JPH11123506A - Method for removing inclusion in tundish for continuous casting - Google Patents

Method for removing inclusion in tundish for continuous casting

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JPH11123506A
JPH11123506A JP28718697A JP28718697A JPH11123506A JP H11123506 A JPH11123506 A JP H11123506A JP 28718697 A JP28718697 A JP 28718697A JP 28718697 A JP28718697 A JP 28718697A JP H11123506 A JPH11123506 A JP H11123506A
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JP
Japan
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tundish
molten steel
plasma
magnetic field
static magnetic
Prior art date
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Application number
JP28718697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nakada
正之 中田
Atsushi Kubota
淳 久保田
Makoto Suzuki
真 鈴木
Noriko Kubo
典子 久保
Hiroshi Shimizu
宏 清水
Katsuhiko Murakami
勝彦 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize the fluidity of molten steel in a tundish without dividing the tundish with a weir, etc., and to efficiently and inexpensively remove the inclusion in the molten steel. SOLUTION: In the tundish 1 for continuous casting, the molten steel 9 in the tundish is heated with a plasma torch 6 and also, a static magnetic field is impressed to the molten steel plasma-heated near the plasma torch. Then, Lorentz's force developed with the plasma current and the static magnetic field is used act the molten steel toward the upstream side of the tundish to remove the inclusion. At this time, the removing efficiency of the inclusion is further improved by changing magnetic flux density in the static magnetic field which depends on the plasma current and the average molten steel flow rate in the tundish.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュ内
に注入された溶鋼中の非金属介在物を効率良く除去する
ことができる連続鋳造用タンディッシュにおける介在物
除去方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing inclusions in a tundish for continuous casting, which can efficiently remove nonmetallic inclusions in molten steel injected into a tundish.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の連続鋳造用タンディッシ
ュ内における溶鋼流動を模式的に示す図であるが、タン
ディッシュ1内に注入された溶鋼9は、タンディッシュ
1内の溶鋼9より温度が高いため、上方に浮上する特徴
があり、従って、図6に示すように、ロングノズル4を
介して取鍋2からタンディッシュ1内に注入された溶鋼
9は、注入直後に浮上してタンディッシュ1内の溶鋼湯
面近傍を高速で通過し、その後、浸漬ノズル5付近で下
降して浸漬ノズル5を経て鋳型3に流入するので、溶鋼
9中に懸濁する非金属介在物(以下、「介在物」と記
す)の浮上する時間が短く、そのため、一般的にタンデ
ィッシュ1では介在物が除去されにくい。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a view schematically showing the flow of molten steel in a conventional tundish for continuous casting. The molten steel 9 injected into the tundish 1 is different from the molten steel 9 in the tundish 1. Since the temperature is high, the molten steel 9 injected into the tundish 1 from the ladle 2 through the long nozzle 4 has a characteristic of floating upward, as shown in FIG. Since it passes through the vicinity of the molten steel surface in the tundish 1 at a high speed and then descends near the immersion nozzle 5 and flows into the mold 3 through the immersion nozzle 5, non-metallic inclusions suspended in the molten steel 9 (hereinafter, referred to as , "Inclusion") is short, and therefore, it is generally difficult for the tundish 1 to remove the inclusion.

【0003】この介在物は、最終製品における表面疵等
欠陥の発生原因となるので、極力分離して除去する必要
があり、そのため、従来からタンディッシュにおいて、
種々の介在物低減対策が実施されてきた。
[0003] Since these inclusions cause defects such as surface flaws in the final product, they need to be separated and removed as much as possible.
Various measures to reduce inclusions have been implemented.

【0004】例えば、山田等は、材料とプロセス「Vol.
9(1996),p233」(以下、「先行技術1」と記す)におい
て、タンディッシュの受鋼部を円筒状の回転槽として分
割し、その周囲に旋回型の電磁攪拌機を配置し、この電
磁攪拌機にて回転槽内で溶鋼を水平方向に旋回させるこ
とで、溶鋼中の介在物が凝集、合体して浮上分離が促進
され、溶鋼が清浄になると報告している。
For example, Yamada et al. Describe materials and processes "Vol.
9 (1996), p233 ”(hereinafter referred to as“ prior art 1 ”), the steel receiving part of the tundish is divided into a cylindrical rotating tank, and a rotating electromagnetic stirrer is arranged around the tank. It has been reported that when the molten steel is swirled horizontally in a rotating tank with a stirrer, inclusions in the molten steel are aggregated and coalesced, flotation and separation are promoted, and the molten steel is cleaned.

