JPH04333355A - Method for continuously casting steel with tundish stopper - Google Patents
Method for continuously casting steel with tundish stopperInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュストッ
パーによる連続鋳造において、ノズル閉塞や溶鋼の鋳型
からのオーバーフロー及びストッパーノズルの溶損によ
る溶鋼流出トラブルを未然に防止する鋼の連続鋳造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for continuous steel casting using a tundish stopper, which prevents troubles such as nozzle blockage, overflow of molten steel from a mold, and outflow of molten steel due to melting damage of a stopper nozzle.
【０００２】0002
【従来の技術】鋼の連続鋳造におけるタンディッシュか
ら鋳型への溶鋼注入流量制御方法には、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。2. Description of the Related Art Methods for controlling the flow rate of molten steel injected from a tundish into a mold in continuous steel casting can be roughly divided into two methods: a method using a stopper nozzle and a method using a sliding nozzle.
【０００３】スライディングノズル方式は、注入流量の
制御性に優れているが、長時間絞り注入を行うので、孔
径拡大やエッジ部溶損，多数回の摺動動作によるプレー
ト表面のピーリングの問題がある。また鋳造中に空気を
吸い込み易い構造であるために、鋳片表面にピンホール
欠陥が発生し易い。[0003] The sliding nozzle method has excellent controllability of the injection flow rate, but since the injection is carried out for a long time, there are problems such as enlargement of the hole diameter, melting of the edges, and peeling of the plate surface due to multiple sliding movements. . Furthermore, since the structure is such that air is easily sucked in during casting, pinhole defects are likely to occur on the surface of the slab.
【０００４】これに対してストッパーノズル方式は、ス
リーブ，ヘッド及びノズルから構成され、スライディン
グノズル方式に比べてコンパクトであると共に、鋳型内
で浸漬ノズルが摺動しないので、比較的小断面サイズの
鋳片の鋳造に適している。また内挿式の一体型浸漬ノズ
ルと組み合わせることより、空気の吸い込みを完全に遮
断することが可能であり、ピンホール欠陥の生成を防止
することが出来る。ただし、ストッパーノズルを長時間
使用する場合の問題点として、ノズル閉塞，ヘッド先端
部の損傷，剥離，溶損などがある。On the other hand, the stopper nozzle method consists of a sleeve, a head, and a nozzle, and is more compact than the sliding nozzle method, and because the immersion nozzle does not slide within the mold, it can be used for castings with relatively small cross-sectional sizes. Suitable for casting pieces. Furthermore, by combining it with an interpolated integrated immersion nozzle, it is possible to completely block air intake, and the generation of pinhole defects can be prevented. However, problems when using a stopper nozzle for a long time include nozzle clogging, damage to the head tip, peeling, and melting.
【０００５】ノズル閉塞は、低温鋳造によるノズル部へ
の溶鋼の凝固付着（以下、地金付着と称す）や、溶鋼中
非金属介在物の付着成長によりノズル孔径が狹縮化する
ために発生する。従来ノズル閉塞防止方法としては、過
度な低温鋳造の防止，二次精錬での溶鋼中介在物の浮上
分離促進，溶鋼のＣａ処理によるアルミナ系介在物の形
態制御（低融点化）（特開昭６３−７３２２号公報），
介在物をノズル内面で溶流させ付着させないことを狙い
とした耐火物材質の改善（特開昭６３−８４７５０号公
報）などが実用化されている。[0005] Nozzle blockage occurs due to the solidification and adhesion of molten steel to the nozzle part due to low-temperature casting (hereinafter referred to as base metal adhesion), and due to the adhesion and growth of non-metallic inclusions in molten steel, which causes the nozzle hole diameter to narrow. . Conventional methods for preventing nozzle clogging include preventing excessively low-temperature casting, promoting the flotation and separation of inclusions in molten steel during secondary refining, and controlling the morphology of alumina-based inclusions (lower melting point) by treating molten steel with Ca (Japanese Patent Application Laid-open No. 63-7322),
Improvements in refractory materials aimed at preventing inclusions from dissolving and adhering to the inner surface of the nozzle (Japanese Patent Laid-Open No. 84750/1983) have been put into practical use.
【０００６】一方ヘッド先端部の損傷，剥離，溶損など
に対する耐久性向上対策としては、耐スポーリング特性
に優れたアルミナ黒鉛質や耐蝕性を向上させたジルコニ
ア黒鉛質の耐火物が適用されている。On the other hand, as a measure to improve the durability of the head tip against damage, peeling, melting, etc., refractories such as alumina graphite, which has excellent spalling resistance, and zirconia graphite, which has improved corrosion resistance, have been applied. There is.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】鋼の連続鋳造において
は、一般に１基のタンディッシュで約５時間以上の長時
間鋳造が行われる。この場合ノズル閉塞防止並びにノズ
ル耐久性向上対策として前述の各種方法が適用されるが
、ノズル閉塞を完全に防止することは出来ない。In continuous casting of steel, casting is generally carried out for a long time of about 5 hours or more in one tundish. In this case, various methods described above are applied to prevent nozzle clogging and improve nozzle durability, but nozzle clogging cannot be completely prevented.
