JP7295380B2 - tundish - Google Patents

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Description

本発明は、タンディッシュに関する。 The present invention relates to a tundish.

連続鋳造において、鋳型内に溶鋼を安定して注入するために、取鍋によって鋳型に輸送される溶鋼を当該鋳型に注入する前に一旦受け入れる、タンディッシュと呼ばれる装置が用いられている。タンディッシュは、取鍋の溶鋼を受け入れて安定させる役割とともに、溶鋼中の介在物を除去して、溶鋼の清浄度を向上させる機能を有している。具体的には、一般的に、溶鋼中の介在物の比重は、溶鋼の比重よりも小さいため、タンディッシュに一旦溶鋼を貯留することにより、介在物が溶鋼内で浮上して除去されることとなる。 In continuous casting, in order to stably pour molten steel into the mold, a device called a tundish is used to temporarily receive the molten steel transported to the mold by a ladle before being poured into the mold. The tundish has the function of receiving and stabilizing the molten steel in the ladle and removing inclusions in the molten steel to improve the cleanliness of the molten steel. Specifically, since the specific gravity of inclusions in molten steel is generally smaller than the specific gravity of molten steel, once the molten steel is stored in the tundish, the inclusions rise to the surface in the molten steel and are removed. becomes.

ここで、長時間に亘って連続鋳造が行われることや鋳造速度が低くなることに起因して溶鋼のタンディッシュ内での滞留時間が長くなった場合、タンディッシュ内の溶鋼の温度が過度に低下してしまうおそれがある。溶鋼の温度が過度に低下してしまう場合、鋳片の品質が低下するおそれや溶鋼がタンディッシュ内で固化してしまうおそれがある。そこで、タンディッシュ内の溶鋼の温度が過度に低下することを抑制するために、タンディッシュには、溶鋼を加熱するために加熱装置が設けられる場合が多い。 Here, if the residence time of the molten steel in the tundish increases due to continuous casting over a long period of time or a low casting speed, the temperature of the molten steel in the tundish becomes excessive. It is likely to decline. If the temperature of the molten steel drops excessively, the quality of the slab may deteriorate and the molten steel may solidify in the tundish. Therefore, in order to prevent the temperature of the molten steel in the tundish from dropping excessively, the tundish is often provided with a heating device for heating the molten steel.

タンディッシュに設けられる加熱装置として、例えば、特許文献1に開示されているように、電磁誘導の原理を利用して溶鋼を加熱する誘導加熱装置がある。ここで、タンディッシュ内の溶鋼の加熱に誘導加熱装置を用いることによって、溶鋼中に生じる電磁力により介在物の除去能力を向上させることができる。ゆえに、介在物の除去能力を向上させる観点で、誘導加熱装置は、プラズマ加熱装置等の他の加熱装置と比較して優れている。よって、特に高い清浄度が要求されるバネ材や軸受け鋼として利用されるブルームやビレットの連続鋳造において、タンディッシュ内の溶鋼の加熱に誘導加熱装置が用いられることが多い。 As a heating device provided in a tundish, there is an induction heating device that heats molten steel using the principle of electromagnetic induction, as disclosed in Patent Document 1, for example. Here, by using an induction heating device to heat the molten steel in the tundish, the ability to remove inclusions can be improved by the electromagnetic force generated in the molten steel. Therefore, the induction heating device is superior to other heating devices such as a plasma heating device from the viewpoint of improving the ability to remove inclusions. Therefore, in the continuous casting of blooms and billets used as spring materials and bearing steels, which require particularly high cleanliness, an induction heating apparatus is often used to heat the molten steel in the tundish.

実開平6-86849号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-86849

ところで、鋳造の生産能力を向上させる目的で、溶鋼を鋳型内に供給する複数の浸漬ノズルをタンディッシュに設けることによって、タンディッシュから複数の鋳型に溶鋼を分配して供給する場合がある。ここで、鋳造の生産能力をさらに向上させるために、タンディッシュに設けられる浸漬ノズルの数を増大させることによって、タンディッシュからより多くの鋳型に溶鋼を供給することができるようにすることが考えられる。この場合、タンディッシュ内に貯留される溶鋼の容積が増大することに伴い、タンディッシュ内の溶鋼を適切に加熱するためには、2つの誘導加熱装置を設置する必要がある。これは、1つの誘導加熱装置の加熱能力には上限があること等による。 By the way, in order to improve casting production capacity, molten steel may be distributed and supplied from the tundish to a plurality of molds by providing the tundish with a plurality of submerged nozzles for supplying molten steel into the molds. Here, in order to further improve casting production capacity, it is conceivable to increase the number of submerged nozzles provided in the tundish so that molten steel can be supplied from the tundish to more molds. be done. In this case, as the volume of molten steel stored in the tundish increases, it is necessary to install two induction heating devices in order to appropriately heat the molten steel in the tundish. This is because the heating capacity of one induction heating device has an upper limit.

溶鋼の加熱に誘導加熱装置を用いるタンディッシュは、具体的には、取鍋から溶鋼が注入される受湯室と、溶鋼を鋳型内に供給する浸漬ノズルが設けられる出湯室と、受湯室と出湯室とを接続する湯路とを備えている。そして、誘導加熱装置は、湯路に設けられる。ここで、溶鋼の加熱に誘導加熱装置を用いる場合、タンディッシュ内の溶鋼中に適切に渦電流を生じさせるために、1つの誘導加熱装置に対して2つの湯路を設ける必要がある。ゆえに、上記のようにタンディッシュに2つの誘導加熱装置を設置する場合には、4つの湯路を設ける必要がある。 A tundish that uses an induction heating device to heat molten steel consists of a receiving chamber into which molten steel is poured from a ladle, a tapping chamber provided with an immersion nozzle for supplying molten steel into a mold, and a receiving chamber. and a hot water path connecting the hot water chamber. And the induction heating device is provided in the hot water passage. Here, when an induction heating device is used to heat molten steel, it is necessary to provide two hot water passages for one induction heating device in order to appropriately generate an eddy current in the molten steel in the tundish. Therefore, when two induction heating devices are installed in the tundish as described above, it is necessary to provide four hot water passages.

しかしながら、タンディッシュに4つの湯路を設けた場合、受湯室に注入された溶鋼がいずれの湯路を通るかによって、出湯室に到達するまでの経路の長さが異なる。また、湯路間で溶鋼の流量にも差が生じる。それにより、各湯路から出湯室に流入する溶鋼の間で温度差が生じやすくなるので、出湯室の各浸漬ノズルを通る溶鋼(つまり、各鋳型に供給される溶鋼)の間の温度差が大きくなってしまうおそれがある。このように浸漬ノズル間の溶鋼の温度差が大きくなることは、鋳型間の鋳片の品質差が増大する要因となる。 However, when the tundish is provided with four hot water passages, the length of the route to reach the tapping chamber differs depending on which hot water passage the molten steel poured into the receiving chamber passes. Moreover, a difference also arises in the flow rate of molten steel between the hot water passages. As a result, a temperature difference is likely to occur between the molten steel flowing into the tapping chamber from each runner, so the temperature difference between the molten steel passing through each submerged nozzle of the tapping chamber (that is, the molten steel supplied to each mold) It may become large. Such an increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles causes an increase in the quality difference of the slab between the molds.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、受湯室と出湯室とを接続する4つの湯路を備えるタンディッシュを利用した連続鋳造において、鋳型間の鋳片の品質差の増大を抑制することが可能な、新規かつ改良されたタンディッシュを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide continuous casting using a tundish having four hot water passages connecting a receiving hot water chamber and a hot water discharging chamber. Another object of the present invention is to provide a new and improved tundish capable of suppressing an increase in the quality difference of slabs between molds.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、取鍋から溶鋼が注入される受湯室と、前記溶鋼を鋳型内に供給する複数の浸漬ノズルが設けられる出湯室と、前記受湯室と前記出湯室とを接続し、前記受湯室及び前記出湯室の間で水平方向に並んで設けられる4つの湯路と、を備え、前記湯路の並設方向の一側の2つの前記湯路及び前記並設方向の他側の2つの前記湯路には、それぞれ誘導加熱装置が設けられ、一側の2つの前記湯路同士の中心軸間距離、及び他側の2つの前記湯路同士の中心軸間距離は1200~1400mmであり、一側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の内側に配置される湯路と、他側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の内側に配置される湯路との中心軸間距離は4200~5200mmであり、前記湯路の直径は120~140mmであり、前記受湯室の上方の、前記並設方向及び前記並設方向に垂直且つ水平な方向の中央には、前記取鍋の注入ノズルが配置され、前記受湯室における前記溶鋼の注入位置の前記並設方向の両側には、前記並設方向に交差して延在し、下部の両端に開口部を有し、上端が前記溶鋼の湯面よりも上方に位置している堰が設けられるか、または当該堰が設けられず、前記出湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記浸漬ノズルとの間の前記並設方向の距離は、120mm以上300mm以下であり、前記受湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記湯路との間の前記並設方向の距離は、80mm以上260mm以下であり、前記堰が設けられる場合、前記注入位置と前記堰との間の前記並設方向の距離は、655mm以上1140mm以下であり、前記受湯室は、前記鋳型の長辺と平行な方向の長さが7200~8800mmであり、且つ、前記鋳型の短辺と平行な方向の長さが900~1100mmである筒形状を有し、前記出湯室は、前記鋳型の長辺と平行な方向の長さが10000~12000mmであり、且つ、前記鋳型の短辺と平行な方向の長さが900~1100mmである筒形状を有し、前記誘導加熱装置は、前記湯路を囲むように配置される環状の鉄芯と、当該鉄芯を巻回するコイルとを備え、一側の2つの前記湯路に設けられる前記鉄芯は、一側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の外側に配置される湯路を囲み、他側の2つの前記湯路に設けられる前記鉄芯は、他側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の外側に配置される湯路を囲み、前記浸漬ノズルは、前記出湯室の底部から下方に延びて設けられる、タンディッシュが提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a receiving chamber into which molten steel is poured from a ladle, a tapping chamber provided with a plurality of submerged nozzles for supplying the molten steel into a mold, and and four hot water passages that connect the hot water receiving chamber and the hot water discharge chamber and are provided horizontally between the hot water receiving chamber and the hot water discharge chamber. An induction heating device is provided in each of the two hot water paths and the two hot water paths on the other side in the side-by-side direction. The distance between the center axes of the two hot water paths is 1200 to 1400 mm, and of the two hot water paths on one side, the hot water path arranged inside in the side-by-side direction and the two hot water paths on the other side. Among them, the distance between the central axes of the hot water passages arranged inside in the parallel installation direction is 4200 to 5200 mm, the diameter of the hot water passage is 120 to 140 mm, The injection nozzle of the ladle is arranged in the center of the installation direction and the direction vertical and horizontal to the side-by-side direction, and the side-by-side nozzles are arranged on both sides of the molten steel injection position in the receiving chamber in the side-by-side direction. A weir is provided that extends across the installation direction, has openings at both ends of the lower portion, and has an upper end positioned above the surface of the molten steel, or the weir is not provided, and the The distance in the arranging direction between the end side wall portion of the tapping chamber in the arranging direction and the submerged nozzle closest to the wall portion is 120 mm or more and 300 mm or less, and the arranging of the hot water receiving chamber is The distance in the side-by-side installation direction between the wall on the end side of the direction and the hot tub closest to the wall is 80 mm or more and 260 mm or less, and when the weir is provided, the injection position and the weir The distance in the side-by-side direction is 655 mm or more and 1140 mm or less between the The tapping chamber has a length of 10000 to 12000 mm in the direction parallel to the long side of the mold, and the short side of the mold The induction heating device has a cylindrical shape with a length of 900 to 1100 mm in a direction parallel to the , and the induction heating device includes an annular iron core arranged so as to surround the hot water passage, and a coil wound around the iron core. The iron core provided in the two hot water passages on one side surrounds the hot water passages arranged outside in the side-by-side direction of the two hot water passages on one side, and the two hot water passages on the other side The iron core provided in the hot water passage surrounds the hot water passage arranged outside in the side-by-side direction of the two hot water passages on the other side, and the submerged nozzle extends downward from the bottom of the tapping chamber. An extending tundish is provided.

前記出湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記浸漬ノズルとの間の前記並設方向の距離を第1距離とし、前記受湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記湯路との間の前記並設方向の距離を第2距離とした場合、前記第1距離が170mm以上260mm以下であり前記第2距離が80mm以上260mm以下である、又は、前記第1距離が120mm以上300mm以下であり前記第2距離が190mm以上230mm以下であってもよい。 A first distance is defined as a distance in the side-by-side installation direction between the end side wall portion of the hot water discharge chamber in the side-by-side installation direction and the submerged nozzle closest to the wall portion, and When the distance in the side-by-side installation direction between the wall on the end side and the hot tub closest to the wall is the second distance, the first distance is 170 mm or more and 260 mm or less, and the second distance is 80 mm. The first distance may be 120 mm or more and 300 mm or less and the second distance may be 190 mm or more and 230 mm or less.

