文献2に記載された直流磁場の磁束密度を制限する方法は、鋳片表層のArガス気泡106や介在物107の個数を減少させることはできるが、直流磁場の強度が弱いため、鋳片内部のArガス気泡106や介在物107の個数を減少させることはできなかった。   However, the method for limiting the magnetic flux density of the DC magnetic field described in Non-Patent Document 2 can reduce the number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 on the surface of the slab, but the strength of the DC magnetic field is weak. The number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 inside the slab could not be reduced.

また、特許文献1に記載された電磁攪拌を併用する方法は、直流磁場の強度を強くすることができるので、鋳片内部のArガス気泡106や介在物107の個数を減少させることができるが、単純に電磁攪拌を行っただけでは、鋳片表層のArガス気泡106や介在物107の個数を減少させることはできなかった。この原因について発明者らが調べたところ、図8に示すように、メニスカス109近傍において、電磁攪拌による旋回流111と、対向流105が上昇して形成する拡散流110とが干渉し、流れの停滞域112を形成することがあることが分かった。そしてこの流れの停滞域112において、Arガス気泡106や介在物107が捕捉されていることが分かった。   Moreover, since the method of combining electromagnetic stirring described in Patent Document 1 can increase the strength of the DC magnetic field, the number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 inside the slab can be reduced. The number of Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 on the surface of the slab could not be reduced simply by electromagnetic stirring. The inventors investigated the cause of this, and as shown in FIG. 8, in the vicinity of the meniscus 109, the swirling flow 111 due to electromagnetic stirring interferes with the diffusion flow 110 formed by the rising of the counterflow 105, and the flow is reduced. It has been found that a stagnant area 112 may be formed. Then, it was found that Ar gas bubbles 106 and inclusions 107 were trapped in the flow stagnation region 112.

このように従来の連続鋳造方法によると、Arガス気泡106や介在物107が鋳片の表層や内部に残存していたため、鋳片の強度の低下や、鋳片の表面疵の原因となり、鋳片の品質に改善の余地があった。   As described above, according to the conventional continuous casting method, the Ar gas bubbles 106 and the inclusions 107 remain on the surface layer and inside of the slab, which causes a decrease in strength of the slab and causes surface defects of the slab. There was room for improvement in the quality of the pieces.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造される鋳片に含まれるArガス気泡や介在物を減少させ、鋳片の品質を向上させることを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at reducing the Ar gas bubble and inclusion contained in the slab continuously cast, and improving the quality of a slab.

前記の目的を達成するため、本発明は、鋳型内の上部の溶鋼を攪拌する電磁攪拌装置と、その下方に鋳型の幅方向に一様な磁束密度分布を有する直流磁界を鋳型の厚み方向に付与できる電磁ブレーキ装置とを備えた連続鋳造用鋳型を用いて、前記鋳型内の溶鋼に浸漬し、下部には当該鋳型に斜め下向きの吐出溶鋼流を形成するための吐出孔が設けられた浸漬ノズル内にArガスを吹き込みながら、前記電磁攪拌装置によって、前記鋳型内の上部の溶鋼を攪拌して前記鋳型の水平断面内で溶鋼の旋回流を形成し、かつ、前記電磁ブレーキ装置によって、前記浸漬ノズルの下部に形成された吐出孔から吐出された溶鋼に0.1テスラ以上の磁束密度の直流磁界を作用させて溶鋼を鋳造する鋼の連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルから吐出される溶鋼は、下記式(2)を満たすように吐出されることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electromagnetic stirrer for stirring the upper molten steel in the mold, and a DC magnetic field having a uniform magnetic flux density distribution in the mold width direction below the mold in the thickness direction of the mold. Immersion in the molten steel in the mold using a continuous casting mold equipped with an electromagnetic brake device that can be applied, and the lower part is provided with a discharge hole for forming an obliquely downward discharge molten steel flow in the mold While blowing Ar gas into the nozzle, the molten steel at the upper part in the mold is stirred by the electromagnetic stirring device to form a swirling flow of the molten steel in the horizontal section of the mold, and the electromagnetic brake device In a continuous casting method of steel in which molten steel is cast by applying a direct current magnetic field having a magnetic flux density of 0.1 Tesla or more to molten steel discharged from a discharge hole formed in a lower portion of the immersion nozzle, the molten steel is discharged from the immersion nozzle. The molten steel is characterized to be discharged so as to satisfy the following formula (2).

但し、h:メニスカスから浸漬ノズルの吐出孔中心までの距離(m)、h:メニスカスから電磁ブレーキ装置中心高さまでの距離(m)、W:鋳型の幅(m)、D:浸漬ノズルの外径(m)、θ:浸漬ノズルの幾何学的溶鋼吐出角度(度)、C10、B:電磁攪拌装置が鋳型内に形成する磁束密度の最大値(T)、B:電磁ブレーキ装置が鋳型内に形成する磁束密度の最大値(T)、ρ:溶鋼密度(kg/m)、A:浸漬ノズルの吐出孔断面積の総和(m)、Q:溶鋼の質量流量(kg/秒) However, h: distance from the meniscus to the center of the discharge hole of the immersion nozzle (m), h B : distance from the meniscus to the center height of the electromagnetic brake device (m), W: mold width (m), D: of the immersion nozzle Outer diameter (m), θ: Geometric molten steel discharge angle (degree) of immersion nozzle, C 0 : 10 , B S : Maximum value of magnetic flux density formed in the mold by the magnetic stirrer (T), B B : Maximum value of magnetic flux density formed in mold by electromagnetic brake device (T), ρ: Molten steel density (kg / m 3 ), A: Sum of cross-sectional areas of discharge holes of immersion nozzle (m 2 ), Q: Mass of molten steel Flow rate (kg / sec)