【０００８】ノズル部への地金や介在物の付着速度が溶
流速度よりも大きい場合には、時間と共にノズル孔径の
狹縮化が進行し、最終的にはノズル閉塞に到るが、ノズ
ル部への地金や介在物の付着厚みが増大すると、鋳造中
に付着物が急に剥離することがある。この剥離現象には
、ノズルから鋳型内への溶鋼流出量の急激な増加を伴う
ために、溶鋼が鋳型からオーバーフローする危険性があ
る。[0008] If the rate of adhesion of metal and inclusions to the nozzle portion is higher than the melt flow rate, the nozzle hole diameter will continue to narrow over time, eventually leading to nozzle blockage, but the nozzle If the thickness of the base metal or inclusions attached to the part increases, the deposits may suddenly peel off during casting. Since this peeling phenomenon is accompanied by a sudden increase in the amount of molten steel flowing from the nozzle into the mold, there is a risk that the molten steel will overflow from the mold.
【０００９】近年特に高酸素鋼，高硫黄鋼，Ｃａ処理鋼
が鋳造される機会が増加している。これらの溶鋼の鋳造
においては、耐蝕性に優れたノズル耐火物を使用しても
長時間鋳造時にはノズル溶損が無視出来ない。即ち鋳造
時間が長くノズル溶損が過度に進行する場合には、鋳造
終了にてストッパーを全閉にしても、溶鋼や溶滓の流出
が止まらないトラブルが発生する。[0009] In recent years, opportunities for casting high oxygen steel, high sulfur steel, and Ca-treated steel in particular have increased. In casting these molten steels, even if nozzle refractories with excellent corrosion resistance are used, nozzle erosion cannot be ignored during long-term casting. That is, when the casting time is long and the nozzle melting damage progresses excessively, a problem occurs in which the outflow of molten steel and molten slag cannot be stopped even if the stopper is fully closed at the end of casting.
【００１０】上記問題は、タンディッシュストッパーに
よる連続鋳造において、特に避けなければならない操業
トラブルであるが、未然に防止しようとしてもその定量
的な予知手段がないのが現状である。The above-mentioned problem is an operational trouble that must be particularly avoided in continuous casting using a tundish stopper, but at present there is no quantitative means of predicting it, even if attempts are made to prevent it.
【００１１】本発明は前記課題を解決し、ノズル閉塞や
溶鋼の鋳型からのオーバーフロー及びストッパーノズル
の溶損による溶鋼流出の問題を未然に防止する鋼の連続
鋳造方法を提供する。The present invention solves the above-mentioned problems and provides a continuous steel casting method that prevents the problems of nozzle clogging, overflow of molten steel from a mold, and outflow of molten steel due to melting and damage of a stopper nozzle.
【００１２】0012
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は次の通りである。[Means for Solving the Problems] The present invention for solving the above problems is as follows.
【００１３】第１の本発明は、連続鋳造装置のタンディ
ッシュノズルのストッパー変位を計測するストッパー変
位計とストッパー駆動時の荷重を計測するストッパー荷
重計とにより、ストッパーとタンディッシュ上ノズルと
の間のストッパー開度を連続的に計測し、該ストッパー
開度が、鋳型断面サイズ，鋳造速度およびタンディッシ
ュ上ノズルで決まる理論開度よりも大きく、かつ該スト
ッパー開度の経時変化が増加傾向にあるときには、当該
タンディッシュに設けた加熱装置により溶鋼を加熱し、
溶鋼温度を上昇せしめてノズル部に付着した地金および
介在物を溶融流出させ、ノズル部の狹縮化進行を抑制す
ることを特徴とするタンディッシュストッパーによる鋼
の連続鋳造方法である。[0013] The first invention uses a stopper displacement meter that measures the displacement of the stopper of the tundish nozzle of a continuous casting device, and a stopper load meter that measures the load when the stopper is driven, to measure the distance between the stopper and the nozzle on the tundish. Continuously measure the stopper opening, and find that the stopper opening is larger than the theoretical opening determined by the mold cross-sectional size, casting speed, and nozzle on the tundish, and that the change in the stopper opening tends to increase over time. Sometimes, the molten steel is heated by a heating device installed in the tundish,
This is a continuous steel casting method using a tundish stopper, which is characterized by increasing the temperature of the molten steel to melt and flow out the base metal and inclusions attached to the nozzle part, thereby suppressing the progress of shrinkage of the nozzle part.
【００１４】第２の本発明は、連続鋳造装置のタンディ
ッシュノズルのストッパー変位を計測するストッパー変
位計とストッパー駆動時の荷重を計測するストッパー荷
重計とにより、ストッパーとタンディッシュ上ノズルと
の間のストッパー開度を連続的に計測し、該ストッパー
開度が、鋳型断面サイズ，鋳造速度およびタンディッシ
ュ上ノズルで決まる理論開度よりも小さく、かつ該スト
ッパー開度の経時変化が減少傾向にあるときには当該タ
ンディッシュ内の溶鋼中に冷却材を添加し、溶鋼温度を
低下せしめてノズル部の溶損進行を抑制することを特徴
とするタンディッシュストッパーによる鋼の連続鋳造方
法である。[0014] The second invention uses a stopper displacement meter that measures the displacement of the stopper of the tundish nozzle of a continuous casting apparatus and a stopper load meter that measures the load when the stopper is driven, to measure the distance between the stopper and the nozzle on the tundish. Continuously measure the stopper opening, and find that the stopper opening is smaller than the theoretical opening determined by the mold cross-sectional size, casting speed, and nozzle on the tundish, and that the change in the stopper opening tends to decrease over time. This continuous steel casting method using a tundish stopper is characterized in that a coolant is sometimes added to the molten steel in the tundish to lower the molten steel temperature and suppress the progress of melting damage at the nozzle part.
