JPH02274348A - 連続鋳造用タンディッシュ - 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１ 本発明は、溶鋼の連続鋳造に際し、タンデイツシュ内の
介在物や、取鍋スラグなどのモールド内への持込みを著
しく減少させる連続鋳造用タンデイツシュに関する。

【従来の技術１ 一般に、溶鋼の連続鋳造に際しては、第５図に示すよう
に取鍋２から取鍋ノズル３を介してタンデイツシュｌへ
供給された溶鋼中の介在物あるいはクンデイフシ１スラ
グ４を浮上２分離させろために、タンデイツシュｌ内に
堰６を配設することによって、：＠層流５を上昇させた
りあるいは層流にすることを行っている。タンデイツシ
ュｌに注入された溶鋼の乱流状態を抑えるために５タン
デイツシユ容徹を大きくし溶鋼の滞留時間を長くするこ
とによる介在物の浮ヒ促進法も採られている。

一方、乱流状態を層流に変えるために、タンデイツシュ
をはさむ磁極を有する磁石を型置し。

溶鋼流に直交する方向に磁場を作用させる提案かなされ
ている。（例えば特開昭６３−１４０７４５号、以下従
来例Ａという）。これは、磁場と導電性流体である溶１
４流との作用により発生するローレンツ力をｆり用した
制動方法である。さらに同趣旨の提案としてメタラジカ
ル　トランザクションズ　Ｂ　ＩＭＥＴＡＬＬｔｌＲＧ
ＩｃＡＬ　ＴＲＡＮＳＡＣＴ［ＯＮＳ　Ｂ）。

１９８１１９８８）、　Ａｕｇｕｓｔ　ｐ　５３７にタ
ンデイツシュ内の溶鋼全体に対して、溶鋼流の方向と直
交する向きに静磁場を印加することにより、溶鋼流を均
一な速度分布を持つ流れに変える数ｆ１αモデル回折が
示されている。

また、溶ｒｆ４深さか低くなる時にタンディツシュノズ
ル（第５図中の７）の直上で発生する渦により、溶鋼表
面のスラブ（第５図中の４）がモールド内に持ち込まれ
、鋳片の品質を低下させる現象が認められている。この
渦によるタンデイツシュスラグ４の巻き込みを防止する
方策として、特開昭５６−１５４２６７号（以下従来例
Ｂという）には、第６図に示すような磁場発生用コイル
８をタンディツシュノズル７を取り囲むように設置する
二とが提唱されている９ Ｌ発明が解決しようとする課題Ｊ 本発明は、ｉ８鋼の連続鋳造時に用いられるタンデイツ
シュ内で効率よく溶鋼中の介在物を浮上・分離し、かつ
、タンデイツシュスラグをモールド内へ持ち込む原因と
なるタンディツシュノズル直上部近（労の溶鋼流の１−
発生を防止するという２つの効果を同時に達成するもの
である。

前述したタンデイツシュ内の溶ｒｖ４流に直交する磁場
を印加するだけでは、浮上分離させたスラブを再び渦に
より溶鋼中へ巻き込む危険があり、不十分であるし、ま
たタンディツシュノズルに磁場を印加させるだけでは、
タンデイツシュ内の（￥ＪＷＡ中の介在物は十分に浮上
・分離されず、取鍋から持たらされる種々の介在物が直
接モールド内へ流れ込む事になる。

また、前述の従来例Ａの第１図に提案されているように
磁場を印加させても、磁場が印加されていない高さ位置
を流れる溶鋼流には制動力が働かず、かえって磁場印加
によってＩ１１動された溶鋼が磁場が作用しない高さを
選択的に、かつ高流速で流れるために、介在物浮上のた
めには逆効果である。

さらに、大量生産に使用されるタンデイツシュの寸法は
大きく、実用上の観点から前出のメタラジカル　トラン
ザクションズ　Ｂの文献中にあるような３０００Ｇａｕ
ｓｓもの静磁界を溶鋼全域に印加する事は、磁石の重１
制約や消費電力が過大になるなどの理由で事実上不可能
である。またタンディツシュノズルを取り囲むように磁
場余生１月コイルを設置する事は、この部分がｔ　ｏｏ
ｏ″Ｃ以上の高ｒｍにさらされるため、コイルを水冷に
する必要があり、万一、ノズル設置の不備などの理由で
溶鋼が漏洩する場合には極めて危険であるため、前述し
た従来例日のような手段は長時間採用できないという問
題がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためのものである。