なお、前記式(2)における定数Cは、一般には鋳造品種によって決まるものであるが、この定数Cの意味は、鋳型内の上部のメニスカス近傍における溶鋼の流速が、溶鋼中に含まれるArガス気泡や介在物が凝固シェルへ捕捉されるのを抑制する規定値以上であることを示すものである。すなわち、電磁攪拌装置によって形成される鋳型の上部のメニスカス近傍の溶鋼の旋回流と、電磁ブレーキ装置によって形成されるメニスカス近傍での拡散流とが干渉する箇所における旋回流と拡散流の流速差が規定値以上になるように、定数Cは決定される。そして、例えば鋳造された鋳片が表面疵に関して厳格な基準を有する薄板の場合には、一般に0.1m/秒以上の流速が必要とされ、本発明においては0.1m/秒を規定値としている。このメニスカス近傍の溶鋼の流速を0.1m/秒以上とした根拠は次の通りである。例えば文献 CAMP-ISIJ Vol.8(1995)-344(沢田郁夫ら著)を参照すると、溶鋼の流速を上げると、凝固シェルと溶鋼の界面近傍の速度勾配が上がり、Ar気泡や介在物が受ける揚力(凝固シェルからの離反力)が増大することが示されている。この溶鋼の流速の増加に伴い、一般には捕捉されるArガス気泡や介在物の粒子の臨界粒径が急激に減少し、理論捕捉臨界粒径は50〜100μm径程度の値に漸近していく。特に0〜0.1m/秒間の臨界粒径の減少は大きく、本発明におけるメニスカス近傍の溶鋼の臨界流速の規定値として0.1m/秒を採用する。 The constant C 0 in the formula (2) is generally determined by the casting type. The meaning of the constant C 0 is that the molten steel flow velocity near the upper meniscus in the mold is included in the molten steel. This indicates that the Ar gas bubbles and inclusions are not less than a specified value that suppresses trapping by the solidified shell. That is, the flow velocity difference between the swirling flow and the diffusion flow at the location where the swirling flow of the molten steel near the meniscus in the upper part of the mold formed by the electromagnetic stirring device interferes with the diffusion flow near the meniscus formed by the electromagnetic brake device is The constant C 0 is determined so as to be equal to or greater than the specified value. For example, when the cast slab is a thin plate having a strict standard for surface defects, a flow velocity of 0.1 m / second or more is generally required. In the present invention, 0.1 m / second is set as a specified value. Yes. The grounds for setting the flow velocity of the molten steel near the meniscus to 0.1 m / sec or more are as follows. For example, referring to the document CAMP-ISIJ Vol.8 (1995) -344 (by Yasuo Sawada et al.), Increasing the flow velocity of the molten steel increases the velocity gradient near the interface between the solidified shell and the molten steel, and is affected by Ar bubbles and inclusions. It has been shown that lift (separation force from the solidified shell) increases. As the flow rate of molten steel increases, the critical particle size of trapped Ar gas bubbles and inclusion particles generally decreases rapidly, and the theoretical trap critical particle size gradually approaches a value of about 50 to 100 μm. . In particular, the decrease in the critical particle size from 0 to 0.1 m / sec is large, and 0.1 m / sec is adopted as the specified value of the critical flow velocity of the molten steel near the meniscus in the present invention.

定数Cの具体的な決定方法は、先ず、電磁攪拌装置が鋳型内に形成する磁束密度が最大値Bで、電磁ブレーキ装置が鋳型内に形成する磁束密度が最大値Bとした条件の下、浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θを変更して溶鋼を鋳造する。そして、鋳造された鋳片の鋳造方向に対して垂直な横断面(C断面と一般に呼称する)を凝固組織であるデンドライトを現出するように腐食し、その傾き角度を測定する。例えば文献 移動磁界中を成長するデンドライトの偏向現象、鉄と鋼Vol.86 No.4(2000),pp45-49(江阪久雄、藤 健彦、原田 寛、竹内栄一、藤崎敬介著)を参照すると、デンドライトは溶鋼流動の上流側に傾き、その角度と溶鋼流速の間には一定の関係があることが示されている。この関係式を使用し、測定した鋳片表層における傾き角度から、最低の傾き角度になっている部分の計算流速が前記の基準値0.1m/秒以上であることを確認する。このように定数Cは、溶鋼の最低流速が0.1m/秒となる臨界値として決定される。 The specific method for determining the constant C 0 is that the magnetic flux density formed in the mold by the electromagnetic stirrer is the maximum value B S and the magnetic flux density formed in the mold by the electromagnetic brake device is the maximum value B B. The molten steel is cast by changing the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle. Then, the cross section perpendicular to the casting direction of the cast slab (generally referred to as the C cross section) is corroded so as to reveal dendrites which are solidified structures, and the inclination angle is measured. For example, referring to the deflection phenomenon of dendrites growing in a moving magnetic field, iron and steel Vol.86 No.4 (2000), pp45-49 (by Hisao Esaka, Takehiko Fuji, Hiroshi Harada, Eiichi Takeuchi, Keisuke Fujisaki) The dendrite is inclined upstream of the molten steel flow, and it is shown that there is a certain relationship between the angle and the molten steel flow velocity. Using this relational expression, it is confirmed from the measured inclination angle on the slab surface layer that the calculated flow velocity of the portion having the lowest inclination angle is the reference value of 0.1 m / second or more. This constant C 0 as is determined as a critical value minimum flow rate of the molten steel is 0.1m / sec.

発明者らが調べたところ、浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θが大きい場合には、吐出流と逆向きの対向流の鉛直成分が大きくなり、浸漬ノズルの外壁に沿ってメニスカスまで速い流れが上昇し、電磁攪拌装置によって形成される鋳型の上部の溶鋼の旋回流と干渉することが分かった。そして、この干渉している箇所において流れが停滞し、浸漬ノズルから吐出される吐出流に含まれるArガス気泡や介在物が鋳型の側面に捕捉され、鋳片に残存することが分かった。したがって、浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θに制限を加えることで、吐出流と逆向きの対向流の大きさを制御する必要があることを見出した。そこで、発明者らがさらに調べたところ、浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θが前記式(2)の左辺とsinθとの関係式を満たせば、電磁ブレーキ装置によって形成される対向流の鉛直成分を十分に確保して、Arガス気泡や介在物が溶鋼の内部に侵入するのを抑制できることが分かった。これによって、Arガス気泡や介在物が鋳片内部に残存するのを抑制することができる。また、浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θが前記式(2)の左辺とsinθとの関係式を満たせば、鋳型上部のメニスカス近傍において、電磁攪拌装置によって形成される旋回流の流速が、電磁ブレーキ装置によって形成される拡散流の流速以上となるように、旋回流を適切に流すことができ、Arガス気泡や介在物が鋳型の側面の凝固シェルに捕捉されるのを抑制できることが分かった。これによって、Arガス気泡や介在物が鋳片内の表層に残存するのを抑制することができる。このように、鋳片の表層と内部の両方に残存するArガス気泡や介在物の個数を減少させることができるので、鋳片の品質を向上させることができる。   As a result of investigations by the inventors, when the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle is large, the vertical component of the counterflow opposite to the discharge flow increases, and a fast flow increases to the meniscus along the outer wall of the immersion nozzle. It was found to interfere with the swirling flow of the molten steel at the top of the mold formed by the electromagnetic stirrer. And it turned out that a flow stagnates in this interfering location, Ar gas bubbles and inclusions contained in the discharge flow discharged from the immersion nozzle are trapped on the side surface of the mold and remain in the slab. Therefore, it has been found that it is necessary to control the size of the counterflow opposite to the discharge flow by limiting the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle. Therefore, the inventors further investigated that if the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle satisfies the relational expression between the left side of the equation (2) and sin θ, the vertical component of the counterflow formed by the electromagnetic brake device is sufficient. It was confirmed that Ar gas bubbles and inclusions can be prevented from entering the molten steel. Thereby, Ar gas bubbles and inclusions can be prevented from remaining inside the slab. Further, if the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle satisfies the relational expression between the left side of the equation (2) and sin θ, the flow velocity of the swirling flow formed by the electromagnetic stirring device near the meniscus above the mold is It was found that the swirl flow can be appropriately flowed so as to be equal to or higher than the flow velocity of the diffusion flow formed by, and that Ar gas bubbles and inclusions can be suppressed from being trapped by the solidified shell on the side surface of the mold. Thereby, Ar gas bubbles and inclusions can be suppressed from remaining on the surface layer in the slab. Thus, since the number of Ar gas bubbles and inclusions remaining in both the surface layer and the inside of the slab can be reduced, the quality of the slab can be improved.

