JPS63212051A - 連続鋳造における湯面変動制御方法 - 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〕 本発明はスラブの連続鋳造において鋳片の良好な表面性
状を確保する方法に関する。

〔従来の技術〕

第４図（ａ）はスラブ連続鋳造機の鋳型附近の要部を示
し、第４図（ｂ）は第４図（ａ）において鋳片短辺側の
メニスカス（湯面が鋳型内面と接する部分）附近を拡大
した図である。この図を参照しながら従来技術について
説明する。

鋳型内の湯面上には溶鋼の酸化防止、保温、鋳片と鋳型
との間の潤滑、非金属介在物のトラップ等の役割をもつ
モールドパウダ一層５が形成されている。この層の湯面
側は溶鋼の熱で溶融状態になりその上側は粉状パウダー
７となって湯面を覆っている。溶融パウダー６は凝固シ
ェル９と鋳型１の内壁との間に流下して潤滑剤の役割を
果たす。

したがってパウダーは消耗するものであるから一定厚さ
のパウダ一層５を維持するため前記消耗量に見合った分
だけ補給される。

第４図（ａ）に示す通り鋳型中央に垂直に設けられた浸
漬ノズル２から溶鋼が吐出しており、浸漬ノズルの先端
に設けられた吐出口３は鋳型短辺方向に対向して浸漬ノ
ズルの両側に１箇づつ開口している。この吐出流４が短
辺に衝突してＬ下の２つの流れに分けられるが、上方に
向う流れは短辺側の湯面８をちり上げる。

ｉ４図　（ｂ）に示したこの湯面８のもり上がりおよび
比較的に小さい周期的な湯面変動（この２つを総合して
いう場合は単に湯面変動という）がコーナー割れ、スラ
ブの巻込み等による表面性状の劣化に強く影響している
ことは経験上よく知られているが、この理由として次の
ように考えられる。

第４図（ｂ）に示した通りスラブが広巾で鋳造速度が速
い場合はノズルからの吐出流４が強く、鋳型短辺附近の
湯面８のもり上り高さｌＯが大きくなるので、溶融パウ
ダ一層の厚さが薄くなると同時に周期的な湯面変動によ
り未溶融の粉状パウダーが一部混入して、凝固シェル９
とモールド内面の間に流れ込むことになる。こうなると
鋳型短辺附近では熱伝達が不均一となりまたパウダーの
潤滑の機能も不十分となる。

以上のようにして高温の強度の弱い凝固シェルが不均一
な温度分布にさらされ、その厚さおよび強度が不均一と
なり、鋳型との間の摩擦力も強くうけるようになる。＃
ＰＩ片のコーナー割れはこうした情況のもとで通常みら
れるオシレーションマークの深さが深くなりここが起点
となって発生するものと考えられる。特に溶鋼中の炭素
含有量（Ｃ）が０．０９〜０．１５＄のレベルの包晶反
応を伴う鋼種においてこの傾向は顕著である。

また、湯面変動が過大になるとモールドパウダーを巻込
んだ鋳型内面附近の溶鋼が、そのまま鋳型で冷却されて
凝固シェルとなり、パウダー性の表面欠陥を生ずる虞が
非常に強くなる。

近年、２ｍ／ｍｉｒ＋以上の高速鋳造が行われるように
なり湯面変動量も大きくなってこの問題が一層大きくク
ローズアップされるようになった。そこで発明者らは表
面性状の劣化と操業条件の解析および鋳型内流動の小モ
デル実験を行い操業の諸因子すなわち浸漬ノズル形状、
鋳造速度、鋳片の巾、ノズル内ガス吹込量、ノズル浸漬
深さ等について鋳型内湯面変動におよぼす影響を検討し
た。

この結果にもとづいて、浸漬ノズルの吐出方向を広巾材
と狭巾材に応じて適正なものとし、また、浸漬ノズルの
内壁に生ずるアルミナの付着防止対策として行っている
浸漬ノズル内へのガス吹込は湯面変動の大きな要因とな
るので操業トラブルおよび品質に悪影響をおよぼさない
範囲で抑制した。

