JPH08155604A

JPH08155604A - 溶融金属の連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH08155604A
Application number: JP30582594A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Sawada; 健三澤田; Kiyoshi Wajima; 潔和嶋; Eiichi Takeuchi; 栄一竹内; Takehiko Fuji; 健彦藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融金属を注入して凝固させる鋳型に電磁コ
イルを配置し、鋳型内溶融金属に電磁力を付与し、鋳型
内溶融金属に対してピンチ力を作用させながら鋳造を行
う場合に、鋳型による磁場の減衰がない電磁力を付与で
きる溶融金属の連続鋳造方法を提供する。【構成】溶融金属を注入して凝固させる鋳型に電磁コ
イルを配置し、鋳型内溶融金属に電磁力を付与しながら
鋳造を行う溶融金属の連続鋳造方法において、鋳型内溶
融金属のメニスカス面に電極を挿入し、かつ鋳型の下方
に電極を配設して、これらの電極を介して鋳型内溶融金
属に直接電流を通電することにより、溶融金属に電磁力
を付与することを特徴とする溶融金属の連続鋳造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として、鋼、ステン
レス、合金、アルミニウムなどを鋳造対象とする固定鋳
型を用いた溶融金属の連続鋳造方法において、鋳型の外
に電磁コイルを配設し、鋳型内の溶融金属にピンチ力を
付与して潤滑剤の送り込みを促進させ鋳型内溶融金属の
潤滑性を改善する溶融金属の連続鋳造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば鋼の連続鋳造プロセス
においては、溶鋼湯面に添加され、溶融する潤滑パウダ
ーは、所定の条件で振動する鋳型と一定速度で引き抜か
れる凝固シェルとの間にこれらの相互作用あるいは自然
落下によって流入、消費されるもので、この潤滑パウダ
ーによる潤滑性の良否は連続鋳造の操業性、鋳片の品質
特に表面性状に大きく影響することが知られている。

【０００３】この潤滑パウダーの消費量は、鋳型と凝固
シェル間の潤滑を支配する重要な因子と考えられてお
り、これを増加させるために種々の方策が提案されてい
る。

【０００４】例えば、特開昭５２−３２８２４号公報に
は、連続鋳造鋳型ａに、これを包囲するように電磁コイ
ルｃを設けて鋳型内溶融金属ｍのメニスカス部位に３０
〜１０００ガウスの電磁力を付与して、該メニスカス部
ｍｆを鋳型ａ近傍で湾曲せしめ、潤滑パウダｐーの送り
込み促進して潤滑性を高めて、凝固後の鋳片ｍｃの表面
性状を改善することが開示されている。

【０００５】ここに開示されているような電磁力軟接触
鋳造方法では、鋳型の外周に配置した電磁コイルより鋳
型断面に、垂直な磁場を印加し、鋳型内溶融金属に誘導
電流を発生させ、印加磁場と誘導電流の作用により電磁
力を得ていた。ところがこの方法では、鋳型での磁場の
減衰があるため、十分な電磁力を得るため大容量の電源
設備が必要であることに加えて鋳型の発熱が問題にな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶融金属を
注入して凝固させる鋳型に電磁コイルを配置し、鋳型内
溶融金属に電磁力を付与し、鋳型内溶融金属に対してピ
ンチ力を作用させながら連続鋳造を行う場合に、鋳型に
よる磁場の減衰を防止して、設備コスト、電力コストの
節減、鋳型寿命の延長が可能な溶融金属の連続鋳造方法
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
溶融金属を注入して凝固させる鋳型に電磁コイルを配置
し、鋳型内溶融金属に電磁力を付与しながら鋳造を行う
溶融金属の連続鋳造方法において、鋳型内溶融金属のメ
ニスカス面に電極を挿入し、かつ鋳型の下方に電極を配
設して、これらの電極を介して鋳型内溶融金属に電流を
通電することにより、溶融金属に電磁力を付与すること
を特徴とする溶融金属の連続鋳造方法。第二の発明は、
第一の発明において、鋳型内溶融金属に電流を通電する
に必要な起電力は、電極間に配設した直流電源により発
生させることを特徴とする溶融金属の連続鋳造方法。第
三の発明は、第一の発明において、鋳型内溶融金属に電
流を通電するに必要な起電力は、電極間において鋳型を
取り囲むように配設した、鉄心に巻回されたコイルに交
流電源により鋳型断面内に平行な磁場を印加して発生す
る誘導起電力とすることを特徴とする溶融金属の連続鋳
造方法。である。