【0005】又、田口等は、鉄と鋼「Vol.71(1985),No.
12,S-993」(以下、「先行技術2」と記す)において、
タンディッシュ内に衝突穴方式の多数の穴を有する耐火
物製の堰を設けてタンディッシュを仕切り、溶鋼が堰の
穴を通過することで、溶鋼中に懸濁するAl23が堰の
穴内に付着して溶鋼を清浄にすることができると報告し
ている。
In addition, Taguchi et al. Described iron and steel, Vol. 71 (1985), No.
12, S-993 "(hereinafter referred to as" prior art 2 ").
In the tundish, a refractory weir having a number of holes of the collision hole type is provided to partition the tundish, and molten steel passes through the holes of the weir, so that Al 2 O 3 suspended in the molten steel forms the weir. It reports that it can adhere to the inside of the hole and clean the molten steel.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】先行技術1は、介在物
を大型化させて浮上させる方法として、極めて優れた方
法であるが、タンディッシュ内に回転槽を分割して設け
る必要があり、タンディッシュ耐火物コストが極めて高
くなる。又、介在物を大型化するのみでは、溶鋼の清浄
性を十分には高めることはできず、清浄性向上のために
は、介在物の大型化と同時に、タンディッシュ内の溶鋼
流れを均一化する必要がある。
The prior art 1 is a very excellent method for increasing the size of inclusions and causing them to float, but it is necessary to provide a rotary tank separately in a tundish. Dish refractory costs are very high. In addition, simply increasing the size of the inclusions cannot sufficiently improve the cleanliness of the molten steel.To improve cleanliness, the size of the inclusions must be increased and the molten steel flow in the tundish must be uniform. There is a need to.

【0007】又、先行技術2では、堰によりタンディッ
シュ内の溶鋼流れは均一化されて十分な浮上時間が確保
されるが、堰は消耗品であり使用の毎に、新たに設置し
なければならず、先行技術1と同様にタンディッシュ耐
火物コストの増加を招く。又、近年のタンディッシュを
熱間で再使用する際には、高温のタンディッシュ内に人
手では堰を設置できず、堰を設置するための専用機が必
要となり、製造コストの上昇を招く。
In the prior art 2, the flow of the molten steel in the tundish is made uniform by the weir and a sufficient floating time is secured. However, the weir is a consumable and must be newly installed for each use. However, like the prior art 1, the cost of the tundish refractory increases. Further, when a tundish in recent years is re-used hot, a weir cannot be installed manually in a high-temperature tundish, and a dedicated machine for installing the weir is required, resulting in an increase in manufacturing costs.

【0008】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的は、タンディッシュを堰等により分割すること
なく、タンディッシュ内溶鋼の流動を均一化し、溶鋼中
に懸濁する介在物を、安価に且つ効率良く除去する方法
を提供することである。
[0008] The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a method for making the flow of molten steel in a tundish uniform without dividing the tundish with a weir or the like, and efficiently and efficiently removing inclusions suspended in the molten steel at low cost.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明による連続鋳
造用タンディッシュにおける介在物除去方法は、連続鋳
造用タンディッシュにおいて、プラズマトーチにてタン
ディッシュ内溶鋼を加熱すると共に、プラズマトーチ近
傍のプラズマ加熱されている溶鋼に静磁場を印加し、プ
ラズマ電流と静磁場とで生起されるローレンツ力をタン
ディッシュ上流側に向けて溶鋼に作用させることを特徴
とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for removing inclusions in a tundish for continuous casting, wherein the molten steel in the tundish is heated by a plasma torch in the tundish for continuous casting. The present invention is characterized in that a static magnetic field is applied to molten steel that has been plasma-heated, and Lorentz force generated by the plasma current and the static magnetic field acts on the molten steel toward the upstream of the tundish.

【0010】又、第2の発明による連続鋳造用タンディ
ッシュにおける介在物除去方法は、第1の発明による介
在物除去方法において、プラズマ電流と、タンディッシ
ュ内の平均溶鋼流速とに依存して静磁場の磁束密度を変
化させることを特徴とするものである。
The method for removing inclusions in a tundish for continuous casting according to the second invention is a method for removing inclusions according to the first invention, wherein the inclusion is removed depending on the plasma current and the average flow rate of molten steel in the tundish. It is characterized in that the magnetic flux density of the magnetic field is changed.

