JPH0255648A - 溶鋼中の非金属介在物の除去方法 - 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〉 本発明は連続鋳造のタンディツシュ内溶鋼中の非金属介
在物、特に微細なアルミナ介在物を効率よく浮上分離除
去する方法に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に鋼の鋳造法には溶鋼を取鍋から直接鉄製の鋳型へ
鋳込む造塊法とタンディツシュと称する中間鍋を経て水
冷の銅製鋳型に連続的に鋳込む連続鋳造法がある。前者
の方法の場合、溶鋼中に懸濁する非金属介在物は全量が
鋳型内へ鋳込まれ一部は鋳型内で浮上するが大半が溶鋼
中に不純物として残る。一方、後者の方法の場合、溶鋼
中に懸濁する非金属介在物の一部はタンディツシュ内で
浮上するが大部分は鋳型内の溶鋼中に持込まれる。

これら鋳型内の溶鋼中に持込まれた非金属介在物は一部
分が鋳型内でも浮上分離するが凝固時のシェルに捕捉さ
れるものが多く、これらの非金属介在物が製品鋼の表面
欠陥あるいは内部欠陥の大きな原因となり、歩出りの低
下と高級鋼の製造を相客する大きな問題となっている。

特に、今日−船釣に行われている連続鋳造法においては
タンディツシュの堰の通過口を小さくする方法あるいは
複数の通過口を設ける方法、さらにはタンディツシュの
底部より不活性ガスを吹込む方法などで非金属介在物を
低減あるいは浮上分離させる方法がとられているのが現
状である。

例えば特開昭５８−５８９６５号公報には、タンディツ
シュにおいてタンディツシュ底部より不活性ガスを吹込
みつつ電磁撹拌によって非金属介在物を凝集させ浮上分
離させる方法が開示されている。

また特開昭６０−２４４４５３号公報には、タンディツ
シュ内の溶鋼注入ノズルの上部に円筒の周壁を設置し、
不活性ガスを吹込みつつ回転子で攪拌させ気泡を微細化
させて非金属介在物を浮上分離させる方法が開示されて
いる。

いずれの方法もクンデイツシュ内でかなりの非金属介在
物が分離除去されるが製品の表面および内部欠陥となる
可能性のある非金属介在物を完全にゼロにすることはで
きない、すなわちクンデイツシュ内の堰の通過口を通過
する微細でしかも浮上しにくい微小介在物（１００μ以
下程度）がタンディツシュ堰を通過した後、注入ノズル
付近あるいは鋳型内で肥大成長して有害な大きさ（１０
０μ以上）になりそれらが鋳型内で凝固シェルに捕捉さ
れる恐れが大となるものと推測される。

従って製品欠陥となるような非金属介在物を含まない清
浄鋼を製造するためにはタンディツシュ内の堰口部を通
過する際に溶鋼中の微小介在物を確実に浮上分離除去さ
せることが重要である。

一方、不活性ガス吹込み技術に対して、特公昭５４−４
２３４５号公報にはタンディツシュ内の溶鋼に機械的、
超音波式、電磁式の一方式あるいはこれらの組合せによ
り振動を与え非金属介在物を浮上させる方法が開示され
ている。

しかし、この方法は、特に超音波を印加する場合タンデ
ィツシュ側壁内のほぼ全面に沿って埋込まれた超音波振
動子を利用しているので、タンディツシュ側壁れんがの
剥離や消耗が大きく、現実的ではなかった。

また本発明者らは、特許願昭和６２年第２１０４１１号
で、タンディツシュストッパ−に超音波振動を印加して
ストッパーヘッド及び浸漬ノズルへの非金属介在物の付
着を防止する方法を提案している。

しかしこの方法においては、ストッパーへンド及び浸漬
ノズルへの非金属介在物の付着はなくなり、浸漬ノズル
の挟窄や閉塞は防止できるが、溶鋼中の非金属介在物の
除去の点は不十分であった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、溶鋼中の微小非金属介在物特にアルミ
ナ（ΔＩｔ（ｈ＞系介在物をタンディツシュ内で効率的
に除去する方法を提案するものである。

〈課題を解決するのための手段〉 本発明者らは上述したように従来法における問題点を解
決するためタンディツシュ内溶鋼中の非金属介在物を除
去する方法において種々のモデル実験を行った。

通常行われている静ガス吹込みの場合はガス気泡が浮上
途中で合体し、より大きなガス気泡となるため場面を乱
しそのために裸湯となり溶鋼を汚染してしまう。さらに
湯面上にある浮上した介在物あるいはタンディツシュフ
ラックスなどを巻き込み、かえって溶鋼を汚染してしま
う。また場面を乱さないために静ガス量を小さくすると
溶鋼中介在物の凝集効果がな（なり、介在物の浮上分離
効果が全く期待できないことが判った。

