JPH0390255A - 金属の連続鋳造方法 - Google Patents
金属の連続鋳造方法Info
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- JPH0390255A JPH0390255A JP22508389A JP22508389A JPH0390255A JP H0390255 A JPH0390255 A JP H0390255A JP 22508389 A JP22508389 A JP 22508389A JP 22508389 A JP22508389 A JP 22508389A JP H0390255 A JPH0390255 A JP H0390255A
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- Continuous Casting (AREA)
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。
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、鋳片の内外部に発生する欠陥の防止及び鋳造
の高速化を可能にする連続鋳造方法に関する。
の高速化を可能にする連続鋳造方法に関する。
（従来の技術）
連続梼造時に電磁力を使用し、鋳片品質の向上や高速鋳
造を行う技術は、アルミニュウムや銅などの非鉄金属の
分野において実用化されている。
造を行う技術は、アルミニュウムや銅などの非鉄金属の
分野において実用化されている。
密度が大きく、電気伝導度と熱伝導度の小さい鉄鋼の場
合には非鉄金属のように簡単ではないが、その使用が試
みられ、特開昭５２−３２８２４号公報や特開昭５８−
３５６号公報などにそれを用いた鋳造法が提案されてい
る。前者は鋳型内に電磁コイルを設置してそれに低周波
電流を通し、メニスカス部の溶鋼を盛り上げて鋳型面側
に富みを生じさせ、そこに多量のパウダーを流入させて
円滑な潤滑を行わせると共に、初期ｍ固シェルを緩冷却
して表面欠陥を防止しようとするものである。後者はタ
ンデイシュと水平鋳造鋳型との間に設置した磁場発生コ
イルによって溶鋼流を絞り、高速鋳造を行うようにした
ものである。
合には非鉄金属のように簡単ではないが、その使用が試
みられ、特開昭５２−３２８２４号公報や特開昭５８−
３５６号公報などにそれを用いた鋳造法が提案されてい
る。前者は鋳型内に電磁コイルを設置してそれに低周波
電流を通し、メニスカス部の溶鋼を盛り上げて鋳型面側
に富みを生じさせ、そこに多量のパウダーを流入させて
円滑な潤滑を行わせると共に、初期ｍ固シェルを緩冷却
して表面欠陥を防止しようとするものである。後者はタ
ンデイシュと水平鋳造鋳型との間に設置した磁場発生コ
イルによって溶鋼流を絞り、高速鋳造を行うようにした
ものである。
しかし上記の方法にはそれぞれ次のような問題点がある
。すなわち前者（特開昭５２−３２８２４号公報の方法
）では、低周波数電流により生じる磁場が鋳型面近くの
溶鋼を撹拌するために、パウダーが巻き込まれ、かえっ
て鋳片品質を悪化させることがある。一方、後者（特開
昭５８−３５６号公報）においては、コイルの形状、コ
イルと鋳型の位置関係、コイルの冷却手段など、解決す
べき多くの問題がある。
。すなわち前者（特開昭５２−３２８２４号公報の方法
）では、低周波数電流により生じる磁場が鋳型面近くの
溶鋼を撹拌するために、パウダーが巻き込まれ、かえっ
て鋳片品質を悪化させることがある。一方、後者（特開
昭５８−３５６号公報）においては、コイルの形状、コ
イルと鋳型の位置関係、コイルの冷却手段など、解決す
べき多くの問題がある。
（発明が解決しようとする！１ｕｌｌ）上述のように鋼
などの金属種において連続鋳造時に電磁力を作用させ、
鋳片欠陥の改善や鋳造の高速化が試みられているが、実
操業に取り入れるまでには到っていない、それは初Ｕ凝
固に大きな影響を与えるメニスカス部の金属の形状制御
と金属温度の均一化が実現されていないためと考えられ
る。
