WO2008126928A1

WO2008126928A1 - スラブの連続鋳造装置およびその連続鋳造方法

Info

Publication number: WO2008126928A1
Application number: PCT/JP2008/057226
Authority: WO
Inventors: Ryohji Nishihara; Shintaroh Kusunoki; Junya Iwasaki; Kenichi Mori; Ken Yokota; Yasuo Maruki; Shinichi Fukunaga; Kazunori Yasumitsu
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2008-10-23
Also published as: KR20090121339A; BRPI0810726A2; CN101652206A; KR101127634B1; BRPI0810726B1; JP2008279501A; CN101652206B; BRPI0810726B8; JP5073531B2

Abstract

本発明は、連続鋳造用鋳型内での溶融金属の流れの乱れを抑制し、製品疵の少ない良好な品質のスラブを製造可能なスラブの連続鋳造装置およびその連続鋳造方法を提供するものであり、筒体18の両側側方に備える吐出口13の軸心を所定範囲内に設定した浸漬ノズル11と、矩形状断面の空間部23を形成する幅広の長片部材21，22に電磁撹拌装置15が設けられた連続鋳造用鋳型12を備え、浸漬ノズル11の吐出口13を介して鋳型12内に溶融金属14を供給し、電磁撹拌装置15により撹拌し凝固させながらスラブを製造する連続鋳造装置10であり、吐出口13の上端位置を電磁撹拌装置15の下端位置以下とし、各電磁撹拌装置15の下方位置には、これにより発生する磁場を調整する磁気遮蔽板16が設けられ、電磁撹拌装置15のコア24の高さ方向の厚みをｈとした場合、磁気遮蔽板16と電磁撹拌装置15との高さ方向の間隔ｓをｈ／５以上ｈ以下の範囲内とする。

Description

明細書スラブの連続铸造装置およびその連続铸造方法技術分野

本発明は、溶融金属を浸漬ノズルを介して連続铸造用铸型に注入しスラブを製造する連続铸造装置およびその連続铸造方法に関する

背景技術

従来、スラブの連続铸造に際しては、スラブの製品品質の向上を目的として、連続铸造用铸型（以下、単に铸型ともいう）に電磁撹拌装置を設け、浸漬ノズルの吐出口を介して铸型内へ供給された溶鋼を電磁撹拌し、铸型内に旋回流を発生させる方法が使用されてきた。

例えば、特開平 7 — 3 14104号公報には、溶鋼湯面の位置が電磁撹拌装置のコア中心からコア上端までの範囲内となるように、電磁撹拌装置を铸型に設置し、铸型内の溶鋼に流動を付与して铸造を行う方法が開示されている。

また、特開 2004— 42062号公報には、電磁撹拌装置により铸型内の溶鋼に流動を付与して铸造を行うに際し、浸漬ノズルの吐出口位置が電磁撹拌装置の電磁コイルの下端位置より低い位置となるように設置する方法が開示されている。

なお、特開平 7 — 256414号公報には、製造する铸片がスラブと異なる丸铸片（ブルームの一種）ではあるが、铸型の外周全面に移動磁界方式の電磁コイルが配設され、しかもこの電磁コイルの下方には電磁遮蔽材が配置された連続铸造装置が開示されている。発明の開示

しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。

特開平 7 _ 3 14104号公報の方法では、図 7に示すように、電磁撹拌装置にて形成される溶鋼流動（以下、撹拌流ともいう）と、浸漬ノズルからの吐出流の向きが逆方向の部位では、流れの干渉が発生し、淀みにより気泡と介在物が铸片に取り込まれたり、更には干渉域における溶鋼流の乱れによる湯面変動で铸片のパウダー巻込みが生じる。このため、铸片清浄性が劣化し、製品品質の低下を招く恐れがある。

また、溶鋼流動と吐出流の向きが同じ順方向の部位では、浸漬ノズルの吐出流の増大を招き、気泡と介在物の侵入深さを増大させ、その浮上阻害を招くため、铸片の表面から奥深い位置で気泡と介在物が凝固シェルに付着し、製品欠陥を発生させる恐れがある。

前記逆方向、順方向の課題が同時に铸型内で発生し、いずれも製品品質の低下の原因となる。そして、特開 2000— 42062号公報の方法では、電磁コイルの下方まで磁場が形成されるため、前記した撹拌流と吐出流の流れの干渉及び吐出流の増大を招き、前記と同様に気泡と介在物の浮上分離を阻害させる恐れがある。

上記した特開平 7 —3 14104号公報、特開 2004— 42062号公報の問題点を解決する手段として、特開平 7 — 256414号公報に開示された連続铸造装置が考えられるが、特開平 7 — 256414号公報の製造対象は丸铸片であり、本発明が製造対象とするスラブとは以下に示す相違点がある。

