JP2006281218A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 下部に2つの吐出孔12を有する浸漬ノズル2を用い、吐出孔からの溶鋼吐出流13を鋳型1の短辺側に向けて溶鋼15を鋳型内に注入し、スラブ鋳片19を連続鋳造する鋼の連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルのノズル角度αを+10°〜−40°、浸漬深さηを50〜350mm、吐出口径a×bを40×40〜100×100mm2とした。
【選択図】 図3
Description
基本的に、かかる制御方法で鋳型内溶鋼湯面レベルの制御は可能であったが、近年の高速鋳造操業下においては、鋳片のバルジング性湯面変動の発生或いはモールド幅に依存する前記定在波の発生が顕在化してきた。特に、定在波は、高スループット鋳造において顕著に発生する傾向があり、パウダー巻込み等の品質面の観点からのみならず、操業の安定性の面からも、高スループット鋳造における定在波の抑制が急務となっている。しかしながら、従来のECDとEMSを組合わせた湯面レベル制御方法では、定在波の発生を防ぎ得ない場合がある。
・過去の鋳造実績データを解析すると、鋳造速度2.1m/分以上の操業において、定在波が顕在化し、湯面変動量が急増する。
・この湯面変動量の急増現象は、F値が9を超える範囲と良く対応する。
・従って、F値が9以下となる範囲内で鋳造すれば、高スループット鋳造においても定在波の発生を抑制できる。
・そこで、(2)式から、高スループット鋳造に対応するQLの範囲内で、F値が9以下となる変数θ、D、Veの範囲を検討し、その範囲内での操業を可能にする浸漬ノズル条件を見出した。
〔1〕下部に2つの吐出孔を有する浸漬ノズルを用い、吐出孔からの溶鋼の吐出流を鋳型の短辺側に向けて溶鋼を鋳型内に注入し、スラブ鋳片を連続鋳造する鋼の連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルのノズル角度を+10°〜−40°、浸漬深さを50〜350mm、吐出口径を40×40〜100×100mm2としたことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
〔2〕前記スラブ鋳片の鋳造速度を2.0m/分以上としたことを特徴とする〔1〕記載の鋼の連続鋳造方法。
〔3〕さらに、鋳型内溶鋼に移動磁場を印加しつつ前記鋳造を行い、該移動磁場の周波数を、鋳造する鋳片の幅寸法に基づき下記(1)式によって算出される定在波の周波数から回避した範囲とすることを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の鋼の連続鋳造方法。
図1〜2において、相対する鋳型長辺6と、この鋳型長辺6の内側に内装された相対する鋳型短辺7とを具備した鋳型1の上方所定位置にタンディッシュ4が配置されており、このタンディッシュ4の底部には上ノズル8が設置され、そして、上ノズル8の下面に接して、固定板9、摺動版10及び整流ノズル11からなるスライディングノズル5が配置され、更に、スライディングノズル5の下面に接して、下部に一対の吐出孔12を有する浸漬ノズル2が配置され、タンディッシュ4から鋳型1への溶鋼流出孔13が形成されている。浸漬ノズル2の内壁面へのアルミナ付着防止のために、上ノズル8、固定板9、浸漬ノズル2などから溶鋼流出孔13内にArガスや窒素ガスなどの不活性ガスが吹き込まれている。
このとき、ローレンツの法則より、発生する誘導電流JZは下記(4)式で表される。但し、(4)式において、σは溶鋼の電気伝導度、は移動磁場の磁束密度である。
JZ=σVXBY …(4)
このとき、電磁力FXは下記(5)式で表され、主に磁場の移動方向と同じ向きに作用する。即ち、周波数fの周期で溶鋼に電磁力が作用することになる。
尚、上記(3)〜(5)式において、変数に付された添え字X,Y,Zは、その変数で表される物理量がXYZ直交座標系の同号添え字方向の成分であることを意味し、ここでは、鋳型長辺方向をX方向、鋳型短辺方向をY方向、鋳造方向をZ方向に、それぞれ対応させている。
このように構成される連続鋳造機において、溶鋼15を、取鍋(図示せず)からタンディッシュ4に注入し、次いで、タンディッシュ4から溶鋼流出孔13を介して鋳型1に注入する。溶鋼15は、鋳型短辺7に向かう溶鋼吐出流18となって鋳型内に注入される。鋳型1に注入された溶鋼15は鋳型1により冷却され、凝固シェル16を形成する。そして、ピンチロール14により、外殻を凝固シェル16として内部に未凝固の溶鋼15を有する鋳片19を鋳型1の下方に連続的に引き抜く。鋳片19の引き抜き時、鋳型1における溶鋼湯面17の位置を略一定位置に制御し、鋳片引き抜き速度を所定の速度とする。溶鋼湯面17の上にはモールドパウダ―20を添加する。モールドパウダ―20は溶融して、溶鋼15の酸化防止や凝固シェル16と鋳型1との間に流れ込んで潤滑剤としての効果を発揮する。
尤も、鋳造速度が2.0m/分未満の場合には、本発明の効果があまり目立たないことから、本発明は、鋳造速度を2.0m/分以上として操業する連続鋳造に対して適用することが好ましい。
2 浸漬ノズル
3 リニア型移動磁場発生装置
4 タンディッシュ
5 スライディングノズル
6 鋳型長辺
7 鋳型短辺
8 上ノズル
9 固定板
10 摺動版
11 整流ノズル
12 吐出孔
13 溶鋼流出孔
14 ピンチロール
15 溶鋼
16 凝固シェル
17 溶鋼湯面
18 溶鋼吐出流
19 鋳片
20 モールドパウダ―
Claims (3)
- 下部に2つの吐出孔を有する浸漬ノズルを用い、吐出孔からの溶鋼の吐出流を鋳型の短辺側に向けて溶鋼を鋳型内に注入し、スラブ鋳片を連続鋳造する鋼の連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルのノズル角度を+10°〜−40°、浸漬深さを50〜350mm、吐出口径を40×40〜100×100mm2としたことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
- 前記スラブ鋳片の鋳造速度を2.0m/分以上としたことを特徴とする請求項1記載の鋼の連続鋳造方法。
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