【0011】タンディッシュ内溶鋼に対極を設けて、プ
ラズマ加熱されている溶鋼湯面近傍の溶鋼に静磁場を印
加すると、プラズマ電流と静磁場とで、フレミングの左
手の法則に基づき、タンディッシュ内の溶鋼湯面近傍の
溶鋼にローレンツ力が作用する。本発明では、このロー
レンツ力をタンディッシュの上流側、即ち、タンディッ
シュの取鍋からの受鋼部に向けて作用させるので、溶鋼
湯面近傍の溶鋼流が減速される。その結果、タンディッ
シュ内溶鋼との温度差に起因した溶鋼湯面近傍の速い流
れが減速されて、タンディッシュ内の溶鋼湯面からタン
ディッシュ底面に至る縦断面での溶鋼流速分布が均一と
なり、介在物の浮上時間を十分に確保することができる
ので、溶鋼の清浄性が向上する。
When a counter electrode is provided in the molten steel in the tundish and a static magnetic field is applied to the molten steel near the surface of the molten steel being plasma-heated, the plasma current and the static magnetic field are applied to the molten steel in the tundish based on Fleming's left-hand rule. The Lorentz force acts on the molten steel near the molten steel surface. In the present invention, since this Lorentz force acts on the upstream side of the tundish, that is, toward the steel receiving portion from the ladle of the tundish, the molten steel flow near the molten steel surface is decelerated. As a result, the fast flow near the molten steel surface caused by the temperature difference with the molten steel in the tundish is reduced, and the molten steel flow velocity distribution in the vertical section from the molten steel surface in the tundish to the bottom of the tundish becomes uniform, Since the floating time of the inclusions can be sufficiently secured, the cleanliness of the molten steel is improved.

【0012】その際に、プラズマ電流、即ちプラズマ加
熱の出力と、タンディッシュ内の平均溶鋼流速とに依存
して静磁場の磁束密度を決定すれば、溶鋼湯面近傍の溶
鋼流が適正に制御されるので、如何なる鋳片引抜き速度
であっても、溶鋼の清浄性を確保することができる。
尚、平均溶鋼流速とは、鋳造される鋳片の断面積と鋳片
引抜き速度とから決まる単位時間当たりの溶鋼鋳造体積
量を、タンディッシュの断面積、即ちタンディッシュの
内面幅と、収納された溶鋼高さとの積で除算して求める
計算値である。
At this time, if the magnetic flux density of the static magnetic field is determined depending on the plasma current, that is, the output of the plasma heating, and the average flow velocity of the molten steel in the tundish, the flow of the molten steel in the vicinity of the molten steel surface can be properly controlled. Therefore, the cleanliness of the molten steel can be ensured at any casting speed.
Incidentally, the average molten steel flow velocity, the molten steel casting volume per unit time determined by the sectional area of the cast slab to be cast and the slab withdrawal speed, the sectional area of the tundish, that is, the inner surface width of the tundish, and stored It is a calculated value obtained by dividing by the product with the molten steel height.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図1は本発明の実施の形態の1つの例を示す連続鋳造用
タンディッシュの概要図であり、(a)は正面断面図、
(b)は側面断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a tundish for continuous casting showing one example of an embodiment of the present invention, in which (a) is a front sectional view,
(B) is a side sectional view.

【0014】内面を耐火物で構築された直方体形状のタ
ンディッシュ1の上方には取鍋2が配置されており、取
鍋2内の溶鋼9は取鍋2の底部に設置したロングノズル
4を介して、タンディッシュ1の一方の短辺側壁11側
を受鋼部としてタンディッシュ1内に注入される。又、
取鍋2からの受鋼部の反対側の他の短辺側壁12側の底
部には、浸漬ノズル5が設けられ、タンディッシュ1内
に注入された溶鋼9は浸漬ノズル5を介して、1分間当
たりの溶鋼鋳造量をQ(t/min)として鋳型3内に
鋳造される。そして、鋳型3内で冷却されて凝固し、鋳
片10が形成する。
A ladle 2 is disposed above a cuboid tundish 1 having an inner surface made of a refractory, and molten steel 9 in the ladle 2 is a long nozzle 4 installed at the bottom of the ladle 2. The tundish 1 is injected into the tundish 1 with one short side wall 11 side as a steel receiving portion. or,
An immersion nozzle 5 is provided at the bottom on the other short side wall 12 side opposite to the steel receiving portion from the ladle 2, and molten steel 9 injected into the tundish 1 is passed through the immersion nozzle 5 for 1 It is cast in the mold 3 with the molten steel casting amount per minute being Q (t / min). Then, it is cooled and solidified in the mold 3 to form a slab 10.