以上説明したように本発明によれば、受湯室と出湯室とを接続する4つの湯路を備えるタンディッシュを利用した連続鋳造において、鋳型間の鋳片の品質差の増大を抑制することが可能となる。 As described above, according to the present invention, in continuous casting using a tundish having four hot water passages connecting a receiving chamber and a tapping chamber, it is possible to suppress an increase in the difference in quality of slabs between molds. becomes possible.

本実施形態に係る連続鋳造機を概略的に示す側面断面図である。It is a side sectional view showing roughly a continuous casting machine concerning this embodiment. 同実施形態に係るタンディッシュの上面視での概略図である。It is the schematic by the top view of the tundish which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るタンディッシュのA-A断面での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the tundish according to the same embodiment taken along line AA. 同実施形態に係るタンディッシュにおける出湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い浸漬ノズルとの間の並設方向Xの距離D1を示す図である。4 is a diagram showing a distance D1 in the parallel installation direction X between the end side wall portion of the tapping chambers in the parallel installation direction X and the submerged nozzle closest to the wall portion in the tundish according to the same embodiment. FIG. 出湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い浸漬ノズルとの間の並設方向Xの距離D1と浸漬ノズル間の溶鋼の温度差との関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between the distance D1 in the side-by-side direction X between the end side wall portion of the tapping chamber in the side-by-side direction X and the immersion nozzle closest to the wall portion and the temperature difference of the molten steel between the immersion nozzles; FIG. . 出湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い浸漬ノズルとの間の並設方向Xの距離D1と浸漬ノズル間の介在物濃度差との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a distance D1 in the parallel installation direction X between an end side wall portion of the tapping chamber in the parallel installation direction X and the immersion nozzle closest to the wall portion and the concentration difference of inclusions between the immersion nozzles; . 出湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い浸漬ノズルとの間の並設方向Xの距離D1と平均介在物濃度との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the average inclusion concentration and the distance D1 in the juxtaposed direction X between the end side wall of the tapping chamber in the juxtaposed direction X and the submerged nozzle closest to the wall. 同実施形態に係るタンディッシュにおける受湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い湯路との間の並設方向Xの距離D2を示す図である。Fig. 10 is a view showing a distance D2 in the juxtaposition direction X between the end side wall in the juxtaposition direction X of the hot water receiving chamber and the hot tub closest to the wall in the tundish according to the same embodiment. 受湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い湯路との間の並設方向Xの距離D2と浸漬ノズル間の溶鋼の温度差との関係を示す図である。A diagram showing the relationship between the distance D2 in the side-by-side installation direction X between the end side wall in the side-by-side installation direction X of the receiving chamber and the hot water path closest to the wall and the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles. be. 受湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い湯路との間の並設方向Xの距離D2と浸漬ノズル間の介在物濃度差との関係を示す図である。A diagram showing the relationship between the distance D2 in the side-by-side installation direction X between the end side wall portion in the side-by-side installation direction X of the hot water receiving chamber and the hot water passage closest to the wall portion and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles. be. 受湯室の並設方向Xの端側の壁部と当該壁部から最も近い湯路との間の並設方向Xの距離D2と平均介在物濃度との関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between the average concentration of inclusions and the distance D2 in the juxtaposition direction X between the end side wall portion of the receiving chamber in the juxtaposition direction X and the hot tub closest to the wall portion; FIG. 同実施形態に係るタンディッシュのB-B断面での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the tundish according to the same embodiment taken along the line BB. 数値シミュレーションにおいて作成した複数の堰のモデルを示す図である。It is a figure which shows the model of several weirs produced in the numerical simulation. 堰の形状と浸漬ノズル間の溶鋼の温度差との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the shape of a weir and the temperature difference of molten steel between submerged nozzles. 堰の形状と浸漬ノズル間の介在物濃度差との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the shape of the weir and the concentration difference of inclusions between submerged nozzles. 堰の形状と平均介在物濃度との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the shape of a weir and the average inclusion concentration; 溶鋼の注入位置と堰との間の並設方向Xの距離D3と浸漬ノズル間の溶鋼の温度差との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the distance D3 in the side-by-side installation direction X between the injection position of molten steel and the weir and the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles. 溶鋼の注入位置と堰との間の並設方向Xの距離D3と浸漬ノズル間の介在物濃度差との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the distance D3 in the side-by-side installation direction X between the injection position of molten steel and the weir and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles.

以下に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詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

<1.連続鋳造機>
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る連続鋳造機1について説明する。
<1. Continuous casting machine>
First, a continuous casting machine 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、連続鋳造機1を概略的に示す側面断面図である。 FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a continuous casting machine 1. FIG.

なお、以下で参照する各図面は、上下方向(すなわち、鋳型6から鋳片3が引き抜かれる方向)をZ方向とし、Z方向と垂直な水平面内における互いに直交する2方向を、それぞれX方向及びY方向として示されている。なお、X方向は、後述するように、タンディッシュ100に設けられる湯路の並設方向に相当する。 In each drawing referred to below, the vertical direction (that is, the direction in which the slab 3 is pulled out from the mold 6) is defined as the Z direction, and two mutually orthogonal directions in a horizontal plane perpendicular to the Z direction are defined as the X direction and the X direction, respectively. It is shown as the Y direction. As will be described later, the X direction corresponds to the direction in which the hot tubs provided in the tundish 100 are arranged side by side.

図1に示すように、連続鋳造機1は、連続鋳造用の鋳型6を用いて溶鋼2を連続鋳造し、ブルームやビレット等の鋳片3を製造するための装置である。連続鋳造機1は、取鍋4と、タンディッシュ100と、鋳型6と、二次冷却装置7と、鋳片切断機8とを備える。 As shown in FIG. 1, a continuous casting machine 1 is an apparatus for continuously casting molten steel 2 using a mold 6 for continuous casting to produce a bloom 3 such as a bloom or a billet. A continuous casting machine 1 includes a ladle 4 , a tundish 100 , a mold 6 , a secondary cooling device 7 and a cast strip cutter 8 .

取鍋4は、溶鋼2を外部からタンディッシュ100まで搬送するための可動式の容器である。取鍋4はタンディッシュ100の上方に配置され、取鍋4内の溶鋼2が取鍋4の下部から下方に延びる注入ノズル5からタンディッシュ100に供給される。 The ladle 4 is a movable container for conveying the molten steel 2 to the tundish 100 from the outside. A ladle 4 is placed above a tundish 100 , and molten steel 2 in the ladle 4 is supplied to the tundish 100 from a pouring nozzle 5 extending downward from the bottom of the ladle 4 .

タンディッシュ100は、鋳型6の上方に配置され、溶鋼2を貯留して、当該溶鋼2中の介在物を除去する。タンディッシュ100の下部には鋳型6に向けて下方に延びる浸漬ノズル125が設けられており、浸漬ノズル125の先端は鋳型6内の溶鋼2に浸漬されている。タンディッシュ100にて介在物が除去された溶鋼2は、浸漬ノズル125から鋳型6内に連続的に供給される。 The tundish 100 is arranged above the mold 6 to store the molten steel 2 and remove inclusions in the molten steel 2 . An immersion nozzle 125 extending downward toward the mold 6 is provided at the bottom of the tundish 100 , and the tip of the immersion nozzle 125 is immersed in the molten steel 2 in the mold 6 . The molten steel 2 from which inclusions have been removed in the tundish 100 is continuously supplied from the immersion nozzle 125 into the mold 6 .

タンディッシュ100の詳細については後述するが、タンディッシュ100には複数の浸漬ノズル125が設けられており、各浸漬ノズル125から互いに異なる鋳型6に溶鋼2が供給される。図1では、理解を容易にするために、タンディッシュ100から溶鋼2が分配して供給される複数の鋳型6のうちの1つの鋳型6のみが示されている。また、タンディッシュ100は、後述するように、溶鋼2の加熱に2つの誘導加熱装置を用いるものであり、受湯室と出湯室とを接続する4つの湯路を備えている。 Although the details of the tundish 100 will be described later, the tundish 100 is provided with a plurality of immersion nozzles 125 , and the molten steel 2 is supplied from each immersion nozzle 125 to molds 6 different from each other. In FIG. 1, only one mold 6 out of a plurality of molds 6 to which the molten steel 2 is distributed and supplied from the tundish 100 is shown for easy understanding. As will be described later, the tundish 100 uses two induction heating devices to heat the molten steel 2, and has four hot water passages connecting the receiving chamber and the dispensing chamber.

鋳型6は、鋳片3の幅及び厚さに応じた四角筒状であり、例えば、一対の長辺鋳型板で一対の短辺鋳型板を両側から挟むように組み立てられる。長辺鋳型板及び短辺鋳型板は、例えば冷却水が流動する水路が設けられた水冷銅板である。なお、図1では、鋳型6の長辺と平行な方向がX方向と一致し、鋳型6の短辺と平行な方向がY方向と一致している。鋳型6は、長辺鋳型板及び短辺鋳型板と接触する溶鋼2を冷却して、鋳片3を製造する。鋳片3が鋳型6から下方に向かって移動するにつれて、内部の未凝固部3bの凝固が進行し、外殻の凝固シェル3aの厚さは、徐々に厚くなる。かかる凝固シェル3aと未凝固部3bを含む鋳片3は、鋳型6の下端から引き抜かれる。 The mold 6 has a rectangular tubular shape corresponding to the width and thickness of the slab 3, and is assembled, for example, by sandwiching a pair of short side mold plates between a pair of long side mold plates. The long-side mold plate and the short-side mold plate are, for example, water-cooled copper plates provided with channels through which cooling water flows. In FIG. 1, the direction parallel to the long sides of the mold 6 is the X direction, and the direction parallel to the short sides of the mold 6 is the Y direction. The mold 6 cools the molten steel 2 in contact with the long side mold plate and the short side mold plate to produce the slab 3 . As the slab 3 moves downward from the mold 6, solidification of the unsolidified portion 3b inside progresses, and the thickness of the solidified shell 3a of the outer shell gradually increases. The slab 3 including the solidified shell 3a and the unsolidified portion 3b is pulled out from the lower end of the mold 6. As shown in FIG.

二次冷却装置7は、鋳型6の下方の二次冷却帯9に設けられ、鋳型6の下端から引き抜かれた鋳片3を支持及び搬送しながら冷却する。この二次冷却装置7は、鋳片3の厚さ方向両側に配置される複数対の支持ロール(例えば、サポートロール11、ピンチロール12及びセグメントロール13)と、鋳片3に対して冷却水を噴射する複数のスプレーノズル(図示せず)とを有する。 The secondary cooling device 7 is provided in a secondary cooling zone 9 below the mold 6 and cools the cast slab 3 pulled out from the lower end of the mold 6 while supporting and transporting it. The secondary cooling device 7 includes a plurality of pairs of support rolls (for example, support rolls 11, pinch rolls 12 and segment rolls 13) arranged on both sides of the slab 3 in the thickness direction, and cooling water for the slab 3. and a plurality of spray nozzles (not shown) that spray the

二次冷却装置7に設けられる支持ロールは、鋳片3の厚さ方向両側に対となって配置され、鋳片3を支持しながら搬送する支持搬送手段として機能する。当該支持ロールにより鋳片3を厚さ方向両側から支持することで、二次冷却帯9において凝固途中の鋳片3のブレイクアウトやバルジングを防止できる。 The support rolls provided in the secondary cooling device 7 are arranged in pairs on both sides of the slab 3 in the thickness direction, and function as supporting and conveying means for supporting and conveying the slab 3 . By supporting the slab 3 from both sides in the thickness direction with the support rolls, it is possible to prevent breakout and bulging of the slab 3 during solidification in the secondary cooling zone 9 .

支持ロールであるサポートロール11、ピンチロール12及びセグメントロール13は、二次冷却帯9における鋳片3の搬送経路(パスライン)を形成する。このパスラインは、図1に示すように、鋳型6の直下では垂直であり、次いで曲線状に湾曲して、最終的には水平になる。二次冷却帯9において、当該パスラインが垂直である部分を垂直部9A、湾曲している部分を湾曲部9B、水平である部分を水平部9Cと称する。このようなパスラインを有する連続鋳造機1は、垂直曲げ型の連続鋳造機と呼称される。なお、本発明は、図1に示すような垂直曲げ型の連続鋳造機1に限定されず、湾曲型又は垂直型など他の各種の連続鋳造機にも適用可能である。 Support rolls 11 , pinch rolls 12 , and segment rolls 13 that are support rolls form a conveying path (pass line) for the slab 3 in the secondary cooling zone 9 . This pass line is vertical immediately below the mold 6, then curves into a curve, and finally becomes horizontal, as shown in FIG. In the secondary cooling zone 9, a portion where the pass line is vertical is called a vertical portion 9A, a curved portion is called a curved portion 9B, and a horizontal portion is called a horizontal portion 9C. A continuous casting machine 1 having such a pass line is called a vertical bending type continuous casting machine. The present invention is not limited to the vertical bending type continuous casting machine 1 as shown in FIG. 1, but can also be applied to other various types of continuous casting machines such as curved type or vertical type.

