JPS6353901B2 - - Google Patents
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- JPS6353901B2 JPS6353901B2 JP11101681A JP11101681A JPS6353901B2 JP S6353901 B2 JPS6353901 B2 JP S6353901B2 JP 11101681 A JP11101681 A JP 11101681A JP 11101681 A JP11101681 A JP 11101681A JP S6353901 B2 JPS6353901 B2 JP S6353901B2
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- JP
- Japan
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- nozzle
- addition
- jet
- molten steel
- mixing
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- Expired
Links
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は連続鋳造において、タンデツシユか
ら混合ノズル内に流下する溶融金属に粉体を添加
する方法に関する。
ら混合ノズル内に流下する溶融金属に粉体を添加
する方法に関する。
従来から連続鋳造により製造された鋳片には中
心偏析、あるいはセンターポロシテーなどの内部
欠陥が発生する。このような内部欠陥を防止する
ため、鋳型内溶鋼に電磁撹拌処理を行うことが広
く採用され或程度の効果をあげているが十分では
ない。
心偏析、あるいはセンターポロシテーなどの内部
欠陥が発生する。このような内部欠陥を防止する
ため、鋳型内溶鋼に電磁撹拌処理を行うことが広
く採用され或程度の効果をあげているが十分では
ない。
これに対し、鋳込み中の溶鋼流に鉄線、鉄片、
鉄粉等の冷材を添加すると内部欠陥が著しく改善
されることは知られており、特に鉄粉の添加は効
果が大きい。このような鉄粉の添加方法が種々提
案されており、連続鋳造において前記鉄粉等の添
加は浸漬ノズルを兼ねた混合ノズル内で大気と遮
断した状態で行われている。第１図は混合ノズル
内で添加ノズルによる冷材の添加を示す図であり
１はタンデツシユ、２はタンデツシユノズル、３
は混合ノズルであつて４はモールド６は添加ノズ
ルである。タンデツシユ１に受注された溶鋼は、
タンデツシユノズル２から混合ノズル３の中に注
入されてモールド４に鋳込まれるが、混合ノズル
３に注入流下する溶鋼流５に添加ノズル６から鉄
粉７を添加するものである。このような添加方法
において、添加ノズル６からキヤリアガスを用い
て鉄粉を溶鋼流に吹付け添加する方法が提案され
ている。（特開昭53−130230号） しかしこの方法は鉄粉をArガス等のキヤリア
ガスと共に溶鋼流に吹付けるのでキヤリアガスが
溶鋼流に巻き込まれて溶鋼中に気泡が生じ内部欠
陥となる欠点がある。このため鉄粉の添加にはキ
ヤリアガスを使用せず鉄粉の自然流下により添加
するのが好ましく、そのためには添加ノズルの傾
斜角度を約40゜以上に設ける必要がある。しかし
このような角度を設けると添加ノズル６の先端開
口部９は混合部の下方の位置となる。また密閉さ
れた混合部内で溶鋼が流下すると、空気の渦流が
生じ、溶鋼流が曲つて混合部内壁８に衝突するコ
アンダ現象がおこる。
鉄粉等の冷材を添加すると内部欠陥が著しく改善
されることは知られており、特に鉄粉の添加は効
果が大きい。このような鉄粉の添加方法が種々提
案されており、連続鋳造において前記鉄粉等の添
加は浸漬ノズルを兼ねた混合ノズル内で大気と遮
断した状態で行われている。第１図は混合ノズル
内で添加ノズルによる冷材の添加を示す図であり
１はタンデツシユ、２はタンデツシユノズル、３
は混合ノズルであつて４はモールド６は添加ノズ
ルである。タンデツシユ１に受注された溶鋼は、
タンデツシユノズル２から混合ノズル３の中に注
入されてモールド４に鋳込まれるが、混合ノズル
３に注入流下する溶鋼流５に添加ノズル６から鉄
粉７を添加するものである。このような添加方法
において、添加ノズル６からキヤリアガスを用い
て鉄粉を溶鋼流に吹付け添加する方法が提案され
ている。（特開昭53−130230号） しかしこの方法は鉄粉をArガス等のキヤリア
