JPH11320045A - Nozzle for continuous casting and method for continuously casting steel - Google Patents

Nozzle for continuous casting and method for continuously casting steel

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JPH11320045A
JPH11320045A JP10126998A JP12699898A JPH11320045A JP H11320045 A JPH11320045 A JP H11320045A JP 10126998 A JP10126998 A JP 10126998A JP 12699898 A JP12699898 A JP 12699898A JP H11320045 A JPH11320045 A JP H11320045A
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JP
Japan
Prior art keywords
tundish nozzle
molten steel
nozzle
gas suction
tundish
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10126998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Hasegawa
一 長谷川
Katsuhiro Sasai
勝浩 笹井
Kenichi Miyazawa
憲一 宮沢
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH11320045A publication Critical patent/JPH11320045A/en
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  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally control the fluid of molten steel in a mold always by positioning a gas suction hole on a half surface so as to be the reverse side to the opening part of a sliding nozzle and also, at a height satisfying a specific condition, at the time of disposing a discharging hole so as to face to the side of the short side of a mold. SOLUTION: A sliding plate 9 of a sliding nozzle 8 is slidingly moved from the right side to the left side, then, the passing way of molten steel 10 in a tundish nozzle is drawn to execute the adjustment of a flow rate, the molten steel 10 flows through the opening hole part 7 side of the sliding nozzle and a gas storing part 11 is formed on the opposite side. In this way, the sticking of the molten steel to the gas suction hole 2 can be prevented by securing H1 /H2 >=2.0 on the side opposite to the opening hole part 7 of the sliding nozzle in the ordinary operation. Wherein, H1 is the distance (m) from the upper end of the tundish nozzle 1 to the molten steel surface 13 in the mold and H2 is the distance (m) from the gas suction hole 2 at the lowermost part to the molten steel surface 13 in the mold.

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,鋼の連続鋳造用タ
ンディッシュノズルと連続鋳造用タンディッシュノズル
を用いる鋼の連続鋳造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tundish nozzle for continuous casting of steel and a method for continuous casting of steel using the tundish nozzle for continuous casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常,タンディッシュから鋳型内への溶
鋼注入は,タンディッシュに設けられた逆Y 型の吐出孔
を有する耐火物製のタンディッシュノズルを介して行わ
れている。タンディッシュノズルの左右吐出孔から鋳型
内に流出した溶鋼は鋳型短片に衝突した後,上下方向に
分割され,一方は短片に沿って下向きの下降流となり,
他方は上昇して溶鋼表面流となる。この溶鋼表面流が強
すぎる場合には,溶鋼表面でパウダーの巻き込みが生
じ,反対に溶鋼表面流が弱すぎる場合には,溶鋼表面へ
の熱供給が不足し部分的に凝固したディッケルが鋳型内
に持ち込まれる。さらに,短片下降流が強すぎる場合に
は,鋳型内下方に向かう溶鋼の浸入深さが深くなるた
め,溶鋼中の介在物は浮上しきれず鋳片内部に捕捉され
る。このため,タンディッシュノズルには,溶鋼表面に
パウダーの巻き込みとディッケルが生じない範囲の表面
流速を与え,その上で溶鋼の浸入深さをできるだけ浅く
することが望まれており,従来から種々の形状のタンデ
ィッシュノズル,例えば特開昭61-14051号公報に開示さ
れているタンディッシュノズルを用い,平均的な鋳型内
の溶鋼流動はほぼ適正な範囲に制御されている。
2. Description of the Related Art Normally, molten steel is injected from a tundish into a mold through a refractory tundish nozzle having an inverted Y-shaped discharge hole provided in the tundish. Molten steel flowing into the mold from the left and right discharge holes of the tundish nozzle collides with the short piece of the mold, and is then split vertically, one of which flows downward along the short piece,
The other rises and becomes a molten steel surface flow. If the molten steel surface flow is too strong, powder entrainment occurs on the molten steel surface, and if the molten steel surface flow is too weak, heat supply to the molten steel surface is insufficient and the partially solidified deckle is formed in the mold. Be brought to Further, when the short piece descending flow is too strong, the penetration depth of the molten steel toward the lower part in the mold becomes deep, so that the inclusions in the molten steel cannot be completely lifted and are trapped inside the slab. For this reason, it is desired that the tundish nozzle be given a surface flow velocity in a range that does not cause powder entrainment and deckle on the molten steel surface, and furthermore, make the penetration depth of the molten steel as small as possible. Using a tundish nozzle having a shape, for example, a tundish nozzle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-14051, the average flow of molten steel in the mold is controlled to an approximately appropriate range.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,タンデ
ィッシュノズルの左右吐出孔から流出する溶鋼の流速は
必ずしも同一ではなく,タンディッシュノズル内におけ
る溶鋼流の乱れに起因して左右の吐出流に偏りが生じ,
この偏りは時間と共に変化する。このような偏流現象が
発生した場合には,吐出流速の速い側で溶鋼表面流速及
び溶鋼浸入深さが同時に増大するため,パウダー起因の
表面欠陥やアルミナ起因の内部欠陥が多発し,鋳片品質
は著しく低下する。即ち,従来のタンディッシュノズル
形状による鋳型内の平均的な流動制御だけでは,タンデ
ィッシュノズル内における溶鋼流の乱れに起因する偏流
現象を防止し,鋳型内の溶鋼流動を常に適正な範囲に制
御することはできない。
However, the flow rates of the molten steel flowing out of the left and right discharge holes of the tundish nozzle are not always the same, and there is a bias in the left and right discharge flows due to the turbulence of the molten steel flow in the tundish nozzle. Arises
This bias changes over time. When such a drift phenomenon occurs, the surface velocity of the molten steel and the penetration depth of the molten steel simultaneously increase on the side of the higher discharge velocity, so that surface defects due to powder and internal defects due to alumina occur frequently, and the quality of the slab is high. Is significantly reduced. In other words, only the average flow control in the mold by the conventional tundish nozzle shape prevents the drift phenomenon caused by the turbulence of the molten steel flow in the tundish nozzle, and always controls the molten steel flow in the mold to an appropriate range. I can't.

