JPH06262305A

JPH06262305A - 鋳込み複層鋳片の鋳造開始方法

Info

Publication number: JPH06262305A
Application number: JP7852993A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanaka; 宏幸田中; Akifumi Seze; 昌文瀬々; Ryoichi Hisatomi; 良一久富; Masayuki Emoto; 正幸衞本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】鋳込み複層鋳片の連続鋳造時において供給溶
鋼の混合を最小限に保ちつつ鋳片を高い歩留まりで製造
する。【構成】鋳型内３に吐出孔位置の異なる少なくとも２
本のノズル１，２を挿入し、内層と外層からなる複層鋳
片を製造する際に、先ず外層用溶鋼５をメニスカス部ま
で供給し、その後に内層用溶鋼６を供給しつつダミーバ
ー７を下降させ、その後にダミーバーヘッド上端位置が
磁極４の下方へ３００ｍｍ以上１０００ｍｍ以内の位置
に達した時点で直流磁界１０を作用させる。【効果】本発明に従い鋳造を行なえば、鋳型内へのデ
ッケルなどの鋳造トラブルを防止して複層鋳片を安定し
て高い歩留で製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳込み複層鋳片の鋳造開
始方法に係わり、内層と外層が組成の異なる複層鋳片を
溶融状態から連続して鋳造する際の鋳造開始時方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造によって複層鋳片を製造する方
法として、長さの異なる２本の浸漬ノズルを鋳型内にあ
る溶融金属のプールに挿入し、それぞれのノズルの吐出
口を鋳造方向の異なる位置に設け、さらに２種溶鋼の混
合を直流磁界により抑制する技術が特公昭６３−１０８
９４７号公報に開示されている。

【０００３】この複層鋳片の連続鋳造技術においては鋳
造開始時の２種溶鋼の混合を低減すること、また混合し
た溶鋼のストランドプール上部への混入量を低減させる
ことは、鋳造される複層鋳片の歩留まりを向上させる上
で非常に重要な技術になっている。

【０００４】この複層鋳片の連続鋳造技術における、鋳
造開始方法として特開平０１−２７１０４１号公報に
は、鋳造初期に鋳型内に装入して使用するダミーバー内
に溶鋼を収納する装置を有するボックス型ダミーバーを
使用して鋳造を開始することが開示されている。

【０００５】さらに、特開昭５６−１３０１４９号公報
には、連続鋳造初期に鋳型内のダミーバー上部に冷材を
装入したボックスを装着させて鋳造を開始し、鋳造開始
後にボックスが溶解しボックス内の冷材と溶鋼とが混合
することにより凝固殻が生成する技術が開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダミー
バー内部に溶鋼を収納する空間部を有するダミーバーを
使用して鋳造を開始する技術では、多少の混合抑制効果
は見られるものの、ダミーバー内の空間部に溶鋼が充満
した後は鋳型内に凝固シェルが十分に形成される間は、
内層用溶融金属の供給を停止する必要があり、内層用浸
漬ノズルの閉塞が生じる事が予測される。また注入初期
においてはダミーバー内空間部に２種溶鋼が流入するた
めに、外層用溶鋼による凝固シェルが十分に形成される
前に空間部内溶鋼が溢流混合する問題が生じる。また、
ダミーバー構造が複雑になりダミーバーサイズ・重量が
増加することによる作業性の悪化なども予想される。

【０００７】一方、ダミーバー上部に冷材を装入したボ
ックスを設置して鋳造を行う場合にはボックスの溶解後
はボックス内部の溶鋼の混入が生じてしまうため、鋳造
初期時において２種溶鋼の混合が生じてしまう。

【０００８】さらに、上記の２法はどちらも内層用溶鋼
をある領域内に封入することを目的としているために、
鋳造開始時には鋳型内の溶鋼の混合は流量のきわめて小
さい外層用溶鋼のみで行わねばならず、その結果、鋳型
内の偏熱によりメニスカス部への熱供給が阻害させるこ
とによる、デッケルの生成や凝固シェルの不均一成長が
予想される。さらに、ボックス部より内層用ノズルが離
脱した後は不均一に成長した凝固シェルに高温の内層用
溶鋼が当たることによる凝固シェルの再溶解によるブレ
ークアウトが予想される。

【０００９】本発明の目的は上記の欠点を排除し、複層
鋳片の連続鋳造開始時において供給溶鋼の相互混合を最
小限に保ちつつ鋳片を高い歩留まりで製造する鋳造方法
を提供するものである。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】以下、本発明による複
層鋳片の初期鋳造方法について述べる。

