JPH08267195A - 鋳型内溶鋼流動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は鋳型内溶鋼流動制御方法に関し、特
に、連鋳鋳型に注湯する溶鋼の吐出孔角度を特定し、介
在物を低減させつつ連続鋳造することを目的とする。 【構成】 本発明による鋳型内溶鋼流動制御方法は、静
磁場(40)により溶鋼の吐出流(31)に電磁ブレーキ力を作
用させると共に、浸漬ノズル(10)の吐出孔角度を−１８
°〜−２５°とすることにより、介在物や気泡の持ち込
み、及びモールドパウダーの巻き込みを防止し、高品質
の溶鋼を得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湾曲型の連続鋳造設備
における鋳型内溶鋼流動制御方法に関し、特に、連鋳鋳
型に注湯する溶鋼の吐出孔角度を特定し、介在物を低減
させつつ連続鋳造するための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続鋳造においては、図６に示す
ように、浸漬ノズル１０を介して連鋳鋳型２０に溶鋼が
供給される。浸漬ノズル１０の吐出口１１から流出した
溶鋼は吐出口１１の軸心方向に沿った吐出流３１となっ
て連鋳鋳型２０の短辺壁２１に向かう。吐出流３１は、
短辺壁２１に衝突した後、短辺壁２１の表面に沿った下
降流３２と反転流３３に分流する。溶鋼中に懸濁してい
る内在性介在物のうち、下降流３２に乗って連鋳鋳型２
０の下部深くまで侵入したものは、浮上分離が困難にな
り、鋳片の内部に捕捉される。また、浸漬ノズル１０の
閉塞を防止するために吹込まれるＡｒガス等の気泡も、
下降流３２によって連鋳鋳型２０の下部深くまで押し込
まれる。その結果、得られた鋳片の内部に介在物や気泡
が残留し、製品の品質特性に悪影響を及ぼす種々の欠陥
を発生させる原因となる。また、介在物や気泡が鋳片に
捕捉されないように、凝固界面、ひいては鋳片から介在
物や気泡を浮上分離させることができれば、清浄度の高
い高品質の鋳片が得られる。たとえば、特開昭５７−１
７３５６号公報では、鋳片内への介在物の捕捉の原因と
なる鋳型下部深く侵入する下降流の形成を防ぐ方法とし
て、浸漬ノズルから流出した吐出流の近傍に電磁石で静
磁場を作用させ、吐出流に制動力を働かせることによ
り、鋳型下部へ深く侵入する下降流を減速させる方法が
紹介されている。また、静磁場によって吐出流に制動力
を働かせる方法では、図７に示すように、浸漬ノズル１
０から流出した吐出流３１の一部は、静磁場４０に対し
て水平に近い角度で、効率よく制動力を受けることなく
短辺壁２１まで進む。吐出流３１は、短辺壁２１の近傍
で流れ方向を変え、下降流３２となって短辺壁２１に沿
って下降する。吐出流３１が下降流３２に変わる短辺壁
２１の近傍は、導電体である鋳型銅板の影響を受けて磁
場が弱くなっている。そのため、下降流３２は、ここで
も大きな制動力を受けずに進行する。その結果、制動を
受けない下降流３２に乗った介在物や気泡は、鋳片に捕
捉される確率が極めて高くなっていた。静磁場４０によ
る制動力は、浸漬ノズル１０の吐出孔１１を覆う位置ま
で静磁場印加位置を上げることにより、下降流３２に対
して有効に作用する。しかし、下降流３２が制動される
代償として、図８に示すように連鋳鋳型内の溶鋼表面に
向かう反転流３３が加速する。その結果、連鋳鋳型２０
内にある溶鋼表面に潤滑・保温用に散布されたモールド
パウダー３５の一部が、反転流３３に巻き込まれ、鋳片
の表層近傍に捕捉される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の鋳型内溶鋼流動
制御方法は、以上のように構成されていたため、次のよ
うな課題が存在していた。すなわち、電磁ブレーキを使
用して溶鋼流を制御する場合、下降流を抑制して介在物
の持ち込みを防止することは非常に重要であるが、この
場合に、磁束密度を上げ過ぎると従来のノズルの吐出孔
角度−１５°では逆に上昇流が強くなり、短辺近傍の湯
面変動が大きくなって、鋳型短辺で裸湯の状態や、スラ
ブ短辺にパウダーの噛み込みやピンホールが発生してい
た。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、浸漬ノズルにおける溶鋼の
吐出孔角度を特定し、介在物を低減させつつ連続鋳造す
るようにした鋳型内溶鋼流動制御方法を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による鋳型内溶鋼
流動制御方法は、浸漬ノズルを介して鋳型内に溶鋼を鋳
込み、前記鋳型内に形成された静磁場により前記溶鋼の
吐出流に電磁ブレーキ力を作用させるようにした鋳型内
溶鋼流動制御方法において、前記浸漬ノズルの吐出孔角
度を−１８°〜−２５°とする方法である。