などの金属種において連続鋳造時に電磁力を作用させ、
鋳片欠陥の改善や鋳造の高速化が試みられているが、実
操業に取り入れるまでには到っていない、それは初Ｕ凝
固に大きな影響を与えるメニスカス部の金属の形状制御
と金属温度の均一化が実現されていないためと考えられ
る。
本発明の目的は、金属に作用する高周波磁場の表皮深さ
を異なる値に設定し、表皮深さの小さい高周波にメニス
カス部の金属形状を１ｌｉｎさせ、表皮深さの大きい高
周波に金属の撹拌を行わせて液体金属温度の均一化を図
ることにより耐火物やコイルなどの溶損を防止する点に
ある。
を異なる値に設定し、表皮深さの小さい高周波にメニス
カス部の金属形状を１ｌｉｎさせ、表皮深さの大きい高
周波に金属の撹拌を行わせて液体金属温度の均一化を図
ることにより耐火物やコイルなどの溶損を防止する点に
ある。
（！１題を解決するための手段）
本発明者らは、連続鋳造時の液体金属に電磁力を作用さ
せ、最終的に鋳片品質の改善と鋳造の高速化を図る手段
について種々検討を重ねた結果、下記のような知見を得
た。すなわち、 ａ、鋳片品質の向上と高速鋳造を可能にするためには、
耐火物、鋳型および鋳片が同じ場所で接触する三重点に
おいて耐火物と鋳片の摩擦力を低下させる必要がある。
せ、最終的に鋳片品質の改善と鋳造の高速化を図る手段
について種々検討を重ねた結果、下記のような知見を得
た。すなわち、 ａ、鋳片品質の向上と高速鋳造を可能にするためには、
耐火物、鋳型および鋳片が同じ場所で接触する三重点に
おいて耐火物と鋳片の摩擦力を低下させる必要がある。
そのためには鋳型のメニスカス近傍に通電コイルを設け
て高周波電流を供給することによりピンチ力を発生させ
、溶融金属を鋳型から離反させるか、溶融金属と鋳型の
接触圧力を低下させる必要がある。ピンチ力を有効に作
用させるための最低の周波数が存在する。
て高周波電流を供給することによりピンチ力を発生させ
、溶融金属を鋳型から離反させるか、溶融金属と鋳型の
接触圧力を低下させる必要がある。ピンチ力を有効に作
用させるための最低の周波数が存在する。
ｂ、コイルおよび三重点近傍の耐火物の溶損を防止して
安定した操業を実現するためには表皮加熱を抑制し、溶
融金属温度を均一にする必要がある。それには電磁力を
溶融金属の内部まで浸透させ溶融金属を十分に攪拌しな
ければならない、電磁力を溶融金属内部まで作用させる
ための最高の周波数が存在する。
安定した操業を実現するためには表皮加熱を抑制し、溶
融金属温度を均一にする必要がある。それには電磁力を
溶融金属の内部まで浸透させ溶融金属を十分に攪拌しな
ければならない、電磁力を溶融金属内部まで作用させる
ための最高の周波数が存在する。
Ｃ，上記ａ及びｂは一般に周波数領域が興なるため１個
の通電コイルでは実現できない、高い周波数の電流を通
すコイルとそれより低い周波数の電流を通すコイルを適
切に組み合わせて用いれば、溶融金属にピンチ力と攪拌
力を同時に与えることができ、鋳・片品賞の向上と鋳造
の高速化が可能になる。
の通電コイルでは実現できない、高い周波数の電流を通
すコイルとそれより低い周波数の電流を通すコイルを適
切に組み合わせて用いれば、溶融金属にピンチ力と攪拌
力を同時に与えることができ、鋳・片品賞の向上と鋳造
の高速化が可能になる。
この発明は上記知見に基づいてなされたものであり、そ
の要旨は「液体金属を鋳型入口に供給する過程と、鋳型
入口に沿いその直前に周囲して通電コイルを配置し、前
記コイルに高周波電流を供給する過程と、液体金属を鋳
型内で冷却して凝固させる過程からなり、鋳型の上部近
傍に２個の独訃；よ 立な通電コイルを配置した連続鋳造装置早令って、鋳型
内溶鋼に近い方に配置された通電コイルに高い周波数の
電流を通し、溶鋼に遠い方に配置された通電コイルに低
い周波数の電流を通すことを特徴とする金属の連続鋳造
方法」である。
の要旨は「液体金属を鋳型入口に供給する過程と、鋳型
入口に沿いその直前に周囲して通電コイルを配置し、前
記コイルに高周波電流を供給する過程と、液体金属を鋳
型内で冷却して凝固させる過程からなり、鋳型の上部近
