JPS6182955A - 介在物除去方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続鋳造用タンディツシュ内における溶鋼の
介在物除去方法および装置、特に連続鋳造用タンディツ
シュ内を流動する溶鋼中の介在物を積極的に浮上させ、
溶鋼表面に浮遊するフラックスに吸収させる、溶鋼の介
在物除去方法および装置に関する。

（従来の技術） 製鋼工程において、例えば連ｖｃ鋳造法においては、溶
鋼が取鍋からロングノズルを経て、あるいは取鍋から直
接タンディツシュへ供給され、次いでこのタンディツシ
ュから１以上の連続鋳造用モールドへ供給される。タン
ディツシュは、装置としては単純な構造であるが、溶鋼
内のスラグおよび介在物を分離および除去して連続鋳造
される泪の品質を向上させるという重要な機能が要求さ
れる。すなわち、タンディツシュ内には、取鍋から混入
した、あるいはタンディツシュへのｉ　ＧＶＪ注入時に
酸化、あるいは表面に浮遊するスラグの差込みによって
新たに生成した介在物粒子が存在し、この介在物粒子は
浮上速度が極めて遅いために、クンディツシュ内の滞在
期間内に浮上、分離されず、通常、タンディツシュ内の
溶鋼流に同伴してモールド内溶鋼に混入してしまう。そ
して、この介在物粒子の混入が連続鋳造スラブの品質劣
化の一因となっている。さらに、この介在物粒子の除去
はクンディツシュ内で介在物粒子を浮上させて、溶鋼表
面のフラックスに吸収させることによって実施されるた
め、鋳造速度が上昇して、タンディツシュ内の溶鋼移動
速度が上昇するほど、タンディツシュ内での滞在時間が
短縮され、十分な浮上が行われず、介在物のモールド内
溶鋼への混入は一層顕著になる。

従来、タンディツシュ内における介在物除去方法として
、実開昭５７−２００３５３号には、タンディツシュ内
に堰を設け、この堰によってタンディツシュ内の溶鋼流
を制御して、介在物の浮上分離を促進する方法が開示さ
れている。さらに、特公昭５日−５３３５７号および特
公昭５８−１１６９６３号では、タンディツシュの底面
に従来の多孔質レンガを設け、この多孔質レンガを通し
てガスを／８鋼内へ吹込み、このガスの浮上によって／
８鋼内介在物の、・７上分局１を促進させる方法が開示
され、いずれも実施されている。

しかしながら、堰だけでは溶鋼流れに同伴されて移動す
る微細な介在物を浮上させ完全に除去することはできな
い。また、従来の多孔質レンガからのガスの吹き込みは
、多孔質レンガの孔が不規則形状であるため、低空塔速
度でガスを吹き込んでも、気泡が合体してしまって不均
一な気泡が生成してしまう。不均一な気泡が／８鋼内を
上昇するとガス吹込部の溶鋼に循環流動が生して介在物
の浮上促進効果も小さく、さらには循環流動がタンディ
ツシュ内溶鋼全体に広がって逆に／ｓ鋼表面のフラック
スあるいはスラグを巻き込んでしまう危険性が大きい。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明者らは、連続鋳造用タンディツシュ内の溶
鋼中の介在物を有効に除去する方法を見い出すべく研究
を重ね、タンプイノツユ内の溶鋼中に均一な気泡の上昇
流が形成できれば、ｉ　ＳＶＩ中介在物の浮上速度が促
進されることを知見し、さらに研究を重ねた。その結果
、上向きの貫通孔を有する有孔レンガを通してガスをタ
ンディツシュ内／８鋼に吹込むことにより均一な気泡の
上昇流を得ることができることを知った。その際、ガス
を溶鋼中に吹き込む通気孔径および通気孔間隔を定め、
さらにガス空塔速度を規定することにより、／８鋼中に
より一層均−な気泡の上昇流が生じ、溶鋼中の介在部の
浮上が著しく促進される。このように溶鋼表面へ浮上し
た介在物はここに′／＄遊するスラグに効果的に吸収さ
れて溶鋼から分離され、しかも均一な気泡の上昇流であ
るために溶鋼中に循環流が生じることもなく、したがっ
て、Ｉｇ鋼表面のフラックスあるいはスラグを７８１４
中に巻き込む恐れもない。

（問題点を解決するための手段） よって、ここに、本発明は、／８鋼の連続鋳造用タンデ
ィツシュにおいて、該タンディツシュの底面であって、
取鍋からの注入口とモールドへの鋳込口との間の位置に
設置した、複数の上向きの貫通孔を備えた多孔ガス分肢
体を設け該ガス分１険体より均一な気泡を溶鋼中に吹き
込み浮上させ、この均一な気泡の浮上作用により溶鋼内
の介在物をも浮上させて／８鋼表面に浮遊させたフラッ
クスに吸収させることを特徴とするタンディ、ノ□内溶
鋼の介在物除去方法である。