【0015】取鍋2からの受鋼部と浸漬ノズル5の取り
付け位置までの間に、プラズマトーチ6を設置して、タ
ンディッシュ1内の溶鋼9を加熱する。プラズマトーチ
6の設置位置は、タンディッシュ1内の溶鋼流動を予め
調査し、溶鋼湯面近傍に溶鋼流が存在する範囲とすれ
ば、溶鋼9の流動制御を正確に行うことができるが、取
鍋2からの受鋼部と浸漬ノズル5の取り付け位置とのほ
ぼ中間としても良い。そして、プラズマ発生電源用の対
極7をプラズマトーチ6の鉛直下方のタンディッシュ1
の底部に設置する。この配置により、プラズマ電流の向
きpは、鉛直下向きとなる。尚、図では対極7が、タン
ディッシュ1の底部を貫通して設けられているが、底部
を貫通する必要はなく、タンディッシュ1の底部耐火物
の下面で配線を這わせても良い。又、対極7の設置位置
もプラズマトーチ6の厳密な鉛直下方でなくても良く、
プラズマ電流の向きpが下方を向く範囲内であれば、本
発明は実施できる。
A plasma torch 6 is installed between the steel receiving portion from the ladle 2 and the mounting position of the immersion nozzle 5 to heat the molten steel 9 in the tundish 1. The location of the plasma torch 6 is determined by examining the molten steel flow in the tundish 1 in advance, and if the molten steel flow exists in the vicinity of the molten steel surface, the flow control of the molten steel 9 can be performed accurately. The position may be substantially intermediate between the steel receiving portion from the pan 2 and the mounting position of the immersion nozzle 5. Then, the counter electrode 7 for the plasma generation power supply is connected to the tundish 1 vertically below the plasma torch 6.
Install at the bottom of With this arrangement, the direction p of the plasma current is vertically downward. Although the counter electrode 7 is provided to penetrate the bottom of the tundish 1 in the drawing, it is not necessary to penetrate the bottom, and the wiring may be laid on the lower surface of the refractory at the bottom of the tundish 1. Also, the installation position of the counter electrode 7 may not be strictly vertically below the plasma torch 6,
The present invention can be implemented as long as the direction p of the plasma current is in the downward direction.

【0016】プラズマトーチ6を設置した近傍のタンデ
ィッシュ1の側面に、直流電源(図示せず)にて磁束密
度を制御される静磁場発生装置8を、異極がタンディッ
シュ1を挟んで対抗するように配置して、溶鋼湯面近傍
の溶鋼9に静磁場を印加する。この配置により、静磁場
の向きsは水平方向となる。その際に、タンディッシュ
1の外郭を非磁性のステンレス鋼等で構築すると、磁束
密度の減衰を抑えることができる。静磁場の強度は最大
0.4テスラ程度の工業的に通常使用されているもので
良い。
A static magnetic field generator 8 whose magnetic flux density is controlled by a DC power supply (not shown) is opposed to a side surface of the tundish 1 near the place where the plasma torch 6 is installed. And a static magnetic field is applied to the molten steel 9 near the molten steel surface. With this arrangement, the direction s of the static magnetic field is horizontal. At this time, if the outer shell of the tundish 1 is constructed of non-magnetic stainless steel or the like, the attenuation of the magnetic flux density can be suppressed. The strength of the static magnetic field may be about 0.4 Tesla at maximum, which is commonly used in industry.

【0017】すると、プラズマ電流の向きpと静磁場の
向きsとにより、フレミングの左手の法則に従って、ロ
ーレンツ力Fが、取鍋2からの受鋼部の方向に向かって
溶鋼9に作用し、溶鋼湯面近傍の溶鋼流速が減速され
る。その時、静磁場はタンディッシュ1の底部側には印
加されないので、タンディッシュ1底部側の溶鋼9には
ローレンツ力Fが作用しない。そのため、溶鋼湯面側で
減速された分、タンディッシュ1の底部側の溶鋼流速が
増加して、タンディッシュ1の縦断面の溶鋼流速が均一
化される。
Then, the Lorentz force F acts on the molten steel 9 toward the direction of the steel receiving portion from the ladle 2 in accordance with the Fleming's left-hand rule by the direction p of the plasma current and the direction s of the static magnetic field, The flow velocity of the molten steel near the molten steel surface is reduced. At that time, since the static magnetic field is not applied to the bottom side of the tundish 1, the Lorentz force F does not act on the molten steel 9 on the bottom side of the tundish 1. Therefore, the flow speed of the molten steel on the bottom side of the tundish 1 is increased by an amount corresponding to the deceleration on the molten steel surface, and the flow speed of the molten steel in the vertical section of the tundish 1 is made uniform.