サポートロール11は、鋳型6の直下の垂直部9Aに設けられる無駆動式ロールであり、鋳型6から引き抜かれた直後の鋳片3を支持する。鋳型6から引き抜かれた直後の鋳片3は、凝固シェル3aが薄い状態であるため、ブレイクアウトやバルジングを防止するために比較的短い間隔(ロールピッチ)で支持する必要がある。そのため、サポートロール11としては、ロールピッチを短縮することが可能な小径のロールが用いられることが望ましい。図1に示す例では、垂直部9Aにおける鋳片3の両側に、小径のロールからなる3対のサポートロール11が、比較的狭いロールピッチで設けられている。 The support rolls 11 are non-driven rolls provided in the vertical portion 9A directly below the mold 6 and support the cast slab 3 immediately after being pulled out from the mold 6 . Since the slab 3 immediately after being pulled out from the mold 6 has a thin solidified shell 3a, it needs to be supported at relatively short intervals (roll pitch) to prevent breakout and bulging. Therefore, as the support roll 11, it is desirable to use a small-diameter roll capable of shortening the roll pitch. In the example shown in FIG. 1, three pairs of support rolls 11 made of small-diameter rolls are provided at a relatively narrow roll pitch on both sides of the cast slab 3 in the vertical portion 9A.

ピンチロール12は、モータ等の駆動手段により回転する駆動式ロールであり、鋳片3を鋳型6から引き抜く機能を有する。ピンチロール12は、垂直部9A、湾曲部9B及び水平部9Cにおいて適切な位置にそれぞれ配置される。鋳片3は、ピンチロール12から伝達される力によって鋳型6から引き抜かれ、上記パスラインに沿って搬送される。なお、ピンチロール12の配置は図1に示す例に限定されず、その配置位置は任意に設定されてよい。 The pinch rolls 12 are drive rolls that are rotated by drive means such as a motor, and have a function of pulling out the cast slab 3 from the mold 6 . The pinch rolls 12 are arranged at appropriate positions in the vertical section 9A, the curved section 9B and the horizontal section 9C. The cast slab 3 is pulled out from the mold 6 by the force transmitted from the pinch rolls 12 and conveyed along the pass line. The arrangement of the pinch rolls 12 is not limited to the example shown in FIG. 1, and the arrangement position may be set arbitrarily.

セグメントロール13(ガイドロールともいう)は、湾曲部9B及び水平部9Cに設けられる無駆動式ロールであり、上記パスラインに沿って鋳片3を支持及び案内する。セグメントロール13は、パスライン上の位置によって、及び、鋳片3のF面(Fixed面、図1では左下側の面)とL面(Loose面、図1では右上側の面)のいずれに設けられるかによって、それぞれ異なるロール径やロールピッチで配置されてよい。 The segment rolls 13 (also referred to as guide rolls) are non-driven rolls provided on the curved portion 9B and the horizontal portion 9C, and support and guide the slab 3 along the pass line. The segment roll 13 is positioned on the pass line and on either the F surface (fixed surface, lower left surface in FIG. 1) or the L surface (loose surface, upper right surface in FIG. 1) of the slab 3. Depending on whether they are provided, they may be arranged with different roll diameters and roll pitches.

鋳片切断機8は、上記パスラインの水平部9Cの終端に配置され、当該パスラインに沿って搬送された鋳片3を所定の長さに切断する。切断された厚板状の鋳片14は、テーブルロール15により次工程の設備に搬送される。 The slab cutting machine 8 is arranged at the terminal end of the horizontal portion 9C of the pass line, and cuts the slab 3 transported along the pass line into a predetermined length. The cut slab 14 in the form of a thick plate is transported to equipment for the next process by a table roll 15 .

以上、図1を参照して、連続鋳造機1について説明した。なお、連続鋳造機1は、あくまで本実施形態に係るタンディッシュ100を備える連続鋳造機の一例に過ぎず、タンディッシュ100を備える連続鋳造機として、連続鋳造機1からタンディッシュ100以外の構成要素を適宜変更したものが用いられてもよい。 The continuous casting machine 1 has been described above with reference to FIG. Note that the continuous casting machine 1 is merely an example of a continuous casting machine including the tundish 100 according to the present embodiment. may be used as appropriate.

<2.タンディッシュ>
続いて、図2~図18を参照して、本発明の実施形態に係るタンディッシュ100の詳細について説明する。
<2. Tundish>
Next, details of the tundish 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 18. FIG.

[2-1.全体構成]
まず、図2及び図3を参照して、タンディッシュ100の全体構成について説明する。
[2-1. overall structure]
First, the overall configuration of the tundish 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

図2は、タンディッシュ100の上面視での概略図である。図3は、タンディッシュ100のA-A断面での断面図である。A-A断面は、具体的には、後述する湯路130c,130d及び当該湯路130c,130dに設けられる誘導加熱装置20を通りX-Z平面に平行な断面である。 FIG. 2 is a schematic top view of the tundish 100. As shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the tundish 100 taken along line AA. Specifically, the AA cross section is a cross section parallel to the XZ plane passing through hot water paths 130c and 130d and induction heating devices 20 provided in the hot water paths 130c and 130d, which will be described later.

図2に示すように、タンディッシュ100は、受湯室110と、出湯室120と、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130a,130b,130c,130dとを備える。また、タンディッシュ100には、溶鋼2の加熱のために2つの誘導加熱装置20が設けられている。さらに、タンディッシュ100は、堰140を備える。なお、以下では、湯路130a,130b,130c,130dを特に区別しない場合、これらを単に湯路130と呼ぶ。 As shown in FIG. 2, the tundish 100 includes a hot water receiving chamber 110, a hot water discharging chamber 120, and four hot water passages 130a, 130b, 130c, and 130d connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water discharging chamber 120. As shown in FIG. The tundish 100 is also provided with two induction heating devices 20 for heating the molten steel 2 . Additionally, the tundish 100 includes a weir 140 . In the following description, when the runners 130a, 130b, 130c, and 130d are not particularly distinguished, they are simply referred to as runners 130. FIG.

受湯室110は、取鍋4から溶鋼2が注入される部分である。具体的には、受湯室110は、上部に開口が形成され下部に底部が形成されている筒形状を有している。より詳細には、受湯室110は、X方向に延びた略角柱形状を有している。なお、受湯室110の形状は特に限定されない。受湯室110のX方向の長さL11は、Y方向の長さL12よりも長くなっており、例えば、長さL11は7200~8800mm程度であり、長さL12は900~1100mm程度である。 The hot water receiving chamber 110 is a portion into which the molten steel 2 is poured from the ladle 4 . Specifically, the hot water receiving chamber 110 has a cylindrical shape with an opening at the top and a bottom at the bottom. More specifically, the hot water receiving chamber 110 has a substantially prismatic shape extending in the X direction. Note that the shape of the hot water receiving chamber 110 is not particularly limited. The length L11 in the X direction of the hot water receiving chamber 110 is longer than the length L12 in the Y direction. For example, the length L11 is about 7200-8800 mm and the length L12 is about 900-1100 mm.

受湯室110の上方には、取鍋4の注入ノズル5が配置されており、注入ノズル5の先端は受湯室110に貯留されている溶鋼2に浸漬されている。それにより、取鍋4内の溶鋼2が注入ノズル5から受湯室110に注入されるようになっている。具体的には、注入ノズル5は、上面視で、受湯室110のX方向及びY方向の中央に位置している。ゆえに、受湯室110における溶鋼2の注入位置Pは、上面視で、受湯室110のX方向及びY方向の中央に位置している。 The injection nozzle 5 of the ladle 4 is arranged above the hot water receiving chamber 110 , and the tip of the injection nozzle 5 is immersed in the molten steel 2 stored in the hot water receiving chamber 110 . Thereby, the molten steel 2 in the ladle 4 is injected from the injection nozzle 5 into the hot water receiving chamber 110 . Specifically, the injection nozzle 5 is positioned at the center of the hot water receiving chamber 110 in the X direction and the Y direction when viewed from above. Therefore, the pouring position P of the molten steel 2 in the receiving hot water chamber 110 is located at the center of the receiving hot water chamber 110 in the X direction and the Y direction when viewed from above.

なお、受湯室110のY方向の正方向側の壁部112とX方向の両端側の壁部111,111とのなす角θが過度に小さい場合、受湯室110における壁部112と壁部111との接続部の近傍に溶鋼2が滞留してしまい、その位置において溶鋼2の温度が過度に低くなることに起因して湯面に皮張りが発生するおそれがある。ゆえに、壁部112と壁部111とのなす角θは、このような湯面の皮張りを抑制し得る程度に大きな角度に設定され、例えば、90°程度に設定される。 Note that if the angle θ between the wall 112 on the positive side in the Y direction of the hot water receiving chamber 110 and the walls 111, 111 on both end sides in the X direction is excessively small, the wall 112 and the wall in the hot water receiving chamber 110 The molten steel 2 may stay in the vicinity of the connection with the part 111, and the temperature of the molten steel 2 may become excessively low at that position, causing skinning on the molten steel surface. Therefore, the angle .theta. formed by the wall portion 112 and the wall portion 111 is set to a large angle, such as about 90.degree.

出湯室120は、受湯室110に貯留されている溶鋼2が湯路130を介して送られる部分である。具体的には、出湯室120は、上部に開口が形成され下部に底部が形成されている筒形状を有している。より詳細には、出湯室120は、受湯室110に対してY方向に対向して設けられ、X方向に延びた略角柱形状を有している。なお、出湯室120の形状は特に限定されない。出湯室120のX方向の長さL21は、Y方向の長さL22よりも長くなっており、例えば、長さL21は10000~12000mm程度であり、長さL22は900~1100mm程度である。 The hot water discharge chamber 120 is a portion through which the molten steel 2 stored in the hot water receiving chamber 110 is sent via the hot water passage 130 . Specifically, the tapping chamber 120 has a cylindrical shape with an opening at the top and a bottom at the bottom. More specifically, the hot water discharge chamber 120 is provided facing the hot water receiving chamber 110 in the Y direction and has a substantially prismatic shape extending in the X direction. Note that the shape of the tapping chamber 120 is not particularly limited. The length L21 in the X direction of the tapping chamber 120 is longer than the length L22 in the Y direction.

出湯室120には、溶鋼2を鋳型6内に供給する複数の浸漬ノズル125が設けられている。具体的には、浸漬ノズル125は、出湯室120の底部から下方に延びて設けられる。なお、図2では、このような浸漬ノズル125として6つの浸漬ノズル125a,125b,125c,125d,125e,125fが出湯室120に設けられる例が示されているが、出湯室120に設けられる浸漬ノズル125の数は特に限定されない。具体的には、6つの浸漬ノズル125は、上面視で、出湯室120のY方向の中央に位置しており、X方向に間隔を空けて並設されている。 The tapping chamber 120 is provided with a plurality of submerged nozzles 125 for supplying the molten steel 2 into the mold 6 . Specifically, the submerged nozzle 125 is provided extending downward from the bottom of the tapping chamber 120 . 2 shows an example in which six submerged nozzles 125a, 125b, 125c, 125d, 125e, and 125f are provided in the tapping chamber 120 as the submerged nozzles 125, but the submerged nozzles provided in the tapping chamber 120 are shown in FIG. The number of nozzles 125 is not particularly limited. Specifically, the six submerged nozzles 125 are positioned in the center of the hot water discharge chamber 120 in the Y direction when viewed from above, and are arranged side by side at intervals in the X direction.

湯路130は、受湯室110と出湯室120とを接続し、受湯室110内から出湯室120へ送られる溶鋼2が通過する部分である。4つの湯路130は、受湯室110及び出湯室120の間で水平方向に並んで設けられる。具体的には、受湯室110のY方向の正方向側の壁部112と出湯室120のY方向の負方向側の壁部122との間に亘ってY方向に延びる中空円筒状の部材であるスリーブが設けられ、当該スリーブの内部空間が湯路130に相当する。湯路130a,130b,130c,130dは、X方向の正方向側からこの順にX方向に沿って並設される。このように、X方向は、湯路130の並設方向に相当する。 The hot water passage 130 connects the hot water receiving chamber 110 and the hot water dispensing chamber 120, and is a portion through which the molten steel 2 sent from the hot water receiving chamber 110 to the hot water dispensing chamber 120 passes. The four hot water passages 130 are arranged horizontally between the receiving hot water chamber 110 and the hot water discharging chamber 120 . Specifically, a hollow cylindrical member extending in the Y direction between the wall portion 112 of the hot water receiving chamber 110 on the positive Y direction side and the wall portion 122 of the hot water discharge chamber 120 on the negative Y direction side. A sleeve is provided, and the inner space of the sleeve corresponds to the hot tub 130 . The hot tubs 130a, 130b, 130c, and 130d are arranged side by side along the X direction in this order from the positive direction side of the X direction. Thus, the X direction corresponds to the direction in which the hot tubs 130 are arranged side by side.

