JPS62252649A - 溶鋼連続鋳造鋳型内の偏流制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は連続鋳造法において、タンディツシュから浸漬
ノズルを通して鋳型内に注入した溶鋼の偏流を制御φ抑
制する方法に関するものである。

従来の技術 鋼の連続鋳造においては、タンディツシュからノズルを
介して鋳型へ溶鋼を注入し、鋳型で急冷し、凝固した鋼
を連続的に引き抜き、所定寸法に切断し、鋳片を得る。

この方法において、従来は実開昭４７−３７９１０号公
報に示されるようなＹ型２孔の浸漬ノズルが使用されて
いる。該Ｙ型２孔ノズルを使用した場合、第３図に示す
ような鋳型内溶鋼流動が形成される。すなわち、ノズル
吐出孔より噴出された溶鋼流４は短辺側凝固シェルを直
撃した後に上昇流５と下降流６に分岐する。上昇流５が
大きすぎる場合には溶鋼湯面上に投入している溶融パウ
ダー１２を溶鋼中へ巻き込み、その結果介在物系欠陥を
形成せしめ、°鋳片の品質劣化を招く。

逆に上昇流５が小さすぎる場合には、溶融パウダー１２
と溶鋼湯面への熱量供給が不充分となり、パウダーの溶
融不足を引き起こしたり、溶＃Ａ湯面近傍にディツケル
と称する地金を形成し、品質劣化および操業不安定を招
く。

従って、パウダー巻き込みやディツケルの発生しない適
宜の強さの上昇流を形成する浸漬ノズル形状を操業条件
に合わせ経験的に決定しているのが実情である。

しかし、実際に連続鋳造工程で該浸漬ノズルを使用して
いると、溶鋼中に懸濁しているアルミナなどが該浸漬ノ
ズルの内面や吐出口付近に付着したり、溶鋼流そのもの
によって吐出口近傍の耐火物が溶損される。このように
、浸漬ノズルの吐出口へのアルミナの付着や吐出口の溶
損により左右の吐出口形状が不均一になると、鋳型内溶
鋼流動は第４図に示すように偏流を生じ、大きな吐出口
から、より多量の溶鋼が吐出される。その結果大きな吐
出口の側の上昇流が当初想定した上昇流よりも強くなり
過ぎ、メニスカス短辺部でのパウダー巻き込みを生じる
ようになる。又、浸漬ノズル左右でのメニスカス流の強
さも不均一になるため、メニスカス流の強い方から弱い
方に向かって、浸漬ノズルと鋳型長辺側凝固殻との間に
溶鋼流が形成され、その結果浸漬ノズルの後側に溶鋼の
渦１３が発生し、該溶鋼渦によって溶融パウダー１４を
巻き込み、介在物系欠陥を形成せしめる。

従って、鋳造工程全体に亘って浸漬ノズル形状が一定で
なく、その結果製造される鋳片の品質も必ずしも高位安
定していないのが実情である。

したがって、高品位の鋳片を鋳造工程全体に亘って安定
に製造するためには、適正な上昇流を得られるような適
正な形状の浸漬ノズルを使用するとともに、鋳型内での
偏流の発生の有無および偏流の程度を検知できる機構と
、該偏流が発生した場合に、偏流を制御・抑制できる機
構を設け。

検知機構と偏流抑制機構を連動させることが必要不可欠
である。

この方法としては、鋳型の左右の短辺を冷却する冷却水
温度差の差違によって偏流を検知し、かつタンディツシ
ュ内浸漬ノズル上部に設けられたストッパーの位置を該
偏流検出値に基づいて鋳型の水平方向に移動させる方法
が特開昭５８−５３３８１号公報に開示されている。

