JP5867531B2

JP5867531B2 - Manufacturing method of high cleanliness steel slab by continuous casting

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Publication number: JP5867531B2
Application number: JP2014048611A
Authority: JP
Inventors: 孝平古米; 則親荒牧; 吏彦杉原; 三木　祐司; 祐司三木
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: JP2014208376A

Description

本発明は、タンディッシュを用いた連続鋳造において、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなっても、タンディッシュの溶鋼流出口の上方の溶鋼に渦流が形成されず、これにより、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの鋳型内への流出を防止して非金属介在物の少ない高清浄度鋼鋳片を製造する方法に関する。 In the present invention, in continuous casting using a tundish, even if the amount of molten steel in the tundish decreases, no eddy current is formed in the molten steel above the molten steel outlet of the tundish. The present invention relates to a method of manufacturing a high cleanliness steel slab with less non-metallic inclusions by preventing the slag existing above from flowing into a mold.

鋼の連続鋳造では、取鍋内の溶鋼を一旦タンディッシュに注入し、タンディッシュ内に所定量の溶鋼を滞留させた状態で、タンディッシュから鋳型内に溶鋼を注入して鋳片を製造している。タンディッシュ内に所定量の溶鋼を滞留させることで、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの鋳型への流出が防止され、このスラグによる清浄性の劣化を招くことなく、鋼鋳片を製造している。 In continuous casting of steel, the molten steel in the ladle is once poured into the tundish, and with a predetermined amount of molten steel retained in the tundish, the molten steel is poured into the mold from the tundish to produce a slab. ing. By retaining a predetermined amount of molten steel in the tundish, the slag existing on the molten steel in the tundish is prevented from flowing out to the mold, and steel slabs can be manufactured without degrading cleanliness due to this slag. doing.

但し、複数ヒートを連続して連続鋳造する際の取鍋交換時や、連続鋳造を終了する際には、タンディッシュ内の溶鋼量が減少し、タンディッシュの溶鋼流出口の上方の溶鋼に渦流が形成され、この渦流に溶鋼上のスラグが巻き込まれて、溶鋼とともに鋳型内に流出する。鋳型内に流出したスラグの一部は溶鋼の凝固の際に凝固シェルに捕捉され、鋼鋳片の清浄性を劣化させたり、製品不良を生じさせたりする。 However, when replacing the ladle when continuously casting multiple heats, or when ending continuous casting, the amount of molten steel in the tundish decreases and vortex flows into the molten steel above the molten steel outlet of the tundish. Is formed, and the slag on the molten steel is caught in this vortex and flows out into the mold together with the molten steel. Part of the slag that has flowed into the mold is captured by the solidified shell when the molten steel is solidified, thereby degrading the cleanliness of the steel slab and causing defective products.

従って、溶鋼上のスラグの巻き込みを防止するために、取鍋交換時や連続鋳造の終了時の鋳造速度を低減して渦流の発生を防止する、或いは、渦流が発生する前にタンディッシュ内に多量の溶鋼を残留させた状態で鋳造を終了するなどの対策が行われてきた。しかしながら、これらの対策は、生産性や鋳片歩留まりを低下させることから、渦流の発生自体を防止するという根本的な対策が求められていた。 Therefore, in order to prevent the slag from entraining on the molten steel, the casting speed at the time of ladle replacement or the end of continuous casting is reduced to prevent the generation of vortex, or before the vortex is generated, Measures such as finishing casting with a large amount of molten steel remaining have been taken. However, since these measures reduce productivity and slab yield, a fundamental measure to prevent the generation of vortex itself has been required.

このような状況下、渦流の発生自体を防止する手段として、特許文献１には、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなった時点でタンディッシュの溶鋼流出口の上方にストッパーを配置し、ストッパーによる障害物効果で渦流の発生を防止する方法が提案されている。特許文献１は、前記ストッパーを用いてタンディッシュから鋳型への溶鋼の注入を終了するとも提案している。 Under such circumstances, as a means for preventing the occurrence of the vortex itself, Patent Document 1 discloses that a stopper is disposed above the molten steel outlet of the tundish when the amount of molten steel in the tundish decreases. A method for preventing the generation of vortex by the obstacle effect has been proposed. Patent Document 1 also proposes that the injection of molten steel from the tundish to the mold is terminated using the stopper.

