JPH0475110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固定鋳型を用いた鋼の連続鋳造設備
に関する。

〔従来の技術〕

従来の鋼の連続鋳造設備は振動鋳型または移動
鋳型を用いるものであつた。

振動鋳型は連鋳スラブの製造に代表される。こ
れは上下に振動する冷却鋳型の上部開口から垂直
なノズルを挿入し、鋳造中はこのノズルの先端を
鋳型内湯面よりも浸漬させながら溶鋼を供給し、
この振動鋳型の下方から凝固したスラブを連続的
に抜き出す方式である。この浸漬ノズルと振動鋳
型を用いる方式は注入中の溶鋼の大気酸化を防止
するためには有効な方式であり、またタンデイツ
シユと鋳型とが該浸漬ノズルを介して接続される
ので、鋳型を自由に上下振動させることができ、
この振動によつて鋳片の焼付を効果的に防止する
ことができる。

移動鋳型は内部冷却双ロールまたは双ベルトを
互いに反対方向に回転しながら両ロールまたはベ
ルトの間隙に溶鋼を注入する方式であり、薄板の
連続鋳造などに適用が試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

浸漬ノズルと振動鋳型を用いる鋼の連続鋳造に
おいては、溶鋼中の非金属介在物によるノズル閉
塞の問題、浸漬ノズルからの吐出流によつて介在
物が凝固シエルに巻き込まれ鋳片の表面品質を劣
下させる問題、低温で鋳造するほど微細な等軸晶
を持つ健全な鋳片を製造できることが知られてい
るが、浸漬ノズルの閉塞を回避するために低温鋳
造には限界があるという問題、鋳型の振動によつ
て鋳片表面にオツシレーシヨンマークが形成され
これが最終製品の表面欠陥につながることがある
という問題（とくに、これはステンレス鋼などの
スケールオフ量が少なく且つ鋼板の表面性状が厳
しく管理されねはならない鋼種において問題とな
る）、等といつた様々な問題が付随している。こ
れらの問題は浸漬ノズルの使用と振動鋳型の使用
にその原因があると言つても過言ではないであろ
う。

また移動鋳型は、鋳型表面を移動させるもので
あるから可動部が多くなり且つ制御動作を厳密に
行うことが必要である。そして、移動鋳型の隙間
からの漏鋼の危険性を回避するために種々の対策
が必要となる。

鋼の連続鋳造においては、鋳型を振動させるか
あるいは移動させることが、融点が高い鋼を対象
とする関係上その焼付けを防止するうえで必要な
ことであると考えられてきたが、これにともなつ
て、上述のような各種の問題が付随する。

本発明は、固定鋳型を使用することによつて、
既述のような問題の解決を図ろうとするものであ
り、固定鋳型による鋼の連続鋳造設備の提供を目
的とするものである。

なお、固定鋳型による連続鋳造は、融点の低い
非鉄金属例えばアルミニウムの連続鋳造に適用さ
れているが、このような設備を高融点で且つ高比
重の鋼の連続鋳造にそのまま適用することはでき
ない。

〔問題点を解決する手段〕

本発明による固定鋳型を用いる鋼の連続鋳造設
備は、図面に示したように、上下端開口の固定さ
れた冷却鋳型１の上部開口より溶鋼を連続注入し
そして下部開口より鋳片を連続的に抜き出すよう
にした設備であつて、 固定鋳型１の上に、この鋳型１の上部開口より
も縮径した開口を底面にもつ受鋼槽２を、両開口
の中心が実質上整合するように接続し、鋳型１の
上部開口とこの上に存在する縮径した受鋼槽２の
底部開口との間に形成されるアングル部３に鋳型
外より流体を圧入するための手段を設け、受鋼槽
２を形成する耐火物層の中に、受鋼槽２中に存在
する溶鋼を加熱するための加熱装置４を設置し、
そして、鋳型１から抜き出される鋳片に対して冷
却用流体を噴射するノズル５を設けたこと、に特
徴がある。

以下に図面に従つて本発明設備を具体的に説明
する。

鋳型１は、上下端開口の水冷式の垂直固定鋳型
であり、下部開口は鋳造しようとする鋳片の横断
面の形状に相当する形状を有している。代表的に
は、上部開口と下部開口は同形としこれと同じ形
状の鋳型内面を垂直軸に沿つて形成するが、鋳型
内面形状としては下細りまたは下広がりの若干の
テーパーを付けてもよい。鋳造しようとする鋳片
はスラブ、薄板、条などの各種のものを対象とす
ることができ、これに合わせた内面形状を持つ鋳
型とする。この鋳型１の内面背後には冷却水が循
環する冷却水通路６を有している。この冷却水通
路６は鋳型壁の厚み内に形成されている。

本発明に従う鋳型１は、従来の振動鋳型や移動
鋳型とは異なり定位置に固定されて可動しない。
この固定による焼付を回避するための一つとして
鋳型１はここを通過する溶鋼に対して従来の振動
鋳型のように強い冷却を付与するのではなく、溶
鋼静圧による凝固シエルのバルジングが防止され
且つ破断しない剛性が鋳型１から出るときに維持
されるに十分なシエルが表面に形成されればよい
ような軽冷却を行う。したがつて、鋳型１の長さ
は従来の振動鋳型のように長くする必要はなく、
いわゆるシヨートモールドで十分対応が可能であ
る。主冷却すなわち凝固シエルの発達はこの鋳型
１を通過したあとの冷却流体噴霧による強制冷却
帯域で行わせる。

固定鋳型１の上には受鋼槽２が設置される。こ
の受鋼槽２は所定の湯面位置が鋳造鋳に維持され
るように、すなわち鋳型１内を通過する溶鋼に加
わる静圧が実質上一定となるように溶鋼を受ける
ものであり、このために、受鋼槽２の側壁の一部
に開口７を設け、この開口７に槽８を接続し、こ
の樋８から、受鋼槽２内の湯面レベルが一定とな
るような制御流で溶鋼を供給する。この樋式の溶
鋼の供給により、流動の少ない状態で受鋼槽２内
に溶鋼を受入れることができると共に湯面レベル
も出来るだけ低く且つ一定にすることが可能とな
る。湯面ヘツドを低くすることにより、鋳型１か
ら出る鋳片のふくれ（バルジング）が小さくなり
安定した鋳造ができることになる。

この受鋼槽２の底面の開口から鋳型１内に溶鋼
を落下させるのであるが、この底面の開口は鋳型
１の上部開口よりも小さくする。すなわち、固定
鋳型１の上に、この鋳型１の上部開口よりも縮径
した開口を底面にもつ受鋼槽２を、両開口の中心
が実質上整合するように接続する。したがつて、
受鋼槽２の底面の開口から鋳型１内に入る溶鋼は
この両開口の接続位置において、均等に径が拡大
することになる。これにより、受鋼槽２から鋳型
１への溶鋼の安定した移行が達成される。

この両開口の径の相違により、両開口の接続位
置下縁にはアングル部３が内周全面に渡つて形成
されることになるが、このアングル部３に鋳型外
より流体を圧入するための手段を設ける。ここに
圧入する流体としては空気、不活性ガス、潤滑剤
などの気体、液体、粘性液、粉体などの単独また
は複合したものを使用する。好ましくは、空気と
潤滑剤との混合流体を使用する。図示の例では、
鋳型１の内面の上縁に多数のノズルを設け、この
ノズルにポンプ９から流体を該アングル部３に均
等に圧入する例を示している。これによつて、ア
ングル部３で溶鋼が凝固して壁面に凝着する現象
が防止される。また、流体として潤滑剤を使用す
ると、アングル部３のみならず鋳型１内を通過す
ることによつて形成される薄い凝固シエルが鋳型
内面に焼付くことも防止できることになる。圧入
流体として気体または液体を使用する場合には、
図示のノズルに代えてポーラスプラグを鋳型１の
内面の上縁に埋め込み、このポーラスプラグから
アングル部３に均等に圧入することもできる。

