JPS5925582Y2 - 連続鋳造中溶鋼酸素レベルの連続測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、連続鋳造装置における溶鋼中の酸素濃度を測
定する装置に関する。

比較的酸素含有量の高い溶鋼を連続鋳造する場合に、鋳
片表面にピンホールと称する気泡欠陥が生じることは良
く知られている。

現状の連続鋳造はこの欠点が生じないように全ての鋼種
につき鋳造前に過剰の脱酸剤で脱酸（ギルド化）して、
上記ピンホールに伴なう歩留低下が生じないようにして
いる。

この方法であれば、ピンホール欠陥は生じないが、脱酸
剤の原単位が向上し、製造コストを上昇させている。

近年、製造コスト低減の観点からこの脱酸剤の使用量の
低下が指向され、ピンホール発生限界酸素域での操業が
検討され始めている。

ところが溶鋼中の酸素濃度は同一チャージ（鍋）であれ
ば全く同じといったものではなく同一鍋内でも可成り変
動する。

従って、ピンホール発生限界酸素濃度は代表値管理でき
るものではなく、連続測定による管理が必要となるもの
で、この連続測定した値をもとに、オンラインで適正な
アクション、すなわち、ピンホール発生限界を越えるも
のについては、ダンテ゛イツシュ内へ脱酸剤を必要量添
加するといった厳密な管理が要求される。

一方、溶鋼中の酸素レベルを測定する方法としては、高
温における酸素イオン伝導体である安定化ジルコニア等
の電解を使用し、一定の酸素分圧に保持された一方の極
（標準極）と他方の極（補検極）である溶鋼中の酸素分
圧との差により濃淡電池を形成し、その起電力により予
め定めた検量線により溶鋼中の酸素濃度を測定する。

いわゆる酸素濃淡電池法が実用化されている。

しかしながらこの酸素濃淡電池による測定方法を採用し
て連続鋳造される溶鋼中６酸素濃度を連続的に測定する
に当っては、次記する欠点がある。

すなわち、上記の方法であると、被検極である他方の極
を溶鋼中に直接浸漬するものであり、酸素濃度測定中に
この他方の極が浸食あるいは溶解されて消耗することか
ら測定中にその測定値に変化が生じ正確な測定が行なえ
ない。

この欠点は連続測定において特に露見する欠点であり、
サンプリング測定等のバッチ測定では、その測定時間が
瞬間であることから特に大きな問題点とはなっていなか
った。

本考案の一つの特徴は連続鋳造における溶鋼中の酸素濃
度を連続的に測定するものであるが、溶鋼が鋳型に鋳込
まれた段階ではすでに凝固が始まっており、鋳片表面の
ピンホールも発生し始めることから鋳型へ注入する前、
すなわち、タンディツシュ内の溶鋼中の酸素レベルを連
続的に測定する装置を提供することである。

本考案の他の一つの特徴は、上記のタンディツシュから
鋳型へ溶鋼を注入するためのノズルに設けた不活性ガス
の吹込み管あるいは、タンディツシュ内溶鋼への不活性
ガスの吹込み管が溶鋼と電気的に接続されていることか
ら、これら管を上記被検極の接続点として使用する、溶
鋼中の酸素レベルを連続的に測定する装置を提供するこ
とである。

以上の装置であれば、鋳型注入前の溶鋼中酸素レベルを
誤差なく連続的に測定できるので、この測定値をもとに
して適正なアクションが行なえ、従ってピンホール発生
限界の酸素濃度の溶鋼をピンホールの発生を皆無にして
鋳造することが可能となるものである。

以下本考案を図面に示した例をもとに詳しく説明する。

第１図は本考案の一実施例を説明する図であって、タン
ディツシュ１がら鋳型２内へ注入ノズル３から溶鋼４を
注入し連続鋳造を行なっている状況を示している。

この連続鋳造において、タンテ゛イツシュ１底部に固設
した注入ノズル３のノズル孔５の溶鋼中非金属介在物に
よる閉塞防止あるいは鋳型２内へ注入された溶鋼中の非
金属介在物の浮上促進を目的として通常この注入ノズル
３から不活性ガスの吹込みを行なっている。

また、タンディツシュ１内においても、このタンディツ
シュ内溶鋼中非金属介在物をバブリング効果により浮上
分離するためにその底部から不活性ガスの吹込みを行な
っている。

上記の不活性ガスの吹込みとしては、第２図イのように
単にバイブロをノズル３あるいはタンテ゛イツシュ１底
部に埋め込み吹込ロアを溶鋼に臨ませる。

口、へのようにポーラスプラグ８を埋め込む等が一般的
である。

なお、口はポーラスプラグ８の外套鉄皮９が溶鋼と直接
接触する例であり、ハは一部接触する例二は直接接触し
ない例である。

第１図に示した不活性ガスの吹込みはいずれも第２図口
のものを使用した例である。

本考案は、連続鋳造中において、鋳造注入前にすなわち
タンディツシュ２内での溶鋼中の酸素レベルを連続的に
測定するが、この際本考案においては、不活性ガスの吹
込みバイブロの吹込みロアあるいはポーラスプラグ８の
外套鉄皮９が溶鋼３に臨みこれが溶鋼と電気的に導通し
ているふとに着目し、これら不活性ガスの吹込み管６を
前記酸素濃淡電池の他方の極、すなわち対極（溶鋼）の
接続点１０として使用する。

この酸素濃淡電池は支持部材１１にて外方より支持され
溶鋼中に浸漬された一方の極すなわち標準極１２、上記
の不活性ガスの吹込み管６の接続点１０、ずなわち被検
極である他方の極、この一方の極と他方の極との電位差
計１３、及びこの電位差計１３と両極との接続線１４よ
り構成される。

この第１図の例では注入ノズル３の不活性ガス吹込み管
６に接続点１０をとっているが、タンテ゛イツシュ１底
部からの不活性ガス吹込み用吹込み管６にとっても同様
の構成である。

以上のように構成された濃淡電池にて鋳型注入前の溶鋼
の酸素レベルを連続的に測定し、その値は例えば電位差
計１３に表示する。

この測定値をもとにして鋳型へ注入する溶鋼の酸素レベ
ルがピンホール発生限界を越す場合にはこの限界以下に
すべく、タンディツシュ１内において必要量脱酸剤を添
加する。

この脱酸剤の添加装置は図示していないが公知のものが
適宜採用できる。

そしてこの添加をタンディツシュ１内で行なうと、タン
ディツシュ特有の混合効果により所望する脱酸度が速や
かに得られ、ピンホール防止対策としては好都合である
。

なお、上記本考案のように、不活性ガスの吹込み管６を
対極の接続点１０として使用する場合には当然従来の溶
鋼との直接接続に比べて接点が増加することから、起電
力に変化を与えるので、使用時はこれを補正しておく。

また第２図二の例では溶鋼と外套鉄皮９が直接接触して
いないことから導通しないように思われるが、特に注入
ノズル３でこの例を使う場合には、注入ノズル３の材質
が一般的にアルミナグラファイト系レンガであることか
ら、多少抵抗は大きくなるものの充分導通する。

但し、タンディツシュ底部からの不活性ガス吹込み用に
この第２図二の例を採用して本考案を実施することはで
きない。

すなわちタンディツシュ内張りレンガは通常グラファイ
ト系レンガを使用しないことから導通しないためである
。

タンディツシュ底部の吹込みパイプを利用して本考案を
実施する場合には、吹込み具は、第２図イ〜ハの態様に
自ずと制限される。

以上詳しく説明したように本考案によれば、連続鋳造中
の溶鋼の酸素レベルを鋳型注入前に連続的に正確に測定
することができるので、この測定値をもとにして注入前
に適正なアクションが行なえ、よって例えピンホール発
生の限界酸素値の溶鋼の鋳造であってもピンホールを一
切発生させることなく鋳造できる。

しかも酸素濃淡電池の対極との接続点を溶鋼中に直接浸
漬しない測定としたので、その接続点の損耗は皆無とな
り、長期間にわたり安定して正確に溶鋼中の酸素レベル
を連続して測定することができるものである。

このように本考案は連続鋳造中の酸素レベルの連続測定
に寄与すること大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一例を示す説明図、第２図イ９口、
ハ、二は本考案で使用するタンディツシュあるいはタン
テ゛イツシュ底部の注入ノズルへの不活性ガスの吹込み
具の断面図である。 １・・・・・・タンディツシュ、２・・・・・・鋳型、
３・・・・・・注入ノズル、４・・・・・・溶鋼、５・
・・・・・ノズル孔、６・・・・・・不活性ガス吹込み
管、７・・・・・・吹込み口、８・・・・・・ポーラス
プラグ、９・・・・・・外套鉄皮、１０・・・・・・接
続点（他方の極）、１１・・・・・・支持部材、１２・
・・・・・標準極（一方の極）、１３・・・・・・電位
差計、１４・・・・・・接続線、１５・・・・・・スド
ンノぐ−

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タンディツシュ内溶鋼に、支持部材にて支持した一方の
   電極を接せしめ、他極を溶鋼と接する鋳型内へ溶鋼を注
   入するノズルの不活性ガス吹込み管もしくはタンディツ
   シュ内溶鋼への不活性ガス吹込み管と接続し、更にこの
   両極と電位差計とを電気的に接続してなる連続鋳造中溶
   鋼酸素レベルの連続測定装置。