また、特許文献２には、液体容器の底面或いは側面に設けた排出口の縁部に接する位置または該縁部より所定距離だけ離れた位置に、排出時の渦流を防止するための突起部を設けた液体容器が提案されている。この技術は、排出口から排出される液体が排出口の中心軸に対して旋回（回転）することで渦流が形成されるが、突起部によって液体の旋回を阻害し、これによって渦流の発生を防止するという技術である。 Further, in Patent Document 2, a protrusion for preventing a vortex flow at the time of discharge is provided at a position in contact with the edge of the discharge port provided on the bottom surface or side surface of the liquid container or at a position away from the edge by a predetermined distance. Proposed liquid containers have been proposed. In this technology, the liquid discharged from the discharge port swirls (rotates) with respect to the central axis of the discharge port, and a vortex is formed by the protrusions. It is a technology to prevent.

特開２００２−３５９１０号公報JP 2002-35910 A 特開２００７−１１８０８２号公報JP 2007-118082 A

しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。 However, the above prior art has the following problems.

即ち、特許文献１は、ストッパーの設置を必須としているが、定常鋳造時の鋳型内溶鋼湯面レベルの制御はストッパーに比較してスライディングノズルの方が優り、つまり、定常鋳造時の鋳片品質レベルはスライディングノズルの方が優り、従って、特許文献１を適用する場合には、定常鋳造時での鋳型内溶鋼湯面レベル制御用のスライディングノズルと、鋳造末期やタンディッシュ内溶鋼湯面低下時でのストッパーとを併設する必要がある。１つの溶鋼流出口に２つの流量制御装置を設けることは、設備費及びランニングコストが２倍になることを意味しており、合理的ではない。 That is, Patent Document 1 requires the installation of a stopper, but the control of the molten steel surface level in the mold during steady casting is superior to the sliding nozzle compared to the stopper, that is, the slab quality during steady casting. The sliding nozzle is superior to the sliding nozzle. Therefore, when Patent Document 1 is applied, the sliding nozzle for controlling the molten steel surface level in the mold at the time of steady casting, and at the end of casting or when the molten steel surface level in the tundish is lowered. It is necessary to add a stopper with. Providing two flow rate control devices at one molten steel outlet means that the equipment cost and running cost are doubled, which is not rational.

特許文献２は、突起部の大きさを規定しているが、突起部の大きさを容器の排出口（溶鋼用タンディッシュの溶鋼流出口に相当）の大きさによって規定しているだけであり、これでは、排出口からの液体の排出量が多い場合には、渦流の発生を防止できない虞がある。即ち、排出口からの液体の排出量を考慮して突起部の形状を設定することが必要であるが、特許文献２はこの点を考慮しておらず、安定して渦流を防止することができない。 Patent Document 2 regulates the size of the projection, but only regulates the size of the projection by the size of the discharge port of the container (corresponding to the molten steel outlet of the tundish for molten steel). In this case, when there is a large amount of liquid discharged from the discharge port, there is a possibility that the generation of vortex flow cannot be prevented. That is, it is necessary to set the shape of the protrusion in consideration of the amount of liquid discharged from the discharge port, but Patent Document 2 does not consider this point and can stably prevent vortex flow. Can not.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、タンディッシュを用いた鋼の連続鋳造において、特許文献２に提案された技術を改良することによって、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなっても、タンディッシュ溶鋼流出口の上方の溶鋼に渦流が形成されず、これにより、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの鋳型内への流出を防止し、非金属介在物の少ない高清浄度鋼鋳片を安定して製造することのできる、連続鋳造による高清浄度鋼鋳片の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The object of the present invention is to improve the technique proposed in Patent Document 2 in continuous casting of steel using a tundish. Even if the amount is reduced, no vortex flow is formed in the molten steel above the tundish molten steel outlet, thereby preventing the slag present on the molten steel in the tundish from flowing into the mold and non-metallic inclusions. It is to provide a method for producing a high cleanliness steel slab by continuous casting, which can stably produce a high cleanliness steel slab with a small amount of steel.

