JPS63132752A - 鋼の連続鋳造用タンデイツシユ - 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、非金属介在物の分離能を高めた鋼の連続鋳造
用タンディツシュに関する。

従来の技術 近年、鋼材の高品質ニーズの高まりと共に、精錬段階で
の溶鋼の清浄化処理や鋳造プロセスの改善により、非金
属介在物は減少傾向にあるが、更に高度な処理が必要と
されている。

連続鋳造設備の中で、タンディー２シユは、介在物分離
装置として重要な役割を果たしており、分離効率向上の
ためこれまでタンディツシユの大型化、堰の設置などの
対策がとられている。

しかしながら、従来のタンディツシュでの介在物分離法
は、ｌ＆本的には、介在物自体の浮力を利用したもので
、粒径が１００ミクロン程度以上の比較的大粒径の介在
物は、溶鋼がタンディツシュに滞留している間にほぼ完
全に分離可能であるが、特に粒径が５０ミクａン以下の
小型の介在物の分離性は、極度に悪いのが現状である０
本発明で除去しようとする小型介在物は、その浮上刃が
小さく、溶鋼流体に同伴され易いという性質をもってい
る。

一方、介在物の分離は、介在物が溶鋼表面或いは溶鋼表
面上のフラックス吸着されて、はじめて溶鋼との分離が
達成さ・れるものである、したがって小型介在物の分離
においては、（ａ）介在物粒子の浮力を補助する溶鋼表
面への輸送流れの形成。

（ｂ）溶鋼表面での流体からの介在物の分離、（Ｃ）介
在物の溶鋼表面での捕捉能を上げるための介在物の溶鋼
表面までの走行距離の確保、などが小型介在物の分離効
率向上に有利に作用することを本発明者は着眼した。

これらの着眼に対し従来技術との比較において更に解説
する。まず、介在物粒子の浮力を補助する溶鋼表面への
輸送流れの形成については、従来タンディツシュ内に下
堰を設置し、流れを溶鋼表面に向かう上昇ベクトルを形
成する手段がある。

しかし、下堰による方法では、流体の全てを表面に到達
させることは不可能である。したがって。

表面に到達しない流れの中にある介在物は、流れに同伴
され浮上の機会を失うことになる。

次に、溶鋼表面での流体からの介在物の分離であるが、
流体の流速が低流速の場合、介在物粒子は、流体速度と
同等の速度で移動し易い、従来のタンディツシュでは、
一般に溶鋼は層流であり、流体との分離が困難である。

最後に、介在物の溶鋼表面での捕捉能に対する流動の改
善であるが、従来のタンディツシュでは、捕捉距離は流
体の流れ方向のタンディツシュ長さであり、捕捉距離を
増加させる手段しかないのが現状である。

なお小型介在物の分離を目的とした公開されている従来
技術としては、特開昭５５−３３８５３号がある。該技
術は、タンディツシュの一部に、その流動がランダムな
攪拌状態を形成し、介在物間の凝集、合体を促進するこ
とにより、浮上しにくい小型介在物を浮上しやすい大型
介在物に変化させようとするものである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前記特開昭５５−３３８５３号に示される方法
は、介在物間の凝集１合体が起こり易い比較的介在物濃
度が高い場合に有効ではあるが、溶鋼内の介在物濃度が
小さい場合には、介在物同士の衝突が起こりにくく、必
ずしも有効なる手段とならない。

また槽内の流動は、ランダムであり、槽内での介在物の
溶鋼表面への捕捉性は十分でなく、凝集１合体した大型
介在物の次なる槽への流出の危険性がある。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記問題解決の手段として、前記回転流の
利用に着眼し１本発明を完成した。

すなわち本発明は鋼の連続鋳造用タンディツシュにおい
て、タンディツシュ中央部に内面が円形状の流動槽を設
け、その内側に内筒を備え、流動槽底部には、溶鋼流入
口をその一端が流動槽と内筒の間に開口させて設けると
共に、内筒の中央部と流動槽の外部とを結ぶ溶鋼排出口
を流動槽の底部に設けたことを特徴とする鋼の連続鋳造
用タンディツシュである。

以下回転流利用の有利点を、前述の小型介在物分離条件
の着眼にもとづいて説明する。

（イ）介在物粒子の浮力を補助する溶鋼表面への輸送流
れの形成については、通常タンディツシュ内を水平に流
れる流体を、溶鋼表面に向う垂直な向きの流れに変換す
ることが理想である。この理想に対し、タンディツシュ
内に円形槽（類似円形槽を含む）を設け、槽内に回転流
を与えることにより、垂直な向きに溶鋼マス・フローに
よる上昇流が形成出来る０本装置によれば、従来の下堰
法に比較し、介在物を含んだ溶鋼の表面到達量をアップ
することが出来る。

（ロ）溶鋼表面での流体からの介在物の分離については
１円加槽の周方向の回転力により、流体速度が従来タン
ディツシュに比較し速くなることから、粒子抵抗係数減
により流体と粒子の速度差がつき、粒子が流体から分離
し易くなる。

（ハ）介在物の溶鋼表面での捕捉能を上げるための走行
距離の確保については、回転力により表面での介在物走
行距離が増加し、介在物を捕捉する確率がアップする。

次に、本発明を図面に基づいて説明する。たとえば本発
明の一例を示す第１図（ａ）　（ｂ）において、ｌは取
鍋、２は取鍋ノズル、３はタンディツシュ、４は流動槽
、５は内情、６は流入口、７は排出口、８は浸漬ノズル
を表わす。