丸铸片を製造する铸型は、通常、铸型の内径が 300mm以下程度の大きさであり、スラブ（例えば、厚み： 120〜300匪程度、幅： 800 〜 1800關程度）を製造する铸型と比較して大幅に小さく、铸型内の電磁撹拌による溶鋼流と浸漬ノズルからの吐出流の関係は全く異なる。

即ち、丸铸片を製造する铸型内の電磁撹拌流は、電磁撹拌に用いる電磁コイルが铸型壁面の全周囲に沿って設置され旋回流を形成する（特開平 7— 256414号公報の図 2参照）。このため、浸漬ノズルからの溶鋼吐出流には、铸型内の電磁撹拌による溶鋼流と浸漬ノズルからの吐出流の流れの干渉および加速を招くという二つの問題が発生しない。これは、浸漬ノズルの吐出口が、特開平 7— 256414号公報のように、真下にな.るように配置されていることによる。

また、丸铸片を製造する铸型は、電磁コイルが铸型周囲に配設された構成であり、幅広の長片部材（铸型 2面）に電磁撹拌装置を対向配置させたようなスラブを製造するための設備とは、その構成が全く異なる。

更に、スラブの用途は薄板材であり、厚減比を大きくとった圧延がなされ、また自動車用外板に代表されるように、高品質が必要であるため、铸片内のパウダー、気泡、および介在物等の微小な異物が製品欠陥に結びつく。従って、丸铸片に比べ、製品品質の要求レベルは非常に高い。

以上のことから、特開平 7—256414号公報の連続铸造装置では、特開平 7—314104号公報、特開 2004— 42062号公報の課題すら発生しないのみならず、その解決も図れない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、連続铸造用铸型内での溶融金属の流れの乱れを抑制し、製品疵の少ない良好な品質のスラブを製造可能なスラブの連続铸造装置およびその連続铸造方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、以下のとおりである。 ( 1 ) 前記目的に沿う第 1 の発明に係るスラブの連続铸造装置は

、溶融金属の流路を形成する筒体の下部の両側側方に吐出口が設けられ、しかも該吐出口の軸心を水平方向から水平方向に対して下向きに 60度の範囲内とした浸漬ノズルと、断面矩形状の空間部を有し、該空間部を形成する幅広の長片部材に対向配置された少なくとも一対の電磁撹拌装置が設けられた連続铸造用铸型を備え、前記浸漬ノズルの前記吐出口を介して前記連続铸造用铸型内に溶融金属を供給し、該連続铸造用铸型内の溶融金属を前記電磁撹拌装置によって撹拌し凝固させながらスラブを製造する連続踌造装置において、前記浸漬ノズルの前記吐出口の上端位置は、前記電磁撹拌装置の下端位置以下の位置にあり、前記各電磁撹拌装置の下方位置には、該電磁撹拌装置によって発生する磁場を調整する磁気遮蔽板が設けられ、しかも前記電磁撹拌装置のコアの高さ方向の厚みを h とした場合、前記磁気遮蔽板と前記電磁撹拌装置との高さ方向の間隔を h Z 5 以上 h以下の範囲内とする。

( 2 ) 第 1 の発明に係るスラブの連続铸造装置において、前記磁気遮蔽板の上端位置を、前記浸漬ノズルの前記吐出口の上端位置以下の位置とし、前記磁気遮蔽板の下端位置を、前記浸漬ノズルの前記吐出口の下端位置以下の位置とすることが好ましい。

( 3 ) 第 1 の発明に係るスラブの連続铸造装置において、前記磁気遮蔽板の高さ方向の長さを 50mm以上 200mm以下の範囲内とし、その厚みを 10mm以上とすることが好ましい。

( 4 ) 第 1 の発明に係るスラブの連続铸造装置において、前記浸漬ノズルの前記吐出口の内幅 dと該浸漬ノズルの内幅 Dとの比（ d Z D ) を、 1. 0以上 1. 7以下の範囲内に設定することが好ましい。

( 5 ) 前記目的に沿う第 2の発明に係るスラブの連続铸造方法は、第 1 の発明に係るスラブの連続铸造装置を用いて前記スラブを製造する。

( 6 ) 第 2の発明に係るスラブの連続铸造方法において、前記スラブの铸造速度は 1. Om 分以上であることが好ましい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施の形態に係るスラブの連続铸造装置に使用する連続铸造用铸型の側断面図である。

図 2は、図 1のスラブの連続铸造用铸型の平面図である。

図 3 ( A ) は、電磁撹拌装置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と铸型内の溶鋼の流れを示す説明図である。