上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］タンディッシュを用いて溶鋼を連続鋳造するにあたり、タンディッシュ底面の溶鋼流出口の縁部に接する位置、または、前記縁部から所定距離だけ離れた位置に、突出部の高さ、長辺幅、短辺幅が下記の（１）式及び下記の（２）式を満足する直方体形状の突出部を設置したタンディッシュを使用し、前記突出部によって前記溶鋼流出口の上方での溶鋼の渦流の発生を抑制しながら溶鋼を連続鋳造することを特徴とする、連続鋳造による高清浄度鋼鋳片の製造方法。
0.01≦H×L≦0.15・・・(1)
0.001≦H×W／Q≦0.05・・・(2)
但し、（１）式及び（２）式において、Ｈは突出部の高さ（ｍ）、Ｌは突出部の長辺幅（ｍ）、Ｗは突出部の短辺幅（ｍ）、Ｑは溶鋼流出口からの溶鋼流出量（トン／ｍｉｎ）である。
［２］前記突出部は、その短辺面を前記溶鋼流出口に向けて配置され、前記溶鋼流出口の縁部から突出部の短辺面までの距離は、下記の（３）式を満足することを特徴とする、上記［１］に記載の連続鋳造による高清浄度鋼鋳片の製造方法。
0≦X≦0.25・・・(3)
但し、（３）式において、Ｘは溶鋼流出口の縁部から突出部の短辺面までの距離（ｍ）である。
［３］前記突出部は、前記溶鋼流出口を囲んで溶鋼流出口の周囲に２個以上設置されていることを特徴とする、上記［１］または上記［２］に記載の連続鋳造による高清浄度鋼鋳片の製造方法。 The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1] In continuous casting of molten steel using a tundish, the height and length of the protruding portion at a position in contact with the edge of the molten steel outlet on the bottom surface of the tundish or at a position away from the edge by a predetermined distance. Using a tundish provided with a rectangular parallelepiped-shaped protruding portion whose side width and short side width satisfy the following formula (1) and the following formula (2), the molten steel above the molten steel outlet by the protruding portion A method for producing a high cleanliness steel slab by continuous casting, characterized in that molten steel is continuously cast while suppressing the generation of eddy currents.
0.01 ≦ H × L ≦ 0.15 ... (1)
0.001 ≦ H × W / Q ≦ 0.05 (2)
In the equations (1) and (2), H is the height (m) of the protruding portion, L is the long side width (m) of the protruding portion, W is the short side width (m) of the protruding portion, and Q is It is a molten steel outflow amount (ton / min) from the molten steel outlet.
[2] The projecting portion is arranged with its short side surface facing the molten steel outlet, and the distance from the edge of the molten steel outlet to the short side surface of the projecting portion satisfies the following formula (3) A method for producing a high cleanliness steel slab by continuous casting as described in [1] above.
0 ≦ X ≦ 0.25 ... (3)
However, in Formula (3), X is the distance (m) from the edge part of a molten steel outlet to the short side surface of a protrusion part.
[3] Two or more projecting portions are provided around the molten steel outlet and are disposed around the molten steel outlet. The high height by continuous casting according to the above [1] or [2] A method for producing clean steel slabs.

本発明によれば、突出部の高さ、長辺幅、短辺幅が上記の（１）式及び（２）式を満足する直方体形状の突出部を設置したタンディッシュを使用して溶鋼を連続鋳造するので、突出部が溶鋼流出口周囲の溶鋼流に対して障害物として効率的に機能し、溶鋼流出口周囲での溶鋼の旋回流が防止され、これにより、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなっても、タンディッシュ溶鋼流出口の上方の溶鋼に渦流が形成されず、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの鋳型内への流出が防止され、非金属介在物の少ない高清浄度鋼鋳片を安定して製造することが達成される。 According to the present invention, the molten steel is used by using a tundish provided with a rectangular parallelepiped-shaped protruding portion in which the height, long side width, and short side width of the protruding portion satisfy the above formulas (1) and (2). Because of continuous casting, the protrusion functions efficiently as an obstacle to the molten steel flow around the molten steel outlet, and the swirling flow of molten steel around the molten steel outlet is prevented, which reduces the amount of molten steel in the tundish. Even if the flow rate decreases, vortex flow is not formed in the molten steel above the tundish molten steel outlet, preventing slag existing on the molten steel in the tundish from flowing into the mold, and high cleanliness with less non-metallic inclusions A stable production of a steel slab is achieved.

本発明で使用する連続鋳造設備のタンディッシュ並びに鋳型の部分を示す正面断面概略図である。It is a front cross-sectional schematic diagram which shows the part of the tundish and casting_mold | template of the continuous casting equipment used by this invention. 図１に示すタンディッシュの平面図である。It is a top view of the tundish shown in FIG. 突出部の高さＨ及び長辺幅Ｌの渦流形成に及ぼす影響の調査結果を示す図である。It is a figure which shows the investigation result of the influence which the height H of a protrusion part and the long side width L exert on vortex formation. 突出部の高さＨ、短辺幅Ｗ、及び溶鋼流出口からの溶鋼流出量Ｑの渦流形成に及ぼす影響の調査結果を示す図である。It is a figure which shows the investigation result of the influence which the height H of a protrusion part, the short side width W, and the molten steel outflow amount Q from a molten steel outlet have on vortex formation. 溶鋼流出口の縁部から突出部の短辺面までの距離Ｘの渦流形成に及ぼす影響の調査結果を示す図である。It is a figure which shows the investigation result of the influence which acts on the eddy current formation of the distance X from the edge part of a molten steel outlet to the short side surface of a protrusion part. 鋳片の非金属介在物数の調査結果を本発明例、比較例及び従来例で比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the investigation result of the number of nonmetallic inclusions of a slab in the present invention example, a comparative example, and a conventional example.

