JPH11320051A - 連続鋳造装置及び連続鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造装置及び連続鋳造方法Info
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- JPH11320051A JPH11320051A JP13808098A JP13808098A JPH11320051A JP H11320051 A JPH11320051 A JP H11320051A JP 13808098 A JP13808098 A JP 13808098A JP 13808098 A JP13808098 A JP 13808098A JP H11320051 A JPH11320051 A JP H11320051A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】等軸晶化が進んだ鋳片、中心偏析が軽減された
鋳片、表面性状が良好で清浄度が優れた鋳片が得られる
連続鋳造装置と連続鋳造方法。 【解決手段】（１）電磁誘導撹拌装置が鋳型内に配さ
れ、かつ鋳片を取り巻く交流ソレノイドコイルが鋳型の
下方に配されたブルーム連続鋳造装置。（２）鋳片を取
り巻く交流ソレノイドコイルが鋳型の下方に１または２
以上配されている連続鋳造装置。（３）前記（１）の連
続鋳造装置を用いて、鋳片内に水平な旋回流と縦向きの
流れを溶鋼に形成しながら鋳造する連続鋳造方法。
鋳片、表面性状が良好で清浄度が優れた鋳片が得られる
連続鋳造装置と連続鋳造方法。 【解決手段】（１）電磁誘導撹拌装置が鋳型内に配さ
れ、かつ鋳片を取り巻く交流ソレノイドコイルが鋳型の
下方に配されたブルーム連続鋳造装置。（２）鋳片を取
り巻く交流ソレノイドコイルが鋳型の下方に１または２
以上配されている連続鋳造装置。（３）前記（１）の連
続鋳造装置を用いて、鋳片内に水平な旋回流と縦向きの
流れを溶鋼に形成しながら鋳造する連続鋳造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は長辺が２５０ｍｍ以
下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下の丸鋳片の連
続鋳造装置及び連続鋳造方法に関する。
下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下の丸鋳片の連
続鋳造装置及び連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】角鋳片、丸鋳片は機械構造用部材の製造
に供せられる事が多い。この際には中心偏析の軽減が強
く求められる。本発明者等の知見によると、柱状晶組織
が主な角鋳片、丸鋳片は、鋳片の中心偏析が大きいが、
等軸晶組織が主な角鋳片、丸鋳片は中心偏析が少ない移
動磁場を形成する電磁誘導撹拌装置を用いて、凝固シェ
ル内の未凝固溶鋼に一方向に流れる水平な旋回流を形成
すると、この旋回流が柱状晶の原因となるデンドライト
を分断し、このため鋳片の柱状晶化が妨げられて等軸晶
化が進むといわれている。しかし本発明者等の知見によ
ると、一方向に流れる旋回流の流速を速くすることによ
り、等軸晶率を一般的に高くすることができるが、流速
を速くするとパウダー巻き込みや鋳片表面のへこみ、割
れといった表面欠陥を誘発するため、水平な旋回流のみ
では限界がある。また特開平３−４４８５８号には、円
柱または角柱ビレットの製造に際して周期的に向きが反
転する水平な旋回流を溶鋼に形成する事が記載されてい
る。
に供せられる事が多い。この際には中心偏析の軽減が強
く求められる。本発明者等の知見によると、柱状晶組織
が主な角鋳片、丸鋳片は、鋳片の中心偏析が大きいが、
等軸晶組織が主な角鋳片、丸鋳片は中心偏析が少ない移
動磁場を形成する電磁誘導撹拌装置を用いて、凝固シェ