前記浸漬ノズルから吐出される溶鋼が前記式(2)を満たすようにするために、当該浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θを調整するのが好ましい。   In order for the molten steel discharged from the immersion nozzle to satisfy the formula (2), it is preferable to adjust the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle.

前記浸漬ノズルから吐出される溶鋼が前記式(2)を満たすようにするために、前記メニスカスから浸漬ノズルの吐出孔中心までの距離hを調整してもよい。   In order for the molten steel discharged from the immersion nozzle to satisfy the formula (2), a distance h from the meniscus to the center of the discharge hole of the immersion nozzle may be adjusted.

本発明によれば、連続鋳造される鋳片の表層と内部の両方に含まれるArガス気泡や介在物を減少させることができるので、鋳片の品質を向上させることができる。   According to the present invention, Ar gas bubbles and inclusions contained in both the surface layer and the inside of a continuously cast slab can be reduced, so that the quality of the slab can be improved.

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる鋼の連続鋳造方法を実施するための連続鋳造装置1の鋳型近傍の構成を示す平面図であり、図2は、連続鋳造装置1の鋳型近傍の構成を示す縦断面図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing a configuration in the vicinity of a mold of a continuous casting apparatus 1 for carrying out the continuous casting method of steel according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a configuration in the vicinity of the mold of the continuous casting apparatus 1. It is a longitudinal cross-sectional view shown.

連続鋳造装置1は、図1に示すように例えば水平断面が長方形の鋳型2を有している。鋳型2内の上部には、図2に示すように浸漬ノズル3が設けられ、浸漬ノズル3はその下部が鋳型2内の溶鋼4に浸漬している。浸漬ノズル3の側面の下端近傍には、鋳型2内へ斜め下向きに溶鋼4を吐出する吐出孔5が2箇所形成されている。吐出孔5、5は、鋳型2の短辺2a側に形成されている。吐出孔5から吐出される吐出流6には、浸漬ノズル3内を洗浄するために吹き込まれるArガスの気泡7や、アルミナやスラグ系の介在物8が含まれている。   As shown in FIG. 1, the continuous casting apparatus 1 has a mold 2 whose horizontal cross section is rectangular, for example. An immersion nozzle 3 is provided in the upper part of the mold 2 as shown in FIG. 2, and the lower part of the immersion nozzle 3 is immersed in the molten steel 4 in the mold 2. Near the lower end of the side surface of the immersion nozzle 3, two discharge holes 5 for discharging the molten steel 4 obliquely downward into the mold 2 are formed. The discharge holes 5 and 5 are formed on the short side 2 a side of the mold 2. The discharge flow 6 discharged from the discharge holes 5 includes Ar gas bubbles 7 blown to clean the inside of the immersion nozzle 3 and alumina or slag inclusions 8.

鋳型2の長辺2b側のメニスカス9近傍には、図1及び図2に示すように例えば電磁攪拌コイルなどの一対の電磁攪拌装置10、10が設けられている。この電磁攪拌装置10の電磁攪拌により、図1に示すように鋳型2内のメニスカス9近傍の溶鋼4を水平面内で旋回させて、旋回流11を形成することができる。   In the vicinity of the meniscus 9 on the long side 2b side of the mold 2, as shown in FIGS. 1 and 2, a pair of electromagnetic stirring devices 10, 10 such as electromagnetic stirring coils are provided. Due to the electromagnetic stirring of the electromagnetic stirring device 10, the swirling flow 11 can be formed by swirling the molten steel 4 in the vicinity of the meniscus 9 in the mold 2 in a horizontal plane as shown in FIG.

浸漬ノズル3の吐出孔5の下方には、図2に示すように例えば電磁石などの電磁ブレーキ装置12が設けられている。電磁ブレーキ装置12は、図3に示すように鋳型2の長辺2bの外側に設けられている。電磁ブレーキ装置12は、図3及び図4に示すように、吐出孔5から吐出した直後の溶鋼4の吐出流6に対して、0.1テスラ以上の磁束密度で、鋳型2の幅方向(長辺2b方向)にほぼ一様な磁束密度分布を有する直流磁界13を鋳型2の厚み方向(短辺2a方向)に付与することができる。この直流磁界13と吐出孔5から吐出した溶鋼4の吐出流6によって、図4に示すように、鋳型2の幅方向(長辺2b方向)に誘導電流14が発生し、この誘導電流14と直流磁界13によって、吐出流6の近傍に吐出流6と逆向きの対向流15が形成される。対向流15は吐出流6の吐出角度とほぼ同じ角度で浸漬ノズル3に衝突して上下流に分岐し、この上下流のうち、上昇流16は浸漬ノズル3に沿ってメニスカス9まで上昇する。そして上昇流16はメニスカス9近傍で水平方向に拡散し、この拡散流17は鋳型2の短辺2a方向に拡散する。   An electromagnetic brake device 12 such as an electromagnet is provided below the discharge hole 5 of the immersion nozzle 3 as shown in FIG. The electromagnetic brake device 12 is provided outside the long side 2b of the mold 2 as shown in FIG. 3 and 4, the electromagnetic brake device 12 has a magnetic flux density of 0.1 Tesla or more with respect to the discharge flow 6 of the molten steel 4 immediately after being discharged from the discharge hole 5 in the width direction of the mold 2 ( A DC magnetic field 13 having a substantially uniform magnetic flux density distribution in the long side 2b direction) can be applied in the thickness direction of the mold 2 (short side 2a direction). As shown in FIG. 4, an induction current 14 is generated in the width direction (long side 2 b direction) of the mold 2 by the DC magnetic field 13 and the discharge flow 6 of the molten steel 4 discharged from the discharge hole 5. A counter flow 15 opposite to the discharge flow 6 is formed in the vicinity of the discharge flow 6 by the DC magnetic field 13. The counter flow 15 collides with the immersion nozzle 3 at substantially the same angle as the discharge angle of the discharge flow 6 and branches upstream and downstream. Among the upstream and downstream, the upward flow 16 rises to the meniscus 9 along the immersion nozzle 3. The upward flow 16 diffuses in the horizontal direction in the vicinity of the meniscus 9, and the diffusion flow 17 diffuses in the direction of the short side 2 a of the mold 2.

鋳型2の内側面には、図2に示すように溶鋼4が冷却されて凝固した凝固シェル18が形成されている。   As shown in FIG. 2, a solidified shell 18 is formed on the inner surface of the mold 2 by cooling and solidifying the molten steel 4.

以上の浸漬ノズル3、電磁攪拌装置10、電磁ブレーキ装置12は、浸漬ノズル3から吐出される溶鋼4の吐出流6が前記式(2)を満たす角度で吐出される位置に設置する必要がある(図5参照)。   The above immersion nozzle 3, electromagnetic stirring device 10, and electromagnetic brake device 12 need to be installed at a position where the discharge flow 6 of the molten steel 4 discharged from the immersion nozzle 3 is discharged at an angle that satisfies the above equation (2). (See FIG. 5).

