JPS63149055A - 連続鋳造用タンデイツシユ内溶鋼の精錬法 - 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のタンディツシュ内での合金添加に
よる溶鋼成分の作りかえ工程において、その処理時間を
短縮し、タンディツシュ内小ロフト精錬を効率的に行な
う方法に関するものである。

従来の技術 一般に実施されている鋼の連続鋳造法は、転炉等にて溶
製された溶鋼を取鍋よりタンディツシュに受け、浸漬ノ
ズルを通じて鋳型へ注入し、注入された溶鋼は鋳型壁側
より凝固シェルを形成し。

この凝固シェルは鋳型直下よりスプレーにより冷却され
ながら引抜かれるように構成されている。

かかる際に、タンディツシュへ供給される溶鋼は同一成
分のものを続けることが一般的であるが、近年、鋼の使
用用途が多様化する中で、製鋼１程へ要求されるロフト
サイズ、鋼種種類も多様化が進んでいる。

従来は鋼種の異なる鋼を製造する場合、独ケした精錬容
器にて精錬する方法がとられ、小容量の溶鋼を精錬する
場合でも、転炉より出鋼された鋼を分渇し、小吉ｔ：の
取鍋に受け、取鍋単位に鋼種を造り分ける事が一般的で
ある。

従って、注文された製品の溶製容量が、該取鍋容量より
も著しく小さい場合には、注文量以外の溶鋼は、余材も
しくはスクラップとなることを前提に、歩留を悪くして
溶製、鋳造している。

かかる問題点を解決する目的で、タンディツシュ内に必
要量の溶鋼を残した状態でＭ造を停止し、該タンディツ
シュ内残湯に必要量の合金鉄を添加し、鋼種を造り変え
る方法が特開１１／１５８−１５７５５６号公報に示さ
れている。

また該方法においては、添加される合金の溶解熱および
処理時間中の放散熱によるタンディツシュ内での溶鋼温
度降下を防止するため、特開昭５９−１０７７５５号公
報に示すような溶鋼連続注出処理中にプラズマ等による
電気加熱を供する必要がある。

しかし、プラズマ加熱をタンディツシュ内で実施するに
は、プラズマ加熱近傍での雰囲気制御を容易にする［１
的で、２以−ヒのＦ部開放型堰によって、加熱室を構成
するため、又加熱室の体間がタンディツシュ全体の体間
に比し著しく小（例えばに程度）のため、鎖環によって
タンディツシュ内での均一混合特性が著しく阻害され、
合金添加後、タンディツシュ内溶鋼成分を均一にするに
は長時間を安したり、または溶鋼の成分が均一でないた
め、その後の鋳造において、鋳片の鋳造長さ方向で成分
が不均一となり、所定の製品を製造することができなか
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、鎖環の設置条件を最適な
条件に限定し、場合によっては回転式攪拌器をさらに付
加することにより、堰を有するタンディツシュ内での均
一混合時間を短縮し、タンディツシュ内での小ロフト溶
製を効率よ〈実施するとともに、タンディツシュ内での
成分も均一化されることにより、鋳造長さ方向での成分
変動をなくシ、均一な成分の鋳片を鋳造歩留よく安定し
て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 本発明はタンディツシュ内に溶鋼を残留させて、タンデ
ィツシュへの溶鋼の流出入を停止し、タンディツシュの
中央部で次式に基づいて間隔を置いて設置した２個の下
部開放堰で区切られた室内の溶鋼に添加剤を添加し、加
熱すると共に、溶鋼を攪拌することを特徴とする連続鋳
造用タンディツシュ内溶鋼の精錬法である。

ｈ／Ｈ≧０．３ Ｖｒ／Ｖ２≧０．５゜ ｈ：丁部開放堰下端部での開口面積（ｒｒｒ’）Ｈ：タ
ンディッシュ内浴深とタンディツシュ幅との積Ｃｒｒｒ
’） ｖｌ　：加熱室内溶鋼量（ｔｏｎ） ｖ２　：タンディッシュ自溶＃４量−Ｖ　１　（ｔｏｎ
）作用 以下に図面に基づき、本発明の作用を詳細に説明する。

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、第４図、第５図、
第６図は本発明の効果を示す説明図、第７図は従来の連
続鋳造法を示す説明図である。

ｌはタンディツシュ本体、２は溶鋼、３はタンディツシ
ュ白基、４はタンディツシュ用蓋、５はプラズマトーチ
、６は合金添加用ホッパー、７は溶鋼攪拌用インペラー
、８はインペラー旋回用モーター、９は流出量調整用ス
ライディングノズル、１０は溶鋼用取鍋、１１はロング
ノズル、１２は浸漬ノズル、１３は鋳型、１４は鋳片で
ある。

従来の連続鋳造工程は第７図に示すように取鍋１０中の
溶鋼２がロングノズル１１を介して、タンディツシュｌ
に注入され、さらに浸漬ノズル１２を介して鋳型１３内
へ導かれ、冷却された後、鋳型１４を得る。かかる際、
注入される溶鋼２は取鍋毎には同一成分であることが一
般的である。

しかし、最近製鋼工程へ要求されるロットサイズがます
ます小量化しているのに対し、該小容量溶鋼を従来の連
ｂｃ＃ｐＩ造法にて製造する上では歩留が著しく悪いと
いう欠点がある。

かかる問題に対してタンディツシュ内に必要量の溶鋼を
残した状態で鋳造を停止し、該タンディツシュ内残湯に
必要量の合金鉄を添加し、鋼種を造り変える方法が考え
られているが、この際、タンディツシュ内溶鋼の均一混
合時間をできるだけ短縮することが、工程の効率北肝要
である。

一方、該方法によって、小容量の溶鋼を造り変える際に
は、タンディツシュ内での溶鋼温度降下を防止するため
、プラズマ加熱などの溶鋼加熱手段が必要であるが、該
プラズマ加熱をタンディツシュに適用するには、プラズ
マトーチ近傍の雰囲気を制御するために、タンディツシ
ュ内に堰を設ける必要がある。

従って、該タンディツシュ内での溶鋼造り変えによる小
官にの溶鋼製造を歩留よく、効果的に実施するには、該
堰付きタンディ；・シュ内での溶鋼均一混合特性を高め
ることが重要なポイントである。

かかる観点に立って、本発明者らは、該堰付きタンディ
ツシュでの均一混合特性に対する鎖環の設置位置および
堰深さの影響を調査、検討し、第３図、第４図、第５図
、第６図に示す特性を知得した。

第３図には、タンディツシュ内へ攪拌を目的に供したＡ
ｒガス流量と均一混合時間の関係を、攪拌エネルギーの
面から整理したものである。この図から、Ａｒガス流量
が多くなるほど均一混合時間は短かくなるけれども、そ
の依存性は非常に小さく、それに対し、堰高さの影響の
方が大きいことがわかる。

同じ現象を層下部開口面積りとタンディツシュ浴深と幅
との植Ｈとの比（ｈ／Ｈ）と均一混合時間との関係で整
理したものが第４図であり、この図より堰高５の影響が
大きいことは明らかであり、特にｈ／Ｈが０．３以上に
なると堰のない場合の均一混合特性とほとんど同じにな
ることがわかる。従って、これらの点より本発明者らは
、環材タンディツシュにおける均一混合特性を高めるた
めには層下部開口面積りとタンディツシュ浴深と幅との
積Ｈとの関係は、 ｈ／Ｈ≧０．３ を満足することが重要であることを見い出した。

なおｈ／Ｈの上限については特に限定しないが、タンデ
ィツシュ内での湯面変動等を考慮すると０．３≦ｈ／Ｈ
≦０．９５がより望ましい。

次に本発明者らは、堰の設置位置と均一混合特性につい
て種々調査、検討した。今、２つの堰で区切られた室の
うち、プラズマ等の加熱作用が施こされた室にある溶鋼
量をＭ、その他の部屋に存在する溶＃４量を■とすると
、堰の位置と均一混合特性との関係は、該Ｍと該■との
比、すなわち、ＶＩ／ＸＪ２で−−茜的に評価できるこ
とを本発明者らは見い出した。かかる観点に立って混合
時間と’Ａ　／　Ｖｙとの関係を整理したものが第５図
である。

この図から均一混合時間をある程度短かくするには、Ｖ
Ｉ／ｖ２≧０．５の条件を満足することが重要なポイン
トであることがわかる。

これまで述べてきたとおり、堰付きタンディツシュにお
いて小容量の鋼種造り変えを行なう場合の効率的均一混
合特性を得るための堰設置の醋適条件は、ｈ／Ｈ≧０．
３かつＶｉ　／　％≧０．５であることを本発明者らは
知得した。これらの条件を満足する実施例を第１図に示
す。

さらに、木発明者らは、堰付きタンディツシュにおける
均一混合時間を支配している要素について検工・Ｉし、
この主要素は項部における両槽間の溶鋼の交換速度であ
ることを知得した。かかる側面より均一混合時間と液交
換速度との関係を第６図に示す。この図より、液交換速
度ｔが大きくなるほど、同一条件のタンディツシュおよ
び堰設置位置でも、均一混合時間が短かくなることがわ
かる。

