JPS63224843A - 水平連続鋳造における引抜き開始方法 - 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】 技術分野 本発明は、水平連続鋳造における引抜き開始方法に関し
、もつと詳しくは、タンディツシュに溶融金属を供給し
た後にタンディツシュノズルからモールドを経て動片を
引抜くための引抜き開始方法に関する。

背景技術 典型的な先行技術は、第９図に示されている。

タンディツシュ１のタンディツシュ７ズル２には、ブレ
ークリング３を介してモールド４が連接されている。モ
ールド４内には、スタータバー５のヘッド６と、スター
タバ一本体７の一部分とが挿入されている。電気炉など
で溶解された鋼をタンディツシュ１内に注湯し、モール
ド４の溶鋼による温度上昇を検出し、または、その溶鋼
とスタータバー５との電気的短絡を検出して、溶鋼がタ
ンディツシュ７ズル２およびブレークリング３を経てモ
ールド４に流入したことを確認し、その後に、スタータ
バー５を引抜き方向８にロール９によりて引抜いて水平
連続鋳造を開始しでいる。注湯がらスタータバー５の引
抜き開始までは通常、零〜３０秒であって、短時間であ
る。

発明が解決すべき問題点 タンディツシュ１内に溶鋼を注湯したとき、その溶鋼が
、前回の注湯時にタンディツシュ１の内壁に固着してい
るスラッジと反応し、したがってタンディツシュ１を不
活性ガスでシールしていても、第１０図に示されるよう
に鋳片に含まれるｓｉｌＭｎおよびＣなどの量が＠造開
始後、数分間に大きく変動する。

鋳片が径の小さい線材などであるときには、タンディツ
シュ１とモールド４とを連結するタンディツシュ７ズル
２とブレークリング３との溶鋼流路の内径が小さく、し
たがって溶鋼がここで１疑固し、凝固した鋼によって詰
りを発生し易い。特に鋳造開始時には、タンディツシュ
１、タンディツシュ７ズル２およびブレークリング３を
構成する耐火物の予熱状況、溶鋼の注湯状態および引抜
き開始のタイミングなどが不確定であり、そのためタン
ディツシュノズル２およびブレークリング３付近で鋼が
凝固して詰りを発生してしまい、鋳造することが不可能
になる場合が多い。

タンディツシュ１への注湯時には、耐火物によって溶鋼
からの熱吸収が行なわれ、したがって第１１図に示され
るように注湯の数分間でタンディツシュ１内の溶鋼温度
は大きく降下する。温度が降下してもダンディツシュノ
ズル２およびブレークリング３付近で溶鋼が凝固してし
まわないようにするには、タンディツシュ１に供給する
溶鋼の温度を相当に高くしておく必要がある。したがっ
てタンディツシュ１に供給する鋼を溶解するための電気
炉およびタンディツシュ１の耐火物の寿命が短くなる結
果になる。

この問題を解決する他の先行技術は、前述の第９図にお
けるブレークリング３付近に、引抜き方向８に垂直方向
に摺動自在であるスライディングデートを設け、このデ
ートを移動して溶鋼流路を遮断することができるように
構成される。スライディングデートによって溶鋼流路を
遮断した状態でタンディツシュ１内に溶鋼を保持し、そ
の成分および温度、ならびにタンディツシュ１とそれに
連なる耐火物の周辺の温度が、希望する状態になった後
に、スライディングデートを開いて鋳造を開始する。

このような先行技術の新たな問題は、スライディングデ
ートを設けることによって、タンディツシュノズル２と
モールド４との間の引抜き方向８の距離が長くなり、し
たがって溶鋼がスライディングデート付近で凝固し易く
なり、詰りを発生し易くなることである。

本発明の目的は、鋳片の成分のばらつきを防ぎ、溶融金
属の流路の詰りの発生を防ぐようにした水平連続鋳造に
おける引抜き開始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Ｑ明は、クンディツシュノズルをプラグで閉塞した状
態で、クンディツシュに溶融金属を供給し、 貯留された溶融金属の成分および温度が希望す＝４− る状態になった後に、プラグをノズルから外し、モール
ドを挿通するスタータバーの引抜きを開始することを特
徴とする水平連続鋳造における引抜き開始方法である。