図 3 ( B ) は、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との距離が铸型内の溶鋼流に及ぼす影響を示した説明図である。

図 4 ( A ) は、電磁撹拌装置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と铸型内の溶鋼の流れを示す説明図である。

図 4 ( B ) は、浸漬ノズルの吐出口と磁気遮蔽板との相対位置が铸型内の溶鋼流に及ぼす影響を示した説明図である。

図 5 ( A ) は、電磁撹拌装置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と铸型内の溶鋼の流れを示す説明図である。

図 5 ( B ) は、磁気遮蔽板の長さが電磁力に及ぼす影響を示した説明図である。

図 6 ( A ) は、铸型内の溶鋼の流れを示す説明図である。

図 6 ( B ) は、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の間隔および铸造速度を種々変えることにより铸型内の溶鋼流に及ぼす影響を示した説明図である。

図 7は、従来例に係る連続铸造用铸型内での溶鋼の流れを示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下に添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。

ここで、図 1 は本発明の一実施の形態に係るスラブの連続铸造装置に使用する連続铸造用铸型の側断面図、図 2は同スラブの連続銬造用铸型の平面図である。

図 1 、図 2 に示すように、本発明の一実施の形態に係るスラブの連続铸造装置（以下、単に連続铸造装置ともいう） 10は、浸漬ノズル Πと連続铸造用铸型（以下、単に铸型ともいう） 12とを備え、浸漬ノズル 11の吐出口 13を介して铸型 12内に溶鋼（溶融金属の一例） 14を供給し、铸型 12内の溶鋼 14を铸型 12に設けられた電磁撹拌装置 15によって撹拌させながら凝固させてスラブを製造する装置であり、铸型 12には、電磁撹拌装置 15の下方位置に、電磁撹拌装置 15によつて発生する磁場を調整する磁気遮蔽板 16が設けられている。以下、詳しく説明する。

浸漬ノズル 11は、溶鋼を貯留するタンディッシュ（図示しない）の底部に設けられ、溶融金属の流路 17を形成する筒体 18を有するものであり、この筒体 18の下部の両側側方には吐出口 13が設けられている。ここで、流路は、円形断面（楕円形断面でもよい）となっているが、吐出口は、例えば、円形断面、楕円形断面、矩形断面（正方形または長方形）、または多角形断面でもよく、筒体の片側に 1 個または複数個形成することができる。このとき、吐出口の形状が円形断面の場合、その内幅は直径であり、他の形状の場合は、その断面積を円の面積とした場合の直径であり、また、吐出口が複数個ある場合は、全ての断面積を合計し円の面積とした場合の直径である。

また、吐出口 13の軸心の向きは、水平方向、即ち 0度（好ましくは、水平方向に対して下向き 15度）から水平方向に対して下向きに 60度（好ましくは 40度）までの範囲内に設定する。ここで、吐出口の軸心を、水平方向に対して下向きに 60度を超える領域内に設定した場合、即ち、下方（真下も含む）へ向ける場合は、介在物と気泡がスラブの内部へ侵入し、内部欠陥が形成される。また、吐出口の軸心の向きを、水平方向に対して上向きに設定した場合には、強い上昇流を形成させ、パウダー巻込みを助長する。

この吐出口 13の内幅 dと流路 17を形成する浸漬ノズル Πの筒体 18 の内幅 Dとの比（ d ZD) を、 1.0以上 1.7以下の範囲内に設定することが好ましい。なお、筒体 18の内幅 Dは、例えば、 50mm以上 90mm 以下（ここでは、 70mm) 程度である。ここで、比（ dZD) が 1.0 未満の場合、吐出口 13の内幅 dに対して、筒体 18の内幅 Dが大きくなり、吐出口 13からの吐出流の流速が速くなり過ぎるため、電磁撹拌装置 15による撹拌流の効果が得られにくくなる。このため、製造するスラブの製品品質の更なる向上が望めない。

一方、比（ d ZD) が 1.7を超える場合、吐出口 13の内幅 dに対して、筒体 18の内幅 Dが小さくなり、吐出口 13からの吐出流の流速が遅くなるため、磁気遮蔽板 16による目立った効果が現れにくくなる。

以上のことから、吐出口 13の内幅 dと筒体 18の内幅 Dとの比（ d ZD) を、 1.0以上 1.7以下の範囲内としたが、上限を 1.5、更には 1 .3とすることが好ましい。

連続铸造用铸型 12は、水平方向の間隔を有して対向配置される一対の幅狭の短片部材 19, 20と、この短片部材 19, 20を挟み込むようにして対向配置される一対の幅広の長片部材 21, 22とを有している。なお、各短片部材 19, 20と長片部材 21， 22とは、従来公知のものであり、例えば、溶鋼と接触する銅または銅合金で構成された冷却板と、その背後に取付け固定された冷却水を流すバックプレートで構成されている。

