JPH08187558A - 連続鋳造用鋳型への注湯方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、連続鋳造時における溶鋼注入時の
浸漬ノズルの詰まりを防止し、かつ介在物等の混入の少
ない清浄鋼を得る注湯方法，装置を提供する。 【構成】 タンディッシュ１の底壁に設けた浸漬ノズル
２を介して、連続鋳造用鋳型４に溶融金属９を注湯する
際に、鋳型上部に取り付けた密閉カバー３およびメニス
カス１１との間の空間部と浸漬ノズル２胴部とを均圧管
５で連結して、鋳型内メニスカス圧力と浸漬ノズル内圧
力を実質的に等しくする連続鋳造用鋳型への注湯方法で
ある。 【効果】 ピンホールの発生を防止と介在物の浮上分離
を促進し、浸漬ノズルの詰まりを防止して、安定した操
業と清浄度の高い品質の鋳片が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュから浸
漬ノズルを介して連続鋳造鋳型に溶鋼を注入する際に、
浸漬ノズルの詰まりを防止し、かつ非金属介在物，パウ
ダの混入の少ない清浄鋼を製造するのに好適な連続鋳造
用鋳型への注湯方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造用浸漬ノズルは、タンディッシ
ュから鋳型へ溶鋼を注入するのに使用されるが、アルミ
ニウム添加鋼の連続鋳造では、鋼中に分散しているアル
ミナが浸漬ノズルの内壁に付着して、しばしば閉塞する
ことがあり、多連鋳操業の大きな障害となっている。

【０００３】またノズル内壁に付着し成長した介在物
が、間欠的に剥離し連鋳鋳型内へ流入する結果、鋳片に
おいて超音波探傷で把えられる様な巨大欠陥を生じる。
このノズル詰まり事故防止のために従来から採られてい
る手段としては、次に述べる技術が一般に知られてい
る。

【０００４】 代表的な技術として、浸漬ノズルにお
けるノズル底部の吹き出し口から、ノズル内部へ不活性
ガスを吹き込むことによって気泡を発生させ、この気泡
によってノズル詰まりを防止する技術（実願昭６１−８
００６１号公報）。

【０００５】 浸漬ノズルの周囲に高周波加熱コイル
を配し、ノズル内を加熱してノズル詰まりを防止する技
術（特開昭５５−１４１３６６号公報）。

【０００６】 浸漬ノズル内を流下する溶鋼に電磁力
を作用させ、ノズル内の溶鋼を攪拌してノズル詰まりを
防止する技術（特開昭５６−７１５６３号公報）。

【０００７】 浸漬ノズルに振動を与えて、ノズル内
でのアルミナの付着を抑えることにより、ノズル詰まり
を防止する技術（特願昭５７−３５５４５号公報および
特願昭６１−２４８２９３号公報）。

【０００８】 アルミナ系の低融点化合物を添加し
て、浸漬ノズルをノズル閉塞方向から溶損方向へ移行す
ることにより、ノズル詰まりを防止する技術（特願平２
−１０５４４号公報および特願平１−２４２７６７号公
報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の
ガス吹込方法は、気泡によるピンホールの発生が鋳片品
質に悪影響を及ぼしてしまう。またの高周波加熱方法
は、地金付着対策には効果はあるが、高融点のアルミナ
系介在物の付着には効果が殆ど期待できない。

【００１０】またの電磁力利用は、電磁攪拌装置の取
り付けられる範囲が限定され、その上部と下部で付着が
見られ、特に上部位置は溶鋼が滞留しがちのこともあっ
て、ノズル閉塞が発生し易い。

【００１１】次のの振動を加える方法は、単純な加振
においても投入エネルギーに比べ付着防止効果が小さ
い。しかもノズル耐火物の破壊の問題もある。さらに
の低融点化合物の添加法は、耐火物をも溶解せしめる問
題が大きい。

【００１２】このように、従来から知られている各種の
ノズル詰まり防止方法は、いづれもノズル詰まり防止効
果が小さく、または新たな問題を発生させる等の課題を
残している。

【００１３】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、鋳片の高清浄化を達成しつつ浸漬ノズルの詰まり防
止を実現して、しかもノズル詰まり防止効果を持続させ
ることのできる連続鋳造用鋳型への注湯方法およびその
装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の中
で最も普及している浸漬ノズル内部への不活性ガス吹込
方のノズル詰まり防止効果を、別の方法で実現させて、
かつその時の問題点を解決するために考え出したもので
ある。