さらに、本発明設備の特徴の一つは、受鋼槽２
を形成する耐火物層の中に、この受鋼層２中に存
在する溶鋼を加熱するための加熱装置４を設置し
たことである。この加熱装置４は、受鋼槽２内の
溶鋼を高周波誘導加熱する装置、或いは受鋼槽２
の耐火物を加熱することによつてこれと接触する
溶鋼を間接加熱する装置である。いずれにしても
この加熱装置４は通電コイルを受鋼槽２の耐火物
層中に設置することによつて形成される。本発明
設備による溶鋼の連続鋳造では、従来の振動鋳型
の場合よりも出来るだけ低温鋳造を実施できるよ
うにして微細な等軸晶を持つ鋳片が形成できるす
るものであり、望ましくは融点直上の温度の溶鋼
が鋳型１に送り込まれるような条件で鋳造できる
ようにする。このため、受鋼槽２から鋳型１に送
り込まれる溶鋼の温度管理が重要となる。一方、
受鋼槽２に供給される間および受鋼槽２に滞留し
ている間に溶鋼の温度低下が生ずるが、あまり温
度が低下すると凝固閉塞の問題が生ずる。このた
め、本発明設備では受鋼槽２内から鋳型１に送り
込まれる溶鋼の温度を加熱装置４によつて制御す
る。この制御温度としては、溶鋼過熱度ΔT＝０
〜20℃の範囲内とするのがよい（ΔT＝鋳型注入
温度−溶鋼の液相線温度）。

このようにして、加熱装置４を持つ受鋼槽２と
流体圧入手段をもつ固定鋳型１とによつて鋳込み
部が形成され、鋳込まれた溶鋼は鋳型１の下部開
口からその下部開口の形状に相当する断面形状の
薄い凝固シエルをもつて未凝固まま抜き出される
が、この抜き出された直後の鋳片の表面全体に、
噴射するノズル５から冷却用流体を噴射して強制
冷却する。この冷却用流体としては水が適切であ
るが気水混合流体であつてもよい。既述のように
鋳型１においては軽冷却とし、この鋳型１から出
た直後から噴射ノズル５によつて強冷却を実施す
る。このため、噴射ノズル５は鋳型１の真下から
鋳片を取り囲むように配置され且つ鋳片に沿う上
下方向に多数隣接されている。

以上のように、本発明の鋼の連続鋳造設備は従
来の振動鋳型方式のように浸漬ノズルを持たない
ので低温鋳造が可能となり、鋳片組織の微細化と
マクロ偏折が低減できて健全な鋳片を製造するこ
とができる。またオシレーシヨンマークなどによ
る表面疵の問題を回避される。そして、本発明設
備では可動部がないので機構が単純化し、安定し
た操業ができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う鋼の連続鋳造設備の例を
示す略断面図である。 １……鋳型、２……受鋼槽、３……アングル
部、４……加熱装置、５……冷却用流体の噴射ノ
ズル、６……鋳型冷却水の循環通路、７……受鋼
槽の側壁に設けた開口、８……樋、９……圧入流
体供給用ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下端開口の固定された冷却鋳型１の上部開
   口より溶鋼を連続注入し、下部開口より鋳片を連
   続的に抜き出す固定鋳型による鋼の連続鋳造設備
   において、 該固定鋳型１の上に、この鋳型１の上部開口よ
   りも縮径した開口を底面にもつ受鋼槽２を、両開
   口の中心が実質上整合するように接続し、 鋳型１の上部開口とこの上に存在する縮径した
   受鋼槽２の底部開口との間に形成されるアングル
   部３に鋳型外より流体を圧入するための手段を設
   け、 該受鋼槽２を形成する耐火物層の中に、該受鋼
   槽２中に存在する溶鋼を加熱するための加熱装置
   ４を設置し、そして、 該鋳型１から抜き出される鋳型直下の鋳片に対
   して冷却用流体を噴射するノズル５を設け、 たことを特徴とする鋼の連続鋳造設備。