JPH0839196A - 連鋳鋳片の製造方法 - Google Patents
連鋳鋳片の製造方法Info
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- JPH0839196A JPH0839196A JP19273894A JP19273894A JPH0839196A JP H0839196 A JPH0839196 A JP H0839196A JP 19273894 A JP19273894 A JP 19273894A JP 19273894 A JP19273894 A JP 19273894A JP H0839196 A JPH0839196 A JP H0839196A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流磁界によって分断される連鋳ストランド
・プール内の上下各プールに異なる組成の溶鋼を供給し
て複層鋳片を連続鋳造する際、各プール中での溶質濃度
を均一化する。 【構成】 連鋳鋳型1内の溶鋼メニスカスから一定の距
離下方において、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向
に亘って均一な強度の直流磁界10を印加する。直流磁
界10によって区分された上部プール4に、浸漬ノズル
13の吐出孔の角度を上下向き45度以内に調整して一
定の組成の溶鋼を注入する。下部プール5に侵入する溶
鋼にワイヤー14によって所定の溶質元素を添加しなが
ら鋳造する。浸漬ノズル13の直流磁界10位置近傍に
耐火物製の仕切り板15を設置すること、移動磁界によ
り下部プール5を攪拌することは好ましい。
・プール内の上下各プールに異なる組成の溶鋼を供給し
て複層鋳片を連続鋳造する際、各プール中での溶質濃度
を均一化する。 【構成】 連鋳鋳型1内の溶鋼メニスカスから一定の距
離下方において、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向
に亘って均一な強度の直流磁界10を印加する。直流磁
界10によって区分された上部プール4に、浸漬ノズル
13の吐出孔の角度を上下向き45度以内に調整して一
定の組成の溶鋼を注入する。下部プール5に侵入する溶
鋼にワイヤー14によって所定の溶質元素を添加しなが
ら鋳造する。浸漬ノズル13の直流磁界10位置近傍に
耐火物製の仕切り板15を設置すること、移動磁界によ
り下部プール5を攪拌することは好ましい。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼から直接、表層と
内層の成分が異なる複層状の連鋳鋳片を製造する方法に
関する。
内層の成分が異なる複層状の連鋳鋳片を製造する方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭63−108947号公報には、
連続鋳造鋳型内溶融金属メニスカスから鋳造方向に一定
の距離下方の位置において鋳片の厚みを横切るように直
流磁界を印加し、その直流磁界帯の上のプールと下のプ
ールにそれぞれ異なる種類の溶融金属を供給しつつ、凝
固、引き抜きを行うことによって、表層と内層が異なる
種類の組成の金属から形成された複層鋳片を連続鋳造す
る方法と装置が記載されている。これによって上プール
の金属が表層に、下プールの金属が内層に分離、凝固し
た複層鋳片を得ることが可能になった。
連続鋳造鋳型内溶融金属メニスカスから鋳造方向に一定
の距離下方の位置において鋳片の厚みを横切るように直
流磁界を印加し、その直流磁界帯の上のプールと下のプ
ールにそれぞれ異なる種類の溶融金属を供給しつつ、凝
固、引き抜きを行うことによって、表層と内層が異なる
種類の組成の金属から形成された複層鋳片を連続鋳造す
る方法と装置が記載されている。これによって上プール
の金属が表層に、下プールの金属が内層に分離、凝固し
た複層鋳片を得ることが可能になった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この複層鋳片
の製造方法は、鋼の溶製段階、すなわち精錬段階におい
て2種類の溶鋼を別々に準備する必要があるため繁雑と
なって、従来の一貫製鋼中で実施すれば生産障害をきた
す恐れがある。また、同公報には、一種類の組成の溶鋼
を鋳型へ注入する際に、合金元素のワイヤーでどちらか
一方あるいは両方のプールの溶鋼の組成を調整し、互い
に異なる成分に調整することによって複層鋳片を製造す