【００１５】本発明の方法は、タンディッシュの底壁に
設けた浸漬ノズルを介して、連続鋳造用鋳型に溶融金属
を注湯する際に、鋳型上部に取り付けた密閉カバーおよ
びメニスカスとの間の空間部と浸漬ノズル胴部とを均圧
管で連結して、鋳型内メニスカス圧力と浸漬ノズル内圧
力を実質的に等しくして、浸漬ノズル内にもメニスカス
（以下２次メニスカスと称する）を形成しながら注湯す
ることを特徴とする連続鋳造用鋳型への注湯方法であ
る。

【００１６】また本発明の装置は、鋳片のピンホール発
生やノズルの詰まり防止をより効果的にするために、鋳
型上部に取り付けた密閉カバーを介して、鋳型内のメニ
スカスおよび前記カバーとの間に生じる空間部と浸漬ノ
ズル胴部とを均圧管にて連結し、さらに該均圧管に真空
装置および／または不活性ガスの吹き込み装置を具備し
たことを特徴とする連続鋳造用鋳型への注湯装置であ
る。

【００１７】

【作用】タンディッシュから鋳型への溶鋼注入量は、ス
ライディングノズルやストッパーなどの絞り機構を用い
て制御される。また一般に絞り機構下流の浸漬ノズル内
に介在物が付着，成長することで、ノズル閉塞などの現
象が引き起こされる。

【００１８】これはノズル内の溶鋼流動と密接な関係が
あり、特に溶鋼がノズル内に充満した連続流になると、
絞り機構部分で縮流となり、下流の浸漬ノズル内に循環
流が発生して、介在物の付着，成長が促進される。

【００１９】従って、絞り機構下流の浸漬ノズル内に発
生する循環流に溶鋼が巻き込まれないように、充満流を
つくらないことが重要である。換言すれば、浸漬ノズル
内に２次メニスカスを形成させることがポイントとな
る。

【００２０】一般に浸漬ノズルへの不活性ガス等の吹き
込みがない場合には、絞り機構下流の圧力が大気圧に比
べて低くくなり、鋳型メニスカス部にかかる大気圧で浸
漬ノズル内の溶鋼は充満状態となる。

【００２１】本発明において鋳型上部に密閉カバーを取
り付け、該カバーとメニスカス間に生じる空間部と浸漬
ノズルを均圧管で連結するのは、大気圧の影響をなくし
て鋳型内のメニスカス圧力を浸漬ノズル内圧力と実質的
に等しくして、浸漬ノズル内に２次メニスカスを形成さ
せ、絞り機構下流に溶鋼の循環流をつくらないためであ
る。そして２次メニスカス以下でノズル内の溶鋼を乱流
状態として、ノズル壁面にアルミナが付着するのを防止
する。

【００２２】またこの均圧管に真空装置を具備するの
は、絞り機構と浸漬ノズル内２次メニスカス間に生じる
空間部のガスを除去して、鋳片のピンホールを防止する
ためであり、不活性ガス吹き込み装置を具備するのは、
特に介在物が多い溶鋼や鋳造開始の地金付着によるノズ
ル閉塞を起こしやすい場合や、絞り機構にノズル詰まり
の兆候が発生した時に使用して、浸漬ノズル内の溶鋼を
乱流状態として、ノズル詰まりの防止効果を継続させる
ためである。

【００２３】

【実施例】以下図面を参照しながら、実施例により本発
明の特徴を具体的に説明する。図１は、本発明の実施例
の注湯装置の一例を示す略側断面図である。

【００２４】本実施例において、注湯装置はタンディッ
シュ１と連続鋳造用鋳型４との間に配置されている浸漬
ノズル２と、鋳型４の上部に設けた密閉カバー３に均圧
管５を連結して構成している。更に浸漬ノズル２内のガ
スを系外に排出するための真空装置６と、ノズル詰まり
防止効果を継続させるための不活性ガス吹き込み装置７
を均圧管５に設けている。