好ましい実施態様では、プラグは、スタータバーとは別
体であって、溶融金属よりも小さい比重を有し、 ノズルを開くために、プラグをスタータバーの先端部に
よってタンディツシュ側に押し出すことを特徴とする。

また好ましい実施態様では、プラグは、スタータバーと
一体的になっていることを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、タンディツシュには、タンディツシュ
ノズルをプラグで閉塞した状態で溶融金属を供給して貯
留し、この溶融金属の成分および温度が希望する状態に
なった後にプラグをノズルから外してスタータバーによ
る引抜きを開始するようにしたので、鋳片の成分のばら
つきが小さくなるとともに、タンディツシュノズルとモ
ールドとの間を接続する耐火物の温度が、溶融金属によ
って上昇し、したがってここで詰りを発生することが防
がれ、鋳片が小径線材であっても鋳造を確実に７テなう
ことが可能となる。したがってむやみに高温度の溶融金
属をタンディツシュに供給する必要がなくなり、耐火物
の寿命を長くすることができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。

耐火物から成るタンディツシュ１１は、タンディツシュ
ノズル１２がらブレークリング１３を介しテモ〜ルド１
４に連接される。モールド１４内には、スタータバー１
５のヘッド１６と、そのヘッド１Ｇが先端に固定された
スタータバ一本体１７の一部分とが挿入されている。一
対のローラ１８は、モータ１９によって駆動され、矢符
２０の引抜き方向にスタータバ一本体１７と、それに連
なる鋳片とを引抜き、また矢符２０の逆方向に回転駆動
することができる。

タンディツシュ１１には、高周波誘導加熱用コイル２１
が設けられる。タンディツシュ１１に貯留された溶鋼２
２の成分を検出するためのサンプリング装置２３と、溶
鋼２２の温度を検出するための温度計２４と力ｒ設けら
れる。

本発明に従ってタンディツシュノズル１２を閉塞するた
めのプラグ２５は、頭部２６と、その頭部２６に連なり
頭部２６よりも小径の軸部２７とを有する。頭部２６は
、ブレークリング１３のタンディツシュ１１側の端面に
当接しており、軸部２７はブレークリング１３内に嵌り
込む。プラグ２５の材料としては、（、）溶鋼２２に混
込まず、（＋））タンディツシュ１１、タンディツシュ
ノズル１２およびブレークリング１３などの耐火物に付
着せず、（ｃ）溶鋼２２に焼きイ」かず、（ｄ）熱衝撃
に強＜、（ｅＨｊ！械加工性が良好であり、さらにまた
（ｆ）溶鋼２２の比重たとえば７よりも小さい比重を有
する材料が選ばれる。このようなプラグ２５の材料とし
ては、たとえば比重が２〜３である窒化ホウ素ＢＮＢよ
び比重が５〜ＧであるジルコニアＺｒ○２などが挙げら
れる。

溶鋼の鋳造にあたっては、まずプラグ２５によってタン
ディツシュノズル１２を閉塞する。そこで、溶鋼２２で
あるステンレスＸ　Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０４　全容量が１０
０　Ｋｇであるタンディツシュ１１にたとえば１５５０
℃で注湯する。タンディツシュ１１には、不活性ガスた
とえばアルゴンガスを充満させて溶鋼２２の酸化および
溶鋼２２への窒素の吸収を防ぐ。注湯された溶鋼２２は
、コイル２１によって誘導加熱される。タンディツシュ
１１内の溶鋼２２の成分は、サンプリング装置２３によ
って検出され、またその温度は温度計２４によって検出
される。

注湯後、成分と温度が鋳造に最適な値となった時点で、
スタータバー１５のヘッド１Ｇによってプラグ２５を、
タンディツシュ１１側（すなわち第１図の左方）に、モ
ータ１９およびローラ１８によって駆動する。そのため
プラグ２５がタンディツシュ１１内に入り込み、このプ
ラグ２５は前述のように溶鋼２２より小さい比重を有し
ているので、溶鋼２２がら浮上がり、タンディツシュ７
ズル１２を再び閉塞することはない。スタータバー１５
は、プラグ２５をタンディツシュ１１側に押し込んだ後
に直ちに、素早く第１図の右方に変位する。これによっ
て＠鋼２２はタンディツシュノズル１２からブレークリ
ング１３を経てモールド１４に流れ込み、スタータバー
１５のヘッド１６に付着して凝固し、次にスタータバー
１５の矢符２０への通常の引抜き移動に伴なって鋳片が
鋳造される。