【0004】本発明は,従来のタンディッシュノズルに
おけるこれらの問題点を解決するもので,タンディッシ
ュノズル内の溶鋼流動を整流化することにより,常に鋳
型内の溶鋼流動を最適に制御できる鋼の連続鋳造用タン
ディッシュノズル及びそれを用いた連続鋳造方法の提供
を課題としている。
The present invention solves these problems in the conventional tundish nozzle. By rectifying the flow of molten steel in the tundish nozzle, it is possible to always control the flow of molten steel in the mold optimally. It is an object to provide a tundish nozzle for continuous casting and a continuous casting method using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は, (1) 鋼の連続鋳造用タンディッシュノズルにおいて,該
タンディッシュノズルの内壁面に1 個もしくは複数個の
ガス吸引孔とその背面にガス吸引孔と連通した密閉室を
配置し,該密閉室にガス吸引用配管を接続するための排
気用口金具を配置したガス吸引構造を有し,吐出孔が鋳
型の短辺側に向くようにタンディッシュノズルを設置し
たときに,ガス吸引孔の位置がスライディングノズル開
口部と反対側になるような半面にあり,下記の条件を満
足する高さ位置にあることを特徴とする連続鋳造用タン
ディッシュノズル。 H1/H2 ≧2.0 ここで,H1はタンディッシュノズル上端から鋳型内の溶
鋼表面までの距離(m) ,H2は最も下端にあるガス吸引孔
から鋳型内の溶鋼表面までの距離(m) である。
According to the present invention, there is provided (1) a tundish nozzle for continuous casting of steel, wherein one or a plurality of gas suction holes are provided on an inner wall surface of the tundish nozzle and a gas suction hole is provided on a back surface thereof. And a gas suction structure in which an exhaust fitting for connecting a gas suction pipe is arranged in the closed chamber, and a tundish such that the discharge hole faces the short side of the mold. When the nozzle is installed, the gas suction hole is located on the half surface opposite to the sliding nozzle opening, and is at a height that satisfies the following conditions: A tundish nozzle for continuous casting . H 1 / H 2 ≧ 2.0 where H 1 is the distance (m) from the upper end of the tundish nozzle to the molten steel surface in the mold, and H 2 is the distance from the gas suction hole at the lowest end to the molten steel surface in the mold ( m).

