JPH0390257A - スラブの連続鋳造における鋳型内電磁撹拌方法 - 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、スラブの違ｔｌｔ鋳造における鋳型内型Ｔ１
１攪拌方法に関するものである。

（従来の技術〕 スラブの連続鋳造は、タンデイツシュから浸漬ノズルを
経て鋳型内に注入された溶鋼を、鋳型壁により周辺から
冷却し、凝固シェルを形成発達させつつ引抜いて行われ
る。この際鋳型内では第１１図に示すように、タンデイ
ツシュ（図示せず）から注入された溶鋼は浸漬ノズル１
５の吐出孔１６から流出し、この溶鋼流１７はｖｌ型片
の狭間部１８１．：衝突して、下降流１９が生じ、この
下降流１９が溶鋼流の主流となってスラブＳ内に深く浸
入する。

このような連＃ｌｔ鋳造方法によると、下降ｆｆ１１９
に巻き込まれた介在物やアルゴンガスなどの気泡が、凝
固シェル界面において捕捉され、介在物集積帯となって
圧延時に欠陥として露出し、問題となることが知られて
いる。

そして近年、このような問題を改善するために、電磁攪
拌を適用した連続鋳造方法が行われている。

例えば、特開昭６０−３７２５１号公報には、鋳型の広
面内に電磁攪拌装置を左右に分割して設け、鋼種および
鋳造条件に応じて、左右に分割しである電磁撹拌装置の
撹拌推力方向を切り換えて使用し、鋳片の品質改善を図
る方法が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の特開昭６０−３７２５１号公報に記載
された鋳型内電磁撹拌方法は、鋳型の広面内に電磁攪拌
装置を左右に分割して設けているので、溶鋼の攪拌パタ
ーンが増え、ｓｔｍおよび鋳造条件に応じて攪拌流を選
択しうる有利さはあるけれど、これらの攪拌流がどのよ
うな鋳片の品質改善を図るものであるかが明確でない上
に、必ずしも上述したスラブＳ内に深く浸入する下降流
１９を抑えるものではないため、下降流１９に巻き込ま
れた介在物やアルゴンガスなどの気泡が低減されないと
いう問題がある。

そこで、本出願人は、この問題を解決するために鋭意研
究を行い、鋳型の広面内にスラブの引抜方向に推力を発
生する！磁攪拌装置を設け、スラブの引抜方向と同じ方
向に電磁攪拌の推力を与えることにより介在物集積帯が
改善されることを知見し、先にその出［（特願昭６３−
２４３６３９号）を行った。ところがその後、この先願
による鋳型内電ｍｉｌ拌方法によっても介在物集積帯が
改善されない場合のあることを知見し、特に可変鋳型の
使用においてはスラブ寸法によって改善されない場合が
出た。

そこでさらに、本出願人は鋭意研究を重ねた結果、鋳型
の広面内に引抜方向に推力を発生する電磁攪拌装置を設
は連続鋳造しても、電磁攪拌装置によるスラブ広面幅方
向の攪拌推力の分布がスラブ幅に対応しない場合、上述
したスラブＳ内に深く浸入する下降１１９を抑制し得す
、下降流１９に巻き込まれた介在物やアルゴンガスなど
の気泡が低減されないことを突き止めた。

（！１！Ｊを解決するための手段〕 本発明は、上述した事情からなされたものであって、電
磁撹拌装置のスラブ広面幅方向の攪拌推力の分布をスラ
ブ幅に対応して変え、スラブ内に深（浸入する下降流を
抑制するもので、その要旨は、曲げ型連鋳機におけるス
ラブ用鋳型の内外前広面の内掛なくとも内側広面にスラ
ブの引抜方向に推力を発生する電磁攪拌装置を設けると
共に、！磁攪拌装置によって鋳型内の？８鋼に与えられ
る引抜方向の推力を、前記鋳型の狭面より中央に向かっ
て所定長さ除いたＩｉ四に実質的に作用させて溶鋼の電
Ｖｉ攪拌を行うものである。