以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明で使用する連続鋳造設備のタンディッシュ並びに鋳型の部分を示す正面断面概略図、図２は、図１に示すタンディッシュの平面図である。尚、図１及び図２は、タンディッシュの内壁を示しており、タンディッシュの底部及び側壁に施工される耐火物を省略している。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a tundish and a mold part of a continuous casting facility used in the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the tundish shown in FIG. 1 and 2 show the inner wall of the tundish, and refractories to be constructed on the bottom and side walls of the tundish are omitted.

図１、２において、符号１はタンディッシュ、２は鋳型、３は取鍋（図示せず）の底部に取り付けられたロングノズル、４はタンディッシュ１の底部に取り付けられた浸漬ノズル、５は浸漬ノズル４から流出する溶鋼量を制御するためのスライディングノズル、６は溶鋼流出口であり、予め、アルミニウム、珪素、チタン、マンガンなどの脱酸材で脱酸され、取鍋内に収容された溶鋼８がロングノズル３を介してタンディッシュ１に注入されながら、タンディッシュ内に所定量の溶鋼８を滞留させた状態で、タンディッシュ内の溶鋼８がスライディングノズル５によって流出流量を制御されながら、溶鋼流出口６及び浸漬ノズル４を介して鋳型２に注入され、鋼鋳片９が製造されている。これらの図は、２台の鋳型２で、２条（２ストランド）のスラブ鋳片を連続鋳造する図であり、また、図１、２に示すように、タンディッシュ１にはストッパーは配置されていないが配置しても構わない。 1 and 2, reference numeral 1 is a tundish, 2 is a mold, 3 is a long nozzle attached to the bottom of a ladle (not shown), 4 is an immersion nozzle attached to the bottom of the tundish 1, A sliding nozzle 6 for controlling the amount of molten steel flowing out from the immersion nozzle 4 is a molten steel outlet, which is previously deoxidized with a deoxidizing material such as aluminum, silicon, titanium, manganese, and accommodated in a ladle. While the molten steel 8 is injected into the tundish 1 through the long nozzle 3, while the predetermined amount of molten steel 8 is retained in the tundish, the outflow flow rate of the molten steel 8 in the tundish is controlled by the sliding nozzle 5. The steel slab 9 is manufactured by being injected into the mold 2 through the molten steel outlet 6 and the immersion nozzle 4. These figures are figures in which two slab slabs are continuously cast with two molds 2, and as shown in FIGS. 1 and 2, a stopper is disposed on the tundish 1. It does not matter if it is not arranged.

タンディッシュ１には、図１、２に示すように、溶鋼流出口６の周囲のタンディッシュ底面に、高さをＨ、長辺幅をＬ、短辺幅をＷとする直方体形状の突出部７が、溶鋼流出口６の縁部から突出部７の短辺面までの距離をＸとして、突出部７の短辺面を溶鋼流出口６に向けて設置されている。図２では、１つの溶鋼流出口６を囲んで４つの突出部７が設置されているが、突出部７は１つの溶鋼流出口６に対して１つであっても構わない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tundish 1 has a rectangular parallelepiped protrusion having a height H, a long side width L, and a short side width W on the tundish bottom surface around the molten steel outlet 6. 7 is installed such that the distance from the edge of the molten steel outlet 6 to the short side surface of the protruding portion 7 is X, and the short side surface of the protruding portion 7 faces the molten steel outlet 6. In FIG. 2, four protrusions 7 are provided so as to surround one molten steel outlet 6, but one protrusion 7 may be provided for one molten steel outlet 6.