第２図および第３図は、スタータバー１５の引抜き開始
からの時間経過にイ゛トなう鋳片の各成分を示す。溶鋼
は前述のようにＳ　Ｕ　Ｓ　３０４であり、鋳片は１０
＋ｎ＋ｎφの線材であり、タンディツシュ４１に溶鋼２
２を注湯し、約２０分経過した時点で引抜きを開始した
。この実験結果から、鋳片に含まれるＣ「、ＮｉＸＭ宣
１、Ｓｉおよびｃ、Ｎ、ｏｉ土鋳造時間の鋳造中におい
てほぼ一定であることが１゛する。

第４図は、前述の実施例においてタンディ・ソ：７ユ１
３内に溶鋼２２を注湯したときの’ｔ’＋’ｉ鋼温度の
時間経過を示す。タンディツシュ１１内に溶鋼２２を注
湯した直後は、その溶鋼２２の温度は一旦抵下するけれ
ども、コイル２１による誘導加熱によって再び温度が上
昇し、注湯から約２０分経過した時点では、タンディツ
シュノズル１２およびブレークリング１３において凝固
せず、したがって詰りを生じない鋳造に適した温度に達
し、鋳造中にはその最適な温度のままとすることができ
る。

しかもタンディツシュ１１に誘導加熱用コイル２１を備
えることによって、溶鋼２２の温度を上昇することがで
きる。これによってタンディツシュ１１に注湯する溶鋼
の温度をむやみに高くする必要がなくなる。そのためタ
ンディツシュ１１に溶鋼を供給する電気炉およびタンデ
ィツシュ１１の耐火物の寿命を延長することができると
ともに、タンディツシュ１１を構成する耐火物の予熱時
間および予熱量を底滅することができる。待に、誘導加
熱用コイル２１を大出力のものとし、これによってタン
ディツシュ１１内で鋼塊または鋼片を溶解する能力を持
つようにすると、本発明に従って鋳造を開始するとき、
タンディツシュ１１内で鋼を溶解することができるので
、溶鋼を電気炉などで準備しておいてタンディツシュ１
１内−注湯する必要がなくなるので、溶鋼と大気との接
触の探合を減らすことができ、溶鋼の酸化または窒素の
吸収を防ぐことがで終る。

タンディツシュ１１内に前述のように溶鋼を注湯し、そ
の注湯がら約２０分後に鋳造を開始することによって、
タンディツシュノズル１２およびブレークリング１３な
どの温度が溶＠２２によって上昇する。したがってタン
ディツシュノズル１２お上りブレークリング１３を溶鋼
２２が通過する際に、溶鋼が凝固することがなく、詰り
の発生を防ぐことができる。したがってタンディツシュ
１１内にむやみに高温度の溶鋼を注湯する必要がなくな
り、タンディツシュ１１に溶鋼を供給する電気炉および
タンディツシュ１１の耐火物の寿命を延長することがで
きる。このような利点は、タンディツシュ１１に誘導加
熱用コイル２１が設けられでいなくでも、達成される。

１５５図は、本発明の他の実施例の実験のために好適に
実施される水平連続鋳造装置の断面図である。この実施
例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同一の参
照符を付す。この実施例では、スタータバ一本体１７が
挿通するストッパ３０が固定位置に設けられる。スター
クバ一本体１７の端部には、ばね受け３１が固定される
。コイル状のばね３２は、スタータバ一本体１７を外囲
し、ストッパ３０とばね受け３１との間に設けられる。