〔作　　用〕

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明は、第１ＷＪ乃至ｍ３１１ｉに示すように、曲げ
型連鋳機におけるスラブ用鋳型Ｈの曲げ円弧の内側広Ｔ
ｉｆｌに設けられたスラブＳの引抜方向にＨｉ力を発生
するｔｍ攪拌装置２、または同電磁攪拌装置２とさらに
曲げ円弧の外側広面ｌ゛に設けられたやはりスラブＳの
引抜方向に推力を発生する電磁攪拌装Ｗ１２゛を用い、
且つこれら電磁攪拌装置２．２°によって溶１５に与え
られる引抜方向の推力を、鋳造されるスラブ広面３の左
右の側端（狭面）４より中央に向かって所定長さしを除
いたＷｉ四に実質的に作用させるものである。

このような条件の下で、電磁攪拌装置の引抜方向の推力
をスラブ用鋳型−内の溶ｆ１４５に作用させると、溶１
１５に溶ａｌｌ　６が誘起され、この溶鋼流６により、
第４図ａおよび第４図すに電磁撹拌装Ｍ２をスラブ用鋳
型Ｈの内側広面１に設けた場合（本発明）と設けない場
合（従来）とで比較して示すように、浸漬ノズル７の吐
出孔８から挟間方向に向いて吐出される溶！ｌｌ流９の
吐出流速が低減され、スラブ用鋳型Ｈの狭面に沿ってス
ラブＳ内へ浸入する溶１１ｍｔｏの浸入深さが抑制され
、溶鋼流１０に巻き込まれた介在物やアルゴンガスなど
の気泡がスラブ内部へ深く浸入することが防止され、ス
ラブＳ内に持ち込まれる介在物の総量を品質上問題のな
いレベルまで減少させうる。

ところが、スラブＳの引抜方向と同じ方向に電１ｆｆｌ
Ｑ拌装置２の推力を作用させる場合であっても、スラブ
Ｓの狭面４に至る部位まで推力を作用させると、第５図
ａおよび第５図すに比較して示すように、［磁攪拌装置
２がスラブ用鋳型ｎに設けられている場合（第５図ａ）
は、スラブ用鋳型Ｈの狭面４に沿ってスラブＳ内へ浸入
する溶鋼流１０の浸入深さが、電磁攪拌装置２がスラブ
用鋳型Ｈに設けられていない場合（第５図ｂ）よりも却
って助嘉され、溶鋼流１０に巻き込まれた介在物やアル
ゴンガスなどの気泡がスラブ内部へ深く浸入することに
なる。

そして、実験等によれば、上記型［攪拌装置２の引抜方
向の推力を作用させない所定長さしは、５０１１１１以
上、好ましくは１００＋ｕ＋以上が良く、１００■未溝
になると、溶鋼流ｌＯの浸入深さが充分抑制されず、ス
ラブ内部の介在物やアルゴンガスなどの気泡の低減効果
が無くなる。

尚、第４図および第５図は、広面から見ると左右対称と
なるので、左半分のみを示す。

また、ｍ磁攪拌装置によって引抜方向に与えられる推力
の大きさについては、後述の実施例３によって詳しく説
明するが、介在物の低減効果等を発揮させるためには２
５００〜ｌ１００ＯＮ／ボの箱間を選定することが好ま
しい。

〔実　施　例〕

以下、本発明に係わる実施例を説明する。

皇−施一過一上 厚さ２３０開×幅８００〜１６３０ａｎの寸法の幅変更
可能なスラブ鋳型−を有する曲げ型連鋳機を用い、第３
ｒｙＪに示す如く、この鋳型Ｈの内側広面１および外側
広面ｌ゛の両方に且つ幅方向の左右対称位置にそれぞれ
リニアモーター製電ＶＡ攪拌装置２．２”を計４個設置
すると共に、これらの電ｍ攪拌装置２．２°と鋳型Ｈの
狭面４との距離りを、鋳型Ｈの帽を変化させることによ
って一５０〜２５０間の箱間で変更させながら、これら
の電磁攪拌装置２．２゜ニヨル引抜方向の推力を一定（
Ｆ−１０５００−Ｎ／ｒｒｔ）として、溶１ｌｌｔｃ分
がＣ：０．０４〜０．０５ｗｔ％、　Ｍ１１？　０゜２
５〜０．３５ｗｔ％、　Ａｌ：０．００３〜０．０２０
ｗｔ％であるソフトキルド鋼を１．４−分の引抜速度で
幅９００．１０００、１１００．１２００．１４００お
よび１５００−閣のスラブ゛に鋳造した。