【０００６】さらに詳細には、前記浸漬ノズルの下端に
前記静磁場がかかるようにした方法である。

【０００７】

【作用】本発明による鋳型内溶鋼流動制御方法において
は、浸漬ノズルの吐出孔角度を−１８°〜−２５°好ま
しくは−２０°〜−２５°に設定しているため、図１，
図４及び図５に示すように、湯面への上昇流及び下方へ
の下降流も従来の１５°又は３０°の状態のようには強
くなく、周知のＵＳＴ欠陥指数及び湯面変動においても
最適値を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面と共に本発明による鋳型内溶鋼流
動制御方法の好適な実施例について詳細に説明する。な
お、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用
いて説明する。また、静磁場４０を形成する手段は従来
と同一のため省略している。図１において符号１０で示
されるものは吐出口１１を有する浸漬ノズルであり、こ
の吐出口１１の吐出孔角度は−２０°に設定されてい
る。この浸漬ノズル１０は、連鋳鋳型の鋳型２０内の溶
鋼内に浸漬されており、この吐出口１１から吐出された
溶鋼は、鋳型２０の短辺壁２１に向かい、この短辺壁２
１に衝突した後、短辺壁２１の表面に沿った下降流３２
と反転流３３に分流する。この場合における溶鋼の吐出
流３１は、周知の電磁ブレーキ帯である静磁場４０内に
位置し、湯面のモールドパウダー３５に対する強い反転
流３３の盛り上がりも発生せず、かつ、強い下降流３２
による介在物の持ち込みやＡｒガスの気泡の残留も防ぐ
ことができる。なお、この場合の連鋳鋳型は湾曲型を使
用し、鋳造速度１.８ｍ／分、鋳片幅９４５mm、鋳片厚
２５０mm、静磁場のための磁束密度は０.４Ｔである。

【０００９】さらに、他の実験例として、前述と同一鋳
造条件で図２のように−１５°ノズル及び図３のように
−３０°ノズルを使用したが、−１５°の場合には吐出
流３１が静磁場４０で反射するように上方へ上昇するた
め、短辺壁２１の上部での湯面の盛り上がりが大きく発
生する。また、−３０°ノズルの場合には、吐出流３１
が下方に向きすぎて下降流が強くなりすぎ静磁場４０を
貫通するため電磁ブレーキ作用が全く得られず、介在物
等の持ち込みによる品質低下が避けられなかった。な
お、種々実験の結果、吐出孔角度を−２０°とした場合
がベストモードであるが、−１８°〜−２５°とした場
合が最適範囲であることが判明した。

【００１０】

【発明の効果】本発明による鋳型内溶鋼流動制御方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。−１８°〜−２５°の下向きの吐
出孔角度で吐出口が穿設された浸漬ノズルを使用し、吐
出口の下縁に静磁場を作用させることにより、反転流を
増速させることなく、かつ下降流を減速させ、これによ
り、下降流による介在物や気泡の持ち込み及び反転流に
よるモールドパウダーの巻き込みが抑制され、清浄度の
高い鋳片が製造される。このようにして得られた鋳片
は、清浄度が高いことから、後続する熱延工程等で生じ
る欠陥が大幅に低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鋳型内溶鋼流動制御方法を示す構
成図である。

【図２】本発明の方法と比較する実験例を示す構成図で
ある。

【図３】本発明の方法と比較する実験例を示す構成図で
ある。

【図４】ＵＳＴ欠陥指数と浸漬ノズル吐出孔角度を示す
特性図である。

【図５】湯面変動と浸漬ノズル吐出孔角度を示す特性図
である。

【図６】従来の方法を示す構成図である。

【図７】図６の１実験例を示す構成図である。

【図８】図６の１実験例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ 浸漬ノズル ２０ 鋳型 ３１ 吐出流 ４０ 静磁場

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸漬ノズル(10)を介して鋳型(20)内に溶
   鋼を鋳込み、前記鋳型(20)内に形成された静磁場(40)に
   より前記溶鋼の吐出流(31)に電磁ブレーキ力を作用させ
   るようにした鋳型内溶鋼流動制御方法において、前記浸
   漬ノズル(10)の吐出孔角度を−１８°〜−２５°とした
   ことを特徴とする鋳型内溶鋼流動制御方法。
2. 【請求項２】 前記浸漬ノズル(10)の下端に前記静磁場
   (40)がかかることを特徴とする請求項１記載の鋳型内溶
   鋼流動制御方法。