JPH11285787A - 溶融金属注入ノズル内流動制御方法 - Google Patents

溶融金属注入ノズル内流動制御方法

Info

Publication number
JPH11285787A
JPH11285787A JP9358098A JP9358098A JPH11285787A JP H11285787 A JPH11285787 A JP H11285787A JP 9358098 A JP9358098 A JP 9358098A JP 9358098 A JP9358098 A JP 9358098A JP H11285787 A JPH11285787 A JP H11285787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
molten metal
log
electromagnetic coil
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9358098A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Fuji
健彦 藤
Masahiro Tani
雅弘 谷
Katsuhiro Sasai
勝浩 笹井
Eiichi Takeuchi
栄一 竹内
Hajime Hasegawa
一 長谷川
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP9358098A priority Critical patent/JPH11285787A/ja
Publication of JPH11285787A publication Critical patent/JPH11285787A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 注入ノズル外周に設置した電磁コイルに間欠
的な電流を付与することにより、ノズル耐火物と溶融金
属の界面には、時間的に変動する流動が生成し、それに
より、耐火物と溶融金属の界面の流動が停滞した境膜が
破壊され、溶融金属中の不純物粒子とノズル耐火物の接
触凝着によるノズル閉塞が防止可能なる流動制御方法を
提供する。 【解決手段】 溶融金属の連続鋳造において、タンディ
ッシュから鋳型へ溶融金属を注入する際に用いられるタ
ンディッシュ底部に連結された注入ノズルの外周に設置
した電磁コイルに間欠的な電流を付与し、ノズル内の溶
融金属中に時間的に脈動を付与することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属注入ノズ
ル内流動制御に関し、特に、タンディッシュ底部にソレ
ノイドまたはリニアモーター型電磁コイルを設け溶融金
属に脈動を与えAl2 3 介在物等によるノズル詰りを
防止する流動制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、鋼の脱酸生成物としての非金属介
在物は主としてAl2 3 であり、一部にTiO2 があ
る。溶鋼中のこのAl2 3 は取鍋ガスバブリング等に
よって一部が浮上分離され除去されるが、一部はタンデ
ィシュの底壁ノズル周壁面に付着し、これが次第に成長
する。その結果ノズルでの閉塞が生じたり、溶鋼の流れ
に乱れを生じるようになり、鋳片の品質が低下するとい
った問題を生ずる。
【0003】この分野の公知技術としてCAMP−IS
IJ,Vol8(1995)p158にはカルシアノズ
ルにおいて、溶鋼中介在物にTiNが生成しないような
低[Ti]溶鋼では閉塞防止効果があることが、報告さ
れている。また、CAMP−ISIJ,Vol8(19
95)p156には、高純度Al 2 3 質スリーブをノ
ズル内孔に内装すると閉塞防止効果があることが報告さ
れている。これらはノズル材質の面からの対策であり、
その他機械的な振動を溶鋼に付加することによって、こ
れを防止する技術が、特開昭62−93062号公報に
開示されている。しかし、前者はノズルの材質が限ら
れ、さらにはコスト面に問題が生ずる。後者においては
位置による作用効果に差が生じ、深さ方向に一様な効果
を得ることは難しい。一方、初期凝固を制御する方法と
して、特開昭64−83348号公報に記載された、電
磁コイルによって鋳型内の溶融金属に電磁力を与える
際、交流磁場を間欠的に付与することによって、電磁力
を間欠的に印加し、パウダーキャスティングにおいて、
さらなる表面性状の改善を行う方法も提案されている。
【0004】そこで、このような電磁撹拌を適用してノ
ズル閉塞を防止する電磁撹拌の応用技術開発が望まれて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電磁撹拌エネルギーを
前記ノズル閉塞防止に応用すれば、溶鋼の流動を耐火物
壁の周辺で選択的に乱流となし、より有効に集積した介
在物を除去するように作用させる可能性が期待できる。
本発明の目的は、溶融金属の連続鋳造において、タンデ
ィッシュから鋳型に溶融金属を注入する注入ノズルの介
在物の集積による閉塞を防止するために、電磁撹拌を適
用する方法を検討し、ノズル壁周辺における流動を間欠
的な脈動とする、溶融金属注入ノズル内流動制御方法を
提供することにある。
【0006】また、本発明の他の目的は、前記方法によ
って注入ノズルおよび、タンディッシュ底壁の耐火物と
溶融金属の界面の流動が停滞した境膜を破壊するのに十
分なる脈動として付与することを可能とする溶融金属注
入ノズル流動制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の要旨とするところは下記のとおりである。 (1)溶融金属の連続鋳造において、鋳型へ溶融金属を
注入するタンディッシュの底部に連結された注入ノズル
の外周を囲むように設置した電磁コイルに間欠的な電流
を付与し、ノズル内の溶融金属中に間欠的に脈動を付与
することを特徴とする注入ノズル内流動制御方法。
【0008】(2)注入ノズル外周を囲むように設置し
た電磁コイルがソレノイド状コイルであることを特徴と
する(1)記載の方法。 (3)間欠的な電流の包絡線の周波数をf1 [Hz]、
ノズル内径d[m]、コイル中心高さのかつノズルの中
心軸上の瞬間最大磁束密度の絶対値B[Tesla]、
間欠的な電流の基本となる交流電流の周波数をf2 [H
z]とした時、下記の関係を満たす条件となすことを特
徴とする(2)記載の方法。
【0009】−3.5log(d/f2 1/2−1.
