JPH08229643A - 気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置 - Google Patents
気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置Info
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- JPH08229643A JPH08229643A JP3638095A JP3638095A JPH08229643A JP H08229643 A JPH08229643 A JP H08229643A JP 3638095 A JP3638095 A JP 3638095A JP 3638095 A JP3638095 A JP 3638095A JP H08229643 A JPH08229643 A JP H08229643A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】タンディシュからモールドへ溶湯を注入する際
に、吹き込み不活性ガスと介在物の浸漬ノズル内への侵
入を防止して、高速鋳造と、不活性ガスの鋳片内捕捉や
介在物に起因した製品欠陥およびノズル閉塞を防止する
ことを特徴とする溶湯の清浄化法。 【構成】浸漬ノズルとタンディシュの間に設置した容器
の中で、容器の内壁より不活性ガスを吹込むことによ
り、介在物を除去して、溶湯通過断面積や、容器半径お
よびストッパー半径を適正にすることにより、不活性ガ
スの浸漬ノズルへの侵入を防止し、鋳片内に捕捉された
不活性ガスや介在物に起因した製品欠陥の防止と高速鋳
造を可能にする溶湯の清浄化法。
に、吹き込み不活性ガスと介在物の浸漬ノズル内への侵
入を防止して、高速鋳造と、不活性ガスの鋳片内捕捉や
介在物に起因した製品欠陥およびノズル閉塞を防止する
ことを特徴とする溶湯の清浄化法。 【構成】浸漬ノズルとタンディシュの間に設置した容器
の中で、容器の内壁より不活性ガスを吹込むことによ
り、介在物を除去して、溶湯通過断面積や、容器半径お
よびストッパー半径を適正にすることにより、不活性ガ
スの浸漬ノズルへの侵入を防止し、鋳片内に捕捉された
不活性ガスや介在物に起因した製品欠陥の防止と高速鋳
造を可能にする溶湯の清浄化法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属の製造において薄板
製品、厚板製品、条鋼製品等の製品欠陥につながる介在
物および気泡の除去に関するものである。
製品、厚板製品、条鋼製品等の製品欠陥につながる介在
物および気泡の除去に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車や家電用薄板材および海洋
構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、高張力線材
などの表面や内質の欠陥に対する要求は厳しさを増して
いる。これらの欠陥は、鋳片の表面気泡、内部気泡、内
部割れ、中心偏析、介在物等に起因して発生する。この
中で介在物は薄板の表面疵や、厚板の内部欠陥および線
材では圧延時の断線などの原因となる。
構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、高張力線材
などの表面や内質の欠陥に対する要求は厳しさを増して
いる。これらの欠陥は、鋳片の表面気泡、内部気泡、内
部割れ、中心偏析、介在物等に起因して発生する。この
中で介在物は薄板の表面疵や、厚板の内部欠陥および線
材では圧延時の断線などの原因となる。
【０００３】一方操業の観点から見ると、脱酸生成物が
アルミナなどの場合、鍋ノズルや浸漬ノズル内面にアル
ミナクラスターを含有した地金等が成長してノズル閉塞
が発生し鋳造が困難に至る。このようなノズル閉塞を回
避するため、浸漬ノズル内への不活性ガスの吹込みが一
般に行なわれている。このノズル内不活性ガスの吹込み
はノズル閉塞の防止対策として有効であるが、しかし吹
込んだ不活性ガスがモールド内に巻込まれ、凝固シェル
に捕捉される。この鋳片皮下に捕捉された気泡は製品の
表面欠陥の原因となり、スカーフィングによる鋳片表面
の溶削による手入れが不可欠になっている。
アルミナなどの場合、鍋ノズルや浸漬ノズル内面にアル
ミナクラスターを含有した地金等が成長してノズル閉塞
が発生し鋳造が困難に至る。このようなノズル閉塞を回
避するため、浸漬ノズル内への不活性ガスの吹込みが一
般に行なわれている。このノズル内不活性ガスの吹込み
はノズル閉塞の防止対策として有効であるが、しかし吹
込んだ不活性ガスがモールド内に巻込まれ、凝固シェル
に捕捉される。この鋳片皮下に捕捉された気泡は製品の
表面欠陥の原因となり、スカーフィングによる鋳片表面
の溶削による手入れが不可欠になっている。
【０００４】また極低炭素鋼では捕捉された気泡が製品
のふくれ疵の原因となるため、材料とプロセスVol.4(19
91),P1290に述べられている例のごとく、これらの対策
として、連鋳機に垂直部を設けることが有効であること