これにより、内側には、水平方向の断面が矩形状（長方形）の空間部 23が形成される。なお、この空間部 23は、水平断面の短辺の長さが、例えば、 120〜300匪程度、長辺の長さが、例えば、 800〜180 Omm程度であり、長片部材 2 1， 22に対して短片部材 19， 20を摺動させ、その間隔を可変にもできるが、固定のものでもよい。

長片部材 2 1， 22の上側（詳細には、バックプレート内）には、それぞれ前記した従来公知の電磁撹拌装置 15が設けられている。

この電磁撹拌装置 15は、多数枚の電磁鋼板を積層したコア 24に、電磁コイル 25を巻き、これを金属製（例えば、ステンレス）のケーシング（図示しない）内に配置したものである。従って、電磁撹拌装置 15の下端とは、ケーシングの下端を意味する。なお、図 1では、電磁撹拌装置のケーシングは示されていないため、電磁コイルの下端を示しているように見えるが、上述のように、電磁撹拌装置の下端はケーシングの下端である。この電磁撹拌装置 15は、各長片部材 2 1 , 22に少なくとも一個ずつ（即ち、一対）設けられていればよい。ここで、各電磁撹拌装置に 2個以上ずつ（即ち、 2対以上ずつ ) 設ける場合は、長片部材の幅方向（すなわち、長片部材の長辺方向、空間部の水平断面における長辺方向）に配置される。

なお、電磁撹拌装置 15のコア 24の高さ方向の厚み hは、例えば、 100皿以上 300 以下（ここでは、 200mm) 程度である。

この連続铸造用铸型 12の空間部 23内に、吐出口 13が短片部材 19， 20と対向するように浸漬ノズル 1 1を配置（このとき、浸漬ノズル 1 1 の吐出口 13の上端位置を、電磁撹拌装置 15の下端位置以下の位置に配置）し、この浸漬ノズル 1 1の吐出口 13を介して铸型 12内に溶鋼 14 を供給し、铸型 12内の溶鋼を電磁撹拌装置 15によって撹拌する。これにより、铸型 12内に、浸漬ノズル 1 1を中心として時計回りまたは反時計回りに溶鋼流動、即ち撹拌流を形成し、溶鋼を凝固させながらスラブを製造する。

しかし、このようにしてスラブを製造するに際しては、図 7 に示すように、電磁コイル 25の下方まで磁場が形成されることによる溶鋼流動、即ち撹拌流と、浸漬ノズル 1 1の吐出口 13からの吐出流との千渉、および撹拌流に伴う吐出流の加速の影響による問題が発生する。このため、製品疵が多く、製品品質が悪いスラブの製造を余儀なくされる。

そこで、この影響を積極的に軽減すべく、電磁撹拌装置 15の下方位置に電磁撹拌装置 15と幅方向に同じ長さ以上の磁気遮蔽板 16を配置するとともに、その設置位置を最適化することで、製品疵の少ない良好な铸片を製造する。

この磁気遮蔽板 16は、例えば、磁場を通さない電磁鋼板で構成できるが、鉄もしくは一般炭素鋼で構成してもよい。なお、鉄もしくは一般炭素鋼で構成する場合は、電磁撹拌装置の誘導加熱により発熱するので、水冷構造とする。

なお前記した、浸漬ノズル Πの吐出口 13の上端位置を、電磁撹拌装置 15の下端位置以下の位置に配置とする理由は下記の通りである吐出口軸心の向きが水平から水平に対して下向き 60度の範囲としているため、吐出口 13の上端位置を電磁撹拌装置 15の下端位置より上に配置すると、磁気遮蔽板を設置しても、抑制し難い干渉や加速が起こるためである。

この磁気遮蔽板 1 6は、電磁撹拌装置 15のコア 24の高さ方向の厚みを hとした場合、磁気遮蔽板 16と電磁撹拌装置 15との高さ方向の間隔 3、すなわち、磁気遮蔽板 16の上端と電磁撹拌装置のケーシングの下端との高さ方向の間隔（以下、同様）、を h Z 5 (以下、 1 Z 5 hとも記す）以上 h以下の範囲内となるように、長片部材 2 1， 22 に設置する。このとき、磁気遮蔽板 16は、長片部材 2 1， 22を構成する冷却板の厚みにもよるが、長片部材 2 1， 22の溶鋼接触面 26 , 27から 50mm以上 100mm以下の範囲内にあるバックプレート内に設置するここで、磁気遮蔽板 16と電磁撹拌装置 15との高さ方向の間隔 sが h / 5未満の場合、磁気遮蔽板 16と電磁撹拌装置 15、即ちコア 24との距離が近くなり過ぎ、撹拌が必要な領域における必要撹拌力が、磁気遮蔽板 16により低減して、目的とする製品品質を確保できない一方、間隔 sが hを超える場合、磁気遮蔽板 16と電磁撹拌装置 15 との高さ方向の距離が遠くなり過ぎ、前記した必要撹拌力は確保できるものの、吐出流と撹拌流の干渉および吐出流の加速を防止できず、やはり目的とする製品品質を確保できない。

