JPH0866746A - Horizontal continuous casting apparatus - Google Patents

Horizontal continuous casting apparatus

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JPH0866746A
JPH0866746A JP20331794A JP20331794A JPH0866746A JP H0866746 A JPH0866746 A JP H0866746A JP 20331794 A JP20331794 A JP 20331794A JP 20331794 A JP20331794 A JP 20331794A JP H0866746 A JPH0866746 A JP H0866746A
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JP
Japan
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mold
continuous casting
tundish nozzle
tip
static pressure
Prior art date
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Application number
JP20331794A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Furuhashi
誠治 古橋
Masaru Yoshida
勝 吉田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0866746A publication Critical patent/JPH0866746A/en
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Abstract

PURPOSE: To efficiently impress electromagnetic field to molten metal and to prevent the surface defect caused by the static pressure of the molten metal by arranging slits to be radially arranged in larger number at the part high in static pressure in a mold than at the part low in static pressure. CONSTITUTION: A part including the tip part of a tundish nozzle 5 in the intermediate part of a mold 1 and a brake ring 6, i.e., the neighborhood of a triple point P where the brake ring 6, the mold 1 and the molten metal 3 are in contact, is divided in segments by the radially arranged slits 1a. The number of these slits 1a at the part high in static pressure in the mold, i.e., at the lower part in the mold 1 is made larger than at the part low in static pressure in the mold, i.e., at the upper part in the mold 1 so as to impress the higher frequency electromagnetic field at the part high in static pressure in the mold.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュノズル
と水冷鋳型(以下、単に「鋳型」という)を接続する接
続耐火物と、溶融金属との接触点に起因する鋳片の表面
欠陥を一掃し、表面性状の優れた鋳片を製造できる水平
連続鋳造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention eliminates surface defects of a cast slab caused by a contact point between a connecting refractory for connecting a tundish nozzle and a water-cooled mold (hereinafter simply referred to as "mold") and molten metal. However, the present invention relates to a horizontal continuous casting apparatus capable of producing a slab having excellent surface properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】設備コストの低減、注湯流速の均一化に
よる介在物浮上等を期待した連続鋳造方法として、鋳片
を水平方向に引き抜く水平連続鋳造法がある。この水平
連続鋳造では、タンディッシュと鋳型は耐火物製のタン
ディッシュノズルを介して接続されている。この鋳型と
タンディッシュノズルの接続部を、溶融金属と鋳型と耐
火物の三者の接触点として三重点という。
2. Description of the Related Art As a continuous casting method which is expected to reduce facility costs and float inclusions by making the pouring velocity uniform, there is a horizontal continuous casting method in which a slab is horizontally drawn. In this horizontal continuous casting, the tundish and the mold are connected via a refractory tundish nozzle. The connection between the mold and the tundish nozzle is called triple point as the contact point between the molten metal, the mold and the refractory.

【0003】かかる水平連続鋳造では、溶融金属は鋳型
との接触点から凝固が開始し、この接触点より徐々に凝
固シェルの成長が進めば問題はないのであるが、鋳型に
接続されたタンディッシュノズルも冷却されるので、タ
ンディッシュノズルとの接触点からも凝固が開始する。
タンディッシュノズル側の凝固シェル発生点と、鋳型側
の凝固シェル発生点の中間あたりの凝固シェルは薄くな
っていてその部位における凝固シェル強度が弱いので、
この状態で鋳片を引き抜くと凝固シェルが破れてブレー
クアウトを引き起こす可能性がある。
In such horizontal continuous casting, there is no problem if the molten metal begins to solidify at the point of contact with the mold and the solidified shell gradually grows from this point of contact, but there is no problem with the tundish connected to the mold. Since the nozzle is also cooled, solidification also starts from the point of contact with the tundish nozzle.
Since the solidification shell generation point on the tundish nozzle side and the middle point between the solidification shell generation point on the mold side are thin and the solidification shell strength at that part is weak,
If the slab is pulled out in this state, the solidified shell may break and cause breakout.

【0004】そのため、従来は連続引き抜きだけではな
く、間欠引き抜きを採用して凝固シェル強度の増加を図
ったり、またタンディッシュノズルと鋳型の接続部に潤
滑性のよい耐火物製リング(ブレークリング)を挿入し
て凝固シェルの固着を緩和する等の対策が行われてい
た。
For this reason, conventionally, not only continuous drawing but also intermittent drawing is adopted to increase the strength of the solidified shell, and a refractory ring (break ring) having good lubricity is provided at the connecting portion between the tundish nozzle and the mold. Measures have been taken such as inserting a plug to alleviate the sticking of the solidified shell.

【0005】このような対策によって、ブレークアウト
の頻度は低減できたが、タンディッシュノズル側での凝
固シェル生成によって鋳片の表面に間欠引き抜きによる
周期的な疵状の表面欠陥が発生する。また、接続耐火物
の寿命や高コストが問題となっている。
Although the frequency of breakouts could be reduced by such measures, the formation of a solidified shell on the tundish nozzle side causes periodic flaw-like surface defects due to intermittent drawing on the surface of the slab. In addition, the life and cost of connected refractories are problems.

