JPH0671400A - 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、鋳型内のメニスカス流速を制御し
て、表面性状の優れた鋳片を得る連続鋳造鋳型内溶鋼の
流動制御装置を提供する。 【構成】 連続鋳造鋳型幅方向に２分割以上に分割され
た電磁コイル７−１，７−２を鋳造方向の電磁コイル中
心がメニスカス近傍に位置する様に設け、交流電流と直
流電流を双方印加することで、鋳型厚み方向に対向する
コイルで同方向に移動磁界を、また厚み方向に静磁場と
を同時に制御出来る制御部を前記コイルに接続した連続
鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置である。 【効果】 鋳型内溶鋼のメニスカス流速を制御し、かつ
下降流をも同時に制御して凝固シェルへの介在物の巻き
込みを防止し、表面性状に優れた鋳片を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造鋳型内溶鋼の流
動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造に際し、連続鋳造鋳型内の溶鋼
の流動は、鋳片品質を左右する重要な要素である。従っ
て鋳片の未凝固部分を電磁攪拌することによって、鋳片
内部の偏析を軽減し、良好な鋳片を得ることは一般に行
われている。

【０００３】例えば特公昭６４−１０３０５号公報で
は、鋳型の少なくとも１方の長辺側のメニスカス近傍に
２つの電磁攪拌装置を対向して設置し、長辺側に設置し
た電磁攪拌装置によって、鋳型内溶鋼に巾方向の中心に
向う流れを付与し、浸漬ノズルからの溶鋼流の鋳型内溶
鋼への浸透深さを浅くして、良好な品質の鋳片を製造す
ることが開示されている。

【０００４】又特開昭６４−２７７１号公報では、浸漬
ノズルの左右吐出口からの溶鋼吐出流の強さに応じて移
動磁界を作用させ、適正な大きさの湯面変動を実現し
て、異常な湯面変動にともなうモールドパウダー巻込み
及び鋳片の表面割れによる表面欠陥を防止することが開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、さらに鋳型
内のメニスカス流速を制御して、表面性状の優れた鋳片
を得る連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造鋳型
幅方向に２分割以上に分割された電磁コイルを鋳造方向
の電磁コイル中心がメニスカス近傍に位置する様に設
け、交流電流と直流電流を双方印加することで、鋳型厚
み方向に対向するコイルで同方向に移動磁界を、また厚
み方向に静磁場とを同時に制御出来る制御部を前記コイ
ルに接続したことを特徴とする連続鋳造鋳型内溶鋼の流
動制御装置である。

【０００７】

【作用】以下本発明を作用とともに詳述する。図２は本
発明に係る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断して示した
斜視図である。

【０００８】鋳型は長辺鋳型銅板１−１，１−２と短辺
鋳型銅板１−３，１−４からなり、上方に設けたタンデ
ィッシュに取付けられた浸漬ノズル２の下部が挿入され
ている。この浸漬ノズル２の下部に設けられた吐出孔
は、鋳型短辺方向に対向して浸漬ノズル２の両側に１個
ずつ開口しているが格別限定されるものではない。

【０００９】この浸漬ノズル２を介してタンディッシュ
から鋳型内に溶鋼３が注入されるが、浸漬ノズル２から
吐出した吐出流５は短辺鋳型銅板１−３方向に向かい短
辺に当って上，下に別れ、上方に向かった溶鋼流は吐出
反転流８となり、メニスカス流６を形成する。一方下方
に向かった溶鋼流は下降流７となる。

【００１０】本発明は、図１に示すように鋳型の相対向
する長辺側面１−１，１−２の外側に、鋳型幅方向に２
分割以上に区分された電磁コイル７−１，７−２を設け
ている。またそのコイルは、Ｕ，Ｖ，Ｗの３相構造をな
し、電源として交流と直流を同時に印加することで、鋳
型幅方向に移動磁界を、厚み方向に静磁場を同時に与え
ることが出来る。なお磁界方向の切替え電流制御は制御
部１０で行う。

【００１１】本発明者らの実験によると、浸漬ノズル２
から注湯された溶鋼３の衝突強さを確保し、かつ下降流
７を抑制しつつ吐出流５より形成されるメニスカス流速
を一定範囲に制御することは、鋳片の表面性状向上に極
めて有効であるという知見を得た。即ち本発明は鋳造方
向の電磁コイル７−１，７−２中心が、メニスカス近傍
に位置するように設ける。

