JPH03180256A - 連続鋳造における鋳込みスタート方法 - 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、鋼の連ａ鋳造におけるタンディツシュから鋳
型への鋳込みスタート方法に関する。

従来の技術 連続鋳造におけるタンディツシュ（以下、ＴＤと略記、
）から鋳型への鋳込み方法には、大別してストッパーノ
ズルによる方法とスライディングノズルによる方法とが
ある。従来、鋳造作業の自動化に関しては、前記ＴＤノ
ズルと鋳型内湯面レベル計による注入流量制御が行われ
ているものの、これは定常注入作業の自動化が殆どであ
る。

取鍋からＴＤへ注入された溶鋼を鋳型へ注入開始する鋳
込みスタート作業については、要員省力化やボトム鋳片
の品質向上等の面から自動化ニーズが大きいにも拘らず
、オペレーターによる手動作業で行われるのが一般的で
あった。この理由は、鋳型内下部から上部にかけて広範
囲に測定可能な湯面レベル計の開発、或は鋳込みスター
ト制御システムの開発の遅れによるものと考えられる。

最近、自動鋳込みスタート（以下、オートスタートと称
す、）について幾つか報告されている。

例えば、特開昭５８−８４８５２では、鋳型内湯面上昇
速度を演算し、引抜速度を加速パターンにより立ち上げ
るオートスタート法が述べられている。また、特開昭８
１−２７３２４８には、複数ストランドの鋳型に複数の
湯面検知センサーを設けて湯面上昇速度を演算し、安定
してオートスタート制御を行う方法が述べられている。

更に、特開昭８１−２１９４５７には、出湯口閉鎖装置
を特定条件で絞り注湯を行うことにより、流路断面の閉
塞を防止する方法が述べられている。

上記いずれの方法も、鋳込みスタート時におけるノズル
からの注入流量が変動しやすいことを前提に、制御系を
安定化しようとするものである。

発明が解決しようとする課題 鋳込みスタート時のノズルからの注入流量特性に影響す
る要因としては、ストッパーヘッドと浸漬ノズル接合部
への溶鋼の凝固付着、及びストッパーヘッドと浸漬ノズ
ル接合部の接着等の問題がある。

前者は、ストッパーヘッド及び浸漬ノズル耐火物の表面
温度が溶鋼温度よりも低いために、取鍋から注入された
溶鋼が鋳型へ鋳込まれるまでの間にヘッド部に凝固して
付着成長し、鋳込みスタート時にノズル開度を所定の値
に設定しても、注入流量が安定せず湯面上昇速度が変動
する現象である。この問題は、ＴＤ内溶鋼温度の適正化
（低温回避）や、ＴＤ内溶鋼の攪拌混合による溶鋼から
ヘッド部への熱伝達の促進によって防止できる。

一方、後者は、鋳込みスタート時に、ストッパー操縦装
置に組み込んだステッピングシリンダー等でストッパー
を駆動しようとしても、ストッパーヘッドと浸漬ノズル
との接着力に負けて目標とするストッパー開度が得られ
ない、或は極端な場合にはストッパーが開かないために
、正常な鋳込みスタートが出来ない現象である。この問
題は、オートスタートに際し障害になるのみならず、過
大な駆動力を与えてストッパーを開操作すると、ストッ
パー操縦装置においてたわみ変形を生じたり、ヘッドと
浸漬ノズル接合物に剥離損傷を生じたりして、目標とす
る正確な注入流量が得られ難いため、ストッパーヘッド
と浸漬ノズルとの接着防止を図ることは、安定した鋳込
みスタートを行う上で極めて重要な課題である。

本発明者らは、ストッパーヘッドと浸漬ノズルとの接着
力を測定するために、第１図に示すＴＤを用いて実験を
行った０図において、ｌはＴＤ、２はストッパー、３は
ストッパー支持アーム、４はロッド棒、５はストッパー
固定用ナツト、６はストッパー駆動用ステッピングシリ
ンダー、７は支持装置、８はロードセル、９は溶鋼、ｌ
Ｏは浸漬ノズル、１１は鋳型、１２はダミーパー、１３
はストッパーヘッドである。

さて、ロードセル８はステッピングシリンダー６並びに
支持装置７と連結されており、ステッピングシリンダー
による駆動でストッパー２を開操作したときの荷重を測
定することにより、ストッパーへラド１３と浸漬ノズル
１０との接着力を、該測定荷重から（１）式により求め
ることが出来る。