すなわち、 溶鋼流の介在物の浮ト・分離を促進するために、溶鋼流
の流れ方向に直交する方向に磁場を印加してタンデイツ
シュ内の溶鋼の流速分布を均一にする事を第１の目的と
し、さらに、タンデイツシュスラグが溶鋼流の渦によっ
て巻き込まれモールド内に持込まれるのを防止する事を
第２の目的とし、これら両者を同時に達成する手段を提
供する事を課題とするものである。

［課題を解決するための手段１ 本発明は、上記の問題を解決するものであり、取鍋ノズ
ルおよびタンディツシュノズルを介して取鍋からモール
ドへ溶鋼を注入する連続鋳造用タンデイツシュに適用さ
れ１次の技術手段を採った。すなわち。

タンデイ・ソシュノズル直１部近傍の溶ｗ４流路幅を狭
隘化すると共に、狭隘化部分の溶Ｗ４流の流れ方向に直
交する磁界を印加する磁場発生装置を備えた。

【作用Ｊ タンデイシュノズルの直上部近傍のタンデイツシュの幅
を他の部分より挟くし、この狭くした部分に対し、幅方
向にかつ、この部分の溶鋼高さの全領域に対し２Ｍｉ場
を印加する。幅を狭くシ、実現可能な電磁石により、こ
の部分を磁石のＮＳ極で挟み、高強度の磁場を作用させ
る事ができる。

また、設置場所が、溶ｙ４流の渦が発生するタンディツ
シュノズル直上部（労に当たるため、渦の流れを抑制す
るように電磁力が１動き事実上湯が発生しないか、渦流
を著しく弱めることが可能であリ、タンデイツシュスラ
グの巻き込みが起こらなしＸ。

さらに２幅方向の磁場が溶鋼高さ全領域に作用すること
により２すべでの高さで制動力が働き、均一な流速分布
を得ることができる。

このように、タンディツシュノズル直上部（Ｗのタンデ
イツシュ幅を挟（することは、実現可能な！磁石の設置
を達成できるだけでなく溶鋼の流路抵抗が大きくなるこ
とにより、ｉｆＪｍ流速の不均一な分布を、より均一な
分布に近付ける事ができる。従って、電磁力による溶鋼
流の制動を実現し、流速分布の均一化のためには、タン
デイツシュ幅を狭める事が必要となる。

［実施例］ 本発明の一実施例を具体的な図面で説明する。

第１図においてタンデイツシュｌの一部でかつタンディ
ツシュノズル７の直上部１カの部分を１０のように幅を
挟め、この狭隘部分ｌＯに磁場発生装置９を設置する。

この図面では１本の取鍋ノズル３からタンディツシュノ
ズル７へ一方向にｉ＠鋼が供給されているが、ストラン
ドが２基ある連鋳機の場合には、取鍋ノズル３を中心と
してもう一方の側にも同様の装置を設ける事になる。

第２図には本発明のタンデイツシュ内を流れる溶鋼流を
模式的にベクトル表示で示した。！ｉｆｆ場発生装置９
による磁場により、狭隘部分ｌＯの上流側の溶鋼流も影
響を受け、流速分布は均一に近づこうとする。

本発明で適用する磁場は原則として静磁場であり、一方
向のみに向かう磁場であるが、１０Ｈｚ以下程度の低周
波数の交流磁場でもよい。また磁場発生装置９の具体的
な配置としては、第３図（ａ）または、第３図（ｂ）に
示すような配置とすることができるが、要は狭隘部分ｌ
Ｏに強度の磁場を与えられる事が必要である。