このようにして得られたスラブの内側より２２ｍ鴎の位
置と５２ｍｍの位置の間に存在する１００μ−以上の介
在物を同スラブの幅全域にわたって調査した結果を第６
図に示す、尚、第６図の横軸りに関してＬ−０は第３図
から知られるように鋳型Ｈの狭面４と電磁攪拌！！？！
！　２．２’の狭面側に面した外側端面との位置が一敗
するケースであり、またＬ−マイナスは同電磁攪拌装置
２．２゛の外側端面が狭面４の位置を超えて外側にシフ
トするケースを意味するものである。

同第６図において、１１は！磁攪拌装置の推力を全く作
用させない場合の平均的介在物個数のレベルを示す実線
であり、１２は電ｍｉ拌Ｖ＆Ｈの推力を作用させた場合
の各り値毎の実測介在物個数を示す点、１３は実測介在
物個数の平均的介在物個数を示すス点１ｉｖＡであって
、図より明らかなように、電磁攪拌装置のＨｋ力が狭面
近傍まで作用するＬ−−５０およびＬ−０では介在物個
数の低減効果が殆ど認められないが、Ｌ　”　５０ｗｍ
以上になると介在物個数の著しい低減効果が認めらた。

裏−腹一斑−１ 実施例１と同様の寸法の幅変更可能なスラブ鋳型−を有
する曲げ型連鋳機を用い、第７図および第８図に示すよ
うに、鋳型Ｈの内側広面１および外側広面１°の両方に
且つ幅方向の左右対称位置にそれぞれリニアモーター復
電Ｍ１攪拌装Ｆ！ｆｆ１２ａ、　２ｂ。

２ａＺ　２ｂ’を計８個設置すると共に、これら電磁攪
拌装置２ａｔ　２ｂｔ　２ａ’＋　２ｂ’のうち幅方向
の鋳型狭面４側に位置する電磁攪拌装置２ａ、　　２ａ
’は鋳型−の最大幅（１６３０開）の時の狭面４から約
３０（１＋ｎの位置にｌまた鋳型Ｈの中央側に位置する
１！磁攪拌装置２ｂ、　　２ｂ’は同狭面４から約５０
０ｍｍの位置に配設した。

そして、これらの電磁攪拌装置２ａ、　２ｂ、　２ａ’
、　２ｂ゛を備えた連鋳機によって、鋳型の幅変更を行
いながら、スラブ幅が１６３０〜１１００ｍｍ＋の場合
は電磁攪拌装置２ａｔ　２ｂ＋　２ａ’、　２ｂ’の全
てを使用し、またスラブ幅が１１００〜８００ｎｍの場
合は電磁攪拌装置２ｂ。

２ｂ’のみを使用して、実施例１と同成分のソフトキル
ド鋼をこれら電磁攪拌装置２ａ＋　２ｂ＋　２ａ’＋　
２ｂ’による引抜方向の推力を一定（Ｆ−１０５０ＯＮ
／ｎｆ）とし、１．４ｍ／分の引抜速度でスラブの鋳造
を実施した。

第９図はこうして得られたスラブを実施例１と同様に調
査した結果であり、鋳型狭面４と電磁攪拌装置２　ａ　
（・２１）との距離り、および鋳型狭面４と電磁攪拌装
置２ｂ（・２ｂ°）との距離Ｌ２と１００／／ＩＩ以上
の介在物個数の関係を示すものである。