ガスと共に溶鋼流に吹付けるのでキヤリアガスが
溶鋼流に巻き込まれて溶鋼中に気泡が生じ内部欠
陥となる欠点がある。このため鉄粉の添加にはキ
ヤリアガスを使用せず鉄粉の自然流下により添加
するのが好ましく、そのためには添加ノズルの傾
斜角度を約40゜以上に設ける必要がある。しかし
このような角度を設けると添加ノズル６の先端開
口部９は混合部の下方の位置となる。また密閉さ
れた混合部内で溶鋼が流下すると、空気の渦流が
生じ、溶鋼流が曲つて混合部内壁８に衝突するコ
アンダ現象がおこる。
このような溶鋼流を付着噴流と言い、添加ノズ
ルの開口部９が付着距離Xrより下方にあると開
口部９は溶鋼により閉塞をおこし鉄粉の添加が不
可能となる欠点がある。
ルの開口部９が付着距離Xrより下方にあると開
口部９は溶鋼により閉塞をおこし鉄粉の添加が不
可能となる欠点がある。
この発明はこのような欠点に対処するためにな
されたもので、付着嘖流の付着距離を解析して、
添加ノズルの先端開口部９が付着位置より上方に
なるように添加ノズルを設けて鉄粉を添加するも
ので、その特徴とするところは、下記式により付
着嘖流の距離（Xr）を求め、前記Xrとの範囲内
に添加ノズルの開口部を設け、前記添加ノズルよ
り粉体を溶鋼に添加することを特徴とするもので
ある。
されたもので、付着嘖流の付着距離を解析して、
添加ノズルの先端開口部９が付着位置より上方に
なるように添加ノズルを設けて鉄粉を添加するも
ので、その特徴とするところは、下記式により付
着嘖流の距離（Xr）を求め、前記Xrとの範囲内
に添加ノズルの開口部を設け、前記添加ノズルよ
り粉体を溶鋼に添加することを特徴とするもので
ある。
Xr／Ws＝Ｒ／Ws・Sin（α＋θ）／Cos〓−Yr／Ws・Sin
〓…(1) 但し、 Xr：付着噴流の距離（mm） Ws：流下金属の流出径（mm） α：混合部内壁の傾斜角（ ゜） Ｒ：付着噴流の曲率半径（mm） θ：混合部内壁への付着噴流の衝突角度（ ゜） Yr：付着噴流の中心線と混合部内壁と交わる点
と付着噴流線の距離（mm） 以下図面にもとづいて本発明を説明する。第２
図は付着噴流の解析モデルを示す図である。タン
デツシユノズル２から流下する溶鋼流５は、図に
示すように曲つて付着噴流となり、混合部内壁８
に衝突する。図中タンデツシユノズル２の下端か
らXrの距離が付着噴流の上限値であり、このXr
の値以内では付着噴流による添付ノズルの閉塞は
起らないので、このXrの範囲内に添加ノズルの
先端開口部９を設ければよい。このXrの値を幾
何学的に求めたものが上記(1)式である。
〓…(1) 但し、 Xr：付着噴流の距離（mm） Ws：流下金属の流出径（mm） α：混合部内壁の傾斜角（ ゜） Ｒ：付着噴流の曲率半径（mm） θ：混合部内壁への付着噴流の衝突角度（ ゜） Yr：付着噴流の中心線と混合部内壁と交わる点
と付着噴流線の距離（mm） 以下図面にもとづいて本発明を説明する。第２
図は付着噴流の解析モデルを示す図である。タン
デツシユノズル２から流下する溶鋼流５は、図に
示すように曲つて付着噴流となり、混合部内壁８
に衝突する。図中タンデツシユノズル２の下端か
らXrの距離が付着噴流の上限値であり、このXr
の値以内では付着噴流による添付ノズルの閉塞は
起らないので、このXrの範囲内に添加ノズルの
先端開口部９を設ければよい。このXrの値を幾
何学的に求めたものが上記(1)式である。
(1)式中、流下金属の流出径Wsと混合部内壁の
傾斜角αは任意に決定される。
傾斜角αは任意に決定される。
(1)式中の、混合部内壁への付着噴流の衝突角度
θと、付着噴流の中心線と混合部内壁と交わる点
と付着噴流線の距離Yrは、あらかじめ実験的に
求められる。パラメータtr（０＜tr＜１）を用い
て下記(2)式、(3)式により求められる。
θと、付着噴流の中心線と混合部内壁と交わる点
と付着噴流線の距離Yrは、あらかじめ実験的に
求められる。パラメータtr（０＜tr＜１）を用い
て下記(2)式、(3)式により求められる。
Cos〓＝３／２tr−１／２tr3 …(2)
Yr／Ws＝１／3tr2tanh-1tr …(3)
さらに(1)式中の付着噴流の曲率半径Ｒは、下記
(4)式により求められるものである。
(4)式により求められるものである。
Ｒ／Ws＝Cosα／Cosα−Cosθ・（Ｄ／Ws＋１／２）…(
4) ここで、Ｄ：混合部内壁のオフセツト量 以上のように任意に決定されるWs、Ｄとαな
