JP2000263198A - 溶鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
溶鋼の連続鋳造方法Info
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- JP2000263198A JP2000263198A JP11071388A JP7138899A JP2000263198A JP 2000263198 A JP2000263198 A JP 2000263198A JP 11071388 A JP11071388 A JP 11071388A JP 7138899 A JP7138899 A JP 7138899A JP 2000263198 A JP2000263198 A JP 2000263198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、モールド・パウダ巻き込みに起因す
る表面欠陥、非金属介在物及びガスの侵入に起因する内
部欠陥が従来より少ない鋳片が得られる溶鋼の連続鋳造
方法を提供することを目的としている。 【解決手段】鋳型の両短辺壁に対向する吐出孔を有する
浸漬ノズルを、その中心軸を鋳型の中心から長辺壁に沿
う方向にずらして配置し、各吐出孔から鋳型内に溶鋼を
注入する溶鋼の連続鋳造方法において、前記溶鋼の吐出
流が両短辺壁近傍で同等の流速になるような吐出量を設
定して、各吐出孔から溶鋼を鋳型内に注入する。
る表面欠陥、非金属介在物及びガスの侵入に起因する内
部欠陥が従来より少ない鋳片が得られる溶鋼の連続鋳造
方法を提供することを目的としている。 【解決手段】鋳型の両短辺壁に対向する吐出孔を有する
浸漬ノズルを、その中心軸を鋳型の中心から長辺壁に沿
う方向にずらして配置し、各吐出孔から鋳型内に溶鋼を
注入する溶鋼の連続鋳造方法において、前記溶鋼の吐出
流が両短辺壁近傍で同等の流速になるような吐出量を設
定して、各吐出孔から溶鋼を鋳型内に注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼鋳片を大量生産するには、水冷された
筒状鋳型（平断面が矩形のものが多い）に溶鋼を連続的
に注入すると共に、外周が凝固し、内部はまだ溶融状態
にある未完の鋳片を徐々に該鋳型から抜き出しつつ冷却
する所謂「連続鋳造方法」が普及している。この連続鋳
造に際しては、溶鋼の保温及び鋳型壁との潤滑を良くす
るため、特定組成の粉状物質（モールド・パウダと称す
る）で溶鋼表面を覆うようにしている。
筒状鋳型（平断面が矩形のものが多い）に溶鋼を連続的
に注入すると共に、外周が凝固し、内部はまだ溶融状態
にある未完の鋳片を徐々に該鋳型から抜き出しつつ冷却
する所謂「連続鋳造方法」が普及している。この連続鋳
造に際しては、溶鋼の保温及び鋳型壁との潤滑を良くす
るため、特定組成の粉状物質（モールド・パウダと称す
る）で溶鋼表面を覆うようにしている。
【０００３】ところで、鋳型への溶鋼の注入は、図４に
示すように、タンディッシュ１なる中間容器に貯えた溶
鋼２を、該タンディッシュ１の底部に取り付けたノズル
３を介して行われる。このノズル３は、鋳型４内で溶鋼
２に浸漬された状態になるので、浸漬ノズル３と称さ
れ、図３に示すように、その軸に対象な溶鋼２の吐出孔
５を複数個有している。そして、現在は、該浸漬ノズル
３を、短辺壁６と長辺壁７とで囲み、平断面が矩形状の
鋳型４の中心に配置し、溶鋼２が両側の短辺壁６に向か
う流れとなるよう、前記吐出孔５から溶鋼２を吐出する
のが一般的である。これにより、鋳型４内では、浸漬ノ
ズル３に対して左右対称の溶鋼流れが形成されている。
示すように、タンディッシュ１なる中間容器に貯えた溶
鋼２を、該タンディッシュ１の底部に取り付けたノズル
３を介して行われる。このノズル３は、鋳型４内で溶鋼
２に浸漬された状態になるので、浸漬ノズル３と称さ
れ、図３に示すように、その軸に対象な溶鋼２の吐出孔
５を複数個有している。そして、現在は、該浸漬ノズル
３を、短辺壁６と長辺壁７とで囲み、平断面が矩形状の
鋳型４の中心に配置し、溶鋼２が両側の短辺壁６に向か
う流れとなるよう、前記吐出孔５から溶鋼２を吐出する
