JPH0292442A - 溶鋼の連続鋳造におけるノズル詰り防止方法 - 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】 〈産業上の利用分軒〉 本発明はタンディツシュ上ノズルや浸漬ノズル等のノズ
ル詰りを防止できるようにした溶鋼の連続鋳造における
ノズル詰り防止方法に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、タンディツシュから鋳型への鋳込みスタート時に
おけるタンディツシュ上ノズルの詰り、あるいはタンデ
ィツシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ定常鋳込み中に
おける浸漬ノズルの詰り等が生じると連続鋳造を安定し
て行うことができなくなるので、ノズル詰りを防止する
手段が種々従業されている。

まず鋳込スタート時については、タンディツシュからの
溶鋼流量制御にスライディングゲートを用いる場合、鋳
込スタート時における初期の溶鋼温度低下によるノズル
閉塞の防止、非金属介在物の浮上分離などを目的に耐火
物製スタートパイプをセットし溶鋼ヘッドを確保してい
る。

しかし第４図に示すように通常の耐火物製のスタートパ
イプ２ａを用いた場合、溶［５を貯えることができるけ
れども耐火物製スタートパイプ２ａの上端からあふれ出
た溶鋼５上のスラグ４が注入ノズル６、スライディング
ゲート７および浸漬ノズル８を介してモールド３内に流
出し、鋳込初期の鋳片品質を劣化させていた。

これを防止し、溶！４５のみをモールド３内に流出させ
るため、第５図に示すようにストッパＩＯを用いて注入
ノズル６から鋳込スタートする方法および第６図に示す
ように、耐火物を用い矢印方向の浮力により耐火物性パ
イプ２ｂが浮上し溶鋼５が流出するような方法あるいは
特開昭５３−３７１３７号および特開昭５８−１３２３
５８号公報に開示されているように注入ノズル上に設置
した耐火物製等の不溶融の溶鋼流出防止具を必要なタイ
ミングで離脱させる方法が提案されている。

上記ストッパ１０の利用により、タンディツシュ内溶鋼
量を確保してからスタートする方法はストッパｌＯ先端
の溶…等によりストッパｌＯによる閉止は操業上のバラ
ツキがあり、特に使用回数の増加により成功率は橿端に
低下していた。また、前記の方法はいずれも耐火物を使
用するものであるためライニングコストが高いという欠
点があった。

そのため特開昭５４〜１２４８２９号公報に開示されて
いるようにスタートパイプを鋼管として、タンディツシ
ュ内に溶鋼を一旦貯えて注入ノズル側への溶鋼の流出を
防止し、タンディツシュ内の溶鋼が所定レベルに至った
時点でスタートパイプである鋼管を溶融させ、鋳込み開
始を行うことが提案されている。

これだと鉄パイプの酸化による溶鋼２次酸化あるいは鋳
型的溶鋼流出時のタンディツシュ内溶鋼重量のバラツキ
が生じ操業上、品質上安定したスタートが困難であるば
かりでな（タンディツシュ内の溶鋼レベルを更に深くす
るため、鋼管の長さを長く、かつ厚みを厚くし、溶融時
間延長をねらうと第４図に示すものと同じように鋼管の
上端からスラグがあふれ出し、また厚みを薄くするとタ
ンディツシュ内に溶鋼を十分貯えない内に鋼管が溶融し
てしまい信頬性が乏しいという問題点があった。

またスタート時にスライディングノズルの上プレートか
ら大流ｆｆ１（例えば１００ｆｆｉ／分）のＡｒガスを
流しておくスライディングノズル全閉によるスタート法
があるが、この方法であると定常鋳込み中における少流
量のＡ「ガスコントロールが難しくなり、スライディン
グノズルの摺動面近傍での溶鋼凝固による皮張りが発生
し易いという問題点があった。

また、アルミキルド鋼を連続鋳造すると定常鋳込中に浸
漬ノズルの内壁に１．Ｏ，系の酸化物が付着し詰りを生
じ、このまま鋳造を続けると浸漬ノズルが閉塞し、タン
ディツシュからモールドへの溶鋼の供給が不可能となり
、鋳造を中止せざるを得ないという問題があった。

