JPS62110835A - 鋼の連続鋳造設備 - 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、固定鋳型を用いた鋼の連続鋳造設備に関する
。

〔従来の技術〕

従来の鋼の連続鋳造設備は振動鋳型または移動鋳型を用
いるものであった。

振動鋳型は連鋳スラブの製造に代表される。これは上下
に振動する冷却鋳型の上部開口から垂直なノズルを挿入
し、鋳造中はこのノズルの先端を鋳型内湯面よりも浸漬
させながら溶鋼を供給し。

この振動鋳型の下方から凝固したスラブを連続的に抜き
出す方式である。この浸漬ノズルと振動鋳型を用いる方
式は注入中の溶鋼の大気酸化を防止するためには有効な
方式であり、またタンディツシュと鋳型とが該浸漬ノズ
ルを介して接続されるので、鋳型を自由に上下振動させ
ることができ。

この振動によって鋳片の焼付を効果的に防止することが
できる。

移動鋳型は内部冷却双ロールまたは双ベルトを互いに反
対方向に回転しながら両ロールまたはベルトの間隙に溶
鋼を注入する方式であり、′！ａ板の連続鋳造などに適
用が試みられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

浸漬ノズルと振動鋳型を用いる鋼の連続鋳造においては
、溶鋼中の非金属介在物によるノズル閉塞の問題、浸漬
ノズルからの吐出流によって介在物が凝固シェルに巻き
込まれ鋳片の表面品質を劣下させる問題、低温で鋳造す
るほど微細な等軸晶を持つ健全な鋳片を製造できること
が知られているが、浸漬ノズルの閉塞を回避するために
低温鋳造には限界があるという問題、鋳型の振動によっ
て鋳片表面にオソシレーションマークが形成されこれが
最終製品の表面欠陥につながることがあるという問題（
とくに、これはステンレス鋼などのスケールオフ量が少
なく且つ綱板の表面性状が厳しく管理されねばならない
鋼種において問題となる）１等といった様々な問題が付
随している。これらの問題は浸漬ノズルの使用と振動鋳
型の使用にその原因があると言っても過言ではないであ
ろう。

また移動鋳型は、鋳型表面を移動させるものであるから
可動部が多くなり且つ制御動作を厳密に行うことが必要
である。そして、移動鋳型の隙間からの漏鋼の危険性を
回避するために種々の対策が必要となる。

鋼の連続鋳造においては、鋳型を振動させるかあるいは
移動させることが、融点が高い綱を対象とする関係上そ
の焼付けを防止するうえで必要なことであると考えられ
てきたが、これにともなって、上述のような各種の問題
が付随する。

本発明は、固定鋳型を使用することによって。

既述のような問題の解決を図ろうとするものであり、固
定鋳型による鋼の連続鋳造設備の提供を目的とするもの
である。

なお、固定鋳型による連続鋳造は、融点の低い非鉄金属
例えばアルミニウムの連続鋳造に適用されているが、こ
のような設備を高融点で且つ高比重の鋼の連続鋳造にそ
のまま適用することはできない。

〔問題点を解決する手段〕

本発明による固定鋳型を用いる鋼の連続鋳造設備は１図
面に示したように、上下端開口の固定された冷却鋳型１
の上部開口より溶鋼を連続注入しそして下部開口より鋳
片を連続的に抜き出すようにした設備であって。

固定鋳型１の上に、この鋳型１の上部開口よりも縮径し
た開口を底面にもつ受鋼槽２を９両開口の中心が実質上
整合するように接続し、鋳型１の上部開口とこの上に存
在する縮径した受鋼槽２の底部開口との間に形成される
アングル部３に鋳型外より流体を圧入するための手段を
設け、受鋼槽２を形成する耐火物層の中に、受鋼槽２中
に存在する溶鋼を加熱するための加熱装置４を設置し。

そして、鋳型１から抜き出される鋳片に対して冷却用流
体を噴射するノズル５を設けたこと、に特徴がある。

以下に図面に従って本発明設備を具体的に説明する。

鋳型１は、上下端開口の水冷式の垂直固定鋳型であり、
下部開口は鋳造しようとする鋳片の横断面の形状に相当
する形状を有している。代表的には、上部開口と下部開
口は同形としこれと同じ形状の鋳型内面を垂直軸に沿っ
て形成するが、鋳型内面形状としては下細りまたは下床
がりの若干のテーパーを付けてもよい。鋳造しようとす
る鋳片はスラブ、ＩＩ板１条などの各種のものを対象と
することができ、これに合わせた内面形状を持つ鋳型と
する。この鋳型１の内面背後には冷却水が循環する冷却
水通路６を存している。この冷却水通路６は鋳型壁の厚
み内に形成されている。

本発明に従う鋳型１は、従来の振動鋳型や移動鋳型とは
異なり定位置に固定されて可動しない。

この固定による焼付を回避するための一つとして鋳型１
はここを通過する溶鋼に対して従来の振動鋳型のように
強い冷却を付与するのではなく、溶鋼静圧による凝固シ
ェルのバルジングが防止され且つ破断しない剛性が鋳型
１から出るときに維持されるに十分なシェルが表面に形
成されればよいような軽冷却を行う。したがって、鋳型
１の長さは従来の振動鋳型のように長くする必要はなく
。

いわゆるショートモールドで十分対応が可能である。主
冷却すなわち凝固シェルの発達はこの鋳型ｌを通過した
あとの冷却流体噴霧による強制冷却帯域で行わせる。

固定鋳型１の上には受鋼槽２が設置される。この受鋼槽
２は所定の場面位置が鋳造中に維持されるように、すな
わち鋳型１内を通過する溶鋼に加わる静圧が実質上一定
となるように溶鋼を受けるものであり、このために、受
鋼槽２の側壁の一部に開ロアを設け１　この開ロアに樋
８を接続し、この樋８から、受網槽２内の場面レベルが
一定となるような制御流で溶鋼を供給する。この樋式の
溶鋼の供給により、流動の少ない状態で受鋼槽２内に溶
鋼を受入れることができると共に場面レベルも出来るだ
け低く且つ一定にすることが可能となる。場面ヘッドを
低くすることにより、鋳型ｌから出る鋳片のふくれ（バ
ルジング）が小さくなり安定した鋳造ができることにな
る。

この受鋼槽２の底面の開口から鋳型１内に溶鋼を落下さ
せるのであるが、この底面の開口は鋳型１の上部開口よ
りも小さくする。すなわち、固定鋳型１の上に、この鋳
型１の上部開口よりも縮径した開口を底面にもつ受鋼槽
２を１両開口の中心が実質上整合するように接続する。

したがって。

受鋼槽２の底面の開口から鋳型１内に入る溶鋼はこの両
開口の接続位置において、均等に径が拡大することにな
る。これにより、受鋼槽２から鋳型ｌへの溶鋼の安定し
た移行が達成される。

この両開口の径の相違により１両開口の接続位置下縁に
はアングル部３が内周全面に渡って形成されることにな
るが、このアングル部３に鋳型外より流体を圧入するた
めの手段を設ける。ここに圧入する流体としては空気、
不活性ガス、潤滑剤などの気体、液体、粘性液、粉体な
どの単独または複合したものを使用する。好ましくは、
空気と潤滑剤との混合流体を使用する。図示の例では。

鋳型１の内面の上縁に多数のノズルを設け、このノズル
にポンプ９から流体を該アングル部３に均等に圧入する
例を示している。これによって、アングル部３で溶鋼が
凝固して壁面に凝着する現象が防止される。また、流体
として潤滑剤を使用すると、アングル部３のみならず鋳
型１内を通過することによって形成される薄い凝固シェ
ルが鋳型内面に焼付くことも防止できることになる。圧
入流体として気体または液体を使用する場合には。

図示のノズルに代えてポーラスプラグを鋳型ｌの内面の
上縁に埋め込み、このポーラスプラグからアングル部３
に均等に圧入することもできる。

さらに３本発明設備の特徴の一つは、受鋼槽２を形成す
る耐火物層の中に、この受鋼槽２中に存在する溶鋼を加
熱するための加熱装置４を設置したことである。この加
熱装置４は、受鋼槽２内の溶鋼を高周波誘導加熱する装
置、或いは受鋼槽２の耐火物を加熱することによってこ
れと接触する溶鋼を間接加熱する装置である。いずれに
してもこの加熱装置４は通電コイルを受鋼槽２の耐火物
層中に設置することによって形成される。本発明設備に
よる溶鋼の連続鋳造では、従来の振動鋳型の場合よりも
出来るだけ低温鋳造を実施できるようにして微細な等軸
品を持つ鋳片が形成できるするものであり、望ましくは
融点直上の温度の溶鋼が鋳型１に送り込まれるような条
件で鋳造できるようにする。このため、受鋼槽２から鋳
型１に送り込まれる溶鋼の温度管理が重要となる。一方
。

受鋼槽２に供給される間および受鋼槽２に滞留している
間に溶鋼の温度低下が生ずるが、あまり温度が低下する
と凝固閉塞の問題が生ずる。このため１本発明設備では
受鋼槽２内から鋳型１に送り込まれる溶鋼の温度を加熱
装Ｎ４によって制御する。この制御温度としては、溶鋼
過熱度ΔＴ＝０〜２０℃の範囲内とするのがよい（ΔＴ
＝鋳型鋳型注入温度−溶液相線温度）。

このようにして、加熱装置４を持つ受鋼槽２と流体圧入
手段をもつ固定鋳型ｌとによって鋳込み部が形成され、
鋳込まれた溶鋼は鋳型１の下部開口からその下部開口の
形状に相当する断面形状の薄い凝固シェルをもって未凝
固まま抜き出されるが、この抜き出された直後の鋳片の
表面全体に。

噴射するノズル５から冷却用流体を噴射して強制冷却す
る。この冷却用流体としては水が適切であるが気水混合
流体であってもよい。既述のように鋳型ｌにおいては軽
冷却とし、この鋳型１から出た直後から噴射ノズル５に
よって強冷却を実施する。このため、噴射ノズル５は鋳
型１の直下から鋳片を取り囲むように配置され且つ鋳片
に沿う上下方向に多数隣接されている。

以上のように２本発明の鋼の連続鋳造設備は従来の振動
鋳型方式のように浸漬ノズルを持たないので低温鋳造が
可能となり、鋳片組織の微細化とマクロ偏析が低減でき
て健全な鋳片を製造することができる。またオシレーシ
ョンマークなどによる表面疵の問題も回避される。そし
て１本発明設備では可動部がないので機構が単純化し、
安定した操業ができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う鋼の連続鋳造設備の例を示す略断
面図である。 ｌ・・鋳型、　　２・・受鋼槽、　　３・・アングル部
、　　４・・加熱装置、　　５・・冷却用流体の噴射ノ
ズル、　　６・・鋳型冷却水の循環通路。 ７・・受鋼槽の側壁に設けた開口、　　８・・問。 ９・・圧入流体供給用ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上下端開口の固定された冷却鋳型１の上部開口より溶鋼
   を連続注入し、下部開口より鋳片を連続的に抜き出す固
   定鋳型による鋼の連続鋳造設備において、 該固定鋳型１の上に、この鋳型１の上部開口よりも縮径
   した開口を底面にもつ受鋼槽２を、両開口の中心が実質
   上整合するように接続し、 鋳型１の上部開口とこの上に存在する縮径した受鋼槽２
   の底部開口との間に形成されるアングル部３に鋳型外よ
   り流体を圧入するための手段を設け、 該受鋼槽２を形成する耐火物層の中に、該受鋼槽２中に
   存在する溶鋼を加熱するための加熱装置４を設置し、そ
   して、 該鋳型１から抜き出される鋳型直下の鋳片に対して冷却
   用流体を噴射するノズル５を設け、たことを特徴とする
   鋼の連続鋳造設備。