JPS6393452A - タンデイツシユ内溶鋼中の介在物の浮上促進方法 - 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 未発明は、連続鋳造におけるタンディツシュ内溶鋼中の
介在物の浮上促進方法及びそのタンディツシュ内溶鋼温
度の制御方法に関する。

従来の技術 連続鋳造用タンディツシュ内の溶融金属の過熱温度（以
下ＳＨと略記することがある。）は鋳片の品質に及ぼす
影響は大きく、ＳＨが高い場合は等軸品化率を低下させ
中心偏析が大となる傾向を示し、又低い場合は溶融金属
の粘性上昇により介在物が浮上しにくくなり、非金属介
在物に起因する欠陥を生ずることが知られている。

このため、過熱温度（ＳＨ）の設定は極めて改変である
。

メタンディツシュ内溶鋼温度は取鍋からタンディツシュ
への受湯直後は耐火物への蓄熱のため低下し、その後取
鍋内の溶鋼温度によって上昇し、鋳造中期は放熱のため
徐々に低下する傾向がある。

鋳造末期には取鍋からの給湯もなくなり、タンディツシ
ュ内溶鋼温度は更に低下していく。

溶鋼温度の低下を放置した場合、受鋼室で溶鋼が凝固し
操業が困難となるおそれがある。

従来この問題を解決する為にタンディツシュを、溶鋼を
受け入れる受鋼部と溶鋼を鋳型に注入する溶鋼排出部に
分け、前記受鋼部と溶鋼排出部を複数の中空耐火物（以
下湯溝と称することがある）で結合し、前記複数の中空
耐火物の間に誘導加熱鉄心を介在させた連続鋳造用タン
ディツシュが提案されている。（特開昭１３１−３８７
５４号）発明が解決しようとする問題点 しかしながら上述のタンディツシュにおいては、湯溝に
大きな誘導電流が流れｊｔ流と電流が互いに引きあう作
用を生じるため、湯溝中の溶鋼には断面を収縮する方向
の力が働く。

この作用は一般的にピンチ効果と称されており、ここで
はこのときの力をピンチ力と呼ぶ。

このピンチ力は、湯溝内の溶鋼に流れを生じさせ、受鋼
部及び溶鋼排出部での攪拌力を与えるものであるが、湯
溝に加わる溶鋼静圧によって変わり、溶鋼静圧の小さい
とき、すなわち溶鋼湯面高さが低い鋳造初期及び末期に
おいては、ピンチ力を抑える力が小さい為、湯溝中の溶
鋼の断面が縮小されついには、切断、電流通路の切断を
生じ、安定した電力の投入が不可能となり、目標温度に
溶鋼温度を確保することができなくなる。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決することを目的とするもので
、その第１発明はタンディツシュを溶鋼を受け入れる受
鋼部と溶融鋼を鋳型に注入する溶鋼排出部に分け、前記
受鋼部と溶鋼排出部を複数の中空耐火物で結合し、前記
複数の中空耐火物の間に誘導加熱鉄心を介在させた連続
鋳造用タンディツシュにおいて、誘導コイルに通電する
際に生ずる中空耐火物内溶鋼の加熱及び噴射力に基づく
溶鋼の上昇流によって溶鋼中の介在物を浮上させること
を特徴とし、第２発明は、タンディツシュを溶鋼を受け
入れる受鋼部と溶融鋼を鋳型に注入する溶鋼排出部とに
分け、前記受鋼部と溶鋼排出部を複数の中空耐火物で結
合し、前記複数の中空耐火物の間に誘導加熱鉄心を介在
させた連続ＰＩ造用タンディツシュにおいて、誘導コイ
ルに通電する際に生ずる中空耐火物内溶鋼の加熱及び噴
出力に基づく溶鋼の上昇流によって溶鋼中の介在物を浮
上させると共にその溶鋼の温度コントロールを誘導コイ
ルに通電することによる加熱及び冷却材の投入による冷
却によって行うことを特徴とする。

作用 まず第１発明は、タンディー７シユ誘導加熱装置の溶鋼
流断続現象であるピンチ効果を巧みに利用し、溶鋼中の
介在物を浮上させる溶鋼中の介在物の浮上促進する方法
であり、第２発明は溶鋼静圧及び誘導電流制御により溶
鋼流に加熱と噴射力とを与え、溶鋼攪拌力により介在物
を浮上させると共にその溶鋼の温度コントロールを誘導
コイルに通電することによる加熱及び冷却材の投入によ
る冷却によって行う方法であるので、本発明によれば、
溶鋼中の介在物を容易に除去することができ、偏析の少
ないすぐれた鋼片が効率よく得られる。

以下さらに本発明の詳細な説明する。

本発明において介在物とは、たとえばＭｎシリケート系
の球状大型介在物やアルミナクラスタなどであり、前者
は１００　ｐ−ｍ以上の大きさを有し、厚鋼板のラミネ
ーションあるいは製管時の溶接欠陥の原因となり、後者
は薄鋼板のスリバ疵などで問題となるので、これら介在
物を除去する必要がある。

