JP2024011149A - Method of continuous casting - Google Patents

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真二 永井
Shinji Nagai
めぐみ 七辺
Megumi Shichibe
翔平 望月
Shohei MOCHIZUKI
信宏 岡田
Nobuhiro Okada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of continuous casting allowing for enhancing the surface quality of a slab and moreover suppressing the occurrence of breakout, in continuous casting of low carbon steel.
SOLUTION: There is provided according to an aspect of the present invention a method of continuous casting, for casting a slab having a predetermined chemical composition at a throughput of 4.0-8.0 ton/min or lower, comprising applying alternating magnetic field to a slab within a mold by an electromagnetic stirring core, applying static magnetic field to the slab within the mold by an electromagnetic brake core, the electromagnetic brake core having two pairs or more of iron cores consisting of N- and S-poles, setting the alternating magnetic field with the electromagnetic stirring core at 0.02 T or greater and 0.15 T or smaller and the magnetic field with the electromagnetic brake core at 0.2 T or greater and 0.5 T or smaller, and setting a sectional area A (mm2) of an ejection port of an immersion nozzle for feeding molten steel into the mold at (Tp/8)×104≤A≤(Tp/3.5)×104...(1), where Tp: molten steel through-put (ton/min).
SELECTED DRAWING: Figure 6
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting method.

連続鋳造では、タンディッシュに一旦貯留された溶鋼を、浸漬ノズルを介して鋳型内に上方から注入し、そこで外周面が冷却され凝固した鋳片を鋳型の下端から引き抜くことにより、連続的に鋳造が行われる。鋳片のうち外周面の凝固した部位は、凝固シェル（以下、単に「シェル」とも称する）と呼ばれる。 In continuous casting, molten steel is temporarily stored in a tundish and is injected from above into the mold through a submerged nozzle, where the outer surface of the slab is cooled and solidified, and then the slab is pulled out from the bottom of the mold, allowing continuous casting. will be held. The solidified portion of the outer peripheral surface of the slab is called a solidified shell (hereinafter also simply referred to as "shell").

ところで、家電、建材、自動車など向けの汎用低炭素鋼は、大量生産が求められており、連続鋳造においても効率的に鋳片を製造する必要がある。生産効率を向上させる手段としては鋳造速度（スループット）の増加が考えられる。一方で、鋼板の表面欠陥が存在すると美観を損なうため欠陥の低減が必要であるが、一般的に連続鋳造における鋳造速度を増加させると鋳型への溶鋼の供給量が増加し、浸漬ノズルから吐出される溶鋼流量が大きくなり、溶鋼中の介在物や気泡が鋳片表面に捕捉されたり鋳型内のモールドフラックスが鋳片表面に捕捉されたりする可能性が増加する。鋳片表面へ介在物や気泡、モールドフラックスが捕捉され残存すると圧延後の鋼板表面において欠陥となる。現状では、表面品質を担保できるよう鋳造速度に上限を設けたり、吐出流に静磁界を印加し吐出流動を制動したりするなどして対応している。吐出流に静磁界を印加する装置は電磁ブレーキコアとも称される。また、鋳型上部の長辺面に設置された電磁撹拌コアで前記鋳型内の鋳片に交流磁界を印加する技術も知られている。この交流磁界により攪拌流を形成し、シェルへの介在物、気泡、及びモールドフラックスの捕捉を抑制することができる。 By the way, mass production of general-purpose low carbon steel for home appliances, building materials, automobiles, etc. is required, and it is necessary to efficiently produce slabs even in continuous casting. One way to improve production efficiency is to increase casting speed (throughput). On the other hand, the presence of surface defects on the steel sheet impairs its aesthetic appearance, so it is necessary to reduce the defects.However, generally speaking, increasing the casting speed in continuous casting increases the amount of molten steel supplied to the mold, which reduces the amount of molten steel discharged from the immersion nozzle. The flow rate of the molten steel increases, increasing the possibility that inclusions and air bubbles in the molten steel will be trapped on the surface of the slab, and that mold flux in the mold will be trapped on the surface of the slab. If inclusions, bubbles, or mold flux are captured and remain on the surface of the slab, they will cause defects on the surface of the steel plate after rolling. Currently, countermeasures are taken to ensure surface quality, such as setting an upper limit on the casting speed and applying a static magnetic field to the discharge flow to brake the discharge flow. A device that applies a static magnetic field to the discharge flow is also called an electromagnetic brake core. Furthermore, a technique is also known in which an electromagnetic stirring core installed on the long side surface of the upper part of the mold applies an alternating magnetic field to the slab in the mold. This alternating magnetic field forms an agitating flow, which can suppress inclusions, bubbles, and mold flux from being trapped in the shell.

特開平１１－１５６５０２号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-156502 特開平５－１５４６２３号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-154623 特開２０２１－１５４２９７号公報JP 2021-154297 Publication

しかし、特に高スループット域においては、上述した対策のみでは不十分であった。具体的に説明すると、浸漬ノズルの吐出孔から鋳型内へ溶鋼が供給されるが、高スループット域においては、吐出流が不安定であると電磁ブレーキや電磁撹拌を鋳片に印加したとしても鋳片の表面品質が悪化する場合があった。具体的には浸漬ノズルの吐出孔の面積が溶鋼スループットに対し大きすぎると孔の上部に吸い込み流が発生し、左右の吐出孔の片流れ（偏流）が頻発する。これにより偏流側の短辺での反転流が大きくなり介在物および気泡の凝固シェルへの捕捉やモールドフラックスの巻き込みにより鋳片の表面品質が悪化する。一方、吐出孔面積が小さすぎると吐出流の線流速が大きくなりすぎるため、左右両側で大きな反転流が形成され同様に鋳片の表面品質が悪化する。 However, especially in the high throughput range, the above-mentioned measures alone were insufficient. To be more specific, molten steel is supplied into the mold from the discharge hole of the immersion nozzle, but in a high throughput range, if the discharge flow is unstable, even if an electromagnetic brake or electromagnetic stirring is applied to the slab, it will not work. In some cases, the surface quality of the pieces deteriorated. Specifically, if the area of the discharge hole of the immersion nozzle is too large for the molten steel throughput, a suction flow will occur in the upper part of the hole, and one-sided flow (biased flow) between the left and right discharge holes will frequently occur. As a result, the reverse flow on the short side on the drifting side increases, and the surface quality of the slab deteriorates due to the capture of inclusions and air bubbles in the solidified shell and the entrainment of mold flux. On the other hand, if the area of the discharge hole is too small, the linear flow velocity of the discharge flow becomes too high, and large reverse flows are formed on both the left and right sides, which similarly deteriorates the surface quality of the slab.

このように、電磁撹拌装置と電磁ブレーキ装置を併設してそれぞれを単純に稼働させればシェルに取り込まれる介在物や気泡を少なくすることができるわけではない。さらに両者の設備を同時適用する場合には、両者の効果が加算されることなく、逆に打ち消しあう場合もある。特に電磁ブレーキは、設置するコアの幅方向中央部で磁束密度が最大となる性質があるので、磁束強度を大きくしたときに浸漬ノズル吐出孔近傍に極端な制動力が働き、鋳型内の湯面変動をかえって助長する場合もある。 As described above, simply installing an electromagnetic stirring device and an electromagnetic brake device and operating each of them does not necessarily reduce the amount of inclusions and bubbles that are taken into the shell. Furthermore, when both types of equipment are applied simultaneously, their effects may not add up but may even cancel each other out. In particular, electromagnetic brakes have the property that the magnetic flux density is highest at the center in the width direction of the installed core, so when the magnetic flux intensity is increased, an extreme braking force acts near the immersion nozzle discharge hole, causing the molten metal level in the mold to In some cases, it may even encourage fluctuations.

特許文献１～３には、連続鋳造に関する技術が開示されている。特許文献１には、連続鋳造の鋳型へくし状の磁極を水平方向に上下平行に配し、それぞれの磁極で交流磁界と直流磁界を切り替え可能とし、鋳込み条件に応じて磁界条件を変えて流動制御する方法が開示されている。 Patent Documents 1 to 3 disclose techniques related to continuous casting. Patent Document 1 discloses that comb-shaped magnetic poles in a continuous casting mold are arranged horizontally in parallel above and below, and that each magnetic pole can switch between an alternating current magnetic field and a direct current magnetic field, and the magnetic field conditions are changed according to the casting conditions. A method of controlling is disclosed.

特許文献２には、鋳型上部へ設置された電磁撹拌コアにより交流磁界と直流磁界を重畳して印加し、溶鋼を流動させつつ吐出流を制動する方法が記載されている。 Patent Document 2 describes a method of applying an alternating current magnetic field and a direct current magnetic field in a superimposed manner using an electromagnetic stirring core installed in the upper part of the mold to flow the molten steel while braking the discharge flow.

特許文献３には、鋳型上部に設置された電磁撹拌コアと、鋳型下部に設置され、複数で異なる磁極となる電磁ブレーキコアとを用いて、低炭素鋼を高スループットでブレイクアウト無く鋳造する方法が記載されている。 Patent Document 3 describes a method for casting low carbon steel with high throughput and without breakout using an electromagnetic stirring core installed at the top of the mold and an electromagnetic brake core installed at the bottom of the mold and having a plurality of different magnetic poles. is listed.

特許文献１および２に記載の方法はいずれも１対の電極で静磁界を発生させるので、静磁界による制動力を大きくしていくと吐出孔に過大な制動力が作用してノズル近傍の上昇流が発生する。このため、高スループット領域において湯面変動が大きくなり、表面品質の低下、ブレイクアウトの発生が懸念される。 In both of the methods described in Patent Documents 1 and 2, a static magnetic field is generated by a pair of electrodes, so as the braking force due to the static magnetic field is increased, an excessive braking force acts on the discharge hole, causing a rise in the vicinity of the nozzle. A flow occurs. For this reason, in the high throughput region, the fluctuation in the hot water level becomes large, leading to concerns about deterioration of surface quality and occurrence of breakouts.