従って、第１図に示す環材タンディツシュにおける最適
堰設置条件下でも、さらに均一混合特性を高めるために
、項部での溶鋼の交換をより積極的に行なわせるための
手段をとることが重要である。この手段の一例として、
本発明者らは、基部でのインペラーによる溶鋼攪拌を考
えつき、第２図にその実施例を示す。

なお第２図の左項部では２つのインペラーによる実施例
を、右項部では１つのインペラーによる実施例を示しで
あるが、本発明におけるインペラーの数は特に限定する
ものではなく、タンディツシュの大きさや得たい均一混
合時間などの条件下で適宜決定してさしつかえない。

実施例 転炉より出鋼された１５０トンの鋼を取鍋に受け、２次
精錬設備にて、第１表に示す鋼種Ａとして溶製後、連鋳
にて鋳造を行なった。

取鍋の注入が終了し、３０トン溶量のタンディツシュの
残湯量が２５トンになった時点で鋳造を一旦停止した後
、５分間でタンディツシュ内に第２表に示すような各合
金鉄を添加し、溶解、攪拌し、鋼種Ｂへと溶製した後に
、鋳造を開始した。

即ち、１５０トンの溶鋼から１２５トンの鋼種Ａと２５
トンの鋼種Ｂを成分混合なく造り分ける事ができた。こ
の際、使用したタンディツシュは、浴深Ｈが恐１．２ｍ
で、堰深さｈが０．６層であり、かつ、■が１５トン、
■が１０トンの条件を満足する位置に堰を設けであるも
のであった。

第１表 第２表 比較例 特開昭５９−１０７７５５号公報に示された多数基設置
タンディツシュにおける連続注出法により、タンディツ
シュで溶鋼の流出入を停止し、バッチ処理すると、加熱
室の体ｆｆ１Ｍと非加熱室の体積■との比、’Ｊ　／　
Ｖ２は約にであった０本比較例の場合、加熱室へ合金鉄
を添加し、溶解攪拌し鋼種成分を造り変えるには約３０
〜４０分という長時間を要するため、その時間中での温
度降下も太きく、この温度降下を補償するためのプラズ
マへの投入電気量も大きくなり、コスト的にも不利であ
る。

従来例に比べると、本発明は、混合時間の短縮および電
気コストの低減など優れた効果を有している。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、堰を有するタンディ
ツシュ内での均一混合時間を短縮し。

タンディツシュ内での小ロー７ト溶製を効率よ〈実施で
き葛とともに、タンディツシュ内での成分も均一化され
、鋳造長さ方向での成分変動をなくし、均一な成分の鋳
片を鋳造歩留よく、安定して製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す立面図、第２図は本発明
の別の実施例を示す説明図、（（１）は立面図、（２）
は平面図）、第３図、第４図、第５図、第６図は本発明
の効果を示す説明図、第７図は従来の連続＃８造法を示
す立面図である。 １・・・タンディツシュ本体、２・・・溶鋼、３・・・
タンディツシュ内項、４・・・タンディツシュ用蓋、５
・・・プラズマトーチ、６・・・合金添加用ホッパー、
７・・・溶＃４攪拌用インペラー、８・・・インペラー
旋回用モーター、９・・・流出量：ＡＩ用ススライディ
ングノズル１０・・・溶鋼用取鍋、１１・・・ロングノ
ズル、１２・・・浸漬ノズル、１３・・・鋳型、１４・
・・鋳片。 代理人　弁理士　井　七　雅　生 スライ〒シ／７′Ｊス、′Ｉし 第　２区 第２菌 等３　閃 Ｇ、Ｄ、　Ａｒ　５ａ　−ｃ　（”／Ｆｎ；ｎ　３耀斗
圓 ｈ／Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タンディッシュ内に溶鋼を残留させてタンディッシュへ
   の溶鋼の流出入を停止し、タンディッシュの中央部で次
   式に基いて間隔を置いて設置した２個の下部開放堰で区
   切られた室内の溶鋼に添加剤を添加し、加熱すると共に
   、溶鋼を攪拌することを特徴とする連続鋳造用タンディ
   ッシュ内溶鋼の精錬法。 ｈ／Ｈ≧０．３ Ｖ＿１／Ｖ＿２≧０．５ （ただし、ｈ：下部開放堰下端部の開口面積（ｍ＾２） Ｈ：タンディッシュ内浴深とタンディッシュ幅との積（
   ｍ＾２） Ｖ＿１：加熱室内溶鋼量（ｔｏｎ） Ｖ＿２：タンディッシュ内溶鋼量−Ｖ＿１（ｔｏｎ）と
   する。）