湯路130と浸漬ノズル125との位置関係は、特に限定されないが、例えば、図2に示される例では、X方向について、浸漬ノズル125aは湯路130aより正方向側に位置し、浸漬ノズル125bは湯路130aと湯路130bの間に位置し、浸漬ノズル125c,125dは湯路130bと湯路130cの間に位置し、浸漬ノズル125eは湯路130cと湯路130dの間に位置し、浸漬ノズル125fは湯路130dより負方向側に位置している。 Although the positional relationship between the hot water passage 130 and the submerged nozzle 125 is not particularly limited, for example, in the example shown in FIG. is located between the hot water paths 130a and 130b, the submerged nozzles 125c and 125d are located between the hot water paths 130b and 130c, the submerged nozzle 125e is located between the hot water paths 130c and 130d, The immersion nozzle 125f is located on the negative direction side of the hot water passage 130d.

湯路130a,130bは、タンディッシュ100における並設方向Xの一側(具体的には、受湯室110における溶鋼2の注入位置PよりX方向の正方向側)に位置している。一方、湯路130c,130dは、タンディッシュ100における並設方向Xの他側(具体的には、受湯室110における溶鋼2の注入位置PよりX方向の負方向側)に位置している。例えば、湯路130の直径は120~140mm程度であり、湯路130aと湯路130bとの中心軸間及び湯路130cと湯路130dとの中心軸間の距離L31は1200~1400mm程度であり、湯路130bと湯路130cとの中心軸間の距離L32は4200~5200mm程度である。 The hot water passages 130a and 130b are located on one side of the tundish 100 in the side-by-side direction X (specifically, on the positive side of the X direction from the pouring position P of the molten steel 2 in the receiving chamber 110). On the other hand, the hot water passages 130c and 130d are located on the other side of the parallel installation direction X in the tundish 100 (specifically, on the negative side of the X direction from the injection position P of the molten steel 2 in the receiving chamber 110). . For example, the diameter of the hot water passage 130 is about 120 to 140 mm, and the distance L31 between the central axes of the hot water passages 130a and 130b and between the central axes of the hot water passages 130c and 130d is about 1200 to 1400 mm. , the distance L32 between the central axes of the hot water passages 130b and 130c is about 4200 to 5200 mm.

ここで、並設方向Xの一側の湯路130a,130b及び並設方向Xの他側の湯路130c,130dには、それぞれ誘導加熱装置20が設けられる。誘導加熱装置20は、具体的には、図2及び図3に示すように、環状の鉄芯21と、コイル22とを備える。鉄芯21は湯路130を囲むように配置されており、このような鉄芯21にコイル22が巻回されている。例えば、並設方向Xの一側の誘導加熱装置20の鉄芯21は湯路130aを囲むように配置されており、並設方向Xの他側の誘導加熱装置20の鉄芯21は湯路130dを囲むように配置されている。 Here, the hot water paths 130a and 130b on one side in the juxtaposed direction X and the hot water paths 130c and 130d on the other side in the juxtaposed direction X are provided with induction heating devices 20, respectively. Specifically, the induction heating device 20 includes an annular iron core 21 and a coil 22, as shown in FIGS. The iron core 21 is arranged so as to surround the hot water passage 130 , and the coil 22 is wound around the iron core 21 . For example, the iron core 21 of the induction heating device 20 on one side in the parallel installation direction X is arranged so as to surround the hot water passage 130a, and the iron core 21 of the induction heating device 20 on the other side in the parallel installation direction X is arranged so as to surround the hot water passage 130a. 130d.

誘導加熱装置20のコイル22に交流電流を印加すると、鉄芯21内に湯路130を囲むように磁気回路が生じる。例えば、図3では、並設方向Xの他側の誘導加熱装置20のコイル22に交流電流を印加した場合に鉄芯21内に生じる磁気回路が一点鎖線矢印によって示されている。そして、鉄芯21内に生じる磁気回路によって、タンディッシュ100内の溶鋼2中に渦電流が生じる。例えば、図2では、並設方向Xの一側の湯路130a,130bを通る閉ループを形成するように生じる渦電流と、並設方向Xの他側の湯路130c,130dを通る閉ループを形成するように生じる渦電流とが破線矢印によって示されている。このように、タンディッシュ100内の溶鋼2中に渦電流が生じることによって、溶鋼2の加熱が行われる。 When an alternating current is applied to the coil 22 of the induction heating device 20 , a magnetic circuit is generated in the iron core 21 so as to surround the hot water passage 130 . For example, in FIG. 3, a magnetic circuit generated in the iron core 21 when an alternating current is applied to the coil 22 of the induction heating device 20 on the other side of the side-by-side arrangement direction X is indicated by a dashed-dotted line arrow. Eddy currents are generated in the molten steel 2 in the tundish 100 by the magnetic circuit generated in the iron core 21 . For example, in FIG. 2, an eddy current generated so as to form a closed loop passing through the runners 130a and 130b on one side in the juxtaposed direction X and a closed loop passing through the runners 130c and 130d on the other side in the juxtaposed direction X are formed. The eddy currents that occur are indicated by dashed arrows. Thus, the molten steel 2 is heated by the eddy current generated in the molten steel 2 in the tundish 100 .

堰140は、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差を低減する目的で、タンディッシュ100内の溶鋼2の流れを調整するために設けられる。堰140は、受湯室110における溶鋼2の注入位置Pの並設方向Xの両側に設けられ、並設方向Xに交差して(具体的には、Y-Z平面に平行に)延在する。堰140の形状の詳細については後述するが、堰140には開口部が形成されており、注入ノズル5から受湯室110における注入位置Pに注入された溶鋼2は、当該開口部を介して堰140を通過する。 Weirs 140 are provided to regulate the flow of molten steel 2 in tundish 100 for the purpose of reducing temperature differences in molten steel 2 between submerged nozzles 125 . The weirs 140 are provided on both sides of the pouring position P of the molten steel 2 in the receiving chamber 110 in the side-by-side direction X, and extend across the side-by-side direction X (specifically, parallel to the YZ plane). do. Although the details of the shape of the weir 140 will be described later, an opening is formed in the weir 140, and the molten steel 2 injected from the injection nozzle 5 to the injection position P in the hot water receiving chamber 110 flows through the opening. Pass through weir 140 .

上記のように、取鍋4内の溶鋼2は、注入ノズル5から受湯室110に注入される。そして、受湯室110に注入された溶鋼2は、4つの湯路130のいずれかを通って出湯室120へ送られる。なお、図2では、受湯室110に注入された溶鋼2が注入位置Pから各湯路130を通って出湯室120へ送られる様子が実線矢印によって示されている。ここで、上述したように、受湯室110に注入された溶鋼2がいずれの湯路130を通るかによって、出湯室120に到達するまでの経路の長さが異なる。また、湯路130間で溶鋼2の流量にも差が生じる。それにより、各湯路130から出湯室120に流入する溶鋼2の間で温度差が生じやすくなる。 As described above, the molten steel 2 in the ladle 4 is injected from the injection nozzle 5 into the hot water receiving chamber 110 . Then, the molten steel 2 injected into the hot water receiving chamber 110 is sent to the hot water tapping chamber 120 through one of the four hot water passages 130 . In FIG. 2, solid arrows indicate how the molten steel 2 injected into the hot water receiving chamber 110 is sent from the injection position P through the hot water passages 130 to the hot water tapping chamber 120 . Here, as described above, the length of the route to reach the hot water discharge chamber 120 differs depending on which hot water passage 130 the molten steel 2 poured into the hot water receiving chamber 110 passes. Moreover, a difference also arises in the flow rate of the molten steel 2 between the hot water passages 130 . As a result, a temperature difference is likely to occur between the molten steel 2 flowing into the tapping chamber 120 from each hot water passage 130 .

具体的には、溶鋼2が注入位置Pから遠い湯路130a,130dを通る場合には、注入位置Pに近い湯路130b,130cを通る場合と比較して、出湯室120に到達するまでの経路の長さが長くなることに伴い出湯室120に到達するまでの時間が長くなり、さらに溶鋼2の流量が小さくなる。ゆえに、注入位置Pから遠い湯路130a,130dを通って出湯室120に流入する溶鋼2の温度は、注入位置Pに近い湯路130b,130cを通って出湯室120に流入する溶鋼2の温度と比較して低くなりやすい。よって、例えば、湯路130a,130dから出湯室120に流入する溶鋼2がそれぞれ主に送られる浸漬ノズル125a,125fと湯路130b,130cから出湯室120に流入する溶鋼2がそれぞれ主に送られる浸漬ノズル125c,125dとの間で溶鋼2の温度差が大きくなりやすくなる。 Specifically, when the molten steel 2 passes through the hot water paths 130a and 130d far from the pouring position P, it takes longer to reach the tapping chamber 120 than when it passes through the hot water paths 130b and 130c near the pouring position P. As the length of the path increases, the time required to reach the tapping chamber 120 increases, and the flow rate of the molten steel 2 decreases. Therefore, the temperature of the molten steel 2 flowing into the tapping chamber 120 through the hot water paths 130a and 130d farther from the injection position P is the temperature of the molten steel 2 flowing into the tapping chamber 120 through the hot water paths 130b and 130c closer to the injection position P. tends to be low compared to Therefore, for example, the molten steel 2 flowing into the tapping chamber 120 from the hot water passages 130a, 130d is mainly sent to the immersion nozzles 125a, 125f, and the molten steel 2 flowing into the tapping chamber 120 from the hot water passages 130b, 130c is mainly sent. The temperature difference between the molten steel 2 and the immersion nozzles 125c and 125d tends to increase.

そこで、本件発明者は、タンディッシュ100内の溶鋼2について熱流動の数値シミュレーションを行うことによって、タンディッシュ100における各種寸法等を適切に設定することにより浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制できることを見出した。ゆえに、タンディッシュ100における各種寸法等をそのように適切に設定することによって、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大を抑制することが可能となる。浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制するためのタンディッシュ100における各種寸法等の設定については、後述にて詳細に説明する。 Therefore, the present inventor conducted a numerical simulation of the thermal flow of the molten steel 2 in the tundish 100, and determined that the temperature difference of the molten steel 2 between the immersion nozzles 125 can be reduced by appropriately setting various dimensions of the tundish 100. It was discovered that it is possible to suppress the growth. Therefore, by appropriately setting various dimensions and the like in the tundish 100, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water discharge chamber 120, the mold It is possible to suppress an increase in the quality difference of the slabs 3 between 6. The setting of various dimensions of the tundish 100 for suppressing the temperature difference of the molten steel 2 between the immersion nozzles 125 from increasing will be described in detail later.

[2-2.タンディッシュにおける各種寸法等]
続いて、図4~図18を参照して、タンディッシュ100における各種寸法等の詳細について説明する。
[2-2. Various dimensions of the tundish]
Next, details such as various dimensions of the tundish 100 will be described with reference to FIGS. 4 to 18. FIG.

上述したように、本件発明者は、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制するためのタンディッシュ100における各種寸法等の設定について調査するために、タンディッシュ100内の溶鋼2について熱流動の数値シミュレーションを行った。それにより、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制するためのタンディッシュ100における各種寸法等として、浸漬ノズル125の位置と、湯路130の位置と、堰140の形状及び位置とに関する新たな知見を得た。 As described above, the present inventor investigated the setting of various dimensions of the tundish 100 for suppressing an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the immersion nozzles 125. 2 was numerically simulated for heat flow. As a result, various dimensions of the tundish 100 for suppressing an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 include the position of the submerged nozzle 125, the position of the hot water passage 130, the shape of the weir 140, and the We obtained new knowledge about the position and

また、鋳型6間の鋳片3の品質差には、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差のみならず、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差も影響を与える。具体的には、出湯室120の各浸漬ノズル125を通る溶鋼2(つまり、各鋳型6に供給される溶鋼)の間で溶鋼2中の介在物の濃度差が大きくなることは、鋳型6間の鋳片3の品質差が増大する要因となる。そこで、本数値シミュレーションの結果を用いて、タンディッシュ100における各種寸法等と浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差との関係についても調査を行った。 Moreover, the difference in quality of the slab 3 between the molds 6 is affected not only by the difference in temperature of the molten steel 2 between the immersion nozzles 125 but also by the difference in concentration of inclusions in the molten steel 2 between the immersion nozzles 125 . Specifically, an increase in the concentration difference of inclusions in the molten steel 2 between the molten steel 2 passing through each submerged nozzle 125 of the tapping chamber 120 (that is, the molten steel supplied to each mold 6) is a factor that increases the quality difference of the slab 3. Therefore, using the results of this numerical simulation, the relationship between the various dimensions of the tundish 100 and the difference in concentration of inclusions in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 was also investigated.

