JPH0985406A - Continuous casting method - Google Patents
Continuous casting methodInfo
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- JPH0985406A JPH0985406A JP24900195A JP24900195A JPH0985406A JP H0985406 A JPH0985406 A JP H0985406A JP 24900195 A JP24900195 A JP 24900195A JP 24900195 A JP24900195 A JP 24900195A JP H0985406 A JPH0985406 A JP H0985406A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、金属製の鋳型内
に導入された溶融金属を連続的に鋳造する装置におい
て、溶融金属と鋳型内面との接触に近い位置を検知し
て、鋳造期間にわたり所定の上記位置を維持し、かつ安
定させる方法を用いる連続鋳造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for continuously casting molten metal introduced into a metal mold, detecting a position near the contact between the molten metal and the inner surface of the mold, and performing the casting over a casting period. The present invention relates to continuous casting using a method of maintaining and stabilizing the predetermined position.
【０００２】溶融金属と鋳型内面との間には溶融または
凝固状態の潤滑剤が存在しているため、定常鋳造状態下
では厳密には両者は接触することはないが、本発明では
以下、上記の「接触に近い」を単に「接触」という。Since there is a molten or solidified lubricant between the molten metal and the inner surface of the mold, the two do not strictly contact with each other in the steady casting state. "Close to contact" is simply called "contact".
【０００３】[0003]
【従来の技術】浸漬ノズルを介して溶融金属を鋳型内に
導入して連続鋳造を行う場合、鋳型と溶融金属とが接触
を開始する位置が変動すると、1)未溶融の潤滑剤が粉末
状態のままで鋳型と鋳片との間隙に供給される、2)鋳型
に付着した潤滑剤の塊が鋳型から剥離し溶融金属に巻き
込まれる、等の現象が起こり、鋳片の品質に悪影響を及
ぼす。つまり、鋳型と溶融金属との接触位置を、定常鋳
造状態下で最初に形成された所定の位置に鋳造期間中に
おいて維持できるように高い精度で制御することが、品
質に優れた鋳片を得るために必要不可欠である。2. Description of the Related Art When molten metal is introduced into a mold through an immersion nozzle and continuous casting is performed, if the position where the mold and the molten metal start contacting is changed, 1) the unmelted lubricant is in a powder state. As it is, it is supplied to the gap between the mold and the slab, and 2) the lubricant lump adhering to the mold peels from the mold and is caught in the molten metal, which adversely affects the quality of the slab. . That is, the contact position between the mold and the molten metal can be controlled with high accuracy so that the contact position between the mold and the molten metal can be maintained at the predetermined position initially formed in the steady casting state during the casting period, and a slab excellent in quality is obtained. Indispensable for.
【０００４】従来、鋳型内湯面高さ（溶鋼面の位置また
はレベル）を検知する手段としては、超音波、マイクロ
波、レーザーおよび渦流センサー等が使用されてきた。
ところが超音波は温度の影響を受け易い。マイクロ波は
精度の点で問題がある。またレーザーは溶融潤滑剤の層
厚の影響を受けるので、溶融金属の正確な湯面高さを検
知することは難しい。現在、渦流センサーが広く使用さ
れているが、電磁場の外乱を受け易いのが最大の欠点で
ある。Conventionally, ultrasonic waves, microwaves, lasers, eddy current sensors and the like have been used as means for detecting the height of the molten metal surface in the mold (position or level of the molten steel surface).
However, ultrasonic waves are easily affected by temperature. Microwaves have a problem in accuracy. Further, since the laser is affected by the layer thickness of the molten lubricant, it is difficult to accurately detect the molten metal surface level. At present, eddy current sensors are widely used, but their greatest drawback is that they are susceptible to electromagnetic field disturbances.
【０００５】特開平１−２６６９５２号公報には、鋳型
内に埋め込んだコイル及びそれに接続された、コイルの
インダクタンスを測定する機器を用いて鋳型内の湯面位
置を検出する方法が開示されている。この方法では、コ
イルが鋳型内に埋め込んであるため溶鋼と鋳型との接触
位置に関する情報が得られる可能性があるが、周波数は
銅製鋳型内での磁場の表皮効果を避けるために100 Ｈz
以下に限定されるとともに、インダクタンスの測定は電
磁場による外乱の影響を受けやすい。Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-266952 discloses a method of detecting a molten metal surface position in a mold using a coil embedded in the mold and a device connected to the coil for measuring the inductance of the coil. . This method may provide information about the contact position between the molten steel and the mold because the coil is embedded in the mold, but the frequency is 100 Hz to avoid the skin effect of the magnetic field in the copper mold.