【0006】(2) 前記(1) 記載のタンディッシュノズル
において,ガス吸引孔とは別に,不活性ガス吹き込み孔
を設けたことを特徴とするタンディッシュノズル。 (3) 前記(1) もしくは前記(2) 記載のタンディッシュノ
ズルを,吐出孔が鋳型の短辺側に向くように,かつ,ガ
ス吸引孔の位置がスライディングノズル開口部と反対側
になるように設置し,該タンディッシュノズルに配置し
たガス吸引孔からガス吸引を行い,該タンディッシュノ
ズル内の圧力を減圧しながら鋳造をすることを特徴とす
る鋼の連続鋳造方法。 (4) 前記(1) もしくは前記(2) 記載のタンディッシュノ
ズルを用いて,該タンディッシュノズルに配置したガス
吸引孔からガス吸引を行い,該タンディッシュノズル内
の圧力を下記の条件を満足するように制御しながら鋳造
することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 H3≦H2 かつ H3/D≧2.5 ここで,H3はタンディッシュノズル内の溶鋼表面高さ
(m) ,D はタンディッシュノズルの内径(m) 。 (5) 前記(1) もしくは前記(2) 記載のタンディッシュノ
ズルを用いて,該タンディッシュノズルに配置したガス
吸引孔からガス吸引を行い,該タンディッシュノズル内
の圧力を下記の条件を満足するように制御しながら鋳造
することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 PN≦PA−2.5 ・D・ρ・g かつ PN≧PA−H2・ρ・g ここで,PNはタンディッシュノズル内の圧力(Pa),PA
大気圧(Pa),H2は最も下端にあるガス吸引孔から鋳型内
の溶鋼表面までの距離(m) ,D はタンディッシュノズル
の内径(m) ,ρは溶鋼密度(kg/m3) ,g は重力加速度(m
/s2)。である。
(2) The tundish nozzle according to (1), wherein an inert gas blowing hole is provided separately from the gas suction hole. (3) The tundish nozzle according to (1) or (2) above, so that the discharge hole faces the short side of the mold, and the position of the gas suction hole is on the side opposite to the opening of the sliding nozzle. A continuous casting method of steel, wherein gas is sucked from gas suction holes arranged in the tundish nozzle, and casting is performed while reducing the pressure in the tundish nozzle. (4) Using the tundish nozzle described in (1) or (2) above, gas is sucked from a gas suction hole arranged in the tundish nozzle, and the pressure in the tundish nozzle satisfies the following conditions. A continuous casting method for steel, characterized in that casting is performed while controlling the casting. H 3 ≦ H 2 and H 3 /D≧2.5 where H 3 is the height of molten steel surface in the tundish nozzle
(m), D is the inside diameter (m) of the tundish nozzle. (5) Using the tundish nozzle described in (1) or (2) above, gas is suctioned from the gas suction holes arranged in the tundish nozzle, and the pressure in the tundish nozzle satisfies the following conditions. A continuous casting method for steel, characterized in that casting is performed while controlling the casting. P N ≦ P A -2.5 · D · ρ · g and P N ≧ P A -H 2 · ρ · g where, P N is the pressure in the tundish nozzle (Pa), P A atmospheric pressure (Pa) , H 2 is the distance from the gas suction hole at the bottom end to the surface of molten steel in the mold (m), D is the inside diameter of the tundish nozzle (m), ρ is the density of molten steel (kg / m 3 ), and g is the gravitational acceleration (m
/ s 2 ). It is.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について,図
1,図2とともに説明する。一般に,タンディッシュノ
ズル1 の閉塞の防止を目的として,タンディッシュノズ
ル内には不活性ガスの吹き込みが行われている。この場
合,アルミナグラファイト材質からなるタンディッシュ
ノズル1 は,溶鋼と濡れ難いため,注入流量を制御する
スライディングノズル8 の摺動プレート9 位置より下側
で,タンディッシュノズル内壁と溶鋼10との間にガス溜
まり11が形成され,溶鋼はタンディッシュノズル内を自
由落下する。溶鋼の自由落下流はタンディッシュノズル
内壁で拘束されないため不安定で乱れを生じ易く,その
乱れがタンディッシュノズル内の溶鋼表面12に伝わるこ
とにより偏流現象が発生する。さらに,タンディッシュ
ノズル内に吹き込まれた不活性ガスは,一旦タンディッ
シュノズル内壁と溶鋼10との間に形成されたガス溜まり
11に滞留し,その後鋳型内に断続的に吹き込まれるた
め,タンディッシュノズル内の圧力は周期的に変化す
る。周期的な圧力変化はタンディッシュノズル内の溶鋼
表面12を上下に振動させ,偏流現象をさらに助長する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Generally, an inert gas is blown into the tundish nozzle 1 in order to prevent the tundish nozzle 1 from being blocked. In this case, the tundish nozzle 1 made of an alumina graphite material is hard to wet with molten steel, and is located between the inner wall of the tundish nozzle and the molten steel 10 below the position of the sliding plate 9 of the sliding nozzle 8 for controlling the injection flow rate. A gas reservoir 11 is formed, and the molten steel falls freely in the tundish nozzle. The free falling flow of the molten steel is not restrained by the inner wall of the tundish nozzle, and is unstable and easily disturbed, and the disturbance is transmitted to the molten steel surface 12 in the tundish nozzle, thereby causing a drift phenomenon. In addition, the inert gas blown into the tundish nozzle is a gas reservoir once formed between the inner wall of the tundish nozzle and the molten steel 10.
The pressure in the tundish nozzle changes periodically because it stays at 11 and is then intermittently blown into the mold. The periodic pressure change causes the molten steel surface 12 in the tundish nozzle to vibrate up and down, further promoting the drift phenomenon.

【0008】以上の偏流発生機構については,本発明者
らが水や水銀を用いた連続鋳造機のモデル実験及びその
解析により明らかにしたもので,本知見からタンディッ
シュノズル内における溶鋼流の乱れに起因する偏流現象
を防止し,鋳型内の溶鋼流動を最適に制御するために
は,不活性ガスの吹き込みに伴うタンディッシュノズル
内の自由落下流を安定した充満流に近い状態にすること
が重要であると考えられる。
The above-described drift generation mechanism has been clarified by the present inventors through a model experiment and analysis of a continuous casting machine using water or mercury. Based on this finding, the turbulence of molten steel flow in a tundish nozzle was found. In order to prevent the drift phenomenon caused by turbidity and to optimally control the flow of molten steel in the mold, the free-fall flow in the tundish nozzle caused by the injection of the inert gas should be close to a stable full flow. Deemed important.

【0009】鋳型内の溶鋼表面13を基準にすると,タン
ディッシュノズル内における溶鋼表面12の高さ(図2に
おいてH3(m) で示す)は(1) 式で表される。
With reference to the molten steel surface 13 in the mold, the height of the molten steel surface 12 in the tundish nozzle (indicated by H 3 (m) in FIG. 2) is expressed by the following equation (1).