さらにタンデイツシュの幅を狭くする形状も第１図に示
した形状のみでなく１例えば第４図に示すような形状で
も本発明の効果は変わらない。

以下、第１図に示した本発明の一実施例のタンデイツシ
ュを用いて行った操業結果を示す、新規に作製した容量
５０トンのタンデイツシュの幅は、狭隘部分１０が耐火
物の内のりで３００ｍｍであり、他の部分の幅は８５０
ｍｍである。磁場発生装置９は静磁場発生用の電磁石で
あり、第３図（ａ）に示すように設置した。２極間の中
央で最大２０００Ｇａｕｓｓの磁束密度か得られるよう
に設計・製作したものである。なお狭隘部分ｔＯｉ５よ
びこの近くのタンデイツシ上耐火物を支持する鉄皮は非
磁性のステンレス鋼を用いた。タンディツシュノズル７
は通常のものを用いた。

このタンデイツシュを用いて低炭素アルミキルド鋼の連
続鋳造を行った時のスラブ鋳片の品質を、従来のタンデ
イツシュを使用した時と比較して以下に示す、まず、取
鍋を交換して数チャージの溶鋼を連続的に鋳造する（非
定常）際に発生する事が確認されているタンデイツシュ
スラグに起因する介在物の個数を、スラブから切り出し
たサンプルから調査した結果を第７図に示す。

タンデイツシュスラグに起因する介在物は取鍋交換時に
溶鋼深さが低くなった時にタンディツシュノズル直上近
傍に発生する渦が原因と考えられ、第７図から明らかな
ように、本発明ではこの渦が削減、或は極僅かとなり従
来例に比べ、この種の介在物が低減している。なお従来
例日は長時間の鋳造は不可能であった。

一方、定常鋳込み時（定常）の介在物は、タンデイツシ
ュ内溶鋼流が均一分布しているほど低減するか、第８図
に示したように、従来例Ａでは前述した理由で、電磁力
による制動の効果が十分に得られていない。また当然の
事であるが、従来例Ｂでは介在物浮上の効果は殆ど期待
できない。

本発明は、−組の磁場発生装置をタンディツシュノズル
直上部近傍の溶鋼流路幅を狭隘化した部分に配設する事
により、取鍋交換時においても定常時においても、確実
に介在物を分離しかつモールド内に持ち込む事を防ぐこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、従来技術では一部の効果しか得られな
かったが１Ｍｉ場発生装置を設置する位置およびタンデ
イツシュ形状を工夫することにより連続ｉ＃造ススラブ
介在物低減に十分な効果を得ることができる。

本発明は、定常的な連続鋳造成は取鍋交換時の非定常な
連続鋳造の何れの場合でも、鋳片中介在物が低減でき、
また、数チャージも連続して鋳造される鋳片のどの部分
を取っても介在物の個数は顕著に少なくすることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の詳細な説明図であり、第１図
は斜視図、第２図はタンデイツシュ内のｔ８鋼流速分布
の模式図を示し、第２図（ａ）は平面図、第２図（ｂ）
は側面図、第３図（ａ）は磁場発生装置の一実施例、第
３図（ｂ）は磁場発生装置の他の実施例、第４図は、タ
ンデイツシュの他の実施例の形状、第５図および第６図
は従来例の断面の説明図、第７図および第８図は本発明
と従来例でのスラブ中の介在物個数を指数表示して比較
した棒グラフであり、それぞれ第７図は非定常な連続鋳
造、第８図は定常的な連続鋳造の場合を示している。 ｌ・−・タンデイツシュ ２・・・取鍋 ３・・・取鍋ノズル ４・−・タンデイツシュスラブ ５・・・溶鋼流 ６・・・堰 ７・・・タンディツシュノズル ８・・・磁場発生コイル ９・・・磁場発生装置 １０・・・狭隘部分 従来例Ａ・・・特開昭６３−１４０７４５号従来例Ｂ・
・・特開昭５６−１５４２６７号出 代 願 埋 入 人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　取鍋ノズルおよびタンディッシュノズルを介して取
   鍋からモールドへ溶鋼を注入する連続鋳造用タンディッ
   シュにおいて、 前記タンディッシュノズル直上部近傍の溶鋼流路幅を狭
   隘化すると共に、該狭隘化部分の溶鋼流の流れ方向に直
   交する磁界を印加する磁場発生装置を備えたことを特徴
   とする連続鋳造用タンディッシュ。