【００１５】また前記第２の発明において、ストッパー
開度が鋳造開始前の閉止時のゼロ位置以下になり、荷重
が下記数１を満足したときに当該ストッパーでの鋳造を
中止する鋳造方法である。[0015] Furthermore, in the second invention, the casting method is such that when the stopper opening degree becomes equal to or less than the zero position at the time of closing before starting casting, and when the load satisfies the following equation 1, casting is stopped at the stopper. .
【００１６】[0016]
【数１】Ｗｒ＝Ｗｉ−Ｗｓ[Equation 1] Wr=Wi-Ws
【００１７】ただし、Ｗｒ：鋳造中の荷重計指示値（Ｋ
ｇ）
Ｗｉ：ストッパー，荷重計，ストッパー昇格部分の合計
重量（Ｋｇ）
Ｗｓ：ストッパー耐火物と芯金の合計重量（Ｋｇ）[0017] However, Wr: Load cell indication value during casting (K
g) Wi: Total weight of stopper, load cell, stopper promotion part (Kg) Ws: Total weight of stopper refractory and core metal (Kg)
【０
０１８】0
018]
【作用】本発明は、タンディッシュストッパーを用いて
鋳造する連続鋳造において、ストッパーの変位とストッ
パー駆動時の荷重を計測し、前記ストッパーとタンディ
ッシュ上ノズルとの間のストッパー開度状況を連続的に
計測し、これを監視しながら鋳造することにより、連続
鋳造におけるノズル閉塞、ノズル部へ付着した非金属介
在物や地金の剥離による鋳型内溶鋼のオーバーフロート
ラブル、並びにノズル溶損に起因する溶鋼流出トラブル
を予測して未然に防止するものであり、以下作用ととも
に本発明を詳細に記述する。[Operation] In continuous casting using a tundish stopper, the present invention measures the displacement of the stopper and the load when the stopper is driven, and continuously measures the stopper opening status between the stopper and the nozzle on the tundish. By measuring and monitoring this during casting, problems such as nozzle blockage during continuous casting, overflow problems of molten steel in the mold due to non-metallic inclusions attached to the nozzle and peeling of bare metal, and molten steel caused by nozzle melting can be avoided. The present invention is intended to predict and prevent leakage troubles, and the present invention will be described in detail below along with its functions.
【００１９】先ず発明者らは、図１に示すようにストッ
パー駆動装置に関連して設けた変位計９で鋳造中のスト
ッパー開度の経時変化を測定した。図１においては、変
位計９をストッパー支持アーム４の先端部上方の位置に
独立して設け、駆動装置各部に多少のガタやたわみがあ
ってもその影響を受けずに、ストッパー開度を精度高く
測定出来るようにした。First, the inventors measured the change over time in the stopper opening degree during casting using a displacement meter 9 provided in connection with the stopper drive device as shown in FIG. In Fig. 1, a displacement gauge 9 is installed independently above the tip of the stopper support arm 4, and the stopper opening degree can be accurately adjusted even if there is some play or deflection in each part of the drive device. Made it possible to measure higher.
【００２０】図２にノズル閉塞気味のキャストにおける
ストッパー開度変化の測定結果の代表例を示す。ストッ
パー開度Ｈｒは、時間と共に増加傾向にあり、鋳造速度
に対応するストッパー理論開度Ｈｉとの差が時間と共に
拡大している。ここでΔＨ＝Ｈｒ−Ｈｉを、ノズル部「
付着物厚み」と定義する。FIG. 2 shows a typical example of the measurement results of the change in the stopper opening degree during casting when the nozzle is slightly clogged. The stopper opening degree Hr tends to increase with time, and the difference from the stopper theoretical opening degree Hi corresponding to the casting speed increases with time. Here, ΔH=Hr−Hi is expressed as
Deposit thickness.
【００２１】またストッパー開度が所々低下する箇所が
あり、その開度変化Δｈを付着物の「剥離厚み」と定義
する。この剥離現象は、地金や介在物が一旦ノズル部に
付着した後に一部がノズル部から溶流・剥落し、鋳型内
に流出するために起こるものであり、鋳型内での湯面の
急上昇を必ず伴う。Furthermore, there are places where the stopper opening decreases in some places, and the change in opening Δh is defined as the "peeling thickness" of the deposit. This peeling phenomenon occurs because after the base metal and inclusions have once attached to the nozzle part, some of them melt and flake off from the nozzle part and flow into the mold. must be accompanied by
【００２２】図３（ａ）にはストッパー開度Ｈｒと剥離
厚みΔｈとの関係を、また図３（ｂ）には剥離に伴う鋳
型内湯面上昇量ΔＬとの関係に関する測定結果を示す。
図から明らかなように、ストッパー開度Ｈｒの増加と共
に剥離厚みΔｈが増加し、更に剥離厚みの増加と共に鋳
型内湯面上昇量ΔＬが増加している。FIG. 3(a) shows the relationship between the stopper opening degree Hr and the peeling thickness Δh, and FIG. 3(b) shows the measurement results regarding the relationship between the mold surface rise amount ΔL due to the peeling. As is clear from the figure, as the stopper opening degree Hr increases, the peeling thickness Δh increases, and as the peeling thickness increases, the amount of rise in the mold level ΔL increases.
