JPH1034299A - 注入装置 - Google Patents
注入装置Info
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- JPH1034299A JPH1034299A JP21406296A JP21406296A JPH1034299A JP H1034299 A JPH1034299 A JP H1034299A JP 21406296 A JP21406296 A JP 21406296A JP 21406296 A JP21406296 A JP 21406296A JP H1034299 A JPH1034299 A JP H1034299A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、連続鋳造において、スリバー欠陥
等の原因となる不活性ガスのモールド内への侵入を防止
し、ノズル閉塞を防止する連続鋳造における注入装置を
提供する。 【解決手段】 タンディッシュ１から上ノズル７，浸漬
ノズル５等の注入ノズルを介してモールド９へ溶湯を注
入する連続鋳造において、ガス吹き込み帯２の注入孔４
の中心からの最小距離Ｘ１を、注入ノズルの内径および
当該注入ノズルを通過する溶湯の流速から決定したこと
を特徴とする、微細介在物を含めた介在物および不活性
ガスの注入ノズル内への侵入を防止し、ノズル閉塞の防
止と鋳片内への介在物・気泡の侵入を低減する連続鋳造
における注入装置である。
等の原因となる不活性ガスのモールド内への侵入を防止
し、ノズル閉塞を防止する連続鋳造における注入装置を
提供する。 【解決手段】 タンディッシュ１から上ノズル７，浸漬
ノズル５等の注入ノズルを介してモールド９へ溶湯を注
入する連続鋳造において、ガス吹き込み帯２の注入孔４
の中心からの最小距離Ｘ１を、注入ノズルの内径および
当該注入ノズルを通過する溶湯の流速から決定したこと
を特徴とする、微細介在物を含めた介在物および不活性
ガスの注入ノズル内への侵入を防止し、ノズル閉塞の防
止と鋳片内への介在物・気泡の侵入を低減する連続鋳造
における注入装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の製造過程に
おいて、薄板製品，厚板製品，条鋼製品等の製品欠陥に
つながる介在物および気泡の除去を行う連続鋳造におけ
る注入装置に関するものである。
おいて、薄板製品，厚板製品，条鋼製品等の製品欠陥に
つながる介在物および気泡の除去を行う連続鋳造におけ
る注入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車や家電用薄板材および海洋
構造物，貯槽，石油およびガス運搬用鋼管，高張力線材
などの表面や内質の製品欠陥に対する要求は厳しさを増
している。これらの欠陥の多くは、鋳片に存在する気
泡，割れ，中心偏析，介在物等の鋳片欠陥に起因すると
考えられている。
構造物，貯槽，石油およびガス運搬用鋼管，高張力線材
などの表面や内質の製品欠陥に対する要求は厳しさを増
している。これらの欠陥の多くは、鋳片に存在する気
泡，割れ，中心偏析，介在物等の鋳片欠陥に起因すると
考えられている。
【０００３】鋳片に存在する介在物や気泡は、薄板の表
面疵，厚板の内部欠陥、および線材では圧延時の断線原
因となる。この介在物や気泡による製品欠陥は、脱酸生
成物や鍋スラグ，タンディッシュスラグ，モールドパウ
ダーおよびノズル閉塞の防止用に吹き込む不活性ガスが
起源である。
面疵，厚板の内部欠陥、および線材では圧延時の断線原
因となる。この介在物や気泡による製品欠陥は、脱酸生
成物や鍋スラグ，タンディッシュスラグ，モールドパウ
ダーおよびノズル閉塞の防止用に吹き込む不活性ガスが
起源である。
【０００４】これらの防止対策として、従来から大型タ
ンディッシュの採用，タンディッシュ雰囲気の制御，鍋
スラグの改質，タンディッシュ堰の設置，およびモール
ドにおける吐出流の制御，垂直部の設置など、さまざま
な対策が講じられている。しかし介在物に起因した製品
欠陥の絶滅には至っていない。
ンディッシュの採用，タンディッシュ雰囲気の制御，鍋
スラグの改質，タンディッシュ堰の設置，およびモール
ドにおける吐出流の制御，垂直部の設置など、さまざま
な対策が講じられている。しかし介在物に起因した製品
欠陥の絶滅には至っていない。