本発明者等はタンディツシュ内溶鋼のシュミレーシゴン
実験を行い溶鋼の流動状態を解析した結果を第１図に示
す、第１図（ａ）は誘導加熱装置を用いない従来例で、
溶鋼排出部の入側部分に耐火物の堰１を設けることで溶
鋼２は上昇する溶鋼流３となるが、堰ｌの裏側での溶鋼
滞留部４が発生すると共に堰１の校合によって介在物条
件は悪化する。

一方第１図（ｂ）は誘導加熱装置によって溶鋼が湯溝部
５で加熱された場合の流動を示しており、温度差による
上昇流６が形成される。

実施例ではこの上昇流６に電磁力による噴射流も加わる
ことから、上昇流は増長され、介在物の浮−１−を促進
し、介在物が分離される。

これら溶鋼を鋳型に注入しＰＩ造した鋳造部位別の介在
物指数（ＢＴ−ＵＴ不良率）は、第２図に示すように初
期（Ｂ１）はタンディツシュのよごれ、終期（Ｔ）は発
生したスラグ、ノロ等のよごれにより介在物指数が大き
いが、従来例（白丸）と実施例（黒丸）とを比較すると
、実施例による品質改善効果は大きいことが明らかであ
る。

更に述べると、鋳造初期及び鋳造末期は湯面レベルが低
く、溶鋼静圧が下がる為、ピンチ力による受鋼部及び溶
鋼排出部への噴射力が増し、上昇流が大きくなるためで
ある。特に鋳造末期は、取鍋よりタンディツシュへの給
湯が終了しており湯溝を通過する溶鋼の流速も低下する
為、受鋼部への噴射量が増加し受鋼部側の上昇流が増加
する。

従って受鋼部における介在物の浮上効果が向上し、溶鋼
排出側の溶鋼中の介在物が減少する。

本発明は、前記現象を積極的にコントロールすることに
よって、介在物の改善を図るものである。すなわち、鋳
造初期と末期において溶鋼静圧をタンディツシュ内溶鋼
重量から把握し、溶鋼流の断続が発生する直前のピンチ
力を得られるような誘導加熱電力の制御を行なうもので
ある。

第２発明は、タンディツシュ内溶鋼温度の制御方法であ
って、第１発明に用いるタンディツシュと同一構造のも
のに、更に冷却材投入装置を設けたものを用い、タンデ
ィツシュから排出される溶鋼温度が、目標値より高くな
る部分に適用し、誘導加熱と組み合わせて溶鋼温度を一
定に補償する方法である。

従来のタンディー２シユでは、前述したごとくタンディ
ツシュ内溶鋼温度は、受湯直後は耐火物への蓄熱のため
低下し、その後一旦上昇し放熱の為徐々に低下していく
、これを補償して目標とする範囲にコントロールする為
に誘導加熱装置が使用されるが、この場合、第３図に示
すように、溶鋼温度を鋳造初期から末期まで一定の温度
範囲に保つ為には、目標温度より高い部分が生じないよ
うに取鍋内初期温度を下げる必要がある。

しかしながら、第３図に示すごと〈取鍋の初期温度を低
くし過ぎると、取鍋からタンディツシュ受鋼部の加熱さ
れる前の溶鋼温度は更に低下する為、取鍋からタンディ
ツシュへ給湯するノズル及び受鋼部側で溶鋼が凝固（第
３図の点Ｃ）してしまう。

これを避ける為には加熱装置を設けたタンディンシュで
あっても、取鍋内溶鋼の初期温度の下げ幅には制約があ
る。

したがって第４図に示すように目標温度より高い領域が
発生することになり、この領域において冷却材の投入が
有効となる。

更には、等軸品化率を向上させる為に、低温鋳造が必要
となるが、介在物の浮上効果と相反することになる。こ
れを解消する為に、第１発明によるピンチ力を利用した
溶鋼攪拌、介在物浮上促進を行なうが、このとき誘導加
熱装置は溶鋼流の断続が発生する直前のピンチ力を得る
最大限の電力を投入する為、溶鋼温度は加熱側に過補償
となる。

この過補償分を冷却材の投入によって補正することがで
き、低温鋳造指向による等軸品化率向上と攪拌力による
介在物改善が可能となる。

冷却材としては、例えばふつうのスクラップ、ミルスケ
ール等があげられ、その使用量は目標温度より高い領域
の温度状態によって決められる。

溶鋼の加熱、冷却は、鋳造初期と末期の温度を誘導加熱
電力と冷却材の投入によって制御される。

具体的には上位計算機と総括制御装置を用い、加？Ａ−
冷却プログラムによりタンディツシュ内溶鋼を誘導加熱
及び冷却材を投入する。

鋳造初期と鋳造末期において溶鋼攪拌力を得るため誘導
加熱装置の電力を５９定し、これに伴う温度過補償分を
冷却材投入によって補正する。又冷却材の投入は、目標
温度から求められた補償温度がマイナスかプラスかによ
って誘導加熱するか冷却材を投入するかを決定する。

