JPH04167953A - 連続鋳造鋳型への注湯方法 - 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、スラブ連鋳またはストリップ連鋳における鋳
型への注湯方法に関するものである。

〔従来の技術と発明か解決しようとする課題〕スラブ連
鋳は、幅に対して厚さが比較的薄い断面形状の鋳片を鋳
造するものであって、この連鋳では、通常の場合、第４
図に示すように、タンデイツシュ（図示せず）に設けら
れた、先端部２１における溶湯流路２２か逆Ｙ字状に形
成されたノズル２３（以下逆Ｙ字嬰ノズルと称す）を、
ノズル先端部２１の溶湯吐出孔２４か鋳型狭面２５に向
くように鋳型内へ配置してタンデイツシュから鋳型２６
への注湯か行われている。この注湯方法では、鋳造が高
速になり注湯流量か大きくなると、鋳型狭面２５方向へ
の溶湯２７の吐出量か増加して溶湯上昇流ａが大きくな
り、鋳型内メニスカス２８において、第５図に示すよう
に溶湯２７か盛り上がりメニスカス２８上に散布されて
いるパウダー２９を巻き込むトラブルか発生する。そこ
で、このトラブルを避けるため、通常高速鋳造を行う場
合には、吐出孔２４の下向き角度θをより大きく形成し
た逆Ｙ字型ノズル２３が使用されメニスカス２８への溶
湯上昇流ａを低下させることが行われている。しかし、
このように逆Ｙ字型ノズル２３の吐出孔２４の下向き角
度θによって鋳型内への吐出流の傾きを変化させる方法
では、高速鋳造から低速鋳造に変化した場合、溶湯上昇
流ａか低下し過ぎメニスカス２８へ溶湯２７が行き渡ら
なくなるため、メニスカス２８の温度が低下し凝固する
などの問題か発生する。一方このような問題を防止する
方法としては、鋳型に電磁ブレーキあるいはりニアモー
タを設け、これらの電磁力によってノズルの吐出孔から
の吐出流を制御して対応する方法（例えば特開昭６４−
２７７１号公報、特開平２−７５４５５号公報参照）も
あるか、鋳型毎に高価な電磁ブレーキあるいはりニアモ
ータを設けなければならずその効果は期待てきるものの
経済的でない。

一方、ストリップ連鋳は、幅に対して厚さが極めて薄い
断面形状の鋳片を鋳造するものであって、この連鋳では
通常、第６図に示すように、溶湯容器（図示せず）に設
けられた注湯用樋３０の溶湯流出口３１を冷却ロール３
２により構成される鋳型３３上に臨ませて配置し、溶湯
容器から鋳型３３への注湯が行われる。この注湯方法て
は、溶湯流出口３１を出た溶湯２７か鋳型３３幅方向に
均一に注湯されるように、溶湯流出口３１の横幅を、冷
却ロール３２により構成される鋳型３３の幅とほぼ同幅
の開口に形成して注湯が行われるか、溶湯流出口３１を
出た溶湯２７か空中を板状になって落下する際、板状の
落下流の幅は、溶湯２７の表面張力により縮流となる上
、溶湯流出量の変動も加わって溶湯流出口３１の幅と同
幅の均一な流れとはなり難い。このため、溶湯流か落下
するメニスカス部か特に波立ち、鋳片表面の割れ、かぶ
さりなとの欠陥の原因となっている。一方このような問
題を回避する方法として、上述した逆Ｙ字型ノズル２３
を、冷却ロール３２により構成される鋳型３３内の溶湯
に浸漬して注湯する方法も考えられるか、ストリップ連
鋳は、幅に対して厚さか極めて薄い断面形状の鋳片を鋳
造するため鋳型への注湯量か少なく、このため細径ノズ
ルを使用しなければならずノズル詰まりなとの問題か考
えられ実用的でない。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、スラブ連鋳また
はストリップ連鋳における鋳型への注湯量の変化により
発生する、鋳型内のメニスカスの温度低下によるトラブ
ルおよびメニスカスの波立ちによる鋳片の品質欠陥を防
止するためになしなもので、その要旨は、溶湯容器内の
溶湯を溶湯容器に設けられたノズルまたは樋を介して鋳
型へ注湯するに当たり、溶湯容器と鋳型の間のノズルま
たは樋の外周面を囲繞して回転磁界型誘導攪拌コイルを
設け、ノズルまたは機内を流下する溶湯に回転力を与え
鋳型内へ吐出される溶湯の吐出方向を制御して注湯する
ものである。