但し、突出部７は溶鋼流に対して障害物として機能するものであり、この機能を効率的に発現させる観点から、１つの溶鋼流出口６に対して２個以上の突出部７を設置することが好ましく、特に、図２に示すように、それぞれ９０°の角度で溶鋼流出口６に対して向くように４個設置することが好ましい。図２では、溶鋼流出口６を挟んで相対する一対の突出部７が、タンディッシュ１の長手方向と平行な方向に配置され、また、他の一対の突出部７が、タンディッシュ１の長手方向と直交する方向に配置されている。尚、突出部７は溶鋼流出口６の周囲の溶鋼８の旋回流の発生を抑制するものであり、従って、この旋回流に対する面積が最大となるように、突出部７を設置することが好ましい。具体的には、突出部７の長辺面が溶鋼流出口６の中心を通る縦断面と平行となるように、突出部７を設置することが好ましい（図２を参照）。また、突出部７は、一般的には耐火物製（成形耐火物）とし、タンディッシュ１の底部に施工される耐火物層に埋め込むようにして施工すればよい。 However, the protrusion 7 functions as an obstacle to the molten steel flow. From the viewpoint of efficiently expressing this function, two or more protrusions 7 are installed for one molten steel outlet 6. Particularly, as shown in FIG. 2, it is preferable to install four pieces so as to face the molten steel outlet 6 at an angle of 90 °. In FIG. 2, a pair of protrusions 7 facing each other across the molten steel outlet 6 are arranged in a direction parallel to the longitudinal direction of the tundish 1, and the other pair of protrusions 7 are arranged in the longitudinal direction of the tundish 1. It arrange | positions in the direction orthogonal to a direction. In addition, the protrusion part 7 suppresses generation | occurrence | production of the turning flow of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6, Therefore, it is preferable to install the protrusion part 7 so that the area with respect to this turning flow may become the maximum. . Specifically, it is preferable to install the protrusion 7 so that the long side surface of the protrusion 7 is parallel to the longitudinal section passing through the center of the molten steel outlet 6 (see FIG. 2). The protrusion 7 is generally made of a refractory (molded refractory) and may be constructed so as to be embedded in a refractory layer constructed at the bottom of the tundish 1.

本発明者らは、溶鋼流出口６の周囲での溶鋼８の旋回流の発生を突出部７によって効率的に抑制することを目的として、直方体形状の突出部７の高さＨ、長辺幅Ｌ、短辺幅Ｗの最適サイズについて、水モデル実験装置を用いて調査した。 In order to efficiently suppress the swirling flow of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6 by the protruding portion 7, the present inventors have set the height H and the long side width of the rectangular parallelepiped protruding portion 7. The optimum size of L and short side width W was investigated using a water model experimental apparatus.

突出部７の高さＨ及び長辺幅Ｌの渦流形成に及ぼす影響の調査結果を図３に示す。図３に示すように、高さＨ（ｍ）と長辺幅Ｌ（ｍ）との積（＝Ｈ×Ｌ）が０．０１ｍ²未満になると、タンディッシュ内の水面高さが高い時点でも渦流が形成されることがわかった。一方、高さＨ（ｍ）と長辺幅Ｌ（ｍ）との積（＝Ｈ×Ｌ）が０．１５ｍ²を超えると、溶鋼流出口へ向かう流路が小さくなり、溶鋼流出口へ向かう流速が大きくなるため、渦形成を抑制できないことがわかった。 FIG. 3 shows the results of investigation on the influence of the height H and the long side width L of the protrusion 7 on the vortex formation. As shown in FIG. 3, when the product of the height H (m) and the long side width L (m) (= H × L) is less than 0.01 m ² , even when the water surface height in the tundish is high. It was found that a vortex was formed. On the other hand, when the product (= H × L) of the height H (m) and the long side width L (m) exceeds 0.15 m ² , the flow path toward the molten steel outlet becomes small, and the direction toward the molten steel outlet is reached. It was found that the vortex formation could not be suppressed because the flow velocity increased.

つまり、溶鋼流出口６の周囲での溶鋼８の旋回流の発生を抑え、これにより、溶鋼流出口６の上方での渦流の発生を抑制するためには、Ｈ×Ｌ（ｍ²）を下記の（１）式の範囲に設定する必要があることがわかった。 That is, in order to suppress the generation of swirling flow of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6 and thereby suppress the generation of vortex flow above the molten steel outlet 6, H × L (m ² ) is set as follows: It was found that it was necessary to set the range of the formula (1)

0.01≦H×L≦0.15・・・(1)
尚、高さＨと長辺幅Ｌとの積は、溶鋼流出口６の周囲での溶鋼８の旋回流に対する障害物の面積に相当しており、前記旋回流を抑制するためには、旋回流に対する障害物の面積を０．０１ｍ²以上０．１５ｍ²以下に制御しなければならないことが確認できた。 0.01 ≦ H × L ≦ 0.15 ... (1)
Note that the product of the height H and the long side width L corresponds to the area of an obstacle to the swirling flow of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6. It was confirmed that the area of the obstacle to the flow must be controlled to 0.01 m ² or more and 0.15 m ² or less.

また、突出部７の高さＨ、短辺幅Ｗ、及び溶鋼流出口６からの溶鋼流出量Ｑの渦流形成に及ぼす影響の調査結果を図４に示す。図４に示すように、高さＨ（ｍ）、短辺幅Ｗ（ｍ）及び溶鋼流出量Ｑ（トン／ｍｉｎ）は、下記の（２）式の関係を満足することが必要であることがわかった。図４に示す、横軸のＨ×Ｗ／Ｑがゼロ近傍の値は、Ｈ×Ｗ／Ｑ＝０．００１である。 Moreover, the investigation result of the influence which the height H of the protrusion part 7, the short side width W, and the molten steel outflow amount Q from the molten steel outlet 6 has on the vortex formation is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the height H (m), the short side width W (m), and the molten steel outflow rate Q (ton / min) must satisfy the relationship of the following equation (2). I understood. The value of H × W / Q near zero shown in FIG. 4 is H × W / Q = 0.001.