が良く知られている。しかしながら連鋳機に垂直部があ
っても、鋳片肌直下の気泡巻き込みに起因した表面欠陥
の完全な防止が実現しておらず、単位時間当たりの鋳造
量が多いほどこの欠陥はひどくなり、鋳片表面の溶削に
よる手入れが不可欠で、歩留まり落ちの原因となり、物
流を阻害する要因になっている。
のふくれ疵の原因となるため、材料とプロセスVol.4(19
91),P1290に述べられている例のごとく、これらの対策
として、連鋳機に垂直部を設けることが有効であること
が良く知られている。しかしながら連鋳機に垂直部があ
っても、鋳片肌直下の気泡巻き込みに起因した表面欠陥
の完全な防止が実現しておらず、単位時間当たりの鋳造
量が多いほどこの欠陥はひどくなり、鋳片表面の溶削に
よる手入れが不可欠で、歩留まり落ちの原因となり、物
流を阻害する要因になっている。
【０００５】また連鋳機に垂直部を設けるのは設備の重
装備化で、今後さらに連鋳機の生産性を増大して、設備
の簡便化を実現するには、凝固工程へ介在物、気泡が侵
入しないコンパクトな方法の確立が必要である。
装備化で、今後さらに連鋳機の生産性を増大して、設備
の簡便化を実現するには、凝固工程へ介在物、気泡が侵
入しないコンパクトな方法の確立が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、介在物や気泡
に起因した製品欠陥や歩留まり落ちを防止するために
は、凝固工程へ介在物も気泡も含まない溶湯を供給する
コンパクトな方法の確立が解決すべき重要な課題であ
る。
に起因した製品欠陥や歩留まり落ちを防止するために
は、凝固工程へ介在物も気泡も含まない溶湯を供給する
コンパクトな方法の確立が解決すべき重要な課題であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとうりである。 １)．浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造法にお
いて、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた筒の中
で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活性ガスを吹
込み、筒を通過する溶湯の通過速度を気泡の上昇速度よ
り小さくすることを特徴とする、気泡と介在物を除去す
る溶湯の清浄化法。
ろは下記のとうりである。 １)．浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造法にお
いて、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた筒の中
で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活性ガスを吹
込み、筒を通過する溶湯の通過速度を気泡の上昇速度よ
り小さくすることを特徴とする、気泡と介在物を除去す
る溶湯の清浄化法。
【０００８】２)．浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた筒の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活
性ガスを吹込み、筒の溶湯通過断面積Ｓと通過溶湯量の
間に（１）式を成立させることを特徴とする前記１)．
記載の気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞{ｔ／（ρ・Ｓ）}………（１） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量
(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3)。
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた筒の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活
性ガスを吹込み、筒の溶湯通過断面積Ｓと通過溶湯量の
間に（１）式を成立させることを特徴とする前記１)．
記載の気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞{ｔ／（ρ・Ｓ）}………（１） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量
(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3)。
【０００９】３)．浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた円筒の中で、円筒を通過する溶湯に、円筒の内壁よ
り不活性ガスを吹込み、円筒の内半径Ｒと円筒の中心部
に挿入したストッパーの半径ｒと通過溶湯量ｔとの間に
（２）式を成立させることを特徴とする前記１)．記載
の気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝………（２） Ｒ：ガスを吹込み円筒の内半径(m) ｒ：ストッパー