以上のことから、磁気遮蔽板 16と電磁撹拌装置 15との高さ方向の間隔 s を h Z 5以上 h以下としたが、上限を 4 h Z 5、更には 3 h / 5 とすることが好ましい。

磁気遮蔽板 16は、その高さ方向の長さ Xを 50mm以上 200龍以下の範囲内とし、その厚みを 10腿以上とすることが好ましい。また、磁気遮蔽板 16の幅方向の長さは、電磁撹拌装置 15の幅方向長さと同等、もしくはそれ以上にすることが好ましい。

ここで、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xが 50 未満の場合、磁気遮蔽板の下方への漏洩磁場の残存影響が大きくなる。一方、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xが 200mmを超える場合、磁気遮蔽板の下方からの漏洩磁場が少なくなり、磁気遮蔽板による撹拌流の改善効果は低位になる。以上のことから、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xを 50 以上 200mm以下の範囲内に設定したが、下限を 70mmとすることが好ましく、上限を 170mm、更には 150mmとすることが好ましい。

また、磁気遮蔽板の厚みを 10mm (好ましくは 20mm) 以上とすることで、電磁撹拌装置 15から発生した磁場の調整ができるため、その上限値については規定していないが、例えば、長片部材 2 1 , 22への取付け時の作業性、および経済性を考慮すれば 100mm以下とすることが好ましい。

更に、磁気遮蔽板 16の高さ方向の設置位置は、磁気遮蔽板 16の上端位置を、浸漬ノズル 1 1の吐出口 13の上端位置以下の位置とし、磁気遮蔽板 16の下端位置を、浸漬ノズル 1 1の吐出口 13の下端位置以下の位置とすることが好ましい。なお、磁気遮蔽板 16の高さ方向の長さ Xは、吐出口 13の内幅 dより長くしている。 '

ここで、磁気遮蔽板の上端位置を、吐出口の上端位置を超える上方の位置、即ち、吐出口の上端より上方の位置に磁気遮蔽板を配置した場合、浸漬ノズルの吐出口からの流れが直接作用しない領域に磁気遮蔽板を設置することになり、撹拌流との干渉と加速という課題が発生しないものの、磁気遮蔽板の上端から一定の間隔をもって配置される電磁撹拌装置による撹拌領域を逆に縮小してしまうことになり、かえってスラブの表面品質を悪化させてしまうことになるまた、磁気遮蔽板の下端位置を、吐出口の下端位置を超える上方の位置とする場合、吐出流と撹拌流の悪影響を低減する方法として、浸漬ノズルの铸型内への浸漬深さを深くすることが考えられるが、この場合、浸漬ノズルの筒体の長さを過剰に長くする必要があり、浸漬ノズルに関する铸造準備作業が実用的でないだけでなく、他の設備との干渉等の問題も発生する。

以上のことから、磁気遮蔽板の上端位置を、浸漬ノズルの吐出口の上端位置以下の位置とし、しかも磁気遮蔽板の下端位置を、吐出口の下端位置以下の位置とするとしたが、磁気遮蔽板の上端位置は、浸漬ノズルの吐出口の上端位置に極力近づけて設置することが好ましい。

次に、本発明の一実施の形態に係るスラブの連続铸造方法について説明する。

スラブの製造に際しては、タンディッシュ（図示しない）に溶鋼を供給し、. このタンディッシュから浸漬ノズル 1 1を介して、連続铸造用铸型 12へ溶鋼が供給される。そして、連続铸造用銬型 12内の溶鋼 14を、電磁撹拌装置 15によって撹拌し凝固させながら、製造したスラブを下流側へ送り出す。

このとき、スラブの铸造速度（引き抜き速度）は、通常 0. 8m Z 分以上であるが、本発明の効果を顕著に得るためには 1. Om /分以上、好ましくは 1. 2m Z分以上、更には 1. 4m Z分以上とすることが好ましい。これにより、スラブの生産効率を従来よりも向上できるなお、スラブの铸造速度の上限値については規定していないが、現状可能な上限値としては、例えば、 2. 5 m Z分程度である。実施例