のが一般的である。これにより、鋳型４内では、浸漬ノ
ズル３に対して左右対称の溶鋼流れが形成されている。
【０００４】しかしながら、最近の研究によれば、かか
る左右対称な溶鋼２の流れを形成しようとしても、溶鋼
流の流速が、図２に示すように、時間に関して周期的に
変動しており、しかもその周期が左右の流れで同一でな
い（この状態を偏流という）ことが明らかになった。こ
れは、鋳片９の鋳型４からの引き抜き、溶鋼２の注入等
の影響で湯面が上下に長期の周期で振動していることに
起因する。この溶鋼２の流速が平均流速よりかなり大き
くなると、鋳型上部では、前記モールド・パウダ８が溶
鋼２中に巻き込まれ、製造した鋳片９の表面欠陥の原因
になり、鋳型下部では、溶鋼２が非金属介在物を内部に
深く浸入させた状態で凝固し、該鋳片９の内部欠陥の原
因になることも明らかになった。そのため、溶鋼２の連
続鋳造に際しては、この溶鋼表面の流速の周期変動とそ
れに伴う偏流をできるだけ小さくすることが望まれてい
た。例えば、特開平４−３２２８５８号公報は、流速セ
ンサを用いて鋳型内での溶鋼表面の偏流を検知し、その
偏流を打ち消すよう、浸漬ノズル３の位置を鋳型４の中
心から任意の位置に移動する技術を開示している。ま
た、特開平４−３２２８５９号公報は、同様にして検知
した偏流を打ち消すように、溶鋼に電磁撹拌を施す技術
を開示している。
る左右対称な溶鋼２の流れを形成しようとしても、溶鋼
流の流速が、図２に示すように、時間に関して周期的に
変動しており、しかもその周期が左右の流れで同一でな
い（この状態を偏流という）ことが明らかになった。こ
れは、鋳片９の鋳型４からの引き抜き、溶鋼２の注入等
の影響で湯面が上下に長期の周期で振動していることに
起因する。この溶鋼２の流速が平均流速よりかなり大き
くなると、鋳型上部では、前記モールド・パウダ８が溶
鋼２中に巻き込まれ、製造した鋳片９の表面欠陥の原因
になり、鋳型下部では、溶鋼２が非金属介在物を内部に
深く浸入させた状態で凝固し、該鋳片９の内部欠陥の原
因になることも明らかになった。そのため、溶鋼２の連
続鋳造に際しては、この溶鋼表面の流速の周期変動とそ
れに伴う偏流をできるだけ小さくすることが望まれてい
た。例えば、特開平４−３２２８５８号公報は、流速セ
ンサを用いて鋳型内での溶鋼表面の偏流を検知し、その
偏流を打ち消すよう、浸漬ノズル３の位置を鋳型４の中
心から任意の位置に移動する技術を開示している。ま
た、特開平４−３２２８５９号公報は、同様にして検知
した偏流を打ち消すように、溶鋼に電磁撹拌を施す技術
を開示している。
【０００５】しかしながら、特開平４−３２２８５８号
公報記載の技術では、浸漬ノズル３の位置を周期的に移
動するための装置が必要となり、その機械的信頼性や制
御性に問題があった。また、特開平４−３２２８５９号
公報記載の技術では、攪拌装置が大がかりとなるため、
経済性の問題があった。
公報記載の技術では、浸漬ノズル３の位置を周期的に移
動するための装置が必要となり、その機械的信頼性や制
御性に問題があった。また、特開平４−３２２８５９号
公報記載の技術では、攪拌装置が大がかりとなるため、
経済性の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、モールド・パウダ巻き込みに起因する表面欠
陥、非金属介在物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が
従来より少ない鋳片が得られる溶鋼の連続鋳造方法を提
供することを目的としている。
に鑑み、モールド・パウダ巻き込みに起因する表面欠
陥、非金属介在物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が
従来より少ない鋳片が得られる溶鋼の連続鋳造方法を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、鋳型内溶鋼の周期的変動について研究し
た。そして、その成果を本発明に具現化した。
成するため、鋳型内溶鋼の周期的変動について研究し
た。そして、その成果を本発明に具現化した。
【０００８】すなわち、本発明は、鋳型の両短辺壁に対
向する吐出孔を有する浸漬ノズルを、その中心軸を鋳型