【0018】溶鋼9に作用させるローレンツ力Fは、タ
ンディッシュ1内の湯面近傍の溶鋼流速に見合ったもの
とすることが好ましい。即ち、過度に減速しても、又、
減速の程度が過度に弱くても、溶鋼流の均一化が達成で
きない。ここで、ローレンツ力Fは、プラズマ電流と静
磁場の磁束密度との積で決定され、又、タンディッシュ
1内の湯面近傍の溶鋼流速は、平均溶鋼流速に比例して
増減する。従って、先ず平均溶鋼流速を算出し、次い
で、その時のプラズマ電流を考慮して、平均溶鋼流速に
見合うローレンツ力となるように、静磁場の磁束密度を
決定することで、適切なローレンツ力Fを作用させるこ
とができる。尚、平均溶鋼流速は、単位時間当たりの溶
鋼鋳造量Qを、タンディッシュ1の内面幅Wと溶鋼収納
高さHと溶鋼比重との積で、除算して求めれば良い。
It is preferable that the Lorentz force F acting on the molten steel 9 is suitable for the molten steel flow velocity near the molten metal surface in the tundish 1. That is, even if excessively slow down,
Even if the degree of deceleration is excessively weak, the molten steel flow cannot be made uniform. Here, the Lorentz force F is determined by the product of the plasma current and the magnetic flux density of the static magnetic field, and the flow velocity of the molten steel near the molten metal surface in the tundish 1 increases and decreases in proportion to the average flow velocity of the molten steel. Therefore, first calculate the average molten steel flow velocity, and then, taking into account the plasma current at that time, determine the magnetic flux density of the static magnetic field so that the Lorentz force is commensurate with the average molten steel flow velocity. Can work. Incidentally, the average molten steel flow rate may be obtained by dividing the molten steel casting amount Q per unit time by the product of the inner surface width W of the tundish 1, the molten steel storage height H, and the molten steel specific gravity.

【0019】プラズマ加熱によりタンディッシュ1内の
溶鋼9は温度上昇する。そのため、プラズマ加熱による
温度上昇分を予め考慮して、鋳造前の取鍋2内の溶鋼9
の温度を調整しておくことが好ましい。タンディッシュ
1内の溶鋼温度が高すぎる場合には、プラズマ電流を弱
めて、即ち、プラズマ加熱を抑えて、静磁場の磁束密度
を上げれば、同一の効果を得ることができる。
The temperature of the molten steel 9 in the tundish 1 rises due to the plasma heating. Therefore, considering the temperature rise due to the plasma heating in advance, the molten steel 9 in the ladle 2 before casting is removed.
Is preferably adjusted. If the temperature of the molten steel in the tundish 1 is too high, the same effect can be obtained by weakening the plasma current, that is, suppressing the plasma heating and increasing the magnetic flux density of the static magnetic field.

【0020】尚、図1は単ストランド鋳造のタンディッ
シュ1での説明であるが、本発明は、単ストランド鋳造
に限るものではなく、中央に受鋼部を設け、左右に鋳型
3を配置した多ストランド鋳造にも適用できる。その場
合、タンディッシュ1の左右にプラズマトーチ6と、静
磁場発生装置8とを設置する必要があるが、プラズマ加
熱の方法及び静磁場の印加方法は、上記に従って行えば
良い。
FIG. 1 is an illustration of a tundish 1 of single-strand casting. However, the present invention is not limited to single-strand casting, but a steel receiving portion is provided at the center and molds 3 are arranged on the left and right. Also applicable to multi-strand casting. In this case, it is necessary to install the plasma torch 6 and the static magnetic field generator 8 on the left and right sides of the tundish 1, but the plasma heating method and the static magnetic field applying method may be performed as described above.

