JPH0255649A - 介在物の浮上促進法 - 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］ 本発明は溶融金属中の介在物の浮上促進法に関する。

［従来の技術］ 鋼の製造に一般に広く実用化されている連続鋳造法にお
けるタンデイシュのごとく、一端に給湯しつつ他端で排
出口を介して注湯して凝固させるプロセスを構成する溶
融金属が連続的に流通する溶融金属容器において、溶融
金属中の介在物の浮上分離をさらに徹底することは、製
品の品質レベルを決める重要な技術課題である。

このため例えば鋼の製造技術においては、タンデイシュ
内に各種形状の堰を設置し、溶鋼の流れのパターンを変
化させることにより、介在物の浮上分離を促進する方法
が数多く提案されている。

さらには特開昭５７−１５４３５７号公報の如く、タン
デイシュの底面の一部に微細な気泡を形成するための多
孔質耐火物ブロックをセットして、あるいは特開昭８２
−４５４６４号公報のごとく、耐火物でコーティングし
た羽根車の回転で、吹込まれたガスを微細な気泡に分割
し、多数の微細な気泡を溶鋼中に懸濁できるような特殊
な回転ノズルをセットして、これらの気泡により、介在
物の捕捉・浮上促進をすることにより、鋼の一層の清浄
化を目的とした方法が提案されている。

この内回転ノズル法は相当の清浄化効果が認められるも
のの、鋼のように融点が高い溶融金属の処理に適用する
に当っては、耐火物の選定、熱歪等による回転機構の円
滑運転の困難さ、タンデイシュに着脱が必要である等の
作業性の悪さ等に加え、コスト的にも高く、鋼の製造分
野では、広く実用化されるにいたっていない。

さらにタンデイシュ底面にセットした多孔性耐火物を介
して、微細気泡を形成する方法に関しては、微細気泡と
溶鋼との接触効率を向上することが清浄化効果を向上す
るポイントであるが、従来の提案にはその詳細が提案さ
れていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は微細気泡による介在物浮上促進効果を安定して
高める実用的な技術の提供を目的とした介在物の浮上促
進法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は微細気泡と溶融金属との接触を促進し、十分な
浮上分離効果を発揮するべく、微細気泡の発生領域近傍
の溶融金属容器の諸元を最適化することにより目的を達
成したものである。

即ち溶融金属容器の底面幅のはゾ全幅に、微細気泡形成
用の多孔質耐火物を埋設するとともに、溶融金属浴の全
体を、微細気泡と十分に接触混合せしめるものである。

現在一般に溶融金属容器のライニングの更新の際の都合
より、容器が上拡りの形状になっているが、この上拡り
の角度を、気泡の拡りに合せてＩＯ″以下に制約する。

この理由は上昇気泡に全て溶融金属を暴露させて、混在
介在物をもれなく除去することにある。

さらに、微細気泡帯を通過する溶融金属の流速を出来る
限り小さくするために、微細気泡発生域の上流側にオー
バーフロー堰を、下流側にトンネル型堰をセットし、さ
らに気泡と溶融金属の十分な接触を達成するため、微細
気泡発生帯の長さ（Ｌ）を十分に確保することが極めて
重要であることを見出した。

さらに微細気泡とともに浮上分離した介在物を捕捉し、
再び溶融金属中に循環しないように、上面に例えばＣａ
ｂ−ＣａＦ２系、ＣａＯ−ＣａＯ−８ｉＯ２−Ａ系等の
介在物を吸収する合成フラックスを添加することが望ま
しい。

また溶融金属容器使用後の残留溶融金属の処理等を容易
にするため、例えばオーバーフロー堰の底部端に残留溶
融金属の流出用小孔を設けることも有用である。

以下に第１図、第２図にもとづき本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明を鋼の連続鋳造においてタンデイツシュ
内での介在物の浮上促進に用いたもので、１ストランド
の連鋳機での適用例である。

図の１は溶鋼をみたした取鍋、溶鋼は断気注入用のロン
グノズル２を介してタンデイシュ３に導かれる。タンデ
イシュ３の底面の一部に、気孔径５０μ以下の多孔質耐
火物ブロック４が、溶鋼の鋳造速度Ｗ　　ｔ／分に見合
って、以下に規定する長さし以上に埋設される。

耐火物ブロック４からはガス導管７を介して多孔質耐火
物ブロック面１００ｃｄ当り０．５〜５ＮＩ）／分の不
活性ガスを吹込むことにより、微細なガス気泡を形成し
、効果的に溶鋼中の介在物を捕捉し浮上分離させる。効
率を上げるには上記要件を満した気泡径を２關内外で出
来るだけ小さくすることが重要である。

また溶鋼と気泡の接触を効率よ〈実施するためには、多
孔性耐火物ブロック（幅−Ｗ、長さ−Ｌ）の上面での溶
鋼の流れが、溶鋼流路の全断面を出来るだけ均一に流れ
、この部分での流速を出来るだけ小さくし、気泡と溶鋼
の接触時間を長くする。