の中心から長辺壁に沿う方向にずらして配置し、各吐出
孔から鋳型内に溶鋼を注入する溶鋼の連続鋳造方法にお
いて、前記溶鋼の吐出流が両短辺壁近傍で同等の流速に
なるような吐出量を設定して、各吐出孔から溶鋼を鋳型
内に注入することを特徴とする溶鋼の連続鋳造方法であ
る。
向する吐出孔を有する浸漬ノズルを、その中心軸を鋳型
の中心から長辺壁に沿う方向にずらして配置し、各吐出
孔から鋳型内に溶鋼を注入する溶鋼の連続鋳造方法にお
いて、前記溶鋼の吐出流が両短辺壁近傍で同等の流速に
なるような吐出量を設定して、各吐出孔から溶鋼を鋳型
内に注入することを特徴とする溶鋼の連続鋳造方法であ
る。
【０００９】本発明によれば、溶鋼表面流速の周期変動
が従来より格段に抑制されるようになる。その結果、モ
ールド・パウダ巻き込みに起因する表面欠陥、非金属介
在物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が少ない鋳片が
得られるようになった。
が従来より格段に抑制されるようになる。その結果、モ
ールド・パウダ巻き込みに起因する表面欠陥、非金属介
在物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が少ない鋳片が
得られるようになった。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯を
まじえ、本発明の実施の形態を説明する。
まじえ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】まず、発明者は、鋳型内における溶鋼表面
の周期的変動について鋭意研究した。そして、該変動
は、流れを形成する場が浸漬ノズルを中心とした左右対
称であるがために、浸漬ノズルから出た吐出流のわずか
な変動が助長されて起きると確信し、この周期変動を防
止するには、鋳型内で溶鋼の左右対称の流れをつくらな
ければ良いと考え、先行技術を捜した。
の周期的変動について鋭意研究した。そして、該変動
は、流れを形成する場が浸漬ノズルを中心とした左右対
称であるがために、浸漬ノズルから出た吐出流のわずか
な変動が助長されて起きると確信し、この周期変動を防
止するには、鋳型内で溶鋼の左右対称の流れをつくらな
ければ良いと考え、先行技術を捜した。
【００１２】その結果、左右非対称の溶鋼流れを形成す
る技術として、特開昭５８−２２４０５１号公報が存在
していた。それは、複数の非対称な吐出孔を有する１本
の浸漬ノズルを鋳型の中心から長辺壁に沿う方向にずら
して配置し、鋳型内に均等に溶融金属を供給するもので
ある。しかしながら、この技術は、浸漬ノズルの位置を
ずらしたことで形成される鋳型内の左右非対象な溶鋼注
入容積に、溶鋼を均等に供給するためのものであり、溶
鋼の表面流速の周期変動を抑制するものではなかった。
る技術として、特開昭５８−２２４０５１号公報が存在
していた。それは、複数の非対称な吐出孔を有する１本
の浸漬ノズルを鋳型の中心から長辺壁に沿う方向にずら
して配置し、鋳型内に均等に溶融金属を供給するもので
ある。しかしながら、この技術は、浸漬ノズルの位置を
ずらしたことで形成される鋳型内の左右非対象な溶鋼注
入容積に、溶鋼を均等に供給するためのものであり、溶
鋼の表面流速の周期変動を抑制するものではなかった。
【００１３】そこで、発明者は、引き続き実験を重ね、
鋳型の両短辺壁に衝突する吐出流の流速が互いに等しく
なるようにすると、理由は定かでないが、図１に示すよ
うに、溶鋼２の表面流速の周期変動が抑制できることを
見出した。つまり、両短辺壁６の近傍での溶鋼２の流速
が等しくなるように、浸漬ノズル３からの溶鋼２の吐出
量を定めて、溶鋼２を鋳型４に注入するようにしたので
ある。
鋳型の両短辺壁に衝突する吐出流の流速が互いに等しく
なるようにすると、理由は定かでないが、図１に示すよ
うに、溶鋼２の表面流速の周期変動が抑制できることを
見出した。つまり、両短辺壁６の近傍での溶鋼２の流速
が等しくなるように、浸漬ノズル３からの溶鋼２の吐出
量を定めて、溶鋼２を鋳型４に注入するようにしたので
ある。
【００１４】この吐出量を調整する具体的な手段は、如
何なるものであっても良いが、例えば、浸漬ノズル３の