これらのアルミキルド鋼のノズル閉塞防止のため、従来
、次の如き対策がとられている。

（Ａ）ノズル内に不活性ガスを吹込む。

（Ｂ）取鍋内にＣａを添加する。

（特開昭５８−１５４４４７号公報参照）（Ｃ）Ｃａ粒
またはＣａ粉を取鍋からタンディツシュの注入孔に添加
する。

（Ｄ）Ｃａ合金をワイヤーで取鍋からタンディツシュへ
の注入孔に添加する。

（特開昭６１−１４５７号公報参照） これらの対策において、（Ａ）法はノズル内に吹込まれ
た不活性ガスがモールド内に侵入し、凝固シェルに捕捉
され鋳片のブローホール欠陥として鋳片に残存する問題
があるばかりでな（、ノズル内にガスを吹込むものは吹
込みガス量をコントロールすることにより偶発的にノズ
ル内付着へ２８０、が剥離することがあるが、このＡｌ
ｔｏｓが鋳型内に持ち込まれて介在物欠陥の原因になり
かねない。

ＣＢ）法はＣａ添加時の取鍋内溶鋼温度の低下およびＣ
ａ歩留が低く、大量のＣａ添加を必要とすることから処
理コストが高いという問題がある。

更にノズル詰り防止のため鋼中のＣａ　６度は２０〜５
ｏｐｐ−程度が必要であり、Ｃａコストが高いのに加え
て鋼材中のＣａ鋼材のさび発生に悪影響する問題がある
。

（Ｃ）法および（Ｄ）法は（Ｂ）法に比してＣａ添加の
ために取鍋内のｍ＠温度低下の問題はない上、Ｃａ歩留
も高いことからコストも安価であるが、ノズル詰りを防
止するため鋼中のＣａ１ｆとして２０〜５０ＰＰｍが必
要であり、（Ｂ）法と同様に鋼材品質への悪影響が問題
になる場合がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、鋳込
みスタート時は勿論のこと定常鋳込中におけるノズル詰
りを防止することによって連続鋳造操業の安定化および
鋳片品質を向上できる溶鋼の連続鋳造におけるノズル詰
り防止方法を提供することにある。

く課題を解決するための手段および作用〉本発明の要旨
とするところは次の如くである。すなわち、タンディツ
シュ内の溶鋼をタンディツシュノズルの下部に設けたス
ライディングノズルを開閉制御して鋳型に連１１Ｅ鋳造
するに際し、上記タンディツシュノズルの直上にワイヤ
フィーダ用孔およびガス吹込み用孔を有する耐火物製ロ
ッドを昇降自在に配設し、上記スライディングノズルを
閉として上記の取鍋からタンディツシュ内に溶鋼注入を
開始して一旦貯留し、上記溶鋼の貯留量が鋳込み開始レ
ベルに達する直前の段階までに上記耐火物製ロッドを下
降して溶鋼中に漫清し上記ガス吹込口から不活性ガスを
吹込みつつ上記ワイヤフィーダ用孔からＣａ含有合金ワ
イヤを供給して上記タンディツシュノズル近傍の溶鋼を
昇温し、溶鋼の貯留量が鋳込み開始レベルに達した段階
で上記スライディングノズルを開として鋳込みを開始す
ると共に上記耐火物製ロッドを上昇して溶鋼面上に退避
させて定常鋳込みにより連続鋳造することを特徴とする
連続鋳造におけるノズル詰り防止方法である。

引続き定常鋳込み連続鋳造段階におけるスライディング
ノズルの開度変化によりノズル詰りが検出された時点で
待機している耐火物製ロッドを下降してタンディツシュ
内のｔ￥１１ｉｌ中に浸漬し、ワイヤフィーダ用孔から
Ｃａ含有合金ワイヤを供給してノズル内付着物を低融点
化することによりノズル詰りを解消するものである。

また、タンディツシュに溶鋼を注入する取鍋交換段階で
は耐火物製ロッドを下降してタンディツシュ内の溶鋼中
に浸漬し、ワイヤフィーダ用孔からＣａ含有合金ワイヤ
を供給して、タンディツシュ内の溶鋼を昇温することに
よってノズル詰りを防止する。

さらには、連続鋳造の鋳込み終了段階では耐火物ロッド
を下降してタンディツシュ内の溶鋼中に浸漬し、上記タ
ンディツシュ内？８鋼上のスラグが溶鋼レベルの低下に
伴って鋳型に混入するのを防止するようにするのが好ま
しい。