なお、本数値シミュレーションとしては、例えば、非特許文献である「鉄と鋼、Vol.83(1997), No.1, P.30~35」及び「K.Takatani:ISIJ International, Vol.43, 2003, No.6, P.915-922」に示されている方法を用いた。詳細には、本シミュレーションでは、有限体積法を用いて流体の熱流動に関する支配方程式を時間発展的に解くことにより行った。 As this numerical simulation, for example, non-patent documents "Tetsu to Hagane, Vol.83 (1997), No.1, P.30-35" and "K. Takatani: ISIJ International, Vol.43, 2003, No. 6, P. 915-922” was used. In detail, this simulation was carried out by solving the governing equation regarding the heat flow of fluid in a time-evolving manner using the finite volume method.

本数値シミュレーションでは、流体は非圧縮性であり固相と液相の密度と比熱は同じ値であるものと仮定した。また、固液共存相の流動抵抗はダルシー則から算出されるものと仮定した。また、固相率fs>0.8以上の領域を固相と定義し、固相は剛体としてタンディッシュ100内で静止するものと仮定した。また、気泡及び介在物の運動は液相中の球体の運動方程式に従うものと仮定した。また、気泡は非圧縮性であり一定サイズの球体であるものと仮定した。また、介在物の体積は無視できるものと仮定した。また、乱流モデルとしては、LESモデルを適用した。 In this numerical simulation, it is assumed that the fluid is incompressible and that the solid and liquid phases have the same density and specific heat. In addition, it was assumed that the flow resistance of the solid-liquid coexisting phase was calculated from Darcy's law. Further, a region where the solid fraction fs>0.8 or more is defined as a solid phase, and it is assumed that the solid phase is stationary within the tundish 100 as a rigid body. It is also assumed that the motion of bubbles and inclusions follows the equation of motion of spheres in the liquid phase. We also assumed that the bubbles were incompressible and spheres of constant size. Also, the volume of inclusions was assumed to be negligible. A LES model was applied as a turbulence model.

また、解析結果としては、非定常計算の結果を100s間で時間平均化した値を用いた。また、溶鋼2の比重は7000kg/mとし、粘性係数は0.005Pa・sとした。また、誘導加熱装置20の発熱量と電磁力(ローレンツ力密度)については、有限要素法による電磁場解析から得られた値を用いて計算を行った。誘導加熱装置20の周波数は60Hzとし、消費電力は1つの誘導加熱装置20あたり800kWとして計算を行った。誘導加熱装置20の鉄芯21は積層された複数の電磁鋼板であるものとした。また、溶鋼2の導電率は、7.14×10S/mとした。 As the analysis result, a value obtained by averaging the results of unsteady calculation over 100 seconds was used. The molten steel 2 had a specific gravity of 7000 kg/m 3 and a viscosity coefficient of 0.005 Pa·s. The amount of heat generated by the induction heating device 20 and the electromagnetic force (Lorentz force density) were calculated using values obtained from electromagnetic field analysis by the finite element method. The frequency of the induction heating device 20 was set to 60 Hz, and the power consumption was set to 800 kW per induction heating device 20 for calculation. The iron core 21 of the induction heating device 20 is assumed to be a plurality of laminated electromagnetic steel plates. Moreover, the electric conductivity of the molten steel 2 was set to 7.14×10 5 S/m.

また、取鍋4からタンディッシュ100に注入される溶鋼2に含まれる介在物の直径に対する個数密度の特性としては、過去の知見に基づいて得られる特性を用いた。また、介在物の溶鋼2中の重量比率の初期値を12.64ppmとして、介在物の電磁力による壁面付着、湯面への浮上分離を考慮した計算を行った。また、介在物の直径については、2μmを最小とし、100μmを最大として、34水準に分級して計算を行った。また、介在物としてはアルミナを想定し、その比重を3900kg/mとした。また、取鍋4からタンディッシュ100に注入される際の溶鋼2の温度を1600℃と仮定して計算を行った。 As the characteristics of the number density of inclusions contained in the molten steel 2 poured from the ladle 4 into the tundish 100 with respect to the diameter, characteristics obtained based on past knowledge were used. In addition, the initial value of the weight ratio of inclusions in the molten steel 2 was set to 12.64 ppm, and the calculation was performed in consideration of the adhesion of inclusions to the wall surface due to electromagnetic force and the floatation separation from the molten steel surface. The diameter of inclusions was calculated by classifying them into 34 levels, with a minimum of 2 μm and a maximum of 100 μm. Alumina was assumed as inclusions, and its specific gravity was set to 3900 kg/m 3 . Also, the calculation was performed assuming that the temperature of the molten steel 2 when it is poured from the ladle 4 into the tundish 100 is 1600°C.

なお、以下のシミュレーションの結果の説明において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差、浸漬ノズル125間の介在物濃度差及び平均介在物濃度について述べるが、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差は各浸漬ノズル125を通過する溶鋼2の温度の最大値と最小値との差を意味し、浸漬ノズル125間の介在物濃度差は各浸漬ノズル125を通過する溶鋼2中の介在物の濃度の最大値と最小値との差を意味し、平均介在物濃度は各浸漬ノズル125を通過する溶鋼2中の介在物の濃度の平均値を意味する。 In the explanation of the simulation results below, the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125, the inclusion concentration difference between the submerged nozzles 125, and the average inclusion concentration will be described. means the difference between the maximum and minimum temperatures of the molten steel 2 passing through each immersion nozzle 125, and the inclusion concentration difference between the immersion nozzles 125 is the concentration of inclusions in the molten steel 2 passing through each immersion nozzle 125 means the difference between the maximum value and the minimum value of , and the average inclusion concentration means the average value of the concentration of inclusions in the molten steel 2 passing through each submerged nozzle 125 .

(浸漬ノズルの位置)
まず、図4~図7を参照して、浸漬ノズル125の位置について説明する。
(Position of immersion nozzle)
First, the position of the submerged nozzle 125 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG.

本件発明者は、数値シミュレーションの結果から、タンディッシュ100における出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125との間の並設方向Xの距離D1を適切に設定することによって、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制できることを見出した。 From the results of numerical simulations, the inventors of the present invention have found that the direction X between the wall portion 121 on the end side of the tundish 100 in the direction X in which the tapping chambers 120 are arranged side by side and the submerged nozzle 125 closest to the wall portion 121 is It was found that by appropriately setting the distance D1, it is possible to suppress the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 from increasing.

図4は、タンディッシュ100における出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125との間の並設方向Xの距離D1を示す図である。具体的には、図4では、出湯室120の並設方向Xの正方向側の端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125aが示されている。 FIG. 4 is a view showing the distance D1 in the juxtaposition direction X between the wall portion 121 on the end side in the juxtaposition direction X of the tapping chamber 120 in the tundish 100 and the submerged nozzle 125 closest to the wall portion 121 . . Specifically, FIG. 4 shows the wall portion 121 on the end side of the hot water discharge chamber 120 on the positive direction side in the side-by-side installation direction X and the immersion nozzle 125a closest to the wall portion 121 .

詳細には、タンディッシュ100における出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125(つまり、並設方向Xの端側の浸漬ノズル125)との間の並設方向Xの距離D1は、図4に示すように、出湯室120の壁部121の内面の下端部と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125(例えば、浸漬ノズル125a)の内面との間の並設方向Xでの最短距離を意味する。 Specifically, the wall portion 121 on the end side of the hot water discharge chamber 120 in the tundish 100 in the parallel direction X and the submerged nozzle 125 closest to the wall portion 121 (that is, the submerged nozzle 125 on the end side in the parallel direction X) As shown in FIG. 4, the distance D1 in the side-by-side installation direction X between It means the shortest distance in the juxtaposition direction X between the inner surfaces.

以下、図5~図7を参照して、距離D1に関する数値シミュレーションの結果について説明する。なお、距離D1に関する数値シミュレーションは、鋳造速度を0.6m/minとし、堰140は設けられないものとし、後述する受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130との間の並設方向Xの距離D2を220mmとした条件で、誘導加熱を行う場合と行わない場合とのそれぞれについて行われた。 Numerical simulation results for the distance D1 will be described below with reference to FIGS. Numerical simulation for the distance D1 assumes that the casting speed is 0.6 m/min and that the weir 140 is not provided. Under the condition that the distance D2 in the side-by-side installation direction X between 111 and the nearest hot tub 130 was set to 220 mm, it was performed with and without induction heating.

図5は、距離D1と浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差との関係を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the distance D1 and the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図5に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差は、距離D1が長くなるにつれて減少した後に増大する傾向を有することがわかった。ゆえに、距離D1が過度に短い場合及び過度に長い場合の双方で、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることがわかる。 From the results shown in FIG. 5, it was found that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to decrease and then increase as the distance D1 increases. Therefore, it can be seen that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases both when the distance D1 is too short and when it is too long.

距離D1が過度に短い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D1が短いほど、並設方向Xの端側の浸漬ノズル125に送られる溶鋼2が出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121により冷却される程度が大きくなることが考えられる。また、距離D1が過度に長い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D1が長いほど、並設方向Xの端側の浸漬ノズル125に送られる溶鋼2が出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121側に迂回した場合に浸漬ノズル125に到達するまでの時間が長くなり、溶鋼2の温度が低下しやすくなることが考えられる。 The reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D1 is excessively short is that the shorter the distance D1, the more molten steel 2 sent to the submerged nozzles 125 on the end side in the side-by-side installation direction X. It is conceivable that the degree of cooling by the wall portion 121 on the end side of the side-by-side arrangement direction X of 120 increases. The reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D1 is excessively long is that the longer the distance D1, the more molten steel 2 sent to the submerged nozzles 125 on the end side in the parallel installation direction X. When detouring to the side of the wall 121 on the end side of the parallel installation direction X of the tapping chamber 120, it takes longer to reach the submerged nozzle 125, and the temperature of the molten steel 2 is likely to decrease.

ここで、一般に、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が5℃より大きくなると、鋳造速度を鋳型6間で調整する等の措置をとる必要性が生じる程度まで鋳型6間の鋳片3の品質差が増大する。ゆえに、本実施形態では、距離D1は、誘導加熱を行う場合において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が図5に示すように5℃以下となる範囲である120mm以上300mm以下に設定される。それにより、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差の増大を適切に抑制することができるので、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大を抑制することができる。 Here, generally, when the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 exceeds 5° C., the temperature of the slab 3 between the molds 6 increases to the extent that it becomes necessary to take measures such as adjusting the casting speed between the molds 6 . Quality difference increases. Therefore, in this embodiment, the distance D1 is set to 120 mm or more and 300 mm or less, which is a range in which the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is 5° C. or less as shown in FIG. 5 when induction heating is performed. be. As a result, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water tapping chamber 120, an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 can be appropriately suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the difference in quality of the slab 3 between the molds 6 .

さらに、距離D1は、誘導加熱を行う場合において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が図5に示すように3℃以下となる範囲である170mm以上260mm以下に設定されることがより好ましい。それにより、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差の増大をさらに適切に抑制することができるので、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大をさらに適切に抑制することができる。 Furthermore, when induction heating is performed, the distance D1 is more preferably set to 170 mm or more and 260 mm or less, which is a range in which the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is 3° C. or less as shown in FIG. . As a result, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water tapping chamber 120, an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is further appropriately suppressed. Therefore, an increase in the quality difference of the slabs 3 between the molds 6 can be suppressed more appropriately.

なお、図5に示される結果から、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなりやすいことがわかる。このことは、誘導加熱を行うことによって、タンディッシュ100内の溶鋼2が加熱されることに加えて、溶鋼2の流れが乱れやすくなることにより出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121により冷却された溶鋼2が並設方向Xの端側の浸漬ノズル125に送られやすくなることにも起因するものと考えられる。誘導加熱を行うことにより溶鋼2の流れが乱れやすくなる理由としては、誘導加熱によって湯路130内に当該湯路130の内側(つまり、中心軸へ近づく方向)に向けて電磁力が生じることにより、湯路130内の溶鋼2の流路断面積が実質的に減少し、溶鋼2の流速が上昇することが考えられる。 From the results shown in FIG. 5, it can be seen that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to increase when induction heating is performed, as compared to when induction heating is not performed. This is because induction heating not only heats the molten steel 2 in the tundish 100, but also makes the flow of the molten steel 2 more likely to be disturbed, thereby increasing the wall thickness of the tapping chamber 120 on the end side in the direction X in which it is arranged side by side. This is also considered to be caused by the fact that the molten steel 2 cooled by the portion 121 is easily sent to the submerged nozzle 125 on the end side in the side-by-side arrangement direction X. The reason why the flow of the molten steel 2 is easily disturbed by induction heating is that the electromagnetic force is generated in the hot water passage 130 by the induction heating toward the inside of the hot water passage 130 (that is, in the direction toward the central axis). , the cross-sectional area of the molten steel 2 in the hot water passage 130 substantially decreases, and the flow velocity of the molten steel 2 increases.

