JPH0825000A - ベルト式連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ベルト式連続鋳造機にて薄鋳片を
鋳造するにあたり、注入ノズルへの地金付着を防止し、
注入ノズル破損等の無い安定した操業を行い、表面性状
の良好な鋳片を得る方法を提供するものである。 【構成】 ベルト式連続鋳造機において、注入ノズルの
条件と注入溶鋼温度、溶鋼の液相線温度が以下の関係を
満足するようにして鋳造することを特徴とするベルト式
連続鋳造方法。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼から鋳片の厚みが
１００mm以下の薄鋳片を連続鋳造によって得るベルト式
連続鋳造の分野に属する技術に係わり、特に、この技術
を実施するに当って安定した操業を行い、表面性状の良
好な鋳片を得ることができる鋳造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続鋳造法の一つとして、例えば
特開昭５８−１０７２５５、特開平１−２９３９５６号
公報に開示されている、走行経路の一部領域を所定の間
隔をもたせて向かい合わせに対向した一対のエンドレス
金属ベルトと金属ベルトに挟持された金属ベルト及び薄
鋳片と同期移動する一対のブロック群により、所望の鋳
片に対応する断面形状を形成し、それらの金属ベルトと
ブロック群はガイドロールとガイドレールにより所定の
移動経路に沿って回転移動するように案内支持するとと
もに、各ガイドロール間の金属ベルトの裏面に冷却用流
体を噴出させて形成した流体膜により該金属ベルトを冷
却する一方、上記鋳造空間の上方より注入ノズルを介し
て溶鋼を注入し、上記金属ベルトやブロック群等の鋳型
壁に沿って凝固核を生成させ、凝固核の成長によって生
ずる鋳片を下端からガイドロールを介して鋳造空間から
引き出すように構成した、いわゆる“ベルトキャスタ
ー”と称されるベルト式連続鋳造機が提案されている。

【０００３】かかる薄鋳片製造用ベルト式連続鋳造機へ
の溶鋼供給方法としては、特開昭５５−１６７５２号公
報や特開平１−２９３９４２号公報に開示されているよ
うに、溶鋼注入用ノズルは、注入空間としての鋳型断
面、特に鋳造厚みが薄いことから従来の連続鋳造用注入
ノズルは使用できず、一般に開口断面（吐出口）が偏平
な一体成形した注入ノズルが使用されることが多い。

【０００４】かかる偏平な注入ノズルを用いて鋳造した
場合、注入ノズルの表面に接した溶鋼が凝固・成長し、
いわゆる地金付着を生じることが多く、メニスカス近傍
での溶鋼の流路が狭くなり溶鋼流動が変化することによ
ってシェルの不均一凝固を生じ、鋳片の縦割れ発生の原
因となる。さらには、注入ノズルに付着した地金が凝固
シェルと結合し、ベルトの移動に伴い下方へ引っ張ら
れ、大きな力を受けた注入ノズルが破損し鋳造できなく
なる事態を生じていた。

【０００５】このノズルへの地金付着を防止する方法と
しては溶鋼に浸漬するノズルの先端部分を加熱装置によ
って加熱し、付着した地金を再溶解する方法が考案され
ている。しかしながら、この方法は地金付着防止には非
常に有効であるが、ノズル構造が複雑になり、コストも
非常に高くなるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる上記
ベルト式連続鋳造機を用いて鋳造する際に、注入ノズル
への地金付着を防止し、安定した操業を行い、表面性状
の良好な鋳片を得ることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために次の手段を提供するものである。ベルト
式連続鋳造機において、注入ノズルの条件と注入溶鋼温
度、溶鋼の液相線温度が以下の関係を満足するようにし
て鋳造することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。