前記式(2)の左辺とsinθとの関係式は、電磁ブレーキ装置12によって形成される対向流15の鉛直成分の大きさを十分に確保するため、すなわち電磁ブレーキ装置12によって形成される吐出流6を制動するために必要な吐出流6の吐出角度θの最小角度の条件式を示している。具体的には、吐出流6が鋳型2の短辺2aと衝突する位置が電磁ブレーキ装置12の中心位置と等しいか、あるいはそれより深くなるように、吐出流6の吐出角度θが決定される。これにより、電磁ブレーキ装置12によって形成される対向流15の鉛直成分が十分に確保されて吐出流6が制動され、吐出流6に含まれるArガス気泡7や介在物8が溶鋼4の内部に侵入するのを抑制することができる。   The relational expression between the left side of the equation (2) and sin θ is for ensuring a sufficient vertical component of the counter flow 15 formed by the electromagnetic brake device 12, that is, a discharge flow formed by the electromagnetic brake device 12. 6 shows a conditional expression of a minimum angle of the discharge angle θ of the discharge flow 6 necessary for braking the discharge flow 6. Specifically, the discharge angle θ of the discharge flow 6 is determined so that the position where the discharge flow 6 collides with the short side 2a of the mold 2 is equal to or deeper than the center position of the electromagnetic brake device 12. . Thereby, the vertical component of the counterflow 15 formed by the electromagnetic brake device 12 is sufficiently ensured and the discharge flow 6 is braked, and the Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 included in the discharge flow 6 are contained in the molten steel 4. Intrusion can be suppressed.

前記式(2)の右辺とsinθとの関係式は、電磁攪拌装置10によって形成されるメニスカス9近傍の溶鋼4の旋回流11の流速が、電磁ブレーキ装置12によって形成される拡散流17の流速以上となるために必要な吐出流6の吐出角度θの最大角度の条件式を示している。   The relational expression between the right side of the equation (2) and sin θ is that the flow velocity of the swirl flow 11 of the molten steel 4 near the meniscus 9 formed by the electromagnetic stirring device 10 is the flow velocity of the diffusion flow 17 formed by the electromagnetic brake device 12. The conditional expression of the maximum angle of the discharge angle θ of the discharge flow 6 necessary for the above is shown.

浸漬ノズル3の吐出孔5から吐出される吐出流6の流速Vは、下記式(3)に示すように溶鋼4の質量流量Qを浸漬ノズル3の吐出孔5の断面積の総和Aと溶鋼4の密度ρで除した値で算出される。 The flow velocity V 0 of the discharge flow 6 discharged from the discharge hole 5 of the submerged nozzle 3 is expressed by the following equation (3): the mass flow rate Q of the molten steel 4 is the sum A of the cross-sectional areas of the discharge holes 5 of the submerged nozzle 3 It is calculated by dividing the molten steel 4 by the density ρ.

吐出流6の対向流15の流速Vは、電磁ブレーキ装置12の電磁力の相似パラメータである磁束密度で決定され、下記式(4)に示すように吐出流6の流速Vの平方根と電磁ブレーキ装置12が鋳型2内に形成する磁束密度の最大値Bの積に比例する。 The flow velocity V 1 of the counter flow 15 of the discharge flow 6 is determined by the magnetic flux density, which is a similar parameter of the electromagnetic force of the electromagnetic brake device 12, and is expressed by the square root of the flow velocity V 0 of the discharge flow 6 as shown in the following equation (4). This is proportional to the product of the maximum value B B of the magnetic flux density formed in the mold 2 by the electromagnetic brake device 12.

対向流15が浸漬ノズル3に衝突して分岐した上昇流16の流速Vは、下記式(5)に示すように対向流15の流速Vのほぼ(1+sinθ)/2の割合で分配される。 Flow rate V 2 of the counter flow upflow 16 15 is branched by colliding with the submerged entry nozzle 3 at a rate approximately the (1 + sinθ) / 2 of the velocity V 1 of the counterflow 15 as shown in the following formula (5) Distributed.

上昇流16がメニスカス9近傍で水平方向に拡散する拡散流17のVは、下記式(6)に示すように上昇流16の流速Vに比例する。 V 3 of the diffusion flow 17 in which the upward flow 16 diffuses in the horizontal direction in the vicinity of the meniscus 9 is proportional to the flow velocity V 2 of the upward flow 16 as shown in the following formula (6).

上記式(3)〜(6)を統合すると、下記式(7)に示す比例関係が成立し、定数Cを設定することにより下記式(8)の等式が成立する。 Integrating the above equation (3) to (6), and a proportional relationship represented by the following formula (7), the following equation: Equation (8) is established by setting the constant C 1.

一方、図6に示す電磁攪拌装置10の電磁攪拌により鋳型2内のメニスカス9近傍の溶鋼4に形成される旋回流11の流速Vは、下記式(9)に示すように電磁攪拌装置10の電磁力femの平方根に比例することから、電磁攪拌装置10が鋳型2内に形成する磁束密度の最大値Bに比例する。この式(9)に定数Cを設定することにより、下記式(10)の等式が成立する。 On the other hand, the flow velocity V 4 of the swirling flow 11 formed in the molten steel 4 near the meniscus 9 in the mold 2 by electromagnetic stirring of the electromagnetic stirring device 10 shown in FIG. 6 is as shown in the following formula (9). Is proportional to the square root of the electromagnetic force fem, and is proportional to the maximum value B S of the magnetic flux density formed in the mold 2 by the electromagnetic stirring device 10. By setting the constant C 2 to the equation (9), equation of the formula (10) is established.

鋳型2内のメニスカス9に浮上したArガス気泡7や介在物8が、鋳型2の側面に捕捉されないためには、旋回流11が適切に流れている必要がある。具体的には、図6に示すように旋回流11が停滞しないように、旋回流11と拡散流17が逆向きに干渉する箇所19において、旋回流11の流速Vが拡散流17の流速V以上である必要がある。したがって、前記式(8)と式(10)から下記式(11)が成立し、定数Cを設定することにより、前記式(2)の右辺とsinθとの関係式と同一の下記式(12)が成立する。 In order to prevent the Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 floating on the meniscus 9 in the mold 2 from being trapped on the side surface of the mold 2, the swirling flow 11 needs to flow appropriately. Specifically, as shown in FIG. 6, the flow velocity V 4 of the swirl flow 11 is the flow velocity of the diffusion flow 17 at a location 19 where the swirl flow 11 and the diffusion flow 17 interfere in the opposite direction so that the swirl flow 11 does not stagnate. it is necessary that the V 3 or more. Therefore, the following formula (11) is established from the formula (8) and the formula (10), and by setting the constant C 0 , the following formula (2) identical to the relational expression between the right side of the formula (2) and sin θ ( 12) holds.