In addition to being limited to the following, inductance measurements are susceptible to disturbances by electromagnetic fields.
【０００６】特開平３−２７５２５７号公報では、湯面
レベル相当高さの位置に鋳型を外周する態様にコイルを
配し、ＬＣ回路の共振現象を利用してこのコイルに高周
波電流を供給しながら、鋳型内で液体金属を凝固させる
か、または固体金属を一旦溶解した後、凝固させる金属
の連続鋳造法において、高周波電源の共振周波数を検出
し、その周波数が予め定めた値になるように液体または
固体金属の供給速度を調整することにより、湯面高さを
一定に維持する方法が開示されている。According to Japanese Patent Laid-Open No. 3-275257, a coil is arranged at a position corresponding to the height of the molten metal surface around the mold, and a high frequency current is supplied to this coil by utilizing the resonance phenomenon of the LC circuit. , Solid metal in the mold is solidified, or solid metal is once melted, then in the continuous casting method of solidifying metal, the resonance frequency of the high frequency power supply is detected and the liquid is adjusted so that the frequency becomes a predetermined value. Alternatively, a method is disclosed in which the molten metal height is kept constant by adjusting the supply rate of solid metal.
【０００７】特開平６−１２２０５６号公報では、上記
特開平３−２７５２５７号公報と類似の装置構成であっ
て、ソレノイドコイルのインダクタンスあるいは誘起電
圧を測定し、そのデータを基に湯面レベルを制御する方
法が開示されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-122056 has a device configuration similar to that in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-275257, in which the inductance or the induced voltage of a solenoid coil is measured and the molten metal level is controlled based on the data. A method of doing so is disclosed.
【０００８】しかし、上記二つの開示例では、鋳型と溶
融金属とが接触を開始する点を直接見いだすことができ
ず、間接的に鋳型内溶融金属の平坦な表層面の高さを検
知することになる。さらに湯面高さの異方性を検知する
ことができない。したがって、鋳型内湯面高さの変動を
充分抑制することができず、前述のように鋳片の品質が
悪化する。However, in the above two disclosed examples, it is not possible to directly find the point where the mold and the molten metal start contacting each other, and indirectly detect the height of the flat surface layer of the molten metal in the mold. become. Furthermore, the anisotropy of the height of the molten metal cannot be detected. Therefore, it is not possible to sufficiently suppress the fluctuation of the height of the molten metal in the mold, and the quality of the cast piece deteriorates as described above.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、単なる湯面
制御における上記のような問題を解決するためになされ
たものである。本発明の目的は、溶融金属と鋳型とが接
触を開始する位置を検出するとともに、その位置を制御
することが可能な手段を用いて、鋳造期間にわたって所
定の上記位置を安定させることにより、鋳片の品質向上
を達成することができる連続鋳造方法を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems in mere molten metal level control. The object of the present invention is to detect the position where the molten metal and the mold start contact, and by using a means capable of controlling the position, by stabilizing the predetermined position over the casting period, the casting It is an object of the present invention to provide a continuous casting method capable of achieving improvement in the quality of pieces.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】下記〜を備えた連続
鋳造装置を用いて、下記の光学検出装置により、金属
の輝度の鋳造方向の位置による変化を入力信号として、
鋳型内に供給する溶融金属の流量および／または鋳型内
の溶融金属の流動形態を制御することを特徴とする金属
の連続鋳造方法。Using a continuous casting apparatus having the following items, the following optical detection device is used as an input signal to detect a change in the luminance of the metal depending on the position in the casting direction.
A continuous metal casting method, which comprises controlling the flow rate of the molten metal supplied into the mold and / or the flow form of the molten metal in the mold.
【００１１】溶融金属を鋳型に供給するノズル 上記ノズルを通過する溶融金属の単位時間当たりの流
量を制御する装置 鋳型の上部に鋳造方向に沿って設けた複数のスリット
により形成された間隙を有する内部水冷構造の金属製鋳
型 上記スリットの外側にスリットの間隙を介して鋳型内
側の溶融または凝固状態にある金属の輝度を検出する複
数の光学検出装置 鋳型上部の溶融金属の表面に潤滑剤を供給する装置 鋳型を引き抜き方向に沿って振動させる装置Nozzle for supplying molten metal to a mold Device for controlling the flow rate of molten metal per unit time passing through the nozzle Inside having a gap formed by a plurality of slits provided in the upper part of the mold along the casting direction Water-cooled metal mold Multiple optical detectors that detect the brightness of the molten or solidified metal inside the mold through the slits outside the slits. Supply a lubricant to the surface of the molten metal above the mold. Device A device that vibrates the mold along the drawing direction.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１に基づいて本発明方法を実現
するための装置構成例を説明する。図１は、鋳型と溶融
金属との接触開始位置を検出し、その位置を制御するた
めの連続鋳造装置の構成例を概念的に示す斜視図および
制御回路図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an apparatus configuration for implementing the method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view and a control circuit diagram conceptually showing a configuration example of a continuous casting apparatus for detecting a contact start position between a mold and a molten metal and controlling the position.
