JPS63203259A - モ−ルド溶鋼撹拌方法 - 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、連続鋳造中にタンディツシュからイマージョ
ンノズルを介してモールドに導かれる溶鋼の撹拌方法に
関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造においては、鋳片の内部性状を改善するために
、イマージジンノズルからモールド内に導かれたところ
で溶鋼を攪拌し、内部の偏析等をなくすことが実施され
ている。従来のモールド内溶鋼の攪拌は、電磁攪拌によ
っており、モールドの外側に配設したコイルに電流を流
し電磁的に溶鋼を攪拌している。かかる電磁攪拌は、特
開昭５４−１）７３２４号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の従来の電磁撹拌には、鋳造さるべ
き鋳片サイズが変わるたび毎に、それに対応するコイル
、モールドに変えなければならず、段取りの作業、時間
が大変になること、設備費用が高価であること、設置台
数が多くなること、既存の連続鋳造機に新設する場合に
は設備の大幅な改造が必要になること、Ｔ線方式による
モールド溶面のレベルのコントロールが使用不可能とな
り、モールド幅可変装置があるところではこれも使用で
きないこと、等の種々の問題があワた。

もっとも、モールド内溶鋼を機械的手段によって攪拌す
る試みが特開昭５８−２０２９５７号公報に開示されて
はいるが、攪拌手段を設けるためにイマージョンノズル
をモールド中心位置からずらさなければならず、そのた
めの偏析が生じてしまい、かつ、攪拌手段自体もイマー
ジ日ンノズルとの干渉を避けるためにモールド中心位置
からずらされるので、溶鋼の攪拌は部分的になってしま
い、攪拌の効果が大幅にうすれるという問題があった。

また、イマージョンノズル以外に新設の撹拌棒が必要と
なるため、ランニングコストが高くなる。イマージ四ン
ノズルの他に撹拌棒をモールド内に挿入するため小断面
モールドでは使用出来ない、イマージョンノズルの取り
付は位置がモールド壁の片面に近いためその部分の凝固
殻が薄くなる。

本発明は、連続鋳造におけるモールド溶鋼攪拌を電磁攪
拌から機械的攪拌に変えて電磁攪拌が含んでいた問題を
解決するとともに、機械的攪拌による場合も、均一な攪
拌が行なえるモールド溶鋼撹拌方法を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、本発明によれば、連続鋳造中にタンディツ
シュからイマージョンノズルを介してモールド中に導か
れた溶鋼を攪拌するモールド溶鋼撹拌方法において、該
撹拌を、イマージョンノズルのモールド内挿入部に翼を
付け、イマージョンノズルを強制回転させることにより
行なうモールド溶鋼撹拌方法によって達成される。

この場合、タンディツシュノズルとイマージョンノズル
との間の回転摺動部からのエアの巻き込みを防止するこ
とが望まれる。

〔作用〕

上記本方法発明においては、イマージョンノズルととも
に回転する翼によって、モールド溶鋼が機械的に攪拌さ
れる０機械的攪拌方式の採用によって、前記の電磁攪拌
が有していた問題は自動的になくなる。

また本発明の機械的撹拌方法においては、イマージョン
ノズル自体に翼をつけるので、イマージョンノズルをモ
ールドと軸芯一致させることにより、均一攪拌、全体撹
拌が容易に達成される。

イマージョンノズルはタンディツシュノズルに接合して
回転するので、溶鋼がイマージランノズルを通過する際
に回転摺動部から洩れて入るエアを巻き込むおそれがあ
るが、たとえば、この近傍に不活性ガスを圧送すること
や、イマージョンノズルとタンプッシュノズルの間隙に
高融点の微粉末を充填させることにより、エアのまき込
みによる品質低下を防止できる。

（実施例〕 以下に、本発明に係るモールド溶鋼撹拌方法の望ましい
実施例を、図面を参照して説明する。

第２図は、本発明方法を実施する装置の全体を示してお
り、第１図はそのうちイマージョンノグル、翼、および
その近傍を拡大して示している。

図中、溶鋼１２はし一ドル１６に入れられ、レードル１
６に取付けたロングノズル１７を介して、いったんタン
ディツシュ１５に入れられるようになっている。タンデ
ィツシュ１５の底板１９には下方に向って開口する下部
ノズル４が固定されており、下部ノズル４は下側でイマ
ージョンノズル１につながっている。イマージョンノズ
ルｌは、タンディツシュ１５内の溶鋼１２を、その下側
に固定的に配置されたモールド１）に導く通路を有して
いる。溶鋼１２はモールド１）内で外周を冷やされ外周
部を凝固されながら下方に引き出しローラ（図示せず）
によって強制的に引き出され、徐々に中迄凝固していく
。