しかしながら、この方法では冷却水温度差による検知の
ため、微少な偏流は検出されないとともに、検出の応答
性もよくない点、ストッパーの位置変更による偏流抑制
のため、ストッパー使用以外の溶鋼流量制御方式、たと
えばスライディングノズルを使用している連鋳機には適
用できない点、ストッパ一方式の連鋳機においてもスト
ッパーの移動機構が２方向になるため、設備および制御
が繁雑になる点、ストッパーの軸芯ずれによる偏流の抑
制に対しては効果があるものの、浸漬ノズル吐出口の経
時変化による左右の吐出流量の不均一による偏流に対し
ては充分な効果が発揮できない点などの理由から、この
従来法では偏流抑制方法としては不充分であった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記問題点を解消し、偏流を検知し、かつこの
偏流検出値に基づいて偏流を抑制することによってパウ
ダー＠き込みを防止し、高品質の鋳片を安定して鋳造歩
留よく製造することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は浸漬ノズルの左右の溶鋼レベル差を検出し、か
つ浸漬ノズル内面に垂直方向で左右に２分割した気体吹
込用の円筒状ポーラス耐火物を嵌着し、前記溶鋼レベル
差を抑制するように各耐火物への外部からの気体供給量
を該溶鋼レベル差を抑制するように独立に制御すること
を特徴とする溶ｍｉｘ鋳造鋳型内の偏流制御方法である
。

作用 以下に図面に基づき、詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は本発明
の別の実施例を示す説明図、第３図は連ＦＪ鋳型内の正
常な溶鋼流動を示す説明図、第４図は連＃４鋳型内の偏
流を生じている場合の溶鋼流動を示す説明図、第５図、
第６図は本発明の効果を示す説明図である。

１は浸漬ノズル、２は鋳型、３は鋳片、４は吐出流、５
は上昇流、６は下降流、７は不活性ガス吹込み用導管、
８は流量調節用弁、９は浸漬ノズル内ガス滞留空間、１
０は鋳型内温鋼湯面検出用熱電対、ＩＩは非接触式鋳型
自溶鋼湯面検出装置、１２は潤滑用パウダー、１３は浸
漬ノズル近傍に形成された渦、１４は溶鋼上昇流により
巻き込まれたパウダー、１５はガス流量調節弁制御装置
である。

木発明者らは、前述したように高品位の鋳片を鋳造工程
全体に亘って安定に製造するためには、適正な上昇流を
得られるような適正な形状の浸漬ノズルを使用するとと
もに、鋳型内での偏流の発生の有無および偏流の程度を
検知できる機構と該偏流が発生した場合に、偏流を抑制
できる機構を設け、該偏流検出機構と偏流抑制機構を連
動させることが重要であると認識した。そこでかかる観
点に立って鋳造工程全体に亘って偏流を抑制し、パウダ
ー巻き込みを防止し、高品質の鋳片を安定して鋳造歩留
よく製造する手段として、浸漬ノズルの左右の溶鋼レベ
ル差を検出し、かつ浸漬ノズル内面に垂直方向で左右に
２分割した気体吹込用の円筒状ポーラス耐火物を嵌着し
、前記溶鋼レベル差を抑制するように各耐火物への外部
からの気体供給量を独立に制御する方法を完成した。

品質および操業の安定性に大きな影響を及ぼす鋳型内溶
鋼流動は上昇流５であるが、該上昇流５の強さはノズル
吐出流４の強さと浸漬ノズルｌから吹き込まれた不活性
気体吹込み量に依存する。

従って、ノズル吐出口の経時変化により、浸漬ノズルの
左右の吐出流４の強さが不均一になった場合、吐出流４
の弱い方へ多くの気体を吹込み、逆に吐出流４の強い方
へ少ない気体を吹込めば、気体の浮力によるガスリフト
効果が鋳型内の左右で相違し、多量の気体を吹込んだ側
の上昇流５が少量の気体を吹込んだ側の上昇流５より相
対的に強くなる。

つまり、吐出流の強さの不均一による上昇流の強さの不
均一を、何らかの手段で検知し、この検知した値に基づ
いてガス流量調節弁制御装置１５を介して該上昇流の弱
い方へ多量の不活性ガスを吹き込めば、吐出流の強度の
不均一による該上昇流の不均一が解消され、鋳型内溶鋼
流動は左右で均一になり、パウダー巻き込みが生じなく
なる。