【0010】 H3 =(PA−PN)/(ρ・g ) (1) ここで,PNはタンディッシュノズル内の圧力(Pa),PA
大気圧(Pa),ρは溶鋼密度(kg/m3) ,g は重力加速度(m
/s2)である。圧力はいずれも絶対圧である。即ち,タン
ディッシュノズル内の圧力を下げることによりタンディ
ッシュノズル内の溶鋼表面高さ12を上昇させることがで
き,理論上,0Pa までタンディッシュノズル内の圧力を
下げるとタンディッシュノズル内の溶鋼表面高さH3は1.
5m上昇する。一般に,タンディッシュノズル上端(タン
ディッシュ底部)から鋳型内の溶鋼表面13までの距離は
1m 程度であるので,不活性ガスの吹き込みにより自由
落下流が生じた場合でも,タンディッシュノズル内の圧
力を下げることによりタンディッシュノズル内の溶鋼表
面高さ12を高く維持し,偏流現象を防止することができ
る。
[0010] H 3 = (P A -P N ) / (ρ · g) (1) where, P N is the pressure in the tundish nozzle (Pa), P A atmospheric pressure (Pa), ρ is the molten steel Density (kg / m 3 ), g is gravitational acceleration (m
/ s 2 ). All pressures are absolute pressures. That is, by lowering the pressure in the tundish nozzle, the molten steel surface height 12 in the tundish nozzle can be increased, and theoretically, when the pressure in the tundish nozzle is reduced to 0 Pa, the molten steel surface height in the tundish nozzle can be increased. the height H 3 1.
5m rise. In general, the distance from the top of the tundish nozzle (bottom of the tundish) to the molten steel surface 13 in the mold is about 1 m. Therefore, even if free fall flow occurs due to the blowing of inert gas, the pressure inside the tundish nozzle is reduced. By lowering it, the molten steel surface height 12 in the tundish nozzle can be maintained high, and the drift phenomenon can be prevented.

【0011】タンディッシュノズル内から不活性ガスを
吸引して,タンディッシュノズル内の圧力を制御する
が,タンディッシュノズル内壁面のガス吸引孔2 に溶鋼
10が接触すると溶鋼まで吸引することになる。また,溶
鋼が浸透しないような耐火物を用いた場合でも,溶鋼が
接触すると,吸引能力が低下する。このため,タンディ
ッシュノズルの内壁の溶鋼10が接触しない部分にガス吸
引孔2 を設け,この孔を通して不活性ガスを吸引する方
法が有効である。本方法でガス吸引を行う場合,ガス吸
引孔2 を溶鋼が接触しない位置に配置することが必須と
なる。
The pressure inside the tundish nozzle is controlled by sucking an inert gas from the inside of the tundish nozzle.
When 10 comes in contact, it will be sucked up to molten steel. In addition, even when a refractory that does not penetrate the molten steel is used, if the molten steel comes into contact, the suction capacity is reduced. For this reason, it is effective to provide a gas suction hole 2 in a portion of the inner wall of the tundish nozzle where the molten steel 10 does not contact, and to suck an inert gas through this hole. When performing gas suction by this method, it is essential to arrange the gas suction holes 2 at positions where molten steel does not come into contact.

【0012】そこで,通常の鋳造に用いられるタンディ
ッシュノズルを鋳造後回収し,溶鋼の接触位置の評価を
行った。そのときのタンディッシュノズル内の位置と溶
鋼の付着厚みの関係を図3に示す。鋳型内溶鋼表面13を
起点に,上方向に高さ位置をとっている。ここで、スラ
イディングノズルを半開としたときに開口する部分をス
ライディングノズル開口部と名づける。その結果,スラ
イディングノズルの開口部側では鋳型内溶鋼表面13から
タンディッシュノズルの上端まで溶鋼の付着が見られた
のに対し,スライディングノズルの開口部側と反対側に
は鋳型内溶鋼表面13よりタンディッシュノズル上端まで
の,上半分には溶鋼の付着は見られなかった。これは,
スライディングノズル8 の摺動プレート9 が図2に示す
ように右側から左側に摺動することにより,溶鋼の通り
道が絞られ,溶鋼流量の調整が行われているため,溶鋼
流10がスライディングノズル開口部7 側を流れ,スライ
ディングノズル開口部側と反対側にはガス溜まり11が形
成されているためであると考えられる。図3の実験結果
から示されるように,通常の操業においてはスライディ
ングノズルの開口部7 側と反対側で,図2で示すH1,H2
について,H1/H2 ≧2.0 を確保すればガス吸引孔への溶
鋼の付着を防止できる。
Therefore, a tundish nozzle used for ordinary casting was recovered after casting, and the contact position of molten steel was evaluated. FIG. 3 shows the relationship between the position in the tundish nozzle and the thickness of the molten steel at that time. The height position is set upward starting from the molten steel surface 13 in the mold. Here, a portion that opens when the sliding nozzle is half-opened is referred to as a sliding nozzle opening. As a result, on the opening side of the sliding nozzle, molten steel was observed to adhere from the molten steel surface 13 in the mold to the upper end of the tundish nozzle, whereas on the opposite side of the opening side of the sliding nozzle, the molten steel surface 13 No molten steel was observed in the upper half up to the top of the tundish nozzle. this is,
As the sliding plate 9 of the sliding nozzle 8 slides from the right side to the left side as shown in FIG. 2, the path of the molten steel is narrowed and the flow rate of the molten steel is adjusted. It is considered that this is because a gas reservoir 11 is formed on the side opposite to the sliding nozzle opening side while flowing on the part 7 side. As shown in the experimental results in FIG. 3, in the normal operation, H 1 and H 2 shown in FIG.
For, it is possible to prevent the molten steel from adhering to the gas suction holes when securing the H 1 / H 2 ≧ 2.0.