ぼね３２は、スタータバ一本体１７を第５図の右方にば
ね付勢し、その自然状態ではヘッド１Ｇは第５図に示さ
れるようにモールド１４内にある。

プラグ２５によってタンディツシュノズル１２を閉塞し
た状態で、タンディツシュ１１に溶鋼２２を注湯し、そ
の’１８　ｆｌＪ　２２の成分および温度が希望する値
となるように保ち、そこで引抜き開始時には、作業者は
ハンマ３３を用いてスタータバ一本体１７の端部３４を
第５図の左方に向けて打つ。

これによってスタータバー１５のヘッド１６は、プラグ
２５をタンディツシュ１１側に押込−み、プラグ２５は
タンディツシュ７ズル１２から外れる。

その後、ばね３２のばね力によってスタータ、バー１５
は、Ｉ＃時に第５図の右方に後退する。これによってタ
ンディツシュノズル１２およびブレークリング１３を経
て、タンディツシュ１１からの溶鋼がモール）′１４内
に流れ込み、凝固しでヘッド１６に固着する。そこでモ
ータ１９によってロー２１８を駆動し、スタータバ一本
体１７および鋳片を引抜き方向２０に移動してＳ遺を行
なう。　　、このような構成によれば、スタータバ一本
体１７がプラグ２５を押して第５図の左方に前進し過ぎ
ることが、ストッパ３０およびばね３２のばね力によっ
て防がれるとともに、このばね３２のばね力によってス
タータバー１５を瞬時に第５図の右方に後退させること
が可能となり、溶鋼２２を円滑にモールド１４に流入さ
せることが可能になる。

＃Ｓ６図は、本発明の他の実施例の一部の断面図である
。タンディツシュ１１のタンディツシュ７ズル３５には
、プラグ３６が嵌込まれる。このプラグ３６は、タンデ
ィツシュノズル３５の通路３７にぴったりと嵌込む頭部
３８と、その頭部３８に連なる円錐台部３９と、円錐台
部３つの小径端部に連なる軸部４０とを有する。軸部４
０は、ブレークリング４１に嵌り込む。

このような第６図に示された実施例では、プラグ３６の
頭部３３におけるタンディツシュ１１内の溶鋼とｉｆ＆
触する受圧面の面積を小さくして、スタータバー１５の
ヘッド１Ｇによってプラグ３６を第６図の左方に、すな
わちタンディツシユＩＩ側に、押込む力を小さくするこ
とができる。

第７図は、本発明のさらに他の実施例の断面図である。

タンディツシュ１１のタンディツシュ７ズル４２は、円
錐台状のノズル孔４３を有しており、プラグ４４はこの
／ズル孔４３に適合する円錐台部４５と、この円錐台部
４５の小径端に連なる軸部４Ｇとを有する。軸部４Ｇは
、タンディツシュノズル４２のノズル孔４３に連なるノ
ズル孔＝１７に嵌込む。この実施例では、プラグ４４は
タンディツシュ７ズル４２の奥の方　（すなわち第７図
の左方寄り）に配置され、これによってプラグ４４をタ
ンディツシュ１１側（すなわち第７図の左方）にスター
クバー１５によって押込んでノズル孔４３，４７を開く
ことを小さな押込量で行なうことができる。

第８図は、本発明のさらに他の実施例の断面図である。

この実施例では、タンディツシュ１１のタンディツシュ
ノズル４８とモールド１４との間に介在されたブレーク
リング４９は、タンディツシュ１１側（すなわち第８図
の左方）に拡開した円錐台状のノズル孔５０と、このノ
ズル孔５０に連なりタンディツシュ１１から遠去かる方
向（すなわち第８図の右方）に拡開したもう１つの７ズ
ル孔５１とを有する。プラグ５２は、／（ル孔５１に適
合する頭部５３と、この頭部５３に連なる軸部５４とを
有する。軸部５４の端部には、外ねじ５５が刻設される
。スタータバー５６は、プラグ５２の軸部５４に刻設さ
れた外ねじ５５が螺合する内ねじが刻設された凹所５７
を有する。こうしてプラグ５２とスタータバー５６とが
一体的に構ｒ＆される。プラグ５２は、前述の各実施例
におけるプラグ２５，３６．４４と同様な材料から成る
。

