JPH0596350A - 静磁場通電法を用いた鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールドパウダー等が溶鋼中あるいは初期凝
固シェル中に捕捉され、鋳片の品質低下を招くことがな
いようにすること。 【構成】 鋳型１に取付けた磁極３にて静磁界を発生さ
せ、この静磁界によりノズル２から吐出する溶鋼噴流に
対して制動を加えながら、鋼の連続鋳造を行う方法にお
いて、鋳型メニスカス近傍に静磁場を付与すると同時に
直流電流を印加して、電磁力のかかる方向を可変調節し
ながら連続鋳造する。これにより、鋳片５の内部欠陥や
表面欠陥を著しく低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型メニスカス近傍に
静磁場を付与すると同時に直流電流を印加して、電磁力
のかかる方向を可変調節することにより、連続鋳造スラ
ブの内部品質や表面品質のより一層の改善を図るのに有
効に適用される連続鋳造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板用素材としての低炭素、あるい
は極低炭素アルミキルド鋼の製造に当たり、これを連続
鋳造する場合、一般には図３に示すような２孔形浸漬ノ
ズル２を用いるのが普通である。それ故に、もし、この
ような２孔ノズルを使って単位時間当りのスループット
の大きい高速鋳造を実施しようとしたら、介在物や気泡
が鋳型内溶鋼６中に深く侵入してしまい、その上、鋳型
内湯面でのパウダー巻き込みが増大し、それらが凝固シ
ェルに捕捉されることになり、スリーバー、ふくれ等の
製品欠陥が多発するという問題があった。

【０００３】そこで従来、上述した問題点、とくに製品
欠陥の発生を防止する技術として、 取鍋精錬により溶鋼清浄化の強化をする、 大容量タンディッシュを採用することにより取鍋スラ
グやタンディッシュパウダーの巻込み防止を図る、 鋳型垂直部を採用することにより鋳型内での介在物浮
上促進を図る、 浸漬ノズルの形態を改善することにより介在物やパウ
ダーの巻き込みの防止を図る、 などの方法が提案された。

【０００４】しかし、これら既知の製品欠陥発生防止技
術は、要求される製品品質のレベル（清浄度）や要求生
産量に応じられる生産プロセスにおいてもなお十分な効
果を示す方法と言えるまでには至ってはいないのが実情
であった。

【０００５】その上、鋳型内にまで持込まれた介在物や
巻込まれるモールドパウダーは、単位時間当りのスルー
プットがある限界値を超えて高速になると、浮上除去が
困難となり、それ故に鋼中に捕捉されたままとなる結果
が多かった。

【０００６】一般に、鋳型内の溶鋼湯面において起こる
モールドパウダー巻き込み現象は、図３に示すように、
高スループットの場合、即ち浸漬ノズル２からの吐出噴
流が速い場合に、溶鋼流が短辺１に衝突した後反転して
大きな上昇流を形成するために生じるものである。従っ
て、このモールドパウダー８の巻き込みは、前記上昇流
により、溶鋼湯面上に渦が生成し、この渦により溶鋼６
中に巻き込まれるか、あるいは溶鋼６の湯面レベルが激
しく変動して、凝固シェル５中に捕捉されることにより
起こるのである。

【０００７】一方、低スループットの場合には、短辺１
での上昇反転流が小さいため、溶鋼湯面の温度が低下
し、湯面の溶鋼６が早期に凝固してしまう。そのため、
溶鋼湯面に浮遊するモールドパウダー８は、凝固塊の生
成と共に一緒に巻き込まれてしまうことになる。

【０００８】上述したように、高スループット，低スル
ープットいずれの場合も、現象は異なるけれども、モー
ルドパウダー８が、鋼浴６中あるいは凝固シェル５中に
捕捉され、冷延鋼板の品質において表面もしくは内部欠
陥の起因となる。

【０００９】これに対し、従来、高スループットの場合
における上述したような反転上昇流を、鋳型背面に設け
た磁極により静磁場を発生させて制御する方法が、特開
平２−284750号公報に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来方法では、電磁力の方向を変えることができないた
め、低スループット時における溶鋼温度の低下に伴うモ
ールドパウダーの巻き込みを解消するには至らなかっ
た。

【００１１】本発明の目的は、静磁場を用いる連続鋳造
における上述したような従来技術の問題点を解消し、ス
ループットが高いときもそして低いときにおいても、内
部品質および表面品質の良好な鋼スラブを製造すること
ができる連続鋳造方法を提案することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を実現す
るための手段として、本発明は、溶融金属の連続鋳造を
行う方法において、鋳型メニスカス近傍の位置におい
て、鋳片幅方向の全体に亘って鋳片の長辺面に直交する
向きの静磁場を印加すると共に、鋳片の短辺面と直交す
る向きに直流電流を印加し、これらの磁界の向きおよび
印加電流の向きを調節することにより、高スループット
時には下向きの電磁力を作用させる一方、低スループッ
ト時には上向きの電磁力を作用させて鋳造することによ
り、上記メニスカス部を含む全溶鋼流動を制御し、ひい
てはモールドパウダーの溶鋼中への巻き込みを防止し
て、品質に優れた鋼を連続鋳造するものである。