【００１３】図１の例は、少なくとも次の装置から構成
されている。The example of FIG. 1 comprises at least the following devices.
【００１４】溶融金属12を内部水冷構造の金属製鋳型
３に供給する浸漬ノズル１ ノズル１を通過する溶融金属12の単位時間当たりの流
量を制御するスライディング・ゲート２ 上部に鋳造方向に沿って設けた複数のスリット６によ
り形成された間隙を有する内部水冷構造の金属製鋳型３ このスリット６の外側にその間隙を介して鋳型３の内
側の溶融または凝固状態にある金属の輝度を検出する複
数の光学検出装置７ 鋳型３の上部の溶融金属の表面に潤滑剤を供給する装
置４ 鋳型３を引き抜き方向に沿って振動させる鋳型振動装
置５ 更にこの例のように、鋳型３の長辺壁下部の周囲に静磁
場発生電磁石14を備えるのが望ましい。この静磁場発生
電磁石14の替わりに電磁コイルなどを用いることもでき
る。Immersion nozzle 1 for supplying molten metal 12 to metal mold 3 having an internal water cooling structure Sliding gate 2 for controlling the flow rate of molten metal 12 passing through nozzle 1 per unit time. A metal mold 3 having an internal water-cooled structure having a gap formed by a plurality of slits 6, and a plurality of metal molds 3 outside the slit 6 for detecting the brightness of the metal in the molten or solidified state inside the mold 3 through the gaps. Optical detection device 7 Device for supplying a lubricant to the surface of the molten metal above the mold 3 Mold vibrating device 5 for vibrating the mold 3 along the drawing direction Further, as in this example, It is desirable to provide a static magnetic field generating electromagnet 14 on the periphery. An electromagnetic coil or the like may be used instead of the static magnetic field generating electromagnet 14.
【００１５】内部水冷構造の金属製鋳型３の上部には、
鋳造方向に沿って複数のスリット６により形成された間
隙を有し、複数の静磁場発生電磁石14が鋳型３の長辺壁
周囲に配置されている。さらに、鋳型３は鋳型振動装置
５の上に配置され、鋳型３の上方には潤滑剤供給装置４
が配置されている。At the top of the metal mold 3 having an internal water cooling structure,
A plurality of static magnetic field generating electromagnets 14 having a gap formed by a plurality of slits 6 along the casting direction are arranged around the long side wall of the mold 3. Further, the mold 3 is disposed on the mold vibrating device 5, and above the mold 3 a lubricant supply device 4 is provided.
Is arranged.
【００１６】溶融金属12は、浸漬ノズル１を介してスラ
イディング・ゲート２により流量の制御を受けつつ鋳型
３の中に供給される。同時に、鋳型３内で表層部が凝固
した鋳片15は所定の速度で下方に引き抜かれる。また、
鋳型３内の溶融金属12の表層には潤滑剤８が供給され、
一般に潤滑剤８は溶融金属12の表層では未溶融状態で、
溶融金属と接触する部分では溶融状態にある。図２に鋳
型と溶融金属とが接触を開始する部分を概念的に示す。The molten metal 12 is supplied into the mold 3 through the immersion nozzle 1 while the flow rate is controlled by the sliding gate 2. At the same time, the slab 15 whose surface layer has solidified in the mold 3 is pulled downward at a predetermined speed. Also,
The lubricant 8 is supplied to the surface layer of the molten metal 12 in the mold 3,
Generally, the lubricant 8 is not melted on the surface layer of the molten metal 12,
The portion in contact with the molten metal is in a molten state. FIG. 2 conceptually shows a portion where the mold and the molten metal start contact with each other.
【００１７】図２は、鋳型と溶融金属とが接触を開始す
る部分を概念的に示す要部の縦断面図である。供給され
た潤滑剤８は、溶融金属12の表層では未溶融の潤滑剤
８、溶融金属と接触する部分では溶融潤滑剤９となる。
さらに、溶融潤滑剤９が鋳型３と接する部分は、鋳型３
による抜熱の影響を受けて固体状態の潤滑剤10となる。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a main part conceptually showing a portion where the mold and the molten metal start contact with each other. The supplied lubricant 8 becomes the unmelted lubricant 8 in the surface layer of the molten metal 12 and the molten lubricant 9 in the portion in contact with the molten metal 12.