【００２３】通常湯面レベルは鋳型上端から５０〜１０
０ｍｍ程度であるから、オーバーフローを未然に回避す
るためには、ΔＬ＜５０ｍｍに抑制する必要がある。こ
のためには、図３からストッパー開度をＨｒ≦２４ｍｍ
以下に抑える必要がある。[0023] Normally the hot water level is 50 to 10 degrees from the top of the mold.
Since it is about 0 mm, in order to avoid overflow, it is necessary to suppress ΔL<50 mm. For this purpose, from Fig. 3, the stopper opening degree must be adjusted to Hr≦24mm.
It is necessary to keep it below.
【００２４】以上の測定結果に基ずき本発明では、スト
ッパー開度が鋳型断面サイズ，鋳造速度及びストッパー
ノズルで決まる理論開度Ｈｉよりも大きく、且つストッ
パー開度Ｈｒの経時変化が増加傾向にあるときに、タン
ディッシュに設けた溶鋼加熱装置により溶鋼を加熱する
ことにより溶鋼の温度を上昇せしめ、ノズル部へ付着し
た溶鋼の凝固地金や介在物を溶融流出させてノズル狹縮
化の進行を抑制し、ノズル閉塞やオーバーフローを未然
に防止するものである。Based on the above measurement results, in the present invention, the stopper opening degree is larger than the theoretical opening degree Hi determined by the mold cross-sectional size, casting speed, and stopper nozzle, and the change in the stopper opening degree Hr tends to increase over time. At some point, the temperature of the molten steel is increased by heating the molten steel with a molten steel heating device installed in the tundish, and the solidified metal and inclusions of the molten steel that have adhered to the nozzle part are melted and flowed out, causing nozzle narrowing. This prevents nozzle clogging and overflow.
【００２５】即ち溶鋼の加熱強度をストッパー開度変化
を監視しながら調整し、ストッパー開度が増加を続ける
場合には加熱強度をアップする。またストッパー開度変
化が横這いまたは減少傾向になったら、加熱を弱めるか
中断する。ここで加熱強度としては、タンディッシュ内
溶鋼スーパーヒートを過渡に高めると、一般に鋳片の内
部割れや中心偏析が悪化するので、これらが悪化しない
範囲内でノズル部の溶鋼温度を上昇させるものである。
なお溶鋼加熱装置としては、誘導加熱方式あるいはプラ
ズマ加熱方式等を用いる。That is, the heating intensity of the molten steel is adjusted while monitoring changes in the stopper opening, and if the stopper opening continues to increase, the heating intensity is increased. Also, if the change in the stopper opening remains flat or tends to decrease, weaken or interrupt the heating. Regarding the heating intensity, if the molten steel superheat in the tundish is increased transiently, the internal cracks and center segregation of the slab will generally worsen, so the temperature of the molten steel at the nozzle should be increased within a range that does not worsen these problems. be. As the molten steel heating device, an induction heating method, a plasma heating method, or the like is used.
【００２６】また本発明では、ストッパー開度Ｈｒが理
論開度Ｈｉよりも小さく、且つこのストッパー開度Ｈｒ
の経時変化が減少傾向にあるときには、タンディッシュ
内溶鋼中に冷却用鋼材（冷却材）を添加して溶鋼温度を
低下せしめ、ノズル溶損を抑制させる。Further, in the present invention, the stopper opening degree Hr is smaller than the theoretical opening degree Hi, and this stopper opening degree Hr
When the change over time tends to decrease, a cooling steel material (coolant) is added to the molten steel in the tundish to lower the molten steel temperature and suppress nozzle melting damage.
【００２７】即ちノズル溶損は、一般に溶鋼温度が高く
高酸度鋼やＣａ添加鋼等を鋳造する場合に発生し易いが
、このような場合にタンディッシュ内へ冷却用鋼材を添
加し、ストッパー開度変化を監視しながら添加量を調整
することによりノズル部へ少量の付着地金を形成し、ノ
ズル表面を覆わせてノズル溶損を抑制するものである。
なお冷却強度としては、タンディッシュ内溶鋼スーパー
ヒートを過度に低めると、一般に鋳片の介在物成績を悪
化させたりノズル閉塞を進行させるので、それらの許容
範囲内でノズル部の溶鋼温度を低下させるものである。That is, nozzle melting damage generally tends to occur when molten steel temperature is high and high acidity steel or Ca-added steel is cast. In such cases, cooling steel is added to the tundish and the stopper is opened By adjusting the amount added while monitoring the change in temperature, a small amount of deposited metal is formed on the nozzle part, covering the nozzle surface and suppressing nozzle melting damage. Regarding the cooling intensity, if the molten steel superheat in the tundish is lowered too much, it will generally worsen the appearance of inclusions in the slab or cause nozzle blockage, so the molten steel temperature at the nozzle part should be lowered within these allowable ranges. It is something.