【００１３】

【作用】図１は、本発明の構成を説明する図である。図
中に示した符号の１は、一対の短辺壁1a, 1a´と、長辺
壁1b, 1b´との組合せからなる連続鋳造用鋳型、２は、
連続鋳造用鋳型１内へタンディッシュ内溶鋼を供給する
ための浸漬ノズルである。３は、鋳型メニスカス近傍に
配設した，鋳片長辺面と直交する向きに静磁界を印加す
るための静磁界発生用コイル、４は、鋳片短辺面に直交
する向きに直流電流を印加するための通電端子である。
なお、前記磁界発生用コイル３による静磁界は、鋳片５
の全幅に亘って印加できるようにする。図中に、溶鋼６
中の磁界Ｂの向き、電流Ｉの向き、電磁力Ｆの向きを、
それぞれ一点鎖線、点線、二点鎖線にて示した。

【００１４】このような設備構成とすることにより、本
発明においては、鋳片の長辺面と直交する向きの静磁界
を溶鋼湯面近傍（メニスカス近傍）に発生させると同時
に、鋳片短辺面と直交する向きに直流電流を流すので、
鋳造方向に対して下向きの電磁力を形成させることがで
き、それ故に高スループットの場合には、ノズルからの
吐出噴流が短辺に衝突後に生成する上昇反転流の速度が
著しく緩和されることになり、いわゆる上昇反転流に基
づくモールドパウダーの巻き込みが効果的に防止でき
る。

【００１５】一方、本発明のかかる構成において、低ス
ループットのために溶鋼湯面温度が低下した場合には、
図１に示した静磁界の磁束の向き，あるいは印加電流の
向きを逆にして、鋳造方向に対して上向きの電磁力を形
成させることにより、溶鋼の湯面温度を上昇させ、溶鋼
湯面での凝固もしくはモールドパウダーの溶融不良を解
消する。

【００１６】なお、図２に示す本発明の実施の態様は、
印加電流を電極棒９を介して溶鋼湯面近傍に通電作用さ
せるときの例である。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下に説明する実施例は、転炉にて吹錬し
た後、RH処理を施して得られる極低炭アルミキルド鋼
（Ｃ＝15〜25ppm)を用い、表１に示す実験条件下で、溶
鋼スループット5.6 トン／(min・ストランド) にて４連
々 (１連当り350 トンの溶鋼)の連続鋳造を実施したと
きの結果である。鋳造法としては、表２に示した２通り
の鋳造法を採用し、一方のストランドを鋳造法(1) で、
もう一方のストランドを鋳造法(2) で鋳造した。得られ
たスラブは、熱間ならびに冷間圧延を施して、厚み0.5m
m の冷延鋼板とした。この板を検査ラインにまわして検
査し、製鋼起因であるスリーバー、ふくれの発生率を比
較した。その結果を表４に示す。この実施例の結果を示
す表４に明らかなように、冷延鋼板での欠陥発生率は、
本発明法を採用した場合、従来法に較べて大幅に低減す
ることができた。

【００１８】（実施例２）以下に説明する実施例は、転
炉にて吹錬した後、RH処理を施して得られる極低炭アル
ミキルド鋼（Ｃ＝15〜25ppm)を用い、表１に示す実験条
件下で、溶鋼スループット1.8 トン／(min・ストラン
ド) にて６連々 (１連当り350 トンの溶鋼)の連続鋳造
を実施したときの結果である。鋳造法としては、表３に
示した２通りの鋳造法を採用し、一方のストランドを鋳
造法(3) で、もう一方のストランドを鋳造法(4) で鋳造
した。得られたスラブは、熱間ならびに冷間圧延を施し
て、厚み0.3mm の冷延鋼板とした。この板を検査ライン
にまわして検査し、製鋼起因であるスリーバー、ふくれ
の発生率を比較した。その結果を表４に示す。この実施
例の結果を示す表４に明らかなように、冷延鋼板での欠
陥発生率は、本発明法を採用した場合、従来法に較べて
大幅に低減することができた。なお、磁束密度分布は、
鋳片幅方向一定である以外に、鋳片幅方向に、鋳型内の
溶鋼流れに対応して変化させてもよい。

【００１９】

【表１】 実験条件

【００２０】

【表２】 実施例１に示した鋳造法

【００２１】

【表３】 実施例２に示した鋳造法

【００２２】

【表４】 鋳造法における冷延鋼板品質の比較

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋳
型メニスカス近傍で鋳型長辺面に直交する向きの静磁場
を印加すると共に鋳片の短辺面と直交する向きに直流電
流を印加し、これにより発生する電磁力の方向を、鋳造
条件によって変化させ、メニスカス部を含む全溶鋼流動
を制御すると共に、メニスカス部におけるモールドパウ
ダーが溶鋼中に巻き込むのを防止して、ひいては品質に
優れた鋼を連続鋳造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法の１例を示す概略図である。

【図２】本発明法の他の例（電極棒使用）を示す概略図
である。

【図３】従来の連続鋳造法である。

【符号の説明】

１ 連鋳鋳型 1a, 1a´ 短辺鋳型 1b, 1b´ 長辺鋳型 ２ 浸漬ノズル ３ 静磁界発生コイル ４ 通電端子 ５ 鋳片 ６ 溶鋼 ７ ノズル吐出口 ８ モールドパウダー ９ 電極棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 正功 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 山崎 久生 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼の連続鋳造において、鋳型メニスカ
   ス近傍の位置において、鋳片幅方向の全体に亘って鋳片
   の長辺面に直交する向きの静磁場を印加すると共に、鋳
   片の短辺面と直交する向きに直流電流を印加し、これら
   の磁界の向きおよび印加電流の向きを調節することによ
   り、高スループット時には下向きの電磁力を作用させる
   一方、低スループット時には上向きの電磁力を作用させ
   て鋳造することを特徴とする連続鋳造方法。