さらに第５図によって説明すると、鋳造開始前の取鍋２
８の溶鋼温度を測温体２６ａにて測定し、」１位計算機
１１に入力する。

−Ｌ位計算機１１ではあらかじめ目標温度設定器１２で
設定された目標温度や溶鋼の温度降下率及び操業条件か
ら鋳造開始後の補償温度Δ０１４を演算し統括制御装置
１３に出力する。

統括制御装置１３には攪拌力設定器１８からの設定値が
入力されており、この設定値を得る為の加熱装置の電力
演算１７が行なわれている。この演算結果は鋳造開始と
共にタンディツシュ自溶ｗ４量を検出しく図示せず）ピ
ンチ効果による湯溝２９の溶鋼流断続が発生しないよう
一定のリミッタ−質素を持たせである。更にほこの演算
結果は上位計算機Ｉ■へ入力され（図示せず）、補償温
度（Δθ）１４の修正が行なわれている。

鋳造が開始されると、上位計算機１１よりの補償温度（
Δθ）　１４は統括制御装置１３において補償温度極性
判定１５が行なわれ、ΔθくＯの場合は冷材投入礒演算
１６が実行され、Δθ〉０の場合は、誘導加熱電力演算
１７が補正される。

冷却投入量演算結果は冷材投人量設定値２０として電磁
フィーダ切り出し量制御器２２にあたえられ’、ｒｆ、
磁フィーダ２３を制御しタンディツシュ２７への冷却材
２５の投入量を決定する。

又誘導加熱電力設定値１８は電力調整器２１にあたえら
れ、誘導加熱装置２４を制御する。

鋳造が開始された後一定時間が経過すると上位計算機１
１は測温体２８ｂのタンディツシュ内溶鋼温度をとりこ
み目標温度との偏差から補償温度（Δ０）１４の修正を
行う６以上の修正を都度実行し、加熱か冷却かを判定し
つつ溶鋼温度を制御する。

発明の効果 本発明によれば、誘導コイルに通電する際に生ずる中空
耐火物的溶鋼の加熱及び噴出力に基づく溶鋼の上昇流に
よって、溶鋼中の介在物をタンディー２シユの上部に浮
上させることができ、又溶鋼の温度コントロールが誘導
加熱及び冷却材の投入することにより介在物の混入が改
Ｒされ、低温鋳造が行われ偏析が少ないすぐれた品質の
鋼片が得られる。

【図面の簡単な説明】

′　　第１図はタンディツシュ内溶鋼の流動状態の説明
図、第２図は鋳片部位と介在物指数との関係図、第３図
及び第４図は鋳造時間とＳ）ｌとの関係図、第５図は制
御構成図である。 １・・ｅ堰、２書・・溶鋼、３・・φ溶鋼流、４・・・
溶鋼滞留部、５・・魯湯溝部、６番・−上昇流４７・・
・タンディツシュ溶鋼排出部、８・−・出湯口、１１・
・Φ上位計算機、１２−・ψ目標温度設定器、１３φ・
・統括制御装置、１４・Φ・補償温度（Δ０）、１５・
・−補償温度極性判定、ＩＢ・・・冷却材投入量演算、
１７・・・誘導加熱電力演算、　１８・・・攪拌力設定
、１３・・・誘導加熱電力設定値、２０・・・冷材役人
量設定値、２１・・１１電力調整器、２２・・・電磁フ
ィーダ切出し量制御器、２３・・・電磁フィーダ、２４
・・・誘導加熱装置、２５・・・冷却材、　２８ａ、ｂ
ｅ　時・測温体、２７争・・タンディツシュ、２８・・
・取鍋、２９番・拳湯溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンディッシュを溶鋼を受け入れる受鋼部と溶鋼
   を鋳型に注入する溶鋼排出部に分け、前記受鋼部と溶鋼
   排出部を複数の中空耐火物で結合し、前記複数の中空耐
   火物の間に誘導加熱鉄心を介在させた連続鋳造用タンデ
   ィッシュにおいて、誘導コイルに通電する際に生ずる中
   空耐火物内溶鋼の加熱及び噴射力に基づくタンディッシ
   ュ内溶鋼の上昇流によって溶鋼中の介在物を浮上させる
   ことを特徴とするタンディッシュ内溶鋼中の介在物の浮
   上促進方法。
2. （２）タンディッシュを溶鋼を受け入れる受鋼部と溶鋼
   を鋳型に注入する溶鋼排出部に分け、前記受鋼部と溶鋼
   排出部を複数の中空耐火物で結合し、前記複数の中空耐
   火物の間に誘導加熱鉄心を介在させた連続鋳造用タンデ
   ィッシュにおいて、誘導コイルに通電する際に生ずる中
   空耐火物内溶鋼の加熱及び噴射力に基づく溶鋼の上昇流
   によって溶鋼中の介在物を浮上させると共に、その溶鋼
   の温度コントロールを誘導コイルに通電することによる
   加熱及び冷却材の投入による冷却によって行うことを特
   徴とするタンディッシュ内溶鋼中の介在物の浮上促進方
   法。