傍に２個の独訃；よ 立な通電コイルを配置した連続鋳造装置早令って、鋳型
内溶鋼に近い方に配置された通電コイルに高い周波数の
電流を通し、溶鋼に遠い方に配置された通電コイルに低
い周波数の電流を通すことを特徴とする金属の連続鋳造
方法」である。
（作用）
以下、本発明の連続鋳造方法を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の方法を実施する１つの鋳造装置（タン
デイシュと鋳型が直結された鋳造装置）の鋳型上部の概
略縦断面である０図示のようにこの装置では、鋳型１の
上部に高い周波数の電流を通す第１の通電コイル２が設
置され、それより離れた位ｆ（この図では外側）に第２
の通電コイル３が配置されている。なお図において、４
は給湯ノズル、５は耐火物、６は溶鋼、７はパウダー供
給口、８はパウダー、９は凝固シェルである。
デイシュと鋳型が直結された鋳造装置）の鋳型上部の概
略縦断面である０図示のようにこの装置では、鋳型１の
上部に高い周波数の電流を通す第１の通電コイル２が設
置され、それより離れた位ｆ（この図では外側）に第２
の通電コイル３が配置されている。なお図において、４
は給湯ノズル、５は耐火物、６は溶鋼、７はパウダー供
給口、８はパウダー、９は凝固シェルである。
このようなｉ１１戒からなる鋳造装置を用いて鋳片を製
造するには、まず給湯ノズル４を介して溶鋼６が鋳型ｌ
内に注入される。そのとき第１の通電コイルに高い周波
数の電流が通されると第１の通電コイル２の周囲には図
中Ａで示すベクトルポテンシャルが形成される。また最
小作用の原理によって鋳型の表面付近にコイルとほぼ逆
位相の誘導電流が発生し、最小の電磁エネルギー状態が
実現される。第１の通電コイルは溶鋼に近接して配置さ
れているので誘導電流の大部分を溶鋼のメニスカス近傍
に生じさせることができる。そしてこの誘導電流はおも
に第１の通電コイルにより生じる磁場とローレンツ型の
電磁相互作用を行うので、メニスカス近傍には図中Ｆで
示すように溶鋼表面に垂直で溶鋼の内部に向かう力が発
生し、それが図示のように溶鋼を鋳型内面から離反させ
たり、溶鋼と鋳型の接触圧力を低下させるので高速鋳造
が可能になる。第２の通電コイルは第１の通電コイル及
び鋳型の幾何学的条件のために、第１の通電コイルより
鋳型内溶鋼から離して配置され、第１の通電コイルより
低い周波数の電流が流される。
造するには、まず給湯ノズル４を介して溶鋼６が鋳型ｌ
内に注入される。そのとき第１の通電コイルに高い周波
数の電流が通されると第１の通電コイル２の周囲には図
中Ａで示すベクトルポテンシャルが形成される。また最
小作用の原理によって鋳型の表面付近にコイルとほぼ逆
位相の誘導電流が発生し、最小の電磁エネルギー状態が
実現される。第１の通電コイルは溶鋼に近接して配置さ
れているので誘導電流の大部分を溶鋼のメニスカス近傍
に生じさせることができる。そしてこの誘導電流はおも
に第１の通電コイルにより生じる磁場とローレンツ型の
電磁相互作用を行うので、メニスカス近傍には図中Ｆで
示すように溶鋼表面に垂直で溶鋼の内部に向かう力が発
生し、それが図示のように溶鋼を鋳型内面から離反させ
たり、溶鋼と鋳型の接触圧力を低下させるので高速鋳造
が可能になる。第２の通電コイルは第１の通電コイル及
び鋳型の幾何学的条件のために、第１の通電コイルより
鋳型内溶鋼から離して配置され、第１の通電コイルより
低い周波数の電流が流される。
このとき発生する磁場は鋳型や第１の通電コイルを透過
して鋳型内部に磁場分布を形成する。そしてそれにより
発生する誘導電流は磁場とローレンツ型の電磁相互作用
を行い、溶鋼内に体積力の分布を生じさせて溶鋼を十分
に攪拌する。その結果、溶鋼温度が均一化されコイル及
び耐火物のＰａｔｉが抑制される。
して鋳型内部に磁場分布を形成する。そしてそれにより
発生する誘導電流は磁場とローレンツ型の電磁相互作用
を行い、溶鋼内に体積力の分布を生じさせて溶鋼を十分
に攪拌する。その結果、溶鋼温度が均一化されコイル及
び耐火物のＰａｔｉが抑制される。
このように鋳型に高い周波数と低い周波数の電流を通す