【００２８】次に図３の測定結果は、理論開度Ｈｉが６
ｍｍの場合の結果であるので、結局オーバーフローを回
避する条件はＨｒ＜４Ｈｉ（＝２４ｍｍ）である。従っ
て上記の方法を行っても、ストッパー開度が増加傾向を
続ける場合には、本発明ではストッパー開度が理論開度
の４倍以上になったときに、当該タンディッシュストッ
パーでの鋳造を中止することにより、ノズル閉塞や付着
物のノズル部からの瞬間的剥離による鋳型内溶鋼のオー
バーフロートラブルを未然に防止するものである。Next, the measurement results shown in FIG. 3 show that the theoretical opening Hi is 6.
Since the results are for the case of mm, the condition for avoiding overflow is Hr<4Hi (=24 mm). Therefore, even if the above method is performed, if the stopper opening continues to increase, the present invention will stop casting at the tundish stopper when the stopper opening becomes four times or more the theoretical opening. By doing so, troubles such as overflow of molten steel in the mold due to nozzle clogging or instantaneous separation of deposits from the nozzle portion are prevented.
【００２９】更に本発明においては、ストッパー開度が
ゼロ（鋳造前の全閉位置）以下になり、荷重が下記数２
を満足したときに、当該タンディッシュストッパーでの
鋳造を中止することにより、鋳造終了時におけるノズル
部の溶損に起因する溶鋼の流出トラブルを未然に防止す
る。Furthermore, in the present invention, the stopper opening degree is less than zero (fully closed position before casting), and the load is reduced to the following number 2.
By stopping casting with the tundish stopper when the above is satisfied, troubles such as outflow of molten steel due to melting damage of the nozzle portion at the end of casting can be prevented.
【００３０】[0030]
【数２】Ｗｒ＝Ｗｉ−Ｗｓ[Math. 2] Wr=Wi-Ws
【００３１】ここで、Ｗｒは鋳造中の荷重計指示値（Ｋ
ｇ）、Ｗｉはストッパー，ストッパー支持アーム，スト
ッパー昇降用ロッド棒及び荷重計など昇降部分の合計重
量（Ｋｇ）、Ｗｓはストッパー支持アームに固定された
ストッパー耐火物と芯金の合計重量（Ｋｇ）である。[0031] Here, Wr is the load cell indicated value (K
g), Wi is the total weight (Kg) of the lifting parts such as the stopper, stopper support arm, stopper lifting rod, and load cell, Ws is the total weight (Kg) of the stopper refractory and core metal fixed to the stopper support arm. It is.
【００３２】即ちノズル溶損が進行し、ストッパー開度
が鋳造前の全閉位置以下まで下がった開度状況の場合、
数２はストッパーヘッドがタンディッシュノズルに接触
し乗っている荷重バランスを示している。この条件は、
ストッパーヘッドやノズルが偏溶損している状態を呈し
ているのであり、このまま鋳造を続行した場合には、鋳
造終了時にストッパーを閉止しても溶鋼や溶滓が該偏溶
損部から流出する危険な状態である。従って本発明では
、この条件が成立した場合に鋳造を中止するものである
。[0032] In other words, in the case where the nozzle damage has progressed and the stopper opening has decreased to below the fully closed position before casting,
Equation 2 shows the load balance when the stopper head is in contact with the tundish nozzle. This condition is
The stopper head and nozzle are unevenly welded, and if casting continues as is, there is a risk that molten steel and molten slag will flow out from the unevenly welded parts even if the stopper is closed at the end of casting. It is in a state of Therefore, in the present invention, casting is stopped when this condition is met.
【００３３】一方ストッパー開度と荷重の経時変化が無
いかまたは小さい場合には、ノズル閉塞も溶損も少ない
安定鋳造状態であるので、当該タンディッシュでの鋳造
を継続すればよい。On the other hand, if there is no change in the stopper opening degree and the load over time, or there is only a small change over time, the casting is in a stable casting state with little nozzle clogging or melting damage, and it is sufficient to continue casting in the tundish.
【００３４】本発明における変位計として、差動トラン
スなどの接触式変位計またはレーザー式などの非接触変
位計を使用する場合には、その取付け台座をストッパー
と連動して動かないようにタンディッシュ鉄枠などに固
定すると共に、変位測定箇所は駆動装置のガタやたわみ
の影響の少ないストッパー支持アームの先端部上方とす
る。一方測定精度は低いが、油圧シリンダーの変位を変
位計として使用することも可能である。When using a contact type displacement meter such as a differential transformer or a non-contact displacement meter such as a laser type as the displacement meter in the present invention, the mounting base must be attached to a tundish so that it does not move in conjunction with the stopper. It is fixed to an iron frame or the like, and the displacement measurement point is above the tip of the stopper support arm, where it is less affected by backlash or deflection of the drive device. On the other hand, it is also possible to use the displacement of a hydraulic cylinder as a displacement meter, although the measurement accuracy is low.
【００３５】また荷重計としてはロードセルなどを用い
るが、昇降用ロッド棒と油圧シリンダーとで挟むように
して連結するものである。[0035] A load cell or the like is used as the load meter, and it is connected by sandwiching it between an elevating rod and a hydraulic cylinder.