対向する吐出孔５の面積を互いに変更することで良い。
つまり、予め、対向する吐出孔５の断面積が種々異なる
浸漬ノズル３を多数準備しておくと共に、鋳型４の両短
辺壁６近傍に溶鋼の流速センサ（図示せず）を配置し、
試験操業を行なうことで適切な浸漬ノズル３を見出すこ
とができる。また、この試験操業に代え、オフ・ライン
での水モデル実験、さらには計算的手法により決定して
も良い。
何なるものであっても良いが、例えば、浸漬ノズル３の
対向する吐出孔５の面積を互いに変更することで良い。
つまり、予め、対向する吐出孔５の断面積が種々異なる
浸漬ノズル３を多数準備しておくと共に、鋳型４の両短
辺壁６近傍に溶鋼の流速センサ（図示せず）を配置し、
試験操業を行なうことで適切な浸漬ノズル３を見出すこ
とができる。また、この試験操業に代え、オフ・ライン
での水モデル実験、さらには計算的手法により決定して
も良い。
【００１５】
【実施例】断面積が互いに異なる溶鋼の吐出孔を、中心
軸に対して対向する位置に２個設けた浸漬ノズル（２孔
ノズル）を準備した。そして、これらの浸漬ノズルを、
短辺壁６の長さが、２２０ｍｍで、長辺壁７の長さが１
８００ｍｍの平断面が矩形状の鋳型に配置した。配置位
置は、鋳型の中心から右側に２００ｍｍずらした位置で
ある。そして、極低炭素鋼からなる溶鋼を、平均流速
１．０ｍ／ｓｅｃで前記吐出孔から連続的に吐出し、鋳
造を行なった。その際、鋳型の両短辺壁の近傍には、そ
れぞれ溶鋼の表面及び吐出流の流速を測定する流速セン
サ（浸漬棒式、丸棒が溶鋼流から受ける力をロード・セ
ルで検出し、流速に換算する）を設け、常時流速を測定
した。
軸に対して対向する位置に２個設けた浸漬ノズル（２孔
ノズル）を準備した。そして、これらの浸漬ノズルを、
短辺壁６の長さが、２２０ｍｍで、長辺壁７の長さが１
８００ｍｍの平断面が矩形状の鋳型に配置した。配置位
置は、鋳型の中心から右側に２００ｍｍずらした位置で
ある。そして、極低炭素鋼からなる溶鋼を、平均流速
１．０ｍ／ｓｅｃで前記吐出孔から連続的に吐出し、鋳
造を行なった。その際、鋳型の両短辺壁の近傍には、そ
れぞれ溶鋼の表面及び吐出流の流速を測定する流速セン
サ（浸漬棒式、丸棒が溶鋼流から受ける力をロード・セ
ルで検出し、流速に換算する）を設け、常時流速を測定
した。
【００１６】各浸漬ノズルでの表面流速の変動状況を、
最大流速及び最小流速で表し、表２に示す。表２より、
吐出流の両短辺壁近傍での流速がほぼ等しくなったＮ
ｏ．３のノズルを使用して鋳造した場合が、最も表面流
速の変動が小さいことが明らかである。それは、２個の
吐出孔断面積が同じである従来ノズル（Ｎｏ．５）を使
用した場合に比べ、格段に変動が低減している。
最大流速及び最小流速で表し、表２に示す。表２より、
吐出流の両短辺壁近傍での流速がほぼ等しくなったＮ
ｏ．３のノズルを使用して鋳造した場合が、最も表面流
速の変動が小さいことが明らかである。それは、２個の
吐出孔断面積が同じである従来ノズル（Ｎｏ．５）を使
用した場合に比べ、格段に変動が低減している。
【００１７】鋳造後の鋼鋳片について、表面欠陥及び内
部欠陥の発生を調査した。その結果、表２に示すよう
に、本発明に係る連続鋳造方法の実施に相当するＮｏ．
３ノズル使用の場合が、最も欠陥の発生指数が小さいこ
とが明らかになった。
部欠陥の発生を調査した。その結果、表２に示すよう
に、本発明に係る連続鋳造方法の実施に相当するＮｏ．
３ノズル使用の場合が、最も欠陥の発生指数が小さいこ
とが明らかになった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、溶鋼
表面流速の周期変動が従来より格段に抑制される。その
結果、パウダ巻き込みに起因する表面欠陥、非金属介在
物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が少ない鋼鋳片が
得られるようになった。
表面流速の周期変動が従来より格段に抑制される。その
結果、パウダ巻き込みに起因する表面欠陥、非金属介在
物及びガスの侵入に起因する内部欠陥が少ない鋼鋳片が
得られるようになった。
【図１】本発明に係る溶鋼の連続鋳造方法を実施した時
の溶鋼表面の流速変動を示す図であり、（ａ）は流速変