0.001≦H×W／Q≦0.05・・・(2)
Ｈ×Ｗ／Ｑが０．００１未満の場合には、突出部７の短辺面の断面積が溶鋼流出量Ｑに対して小さすぎ、溶鋼流出口６の周囲での溶鋼８の旋回流速を低減できず、タンディッシュ内の水面高さが高い時点でも渦流が形成される。つまり、溶鋼流出口６の上方での渦流の発生を抑制することができない。一方、Ｈ×Ｗ／Ｑが０．０５を超えると、溶鋼流出口６への溶鋼８の流路を狭めることになり、溶鋼流出口６へ向かう溶鋼流速が速くなり、その結果、タンディッシュ内の水面高さが高い時点でも渦流が形成される。つまり、渦流の発生を抑制することができない。 0.001 ≦ H × W / Q ≦ 0.05 (2)
When H × W / Q is less than 0.001, the cross-sectional area of the short side surface of the protruding portion 7 is too small with respect to the molten steel outflow amount Q, and the swirling flow velocity of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6 is Even if it cannot be reduced and the water level in the tundish is high, a vortex is formed. That is, the generation of vortex flow above the molten steel outlet 6 cannot be suppressed. On the other hand, if H × W / Q exceeds 0.05, the flow path of the molten steel 8 to the molten steel outlet 6 is narrowed, and the flow velocity of the molten steel toward the molten steel outlet 6 is increased. As a result, in the tundish Even when the water level is high, eddy currents are formed. That is, the generation of vortex cannot be suppressed.

また、突出部７の短辺面を溶鋼流出口６に向けて設置した場合に、溶鋼流出口６の縁部から突出部７の短辺面までの距離Ｘの渦流形成に及ぼす影響を、水モデル実験装置を用いて調査した。調査結果を図５に示す。図５に示すように、距離Ｘが０．２５ｍ以下の場合に、つまり、距離Ｘ（ｍ）が下記の（３）式を満足する場合に、溶鋼流出口６の上方での渦流の形成が抑制されることがわかった。 Moreover, when the short side surface of the protrusion 7 is installed toward the molten steel outlet 6, the influence on the vortex formation of the distance X from the edge of the molten steel outlet 6 to the short side surface of the protrusion 7 is A model experimental apparatus was used for investigation. The survey results are shown in FIG. As shown in FIG. 5, when the distance X is 0.25 m or less, that is, when the distance X (m) satisfies the following formula (3), the formation of vortex flow above the molten steel outlet 6 is formed. It was found to be suppressed.

0≦X≦0.25・・・(3)
距離Ｘが０．２５ｍを超えた場合には、突出部７が溶鋼流出口６から離れすぎ、溶鋼流出口６の周囲での溶鋼８の旋回流速を低減する効果が低下し、これにより、溶鋼流出口６の上方での溶鋼８の渦流の発生を抑制する効果が低下することから、好ましくない。 0 ≦ X ≦ 0.25 ... (3)
When the distance X exceeds 0.25 m, the projecting portion 7 is too far from the molten steel outlet 6 and the effect of reducing the swirling flow velocity of the molten steel 8 around the molten steel outlet 6 is reduced. Since the effect which suppresses generation | occurrence | production of the vortex | eddy_current of the molten steel 8 above the outflow port 6 falls, it is not preferable.

即ち、本発明では、上記（１）式及び上記（２）式を満足する条件、更に好ましくは上記（３）式をも満足する条件で、タンディッシュ１の底部に直方体形状の突出部７を設置し、このタンディッシュ１を用いて溶鋼８の連続鋳造を実施する。突出部７を設置するにあたり、溶鋼流出口６からの溶鋼流出量Ｑは、定常鋳造状態における溶鋼流出量を用いればよい。当然ではあるが、溶鋼流出量Ｑは１つの溶鋼流出口６からの溶鋼流出量である。１ヒートのみの連続鋳造であっても、また多ヒートの連続鋳造であっても、どちらであっても本発明を適用することができる。 That is, in the present invention, the rectangular parallelepiped protruding portion 7 is formed on the bottom of the tundish 1 under the conditions satisfying the above expressions (1) and (2), more preferably satisfying the above expressions (3). It installs and the continuous casting of the molten steel 8 is implemented using this tundish 1. In installing the protrusion 7, the molten steel outflow amount Q from the molten steel outlet 6 may be the molten steel outflow amount in the steady casting state. Naturally, the molten steel outflow amount Q is the molten steel outflow amount from one molten steel outlet 6. The present invention can be applied to either continuous casting with only one heat or continuous casting with multiple heats.