【００３６】本発明によれば、タンディッシュストッパ
ーによる連続鋳造において、ノズル閉塞，オーバーフロ
ー，ノズル溶損による溶鋼流出トラブル等を未然に防止
することが出来るので、操業の安定化，生産性の向上が
可能となる。According to the present invention, in continuous casting using a tundish stopper, troubles such as nozzle clogging, overflow, and molten steel flowing out due to nozzle erosion can be prevented, thereby stabilizing operations and improving productivity. It becomes possible.
【００３７】[0037]
【実施例】以下実施例について説明する。[Example] Examples will be explained below.
【００３８】６ストランドの連鋳機において、容量３０
トンのタンディッシュに、図１に示すようにストッパー
５およびストッパー駆動装置を取り付け、ストッパー変
位計９として半導体レーザー式変位センサを、また荷重
計１０としてロードセルを設置した。[0038] In a 6-strand continuous casting machine, the capacity is 30
As shown in FIG. 1, a stopper 5 and a stopper driving device were attached to a tundish of 1000 yen, a semiconductor laser type displacement sensor was installed as a stopper displacement meter 9, and a load cell was installed as a load meter 10.
【００３９】即ちタンディッシュ１の鉄皮側面にスライ
ドケース２を垂直方向に固定し、この内部にストッパー
昇降用ロッド棒３を挿入し、該ロッド棒の上端部にスト
ッパー支持アーム４を水平方向に取り付け、該支持アー
ム先端にストッパー５をタンディッシュノズル６の直上
に固定ナットで連結し、前記ロッド棒３をタンディッシ
ュ側面の鉄枠７に固定した油圧シリンダー８で昇降させ
るタンディッシュストッパー駆動装置において、前記ス
トッパー支持アーム４の上方に前記変位計９を設けると
共に、昇降用ロッド棒３と油圧シリンダー８とを荷重計
１０を挟んでボルト・ナットで連結し、鋳造中のストッ
パー支持アーム４の変位及び荷重を測定監視しながら鋳
造した。なお１１は鋳型，１２は鋳片である。That is, the slide case 2 is vertically fixed to the side surface of the iron skin of the tundish 1, the stopper lifting rod 3 is inserted inside the slide case 2, and the stopper support arm 4 is horizontally attached to the upper end of the rod. In the tundish stopper driving device, a stopper 5 is attached to the tip of the support arm and connected with a fixing nut directly above the tundish nozzle 6, and the rod 3 is raised and lowered by a hydraulic cylinder 8 fixed to an iron frame 7 on the side of the tundish. , the displacement meter 9 is provided above the stopper support arm 4, and the lifting rod 3 and the hydraulic cylinder 8 are connected with bolts and nuts with the load meter 10 in between, and the displacement of the stopper support arm 4 during casting is measured. Casting was carried out while measuring and monitoring the load. Note that 11 is a mold, and 12 is a slab.
【００４０】タンディッシュノズル６としては、内径４
０ｍｍφの内挿式一体型浸漬ノズルをセットし、この直
上に高アルミナ質のヘッドを有する外径１３０ｍｍψの
ストッパー５を支持アーム４から吊り下げ固定した。ス
トッパー５，ストッパー支持アーム４，ストッパー昇降
用ロッド棒３及び荷重計１０等昇降部分の合計重量はＷ
ｉ＝４００Ｋｇ、ストッパー支持アームに吊り下げ固定
されたストッパー５及び芯金の合計重量はＷｓ＝１５０
Ｋｇである。The tundish nozzle 6 has an inner diameter of 4
An internal integrated immersion nozzle with a diameter of 0 mm was set, and a stopper 5 having an outer diameter of 130 mm and having a head made of high alumina was suspended and fixed from the support arm 4 directly above the nozzle. The total weight of the lifting parts such as the stopper 5, stopper support arm 4, stopper lifting rod 3, and load cell 10 is W.
i=400Kg, the total weight of the stopper 5 suspended and fixed on the stopper support arm and the core metal is Ws=150
Kg.
【００４１】２００トン転炉で溶製した溶鋼を取鍋から
該タンディッシュに注入し、次いで１６２ｍｍ×１６２
ｍｍの横断面サイズの鋳型に注入開始し、引抜速度２．
５ｍ／ｍｉｎにて前記ストッパー開度並びに荷重を計測
しながら鋳造した。Molten steel made in a 200-ton converter is poured from a ladle into the tundish, and then a 162 mm x 162
Injection into a mold with a cross-sectional size of mm was started, and the drawing speed was 2.
Casting was carried out while measuring the stopper opening degree and load at 5 m/min.
【００４２】本実施例におけるストッパーノズルの流量
特性を図４に示したが、これより鋳造速度２．５ｍ／ｍ
ｉｎにおけるストッパー理論開度は、Ｈｉ＝６ｍｍであ
る。The flow rate characteristics of the stopper nozzle in this example are shown in FIG.
The theoretical opening degree of the stopper at in is Hi=6 mm.