前記式(12)における定数Cは、電磁攪拌装置10によって形成されるメニスカス9近傍の溶鋼4の旋回流11の流速Vと、電磁ブレーキ装置12によって形成される拡散流17の流速Vとの流速差(V−V)が0.1m/秒以上となるように決定される。具体的には、先ず、電磁攪拌装置10が鋳型2内に形成する磁束密度が最大値Bで、電磁ブレーキ装置12が鋳型2内に形成する磁束密度が最大値Bとした条件の下、浸漬ノズル3の溶鋼4の吐出角度θを変更して溶鋼を鋳造する。鋳造された鋳片の鋳造方向に対して垂直な横断面を凝固組織であるデンドライトを現出するように腐食し、その傾き角度を測定する。そして、デンドライトの傾き角度と溶鋼の流速の関係式を使用し、測定した鋳片表層における傾き角度から、最低の傾き角度になっている部分の計算流速が前記の基準値0.1m/秒以上であることを確認する。このように定数Cは、溶鋼の流速差(V−V)が0.1m/秒となる臨界値として決定される。 The constant C 0 in the equation (12) is the flow velocity V 4 of the swirl flow 11 of the molten steel 4 near the meniscus 9 formed by the electromagnetic stirring device 10 and the flow velocity V 3 of the diffusion flow 17 formed by the electromagnetic brake device 12. And the flow velocity difference (V 4 −V 3 ) is determined to be 0.1 m / second or more. Specifically, first, the magnetic flux density formed in the mold 2 by the electromagnetic stirring device 10 is the maximum value B S , and the magnetic flux density formed in the mold 2 by the electromagnetic brake device 12 is the maximum value B B. The molten steel 4 is cast by changing the discharge angle θ of the molten steel 4 of the immersion nozzle 3. The cross section perpendicular to the casting direction of the cast slab is corroded so as to reveal dendrites which are solidified structures, and the inclination angle is measured. Then, using the relational expression between the inclination angle of the dendrite and the flow velocity of the molten steel, the calculated flow velocity of the portion having the lowest inclination angle from the measured inclination angle of the slab surface layer is the above-mentioned reference value of 0.1 m / second or more Make sure that As described above, the constant C 0 is determined as a critical value at which the flow velocity difference (V 4 −V 3 ) of the molten steel becomes 0.1 m / sec.

本実施の形態にかかる連続鋳造装置1は以上のように構成されており、次にこの連続鋳造装置1を用いた溶鋼4の連続鋳造方法について説明する。   The continuous casting apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, a continuous casting method for the molten steel 4 using the continuous casting apparatus 1 will be described.

先ず、浸漬ノズル3から吐出される溶鋼4が前記式(2)を満たすように、浸漬ノズル3の吐出角度θが調整される。そして、浸漬ノズル3内にArガスを吹き込みながら、浸漬ノズル3の吐出孔5から鋳型2内に溶鋼4を吐出する。溶鋼4は吐出角度θで斜め下方に溶鋼4を吐出され、吐出孔5から鋳型2の短辺2aに向かって吐出流6が形成される。吐出流6にはArガス気泡7や介在物8が含まれており、これらのArガス気泡7や介在物8は、鋳型2内の溶鋼4中に浮遊する。   First, the discharge angle θ of the immersion nozzle 3 is adjusted so that the molten steel 4 discharged from the immersion nozzle 3 satisfies the formula (2). Then, the molten steel 4 is discharged into the mold 2 from the discharge hole 5 of the immersion nozzle 3 while blowing Ar gas into the immersion nozzle 3. The molten steel 4 is discharged obliquely downward at a discharge angle θ, and a discharge flow 6 is formed from the discharge hole 5 toward the short side 2 a of the mold 2. The discharge flow 6 includes Ar gas bubbles 7 and inclusions 8, and these Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 float in the molten steel 4 in the mold 2.

浸漬ノズル3から溶鋼4を吐出すると同時に、電磁ブレーキ装置12を作動させる。この電磁ブレーキ装置12によって、吐出流6と逆向きの対向流15が形成され、対向流15が浸漬ノズル3に衝突して、メニスカス9への上昇流16が形成される。そして、溶鋼4中に浮遊しているArガス気泡7や介在物8が、上昇流16に乗ってメニスカス9近傍まで浮上する。   At the same time as the molten steel 4 is discharged from the immersion nozzle 3, the electromagnetic brake device 12 is operated. The electromagnetic brake device 12 forms a counter flow 15 opposite to the discharge flow 6, and the counter flow 15 collides with the immersion nozzle 3 to form an upward flow 16 to the meniscus 9. Then, Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 floating in the molten steel 4 ride on the upward flow 16 and rise to the vicinity of the meniscus 9.

上述の電磁ブレーキ装置12の作動と同時に、電磁攪拌装置10も作動させる。この電磁攪拌装置10の電磁攪拌により、鋳型2内のメニスカス9近傍の溶鋼4に旋回流11が形成される。この旋回流11の流速Vは、拡散流17の流速V以上であるため、旋回流11が停滞することはない。そして上昇流16に乗ってメニスカス9近傍まで浮上したArガス気泡7や介在物8は、旋回流11によって旋回し、鋳型2の側面の凝固シェル18に捕捉されることなく、例えば溶融酸化物を有する連続鋳造パウダー(図示せず)に取り込まれて除去される。 Simultaneously with the operation of the electromagnetic brake device 12 described above, the electromagnetic stirring device 10 is also operated. By the electromagnetic stirring of the electromagnetic stirring device 10, a swirl flow 11 is formed in the molten steel 4 near the meniscus 9 in the mold 2. Since the flow velocity V 4 of the swirling flow 11 is equal to or higher than the flow velocity V 3 of the diffusion flow 17, the swirling flow 11 does not stagnate. Then, the Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 that have risen up to the vicinity of the meniscus 9 on the rising flow 16 are swirled by the swirling flow 11 and are not captured by the solidified shell 18 on the side surface of the mold 2, for example, molten oxide. It is taken in and removed by continuous casting powder (not shown).

このようにArガス気泡7や介在物8が除去された溶鋼4は、固化して鋳片に鋳造される。   Thus, the molten steel 4 from which the Ar gas bubbles 7 and the inclusions 8 have been removed is solidified and cast into a slab.

以上の実施の形態によれば、浸漬ノズル3の溶鋼4吐出角度θが前記式(2)の左辺とsinθとの関係式を満たしているので、電磁ブレーキ装置12によって形成される対向流15の鉛直成分の大きさを十分に確保することができる。これによって、浸漬ノズル3から吐出される溶鋼4の吐出流6に含まれるArガス気泡7や介在物8が溶鋼4の内部に侵入するのを抑制することができる。したがって、Arガス気泡7や介在物8が鋳片内部に残存するのを抑制することができる。   According to the above embodiment, since the molten steel 4 discharge angle θ of the immersion nozzle 3 satisfies the relational expression between the left side of the equation (2) and sin θ, the counter flow 15 formed by the electromagnetic brake device 12 The size of the vertical component can be sufficiently secured. Thereby, Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 included in the discharge flow 6 of the molten steel 4 discharged from the immersion nozzle 3 can be prevented from entering the molten steel 4. Therefore, Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 can be suppressed from remaining inside the slab.