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。

まず、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との高さ方向の距離 sが、铸型内の溶鋼流に及ぼす影響について、図 3 ( A ) 、図 3 ( B ) を参照しながら説明する。この図 3 ( A ) は、電磁撹拌装置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と、そのときの铸型内の溶鋼の流れについて示している。ここでは、浸漬ノズルの吐出口の上端位置と、電磁撹拌装置の下端位置（ケーシングの下端）を一致させている。また、図 3 ( B ) は、このときに製造したスラブの清浄性評点について示している。この清浄性評点とは、铸造後のスラブの欠陥（例えば、介在物、パウダー、および気泡等）の数を評価したものであり、詳細には、スラブ表面から 1 mmごとに研磨したサンプル ( 30mm X 30mm) を作製し、研磨後縦横に 30分割して 1 mm x 1 mmの検查領域 900箇所を確保し、この 900箇所の検査領域について、光学顕微鏡で欠陥の数を数え、欠陥個数（個 Z cm² ) に比例する数値を表したものである。即ち、清浄性評点が高 <なれば製品品質が悪く、逆に低ければ製品品質が良好であることを意味する（以下、同様）なお、試験条件は、電磁撹拌装置のケーシングの下端位置に浸漬ノズルの吐出口の上端位置を配置し、筒体の内幅 Dを 70mm、 d / D を 1. 0、吐出口の軸心を水平（ 0度）、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xを 100min、厚みを 30mmに固定し、スラブの铸造速度 Vcを 1. 4mノ分にした。

図 3 ( A ) から明らかなように、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との高さ方向の間隔 s を狭くする（磁気遮蔽板を上方へ動かす）に伴い、溶鋼の流動が変化することが分かる。また、高さ方向の間隔 s を広くする（磁気遮蔽板を下方に動かす）に伴い、溶鋼の流動の変化が小さくなることが分かる（図 3 ( A ) 中の実線と点線との関係）詳しくは、図 3 ( B ) から明らかなように、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の高さ方向の間隔 s を狭くし（磁気遮蔽板を上方へ動かす）、コア厚み hの 1 5未満の距離にした場合、電磁撹拌装置前面の流速にも影響し、必要な撹拌力を付与することができなくなる。

次に、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の高さ方向の間隔 s を h Z 5以上 h以下にした場合、電磁撹拌装置前面に必要な撹拌力を得ながら、電磁撹拌装置下方の撹拌力を低減することができ、浸漬ノズルの吐出口からの吐出流との干渉および加速を防止できる。最後に、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の高さ方向の間隔 s をコア厚み hを超えるようにした場合、電磁撹拌装置下方の撹拌力を低減することができず、浸漬ノズルの吐出口からの吐出流との干渉および加速を防止できない。

即ち、電磁撹拌装置の下方位置に磁気遮蔽板を有し、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の高さ方向の間隔 s を上記した適正範囲に設置することで、製品品質に影響を及ぼすスラブ表面の清浄性を改善するに必要な箇所を必要な撹拌力以上で、ピンポイントに撹拌することができ、清浄性評点を改善できることを確認できた。

次に、磁気遮蔽板と浸漬ノズルの吐出口との相対位置が、铸型内の溶鋼流に及ぼす影響について、図 4 ( A ) 、図 4 ( B ) を参照しながら説明する。ここで、図 4 ( A ) は、電磁撹拌 g置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と、そのときの铸型内の溶鋼の流れについて示しており、図 4 ( B ) は、このときに製造したスラブの清浄性評点について示している。

なお、試験条件は、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との高さ方向の間隔 s を 2 / 5 hとし、筒体の内幅 Dを 70mm、 d Z Dを 1. 0、吐出口の軸心を水平（ 0度）、磁気遮蔽板の高さ方向の長さを 100mm、厚みを 30mmに固定し、スラブの铸造速度 Vcを 1. 4m Z分にした。

図 4 ( A ) 、図 4 ( B ) に示す実施例 1から明らかなように、磁気遮蔽板の上端位置を浸漬ノズルの吐出口の上端位置より下方（磁気遮蔽板の上端の上方 40πιπιの位置に吐出口の上端）に配置した場合、吐出流と撹拌流の干渉、および撹拌流による吐出流の加速が一部発生し、清浄性評点を磁気遮蔽板がない場合の清浄性評点である 3 未満とすることができたものの、浸漬ノズルの吐出口に付着物（例えば、介在物または反応生成物）が堆積することにより、吐出口の軸心が変動し、清浄性評点が安定しない。

そして、図 4 ( A ) 、図 4 ( B ) に示す実施例 2から明らかなように、磁気遮蔽板の上端位置を浸漬ノズルの吐出口の上端位置に配置した場合、吐出流と撹拌流の干渉、および撹拌流による吐出流の加速を防止でき、清浄性評点を改善できることを確認できた。