同第９図において、右側半分の領域は電磁攪拌袋ｆｆ２
ａ、　２ｂ　（２ａ’、　２ｂ’）を共に使用した場合
で、Ｌｌ−５０〜２５０間の範囲の介在物の発生状況を
示しており、また、左側半分の領域は電Ｔｌｉ攪拌装置
２ｂ（２１）のみを使用した場合で、Ｌ＊−１００〜２
５０謹謹の範囲における同介在物の発生状況を示してお
り、いずれも介在物が極めて少ないことが知れる、すな
わち、この実施例は鋳型Ｈの幅が広い範囲に変化する場
合においても、鋳型門の狭面側と中央側に電磁攪拌装置
を複数分割して配設しておけば、鋳造時の鋳型Ｈの幅に
応じてこれらの電磁攪拌装置を使い分けることで引抜方
向に与えられる推力を常に鋳型Ｈの狭面側の所定１Ｉｌ
ｉ聞（この場合し≧５０ｍｍ　）を除いて作用させるこ
とができるということを意味するものである。

第９図より明らかなように、可変鋳型Ｈであれば電磁攪
拌装置２を２ａ、　２ｂの如く複数に分割して設けるこ
とにより、その鋳型Ｈで鋳造されるスラブＳの広い幅に
的確に対応させてスラブＳ内へ浸入する溶鋼流１０の浸
入深さを抑制することができ、これによりスラブの内部
の介在物個数を確実に低減できる。

尚、第８図は、広面から見ると左右対称となるので、左
半分のみを示し説明した。

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、スラブＳに作用させる電磁攪拌袋１ｆ２の推力を制御
するのに、電ｍ撹拌装置２と鋳型の壁面との間に遮蔽板
を左右方向に移動可能に設けても良い。

スーＪＬＪ組−工 厚さ２３０ＬＩａ　Ｘ幅１２３０ｍｍの寸法のスラブ鋳
型Ｈを有する曲げ型連！［１を用い、第３図に示すよう
に、この鋳型Ｈの内外側広面１，１°の幅方向左右対称
の位置にそれぞれリニアモーター型Ｍ磁攪拌装Ｗ１２．
２’を計４個設置すると共に、各電磁攪拌装置２，２°
はそれらの側端と鋳型狭面４との距！！ｉＩＬ”　１３
０Ｉ１ｍとなるように配置し、これらの電磁攪拌袋！　
２．２°による引抜方向の推力ＣＦ）を種々変更して、
低次アル藁キルド鋼（Ｃ：０．０４〜０．０５ｗｔ％、
　Ｍｎ：　０．１５〜０．２５ｗｔ％、＾ｌ：０．０３
０−０．０５０ｗｔ％）を対象として、引抜速度１．０
〜１．４５ｍ／分により幅１２３０ｍｍのスラブを鋳造
した。

このようにして得られたスラブの内側より２２ｖ＋ｉの
位置と５２ｍｍの位置の間に存在する１００　ｐ　ｍ以
上の介在物を同スラブの幅全域にわたって調査した、ま
た、前記推力（Ｆ）は下記式によって与えられるもので
ある。

Ｆ−τｘｒｘｎ”／ρ（Ｎ／ボ） 但し、τ：ポールピッチ（ｍ＋＊） 【：周波数（Ｉｌｚ） Ｂ：磁束密度（Ｃ） ρ：溶鋼比抵抗（μΩｃ０ 尚、上記磁束密度Ｂ　（Ｃ；）は鋳型壁面より２０ｍｍ
の位置での値である。