引抜開始時には、まずプラグ５２の頭部５３をブレーク
リング４つのノズル孔５１に当接し、これによってノズ
ル孔５１したがってタンディツシュノズル４８を閉室す
る。この状態でタンデイツンユ］１内に溶鋼を注湯する
。こうして溶鋼の成分および温度が希望する値になった
後に、スタータバー５６を第８図の右方の引抜き方向２
０に移動する。これに伴なってプラグ５２が７７：ル孔
５１から外れてタンディツシュノズル４８が開（。

タンディツシュ１１内の溶鋼は、タンディツシュノズル
４８およびブレークリング４つを経てモール１ζ１４内
に流れ、スタータバー５６、およびプラグ５２に連なる
鋳片が引抜かれて鋳造が行なわれる。このＰＪＳ図の実
施例でもまた、プラグ５２の頭部５３がタンディツシュ
１Ｊ内の溶鋼に接触する受圧面の面積は小さく、シたが
ってプラグ５２の操作が容易である。

本発明は、鋼に関連して実施することができるだけでな
く、その他の金属に関しても同様に実施することができ
る。また本発明は、水平連続鋳造に限らず、他の鋳造方
法、たとえば縦型連続鋳造においても同様に実施するこ
とができる。

タンディツシュ１１には、誘導加熱用フィル２１が設け
られていなくてもよい。

効　　果 以上のように本発明によれば、タンディツシュ内に注湯
された溶融金属の成分および温度が希望する値になった
後に、プラグを外して溶融金属をタンディツシュノズル
からモールドに流れ込よせ、引抜きを開始して鋳造を行
なうようにしたのて゛、鋳片の成分のばらつきを小さく
抑えることが可能であるとともに、タンディツシュノズ
ルおよびその付近において溶融金属力四疑固して詰りを
生してしまうことが防がれ、小径線手ｊであっても鋳造
を確実に行なうことが可能になる。しかも注、じす乙溶
融金属の温度をむやみに高くしなくても、タンディツシ
ュノズルからモールドに至る溶融金属の通路において詰
りを生しる−とを防ぐ二とかて゛さ、耐火物の寿命を長
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図および第３
図はｖＪ１図に示された実施例における引抜き開始後に
おける鋳造時間と鋳造した鋳片の成分の変化を示すグラ
フ、第４図はタンディツシュ１１への溶鋼の注湯開始時
がら後の溶鋼温度の変化を示すグラフ、第５図は本発明
の他の実施例の水平連続鋳造設備の断面図、第６図は本
発明のさらに他の実施例のタンディツシュノズル３５付
近の断面図、第７図は本発明の他の実施例のタンディツ
シュノズル４２付近の断面図、第８図は本発明のさらに
他の実施例のタンディツシュノズル４３付近の断面図、
第９図は先行技術の断面図、第１０図は第９図に示され
た先行技術における引抜き開始からのｇＲ造時間中にお
ける鋳片の成分の変化を示すグラフ、第１１図は第９図
および第１０図に関連して述べた先行技術におけるタン
ディツシュ１−の注湯時からの時間経過に伴なう溶鋼温
度の変化を示すグラフである。 １１・・・タンディツシュ、１２＊３５，４２，４８・
・・タンディツシュノズル、１３，４１．４９・・・ブ
レークリング、１４・・・モールド、１５．５６・・・
スタータバー、１Ｇ・・・ヘッド、１７・・・スタータ
バ一本体、２５，３６，４４，５２・・・プラグ代理人
　　弁理士　画数　圭一部 （、、公文Ｃ冥全ド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンデイツシユノズルをプラグで閉塞した状態で
   、タンデイツシユに溶融金属を供給し、貯留された溶融
   金属の成分および温度が希望する状態になつた後に、プ
   ラグをノズルから外し、モールドを挿通するスタータバ
   ーの引抜きを開始することを特徴とする水平連続鋳造に
   おける引抜き開始方法。
2. （２）プラグは、スタータバーとは別体であつて、溶融
   金属よりも小さい比重を有し、 ノズルを開くために、プラグをスタータバーの先端部に
   よつてタンデイツシユ側に押し出すことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の水平連続鋳造における引抜き
   開始方法。
3. （３）プラグは、スタータバーと一体的になつているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水平連続鋳
   造における引抜き開始方法。