JPH11123515A - 連続鋳造における初期凝固制御方法 - Google Patents
連続鋳造における初期凝固制御方法Info
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- JPH11123515A JPH11123515A JP30346897A JP30346897A JPH11123515A JP H11123515 A JPH11123515 A JP H11123515A JP 30346897 A JP30346897 A JP 30346897A JP 30346897 A JP30346897 A JP 30346897A JP H11123515 A JPH11123515 A JP H11123515A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続鋳造において、初期凝固に伴う表面欠陥
を抑制できる方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造を行う際にメニスカス部から１
０mm以上下の溶鋼３の温度を連続的に測定して溶鋼３の
温度低下を検知する。そして、液相線温度から１０℃以
上の温度低下を検知したときに、発熱性モールドパウダ
ーの投入，浸漬管２の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌
強度の調整の少なくとも一つを行うことでメニスカス付
近の溶鋼温度を制御する。
を抑制できる方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造を行う際にメニスカス部から１
０mm以上下の溶鋼３の温度を連続的に測定して溶鋼３の
温度低下を検知する。そして、液相線温度から１０℃以
上の温度低下を検知したときに、発熱性モールドパウダ
ーの投入，浸漬管２の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌
強度の調整の少なくとも一つを行うことでメニスカス付
近の溶鋼温度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼の連続鋳造におい
て、鋳片の表面品質を安定・向上させることができる初
期凝固制御方法に関するものである。
て、鋳片の表面品質を安定・向上させることができる初
期凝固制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造において、初期凝固に伴う表面
欠陥を抑制するには、一般にメニスカス付近の温度があ
る一定の限度内で高温なほど望ましく、これまでに種々
の対策が提案されている。例えば、特開平8-224648号公
報には、モールド内の溶鋼温度を測定し、溶鋼内の温度
勾配を求めて、そのデータからメニスカス付近の温度制
御を行う方法が開示されている。
欠陥を抑制するには、一般にメニスカス付近の温度があ
る一定の限度内で高温なほど望ましく、これまでに種々
の対策が提案されている。例えば、特開平8-224648号公
報には、モールド内の溶鋼温度を測定し、溶鋼内の温度
勾配を求めて、そのデータからメニスカス付近の温度制
御を行う方法が開示されている。
【０００３】一方で、特に高炭素鋼の場合、偏析を軽減
するために低温での鋳込みが好まれる。しかし、低温で
の鋳込みは逆にメニスカス付近の温度を低下させて過冷
を招いてしまい、その結果、初期凝固に起因する問題
（ノロカミ，ピンホール等）が生じることになる。ま
た、過冷によってデッケル（不沈塊）が生成されると、
鋳片の表面品質が著しく低下することが判っており、デ
ッケルの生成を防止することが求められる。
するために低温での鋳込みが好まれる。しかし、低温で
の鋳込みは逆にメニスカス付近の温度を低下させて過冷
を招いてしまい、その結果、初期凝固に起因する問題
（ノロカミ，ピンホール等）が生じることになる。ま
た、過冷によってデッケル（不沈塊）が生成されると、
鋳片の表面品質が著しく低下することが判っており、デ
ッケルの生成を防止することが求められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、メニスカス付
近の溶鋼温度を常に一定に保つことは非常に困難な上、
一定に保つように工夫する方法（ヒータによる加熱や水
冷銅鋳型の移動）においては設備コスト、ランニングコ
ストがかかる。また、発熱性モールドパウダーの長時間
の使用はブレークアウトの危険もはらみ、実用化におい
ては難しい面もある。
近の溶鋼温度を常に一定に保つことは非常に困難な上、
一定に保つように工夫する方法（ヒータによる加熱や水
