JPH02284752A - 溶鋼の無酸化連続鋳造方法および装置 - 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〕 本発明は溶鋼の無酸化連続鋳造方法および装置に係り、
非金属介在物、窒素、水素等の極めて少い内部品質にす
ぐれた鋳片を製造し得る無酸化連続鋳造方法および装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来の連続鋳造におけるタンディツシュ内断気胸遣方法
を第４図を参照して説明する。

取鍋２に収容された溶鋼４は、取鍋底部に取付けられた
スライディングノズル５およびロングノズル６を通じて
タンディツシュ８に移される。ダンデイツシュ８の上部
にはシールＭ１０が設けられ、ロングノズル６はシール
蓋１０を貫通してタンディツシュ８中に開口している。

タンデイツシユ８の底部にはスライディングノズル１２
が設けられ、浸漬ノズルを経て鋳型に開口している。第
４図の場合は、２個のスライディングノズル１２を備え
た２ストランド用タンデイツシユを示している。

かかる装置を使用して従来のタンディツシュ内断気鋳造
方法は次の如くして行われていた。すなわち、シール蓋
１．０で密閉したタンディツシュ８内の空間にＡｒ等の
不活性ガス］４を多量に吹込み、不活性雰囲気下で酸化
を防止しながら鋳造を行っていた。

しかし、上記従来の方法では、多量の不活性ガス１４を
吹込むために溶鋼４が冷却され、その結果、タンディツ
シュ８内で浮上した介在物が、溶鋼表面の凝固皮張り部
の落下と共に、介在物が浸漬ノズル２４を通って鋳型内
に導入され、連続鋳片に捕捉される６その結果、鋳片の
内部品質不良の原因となっていた。かかる欠点を防止す
るために特開昭５９−１０５５が開示されているが、そ
の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、「タンディツシュ湯面被覆剤からなる材質を
有し、予熱火炎配分用開孔、不活性ガス吹込用開花、取
鍋ロングノズル用開孔を開口した耐火物ボードを、タン
ディツシュを上下２室に区画するように該タンディツシ
ュ内に配設し、該タンディツシュ内を予熱した後、上記
予熱火炎配分用開花を蓋で閉止する段階と、不活性ガス
吹込管を介して不活性ガスを前記耐火物ボードの下の空
間に吹込む段階と、取鍋ロングノズルを介して前記タン
ディツシュ内に溶鋼注入を開始し、該注入溶鋼の場面が
前記耐火物ボードに到達した後、不活性ガスの吹込みを
停止すると共に前記耐火物ボードを前記溶鋼の熱によっ
て溶解せしめて該溶鋼の湯面を被覆せしめる段階とから
なる、連鋳タンディツシュへの溶鋼無酸化注入開始法。

」である。

しかし、」二記溶鋼無酸化注入開始法には次の如き問題
点がある。

（イ）　連鋳用溶鋼は一般に鋳片の中心偏析等を軽減す
るため、液相線温度（Ｔ［、Ｌ）＋ΔＴなる過熱度ΔＴ
をなるべく低くとって、タンディツシュに注入するが、
耐火物ボードとの接舶および溶解のために多量の熱量を
消費するので溶鋼温度の降下が甚しく、更に不活性ガス
の吹込み等で浸漬ノズルの閉塞等の問題が生ずるおそれ
がある。

（ロ）　上記問題を避けるために出鋼温度を高くするこ
とは、コスト的に不利である。

（ハ）　耐火物ボードの製作費が嵩むほか、そのセット
作業が容易でなく多くの労務費を要する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、連続鋳造による従来の断気鋳造法もし
くは無酸化鋳造法における上記従来技術の問題点を解決
し。

（イ）　不活性ガスの使用を避けて、しかも溶鋼の大気
による酸化を防止し、同時に窒素、水素のピックアップ
を防止する。

（ロ）　溶鋼温度の低下を防止すると共に、積極的に加
熱手段を講じて溶鋼の適正な過熱度を保持する。

（ハ）　操業管理が容易である。

等の要件を満足し得る溶鋼の無酸化連続鋳造方法および
装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の目的は下記要旨とする本発明による無酸化
連続鋳造方法および装置によって、いずれも達成するこ
とができる。すなわち、（１）　取鍋に収容された溶鋼
をロングノズルを通じタンディツシュに受鋼し、更に該
タンディツシュの底部に備えた浸漬ノズルを介して鋳型
に鋳造する溶鋼の連続鋳造方法において、前記タンディ
ツシュに収容された溶鋼表面に厚さ１００Ｉａ以上のス
ラグ層を形成する段階と、前記スラグ層に複数の黒鉛電
極を浸漬せしめこれに通電して前記溶鋼を液相線温度以
上Ｏ〜１５０℃の範囲に加熱保持する段階と、を有して
成ることを特徴とする溶鋼の無酸化連続鋳造方法。

（２）　取鍋に収容された溶鋼をロングノズルを通じシ
ール蓋を有するタンディツシュに受鋼し、更に該タンデ
ィツシュの底部に備えた浸漬ノズルを介して鋳型に鋳造
する溶鋼の連続ｔ４造装置において、前記タンディツシ
ュに収容された溶鋼表面に形成された厚さ１００ｍ以上
のスラグ層と、直配タンディツシュのシール蓋を貫通し
て挿入され下端部を前記スラグ層に浸漬する複数の黒鉛
電極と、前記黒鉛電極に通電する電源装置と、を有して
成ることを特徴とする溶鋼の無酸化連続鋳造装置。

先ず第１図に示す本発明の実施例により装置について説
明する。

取鍋２に収容されたｔ！ＨＭＡは、取鍋底部に取付けら
れたスライディングノズル５およびロングノズル６を通
じてタンディツシュ８に流下される。

本発明によるタンディツシュ８は次の如く構成されてい
る。すなわち、タンディツシュ８の上部にはシール蓋１
０が設けられ、タンディツシュ８には取鍋２から流下さ
れた溶鋼４が溜められており、溶鋼４の表面には１００
１ｍ＋以上のスラグ層１６が形成されている。タンディ
ツシュのシール蓋１０を貫通して２本の黒鉛電極１８が
挿入され、その下端部はスラグ層１６中に浸漬されてい
る。

黒鉛電極１８には電源２０からブスバー２２を介して送
電され、この通電によってスラグ層１６がジュール熱に
よって加熱されるように構成されている。タンディツシ
ュ８の底部にはスライディングノズルを介して浸漬ノズ
ル２４が設けられ、下方に配設された鋳型２６に鋳込ま
れた溶鋼４中にその下端部が浸漬されている。

第２図、第３図は溶鋼をスラグ層を介してジュール熱に
て加熱するときの、電極加熱に伴なう溶鋼中への窒素の
ピックアツプ量を調査する本発明者のそれぞれ実験装置
と実験結果を示す、すなわち、第２図に示す如く、３本
の黒鉛電極１８をスラグ層１６中に浸漬してジュール熱
をスラグ層１６中に発生せしめ、溶鋼４を間接加熱した
時の、スラグ層１６の厚みｔを２０ｍから２００１１ｍ
まで種々変化させた時の、溶鋼４の窒素のピックアツプ
量（ｐｐｍ）の変化を第３図に示した。なお、本試験は
溶鋼４中にＡｒガスを吹込みながら通電加熱したもので
ある。

第３図から明らかな如く、Ａｒの多量吹込みによっても
Ｎのピックアツプ量の下限はスラグ厚みＬが９０ｍ＋で
５　ｐｐｍであるので、Ｎのピックアツプ量を３　ｐｐ
ｍ以下にする本発明の目的からは、スラグ厚みｔを１１
００ａ以上にする必要がある。従って本発明におけるタ
ンディツシュ８中の溶鋼４の表面に形成するスラグ層１
６の厚みを１００１１ｎ以上と限定した。この厚みを確
保すれば、（０）、［Ｈ］も大幅に低減できる。