また、浸漬ノズル3の溶鋼4吐出角度θが前記式(2)の右辺とsinθとの関係式を満たすように設定されるので、電磁攪拌装置10によって形成されるメニスカス9近傍の溶鋼4の旋回流11の流速が、電磁ブレーキ装置12によって形成される拡散流17の流速以上となるように、旋回流11を適切に流すことができる。これによって、浸漬ノズル3から吐出される溶鋼4の吐出流6に含まれるArガス気泡7や介在物8が鋳型2の側面の凝固シェル18に捕捉されるのを抑制することができ、メニスカス9近傍でArガス気泡7や介在物8を除去することができる。したがって、Arガス気泡7や介在物8が鋳片表層に残存するのを抑制することができる。   Further, since the discharge angle θ of the molten steel 4 of the immersion nozzle 3 is set so as to satisfy the relational expression between the right side of the equation (2) and sin θ, the swirling of the molten steel 4 near the meniscus 9 formed by the electromagnetic stirring device 10 is performed. The swirling flow 11 can be appropriately flowed so that the flow velocity of the flow 11 is equal to or higher than the flow velocity of the diffusion flow 17 formed by the electromagnetic brake device 12. As a result, Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 contained in the discharge flow 6 of the molten steel 4 discharged from the immersion nozzle 3 can be suppressed from being captured by the solidified shell 18 on the side surface of the mold 2. Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 can be removed in the vicinity. Therefore, Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 can be suppressed from remaining on the slab surface layer.

このように連続鋳造される鋳片の表層と内部の両方に残存するArガス気泡7や介在物8の個数を減少させることができるので、鋳片の品質を向上させることができる。   Thus, since the number of Ar gas bubbles 7 and inclusions 8 remaining in both the surface layer and the inside of the slab continuously cast can be reduced, the quality of the slab can be improved.

以上の実施の形態では、浸漬ノズル3から吐出される溶鋼4が前記式(2)を満たすために、浸漬ノズル3の吐出角度θが調整されていたが、メニスカス9から浸漬ノズル3の吐出孔5の中心までの距離hを調整することで前記式(2)を満たすようにしてもよい。これによって、例えば鋳型2の幅Wが変更された場合に、浸漬ノズル3自体を交換する必要がなく、浸漬ノズル3の深さを変更することで前記式(2)を満たすように溶鋼4を吐出することができる。   In the above embodiment, the discharge angle θ of the immersion nozzle 3 has been adjusted so that the molten steel 4 discharged from the immersion nozzle 3 satisfies the above formula (2), but the discharge hole of the immersion nozzle 3 from the meniscus 9 has been adjusted. The above formula (2) may be satisfied by adjusting the distance h to the center of 5. Thereby, for example, when the width W of the mold 2 is changed, it is not necessary to replace the immersion nozzle 3 itself, and by changing the depth of the immersion nozzle 3, the molten steel 4 is set so as to satisfy the above formula (2). It can be discharged.

以下、本発明の鋼の連続鋳造方法を用いた場合に、溶鋼に含まれるAr気泡と介在物を除去する効果について説明する。本実施例を行うに際し、鋼の連続鋳造を行う装置として、先に図1及び図2に示した連続鋳造装置1を用いた。   Hereinafter, when the continuous casting method of steel of the present invention is used, the effect of removing Ar bubbles and inclusions contained in the molten steel will be described. In carrying out this example, the continuous casting apparatus 1 previously shown in FIGS. 1 and 2 was used as an apparatus for continuously casting steel.

連続鋳造装置1の鋳型2には、幅Wが1200mm、1600mmの2種類、高さが900mm、厚みが250mmの鋳型を用いた。鋳型2の下方には、長さが2.5mの垂直部(図示せず)と曲げ半径が7.5mの曲げ部(図示せず)が上からこの順で設けられている。電磁攪拌装置10は、高さが150mmであり、その上端がメニスカス9と同一の位置となる位置に設けられている。電磁攪拌装置10の最大磁束密度Bは0.06Tである。電磁ブレーキ装置12は、その中心位置hがメニスカス9から500mm深さとなる位置に設けられている。電磁ブレーキ装置12の最大磁束密度Bは0.4Tである。溶鋼4には低炭アルミキルド鋼を用い、溶鋼4の体積流量Q/ρとしては、鋳型2の幅Wが1200mmの場合、6.5×10−3/秒(2.2×10−2m/秒)と9.0×10−3/秒(3.0×10−2m/秒)の2通りの条件で鋼の鋳造を行い、鋳型2の幅Wが1600mmの場合、7.3×10−3/秒(1.8×10−2m/秒)と1.1×10−2/秒(2.7×10−2m/秒)の2通りの条件で鋼の鋳造を行った。浸漬ノズル3には、外径Dが150mmで、内径が90mmのノズルを用いた。浸漬ノズル3は、その吐出孔5の中心位置hがメニスカス9から300mm深さとなる位置に設けられている。浸漬ノズル3には円形の吐出孔5が鋳型2の短辺2a側に2箇所に形成され、吐出孔5の断面積の総和Aは10053mm(直径80mm)である。吐出孔5の吐出角度θとしては、水平面から下向きに15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度の7通りの条件で鋼の鋳造を行った。なお、鋳型2の幅Wが1200mmで体積流量Q/ρが6.5×10−3/秒(2.2×10−2m/秒)の場合には、45度でも前記式(2)の制約条件の上限以下となるために、吐出角度θが50度、55度及び60度まで実施し、幅Wが1600mmで体積流量Q/ρが7.3×10−3/秒(1.8×10−2m/秒)の場合には、吐出角度θが50度まで実施した。 As the mold 2 of the continuous casting apparatus 1, two types of width W of 1200 mm and 1600 mm, a height of 900 mm, and a thickness of 250 mm were used. Below the mold 2, a vertical portion (not shown) having a length of 2.5 m and a bending portion (not shown) having a bending radius of 7.5 m are provided in this order from the top. The electromagnetic stirrer 10 has a height of 150 mm and is provided at a position where the upper end thereof is the same position as the meniscus 9. The maximum magnetic flux density B S of the electromagnetic stirring device 10 is 0.06T. Electromagnetic brake device 12 is provided at a position where its center position h B is 500mm depth from the meniscus 9. The maximum magnetic flux density B S of the electromagnetic brake device 12 is 0.4T. The molten steel 4 using low-carbon aluminum killed steel, as the volumetric flow rate Q / [rho of the molten steel 4, when the width W of the mold 2 is 1200mm, 6.5 × 10 -3 m 3 / sec (2.2 × 10 - 2 m / sec) and 9.0 × 10 −3 m 3 / sec (3.0 × 10 −2 m / sec), steel is cast, and the width W of the mold 2 is 1600 mm 7.3 × 10 −3 m 3 / sec (1.8 × 10 −2 m / sec) and 1.1 × 10 −2 m 3 / sec (2.7 × 10 −2 m / sec) The steel was cast under the same conditions. As the immersion nozzle 3, a nozzle having an outer diameter D of 150 mm and an inner diameter of 90 mm was used. The immersion nozzle 3 is provided at a position where the center position h of the discharge hole 5 is 300 mm deep from the meniscus 9. In the immersion nozzle 3, circular discharge holes 5 are formed at two locations on the short side 2a side of the mold 2, and the total cross-sectional area A of the discharge holes 5 is 10053 mm 2 (diameter 80 mm). As the discharge angle θ of the discharge hole 5, steel was cast under seven conditions of 15 degrees, 20 degrees, 25 degrees, 30 degrees, 35 degrees, 40 degrees, and 45 degrees downward from the horizontal plane. In the case where the width W of the mold 2 is 1200 mm and the volume flow rate Q / ρ is 6.5 × 10 −3 m 3 / sec (2.2 × 10 −2 m / sec), the above formula ( In order to be less than the upper limit of the constraint condition of 2), the discharge angle θ is performed up to 50 degrees, 55 degrees and 60 degrees, the width W is 1600 mm, and the volume flow rate Q / ρ is 7.3 × 10 −3 m 3 /. In the case of a second (1.8 × 10 −2 m / sec), the discharge angle θ was 50 degrees.