【0021】[0021]

【実施例】図1に示す連続鋳造用タンディッシュでの実
施例を以下に説明する。タンディッシュ容量は30ト
ン、タンディッシュの内面幅Wは800mm、溶鋼収納
高さHは1000mm、溶鋼収納長さは5300mmで
ある。又、鋳片は厚み250mm、幅2100mmの矩
形型で、炭素濃度が0.03wt%の低炭素アルミキル
ド鋼を、鋳片引抜き速度3.0m/minとして鋳造し
た。この条件では1分間当たりの溶鋼鋳造量は12.3
6トン/minであり、平均溶鋼流速は33mm/se
cとなる。
An embodiment using a tundish for continuous casting shown in FIG. 1 will be described below. The tundish capacity is 30 tons, the inner surface width W of the tundish is 800 mm, the molten steel storage height H is 1000 mm, and the molten steel storage length is 5300 mm. The cast slab was a rectangular type having a thickness of 250 mm and a width of 2100 mm, and was cast from a low-carbon aluminum killed steel having a carbon concentration of 0.03 wt% at a slab drawing speed of 3.0 m / min. Under these conditions, the molten steel casting per minute is 12.3.
6 tons / min, and the average molten steel flow rate is 33 mm / sec.
c.

【0022】プラズマトーチ及び静磁場発生装置を、取
鍋からの受鋼部と浸漬ノズルの取り付け位置とのほぼ中
間に配置し、静磁場発生装置は、極間距離が1000m
m、最大コイル電流が1000A、最大磁束密度が0.
3テスラで、又、プラズマの最大出力は1MW、プラズ
マ電流の最大値が7000A、Arガスをプラズマ用ガ
スとして使用した。
The plasma torch and the static magnetic field generating device are arranged almost in the middle between the steel receiving portion from the ladle and the mounting position of the immersion nozzle.
m, the maximum coil current is 1000 A, and the maximum magnetic flux density is
At 3 Tesla, the maximum plasma output was 1 MW, the maximum plasma current was 7000 A, and Ar gas was used as the plasma gas.

【0023】タンディッシュの中央位置で且つ対抗する
磁極の中心線における静磁場の磁束密度を0.25テス
ラとし、プラズマ電流を7000Aとして鋳造した。
尚、比較のために、同一磁束密度の静磁場のみ印加した
鋳造(比較例)と、プラズマ加熱も静磁場の印加もない
鋳造(従来例)も実施した。
Casting was performed with the static magnetic flux density at the center of the tundish and at the center line of the opposing magnetic poles set to 0.25 Tesla and the plasma current set to 7000A.
For comparison, a casting in which only a static magnetic field having the same magnetic flux density was applied (Comparative Example) and a casting in which neither plasma heating nor application of a static magnetic field was applied (Conventional Example) were performed.

【0024】図2は、その際のタンディッシュ縦断面に
おけるタンディッシュ内溶鋼の流速を測定した結果であ
る。流速は、耐火物製のブロックを耐火物製の細棒の先
端に装着させて溶鋼に浸漬し、溶鋼の流動により耐火物
製細棒に作用する応力から求めたものである。図に示す
ように、従来例ではタンディッシュ内溶鋼湯面直下の流
速は最大100mm/secであるのに対し、比較例で
は60mm/secに低減し、そして、本発明の実施例
では更に減速して最大流速が35mm/secとなり、
平均溶鋼流速にほぼ等しい流速にまで減速していた。こ
れらから、比較例では静磁場による所謂電磁ブレーキ効
果により減速したが、本発明の実施例ではプラズマ電流
が加味されて、更に減速したことが分かる。
FIG. 2 shows the result of measuring the flow velocity of molten steel in the tundish in the tundish longitudinal section at that time. The flow velocity was determined from the stress acting on the refractory rod due to the flow of the molten steel, with the refractory block attached to the tip of the refractory rod and immersed in the molten steel. As shown in the figure, the flow rate immediately below the surface of the molten steel in the tundish is 100 mm / sec at maximum in the conventional example, whereas it is reduced to 60 mm / sec in the comparative example, and further reduced in the example of the present invention. The maximum flow rate becomes 35 mm / sec,
The speed was reduced to a flow rate almost equal to the average molten steel flow rate. From these, it can be seen that in the comparative example, the motor was decelerated by the so-called electromagnetic braking effect due to the static magnetic field, but in the embodiment of the present invention, the motor was further decelerated by adding the plasma current.