更に、図 4 ( A ) 、図 4 ( B ) に示す実施例 3から明らかなように、磁気遮蔽板の下端位置を吐出口の下端位置の上方 40mniの位置とした場合、吐出流と撹拌流の干渉、および撹拌流による吐出流の加速を防止でき、清浄性評点を改善できることは確認できたが、以下の問題がある。

通常、浸漬ノズルの浸漬深さは、 200〜 300mm程度であるが、実施例 3においては、浸漬ノズルの浸漬深さが 400〜 500mni以上となり、その結果、铸型上端から浸漬ノズル先端までの長さが 600〜700腿程度になる。このため、浸漬ノズルの重量が非常に重くなるとともに、浸漬ノズルをタンディッシュに装着した状態で、連続铸造の開始作業と終了作業を行うには、浸漬ノズルと铸型等の周辺装置との衝突防止のため、タンディッシュの昇降ストロークを大きくとり、浸漬ノズルを過剰に上昇させて回避させて搬送する必要が生じるので、実操業では実用的ではない。

次に、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xが、铸型内の溶鋼流に及ぼす影響について、図 5 ( A ) 、図 5 ( B ) を参照しながら説明する。ここで、図 5 ( A ) は、電磁撹拌装置、浸漬ノズル、および磁気遮蔽板の相対位置関係と、そのときの铸型内の溶鋼の流れについて示しており、図 5 ( B ) は、このときの電磁力について示している。なお、図 5 ( B ) に示す縦軸の電磁力は、図 5 ( A ) に示す磁気遮蔽板がない場合（図中の点線）の浸漬ノズルの吐出口の上端位置より深い領域に作用する電磁力を 1. 0として（図 5 ( A ) 中の斜線部の面積の撹拌流を引き起こす電磁力）、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ Xを変化させたときの電磁力の減衰を示している。. また、試験条件は、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との高さ方向の間隔 s を 2 Z 5 hとし、磁気遮蔽板の厚みを 10mmに固定した。

図 5 ( B ) から明らかなように、磁気遮蔽板の高さ方向の長さ X が長くなるに伴って、電磁力が小さくなることが確認された。特に、磁気遮蔽板の高さ方向の長さを 50mm以上 200匪以下の範囲内とすることで、磁気遮蔽板による効果を経済的に得ながら、吐出流と撹拌流の干渉、および撹拌流による吐出流の加速を防止できることを確認できた。

次に、スラブの铸造速度が、铸型内の溶鋼流に及ぼす影響について、図 6 ( A ) 、図 6 ( B ) を参照しながら説明する。ここで、図 6 ( A ) は、铸型内の溶鋼の流れについて示しており、（B ) は、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板の高さ方向の間隔および铸造速度を種々変えて製造したスラブの清浄性評点について示している。

なお、試験条件は、電磁撹拌装置の下端位置に浸漬ノズルの吐出口の上端位置を配置し、筒体の内幅 Dを 70mni、 d Z Dを 1. 0、吐出口の軸心を水平（ 0度）、磁気遮蔽板の高さ方向の長さを 100mm、厚みを 30mmに固定した。

図 6 ( A ) に示すように、浸漬ノズルの一方側の吐出口からの吐出流は、铸造速度の増加に伴って増加する。その結果、撹拌流と吐出流とが干渉する領域においては、流速のばらつきが発生し、例えば、パウダーの巻き込みと湯面の乱れが助長され、製鋼に起因した製品欠陥が増加する結果となる。

また、浸漬ノズルの他方側の吐出口からの吐出流も、铸造速度の増加に伴い増加する。その結果、加速領域では、介在物の侵入深さがー層深くなり（浮上効果が得られなくなり）、製鋼に起因した製品欠陥が増加する結果となる。

上記したこと、および図 6 (B) に示す結果から、電磁撹拌装置と磁気遮蔽板との高さ方向の間隔 s を 1 / 5 h以上 h以下の範囲内とした塲合、スラブの铸造速度を速くしても、電磁撹拌装置による必要な撹拌力を得ながら、吐出流と撹拌流の干渉、および撹拌流による吐出流の加速を防止でき、清浄性評点を改善できることを確認できた。

特に、スラブの铸造速度を 1. Om/分、 1.4mZ分、更には 1.6m ノ分と上昇させることで、本発明の効果がより顕著に現れる結果が得られた。

更に、浸漬ノズルの吐出口の内幅 dと流路の内幅 Dとの比（ d / D) についても試験を行ったところ、比（ d ZD) を 1.0以上 1.7以下の範囲内とすることで、磁気遮蔽板によるより優れた効果が得られることを確認できた。