半径(m) ｔ：通過溶湯量(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3)
π：円周率。
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた円筒の中で、円筒を通過する溶湯に、円筒の内壁よ
り不活性ガスを吹込み、円筒の内半径Ｒと円筒の中心部
に挿入したストッパーの半径ｒと通過溶湯量ｔとの間に
（２）式を成立させることを特徴とする前記１)．記載
の気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝………（２） Ｒ：ガスを吹込み円筒の内半径(m) ｒ：ストッパー
半径(m) ｔ：通過溶湯量(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3)
π：円周率。
【００１０】４)．浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた筒の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活
性ガスを吹込み、通過溶湯量ｔに対して、筒の溶湯通過
断面積Ｓ、および円筒半径Ｒ、ストッパー半径ｒを
（１）または（２）式が成立するようにした、気泡と介
在物を除去する溶湯の清浄化装置。 ０．６＞｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（１） ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝……（２） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量(t
on/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) Ｒ：ガスを吹込み円筒の内
半径(m) ｒ：ストッパー半径(m) π：円周率。
続鋳造法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設
けた筒の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活
性ガスを吹込み、通過溶湯量ｔに対して、筒の溶湯通過
断面積Ｓ、および円筒半径Ｒ、ストッパー半径ｒを
（１）または（２）式が成立するようにした、気泡と介
在物を除去する溶湯の清浄化装置。 ０．６＞｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（１） ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝……（２） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量(t
on/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) Ｒ：ガスを吹込み円筒の内
半径(m) ｒ：ストッパー半径(m) π：円周率。
【００１１】
【作用、実施例】図１は本発明の介在物・気泡分離装置
の概略図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）は矢視イ−イ図であ
る。また図２は本装置をタンディシュ９とモールド１０
の間に設置した例を示す。溶湯はタンディシュ９と浸漬
ノズル７との間に設置した内断面積４がＳの筒１２の中
で、筒１２の内壁に埋め込んだポーラスプラグまたはア
ルミナグラファイトからなるガス吹込み耐火物１により
不活性ガスを吹込む。
の概略図で（Ａ）は平面図、（Ｂ）は矢視イ−イ図であ
る。また図２は本装置をタンディシュ９とモールド１０
の間に設置した例を示す。溶湯はタンディシュ９と浸漬
ノズル７との間に設置した内断面積４がＳの筒１２の中
で、筒１２の内壁に埋め込んだポーラスプラグまたはア
ルミナグラファイトからなるガス吹込み耐火物１により
不活性ガスを吹込む。
【００１２】吹込み不活性ガスの背圧や流量は配管２の
途中に取付けた、流量、圧力調整計測装置３で制御し
て、溶湯の排出速度は本装置の下方に設定したスライデ
ィングノズル５の開度で制御する。ガス吹き込み耐火物
１から吹込んだ不活性ガスは気泡８となり筒１２から浮
上し溶湯から分離する。この際介在物は気泡に捕捉さ
れ、気泡とともに浮上・分離する。しかしながら本装置
内を単位時間当たりに通過する溶湯の下降速度が大きい
場合、気泡８は溶湯から完全に分離できず、浸漬ノズル
７に侵入し、モールドの凝固シェルに捕捉され、鋳片の
表面欠陥等の原因となる。
途中に取付けた、流量、圧力調整計測装置３で制御し
て、溶湯の排出速度は本装置の下方に設定したスライデ
ィングノズル５の開度で制御する。ガス吹き込み耐火物
１から吹込んだ不活性ガスは気泡８となり筒１２から浮
上し溶湯から分離する。この際介在物は気泡に捕捉さ
れ、気泡とともに浮上・分離する。しかしながら本装置
内を単位時間当たりに通過する溶湯の下降速度が大きい
場合、気泡８は溶湯から完全に分離できず、浸漬ノズル