冷銅鋳型の移動）においては設備コスト、ランニングコ
ストがかかる。また、発熱性モールドパウダーの長時間
の使用はブレークアウトの危険もはらみ、実用化におい
ては難しい面もある。
【０００５】さらに、メニスカス近傍の過冷を防ぐため
に鋳型内に設置された熱電対により温度測定を行い、そ
の測定結果よりメニスカス部の温度を制御するといった
方法もあるが、溶鋼の温度を精度よく迅速に得られない
という欠点があった。
に鋳型内に設置された熱電対により温度測定を行い、そ
の測定結果よりメニスカス部の温度を制御するといった
方法もあるが、溶鋼の温度を精度よく迅速に得られない
という欠点があった。
【０００６】そして、特開平8-224648号公報のように、
モールド内の溶鋼温度を正確に測る例も示されている
が、鋳込みの初期，中期，末期などで一時的にメニスカ
ス付近の溶鋼の温度勾配を測定しており、連続的な測定
ではないため、メニスカス付近に突発的な温度低下が生
じた場合に見逃してしまうことがある。このような温度
低下は鋳片の表面欠陥の要因となるため、極力抑制する
必要がある。
モールド内の溶鋼温度を正確に測る例も示されている
が、鋳込みの初期，中期，末期などで一時的にメニスカ
ス付近の溶鋼の温度勾配を測定しており、連続的な測定
ではないため、メニスカス付近に突発的な温度低下が生
じた場合に見逃してしまうことがある。このような温度
低下は鋳片の表面欠陥の要因となるため、極力抑制する
必要がある。
【０００７】従って、本発明の主目的は、メニスカス付
近の溶鋼温度を制御し、鋳片の表面品質を安定・向上さ
せることができる初期凝固制御方法を提供することにあ
る。
近の溶鋼温度を制御し、鋳片の表面品質を安定・向上さ
せることができる初期凝固制御方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題に対して研究
を行った結果、最も大きな表面欠陥は過度な溶鋼温度の
低下によって誘発されることが明らかになった。すなわ
ち、メニスカスから１０mm以上の深さ部分において液相
線温度より１０℃以上低下する温度降下が認められた場
合、その影響によりメニスカス部での溶鋼流動状態、モ
ールドパウダーの流入量ならびに溶融スラグ層の性質な
どが変化することにより、パウダーの巻き込みおよびピ
ンホールの増加、あるいはデッケルの発生などが起こ
り、最も深刻な表面欠陥が発生する。しかし、これらの
温度降下の直後にメニスカス部へある一定量の熱を供給
することによって、これらの欠陥の発生が抑えられるこ
とがわかった。
を行った結果、最も大きな表面欠陥は過度な溶鋼温度の
低下によって誘発されることが明らかになった。すなわ
ち、メニスカスから１０mm以上の深さ部分において液相
線温度より１０℃以上低下する温度降下が認められた場
合、その影響によりメニスカス部での溶鋼流動状態、モ
ールドパウダーの流入量ならびに溶融スラグ層の性質な
どが変化することにより、パウダーの巻き込みおよびピ
ンホールの増加、あるいはデッケルの発生などが起こ
り、最も深刻な表面欠陥が発生する。しかし、これらの
温度降下の直後にメニスカス部へある一定量の熱を供給
することによって、これらの欠陥の発生が抑えられるこ
とがわかった。
【０００９】本発明は以上の知見に基づいてなされたも
ので、その特徴は、連続鋳造を行う際にメニスカス付近
の溶鋼の温度を連続的に測定して、溶鋼最上面から１０
mm以上の深さにおいて液相線温度より１０℃以上溶鋼温
度が降下するのを検知したときに直ちに発熱性モールド
パウダーの投入，浸漬管の浸漬深さの変更，鋳型内電磁
攪拌強度の調整の少なくとも一つを行うことでメニスカ
ス付近の溶鋼温度を制御することにある。
ので、その特徴は、連続鋳造を行う際にメニスカス付近
の溶鋼の温度を連続的に測定して、溶鋼最上面から１０
mm以上の深さにおいて液相線温度より１０℃以上溶鋼温
度が降下するのを検知したときに直ちに発熱性モールド
パウダーの投入，浸漬管の浸漬深さの変更，鋳型内電磁
攪拌強度の調整の少なくとも一つを行うことでメニスカ
ス付近の溶鋼温度を制御することにある。
【００１０】ただし、メニスカスへの熱供給手段として
用いる発熱性モールドパウダーの投入、浸漬管の浸漬深
さの変更、あるいは鋳型内電磁攪拌強度の調整は５分以
内で実施することが望ましい。これは次の理由による。
発熱性モールドパウダーの適用が５分を超えると過度の
発熱により凝固殻の清張が疎外されブレークアウトにつ
ながる可能性が高くなる。また、浸漬管の浸漬深さの変
更、および鋳型内電磁攪拌強度の調整についても標準値
からの変更が５分以上続いた場合、溶融スラグ層の巻き
込みが増加し、鋳片の表面品質に悪影響を及ぼすことに
なる。
用いる発熱性モールドパウダーの投入、浸漬管の浸漬深