特許文献３に記載の方法は電磁撹拌コアと複数の電磁ブレーキコアを設置するので、吐出流動が抑制されブレイクアウトの防止に効果がある。しかしながら、スループットに対し吐出孔の面積が適正でないと鋳片表面に介在物、気泡またはモールドフラックスが捕捉され、表面品質がより厳格な外装向け鋼板で許容できない表面欠陥となる。 Since the method described in Patent Document 3 installs an electromagnetic stirring core and a plurality of electromagnetic brake cores, the discharge flow is suppressed and it is effective in preventing breakout. However, if the area of the discharge hole is not appropriate for the throughput, inclusions, bubbles, or mold flux will be trapped on the surface of the slab, resulting in surface defects that cannot be tolerated in steel plates for exterior use, which have stricter surface quality.

そこで、本発明者らは、４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以上８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以下の溶鋼スループットにおける偏流や反転流を起因とした介在物および気泡の凝固シェルへの捕捉、モールドフラックス巻き込みによる鋳片品質の低下を低減するため、電磁撹拌と電磁ブレーキを併用するとともに浸漬ノズル吐出孔を適正に設計することを考えた。 Therefore, the present inventors aimed to improve the quality of slabs by trapping inclusions and bubbles in the solidified shell caused by drifting and reverse flow in molten steel throughput of 4.0 ton/min or more and 8.0 ton/min or less, and by entraining mold flux. In order to reduce the decrease in water, we considered using electromagnetic stirring and an electromagnetic brake in combination, as well as appropriately designing the immersion nozzle discharge hole.

したがって、本発明の目的は、低炭素鋼の連続鋳造において、鋳片の表面品質を高め、さらに、ブレイクアウトの発生を抑制することができる、連続鋳造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a continuous casting method that can improve the surface quality of slabs and further suppress the occurrence of breakouts in continuous casting of low carbon steel.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、Ｃ：０．０１質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎ：０．０１質量％以上０．５質量％以下、Ｓｉ：０．０５質量％以上０．５質量％以下、残部：鉄及び不純物の化学組成を有する鋳片を４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以上８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以下のスループットで鋳造する連続鋳造方法であって、鋳型上部の長辺面に設置された電磁撹拌コアで鋳型内の鋳片に交流磁界を印加し、鋳型下部の長辺面に設置された電磁ブレーキコアで鋳型内の鋳片に静磁界を印加し、電磁ブレーキコアは、Ｎ極とＳ極からなる鉄芯の対を２対以上有し、電磁撹拌コアによる交流磁界を０．０２Ｔ以上０．１５Ｔ以下、電磁ブレーキコアによる磁界を０．２Ｔ以上０．５Ｔ以下とし、鋳型内に溶鋼を供給する浸漬ノズルの吐出孔の断面積Ａ（ｍｍ２）を
（Ｔｐ／８）×１０４≦Ａ≦（Ｔｐ／３．５）×１０４・・・（１）
ただしＴｐ：溶鋼スループット（ｔｏｎ／ｍｉｎ）
とすることを特徴とした連続鋳造方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, C: 0.01 mass% or more and 0.07 mass% or less, Mn: 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less, Si: 0 A continuous casting method for casting slabs having a chemical composition of .05% by mass or more and 0.5% by mass or less, balance: iron and impurities at a throughput of 4.0ton/min or more and 8.0ton/min or less, the mold An electromagnetic stirring core installed on the long side of the upper part applies an alternating magnetic field to the slab in the mold, and an electromagnetic brake core installed on the long side of the bottom of the mold applies a static magnetic field to the slab in the mold. , the electromagnetic brake core has two or more pairs of iron cores consisting of N and S poles, and the alternating current magnetic field from the electromagnetic stirring core is 0.02T or more and 0.15T or less, and the magnetic field from the electromagnetic brake core is 0.2T or more. The cross-sectional area A (mm 2 ) of the discharge hole of the immersion nozzle that supplies molten steel into the mold is set to 0.5T or less, and the cross-sectional area A (mm 2 ) is (Tp/8)×10 4 ≦A≦(Tp/3.5)×10 4 .・(1)
However, Tp: Molten steel throughput (ton/min)
Provided is a continuous casting method characterized by the following.

本発明の上記観点によれば、鋳片の表面品質を高め、さらに、ブレイクアウトの発生を抑制することができる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to improve the surface quality of the slab and further suppress the occurrence of breakouts.

本実施形態に係る連続鋳造機の一構成例を概略的に示す側断面図である。1 is a side sectional view schematically showing an example of the configuration of a continuous casting machine according to the present embodiment. 本実施形態に係る鋳型設備のＹ－Ｚ平面での断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the YZ plane of the mold equipment according to the present embodiment. 鋳型設備の、図２に示すＡ－Ａ断面での断面図である。3 is a cross-sectional view of the mold equipment taken along the line AA shown in FIG. 2. FIG. 鋳型設備の、図３に示すＢ－Ｂ断面での断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold equipment taken along the line BB shown in FIG. 3; 鋳型設備の、図３に示すＣ－Ｃ断面での断面図である。4 is a cross-sectional view of the mold equipment taken along the line CC shown in FIG. 3. FIG. 電磁ブレーキ装置によって溶鋼に対して付与される電磁力の方向について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the direction of electromagnetic force applied to molten steel by an electromagnetic brake device.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that, in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configurations are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.

＜１．連続鋳造機の構成＞
まず、本実施形態に係る鋳片を製造可能な連続鋳造機の全体構成について簡単に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る連続鋳造機１は、連続鋳造用の鋳型１１０を用いて溶鋼２を連続鋳造し、スラブ等の鋳片３を製造するための装置である。連続鋳造機１は、鋳型１１０と、取鍋４と、タンディッシュ５と、浸漬ノズル６と、二次冷却装置７と、鋳片切断機８と、を備える。 <1. Continuous casting machine configuration>
First, the overall configuration of a continuous casting machine capable of producing slabs according to this embodiment will be briefly described. As shown in FIG. 1, a continuous casting machine 1 according to the present embodiment is an apparatus for continuously casting molten steel 2 using a continuous casting mold 110 to produce slabs 3 such as slabs. The continuous casting machine 1 includes a mold 110, a ladle 4, a tundish 5, an immersion nozzle 6, a secondary cooling device 7, and a slab cutting machine 8.

取鍋４は、溶鋼２を外部からタンディッシュ５まで搬送するための可動式の容器である。取鍋４は、タンディッシュ５の上方に配置され、取鍋４内の溶鋼２がタンディッシュ５に供給される。タンディッシュ５は、鋳型１１０の上方に配置され、溶鋼２を貯留して、当該溶鋼２中の介在物を除去する。浸漬ノズル６は、タンディッシュ５の下端から鋳型１１０に向けて下方に延び、その先端は鋳型１１０内の溶鋼２に浸漬されている。当該浸漬ノズル６は、タンディッシュ５にて介在物が除去された溶鋼２を鋳型１１０内に連続供給する。 The ladle 4 is a movable container for transporting the molten steel 2 from the outside to the tundish 5. The ladle 4 is arranged above the tundish 5, and the molten steel 2 in the ladle 4 is supplied to the tundish 5. The tundish 5 is arranged above the mold 110, stores the molten steel 2, and removes inclusions from the molten steel 2. The immersion nozzle 6 extends downward from the lower end of the tundish 5 toward the mold 110, and its tip is immersed in the molten steel 2 within the mold 110. The immersion nozzle 6 continuously supplies the molten steel 2 from which inclusions have been removed in the tundish 5 into the mold 110 .

鋳型１１０は、鋳片３の幅及び厚さに応じた四角筒状であり、例えば、一対の長辺鋳型板（後述する図２に示す長辺鋳型板１１１に対応する）で一対の短辺鋳型板（後述する図４～図５に示す短辺鋳型板１１２に対応する）を両側から挟むように組み立てられる。長辺鋳型板及び短辺鋳型板（以下、鋳型板と総称することがある）は、例えば冷却水が流動する水路が設けられた水冷銅板である。鋳型１１０は、かかる鋳型板と接触する溶鋼２を冷却して、鋳片３を製造する。鋳片３が鋳型１１０下方に向かって移動するにつれて、内部の未凝固部３ｂの凝固が進行し、外殻の凝固シェル３ａの厚さは、徐々に厚くなる。かかる凝固シェル３ａと未凝固部３ｂを含む鋳片３は、鋳型１１０の下端から引き抜かれる。 The mold 110 has a rectangular cylindrical shape corresponding to the width and thickness of the slab 3, and for example, a pair of long side mold plates (corresponding to the long side mold plates 111 shown in FIG. 2 described later) and a pair of short sides. It is assembled so that a mold plate (corresponding to the short side mold plate 112 shown in FIGS. 4 and 5, which will be described later) is sandwiched from both sides. The long-side mold plate and the short-side mold plate (hereinafter sometimes referred to collectively as the mold plate) are, for example, water-cooled copper plates provided with water channels through which cooling water flows. The mold 110 cools the molten steel 2 that comes into contact with the mold plate to produce the slab 3. As the slab 3 moves downward in the mold 110, solidification of the internal unsolidified portion 3b progresses, and the thickness of the solidified shell 3a of the outer shell gradually increases. The slab 3 including the solidified shell 3a and the unsolidified portion 3b is pulled out from the lower end of the mold 110.