イマージョンノズル１の下端部はモールド１）内に挿入
されており、モールド溶鋼１２はイマージョンノズル１
を出たところでは未だ溶融状態にある。

符号１３は凝固した部位を示しており、下方に行くに従
ってその厚みは増し、最終的には鋳片１４の軸芯部まで
完全凝固する。

イマージョンノズル１は、その軸芯まわりに回転自在と
なっている。イマージョンノズルｌの回転自在の支持構
造は、次のようになっている。まず、イマージョンノズ
ルｌをスプロケット付ホルダ５にボルト２１によって固
定し、該スプロケット付ホルダ５をホルダ６にベアリン
グ１８を介して回転自在に支持する。ホルダ６はタンデ
ィツシュ１５の底板１９に取付けられた下方に向って延
びる固定棒２０に固定される。スプロケット付ホルダ５
のスプロケットにはチェーン９が掛けられ、チェーン９
をモータ８の駆動軸に取付けたスプロケット７に掛ける
ことにより、モータ８の回転がチェーン９を介してスプ
ロケット付ホルダ５に伝えられ、スプロケット付ホルダ
５とイマージョンノズルｌは一体に軸芯まわりに回転す
る。

イマージロンノズルｌのモールドｌｌ内挿入部の側壁に
は、該側壁を貫通して半径方向に延びる吐出孔３が形成
されており、溶鋼１２は該吐出孔３からモールド１）内
に吐出される。モールド１）の上端はパウダ１０によっ
て気密に覆われている。

イマージョンノズル１には、モールド１）内挿入部に、
望ましくは吐出孔３が穿設されている部位近傍に、翼２
が取付けられている。第３図、第４図は翼２の取付は方
の一例を示しており、翼２が２枚でイマージョンノズル
ｌの周壁に対して接線方向に延びた場合を示している。

第５図、第６図は翼２の取付は方の別の態様を示してお
り、翼２が４枚でイマージョンノズル１の周壁に対して
接線方向に延びた場合を示している。イマージョンノズ
ルｌと翼２は一体ものであるが、水モデル実験の結果、
溶鋼の流速を効率よく速くするためには吐出口３の片側
面に翼２の片面を可能な限り近づけた方が吐出口３から
出る溶鋼流の拡散を防ぐことが出来て流速が速くなる。

また、図７は翼２の吐出口３に側の面にテーパーを付け
た場合の吐出口３から出た溶鋼の流れを模式的に示した
ものであるが、回転方向と逆の方向に逃げ、攪拌流速の
低下する原因となるため回転する方向の翼２の面は吐出
口３の接線方向にテーパーをつけずに伸ばす、この場合
翼の枚数には制限はなく何枚つけてもよい。

下部ノズル４とイマージョンノズル１との間には回転摺
動部２２が存在する。この間隙がらのエアの巻き込みを
防止するために第８図および第９図に示す方法を提案す
る。第８図は下部ノズル４とイマージョンノズル１の間
隙に高融点の微粉末（例、＾’　ｇｏｓ）２３を充填す
る方法である。なお、充填物は高温時に使用可能な高融
点の液体またはグリース状のものでもよい、第９図は下
部ノズル４の不活性ガス送入口２４からスリット２５を
通りその外周部に設けたポーラスリング２６から不活性
ガス２７を外側に向けて噴出させる方法である。また、
不活性ガスによる方法では別に鋼製のガスボックスを設
置することも考えられる。