７に侵入し、モールドの凝固シェルに捕捉され、鋳片の
表面欠陥等の原因となる。
【００１３】図３は鋳片の表面から８mm厚の試料を採取
し、Ｘ線の透過写真で観察測定した気泡の個数と（３）
式で計算した装置内を通過する溶湯流速Ｕの関係であ
る。通過溶湯流速Ｕが0.6m/sec以上になった場合、鋳片
の肌下気泡は大幅に増大し、鋳片肌下の気泡の数を減ら
すためには、装置内の溶湯通過断面４の面積Ｓを（１）
式に示す条件にする必要がある。
し、Ｘ線の透過写真で観察測定した気泡の個数と（３）
式で計算した装置内を通過する溶湯流速Ｕの関係であ
る。通過溶湯流速Ｕが0.6m/sec以上になった場合、鋳片
の肌下気泡は大幅に増大し、鋳片肌下の気泡の数を減ら
すためには、装置内の溶湯通過断面４の面積Ｓを（１）
式に示す条件にする必要がある。
【００１４】図４は図５に示すごとく、半径ｒのストッ
パー１１で溶湯流量を制御した例で、この場合も鋳片の
肌下気泡は（４）式で計算した本装置内の溶湯流速Ｕが
0.6m/sec以上で増大する。従って、鋳片肌下気泡の数を
減らすためには（２）式に示す条件にする必要がある。
パー１１で溶湯流量を制御した例で、この場合も鋳片の
肌下気泡は（４）式で計算した本装置内の溶湯流速Ｕが
0.6m/sec以上で増大する。従って、鋳片肌下気泡の数を
減らすためには（２）式に示す条件にする必要がある。
【００１５】図６に鋳片の肌下の気泡の数に及ぼす吹込
み不活性ガスの流量の影響を示す。吹込む不活性ガスの
流量を増大しても、鋳片の肌下気泡の数に及ぼす影響は
小さい。以上の結果、気泡のモールド内への侵入を防止
し、不活性ガス気泡の鋳片への捕捉に起因した欠陥を防
止するには（１）式（２）式に示す装置条件にする必要
があることを知見して本発明を成し遂げた。
み不活性ガスの流量の影響を示す。吹込む不活性ガスの
流量を増大しても、鋳片の肌下気泡の数に及ぼす影響は
小さい。以上の結果、気泡のモールド内への侵入を防止
し、不活性ガス気泡の鋳片への捕捉に起因した欠陥を防
止するには（１）式（２）式に示す装置条件にする必要
があることを知見して本発明を成し遂げた。
【００１６】また図７はアルミナグラファイトノズルで
連々鋳４チャージの極低炭素鋼を鋳造した場合のノズル
閉塞発生頻度を従来法と比較した結果である。本法によ
りノズル閉塞発生頻度が減少しており、これは本法によ
り、浸漬ノズルに至る前に微細介在物が溶湯から除去さ
れやすくなるためと考えられる。
連々鋳４チャージの極低炭素鋼を鋳造した場合のノズル
閉塞発生頻度を従来法と比較した結果である。本法によ
りノズル閉塞発生頻度が減少しており、これは本法によ
り、浸漬ノズルに至る前に微細介在物が溶湯から除去さ
れやすくなるためと考えられる。
【００１７】 ０．６＞｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（１） ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝……（２） Ｕ＝｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（３） Ｕ＝｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝ ………（４） Ｓ：ガス吹込み介在物遠心分離装置断面積(m2) ｔ：通
過溶湯量(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) Ｒ：ガス吹込み介在物遠心
分離装置内半径(m) ｒ：ストッパー半径(m) π：円周率 Ｕ：円筒内通
過溶湯流速(m/sec)。
過溶湯量(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) Ｒ：ガス吹込み介在物遠心
分離装置内半径(m) ｒ：ストッパー半径(m) π：円周率 Ｕ：円筒内通
過溶湯流速(m/sec)。
【００１８】
【発明の効果】以上のごとく本発明により、気泡のモー
ルド内への侵入の防止とノズル閉塞発生頻度の低減が可
能になった。その結果、凝固シェルへの気泡の捕捉に起
因した、表面手入れや表面欠陥の大幅な改善と、鋳造速
度の増速や物流改善により生産性の増大が可能になっ
た。
ルド内への侵入の防止とノズル閉塞発生頻度の低減が可
能になった。その結果、凝固シェルへの気泡の捕捉に起
因した、表面手入れや表面欠陥の大幅な改善と、鋳造速
度の増速や物流改善により生産性の増大が可能になっ
た。
【図１】は本装置の概略を示す図。
【図２】は本装置の設置方法の例を示す図。
【図３】は鋳片肌下気泡の数と本装置内を通過する溶湯
速度の関係を示す図。
速度の関係を示す図。
【図４】はストッパーで溶湯流量を制御した場合の、鋳
片肌下気泡の数と溶湯流速の関係を示す図。
片肌下気泡の数と溶湯流速の関係を示す図。
【図５】はストッパーで流量を制御した場合の装置の概
略を示す図。
略を示す図。
【図６】は鋳片の肌下気泡に及ぼす吹込み不活性ガス量
の影響を示す図。
の影響を示す図。
【図７】はアルミナグラファイトノズルを採用した場合
のノズル閉塞頻度低減効果を示す図。