なお、以下の説明では、上下方向（すなわち、鋳型１１０から鋳片３が引き抜かれる方向）を、Ｚ軸方向とも呼称する。また、Ｚ軸方向と垂直な平面（水平面）内における互いに直交する２方向を、それぞれ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向とも呼称する。また、Ｘ軸方向を、水平面内において鋳型１１０の長辺と平行な方向として定義し、Ｙ軸方向を、水平面内において鋳型１１０の短辺と平行な方向として定義する。また、以下の説明では、各部材の大きさを表現する際に、当該部材のＺ軸方向の長さのことを高さともいい、当該部材のＸ軸方向又はＹ軸方向の長さのことを幅ともいうことがある。 In addition, in the following description, the up-down direction (namely, the direction in which the slab 3 is pulled out from the mold 110) is also referred to as the Z-axis direction. Furthermore, two mutually orthogonal directions within a plane (horizontal plane) perpendicular to the Z-axis direction are also referred to as the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Further, the X-axis direction is defined as a direction parallel to the long side of the mold 110 in the horizontal plane, and the Y-axis direction is defined as the direction parallel to the short side of the mold 110 in the horizontal plane. In addition, in the following explanation, when expressing the size of each member, the length of the member in the Z-axis direction is also referred to as height, and the length of the member in the X-axis or Y-axis direction is also referred to as height. is also called width.

ここで、図１では図面が煩雑になることを避けるために図示を省略しているが、本実施形態では、鋳型１１０の長辺鋳型板の外側面（すなわち、長辺面外側）に電磁力発生装置が設置される。当該電磁力発生装置は、電磁撹拌装置及び電磁ブレーキ装置を備えるものである。当該電磁力発生装置の構成及び鋳型１１０に対する設置位置等については、図２～図６を参照して後述する。 Although illustration is omitted in FIG. 1 to avoid complicating the drawing, in this embodiment, an electromagnetic force is applied to the outer surface (i.e., the outer side of the long side surface) of the long side mold plate of the mold 110. A generator will be installed. The electromagnetic force generating device includes an electromagnetic stirring device and an electromagnetic brake device. The configuration of the electromagnetic force generating device and its installation position with respect to the mold 110 will be described later with reference to FIGS. 2 to 6.

二次冷却装置７は、鋳型１１０の下方の二次冷却帯９に設けられ、鋳型１１０下端から引き抜かれた鋳片３を支持及び搬送しながら冷却する。この二次冷却装置７は、鋳片３の厚さ方向両側に配置される複数対の支持ロール（例えば、サポートロール１１、ピンチロール１２及びセグメントロール１３）と、鋳片３に対して冷却水を噴射する複数のスプレーノズル（図示せず）とを有する。 The secondary cooling device 7 is provided in the secondary cooling zone 9 below the mold 110, and cools the slab 3 pulled out from the lower end of the mold 110 while supporting and transporting it. This secondary cooling device 7 includes a plurality of pairs of support rolls (for example, support rolls 11, pinch rolls 12, and segment rolls 13) disposed on both sides of the slab 3 in the thickness direction, and cooling water for the slab 3. It has a plurality of spray nozzles (not shown) that spray.

二次冷却装置７に設けられる支持ロールは、鋳片３の厚さ方向両側に対となって配置され、鋳片３を支持しながら搬送する支持搬送手段として機能する。当該支持ロールにより鋳片３を厚さ方向両側から支持することで、二次冷却帯９において凝固途中の鋳片３のブレイクアウトやバルジングを防止できる。 The support rolls provided in the secondary cooling device 7 are arranged in pairs on both sides of the slab 3 in the thickness direction, and function as a support conveying means that supports and conveys the slab 3. By supporting the slab 3 from both sides in the thickness direction by the support rolls, breakout and bulging of the slab 3 during solidification in the secondary cooling zone 9 can be prevented.

支持ロールであるサポートロール１１、ピンチロール１２及びセグメントロール１３は、二次冷却帯９における鋳片３の搬送経路（パスライン）を形成する。このパスラインは、図１に示すように、鋳型１１０の直下では垂直であり、次いで曲線状に湾曲して、最終的には水平になる。二次冷却帯９において、当該パスラインが垂直である部分を垂直部９Ａ、湾曲している部分を湾曲部９Ｂ、水平である部分を水平部９Ｃと称する。このようなパスラインを有する連続鋳造機１は、垂直曲げ型の連続鋳造機１と呼称される。なお、本発明は、図１に示すような垂直曲げ型の連続鋳造機１に限定されず、湾曲型又は垂直型など他の各種の連続鋳造機にも適用可能である。 The support rolls 11, pinch rolls 12, and segment rolls 13, which are support rolls, form a conveyance path (pass line) for the slab 3 in the secondary cooling zone 9. As shown in FIG. 1, this pass line is vertical just below the mold 110, then curves into a curve, and finally becomes horizontal. In the secondary cooling zone 9, a portion where the pass line is vertical is referred to as a vertical portion 9A, a curved portion is referred to as a curved portion 9B, and a horizontal portion is referred to as a horizontal portion 9C. A continuous casting machine 1 having such a pass line is called a vertical bending type continuous casting machine 1. Note that the present invention is not limited to the vertical bending type continuous casting machine 1 as shown in FIG. 1, but is also applicable to various other continuous casting machines such as a curved type or a vertical type.

サポートロール１１は、鋳型１１０の直下の垂直部９Ａに設けられる無駆動式ロールであり、鋳型１１０から引き抜かれた直後の鋳片３を支持する。鋳型１１０から引き抜かれた直後の鋳片３は、凝固シェル３ａが薄い状態であるため、ブレイクアウトやバルジングを防止するために比較的短い間隔（ロールピッチ）で支持する必要がある。そのため、サポートロール１１としては、ロールピッチを短縮することが可能な小径のロールが用いられることが望ましい。図１に示す例では、垂直部９Ａにおける鋳片３の両側に、小径のロールからなる３対のサポートロール１１が、比較的狭いロールピッチで設けられている。 The support roll 11 is a non-driven roll provided in the vertical portion 9A directly below the mold 110, and supports the slab 3 immediately after being pulled out from the mold 110. Immediately after being pulled out from the mold 110, the slab 3 has a thin solidified shell 3a, and therefore needs to be supported at relatively short intervals (roll pitch) to prevent breakout and bulging. Therefore, as the support roll 11, it is desirable to use a roll with a small diameter that can shorten the roll pitch. In the example shown in FIG. 1, three pairs of support rolls 11 made of small diameter rolls are provided on both sides of the slab 3 in the vertical portion 9A at a relatively narrow roll pitch.

ピンチロール１２は、モータ等の駆動手段により回転する駆動式ロールであり、鋳片３を鋳型１１０から引き抜く機能を有する。ピンチロール１２は、垂直部９Ａ、湾曲部９Ｂ及び水平部９Ｃにおいて適切な位置にそれぞれ配置される。鋳片３は、ピンチロール１２から伝達される力によって鋳型１１０から引き抜かれ、上記パスラインに沿って搬送される。なお、ピンチロール１２の配置は図１に示す例に限定されず、その配置位置は任意に設定されてよい。 The pinch roll 12 is a driven roll that is rotated by a driving means such as a motor, and has a function of pulling out the slab 3 from the mold 110. The pinch rolls 12 are arranged at appropriate positions in the vertical section 9A, the curved section 9B, and the horizontal section 9C. The slab 3 is pulled out from the mold 110 by the force transmitted from the pinch rolls 12 and conveyed along the pass line. Note that the arrangement of the pinch rolls 12 is not limited to the example shown in FIG. 1, and the arrangement position may be set arbitrarily.

セグメントロール１３（ガイドロールともいう）は、湾曲部９Ｂ及び水平部９Ｃに設けられる無駆動式ロールであり、上記パスラインに沿って鋳片３を支持及び案内する。セグメントロール１３は、パスライン上の位置によって、及び、鋳片３のＦ面（Ｆｉｘｅｄ面、図１では鋳片３の湾曲外側の面）とＬ面（Ｌｏｏｓｅ面、図１では鋳片３の湾曲内側の面）のいずれに設けられるかによって、それぞれ異なるロール径やロールピッチで配置されてよい。 The segment rolls 13 (also referred to as guide rolls) are non-driven rolls provided in the curved portion 9B and the horizontal portion 9C, and support and guide the slab 3 along the above-mentioned pass line. The segment rolls 13 are positioned on the pass line, and the F surface (Fixed surface, the curved outer surface of the slab 3 in FIG. 1) and L surface (Loose surface, the curved surface of the slab 3 in FIG. 1) of the slab 3. They may be arranged with different roll diameters and roll pitches depending on which of the curved inner surfaces) they are provided on.

鋳片切断機８は、上記パスラインの水平部９Ｃの終端に配置され、当該パスラインに沿って搬送された鋳片３を所定の長さに切断する。切断された厚板状の鋳片１４は、テーブルロール１５により次工程の設備に搬送される。 The slab cutting machine 8 is disposed at the end of the horizontal portion 9C of the pass line, and cuts the slab 3 conveyed along the pass line into a predetermined length. The cut plate-shaped slab 14 is conveyed by table rolls 15 to equipment for the next process.

以上、図１を参照して、本実施形態に係る連続鋳造機１の全体構成について説明した。なお、本実施形態では、鋳型１１０に対して上述した電磁力発生装置が設置され、当該電磁力発生装置を用いて連続鋳造が行われればよく、連続鋳造機１における当該電磁力発生装置以外の構成は、一般的な従来の連続鋳造機と同様であってよい。従って、連続鋳造機１の構成は図示したものに限定されず、連続鋳造機１としては、あらゆる構成のものが用いられてよい。 The overall configuration of the continuous casting machine 1 according to the present embodiment has been described above with reference to FIG. 1. In this embodiment, it is sufficient that the electromagnetic force generating device described above is installed in the mold 110 and continuous casting is performed using the electromagnetic force generating device. The configuration may be similar to a typical conventional continuous casting machine. Therefore, the configuration of the continuous casting machine 1 is not limited to that illustrated, and any configuration may be used as the continuous casting machine 1.