図6は、距離D1と浸漬ノズル125間の介在物濃度差との関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the distance D1 and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図6に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差は、距離D1が長くなるにつれて減少する傾向を有することがわかった。特に、誘導加熱を行う場合において、距離D1が200mm以上である場合、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差が顕著に小さくなることがわかる。 From the results shown in FIG. 6, it was found that the inclusion concentration difference in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to decrease as the distance D1 increases. In particular, when performing induction heating, when the distance D1 is 200 mm or more, it can be seen that the inclusion concentration difference in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is significantly reduced.

距離D1が長くなるにつれて介在物濃度差が減少する理由としては、距離D1が短いほど、並設方向Xの端側の浸漬ノズル125に送られる溶鋼2の流れが出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121との干渉により乱れやすくなることに起因して湯面に浮上している非金属性の介在物(例えば、アルミニウムやマグネシウムの酸化物等)が巻き込まれやすくなることが考えられる。 The reason why the difference in concentration of inclusions decreases as the distance D1 increases is that the flow of the molten steel 2 sent to the submerged nozzle 125 on the end side in the side-by-side direction X increases as the distance D1 becomes shorter. Non-metallic inclusions (for example, oxides of aluminum and magnesium) floating on the surface of the hot water are likely to be involved due to interference with the wall 121 on the end side of the Conceivable.

なお、図6に示される結果から、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差が減少していることがわかる。このことは、誘導加熱を行うことによって、溶鋼2中に生じる電磁力により介在物の除去能力が向上することに起因するものと考えられる。具体的には、誘導加熱を行うことによって、上述したように、湯路130内に当該湯路130の内側(つまり、中心軸へ近づく方向)に向けて電磁力が生じる。ゆえに、湯路130内において、溶鋼2が当該湯路130の内側(つまり、中心軸へ近づく方向)に引き寄せられることに伴い、介在物は当該湯路130の外側(つまり、中心軸から離れる方向)に引き寄せられて、湯路130を画成するスリーブの内壁に付着する。それにより、溶鋼2中の介在物の除去が図られる。 In addition, it can be seen from the results shown in FIG. 6 that the difference in concentration of inclusions in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is reduced when induction heating is performed, compared to when induction heating is not performed. This is thought to be due to the fact that induction heating improves the ability to remove inclusions due to the electromagnetic force generated in the molten steel 2 . Specifically, by performing induction heating, as described above, an electromagnetic force is generated in the hot water passage 130 toward the inside of the hot water passage 130 (that is, in the direction toward the central axis). Therefore, in the hot water passage 130, as the molten steel 2 is drawn toward the inner side of the hot water passage 130 (that is, in the direction toward the central axis), the inclusions move to the outside of the hot water passage 130 (that is, in the direction away from the central axis). ) and adheres to the inner wall of the sleeve that defines the runner 130 . Thereby, inclusions in the molten steel 2 are removed.

図7は、距離D1と平均介在物濃度との関係を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the distance D1 and the average inclusion concentration.

図7に示される結果から、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、平均介在物濃度が減少していることがわかる。このことは、誘導加熱を行うことによって、溶鋼2中に生じる電磁力により介在物の除去能力が向上することに起因するものと考えられる。なお、図7に示される結果から、距離D1の平均介在物濃度に対する影響は比較的小さいことがわかる。 From the results shown in FIG. 7, it can be seen that the average inclusion concentration decreases when induction heating is performed compared to when induction heating is not performed. This is thought to be due to the fact that induction heating improves the ability to remove inclusions due to the electromagnetic force generated in the molten steel 2 . From the results shown in FIG. 7, it can be seen that the influence of the distance D1 on the average inclusion concentration is relatively small.

(湯路の位置)
次に、図8~図11を参照して、湯路130の位置について説明する。
(Position of hot tub)
Next, the position of the runner 130 will be described with reference to FIGS. 8 to 11. FIG.

本件発明者は、数値シミュレーションの結果から、タンディッシュ100における受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130との間の並設方向Xの距離D2を適切に設定することによって、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制できることを見出した。 From the results of numerical simulations, the inventors of the present invention found that the wall portion 111 on the end side of the tundish 100 in the direction X in which the hot water receiving chambers 110 are arranged side by side and the hot water passage 130 closest to the wall portion 111 are arranged in the direction X It was found that by appropriately setting the distance D2 of , it is possible to suppress the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 from increasing.

図8は、タンディッシュ100における受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130との間の並設方向Xの距離D2を示す図である。具体的には、図8では、受湯室110の並設方向Xの正方向側の端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130aが示されている。 FIG. 8 is a diagram showing a distance D2 in the juxtaposition direction X between the wall portion 111 on the end side in the juxtaposition direction X of the hot water receiving chamber 110 in the tundish 100 and the hot tub 130 closest to the wall portion 111. FIG. be. Specifically, FIG. 8 shows the wall portion 111 on the end side of the receiving hot water chamber 110 on the positive direction side in the parallel direction X and the hot tub 130a closest to the wall portion 111 .

詳細には、タンディッシュ100における受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130(つまり、並設方向Xの端側の湯路130)との間の並設方向Xの距離D2は、図8に示すように、受湯室110の壁部111の内面の湯路130側(つまり、Y方向の正方向側)の端部と当該壁部111から最も近い湯路130(例えば、湯路130a)の内面との間の並設方向Xでの最短距離を意味する。 Specifically, the wall portion 111 of the tundish 100 on the end side in the parallel installation direction X of the hot water receiving chamber 110 and the hot water passage 130 closest to the wall portion 111 (that is, the hot water passage 130 on the end side in the parallel installation direction X) As shown in FIG. 8, the distance D2 in the side-by-side installation direction X between and the It means the shortest distance in the side-by-side installation direction X between the wall portion 111 and the inner surface of the nearest hot tub 130 (for example, hot tub 130a).

以下、図9~図11を参照して、距離D2に関する数値シミュレーションの結果について説明する。なお、距離D2に関する数値シミュレーションは、鋳造速度を0.6m/minとし、堰140は設けられないものとし、上述した出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125との間の並設方向Xの距離D1を230mmとした条件で、誘導加熱を行う場合と行わない場合とのそれぞれについて行われた。 Numerical simulation results for the distance D2 will be described below with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. Numerical simulation for the distance D2 assumes that the casting speed is 0.6 m/min and the weir 140 is not provided, and the wall portion 121 on the end side of the tapping chamber 120 and the wall portion 121 Under the condition that the distance D1 in the side-by-side arrangement direction X between the submerged nozzle 125 closest to the nozzle 125 is 230 mm, induction heating is performed and not performed.

図9は、距離D2と浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差との関係を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the distance D2 and the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図9に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差は、距離D2が長くなるにつれて減少した後に増大する傾向を有することがわかった。ゆえに、距離D2が過度に短い場合及び過度に長い場合の双方で、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることがわかる。 From the results shown in FIG. 9, it was found that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to decrease and then increase as the distance D2 increases. Therefore, it can be seen that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases both when the distance D2 is too short and when it is too long.

距離D2が過度に短い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D2が短いほど、並設方向Xの端側の湯路130に送られる溶鋼2が受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111により冷却される程度が大きくなることが考えられる。また、距離D2が過度に長い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D2が長いほど、並設方向Xの端側の湯路130に送られる溶鋼2が受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111側に迂回した場合に湯路130に到達するまでの時間が長くなり、溶鋼2の温度が低下しやすくなることが考えられる。 The reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D2 is excessively short is that the shorter the distance D2, the more molten steel 2 sent to the hot water passage 130 on the end side in the side-by-side installation direction X. It is conceivable that the degree of cooling by the wall portions 111 on the end side of the parallel arrangement direction X of the chambers 110 is increased. Further, the reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D2 is excessively long is that the longer the distance D2, the more the molten steel 2 sent to the hot water passage 130 on the end side in the side-by-side installation direction X. When detouring to the side of the wall 111 on the end side of the side-by-side arrangement direction X of the hot water receiving chamber 110, it takes longer to reach the hot water passage 130, and the temperature of the molten steel 2 is likely to decrease.

上述したように、一般に、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大を抑制する観点では、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差を5℃以下にすることが好ましい。ゆえに、距離D2は、誘導加熱を行う場合において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が図9に示すように5℃以下となる範囲である80mm以上260mm以下に設定されることが好ましい。それにより、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差の増大をより適切に抑制することができるので、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大をより適切に抑制することができる。 As described above, generally, from the viewpoint of suppressing an increase in the quality difference of the slabs 3 between the molds 6, it is preferable to set the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 to 5°C or less. Therefore, when performing induction heating, the distance D2 is preferably set to 80 mm or more and 260 mm or less, which is a range in which the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is 5° C. or less as shown in FIG. Thereby, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water tapping chamber 120, an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is suppressed more appropriately. Therefore, an increase in quality difference of the slabs 3 between the molds 6 can be suppressed more appropriately.

さらに、距離D2は、誘導加熱を行う場合において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が図9に示すように3℃以下となる範囲である190mm以上230mm以下に設定されることがより好ましい。それにより、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差の増大をさらに適切に抑制することができるので、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大をさらに適切に抑制することができる。 Furthermore, when induction heating is performed, the distance D2 is more preferably set to 190 mm or more and 230 mm or less, which is a range in which the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is 3° C. or less as shown in FIG. . As a result, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water tapping chamber 120, an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is further appropriately suppressed. Therefore, an increase in the quality difference of the slabs 3 between the molds 6 can be suppressed more appropriately.

なお、図9に示される結果からは、図5に示される結果と同様に、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなりやすいことがわかる。 From the results shown in FIG. 9, similarly to the results shown in FIG. is likely to become large.

図10は、距離D2と浸漬ノズル125間の介在物濃度差との関係を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the distance D2 and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図10に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差は、距離D2が長くなるにつれて減少する傾向を有することがわかった。 From the results shown in FIG. 10, it was found that the inclusion concentration difference in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to decrease as the distance D2 increases.

距離D2が長くなるにつれて介在物濃度差が減少する理由としては、距離D2が短いほど、並設方向Xの端側の湯路130に送られる溶鋼2の流れが受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111との干渉により乱れやすくなることに起因して湯面に浮上している非金属性の介在物(例えば、アルミニウムやマグネシウムの酸化物等)が巻き込まれやすくなることが考えられる。 The reason why the inclusion concentration difference decreases as the distance D2 increases is that the flow of the molten steel 2 sent to the hot water passage 130 on the end side in the side-by-side installation direction X moves toward the side-by-side installation direction of the receiving chamber 110 as the distance D2 becomes shorter. Non-metallic inclusions (for example, oxides of aluminum and magnesium) floating on the surface of the melt are likely to be involved due to interference with the wall portion 111 on the end side of X, which is likely to be disturbed. can be considered.

なお、図10に示される結果からは、図6に示される結果と同様に、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差が減少していることがわかる。 From the results shown in FIG. 10, similarly to the results shown in FIG. It can be seen that the density difference is reduced.

図11は、距離D2と平均介在物濃度との関係を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the distance D2 and the average inclusion concentration.

図11に示される結果から、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、平均介在物濃度が減少していることがわかる。このことは、誘導加熱を行うことによって、溶鋼2中に生じる電磁力により介在物の除去能力が向上することに起因するものと考えられる。なお、図11に示される結果から、距離D2の平均介在物濃度に対する影響は比較的小さいことがわかる。 From the results shown in FIG. 11, it can be seen that the average inclusion concentration decreases when induction heating is performed compared to when induction heating is not performed. This is thought to be due to the fact that induction heating improves the ability to remove inclusions due to the electromagnetic force generated in the molten steel 2 . From the results shown in FIG. 11, it can be seen that the influence of the distance D2 on the average inclusion concentration is relatively small.

(堰の形状及び位置)
次に、図12~図18を参照して、堰140の形状及び位置について説明する。
(Shape and position of weir)
Next, the shape and position of the weir 140 will be described with reference to FIGS. 12 to 18. FIG.

図12は、タンディッシュ100のB-B断面での断面図である。具体的には、図12は、受湯室110における並設方向Xの正方向側の堰140よりもさらに並設方向Xの正方向側の部分を通りY-Z平面に平行な断面図である。 FIG. 12 is a cross-sectional view of the tundish 100 taken along line BB. Specifically, FIG. 12 is a cross-sectional view parallel to the YZ plane passing through a portion on the positive side in the side-by-side direction X of the weir 140 on the positive side in the side-by-side direction X in the hot water receiving chamber 110. be.

図2を用いて上述したように、堰140は、並設方向Xに交差して(具体的には、Y-Z平面に平行に)延在する。タンディッシュ100に設けられる堰140は、具体的には、図12に示すように、下部の両端に開口部141,141を有している。ここで、堰140の上端は、受湯室110内の溶鋼2の湯面よりも上方に位置している(つまり、堰140の高さは、受湯室110の溶鋼2の深さよりも長くなっている)。なお、図12では、一点鎖線F1によって湯面の位置が示されている。よって、受湯室110における注入位置Pに注入された溶鋼2は、開口部141,141を通過して各湯路130へ送られる。 As described above with reference to FIG. 2, the weirs 140 extend across the side-by-side direction X (specifically, parallel to the YZ plane). Specifically, the weir 140 provided on the tundish 100 has openings 141, 141 at both ends of its lower portion, as shown in FIG. Here, the upper end of the weir 140 is located above the surface of the molten steel 2 in the receiving hot water chamber 110 (that is, the height of the weir 140 is longer than the depth of the molten steel 2 in the receiving hot water chamber 110). is). In addition, in FIG. 12, the position of the molten metal surface is indicated by the one-dot chain line F1. Therefore, the molten steel 2 poured into the pouring position P in the hot water receiving chamber 110 passes through the openings 141 , 141 and is sent to each hot water passage 130 .

本件発明者は、数値シミュレーションを行うことによって、浸漬ノズル125間の溶鋼の温度差が大きくなることを抑制する観点では、タンディッシュ100に設けられる堰の形状を、上記のように下部の両端に開口部が形成された形状にすることが好ましいことを見出した。具体的には、堰140の形状に関する数値シミュレーションでは、図13に示される形状1~形状6の各形状を有する堰のモデルを作成し、各モデルについて数値シミュレーションを行った。図13では、各モデルの形状が実線で示されている。 From the viewpoint of suppressing an increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles 125, the inventors of the present invention conducted numerical simulations to determine the shape of the weirs provided on the tundish 100 at both ends of the lower portion as described above. It has been found that a shape with openings is preferable. Specifically, in the numerical simulation of the shape of the weir 140, weir models having shapes 1 to 6 shown in FIG. 13 were created, and numerical simulations were performed for each model. In FIG. 13, the shape of each model is indicated by solid lines.

なお、形状1の堰は、下部のY方向の負方向側の端部のみに開口部を有しており、上端が湯面よりも下方に位置しているものである。また、形状2の堰は、下部に開口部を有しており上端が湯面よりも上方に位置している堰を形状1の堰に対してX方向の外側に追加したものである。また、形状3の堰は、下部に開口部を有しており上端が湯面よりも上方に位置している堰を形状1の堰に対して上方に間隔を空けて追加したものである。また、形状4の堰は、タンディッシュ100に設けられる上述した堰140と同様の形状を有するものである。また、形状5の堰は、下部のY方向の正方向側の端部のみに開口部を有しており、上端が湯面よりも上方に位置しているものである。また、形状6の堰は、下部のY方向の負方向側の端部のみに開口部を有しており、上端が湯面よりも上方に位置しているものである。 The weir of Shape 1 has an opening only at the end on the negative Y direction side of the lower portion, and the upper end is positioned below the molten metal surface. Further, the weir of shape 2 is obtained by adding a weir having an opening in the lower part and having an upper end located above the surface of the hot water, to the outer side of the weir of shape 1 in the X direction. Further, the weir of shape 3 is obtained by adding a weir which has an opening in the lower part and whose upper end is located above the surface of the hot water, with a space above the weir of shape 1. Also, the shape 4 weir has the same shape as the above-described weir 140 provided on the tundish 100 . Further, the weir of shape 5 has an opening only at the end on the positive side in the Y direction of the lower part, and the upper end is located above the molten metal surface. Moreover, the weir of shape 6 has an opening only at the end on the negative side in the Y direction of the lower part, and the upper end is located above the molten metal surface.

以下、図14~図16を参照して、堰140の形状に関する数値シミュレーションの結果について説明する。なお、堰140の形状に関する数値シミュレーションは、鋳造速度を0.6m/minとし、誘導加熱を行わないものとし、上述した出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125との間の並設方向Xの距離D1を230mmとし、上述した受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130との間の並設方向Xの距離D2を220mmとした条件で行われた。 Numerical simulation results regarding the shape of the weir 140 will be described below with reference to FIGS. 14 to 16. FIG. In the numerical simulation of the shape of the weir 140, the casting speed was set to 0.6 m/min and induction heating was not performed. The distance D1 in the side-by-side arrangement direction X between the submerged nozzle 125 closest to 121 is set to 230 mm, and the wall 111 on the end side in the side-by-side arrangement direction X of the above-described hot water receiving chamber 110 and the hot water passage closest to the wall 111 130 in the parallel arrangement direction X was set to 220 mm.

図14は、堰の形状と浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差との関係を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the shape of the weir and the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図14に示される結果から、形状4の堰では、他の形状の堰と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が小さくなることがわかった。特に、形状4の堰では、他の形状の堰と異なり、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が堰を設けない場合よりも低減していることがわかる。ゆえに、浸漬ノズル125間の溶鋼の温度差が大きくなることを抑制する観点では、タンディッシュ100に設けられる堰の形状を、下部の両端に開口部が形成された形状にすることが好ましいことがわかる。 From the results shown in FIG. 14, it was found that the shape 4 weir has a smaller temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 than the other shape weirs. In particular, in the weir of Shape 4, unlike the weirs of other shapes, the difference in temperature of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is lower than in the case where no weir is provided. Therefore, from the viewpoint of suppressing an increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles 125, it is preferable that the weir provided in the tundish 100 has a shape in which openings are formed at both ends of the lower portion. Recognize.

図15は、堰の形状と浸漬ノズル125間の介在物濃度差との関係を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the weir shape and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles 125 .

図15に示される結果から、形状4の堰では、他の形状の堰と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差が小さくなることがわかった。 From the results shown in FIG. 15, it was found that the difference in concentration of inclusions in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 was smaller in the weir of shape 4 than in the weirs of other shapes.

図16は、堰の形状と平均介在物濃度との関係を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the shape of the weir and the average concentration of inclusions.

図16に示される結果から、形状1~形状6のいずれの堰によっても、平均介在物濃度が堰を設けない場合よりも低減していることがわかった。特に、上端が湯面より上方に位置しており、湯面近傍において溶鋼2の流れを堰き止めることができる形状2~形状6の堰では、平均介在物濃度を低減する効果が比較的高いことがわかる。 From the results shown in FIG. 16, it was found that any of the weirs of Shapes 1 to 6 reduced the average inclusion concentration as compared to the case where no weir was provided. In particular, the weirs of Shapes 2 to 6, whose upper end is located above the molten steel surface and can dam the flow of the molten steel 2 near the molten steel surface, are relatively effective in reducing the average inclusion concentration. I understand.

また、本件発明者は、数値シミュレーションの結果から、溶鋼2の注入位置Pと堰140との間の並設方向Xの距離D3(図2を参照)を適切に設定することによって、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることを抑制できることを見出した。 Further, from the results of numerical simulations, the inventors of the present invention found that by appropriately setting the distance D3 (see FIG. It was found that it is possible to suppress an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between.

以下、図17及び図18を参照して、距離D3に関する数値シミュレーションの結果について説明する。なお、距離D3に関する数値シミュレーションは、鋳造速度を0.6m/minとし、上述した出湯室120の並設方向Xの端側の壁部121と当該壁部121から最も近い浸漬ノズル125との間の並設方向Xの距離D1を230mmとし、上述した受湯室110の並設方向Xの端側の壁部111と当該壁部111から最も近い湯路130との間の並設方向Xの距離D2を220mmとした条件で、誘導加熱を行う場合と行わない場合とのそれぞれについて行われた。 Results of numerical simulations for the distance D3 will be described below with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. Numerical simulation for the distance D3 was performed with a casting speed of 0.6 m/min, and the distance between the wall 121 on the end side of the tapping chamber 120 in the side-by-side direction X and the submerged nozzle 125 closest to the wall 121 was measured. The distance D1 in the parallel installation direction X is 230 mm, and the distance in the parallel installation direction X between the wall 111 on the end side in the parallel installation direction X of the above-described hot water receiving chamber 110 and the hot tub 130 closest to the wall 111 Under the condition that the distance D2 was set to 220 mm, the measurement was performed with and without induction heating.

図17は、距離D3と浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差との関係を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the distance D3 and the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図17に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差は、距離D3が長くなるにつれて減少した後に増大する傾向を有することがわかった。ゆえに、距離D3が過度に短い場合及び過度に長い場合の双方で、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなることがわかる。 From the results shown in FIG. 17, it was found that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 tends to decrease and then increase as the distance D3 increases. Therefore, it can be seen that the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases both when the distance D3 is too short and when it is too long.

距離D3が過度に短い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D3が短いほど、受湯室110における2つの堰140によって区画される空間内に溶鋼2が貯留されている時間が短くなることに起因して当該空間内において溶鋼2が均熱化される効果が小さくなることが考えられる。また、距離D3が過度に長い場合に浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなる理由としては、距離D3が長いほど、受湯室110における2つの堰140によって区画される空間が大きくなることに起因して当該空間内の位置による溶鋼2の温度差が生じやすくなることが考えられる。 The reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D3 is excessively short is that the shorter the distance D3, the more molten steel 2 is placed in the space defined by the two weirs 140 in the receiving hot water chamber 110. It is conceivable that the effect of soaking the temperature of the molten steel 2 in the space is reduced due to the shortened storage time. The reason why the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 increases when the distance D3 is excessively long is that the longer the distance D3, the larger the space defined by the two weirs 140 in the receiving hot water chamber 110. Due to this, it is conceivable that the temperature difference of the molten steel 2 tends to occur depending on the position in the space.

上述したように、一般に、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大を抑制する観点では、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差を5℃以下にすることが好ましい。ゆえに、距離D3は、誘導加熱を行う場合において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が図17に示すように5℃以下となる範囲である655mm以上1140mm以下に設定されることが好ましい。それにより、受湯室110と出湯室120とを接続する4つの湯路130を備えるタンディッシュ100を利用した連続鋳造において、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差の増大をさらに適切に抑制することができるので、鋳型6間の鋳片3の品質差の増大をさらに適切に抑制することができる。 As described above, generally, from the viewpoint of suppressing an increase in the quality difference of the slabs 3 between the molds 6, it is preferable to set the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 to 5°C or less. Therefore, when induction heating is performed, the distance D3 is preferably set to 655 mm or more and 1140 mm or less, which is the range in which the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is 5° C. or less as shown in FIG. As a result, in continuous casting using the tundish 100 having the four hot water passages 130 connecting the hot water receiving chamber 110 and the hot water tapping chamber 120, an increase in the temperature difference of the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is further appropriately suppressed. Therefore, an increase in the quality difference of the slabs 3 between the molds 6 can be suppressed more appropriately.

なお、図17に示される結果からは、図5及び図9に示される結果と同様に、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の温度差が大きくなりやすいことがわかる。 From the results shown in FIG. 17, similarly to the results shown in FIGS. 5 and 9, when induction heating is performed, the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 It can be seen that the temperature difference between

図18は、距離D3と浸漬ノズル125間の介在物濃度差との関係を示す図である。 FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the distance D3 and the concentration difference of inclusions between the submerged nozzles 125. As shown in FIG.

図18に示される結果から、図6及び図10に示される結果と同様に、誘導加熱を行う場合には、誘導加熱を行わない場合と比較して、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差が減少していることがわかる。なお、図18に示される結果から、浸漬ノズル125間の溶鋼2の介在物濃度差は、距離D3によらず比較的低いことがわかる。 From the results shown in FIG. 18, similarly to the results shown in FIGS. It can be seen that the density difference is reduced. From the results shown in FIG. 18, it can be seen that the inclusion concentration difference in the molten steel 2 between the submerged nozzles 125 is relatively low regardless of the distance D3.

受湯室と出湯室とを接続する4つの湯路を備えるタンディッシュにおける各種寸法等と浸漬ノズル間の溶鋼の温度差及び介在物濃度差との関係について確認するために行った実機試験の結果について説明する。 Results of an actual machine test conducted to confirm the relationship between the various dimensions of a tundish with four hot water passages connecting the receiving chamber and the hot water discharge chamber, the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles, and the inclusion concentration difference. will be explained.