【0006】以上説明したような従来技術にあった問題
を解決するために、電磁力を利用した方法が提案されて
いる。先ず、特公昭64−5985号では、タンディッ
シュノズルと鋳型の境界近傍に交流電流による電磁界発
生手段を配置して溶融金属をその境界近傍で絞り、タン
ディッシュノズルへの溶融金属の接触をなくして凝固シ
ェルの固着を防止する水平連続鋳造装置が提案されてい
る。さらに、鋳片内における上下方向の溶融金属の静圧
の差に起因する周方向の凝固開始点が異なるのを防止す
るために、三重点近傍の通電コイル(以下、単に「コイ
ル」という)を上方に移動し、下方での磁場を強くする
方法も提案されている。
In order to solve the above-mentioned problems in the prior art, a method utilizing electromagnetic force has been proposed. First, in JP-B-64-5985, an electromagnetic field generating means by an alternating current is arranged near the boundary between the tundish nozzle and the mold to squeeze the molten metal near the boundary to eliminate the contact of the molten metal with the tundish nozzle. A horizontal continuous casting apparatus has been proposed which prevents the solidified shell from sticking. Further, in order to prevent the solidification starting point in the circumferential direction from being different due to the difference in the static pressure of the molten metal in the vertical direction in the slab, a current-carrying coil near the triple point (hereinafter simply referred to as “coil”) is provided. A method of moving upward and strengthening the magnetic field below has also been proposed.

【0007】しかし、三重点で大きな電磁力を印加する
には、コイルを鋳型端部に近づける必要があるが、過度
に近づけると鋳型と短絡を起こしたり、鋳型のコーナー
部にジュール熱が集中する等の問題が生じるので、有効
に三重点に印加できないのが実情である。同様に、タン
ディッシュと鋳型が直結された連続鋳造装置において、
特開平1−284469号や特開平2−133145号
でも鋳型入口近傍に電磁力を印加する方法が提案されて
いるが、特公昭64−5985号と同様の問題がある。
However, in order to apply a large electromagnetic force at the triple point, it is necessary to bring the coil close to the end of the mold, but if it is too close, a short circuit will occur with the mold, and Joule heat will concentrate at the corners of the mold. However, in reality, it is impossible to effectively apply the voltage to the triple point. Similarly, in a continuous casting device in which the tundish and the mold are directly connected,
JP-A-1-284469 and JP-A-2-133145 also propose a method of applying an electromagnetic force near the inlet of the mold, but it has the same problem as in JP-B-64-5985.

【0008】そこで、特開平3−133542号では、
コイルからの直接の電磁力ではなく、鋳型の上端部ある
いは中間部に、鋳造方向に伸びるスリットを形成すると
ともに、その外周に高周波電流通電コイルを配置し、積
極的に鋳型に誘導電流を流して二次的に溶融金属に電磁
力を印加する方法を提案し、上記した問題を解決してい
る。
Therefore, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-133542,
Rather than direct electromagnetic force from the coil, a slit extending in the casting direction is formed at the top or middle of the mold, and a high-frequency current-carrying coil is placed on the outer periphery of the slit to positively flow an induction current to the mold. A method for secondarily applying an electromagnetic force to molten metal has been proposed to solve the above-mentioned problems.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この特開平3−133
542号で提案された方法を水平連続鋳造装置に適用し
た場合には効率よく電磁場を溶融金属に印加できるが、
先に述べたように、鋳片内の溶融金属の静圧の差に基づ
き、電磁力によって非接触保持された領域が上下におい
て異なるので、周方向に不均一な表面性状を有する鋳片
が得られることになる。なお、コイルを上方に移動させ
て下方の磁場を強くする方法も考えられるが、通常、効
率よく電磁場を印加するためには鋳型外周とコイル内周
の間隔はできるだけ少なくする方が良いので、移動範囲
は殆どないのが実情である。その他に特開平5−285
598号でも、同様な原理で電磁力を効率よく鋳型内に
印加する連続鋳造装置を提案しているが、この特開平5
−285598号で提案されたものは、スリットにより
互いに絶縁されたセグメントが前後に開口された構造の
鋳型であるため、熱変形が生じやすく、スリットが開
き、湯差しの発生が多発する可能性がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
When the method proposed in No. 542 is applied to a horizontal continuous casting apparatus, an electromagnetic field can be efficiently applied to molten metal,
As mentioned above, based on the difference in the static pressure of the molten metal in the slab, the regions held in non-contact by the electromagnetic force are different in the upper and lower, so that a slab with uneven surface texture in the circumferential direction can be obtained. Will be done. A method of moving the coil upward to strengthen the magnetic field below can be considered, but in general, in order to apply an electromagnetic field efficiently, it is better to minimize the distance between the outer circumference of the mold and the inner circumference of the coil. The reality is that there is almost no range. In addition, JP-A-5-285
No. 598 also proposes a continuous casting device that efficiently applies an electromagnetic force into a mold according to the same principle.
Since the one proposed in -285598 is a mold having a structure in which segments insulated from each other by a slit are opened in the front and rear, thermal deformation is likely to occur, the slit may open, and the occurrence of a jug may occur frequently. is there.