【０００５】またアルミナなどの微細な介在物は、クラ
スター含有地金として浸漬ノズル内で成長してノズル閉
塞の原因となり、生産性を妨害し、これらの防止対策の
確立が必要である。ノズル閉塞の防止対策としては、不
活性ガスを浸漬ノズル内あるいは浸漬ノズルの上部から
吹き込む方法がよく知られている。しかしこのように吹
き込まれた不活性ガスは、鋳片内に侵入して鋳片欠陥の
原因となる。
スター含有地金として浸漬ノズル内で成長してノズル閉
塞の原因となり、生産性を妨害し、これらの防止対策の
確立が必要である。ノズル閉塞の防止対策としては、不
活性ガスを浸漬ノズル内あるいは浸漬ノズルの上部から
吹き込む方法がよく知られている。しかしこのように吹
き込まれた不活性ガスは、鋳片内に侵入して鋳片欠陥の
原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、製品欠陥の発
生を防止して、生産性を妨害するノズル閉塞を防止する
には、微細介在物を含めた介在物の浸漬ノズルへの侵入
を防止して、また不活性ガスの鋳片内への侵入を防止す
る方法の確立が必要である。
生を防止して、生産性を妨害するノズル閉塞を防止する
には、微細介在物を含めた介在物の浸漬ノズルへの侵入
を防止して、また不活性ガスの鋳片内への侵入を防止す
る方法の確立が必要である。
【０００７】本発明は上記課題を解決し、気泡の鋳片内
への侵入を低減し、また介在物の浮上分離を容易にし
て、製品品質および生産性の向上を図る連続鋳造におけ
る注入装置を提供する。
への侵入を低減し、また介在物の浮上分離を容易にし
て、製品品質および生産性の向上を図る連続鋳造におけ
る注入装置を提供する。
【０００８】
(1) 本発明は、タンディッシュから上ノズル，浸漬ノズ
ル等の注入ノズルを介してモールドへ溶湯を注入する連
続鋳造法において、アルミナグラファイトやポーラスプ
ラグからなるガス吹き込み帯の注入孔の中心からの最小
距離Ｘ１を、注入ノズルの内径および当該注入ノズルを
通過する溶湯の流速から決定することを特徴とし、この
ようにして微細介在物を含めた介在物および不活性ガス
の注入ノズル内への侵入を防止し、ノズル閉塞の防止と
鋳片内への介在物・気泡の侵入を低減する連続鋳造にお
ける注入装置である。
ル等の注入ノズルを介してモールドへ溶湯を注入する連
続鋳造法において、アルミナグラファイトやポーラスプ
ラグからなるガス吹き込み帯の注入孔の中心からの最小
距離Ｘ１を、注入ノズルの内径および当該注入ノズルを
通過する溶湯の流速から決定することを特徴とし、この
ようにして微細介在物を含めた介在物および不活性ガス
の注入ノズル内への侵入を防止し、ノズル閉塞の防止と
鋳片内への介在物・気泡の侵入を低減する連続鋳造にお
ける注入装置である。
【０００９】(2) また上記(1) 項の注入装置において、
注入孔の中心からの最小距離Ｘ１を下記（１）式から決
定したことを特徴とする連続鋳造における注入装置であ
る。
注入孔の中心からの最小距離Ｘ１を下記（１）式から決
定したことを特徴とする連続鋳造における注入装置であ
る。
【００１０】
【数２】 Ｘ１＞（０．２＋１．５・ｖ）・Ｒ ………（１） Ｘ１：注入ノズル内へのガス巻き込みが防止できるガス
吹き込み帯のノズル中心からの最小距離 （ｍｍ） ｖ ：上ノズルの溶湯通過速度 （ｍ／ｓｅｃ） Ｒ ：上ノズルの内面半径 （ｍｍ）
吹き込み帯のノズル中心からの最小距離 （ｍｍ） ｖ ：上ノズルの溶湯通過速度 （ｍ／ｓｅｃ） Ｒ ：上ノズルの内面半径 （ｍｍ）
【００１１】即ち本発明は、連続鋳造において、タンデ
ィッシュの注入孔からＸ１以上離れた不活性ガス吹き込
み帯から、不活性ガスを吹き込むことにより、不活性ガ
スの注入孔への侵入を防止しつつ、微細介在物を含めた
介在物を除去し、ノズル閉塞を防止し、かつ不活性ガス
の鋳片への侵入を防止することを特徴とする連続鋳造に
おける注入装置である。
ィッシュの注入孔からＸ１以上離れた不活性ガス吹き込
み帯から、不活性ガスを吹き込むことにより、不活性ガ
スの注入孔への侵入を防止しつつ、微細介在物を含めた
介在物を除去し、ノズル閉塞を防止し、かつ不活性ガス
の鋳片への侵入を防止することを特徴とする連続鋳造に
おける注入装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、さらに細述する。