【００４３】さて鋳造中のストッパー開度変化と荷重の
変化が無いか、または小さい場合には、当該タンディッ
シュでの鋳造を続行し、ストッパー開度の経時変化が増
加傾向を示すノズル閉塞気味のキャストにおいては、タ
ンディッシュに装備された容量１，０００ＫＷの誘導加
熱装置に通電し、溶鋼を加熱しながら鋳造した。Now, if there is no change in the stopper opening and the change in the load during casting, or if the change is small, continue casting in the tundish and check if the nozzle is a little clogged and the change in the stopper opening tends to increase over time. During casting, an induction heating device with a capacity of 1,000 KW installed in the tundish was energized to heat the molten steel while casting.
【００４４】溶鋼を加熱した場合、ストッパー開度は殆
んどのキャストにおいて横這いに推移し、ノズル閉塞の
進行は抑制された。一部のキャストでＨｒ≧４Ｈｉ（２
４ｍｍ）となったストランドについては、ノズル付着物
の剥離によるオーバーフローが懸念されたので、当該ス
トランドのストッパーを閉止しトラブルを未然に防止し
た。[0044] When molten steel was heated, the stopper opening remained unchanged in most castings, and the progress of nozzle clogging was suppressed. Some cast members have Hr≧4Hi (2
Regarding the strand (4 mm), there was a concern that there would be an overflow due to peeling of the nozzle deposits, so the stopper of the strand was closed to prevent any trouble.
【００４５】一方ストッパー開度が減少傾向を示すノズ
ル溶損気味のキャストにおいて、荷重がＷｒ＝Ｗｉ＝４
００Ｋｇの条件にあるときに、タンディッシュ内に冷却
用鋼材を添加し溶鋼温度を低下させながら鋳造した。し
かしノズル溶損速度が速くストッパー開度がゼロ（鋳造
前の閉止時の位置）以下になり、且つ鋳造中の荷重がＷ
ｒ＝Ｗｉ−Ｗｓ＝２５０Ｋｇの条件を満足したキャスト
では、当該ストランドのストッパーを閉止して、残りの
ストランドで鋳造を継続した。On the other hand, in casting where the stopper opening degree tends to decrease and the nozzle is slightly eroded, the load is Wr=Wi=4.
00 kg, a cooling steel material was added to the tundish to lower the molten steel temperature and casting was performed. However, the rate of nozzle erosion is fast, the stopper opening becomes less than zero (the closed position before casting), and the load during casting is W.
When casting satisfied the condition of r=Wi-Ws=250Kg, the stopper of the strand was closed and casting was continued with the remaining strands.
【００４６】本法を適用した場合の操業結果を比較例と
共に表１に示す。比較例の場合には、ストッパー開度計
と荷重計を設置していないので、鋳造中の開度状況（ノ
ズル閉塞や溶損の状況）が定量的に判らないので、鋳造
中突然にノズル閉塞や付着物剥離によるオーバーフロー
、或はノズルの偏溶損に起因した溶鋼流出トラブルが発
生したが、これに対し本発明法では、上記操業トラブル
を未然に防止することが出来る。[0046] The operational results when this method was applied are shown in Table 1 together with comparative examples. In the case of the comparative example, a stopper opening gauge and a load meter were not installed, so the opening status during casting (nozzle blockage and melting status) could not be quantitatively determined. In contrast, the method of the present invention can prevent such operational troubles from occurring, such as overflow caused by peeling off deposits or molten steel leakage caused by uneven melting loss of the nozzle.
【００４７】[0047]
【表１】[Table 1]
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、鋳造中にストッパーノ
ズルの閉塞傾向や溶損傾向が精度高く把握できるので、
操業の安定化に寄与すると共に操業トラブルを未然に防
止することが可能となり、生産性向上に寄与するところ
極めて大である。[Effects of the Invention] According to the present invention, the clogging tendency and melting tendency of the stopper nozzle can be grasped with high accuracy during casting.
This contributes to the stabilization of operations, makes it possible to prevent operational troubles, and greatly contributes to improved productivity.
【図１】本発明を実施する連続鋳造装置のタンディッシ
ュストッパー駆動装置の詳細を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing details of a tundish stopper drive device of a continuous casting apparatus implementing the present invention.
【図２】鋳造時間に対するストッパー開度変化の例を示
す図面である。FIG. 2 is a drawing showing an example of change in stopper opening degree with respect to casting time.
【図３】ストッパー開度と付着物剥離厚み（ａ），及び
付着物剥離厚みと鋳型内湯面上昇量（ｂ）との関係を示
す図面である。FIG. 3 is a drawing showing the relationship between the stopper opening degree and the thickness of deposits peeled off (a), and the relationship between the thickness of deposits peeled off and the amount of rise in the level of molten metal in the mold (b).
【図４】実施例におけるストッパーノズルの流量特性を
示す図面である。FIG. 4 is a diagram showing flow characteristics of a stopper nozzle in an example.