【0013】また,図4は鋳型内の溶鋼表面13からタン
ディッシュノズル上端までの中央部における周方向の溶
鋼の付着の様子を示したものである。これによれば,周
方向のうちスライディングノズル開口部7 側の半面には
溶鋼の付着がみられるものの,残りの半面には溶鋼の付
着がみられなかった。したがって,ガス吸引孔2 をスラ
イディングノズル開口部側と反対側のタンディッシュノ
ズル半面に配置すれば,ガス吸引孔2 への溶鋼の付着を
防止できる。
FIG. 4 shows how the molten steel adheres in the circumferential direction at the center from the molten steel surface 13 in the mold to the upper end of the tundish nozzle. According to this, molten steel was found to adhere to one half of the circumferential direction on the sliding nozzle opening 7 side, but no molten steel was found to adhere to the other half. Therefore, if the gas suction hole 2 is arranged on the half surface of the tundish nozzle opposite to the sliding nozzle opening side, the adhesion of molten steel to the gas suction hole 2 can be prevented.

【0014】一方,タンディッシュノズル内の圧力を低
下するとそれに伴ってタンディッシュノズル内の溶鋼表
面高さ12も上昇する。そのような場合においてもガス吸
引孔2 に溶鋼が接触しないようにするためには,図2で
示すH2,H3について,H3≦H2を確保しながら圧力制御を
行う必要がある。
On the other hand, when the pressure in the tundish nozzle is reduced, the molten steel surface height 12 in the tundish nozzle also increases accordingly. Even in such a case, in order to prevent the molten steel from contacting the gas suction holes 2, it is necessary to control the pressure of H 2 and H 3 shown in FIG. 2 while ensuring that H 3 ≦ H 2 .

【0015】タンディッシュノズル内における充満状態
(タンディッシュノズル内の溶鋼表面高さ12)と偏流現
象の関係を定量的に評価するため,連続鋳造機の水銀モ
デル装置を用いて実験を行った。タンディッシュノズル
は透明のアクリル製で,その形状はガス吸引実験で用い
たタンディッシュノズルの1/2.5 サイズを基本とした
が,タンディッシュノズルの内径については種々変更し
た。鋳型サイズは厚み100mm ,幅1000mmである。水銀を
20l/min の流速でタンディッシュノズルを通して鋳型内
に供給しながら,プロペラ流速計でタンディッシュノズ
ルの左右の吐出流速を測定した。同時に,タンディッシ
ュノズル内の水銀表面高さ12を目視観察により評価し
た。なお,タンディッシュノズルに設けたガス吹き込み
用耐火物5 からは,1.2Nl/min の流量でArガス吹き込み
を実施した。偏流現象は,タンディッシュノズルにおけ
る左右吐出流速の差の絶対値を左右吐出流速の平均値で
除した値に100をかけた値(偏流指標)により評価し
た。図5にタンディッシュノズル内の水銀表面高さH3/
タンディッシュノズル内径D と偏流指標の関係を示す。
H3/Dを2.5 以上にすることにより,偏流現象を抑制でき
ることが分かる。これは,H3/Dを2.5 以上確保すること
により充満領域が広がり,自由落下流の乱れがタンディ
ッシュ吐出孔6 までにある程度緩和されるためだと考え
られる。
In order to quantitatively evaluate the relationship between the filling state in the tundish nozzle (the molten steel surface height in the tundish nozzle 12) and the drift phenomenon, an experiment was performed using a mercury model device of a continuous casting machine. The tundish nozzle was made of transparent acrylic and its shape was basically 1 / 2.5 size of the tundish nozzle used in the gas suction experiment, but the inner diameter of the tundish nozzle was changed variously. The mold size is 100mm thick and 1000mm wide. Mercury
While supplying the mold through the tundish nozzle at a flow rate of 20 l / min, the discharge flow rates on the left and right sides of the tundish nozzle were measured with a propeller velocimeter. At the same time, the mercury surface height 12 in the tundish nozzle was evaluated by visual observation. Ar gas was injected at a flow rate of 1.2 Nl / min from the gas injection refractory 5 provided in the tundish nozzle. The drift phenomenon was evaluated by a value obtained by dividing the absolute value of the difference between the left and right discharge flow velocities at the tundish nozzle by the average value of the left and right discharge velocities and multiplying by 100 (a drift index). Figure 5 shows the mercury surface height H 3 / in the tundish nozzle.
The relationship between the inner diameter D of the tundish nozzle and the drift index is shown.
It is understood that the drift phenomenon can be suppressed by setting H 3 / D to 2.5 or more. This is considered to be because the filling area is expanded by securing H 3 / D of 2.5 or more, and the turbulence of the free-fall flow is reduced to some extent by the tundish discharge hole 6.

【0016】実際の溶鋼鋳造では,タンディッシュノズ
ル内の溶鋼表面高さH3を検知できないため,タンディッ
シュノズルと濡れ難い水銀等のモデル実験において実機
と同一の不活性ガス吹き込み条件下で,ガス吸引孔2 の
背面に配置した密閉室3 内の圧力とタンディッシュノズ
ル内の液体表面高さH3の関係を予め定量化し,これを用
いてH3/D≧2.5 ,H3≦H2の条件を満足するように,密閉
室3 内の圧力を制御すれば良い。なお,タンディッシュ
ノズルの密閉室3 における圧力は密閉室に接続された配
管に圧力計を取り付けることにより測定できる。
In the actual casting of molten steel, the surface height H 3 of the molten steel in the tundish nozzle cannot be detected. Therefore, in a model experiment of mercury or the like that is difficult to get wet with the tundish nozzle, gas is injected under the same inert gas blowing conditions as the actual machine. The relationship between the pressure in the closed chamber 3 arranged behind the suction hole 2 and the liquid surface height H 3 in the tundish nozzle is quantified in advance, and the relationship between H 3 /D≧2.5 and H 3 ≦ H 2 is determined. The pressure in the closed chamber 3 may be controlled so as to satisfy the conditions. The pressure in the closed chamber 3 of the tundish nozzle can be measured by attaching a pressure gauge to a pipe connected to the closed chamber.