＜２．電磁力発生装置の構成＞
図２～図５を参照して、上述した鋳型１１０に対して設置される電磁力発生装置の構成について詳細に説明する。図２～図５は、本実施形態に係る鋳型設備の一構成例を示す図である。 <2. Configuration of electromagnetic force generator>
With reference to FIGS. 2 to 5, the configuration of the electromagnetic force generator installed in the mold 110 described above will be described in detail. FIGS. 2 to 5 are diagrams showing an example of the configuration of mold equipment according to the present embodiment.

図２は、本実施形態に係る鋳型設備１０のＹ－Ｚ平面での断面図である。図３は、鋳型設備１０の、図２に示すＡ－Ａ断面での断面図である。図４は、鋳型設備１０の、図３に示すＢ－Ｂ断面での断面図である。図５は、鋳型設備１０の、図３に示すＣ－Ｃ断面での断面図である。なお、鋳型設備１０は、Ｙ軸方向において、鋳型１１０の中心に対して対称な構成を有するため、図２、図４及び図５では、一方の長辺鋳型板１１１に対応する部位のみを図示している。また、図２、図４及び図５では、理解を容易にするため、鋳型１１０内の溶鋼２も併せて図示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold equipment 10 according to the present embodiment taken along the YZ plane. FIG. 3 is a cross-sectional view of the mold equipment 10 taken along the line AA shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view of the mold equipment 10 taken along the line BB shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view of the mold equipment 10 taken along the line CC shown in FIG. Note that since the mold equipment 10 has a symmetrical configuration with respect to the center of the mold 110 in the Y-axis direction, only the portion corresponding to one long side mold plate 111 is illustrated in FIGS. 2, 4, and 5. Showing. Further, in FIGS. 2, 4, and 5, the molten steel 2 in the mold 110 is also illustrated for easy understanding.

図２～図５を参照すると、本実施形態に係る鋳型設備１０は、鋳型１１０の長辺鋳型板１１１の外側面（すなわち、長辺面の外側）に、バックアッププレート１２１を介して、２つの水箱１３０、１４０と、電磁力発生装置１７０と、が設置されて構成される。 Referring to FIGS. 2 to 5, the mold equipment 10 according to this embodiment has two Water boxes 130 and 140 and an electromagnetic force generator 170 are installed and configured.

鋳型１１０は、上述したように、一対の長辺鋳型板１１１で一対の短辺鋳型板１１２を両側から挟むように組み立てられる。鋳型板１１１、１１２は銅板からなる。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、鋳型板１１１、１１２は、一般的に連続鋳造機の鋳型として用いられる各種の材料によって形成されてよい。 As described above, the mold 110 is assembled so that the pair of long side mold plates 111 sandwich the pair of short side mold plates 112 from both sides. The mold plates 111 and 112 are made of copper plates. However, the present embodiment is not limited to this example, and the mold plates 111 and 112 may be formed of various materials that are generally used as molds of continuous casting machines.

ここで、本実施形態では、鉄鋼スラブの連続鋳造を対象としており、その鋳片サイズは、例えば幅（すなわち、Ｘ軸方向の長さ）８００～２３００ｍｍ程度、あるいは１０００～１８００ｍｍ程度、厚み（すなわち、Ｙ軸方向の長さ）１５０～３００ｍｍ程度、あるいは２００～２７０ｍｍ程度である。つまり、鋳型板１１１、１１２も、当該鋳片サイズに対応した大きさを有する。すなわち、長辺鋳型板１１１は、少なくとも鋳片３の幅（例えば８００～２３００ｍｍ）よりも長いＸ軸方向の幅を有し、短辺鋳型板１１２は、鋳片３の厚み（例えば２００～３００ｍｍ）と略同一のＹ軸方向の幅を有する。 Here, in this embodiment, continuous casting of steel slabs is targeted, and the slab size is, for example, about 800 to 2300 mm in width (i.e. length in the X-axis direction), or about 1000 to 1800 mm, and thickness (i.e. , the length in the Y-axis direction) is about 150 to 300 mm, or about 200 to 270 mm. That is, the mold plates 111 and 112 also have a size corresponding to the slab size. That is, the long side mold plate 111 has a width in the X-axis direction that is at least longer than the width of the slab 3 (for example, 800 to 2300 mm), and the short side mold plate 112 has a width that is longer than the width of the slab 3 (for example, 200 to 300 mm). ) has approximately the same width in the Y-axis direction.

また、本実施形態では、電磁力発生装置１７０による鋳片３の品質向上の効果をより効果的に得るために、Ｚ軸方向の長さが可能な限り長くなるように鋳型１１０を構成する。一般的に、鋳型１１０内で溶鋼２の凝固が進行すると、凝固収縮のために鋳片３が鋳型１１０の内壁から離れてしまい、当該鋳片３の冷却が不十分になる場合があることが知られている。そのため、鋳型１１０の長さは、溶鋼湯面から、長くても１０００ｍｍ程度が限界とされている。本実施形態では、かかる事情を考慮して、溶鋼湯面から鋳型板１１１、１１２の下端までの長さが１０００ｍｍ程度となるように、当該１０００ｍｍよりも十分に大きいＺ軸方向の長さを有するように、当該鋳型板１１１、１１２を形成する。 Further, in this embodiment, in order to more effectively obtain the effect of improving the quality of the slab 3 by the electromagnetic force generating device 170, the mold 110 is configured so that the length in the Z-axis direction is as long as possible. Generally, when the solidification of the molten steel 2 progresses within the mold 110, the slab 3 separates from the inner wall of the mold 110 due to solidification shrinkage, which may result in insufficient cooling of the slab 3. Are known. Therefore, the maximum length of the mold 110 is about 1000 mm from the molten steel surface. In this embodiment, in consideration of such circumstances, the length in the Z-axis direction is sufficiently larger than 1000 mm so that the length from the molten steel surface to the lower ends of the mold plates 111 and 112 is approximately 1000 mm. The mold plates 111 and 112 are formed in this manner.

バックアッププレート１２１、１２２は、例えばステンレスからなり、鋳型１１０の鋳型板１１１、１１２を補強するために、当該鋳型板１１１、１１２の外側面を覆うように設けられる。以下、区別のため、長辺鋳型板１１１の外側面に設けられるバックアッププレート１２１のことを長辺側バックアッププレート１２１ともいい、短辺鋳型板１１２の外側面に設けられるバックアッププレート１２２のことを短辺側バックアッププレート１２２ともいう。 The backup plates 121 and 122 are made of stainless steel, for example, and are provided so as to cover the outer surfaces of the mold plates 111 and 112 of the mold 110 in order to reinforce the mold plates 111 and 112. Hereinafter, for the sake of distinction, the backup plate 121 provided on the outer surface of the long side mold plate 111 will be referred to as the long side backup plate 121, and the backup plate 122 provided on the outer surface of the short side mold plate 112 will be referred to as shorthand. It is also called a side backup plate 122.

電磁力発生装置１７０は、長辺側バックアッププレート１２１を介して鋳型１１０内の溶鋼２に対して電磁力を付与するため、少なくとも長辺側バックアッププレート１２１は非磁性体（例えば、非磁性のステンレス等）によって形成され得る。ただし、長辺側バックアッププレート１２１の、後述する電磁ブレーキ装置１６０の鉄芯（コア）１６２（以下、電磁ブレーキコア１６２ともいう）の端部１６４と対向する部位には、電磁ブレーキ装置１６０の磁束密度を確保するために、磁性体の軟鉄１２４が埋め込まれる。 Since the electromagnetic force generator 170 applies electromagnetic force to the molten steel 2 in the mold 110 via the long side backup plate 121, at least the long side backup plate 121 is made of a non-magnetic material (for example, non-magnetic stainless steel). etc.). However, the magnetic flux of the electromagnetic brake device 160 is located at a portion of the long side backup plate 121 that faces an end portion 164 of an iron core 162 (hereinafter also referred to as electromagnetic brake core 162) of the electromagnetic brake device 160, which will be described later. To ensure density, magnetic soft iron 124 is embedded.

長辺側バックアッププレート１２１には、更に、当該長辺側バックアッププレート１２１と垂直な方向（すなわち、Ｙ軸方向）に向かって延伸する一対のバックアッププレート１２３が設けられる。図３～図５に示すように、この一対のバックアッププレート１２３の間に電磁力発生装置１７０が設置される。このように、バックアッププレート１２３は、電磁力発生装置１７０の幅（すなわち、Ｘ軸方向の長さ）、及びＸ軸方向の設置位置を規定し得るものである。換言すれば、電磁力発生装置１７０が鋳型１１０内の溶鋼２の所望の範囲に対して電磁力を付与し得るように、バックアッププレート１２３の取り付け位置が決定される。以下、区別のため、当該バックアッププレート１２３のことを、幅方向バックアッププレート１２３ともいう。幅方向バックアッププレート１２３も、バックアッププレート１２１、１２２と同様に、例えばステンレスによって形成される。 The long-side backup plate 121 is further provided with a pair of backup plates 123 extending in a direction perpendicular to the long-side backup plate 121 (that is, the Y-axis direction). As shown in FIGS. 3 to 5, an electromagnetic force generating device 170 is installed between the pair of backup plates 123. In this way, the backup plate 123 can define the width (that is, the length in the X-axis direction) and the installation position in the X-axis direction of the electromagnetic force generating device 170. In other words, the attachment position of the backup plate 123 is determined so that the electromagnetic force generator 170 can apply electromagnetic force to a desired range of the molten steel 2 in the mold 110. Hereinafter, for distinction, the backup plate 123 will also be referred to as the width direction backup plate 123. The widthwise backup plate 123 is also made of stainless steel, for example, like the backup plates 121 and 122.