なお、該上昇流の強度の不均一を検出する手段としては
、特願昭８０−２２９８８０号に示す左右の鋳型短辺部
に埋設した熱電対により、左右の溶鋼レベルを検出し比
較する方法、または浸漬ノズルの左右の溶鋼湯面レベル
を、左右それぞれに設けた非接触式湯面レベル計による
検出値を相互比較する方法が、微少な偏流を応答性よく
検知できる点から望ましい。

実施例 スライディングノズルによる溶鋼流量制御を行なう連続
鋳造設備において、鋳片幅１８００ｍｓ、鋳片厚２４５
ｍｍ　、鋳造速度１．８５層１膳ｉｎで鋳造した場合に
、本発明を実施した結果を第５図、第６図に示す、この
図中に示すΔＬ（ａｍ）が浸漬ノズル左右の溶鋼レベル
差である。

まず、本発明を鋳造の一部過程で実施した場合を第５図
を用いて説明する。鋳造開始して、４０分間位は、該溶
鋼レベル差ΔＬは低位安定しており、鋳型内溶鋼流動は
左右均一であることがうかがえる。

その後、ΔＬが右高を示し、浸漬ノズルの右側が強い偏
流を生じており、パウダー巻き込みが懸念されるが、そ
の時浸漬ノズルへの右側の吹込み気体流量Ｑ（右）を３
　ＭＬＬ／ｓｉｎから１．５　Ｎｉｌ　／ｓｉｎに減少
し左側の流量Ｑ（左）を３　Ｉ＋、／ｓｉｎから４．５
Ｎｉｊ　／＋＊ｉｎに増加したところ、ΔＬが減少し、
適正範囲内にもどったため、鋳型内溶鋼流動が均一にも
どったと考えられる。その後、ΔＬが左高に変わったが
同様に浸漬ノズルの左側の流量を減少し、右側の流量を
増加することによりΔＬが再度適正範囲にもどり、鋳型
内溶鋼流動が均一状態にもどったと考えられる。この例
は浸漬ノズルの条件が悪く　（吐出孔摩耗度大等）一度
管理限界に入りながら、又外れ、アクションをとり管理
限界に入った例を示した。

次に本発明を鋳造量゛始から適用した場合を第６図に示
す、この場合、常時偏流の強さをΔＬとして把握し、こ
のΔＬの検出装置と浸漬ノズルの左右のガス流量調節用
制御を連結し、ΔＬの値によって、ガス流用Ｑを制御す
ると、ΔＬの値が鋳造工程全体に亘って管理範囲内に入
っている。

発明の効果 以上のように本発明によって、連鋳鋳型内に生じる偏流
を抑制できるようになり、鋳造工程全体に亘って、パウ
ダー巻き込みを防止しつつ高品位の鋳片を安定して鋳造
保留よく製造できるようになった・

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す説明図で（１）
は平面図、（２）は立面図である。第３図は連鋳鋳型内
の正常な溶鋼流動を示す立面説明図。 第４図は連鋳鋳型内の偏流を生じている場合の溶鋼流動
を示す立面説明図、第５図、第６図は本発明の効果を示
す説明図である。 ｌ・・・浸漬ノズル、２・参・鋳型、３・・・鋳片、４
・・−吐出流、５・ｅ・上昇流、６・・・下降流、７会
・・不活性ガス吹込み用導管、８・・・流量調節用弁、
９・・・浸漬ノズル内ガス滞留空間、１０・・・鋳型自
溶鋼湯面検出用熱電対、１１・・拳非接触式鋳型内溶鋼
湯面検出装置、１２・・・潤滑用パウダー、１３・・・
浸漬ノズル近傍に形成された渦、　ｔａ・・・溶鋼上昇
流により巻き込まれたパウダー、　１５・・拳ガス流量
ｔｉｔｔｍ弁制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 浸漬ノズルの左右の溶鋼レベル差を検出し、かつ浸漬ノ
   ズル内面に垂直方向で左右に２分割した気体吹込用の円
   筒状ポーラス耐火物を嵌着し、各耐火物への外部からの
   気体供給量を該溶鋼レベル差を抑制するように独立に制
   御することを特徴とする溶鋼連続鋳造鋳型内の偏流制御
   方法。