Further, the portion where the molten lubricant 9 contacts the mold 3 is
The solid state lubricant 10 is formed under the influence of heat removal due to.
【００１８】そして鋳型３は、図１に示す鋳型振動装置
５により鋳片15の引き抜き方向に沿って振動する。ま
た、溶融金属12は鋳型３に接近したところでは凝固して
初期凝固殻11を形成する。その結果、溶融潤滑剤９は鋳
型３と初期凝固殻11との間隙に流入し、鋳片15の引き抜
き抵抗を緩和する。The mold 3 is vibrated along the drawing direction of the cast piece 15 by the mold vibrating device 5 shown in FIG. Further, the molten metal 12 solidifies in the vicinity of the mold 3 to form the initial solidified shell 11. As a result, the molten lubricant 9 flows into the gap between the mold 3 and the initial solidified shell 11, and relaxes the pullout resistance of the cast piece 15.
【００１９】このような状態で、図１に示すように鋳型
３に設けたスリット６に複数の光学検出装置７を挿入す
る。光学検出装置７は、図２に示すとおり複数の独立し
た光学センサー13の集合体から成る。光学センサー13と
しては、光ファイバーを用いるのが望ましい。In this state, as shown in FIG. 1, a plurality of optical detecting devices 7 are inserted into the slits 6 provided in the mold 3. The optical detection device 7 is composed of an assembly of a plurality of independent optical sensors 13 as shown in FIG. It is desirable to use an optical fiber as the optical sensor 13.
【００２０】光学センサー13の先端は、溶融金属と直接
接触すると損傷を受けるので、鋳型３の内面からその外
面に向けて所定の長さＬだけ後退して配置されている。
図２において符号Ｄは鋳型３の壁厚さであるとともに、
図１に示すスリット６の深さである。すなわち、光学セ
ンサー13の先端のスリット内への挿入深さは（Ｄ−Ｌ）
である。このように光学センサー13を鋳型３内に埋め込
むような状態で設けることにより、溶融金属12からの輻
射熱の影響が軽減される。図２に示す構造の場合におけ
るＡ−Ａ′矢視の断面は概ね図３のようになる。Since the tip of the optical sensor 13 is damaged when it comes into direct contact with the molten metal, it is set back from the inner surface of the mold 3 by a predetermined length L toward the outer surface thereof.
In FIG. 2, reference symbol D is the wall thickness of the mold 3, and
It is the depth of the slit 6 shown in FIG. That is, the insertion depth of the tip of the optical sensor 13 into the slit is (DL)
It is. By thus providing the optical sensor 13 in a state of being embedded in the mold 3, the influence of radiant heat from the molten metal 12 is reduced. The cross section taken along the line AA ′ in the case of the structure shown in FIG. 2 is as shown in FIG.
【００２１】図３は図２における線Ａ−Ａ′部の断面図
である。光学検出装置７は、図示するように自在変形状
の光学センサー13が縦方向に並んだ集合体であり、その
先端を鋳型３に設けたスリット６内に埋め込むような状
態で挿入される。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA 'in FIG. The optical detection device 7 is an assembly in which freely deformable optical sensors 13 are arranged in the vertical direction as shown in the figure, and the tip is inserted into the slit 6 provided in the mold 3 so as to be inserted.
【００２２】本発明方法は、上記のような構成の装置に
おいて、光学センサー13を備えた光学検出装置７によ
り、金属の輝度の鋳造方向の位置による変化を入力信号
として鋳型と溶融金属とが接触を開始する位置を検出
し、鋳型内に供給する溶融金属の流量または／および鋳
型内の溶融金属の流動形態を制御し、その結果、鋳型と
溶融金属との接触開始位置を安定させることを可能にす
るものである。According to the method of the present invention, in the apparatus having the above-mentioned structure, the optical detector 7 having the optical sensor 13 causes the change of the luminance of the metal depending on the position in the casting direction as an input signal to bring the mold into contact with the molten metal. It is possible to detect the starting position and control the flow rate of molten metal supplied into the mold and / or the flow form of molten metal in the mold, and as a result, stabilize the contact start position between the mold and molten metal. It is something to do.