２つのコイルを設置することによって、鋳片と耐火物の
摩擦力低減と耐火物及び第１のコイルの溶損の防止が同
時に実現できるので、鋳片品質の向上と鋳造速度の高速
化が可能になる。
２つのコイルを設置することによって、鋳片と耐火物の
摩擦力低減と耐火物及び第１のコイルの溶損の防止が同
時に実現できるので、鋳片品質の向上と鋳造速度の高速
化が可能になる。
ところで本発明の方法を実施する装置には鋳型上部近傍
に周波数の異なる電流を通す２個の通電コイルが設けら
れるが、その配置の仕方には多くの組み合わせがある。
に周波数の異なる電流を通す２個の通電コイルが設けら
れるが、その配置の仕方には多くの組み合わせがある。
第２図は両方の通電コイル２及び３が溶鋼メニスカスＭ
より少し下方に配置された場合、第３図は第１の通電コ
イル２がメニスカスＭより下に置かれ第２の通電コイル
３がメニスカスＭの上方に配置された場合である。第４
図は両方の通電コイルがメニスカスＭのレベルとほぼ同
じ位置にＩかれた場合、第５図は第１の通電コイル２が
溶鋼面より上方に置かれ、第２の通電コイル３が鋳型１
の外側に配置された場合である。このように本発明の方
法では注湯ノズルの型式や鋳造条件に応じ、通電コイル
を適切に位置に配置することによってその作用を十分に
発揮させることができる。
より少し下方に配置された場合、第３図は第１の通電コ
イル２がメニスカスＭより下に置かれ第２の通電コイル
３がメニスカスＭの上方に配置された場合である。第４
図は両方の通電コイルがメニスカスＭのレベルとほぼ同
じ位置にＩかれた場合、第５図は第１の通電コイル２が
溶鋼面より上方に置かれ、第２の通電コイル３が鋳型１
の外側に配置された場合である。このように本発明の方
法では注湯ノズルの型式や鋳造条件に応じ、通電コイル
を適切に位置に配置することによってその作用を十分に
発揮させることができる。
（実施例）
以下、本発明を実施例により説明する。下記の諸元を有
する第１図に示すようなタンディジ具に鋳型を直結した
鋳造装置により低炭素鋼の鋳片を製造し、その表面欠陥
及び内部欠陥を調べた。
する第１図に示すようなタンディジ具に鋳型を直結した
鋳造装置により低炭素鋼の鋳片を製造し、その表面欠陥
及び内部欠陥を調べた。
鋳型：内径１００問、外径１６０ｍｍ、長さ１．０００
間、上部周辺５０鵬−角取り、 第１通電コイル：内径１０ｈ鴎、外径１６０−醜、高高
さ３０ｍｍ、断面が異形状の五角形、第２通電コイル：
内径１４０問、外径２００ｍｍ、断面の１辺が２０＋ｕ
ｓの四角形、 上記の鋳型に温度が１，５２０’Ｃの低炭素鋼の溶鋼（
重量％で、Ｃ；０．４５％、Ｓｉ：０．３％、Ｍｎ：０
．７％、Ｐ＋０．０２％、ｓ＋ｏ、ｏ２％）を鋳込み、
１．２ｍ／ｓｉｎの速度で引き抜いた。そのとき第１通
電コイルに３０ｋ Ｈ２、２０，０ＯＯＡの高周波電流
を流し、第２通電コイルには５００Ｈｚ 、 ５．０Ｏ
ＯＡの高周波電流を通した。鋳造中の第１通電コイルと
溶鋼の接触状態を知るために、磁気共鳴によって緩和時
間の差を検出し、画像処理を行ったところ、ピンチ力が
よく作用して第１通電コイルの内面付近から溶鋼が離反
されていることがｆ！認された。また鋳造後の鋳片の表
面と内部を詳しく調べた結果、表面欠陥は全くなく、内
部にも偏析や割れなどは発見されなかった。
間、上部周辺５０鵬−角取り、 第１通電コイル：内径１０ｈ鴎、外径１６０−醜、高高
さ３０ｍｍ、断面が異形状の五角形、第２通電コイル：
内径１４０問、外径２００ｍｍ、断面の１辺が２０＋ｕ
ｓの四角形、 上記の鋳型に温度が１，５２０’Ｃの低炭素鋼の溶鋼（
重量％で、Ｃ；０．４５％、Ｓｉ：０．３％、Ｍｎ：０
．７％、Ｐ＋０．０２％、ｓ＋ｏ、ｏ２％）を鋳込み、
１．２ｍ／ｓｉｎの速度で引き抜いた。そのとき第１通
電コイルに３０ｋ Ｈ２、２０，０ＯＯＡの高周波電流
を流し、第２通電コイルには５００Ｈｚ 、 ５．０Ｏ
ＯＡの高周波電流を通した。鋳造中の第１通電コイルと
溶鋼の接触状態を知るために、磁気共鳴によって緩和時
間の差を検出し、画像処理を行ったところ、ピンチ力が
よく作用して第１通電コイルの内面付近から溶鋼が離反