１ タンディッシュ ２ スライドケース ３ ストッパー昇降用ロッド棒 ４ ストッパー支持アーム ５ ストッパー ６ タンディッシュノズル ７ 鉄枠 ８ 油圧シリンダー ９ 変位計 １０ 荷重計 １１ 鋳型 １２ 鋳片 1 Tundish 2 Slide case 3 Stopper lifting rod 4 Stopper support arm 5 Stopper 6 Tundish nozzle 7 Iron frame 8 Hydraulic cylinder 9 Displacement meter 10 Load cell 11 Mold 12 Slab
Claims (3)
のストッパー変位を計測するストッパー変位計とストッ
パー駆動時の荷重を計測するストッパー荷重計とにより
、ストッパーとタンディッシュ上ノズルとの間のストッ
パー開度を連続的に計測し、該ストッパー開度が、鋳型
断面サイズ，鋳造速度およびタンディッシュ上ノズルで
決まる理論開度よりも大きく、かつ該ストッパー開度の
経時変化が増加傾向にあるときには、当該タンディッシ
ュに設けた加熱装置により溶鋼を加熱し、溶鋼温度を上
昇せしめてノズル部に付着した地金および介在物を溶融
流出させ、ノズル部の狹縮化進行を抑制することを特徴
とするタンディッシュストッパーによる鋼の連続鋳造方
法。Claim 1: The stopper opening degree between the stopper and the tundish upper nozzle is determined by a stopper displacement meter that measures the displacement of the stopper of the tundish nozzle of a continuous casting device and a stopper load meter that measures the load when the stopper is driven. When the stopper opening degree is continuously measured and is larger than the theoretical opening degree determined by the mold cross-sectional size, casting speed, and nozzle on the tundish, and the change in the stopper opening degree over time tends to increase, the tundish A tundish stopper characterized by heating molten steel with a heating device installed in the tundish to raise the temperature of the molten steel to melt and flow out the base metal and inclusions attached to the nozzle part, thereby suppressing the progress of shrinkage in the nozzle part. continuous casting method of steel.
のストッパー変位を計測するストッパー変位計とストッ
パー駆動時の荷重を計測するストッパー荷重計とにより
、ストッパーとタンディッシュ上ノズルとの間のストッ
パー開度を連続的に計測し、該ストッパー開度が、鋳型
断面サイズ，鋳造速度およびタンディッシュ上ノズルで
決まる理論開度よりも小さく、かつ該ストッパー開度の
経時変化が減少傾向にあるときには当該タンディッシュ
内の溶鋼中に冷却材を添加し、溶鋼温度を低下せしめて
ノズル部の溶損進行を抑制することを特徴とするタンデ
ィッシュストッパーによる鋼の連続鋳造方法。[Claim 2] The stopper opening degree between the stopper and the tundish upper nozzle is determined by a stopper displacement meter that measures the displacement of the stopper of the tundish nozzle of the continuous casting device and a stopper load meter that measures the load when the stopper is driven. If the stopper opening degree is smaller than the theoretical opening determined by the mold cross-sectional size, casting speed, and nozzle on the tundish, and the change in the stopper opening degree tends to decrease over time, the stopper opening degree in the tundish is continuously measured. A continuous casting method for steel using a tundish stopper, characterized in that a coolant is added to the molten steel to lower the molten steel temperature and suppress the progress of melting damage at the nozzle part.
のゼロ位置以下になり、荷重が下記数１を満足したとき
に当該ストッパーでの鋳造を中止する請求項２記載のタ
ンディッシュストッパーによる鋼の連続鋳造方法。 【数１】Ｗｒ＝Ｗｉ−Ｗｓ ただし、Ｗｒ：鋳造中の荷重計指示値（Ｋｇ）Ｗｉ：ス
トッパー，荷重計，ストッパー昇格部分の合計重量（Ｋ
ｇ） Ｗｓ：ストッパー耐火物と芯金の合計重量（Ｋｇ）3. The steel with the tundish stopper according to claim 2, wherein the stopper stops casting when the opening degree of the stopper becomes equal to or less than the zero position at the time of closing before the start of casting and the load satisfies the following equation 1. Continuous casting method. [Equation 1] Wr=Wi-Ws Where, Wr: Load cell indication value during casting (Kg) Wi: Total weight of stopper, load cell, and stopper elevated part (K
g) Ws: Total weight of stopper refractory and core metal (Kg)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13214791A JPH07110401B2 (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Continuous casting method for steel with tundish stopper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13214791A JPH07110401B2 (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Continuous casting method for steel with tundish stopper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04333355A true JPH04333355A (en) | 1992-11-20 |
| JPH07110401B2 JPH07110401B2 (en) | 1995-11-29 |
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ID=15074459
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13214791A Expired - Fee Related JPH07110401B2 (en) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | Continuous casting method for steel with tundish stopper |
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|---|---|
| JP (1) | JPH07110401B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102909332A (en) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 莱芜钢铁集团有限公司 | Device and method for controlling superheat degree of molten steel in continuous casting ladle or tundish |
| KR101321852B1 (en) * | 2011-07-25 | 2013-10-23 | 주식회사 포스코 | Stopper device and Method for Operating stopper device |
| KR101443586B1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-09-23 | 현대제철 주식회사 | Method for continuous-continuous casting |
| CN110355341A (en) * | 2019-07-17 | 2019-10-22 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | Method and device for predicting degree of water gap blockage |
| CN111940716A (en) * | 2020-08-27 | 2020-11-17 | 山东钢铁股份有限公司 | Method for preventing rare earth steel continuous casting nozzle from being blocked |
| CN114505458A (en) * | 2020-11-15 | 2022-05-17 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | Stopper rod flow control system control method for improving crystallizer liquid level stability |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP13214791A patent/JPH07110401B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07110401B2 (en) | 1995-11-29 |
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