本発明法で使用する装置を第１図により説明する。取鍋
１２からの溶鋼５は注入管１６を経てタンディツシュｌ
に注入され、次にタンディツシュｌから上ノズル６、ス
ライディングノズル７および浸漬ノズル８を経て鋳型３
に鋳込まれ鋳片９が形成される。なお４は溶鋼５上のス
ラグである。

タンディツシュ１の上ノズルの直上には昇降装置（図示
路）によって任意の高さ位置で停止可能に昇降される耐
火物製ロッド１１が配設されている。

この耐火物製ロッド１１の中央部にはパイプを埋設して
形成したワイヤフィーダ用孔１３が設けてあり、また当
該ワイヤフィーダ用孔１３の周囲にはパイプを埋設して
形成した複数個のガス吹込み用孔１４が設けである。そ
してワイヤフィーダ用孔１３を通してＣａ含有合金ワイ
ヤ１５を供給すると共に適宜ガス吹込み用孔１４から不
活性ガスを吹込むことができるようになっている。

次に本発明の操作手順について説明する。まず上記の装
置により連続鋳造を開始するに先立って、スライディン
グノズル７を閉としておき、取＄Ａ１２から注入管１６
を経てタンディツシュ１内に溶ｊｌｉ１５の注入を開始
して一旦貯留する。

タンディツシュｌ内の溶鋼貯留量が鋳込み開始レベルに
達する直前までの段階で、耐火物製ロッド１１を下降し
て溶ｊＩ２Ｉ５中に浸漬し、耐火物製ロッド１１の先端
をクンディッシヱ上ノズル６の直上近傍の５点レベルに
停止させガス吹込み用孔１４から不活性ガスを１０〜１
５Ｉ！、／分程度吹込んでおき、耐火物製ロッド１１の
ワイヤフィーダ用孔１３からワイヤフィーダ装置（図示
路）によってＣａ含有合金ワイヤ１５を供給する。

ガス吹込み用孔Ｉ４から吹込まれる不活性ガスは上ノズ
ル６近傍の溶Ｍ５を攪拌するので上ノズル６内の溶鋼５
は強固な凝固シェルの発生が防止され、さらにワイヤフ
ィーダ用孔１３から上ノズル６近傍に供給されるＣａ含
有合金１５の発熱作用により溶１ｉ１５を昇温して溶鋼
凝固部を積極的に溶解すると共に吹込まれる不活性ガス
による介在物の浮上を促進し、介在物を溶鋼５上に存在
するスラグ４に吸着させる。なおＣａ含有合金ワイヤと
してはＣａ−３ｉ合金あるいはＣａ−Ｆｅ合金等が好適
である。

その後、タンディツシュｌ内の溶鋼５が鋳込心開始すべ
きレベルに達した段階でスライディングノズル７を所定
の開度まで開けて、タンディツシュ１内の溶鋼５を上ノ
ズル６、浸漬ノズル８を通して鋳型３への鋳込みを開始
し、定常鋳込みにより連続鋳造する。

それと共にワイヤフィーダ用孔１３からのＣａ含有合金
ワイヤ１５の供給およびガス吹込み用孔１４からの不活
性ガス吹込みを停止し、耐火物製ロッド１１を上昇して
溶ｗ４５の上方に待機させる。

定常鋳込み中においてスライディングノズル７の開度は
開度計によって検知しつつ自動鋳造されるが上ノズル６
あるいは浸漬ノズル８等にＡｌ２Ｏ、が付着して溶鋼流
量が低下する傾向になったらスライディングノズル７の
開度を大きくして溶鋼流量を確保することになる。

この時のスライディングノズル７の開度変化がノズル詰
りを示す規定開度以上になったら待機状態にある耐火物
製ロッド１１を下降して溶鋼５の深さ０点レベルまで浸
漬させワイヤフィーダ用孔１１からＣａ含有合金ワイヤ
１５を供給しノズル内付着／１．０．をＣａ０−Ａｌ、
Ｏ，に形態制御させて低融点化して浮上分離を図る。こ
の場合、必要に応じガス吹込み用孔１４から不活性ガス
を吹込んでＡ１□０．の浮上促進することもできる。ノ
ズル内の付着Ａｆ、Ｏ，が分離除去されたらスライディ
ング７を所定の９８度に調整させると共に耐火物製ロッ
ド１１を上昇して再び溶鋼５の上方に待機される。定常
鋳込み中においては前述の操作をノズル詰りの都度繰り
返して行う。

タンディツシュｌ内に注入している取鍋１２内の溶鋼５
が注入を終了したら、溶鋼を収納した次の取鍋に切替え
て溶ｗ４５の注入を継続するが、この取鍋５の切替段階
においてもノズル詰りが生じ易いので同様にして、待機
状態にある耐火物製ロッド１１を下降しｔ’ｊｊ　ｔＡ
　５中の比較的浅い８点レベルに浸漬してワイヤフィー
ダ用孔１３からＣａ含有合金ワイヤを溶鋼５の昇温を図
る。取鍋の切替が終了したら耐火物製ロッド１１を上昇
待機させ、切替えた取鍋５からタンデイシュ１内へ溶鋼
を注入し、引続き定常鋳込みによる連続鋳造を行う。

取鍋１２からタンデイシュｌへの溶鋼注入終了後は、タ
ンデイシュｌ内の溶鋼５はその場面レベルが次第に低下
するためスラグ４が溶ｊｌ１５に巻込まれる危険性があ
り、これが鋳片９の品質に悪影響を及ぼすことになる。

そこで鋳込終了段階で溶鋼５の湯面下の比較的浅い８点
レベルまで耐火物製ロッド１１を浸漬して上ノズル６上
の溶鋼に生じる渦流ヘスラグ４が巻込まれ溶鋼５と共に
鋳型３中に混入するのを防止しつつ鋳造を行い、一連の
連続鋳造作業を終了する。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

スラブ連鋳機において、第１図に示す装置により連続鋳
造をおこなった。耐火物製ロッド１１の外径は２００　
ｔｍφとし、その内部中央に埋設した内径１０■φの鋼
製パイプ製のワイヤフィーダ孔１３を設け、その周囲に
内径ｌ■φの鋼製パイプ製のガス吹込用孔１４を４個設
けた。

なお第１図における耐火物製ロッド１１の下降位置レベ
ルについては、５点レベルはタンディツシュｌの底面か
ら５０ｍｍ、　８点レベルは３００　ｍａ、　ｃ点しベ
ルは２００　ｗｍとした。

耐火物製ロッド１１の先端からのガス吹込み量はＡｒガ
ス３０１７分とし供給ワイヤとしてはＣａ　−３ｉ合金
ワイヤ８ｍｍφを使用し、その供給速度は０．１〜３ｍ
／秒とした。

鋳込みスタート時においてはスライディングノズル７を
閉にしたまま取鍋１２からタンデイシュ１内に溶１１５
を２０を温めてからタンディツシュ１から鋳型３への鋳
込みをスタートさせた。この時、スライディングノズル
から２０１／分の不活性ガスを吹込むと共に溶鋼５が２
０を溜まる直前の時点までに耐火物製ロッドを５点レベ
ルまで下降させ、ガス吹込用孔１４から３０１／分のＡ
ｒガスを流しておき上ノ、スル６内での凝固シェルの発
生を防止すると共に溶鋼５中の介在物の浮上促進を図っ
た。

そしてタンディツシュ１内に溶鋼５が２ＯＬ溜まる直前
に耐火物製ロッド１１のワイヤフィーダ用孔１３の先端
よりＣａ　−３ｉ　ワイヤ１５を１ｍ／秒で２秒間供給
した後、スライディングノズル７を規定開度（７０％）
まで開にして鋳型３内へ溶鋼を流入させ、定常鋳込みに
よる連続鋳造を行った。

定常鋳込み段階でノズル詰りが発生し、スライディング
ノズル７の開度が規定開度（７０％）から＋５ｍ！ａ大
きくなった時点で耐火物製ロッド１１を０点レベルまで
浸漬させＣａ−３ｉ合金ワイヤ１５を１ｍ／秒で２秒間
間欠フィード（２秒フィード、１０秒停止）を３回繰り
返すことによりノズル内のＡＩＬｔＯｓの剥離を図った
のち耐火物製ロッド１１を上昇待機させた。その結果ノ
ズル詰りが解消されスライディングノズル７の開度は規
定開度（７０％）に回復した。

そして取鍋１２からタンディツシュ１への溶鋼注入が完
了した鋳込終了段階で、耐火物製ロッド１１を８点レベ
ルまで浸漬させた状態でタンディツシュ１内の溶鋼５を
鋳型３に鋳込んだ。

なお取鍋切替を行う場合には、耐火物製ロッド１１を８
点レベルまで浸漬しワイヤフィーダ用孔１３かあＣａ−
３ｉ合金ワイヤを供給して溶鋼の昇降を図るのは勿論で
ある。