5,−1.5log{B(f1 /d)1/2 1 (4)注入ノズル外周に設置した電磁コイルがリニアモ
ーターであることを特徴とする(1)記載の方法。 (5)(3)記載の条件式が下記の関係を満たすことを
条件となすことを特徴とする(4)記載の方法にある。
【0010】−3.5log(d/f2 1/2−1.
5,−2log{B(f1 /d)1/2 0.5
【0011】
【発明の実施の形態】本発明によれば、注入ノズル外周
に設置した電磁コイルに間欠的な電流を付与することに
よりノズル耐火物と溶融金属の界面には、時間的に変動
する流動が生成する。それにより、耐火物と溶融金属の
界面の流動が停滞した境膜が破壊され、溶融金属中の不
純物粒子とノズル耐火物の接触凝着によるノズル閉塞が
防止される。
【0012】通常の連続鋳造は、図7に示されるよう
に、溶鋼取鍋11から取鍋ノズル15を経由して、溶鋼
は一旦タンディッシュ12に保持された後、連続鋳造鋳
型13に注入ノズル2を通って鋳造された鋳型13およ
びその下部の冷却帯で冷却凝固され鋳片14となる。こ
の時、溶鋼中の介在物(主としてAl2 3 )はタンデ
ィッシュまでで浮上除去するが、一部残留する介在物
は、図7A部の拡大図として示される図8のように、タ
ンディッシュ底壁1および羽口レンガ17、注入ノズル
2の上部に集積して、付着物7を形成する。
【0013】本発明で対象とする付着物は、タンディッ
シュのストッパー16または、スライディングゲート1
8の流量調節に直接的に影響するこれら近傍位置の付着
物である。そのため、本発明の電磁撹拌装置は図8の付
号3で示される位置に設けられる。次に、本発明の付着
物除去について説明する。図1は本発明の実施形態を説
明するための図である。溶融金属4は下方向に溶融金属
の流動6によって移行する。電磁(撹拌)コイル3はタ
ンディッシュ底壁1と注入ノズル2によって形成される
空間に近傍に設けられる。
【0014】この電磁コイル3には、図2に示すような
間欠的な電流を印加する。例えば、電磁コイルがソレノ
イド型の場合を図3に、リニアモーター型の場合を図4
にそれぞれ示す。この電磁コイルによって溶融金属に
は、それぞれ脈動としての流動8を、注入ノズル近傍に
わたって生じさせる。
【0015】なお、リニアモーター型では注入ノズルの
全周または外周部に分割して設けてもよい。また、ソレ
ノイド型では単相、リニアモーター型では3相で各相が
脈動を付与する様にする。この脈動としては、ノズル壁
際で、中心部の流れに対して振動エネルギーを加え下向
または上向となるように交互に振動させる。もちろん、
溶鋼には慣性力が作用しているのでこれに打ち勝つよう
に、ゆっくりとした振動が好ましい。
【0016】図5は前記脈流の作用を説明するための図
である。図5(a)は、注入ノズル際で、流動6による
流速が遅くなって物質移動が停滞した領域の境膜9が存
在した状態で、この状態で、溶鋼中に、懸濁した介在物
は集積し付着物を形成していく。図5(b)は、本発明
の脈動を付与した場合を示し、この時には耐火物壁近傍
に乱れが増大して前記境膜は薄く生成され、その結果介
在物の集積が防止されることになる。この境膜をできる
だけ、薄くするための条件は、電磁撹拌の間欠的な電流
の周波数によって決められる。本発明では、ソレノイド
型では、間欠的な電流の包絡線の周波数f1 (Hz)、
間欠的な電流の基本となる交流周波数f2(Hz)、ノ
ズル内径d(m)、コイルとノズルの中心磁束B(Te
sla)として、関係式log(d/f2 1/2)が−3.
5未満では、付着物の除去効率が不足する。一方、lo
g(d/f2 1/2)が−1.5超の場合は、除去効果が表
面だけになり効率が悪い傾向となる。また、関係式lo
g{B(f1 /d)1/2 }が−1.5未満では応答が悪
くなり、1超の場合には効果的に間欠とすることが難し
くなる。このため、請求項3の範囲に限定する。
【0017】また、リニアモーター型の場合の印加条件
としては、前述のソレノイド型と同様の理由によって、
請求項5の範囲に限定する。以下に、本発明について実
施例に基づいてさらに詳述する。
【0018】
【実施例】実施例1 本実施例は通常の普通鋼における連続鋳造に、本発明を
適用し、単位時間あたりの注入ノズル壁付着物厚みにつ
いて、ソレノイド型電磁コイルおよびリニアモーター型
電磁コイルについて、試験したものである。
【0019】本実施例の鋳造試験条件は次のとおりであ
る。 鋼種:低炭アルミキルド鋼(Al:0.030重量%) タンディッシュ出側 トータル酸素量:30ppm (O:0.003重量%) ノズル内径d:0.095m スループット(鋳造量):4t/分 ソレノイドコイル 高さ:0.1m 中心磁場B:0.3Tesla 周波数f2 :200Hz 〃 f1 :2Hz 注入ノズル:AG(Al2 3 グラファイト) リニアモーター 高さ:0.15m ノズル内壁磁場:0.15Tesla 周波数f2 :200Hz 〃 f1 :2Hz 以上の電磁撹拌条件によって、前記注入ノズル内壁に電
磁流動を付加して、注入開始から60分後の介在物の付
着厚みを、ソレノイド型コイルおよび、リニアモーター
型コイルと従来の無印加について相対的比較した結果を
図6に示す。この図において、従来の単位時間あたりの
注入ノズル壁付着物厚み指数を1.0とした場合に、ソ
レノイド型およびリニアモーター型コイルともに、約
0.3であり、両者の効果はほゞ同一の良好なレベルに
あることがわかる。実施例2本実施例では、請求範囲の
領域を水準に区分して試験したものである。
【0020】本実施例の鋳造試験条件は次のとおりであ
る。 鋼種:低炭アルミキルド鋼 タンディッシュ出側 トータル酸素量:30ppm ノズル内径d:0.095m スループット(鋳造量):4t/分 注入ノズル:AG(Al2 3 グラファイト) ソレノイドコイルは高さ0.1mで表1に示すように、
2条件(A,B)の電磁撹拌条件について鋳造試験を行
なった。
【0021】
【表1】
【0022】リニアモーターは高さ0.15mで、表2
に示すように、2条件(C,D)の電磁撹拌条件につい
て鋳造試験を行なった。
【0023】
【表2】
【0024】以上の電磁撹拌条件によって、注入開始か
ら60分後の介在物の付着厚みを、ソレノイド型および
リニアモーター型コイルと従来の無印加について相対的
比較した結果を表3および表4にそれぞれ示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】これらの表から、従来の単位時間あたりの
注入ノズル壁付着物厚み指数を1.0とした場合に、ソ
レノイド型およびリニアモーター型コイルともに、0.