ることも可能であると記載されているが、溶鋼プール中
での溶質濃度の均一化に課題が残されていた。
の製造方法は、鋼の溶製段階、すなわち精錬段階におい
て2種類の溶鋼を別々に準備する必要があるため繁雑と
なって、従来の一貫製鋼中で実施すれば生産障害をきた
す恐れがある。また、同公報には、一種類の組成の溶鋼
を鋳型へ注入する際に、合金元素のワイヤーでどちらか
一方あるいは両方のプールの溶鋼の組成を調整し、互い
に異なる成分に調整することによって複層鋳片を製造す
ることも可能であると記載されているが、溶鋼プール中
での溶質濃度の均一化に課題が残されていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、連鋳鋳型内の
溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置に
おいて鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘ってほ
ぼ均一な強度の直流磁界を印加し、この直流磁界によっ
て区分された溶鋼プールのうち上部プールに溶鋼を注入
し、下部プールに侵入してくる溶鋼にワイヤーを用いて
所定の溶質元素を添加することにより溶鋼成分を調整し
ながら連続鋳造する該溶質元素の内層濃度が表層濃度に
比べて高い複層連鋳鋳片の製造方法において、上部プー
ルに溶鋼を注入する浸漬ノズル吐出孔の角度を上下向き
45度以内に調整して下部プールに添加された溶質元素
の上部プールへの拡散混合を抑えることを特徴とする連
鋳鋳片の製造方法である。浸漬ノズルの直流磁界位置近
傍の上部プールと下部プールとの境界領域内に耐火物製
の仕切り板を設置し、浸漬ノズルからの吐出流れによっ
て下部プールに一定の攪拌を与えると共に、これによっ
て生ずる下部プールから上部プールへの上昇流を抑える
こと、および、移動磁界により下部プールを攪拌するこ
とは好ましい。
溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置に
おいて鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘ってほ
ぼ均一な強度の直流磁界を印加し、この直流磁界によっ
て区分された溶鋼プールのうち上部プールに溶鋼を注入
し、下部プールに侵入してくる溶鋼にワイヤーを用いて
所定の溶質元素を添加することにより溶鋼成分を調整し
ながら連続鋳造する該溶質元素の内層濃度が表層濃度に
比べて高い複層連鋳鋳片の製造方法において、上部プー
ルに溶鋼を注入する浸漬ノズル吐出孔の角度を上下向き
45度以内に調整して下部プールに添加された溶質元素
の上部プールへの拡散混合を抑えることを特徴とする連
鋳鋳片の製造方法である。浸漬ノズルの直流磁界位置近
傍の上部プールと下部プールとの境界領域内に耐火物製
の仕切り板を設置し、浸漬ノズルからの吐出流れによっ
て下部プールに一定の攪拌を与えると共に、これによっ
て生ずる下部プールから上部プールへの上昇流を抑える
こと、および、移動磁界により下部プールを攪拌するこ
とは好ましい。
【0005】
【作用】鋳片幅方向にわたって鋳片を厚み方向に横切る
直流磁界が延在する磁界帯によって分断される連鋳スト
ランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置に
それぞれ異なる組成の溶鋼を所定の比率で供給すると、
一定の磁束密度以上の直流磁界が作用している部分では
溶鋼が滞留し、それ以外の上下部プールでは溶鋼の流れ
によってそれぞれの溶鋼成分が均一な領域が形成され
る。この状態を保ちつつ連続鋳造すれば、表層と内層が
それぞれの溶鋼の組成から形成される複層鋳片が製造で
きる。すなわち、図4(a)に示すように、一定値以上
の磁束密度の直流磁界10を鋳片幅にわたって均一に印
加すると、直流磁界10によって滞留する領域の上部プ
ール4および下部プール5では、それぞれのプールに注
入された溶鋼の成分が維持されるが、これらに挟まれた
境界領域6においては、2種類の溶鋼が互いに拡散、混
合して濃度勾配が形成され、鋳造方向の成分濃度分布は
図4(b)に示す通りとなる。このような構造を維持し
ながら連続鋳造すると、製造される鋳片の断面は、図4
(c)のように、表層7と内層9の間に濃度勾配をもっ
た境界層8が存在する構造となる。そして、一般に境界
層8の厚みは表層7に比べて十分に薄いため、見掛上表