〔作　　用〕

スラブ連鋳の場合は、第１図に示すように、注湯ノズル
ｌの周囲に回転磁界型誘導攪拌コイル２を設け、ノズル
ｌ内を流下する溶湯３に回転方向の推力を与え、溶湯３
をノズル内周壁４に沿って回転させなから流下させ吐出
孔５から吐出する。

この場合、高速鋳造では、回転磁界型誘導攪拌コイル２
による溶湯３の回転方向の推力を僅かに付与するかある
いは付与せずに行う。この結果ノズルｌ内を流下する溶
湯流は、下向きの強い流れであるため、その後吐出孔５
から鋳型６内に吐出される吐出流は、ノズル１の吐出孔
５の下向き角度θに沿った流れとなり、このため、吐出
流か鋳型狭面７に衝突するまでの距離か長くなり、吐出
流速か低下するものの高速鋳造で吐出流の勢いか強いた
め鋳型狭面７に衝突する時にも流れの強さは弱まってお
らず、上下に分流し、溶湯上昇流ａが理想的な大きさで
メニスカス８に到達し、これによってメニスカス８の温
度低下を防止するとともに、メニスカス８上のパウダー
９を巻き込むトラブルを生じることなく高速鋳造ができ
る。鋳造の初期または末期あるいは連々鋳を行う際の取
鍋交換時などにおいて、この高速鋳造を低速鋳造とする
場合あるいは最初から低速鋳造を行う場合は、上記高速
鋳造か可能な注湯ノズルｌを使用したままで、第２図に
示すように、ノズル１内を流下する溶湯３に回転磁界型
誘導攪拌コイル２による回転方向の推力を与え、溶湯３
をノズル内周壁４に沿って回転させながら流下させる。

この結果、遠心力により水平外向きの力を受け、吐出孔
５がら吐出された吐出流は、その吐出角度βか吐出孔５
の下向き角度θより小さな角度の流れとなるため、吐出
流が鋳型狭面７に衝突するまでの距離が短くなるととも
に、水平方向の流速か増加するため、吐出流は鋳型狭面
７に衝突した後上下に分流し、溶湯上昇流ａが理想的な
大きさでメニスカス８に到達し、これによって高速鋳造
時と同様にメニスカス８の温度低下を防止するとともに
、メニスカス８上のパウダー９を巻き込むトラブルを生
じることなく低速鋳造ができる。このように、本発明で
は、鋳型狭面７へ衝突する吐出流の速度を回転磁界型誘
導攪拌コイル２による回転方向の推力の大きさによって
制御し、鋳造速度に応した吐出流特に溶湯上昇流ａを鋳
型内に発生させることができ、メニスカス８の温度低下
を防止するとともに、メニスカス８上のパウダー９を巻
き込むトラブルを生じることなくスラブ連鋳かできる。

次に、ストリップ連鋳の場合は、第３図に示すように、
溶湯流出口１０か偏平形状に加工された注湯ノズル１１
（注湯樋てあってもよい）の周囲に回転磁界壓誘導攪拌
コイル１２を設け、ノズル１１内を流下する溶湯３に回
転方向の推力を与える。然るに、この回転方向の推力を
受けた溶湯３か溶湯流出口ＩＯから空中を落下する際に
回転力か残っているため特に幅方向の遠心力か作用し、
表面張力による縮流を抑制することができ、加えて電磁
攪拌力を調節することにより、冷却ロール１３により構
成される鋳型１４への注湯流は、鋳型１４の幅とほぼ同
幅の板状の落下流となって鋳型１４内へ注湯され、メニ
スカス１５の表面に局部的な波立ちを発生させないため
良好な鋳肌の鋳片が得られる。