一方超音波振動の利用についても種々検討したところ、
超音波振動は溶鋼中に微細な真空気泡（キャビテーシヨ
ン）を発生させ、これにより微細介在物を凝集させて浮
上分離する作用が、計ガス等の吹込みによるガス気泡に
よるものより非常に大きいこと、さらにガス気泡のよう
に場面を乱すことによる溶鋼の汚染あるいは介在物等の
巻込も全くないことの知見に基づき本発明に至った。

すなわち、本発明は連続鋳造のタンディツシュ内溶鋼に
超音波を印加して非金属介在物を除去する方法において
、タンディツシュの受湯側と排出側の間に溶鋼の通過口
を下部に有する堰を設け、該通過口に流入する直前の溶
鋼にほぼ上方より超音波を印加することを特徴とする溶
鋼中の非金属介在物の除去方法である。

く作　用〉 まず図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は連続鋳造機において本発明を適用するタンディ
ツシュ堰付近の構造を示す概略断面図である。

タンディツシュ１には超音波発振ｍ１からの信号を受け
た電歪振動子６が課電されて超音波振動し、伝達ホーン
５を保護する煉瓦４内部のホーン５を介してタンディツ
シュ堰部２の下部の溶鋼通過口３を通過する直前の上流
側の溶鋼中に連続的に超音波振動を印加できるように取
付けである。

超音波振動は縦波であるのでタンディツシュ底部では超
音波振動の縦波がそのまま伝達される。

本発明では堰の通過口３に溶鋼が流入する直前に超音波
を印加しているので、溶鋼が通過口３で限定された区間
を通る間に、効果的に介在物の合体浮上が促進されると
考えられる。

なお超音波振動の伝達する好ましい方向は、通過口３に
沿って、第４図のへの位置に示すように斜上方からほぼ
θ＝５０°で印加したときである。

因みに第２図に上部及び斜上部より印加したとき、及び
全く印加しなかったときの介在物の浮上量指数を示す。

なおりンディッシュ底部および横方向からの超音波振動
を印加する場合にはタンディツシュ下部および側面の煉
瓦を超音波振動によって破損する問題が生じるので好ま
しくない。

また本発明法において、超音波振動は強いほど介在物の
浮上分離に効果があるがその反面印加ホーンに張付けた
煉瓦あるいは目地部の脱落、破損などが生じる０本発明
者らの実験によると第３図に示すように振幅は４０μで
十分な微細介在物等の浮上分離効果が得られた。

〈実施例〉 次に実施例、比較例に基づいて本発明をさらに具体的に
説明する。

第４図に示すタンディツシュのＡ１．＾、、　　Ｂ、　
　Ｃ夫りの位置に超音波伝達ホーンを設置、夫々下記の
同じ条件の超音波を印加し、鋳造開始から終了まで２チ
ヤージ鋳造する間の鋳片表面及び内部の欠陥を比較測定
した結果を第５図に示す。この図に示すように超音波振
動を堰の通過口直前の溶鋼に添加することにより極めて
効率的に介在物の低減が達成されていることがわかる。

超音波印加条件は、出力周波数　１５±２に１１ｚ。

振幅　４０μである。

但しθは４０°および９０’である。

〈発明の効果〉 タンディツシュの堰を通過する直前の上流側の溶鋼に超
音波振動を付与することによって製品鋼の表面欠陥およ
び内部欠陥を低減でき、高級鋼の低コストで安定した製
造が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したタンディツシュ頭部付近の構
造を示す概略断面図、第２図は超音波振動の伝達する方
向と介在物浮上量との関係を示すグラフ、第３図は超音
波振動の強さと介在物浮上指数との関係を示すグラフ、
第４図は実施例と比較例の超音波伝達ホーンの位置を示
す説明図、第５図はその結果である。 第１図 第２図 ・・・タンディツシュ、２・・・堰、 ・・・堰の溶鋼通過口、４・・・耐火煉瓦、・・・超音
波伝達ホーン、 ・・・電歪振動子、　　７・・・超音波発振機、・・・
注入管、　　　　　９・・・イマージジンノズル。 特許出願人　　　　　川崎製鉄株式会社第 図 振 幅（μ） 第 図 第 図 へ皿 し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続鋳造のタンディッシュ内溶鋼に超音波を印加して非
   金属介在物を除去する方法において、タンディッシュの
   受湯側と排出側の間に溶鋼の通過口を下部に有する堰を
   設け、該通過口に流入する直前の溶鋼にほぼ上方より超
   音波を印加することを特徴とする溶鋼中の非金属介在物
   の除去方法。