【００２３】一般に溶融金属が鋳型に接触し、凝固を開
始する点の輝度が最も強い。この点は、図２に示す初期
凝固殻11の形成が始まる点Ｐで表される。なぜなら、点
Ｐより上方では溶融金属12は表面張力等により鋳型３か
ら離反すると共に、鋳型３に近い間隙を固体状態の潤滑
剤10が占めており、鋳型３への熱流束が緩和されるから
である。また点Ｐより下方では、溶融金属12と鋳型３の
間に初期凝固殻11が成長するので、鋳型３への熱流束が
やはり緩和される。以上の理由により、点Ｐの輝度が最
も強くなるのである。Generally, the brightness at the point where the molten metal comes into contact with the mold and begins to solidify is strongest. This point is represented by a point P shown in FIG. 2 where the formation of the initial solidified shell 11 starts. This is because above the point P, the molten metal 12 separates from the mold 3 due to surface tension and the like, and the solid lubricant 10 occupies the gap close to the mold 3 and the heat flux to the mold 3 is relaxed. Is. Below the point P, since the initial solidified shell 11 grows between the molten metal 12 and the mold 3, the heat flux to the mold 3 is also relaxed. For the above reason, the brightness at the point P becomes the strongest.
【００２４】図４は、一つのスリットにおける光学検出
装置の出力の、鋳造方向すなわち高さ方向に沿う変化を
示す図である。縦軸は配置された光学センサー13の高さ
に相当する。図示するように、ちょうど点Ｐに相当する
高さのところで、輝度の出力は最大値を示す。FIG. 4 is a diagram showing changes in the output of the optical detection device at one slit along the casting direction, that is, the height direction. The vertical axis corresponds to the height of the arranged optical sensor 13. As shown in the figure, at the height corresponding to the point P, the luminance output shows the maximum value.
【００２５】したがって、図２および図３に示すように
スリット６内に高さ方向に複数で配置された光学センサ
ー13を用いて、図４に示すようにその高さ位置毎の金属
輝度を測定することで、鋳造方向の位置の輝度分布の最
大値により、溶融金属と鋳型とが接触を開始する位置を
知ることができる。Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of optical sensors 13 arranged in the height direction in the slit 6 are used to measure the metal luminance at each height position as shown in FIG. By doing so, the position where the molten metal and the mold start contact can be known from the maximum value of the luminance distribution at the position in the casting direction.
【００２６】光学センサーにより検出する波長領域は、
必ずしも可視光領域に限定するわけではない。鋳型内面
と溶融金属との間に厚さ１mm以下の潤滑剤の層が存在す
るので、むしろ赤外または遠赤外等の波長領域を用いる
のが望ましい。The wavelength range detected by the optical sensor is
It is not necessarily limited to the visible light region. Since there is a lubricant layer having a thickness of 1 mm or less between the inner surface of the mold and the molten metal, it is preferable to use a wavelength region such as infrared or far infrared.
【００２７】溶融金属と鋳型とが接触を開始する位置を
制御して安定させるための、鋳型内に供給する溶融金属
の流量および／または鋳型内の溶融金属の流動形態の制
御は次のような方法で行う。これを図１により説明す
る。Control of the flow rate of the molten metal supplied into the mold and / or the flow form of the molten metal in the mold to control and stabilize the position where the molten metal and the mold start contact is as follows. Do by the way. This will be described with reference to FIG.
【００２８】鋳型３内に供給する溶融金属12の流量は、
輝度測定器により各光学センサーから検出した輝度の鋳
造方向の位置による変化をマイクロコンピュータに入力
した後、この入力信号に基づいて制御ユニット、次いで
スライディング・ゲート２の駆動装置を介してスライデ
ィング・ゲート２を開閉して行う。この流量制御を主に
行うことにより、鋳型３内の溶融金属の過度の流動も抑
制することができる。The flow rate of the molten metal 12 supplied into the mold 3 is
After inputting a change in the luminance detected by each of the optical sensors by the luminance measuring device depending on the position in the casting direction, based on the input signal, the sliding gate 2 is transmitted through the control unit and then the driving device of the sliding gate 2. Open and close. By mainly performing this flow rate control, it is possible to suppress the excessive flow of the molten metal in the mold 3.
【００２９】供給する溶融金属12の流量を鋳造速度にみ
あうように一定として、鋳型３内の溶融金属12の流動形
態を制御しようとする場合は、静磁場発生磁石14または
電磁コイルなどを設置して、これに印加する電流の大き
さを制御するのが望ましい。In order to control the flow form of the molten metal 12 in the mold 3 while keeping the flow rate of the molten metal 12 supplied constant so as to match the casting speed, a static magnetic field generating magnet 14 or an electromagnetic coil is installed. Then, it is desirable to control the magnitude of the current applied to it.
【００３０】すなわち、溶融金属12が鋳型３内で鋳型３
の壁に衝突して自由表面が隆起した結果、接触開始位置
が高くずれた場合には、印加電流をさらに増加させ、い
わゆるブレーキ作用を発現させることによって衝突によ
る自由表面の隆起を抑制するのがよい。That is, the molten metal 12 is transferred to the mold 3 in the mold 3.