〔実　施　例〕

実施例１ 第１図に示す構成の装置において、ノズル内径１００ｍ
ｍ、吐出孔５の下向き角度θ＝３５°に形成された浸漬
ノズル１と、攪拌強度がコイル空間中心で最大１０００
ガウスを発生し得る、長さが３００ｍｍの回転磁界型誘
導攪拌コイル２とを設置し、この装置を使用して、低炭
素アルミギルド鋼（Ｃ：０．０５ｗｔ％）を、タンデイ
ツシュ内溶鋼温度を１５５５〜１５７０°Ｃに保持する
一方、鋳造速度を２．５ｍ／ｍｉｎから１．６＋ｎ／ｍ
ｉｎ間で変化させるとともに、鋳造速度か２．５ｍ／ｍ
ｉｎの時は、回転磁界型誘導攪拌コイル２をＯＦＦとし
、鋳造速度か１．６ｍ／ｍｉｎの時は、回転磁界型誘導
攪拌コイル２により９５０ガウスの回転力を付与して、
横断面寸法２３０ｍｍ　Ｘ　１２５０ｍｍの鋳片に連続
鋳造した。そしてこの連続鋳造において、鋳造速度を２
．５ｍ／ｍｉｎから１．６ｍ／ｍｉｎに変えた時の、そ
の前後の鋳型内メニスカス温度を測定した。その結果、
鋳造速度か２．５ｍ／ｍｉｎから１．６ｎ＋／ｍｉｎに
変わった後の鋳型内メニスカス温度の低下は、約２°Ｃ
以内に抑えることかできた。これに対し、比較のため、
鋳造速度か１．６＋ｎ／ｍｉｎの場合に回転力を付与せ
ずに行ったものにおいては、鋳型内メニスカス温度の低
下か６〜８°Ｃと大きな低下が確認された。

また上記本発明方法により鋳造された鋳片の内部品質は
、パウダー９の巻き込みも無く良好なものであった。

実施例２ 第３図に示す構成の装置において、ノズル内径５０ｍｍ
、溶湯流出口１０の偏平形状５ｍｍＸ　３００ｍｍに形
成された注湯ノズル１１と、攪拌強度かコイル空間中心
で最大１０００ガウスを発生し得る、長さが２５０ｍｍ
の回転磁界型誘導攪拌コイル１２とを設置し、この装置
を使用して、５ＵＳ３０４ステンレス鋼を、タンデイツ
シュ内溶鋼温度を１４８０〜１５２０°Ｃに保持する一
方、回転磁界型誘導攪拌コイル１２により６５０ガウス
の回転力を付与して、３７ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で横断
面寸法２ｍｍＸ　３００ｍｍの鋳片に連続鋳造した。

この鋳造中、目視観察ではあるけれど、溶湯流出口１０
から落下する溶湯流は鋳型の幅とほぼ同幅の板状の流れ
か得られ且つ鋳型内メニスカス１５の表面の揺れも少な
かった。これに対し、比較のため、回転磁界型誘導攪拌
コイル１２をＯＦＦにして同条件の鋳造を行ったもので
は、溶湯流出口ｌＯから落下する板状の流れの幅は鋳型
の幅より片側で５０〜７０ｍｍ程度細まり、鋳型内メニ
スカス１５の表面の揺れも比較的大きかった。またこれ
らより得られた鋳片の、１００ｍ当たりに発生する割れ
、かぶさり等の欠陥個数を調査した結果、本発明方法に
より得られた鋳片では、約３個以内と極めて少なかった
のに対し、比較例の鋳片では、約５０個と非常に多かっ
た。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係わる連続鋳造鋳型への注湯
方法によれば、スラブ連鋳またはストリップ連鋳におけ
る鋳型への注湯量の変化により発生する、鋳型内のメニ
スカスの温度低下によるトラブルおよびメニスカスの波
立ちが抑制でき、良好な品質の鋳片を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は、本発明の通常の連続鋳造鋳型への
注湯方法に適用される装置の概念図、第３図は、本発明
のストリップ連続鋳造鋳型への注湯方法に適用される別
の実施例の装置の概念図、第４図乃至第６図は、従来技
術の説明図である。 １、１１　　注湯ノズル ２．１２　　回転磁界型誘導攪拌コイル３　溶湯　　　
　　　　４　ノズル内周壁５　吐出孔　　　　　　６，
１４　　鋳型７　鋳型狭面　　　　　８，１５　　メニ
スカス９　パウダー　　　　　ｌＯ溶湯流出口１３　　
冷却ロール　　　　ａ　溶湯上昇流第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶湯容器内の溶湯を溶湯容器に設けられたノズルまた
   は樋を介して鋳型へ注湯するに当たり、溶湯容器と鋳型
   の間のノズルまたは樋の外周面を囲繞して回転磁界型誘
   導攪拌コイルを設け、ノズルまたは機内を流下する溶湯
   に回転力を与え鋳型内へ吐出される溶湯の吐出方向を制
   御して注湯することを特徴とする連続鋳造鋳型への注湯
   方法。