水箱１３０、１４０は、鋳型１１０を冷却するための冷却水を貯水する。本実施形態では、図示するように、一方の水箱１３０を長辺鋳型板１１１の上端から所定の距離の領域に設置し、他方の水箱１４０を長辺鋳型板１１１の下端から所定の距離の領域に設置する。このように、水箱１３０、１４０を鋳型１１０の上部及び下部にそれぞれ設けることにより、当該水箱１３０、１４０の間に電磁力発生装置１７０を設置する空間を確保することが可能になる。以下、区別のため、長辺鋳型板１１１の上部に設けられる水箱１３０のことを上部水箱１３０ともいい、長辺鋳型板１１１の下部に設けられる水箱１４０のことを下部水箱１４０ともいう。 The water boxes 130 and 140 store cooling water for cooling the mold 110. In this embodiment, as shown in the figure, one water box 130 is installed in an area at a predetermined distance from the upper end of the long side mold plate 111, and the other water box 140 is installed in an area at a predetermined distance from the lower end of the long side mold plate 111. to be installed. By providing the water boxes 130 and 140 above and below the mold 110 in this way, it is possible to secure a space between the water boxes 130 and 140 in which the electromagnetic force generator 170 is installed. Hereinafter, for the sake of distinction, the water box 130 provided at the top of the long side mold plate 111 will be referred to as the upper water box 130, and the water box 140 provided at the bottom of the long side mold plate 111 will also be referred to as the lower water box 140.

長辺鋳型板１１１の内部、又は長辺鋳型板１１１と長辺側バックアッププレート１２１との間には、冷却水が通過する水路（図示せず）が形成される。当該水路は、水箱１３０、１４０まで延設されている。図示しないポンプによって、一方の水箱１３０、１４０から他方の水箱１３０、１４０に向かって（例えば、下部水箱１４０から上部水箱１３０に向かって）、当該水路を通過して冷却水が流される。これにより、長辺鋳型板１１１が冷却され、当該長辺鋳型板１１１を介して鋳型１１０内部の溶鋼２が冷却される。なお、図示は省略しているが、短辺鋳型板１１２に対しても、同様に、水箱及び水路が設けられ、冷却水が流動されることにより当該短辺鋳型板１１２が冷却される。 A water channel (not shown) through which cooling water passes is formed inside the long side mold plate 111 or between the long side mold plate 111 and the long side backup plate 121. The water channel extends to the water boxes 130 and 140. A pump (not shown) causes cooling water to flow from one water box 130, 140 toward the other water box 130, 140 (for example, from the lower water box 140 to the upper water box 130) through the water channel. As a result, the long side mold plate 111 is cooled, and the molten steel 2 inside the mold 110 is cooled through the long side mold plate 111. Although not shown, a water box and a water channel are similarly provided for the short side mold plate 112, and the short side mold plate 112 is cooled by flowing cooling water.

電磁力発生装置１７０は、電磁撹拌装置１５０と、電磁ブレーキ装置１６０と、を備える。図示するように、電磁撹拌装置１５０及び電磁ブレーキ装置１６０は、水箱１３０、１４０の間の空間に設置される。当該空間内で、電磁撹拌装置１５０が上方に、電磁ブレーキ装置１６０が下方に設置される。つまり、電磁撹拌装置１５０は、鋳型上部の長辺面外側に設置され、電磁ブレーキ装置１６０は、鋳型下部の長辺面外側に設置される。 The electromagnetic force generating device 170 includes an electromagnetic stirring device 150 and an electromagnetic brake device 160. As illustrated, the electromagnetic stirring device 150 and the electromagnetic brake device 160 are installed in a space between the water boxes 130 and 140. In this space, the electromagnetic stirring device 150 is installed above and the electromagnetic brake device 160 is installed below. That is, the electromagnetic stirring device 150 is installed on the outside of the long side of the upper part of the mold, and the electromagnetic brake device 160 is installed on the outside of the long side of the lower part of the mold.

電磁撹拌装置１５０は、鋳型１１０内の溶鋼２に対して、動磁界を印加することにより、当該溶鋼２に対して電磁力を付与する。電磁撹拌装置１５０は、自身が設置される長辺鋳型板１１１の幅方向（すなわち、Ｘ軸方向）の電磁力を溶鋼２に付与するように駆動される。図４には、電磁撹拌装置１５０によって溶鋼２に対して付与される電磁力の方向を、模擬的に太線矢印で示している。ここで、図示を省略している長辺鋳型板１１１（すなわち、図示する長辺鋳型板１１１に対向する長辺鋳型板１１１）に設けられる電磁撹拌装置１５０は、その自身が設置される長辺鋳型板１１１の幅方向に沿って、図示する方向とは逆向きの電磁力を付与するように駆動される。このように、一対の電磁撹拌装置１５０が、水平面内において撹拌流（旋回流）を発生させるように駆動される。電磁撹拌装置１５０によれば、このような撹拌流を生じさせることにより、凝固シェル界面における溶鋼２が流動され、凝固シェル３ａへの気泡や介在物の捕捉を抑制する洗浄効果が得られ、鋳片３の表面品質を良化させることができる。 The electromagnetic stirring device 150 applies an electromagnetic force to the molten steel 2 in the mold 110 by applying a dynamic magnetic field to the molten steel 2 . The electromagnetic stirring device 150 is driven so as to apply electromagnetic force to the molten steel 2 in the width direction of the long side mold plate 111 on which it is installed (that is, in the X-axis direction). In FIG. 4, the direction of the electromagnetic force applied to the molten steel 2 by the electromagnetic stirring device 150 is simulatively shown by thick arrows. Here, the electromagnetic stirring device 150 provided on the long side mold plate 111 (that is, the long side mold plate 111 opposite to the illustrated long side mold plate 111), which is not shown, is attached to the long side on which it is installed. It is driven along the width direction of the mold plate 111 so as to apply an electromagnetic force in a direction opposite to the direction shown in the figure. In this way, the pair of electromagnetic stirring devices 150 are driven to generate a stirring flow (swirling flow) in a horizontal plane. According to the electromagnetic stirring device 150, by generating such a stirring flow, the molten steel 2 at the solidified shell interface is fluidized, a cleaning effect is obtained that suppresses the capture of air bubbles and inclusions in the solidified shell 3a, and the casting The surface quality of the piece 3 can be improved.

電磁撹拌装置１５０の詳細な構成について説明する。電磁撹拌装置１５０は、ケース１５１と、当該ケース１５１内に格納される鉄芯（コア）１５２（以下、電磁撹拌コア１５２ともいう）と、当該電磁撹拌コア１５２に導線が巻回されて構成される複数のコイル１５３と、から構成される。 The detailed configuration of the electromagnetic stirring device 150 will be explained. The electromagnetic stirring device 150 includes a case 151, an iron core 152 (hereinafter also referred to as electromagnetic stirring core 152) stored in the case 151, and a conductor wound around the electromagnetic stirring core 152. A plurality of coils 153.

ケース１５１は、略直方体形状を有する中空の部材である。ケース１５１の大きさは、電磁撹拌装置１５０によって溶鋼２の所望の範囲に対して電磁力を付与し得るように、すなわち、内部に設けられるコイル１５３が溶鋼２に対して適切な位置に配置され得るように、適宜決定され得る。例えば、ケース１５１のＸ軸方向の幅Ｗ４、すなわち電磁撹拌装置１５０のＸ軸方向の幅Ｗ４は、鋳型１１０内の溶鋼２に対して、Ｘ軸方向のいずれの位置においても電磁力を付与し得るように、鋳片３の幅よりも大きくなるように決定される。例えば、Ｗ４は１８００ｍｍ～２５００ｍｍ程度である。また、電磁撹拌装置１５０では、コイル１５３からケース１５１の側壁を通過して溶鋼２に対して電磁力が付与されるため、ケース１５１の材料としては、例えば非磁性体ステンレス又はＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の、非磁性で、かつ強度が確保可能な部材が用いられる。 Case 151 is a hollow member having a substantially rectangular parallelepiped shape. The size of the case 151 is such that the electromagnetic stirring device 150 can apply electromagnetic force to a desired range of the molten steel 2, that is, the coil 153 provided inside is arranged at an appropriate position with respect to the molten steel 2. It can be determined as appropriate to obtain the desired results. For example, the width W4 of the case 151 in the X-axis direction, that is, the width W4 of the electromagnetic stirring device 150 in the X-axis direction, applies electromagnetic force to the molten steel 2 in the mold 110 at any position in the X-axis direction. The width is determined to be larger than the width of the slab 3 so as to obtain the desired width. For example, W4 is approximately 1800 mm to 2500 mm. Furthermore, in the electromagnetic stirring device 150, electromagnetic force is applied from the coil 153 to the molten steel 2 through the side wall of the case 151. Therefore, the material of the case 151 may be, for example, non-magnetic stainless steel or FRP (Fiber Reinforced Plastics). ), etc., are used that are non-magnetic and can ensure strength.

電磁撹拌コア１５２は、略直方体形状を有する中実の部材であり、ケース１５１内において、その長手方向が長辺鋳型板１１１の幅方向（すなわち、Ｘ軸方向）と略平行になるように設置される。電磁撹拌コア１５２は、例えば電磁鋼板を積層することにより形成される。 The electromagnetic stirring core 152 is a solid member having a substantially rectangular parallelepiped shape, and is installed in the case 151 so that its longitudinal direction is substantially parallel to the width direction of the long side mold plate 111 (i.e., the X-axis direction). be done. The electromagnetic stirring core 152 is formed, for example, by laminating electromagnetic steel plates.

電磁撹拌コア１５２に対して、Ｘ軸方向を中心軸として導線が巻回されることにより、コイル１５３が形成される。当該導線としては、例えば断面が１０ｍｍ×１０ｍｍで、内部に直径５ｍｍ程度の冷却水路を有する銅製のものが用いられる。電流印加時には、当該冷却水路を用いて当該導線が冷却される。当該導線は、絶縁紙等によりその表層が絶縁処理されており、層状に巻回することが可能である。例えば、一のコイル１５３は、当該導線を２～４層程度巻回することにより形成される。同様の構成を有するコイル１５３が、Ｘ軸方向に所定の間隔を有して並列されて設けられる。 A coil 153 is formed by winding a conducting wire around the electromagnetic stirring core 152 with the X-axis direction as the central axis. The conductive wire used is, for example, made of copper and has a cross section of 10 mm x 10 mm and has a cooling channel with a diameter of about 5 mm inside. When applying current, the conducting wire is cooled using the cooling channel. The surface layer of the conducting wire is insulated with insulating paper or the like, and can be wound in layers. For example, one coil 153 is formed by winding the conducting wire in about two to four layers. Coils 153 having a similar configuration are arranged in parallel at a predetermined interval in the X-axis direction.