【００１１】本発明の要旨は、鋳型内に吐出孔位置の異
なる少なくとも２本のノズルを挿入し、内層と外層から
なる複層鋼板を鋳造開始する方法において、鋳造を開始
する際に先ず外層用溶鋼を鋳型内メニスカス部まで供給
し、その後に内層用溶鋼を供給しつつ、ダミーバーヘッ
ドを下降させ、その後にダミーバーヘッド上端位置が磁
極の下方へ３００ｍｍ以上１０００ｍｍ以内の位置に達
した時点で直流磁界を作用させる事にある。

【００１２】

【作用】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に従い、複層鋳
片の鋳造を開始する方法を説明する図である。図中１及
び２は外、内層用溶鋼供給ノズルを、３は鋳型を、４は
直流磁石を示し、５及び６は鋳型内に供給する外層用及
び内層用溶鋼を示す。さらに、７はダミーバーを、８は
鋳型内のメニスカスを、９は凝固シェルを、１０は鋳型
内に作用させた直流磁界を示す。

【００１３】図１（ａ）は複層鋳片の鋳造開始時の鋳型
内における浸漬ノズル、ダミーバーの設置位置を示す図
である。

【００１４】鋳造を開始する際には、先ず鋳型内に浸漬
させたノズル１より外層用溶鋼を鋳型内メニスカス部ま
で供給する。これは、鋳型内は定常部では外層用溶鋼の
みが存在する領域であるために、この領域に内層用溶鋼
を先に供給すると、その溶鋼を外層用溶鋼で置換する分
だけ非定常部長さが長くなること、また、内層用溶鋼を
先に供給すると、ダミーバーヘッドに内層用溶鋼が直接
当たるためにダミーバーヘッド部が溶解して鋳片との離
脱不良を起こすためである。

【００１５】その後に、図中（ｂ）に示すように直流磁
界を作用させない状態で、ダミーバーの下降と共に内層
用溶鋼を供給しながら内層用ノズルを磁極（磁石４）の
下端位置まで下降させる。この際に鋳型内の溶鋼は内層
用溶鋼の吐出流により混合されるために鋳型内の偏熱は
解消され、ダミーバー上には安定した凝固シェルが生成
する。この際に直流磁界を作用させないのは、内層用溶
鋼を供給し始める際に直流磁界を作用させると、内層用
ノズルから供給された溶鋼流が磁界の下方領域に封じ込
まれ、メニスカス部への熱供給が阻害される事によるデ
ッケルの生成あるいは、磁界の下方に不完全に生成した
凝固シェルに内層用溶鋼が直接当たる事によるシェルの
再溶解によるブレークアウトが発生するためである。

【００１６】その後に、図中（ｃ）にあるようにダミー
バーが下降し磁極の下方へ３００ｍｍ以上１０００ｍｍ
以内に達した後に直流磁界を作用させ、外層用溶鋼と内
層用溶鋼を分離させて鋳造を行う。これは、ダミーバー
が３００ｍｍ未満で直流磁界を作用させると鋳型内での
凝固シェルの成長が不完全であるために鋳型下端を通過
した後にブレークアウトする事が予想されるためであ
る。また、ダミーバーと磁極間隔が１０００ｍｍ以上離
れる場合には外−内層溶鋼の混合範囲が非常に大きくな
るために定常部に達するまでの鋳造距離が長くなる事に
よる歩留の低下が避けられないためである。

【００１７】以上の方法で鋳造を行う事により、メニス
カス部のデッケルやブレークアウト等を防止しつつ、高
い歩留で複層鋳片を製造する事が可能になる。

【００１８】

【実施例１】水平断面が２５０×９８０ｍｍの内部空間
を持つ連鋳鋳型３に外層用溶鋼供給ノズル１を定常鋳造
時の浸漬深さまでに、また内層用溶鋼供給ノズル２を外
層用溶鋼と同様に定常鋳造時の浸漬深さまでに設置し、
外層にステンレス溶鋼を内層にアルミキルド鋼からなる
複層鋳片を鋳造した。

【００１９】当初は図２にあるように鋳造開始時から直
流磁界１０を作用させて鋳造を行った。ところが、鋳造
の開始時は鋳造速度が小さく、さらに外層用溶鋼５の注
湯量は内層用溶鋼６と比較して少ないために、鋳型内の
湯流れ不良が発生して内層用浸漬ノズル１と鋳型端片間
にデッケル１１が生成してしまった。さらに、直流磁界
１０の下方とダミーバー７間のきわめて狭い領域に直接
内層用溶鋼６の吐出流が直接供給され、さらに、この領
域内に高温の内層用溶鋼が封じ込められたためにダミー
バーヘッドの溶解が発生し、ダミーバー７からの鋳片の
離脱が行えなくなった。