【０００８】

【作用】本発明においては、溶融金属に電極を介して直
接的に電流を通電するようにしており、通電電流とこれ
により発生する磁束密度の相互作用により、電磁力を発
生させるもので、鋳型による減衰の影響を受けないこと
を特徴とするもので、比較的小容量の電源設備によって
実現でき、鋳型の加熱の懸念もなく、設備コスト、電力
コスト、鋳型寿命の延長も可能である。

【０００９】本発明において、電極を介して電流を通電
するための手段としては、通常の直流電源によって電極
間に起電力を印加する方法、交流電源による誘導起電力
を利用する方法が考えられる。後者の方法は、鋳型の外
周を取り囲むように配設した鉄心とコイルより、鋳型断
面内平行な時変磁場を印加するもので、これによって鋳
造方向に誘導起電力を発生させ、この誘導起電力を通電
のための起電力として用いるものである。

【００１０】本発明は鋼の他、ステンレス、合金、アル
ミニウムなどを鋳造対象とする、固定鋳型を用いた連続
鋳造方法として適用可能である。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明を溶鋼の連続鋳造方法におい
て適用した場合の実施装置例とともに説明する。図１に
おいて、１は鋳型で水冷銅板１ａで形成されている。こ
の水冷銅板１ａの背後には、バックプレート２が配設さ
れている。この鋳型１の中心部には、タンディッシュ
（図示省略）から溶鋼ｓを注入する浸漬ノズル３が配設
されている。

【００１２】そして、この浸漬ノズル３から鋳型１内に
溶鋼ｓが供給され、溶鋼湯面を所定のレベルに維持しな
がら連続鋳造が行われ鋳片ｓｃが得られる。この例で
は、浸漬ノズル３の先端部にリング状の第一電極４が嵌
合されており、浸漬ノズル３とともに、鋳型１内の溶鋼
ｓ中に浸漬されている。

【００１３】また、鋳型１の下部には、直流電源５を介
して第一電極４と接続された第二電極６が配設されてお
り、この二つの電極間に直流電源５から通電し、この通
電電流とこれにより発生する磁場の相互作用により、鋳
型１内溶鋼ｓの湯面近傍部をピンチして、鋳型１内の溶
鋼面ｓｆを中央部側に盛り上げ、鋳型１内面と溶鋼面ｓ
ｆ間に湯面陥没部７を形成して、潤滑剤ｐの送り込みを
促進することができる。矢印ｃｄは電流の方向を示して
いる。

【００１４】図２は、本発明を実施する他の実施装置例
を示す。この例では、鋳型１内溶鋼ｓ中に浸漬した第一
電極４と鋳型１下部に配設した第二電極６間において、
鋳型１を取り囲むように、鋳型１の外側にコイル８を巻
回した周回型の鉄心９を配設し、このコイル８に交流電
源１０から通電して誘導磁場を発生させ、溶鋼ｓと鋳型
１の下方と短絡させることで、誘導電流を鋳造方向に発
生させ、この誘導電流と、この誘導電流に起因する磁場
の相互作用により、電磁力を発生させるようにしたもの
である。矢印ｃａは電流方向を示している。なお、図
中、矢印ｃｃはコイル電流の方向を、また、ｃｍは磁束
密度を示す。

【００１５】上記の実施例においては、いずれも、鋳型
１内溶鋼ｓに直接通電して溶鋼ｓに対してピンチ力を付
与して、湯面近傍部をピンチして鋳型１内の溶鋼面ｓｆ
を中央部側に盛り上げ、鋳型１内面と溶鋼面ｓｆ間に湯
面陥没部７を形成して潤滑剤ｐの送り込みを促進して表
面性状の良好な鋳片ｓｃを鋳造することができる。

【００１６】このように、本発明においては、鋳型１内
溶鋼ｓに第一電極４を浸漬して溶鋼にｓ直接通電するの
で、電磁力の鋳型１による減衰は軽微であるため、比較
的小容量の電源設備でよく、設備コスト、電力消費量を
節減することができる。

【００１７】（実施例２）この実施例は、図１に示した
ような構成を有する炭素鋼の連続鋳造装置を用いた連続
鋳造方法において本発明を適用した場合のものである。
この実施例では、幅１５００mm，高さ８００mm，キ
ャビティ厚み２５０mmの鋳型を用いて、幅１５００
mm、厚み２５０mmの鋼スラブ鋳片を鋳造速度２m/min
で連続鋳造した場合のものである。