コイル１５３のそれぞれには、図示しない交流電源が接続される。当該交流電源によって、電磁撹拌コア１５２から鋳型内の溶鋼２に交流磁界を印加する。具体的には、隣り合うコイル１５３における電流の位相が適宜ずれるように当該コイル１５３に対して電流を印加することにより、溶鋼２に対して撹拌流を生じさせるような電磁力が付与され得る。なお、当該交流電源の駆動は、プロセッサ等からなる制御装置（図示せず）が所定のプログラムに従って動作することにより、適宜制御され得る。当該制御装置により、コイル１５３のそれぞれに印加する電流量や、コイル１５３のそれぞれに電流を印加するタイミング等が適宜制御され、溶鋼２に対して与えられる電磁力の強さが制御され得る。この交流電源の駆動方法としては、一般的な電磁撹拌装置において用いられている各種の公知の方法が適用されてよいため、ここではその詳細な説明を省略する。 An AC power source (not shown) is connected to each of the coils 153. The AC power supply applies an AC magnetic field from the electromagnetic stirring core 152 to the molten steel 2 in the mold. Specifically, by applying current to the coils 153 such that the phases of the currents in adjacent coils 153 are appropriately shifted, an electromagnetic force that generates a stirring flow can be applied to the molten steel 2. Note that the driving of the AC power source can be appropriately controlled by a control device (not shown) including a processor or the like operating according to a predetermined program. The control device appropriately controls the amount of current applied to each of the coils 153, the timing of applying the current to each of the coils 153, etc., and can control the strength of the electromagnetic force applied to the molten steel 2. As a method for driving this AC power source, various known methods used in general electromagnetic stirring devices may be applied, so a detailed explanation thereof will be omitted here.

電磁撹拌コア１５２のＸ軸方向の幅Ｗ１は、電磁撹拌装置１５０によって溶鋼２の所望の範囲に対して電磁力を付与し得るように、すなわち、コイル１５３が溶鋼２に対して適切な位置に配置され得るように、適宜決定され得る。例えば、Ｗ１は１８００ｍｍ程度である。 The width W1 of the electromagnetic stirring core 152 in the X-axis direction is set so that the electromagnetic stirring device 150 can apply electromagnetic force to a desired range of the molten steel 2, that is, the coil 153 is set at an appropriate position relative to the molten steel 2. The arrangement can be determined as appropriate. For example, W1 is about 1800 mm.

電磁ブレーキ装置１６０は、鋳型１１０内の溶鋼２に対して静磁界を印加することにより、当該溶鋼２に対して電磁力を付与する。ここで、図６は、電磁ブレーキ装置１６０によって溶鋼２に対して付与される電磁力の方向について説明するための図である。図６では、鋳型１１０近傍の構成の、Ｘ－Ｚ平面での断面を概略的に図示している。また、図６では、電磁撹拌コア１５２、及び後述する電磁ブレーキコア１６２の端部１６４の位置を模擬的に破線で示している。 The electromagnetic brake device 160 applies an electromagnetic force to the molten steel 2 in the mold 110 by applying a static magnetic field to the molten steel 2 . Here, FIG. 6 is a diagram for explaining the direction of the electromagnetic force applied to the molten steel 2 by the electromagnetic brake device 160. FIG. 6 schematically shows a cross section of the structure near the mold 110 on the XZ plane. Further, in FIG. 6, the positions of the end portions 164 of the electromagnetic stirring core 152 and the electromagnetic brake core 162 described later are simulatively shown with broken lines.

図６に示すように、浸漬ノズル６には、短辺鋳型板１１２に対向する位置に一対の吐出孔（吐出孔６ａ）が設けられ得る。これらの吐出孔から溶鋼２が鋳型１１０内に吐出される。溶鋼２の吐出流は、短辺側に向かって進み、短辺側に形成されたシェルに衝突する。その後、吐出流は、上方向（すなわち、溶鋼の湯面が存在する方向）へ向かう上昇流及び下方向（すなわち、鋳片が引き抜かれる方向）へ向かう下降流を形成する。電磁ブレーキ装置１６０は、浸漬ノズル６の当該吐出孔からの溶鋼２の流れ（吐出流）を抑制する方向の電磁力を、当該溶鋼２に対して付与するように駆動される。図６には、吐出流の方向を模擬的に細線矢印で示すとともに、電磁ブレーキ装置１６０によって溶鋼２に対して付与される電磁力の方向を模擬的に太線矢印で示している。電磁ブレーキ装置１６０によれば、このような吐出流を抑制する方向の電磁力を生じさせることにより、下降流が抑制され、気泡や介在物の浮上分離を促進する効果が得られ、鋳片３の内質を良化させることができる。さらに、吐出流に起因する上昇流の勢いが弱められるので、溶鋼の湯面変動が抑制される。したがって、湯面変動に起因するオシレーションマークの乱れ及びディプレッションを抑制することができ、鋳型内における鋳片の表面割れ及び結晶粒の粗大化を抑制することができる。したがって、鋳片の品質を向上させることができる。 As shown in FIG. 6, the immersion nozzle 6 may be provided with a pair of discharge holes (discharge holes 6a) at positions facing the short side mold plate 112. Molten steel 2 is discharged into the mold 110 from these discharge holes. The discharge flow of molten steel 2 advances toward the short side and collides with the shell formed on the short side. Thereafter, the discharge flow forms an upward flow (that is, the direction in which the molten steel surface is present) and a downward flow (that is, the direction in which the slab is drawn). The electromagnetic brake device 160 is driven to apply an electromagnetic force to the molten steel 2 in a direction that suppresses the flow (discharge flow) of the molten steel 2 from the discharge hole of the immersion nozzle 6 . In FIG. 6, the direction of the discharge flow is simulatively shown by a thin line arrow, and the direction of the electromagnetic force applied to the molten steel 2 by the electromagnetic brake device 160 is simulatively shown by a thick line arrow. According to the electromagnetic brake device 160, by generating electromagnetic force in the direction of suppressing the discharge flow, the downward flow is suppressed, and the effect of promoting the floating and separation of air bubbles and inclusions is obtained, and the slab 3 can improve the internal quality of Furthermore, since the force of the upward flow caused by the discharge flow is weakened, fluctuations in the level of the molten steel are suppressed. Therefore, it is possible to suppress disturbance and depression of oscillation marks caused by fluctuations in the melt level, and it is possible to suppress surface cracks of the slab and coarsening of crystal grains in the mold. Therefore, the quality of the slab can be improved.

電磁ブレーキ装置１６０の詳細な構成について説明する。電磁ブレーキ装置１６０は、ケース１６１と、当該ケース１６１内にその一部が格納される電磁ブレーキコア１６２と、当該電磁ブレーキコア１６２のケース１６１内の部位に導線が巻回されて構成される複数のコイル１６３と、から構成される。 The detailed configuration of the electromagnetic brake device 160 will be explained. The electromagnetic brake device 160 includes a case 161, an electromagnetic brake core 162 partially stored in the case 161, and a plurality of conductive wires wound around parts of the electromagnetic brake core 162 inside the case 161. It is composed of a coil 163.

ケース１６１は、略直方体形状を有する中空の部材である。ケース１６１の大きさは、電磁ブレーキ装置１６０によって溶鋼２の所望の範囲に対して電磁力を付与し得るように、すなわち、内部に設けられるコイル１６３が溶鋼２に対して適切な位置に配置され得るように、適宜決定され得る。例えば、ケース１６１のＸ軸方向の幅Ｗ４、すなわち電磁ブレーキ装置１６０のＸ軸方向の幅Ｗ４は、鋳型１１０内の溶鋼２に対して、Ｘ軸方向の所望の位置において電磁力を付与し得るように、鋳片３の幅よりも大きくなるように決定される。図示する例では、ケース１６１の幅Ｗ４は、ケース１５１の幅Ｗ４と略同様である。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、電磁撹拌装置１５０の幅と電磁ブレーキ装置１６０の幅は異なっていてもよい。 Case 161 is a hollow member having a substantially rectangular parallelepiped shape. The size of the case 161 is determined so that the electromagnetic brake device 160 can apply electromagnetic force to a desired range of the molten steel 2, that is, the coil 163 provided inside is arranged at an appropriate position with respect to the molten steel 2. It can be determined as appropriate to obtain the desired results. For example, the width W4 of the case 161 in the X-axis direction, that is, the width W4 of the electromagnetic brake device 160 in the X-axis direction, can apply electromagnetic force to the molten steel 2 in the mold 110 at a desired position in the X-axis direction. The width is determined to be larger than the width of the slab 3. In the illustrated example, the width W4 of the case 161 is approximately the same as the width W4 of the case 151. However, this embodiment is not limited to this example, and the width of the electromagnetic stirring device 150 and the width of the electromagnetic brake device 160 may be different.

また、電磁ブレーキ装置１６０では、コイル１６３からケース１６１の側壁を通過して溶鋼２に対して電磁力が付与されるため、ケース１６１は、ケース１５１と同様に、例えば非磁性体ステンレス又はＦＲＰ等の、非磁性で、かつ強度が確保可能な材料によって形成される。 In addition, in the electromagnetic brake device 160, since electromagnetic force is applied from the coil 163 to the molten steel 2 through the side wall of the case 161, the case 161 is made of, for example, non-magnetic stainless steel or FRP, like the case 151. It is made of a material that is non-magnetic and has sufficient strength.