ル内の未凝固溶鋼に一方向に流れる水平な旋回流を形成
すると、この旋回流が柱状晶の原因となるデンドライト
を分断し、このため鋳片の柱状晶化が妨げられて等軸晶
化が進むといわれている。しかし本発明者等の知見によ
ると、一方向に流れる旋回流の流速を速くすることによ
り、等軸晶率を一般的に高くすることができるが、流速
を速くするとパウダー巻き込みや鋳片表面のへこみ、割
れといった表面欠陥を誘発するため、水平な旋回流のみ
では限界がある。また特開平３−４４８５８号には、円
柱または角柱ビレットの製造に際して周期的に向きが反
転する水平な旋回流を溶鋼に形成する事が記載されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】水平な旋回流を形成す
ると共に、未凝固溶鋼に上昇流や下降流を形成すると、
デンドライトの分断は一層進行するものと思われる。本
発明は水平な旋回流を形成すると共に、溶鋼に上昇流や
下降流を形成する事ができる連続鋳造装置と連続鋳造方
法を提供する事を課題としている。
ると共に、未凝固溶鋼に上昇流や下降流を形成すると、
デンドライトの分断は一層進行するものと思われる。本
発明は水平な旋回流を形成すると共に、溶鋼に上昇流や
下降流を形成する事ができる連続鋳造装置と連続鋳造方
法を提供する事を課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の連続鋳造
装置の説明図で、（Ａ）は全体の説明図、（Ｂ）は矢視
イ−イ横断面の説明図、（Ｃ）は矢視ロ−ロ横断面の説
明図である。図中１は鋳型、２は溶鋼（未凝固溶鋼）、
３は凝固シェル、４は注入流、５（５−１，５−２）は
電磁誘導撹拌装置、６は交流ソレノイドコイルの例であ
る。
装置の説明図で、（Ａ）は全体の説明図、（Ｂ）は矢視
イ−イ横断面の説明図、（Ｃ）は矢視ロ−ロ横断面の説
明図である。図中１は鋳型、２は溶鋼（未凝固溶鋼）、
３は凝固シェル、４は注入流、５（５−１，５−２）は
電磁誘導撹拌装置、６は交流ソレノイドコイルの例であ
る。
【０００５】本発明は水平な旋回流７−１，７−２を溶
鋼２に形成する電磁誘導撹拌装置５−１，５−２が鋳型
１内に配設され、かつ後で詳述するが縦向きの流れを溶
鋼２に形成するための交流ソレノイドコイル６が鋳片を
とり巻いて鋳型１の下方に配されている事を特徴とす
る、長辺が２５０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５
０ｍｍ以下の丸鋳片を製造する連続鋳造装置である。
鋼２に形成する電磁誘導撹拌装置５−１，５−２が鋳型
１内に配設され、かつ後で詳述するが縦向きの流れを溶
鋼２に形成するための交流ソレノイドコイル６が鋳片を
とり巻いて鋳型１の下方に配されている事を特徴とす
る、長辺が２５０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５
０ｍｍ以下の丸鋳片を製造する連続鋳造装置である。
【０００６】また前記の連続鋳造装置を用いて、電磁誘
導撹拌装置５−１，５−２により鋳型１内の溶鋼２に旋
回流７−１，７−２を形成すると共に、交流ソレノイド
コイル６を用いて鋳型下の溶鋼２に後で詳述する縦向き
の流れを形成して鋳造することを特徴とする長辺が２５
０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下の丸
鋳片の製造方法である。
導撹拌装置５−１，５−２により鋳型１内の溶鋼２に旋
回流７−１，７−２を形成すると共に、交流ソレノイド
コイル６を用いて鋳型下の溶鋼２に後で詳述する縦向き
の流れを形成して鋳造することを特徴とする長辺が２５
０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下の丸
鋳片の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１（Ｂ）で電磁誘導撹拌装置５