上記構成のタンディッシュ１を使用して溶鋼８を連続鋳造することで、タンディッシュ１の溶鋼流出口６の周囲には突出部７が設置されているので、多ヒートの連続鋳造の取鍋交換時や連続鋳造を終了する際には、タンディッシュ内の溶鋼８が少なくなり、タンディッシュ内溶鋼湯面高さが低下するが、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなっても、突出部７の存在によって溶鋼流出口６の周囲に溶鋼８の旋回流が形成されず、これにより、溶鋼流出口６の上方での溶鋼８の渦流の発生を抑制することができる。 By continuously casting the molten steel 8 using the tundish 1 having the above-described configuration, the protruding portion 7 is provided around the molten steel outlet 6 of the tundish 1, so that the ladle replacement of the multi-heat continuous casting is performed. At the time or when the continuous casting is finished, the molten steel 8 in the tundish decreases and the molten steel surface height in the tundish decreases, but even if the amount of molten steel in the tundish decreases, the protrusion 7 Due to the presence, the swirl flow of the molten steel 8 is not formed around the molten steel outlet 6, whereby the generation of the vortex of the molten steel 8 above the molten steel outlet 6 can be suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、突出部７の高さＨ、長辺幅Ｌ、短辺幅Ｗが上記の（１）式及び（２）式を満足する直方体形状の突出部７を設置したタンディッシュ１を使用して溶鋼８を連続鋳造するので、突出部７が溶鋼流出口周囲の溶鋼流に対して障害物として効率的に機能し、溶鋼流出口周囲での溶鋼８の旋回流が防止され、これにより、タンディッシュ内の溶鋼量が少なくなっても、溶鋼流出口６の上方の溶鋼８に渦流が形成されず、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの鋳型内への流出が防止され、非金属介在物の少ない高清浄度の鋼鋳片９を安定して製造することが達成される。 As described above, according to the present invention, the protruding portion 7 having a rectangular parallelepiped shape in which the height H, the long side width L, and the short side width W of the protruding portion 7 satisfy the above expressions (1) and (2). Since the molten steel 8 is continuously cast using the tundish 1 with the slab installed, the protrusion 7 functions efficiently as an obstacle to the molten steel flow around the molten steel outlet, and the molten steel 8 around the molten steel outlet A swirling flow is prevented, and even if the amount of molten steel in the tundish is reduced, no vortex is formed in the molten steel 8 above the molten steel outlet 6, and the slag existing on the molten steel in the tundish The steel slab 9 having high cleanliness and less non-metallic inclusions can be stably produced.

また、渦流が形成される時点はタンディッシュ内の溶鋼湯面高さが１０ｃｍ以下となる時点であり、その時点までタンディッシュ内の溶鋼８を鋳型内に注入することが可能となり、タンディッシュ１に残留する溶鋼量が減少することで、鋼鋳片９の歩留まりが向上する。 Further, the time when the vortex is formed is the time when the molten steel surface height in the tundish becomes 10 cm or less, and until that time, the molten steel 8 in the tundish can be poured into the mold, and the tundish 1 The yield of the steel slab 9 is improved by reducing the amount of molten steel remaining in the steel.

転炉での溶銑の脱炭精錬及びその後のＲＨ真空脱ガス装置での真空脱ガス精錬によって溶製した約３００トンのアルミキルド極低炭素鋼を、図１に示す構成の２ストランド方式のタンディッシュを有するスラブ連続鋳造設備で、鋼のスラブ鋳片に連続鋳造する試験を実施した。 About 300 tons of aluminum killed ultra-low carbon steel melted by decarburization and refining of hot metal in the converter and the subsequent vacuum degassing and refining in the RH vacuum degassing unit, is a two-strand tundish with the structure shown in FIG. A test for continuously casting steel slab slabs was carried out using a continuous slab casting facility.