【００２０】そこで、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、鋳造開始直後には直流磁界を作用させずに外、内層
の溶鋼を注入し、さらに、図１（ｃ）に示すように、ダ
ミーバーが磁極の下方３００ｍｍ位置に達した後に直流
磁界１０を作用させる方法で鋳造を行った。その結果、
従来の方法で発生したデッケルやダミーバーヘッドの溶
解も無く、安定して鋳造を行う事が可能になった。

【００２１】

【実施例２】水平断面が２５０×９８０ｍｍの内部空間
を持つ連鋳鋳型３に外層用溶鋼供給ノズル１を定常鋳造
時の浸漬深さまでに、また内層用溶鋼供給ノズル２を外
層用溶鋼と同様に定常鋳造時の浸漬深さまでに設置し、
外層にステンレス溶鋼を内層にアルミキルド鋼からなる
複層鋳片を鋳造した。

【００２２】当初は図３におけるメニスカス部でのデッ
ケルの生成を防止するために鋳造開始時から直流磁界を
作用させずに両溶鋼の供給を行いつつ、ダミーバーを鋳
型下方２０００ｍｍまで降下した。ところが、本方法で
は鋳型内の偏熱や、ダミーバーヘッドの溶解は防止でき
る反面、磁極下部の内層用溶鋼中に外層用溶鋼が混入
し、その結果、図４中の（ｂ）にあるように鋳片内層中
の外層成分〔Ｘ〕濃度が完全に置き換わるまでに１３ｍ
要し、歩留が悪化した。

【００２３】そこで、図１に示すように、鋳造開始直後
には直流磁界を作用させずに外、内層の溶鋼を注入し、
さらにダミーバーが磁極の下方３００ｍｍ位置に達した
後に直流磁界を作用させる方法で鋳造を行った。その結
果、図４中の（ａ）にあるように内層用溶鋼中の外層成
分〔Ｘ〕の濃度は２ｍ未満でほぼ完全に置き換わり、高
い歩留で鋳造する事ができた。

【００２４】

【発明の効果】本発明の複層鋳片の鋳造開始方法によれ
ば、鋳造開始時において鋳型内デッケルなどの鋳造傷害
を発生することなく、さらに、鋳造開始時において両溶
鋼の混合の影響を最小限に止めて、外層用の溶融金属の
みが連鋳鋳型の内壁面で冷却・凝固して凝固シェルとな
る。その結果、鋳造開始初期から外層・内層とも目標成
分組成の複層鋳片を歩留まり良く製造することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従い複層鋳片を連続鋳造する方法を説
明する図である。（ａ）は鋳造開始時の鋳型内のノズル
とダミーバーの位置関係を説明する図である。（ｂ）は
鋳型内に両溶鋼を供給した後に、ダミーバーを降下させ
て鋳造を開始する際の鋳型内の溶鋼流動、凝固シェルの
成長状況を示す図である。（ｃ）はダミーバーを降下さ
せて磁極下方３００ｍｍに達した後に直流磁界を作用さ
せて外層用溶鋼と内層用溶鋼とを分離する状況を説明す
る図である。

【図２】本装置を用いて鋳造を開始する場合に、鋳造開
始直後より鋳型内に直流磁界を作用させる場合に、鋳型
内の偏熱が発生して内層用ノズルと鋳型間にデッケルが
生成する事を説明する図である。

【図３】本装置を用いて鋳造を開始する場合に、直流磁
界を作用させる時期を遅くする場合に、鋳型内深くまで
両溶鋼が混合する状態を説明する図である。

【図４】直流磁界を磁極の下方１ｍ以上の位置で作用さ
せる場合には、内層用溶鋼中に混入した外層用溶鋼
〔Ｘ〕の濃度が置き換わるのに、長い鋳造距離が必要な
ことを説明する図である。（ａ）は本発明に従い鋳造を
行う場合の内層用溶鋼中の外層成分の置き換わるまでの
鋳造距離を説明する図である。（ｂ）はダミーバーを磁
極の下方１ｍ以上の位置で作用させる場合の必要鋳造距
離を説明する図である。

【符号の説明】１外層用溶鋼供給ノズル２内層用溶鋼供給ノズル３鋳型４直流磁界５外層用溶鋼６内層用溶鋼７ダミーバー８メニスカス９凝固シェル１０直流磁界１１デッケル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者衞本正幸福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳型内に吐出孔位置の異なる少なくとも
２本のノズルを挿入し、内層と外層からなる複層鋼板を
鋳造開始する方法において、鋳造を開始する際に先ず外
層用溶鋼を鋳型内メニスカス部まで供給し、その後に内
層用溶鋼を供給しつつ、ダミーバーヘッドを下降させ、
その後にダミーバーヘッド上端位置が磁極の下方へ３０
０ｍｍ以上１０００ｍｍ以内の位置に達した時点で直流
磁界を作用させることを特徴とする複層鋳片の鋳造開始
方法。