【００１２】凝固シェル４の表層を洗い流し、介在物や
偏析を除去するために、ある程度の溶鋼吐出流速は必要
である。また吐出流５とともに排出された下降流７とと
もに、下方へ流される介在物等を除去するためには下降
流７の抑制も必要である。さらにメニスカスでの介在物
捕捉防止のためには、メニスカス流６のコントロールが
必要である。

【００１３】本発明者らは、メニスカス流速を１０ｃｍ
／ｓｅｃ〜６０ｃｍ／ｓｅｃにしておけば、鋳片の表面
欠陥は減少するという知見を得た。しかしこれでは下降
流７にのった介在物等に起因する欠陥までは抑えること
ができないことが判った。そこで本発明者らは鋭意研究
をすすめ、メニスカス流速とともに、下降流７ａのよう
に下降流速も同時に制御することを行った。

【００１４】メニスカス流速は、例えば溶鋼流中にサー
モアロイ製の円筒を装入し、流れによる抵抗力Ｆを歪み
ゲージで測定する。歪みと抵抗力は予め分銅を用いて検
量線を引き、回帰式より定めることができる。

【００１５】図１（ａ）に示す制御部１０は、各電磁コ
イル７−１，７−２…を各別に移動磁界と静磁場の方向
と強さを同時に制御できる。なお図１（ｂ）に各コイル
の作用を示す。

【００１６】

【実施例】表１に示すモールド条件および電磁攪拌条件
によって、図３に示す攪拌パターンを用いて連続鋳造し
て表面欠陥の発生率を調査した。またこの場合のコイル
仕様および能力を表２に示す。

【００１７】図３は溶鋼の攪拌パターンの各種の態様を
示し、図３（ａ），（ｂ）図は本発明実施例の攪拌パタ
ーンを示し、吐出反転上昇流を攪拌し、下降流を抑制す
るパターンを示している。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】図４（ａ）は、電磁攪拌のみを行った場合
の従来例の表面欠陥発生率である。１０〜６０ｃｍ／ｓ
ｅｃで最大５％程度であるものの未だ完全ではない。本
発明例によれば、図４（ｂ）に示すように、メニスカス
流速１０〜６０ｃｍ／ｓｅｃの範囲内で、表面欠陥発生
率が１％以下であった。また本発明の下降流抑制効果
は、図２の７ａに示す通りである。

【００２１】

【発明の効果】本発明による溶鋼の流動制御装置によれ
ば、メニスカス近傍に設けた電磁コイルに、交流電流と
直流電流双方を印加することにより、連続鋳造の鋳型内
溶鋼のメニスカス流速を制御し、かつ下降流をも同時に
制御して凝固シェルへの介在物などの巻き込みを防止す
ることができ、表面性状に優れた鋳片を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示し、（ａ）図は電磁コイルの
配置を示す斜視図，（ｂ）図は各コイルの作用を示す図
面である。

【図２】本発明に係る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断
した斜視図である。

【図３】溶鋼の攪拌パターンの各種の態様を示し、
（ａ），（ｂ）図は本発明実施例の攪拌パターンを示す
図面である。

【図４】メニスカス流速と表面欠陥発生率との関係を示
し、（ａ）図は従来例，（ｂ）図は本発明例を示す図面
である。

【符号の説明】

１−１，１−２ 長辺鋳型銅板 １−３，１−４ 短辺鋳型銅板 ２ 浸漬ノズル ３ 溶湯（溶鋼） ４ 凝固シェル ５ 溶湯吐出流 ６ メニスカス流 ７ 下降流（従来例） ７ａ 下降流（本発明例） ８ 上昇流 ７−１，７−２ 攪拌用コイル １０ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 淳 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造鋳型幅方向に２分割以上に分割
   された電磁コイルを鋳造方向の電磁コイル中心がメニス
   カス近傍に位置する様に設け、交流電流と直流電流を双
   方印加することで、鋳型厚み方向に対向するコイルで同
   方向に移動磁界を、また厚み方向に静磁場とを同時に制
   御出来る制御部を前記コイルに接続したことを特徴とす
   る連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置。