−１は移動磁場を形成する事により、５−１側の溶鋼を
矢印７−１方向に移動させる。また電磁誘導撹拌装置５
−２，５−１と逆向きの移動磁場を形成することにより
５−２側の溶鋼を矢印７−２方向に移動させる。矢印７
−１方向の溶鋼流と矢印７−２方向の溶鋼流は、鋳型１
内の溶鋼２に例えば水平に右回りに旋回する旋回流を形
成する。図１（Ｂ）には移動磁場を用いて水平方向の旋
回流を形成する方法を示したが、回転磁場を用いて同様
な旋回流を形成することもできる。
−１は移動磁場を形成する事により、５−１側の溶鋼を
矢印７−１方向に移動させる。また電磁誘導撹拌装置５
−２，５−１と逆向きの移動磁場を形成することにより
５−２側の溶鋼を矢印７−２方向に移動させる。矢印７
−１方向の溶鋼流と矢印７−２方向の溶鋼流は、鋳型１
内の溶鋼２に例えば水平に右回りに旋回する旋回流を形
成する。図１（Ｂ）には移動磁場を用いて水平方向の旋
回流を形成する方法を示したが、回転磁場を用いて同様
な旋回流を形成することもできる。
【０００８】この旋回流は、柱状晶の原因となるデンド
ライトを分断する作用効果を有するが、強さが過大の旋
回流を形成すると溶鋼のメニスカス１５が大きく波打
ち、鋳片の表面にへこみ、割れ、二重肌欠陥が発生する
という問題点がある。この問題点を防止するために、緩
やかな旋回流を形成する事となるが、緩やかな旋回流で
はデンドライトを分断する作用効果は小さく、従って十
分に等軸晶化した鋳片を得る事は難しい。
ライトを分断する作用効果を有するが、強さが過大の旋
回流を形成すると溶鋼のメニスカス１５が大きく波打
ち、鋳片の表面にへこみ、割れ、二重肌欠陥が発生する
という問題点がある。この問題点を防止するために、緩
やかな旋回流を形成する事となるが、緩やかな旋回流で
はデンドライトを分断する作用効果は小さく、従って十
分に等軸晶化した鋳片を得る事は難しい。
【０００９】図２は本発明で用いる交流ソレノイドコイ
ルの作用の説明図で、（Ａ）は横断面の説明図、（Ｂ）
は縦断面の説明図である。図２（Ａ）で交流ソレノイド
コイル６に矢印８方向の電流を流すと、溶鋼２中に誘導
起電力が発生し、矢印８とは逆向きの矢印９方向に流れ
る。矢印８方向の電流と矢印９方向の誘導電流は磁気的
に反発して、溶鋼２には矢印１０方向の斥力が発生す
る。
ルの作用の説明図で、（Ａ）は横断面の説明図、（Ｂ）
は縦断面の説明図である。図２（Ａ）で交流ソレノイド
コイル６に矢印８方向の電流を流すと、溶鋼２中に誘導
起電力が発生し、矢印８とは逆向きの矢印９方向に流れ
る。矢印８方向の電流と矢印９方向の誘導電流は磁気的
に反発して、溶鋼２には矢印１０方向の斥力が発生す
る。
【００１０】この斥力は、図２（Ｂ）で、交流ソレノイ
ドコイルの中央部分の斥力１０−１が最も大きく、交流
ソレノイドコイルの両端に近づくに従い、１０−２，１
０−２’および１０−３，１０−３’の如くに弱い斥力
となる。中央部分の斥力１０−１が最も大きいために、
交流ソレノイドコイルの中央よりも上方の溶鋼の中心近
傍には、強い溶鋼の上昇流１１が発生する。溶鋼の中心
近傍のこの上昇流１１は凝固シェルの近傍には強い下降
流１２を呼び込み、上昇流１１と下降流１２により縦方
向の撹拌流が形成される。同様に中央部分の斥力１０−
１が最も大きいために交流ソレノイドコイルの中央より
も下方の溶鋼の中心近傍には溶鋼の強い下降流１３が発
生し、溶鋼の中心近傍のこの下降流１３は凝固シェル近
傍に強い上昇流１４を呼び込み、下降流１３と上昇流１
４により、強い縦向きの撹拌流が形成される。
ドコイルの中央部分の斥力１０−１が最も大きく、交流
ソレノイドコイルの両端に近づくに従い、１０−２，１
０−２’および１０−３，１０−３’の如くに弱い斥力
となる。中央部分の斥力１０−１が最も大きいために、
交流ソレノイドコイルの中央よりも上方の溶鋼の中心近
傍には、強い溶鋼の上昇流１１が発生する。溶鋼の中心
近傍のこの上昇流１１は凝固シェルの近傍には強い下降
流１２を呼び込み、上昇流１１と下降流１２により縦方
向の撹拌流が形成される。同様に中央部分の斥力１０−
１が最も大きいために交流ソレノイドコイルの中央より
も下方の溶鋼の中心近傍には溶鋼の強い下降流１３が発
生し、溶鋼の中心近傍のこの下降流１３は凝固シェル近
傍に強い上昇流１４を呼び込み、下降流１３と上昇流１
４により、強い縦向きの撹拌流が形成される。
【００１１】尚図１は浸漬ノズルを用いた例で図２は浸
漬ノズルを用いない例であるが、何れの場合も可能であ
り、本発明は鋳型内への溶鋼の注入形態によらず適用す
ることができる。
漬ノズルを用いない例であるが、何れの場合も可能であ
り、本発明は鋳型内への溶鋼の注入形態によらず適用す
ることができる。
【００１２】本発明者等は、直径が２００ｍｍで高さが
１５０ｍｍの円筒透明容器の上部に、内部の水銀に水平
な旋回流を形成する電磁誘導撹拌装置を配し、下方に交
流ソレノイドコイルを配し、円筒透明容器内に水銀を装
入し、電磁誘導撹拌装置と交流ソレノイドコイルにより
内部の水銀を撹拌する予備実験を行った。この結果、電
磁誘導撹拌装置と交流ソレノイドコイルの両方を用いる
と、電磁誘導撹拌装置の上端から交流ソレノイドコイル
の下部に至る水銀には、円筒透明容器の内壁面に沿っ
て、電磁誘導撹拌装置のみの場合よりも顕著に強い撹拌
流が形成される事を知得した。またこの際には円筒透明
容器内の水銀のメニスカスは波打つ事がない事を知得し
た。
１５０ｍｍの円筒透明容器の上部に、内部の水銀に水平
な旋回流を形成する電磁誘導撹拌装置を配し、下方に交
流ソレノイドコイルを配し、円筒透明容器内に水銀を装
入し、電磁誘導撹拌装置と交流ソレノイドコイルにより
内部の水銀を撹拌する予備実験を行った。この結果、電
磁誘導撹拌装置と交流ソレノイドコイルの両方を用いる
と、電磁誘導撹拌装置の上端から交流ソレノイドコイル
の下部に至る水銀には、円筒透明容器の内壁面に沿っ
て、電磁誘導撹拌装置のみの場合よりも顕著に強い撹拌
流が形成される事を知得した。またこの際には円筒透明
容器内の水銀のメニスカスは波打つ事がない事を知得し
た。
【００１３】
【実施例】本発明者等は図１で述べた本発明の連続鋳造
装置を用いて、断面が１２０ｍｍ×１２０ｍｍの中炭素
鋼の角ビレットを、３ｍ／分の鋳造速度で鋳造した。尚
電磁誘導撹拌装置５−１，５−２には溶鋼に４０ｃｍ／
秒の流速の水平旋回流を形成するもので、交流ソレノイ
ドコイルは全長が１０ｃｍで、周波数６０Ｈｚの交流を
用いた。
装置を用いて、断面が１２０ｍｍ×１２０ｍｍの中炭素
鋼の角ビレットを、３ｍ／分の鋳造速度で鋳造した。尚
電磁誘導撹拌装置５−１，５−２には溶鋼に４０ｃｍ／
秒の流速の水平旋回流を形成するもので、交流ソレノイ
ドコイルは全長が１０ｃｍで、周波数６０Ｈｚの交流を
用いた。
【００１４】得られた鋳片から試料を採取し観察した
が、鋳片組織の等軸晶化は十分に進行しており、中心部
の偏析も極めて軽微であった。本発明者等は更に本発明
による鋳片は、通常の連続鋳造法による鋳片に比べて、
非金属介在物も少なくなる事を知得した。
が、鋳片組織の等軸晶化は十分に進行しており、中心部
の偏析も極めて軽微であった。本発明者等は更に本発明
による鋳片は、通常の連続鋳造法による鋳片に比べて、
非金属介在物も少なくなる事を知得した。
【００１５】本発明で、鋳片の非金属介在物が少ない理
由も詳かではないが、下記の如くに想考される。即ち図
１（Ａ）の注入流４には前工程の例えばタンディッシュ
耐火物等に起因する非金属介在物が含まれている。従来
の連続鋳造においては溶鋼流４−１は溶鋼中に深く潜入
するため、タンディッシュ耐火物等に起因する非金属介
在物も溶鋼中に深く潜入し凝固シェル３に把えられて鋳
片の非金属介在物となる。一方本発明では図２（Ｂ）の
上昇流１１が発生しているために溶鋼流４−１は深く潜
入する事がない。更にタンディッシュ耐火物等に起因す
る非金属介在物は電磁誘導撹拌装置による旋回流と交流
ソレノイドコイルによる縦向きの流れとによって強く撹
拌され凝集し浮上が促進されたことによるものと想考さ
れる。
由も詳かではないが、下記の如くに想考される。即ち図
１（Ａ）の注入流４には前工程の例えばタンディッシュ
耐火物等に起因する非金属介在物が含まれている。従来
の連続鋳造においては溶鋼流４−１は溶鋼中に深く潜入
するため、タンディッシュ耐火物等に起因する非金属介
在物も溶鋼中に深く潜入し凝固シェル３に把えられて鋳
片の非金属介在物となる。一方本発明では図２（Ｂ）の
上昇流１１が発生しているために溶鋼流４−１は深く潜
入する事がない。更にタンディッシュ耐火物等に起因す
る非金属介在物は電磁誘導撹拌装置による旋回流と交流
ソレノイドコイルによる縦向きの流れとによって強く撹
拌され凝集し浮上が促進されたことによるものと想考さ
れる。
【００１６】横断面が１２０ｍｍ×１２０ｍｍのビレッ
トの連続鋳造の例を述べたが、本発明者等は更に、長辺
が２５０ｍｍ以下の各サイズの異なる角鋳片あるいは直
径が２５０ｍｍ以下の直径が異なる丸鋳片の連続鋳造に
際して、本発明の連続鋳造装置を用いて鋳造を行った
が、上記の断面が１２０ｍｍ×１２０ｍｍの角ビレット
の場合と同様の結果が得られた。
トの連続鋳造の例を述べたが、本発明者等は更に、長辺
が２５０ｍｍ以下の各サイズの異なる角鋳片あるいは直
径が２５０ｍｍ以下の直径が異なる丸鋳片の連続鋳造に
際して、本発明の連続鋳造装置を用いて鋳造を行った
が、上記の断面が１２０ｍｍ×１２０ｍｍの角ビレット
の場合と同様の結果が得られた。
【００１７】
【発明の効果】本発明を実施する事により、等軸晶化が
進み中心偏析が軽減された鋳片が得られる。また清浄度
の優れた鋳片が得られる。更に凝固組織の等軸晶化能力
が高くなるため、電磁撹拌によって過大な撹拌流を形成
する必要がなくなり、鋳片の表面性状が良好な鋳片を製
造することができる。
進み中心偏析が軽減された鋳片が得られる。また清浄度
の優れた鋳片が得られる。更に凝固組織の等軸晶化能力
が高くなるため、電磁撹拌によって過大な撹拌流を形成
する必要がなくなり、鋳片の表面性状が良好な鋳片を製
造することができる。
【図１】は本発明の連続鋳造の説明図。
【図２】は本発明で用いる交流ソレノイドコイルの作用
の説明図。
の説明図。
１：鋳型、 ２：溶鋼、 ３（３−１，３−２）：凝固
シェル、 ４：注入流、 ４−１，４−２：溶鋼流、
５（５−１，５−２）：電磁誘導撹拌装置、６（６−
１，６−２）：交流ソレノイドコイル、 ７−１，７−
２：水平な旋回流、 ８：交流ソレノイドコイルに流れ
る電流、 ９：溶鋼に流れる誘導電流、１０（１０−
１，１０−２，１０−３，１０−１’，１０−２’，１
０−３’）：斥力、 １１：上昇流、 １２：上昇流１
１が呼び込んだ下降流、 １３：下降流、 １４：下降
流１３が呼び込んだ上昇流、 １５（１５’）：非金属
介在物、 １６：ノズル。
シェル、 ４：注入流、 ４−１，４−２：溶鋼流、
５（５−１，５−２）：電磁誘導撹拌装置、６（６−
１，６−２）：交流ソレノイドコイル、 ７−１，７−
２：水平な旋回流、 ８：交流ソレノイドコイルに流れ
る電流、 ９：溶鋼に流れる誘導電流、１０（１０−
１，１０−２，１０−３，１０−１’，１０−２’，１
０−３’）：斥力、 １１：上昇流、 １２：上昇流１
１が呼び込んだ下降流、 １３：下降流、 １４：下降
流１３が呼び込んだ上昇流、 １５（１５’）：非金属
介在物、 １６：ノズル。
Claims (2)
- 【請求項１】水平な旋回流を溶鋼に形成する電磁誘導撹
拌装置が鋳型内に配され、かつ、縦向きの流れを溶鋼に
形成するための交流ソレノイドコイルが鋳片を取り巻い
て鋳型の下方に配されている事を特徴とする長辺が２５
０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下の丸
鋳片を製造する連続鋳造装置。 - 【請求項２】請求項１の連続鋳造装置を用いて、電磁誘