上記本発明による無酸化連続鋳造装置による無酸化連続
鋳造方法においても、タンディツシュ８中の溶鋼４の表
面に厚み１００請以上に限定したスラグ層１６を形成す
るほか、黒鉛電極１８に通電することにより、スラグ層
１６にジュール熱を発生せしめ、これにより溶鋼４の温
度を制御して連続鋳造に最も適した溶鋼４の液相線温度
Ｔ、、１、を越える過熱度ΔＴを０〜１５０℃の範囲に
制御することとした。かくの如く、溶鋼表面のスラグ層
１６の厚みを１００ｍｍ以上に保持し、かつ溶鋼４の温
度をスラグ層１６に発生させるジュール熱により過熱度
ΔＴ＝Ｏ〜１５０”Ｃに温度制御することは、本発明に
よる無酸化連続鋳造方法の２つの必須要件である。

〔実施例〕

第１図に示す本発明による装置を使用し、無酸化連続鋳
造方法を実施し、これを黒鉛電極１８を有しない第４図
に示す装置を使用し、不活性ガスとしてＡｒを使用し、
その他の条件を同一とした従来方法との比較試験を実施
した。

この比較試験における本発明方法による場合は、次の如
くである。すなわち、タンディツシュ８内に３０ｔの溶
鋼４を収容し、溶鋼４の表面に２００■厚のスラグ層１
６を形成した。直径３０５Ｅｌｌφの２本の黒鉛電極１
８をタンディツシュのシール蓋１０に形成された円形孔
１７から挿入し３００〜１２００ｋｗの電力を流しスラ
グ層１６を抵抗加熱し、溶鋼４の過熱度ΔＴを１００℃
に保持して連続鋳造した。

一方、従来方法によるものは、３０ｔの溶鋼４を収容し
たタンディツシュ８内をＡｒにてシールするほか、溶鋼
４中にも多量のＡｒを吹込んで不活性雰囲気下で酸化を
防止しながら連続鋳造を実施した。

鋳造した鋳片は両方法とも断面４００ｍＸ５６０ｎｍｎ
の寸法であり、上記３０ｔの溶ｎＩ４４のそれぞれの鋳
込初期および鋳込末期にタンディツシュ８内の溶鋼４か
ら試料を採取し、（０１，（Ｎ）、（Ｈ）のピックアツ
プ量を測定した結果は第１表のとおりである。

第　　１　　表 本比較試験中における鋳込初期および鋳込末期における
溶鋼温度のタンディツシュへの注入完了時の溶鋼温度に
対する温度低下量は第２表のとおりである。

第　　２　　表 第１表から明らかな如く、従来法によればタンディツシ
ュ８内に収容された溶鋼４の連続鋳造中において、Ａｒ
雰囲気とし多量のＡｒを鋼中に吹込む処理をしても、な
お、鋳込溶鋼中への（０）、（Ｎ）、（Ｈ）のピックア
ップは避けられず、このピックアツプ量は、鋳造初期よ
りも鋳造末期において増加傾向にあることを示し、従来
法では断気鋳造ないし、無酸化鋳造は完全には行い難い
ことを示している。

一方、本発明法による場合は、Ａｒ雰囲気およびＡｒ吹
込みがなくとも、溶鋼４の表面を１００国以上のスラグ
層１６にて被覆するので、黒鉛電極１８によりスラグ層
１６を抵抗加熱しても、溶［４は大気から完全に遮断さ
れるので［０）、（Ｎ）、（Ｈ）のピックアツプ量がき
わめて少いことを示している。

更に第２表から明らかな如く、従来法では溶鋼の温度低
下量が甚しく、鋳造初期においても既に５℃の低下があ
り、鋳造末期においては】−６℃の大なる温度低下量を
示しており、これが従来法の問題点の一つとなっていた
ことは既に記載のとおりである。