電磁ブレーキコア１６２は、略直方体形状を有する中実の部材であってコイル１６３が設けられる一対の端部（鉄芯）１６４と、同じく略直方体形状を有する中実の部材であって当該一対の端部１６４を連結する連結部１６５と、から構成される。電磁ブレーキコア１６２は、連結部１６５から、Ｙ軸方向であって長辺鋳型板１１１に向かう方向に突出するように一対の端部１６４が設けられて構成される。一対の端部１６４が設けられる位置は、溶鋼２に対して電磁力を付与したい位置、すなわち浸漬ノズル６の一対の吐出孔からの吐出流がそれぞれコイル１６３によって磁界が印加される領域を通過するような位置に設けられ得る（図６も参照）。電磁ブレーキコア１６２は、例えば電磁鋼板を積層することにより形成される。 The electromagnetic brake core 162 is a solid member having a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a pair of end portions (iron core) 164 on which a coil 163 is provided, and a solid member having a substantially rectangular parallelepiped shape and having a pair of end portions (iron core) 164 provided with the coil 163. and a connecting portion 165 that connects the end portions 164. The electromagnetic brake core 162 is configured with a pair of end portions 164 protruding from the connecting portion 165 in the Y-axis direction toward the long side mold plate 111. The positions where the pair of end portions 164 are provided are the positions where it is desired to apply electromagnetic force to the molten steel 2, that is, the positions where the discharge flows from the pair of discharge holes of the immersion nozzle 6 each pass through an area where a magnetic field is applied by the coil 163. (See also FIG. 6). The electromagnetic brake core 162 is formed, for example, by laminating electromagnetic steel plates.

電磁ブレーキコア１６２の端部１６４に対して、Ｙ軸方向を中心軸として導線が巻回されることにより、コイル１６３が形成される。当該コイル１６３の構造は、上述した電磁撹拌装置１５０のコイル１５３と同様である。各端部１６４について、それぞれ、複数のコイル１６３が、Ｙ軸方向に所定の間隔を有して並列されて設けられる。 A coil 163 is formed by winding a conducting wire around the end 164 of the electromagnetic brake core 162 with the Y-axis direction as the central axis. The structure of the coil 163 is similar to the coil 153 of the electromagnetic stirring device 150 described above. For each end portion 164, a plurality of coils 163 are arranged in parallel at predetermined intervals in the Y-axis direction.

コイル１６３のそれぞれには、図示しない直流電源が接続される。当該直流電源によって、各コイル１６３に直流電流を印加することにより、溶鋼２に対して吐出流の勢いを弱めるような電磁力が付与され得る。つまり、各端部１６４が磁極となり、一方の端部１６４がＮ極、他方の端部１６４がＳ極となる。したがって、２つの磁極が長辺面に対向することとなる。さらに、２つの磁極間の空間１６４ａに対向する位置に浸漬ノズル６が配置される（図６参照）。なお、他方の長辺にも同様の電磁ブレーキコア１６２が配置されるので、磁極は合計２対配置されることになる。また、当該直流電源の駆動は、プロセッサ等からなる制御装置（図示せず）が所定のプログラムに従って動作することにより、適宜制御され得る。当該制御装置により、各コイル１６３に印加する電流量等が適宜制御され、溶鋼２に対して与えられる電磁力の強さが制御され得る。この直流電源の駆動方法としては、一般的な電磁ブレーキ装置において用いられている各種の公知の方法が適用されてよいため、ここではその詳細な説明を省略する。 A DC power source (not shown) is connected to each of the coils 163. By applying a DC current to each coil 163 using the DC power supply, an electromagnetic force that weakens the force of the discharge flow can be applied to the molten steel 2. That is, each end 164 becomes a magnetic pole, one end 164 becomes a north pole, and the other end 164 becomes a south pole. Therefore, the two magnetic poles face the long side surfaces. Furthermore, the immersion nozzle 6 is arranged at a position facing the space 164a between the two magnetic poles (see FIG. 6). Note that a similar electromagnetic brake core 162 is also arranged on the other long side, so a total of two pairs of magnetic poles are arranged. Further, the driving of the DC power source can be appropriately controlled by a control device (not shown) including a processor or the like operating according to a predetermined program. The control device can appropriately control the amount of current applied to each coil 163, and the strength of the electromagnetic force applied to the molten steel 2. As a method for driving this DC power source, various known methods used in general electromagnetic brake devices may be applied, so a detailed explanation thereof will be omitted here.

電磁ブレーキコア１６２のＸ軸方向の幅Ｗ０、端部１６４のＸ軸方向の幅Ｗ２、及びＸ軸方向における端部１６４間の距離Ｗ３は、電磁撹拌装置１５０によって溶鋼２の所望の範囲に対して電磁力を付与し得るように、すなわち、コイル１６３が溶鋼２に対して適切な位置に配置され得るように、適宜決定され得る。例えば、Ｗ０は１６００ｍｍ程度、Ｗ２は５００ｍｍ程度、Ｗ３は３５０ｍｍ程度である。 The width W0 of the electromagnetic brake core 162 in the X-axis direction, the width W2 of the end portion 164 in the X-axis direction, and the distance W3 between the end portions 164 in the The coil 163 can be appropriately determined so that an electromagnetic force can be applied to the molten steel 2, that is, the coil 163 can be placed at an appropriate position with respect to the molten steel 2. For example, W0 is about 1600 mm, W2 is about 500 mm, and W3 is about 350 mm.

電磁ブレーキ装置１６０が２つの端部１６４を有する場合、すなわち２つの磁極（鉄芯）を有するように、電磁ブレーキ装置１６０が構成される場合、２つの磁極間の空間１６４ａに対向する位置に浸漬ノズル６が配置される。かかる構成によれば、例えば、電磁ブレーキ装置１６０を駆動する際に、これら２つの磁極がそれぞれＮ極及びＳ極として機能し、鋳型１１０の幅方向（すなわち、Ｘ軸方向）の略中心近傍の領域の磁束密度が他の領域の磁束密度よりも低下するように、上記制御装置によってコイル１６３への電流の印加を制御することができる。したがって、浸漬ノズルの吐出孔近傍で、静磁界による制動力を低減することができるので、過剰な上昇流の発生を抑制することができる。この結果、電磁ブレーキによって電磁撹拌の効果が損なわれにくくなり、ひいては、電磁ブレーキの効果及び電磁撹拌の効果をより高めることができる。 When the electromagnetic brake device 160 has two ends 164, that is, when the electromagnetic brake device 160 is configured to have two magnetic poles (iron core), the end portion 164 is immersed in a position facing the space 164a between the two magnetic poles. A nozzle 6 is arranged. According to this configuration, for example, when driving the electromagnetic brake device 160, these two magnetic poles function as an N pole and an S pole, respectively, and the magnetic poles are located near the approximate center of the mold 110 in the width direction (i.e., the X-axis direction). The application of current to the coil 163 can be controlled by the control device so that the magnetic flux density in the region is lower than the magnetic flux density in other regions. Therefore, the braking force due to the static magnetic field can be reduced in the vicinity of the discharge hole of the submerged nozzle, so generation of excessive upward flow can be suppressed. As a result, the effect of electromagnetic stirring is less likely to be impaired by the electromagnetic brake, and as a result, the effect of the electromagnetic brake and the effect of electromagnetic stirring can be further enhanced.

なお、図示する構成例では、電磁ブレーキ装置１６０は磁極を２つ有するように構成されているが、本実施形態はかかる例に限定されない。電磁ブレーキ装置１６０は、３つ以上の端部１６４を有し、３つ以上の磁極を有するように構成されてもよい。この場合、各端部１６４のコイル１６３に印加する電流量がそれぞれ適宜調整されることにより、電磁ブレーキに係る溶鋼２への電磁力の印加を更に詳細に制御することが可能となる。すなわち、磁極の数は浸漬ノズル６の近傍で生じる上昇流の程度等に応じて適宜調整されればよく、特に上限値の制限はない。磁極が３つ以上存在する場合であっても、複数の磁極間の空間に対向する位置に浸漬ノズル６を配置することが好ましい。 In the illustrated configuration example, the electromagnetic brake device 160 is configured to have two magnetic poles, but the present embodiment is not limited to this example. The electromagnetic brake device 160 may have three or more end portions 164 and may be configured to have three or more magnetic poles. In this case, by appropriately adjusting the amount of current applied to the coils 163 at each end 164, it becomes possible to more precisely control the application of electromagnetic force to the molten steel 2 related to the electromagnetic brake. That is, the number of magnetic poles may be adjusted as appropriate depending on the degree of upward flow generated in the vicinity of the submerged nozzle 6, and there is no particular upper limit limit. Even when there are three or more magnetic poles, it is preferable to arrange the immersion nozzle 6 at a position facing the space between the plurality of magnetic poles.

＜３．連続鋳造方法＞
本実施形態では、低炭素鋼の連続鋳造において、鋳型上部に電磁撹拌コア１５２を設置し交流磁界を印加して、溶鋼を撹拌することにより吐出反転流の分散により湯面変動を均一化する。さらに、Ｎ極およびＳ極からなる電磁ブレーキコア１６２を鋳型下部に、幅方向に複数設置し静磁界を印加して、吐出流を制動、分散することで凝固シェルへの衝突流および反転流による湯面変動を最小限とする。さらに、浸漬ノズル吐出孔面積の適正化により吐出孔６ａで発生する吸い込み流および過度な吐出流を抑制することで偏流や反転流起因の介在物、気泡、モールドフラックス欠陥の発生をさらに防止する。 <3. Continuous casting method＞
In the present embodiment, in continuous casting of low carbon steel, an electromagnetic stirring core 152 is installed above the mold and an alternating current magnetic field is applied to stir the molten steel, thereby uniformizing molten metal level fluctuations by dispersing discharge reverse flow. Furthermore, a plurality of electromagnetic brake cores 162 consisting of N and S poles are installed at the bottom of the mold in the width direction, and a static magnetic field is applied to brake and disperse the discharge flow, resulting in collision flow and reverse flow against the solidified shell. Minimize fluctuations in hot water level. Furthermore, by optimizing the area of the discharge hole of the submerged nozzle, the suction flow and excessive discharge flow generated in the discharge hole 6a are suppressed, thereby further preventing the occurrence of inclusions, bubbles, and mold flux defects caused by drifting and reverse flow.