使用したタンディッシュは、溶鋼収容量が８０トンであり、このタンディッシュに、図２に示すように、溶鋼流出口を囲んで４つの耐火物製の突出部をそれぞれ９０°の角度で溶鋼流出口に対して向くように設置した。（１）式及び（２）式を満足する条件で突出部を設置して連続鋳造する場合（本発明例１〜１０）と、（１）式及び／または（２）式を満足しない条件で突出部を設置して連続鋳造する場合（比較例１〜３、５、７、８）と、（１）〜（３）式のいずれも満足しない条件で突出部を設置して連続鋳造する場合（比較例４、６）とを行った。また更に、突出部を設置していない以外は試験鋳造と同一のタンディッシュを使用した鋳造試験も実施した（従来例）。表１に、突出部のサイズ（高さＨ、長辺幅Ｌ、短辺幅Ｗ）、溶鋼流出口からの溶鋼流出量Ｑ、（１）式及び（２）式の値、並びに、溶鋼流出口の縁部から突出部の短辺面までの距離Ｘを示す。 The used tundish has a molten steel capacity of 80 tons. As shown in FIG. 2, the tundish has four refractory protrusions surrounding the molten steel outlet at 90 ° angles. Installed to face the exit. In the case where the projecting portion is installed and continuously cast under the conditions satisfying the expressions (1) and (2) (Invention Examples 1 to 10), and the conditions not satisfying the expressions (1) and / or (2) When casting is carried out by installing a protruding part (Comparative Examples 1-3, 5, 7, 8) and when casting is carried out under a condition that none of the formulas (1) to (3) is satisfied (Comparative Examples 4 and 6) were performed. Furthermore, a casting test was performed using the same tundish as the test casting except that no protrusion was provided (conventional example). Table 1 shows the size of the protrusion (height H, long side width L, short side width W), the amount of molten steel flowing out from the molten steel outlet Q, the values of equations (1) and (2), and the molten steel flow The distance X from the edge part of an exit to the short side surface of a protrusion part is shown.

鋳造後、超音波探傷測定によりスラブ鋳片の非金属介在物数を調査した。図６に、鋳片の非金属介在物数の調査結果を示す。尚、図６の調査結果は、タンディッシュ内の溶鋼質量が１５トン以下となった時点に鋳造された鋳片での調査結果である。 After casting, the number of non-metallic inclusions in the slab slab was investigated by ultrasonic flaw detection. FIG. 6 shows the result of investigation of the number of non-metallic inclusions in the slab. In addition, the investigation result of FIG. 6 is an investigation result in the slab cast when the molten steel mass in the tundish becomes 15 tons or less.

図６に示すように、本発明を適用することで、タンディッシュ内の溶鋼湯面レベルが低下した場合であっても、スラブ鋳片の非金属介在物数を大幅に削減できることが確認できた。つまり、本発明を適用することにより、タンディッシュ内の溶鋼上に存在するスラグの巻き込みが防止され、清浄な鋳片の製造が可能になることが確認できた。 As shown in FIG. 6, it was confirmed that by applying the present invention, the number of nonmetallic inclusions in the slab slab can be greatly reduced even when the molten steel level in the tundish is lowered. . That is, by applying the present invention, it was confirmed that the slag existing on the molten steel in the tundish was prevented from being entrained and a clean slab could be produced.

１タンディッシュ
２鋳型
３ロングノズル
４浸漬ノズル
５スライディングノズル
６溶鋼流出口
７突出部
８溶鋼
９鋼鋳片 1 Tundish 2 Mold 3 Long nozzle 4 Immersion nozzle 5 Sliding nozzle 6 Molten steel outlet 7 Projection 8 Molten steel 9 Steel slab

Claims

In continuous casting of molten steel using a tundish, the height of the protrusion, the long side width, at a position in contact with the edge of the molten steel outlet at the bottom of the tundish, or a position away from the edge by a predetermined distance, Using a tundish having a rectangular parallelepiped-shaped protrusion satisfying the following formulas (1) and (2), the short side width of the vortex flow of the molten steel above the molten steel outlet A method for producing a high cleanliness steel slab by continuous casting, characterized by continuously casting molten steel while suppressing generation.
0.01 ≦ H × L ≦ 0.15 ... (1)
0.001 ≦ H × W / Q ≦ 0.05 (2)
In the equations (1) and (2), H is the height (m) of the protruding portion, L is the long side width (m) of the protruding portion, W is the short side width (m) of the protruding portion, and Q is It is a molten steel outflow amount (ton / min) from the molten steel outlet.

The protrusion is disposed with its short side faced toward the molten steel outlet, and the distance from the edge of the molten steel outlet to the short side of the protrusion satisfies the following formula (3): The manufacturing method of the high cleanliness steel slab by the continuous casting of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
0 ≦ X ≦ 0.25 ... (3)
However, in Formula (3), X is the distance (m) from the edge part of a molten steel outlet to the short side surface of a protrusion part.

3. The high cleanliness steel slab by continuous casting according to claim 1, wherein two or more protrusions are provided around the molten steel outlet and around the molten steel outlet. 4. Manufacturing method.