この結果狭巾（７００ｍｍ）から広巾（１８５０■膳）
までコーナー割れ、パウダーの巻込みなどのない良好な
表面性状の鋳片を得ることが可能となった。

（鉄鋼協会　講演大会’　８Ｂ−９１０１２，５１０１
３）〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、近年数チャージにわたってタンディツシ
ュおよび浸漬ノズルを交換しないまま連続鋳造を行うい
わゆる連々鋳操業が一般的になっているので、この間に
スラブ巾の変動を行う場合には上記の溶鋼の吐出流方向
の変動は浸漬ノズルが交換できないので対応は不可能で
ある。

また、前述の通りアルゴンガス流量の抑制は浸漬ノズル
内壁へのアルミナ付着防止という本来の目的をもってい
るので湯面変動対策としては限度があって有効な対策と
なり難しい。

さらに、湯面のもり上がりが過大であるときは勿論であ
るが、過小になった場合においても表面欠陥がみられる
ことがある。これは鋳型内湯面へ溶鋼流による熱の供給
が不足しパウダーの溶融、流動性に悪影響をおよぼすこ
とによる。これに対して従来技術では有効な対策はない
。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところはスラブの連続鋳造においてスラブ巾、鋳造
速度に関係なくまた必要に応じて何時でも湯面変動を制
御して、良好な表面性状の鋳片を得る方法を提供するこ
とである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る連続鋳造における湯面変動制御方法はスラ
ブの連続鋳造に際し、鋳型の２つの長辺側面に対向して
複数対の移動磁界発生装置を配設し、かつ鋳型内湯面上
の少くとも両短辺附近に湯面側を設け、湯面側で測定し
た湯面変動測定値にもとづいて上記移動磁界発生装置を
作動して鋳型固溶鋼を流動させることを特徴とする。

〔作　用〕

鋳型の２つの長辺側面に対向して設けられた複数対の移
動磁界発生装置は鋳型長辺の両側から鋳型内溶鋼に電磁
誘導によって流動を起すことができる。従ってまず湯面
側で湯面変動を測定し、この測定値にもとづいて鋳型内
溶鋼に移動磁界を加える。

こうすると溶鋼の吐出流の強さが制御され、スラブの連
続鋳造においてスラブ巾、鋳造速度に関係なく、また必
要に応じていつでも湯面変動を制御してコーナー割れ、
パウダーの巻込みなどによる表面欠陥のない鋳片を得る
ことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例について添付図を参照しながら説明する
。

第１図は本発明に係る移動磁界発生装置２０を備えたス
ラブの連続鋳造鋳型附近の要部を示したもので、第１図
（ａ）は水平断面図、第１図（ｂ）は縦断面図である。

鋳型ｌの長辺側面の両側に対向して移動磁界発生装置２
０が２組配設ぎれている。移動磁界発生装置２０は鋳型
内の溶鋼に対して電磁誘導により電磁移動流を生じせし
めるもので、鋳型の長辺側面の一定の面内に機械的に拘
束され、この面内で溶鋼の吐出流４の波路に沿って移動
磁界の方向を調整することが出来、また前記吐出流４の
強さに応じてこれを制御できる出力をもっている。

また、鋳型内の湯面レベルを制御するために使用される
湯面制御用の湯面側３０は従来通りであるが、この他に
湯面のちり上りの大きい２箇所の鋳型短辺附近の湯面上
にそれぞれ１箇づつ、２箇の湯面変動測定用の湯面側３
１が配設されている。

このようにして鋳型附近に配設された移動磁界発生装置
２０および湯面変動測定用の湯面側３１の作用について
説明する。

移動磁界発生装置２０の位置は溶鋼の吐出流４が鋳型短
辺に衝突して上昇流に転する附近となるように、またそ
の移動磁界の方向は前記吐出流の方向に一致させるよう
に調整する。この位置および方向の調整は鋳型長辺面の
側面に係止されている移動磁界発生装置２０の機械的な
弛緩、緊締により行われる。