層7と内層9が明瞭に分離した複層鋳片が鋳造できる。
直流磁界が延在する磁界帯によって分断される連鋳スト
ランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置に
それぞれ異なる組成の溶鋼を所定の比率で供給すると、
一定の磁束密度以上の直流磁界が作用している部分では
溶鋼が滞留し、それ以外の上下部プールでは溶鋼の流れ
によってそれぞれの溶鋼成分が均一な領域が形成され
る。この状態を保ちつつ連続鋳造すれば、表層と内層が
それぞれの溶鋼の組成から形成される複層鋳片が製造で
きる。すなわち、図4(a)に示すように、一定値以上
の磁束密度の直流磁界10を鋳片幅にわたって均一に印
加すると、直流磁界10によって滞留する領域の上部プ
ール4および下部プール5では、それぞれのプールに注
入された溶鋼の成分が維持されるが、これらに挟まれた
境界領域6においては、2種類の溶鋼が互いに拡散、混
合して濃度勾配が形成され、鋳造方向の成分濃度分布は
図4(b)に示す通りとなる。このような構造を維持し
ながら連続鋳造すると、製造される鋳片の断面は、図4
(c)のように、表層7と内層9の間に濃度勾配をもっ
た境界層8が存在する構造となる。そして、一般に境界
層8の厚みは表層7に比べて十分に薄いため、見掛上表
層7と内層9が明瞭に分離した複層鋳片が鋳造できる。
【0006】本発明は、図1に示すように、精錬段階で
溶製した一種類の溶鋼を連鋳鋳型1内に注入し、ワイヤ
ー14によってCなどの溶質元素を下部プール5の溶鋼
中に供給する際、連鋳操業を繁雑化させることなく容易
に均一な濃度の内層組成をもった複層鋳片を製造する。
すなわち、転炉あるいは電気炉などを用いて精錬し、一
次成分調整した後、必要に応じて二次精錬工程や真空脱
ガス工程などを通り、タンディッシュから浸漬ノズル1
3を介して連鋳鋳型1に注入された溶鋼のうち、下部プ
ール5の溶鋼に特定の溶質元素を所定の濃度だけ添加
し、直流磁界10よりも浅い部位で浸漬ノズル13から
溶鋼を上下向き45度以内に吐出させ、直流磁界10を
通過させて下部プール5を攪拌させる。この攪拌流れに
よってメニスカスからワイヤー14で添加された溶質元
素を下部プール5内で混合し、濃度を均一化する。ま
た、図2に示すように、浸漬ノズル13に耐火物製の仕
切り板15を設ければ、下部プール5での流れの内、上
部プール4へ上昇する流れを抑え、下部プール5に添加
された溶質の上部プール4への漏洩を抑制することがで
きる。さらに、図3に示すように、移動磁界16で下部
プール5を攪拌することも、溶質元素の濃度分布均一化
および溶解混合の安定化にとって有効である。
溶製した一種類の溶鋼を連鋳鋳型1内に注入し、ワイヤ
ー14によってCなどの溶質元素を下部プール5の溶鋼
中に供給する際、連鋳操業を繁雑化させることなく容易
に均一な濃度の内層組成をもった複層鋳片を製造する。
すなわち、転炉あるいは電気炉などを用いて精錬し、一
次成分調整した後、必要に応じて二次精錬工程や真空脱
ガス工程などを通り、タンディッシュから浸漬ノズル1
3を介して連鋳鋳型1に注入された溶鋼のうち、下部プ
ール5の溶鋼に特定の溶質元素を所定の濃度だけ添加
し、直流磁界10よりも浅い部位で浸漬ノズル13から
溶鋼を上下向き45度以内に吐出させ、直流磁界10を
通過させて下部プール5を攪拌させる。この攪拌流れに
よってメニスカスからワイヤー14で添加された溶質元
素を下部プール5内で混合し、濃度を均一化する。ま
た、図2に示すように、浸漬ノズル13に耐火物製の仕
切り板15を設ければ、下部プール5での流れの内、上
部プール4へ上昇する流れを抑え、下部プール5に添加
された溶質の上部プール4への漏洩を抑制することがで
きる。さらに、図3に示すように、移動磁界16で下部
プール5を攪拌することも、溶質元素の濃度分布均一化
および溶解混合の安定化にとって有効である。
【0007】
【実施例1】幅が1.2m、厚みが0.25mの鋳片を
製造する連鋳鋳型を用い、メニスカスから0.4m下方
に幅方向に均一な磁束密度をもつ直流磁界を印加しなが
ら、鋳造速度1.6m/分で複層鋳片を鋳造した。溶鋼
としては、表1に示す組成の極低炭素鋼を転炉および真
空脱ガス設備によって溶製し、溶鋼をレードルからタン
ディッシュに注入し、さらにタンディッシュから図1に
示す形状の浸漬ノズル13を用いて連鋳鋳型1中に供給
した。なお、表1において残りの成分はFeおよび不可
避不純物である。浸漬ノズル13の吐出孔位置は直流磁