以上のことから、本発明により、連続铸造用铸型内での溶鋼の流れの乱れを抑制し、製品疵の少ない良好な品質のスラブを製造できることを確認できた。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部または全部を組合せて本発明のスラブの連続铸造装置およびその連続铸造方法を構成する場合も本発明の範囲に含まれる。産業上の利用可能性

本発明の（ 1 ) 〜（4) に記載のスラブの連続铸造装置、および ( 5) ，（6 ) に記載のスラブの連続铸造方法は、連続铸造用铸型の長片部材に設けた電磁撹拌装置の下方に、磁気遮蔽板を所定の高さ方向の間隔で設けているので、溶融金属の流動、即ち撹拌流と浸漬ノズルからの吐出流との千渉、および吐出流の流速の加速の影響を軽減できる。これにより、連続铸造用铸型内での溶融金属の流れの乱れを抑制し、製品疵の少ない良好な品質のスラブを製造できる特に、（ 2 ) に記載のスラブの連続铸造装置は、浸漬ノズルの吐出口に対する磁気遮蔽板の設置位置を規定するので、撹拌流と吐出流との干渉、および吐出流の流速の加速の影響を更に軽減できる。

( 3) 記載のスラブの連続铸造装置は、磁気遮蔽板の高さ方向の長さと厚みを規定するので、磁気遮蔽板からの漏洩磁場を抑制しながら、磁気遮蔽板による連続铸造用铸型内での溶融金属の流れの乱れを抑制する効果を高めることができる。

(4) 記載のスラブの連続铸造装置は、浸漬ノズルの内幅 Dと吐出口の内幅 dとの比（d ZD.) を規定することで、吐出口からの吐出流の速度が過剰に速くなることを抑制しながら、吐出口から铸型内へ溶融金属を安定して供給できる。これにより、従来発生していた撹拌流と吐出流との干渉、および吐出流の流速の加速の影響を軽減でき、連続铸造用铸型内での溶融金属の流れの乱れを抑制し、製品疵の少ない良好な品質のスラブを製造できる。

(6 ) 記載のスラブの連続铸造方法は、スラブの铸造速度を 1.0 mZ分以上とすることで、従来、撹拌流と吐出流との干渉、および吐出流の流速の加速の影響が顕著に現れていた铸造速度においても、連続铸造用铸型内での溶融金属の流れの乱れを抑制できる。これにより、製品疵の少ない良好な品質のスラブを、従来よりも生産効率を向上させて製造できる。

Claims

1 . 溶融金属の流路を形成する筒体の下部の両側側方に吐出口が設けられ、しかも該吐出口の軸心を水平方向から水平方向に対して下向きに 60度の範囲内とした浸漬ノズルと、矩形状断面の空間部を有し、該空間部を形成する幅広の長片部材に対向配置された少なく請

とも一対の電磁撹拌装置が設けられた連続铸造用铸型を備え、前記浸漬ノズルの前記吐出口を介して前記連続铸造用铸型内に溶融金属を供給し、該連続铸造用铸型内のの溶融金属を前記電磁撹拌装置によつて撹拌し凝固させながらスラブを製範造する連続铸造装置において、前記浸漬ノズルの前記吐出口の上端位置画は、前記電磁撹拌装置の下端位置以下の位置にあり、前記各電磁撹拌装置の下方位置には、該電磁撹拌装置によって発生する磁場を調整する磁気遮蔽板が設けられ、しかも前記電磁撹拌装置のコアの高さ方向の厚みを hとした場合、前記磁気遮蔽板と前記電磁撹拌装置との高さ方向の間隔を h 5以上 h以下の範囲内とすることを特徴とするスラブの連続铸造装置。

2 . 前記磁気遮蔽板の上端位置を、前記浸漬ノズルの前記吐出口の上端位置以下の位置とし、前記磁気遮蔽板の下端位置を、前記浸漬ノズルの前記吐出口の下端位置以下の位置とすることを特徴とする請求項 1 に記載のスラブの連続铸造装置。

3 . 前記磁気遮蔽板の高さ方向の長さを 50mm以上 200mm以下の範囲内とし、その厚みを 10mm以上とすることを特徴とする請求項 1 または 2に記載のスラブの連続铸造装置。

4 . 前記浸漬ノズルの前記吐出口の内幅 dと該浸漬ノズルの内幅 Dとの比（ d Z D ) を、 1. 0以上 1. 7以下の範囲内に設定していることを特徴とする請求項 1 〜 3のいずれか 1項に記載のスラブの連続铸造装置。

5. 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載のスラブの連続铸造装置を用いて前記スラブを製造することを特徴とするスラブの連続铸造方法。

6. 前記スラブの铸造速度は l.OmZ分以上であることを特徴とする請求項 5に記載のスラブの連続铸造方法。