て、さらに細述する。
【００１３】本発明者は、鋳片の粗大介在物の発生起源
について種々研究した結果、アルミナやＴｉ系酸化物の
ごとくクラスターを形成する介在物の場合、タンディッ
シュ溶湯に存在する介在物はたとえ微細であっても、注
入・凝固工程において凝集・粗大化が進行して、鋳片欠
陥の原因となる粗大介在物に成長するばかりでなく、特
に微細介在物は、クラスター含有地金として成長してノ
ズル閉塞の原因となることを知見するに至った。
について種々研究した結果、アルミナやＴｉ系酸化物の
ごとくクラスターを形成する介在物の場合、タンディッ
シュ溶湯に存在する介在物はたとえ微細であっても、注
入・凝固工程において凝集・粗大化が進行して、鋳片欠
陥の原因となる粗大介在物に成長するばかりでなく、特
に微細介在物は、クラスター含有地金として成長してノ
ズル閉塞の原因となることを知見するに至った。
【００１４】一方、ノズル閉塞を防止することを目的と
した、浸漬ノズル内および上ノズル内において吹き込む
不活性ガスは、モールド内に持ち込まれ、内面に微細介
在物が凝集した気泡として鋳片内に残留することによ
り、製品欠陥の原因になっており、注入・凝固工程に入
る前に、微細介在物を含めた介在物除去法の確立が必要
である。またタンディッシュにおける溶鋼汚染の機会は
多く、モールドへ溶鋼が侵入する直前において介在物を
除去するのが介在物除去法としては最も効果的である。
した、浸漬ノズル内および上ノズル内において吹き込む
不活性ガスは、モールド内に持ち込まれ、内面に微細介
在物が凝集した気泡として鋳片内に残留することによ
り、製品欠陥の原因になっており、注入・凝固工程に入
る前に、微細介在物を含めた介在物除去法の確立が必要
である。またタンディッシュにおける溶鋼汚染の機会は
多く、モールドへ溶鋼が侵入する直前において介在物を
除去するのが介在物除去法としては最も効果的である。
【００１５】本発明者は、不活性ガスおよび微細介在物
を含む介在物の注入ノズルへの侵入をできるだけ防止す
る方法について、種々実験研究した結果、不活性ガスの
吹き込位置を、タンディッシュの注入孔の内面から適正
に離すことにより実現できることを知見して本発明を成
し遂げた。
を含む介在物の注入ノズルへの侵入をできるだけ防止す
る方法について、種々実験研究した結果、不活性ガスの
吹き込位置を、タンディッシュの注入孔の内面から適正
に離すことにより実現できることを知見して本発明を成
し遂げた。
【００１６】図１に本発明の注入装置の構成例の概略を
示し、図２は図１Ａ部の詳細を示し、ガスを吹き込む上
ノズルの構造例を示す。
示し、図２は図１Ａ部の詳細を示し、ガスを吹き込む上
ノズルの構造例を示す。
【００１７】本装置は、タンディッシュ１，ガス吹き込
み帯２，吹き込み不活性ガス３，注入孔４，浸漬ノズル
５，ストッパー６，上ノズル７，スライディングノズル
８，モールド９，ノズル半径（Ｒ）１０，ガス吹き込み
帯のノズル中心からの最小距離（Ｘ１）１１、吹き込み
気泡１２，鋳片１３が主な構成である。
み帯２，吹き込み不活性ガス３，注入孔４，浸漬ノズル
５，ストッパー６，上ノズル７，スライディングノズル
８，モールド９，ノズル半径（Ｒ）１０，ガス吹き込み
帯のノズル中心からの最小距離（Ｘ１）１１、吹き込み
気泡１２，鋳片１３が主な構成である。
【００１８】なおノズル通過溶湯量の制御は、スライデ
ィングノズル８またはストッパー６で実施するが、場合
によってはストッパー６、あるいはスライディングノズ
ル８のどちらか一方を設置すれば良い。
ィングノズル８またはストッパー６で実施するが、場合
によってはストッパー６、あるいはスライディングノズ
ル８のどちらか一方を設置すれば良い。
【００１９】ガス吹き込み帯２は、アルミナグラファイ
トあるいはポーラスプラグなどで作られ、浸漬ノズル５
に連なる注入孔４を取り囲むように設置して、吹き込ん
だ不活性ガス３はタンディッシュの溶湯中を気泡１２と
して浮上する。その際、注入孔４に侵入する溶湯中の微
細介在物と接触・衝突することにより微細介在物を気泡
内に取り込み、微細介在物を含めた介在物の除去が可能
である。
トあるいはポーラスプラグなどで作られ、浸漬ノズル５
に連なる注入孔４を取り囲むように設置して、吹き込ん
だ不活性ガス３はタンディッシュの溶湯中を気泡１２と
して浮上する。その際、注入孔４に侵入する溶湯中の微