界10より0.1m上方、吐出方向は水平とした。な
お、この連鋳機での凝固シェル厚みd(m)の成長速度
は数1によって与えられることがわかっており、これに
より表層の厚みは10mmとなる。
製造する連鋳鋳型を用い、メニスカスから0.4m下方
に幅方向に均一な磁束密度をもつ直流磁界を印加しなが
ら、鋳造速度1.6m/分で複層鋳片を鋳造した。溶鋼
としては、表1に示す組成の極低炭素鋼を転炉および真
空脱ガス設備によって溶製し、溶鋼をレードルからタン
ディッシュに注入し、さらにタンディッシュから図1に
示す形状の浸漬ノズル13を用いて連鋳鋳型1中に供給
した。なお、表1において残りの成分はFeおよび不可
避不純物である。浸漬ノズル13の吐出孔位置は直流磁
界10より0.1m上方、吐出方向は水平とした。な
お、この連鋳機での凝固シェル厚みd(m)の成長速度
は数1によって与えられることがわかっており、これに
より表層の厚みは10mmとなる。
【0008】
【表1】
【0009】
【数1】d=0.020×(L/Vc)1/2 ここで、Vcは鋳造速度(m/分) Lはメニスカスからの距離(m)
【0010】メニスカスより鉄被覆ワイヤーでTiを下
部プールに供給したところ、これによって下部プールす
なわち内層のTi濃度は0.045%増加した。また、
Ti濃度の鋳片周方向のばらつきは±0.008%、表
層のTi濃度増加量は0.008%であった。一方、浸
漬ノズル吐出孔の角度を上向き60度とした場合には、
表層のTi濃度増加量は0.005%に抑えることがで
きたが、内層のTi濃度が鋳片周方向で±0.023%
と大きくばらついた。また、浸漬ノズル吐出孔の角度を
下向き60度とした場合には、内層のTi濃度の鋳片周
方向ばらつきは±0.007%と改善されたが、表層の
Ti濃度増加量が0.019%となり、下部プールの溶
鋼が上部プールに大量に侵入していることが判明した。
部プールに供給したところ、これによって下部プールす
なわち内層のTi濃度は0.045%増加した。また、
Ti濃度の鋳片周方向のばらつきは±0.008%、表
層のTi濃度増加量は0.008%であった。一方、浸
漬ノズル吐出孔の角度を上向き60度とした場合には、
表層のTi濃度増加量は0.005%に抑えることがで
きたが、内層のTi濃度が鋳片周方向で±0.023%
と大きくばらついた。また、浸漬ノズル吐出孔の角度を
下向き60度とした場合には、内層のTi濃度の鋳片周
方向ばらつきは±0.007%と改善されたが、表層の
Ti濃度増加量が0.019%となり、下部プールの溶
鋼が上部プールに大量に侵入していることが判明した。
【0011】
【実施例2】実施例1と同一条件で、図2に示すよう
に、境界領域6において鋳片厚み方向15cm、鋳片幅
方向30cmの仕切り板15を設置した浸漬ノズル13
によって溶鋼を注入した。ノズルの吐出方向は水平とし
た。メニスカスより鉄被覆ワイヤーでTiを下部プール
に供給した。これによって下部プールすなわち内層のT
i濃度が0.043%増加したのは実施例1とほぼ同等
の結果であったが、鋳片周方向のばらつきが±0.00
5%と大きく改善されると共に、表層のTi濃度増加量
も0.004%と大きく減少した。
に、境界領域6において鋳片厚み方向15cm、鋳片幅
方向30cmの仕切り板15を設置した浸漬ノズル13
によって溶鋼を注入した。ノズルの吐出方向は水平とし
た。メニスカスより鉄被覆ワイヤーでTiを下部プール
に供給した。これによって下部プールすなわち内層のT
i濃度が0.043%増加したのは実施例1とほぼ同等
の結果であったが、鋳片周方向のばらつきが±0.00
5%と大きく改善されると共に、表層のTi濃度増加量
も0.004%と大きく減少した。
【0012】
【実施例3】実施例1と同一条件で、図3に示すよう
に、移動磁界16で下部プール5のワイヤー14溶解位
置を中心に攪拌して0.3m/秒の旋回流動を形成させ
て鋳造した。ノズルの吐出方向は水平とした。メニスカ
スより鉄被覆ワイヤーでTiを下部プールに供給した。
これによって下部プールすなわち内層のTi濃度が0.
044%増加したのは実施例1とほぼ同等の結果であっ
たが、鋳片周方向のばらつきが±0.003%と大きく
改善された。
に、移動磁界16で下部プール5のワイヤー14溶解位
置を中心に攪拌して0.3m/秒の旋回流動を形成させ
て鋳造した。ノズルの吐出方向は水平とした。メニスカ
スより鉄被覆ワイヤーでTiを下部プールに供給した。
これによって下部プールすなわち内層のTi濃度が0.