以上の連続鋳造装置1を用いて鋼を鋳造し、鋳造された鋳片の表層と内部に含まれる100μm以上の径のAr気泡7と介在物8を計測した。鋳片の内部は、表面から10mmの深さまで計測した。なお、本実施例において、定数Cは10としている。 Steel was cast using the continuous casting apparatus 1 described above, and the surface layer of the cast slab and the Ar bubbles 7 and inclusions 8 having a diameter of 100 μm or more contained therein were measured. The inside of the slab was measured from the surface to a depth of 10 mm. In this embodiment, the constant C 0 is 10.

鋳型2の幅Wが1200mmの場合のAr気泡7と介在物8の計測結果を表1に、幅Wが1600mmの場合のAr気泡7と介在物8の計測結果を表2に示す。Ar気泡7と介在物8の計測結果は、各々の幅Wと体積流量Q/ρの条件で品質が最もよかった鋳片中のAr気泡7と介在物8の個数を基準値(1.0)として、この基準値に対するAr気泡7と介在物8の個数の比を品質指数として表示している。また、表1及び表2中には、浸漬ノズル3からの溶鋼4の吐出角度θが前記式(2)を満たしているかどうかの評価についても示し、式(2)を満たしていれば“○”が、式(2)を満たしていなければ“×”が示されている。   Table 1 shows the measurement results of Ar bubbles 7 and inclusions 8 when the width W of the mold 2 is 1200 mm, and Table 2 shows the measurement results of Ar bubbles 7 and inclusions 8 when the width W is 1600 mm. The measurement result of Ar bubbles 7 and inclusions 8 is the reference value (1.0) based on the number of Ar bubbles 7 and inclusions 8 in the slab having the best quality under the conditions of width W and volume flow rate Q / ρ. The ratio of the number of Ar bubbles 7 and inclusions 8 with respect to this reference value is displayed as a quality index. Moreover, in Table 1 and Table 2, it shows about evaluation whether the discharge angle (theta) of the molten steel 4 from the immersion nozzle 3 satisfy | fills the said Formula (2), and if it satisfy | fills Formula (2), it will be "(circle)". If “” does not satisfy the formula (2), “x” is indicated.

表1及び表2を参照すると、浸漬ノズル3の吐出角度θが前記式(2)の下限と上限の両方を満たしている場合、品質指数は1.0〜1.2と低い値となり、鋳片に含まれるAr気泡7と介在物8の個数が少なく、鋳片の品質が一定に保たれていることが分かった。一方、吐出角度θが前記式(2)の下限又は上限のいずれか一方でも満たしていない場合、品質指数は1.6以上の比較的高い値を示し、品質が悪化していることが分かった。以上のことから、本発明の鋳造方法によって溶鋼を鋳造すると、Ar気泡7と介在物8を適切に除去できることが分かった。   Referring to Tables 1 and 2, when the discharge angle θ of the immersion nozzle 3 satisfies both the lower limit and the upper limit of the above formula (2), the quality index is as low as 1.0 to 1.2, and the casting index It was found that the number of Ar bubbles 7 and inclusions 8 contained in the piece was small, and the quality of the slab was kept constant. On the other hand, when the discharge angle θ does not satisfy either the lower limit or the upper limit of the formula (2), the quality index shows a relatively high value of 1.6 or more, which indicates that the quality is deteriorated. . From the above, it has been found that when molten steel is cast by the casting method of the present invention, Ar bubbles 7 and inclusions 8 can be appropriately removed.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

本発明は、電磁攪拌装置によって鋳型内の上部の溶鋼を攪拌し、かつ、電磁ブレーキ装置によって浸漬ノズルから吐出された溶鋼に直流磁界を作用させて溶鋼を鋳造する鋼の連続鋳造方法に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a continuous casting method of steel in which molten steel at the upper part in a mold is stirred by an electromagnetic stirring device, and the molten steel is cast by applying a DC magnetic field to molten steel discharged from an immersion nozzle by an electromagnetic brake device. is there.

本実施の形態にかかる鋼の連続鋳造方法を実施するための連続鋳造装置の鋳型近傍の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the mold vicinity of the continuous casting apparatus for enforcing the continuous casting method of steel concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる鋼の連続鋳造方法を実施するための連続鋳造装置の鋳型近傍の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the mold vicinity of the continuous casting apparatus for enforcing the continuous casting method of steel concerning this Embodiment. 電磁ブレーキ装置を作動させた場合の直流磁場を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the DC magnetic field at the time of operating an electromagnetic brake device. 電磁ブレーキ装置を作動させた場合の直流磁場、誘導電流、対向流の流れを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the flow of the direct current magnetic field at the time of operating an electromagnetic brake device, an induced current, and a counterflow. 本実施の形態にかかる鋼の連続鋳造方法を実施した場合の溶鋼の流れを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the flow of the molten steel at the time of implementing the continuous casting method of steel concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる鋼の連続鋳造方法を実施した場合の溶鋼の流れを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the flow of the molten steel at the time of implementing the continuous casting method of steel concerning this Embodiment. 従来の連続鋳造装置の鋳型近傍の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the mold vicinity of the conventional continuous casting apparatus. 従来の連続鋳造装置の鋳型近傍の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the mold vicinity of the conventional continuous casting apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 連続鋳造装置
2 鋳型
2a 鋳型の短辺
2b 鋳型の長辺
3 浸漬ノズル
4 溶鋼
5 吐出孔
6 吐出流
7 Arガス気泡
8 介在物
9 メニスカス
10 電磁攪拌装置
11 旋回流
12 電磁ブレーキ装置
13 直流磁界
14 誘導電流
15 対向流
16 上昇流
17 拡散流
18 凝固シェル
19 旋回流と拡散流が干渉する箇所
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous casting apparatus 2 Mold 2a Short side of mold 2b Long side of mold 3 Immersion nozzle 4 Molten steel 5 Discharge hole 6 Discharge flow 7 Ar gas bubble 8 Inclusion 9 Meniscus 10 Electromagnetic stirrer 11 Swirling flow 12 Electromagnetic brake device 13 DC magnetic field 14 Inductive current 15 Counterflow 16 Upflow 17 Diffusion flow 18 Solidified shell 19 Where the swirl flow and diffusion flow interfere

Claims (3)