第１０図は、介在物の調査結果にもとすき、推力ＣＦ）
と介在物の個数の関係を示すグラフであり、ここでの介
在物個数は攪拌を行わなかった時の個数に対する比率で
表される指数を用いた。同図から、推力（Ｆ）を増加さ
せるに従って急激に介在物の低減効果が現れるが、さら
に増加させてい（と攪拌を行わない場合に比べて介在物
の低減は認められるもののその効果が減少していくこと
が分かる。従って、推力（Ｆ）の大きさは、２５００〜
１１００ＯＮ／ｒｒｒの範囲に設定されるべきであり、
より好ましくは４５００〜９０００　Ｎ　／　ｒｒｒ　
、さらに特に好ましくは５５００〜８０００　Ｎ　／　
ｒ４で実施すべきである。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係わるスラブの連続鋳造にお
ける鋳型内電磁撹拌方法によれば、スラブ用鋳型の内側
広面または内外側広部に設けた電磁攪拌装置の引抜方向
の推力を、鋳型狭面より中央に向かって所定長さ除いた
範囲に作用させるので、鋳型の狭面に沿ってスラブ内へ
浸入するＰｊＩｔＡ流の浸入深さが抑制され、溶鋼流に
巻き込まれた介在物やアルゴンガスなどの気泡がスラブ
内部へ深く浸入することが防止され、品質の良いスラブ
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるスラブの連続鋳造における鋳型
内電磁撹拌方法に使用される！ｆｆの説明図、第２図は
第１図の断面図、第３図は第１図の平面図、第４図ａは
本発明に係わる鋳型内の溶鋼流の説明図、第４ＴｐＪｂ
および第５図すは従来の鋳型の広面に電磁攪拌装置を設
けない時の鋳型内の溶鋼流の説明図、第５図ａは比較例
に係わる鋳型内の溶鋼流の説明図、第６図および第９図
は電磁攪拌装置の推力が作用する距離と介在物個数との
関係を示すグラフ図、第７図および第８図は本発明に係
わるスラブの連続鋳造における鋳型内電磁撹拌方法に使
用される別態様の装置の説明図、第１０図は電磁攪拌！
ｌａｉ置の推力の大きさと介在物個数の関係を示すグラ
フ図、第１１図は従来技術の説明図である。 １　内側広面　　　　　１°　外側広面２．２′＋　２
ａ＋　２ｂ、　２ａ’＋　２ｂ’　　電磁攪拌装置３　
スラブ広Ｉ　　　　　４　　狭面 ５　溶ｍ　　　　　　　　　６　　誘起される溶鋼流７
　浸漬ノズル　　　　８　吐出孔 ９　浸漬ノズルから吐出される溶鋼流 １０　　狭面に沿ってスラブ内へ浸入する溶鋼流１１　
　電磁攪拌装置の推力を全く作用させない場合の平均的
介在物個数のレベルを示す実線１２　　電磁攪拌装置の
推力を作用させた場合の実測介在物個数を示す点 １３　　実測介在物個数の平均的介在物個数を示す一点
鎖線 し。 Ｌｌ＋ ３ 引抜方向の推力を作用させない所定 長さ スラブ用鋳型 スラブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲げ型連鋳機におけるスラブ用鋳型の内外両広面
   の内少なくとも内側広面にスラブの引抜方向に推力を発
   生する電磁撹拌装置を設けると共に、電磁攪拌装置によ
   って鋳型内の溶鋼に与えられる引抜方向の推力を、前記
   鋳型の狭面より中央に向かって所定長さ除いた範囲に実
   質的に作用させて溶鋼の電磁撹拌を行うことを特徴とす
   るスラブの連続鋳造における鋳型内電磁撹拌方法。
2. （２）電磁撹拌装置によって鋳型内の溶鋼に与えられる
   引抜方向の推力を、鋳型の狭面より中央に向かって５０
   ｍｍ以上除いた範囲に実質的に作用させて溶鋼の電磁撹
   拌を行う第１請求項に記載のスラブの連続鋳造における
   鋳型内電磁撹拌方法。
3. （３）引抜方向に推力を発生する電磁撹拌装置を、鋳型
   の狭面と鋳型の中央の間に鋳型の幅方向にわたって各々
   複数個設置して溶鋼の電磁撹拌を行う第１請求項に記載
   のスラブの連続鋳造における鋳型内電磁撹拌方法。
4. （４）、電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に与えられ
   る引抜方向の推力の大きさを２５００〜１１０００Ｎ／
   ｍ＾３として溶鋼の電磁撹拌を行う第１請求項に記載の
   スラブの連続鋳造における鋳型内電磁撹拌方法。