【0010】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、効率よく溶融金属に電磁場を印加
でき、しかも鋳片内の溶融金属の静圧に起因する表面欠
陥を防止できる水平連続鋳造装置を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to efficiently apply an electromagnetic field to the molten metal and prevent surface defects caused by the static pressure of the molten metal in the slab. The object is to provide a horizontal continuous casting device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の水平連続鋳造装置は、鋳型の途中まで
タンディッシュノズルの先端が挿入されるとともに、こ
のタンディッシュノズルの先端あるいはタンディッシュ
ノズルと鋳型間に介設されるブレークリングの先端近傍
における鋳型の外周に、高周波電流を印加可能なコイル
を鋳型と同軸に配置し、前記鋳型の中間部におけるタン
ディッシュノズルの先端を含む部分を、放射状に設けた
スリットによりセグメント状に分割した水平連続鋳造装
置において、前記スリットの数は、鋳型内静圧の高い部
分を低い部分より多くなしたり、また前記鋳型の内周の
軸心を外周の軸心より鋳型内静圧の高い方に偏心させた
り、さらに以上の水平連続鋳造装置における鋳型内周面
とその途中まで挿入されたタンディッシュノズル外周面
との間に空間を設けたりしているのである。
In order to achieve the above object, in the horizontal continuous casting apparatus of the present invention, the tip of the tundish nozzle is inserted up to the middle of the mold, and the tip or tundish of the tundish nozzle is inserted. On the outer periphery of the mold near the tip of the break ring interposed between the dish nozzle and the mold, a coil capable of applying a high frequency current is arranged coaxially with the mold, and a portion including the tip of the tundish nozzle in the middle part of the mold. The horizontal continuous casting apparatus divided into segments by radially provided slits, the number of the slits, the static pressure in the mold is higher than the low portion, or the axial center of the inner periphery of the mold. It is eccentric to the one where the static pressure in the mold is higher than the axial center of the outer circumference, and it is further inserted in the inner peripheral surface of the mold in the horizontal continuous casting device and in the middle of it. With each other to or a space is provided between the been tundish nozzle outer peripheral surface.

【0012】[0012]

【作用】本発明の水平連続鋳造装置は、鋳型の途中まで
その先端が挿入され、放射状に設けたスリットによりセ
グメント状に分割したタンディッシュノズルの先端を含
む中間部分における前記スリットの数を、鋳型内静圧の
高い部分を低い部分より多くなしたり、また前記鋳型の
内周の軸心をコイル軸心と同軸心の鋳型外周の軸心より
鋳型内静圧の高い方に偏心させたりしているので、溶融
金属の静圧の高い方での電磁場を強く印加できる。ま
た、鋳型内周面とその途中まで挿入されたタンディッシ
ュノズル外周面との間に空間を設けているので、鋳型か
らタンディッシュノズルへの抜熱が減少しタンディッシ
ュノズルの冷却を抑制できる。
According to the horizontal continuous casting apparatus of the present invention, the number of the slits in the intermediate portion including the tip of the tundish nozzle, which is inserted into the mold halfway and is divided into segments by the radially provided slits, is defined as By making more parts with high internal static pressure than low parts, or by eccentric to the one with higher internal static pressure than the axial center of the mold outer circumference coaxial with the coil axial center of the inner circumference of the mold. Therefore, the electromagnetic field at the higher static pressure of the molten metal can be strongly applied. Further, since the space is provided between the inner peripheral surface of the mold and the outer peripheral surface of the tundish nozzle inserted halfway, heat removal from the mold to the tundish nozzle is reduced, and cooling of the tundish nozzle can be suppressed.

【0013】本発明の水平連続鋳造装置の基本的な考え
方は、鋳型内面での溶融金属の静圧の差をその位置に印
加される磁場の大きさ(磁気圧力)の差で打ち消すこと
である。つまり、図5に示す装置構成において、鋳型1
の中心方向への総圧力が鋳型1の上下において等しくな
るためには、下記数式1を満たすことが必要である。
The basic idea of the horizontal continuous casting apparatus of the present invention is to cancel the difference in the static pressure of the molten metal on the inner surface of the mold by the difference in the magnitude of the magnetic field (magnetic pressure) applied to that position. . That is, in the apparatus configuration shown in FIG.
In order for the total pressure toward the center of the above formula to be equal above and below the mold 1, it is necessary to satisfy the following formula 1.

【0014】[0014]

【数1】B0 2/2μ−ρgH0 =B2 /2μ−ρgH 但し、B :磁束密度 H :タンディッシュ2内溶融金属3の保持高さ B2 /2μ:磁気圧 ρgH :溶融金属3の静圧 添字の0 :鋳型内面上方 添字なし :鋳型内面下方## EQU1 ## B 0 2 / 2μ-ρgH 0 = B 2 / 2μ-ρgH where B: magnetic flux density H: holding height of the molten metal 3 in the tundish 2 B 2 / 2μ: magnetic pressure ρgH: molten metal 3 Static pressure of the subscript 0: above the inner surface of the mold No subscript: below the inner surface of the mold

【0015】従って、鋳型1の外周に配置されるコイル
4によって鋳型1内面の上方と下方に発生させる磁束密
度B0 とBの関係は、下記数式2のようになる。
Therefore, the relationship between the magnetic flux densities B 0 and B generated above and below the inner surface of the mold 1 by the coil 4 arranged on the outer periphery of the mold 1 is represented by the following formula 2.