細介在物と接触・衝突することにより微細介在物を気泡
内に取り込み、微細介在物を含めた介在物の除去が可能
である。
【００２０】図３は、半径が４５ｍｍの上ノズルの内面
から９０〜１２０ｍｍの範囲に設けた不活性ガス吹き込
み帯において、不活性ガスを吹き込んだ場合の吹き込み
ガス量と鋳片の介在物量の関係を示す図面である。吹き
込む不活性ガスが多いほど鋳片の微細介在物量が減少す
ることが分かる。
から９０〜１２０ｍｍの範囲に設けた不活性ガス吹き込
み帯において、不活性ガスを吹き込んだ場合の吹き込み
ガス量と鋳片の介在物量の関係を示す図面である。吹き
込む不活性ガスが多いほど鋳片の微細介在物量が減少す
ることが分かる。
【００２１】図４は、浸漬ノズルを通過する溶湯の通過
流速を種々に変更した場合の、ガス巻き込み有無とＸ／
Ｒの関係を示し、Ｘは上ノズル７の中心からガス吹き込
み位置までの距離である。ガスは注入孔４を通過する溶
湯の通過速度ｖが大きいほど巻き込まれやすく、ｖの大
きさに応じＸ／Ｒを適正にすることによりガス巻き込み
の防止が可能である。
流速を種々に変更した場合の、ガス巻き込み有無とＸ／
Ｒの関係を示し、Ｘは上ノズル７の中心からガス吹き込
み位置までの距離である。ガスは注入孔４を通過する溶
湯の通過速度ｖが大きいほど巻き込まれやすく、ｖの大
きさに応じＸ／Ｒを適正にすることによりガス巻き込み
の防止が可能である。
【００２２】以上の結果に基づき本発明者は、吹き込ん
だガスが溶湯に巻き込まれない条件は、前記した下記
（１）式で示すことが可能であることを知見して本発明
を成し遂げた。なおガス巻き込みの有無はモールド湯面
の観察により判定した。
だガスが溶湯に巻き込まれない条件は、前記した下記
（１）式で示すことが可能であることを知見して本発明
を成し遂げた。なおガス巻き込みの有無はモールド湯面
の観察により判定した。
【００２３】
【数３】 Ｘ１＞（０．２＋１．５・ｖ）・Ｒ ………（１） Ｘ１：注入ノズル内へのガス巻き込みが防止できるガス
吹き込み帯のノズル中心からの最小距離 （ｍｍ） ｖ ：上ノズルの溶湯通過速度 （ｍ／ｓｅｃ） Ｒ ：上ノズルの内面半径 （ｍｍ）
吹き込み帯のノズル中心からの最小距離 （ｍｍ） ｖ ：上ノズルの溶湯通過速度 （ｍ／ｓｅｃ） Ｒ ：上ノズルの内面半径 （ｍｍ）
【００２４】表１に、本発明例と従来例で鋳造した鋳片
１３の微細介在物および気泡を比較した。試験は連鋳機
の１ストランドに上ノズルの内面からガスを吹き込む従
来の注入ノズルを装着し、２ストランドにて本発明例の
注入ノズルを装着した。このように鋳造した鋳片から採
取した試料の気泡をＸ線透過法で観察して、微細介在物
量は検鏡法で１０μｍ以上の介在物を観察することによ
り評価した。なお表１にはノズル内付着物の厚みを従来
例と比べ示す。
１３の微細介在物および気泡を比較した。試験は連鋳機
の１ストランドに上ノズルの内面からガスを吹き込む従
来の注入ノズルを装着し、２ストランドにて本発明例の
注入ノズルを装着した。このように鋳造した鋳片から採
取した試料の気泡をＸ線透過法で観察して、微細介在物
量は検鏡法で１０μｍ以上の介在物を観察することによ
り評価した。なお表１にはノズル内付着物の厚みを従来
例と比べ示す。
【００２５】また表２には、同上の鋳片の大型介在物を
スライム法で調査し、従来例と比較した。表１に示すご
とく、本発明例は従来例と比べ気泡量，微細介在物量お
よびノズル内の付着厚が低減し、また表２に示すごと
く、鍋スラグ等の巻き込みに起因した大型の球状介在
物、および大型のアルミナクラスターが低減することが
分かる。
スライム法で調査し、従来例と比較した。表１に示すご
とく、本発明例は従来例と比べ気泡量，微細介在物量お
よびノズル内の付着厚が低減し、また表２に示すごと
く、鍋スラグ等の巻き込みに起因した大型の球状介在
物、および大型のアルミナクラスターが低減することが
分かる。
【００２６】
【表１】 注：従来例では上ノズルの注入孔の内面からガスを吹き込んだ Ｘ１：ガス吹き込みのノズル中心からの距離(mm) Ｒ：ノズル半径(mm) 検鏡介在物は大きさが１０μｍ以上の個数 Ｘ線透過の気泡は大きさが２００μｍの個数
【００２７】
【表２】
【００２８】
【発明の効果】以上のごとく本発明により、気泡の鋳片
内への侵入を低減し、また、浮上分離が困難な微細介在
物を含む介在物の浮上分離を可能にして、製品欠陥の改