動を、（ｂ）はノズルの配置状況を示す。
の溶鋼表面の流速変動を示す図であり、（ａ）は流速変
動を、（ｂ）はノズルの配置状況を示す。
【図２】従来の溶鋼の連続鋳造方法を実施した時の溶鋼
表面の流速変動を示す図であり、（ａ）は流速変動を、
（ｂ）はノズルの配置状況を示す。
表面の流速変動を示す図であり、（ａ）は流速変動を、
（ｂ）はノズルの配置状況を示す。
【図３】一般的な浸漬ノズルを示す斜視図である。
【図４】一般的な溶鋼の連続鋳造を実施する状況を説明
する図である。
する図である。
１ タンディッシュ（中間容器） ２ 溶鋼 ３ 浸漬ノズル（ノズル） ４ 鋳型 ５ 吐出孔 ６ 短辺壁 ７ 長辺壁 ８ モールド・パウダ ９ 鋼鋳片（鋳片）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松川 敏胤 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 植島 好紀 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E004 FB02 FB10 MB20 NB01 NC01
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳型の両短辺壁に対向する吐出孔を有す
る浸漬ノズルを、その中心軸を鋳型の中心から長辺壁に
沿う方向にずらして配置し、各吐出孔から鋳型内に溶鋼
を注入する溶鋼の連続鋳造方法において、 前記溶鋼の吐出流が両短辺壁近傍で同等の流速になるよ
うな吐出量を設定して、各吐出孔から溶鋼を鋳型内に注
入することを特徴とする溶鋼の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071388A JP2000263198A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 溶鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071388A JP2000263198A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 溶鋼の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263198A true JP2000263198A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13459091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11071388A Withdrawn JP2000263198A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 溶鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000263198A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008018449A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Kobe Steel Ltd | 浸漬ノズル管理方法 |
| JP2011110603A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11071388A patent/JP2000263198A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008018449A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Kobe Steel Ltd | 浸漬ノズル管理方法 |
| JP2011110603A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造用浸漬ノズル及び連続鋳造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |