JPH01249255A - 連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶融金属の連続鋳造において鋳片凝固前面に
気泡や非金属介在物がトラップされることを防止できる
連続鋳造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 連続鋳造において、溶鋼中の非金属介在物の一部はタン
デイツシュ内で浮上するが、大半はタンデイツシュとモ
ールドの溶鋼流酸を制ｉ１１するための浸漬ノズルを通
ってモールド内に持込まれる。

これらの非金属介在物が浸漬ノズルを通過する際に、そ
の内壁面に付着、堆積してノズル詰まりが生じる。付着
物が生成、堆積すると溶鋼の流れが悪くなって場面に乱
れが生じモールド内の場面制御が著しく困難になったり
、場面の乱れがひどい場合には鋳片の品質が著しく低下
するという問題が生じていた。

従来、浸漬ノズルの詰まりを防止するため浸漬ノズル内
に不゛活性ガス等を吹込むことが行われていた。ところ
が、この不活性ガスが気泡となって溶鋼噴出流に巻込ま
れ、溶鋼プール中に深く侵入して微細な非金属介在物と
ともに鋳片中に捕捉される。この非金属介在物を含有す
る気泡は熱延および冷延段階で圧着せず、スリーパー班
等の表面欠陥あるいは冷延にひきつづく連続焼鈍中にフ
クレ疵となって出現し、かなりの頻度で製品不良を生じ
させていた。

このように、浸漬ノズル詰まり防止として一般に用いら
れている不活性ガス吹込み技術は、特定の鋼種では製品
欠陥発生の原因となっていた。これら気泡の鋳片へのト
ラップを防止する技術の一例として特開昭６２−２５４
９５４号公報に公開された方法がある。この方法は、連
続鋳造における鋳型内溶鋼流動に溶鋼噴流に対して垂直
方向の静６（１界を付与することによって溶鋼流動を制
動抑制するもので、前記製品不良の出現の頻度はかなり
軽減するものの完全に無くずことはできないと前記公報
に述べられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 前記のように不活性ガス吹込みに伴う製品不良の発生・
前記公報に開示された方法でもまだ製品不良を完全にな
くすことができないという現状下で、製品不良を完全に
なくすには炉外精錬やタンデイツシュのシール強化等の
溶鋼清浄化の強化による浸漬ノズル詰まり防止用不活性
ガス吹込みのない鋳造方法や、湾曲型連鋳機における垂
直部の採用による鋳型内での気泡や介在物浮上促進等の
手段が知られている。

しかし、これらの方法は要求される製品の品質レベルや
要求生産量に対応した生産プロセスにおいて、溶鋼の清
浄化に対しては限界があり完全なものとはなり得ない、
また、鋳型内にまで持込まれた気泡１非金属介在物や巻
込まれたモールドパウダーは、単位時間当たりのスルー
プットがある限界値を超えると完全な浮上は不可能とな
って鋼中にｔｉｌｉ　ｌにされる結果となる。

本発明は、従来技術の問題点を克服し浸漬ノズル詰まり
防止用不活性ガス吹込みを行いつつ、その気泡や非金属
介在物が鋳片にトラップされることを防止できる方法を
提供するためになされたものである。

〈課題を解決するだめの手段〉 本発明者らは、固体ホーンを浸漬した液相中において、
固体ホーンに超音波振動を付与することにより底部から
のバブリングによる浮上気泡が固体ホーン表面からある
範囲外に押し出される現象をモデル実験で確認し、その
知見にもとづいて本発明をなすに至った。

本発明は、連続鋳造法により鋳片を製造するに際し、メ
ニスカスから下方３ｍ以内の鋳片に超音波振動を付与す
ることを特徴とする連続鋳造方法である。

く作　用〉 本発明は、連続鋳造法により鋳片を製造するに際し、鋳
型の直下の鋳片に超音波印加ロールを介して超音波振動
を付与することによって、凝固部前面への気泡や非金属
介在物のトラップを防止する連続鋳造方法である。

本発明は、内部に液相を含む鋳片表面から超音波振動を
直接付与することで液相と固相界面において真空状態の
気泡の発生・消滅（以下、キャビテーション）現象を液
相側に起こさせ、その作用によって液相と同相界面への
不活性ガス気泡や非金属介在物の付着を防止するもので
ある。すなわち、液相中を浮遊しているこれら気泡や非
金属介在物が液相−固相界面に付着しようとする際、固
相側からの超音波付与によって発生するキャビテーショ
ンによって固相から液相側へ向かって圧力波が発生し気
泡や非金属介在物の液相と固相界面への付着を防止する
ものである。

次に、本発明を図面に従って説明する。第１図は、本発
明を連続鋳造に適用した場合の模式図である。

溶鋼ｌは、タンデイツシュ２から浸漬ノズル５を介して
鋳型６に注入される。この際、流量制御用ストッパー３
あるいは浸漬ノズルへの配管４からノズル詰まり防止用
不活性ガスが吹込まれる。

鋳型内へ注入された溶鋼は冷却され、サポートロール９
を介して引抜かれる。この際、鋳型直下に取付けた超音
波印加ロール７がら凝固殻１ｏへ超音波振動を付与する
。この際の振幅は５〜４ｏ−で十分である。４０ｐｍ以
上の強い振動は、気泡や非金属介在物の液相と固相界面
への付着防止に大きな効果があるが、その反面、凝固殻
に対して大きな歪を付与する恐れがあり、鋳片割れ発生
の起点となったり、ロールに大きな負荷をかけるので好
ましくない。

周波数が１５　、５　ｋ　ＩＩ　ｚの場合の気泡や非金
属介在物の付着指数と振幅数との関係を第２図に示す、
振幅５−以下では付着防止効果、特に非金属介在物につ
いての効果が期待できない。

超音波印加位置をメニスカスから下方３ｍ以内に限定し
たのは以下の理由による。

浸漬ノズルからの吐出流とともに溶鋼プール内に巻込ま
れる気泡や非金属介在物の侵入深さは、粒径によって変
化するものの製品において欠陥の原因となる１００／Ｉ
１１以上のものはメニスカスから約３ｍ以内である。従
って、メニスカスから下方３ｍ以上の位置で超音波印加
しても出力…失が大きく得策ではない。

〈実施例〉 １００　Ｌ上底吹き転炉で吹錬し、その後の脱ガス処理
したフェライト系ステンレス溶鋼をスラブ断面寸法２０
０　ｘ　１０００〜１２００ｍの湾曲型スラブ連鋳機（
半径１０．５ｍ　）において鋳造する際、第１図に示し
た超音波振動（周波数？　　１５　、５　ｋ　Ｉｆ　ｚ
　、振幅：２０ｐ＋ｍ）を適用した場合と適用しない場
合との鋳片内気泡、非金属介在物発生状況と、製品にお
けるフクレ欠陥発生率とを比較し、その結果を第３図、
第４図に示す、なお、本発明例および比較例とも連続鋳
造時の浸漬ノズルへの不活性ガス吹込み量は同一条件と
し、吹込みガス量を５〜６　ｊ！　／　ｍと８〜１０ｊ
ｌ！／＋ｕｎの２水準とした。

第３図、第４図かられかるように本発明方法によれば、
気泡、非金属介在物の鋳片へのトラップ率が著しく改善
され、その結果、製品におけるフクレ欠陥が激減するこ
とが明らかである。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、浸漬ノズル詰まり防止用不活性ガ
ス吹込みを行いつつ、固液界面への気泡９非金属介在物
のトラップを防止できる。

従って、多連化鋳造ができ、また気泡、非金属介在物に
起因する製品フクレ欠陥が激減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を連続鋳造へ適用した場合の模式図
、第２図は本発明における気泡７非金属介在物付着指数
と振幅との関係を示すグラフ、第３図は本発明例と比較
例との実涛片における気泡。 非金属介在物付着指数と鋳片厚さ方向との関係を示すグ
ラフ、第４図は不活性ガス吹込み量をかえた場合の製品
におけるフクレ性欠陥発生率を示すグラフである。 ■・・・溶　鋼、　　　　　　　２・・・タンデイツシ
ュ、３・・・ストッパー、 ４・・・不活性ガス吹込み用配管、 ５・・・浸漬ノズル、　　　　６・・・鋳　型、７・・
・超音波印加ロール、　８・・・超音波発振装置、９・
・・サポートロール、　　１０・・・凝固殻、１１・・
・を容鋼プール。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 第　３　図 鋳片厚ざ方向（端） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続鋳造法により鋳片を製造するに際し、メニスカスか
   ら下方３ｍ以内の鋳片に超音波振動を付与することを特
   徴とする連続鋳造方法。