When the free surface is raised due to the collision with the wall of the contact surface, the contact start position shifts to a high position, and the applied current is further increased, so that the so-called braking action is exerted to prevent the free surface from rising due to the collision. Good.
【００３１】このような制御方法により、浸漬ノズル内
の非対称流れに起因する、鋳型内における特定方向の溶
融金属の流量の増加、すわわち異方性を検知することが
できる。この結果、鋳型内の溶融金属の流動形態の制御
を効果的に行うことが可能となる。With such a control method, it is possible to detect an increase in the flow rate of the molten metal in a specific direction in the mold, that is, anisotropy, which is caused by the asymmetrical flow in the immersion nozzle. As a result, it becomes possible to effectively control the flow form of the molten metal in the mold.
【００３２】鋳型３内の溶鋼隆起にブレーキ作用を発現
させる前記のような静磁場発生磁石14などをも備えた連
続鋳造装置においては、供給する溶融金属12の流量制御
を併用することも可能である。この場合には、前記接触
開始位置の安定化効果が一層高くなる。In the continuous casting apparatus also provided with the static magnetic field generating magnet 14 for causing the molten steel ridge in the mold 3 to exert a braking action, it is possible to use the flow rate control of the molten metal 12 to be supplied together. is there. In this case, the effect of stabilizing the contact start position is further enhanced.
【００３３】光学検出装置７およびスリット６の設置は
複数とすることが好ましい。さらに望ましいのは、光学
検出装置７では鋳型３の短辺壁に１〜３セット程度、鋳
型３の長辺壁に３〜６セット程度である。鋳型３の上部
におけるスリット６の望ましい設置位置は、目的とする
接触開始位置の±200mm の範囲内である。It is preferable that a plurality of optical detection devices 7 and slits 6 are installed. More preferably, in the optical detection device 7, about 1 to 3 sets are set on the short side wall of the mold 3 and about 3 to 6 sets are set on the long side wall of the mold 3. The desirable installation position of the slit 6 on the upper part of the mold 3 is within a range of ± 200 mm of the intended contact start position.
【００３４】上記のような装置および制御方法により、
鋳型と溶融金属との接触開始位置を安定させ、潤滑剤が
溶融金属に巻き込まれるのを防止することができる。With the apparatus and control method as described above,
It is possible to stabilize the contact start position between the mold and the molten metal and prevent the lubricant from being caught in the molten metal.
【００３５】[0035]
【実施例】図１に示す構成の連続鋳造装置を用いて偏平
長方形断面の鋼鋳片を製造した。EXAMPLE A steel slab with a flat rectangular cross section was produced using the continuous casting apparatus having the configuration shown in FIG.
【００３６】連続鋳造装置の諸元および鋳造条件は以下
のとおりである。The specifications and casting conditions of the continuous casting apparatus are as follows.
【００３７】 1)鋳型：厚さ200mm ×幅 1800mm ×長さ 900mm 水冷、材質は銅） 2)スリット：幅0.2mm 、長さ200mm （短辺壁に１本、長辺壁に３本、計８本） 3)浸漬ノズル：内径30mm 4)溶鋼過熱度：15℃ 5)溶融潤滑剤のプール厚さ：10mm 6)鋳型振動：ストローク８mm、振動数 160cpm 7)鋳造速度：2.0m/min 8)光学検出装置：各スリット位置に計８セット 9)光学センサー：光ファイバー （波長特性 0.3〜100 μm 、直径0.5mm 、数は 390本／
スリット） 10) 静磁場発生電磁石：400mm ×400mm を４個 11) 溶鋼組成(mass%):Ｃ=0.12 、Si=0.22 、Mn=0.45 、
Ｐ=0.03 、Ｓ=0.03 、Fe= 残部 12) 潤滑剤組成(mass%):SiO2=39.4 、CaO=35.3、Al2O3=
7.1 、Fe2O3=1.0 、 Na2O=5.4 、MgO=4.3 、FreeＣ=4.1 鋳造に際しては鋳型に常温の冷却水を供給しつつ、鋳型
の下方から198 mm×1798mmのダミーバーを浸漬ノズルの
下端まで挿入した。その後、溶鋼を浸漬ノズルを介して
鋳型内に供給して凝固殻を形成させつつ、2.0m/minの引
き抜き速度で80分間連続して引き抜くと共に潤滑剤を添
加した。1) Mold: thickness 200 mm x width 1800 mm x length 900 mm water cooling, material is copper) 2) slit: width 0.2 mm, length 200 mm (one on short side wall, three on long side wall, total) 8) 3) Immersion nozzle: Inner diameter 30mm 4) Molten steel superheat: 15 ℃ 5) Molten lubricant pool thickness: 10mm 6) Mold vibration: Stroke 8mm, frequency 160cpm 7) Casting speed: 2.0m / min 8 ) Optical detection device: 8 sets in total at each slit position 9) Optical sensor: Optical fiber (wavelength characteristics 0.3 to 100 μm, diameter 0.5 mm, number 390 /
Slit) 10) Electromagnet for generating static magnetic field: 4 pieces of 400mm x 400mm 11) Molten steel composition (mass%): C = 0.12, Si = 0.22, Mn = 0.45,
P = 0.03, S = 0.03, Fe = balance 12) Lubricant composition (mass%): SiO 2 = 39.4, CaO = 35.3, Al 2 O 3 =
7.1, Fe 2 O 3 = 1.0, Na 2 O = 5.4, MgO = 4.3, FreeC = 4.1 When casting, while supplying cooling water at room temperature to the mold, insert a 198 mm × 1798 mm dummy bar from the bottom of the mold into the dipping nozzle. Inserted to the bottom. Then, molten steel was supplied into the mold through a dipping nozzle to form a solidified shell, and continuously drawn at a drawing speed of 2.0 m / min for 80 minutes and a lubricant was added.