【数２】

【０００８】

【作用】本発明者等は、まず注入ノズルに地金がどの様
に付着していくかを明らかにするために、鋳型内湯面上
方に設置したＣＣＤカメラにて鋳造開始から終了までの
注入ノズルへの地金付着状況を詳細に観察した。その結
果、鋳造開始直後は全ての場合にノズルへの地金付着が
観察され、多くの場合にはその地金が大きく成長する
が、なかにはいったん付着した地金が鋳造の進行ととも
に再溶融し、ノズルへの地金付着が見られなくなる場合
があることが判明した。何故付着した地金が成長したり
溶融したりするかを明らかにするために、地金付着が生
じる注入ノズルの表面温度に着目し、注入ノズルの表面
に熱電対を埋め込み、予熱終了からの注入ノズル表面の
温度変化について調査した。地金が付着し成長する場合
と再溶融する場合の代表例を図１に示す。ともに予熱終
了から鋳造開始までの間にノズルの表面温度は大きく低
下するが、鋳造開始とともに上昇する傾向を示す。両者
の違いは最終到達温度であり、地金が成長する場合は到
達温度が溶鋼の液相線温度未満であり、地金が再溶融す
る場合は液相線温度以上になることが判明した。

【０００９】そこで、次にノズルの表面温度の最終到達
温度が溶鋼の液相線温度を超える条件について検討し
た。ノズルの表面温度がいったん下がり、上昇するとい
う現象は、溶鋼に浸漬する部分もしない部分も同様に起
こっており、ノズル内を流れる高温の溶鋼からの伝熱に
よってノズル表面温度があがると考えられる。伝熱に影
響する因子はノズルの熱伝導率、厚み、初期温度および
注入する溶鋼の温度が考えられるため、これらについて
種々検討した。ノズルの熱伝導率、厚み、初期温度およ
び溶鋼温度を変えて試験を実施し、ノズルへの地金付着
の有無を調査した。その結果を整理し、図２に示す。以
下の条件を満たせばノズルの最終到達温度が溶鋼の液相
線温度を超え、ノズルへの地金付着が発生しないことが
判明した。

【数３】

【００１０】本発明は、以上の知見に基づく新しい作用
の適用によりなされたもので、これにより本発明の課題
を達成したのである。

【００１１】

【実施例】図３に示すようなベルト式連続鋳造法によ
り、表１に示した成分組成の溶鋼を用い、鋳造速度６ m
/minで鋳片寸法１２００mm幅、７５mm厚の薄鋳片を鋳造
した。この際、鋳造開始時の注入ノズルの条件と溶鋼温
度を種々変更し、鋳造中の注入ノズルへの地金付着の有
無を鋳型内湯面上方に設置したＣＣＤカメラにて観察し
た。

【００１２】その結果を表２に示す。表２の番号１〜６
は、式（１）の条件を満たす本発明例であり、注入ノズ
ルへの地金付着は観察されなかった。番号７〜８は注入
ノズルの熱伝導率が低く、式（１）の条件を満たさない
場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片
にも地金起因の縦割れが発生した。番号９〜１０はノズ
ルの厚みが厚く、式（１）の条件を満たさない場合であ
り、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片にも地金
起因の縦割れが発生した。番号１１〜１２は鋳造開始時
のノズルの表面温度が低く、式（１）の条件を満たさな
い場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳
片にも地金起因の縦割れが発生した。番号１３〜１４は
注入する溶鋼温度が低く、式（１）の条件を満たさない
場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片
にも地金起因の縦割れが発生した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は鋳造中の
注入ノズルの表面温度を溶鋼の液相線温度以上にするこ
とによって、注入ノズルへの地金付着を防止し、安定し
た操業を行い、表面性状の良好な鋳片を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】注入ノズル表面の予熱終了時から鋳造中の温度
変化を示す図。

【図２】注入ノズル条件および溶鋼温度と地金付着の有
無の関係を示す図。

【図３】薄鋳片を鋳造する連続鋳造装置の一例としての
双ベルト式連続鋳造装置を示す断面概略図。

【符号の説明】

１ タンディシュ ２ スライディングノズル ３ 注入ノズル ４ トッププーリー ５ 乾燥装置 ６ コーティングスプレー装置 ７ 金属ベルトの張力制御用テンションプーリー ８ 金属ベルト ９ フットロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト式連続鋳造法において、注入ノズ
   ルの条件と注入溶鋼温度、溶鋼の液相線温度が以下の関
   係を満足するようにして鋳造することを特徴とするベル
   ト式連続鋳造方法。 【数１】