さの変更、あるいは鋳型内電磁攪拌強度の調整は５分以
内で実施することが望ましい。これは次の理由による。
発熱性モールドパウダーの適用が５分を超えると過度の
発熱により凝固殻の清張が疎外されブレークアウトにつ
ながる可能性が高くなる。また、浸漬管の浸漬深さの変
更、および鋳型内電磁攪拌強度の調整についても標準値
からの変更が５分以上続いた場合、溶融スラグ層の巻き
込みが増加し、鋳片の表面品質に悪影響を及ぼすことに
なる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１（Ａ）は本発明方法に用いる連続鋳造用鋳型
付近の部分縦断面図、図１（Ｂ）は同平面図である。
する。図１（Ａ）は本発明方法に用いる連続鋳造用鋳型
付近の部分縦断面図、図１（Ｂ）は同平面図である。
【００１２】図示のように、矩形の断面をもつ鋳型１に
はほぼ中心に浸漬管２が配置され、浸漬管２を介してタ
ンディッシュ（図示せず）から溶鋼３が流し込まれる。
はほぼ中心に浸漬管２が配置され、浸漬管２を介してタ
ンディッシュ（図示せず）から溶鋼３が流し込まれる。
【００１３】ここで、鋳型１のコーナから縦横各１０mm
の位置に熱電対４を配置し、メニスカス（湯面）付近の
溶鋼温度を連続的に測定できるように構成した。熱電対
４による適切な測定箇所は鋳型サイズ，鋳込み速度など
により変わるため一概には規定できない。本例では溶鋼
と溶融スラグの界面下１０mmにおける溶鋼温度を測定す
る。また、熱電対４は耐熱性を考慮してサーメット製の
保護管を具え、さらにモニタ５に接続されて測定結果を
表示できるよう構成されている。
の位置に熱電対４を配置し、メニスカス（湯面）付近の
溶鋼温度を連続的に測定できるように構成した。熱電対
４による適切な測定箇所は鋳型サイズ，鋳込み速度など
により変わるため一概には規定できない。本例では溶鋼
と溶融スラグの界面下１０mmにおける溶鋼温度を測定す
る。また、熱電対４は耐熱性を考慮してサーメット製の
保護管を具え、さらにモニタ５に接続されて測定結果を
表示できるよう構成されている。
【００１４】
【実施例１】上記の装置を用いて連続鋳造を行い、メニ
スカス付近の温度制御を行う場合と行わない場合の双方
について、メニスカス付近の溶鋼の温度分布とビレット
表面の欠陥（ここではノロカミ）の発生状況とを比較し
た。温度制御を行う場合、測定温度が液相線温度よりも
１０℃以上低下した場合に、鋳型内に発熱性モールド
パウダーを投入する、浸漬管の浸漬深さを低減する、
鋳型内の電磁攪拌強度を強めることの少なくとも一つ
を行ってメニスカス部に熱供給する。
スカス付近の温度制御を行う場合と行わない場合の双方
について、メニスカス付近の溶鋼の温度分布とビレット
表面の欠陥（ここではノロカミ）の発生状況とを比較し
た。温度制御を行う場合、測定温度が液相線温度よりも
１０℃以上低下した場合に、鋳型内に発熱性モールド
パウダーを投入する、浸漬管の浸漬深さを低減する、
鋳型内の電磁攪拌強度を強めることの少なくとも一つ
を行ってメニスカス部に熱供給する。
【００１５】発熱性モールドパウダーとしては、例えば
特公平8-4876号公報記載のものが挙げられる。浸漬管の
浸漬深さを浅くすると、メニスカス付近の溶鋼温度を高
めることができる。また、鋳型内電磁攪拌強度は、電磁
攪拌装置への印加電流を調整することでメニスカス直下
の溶鋼の流動が促進され、溶鋼温度の低下を抑制でき
る。
特公平8-4876号公報記載のものが挙げられる。浸漬管の
浸漬深さを浅くすると、メニスカス付近の溶鋼温度を高
めることができる。また、鋳型内電磁攪拌強度は、電磁
攪拌装置への印加電流を調整することでメニスカス直下
の溶鋼の流動が促進され、溶鋼温度の低下を抑制でき
る。
【００１６】試験条件は次の通りである。 熱電対：Ｔｙｐｅ Ｒ(Pt-Rd） 熱電対保護管：Mo-ZrO2 サーメット管 鋼種： Ｃ：０．６０，Ｓｉ：０．２，Ｍｎ：０．７５
(wt%) モールドサイズ：２５０×１６０(mm) 鋳込み速度：１．４ｍ／分 タンディッシュ温度：１４９０〜１５１０℃ 液相線温度：１４８０℃ 測定時間：３０分
(wt%) モールドサイズ：２５０×１６０(mm) 鋳込み速度：１．４ｍ／分 タンディッシュ温度：１４９０〜１５１０℃ 液相線温度：１４８０℃ 測定時間：３０分
【００１７】温度分布の測定結果を図２に示す。温度測
定を行うだけで溶鋼の温度制御を行わない場合、図２
（Ａ）に示すように、急激な温度低下が観測されてい
る。ここでは液相線温度から６０℃程度の低下が認めら
れた。この温度低下の原因としては湯面レベル，溶鋼流
入速度，モールドパウダーの厚さ，介在物の吸収による
モールドパウダーの特性などが微妙に変化するためと思