つまり溶鋼が多孔性耐火物ブロックＬの上に滞溜する時
間を出来るだけ長くすることが重要であリ、このために
多孔性耐火物ブロック４の上流側に、２より流下した溶
鋼の内タンデイシュ底面に沿って速い流れ１４を阻止す
るべく、オーバーフロータイプの堰５を設ける。

又、下流側にはトンネルタイプの堰６を設けることによ
り、耐火物ブロック４上の流れを出来るだけ一様にする
ことが望ましい。

第２図は第１図のタンデイシュ３のＡ　−Ａ’断面を示
す。

従来タンデイシュは、ライニングの補修のやり易さのた
めに上方に大きく拡がった形状が一般に採用されており
、θ１．θ２のいずれもあるいはいずれかが、１５°以
上と大きな角度を有するのが一般的であった。

しかるに、本発明で微細気泡と溶鋼を十分に接触させる
ためには、この拡り角θ１．θ２をともに気泡の拡り角
とはゾ等しく設定することが重要である。

即ち従来のごとく大きな角度にしていると、気泡と全く
接触することなく素通りする溶鋼の比率が大きくなり、
平均的な清浄化効果が大幅に低下する。

これによりθ１．θ２をともに１０″内外に設定すべき
ことを見出した。

さらに気泡と溶鋼の接触時間を十分に確保するために、
溶鋼の鋳造速度Ｗ　　ｔ／分とタンデイシュ３の溶鋼流
路（弁〔（Ｗ１＋Ｗ２）／２〕ＸＨＣｌｌ１１　より、
多孔質耐火物ブロック４の上部での、溶鋼の平均流速Ｖ
Ａ　　（ｃｍ／分）−ＷＳＸＩＯ／（［（Ｗｌ　＋　Ｗ
２　）　／　２）　Ｘ　Ｈｘ　７１より決まる滞溜時間
弁−Ｌ／ＶＡが、１分以上になるようにＬの長さを決め
ることにより、微細な不活性ガス気泡により、溶鋼中の
介在物を捕捉し、浮上分離を大幅に促進することが可能
になった。

浮上面に浮上した介在物を捕捉し再び、流れにより溶鋼
中に巻き込まれないようにするため、溶鋼上面にはＣａ
　Ｏ−Ｃａ　Ｆ　２系あるいはＣａＯ−５ｔＯ−ｐ、Ｉ
）２０３系等の合成フラックス８を浮べ、浮上した介在
物を吸収同化することが一層効果を高めることが出来る
。

この際タンデイシュ内の溶鋼面と、タンデイツシュの蓋
１５の間の空間はアルゴン等の不活性ガスを導入する方
が、より清浄な鋼を製造する目的にかなっていることは
論をまたない。

［実　施　例］ 従来法ではタンデイシュのＡ−Ａ’断面の形状が大きく
上部りでθ１．θ２が大きい角度であると同時に、多孔
性耐火物の上部にトンネル型の堰を設けていたため、溶
鋼の有効流路断面積が小さくなり、このため溶鋼の流速
が大きくなり、滞溜時間が短かくなっていた。

これに対し本発明では、θ１．θ２を気泡の拡り角より
小さくすることにより、また第１図のごとく多孔性耐火
物ブロックセット領域の上流側にオーバーフロー型の堰
を、下流側にトンネル型の堰を設けることにより、溶鋼
の流速を小さくし、微細気泡が発生される耐火物ブロッ
クの上の滞溜時間Ｔを大きくすることが可能になった。

これらの条件をこの際の介在物の平均浮上分離率ととも
に表１に示した。

本発明の条件で浮上分離率が大幅に向上することを確認
した。このように清浄な鋼を製造する上で、本発明は非
常に有効であることが確認できた。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明の介在物の浮上方法を用いるこ
とにより、安定且つ確実に溶融金属中の介在物を除去し
、高清浄鋼の溶製が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を鋼の連続鋳造に適用した時の概要説明
図、第２図は第１図に示したタンデイシュのＡ−Ａ’横
断面図である。 １：取　鍋　　　　　　　２：ノズル ３：タンデイシュ ４：多孔質耐火物ブロック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶融金属容器の底面全幅に通気性耐火ブロックを埋設し
   、且つ該溶融金属容器の内側壁を拡り角１０°以下に上
   方向に立設し、該通気性耐火物ブロックの上流側にオー
   バーフロー堰を、一方下流側にトンネル堰を設けるとと
   もに、該通気性耐火ブロックの長さ（Ｌ）と平均溶鋼流
   速ＶＡとをＬ／ＶＡ≧１．０分としたことを特徴とする
   介在物の浮上促進法。但し、 ＶＡ＝Ｗ＿ｓ×１０＾６／ ｛〔（Ｗ＿１＋Ｗ＿２）／２〕×Ｈ×７｝ Ｗ＿ｓ・・・鋳造速度（ｇ／分） Ｗ＿１・・・容器の最大内幅 Ｗ＿２・・・容器の最小内幅 Ｈ・・・容器の有効高さ ７・・・鋼の比重