一方、本発明法においては黒鉛電極に通電することによ
り、スラグ層］−６にジュール熱を発生させ、鋳込溶鋼
の温度制御を実施するので、当然のことながら溶鋼温度
の低下はほとんどなく、八Ｔを０〜１５０℃の範囲に温
度制御し最適温度での鋳込みが可能であった。

〔発明の効果〕

上記実施例から明らかな如く、本発明においては、タン
ディツシュに収容したｆｊ鋼表面に厚さ１００ｍｍ以上
のスラグ層を形成するとともに、タンディツシュのシー
ル蓋を貫通して複数の黒鉛電極を設け、その下端部をス
ラグ層中に浸漬して該スラグ層を抵抗加熱する装置を設
けたことにより、タンディツシュ内溶鋼の温度制御が可
能となり、溶鋼温度を常に液相線温度以上Ｏ〜１５０”
Ｃの最適の過熱度に制御する方法をとり得たので、次の
如き効果を挙げることができた。

（イ）　タンディツシュ内温鋼表面−Ｊ二の１１００ｎ
以上のスラグ層の存在によって、タンディツシュ内の雰
囲気が不活性ガス雰囲気でなくとも、また７８ｆｌ中に
Ａｒを吹込まなくともタンディツシュ内溶鋼は完全に大
気から遮断され、〔ｏ〕、（Ｎ）、（Ｉ−Ｉ）のピック
アンプ量がきわめて少い無酸化連続鋳造が可能となった
。

（ロ）　タンディツシュ内の電極加熱装置により、スラ
グ層の抵抗加熱による溶鋼の温度制御が任意に可能とな
り、従って１ｇ込温度をＴ　［、Ｌ　十（ｏ〜１５０℃
）に容易に制御できるので、転炉出鋼温度を過度に高く
する必要がなく、コストの低減が可能となった。

（ハ）　本発明により、従来の如きタンディツシュ内溶
鋼の不活性ガス吹込みによる冷却、溶鋼表面の凝固皮張
り部の落下環の問題が解消され、非金属介在物の減少、
（Ｏ〕、ＣＮ）、［Ｈ）のピックアップ酸の著しい減少
により、高品質鋳片の製造が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無酸化連続鋳造装置を示す断面図
、第２図、第３図は本発明を得る実験におけるスラグ層
の厚みによる電極加熱中の溶鋼中への（Ｎ）ピックアッ
プ盪に及ぼす影響を示す実験を示し、第２図は同実験装
置を示す断面図、第３図は実験結果を示す線図、第４図
は従来の無酸化連続鋳造方法および装置を示す断面図で
ある。 ２・・・取鍋　　　　　　　４・・・溶鋼６・・・ロン
グノズル　　　８・・・タンディツシュ１０・・・タン
ディツシュのシール蓋 ５．１２・・・スライディングノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）取鍋に収容された溶鋼をロングノズルを通じタン
   デイツシユに受鋼し、更に該タンデイツシユの底部に備
   えた浸漬ノズルを介して鋳型に鋳造する溶鋼の連続鋳造
   方法において、前記タンデイツシユに収容された溶鋼表
   面に厚さ１００ｍｍ以上のスラグ層を形成する段階と、
   前記スラグ層に複数の黒鉛電極を浸漬せしめこれに通電
   して前記溶鋼を液相線温度以上０〜１５０℃の範囲に加
   熱保持する段階と、を有して成ることを特徴とする溶鋼
   の無酸化連続鋳造方法。
2. （２）取鍋に収容された溶鋼をロングノズルを通じシー
   ル蓋を有するタンデイツシユに受鋼し、更に該タンデイ
   ツシユの底部に備えた浸漬ノズルを介して鋳型に鋳造す
   る溶鋼の連続鋳造装置において、前記タンデイツシユに
   収容された溶鋼表面に形成された厚さ１００ｍｍ以上の
   スラグ層と、前記タンデイツシユのシール蓋を貫通して
   挿入され下端部を前記スラグ層に浸漬する複数の黒鉛電
   極と、前記黒鉛電極に通電する電源装置と、を有して成
   ることを特徴とする溶鋼の無酸化連続鋳造装置。