【0016】[0016]

【数2】B={2μρg(H−H0 )+B0 21/2 ={2μρgR+B0 21/2 但し、R:鋳型1の内径 または、 B/B0 ={2μρg(H−H0 )/B0 2+1}1/2 ={2μρgR/B0 2+1}1/2 ## EQU2 ## B = {2 μρg (H−H 0 ) + B 0 2 } 1/2 = { 2 μρg R + B 0 2 } 1/2 where R is the inner diameter of the mold 1 or B / B 0 = {2 μρg (H- H 0 ) / B 0 2 +1} 1/2 = {2μρg R / B 0 2 +1} 1/2

【0017】つまり、鋳型1の中心方向への総圧力が鋳
型1の上下において等しくなるためには、鋳型1内面の
下方では上記した数式2で求められる磁束密度Bが必要
であり、鋳型1内面の上下における溶融金属3の保持高
さの差(鋳型1の内径の大きさ)に依存することにな
る。従って、この条件を満たすように、鋳型1の上下で
スリット数に差をつけたり、鋳型1内周の偏心量を決定
すれば三重点部における空隙の存在によらず、鋳型1内
面の上下において溶融金属3と鋳型1との接触状態が形
状的(内部流動を含む)にも熱的にも同一となり、表層
が良好な、周方向で均一な鋳片が製造できることにな
る。
That is, in order for the total pressure in the center of the mold 1 to be the same above and below the mold 1, the magnetic flux density B obtained by the above-mentioned formula 2 is required below the inner surface of the mold 1, and the inner surface of the mold 1 is required. It depends on the difference in the holding height of the molten metal 3 above and below (the size of the inner diameter of the mold 1). Therefore, if the number of slits is made different above and below the mold 1 or the eccentricity of the inner circumference of the mold 1 is determined so as to satisfy this condition, the melting will occur above and below the inner surface of the mold 1 regardless of the presence of voids at the triple points. The contact state between the metal 3 and the mold 1 is the same in terms of shape (including internal flow) and thermal, and it is possible to manufacture a slab having a good surface layer and uniform in the circumferential direction.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の水平連続鋳造装置を図1〜図
4に示す実施例に基づいて説明する。図1は請求項1に
対応する本発明の水平連続鋳造装置の説明図で、(a)
は断面して示す正面図、(b)は(a)のA−A断面
図、図2は請求項2に対応する本発明の水平連続鋳造装
置の説明図で、(a)は断面して示す正面図、(b)は
(a)のC−C断面図、図3は請求項3に対応する本発
明の水平連続鋳造装置の説明図で、(a)は断面して示
す正面図、(b)は(a)のD−D断面図、図4は本発
明の水平連続鋳造装置を使用した場合と従来の特開平3
−133542号公報で示す水平連続鋳造装置を使用し
た場合の凝固シェル開始点近傍の説明図で、(a)は従
来、(b)は本発明を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A horizontal continuous casting apparatus of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is an explanatory view of a horizontal continuous casting apparatus of the present invention corresponding to claim 1, (a)
Is a sectional front view, (b) is an AA sectional view of (a), FIG. 2 is an explanatory view of a horizontal continuous casting apparatus of the present invention corresponding to claim 2, and (a) is a sectional view. The front view shown, (b) is CC sectional drawing of (a), FIG. 3 is explanatory drawing of the horizontal continuous casting apparatus of this invention corresponding to Claim 3, (a) is a front view shown by a cross section, FIG. 4B is a sectional view taken along line DD of FIG. 4A, and FIG.
FIGS. 13A and 13B are explanatory views in the vicinity of a solidification shell starting point when a horizontal continuous casting apparatus shown in Japanese Patent Laid-Open No. 133542 is used, and FIG.

【0019】図1〜図3において、鋳型1はタンディッ
シュ2との接続側(以下、「入口側1b」という)を、
凝固シェル3aの引き抜き側(以下、「出口側1c」と
いう)よりも大径となし、鋳型1の途中までタンディッ
シュノズル5の先端を挿入させている。そして、このタ
ンディッシュノズル5の先端と鋳型1間には潤滑性のよ
い耐火物であるブレークリング6を介設している。加え
て、このブレークリング6の先端近傍における鋳型1の
外周には、コイル4を鋳型1と同軸に配置し、高周波電
流を印加しながら図示しない引き抜き装置によって鋳片
を水平方向に、連続的または間欠的に引き抜く。なお、
鋳型1の入口側1bにおける鋳型内径は、入口側1b端
部まで水冷された鋳型1内を通過する溶融金属3からの
抜熱を抑制できる程度の径が必要である。
1 to 3, the mold 1 has a connecting side (hereinafter, referred to as "inlet side 1b") with the tundish 2,
The diameter of the solidification shell 3a is larger than that of the extraction side (hereinafter, referred to as “outlet side 1c”), and the tip of the tundish nozzle 5 is inserted halfway through the mold 1. A break ring 6 which is a refractory having good lubricity is provided between the tip of the tundish nozzle 5 and the mold 1. In addition, on the outer periphery of the mold 1 near the tip of the break ring 6, a coil 4 is arranged coaxially with the mold 1, and a slab is horizontally or continuously drawn by a drawing device (not shown) while applying a high frequency current. Pull out intermittently. In addition,
The inner diameter of the mold on the inlet side 1b of the mold 1 needs to be such that heat removal from the molten metal 3 passing through the water-cooled mold 1 up to the end of the inlet side 1b can be suppressed.