善により製品の品質向上を図ることができ、またノズル
閉塞に起因した生産性の悪化の改善を可能にして生産性
の向上を図り得る。
内への侵入を低減し、また、浮上分離が困難な微細介在
物を含む介在物の浮上分離を可能にして、製品欠陥の改
善により製品の品質向上を図ることができ、またノズル
閉塞に起因した生産性の悪化の改善を可能にして生産性
の向上を図り得る。
【図１】本発明の注入装置の構成例の概略を示す図面で
ある。
ある。
【図２】図１Ａ部の詳細を示し、ガスを吹き込み部の構
造例を示す図面である。
造例を示す図面である。
【図３】本発明の注入装置による不活性ガスの吹き込み
量と鋳片の微細介在物量の関係を示す図面である。
量と鋳片の微細介在物量の関係を示す図面である。
【図４】ガスの巻き込みの有無とガス吹き込み位置の関
係を示す図面である。
係を示す図面である。
１ タンディッシュ ２ ガス吹き込み帯 ３ 吹き込み不活性ガス ４ 注入孔 ５ 浸漬ノズル ６ ストッパー ７ 上ノズル ８ スライディングノズル ９ モールド １０ ノズル半径Ｒ １１ ガス吹き込み帯のノズル中心からの最小距離
Ｘ１ １２ 気泡 １３ 鋳片
Ｘ１ １２ 気泡 １３ 鋳片
Claims (2)
- 【請求項１】 タンディッシュから上ノズル，浸漬ノズ
ル等の注入ノズルを介してモールドへ溶湯を注入する連
続鋳造法において、ガス吹き込み帯の注入孔の中心から
の最小距離Ｘ１を、注入ノズルの内径および当該注入ノ
ズルを通過する溶湯の流速から決定したことを特徴とす
る、微細介在物を含めた介在物および不活性ガスの注入
ノズル内への侵入を防止し、ノズル閉塞の防止と鋳片内
への介在物・気泡の侵入を低減する連続鋳造における注
入装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の注入装置において、注入
孔の中心からの最小距離Ｘ１を下記（１）式から決定し
たことを特徴とする連続鋳造における注入装置。 【数１】 Ｘ１＞（０．２＋１．５・ｖ）・Ｒ ………（１） Ｘ１：注入ノズル内へのガス巻き込みが防止できるガス
吹き込み帯のノズル中心からの最小距離 （ｍｍ） ｖ ：上ノズルの溶湯通過速度 （ｍ／ｓｅｃ） Ｒ ：上ノズルの内面半径 （ｍｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21406296A JPH1034299A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21406296A JPH1034299A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034299A true JPH1034299A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16649634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21406296A Withdrawn JPH1034299A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003010951A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼の連続鋳造方法 |
| CN114040823A (zh) * | 2019-09-26 | 2022-02-11 | 黑崎播磨株式会社 | 浇口盘上喷嘴结构体及连续铸造方法 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP21406296A patent/JPH1034299A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003010951A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Kawasaki Steel Corp | 溶鋼の連続鋳造方法 |
| CN114040823A (zh) * | 2019-09-26 | 2022-02-11 | 黑崎播磨株式会社 | 浇口盘上喷嘴结构体及连续铸造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |