JPS62197258A - スラブ用湾曲型連鋳機の連続鋳造方法 - 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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明はスラブ用湾曲型連鋳機の連続鋳造方法に係り、
詳しくは、湾曲型連鋳機を用いて製造される冷延鋼板の
内部欠陥を低減し、清浄鋼板を得るスラブ用湾曲型連鋳
機の連続鋳造方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 連続鋳造における鋳造速度は、一般に、鋳片の内部割れ
、中心偏析、鋳片内に捕捉される介在物等の品質要因を
考慮して選定される。このうち介在物に関しては、鋳造
速度の上昇に伴い、指数関数的に増大するため、冷延鋼
板等清浄性を特に要求されるものには、鋳造速度規制に
特に留意されている。鋳造速度（Ｖ；ｍｍ／分）は第５
図に示すように浸漬ノズルを構成する２個の吐出孔から
流出する吐出流速（ＶＡ　、Ｖｅ　：　ｍｍ／分）と吐
出孔面積（ＳＡ　、　ＳＢ：　ｍｍ２）との積の和に対
応する。正常鋳造状況下ではＶＡとｖｅとは等しいが、
時折りＶＡとｖＦ＋との間にアンバランスが生じる。こ
れは通常、偏流現象と称される。偏流が一旦発生すると
、第６図に示すように鋳造速度Ｖ　（ｍｍ　／分）を一
定下で鋳造していても、片側（第６図ではＡ側）の吐出
流速が伸側に比べて大きくなる。このため、Ａ側におい
てはモールド内の介在物侵入深さが著しくなり、鋳片内
に捕捉される介在物量の増加を招来する（第７図参照）
。

その結果、第８図に示すように最終製品である冷延コイ
ルの卒中の位置に介在物に起因する欠陥（スリバー、ブ
リスター）が発生する。従来の鋳造法においては、鋳造
途中の偏流発生を検出する方法を採用していないため、
偏流が発生していても鋳込速度Ｖを一定に継続鋳造する
ことを余儀なくされ、そのために最終冷延製品で前述し
たような欠陥の発生をみていた。そこで、鋳造途中の偏
流発生を検出する方法が求められていた。

従来、前記偏流の発生等を測定する方法としては、特開
昭５９−１０４５１２号公報に係る゛′連続鋳造時の鋳
込流測定方法″又は鋳型内溶鋼表面の挙動を測定するも
のとして、特開昭５５−１４９０１７号公報が提案され
ている。前者は、鋳型内の溶融金属中に受圧体を挿入し
て、この受圧体により溶融金属流体の圧力を検出し、鋳
込流の状態を把握する方法であり、後者は、湯面検出セ
ンサーを湯面と湯面検出センサー間の距離を一定に保っ
て追従駆動される追従駆動部に支持し、湯面振動を検出
し、フラックス等の巻込みを察知する方法である。

しかしながら、前者技術では使用する受圧体が鋳込中を
通じて溶融金属中に浸漬使用できる耐久性を持つ必要が
あり、溶鋼は高温度であることから極めて実施は困難で
あり、また、浸漬した受圧体には浮上してくる介在物の
付着を生じ、該介在物の剥離等による鋳片内部の汚染を
も生じる問題がある。

また、後者では、単に鋳型内溶鋼表面の振動を検出する
ものであるから、浸漬ノズル内壁へのアルミナ付着防止
として吹込まれる不活性ガスによる影響等の問題の外、
湯面検出センサーの駆動方式が実施上問題となり、高温
環境下での信頼性の高い手段が必要とされる問題があっ
た。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、渦電流を用いた、所謂、渦電流式レベル計を使用して
鋳造途中の偏流発生を検出し、鋳造速度を制御するスラ
ブ用湾曲型連鋳機の連続鋳造方法を提案することを目的
とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、２つの吐出孔を有する浸漬ノズルを鋳型中央
に浸漬し、各吐出孔から鋳型両端の各短辺に向け溶鋼を
鋳込みながら鋳造を行なうスラブ用湾曲型連鋳機の連続
鋳造方法において、前記浸漬ノズルとその両端の鋳型短
辺間にそれぞれ渦流式レベル計を各２個配設し、上記レ
ベル計で測定される各レベル値の偏差を求めて溶鋼表面
の隆起を検出し、前記隆起を抑制するよう鋳造速度を低
速に制御し、前記隆起の解消後、元の鋳込速度に復帰さ
せるように鋳造速度を高速側に制御することを特徴とす
る。

以下、図面によって本発明の構成ならびに作用を説明す
ると、次の通りである。

第１図は本発明における渦流式レベル計の配置状況およ
び湯面レベルの偏差の検出回路の説明図であり、第２図
は渦流式レベル計の構成を示す説明図であり、第３図は
湯面レベルの偏差値に対応する鋳造速度の関係を示すグ
ラフであり、第４図は本発明による連続鋳造における一
つの実施例を示すグラフであり、第５図は従来のスラブ
連鋳機において浸漬ノズルから吐出される溶鋼流の流動
状況を示す説明図であり、第６図は第４図において偏流
時の溶鋼の流動状況を示す説明図であり、第７図は浸漬
ノズルからの吐出流速と鋳片内介在物捕捉量の関係を示
すグラフであり、第８図は偏流によって冷延コイルに発
生する欠陥発生状況を示す説明図である。

湾曲型連鋳機において、渦流式レベル計を第１図に示す
ように浸漬ノズルの両側の浸漬ノズルとモールド短辺と
の中間の位置及び短辺がら１１００ＩＩ１の位置の計４
個所に設置する。この渦流式レベル計は本発明固有のも
のでなく第２図に示す構造、構成を有する一般的なもの
で十分である。４個の渦流式レベル計（ＥＣＴ　、ＥＣ
！　、　ＥＣ３、ＥＣ今）により各々と湯面レベルとの
距ｌ１ｔｈ４、ｈ、、　、ｈ３、ｈ今）の測定が可能と
なる。ここでは、偏流検出が目的であるので、個々のレ
ベル計からの偏差のみを取り出し、図に示すように偏差
演算子、偏差信号を介して、操業オペレーターが判読し
得る偏差チャートを出力する。４個のレベル計があるの
で、その組合わせで多数の偏差出力が可能であるが、実
用上は第１図に示した３種類の偏差出力で十分である。

すなわち、第１図中、浸漬ノズルを中央にしてその左右
方向での各レベル差を求め、偏流にもとづく湯面隆起を
検出する。この時、浸漬ノズル側に位置する検出センサ
ー（［Ｃ１および［Ｃ３）は正常な湯面レベルを検出し
ていると考えられる。さらに、隆起発生の確認のため、
短辺側に配設された検出センサー（ＥＣ２およびＥＣ４
）のレベル値の偏差をも求めて隆起発生の総合判定を行
なうものである。

そして、隆起発生が認められたならば、この隆起を抑制
するように鋳造速度を低速側に制御すると、浸漬ノズル
の吐出孔からの吐出流量が減じられるＩｉ！ｉ果、偏流
により一方に生じている片寄った強い溶鋼流は減速する
ことになり、短辺へ衝突して起る反転流中、湯面隆起の
もとになる上昇流は弱くなり、隆起現象は沈静化に向う
。また、同様に鋳片の内部品質に影響を与える上記反転
流により生起する下降流も弱くなり、深く内部に到達す
ることはなくなる。その状況を示したものが第６図であ
り、鋳造速度を低速に移行させることにより溶鋼流は実
線矢印で示す偏流状況から破線矢印へ移行し、反転流は
弱く、もはや、湯面隆起を誘起するものではなくなり、
同時に、下降流も品質上問題になる深部までの到達がな
くなる。

なお、浸漬ノズルにおける偏流は、浸漬ノズル上部のス
ライディングノズルの絞りおよび鋳造速度等に起因する
浸漬ノズル内を流下する溶鋼のゆらぎ現象およびノズル
内部への介在物付着によるものがあるが、後者の介在物
付着は溶鋼中への不活性ガス吹込みによるノズル内壁面
の洗浄効果またはノズル材質の適正化等による付着防止
等、鋳造時点でほぼ解決される問題である。

次に、鋳造速度の制御について説明する。

操業オペレーターは鋳込中、常時第１図に示す３種類の
チャートを監視し、以下の操業を実施する。

すなわち、同号イド間偏差（ｈ２ｈ＋若しくはｈ４ｈ３
＞が５ｍ＋ｎ以上を３秒間継続すれば、鋳造速度を第３
図に示した偏差値に応じた速度にまで低下せしめる。こ
の操作により偏流が消失すれば、元のＶＯの速度に戻す
。また、その後、（ａ流が発生すれば、前述と同様の操
作を行なう。

［０２〜［０４門の偏差に関しても同号イド間偏差に対
する操作と全く同様である。

なお、ＥＣ２およびＥＣ４を短辺から１００ｍｍの位置
に設定したのは、吐出流が短辺に衝突１多、はね返って
形成される湯面高さが極大の位置に相当するためである
。

実　　施　　例 以下、実施例により更に説明する。

前記のように通常操作においては湯面レベルの偏差値ｈ
２ｈ、若しくはｈ４−ｈ３が５ｍｍ以上を３秒間継続す
れば鋳込速度を抑制するよう操作するが、本発明方法の
効果を確認するため、以下の実験を行なった。

すなわち、鋳込操作において、ｈ２−　ｈ、偏差が５ｍ
ｍを越えても、その後１０分間は鋳込速度を一定のまま
＜１．５ｍ／ｍ１ｎ）継続し、１０分経過後、第３図に
よって指示される速度（１，５ｘ０．８＝１．２ｍ／ｍ
１ｎ）に低下させた。このように操作した冷延コイルの
表面を目視検査した結果、第４図に示すように、鋳込速
度を低下させない領域ではブリスター欠陥が断続して発
生しており、鋳込速度を１．２ｍ／ｍｉｎに低下させた
領域では欠陥の発生し無いことが判明し、本発明方法の
有効であることが裏づけられた。

〈発明の効果〉 以ト説明したように、本発明に係る連続鋳造方法は、浸
漬ノズルの両側の湯面上の所定位置に４個の渦流式レベ
ル計を配置し、前記レベル計で測定される各レベル値の
偏差を求めて溶鋼表面の隆起を検出し、この隆起を抑制
するようＨ造速度を制御することを特徴とするスラブ連
鋳機の連続鋳造方法であって、従来、極低炭素鋼冷延コ
イルのブリスター欠陥発生率はコイル単位で０．４５％
稈度で推移していたが、本法適用以降は０．０８％程度
で推移するようになり、約１７５に低下した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における渦流式レベル計の配置状況およ
び湯面レベルの偏差の検出回路の説明図、第２図は渦流
式レベル計の構成を示す説明図、第３図は湯面レベルの
偏差値に対応する鋳造速度の関係を示すグラフ、第４図
は本発明による連続鋳造における一つの実施例を示すグ
ラフ、第５図は従来のスラブ連鋳機において浸潰ノズル
から吐出される溶鋼流の流動状況を示す説明図、第６図
は第４図において偏流時の溶鋼の流動状況を示す説明図
、第７図は浸漬ノズルからの吐出流速と鋳片内介在物捕
捉量の関係を示すグラフ、第８図は偏流によって冷延コ
イルに発生する欠陥発生状況を示す説明図である。 符号１・・・・・・鋳型　　　　　２・・・・・・浸漬
ノズル３・・・・・・フラックス　　４・・・・・・溶
鋼５・・・・・・溶鋼の吐出口　６・・・・・・溶鋼流
６ａ・・・・・・正常時溶鋼流　６ｂ・・・・・・偏流
時溶鋼流７・・・・・・渦流式レベル計 ７ａ・・・・・・空冷冷却ヘッド ７ｂ・・・・・・１次コイル　　７Ｃ・・・・・・２次
コイル９・・・・・・差動増巾器　　１０・・・・・・
加算器１１・・・・・・直線検出器 １２・・・・・・リニアライザー １３・・・・・・フィルター　　１４・・・・・・帰還
増巾器１５・・・・・・発振器　　　　１６・・・・・
・偏差演算子１７・・・・・・偏差信号　　　１８・・
・・・・偏差チャートＥＣ＋　、ＥＣ２、ＥＣ３、ＥＣ
４・・・渦流式レベル計ｈ４、ｈ２、ｈ３　、ｈ４・・
・・・・渦流式レベル計と湯面との距餠 Ｓ・・・・・・吐出孔面積 ＶＡ、ＶＦ３・・・・・・吐出流流速 ■・・・・・・鋳造速度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの吐出孔を有する浸漬ノズルを鋳型中央に浸漬し、
   各吐出孔から鋳型両端の各短辺に向け溶鋼を鋳込みなが
   ら鋳造を行なうスラブ用湾曲型連鋳機の連続鋳造方法に
   おいて、前記浸漬ノズルとその両端の鋳型短辺間にそれ
   ぞれ渦流式レベル計を各２個配設し、上記レベル計で測
   定される各レベル値の偏差を求めて溶鋼表面の隆起を検
   出し、前記隆起を抑制するよう鋳造速度を低速に制御し
   、前記隆起の解消後、元の鋳込速度に復帰させるように
   鋳造速度を高速側に制御することを特徴とするスラブ用
   湾曲型連鋳機の連続鋳造方法。