【００３８】鋳造に際して、まず、光学検出装置を使用
せず、従来の渦流センサーを用いて鋳造を行った。渦流
センサーの外乱因子による影響を見るため、鋳型内の流
動制御に通常用いられる静磁場を鋳型に印加したとこ
ろ、渦流センサーの出力が乱れた。この条件で鋳造した
鋳片には、表皮下５mmにおいて未溶融の潤滑剤と思われ
る非金属介在物が多数認められた。また、鋳片１m あた
りの縦割れの全長は0.2mであった。At the time of casting, first, casting was performed using a conventional eddy current sensor without using an optical detection device. In order to see the influence of the disturbance factor of the eddy current sensor, the output of the eddy current sensor was disturbed when a static magnetic field, which is usually used for flow control in the mold, was applied to the mold. In the cast piece cast under these conditions, a large number of non-metallic inclusions, which are considered to be unmelted lubricants, were observed at a depth of 5 mm under the epidermis. The total length of vertical cracks per 1 m of the cast slab was 0.2 m.
【００３９】次に、光学検出装置を稼働させて溶鋼の流
量制御を行い、鋳型内溶鋼と鋳型との接触開始位置の制
御状況を試験した。このとき静磁場を鋳型に印加して
も、光学センサーの出力には乱れが認められなかった。Next, the optical detector was operated to control the flow rate of the molten steel, and the control condition of the contact start position between the molten steel in the mold and the mold was tested. At this time, even if a static magnetic field was applied to the mold, the output of the optical sensor was not disturbed.
【００４０】光学センサー出力、すなわち輝度の鋳造方
向に沿う位置での変化は比較的鋭く、その最大値を±１
mm以下の精度で読み取ることができた。また、８セット
の光学検出装置から得られる溶鋼と鋳型との接触開始位
置は最大±20mmで変動する場合があったので、鋳型内溶
鋼面が高く、浸漬ノズル吐出流速が速い方位の静磁場の
強度を高めることで、接触開始位置の偏差を±１mm以下
に抑制することができた。一方、従来の鋳型内溶鋼面高
さの制御法では、高さの異方性に関する情報が得られな
いので、このような制御を行うことは全くできなかっ
た。The change in the output of the optical sensor, that is, the luminance at the position along the casting direction is relatively sharp, and the maximum value is ± 1.
It was possible to read with an accuracy of less than mm. In addition, the contact start position between the molten steel and the mold obtained from the eight sets of optical detectors sometimes fluctuated up to ± 20 mm, so the molten steel surface in the mold was high, and the static magnetic field By increasing the strength, the deviation of the contact start position could be suppressed to ± 1 mm or less. On the other hand, in the conventional method for controlling the height of the molten steel surface in the mold, since information on the anisotropy of height cannot be obtained, such control cannot be performed at all.
【００４１】本発明方法により鋳造した鋳片の表皮下５
mmにおいて、未溶融の潤滑剤と推定される非金属介在物
はほとんど認められなかった。また、鋳片１m あたりの
縦割れの全長は0.01mmと非常に小さかった。Subepithelial 5 of a slab cast by the method of the present invention
In mm, almost no non-metallic inclusions presumed to be unmelted lubricant were observed. The total length of vertical cracks per 1 m of cast slab was as small as 0.01 mm.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明方法の効果は、以下の1)〜3)のと
おりである。The effects of the method of the present invention are as follows 1) to 3).