【0020】上記した水平連続鋳造装置において、図1
〜図3に示す実施例では、鋳型1の中間部におけるタン
ディッシュノズル5の先端及びブレークリング6を含む
部分、すなわちブレークリング6と鋳型1と溶融金属3
の接触する三重点P近傍を、放射状に設けたスリット1
aによりセグメント状に分割している。そして、これら
スリット1aの数は、鋳型内静圧の高い部分すなわち鋳
型1内の下方を、鋳型内静圧の低い部分すなわち鋳型1
内の上方より多くなして鋳型内静圧の高い部分により多
くの高周波電磁場を印加できるようにしている。
In the horizontal continuous casting apparatus described above, FIG.
In the embodiment shown in FIG. 3, the tip of the tundish nozzle 5 and the portion including the break ring 6 in the middle portion of the mold 1, that is, the break ring 6, the mold 1 and the molten metal 3 are included.
Slits 1 provided radially near the triple point P where
It is divided into segments by a. The number of these slits 1a is such that a portion having a high static pressure in the mold, that is, a lower portion in the mold 1, is a portion having a low static pressure in the mold, that is, the mold 1
More high frequency electromagnetic field can be applied to the portion where the static pressure inside the mold is higher than the upper part inside.

【0021】なお、鋳型1の出口側1cと入口側1bに
は、溶融金属3による熱でスリット1aで分割されたセ
グメントが開いて湯差しが発生するのを防止すべく、ス
リット1aは形成しておらず、またこの入口側1bと出
口側1cはつながっていて電気的に絶縁されていない。
また、スリット1aはタンディッシュノズル5の先端や
ブレークリング6が略中央部に位置するように形成す
る。
In addition, slits 1a are formed on the outlet side 1c and the inlet side 1b of the mold 1 in order to prevent the segment divided by the slits 1a from being opened by the heat of the molten metal 3 to generate a water heater. In addition, the inlet side 1b and the outlet side 1c are connected and not electrically insulated.
Further, the slit 1a is formed so that the tip of the tundish nozzle 5 and the break ring 6 are located at the substantially central portion.

【0022】ところで、鋳型1に形成するスリット1a
の数は、均等な磁場を内部に印加するために、4個以上
は必ず必要であり、鋳型内径にもよるが各セグメントが
冷却構造を有することができる範囲で多いほうがよい。
また、スリット1aの幅は湯差しを起こさないようにで
きるだけ狭いほうがよい。さらに、スリット1aの範囲
は、前記三重点P部分を重点的にカバーできる幅のコイ
ル4の3倍程度あれば十分である。
By the way, the slit 1a formed in the mold 1
In order to apply a uniform magnetic field to the inside, the number of 4 is necessarily 4 or more, and it depends on the inner diameter of the mold, but it is better that each segment has a cooling structure.
Further, it is preferable that the width of the slit 1a is as narrow as possible so as not to cause hot water. Further, it is sufficient that the slit 1a has a range of about three times as large as the coil 4 having a width capable of intensively covering the triple point P portion.

【0023】また、図2に示す実施例では、鋳型1の内
周の軸心を、コイル4と同一軸心である鋳型1の外周の
軸心より鋳型内静圧の高い方、すなわち鋳型1内の下方
に偏心させているのである。つまり、鋳型1の上方は鋳
型壁が厚く、鋳型1の下方は鋳型壁が薄い構造となって
おり、このような構造によって鋳型内静圧の高い部分に
より多くの高周波電磁場を印加できるようにしている。
In the embodiment shown in FIG. 2, the axial center of the inner periphery of the mold 1 is higher than the axial center of the outer periphery of the mold 1, which has the same axial center as the coil 4, that is, the mold 1 has a static pressure. It is eccentric to the lower part of the inside. That is, the mold wall has a thick wall above the mold 1 and the mold wall has a thin wall below the mold 1. With such a structure, more high-frequency electromagnetic fields can be applied to a portion where the static pressure inside the mold is high. There is.

【0024】また、図3に示す実施例では、鋳型1の内
周面とタンディッシュノズル5の外周面との間に空間7
を設け、鋳型1からタンディッシュノズル5への抜熱を
減少させてタンディッシュノズル5の冷却を抑制してい
る。
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, a space 7 is provided between the inner peripheral surface of the mold 1 and the outer peripheral surface of the tundish nozzle 5.
Is provided to reduce the heat removal from the mold 1 to the tundish nozzle 5 to suppress the cooling of the tundish nozzle 5.

【0025】本発明の水平連続鋳造装置は上記したよう
な構成であり、コイル4に作用させる高周波電流の周波
数としては1KHzから数十KHz程度が望ましく、周
波数が高い方が三重点近傍において非接触になった自由
表面を安定して保持できる。また、さらに表皮近傍を集
中的に加熱する効果も合わせ持つので、できるだけ高い
方が望ましい。
The horizontal continuous casting apparatus of the present invention is constructed as described above, and the frequency of the high frequency current applied to the coil 4 is preferably about 1 KHz to several tens KHz. The stable free surface can be retained. Further, since it also has the effect of heating the vicinity of the epidermis in a concentrated manner, it is desirable that it is as high as possible.