鋳型内の上部の溶鋼を攪拌する電磁攪拌装置と、その下方に鋳型の幅方向に一様な磁束密度分布を有する直流磁界を鋳型の厚み方向に付与できる電磁ブレーキ装置とを備えた連続鋳造用鋳型を用いて、前記鋳型内の溶鋼に浸漬し、下部には当該鋳型内に斜め下向きの吐出溶鋼流を形成するための吐出孔が設けられた浸漬ノズル内にArガスを吹き込みながら、前記電磁攪拌装置によって、前記鋳型内の上部の溶鋼を攪拌して前記鋳型の水平断面内で溶鋼の旋回流を形成し、かつ、前記電磁ブレーキ装置によって、前記浸漬ノズルの下部に形成された吐出孔から吐出された溶鋼に0.1テスラ以上の磁束密度の直流磁界を作用させて溶鋼を鋳造する鋼の連続鋳造方法において、
前記浸漬ノズルから吐出される溶鋼は、下記式(1)を満たすように吐出されることを特徴とする、鋼の連続鋳造方法。
但し、h:メニスカスから浸漬ノズルの吐出孔中心までの距離(m)、h:メニスカスから電磁ブレーキ装置中心高さまでの距離(m)、W:鋳型の幅(m)、D:浸漬ノズルの外径(m)、θ:浸漬ノズルの幾何学的溶鋼吐出角度(度)、C10、B:電磁攪拌装置が鋳型内に形成する磁束密度の最大値(T)、B:電磁ブレーキ装置が鋳型内に形成する磁束密度の最大値(T)、ρ:溶鋼密度(kg/m)、A:浸漬ノズルの吐出孔断面積の総和(m)、Q:溶鋼の質量流量(kg/秒)
For continuous casting, equipped with an electromagnetic stirrer that stirs the molten steel in the upper part of the mold, and an electromagnetic brake device that can apply a DC magnetic field having a uniform magnetic flux density distribution in the width direction of the mold in the thickness direction below the mold. The mold is immersed in the molten steel in the mold, and while the Ar gas is blown into a submerged nozzle provided with a discharge hole for forming an obliquely downward discharge molten steel flow in the mold, the electromagnetic The upper molten steel in the mold is stirred by the stirring device to form a swirling flow of the molten steel in the horizontal section of the mold, and from the discharge hole formed in the lower portion of the immersion nozzle by the electromagnetic brake device. In a continuous casting method of steel in which molten steel is cast by applying a DC magnetic field having a magnetic flux density of 0.1 Tesla or more to the discharged molten steel,
The molten steel discharged from the immersion nozzle is discharged so as to satisfy the following formula (1).
However, h: distance from the meniscus to the center of the discharge hole of the immersion nozzle (m), h B : distance from the meniscus to the center height of the electromagnetic brake device (m), W: mold width (m), D: of the immersion nozzle Outer diameter (m), θ: Geometric molten steel discharge angle (degree) of immersion nozzle, C 0 : 10 , B S : Maximum value of magnetic flux density formed in the mold by the magnetic stirrer (T), B B : Maximum value of magnetic flux density formed in mold by electromagnetic brake device (T), ρ: Molten steel density (kg / m 3 ), A: Sum of cross-sectional areas of discharge holes of immersion nozzle (m 2 ), Q: Mass of molten steel Flow rate (kg / sec)
前記浸漬ノズルの溶鋼吐出角度θを調整することによって、当該浸漬ノズルから吐出される溶鋼が前記式(1)を満たすように吐出されることを特徴とする、請求項1に記載の鋼の連続鋳造方法。 2. The continuous steel according to claim 1, wherein the molten steel discharged from the immersion nozzle is discharged so as to satisfy the formula (1) by adjusting the molten steel discharge angle θ of the immersion nozzle. Casting method. 前記メニスカスから浸漬ノズルの吐出孔中心までの距離hを調整することによって、当該浸漬ノズルから吐出される溶鋼が前記式(1)を満たすように吐出されることを特徴とする、請求項1に記載の鋼の連続鋳造方法。 The molten steel discharged from the immersion nozzle is discharged so as to satisfy the formula (1) by adjusting the distance h from the meniscus to the center of the discharge hole of the immersion nozzle. The continuous casting method of the described steel.
JP2007237606A 2007-09-13 2007-09-13 Steel continuous casting method Active JP5014934B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007237606A JP5014934B2 (en) 2007-09-13 2007-09-13 Steel continuous casting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007237606A JP5014934B2 (en) 2007-09-13 2007-09-13 Steel continuous casting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009066618A JP2009066618A (en) 2009-04-02
JP5014934B2 true JP5014934B2 (en) 2012-08-29

Family

ID=40603434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007237606A Active JP5014934B2 (en) 2007-09-13 2007-09-13 Steel continuous casting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5014934B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5310204B2 (en) * 2009-04-06 2013-10-09 新日鐵住金株式会社 Method for controlling flow of molten steel in mold
JP5716440B2 (en) * 2011-02-10 2015-05-13 新日鐵住金株式会社 Slab manufacturing method and slab with excellent surface quality
JP5874677B2 (en) * 2013-04-22 2016-03-02 Jfeスチール株式会社 Steel continuous casting method
BR112017013367A2 (en) * 2015-03-31 2018-01-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation continuous casting method for steel
EP3399062B1 (en) * 2015-12-28 2020-11-04 JFE Steel Corporation High-strength steel sheet, high-strength galvanized steel sheet, and method for manufacturing same
JP7143731B2 (en) * 2018-11-13 2022-09-29 日本製鉄株式会社 Continuous casting method
JP7143732B2 (en) * 2018-11-13 2022-09-29 日本製鉄株式会社 Continuous casting method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6453749A (en) * 1987-08-24 1989-03-01 Nippon Steel Corp Method for controlling molten steel flow in continuous casting mold
JP3692253B2 (en) * 1999-03-24 2005-09-07 新日本製鐵株式会社 Continuous casting method of steel
JP4407260B2 (en) * 2003-11-28 2010-02-03 Jfeスチール株式会社 Steel continuous casting method
JP4746398B2 (en) * 2005-10-11 2011-08-10 新日本製鐵株式会社 Steel continuous casting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009066618A (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5014934B2 (en) Steel continuous casting method
JP4505530B2 (en) Equipment for continuous casting of steel
US8397793B2 (en) Steel continuous casting method
JP5321528B2 (en) Equipment for continuous casting of steel
WO2013069121A1 (en) Continuous casting device for steel
KR100376504B1 (en) Continuous casting method and continuous casting apparatus used
WO2013190799A1 (en) Method for manufacturing high-purity steel casting, and tundish
JP5516235B2 (en) Manufacturing method of high cleanliness steel slab by continuous casting
JP2007105745A (en) Continuous casting method of steel
JP4553639B2 (en) Continuous casting method
EP0445328B1 (en) Method for continuous casting of steel
JP3583955B2 (en) Continuous casting method
JP5413277B2 (en) Continuous casting method for steel slabs
JP5772767B2 (en) Steel continuous casting method
JP2013035001A (en) Method for manufacturing high-cleanliness steel cast slab by continuous casting
JP2010110766A (en) Continuous casting apparatus for steel and continuous casting method for steel
JP4492333B2 (en) Steel continuous casting method
WO2018159821A1 (en) Continuous casting method and continuous casting device
JP5440933B2 (en) Immersion nozzle and continuous casting method using the same
JP5206584B2 (en) Tundish for continuous casting and continuous casting method
JP2011212723A (en) Continuous casting method of steel cast slab
JP2001047201A (en) Continuous casting method
JP3914092B2 (en) Thin slab continuous casting equipment and continuous casting method
JP6107436B2 (en) Steel continuous casting method
JP3149821B2 (en) Continuous casting method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090916

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120515

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120606

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5014934

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350