本発明装置は、タンディツシュ３内の取鍋ノズル２によ
る溶鋼受入れ位置と、浸漬ノズル８による溶鋼排出位置
の中間に流動槽４を設けたものである。そして流動槽４
の構造としては、その高さをタンディツシュ３の溶鋼面
最大高さより上位とし、かつ内壁の横断面形状を円形と
し、その内部に内筒５を設ける。

内筒５の高さは通常操業時の溶鋼高さのほぼ半分程度と
するのが良い、流動槽４には溶鋼の流入口６を設けるが
、流入口６は、タンディツシュ底部のタンディツシュ側
壁近辺でかつ内筒５の外側に開口させる。

又溶鋼の排出ロアは限定するものではないが内筒５と連
通させ、その底部でタンディツシュ巾方向中央部付近か
らタンディツシュの浸漬ノズル８の方向に向けて設ける
のが好ましい。

又流動槽４の形状については第２図（ａ）。

（ｂ）　、　（Ｃ）に示すが、内面が円形状のもの（第
２図ａ）に限らず内面が正方形で４角に当て物をして流
れをスムーズにしたもの（第２図ｂ）、内面を楕円形と
したもの（第２図Ｃ）等類似円形状のものでも良い。

また、流入口６．排出ロアの開口部分の形状は円形、矩
形等製作上容易な形状を選定すれば良い、また開口径は
、流動槽４の内径をＤｏとした時、３４Ｄｏ以下の径に
することが望ましいが、開口の詰まり、開口耐火物の溶
損の問題から２０φ相当径以上に設定する。

更に溶鋼排出ロアについては第３図に示す実施態様が考
えられる。第３図（ａ）　、　（ｂ）は流出ロアを複数
とした例であり第３図（ａ）が平面図、第３図（ｂ）に
側断面図を表わす、第３図（ｃ）　、　（ｄ）は円筒５
の底部を締め切り溶鋼通過用小穴９を設けたものである
。

作用 以下本発明の作用について説明する。

第２図において、鋳造量に応じた溶鋼量が流動槽４の接
線方向に設置された流入口６を通じ吐出の運動エネルギ
ーをもって流入する。この運動エネルギーにより、流動
槽４内に回転流が形成され、第４図に示すように流動槽
４の上部に向かう旋回上昇流０が形成される０回転力は
流動槽４の底部で最も速く流動槽４の上部に行くにつれ
回転流は流動槽内部に拡散し回転力は弱まってい〈。

溶鋼における介在物の分離能を左右するもうひとつの要
因である溶鋼表面での介在物の捕捉の点からは１弱い表
面流が有利であり、流動槽４の底面径をＤｏｓとし、浴
面径をｎｏｒとしたとき、Ｄｏｒ　／　Ｄａｍ≧１に設
定することが望ましい、即ち内筒は垂直か上広りが良い
。

そこで、介在物分離に与える流動の意味を更に補足する
と、流入溶鋼自体に回転流動を与えることにより、流動
槽４の円周方向に均一で、かつ流動槽４の底部から表面
に向けて流入溶鋼量のほとんど全量を溶鋼表面に押し出
す溶鋼表面に向かうマス・フａ−を形成することが可能
になる。介在物は円周方向に高速で回転されることによ
り流体抵抗係数が減少する。したがって回転力のない上
昇流に比較し介在物は上昇し易い。

また、表面に到達した溶鋼は、回転流動により溶鋼表面
での走行距離を増大することにより、溶鋼表面上のフラ
ックスとの接触機会を増、大出来ることから、表面での
介在物捕捉能の上からも有利である。

以上のようにタンディツシュにおける回転流の利用は、
大きな利点を有しているが、（Ａ）流入溶鋼流が直接排
出されることなく槽内に滞留し、流動槽内溶鋼表面に到
達するマスΦフローを十分確保する。（Ｂ）溶鋼表面に
一旦捕捉された介在物の再巻き込み防止、という２つの
観点から、ｉ出口の設置位置が重要な意味をもち、設置
位置は前述の如く流動層の底部に設けられる。

発明の効果 本発明によって従来除去が困難であった小型介在物の低
減が可能になり、バネ鋼、高張力鋼など微小介在物が機
械的性質に影響を与える鋼種の品質向上が達成される。

また、介在物の除去能力向上により、小断面のビレット
連鋳やスラブ薄肉連鋳など、圧延工程での圧下比が小さ
く、介在物が問題となり易いプロセスでの高品質鋳造が
可能となる。

このように本発明は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図で（ａ）は立面図、（ｂ）は平
面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は流動槽
内面の説明図、第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）
　、　（ｄ）は排出口の説明図、第４図は本発明タンデ
ィツシュを用いたときの溶鋼の流れを示す説明図である
。 １・・・取鍋、２・・・取鍋ノズル、３・・・タンディ
ツシュ、４・・・流動槽、５・・・内筒、６・・・流入
口、７・・・排出口、８・・・浸漬ノズル、９・・・小
穴、ｌＯ・・・堰、１１・・・上昇流。 代理人　弁理士　井　上　雅　生 脣　１　図 （幻 （ａ） Ｃｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼の連続鋳造用タンディッシュにおいて、タンデ
   ィッシュ中央部に内面が円形状の流動槽を設け、その内
   側に内筒を備え、流動槽底部には、溶鋼流入口をその一
   端が流動槽と内筒の間に開口させて設けると共に、内筒
   の中央部と流動槽の外部とを結ぶ溶鋼排出口を流動槽の
   底部に設けたことを特徴とする鋼の連続鋳造用タンディ
   ッシュ。