【0026】本発明の水平連続鋳造装置では、鋳片に印
加する電磁力によって三重点P近傍を非接触となし、ブ
レークリング6への凝固シェル3aの固着を回避すると
ともに、かりに固着した場合には高周波加熱によって固
着した凝固シェル3aを溶解する。
In the horizontal continuous casting apparatus of the present invention, the electromagnetic force applied to the slab makes the vicinity of the triple point P non-contact to prevent the solidified shell 3a from sticking to the break ring 6 and when it sticks to the scale. Melts the solidified shell 3a fixed by high frequency heating.

【0027】このとき、構造が軸対称な従来の鋳型1を
使用した場合には、鋳片内の静圧の差によって三重点P
から非接触保持される領域が図4(a)に示すように異
なるので、凝固開始点が上下でずれ、均一な表面性状を
もつ鋳片を製造できない。また、静圧が過度に高く、三
重点P近傍が非接触保持されていない場合においても、
鋳型1との接触圧が異なって冷却状態も異なるので、鋳
片の上下で加熱効果が異なることになり、同様に表面性
状が均一でなくなる。そして、最悪の場合には、凝固シ
ェル3aが破断し、ブレークアウトを引き起こす。
At this time, when the conventional mold 1 having an axially symmetric structure is used, the triple point P is caused by the difference in static pressure in the slab.
Since the regions which are held in non-contact with each other are different as shown in FIG. 4 (a), the solidification start points are displaced vertically, and a slab having a uniform surface texture cannot be manufactured. Further, even when the static pressure is excessively high and the vicinity of the triple point P is not held in a non-contact manner,
Since the contact pressure with the mold 1 is different and the cooling state is also different, the heating effect is different at the top and bottom of the slab, and the surface properties are not uniform as well. Then, in the worst case, the solidified shell 3a breaks, causing a breakout.

【0028】これに対して、上記したような本発明の水
平連続鋳造装置を使用した場合には、下方で電磁場を強
く印加できるので、図4(b)に示すように、三重点P
から非接触保持される領域が上下で同一となって、加熱
及び冷却のバランス状態を上下で均一に保つことができ
る。従って、結果的に表面性状の優れた均一な鋳片を製
造できることになり、またブレークアウトも回避でき
る。
On the other hand, when the horizontal continuous casting apparatus of the present invention as described above is used, the electromagnetic field can be strongly applied downward, so that as shown in FIG.
Therefore, the regions that are held in non-contact are the same in the upper and lower parts, and the heating and cooling balance can be kept uniform in the upper and lower parts. Therefore, as a result, it is possible to manufacture a uniform slab having excellent surface properties and avoid breakout.

【0029】次に、本発明の効果を確認するために行っ
た実験結果について説明する。 〔実験1〕以下の諸寸法、構造の図1に示す水平連続鋳
造装置を用いて下記表1に示す化学成分の溶融金属(S
45C)を鋳込み、毎分2.0mの速度で連続鋳造を行
った。なお、鋳造途中、タンディッシュ内にFeS(硫
化鉄)を添加した。 鋳型 :銅製 内径 250mm,肉厚 30mm,長さ 700mm スリット 長さ120mm×幅0.2mm×36本 スリットは鋳型上半分に12本、鋳型下半分に24本形
成した。 コイル :断面形状 10×15角,巻き数 4,電
流実効値 14kAT周波数 20kHz 三重点位置:スリット中間位置
Next, the results of experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described. [Experiment 1] Using the horizontal continuous casting apparatus shown in FIG. 1 having the following dimensions and structure, the molten metal (S
45C) was cast and continuous casting was performed at a speed of 2.0 m / min. During the casting, FeS (iron sulfide) was added in the tundish. Mold: made of copper, inner diameter 250 mm, wall thickness 30 mm, length 700 mm Slit length 120 mm × width 0.2 mm × 36 slits 12 slits were formed in the upper half of the mold and 24 slits were formed in the lower half of the mold. Coil: Cross-sectional shape 10 × 15 angles, number of windings 4, effective current value 14kAT frequency 20kHz Triple point position: slit intermediate position

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】鋳造はブレークアウトも無く、安定した状
態で完了した。得られた鋳片は表面疵のないきれいな鋳
片であった。また、鋳造後の鋳片を切りだし、サルファ
ープリントにより凝固シェルの成長の様子を調べたとこ
ろ、凝固シェルは鋳型の上下において同じ位置から成長
し始めており、鋳型の上下において非接触保持状態また
は温度状態がつくられていたものと推定される。
Casting was completed in a stable state without breakout. The obtained slab was a clean slab with no surface defects. Also, cutting out the cast slab after casting, when examining the state of growth of the solidified shell by sulfur printing, the solidified shell is starting to grow from the same position above and below the mold, the non-contact holding state or temperature above and below the mold. It is estimated that the state was created.