らびに、上記(2)〜(4)式で求められるＲ、Ｑ、Yr
により、上記(1)式よりXrを求め、この値の範囲
内に添加ノズルの開口位置を定めるものである。
4) ここで、Ｄ：混合部内壁のオフセツト量 以上のように任意に決定されるWs、Ｄとαな
らびに、上記(2)〜(4)式で求められるＲ、Ｑ、Yr
により、上記(1)式よりXrを求め、この値の範囲
内に添加ノズルの開口位置を定めるものである。
この発明の目的から、Xrを大きくするために
は混合部内壁のオフセツト量Ｄを大きくするか、
混合部の傾斜角αを大きくとるとXrは大きくな
る。又タンデツシユノズルの下端を延長すればそ
の分Xrに加算される。このような変更は、タン
デツシユの形状や他の周辺の条件によつて適当に
決定するものである。
は混合部内壁のオフセツト量Ｄを大きくするか、
混合部の傾斜角αを大きくとるとXrは大きくな
る。又タンデツシユノズルの下端を延長すればそ
の分Xrに加算される。このような変更は、タン
デツシユの形状や他の周辺の条件によつて適当に
決定するものである。
実施例
第３図はこの発明の実施例を示す図である。第
３図において、溶鋼の流出径Wsを20mm、混合部
のオフセツト量D25mm、混合部内壁の傾斜角度を
０とし、そしてパラメーターtrを2/3として上記
(2)式、(3)式、(4)式より、Ｒ＝198mm、θ＝32゜、
Yr＝５mmを求め、これらの数値を上記(1)式に代
入して、Xr＝95mmを得た。
３図において、溶鋼の流出径Wsを20mm、混合部
のオフセツト量D25mm、混合部内壁の傾斜角度を
０とし、そしてパラメーターtrを2/3として上記
(2)式、(3)式、(4)式より、Ｒ＝198mm、θ＝32゜、
Yr＝５mmを求め、これらの数値を上記(1)式に代
入して、Xr＝95mmを得た。
ここで、添加ノズルの傾斜角度は約40゜以上必
要とすること及びタンデツシユの干渉をさけるた
めにタンデツシユノズルを170mm（図中l1）延長
させ、さらにこのタンデツシユノズルの下端よ
り、上記したXrの範囲内である20mm（図中l2）下
方に添加ノズルの開口部９を設けた。
要とすること及びタンデツシユの干渉をさけるた
めにタンデツシユノズルを170mm（図中l1）延長
させ、さらにこのタンデツシユノズルの下端よ
り、上記したXrの範囲内である20mm（図中l2）下
方に添加ノズルの開口部９を設けた。
このような装置を用いS20C鋼を連続鋳造を行
い、上記した添加ノズル開口部から平均粒径0.1
mmの鉄粉を添加量が、溶鋼の1.5％になるように
添加した結果、添加ノズル開口部には溶鋼の付着
は全くなかつた。また得られた鋳片はほぼ全面が
微細なデンドライト組織となり、中心偏析、セン
ターポロシテーは著しく改善され、さらにメニス
カスから最終凝固位置までの距離は約40％短縮さ
れ、高速鋳込みが可能となり、生産性が向上し
た。
い、上記した添加ノズル開口部から平均粒径0.1
mmの鉄粉を添加量が、溶鋼の1.5％になるように
添加した結果、添加ノズル開口部には溶鋼の付着
は全くなかつた。また得られた鋳片はほぼ全面が
微細なデンドライト組織となり、中心偏析、セン
ターポロシテーは著しく改善され、さらにメニス
カスから最終凝固位置までの距離は約40％短縮さ
れ、高速鋳込みが可能となり、生産性が向上し
た。
以上のように、この発明は連続鋳造における混
合ノズル内の金属流におこる付着噴流の付着距離
を解析し、この付着位置より上方に添加ノズル開
口部９を設けて粉体を添加するもので、添加ノズ
ルの閉塞は全くなくなり高品質の鋳片を高能率に
製造することを可能にしたものである。
合ノズル内の金属流におこる付着噴流の付着距離
を解析し、この付着位置より上方に添加ノズル開
口部９を設けて粉体を添加するもので、添加ノズ
ルの閉塞は全くなくなり高品質の鋳片を高能率に
製造することを可能にしたものである。
なをこの発明の説明には溶鋼の連続鋳造につい
て説明したが、非鉄金属の連続鋳造においても同
様の効果を有することは勿論である。
て説明したが、非鉄金属の連続鋳造においても同
様の効果を有することは勿論である。
第１図は混合ノズルによる粉体の添加を示す
図、第２図は付着噴流の解析モデルを示す図、第
３図はこの発明の実施例を示す図である。 図中、１……タンデツシユ、２……タンデツシ
ユノズル、３……混合ノズル、４……モールド、
５……溶鋼流、６……添加ノズル、７……粉体、
８……混合部内壁、９……添加ノズル先端開口
部。
図、第２図は付着噴流の解析モデルを示す図、第
３図はこの発明の実施例を示す図である。 図中、１……タンデツシユ、２……タンデツシ
ユノズル、３……混合ノズル、４……モールド、
５……溶鋼流、６……添加ノズル、７……粉体、
８……混合部内壁、９……添加ノズル先端開口
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タンデツシユノズルから混合ノズル内に流下
する溶融金属に添加ノズルを用いて粉体を添加す
る方法において、下記式により付着噴流の距離
Xrを求め、前記Xrの範囲内に添加ノズルの開口
部を設け、前記添加ノズルより粉体を溶融金属に
向けて添加することを特徴とする溶融金属への粉
体添加方法。 Xr／Ws＝Ｒ／Ws・Sin（α＋θ）／Cos〓−Yr／Ws・
Sin〓 但し、 Xr：付着噴流の距離（mm） Ws：流下金属の流出径（mm） α：混合部内壁の傾斜角（ ゜） Ｒ：付着噴流の曲率半径（mm） θ：混合部内壁への付着噴流の衝突角度（ ゜） Yr：付着噴流の中心線と混合部内壁と交わる点
と付着噴流線の距離（mm）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101681A JPS5813452A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 溶融金属への粉体添加方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101681A JPS5813452A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 溶融金属への粉体添加方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5813452A JPS5813452A (ja) | 1983-01-25 |
| JPS6353901B2 true JPS6353901B2 (ja) | 1988-10-26 |
Family
ID=14550253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101681A Granted JPS5813452A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 溶融金属への粉体添加方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5813452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11125674B2 (en) | 2010-10-25 | 2021-09-21 | Becton, Dickinson And Company | Systems and user interface for collecting a data set in a flow cytometer |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834830U (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-07 | コニカ株式会社 | 給紙装置 |
| JPH01110434A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-27 | Isamu Miura | 自動印刷機用フイーダ |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP11101681A patent/JPS5813452A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11125674B2 (en) | 2010-10-25 | 2021-09-21 | Becton, Dickinson And Company | Systems and user interface for collecting a data set in a flow cytometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5813452A (ja) | 1983-01-25 |
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