実機試験では、上述した本実施形態に係るタンディッシュ100と同様の構成を有するタンディッシュを実際に操業に用いている連続鋳造機(図1に示す連続鋳造機1と同様の構成を有するもの)に設置し、連続鋳造を行った。そして、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差については、各浸漬ノズルの直上におけるタンディッシュ内の溶鋼の温度を測定することによって算出した。また、浸漬ノズル間の溶鋼の介在物濃度差については、各鋳型によって鋳造後に得られた鋳片から50mm×50mm×20mmのサイズのサンプルをそれぞれ切り取り、溶解し、各サンプル中の介在物濃度を求めることによって算出した。なお、本実機試験では、誘導加熱装置の周波数は60Hzとし、消費電力は1つの誘導加熱装置あたり800kWとした。 In the actual machine test, a continuous casting machine (having the same configuration as the continuous casting machine 1 shown in FIG. 1) actually using a tundish having the same configuration as the tundish 100 according to the present embodiment described above is used. It was installed in the , and continuous casting was performed. The temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles was calculated by measuring the temperature of the molten steel in the tundish directly above each submerged nozzle. In addition, regarding the inclusion concentration difference in the molten steel between the immersion nozzles, a sample of 50 mm × 50 mm × 20 mm was cut from the slab obtained after casting with each mold, melted, and the inclusion concentration in each sample was measured. Calculated by asking. In this actual machine test, the frequency of the induction heating device was set to 60 Hz, and the power consumption was set to 800 kW per one induction heating device.

本実機試験の結果を表1に示す。表1では、各試験条件についての浸漬ノズル間の溶鋼の温度差及び介在物濃度差の結果が示されている。具体的には、試験条件として、鋳造速度、スループット、距離D3、誘導加熱の有無、距離D2及び距離D1を種々に変更した。なお、距離D3が「なし」となっている条件は、堰を設けていない条件である。距離D3の欄に数値が記入されている条件は、距離D3の値が記入されている数値になるように上述した堰140と同様の構成を有する堰が設けられている条件である。 Table 1 shows the results of this actual machine test. Table 1 shows the results of the difference in molten steel temperature and inclusion concentration between submerged nozzles for each test condition. Specifically, the casting speed, throughput, distance D3, presence/absence of induction heating, distance D2, and distance D1 were variously changed as test conditions. In addition, the condition that the distance D3 is "none" is the condition that the weir is not provided. The conditions for which a numerical value is entered in the column of the distance D3 are conditions in which a weir having the same configuration as the above-described weir 140 is provided so that the value of the distance D3 is the numerical value entered.

Figure 0007295380000001
Figure 0007295380000001

表1に示すように、本実機試験では、出湯室に対する浸漬ノズルの位置を規定する距離D1は120mm以上300mm以下に設定されており、受湯室に対する湯路の位置を規定する距離D2は80mm以上260mm以下に設定されている。ここで、表1によれば、誘導加熱の有無にかかわらず、各試験条件において、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差が5℃以下となっている。ゆえに、受湯室と出湯室とを接続する4つの湯路を備えるタンディッシュを利用した連続鋳造において、少なくとも距離D1及び距離D2を上記のように設定した場合には、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大が適切に抑制され、鋳型間の鋳片の品質差の増大が抑制されることが確認された。 As shown in Table 1, in this actual machine test, the distance D1 that defines the position of the immersion nozzle with respect to the tapping chamber is set to 120 mm or more and 300 mm or less, and the distance D2 that defines the position of the hot water passage with respect to the receiving chamber is 80 mm. It is set to 260 mm or less. Here, according to Table 1, regardless of the presence or absence of induction heating, the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles is 5°C or less under each test condition. Therefore, in continuous casting using a tundish having four hot water passages connecting the receiving chamber and the tapping chamber, when at least the distance D1 and the distance D2 are set as described above, the molten steel between the submerged nozzles It was confirmed that the increase in the temperature difference was appropriately suppressed, and the increase in the quality difference of the slab between the molds was suppressed.

上述したように、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大をより抑制しやすい距離D1の範囲は、170mm以上260mm以下の範囲である。また、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大をより抑制しやすい距離D2の範囲は、190mm以上230mm以下の範囲である。ゆえに、浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大をより適切に抑制する観点では、距離D1が170mm以上260mm以下であり距離D2が80mm以上260mm以下である、又は、距離D1が120mm以上300mm以下であり距離D2が190mm以上230mm以下であることが好ましい。 As described above, the range of the distance D1 that more easily suppresses an increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles is 170 mm or more and 260 mm or less. Moreover, the range of the distance D2 that more easily suppresses the increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles is the range of 190 mm or more and 230 mm or less. Therefore, from the viewpoint of more appropriately suppressing an increase in temperature difference of molten steel between the submerged nozzles, the distance D1 is 170 mm or more and 260 mm or less and the distance D2 is 80 mm or more and 260 mm or less, or the distance D1 is 120 mm or more and 300 mm or less. The dovetail distance D2 is preferably 190 mm or more and 230 mm or less.

また、表1によれば、例えば、堰が設けられている条件4,5と、堰が設けられていない条件1,2とを比較することにより、下部の両端に開口部を有する堰をタンディッシュに設けることによって浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大がより抑制されることが確認された。 Further, according to Table 1, for example, by comparing conditions 4 and 5 in which weirs are provided with conditions 1 and 2 in which weirs are not provided, weirs having openings at both ends of the lower portion are found to be tanks. It was confirmed that the increase in the temperature difference of the molten steel between the submerged nozzles was further suppressed by providing them in the dish.

また、表1によれば、例えば、距離D3がそれぞれ800mm,1000mmである条件4,8と、距離D3がそれぞれ600mm,1200mmである条件20,22とを比較することにより、受湯室における注入位置に対する堰の位置を規定する距離D3を655mm以上1140mm以下にすることによって浸漬ノズル間の溶鋼の温度差の増大がより抑制されることが確認された。 Further, according to Table 1, for example, by comparing conditions 4 and 8 in which the distance D3 is 800 mm and 1000 mm, respectively, and conditions 20 and 22 in which the distance D3 is 600 mm and 1200 mm, It was confirmed that an increase in the temperature difference of molten steel between the submerged nozzles can be further suppressed by setting the distance D3 that defines the position of the weir with respect to the position to 655 mm or more and 1140 mm or less.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or applications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.

1 連続鋳造機
2 溶鋼
3 鋳片
3a 凝固シェル
3b 未凝固部
4 取鍋
5 注入ノズル
6 鋳型
7 二次冷却装置
8 鋳片切断機
20 誘導加熱装置
21 鉄芯
22 コイル
100 タンディッシュ
110 受湯室
120 出湯室
125,125a,125b,125c,125d,125e,125f 浸漬ノズル
130,130a,130b,130c,130d 湯路
140 堰
141 開口部
1 Continuous Caster 2 Molten Steel 3 Slab 3a Solidified Shell 3b Unsolidified Portion 4 Ladle 5 Injection Nozzle 6 Mold 7 Secondary Cooling Device 8 Slab Cutting Machine 20 Induction Heating Device 21 Iron Core 22 Coil 100 Tundish 110 Receiving Chamber 120 tapping chambers 125, 125a, 125b, 125c, 125d, 125e, 125f immersion nozzles 130, 130a, 130b, 130c, 130d hot water path 140 weir 141 opening

Claims (2)

取鍋から溶鋼が注入される受湯室と、
前記溶鋼を鋳型内に供給する複数の浸漬ノズルが設けられる出湯室と、
前記受湯室と前記出湯室とを接続し、前記受湯室及び前記出湯室の間で水平方向に並んで設けられる4つの湯路と、
を備え、
前記湯路の並設方向の一側の2つの前記湯路及び前記並設方向の他側の2つの前記湯路には、それぞれ誘導加熱装置が設けられ、
一側の2つの前記湯路同士の中心軸間距離、及び他側の2つの前記湯路同士の中心軸間距離は1200~1400mmであり、一側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の内側に配置される湯路と、他側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の内側に配置される湯路との中心軸間距離は4200~5200mmであり、
前記湯路の直径は120~140mmであり、
前記受湯室の上方の、前記並設方向及び前記並設方向に垂直且つ水平な方向の中央には、前記取鍋の注入ノズルが配置され、
前記受湯室における前記溶鋼の注入位置の前記並設方向の両側には、前記並設方向に交差して延在し、下部の両端に開口部を有し、上端が前記溶鋼の湯面よりも上方に位置している堰が設けられるか、または当該堰が設けられず、
前記出湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記浸漬ノズルとの間の前記並設方向の距離は、120mm以上300mm以下であり、
前記受湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記湯路との間の前記並設方向の距離は、80mm以上260mm以下であり、
前記堰が設けられる場合、前記注入位置と前記堰との間の前記並設方向の距離は、655mm以上1140mm以下であり、
前記受湯室は、前記鋳型の長辺と平行な方向の長さが7200~8800mmであり、且つ、前記鋳型の短辺と平行な方向の長さが900~1100mmである筒形状を有し、
前記出湯室は、前記鋳型の長辺と平行な方向の長さが10000~12000mmであり、且つ、前記鋳型の短辺と平行な方向の長さが900~1100mmである筒形状を有し、
前記誘導加熱装置は、前記湯路を囲むように配置される環状の鉄芯と、当該鉄芯を巻回するコイルとを備え、
一側の2つの前記湯路に設けられる前記鉄芯は、一側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の外側に配置される湯路を囲み、他側の2つの前記湯路に設けられる前記鉄芯は、他側の2つの前記湯路のうち、前記並設方向の外側に配置される湯路を囲み、
前記浸漬ノズルは、前記出湯室の底部から下方に延びて設けられる、
タンディッシュ。
a receiving chamber into which molten steel is poured from a ladle;
a pouring chamber provided with a plurality of submerged nozzles for supplying the molten steel into the mold;
four hot water passages connecting the hot water receiving chamber and the hot water discharge chamber and provided horizontally between the hot water receiving chamber and the hot water discharge chamber;
with
An induction heating device is provided in each of the two hot water passages on one side in the parallel installation direction of the hot water passages and the two hot water passages on the other side in the parallel installation direction,
The distance between the center axes of the two runners on one side and the distance between the centers of the two runners on the other side are 1200 to 1400 mm. The center-to-center distance between the hot water passage arranged inside in the installation direction and the hot water passage arranged inside in the side-by-side arrangement direction of the two hot water passages on the other side is 4200 to 5200 mm,
The diameter of the runner is 120 to 140 mm,
An injection nozzle of the ladle is arranged above the receiving chamber in the center of the side-by-side direction and the direction vertical and horizontal to the side-by-side direction,
On both sides of the pouring position of the molten steel in the receiving chamber in the side-by-side direction, the lower part extends crosswise in the side-by-side direction, has openings at both ends, and has an upper end above the surface of the molten steel. or there is no weir located above the
The distance in the side-by-side direction between the end side wall portion of the tapping chamber in the side-by-side direction and the submerged nozzle closest to the wall portion is 120 mm or more and 300 mm or less,
The distance in the side-by-side installation direction between the end side wall of the hot water receiving chamber in the side-by-side installation direction and the hot water passage closest to the wall is 80 mm or more and 260 mm or less,
When the weir is provided, the distance in the side-by-side installation direction between the injection position and the weir is 655 mm or more and 1140 mm or less,
The hot water receiving chamber has a cylindrical shape with a length of 7200 to 8800 mm in a direction parallel to the long side of the mold and a length of 900 to 1100 mm in a direction parallel to the short side of the mold. ,
The tapping chamber has a cylindrical shape with a length of 10000 to 12000 mm in a direction parallel to the long side of the mold and a length of 900 to 1100 mm in a direction parallel to the short side of the mold,
The induction heating device includes an annular iron core arranged to surround the hot water passage, and a coil wound around the iron core,
The iron core provided in the two hot water passages on one side surrounds the hot water passages arranged outside in the side-by-side direction of the two hot water passages on one side, and the two hot water passages on the other side. The iron core provided in the second side surrounds the hot water passage arranged outside in the side-by-side direction of the two hot water passages on the other side,
The submerged nozzle is provided extending downward from the bottom of the tapping chamber,
tundish.
前記出湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記浸漬ノズルとの間の前記並設方向の距離を第1距離とし、前記受湯室の前記並設方向の端側の壁部と当該壁部から最も近い前記湯路との間の前記並設方向の距離を第2距離とした場合、
前記第1距離が170mm以上260mm以下であり前記第2距離が80mm以上260mm以下である、又は、前記第1距離が120mm以上300mm以下であり前記第2距離が190mm以上230mm以下である、
請求項に記載のタンディッシュ。
A first distance is defined as a distance in the side-by-side installation direction between the end side wall portion of the hot water discharge chamber in the side-by-side installation direction and the submerged nozzle closest to the wall portion, and When the distance in the side-by-side installation direction between the wall portion on the end side and the hot tub closest to the wall portion is the second distance,
The first distance is 170 mm or more and 260 mm or less and the second distance is 80 mm or more and 260 mm or less, or the first distance is 120 mm or more and 300 mm or less and the second distance is 190 mm or more and 230 mm or less.
A tundish according to claim 1 .
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