【００２５】そしてタンディッシュ１からストッパー８
の絞り機構で流量制御された溶融金属９は、浸漬ノズル
２内を流下して２次メニスカス１０を形成する。さらに
真空装置６により、浸漬ノズル２内の空間部および鋳型
４内の空間部は真空状態に減圧され、浸漬ノズル２内を
重力で流下する溶融金属９は、浸漬ノズル２内および鋳
型４内で脱ガスされて、そのときの気泡発生による介在
物浮上にも効果を発揮する。

【００２６】また鋳造開始初期には、ストッパー８と浸
漬ノズル２の嵌合部１２に地金が付着してノズル詰まり
を発生させることがあるので、そのときは真空装置６を
停止させて、吹き込み装置７から不活性ガスを吹き込
み、嵌合部１２付近の溶融金属を攪拌することで地金付
きなどを防止する。

【００２７】本発明による鋳造作業は、従来の鋳造方法
と同様にタンディッシュ１から連鋳用鋳型４に溶融金属
９を注湯し、連鋳用鋳型４内の湯面が所定のレベルに達
したときに鋳片の引き抜きを開始する。

【００２８】鋳造開始から鋳型４内の湯面が所定のレベ
ルになるまでは、均圧管５に設置した不活性ガス吹き込
み装置７から不活性ガスを供給した。次いで鋳片の引き
抜き開始と同時に不活性ガスの吹き込み量を徐々に減少
させ、これを停止させると同時に真空装置６を作動させ
て浸漬ノズル２内および鋳型４内を真空状態に保ちなが
ら鋳造を継続した。

【００２９】また鋳型４内へのパウダ供給は、パウダ貯
槽１３が大気に開放されないような２段装入構造とし
て、スクリューフィーダー（図示なし）で行った。

【００３０】表１は、このようにして行った場合の操業
条件および鋳造された鋳片の欠陥を示す。なおこのとき
の鋳片のサイズは、１６２×１６２ｍｍであり、鋳造速
度を２．３ｍ／ｍｉｎとした。また表中の欠陥は超音波
探傷によって検出し、鋳片の重量１ｔ当たりに発生した
欠陥の個数を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示す水準１は、従来例の均圧管５の
ない注湯装置の場合である。水準２〜５は、均圧管５を
設置した本発明例であり、浸漬ノズル２内および鋳型４
の空間部の圧力を徐々に下げていった場合の例である。
この場合には、水準５が浸漬ノズル２内および鋳型４内
の真空度が高いため、溶融金属９の脱ガス効果と相まっ
て欠陥発生個数も皆無となっている。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように本発明の注湯方法
および注湯装置おいては、均圧管を設置して、浸漬ノズ
ル内と鋳型内メニスカスを実質的に同じ圧力として浸漬
ノズル内に２次メニスカスを形成し、浸漬ノズル内にお
ける溶融金属の循環流を防止して、かつ浸漬ノズル内に
不活性ガスを吹き込んだり、さらには浸漬ノズル内およ
び鋳型内を真空にすることにより、ピンホールの発生を
防止するとともに介在物の浮上分離を促進し、浸漬ノズ
ルの詰まりを防止しながら、安定した操業と清浄度の高
い優れた品質の鋳片の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の注湯装置の一例を示す略側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ 浸漬ノズル ３ 密閉カバー ４ 鋳型 ５ 均圧管 ６ 真空装置 ７ 不活性ガス吹き込み装置 ８ ストッパ ９ 溶融金属 １０ ２次メニスカス １１ メニスカス １２ 嵌合部 １３ パウダ貯槽

フロントページの続き (72)発明者 加藤 哲哉 北海道室蘭市仲町12 新日本製鐵株式会社 室蘭製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュの底壁に設けた浸漬ノズ
   ルを介して、連続鋳造用鋳型に溶融金属を注湯する際
   に、鋳型上部に取り付けた密閉カバーおよびメニスカス
   との間の空間部と浸漬ノズル胴部とを均圧管で連結し
   て、鋳型内メニスカス圧力と浸漬ノズル内圧力を実質的
   に等しくして注湯することを特徴とする連続鋳造用鋳型
   への注湯方法。
2. 【請求項２】 鋳型上部に取り付けた密閉カバーを介し
   て、鋳型内のメニスカスおよび前記カバーとの間に生じ
   る空間部と浸漬ノズル胴部とを均圧管にて連結し、さら
   に該均圧管に真空装置および／または不活性ガスの吹き
   込み装置を具備したことを特徴とする連続鋳造用鋳型へ
   の注湯装置。