【００４３】1) 溶融金属と鋳型との接触開始位置を特
定し、その位置の異方性を正す情報を得ることが可能で
ある。その結果、上記位置を鋳造中において安定させる
ことができる。1) It is possible to specify the contact start position between the molten metal and the mold and obtain information that corrects the anisotropy at that position. As a result, the above position can be stabilized during casting.
【００４４】2) 光学センサーによる接触開始位置を特
定する信号は、電磁場などの外乱の影響を受け難い。2) The signal for specifying the contact start position by the optical sensor is not easily affected by disturbance such as an electromagnetic field.
【００４５】3) 本発明方法を適用した鋳片の表皮下の
介在物の数が極めて減少するとともに、表面の縦割れ長
さが減少する。3) The number of inclusions under the epidermis of the slab to which the method of the present invention is applied is extremely reduced, and the length of vertical cracks on the surface is reduced.
【図１】鋳型と溶融金属との接触開始位置を検出し、そ
の位置を制御するための連続鋳造装置の構成例を概念的
に示す斜視図および制御回路図である。FIG. 1 is a perspective view and a control circuit diagram conceptually showing a configuration example of a continuous casting apparatus for detecting a contact start position between a mold and molten metal and controlling the position.
【図２】鋳型と溶融金属との接触開始部分を概念的に示
す要部の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an essential part conceptually showing a contact start portion between a mold and molten metal.
【図３】図２における線Ａ−Ａ′部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
【図４】一つのスリットにおける光学検出装置の出力の
鋳造方向に沿う変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing changes in the output of the optical detection device in one slit along the casting direction.
１：浸漬ノズル、 ２：スライディング・ゲート、３：
水冷鋳型、 ４：潤滑剤供給装置、５：鋳型振動装
置、６：スリット、７：光学検出装置、８：未溶融の潤
滑剤、９：溶融潤滑剤、 10：固体状態の潤滑剤、11：
初期凝固殻、 12：溶融金属、13：光学センサー、14：
静磁場発生電磁石、15：鋳片1: dipping nozzle, 2: sliding gate, 3:
Water-cooled mold, 4: lubricant supply device, 5: mold vibration device, 6: slit, 7: optical detection device, 8: unmelted lubricant, 9: molten lubricant, 10: solid state lubricant, 11:
Initial solidified shell, 12: Molten metal, 13: Optical sensor, 14:
Static magnetic field generating electromagnet, 15: slab
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 11/18 Ｂ２２Ｄ 11/18 Ｂ Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Reference number within the agency FI Technical display area B22D 11/18 B22D 11/18 B
Claims (1)
ルを通過する溶融金属の単位時間当たりの流量を制御す
る装置と、上部に鋳造方向に沿って設けた複数のスリッ
トにより形成された間隙を有する内部水冷構造の金属製
鋳型と、このスリットの外側にスリットの間隙を介して
鋳型内側の溶融または凝固状態にある金属の輝度を検出
する複数の光学検出装置と、鋳型上部の溶融金属の表面
に潤滑剤を供給する装置と、鋳型を引き抜き方向に沿っ
て振動させる装置とを備えた連続鋳造装置を用いて、前
記の光学検出装置により、金属の輝度の鋳造方向の位置
による変化を入力信号として、鋳型内に供給する溶融金
属の流量および／または鋳型内の溶融金属の流動形態を
制御することを特徴とする金属の連続鋳造方法。1. A nozzle for supplying molten metal to a mold, a device for controlling a flow rate of the molten metal per unit time passing through the nozzle, and a gap formed by a plurality of slits provided in an upper portion along a casting direction. With a metal mold having an internal water-cooling structure, a plurality of optical detection devices for detecting the brightness of the metal in the molten or solidified state inside the mold through the slits on the outside of this slit, and the molten metal at the top of the mold Using a continuous casting device equipped with a device that supplies lubricant to the surface and a device that vibrates the mold along the drawing direction, the change in the brightness of the metal depending on the position in the casting direction is input by the optical detection device. A method for continuous casting of metal, comprising controlling the flow rate of the molten metal supplied into the mold and / or the flow form of the molten metal in the mold as a signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24900195A JPH0985406A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Continuous casting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24900195A JPH0985406A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Continuous casting method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0985406A true JPH0985406A (en) | 1997-03-31 |
Family
ID=17186542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24900195A Pending JPH0985406A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Continuous casting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0985406A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1769864A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-04 | Concast Ag | Process and device for determining the molten metal level in a continuous casting mould |
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| WO2017032392A1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-03-02 | Abb Schweiz Ag | A casting mold and a method for measuring temperature of a casting mold |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP24900195A patent/JPH0985406A/en active Pending
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