2から0.7のレベルで良好な結果を示している。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、注入ノズル外周に電磁
コイルを設け、これに間欠的な電流を印加することによ
って、間欠的な脈動を付与することができ、これによっ
て溶融金属中の不純物粒子とノズル耐火物の接触凝着に
よるノズル閉塞を防止することができる。さらには、鋳
造工程の効率の改善と品質の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電磁撹拌装置の例を示す概要図で
ある。
【図2】本発明に係る印加する間欠的な電流の電流波形
を示す図である。
【図3】本発明に係るソレノイド型コイルの脈動を示す
概要図である。
【図4】本発明に係るリニアモーター型コイルの脈動を
示す概要図である。
【図5】本発明に係るノズル壁際の、(a)印加ない
時、(b)印加した時の境膜の概要を示す図である。
【図6】本発明の実施例に係る効果として付着物厚み指
数で表示した図である。
【図7】従来の連続鋳造装置の概要図である。
【図8】図7のA部の拡大図である。
【符号の説明】
1…タンディッシュ底壁 2…注入ノズル 3…電磁コイル 4…溶融金属 5…中心軸 6…流出 7…付着物 8…流動 9…境膜 10…乱流 11…取鍋 12…タンディッシュ 13…鋳型 14…鋳片 15…取鍋ノズル 16…ストッパー 17…羽口レンガ 18…スライディングゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 栄一 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 長谷川 一 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属の連続鋳造において、鋳型へ溶
    融金属を注入するタンディッシュの底部に連結された注
    入ノズルの外周を囲むように設置した電磁コイルに間欠
    的な電流を付与し、ノズル内の溶融金属中に間欠的に脈
    動を付与することを特徴とする注入ノズル内流動制御方
    法。
  2. 【請求項2】 注入ノズル外周を囲むように設置した電
    磁コイルがソレノイド状コイルであることを特徴とする
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 間欠的な電流の包絡線の周波数をf
    1 [Hz]、ノズル内径d[m]、コイル中心高さのか
    つノズルの中心軸上の瞬間最大磁束密度の絶対値B[T
    esla]、間欠的な電流の基本となる交流電流の周波
    数をf2 [Hz]とした時、下記の関係を満たす条件と
    なすことを特徴とする請求項2記載の方法。 −3.5log(d/f2 1/2−1.5,−1.5
    log{B(f1 /d)1/2
  4. 【請求項4】 注入ノズル外周に設置した電磁コイルが
    リニアモーターであることを特徴とする請求項1記載の
    方法。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の条件式が下記の関係を満
    たすことを条件となすことを特徴とする請求項4記載の
    方法。 −3.5log(d/f2 1/2−1.5,−2
    og{B(f1 /d)1/2 0.5
JP9358098A 1998-04-06 1998-04-06 溶融金属注入ノズル内流動制御方法 Withdrawn JPH11285787A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9358098A JPH11285787A (ja) 1998-04-06 1998-04-06 溶融金属注入ノズル内流動制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9358098A JPH11285787A (ja) 1998-04-06 1998-04-06 溶融金属注入ノズル内流動制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11285787A true JPH11285787A (ja) 1999-10-19

Family

ID=14086219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9358098A Withdrawn JPH11285787A (ja) 1998-04-06 1998-04-06 溶融金属注入ノズル内流動制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11285787A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02284750A (ja) 静磁場を用いる鋼の連続鋳造方法
AU7234994A (en) Purifying molten metal
JP4348988B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
JPH11285787A (ja) 溶融金属注入ノズル内流動制御方法
JP3563222B2 (ja) 鋼の連続鋳造用タンディッシュ
JP3468978B2 (ja) 溶融金属の連続鋳造方法
US20070272388A1 (en) Method of Continuous Steel Casting
JPH0455772B2 (ja)
JPH0212665B2 (ja)
JP7068628B2 (ja) 鋳造方法
JPH0275455A (ja) 連続鋳造方法
US4452297A (en) Process and apparatus for selecting the drive frequencies for individual electromagnetic containment inductors
JPH01150450A (ja) 流し込みストランドの非凝固部分の取扱い方法及び装置
JPH04333353A (ja) 静磁場を利用する鋼の連続鋳造方法
JP3055413B2 (ja) 溶融金属の連続鋳造方法及びその装置
JPS60250862A (ja) 連続鋳造用タンデイシユノズルの閉塞防止方法
JP3415313B2 (ja) 連続鋳造用タンディッシュおよびそのタンディッシュを使用する連続鋳造方法
JPH05285614A (ja) 連続鋳造方法
RU2060102C1 (ru) Способ поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке и устройство для его осуществления
JPH05318057A (ja) 連続鋳造用浸漬ノズル
JPH04367355A (ja) 連続鋳造用タンディッシュ内溶鋼の清浄化方法
JPS6160248A (ja) 連鋳用タンデイツシユノズルの詰り防止方法
JPS5917482Y2 (ja) 連続鋳造鋳片内の非金属介在物減少装置
JPH0124591B2 (ja)
JPH08187557A (ja) 電磁場を用いた鋼の連続鋳造方法

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: 20050607