【0032】〔実験2〕 図2に示す水平連続鋳造装置を用いて連続鋳造を行っ
た。なお、基本条件は実験1と同じであるが、鋳型のみ
下記の構造のものを使用した。 鋳型 :銅製 内径 250mm,長さ 700mm 鋳型上部肉厚 40mm 鋳型下部肉厚 20mm スリット 長さ120mm×幅0.2mm×30本 スリット数は鋳型上下とも均等に形成した。
[Experiment 2] Continuous casting was performed using the horizontal continuous casting apparatus shown in FIG. The basic conditions were the same as in Experiment 1, but only the template having the following structure was used. Mold: made of copper, inner diameter 250 mm, length 700 mm, mold upper wall thickness 40 mm, mold lower wall thickness 20 mm, slit length 120 mm × width 0.2 mm × 30, and the number of slits was formed evenly at the top and bottom of the mold.

【0033】鋳造はブレークアウトも無く、安定した状
態で完了した。得られた鋳片は表面疵のないきれいな鋳
片であった。
Casting was completed in a stable state without breakout. The obtained slab was a clean slab with no surface defects.

【0034】〔実験3〕図3に示す水平連続鋳造装置を
用いて連続鋳造を行った。なお、基本条件は実験1と同
じであるが、鋳型とタンディッシュノズル間に空間を設
け、鋳型からの冷却を抑制したものを使用した。 鋳型とタンディッシュノズル間の空間幅 :10mm
[Experiment 3] Continuous casting was performed using the horizontal continuous casting apparatus shown in FIG. The basic conditions were the same as in Experiment 1, but a space was provided between the mold and the tundish nozzle to suppress cooling from the mold. Space between mold and tundish nozzle: 10mm

【0035】鋳造された鋳片の表面性状は実験1で得ら
れたものよりもさらに良好な性状であった。これは、実
験1に比べて、タンディッシュノズルを通過する溶融金
属の温度低下を抑制できたために、三重点での凝固シェ
ルの発生をさらに効果的に抑制できたためであると推察
される。
The surface properties of the cast slab were even better than those obtained in Experiment 1. This is presumed to be because, compared with Experiment 1, the temperature drop of the molten metal passing through the tundish nozzle could be suppressed, and thus the generation of the solidified shell at the triple point could be suppressed more effectively.

【0036】〔比較例1〕比較として、鋳型のスリット
構造が軸対称となっている鋳型を使用して、高周波を印
加した状態で鋳造を行った。得られた鋳片は鋳型下方部
の表面性状が鋳型上方の性状に比べて若干固着した凝固
シェルに起因する表面疵が存在しており、鋳型の上下に
おいて同じ非接触保持状態または温度状態がつくられて
いなかったものと考えられる。サルファープリントの結
果からも上下で凝固シェルの生成開始位置が異なってい
たことが確認できた。
[Comparative Example 1] As a comparison, casting was performed in a state where a high frequency was applied, using a casting mold in which the slit structure of the casting mold was axisymmetric. The obtained slab has surface defects due to the solidified shell in which the surface properties of the lower part of the mold are slightly fixed compared to the properties of the upper part of the mold, and the same non-contact holding state or temperature state is provided above and below the mold. It is thought that it was not done. From the result of the sulfur print, it was confirmed that the starting position of the solidified shell formation was different between the upper and lower parts.

【0037】〔比較例2〕比較として、高周波電磁場を
印加せずに鋳造を行ってみた。装置諸元及び操業条件は
コイルに通電しない他は実験1〜3と同一とした。比較
例ではいずれの場合も鋳造開始後ダミーバーヘッドが鋳
型出口から出てしばらくした後に、ブレークアウトが発
生し、鋳造を停止しなければならなかった。比較例では
おそらく三重点部で凝固シェルがブレークリングに固着
し、そのまま成長したたために鋳型出口に鋳片がでたと
ころで凝固シェルの破断が生じたものと思われる。残っ
た鋳片の表面性状を観察するとかなり表面欠陥が生じて
いることが判明した。
Comparative Example 2 For comparison, casting was performed without applying a high frequency electromagnetic field. The equipment specifications and operating conditions were the same as in Experiments 1 to 3 except that the coil was not energized. In each of the comparative examples, a breakout occurred after the dummy bar head came out of the mold outlet for a while after the start of casting, and the casting had to be stopped. In the comparative example, the solidified shell was probably fixed to the break ring at the triple point and grew as it was, so that the solidified shell ruptured when the slab came out at the mold outlet. Observation of the surface properties of the remaining cast slab revealed that considerable surface defects had occurred.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水平連続
鋳造装置は、鋳型の途中までその先端が挿入され、放射
状に設けたスリットによりセグメント状に分割したタン
ディッシュノズルの先端を含む中間部分における前記ス
リットの数を、鋳型内静圧の高い部分が低い部分より多
くなしたり、また前記鋳型の内周の軸心をコイル軸心と
同軸心の鋳型外周の軸心より鋳型内静圧の高い方に偏心
させたりしているので、溶融金属の静圧の高い方での電
磁場を強く印加でき、鋳片上下間の溶融金属の静圧の差
による電磁気力の与える影響の差がなくなって、周方向
に均一で表面性状の優れた鋳片を製造できる。また、鋳
型内周面とその途中まで挿入されたタンディッシュノズ
ル外周面との間に空間を設けているので、鋳型からタン
ディッシュノズルへの抜熱が減少しタンディッシュノズ
ルの冷却を抑制できる。
As described above, in the horizontal continuous casting apparatus of the present invention, the tip portion is inserted halfway through the mold, and the intermediate portion including the tip of the tundish nozzle divided into segments by the slits provided radially. In the number of the slits, the high static pressure in the mold is made larger than the low part, and the axial center of the inner circumference of the mold is the static pressure in the mold from the axial center of the outer circumference of the coil axis and the coaxial center of the mold. Since it is eccentric to the higher side, it is possible to strongly apply the electromagnetic field at the side where the static pressure of the molten metal is high, and there is no difference in the influence of the electromagnetic force due to the difference in the static pressure of the molten metal between the upper and lower sides of the slab. It is possible to manufacture a slab that is uniform in the circumferential direction and has excellent surface properties. Further, since the space is provided between the inner peripheral surface of the mold and the outer peripheral surface of the tundish nozzle inserted halfway, heat removal from the mold to the tundish nozzle is reduced, and cooling of the tundish nozzle can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1に対応する本発明の水平連続鋳造装置
の説明図で、(a)は断面して示す正面図、(b)は
(a)のA−A断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a horizontal continuous casting apparatus of the present invention corresponding to claim 1, (a) is a cross-sectional front view, and (b) is an AA cross-sectional view of (a).