【0017】また,(1) 式を用いてタンディッシュノズ
ル内の圧力PN(Pa)により偏流抑制条件および溶鋼10がガ
ス吸引孔2 に接触しない条件を表示すると、PN≦ PA
2.5・D・ρ・g,PN≧PA−H2・ ρ・gが得られるため,タンデ
ィッシュノズル内の圧力を直接検知し,上記条件を満足
するようにタンディッシュノズル内の圧力を減圧制御す
ることも可能である。さらに、タンディッシュノズル内
の圧力と密閉室内あるいは排気用口金部の圧力との差
を、ガス吸引量との関係として事前に測定しておけば、
鋳造中にはタンディッシュノズル内の圧力を測定しなく
ても、密閉室内あるいは排気用口金部の圧力を測定し、
その圧力から推定したタンディッシュノズル内の圧力を
用いて制御を行うこともできる。
Further, when the drift suppression condition and the condition in which the molten steel 10 does not contact the gas suction hole 2 are indicated by the pressure P N (Pa) in the tundish nozzle using the equation (1), P N ≦ P A
2.5 · D · ρ · g, since P N ≧ P A -H 2 · ρ · g is obtained, detects the pressure in the tundish nozzle directly, the pressure in the tundish nozzle so as to satisfy the above conditions Pressure reduction control is also possible. Furthermore, if the difference between the pressure in the tundish nozzle and the pressure in the closed chamber or the exhaust mouthpiece is measured in advance as a relationship with the gas suction amount,
During casting, without measuring the pressure in the tundish nozzle, measure the pressure in the closed chamber or the exhaust cap,
Control can also be performed using the pressure in the tundish nozzle estimated from the pressure.

【0018】[0018]

【実施例】以下に,実施例及び比較例を挙げて,本発明
について説明する。本発明者らは,図1に示したような
内径90mm, 長さ1200mm, 吐出孔径90mm, 吐出孔角度35°
のアルミナグラファイト製タンディッシュノズル1 の内
壁に,タンディッシュノズル閉塞防止用の長さ200mm ,
厚み10mmのアルミナグラファイト製不活性ガス吹き込み
用耐火物5 と,タンディッシュノズル上端から200mm ,
300mmの位置で,周方向半面にそれぞれ6 個ずつ,合計1
2個の内径0.5mm のガス吸引孔2 を設けた構造のタンデ
ィッシュノズル1 を用いて,鋳片サイズ250mm (厚み)
×1830mm(幅),炭素濃度30ppm の極低炭素鋼1250t を
鋳造速度1.8m/minで鋳造した。タンディッシュノズル閉
塞を防止するためのArガス吹き込みは,タンディッシュ
ノズル上部のガス吹き込み用耐火物5 から10Nl/minで吹
き込んだ。試験に用いた連続鋳造機は2 ストランドであ
り,一方のストランドではガス吸引孔2 の位置をスライ
ディングノズル開口部7 側となるよう,もう一方のスト
ランドではガス吸引孔2 の位置をスライディングノズル
開口部7 側と反対側となるようにタンディッシュノズル
を設置した。両方のストランドで,タンディッシュノズ
ルの密閉室5 における圧力が100Pa になるように圧力制
御機能を有する真空ポンプを用いてガス吸引を実施し
た。すると,ガス吸引孔2 の位置をスライディングノズ
ル開口部7 側と反対側となるようにタンディッシュノズ
ル1 を設置したストランドでは問題なく完鋳したもの
の,ガス吸引孔2 の位置をスライディングノズル開口部
7 側となるよう設置したストランドでは溶鋼の鋳造が始
まった直後に溶鋼を吸引してしまい,鋳造を中止するに
至った。
The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. The present inventors assumed that the inner diameter was 90 mm, the length was 1200 mm, the discharge hole diameter was 90 mm, and the discharge hole angle was 35 ° as shown in FIG.
The inner wall of the alumina graphite tundish nozzle 1 has a length of 200 mm to prevent the tundish nozzle from clogging.
Inert gas refractory 5 made of alumina graphite with a thickness of 10 mm, 200 mm from the top of the tundish nozzle,
At a position of 300mm, 6 pieces each on the half surface in the circumferential direction, a total of 1
Using a tundish nozzle 1 with two gas suction holes 2 with an inner diameter of 0.5 mm, a slab size of 250 mm (thickness)
1250t of ultra low carbon steel with × 1830mm (width) and carbon concentration of 30ppm was cast at a casting speed of 1.8m / min. Ar gas was injected at 10 Nl / min from the gas injection refractory 5 above the tundish nozzle to prevent blockage of the tundish nozzle. The continuous casting machine used for the test had two strands. One of the strands had the gas suction hole 2 positioned at the sliding nozzle opening 7 side, and the other had the gas suction hole 2 positioned at the sliding nozzle opening. A tundish nozzle was installed on the opposite side to the 7 side. Gas suction was performed on both strands using a vacuum pump having a pressure control function so that the pressure in the closed chamber 5 of the tundish nozzle was 100 Pa. Then, although the strand where the tundish nozzle 1 was installed was completely cast without any problem so that the position of the gas suction hole 2 was on the opposite side to the sliding nozzle opening 7 side, the position of the gas suction hole 2 was changed to the sliding nozzle opening.
In the strand installed on the 7th side, the molten steel was sucked immediately after the casting of the molten steel started, and the casting was stopped.

【0019】続いて,2 ストランド両方について,ガス
吸引孔2 の位置をスライディングノズル開口部7 と反対
側となるようにタンディッシュノズルを設置して,上記
と同様の鋳造を実施した。このとき,一方のストランド
でタンディッシュノズルのガス吸引孔2 と連通した密閉
室3 における圧力が100Pa になるように圧力制御機能を
有する真空ポンプを用いてガス吸引を実施した。鋳造し
た鋳片は8500mm長さに切断して1 コイル単位とした。こ
のスラブを常法により熱間圧延,冷間圧延し,最終的に
0.7mm ×幅1830mmコイルの冷延鋼板とした。鋳片品質に
ついては,冷間圧延後の検査ラインで目視観察を行い,
1 コイル当たりに発生する表面欠陥の発生個数を評価し
た。また,偏流の発生状況は鋳型内に埋め込んだ熱電対
から両短片の溶鋼表面高さの差を検出することにより評
価した。
Subsequently, a tundish nozzle was installed so that the position of the gas suction hole 2 was on the opposite side of the sliding nozzle opening 7 for both of the two strands, and the same casting as described above was performed. At this time, gas suction was performed using a vacuum pump having a pressure control function such that the pressure in the closed chamber 3 communicating with the gas suction hole 2 of the tundish nozzle on one of the strands was 100 Pa. The cast slab was cut into 8500 mm lengths to make one coil unit. This slab is hot-rolled and cold-rolled by a conventional method.
A cold-rolled steel sheet with a coil of 0.7 mm × width of 1830 mm was used. The slab quality was visually observed on the inspection line after cold rolling.
The number of surface defects generated per coil was evaluated. In addition, the occurrence of drift was evaluated by detecting the difference in the molten steel surface height of both short pieces from the thermocouple embedded in the mold.

【0020】タンディッシュノズル内を減圧制御した実
施例では,両短片の溶鋼表面高さの差は5mm 以下で,偏
流は発生しなかったため,鋳片欠陥は全く発生しなかっ
た。また,ガス吸引孔2 付近にも溶鋼の付着は見られな
かった。これに対し,タンディッシュノズル内を減圧制
御しなかった比較例では,両短片の溶鋼表面高さの差は
最大で40mmにも達し,偏流が激しかったため,パウダー
の巻き込みとアルミナ介在物の捕捉により表面欠陥及び
内部欠陥が発生した。
In the embodiment in which the pressure inside the tundish nozzle was controlled to be reduced, the difference between the surface heights of the molten steel of the two short pieces was 5 mm or less, and no drift occurred, so no slab defects were generated. No molten steel was found near the gas suction hole 2. In contrast, in the comparative example in which the pressure inside the tundish nozzle was not controlled, the difference in the molten steel surface height of both short pieces reached a maximum of 40 mm, and the drift was severe, so that the powder was caught and the alumina inclusions were caught. Surface defects and internal defects occurred.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に説明したように,本発明により偏
流現象を防止できるため,鋳型内の溶鋼流動は最適に制
御され,鋳片の品質は格段に向上する。また,圧力を制
御するガス吸引孔に溶鋼が付着することもなく,安定し
た制御をすることが可能である。
As described above, since the drift phenomenon can be prevented by the present invention, the flow of molten steel in the mold is optimally controlled, and the quality of the slab is remarkably improved. In addition, stable control is possible without molten steel adhering to the gas suction holes for controlling the pressure.

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

【図1】鋳造に使用したタンディッシュノズルを示した
図。
FIG. 1 is a view showing a tundish nozzle used for casting.

【図2】タンディッシュノズル内の流れの様子を示した
図。
FIG. 2 is a diagram showing a state of a flow in a tundish nozzle.

【図3】タンディッシュノズル内の高さ方向位置と溶鋼
の付着厚みの関係を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a position in a height direction in a tundish nozzle and an adhesion thickness of molten steel.

【図4】タンディッシュノズル内の周方向位置と溶鋼の
付着厚みの関係を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a circumferential position in a tundish nozzle and an adhesion thickness of molten steel.

【図5】タンディッシュノズル内の溶鋼表面高さ/タン
ディッシュノズル内径と偏流指標の関係を示した図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the molten steel surface height in the tundish nozzle / the tundish nozzle inner diameter and the drift index.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:タンディッシュノズル 2:ガス吸引孔 3:タンディッシュノズル密閉室 4:排気用金具 5:不活性ガス吹き込み用耐火物 6:吐出孔 7:スライディングノズル開口部 8:スライディングノズル 9:摺動プレート 10: タンディッシュノズル内溶鋼 11: ガス溜まり 12: タンディッシュノズル内の溶鋼表面 13: 鋳型内溶鋼表面 14: 鋳型(短辺部) 15: タンディッシュノズルに付着した溶鋼 1: Tundish nozzle 2: Gas suction hole 3: Tundish nozzle closed chamber 4: Exhaust fitting 5: Refractory for blowing inert gas 6: Discharge hole 7: Sliding nozzle opening 8: Sliding nozzle 9: Sliding plate 10: molten steel in the tundish nozzle 11: gas reservoir 12: molten steel surface in the tundish nozzle 13: molten steel surface in the mold 14: mold (short side) 15: molten steel attached to the tundish nozzle