【0025】図3は、上記の実施例、比較例、及び従来
例の鋳片から介在物調査用試料を採取し、50ミクロン
以上の直径の介在物個数を顕微鏡観察により調査し、従
来例の介在物個数を1として指数化して示した図であ
る。本発明の実施例では従来例に比較して1/5、比較
例に比較して1/3に低減していた。
FIG. 3 shows a sample for inclusion investigation from the slabs of the above embodiment, comparative example, and conventional example, and the number of inclusions having a diameter of 50 μm or more was examined by microscopic observation. FIG. 3 is a diagram showing an index assuming that the number of inclusions is 1; According to the embodiment of the present invention, it is reduced to 1/5 as compared with the conventional example and 1/3 as compared with the comparative example.

【0026】次に、上記の鋳片寸法で、鋳片引抜き速度
を0.5m〜3.0m/minに変化させて、溶鋼に作
用させるローレンツ力の最適値を調査した。ローレンツ
力はプラズマ電流と静磁場の磁束密度との積で決められ
るので、プラズマ電流と静磁場の磁束密度とを変更して
ローレンツ力を調整した。又、ローレンツ力の最適値
は、タンディッシュ内の縦断面の溶鋼流速を測定し、最
大流速と最小流速との差が20mm/secとなる時の
値とした。尚、タンディッシュ縦断面溶鋼流速分布は、
前述の耐火物製細棒による方法に従い測定した。
Next, the optimum value of the Lorentz force acting on the molten steel was investigated by changing the slab drawing speed from 0.5 m to 3.0 m / min with the above slab dimensions. Since the Lorentz force is determined by the product of the plasma current and the magnetic flux density of the static magnetic field, the Lorentz force was adjusted by changing the plasma current and the magnetic flux density of the static magnetic field. The optimum value of the Lorentz force was determined when the flow rate of the molten steel in the vertical section in the tundish was measured and the difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate was 20 mm / sec. In addition, the flow velocity distribution of molten steel in the tundish vertical section is
The measurement was performed according to the method using the refractory thin rod described above.

【0027】図4にその結果を示す。図4は、上記の鋳
片引抜き速度が3.0m/minの条件、即ち、静磁場
の磁束密度が0.25テスラ、プラズマ電流が7000
Aの時の磁束密度とプラズマ電流との積を1として、各
鋳片引抜き速度の場合を指数化して示した図である。図
に示すように最適なローレンツ力を作用させるために
は、鋳片引抜き速度即ちタンディッシュ内の平均溶鋼流
速にほぼ比例して、磁束密度とプラズマ電流との積を増
減させれば良いことが分かる。
FIG. 4 shows the result. FIG. 4 shows the condition where the above slab drawing speed is 3.0 m / min, that is, the magnetic flux density of the static magnetic field is 0.25 Tesla and the plasma current is 7000.
FIG. 3 is a diagram showing, assuming that the product of the magnetic flux density and the plasma current at the time of A is 1, an index for each slab drawing speed. As shown in the figure, in order to apply the optimum Lorentz force, it is necessary to increase or decrease the product of the magnetic flux density and the plasma current almost in proportion to the slab drawing speed, that is, the average molten steel flow velocity in the tundish. I understand.

【0028】図5は、鋳片引抜き速度が1.0、2.
0、及び3.0m/minの条件で、図4に示す範囲で
鋳片引抜き速度に比例して磁束密度とプラズマ電流との
積を増減して鋳造した場合と、磁束密度とプラズマ電流
の積を上記の鋳片引抜き速度3.0m/minの条件、
即ち静磁場の磁束密度が0.25テスラ、プラズマ電流
が7000Aの一定条件のままで鋳造した時の、鋳片介
在物個数を調査した結果を示す図である。尚、図中、●
は磁束密度とプラズマ電流との積を変更した場合で、鋳
片引抜き速度が3.0m/minの時の磁束密度とプラ
ズマ電流との積を1.0として指数化した場合、鋳片引
抜き速度が1.0m/minの時には0.33、2.0
m/minの時に0.67として鋳造したものである。
又、○は磁束密度とプラズマ電流との積が一定の場合で
あり、介在物調査は上記の方法に従って実施し、鋳片引
抜き速度が3.0m/minの場合を1として指数化し
て示したものである。図に示すように、鋳片引抜き速度
に対応して適切なローレンツ力を作用させることで、介
在物をより一層低減できることが分かる。
FIG. 5 shows that the slab drawing speed is 1.0, 2..
Under the conditions of 0 and 3.0 m / min, casting was performed by increasing or decreasing the product of the magnetic flux density and the plasma current in the range shown in FIG. With the above slab drawing speed of 3.0 m / min,
That is, it is a figure showing the result of investigating the number of slab inclusions when casting was performed under constant conditions of a magnetic flux density of a static magnetic field of 0.25 Tesla and a plasma current of 7000 A. In the figure, ●
Is the case where the product of the magnetic flux density and the plasma current is changed, and when the product of the magnetic flux density and the plasma current when the casting speed is 3.0 m / min is indexed as 1.0, the casting speed is extracted. Is 0.33, 2.0 at 1.0 m / min
It was cast at 0.67 at m / min.
In addition, ○ indicates a case where the product of the magnetic flux density and the plasma current is constant. Inclusion investigation was carried out according to the above-mentioned method, and the index was shown as an index when the slab drawing speed was 3.0 m / min as 1. Things. As shown in the figure, it can be seen that inclusions can be further reduced by applying an appropriate Lorentz force corresponding to the slab drawing speed.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、タンディッシュに堰等
を設けることなく、タンディッシュ内の溶鋼流動を均一
化することができ、その結果、安価に且つ効率良く溶鋼
中の介在物を除去することができるので、工業的メリッ
トは多大である。
According to the present invention, the flow of molten steel in a tundish can be made uniform without providing a weir or the like in the tundish, and as a result, inclusions in the molten steel can be efficiently removed at low cost. The industrial benefits are enormous.

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

【図1】本発明の実施の形態の1つの例を示す連続鋳造
用タンディッシュの概要図であり、(a)は正面断面
図、(b)は側面断面図である。
FIG. 1 is a schematic view of a tundish for continuous casting showing an example of an embodiment of the present invention, in which (a) is a front sectional view and (b) is a side sectional view.

【図2】タンディッシュ縦断面における溶鋼流速を、実
施例、比較例、及び従来例で比較して示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing the flow rate of molten steel in a vertical section of a tundish in an example, a comparative example, and a conventional example.

【図3】鋳片の介在物個数を、実施例、比較例、及び従
来例で比較して示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing the number of inclusions in a cast slab in an example, a comparative example, and a conventional example.

【図4】溶鋼に作用するローレンツ力が最適となる条件
を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing conditions under which Lorentz force acting on molten steel is optimized.

【図5】溶鋼に作用させるローレンツ力を変更した場合
と変更しない場合とで、鋳片の介在物個数を比較して示
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison of the number of inclusions in a slab when the Lorentz force acting on molten steel is changed and when it is not changed.

【図6】従来のタンディッシュ内における溶鋼流動を模
式的に示した図である。
FIG. 6 is a view schematically showing a flow of molten steel in a conventional tundish.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タンディッシュ 2 取鍋 3 鋳型 4 ロングノズル 5 浸漬ノズル 6 プラズマトーチ 7 対極 8 静磁場発生装置 9 溶鋼 10 鋳片 Reference Signs List 1 tundish 2 ladle 3 mold 4 long nozzle 5 immersion nozzle 6 plasma torch 7 counter electrode 8 static magnetic field generator 9 molten steel 10 cast slab

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 典子 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 清水 宏 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 村上 勝彦 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Noriko Kubo, 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Inside Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Hiroshi Shimizu 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan (72) Inventor Katsuhiko Murakami 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 連続鋳造用タンディッシュにおいて、プ
ラズマトーチにてタンディッシュ内溶鋼を加熱すると共
に、プラズマトーチ近傍のプラズマ加熱されている溶鋼
に静磁場を印加し、プラズマ電流と静磁場とで生起され
るローレンツ力をタンディッシュ上流側に向けて溶鋼に
作用させることを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ
における介在物除去方法。
In a tundish for continuous casting, a molten steel in a tundish is heated by a plasma torch, and a static magnetic field is applied to the molten steel heated by plasma in the vicinity of the plasma torch. A method for removing inclusions in a tundish for continuous casting, characterized in that the applied Lorentz force acts on molten steel toward the upstream side of the tundish.
【請求項2】 プラズマ電流と、タンディッシュ内の平
均溶鋼流速とに依存して静磁場の磁束密度を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造用タンディ
ッシュにおける介在物除去方法。
2. The method for removing inclusions in a tundish for continuous casting according to claim 1, wherein the magnetic flux density of the static magnetic field is changed depending on the plasma current and the average molten steel flow velocity in the tundish. .
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