導撹拌装置により鋳型内の溶鋼に水平な旋回流を形成す
ると共に交流ソレノイドコイルを用いて鋳型下の溶鋼に
縦向きの流れを形成して鋳造する事を特徴とする長辺が
２５０ｍｍ以下の角鋳片あるいは直径が２５０ｍｍ以下
の丸鋳片の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13808098A JPH11320051A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 連続鋳造装置及び連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13808098A JPH11320051A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 連続鋳造装置及び連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320051A true JPH11320051A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15213500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13808098A Withdrawn JPH11320051A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 連続鋳造装置及び連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11320051A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100423427B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2004-03-19 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트계 스테인레스강의 중심편석저감을 위한연속주조공정에서의 전자교반방법 |
| JP2007509752A (ja) * | 2003-10-27 | 2007-04-19 | ロテレツク | 細長い断面を有する金属製品を連続鋳造するための電磁攪拌方法 |
| JP2008161884A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電磁撹拌装置 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP13808098A patent/JPH11320051A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100423427B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2004-03-19 | 주식회사 포스코 | 마르텐사이트계 스테인레스강의 중심편석저감을 위한연속주조공정에서의 전자교반방법 |
| JP2007509752A (ja) * | 2003-10-27 | 2007-04-19 | ロテレツク | 細長い断面を有する金属製品を連続鋳造するための電磁攪拌方法 |
| JP4758903B2 (ja) * | 2003-10-27 | 2011-08-31 | ロテレツク | 細長い断面を有する金属製品を連続鋳造するための電磁攪拌方法 |
| JP2008161884A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電磁撹拌装置 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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