われる。ただし、これらの全ての要因を全てモニターす
ることは実際上不可能である。
定を行うだけで溶鋼の温度制御を行わない場合、図２
（Ａ）に示すように、急激な温度低下が観測されてい
る。ここでは液相線温度から６０℃程度の低下が認めら
れた。この温度低下の原因としては湯面レベル，溶鋼流
入速度，モールドパウダーの厚さ，介在物の吸収による
モールドパウダーの特性などが微妙に変化するためと思
われる。ただし、これらの全ての要因を全てモニターす
ることは実際上不可能である。
【００１８】一方、測定結果に基づいて溶鋼温度が液相
線温度より１０℃以上低下した瞬間にメニスカス部に熱
供給を行った場合は、図２（Ｂ）に示すような温度挙動
を得た。このように連続的な温度測定を行ってメニスカ
ス部に熱供給を行うことで突発的な温度低下もかなり抑
えられることがわかる。
線温度より１０℃以上低下した瞬間にメニスカス部に熱
供給を行った場合は、図２（Ｂ）に示すような温度挙動
を得た。このように連続的な温度測定を行ってメニスカ
ス部に熱供給を行うことで突発的な温度低下もかなり抑
えられることがわかる。
【００１９】ビレットの表面欠陥の発生状況を図３に示
す。ここではメニスカス部への熱供給の有無に伴う表面
欠陥の発生状況を指数で示している。
す。ここではメニスカス部への熱供給の有無に伴う表面
欠陥の発生状況を指数で示している。
【００２０】図３に示すように、メニスカス部の温度制
御を行った場合は表面欠陥が激減しており、メニスカス
付近の溶鋼温度を連続的に測定してメニスカス部の温度
を制御することの有効性が確認された。
御を行った場合は表面欠陥が激減しており、メニスカス
付近の溶鋼温度を連続的に測定してメニスカス部の温度
を制御することの有効性が確認された。
【００２１】
【実施例２】実施例１と同様の条件下でメニスカス付近
の溶鋼温度が液相線温度よりも１０℃以上下がったとき
に、発熱性モールドパウダー投入、浸漬管の浸漬深さの
変更、あるいは鋳型内電磁攪拌強度の調整の少なくとも
一つを行ってメニスカス付近への熱供給を行う。そし
て、この熱供給を行う時間が５分以内の場合と、５分を
超えて行った場合との表面品質レベルの比較を行った。
結果は図４に示されるように、５分を超える熱供給は逆
に表面欠陥を増加させることがわかった。また、発熱性
モールドパウダーを５分以上使用した場合にはブレーク
アウトの発生頻度が増加することも明らかになった。こ
れから過度な溶鋼温度低下に対するメニスカス部への熱
供給は５分以内にすることが最適であることがわかる。
の溶鋼温度が液相線温度よりも１０℃以上下がったとき
に、発熱性モールドパウダー投入、浸漬管の浸漬深さの
変更、あるいは鋳型内電磁攪拌強度の調整の少なくとも
一つを行ってメニスカス付近への熱供給を行う。そし
て、この熱供給を行う時間が５分以内の場合と、５分を
超えて行った場合との表面品質レベルの比較を行った。
結果は図４に示されるように、５分を超える熱供給は逆
に表面欠陥を増加させることがわかった。また、発熱性
モールドパウダーを５分以上使用した場合にはブレーク
アウトの発生頻度が増加することも明らかになった。こ
れから過度な溶鋼温度低下に対するメニスカス部への熱
供給は５分以内にすることが最適であることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法はメニ
スカス付近の溶鋼温度を連続的に測定することで突発的
に生じる過度の温度変化も検知できる。そして、温度測
定結果に基づいて発熱性モールドパウダーの投入，浸漬
管の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌強度の調整の少な
くとも一つを行うことでメニスカス付近の溶鋼温度を制
御し、鋳片の表面欠陥を抑制することができる。特に、
発熱性モールドパウダーの投入，浸漬管の浸漬深さの変
更，鋳型内電磁攪拌強度の調整の少なくとも一つにより
熱供給を施す時間を５分以内とすることで、鋳片の表面
欠陥抑制に効果的である。
スカス付近の溶鋼温度を連続的に測定することで突発的
に生じる過度の温度変化も検知できる。そして、温度測
定結果に基づいて発熱性モールドパウダーの投入，浸漬
管の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌強度の調整の少な
くとも一つを行うことでメニスカス付近の溶鋼温度を制
御し、鋳片の表面欠陥を抑制することができる。特に、
発熱性モールドパウダーの投入，浸漬管の浸漬深さの変
更，鋳型内電磁攪拌強度の調整の少なくとも一つにより
熱供給を施す時間を５分以内とすることで、鋳片の表面
欠陥抑制に効果的である。
【図１】（Ａ）本発明方法に用いる連続鋳造用鋳型付近