第２図は、本発明法と従来法の１タンデイツシユｌノズ
ルでの最大連り数を示したものであり、本発明によれば
ノズル詰りが低減し、１ノズルでの最大連々数が４チヤ
ージから８チヤージまで上昇させることができた。

第３図は定常鋳込段階およびノズル詰りあるいは取替切
替等の非定常段階における鋳片の介在物性欠陥発生指数
を本発明法と従来法について比較して示したものであり
、定常部は勿論であるが非定常部での介在物性欠陥発生
指数を大幅に低下させることができた。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば鋳込みスタート時の
スライディングノズル全開によるスタートを安定して行
うことが可能となり鋳片ボトム部の介在物欠陥を激減さ
せることができる。

またノズル詰りを容易に解消あるいは予防することがで
きるので連続鋳造をトラブルなく行うことができ最大連
々数を倍増できるばかりでなく欠陥のない品質の良好な
鋳片を安定して連続鋳造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法で使用する連続鋳造装置の断面図、第
２図は１タンデイツシユｌノズルでの最大連々数を本発
明と従来法について示すグラフ、第３図は本発明法と従
来法の介在物欠陥発生指数を定常部および非定常部につ
いて示すグラフ、第４図は従来のスタートパイプを使用
する連続鋳造装置の断面図、第５図は従来のストッパを
使用する連続鋳造装置の断面図、第６図は浮上型耐火物
性パイプを使用する連続鋳造装置の断面図である。 １４−・−ガス吹込用孔、 １５・・・Ｃａ含有合金ワイヤ、 １６・−・注入管。 １−・・タンディツシュ、　　３・・・・鋳型、４・−
・スラグ、　　　　　　５−・−・溶鋼、６−・−上ノ
ズル、 ７−・・スライディングノズル、 ８・・−浸漬ノズル、　　　９・・・鋳片、１１・−・
耐火物製ロッド、　１２−・−取鍋、１３・−・ワイヤ
フィーダ用孔、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、取鍋からタンディッシュに注入した溶鋼をタンディ
   ッシュノズルの下部に設けたスライディングノズルを開
   閉制御して鋳型に連続鋳造するに際し、上記タンディッ
   シュノズルの直上にワイヤフィーダ用孔およびガス吹込
   用孔を有する耐火物製ロッドを昇降自在に配設し、上記
   スライディングノズルを閉として上記の取鍋からタンデ
   ィッシュ内に溶鋼の注入を開始して一旦貯留し、上記溶
   鋼の貯留量が鋳込開始レベルに達する直前の段階までに
   上記耐火物製ロッドを下降して溶鋼中に浸漬し上記ガス
   吹込み口から不活性ガスを吹込みつつ上記ワイヤフィー
   ダ用孔からＣａ含有合金ワイヤを供給して上記タンディ
   ッシュノズル近傍の溶鋼を昇温して溶鋼凝固部を溶解し
   、溶鋼の貯留量が鋳込み開始レベルに達した段階で上記
   スライディングノズルを開として鋳込みを開始する一方
   、上記耐火物製ロッドを上昇して溶鋼面上に待機させた
   状態で定常鋳込みにより連続鋳造することを特徴とする
   溶鋼の連続鋳造におけるノズル詰り防止方法。 ２、定常鋳込み連続鋳造段階におけるスライディングノ
   ズルの開度変化によりノズル詰りが検出された時点で、
   待機している耐火物製ロッドを下降してタンディッシュ
   内の溶鋼中に浸漬し、ワイヤフィーダ用孔からＣａ含有
   合金ワイヤを供給してノズル内付着物を低融点化するこ
   とによりノズル詰りを解消する請求項１記載の方法。 ３、タンディッシュに溶鋼を注入する取鍋切替段階で耐
   火物製ロッドを下降してタンディッシュ内の溶鋼中に浸
   漬しワイヤフィーダ用孔からＣａ含有合金ワイヤを供給
   してタンディッシュ内の溶鋼を昇温する請求項１記載の
   方法。 ４、連続鋳造の鋳込み終了段階で耐火物ロッドを下降し
   てタンディッシュ内の溶鋼中に浸漬し、上記タンディッ
   シュ内溶鋼上のスラグが溶鋼レベルの低下に伴って鋳型
   に混入するのを防止する請求項１記載の方法。