移動磁界の強さは上記湯面変動測定用の湯面側３１の測
定値にもとづいて設定するが、吐出流４を制御する場合
には第１図（ｂ）に白抜きの矢印２１で示すように吐出
流４と反対方向に前記湯面側の出力が適正な範囲に入る
ように移動磁界の強さを制御する。この制御は湯面側の
出力を移動磁界の制御機構にフィードバックするよく知
られたフィードバック制御によって行われる。

湯面変動が過少である場合には移動磁界の方向を吐出流
４と同じ方向にして上記と同様にして移動磁界の強さを
制御することは云うまでもない。

次に本発明を実施したときの具体例について説明する。

まず、コーナー割れに関する具体例であるが、第２図に
移動磁界強度と湯面変動との関係を示す。

移動磁界強度指数０が従来技術に対応するもので、前記
強度指数を増加させると湯面のもり上がり量および周期
的な湯面変動がそれぞれ零附近および２■前後に減少し
てコーナー割れの発生は見られなくなった。第３図は前
記移動磁界強度指数とコーナー割れ発生指数との関係を
示すもので前記強度指数４０以上ではコーナー割れは発
生しない。

このときの鋳造条件は鋳型サイズの厚さ２２０〜２５０
ｆｆｉ閣、巾７００〜２１００ｍｍ、鋳造速度は１．８
〜３．０ｍ７分、タンディツシュ内溶鋼温度１５３０−
１５７０℃である。適用鋼種の成分は第１表の通りで普
通鋼では凝固の際の包晶反応によって最も割れ易いとさ
れるＣ含有量のレンチのもである。

第１表　成分（重量％） 次にモールドパウダー巻込みに関する具体例であるが、
第２表は本発明によるモールドパウダーの巻込み防止方
法を実施したときの効果を示したもので、操業条件とし
て鋳片の厚さは一定として、溶鋼吐出量を鋳片の巾およ
び鋳造速度を変えて３つのケースＡ、Ｂ、Ｃ１について
示した。

ケースＡ、Ｂ、Ｃ１の順に溶鋼吐出量が少くなつており
、ケースＣについては、従来例では湯面のもり１ニリ高
さが不足で、湯面に対して比較的温度の高い吐出口３か
らの溶鋼による熱量が十分供給されずパウダーの溶融量
、流動性の不足による表面欠陥が増大していたので、ケ
ースＡ、Ｂとは逆に移動磁界発生装置２０による溶鋼の
移動流を吐出流４と同じ方向として、場面のちり上がり
を増加させている。第１表における溶鋼の成分は第３表
の通である。

第２表　本発明による表面欠陥低減効果第３表　　溶鋼
の成分　（重量％） 第２表の磁界強度指数の正負の符号は磁界移動の方向を
表わすもので、＋、−はそれぞれ吐出流を加速、抑制す
る方向である。

第１表の表面欠陥指数に示される通り、本発明による効
果は非常に顕著であるといえよう。

〔発明の効果〕

本発明によれば移動磁場発生装置および湯面側により鋳
型内溶鋼の流れを制御することができるので、湯面変動
を適切な範囲に維持しコーナー割れおよびモールドパウ
ダーの巻込みによる表面欠陥を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスラブの連続鋳造鋳型附近の要部
を示した図、第２図および第３図は未発ＩｆＪ＋山４に
妊田表二ふに１Ｍ　憤Ａ固ｌ↓キ±仕伽における鋳型短
辺附近の湯面変動を示す説明図である。 １・・・鋳型、２・・・浸漬ノズル、３・・・吐出口、
４・・・吐出流、５・・・モールドパウダー、６・・・
溶融パウダー、７・・・粉状パウダー、８・・・湯面、
９・・・凝固シェル、２０・・・移動磁界発生装置、２
１・・・磁界移動の方向を示す矢印、３０・・・湯面制
御用の湯面側、３１・・・湯面変動用測定用の湯面側。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スラブの連続鋳造に際し、鋳型の２つの長辺側面に対向
   して複数対の移動磁界発生装置を配設し、かつ鋳型内湯
   面上の少くとも両短辺附近に湯面側を設け、湯面側で測
   定した湯面変動測定値にもとづいて上記移動磁界発生装
   置を作動して鋳型内溶鋼を流動させることを特徴とする
   連続鋳造における湯面変動制御方法。