【００１８】ここで用いた鋳型は、厚み２５mmの水冷銅
板１ａで形成し、その背後には厚み５０mmのステンレス
（ＳＵＳ３０４）のバックプレート３を配設した。連続
鋳造時には１００cpm ，ストローク±５mmの鋳型オシレ
ーションを印加するようにした。

【００１９】そして、鋳型内溶鋼のメニスカス近傍には
第一電極として水冷式の銅電極を浸漬し、鋳型下部に配
設した第二電極として水冷式の銅電極を容量９００kvA
の直流電源を介して接続し、この直流電源から通電しな
がら鋳造した。この時の鋳型内溶鋼の表面には、１１０
０ガウスの磁束密度が発生した。これは、電磁力が鋳型
によってほとんど減衰していなかったことを意味してい
る。

【００２０】このようにして鋳造して得られた鋼スラブ
鋳片について、オシレーションマークの深さを測定した
ところ、平均値で８０μｍと極めて良好な表面性状を示
した。これは、鋳型内溶鋼ｓに対するピンチ力付与が十
分に作用していたためである。

【００２１】なお、前記したような従来の、鋳型内溶鋼
に直接通電しないタイプの通電方法においては、容量９
００kvA の電源を用いた場合の鋳型内溶鋼表面の磁束密
度は、１００ガウスと電磁力が鋳型によって減衰したこ
とを示していた。

【００２２】この状態で鋳造して得られた鋼スラブ鋳片
のオシレーションマークの深さを測定したところ、平均
値で３５０μｍと十分とはいえない表面性状を示した。
これは、鋳型内溶鋼ｓに対するピンチ力付与が十分に作
用しなかったためである。

【００２３】また、鋳型内溶鋼に通電を行わずに鋳造を
実施した場合に得られた鋼スラブ鋳片について、オシレ
ーションマークの深さを測定したところ、平均値で４０
０μｍと極めて不十分な表面性状を示した。これは、鋳
型内溶鋼ｓに対するピンチ力付与が全くなかったためで
ある。

【００２４】

【発明の効果】本発明においては、溶融金属に電極を介
して直接的に電流を通電するようにしており、通電電流
とこれこれにより発生する磁束密度の相互作用により、
電磁力を発生させるもので、鋳型による減衰の影響を受
けないので、比較的小容量の電源設備によって実現で
き、鋳型の加熱の懸念もなく、設備コスト、電力コスト
の節減、鋳型寿命の延長も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した溶鋼の連続鋳造装置例を示す
縦断面概要説明図。

【図２】本発明を適用した他の溶鋼の連続鋳造装置例を
示し、（ａ）図は縦断面概要説明図、（ｂ）図は（ａ）
図の平面断面概要説明図。

【図３】従来の溶鋼の連続鋳造装置例を示す縦断面概要
説明図。

【符号の説明】

１鋳型１ａ水冷銅板２バックプレート３浸漬ノズル４第一電極５直流電源６第二電極７溶鋼面陥没部８鉄心溶鋼９コイル１０交流電源ｃｄ，ｃａ電流方向ｓｆ溶鋼湯面ｐ潤滑剤（パウダー）ｃｃコイル電流ｃｍ磁束密度

フロントページの続き (72)発明者藤健彦千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属を注入して凝固させる鋳型に電
磁コイルを配置し、鋳型内溶融金属に電磁力を付与しな
がら鋳造を行う溶融金属の連続鋳造方法において、鋳型
内溶融金属のメニスカス面に電極を挿入し、かつ鋳型の
下方に電極を配設して、これらの電極を介して鋳型内溶
融金属に電流を通電することにより、溶融金属に電磁力
を付与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】請求項１において、鋳型内溶融金属に電
流を通電するに必要な起電力は、電極間に配設した直流
電源により発生させることを特徴とする溶融金属の連続
鋳造方法。
【請求項３】請求項１において、鋳型内溶融金属に電
流を通電するに必要な起電力は、電極間において鋳型を
取り囲むように配設した、鉄心に巻回されたコイルに交
流電源により鋳型断面内に平行な磁場を印加して発生す
る誘導起電力とすることを特徴とする溶融金属の連続鋳
造方法。