044%増加したのは実施例1とほぼ同等の結果であっ
たが、鋳片周方向のばらつきが±0.003%と大きく
改善された。
【0013】
【発明の効果】本発明によって、内層に所定の溶質元素
が均一に含まれた複層鋳片を簡便に製造することができ
る。
が均一に含まれた複層鋳片を簡便に製造することができ
る。
【図1】本発明の基本的実施例を示す図である。
【図2】本発明の浸漬ノズルに仕切り板を設置する実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図3】本発明の移動磁界により下部プールを攪拌する
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図4】複層鋳片を連続鋳造中の鋳型内溶鋼断面
(a)、成分分布(b)、および鋳片の断面と成分分布
(c)を示す図である。
(a)、成分分布(b)、および鋳片の断面と成分分布
(c)を示す図である。
1 連鋳鋳型 2 表層用浸漬ノズル 3 内層用浸漬ノズル 4 上部プール 5 下部プール 6 境界領域 7 表層 8 境界層 9 内層 10 直流磁界 11 磁場分布 12 連鋳パウダー 13 浸漬ノズル 14 ワイヤー 15 仕切り板 16 移動磁界 Bc 溶鋼制動に必要な限界磁束密度 C 溶質濃度 CA 表層溶質濃度 CB 内層溶質濃度 CB ′内層溶質濃度 Z 鋳造方向 Z0 メニスカス位置 Z1 境界領域の上限 Z2 境界領域の下限 d 鋳片厚み方向 d1 表層/境界層の界面位置 d2 境界層/内層の界面位置 d3 内層/境界層の界面位置 d4 境界層/表層の界面位置 d5 鋳片裏面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B22D 11/10 R 370 D 27/02 U 27/20 B
Claims (3)
- 【請求項1】 連鋳鋳型内の溶鋼メニスカスから鋳造方
向に一定の距離下方の位置において鋳片の厚みを横切る
ように鋳片幅方向に亘ってほぼ均一な強度の直流磁界を
印加し、この直流磁界によって区分された溶鋼プールの
うち上部プールに溶鋼を注入し、下部プールに侵入して
くる溶鋼にワイヤーを用いて所定の溶質元素を添加する
ことにより溶鋼成分を調整しながら連続鋳造する該溶質
元素の内層濃度が表層濃度に比べて高い複層連鋳鋳片の
製造方法において、上部プールに溶鋼を注入する浸漬ノ
ズル吐出孔の角度を上下向き45度以内に調整して下部
プールに添加された溶質元素の上部プールへの拡散混合
を抑えることを特徴とする連鋳鋳片の製造方法。 - 【請求項2】 浸漬ノズルの直流磁界位置近傍の上部プ
ールと下部プールとの境界領域内に耐火物製の仕切り板
を設置し、浸漬ノズルからの吐出流れによって下部プー
ルに一定の攪拌を与えると共に、これによって生ずる下
部プールから上部プールへの上昇流を抑えることを特徴
とする請求項1記載の連鋳鋳片の製造方法。 - 【請求項3】 移動磁界により下部プールを攪拌するこ
とを特徴とする請求項1または2記載の連鋳鋳片の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19273894A JPH0839196A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 連鋳鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19273894A JPH0839196A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 連鋳鋳片の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0839196A true JPH0839196A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16296245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19273894A Pending JPH0839196A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 連鋳鋳片の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0839196A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102672118A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-09-19 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种梯度钢铁材料的连铸设备和连铸方法 |
CN103769570A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-05-07 | 燕山大学 | 连铸圆坯结晶器伞形浸入式水口 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0339780A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Pioneer Electron Corp | 車載ナビゲーション装置 |
JPH03243245A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-30 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造による複層鋼板の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP19273894A patent/JPH0839196A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0339780A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Pioneer Electron Corp | 車載ナビゲーション装置 |
JPH03243245A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-30 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造による複層鋼板の製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102672118A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-09-19 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种梯度钢铁材料的连铸设备和连铸方法 |
CN103769570A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-05-07 | 燕山大学 | 连铸圆坯结晶器伞形浸入式水口 |
CN103769570B (zh) * | 2013-12-11 | 2015-11-18 | 燕山大学 | 连铸圆坯结晶器伞形浸入式水口 |
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