のノズル閉塞頻度低減効果を示す図。
１：ガス吹込み耐火物 ２：吹込みＡｒガス ３：背圧
測定装置 ４：溶湯通過断面 ５：スライディングノズ
ル ６：中間ノズル ７：浸漬ノズル ８：気泡 ９：
タンディシュ １０：モールド １１：ストッパー １
２：筒。
測定装置 ４：溶湯通過断面 ５：スライディングノズ
ル ６：中間ノズル ７：浸漬ノズル ８：気泡 ９：
タンディシュ １０：モールド １１：ストッパー １
２：筒。
Claims (4)
- 【請求項１】浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造
法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた筒
の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活性ガス
を吹込み、筒を通過する溶湯の通過速度を気泡の上昇速
度より小さくすることを特徴とする、気泡と介在物を除
去する溶湯の清浄化法。 - 【請求項２】浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造
法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた筒
の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活性ガス
を吹込み、筒の溶湯通過断面積Ｓと通過溶湯量の間に
（１）式を成立させることを特徴とする請求項１記載の
気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（１） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量(t
on/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) - 【請求項３】浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造
法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた円
筒の中で、円筒を通過する溶湯に、円筒の内壁より不活
性ガスを吹込み、円筒の内半径Ｒと円筒の中心部に挿入
したストッパーの半径ｒと通過溶湯量ｔとの間に（２）
式を成立させることを特徴とする請求項１記載の気泡と
介在物を除去する溶湯の清浄化法。 ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝………（２） Ｒ：ガスを吹込み円筒の内半径(m) ｒ：ストッパー
半径(m) ｔ：通過溶湯量(ton/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3)
π：円周率 - 【請求項４】浸漬ノズルにより溶湯を鋳造する連続鋳造
法において、浸漬ノズルとタンディシュの間に設けた筒
の中で、筒を通過する溶湯に、筒の内壁より不活性ガス
を吹込み、通過溶湯量ｔに対して、筒の溶湯通過断面積
Ｓ、および円筒半径Ｒ、ストッパー半径ｒを（１）また
は（２）式が成立するようにした、気泡と介在物を除去
する溶湯の清浄化装置。 ０．６＞｛ｔ／（ρ・Ｓ）｝ ………（１） ０．６＞｛ｔ／［ρ・π・（Ｒ2−ｒ2）］｝………（２） Ｓ：ガスを吹込む筒の断面積(m2) ｔ：通過溶湯量(t
on/sec) ρ：溶湯の密度(ton/m3) Ｒ：ガスを吹込み円筒の内
半径(m) ｒ：ストッパー半径(m) π：円周率
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3638095A JPH08229643A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3638095A JPH08229643A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08229643A true JPH08229643A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=12468248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3638095A Withdrawn JPH08229643A (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | 気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08229643A (ja) |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP3638095A patent/JPH08229643A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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