されていることがｆ！認された。また鋳造後の鋳片の表
面と内部を詳しく調べた結果、表面欠陥は全くなく、内
部にも偏析や割れなどは発見されなかった。
（発明の効果）
以上説明したように高い周波数と低い周波数の電流を通
す通電コイルを備えた鋳造装置を使用し、本発明の鋳造
方法を行えば、鋳型と溶鋼の接触圧力の低減と溶鋼温度
の均一化を行うことができる。
す通電コイルを備えた鋳造装置を使用し、本発明の鋳造
方法を行えば、鋳型と溶鋼の接触圧力の低減と溶鋼温度
の均一化を行うことができる。
その結果、表面や内部に欠陥のない鋳片を高速度で鋳造
することができる。
することができる。
第１図は、本発明の方法を実施する１つの鋳造装置の鋳
型上部近傍の縦断面図、 第２図〜第５図は本発明の方法を実施する他の鋳造装置
の鋳型上部付近の縦断面図、 である。 ｌは鋳型、２は第１の通電コイル、３は第２の通電コイ
ル、４は給湯ノズル、５は耐火物、６は溶鋼、７はパウ
ダー供給口、８はパウダー、９は凝固シ翼ル。
型上部近傍の縦断面図、 第２図〜第５図は本発明の方法を実施する他の鋳造装置
の鋳型上部付近の縦断面図、 である。 ｌは鋳型、２は第１の通電コイル、３は第２の通電コイ
ル、４は給湯ノズル、５は耐火物、６は溶鋼、７はパウ
ダー供給口、８はパウダー、９は凝固シ翼ル。
Claims (1)
- 液体金属を鋳型入口に供給する過程と、鋳型入口に沿い
その直前に周囲して通電コイルを配置し、前記コイルに
高周波電流を供給する過程と、液体金属を鋳型内で冷却
して凝固させる過程からなり、鋳型の上部近傍に２個の
独立な通電コイルを配置した連続鋳造装置によって、鋳
型内溶鋼に近い方に配置された通電コイルに高い周波数
の電流を通し、溶鋼に遠い方に配置された通電コイルに
低い周波数の電流を通すことを特徴とする金属の連続鋳
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22508389A JPH0390255A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 金属の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22508389A JPH0390255A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 金属の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390255A true JPH0390255A (ja) | 1991-04-16 |
Family
ID=16823746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22508389A Pending JPH0390255A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | 金属の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0390255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008221242A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Jfe Steel Kk | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP22508389A patent/JPH0390255A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008221242A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Jfe Steel Kk | 鋼の連続鋳造方法 |
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