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼の連続鋳造用タンディッシュノズルに
おいて,該タンディッシュノズルの内壁面に1 個もしく
は複数個のガス吸引孔とその背面にガス吸引孔と連通し
た密閉室を配置し,該密閉室にガス吸引用配管を接続す
るための排気用口金具を配置したガス吸引構造を有し,
吐出孔が鋳型の短辺側に向くようにタンディッシュノズ
ルを設置したときに,ガス吸引孔の位置がスライディン
グノズル開口部と反対側になるような半面にあり,下記
の条件を満足する高さ位置にあることを特徴とする連続
鋳造用タンディッシュノズル。 H1/H2 ≧2.0 ここで,H1はタンディッシュノズル上端から鋳型内の溶
鋼表面までの距離(m) ,H2は最も下端にあるガス吸引孔
から鋳型内の溶鋼表面までの距離(m) である。
1. A tundish nozzle for continuous casting of steel, wherein one or more gas suction holes are provided on the inner wall surface of the tundish nozzle, and a closed chamber communicating with the gas suction holes is provided on the back surface thereof. It has a gas suction structure with an exhaust fitting for connecting a gas suction pipe to the chamber.
When the tundish nozzle is installed so that the discharge hole faces the short side of the mold, the gas suction hole is located on the half surface opposite to the sliding nozzle opening, and has a height that satisfies the following conditions. A tundish nozzle for continuous casting, which is located at a position. H 1 / H 2 ≧ 2.0 where H 1 is the distance (m) from the upper end of the tundish nozzle to the molten steel surface in the mold, and H 2 is the distance from the gas suction hole at the lowest end to the molten steel surface in the mold ( m).
【請求項2】 請求項1 記載のタンディッシュノズルに
おいて,ガス吸引孔とは別に,不活性ガス吹き込み孔を
設けたことを特徴とするタンディッシュノズル。
2. The tundish nozzle according to claim 1, wherein an inert gas blowing hole is provided separately from the gas suction hole.
【請求項3】 請求項1 もしくは請求項2 記載のタンデ
ィッシュノズルを,吐出孔が鋳型の短辺側に向くよう
に,かつ,ガス吸引孔の位置がスライディングノズル開
口部と反対側になるように設置し,該タンディッシュノ
ズルに配置したガス吸引孔からガス吸引を行い,該タン
ディッシュノズル内の圧力を減圧しながら鋳造をするこ
とを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
3. The tundish nozzle according to claim 1 or 2, wherein the discharge hole faces the short side of the mold, and the position of the gas suction hole is on the side opposite to the sliding nozzle opening. A continuous casting method of steel, wherein gas is sucked from gas suction holes arranged in the tundish nozzle, and casting is performed while reducing the pressure in the tundish nozzle.
【請求項4】 請求項1 もしくは請求項2 記載のタンデ
ィッシュノズルを用いて,該タンディッシュノズルに配
置したガス吸引孔からガス吸引を行い,該タンディッシ
ュノズル内の圧力を下記の条件を満足するように制御し
ながら鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 H3≦H2 かつ H3/D≧2.5 ここで,H3はタンディッシュノズル内の溶鋼表面高さ
(m) ,D はタンディッシュノズルの内径(m) である。
4. Using the tundish nozzle according to claim 1 or 2, gas is suctioned from gas suction holes arranged in the tundish nozzle, and the pressure in the tundish nozzle satisfies the following conditions. A continuous casting method for steel, characterized in that casting is performed while controlling the casting. H 3 ≦ H 2 and H 3 /D≧2.5 where H 3 is the height of molten steel surface in the tundish nozzle
(m) and D are the inner diameter (m) of the tundish nozzle.
【請求項5】 請求項1 もしくは請求項2 記載のタンデ
ィッシュノズルを用いて,該タンディッシュノズルに配
置したガス吸引孔からガス吸引を行い,該タンディッシ
ュノズル内の圧力を下記の条件を満足するように制御し
ながら鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 PN≦PA−2.5 ・D・ρ・g かつ PN≧PA−H2・ρ・g ここで,PNはタンディッシュノズル内の圧力(Pa),PA
大気圧(Pa),H2は最も下端にあるガス吸引孔から鋳型内
の溶鋼表面までの距離(m) ,D はタンディッシュノズル
の内径(m) ,ρは溶鋼密度(kg/m3) ,g は重力加速度(m
/s2)である。
5. Using the tundish nozzle according to claim 1 or 2, gas is suctioned from a gas suction hole arranged in the tundish nozzle, and the pressure in the tundish nozzle satisfies the following conditions. A continuous casting method for steel, characterized in that casting is performed while controlling the casting. P N ≦ P A -2.5 · D · ρ · g and P N ≧ P A -H 2 · ρ · g where, P N is the pressure in the tundish nozzle (Pa), P A atmospheric pressure (Pa) , H 2 is the distance (m) from the gas suction hole at the bottom end to the surface of molten steel in the mold, D is the inside diameter of the tundish nozzle (m), ρ is the density of molten steel (kg / m 3 ), and g is the gravitational acceleration (m
/ s 2 ).
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