【図2】請求項2に対応する本発明の水平連続鋳造装置
の説明図で、(a)は断面して示す正面図、(b)は
(a)のC−C断面図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a horizontal continuous casting apparatus of the present invention corresponding to claim 2, (a) is a front view showing a cross section, and (b) is a CC sectional view of (a).

【図3】請求項3に対応する本発明の水平連続鋳造装置
の説明図で、(a)は断面して示す正面図、(b)は
(a)のD−D断面図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a horizontal continuous casting apparatus of the present invention corresponding to claim 3, (a) is a sectional front view, and (b) is a DD sectional view of (a).

【図4】本発明の水平連続鋳造装置を使用した場合と従
来の特開平3−133542号公報で示す水平連続鋳造
装置を使用した場合の凝固シェル開始点近傍の説明図
で、(a)は従来、(b)は本発明を示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram in the vicinity of the solidification shell starting point when the horizontal continuous casting apparatus of the present invention is used and when the horizontal continuous casting apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-133542 is used. Conventionally, (b) shows the present invention.

【図5】本発明の考え方を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋳型 1a スリット 4 コイル 5 タンディッシュノズル 6 ブレークリング 7 空間 1 Mold 1a Slit 4 Coil 5 Tundish Nozzle 6 Break Ring 7 Space

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳型の途中までタンディッシュノズルの
先端が挿入されるとともに、このタンディッシュノズル
の先端あるいはタンディッシュノズルと鋳型間に介設さ
れるブレークリングの先端近傍における鋳型の外周に、
高周波電流を印加可能なコイルを鋳型と同軸に配置し、
前記鋳型の中間部におけるタンディッシュノズルの先端
を含む部分を、放射状に設けたスリットによりセグメン
ト状に分割した水平連続鋳造装置において、前記スリッ
トの数は、鋳型内静圧の高い部分を低い部分より多くな
したことを特徴とする水平連続鋳造装置。
1. The tip of a tundish nozzle is inserted halfway through the mold, and the tip of the tundish nozzle or the outer periphery of the mold near the tip of a break ring interposed between the tundish nozzle and the mold.
A coil that can apply high frequency current is placed coaxially with the mold,
A portion including the tip of the tundish nozzle in the middle portion of the mold, in a horizontal continuous casting apparatus divided into segments by radially provided slits, the number of slits, the high static pressure in the mold portion is lower than the lower portion. Horizontal continuous casting equipment characterized by many things.
【請求項2】 鋳型の途中までタンディッシュノズルの
先端が挿入されるとともに、このタンディッシュノズル
の先端あるいはタンディッシュノズルと鋳型間に介設さ
れるブレークリングの先端近傍における鋳型の外周に、
高周波電流を印加可能なコイルを鋳型の外周と同軸に配
置し、前記鋳型の中間部におけるタンディッシュノズル
の先端を含む部分を、放射状に設けたスリットによりセ
グメント状に分割した水平連続鋳造装置において、前記
鋳型の内周の軸心を外周の軸心より鋳型内静圧の高い方
に偏心させたことを特徴とする水平連続鋳造装置。
2. The tip of a tundish nozzle is inserted halfway through the mold, and the tip of the tundish nozzle or the outer periphery of the mold near the tip of a break ring interposed between the tundish nozzle and the mold,
A coil capable of applying high-frequency current is arranged coaxially with the outer periphery of the mold, a portion including the tip of the tundish nozzle in the middle part of the mold, in a horizontal continuous casting device divided into segments by radially provided slits, A horizontal continuous casting apparatus, characterized in that the center axis of the inner periphery of the mold is eccentric so that the static pressure inside the mold is higher than the center axis of the outer periphery.
【請求項3】 請求項1又は2記載の水平連続鋳造装置
において、鋳型内周面とその途中まで挿入されたタンデ
ィッシュノズル外周面との間に空間を設けたことを特徴
とする水平連続鋳造装置。
3. The horizontal continuous casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein a space is provided between the inner peripheral surface of the mold and the outer peripheral surface of the tundish nozzle inserted halfway in the mold. apparatus.
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