さらに本発明の１５様によれば、前記ガス分肢体からの
ガス吹込時のガス空塔速度が５ｃｍ／ｓｅｃ以下であり
、かつ前記貫通孔が、孔径１ｍｍ以下および孔ピツチ５
ｍｍ以上であって均一に配列した複数の孔からなる。−
例を挙げれば、前記ガス分散体は上記配列の貫通孔を備
えた有孔耐火物である。

さらに、本発明は、その別の特徴によれば、溶鋼の連続
鋳造用タンディツシュと該タンディノンユの底面であっ
て、取鍋からの注入口とモールドへの鋳込口との間の位
置に設置した、孔１条１ｍｍ以下の均一に配列した複数
の貫通孔を有する有孔耐火物よりなるガス分肢体とから
なる、クンディツシュ内溶鋼の介在物除去装面である。

以下、本発明を添付図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一態様を示す配置図である。

溶鋼１ば、取鍋２に必要により取り付けたｌ容清注入用
ロングノズル３を介してタンディツシュ４へ流入する。

このタンプイノツユ内には、本発明に係る介在除去装置
を構成するガス分散体５から吹込まれる均一な上昇気泡
帯域が形成されており、前記／８鋼１はこれを通過して
、タンディツシュの底面に取付けた浸漬ノズル６を介し
てモールド７へ注湯される。本発明によれば、タンディ
、シュ４内の介在物はガス分散体から吹込まれた均一な
上昇気泡によって溶鋼表面へ浮上し、ここで／８鋼表面
に浮遊するフラックス８に吸収され、分離除去される。

したがって、タンディツシュ内の溶鋼表面にフラックス
が浮遊していることが必要であるが、これは従来よりタ
ンディツシュ内溶鋼の酸化防止、溶鋼の清浄化のために
溶鋼表面に浮遊させているものであり、それをそのまま
利用すればよい。

既に記載したようにガス分散体は、均一な気泡を発生さ
せるためのものでありその一好通態様によれば、該ガス
分散体は孔径１　ｍｓ以下および孔ピッチ５龍以上の貫
通孔を多数有する有孔耐火物から構成される。貫通孔の
孔径が１１１を越えると気泡が粗大になり／８鋼内に循
環流動が生じて、浮上した介在物およびフラックスの再
巻き込みを起こしてしまって好ましくない。また孔ピッ
チが５龍未満の時も気泡と気泡が合体して柱状化もしく
は粗大化が起こり、やはり溶鋼内に循環流動が生じて好
ましくない。したがって、本発明の分散体は、孔径１鱈
以下および孔ピッチ５　ｍｍ以上とすることによって均
一な気泡を発生させるものである。これに比べ従来の多
孔質レンガは、貫通孔ではなく、孔径および孔ピッチも
不規則であるため均一な気泡は得られず、後述のように
フラックスおよび介在物の巻込みが起こってしまう。

なお、かかるガス分散体は耐火物の焼成に先立って所要
の貫通孔を適宜手段で設け、次いで焼成することにより
容易に製造できるものであり、これ以上の説明を要しな
い。本明細書においてはこれを「有孔耐火物」と称し、
従来の多孔質レンガと区別する。

次に、このガス分散体の設Ｗ位首を同しく第１図により
説明する。タンディツシュ４内において取鍋２から同伴
、混入された介在物を含有する溶鋼１は、例えば溶鋼注
入用ロングノズル３の先端から浸漬ノズル方向へ流動し
、モールド７へ流れ込んでいる。ここで溶鋼の注入口の
位置（溶鋼注入用ロングノズル直下ンＡ、この位置Ａか
ら浴深さＨに相当する下流側の位置Ｂ、および／８鋼の
流出口の位置をＣとすると、ガス分散体は好ましくは位
置ＢとＣの間に設置する。位置Ｂは浴深さとの関係から
、溶鋼注入用ノズルから注入された溶鋼がほぼ整流化す
る位置であり、可及的に十分に整流化した／８鋼流を本
発明の均一気泡上昇帯域に通すことにより、本発明の効
果は一層すくれたものとなる。したがって、ガス分散体
の上流側に従来のいわゆる「れんこんｊ型の堰を設けて
溶鋼流をさらに整流化してから、本発明の均一な上昇気
泡帯域を通過させれば、介在物の浮上効果はなお一層促
進され、循環流動の発生もおさえられる。

ガス分散体の設置形態については、タンディノンユ内の
／８鋼の流路全中にわたって設置して、すべての溶鋼流
が必ず均一な上昇気泡帯域を通過するようにすることが
好ましい。したがって、タンディツシュの巾に等しいガ
ス分散体を設置することが好ましいが、ガス分散体を形
成する有孔耐火物は、熱スポールの強度、コスト等の点
から一体物として大きな耐火物を設置することは困難な
場合が多い。そこで、例えば第２図に示すように小型の
ガス分散体をタンディツシュの全中にわたって多数個配
置すれば、実質的に均一な上昇気泡帯域をすべての／８
鋼流が通過するようにすることができる。同様に溶鋼が
均一な上昇気泡帯域を通過する時間、つまり該帯域内滞
在時間を増加させることも介在物上昇に対して有効であ
り、このために前記の位置Ｂ−Ｃ間においてガス分肢体
面積、すなわち中ｌを増加させることは好ましい。

吹き込むガスについては、新たなスラグの発生を防ぐ意
味からアルゴン等の不活性気体が好ましい。

ガス空塔速度は、既に記載したように５ｃｍ／ｓｅＣ以
下の低い空塔速度でガスを吹き込む。これは均一な気泡
を発生させ、一方ｉ１ｉ！ｒ環流を発生させないための
好適所要速度である。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

人胤胤 本例では、第１図に示すと同様なタンディツシュを使用
して介在物の浮上効果を調べた。

内部寸法が俗さ７００ｃｍ　ｘ中８５ｃｍの容器（タン
ディツシュ）内を５１７ｓｅｃの流速で溶鋼を流し、’
ｋｓ　ｒ’ＪさＦ（＝９０ｃｍ、位ｉＢ−’Ｃ間距ＰＳ
ｕ　＝　９０ｃｍ　、　ｉｌ！ｌ壁〜位置Ａ間距離＝３
５０　ｃｍおよび位置Ｃ−ＩＪＩＩＩ璧間距ｉ’ｓＩｉ
　＝　５０ｃｍとして位ｉ？７Ｂから６０ｃｍの位置に
、ρ＝６０ｃｍ、孔径−０，１５龍および孔ピノチー１
５１の分散体を設置して、空塔速度２ｃｍ／ｓｅｃでア
ルゴンガスを吹き込んで、溶６１１の介在物除去を行っ
た。

比較例として、従来の多孔質レンガからなるガス分散体
を用いた場合、およびガス空塔速度を１０ＣＩｌｌ／Ｓ
ｅＣにした場合について他の条件は本発明例−と同様に
て実施した。

その結果、本発明によると、約５０〜２００μｍ前１段
の粒径を有する介在物を約１０００〜２０００個／ｋｇ
鋼含有する溶鋼が、約５０〜１００個／ｋｇ鋼の介在物
量まで減少させることができた。一方、比較例において
はいずれも溶鋼流中に循環流が生してしまって介在物お
よびフラックスの再巻込みが起こってかえって溶鋼中の
介在物量が増加してしまった。

第３図には、本例におけるガス空塔速度と溶鋼の介在物
個数の関係を示す一連の実験結果をグラフでまとめて示
す６図中、実線は本発明の貫通孔を多数有する有孔耐人
物製ガス分散体を用いた場合を示し、同じく破線は従来
の多孔質レンガを用いた場合を示す。第３図より、本発
明のガス分散体を用いた場合、５ｃｍ／ｓｅｃ以下の空
塔速度で均一な上昇気泡帯域が形成され、介在物個数が
著しく減少しているのが分かる。またガス空塔速度の下
限は好ましくは１ｃｍ／ｓｅｃであり、これワ下では介
在物浮上効果があまり望めない。

以上の説明より明らかなように、本発明によればタンデ
ィノンユ内において？ｇ８４介在物を容易Ｑこ、しかも
効果的に除去することができ、本発明は、鋼の品質管理
上、非常にｑ用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一態様を示す配置図；第２図は、本
発明の分散体の設置例を示す概略図；および 第３図は、ガス空塔速度と／８鋼の介在物個数を示すグ
ラフである。 １：溶鋼　　　　　　　２：取鍋 ４：タンディンシュ　　５：ガス分散体７コモールド　
　　　　８：フランクス出願人　　住友金属工業株式会
社 代理人　　弁理士　広　瀬　章　−（他１名）瓦／凹 菓２図 見３　凹 η゛ズｔｉＬ！ｉＣｃｒｎ／５ｅｃ） （１）　　４勺−テ（ゴ乍７％、季カドさく（２）県御
疹。 （二３）　不カー；テＮ５．！二ノｊ；ニー１−フ１を
瀘断二、手続？ｉｌｉ正書 昭和６０年　２月２０日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶鋼の連続鋳造用タンディッシュにおいて、該タ
   ンディッシュの底面であって、取鍋からの注入口とモー
   ルドへの鋳込口との間の位置に設置した、複数の上向き
   の貫通孔を備えたガス分散体を設け該ガス分散体より均
   一な気泡を溶鋼中に吹き込み浮上させ、この均一な気泡
   の浮上作用により溶鋼内の介在物をも浮上させて溶鋼表
   面に浮遊させたフラックスに吸収させることを特徴とす
   るタンディッシュ内溶鋼の介在物除去方法。
2. （２）５ｃｍ／ｓｅｃ以下のガス空塔速度で前記ガス分
   散体からガスを溶鋼中に吹込むとともに、該ガス分散体
   を孔径１ｍｍ以下および孔ピッチ５ｍｍ以上の均一に配
   列した複数の貫通孔を有する有孔耐火物より構成した、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）溶鋼の連続鋳造用タンディッシュと該タンディッ
   シュの底面であって、取鍋からの注入口とモールドへの
   鋳込口との間の位置に設置した、孔径１ｍｍ以下の均一
   に配列した複数の貫通孔を有する有孔耐火物よりなるガ
   ス分散体とからなる、タンディッシュ内溶鋼の介在物除
   去装置。