JPH05318068A

JPH05318068A - 溶融金属の連続鋳造方法と装置

Info

Publication number: JPH05318068A
Application number: JP6238492A
Authority: JP
Inventors: Masazo Furukawa; 雅三古川; Takeo Wakui; 健男涌井; Naotada Yoshida; 直嗣吉田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】薄板、小断面鋳片を連続鋳造する場合に溶鋼
の注入量制御を簡便かつ安価に行える方法、装置を提供
する。【構成】溶鋼に攪拌羽根51を設けた攪拌軸62を回転させ
ることで溶鋼のノズル孔48からの落下を防止し、回転数
の変化によって溶鋼の供給量の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レードルやタンディッ
シュ等の溶融金属収容容器から鋳型に、または鋳型に至
る別の溶融金属収容容器に連続的に溶融金属を供給して
行う連続鋳造方法とその装置に関する。より詳述すれ
ば、本発明は、溶融金属供給時の供給量の制御を容易か
つ正確に行うことのできる連続鋳造方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属の例として溶鋼を例にとって説
明すると、レードルやタンディッシュなどの受鋼容器か
らの溶鋼の供給は、通常は、底部に設けたノズル部から
溶鋼供給が行われる。連続鋳造に際して健全な鋳片を得
るためには、鋳型およびタンディッシュ内の湯面レベル
を一定に保つ必要がある。そのために、湯面レベルの制
御、つまり受鋼容器からの溶鋼供給量の制御が必要であ
り、その制御は、底部に設けたノズルの孔の横断面積を
変更することで行われている。

【０００３】図１ないし図３に、従来の溶鋼供給量の制
御手段を採用した連続鋳造装置の例を示す。図１は、レ
ードルからの溶鋼を双ロール鋳型に供給して薄鋳片を製
造する連続鋳造装置を概略示すもので、図中、レードル
10に収容された溶鋼12はその底部に設けたノズル14とそ
の下部に設けた浸漬注入管16とを介して双ロール鋳型20
に注入される。液面21の制御、つまりレードル10からの
溶鋼の供給量の制御は、ストッパ22によってノズル14の
閉塞量、つまり横断面積を変更することで行っている。

【０００４】図２は、タンディッシュ30から矩形断面鋳
型32に連続鋳造する場合の装置を示すもので、この場合
は液面21の制御は、タンディッシュ30の下部に設けたス
ライデングノズル34の開度調整によって溶鋼の鋳型32へ
の供給量を制御することで行っている。図３は、レード
ル10からタンディッシュ30に供給された溶鋼を双ロール
鋳型36に横方向から鋳込む場合の装置を示すもので、こ
の場合にもレードル10からの溶鋼供給量の制御はストッ
パ22によって制御している。

【０００５】このように、従来は、図１ないし図３に示
すように、タンディッシュ30からノズルを介して鋳型内
へ注湯する場合、または、レードル10からノズル14を介
してタンディッシュ30に注湯する場合、鋳造量に見合っ
た溶鋼を鋳型やタンディッシュ内に注湯すべく、タンデ
ィッシュ30やレードル10のストッパー22またはスライデ
ィングノズル34を操作し、ノズル開口部の開度を調節し
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近のように
板厚２mmという薄板や 100×100 mmという小断面のビレ
ット鋳造を高速で連続鋳造する場合等、スループットが
小さく制限される場合において、上記のような従来法で
はノズル開口部の開度を絞り込む必要があり、このため
しばしばノズル閉塞が生じ、安定した注湯流が得られな
かった。

【０００７】この解決策として、ノズル内の溶鋼に流送
方向と反対方向の力を与える磁界を発生する電磁コイル
を設けたことを特徴とする注湯装置が、すでに開示され
ているが（特開平−127149号公報参照) 、流量を制御す
る力を得るために要する電磁コイルは大型となり、また
大電流を要するため、装置的およびコスト的に、スルー
プットの小さい連続鋳造機への設置メリットは少ない。