の部分縦断面図、（Ｂ）は同平面図である。
の部分縦断面図、（Ｂ）は同平面図である。
【図２】（Ａ）は温度制御を行わなかった場合のメニス
カス付近の溶鋼温度分布を示すグラフ、（Ｂ）は温度制
御を行った場合のメニスカス付近の溶鋼温度分布を示す
グラフである。
カス付近の溶鋼温度分布を示すグラフ、（Ｂ）は温度制
御を行った場合のメニスカス付近の溶鋼温度分布を示す
グラフである。
【図３】メニスカス付近の溶鋼温度を制御した場合とし
なかった場合における鋳片の表面欠陥の発生状況を示す
グラフである。
なかった場合における鋳片の表面欠陥の発生状況を示す
グラフである。
【図４】メニスカス付近の熱供給時間が５分以内の場合
と５分を超える場合における鋳片の表面欠陥の発生状況
を示すグラフである。
と５分を超える場合における鋳片の表面欠陥の発生状況
を示すグラフである。
１ 鋳型 ２ 浸漬管 ３ 溶鋼 ４ 熱電対 ５ モ
ニタ
ニタ
Claims (2)
- 【請求項１】 連続鋳造を行う際にメニスカス付近の溶
鋼の温度を連続的に測定して、溶鋼最上面から１０mm以
上の深さにおいて液相線温度より１０℃以上溶鋼温度が
降下するのを検知したときに直ちに発熱性モールドパウ
ダーの投入，浸漬管の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌
強度の調整の少なくとも一つを行うことでメニスカス付
近の溶鋼温度を制御することを特徴とする連続鋳造にお
ける初期凝固制御方法。 - 【請求項２】 発熱性モールドパウダーの投入，浸漬管
の浸漬深さの変更，鋳型内電磁攪拌強度の調整の少なく
とも一つを行う時間を５分以内とすることを特徴とする
請求項１記載の連続鋳造における初期凝固制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30346897A JPH11123515A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 連続鋳造における初期凝固制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30346897A JPH11123515A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 連続鋳造における初期凝固制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11123515A true JPH11123515A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17921333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30346897A Pending JPH11123515A (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | 連続鋳造における初期凝固制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11123515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007289977A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造の鋳型内溶湯温度の推定方法及び装置 |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP30346897A patent/JPH11123515A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007289977A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造の鋳型内溶湯温度の推定方法及び装置 |
| JP4501892B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2010-07-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造の鋳型内溶湯温度の推定方法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20040420 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
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