Ｗ　＝　ＷＬＤ　−Ｗ３Ｔ　−ＷＰ　　　　　　・・・
（１）ここで、Ｗはストッパーヘッドと浸漬ノズルの接
着力（Ｋｇ）　、　ＷＬＤはストッパー開時のロードセ
ル測定荷重（Ｋｇ）　、　Ｗｓ↑はストッパー重量（既
知。

Ｋｇ）　、　ＷＦ　　は操縦装置摺動部の摩擦力（既知
、Ｋｇ）である、溶鋼によるストッパーの浮力は無視し
た。このような方法で、ストッパーヘッドと浸漬ノズル
との接着力に及ぼす操業条件の影響について調査した。

その結果、接着力は第２図に示すように予熱終了時のス
トッパー表面温度（以下、予熱終了温度と略記）が１　
、１００〜１，３５０℃の範囲で高い程大きくなる傾向
があり、また第３図に示す如く鋳込みスタート時のスト
ッパーへ−７ド表面温度（以下、鋳込みスタート時温度
と略記）がｔ、ｏｏｏ℃未満に低下すると急に増大した
。また、接着力が８００Ｋｇを超えるとストッパーが所
定の開度で開かない場合のあることが判明した。

課題を解決するための手段 本発明は、前記課題を解決するものである。即ち、本発
明は鋳込み前にガスバーナー等でＴＤを予熱し、ＴＤス
トッパーと浸漬ノズルを用いて鋳型へ溶鋼注入を行う連
続鋳造において、予熱終了温度を１　、１００〜１，３
５０℃、鋳込みスタート時温度を１，０００℃以上とし
、Ｃ含有耐火物からなるＴＤストッパーの表面に塗布す
る耐火物中Ｃの酸化防止剤に関し、その融点または凝固
点を７００〜９５０℃の範囲に調整することにより、鋳
型への鋳込み開始時にストッパーヘッドと浸漬ノズルと
の接合部の接着防止を図り、安定した鋳込みスタートを
行うものである。

先ず、前述したストッパーヘッドと浸漬ノズルとの接着
の原因について考察する。一般に、ストッパーヘッドの
材質としては、＃触性の向−Ｌを目的にＭ、０３−Ｃ系
やＺｒ０２−Ｃ系のＣ含イ１酎大物が使用され、そして
予熱中におけるＣの酸化抑制を図るべく、その表面には
例えばＡ１２０３−５ｉ０２−Ｒ，Ｃ系またはＳｉＯ２
系の酸化防止剤が塗布される。

この酸化防止剤は、予熱温度の上昇に伴ってストッパー
ヘッドの外周に融着することにより、外気を遮断して酸
化防止することを基本としている。

また、Ｃの酸化が一般に７００℃から起こることから、
酸化防止剤としては７００℃程度から外気を遮断する必
要が生じる。

さて、第２図及び第３図の調査結果から接着の原因を推
定すると、ＴＤは溶鋼の温度降下を抑制するために、１
，１００〜１，３５０℃程度まで予熱されるが、この時
７００〜ｉ　、　ｔｏｏ℃程度の融点の酸化防止剤は溶
融しており、一部はストッパーヘッドと浸漬ノズルとの
接合物に滴下した状態になっている。一方、ＴＤを鋳込
み位置へ移動し取鍋から溶鋼を注入開始するまでの間に
所定の時間がかかるので、ＴＤ湿温度１，０００℃未満
に低下する場合には、−旦溶融した酸化防止剤が凝固し
てバインダーの役割を果し、ストッパーヘッドと浸漬ノ
ズルとを接着せしめるものと考えられる。

以上の考察に基ずき、本発明では先ず予熱終了温度を１
　、１００〜１，３５０℃の範囲に規定する。　１，１
００℃を下限とする理由は溶鋼温度降下防止のためであ
り、また１　、３５０℃を上限とする理由は、予熱能力
に一定の限度があることと、ＴＤ耐火物表面のバーニン
グを防ぐためである。

次に、鋳込みスタート時温度をｔ、ｏｏｏ℃以上に規定
する。その理由は、溶鋼温度降下の防止と前述した酸化
防止剤の鋳込みスタート時点での凝固の防止を図るため
である。鋳込みスタート時温度を１，０００℃以上確保
する手段は、予熱終了から鋳込みスタート時までの時間
管理やＴＤの密閉による熱放散抑制にて行なう。

本発明においては、更にＴＤストッパーの表面に塗布す
る酸化防止剤に関し、その融点または凝固点を７００〜
９５０℃の範囲に規定する。その理由は、ストッパー耐
火物中Ｃの酸化防止を目的とすると共に、予熱中に溶融
した酸化防止剤を鋳込みスタート時温度でも凝固させな
いことにより、鋳込みスタート時にストッパーヘッドと
浸漬ノズルとの接合部の接着防止を図るためである。

作用 本発明によれば、鋳込みスタート時にステッピングシリ
ンダー等でストッパーを駆動する場合に、所定の開度が
正確に得られ易く、鋳込みスタート時の注入ｉｌＬ量特
性が安定する。従って、鋳込みスタート時の鋳型内湯面
上昇速度も安定し、オートスタート制御を容易に行うこ
とが出来る。

実施例 実施例について以下に説明する。第１図に示した容１３
０ＴのＴＤについて、予熱位置にて燃焼ガスとしてＣＯ
Ｇ　１，３０ＯＮｒｎＪを用い、バーナーテ１５０分間
予熱した。予熱終了温度を１．ｔｏｏ〜１，３５０℃と
し、鋳込みスタート時温度を１，０００℃以上とした。

尚、ストッパー及びストッパーヘッドには、ＡＭ２０３
−Ｃ系耐大物を用い、表面には融点が８００℃のＡＱ２
０３−５ｉ０２系酸化防止剤を塗布した。

１５０　Ｔ転炉で溶製した溶鋼を取鍋から注入開始した
後、ストッパーをストッパー操縦装置に組み込んだステ
ッピングシリンダーにて開操作し、内径４０ｍｍφの浸
漬ノズルを通して、横断面サイズが１ｆｉ２　＋ｕ＋Ｘ
　１Ｂ２　ａｍの鋳型へ鋳込みスタートを行った。ここ
で、鋳込みスタート時のストッパーノズルの開度（スト
ッパーと浸漬ノズル接合物との間隔）は、６ｍｍとした
。

上記方法を用いて鋳込みスタートした場合の、ストッパ
ーヘッドと浸漬ノズルとの接着力の測定結果を比較例と
共に第４図に示す０図から明らかなように、本発明の実
施により接着力は比較例に比べて小さく、このために安
定した鋳込みスタートが行われた。尚、比較例は第１図
と同一のＴＤ、を用い、予熱終了温度を１　、１００〜
１，３５０℃、鋳込みスタート時温度を９５０〜１，１
００℃とし、且つストッパー及びストッパーヘッド表面
には融点１，０００℃の５ｉ０２系酸化防止剤を塗布し
た場合である。このように比較例では、鋳込みスタート
時の接着力が大きいので、所定のストッパー開度が得ら
れ難く、ノズルからの注入流量が太きく変動した。

発明の効果 本発明の適用により鋳込みスタート時の接着力を小さく
することにより、安定した鋳込みスタートが達成できる
。その結果、鋳込みスタート作業の自動化制御が可能と
なり、要員省力化やボトム鋳片の品質向上に寄与する効
果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴＤを示す立面図、第２図は予熱終了温度と接
着力の関係を示す図、第３図は鋳込みスタート時温度と
接着力の関係を示す図、第４図は本発明の効果を示す図
である。 ｌ・・・ＴＤ、２・・・ストツバ＋−，３ｍ　ａ　＊ス
トッパー支持アーム、４・・・ロッド棒、５・・・スト
ッパー固定用ナツト、６・・・ストッパー駆動用ステッ
ピングシリンダー、７・・・支持装置、８・・・ロード
セル、９・・・溶鋼、１０・・・浸漬ノズル、１１・・
・鋳型、１２・・・ダミーバー、１３・・・ストッパー
ヘッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化防止剤を表面に塗布したタンディッシュスト
   ッパーと浸漬ノズルを用いて鋳型へ溶鋼の注入を行なう
   連続鋳造において、酸化防止剤として融点または凝固点
   が７００〜９５０℃の範囲内に調整した耐火物を用いる
   とともに、タンディッシュの予熱温度を１，１００〜１
   ，３５０℃とし、少なくとも鋳込開始直前のタンディッ
   シュストッパー表面温度を１，０００℃以上として鋳込
   みを開始することを特徴とする連続鋳造における鋳込み
   スタート方法。