JPS62252650A - 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 本発明はタンディツシュから浸漬ノズルを通して連鋳鋳
型内に注入した溶鋼の偏流を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１０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ｌＯ
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、溶鋼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最との間に
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１１が発生し、該溶鋼渦によって溶融パウダー！２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２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、ストー／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決し、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、電
磁攪拌によりレベル差をなくするように主として電磁攪
拌の方向・推力等を調整することを特徴とする溶鋼鋳型
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図は連鋳鋳型内の正常
な溶鋼流動を示す説明図、第４図はｍ鋳鋳型内の偏流を
生じている場合の溶鋼流動を示す説明図、第５図は本発
明の効果を示す説明図である。

ｌ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は電磁攪拌装置、８は鋳型自
溶鋼湯面検出用熱電対、９は非接触式鋳型自溶鋼湯面検
出装置、１０は潤滑用パウダー、　１１は浸漬ノズル近
傍に形成された渦、１２は溶鋼上昇流により巻き込まれ
たパウダー、１３は電磁攪拌制御装置である。

本発明者らは、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＋ｈ　Ｌ、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、かつ連鋳鋳型直下に
並進方式の電磁攪拌装置を設置し、前記溶鋼レベル差が
なくなるように該電ｍ攪拌による攪拌方向と攪拌推力を
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。また、一般に鋳型直下に並進
方式の電磁攪拌装置を設け、この電磁攪拌装置により＃
Ｊｋ型内溶鋼へ一定方向の流れを生じるように推力を付
加した場合、第１〜２図に示したように、攪拌流動の上
手の領域Ａでは。

該電磁攪拌装置の上部では下降流が、下部では上昇流が
形成される。同様に、攪拌流動の下手Ｂでは上部では上
昇流が下部では下降流が形成される。

従って、浸漬ノズルの左右の吐出流４の強度が不均一に
なった場合、該鋳型直下の並進方式電磁攪拌装置の攪拌
方向ならびに攪拌推力を適宜な条件を設定すれば、前記
吐出流による上昇流５の不均一がこの攪拌力による上昇
流５′によって緩和される。たとえば、第１図に示すよ
うに右の吐出流に比べ左の吐出流が強い場合、左右の上
昇流５も左が強くなり、溶鋼湯面のレベルも浸漬ノズル
の左側が高くなる。

この湯面レベルの差を左右の鋳型内に埋設した熱電対の
測定結果から算出し、その値に基づいて、鋳型直下に設
置した並進方式電磁攪拌装置を制御して、該部分の溶鋼
中に右側へ流れる流動を形成させると、該攪拌流により
右側短辺部に上昇流５′が形成され、この上昇流と前記
吐出流による上昇流が補完し合い、より強い上昇流を形
成する。逆に左側短辺部では、攪拌流により下降流が形
成され、この下降流と前記吐出流による下降流が打ち消
し合い、左側の上昇流が弱められる。その結果、左右の
上昇流がほぼ均一となり、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号に示す第１図の左右の鋳
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、または第２図に示すような浸漬ノ
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
。

また、該電磁攪拌装置の設置位置は１本発明による溢流
れの矯正効果を充分に得られるためには１次の（１）式
を満足するように決定することが望ましいことを種々の
実験結果より知得した。

ただし、Ｚ：電磁攪拌装置のメニスカスからの距離（ｍ
） Ｆ：電磁攪拌＊２の最大攪拌推力（ｍｓＦａ）とする。

以上、並進式電磁攪拌装置に基づいて説明したが、傾斜
角をもった電磁力でも推力値を適当に選択して本発明効
果を得ることが出来る。

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、長さ９００層■の鋳型直下でメニス
カスから１ｍの位置に最大攪拌推力１００＋ｇｎＦｅの
並進方式の電磁攪拌装置を設置し、該ａ続鋳造設備を用
いて、鋳片幅１８００ｍｍ、鋳片厚２４５ｍｍ　、　ｎ
造速度１．８５ｓ／ｓｉｎで鋳造した場合、本発明の適
用の有無による偏流の程度の相違を第５図に示した。偏
流の強さは浸漬ノズルの左右の溶鋼レベルの差ΔＬで示
す。

第５図から、本発明を適用しない場合には、偏流の強さ
ΔＬ　（ａｍ）は、鋳造工程全体に亘り必ずしも一定で
はなく、最大３０■■程度まで変化している。これに対
し本発明を適用することによって、ΔＬが鋳造工程全体
に亘り、管理範囲である±５ＩＩ１１に入るように制御
できることがわかる。

従って１本発明を適用することによって、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
定して鋳造歩留よく製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す立面説明図、第２図は本
発明の別の実施例を示す立面説明図、第３図は連鋳鋳型
内の正常な溶鋼流動を示す説明図、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説明図、第５
図は本発明の効果を示す説明図である。 ｌ・・・浸漬ノズル、２・・・鋳型、３−・・鋳片、４
・・φ吐出流、５・・・上昇流、６・・・下降流、７・
φ・電磁撹拌装置、８・命舎鋳型内溶鋼湯面検出用熱電
対、９・・・非接触式鋳型自溶鋼湯面検出装置、　１０
Φ・・潤滑用パウダー、１１−−−浸漬ノズル近傍に形
成された渦、１２−・・溶鋼上昇流により巻き込まれた
パウダー、１３・・・電磁攪拌制御装置。

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、電磁攪拌に
   よりレベル差をなくするように調整することを特徴とす
   る溶鋼連鋳鋳型内の偏流制御方法。