以上の構成の装置を用いて、本発明は次のように実施さ
れる。

タンディツシュ１５からイマージョンノズルｌを介して
モールド１）に溶鋼１２を送る際に、イマージョンノズ
ルｌをモータ８により強制回転させる。

イマージョンノズルｌには翼２が付けられているのが、
その形状や取り付は位置は攪拌効率を考慮した設計とな
っているため、モールド内溶鋼の攪拌はいうまでもなく
イマーシッンノズル１の吐出孔３からモールド１）内に
吐出される溶鋼１２も攪拌効率を上げるために活用され
る。なお、イマージョンノズルｌの内部は負圧となるた
め下部ノズル４とイマージョンノズル１との回転摺動部
よりエアの巻き込みを生じ鋳片１４の品質低下をまねく
ことが予想されるが、第８図や第９図に示した方法を実
施するためその心配はない、第９図の方法においてはシ
ール用のガスを巻き込むことが考えられるが、不活性ガ
ス（例えばＡｒ１Ｎｍなど）のため鋳片１４の品質を低
下させることはない。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、次の効果が得られる。

まず、電磁攪拌に比較して次の効果が得られる。

イ、設置費用が非常に安価である。

口、設置台数が少なくてすむ。

ハ、取付は工事日数が少なくてすむ。

二、既存のモールド幅可変装置に支障をきたすことなく
設置できる。

ホ、モールド溶面レベルコントロールがγ線方式でも可
能である。

へ、既存モールド周辺の改造を必要としない。

ト９強制的な溶鋼の攪拌によって生じる溶鋼流によって
、凝固殻のデンドライトの先端が切断され、この結晶が
再溶解するために、モールド内溶鋼の過熱度が小さくな
る。併せて、均一になる。また、その一部は未溶解のま
ま等結晶の核となる。更には、デンドライトアーム間に
捕捉された非金属介在物や気泡が洗浄され浮上分離する
。したがって、デンドライトゾーンが狭くなり、等結晶
ゾーンが拡（なる、また、中心偏析が緩和する。また、
中心キャビティが小さくなる。さらには、鋳片表皮下の
非金属介在物やブローホールが減少する。

また、従来の機械的攪拌に対し、次の効果が得られる。

イマージョンノズル自体に翼をつけてイマージョンノズ
ル自体を回転させるようにしたので、攪拌手段である翼
を、モールドの中心軸に対して点対称の位置に配役でき
、これによって、強力な攪拌効果が得られ、均一な攪拌
、全体的な撹拌ができ、従来の機械的攪拌では得られな
かった良質の鋳片を鋳造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモールド溶鋼撹拌方法を含む連続鋳造
法に用いる装置のイマージョンノズル、翼近傍の拡大断
面図、 第２図は第１図の装置の全体断面図、 第３図は翼近傍のイマージョンノズルの正面図、第４図
は第３図のイマージョンノズルの底面図、第５図は別の
態様の翼近傍のイマージョンノズルの正面図、 第６図は第５図のイマージョンノズルの底面図、第７図
は翼にテーパーを付けた場合の吐出口からのｔｌｊ鋼の
流れの模式図、 第８図は高融点微粉末を用いた回転摺動部からのエア巻
き込み防止図、 第９図は不活性ガスを用いた回転摺動部からのエア巻き
込み防止図、 である。 １・・・・・・イマージタンノズル ２・・・・・・翼 １）・・・・・・モールド １２・・・・・・溶鋼 １５・・・・・・タンディツシュ ２２・・・・・・回転摺動部 特　許　出　願　人　　　トピーエ業株式会社第２図 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造中にタンディッシュからイマージョンノ
   ズルを介してモールド中に導かれた溶鋼を撹拌するモー
   ルド溶鋼撹拌方法において、該撹拌を、イマージョンノ
   ズルのモールド内挿入部に翼を付け、イマージョンノズ
   ルを強制回転させることにより行なうことを特徴とする
   モールド溶鋼攪拌方法。
2. （２）タンディッシュノズルとイマージョンノズルとの
   間の回転摺動部からのエアの巻き込みを防止しつつ前記
   イマージョンノズルを強制回転させる特許請求の範囲第
   １項記載のモールド溶鋼撹拌方法。
3. （３）イマージョンノズルの側壁に溶鋼の吐出口を設け
   、前記翼を吐出孔間に半径方向外方に延びるように設け
   、吐出口から吐出されるイマージョンノズルとともに回
   転する翼で撹拌させる特許請求の範囲第１項記載のモー
   ルド溶鋼攪拌方法。