【０００８】本発明は、従来技術に見られる上記問題点
を解決するもので、装置的に簡単でかつ安価に、ノズル
閉塞を引き起こすことなく、安定した注湯流を得るとと
もにその供給量を制御できる連続鋳造方法とその装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明者らは、レードルおよびタンディッシュ
内、または鋳型以前の注湯経路内に攪拌軸を挿入し、溶
湯に機械的な攪拌力を付与し、当該攪拌力の大きさによ
って、底部に設けたノズルから排出される溶湯流量を低
減・増加でき、制御できることを知り、本発明を完成し
た。

【００１０】ここに、本発明は、溶融金属をその収容容
器から鋳型に連続的に注入して行う連続鋳造方法であっ
て、溶融金属を鋳型に注入する溶融金属収容容器、また
は該溶融金属収容容器へ溶融金属を供給する別の溶融金
属収容容器において、溶融金属を攪拌することで、該溶
融金属に回転運動を与え、該容器の底部に設けたノズル
からの溶融金属の排出量を制御することを特徴とする、
溶融金属の連続鋳造方法である。

【００１１】また、別の面からは、本発明は鋳造中の鋳
型内湯面レベルを検出し、レベル信号に応じて前記溶融
金属の攪拌の程度を変化させ、湯面レベルを一定に制御
する方法である。このように本発明によれば、ノズルス
トッパーやスライディングノズルの操作による微妙な開
度調節は不要となり、一定のノズル孔より、攪拌力に見
合った、かつ安定した注湯流を得ることが可能である。
また、鋳型内およびタンディッシュ内の湯面レベルを検
出し、レベル信号に応じて攪拌軸の回転数を制御し、簡
単に自動湯面レベル装置を構成できる。

【００１２】

【作用】次に、本発明の作用について添付図面を参照し
ながらさらに具体的に説明する。図４は、代表的な双ロ
ール式薄板鋳造装置に本発明にかかる溶鋼供給量の制御
機構を組み込んだ例を示す。図中、双ロール40とサイド
堰42から構成された鋳型44内へ注湯するためのレードル
46を上部にセットする。

【００１３】レードル46は一定の開口部をもつノズル孔
48、溶湯の排出を止めるノズル栓50、溶湯に攪拌力を付
与するための攪拌羽根51を先端に備えた攪拌軸52および
その攪拌軸52を回転させるモータ54から構成されてい
る。図示しないが、レードル内壁には電熱ヒータなど適
宜加熱手段を設けることで、溶鋼攪拌時の温度低下を補
償するようにしてもよい。

【００１４】ここで、攪拌軸52を回転させ、溶湯に攪拌
力を付与すると、溶鋼はレードル内で旋回流を形成す
る。このときノズル栓50を開き溶鋼の排出を開始して
も、排出される流量は攪拌しない場合に比べて減少し、
またその排出流量は回転数の増減により調節可能であ
る。したがって、鋳造中はレードル内ヘッド圧に応じ
て、攪拌軸52の回転数を制御すれば鋳造量に見合った注
湯流量を容易に確保できる。

【００１５】図５は、タンディッシュ58をノズル59を介
して直接鋳造ロール60に鋳込む単ロール式の薄板連続鋳
造設備である。鋳造ロール60、タンディッシュ58、攪拌
軸62を有したレードル64、湯面レベル検出器66から構成
されている。図４の場合と同様、鋳造中は攪拌軸62の回
転数により容易にタンディッシュ内への注湯流は制御可
能である。また、レベル検出器66からの信号をレベル制
御系68に取り組むことにより、その出力信号で攪拌軸64
のモータ70を制御させることで自動レベル制御装置が構
築できる。

【００１６】さらに、本鋳造設備のようにある程度の容
量をもったタンディッシュ内のレベルを制御する場合
は、注湯初期にタンディッシュ内に所定の容量を速やか
に得るべく、初期に大きな注湯流量を要する。この場合
は、図４のように、特別なノズル栓50は必要なく、攪拌
軸52、62を初期にはストッパと兼用可能である。すなわ
ち、図５に示すように開口までは攪拌軸を回転させずス
トッパとして使用し、開口後回転させ流量制御に移るこ
とが十分可能である。この場合には攪拌軸62の先端は、
羽根51の取付位置を越えて伸びている構造とするのが好
ましい。攪拌軸、つまり攪拌羽根の回転中心はノズル孔
の上方にくるように配置するのが好ましい。次に、実施
例によって本発明の作用についてさらに具体的に説明す
る。

【００１７】

【実施例】本例では、図４に示す装置を使って溶融Alの
供給量制御試験を行った。使用したレードルの寸法・形
態は次の通りであった。内径300mm 、深さ500mmの黒鉛
ルツボの底部中央に、内径20mm、長さ80mmのノズルをセ
ットし、このノズル孔の直上に黒鉛製の二枚羽根を有し
た攪拌軸( 羽根径200mm 、シャフト径80mm) を設置し
た。

【００１８】ルツボ外周に設けたヒータで、液面高さ40
0mm 一定となるまでアルミ地金を装入し溶解した。この
とき温度を700 ℃一定とした。攪拌軸に取り付けたモー
タにより攪拌棒の回転数を０〜500rpmの範囲で変化させ
たときのノズル孔からの排出量を測定した。なお、排出
流量は、初期液面高さ400mm から350mm に相当する容量
が排出されるまでの間の平均排出量で評価した。

【００１９】結果を図６にグラフで示す。これからも明
らかなように、回転数の増加により、排出量が減少して
いるのが分かる。したがって、予めこのような関係を決
めることで、溶鋼供給量の制御を攪拌軸の回転数制御に
よって行うことができる。

【００２０】

【発明の効果】以上の述べた如く本発明によれば、レー
ドルおよびタンディッシュ内、または鋳型以前の注湯経
路内に攪拌装置を挿入し、溶融金属に機械的な攪拌力を
付与し、その攪拌力の大きさによって、溶融金属に付与
される回転運動の強さを調整することで底部に設けたノ
ズルから排出される溶融金属流量を容易に低減および制
御し得る。よって、ノズルストッパーやスライディング
ノズルの操作による微妙な開度調節は不要となり、一定
のノズル孔より、攪拌力に見合った、かつ安定した注湯
流を得ることが、簡単かつ安価に実現でき、正確な液面
制御を通して健全な鋳片の製造を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の溶鋼の流量制御機構の説明図である。

【図２】従来の別の例の溶鋼の流量制御機構の説明図で
ある。

【図３】さらに別の従来例の説明図である。

【図４】本発明にかかる溶鋼の流量制御機構を組み込ん
だ連続鋳造装置の説明図である。

【図５】さらに別の本発明例の説明図である。

【図６】本発明の実施例の結果をまとめて示すグラフで
ある。

【符号の説明】

40 : 双ロール 42 : サイド堰 44 : 鋳型 46 : レードル 48 : ノズル孔 50 : ノズル栓 52 : 攪拌軸 54 : モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属をその収容容器から鋳型に連続
的に注入して行う連続鋳造方法であって、溶融金属を鋳
型に注入する溶融金属収容容器、または該溶融金属収容
容器へ溶融金属を供給する別の溶融金属収容容器におい
て、溶融金属を攪拌することで、該溶融金属に回転運動
を与え、該容器の底部に設けたノズルからの溶融金属の
排出量を制御することを特徴とする、溶融金属の連続鋳
造方法。
【請求項２】鋳造中の鋳型内湯面レベルを検出し、レ
ベル信号に応じて前記溶融金属の攪拌の程度を変化さ
せ、湯面レベルを一定に制御する方法。
【請求項３】鋳型と、溶融金属を該鋳型に連続的に注
入する溶融金属収容容器と、またはさらに該溶融金属収
容容器へ溶融金属を供給する別の溶融金属収容容器とを
備えた連続鋳造装置において、少なくともいずれかの溶
融金属収容容器に、該溶融金属に回転運動を与える回転
羽根を備えた攪拌装置を設け、該回転羽根の回転中心
が、該溶融金属収容容器の底部に設けたノズルの直上に
くるように配置したことを特徴とする、溶融金属の連続
鋳造装置。