より具体的には、本実施形態に係る連続鋳造方法は以下の通りである。Ｃ：０．０１質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎ：０．０１質量％以上０．５質量％以下、Ｓｉ：０．０５質量％以上０．５質量％以下、残部：鉄及び不純物の化学組成を有する鋳片を４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以上８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以下のスループットで鋳造する連続鋳造方法であって、鋳型上部の長辺面に設置された電磁撹拌コア１５２で鋳型内の鋳片に交流磁界を印加し、鋳型下部の長辺面に設置された電磁ブレーキコア１６２で鋳型内の鋳片に静磁界を印加し、電磁ブレーキコア１６２は、Ｎ極とＳ極からなる鉄芯の対を２対以上有し、電磁撹拌コア１５２による交流磁界を０．０２Ｔ以上０．１５Ｔ以下、電磁ブレーキコア１６２による磁界を０．２Ｔ以上０．５Ｔ以下とし、鋳型内に溶鋼を供給する浸漬ノズル６の吐出孔６ａの断面積Ａ（ｍｍ２）を
（Ｔｐ／８）×１０４≦Ａ≦（Ｔｐ／３．５）×１０４
ただしＴｐ：溶鋼スループット（ｔｏｎ／ｍｉｎ）
とする。以下、これらの諸条件の規定理由について説明する。 More specifically, the continuous casting method according to this embodiment is as follows. C: 0.01 mass% or more and 0.07 mass% or less, Mn: 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less, Si: 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less, remainder: iron and impurities This is a continuous casting method for casting slabs having a chemical composition of An alternating current magnetic field is applied to the slab, and an electromagnetic brake core 162 installed on the long side surface of the bottom of the mold applies a static magnetic field to the slab in the mold. It has two or more pairs of cores, the alternating magnetic field from the electromagnetic stirring core 152 is 0.02T or more and 0.15T or less, the magnetic field from the electromagnetic brake core 162 is 0.2T or more and 0.5T or less, and molten steel is supplied into the mold. The cross-sectional area A (mm 2 ) of the discharge hole 6a of the immersion nozzle 6 is (Tp/8)×10 4 ≦A≦(Tp/3.5)×10 4
However, Tp: Molten steel throughput (ton/min)
shall be. The reasons for stipulating these conditions will be explained below.

まず、溶鋼の成分の限定理由を説明する。
Ｃ：０．０１質量％以上０．０７質量％以下
鋼の強度を確保するため、０．０１質量％以上のＣ含有量とする。一方、Ｃ含有量が多いと鋼の成形性が悪化するのでＣ含有量は０．０７質量％以下とする。 First, the reason for limiting the components of molten steel will be explained.
C: 0.01% by mass or more and 0.07% by mass or less In order to ensure the strength of the steel, the C content is set to 0.01% by mass or more. On the other hand, if the C content is too large, the formability of the steel will deteriorate, so the C content should be 0.07% by mass or less.

Ｓｉ：０．０５質量％以上０．５質量％以下
Ｓｉは鋼を強化する作用があるため、必要強度に応じて０．０５質量％以上溶鋼に添加する。一方、Ｓｉ含有量が多すぎると溶鋼の成形性が悪化するのでＳｉ含有量は０．５質量％以下とする。 Si: 0.05% by mass or more and 0.5% by mass or less Since Si has the effect of strengthening steel, it is added to molten steel in an amount of 0.05% by mass or more depending on the required strength. On the other hand, if the Si content is too large, the formability of the molten steel will deteriorate, so the Si content should be 0.5% by mass or less.

Ｍｎ：０．０１質量％以上０．５質量％以下
Ｍｎは鋼を強化する作用があるため、必要に応じて溶鋼に０．０１質量％以上添加する。一方、Ｍｎ含有量が多すぎると溶鋼の成形性が悪化するためＭｎ含有量は０．５質量％以下とする。 Mn: 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less Since Mn has the effect of strengthening steel, 0.01% by mass or more is added to molten steel as necessary. On the other hand, if the Mn content is too large, the formability of the molten steel will deteriorate, so the Mn content is set to 0.5% by mass or less.

溶鋼の残部は鉄及び不純物である。不純物は、鋼の製造過程において鋼に混入する成分であり、鋼の特性に影響を与えないものである。不純物は例えば不可避的不純物である。 The remainder of the molten steel is iron and impurities. Impurities are components that are mixed into steel during the steel manufacturing process, and do not affect the properties of steel. Impurities are, for example, unavoidable impurities.

つぎに、スループットの限定理由を説明する。なお、スループット（ｔｏｎ／ｍｉｎ）は鋳型厚み（ｍｍ）×鋳型幅（ｍｍ）×鋳造速度（ｍｍ／ｍｉｎ）×溶鋼密度（７．０×１０－６ｋｇ／ｍｍ３）×１０００（ｋｇ／ｔｏｎ）で計算される。鋳片短辺への溶鋼流の衝突強度、湯面変動は浸漬ノズル吐出孔からの溶鋼流速に大きく依存するが、これはスループットに比例するためこの指標（すなわちスループット）を用いるのが適している。 Next, the reason for limiting the throughput will be explained. The throughput (ton/min) is mold thickness (mm) x mold width (mm) x casting speed (mm/min) x molten steel density (7.0 x 10 -6 kg/mm 3 ) x 1000 (kg/ton). ) is calculated. The impact strength of the molten steel flow on the short side of the slab and the fluctuation of the molten steel level largely depend on the molten steel flow velocity from the immersion nozzle discharge hole, but since this is proportional to the throughput, it is appropriate to use this index (i.e., throughput). .

スループットが４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ未満となる場合、浸漬ノズル吐出孔６ａからの溶鋼流速が十分に小さく、電磁力を印加せずとも良好な鋳片を鋳造できる。一方、スループットが８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ超では溶鋼流速が極めて大きく本実施形態の電磁力設備の制御範囲から逸脱し、品質が良好な鋳片を安定的に得るのが困難である。この場合、現状の技術では非常に高価な別の設備が必要となり、コストに見合わない。このような理由から、本実施形態では、スループットを４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以上８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以下とする。 When the throughput is less than 4.0 ton/min, the flow rate of molten steel from the submerged nozzle discharge hole 6a is sufficiently low, and a good slab can be cast without applying electromagnetic force. On the other hand, when the throughput exceeds 8.0 ton/min, the molten steel flow rate is extremely large and deviates from the control range of the electromagnetic force equipment of this embodiment, making it difficult to stably obtain slabs of good quality. In this case, current technology requires very expensive separate equipment, which is not cost effective. For these reasons, in this embodiment, the throughput is set to 4.0 ton/min or more and 8.0 ton/min or less.

鋳型上部の長辺面に設置された電磁撹拌コア１５２で鋳型内の鋳片に交流磁界を印加し、鋳型下部の長辺面に設置された電磁ブレーキコア１６２で鋳型内の鋳片に静磁界を印加し、電磁ブレーキコア１６２は、Ｎ極とＳ極からなる鉄芯の対を２対以上有する。つまり、上述した連続鋳造装置を用いて連続鋳造を行う。より具体的には、本実施形態では電磁ブレーキコア１６２を鋳型下部の片側の長辺面においてＮ極とＳ極の２対以上とすることで幅中央部での磁束密度を小さくし、電磁撹拌流を阻害し、湯面変動の原因となるノズル近傍での上昇流を防止しつつ反転流を抑制する。磁極の数は、ノズル近傍での上昇流を制御する目的に応じて決めればよく特に上限はないが、幅中央部での磁束密度を小さくするためには、１対の磁極を２対にすることによる効果が極めて大きいので、これ以降は連続鋳造装置がＮ極とＳ極の対を２対有する場合を例示して説明する。さらに、浸漬ノズルの吐出孔面積をスループットに対し適正な設計とし、偏流や過度な吐出流を防止し、表面品質に優れた鋳片を得る。 An electromagnetic stirring core 152 installed on the long side of the upper part of the mold applies an alternating magnetic field to the slab in the mold, and an electromagnetic brake core 162 installed on the long side of the lower part of the mold applies a static magnetic field to the slab in the mold. is applied, and the electromagnetic brake core 162 has two or more pairs of iron cores each consisting of an N pole and an S pole. That is, continuous casting is performed using the above-described continuous casting apparatus. More specifically, in this embodiment, the electromagnetic brake core 162 has two or more pairs of N and S poles on the long side of one side of the lower part of the mold, thereby reducing the magnetic flux density at the center of the width and improving electromagnetic stirring. This suppresses reverse flow while preventing upward flow near the nozzle, which obstructs the flow and causes fluctuations in the melt level. The number of magnetic poles can be determined depending on the purpose of controlling the upward flow near the nozzle, and there is no particular upper limit, but in order to reduce the magnetic flux density at the center of the width, one pair of magnetic poles should be replaced with two pairs. Since the effect of this is extremely large, from now on, the case where the continuous casting apparatus has two pairs of N and S poles will be explained as an example. Furthermore, the area of the discharge hole of the immersion nozzle is appropriately designed for the throughput to prevent uneven flow and excessive discharge flow, and to obtain slabs with excellent surface quality.

次に、磁束密度の限定理由を説明する。なお、本実施形態では、特に記載がない限り、「Ｔ」は磁束密度の単位「テスラ」を表す。そして、本実施形態では、電磁撹拌コア１５２による交流磁界を０．０２Ｔ以上０．１５Ｔ以下、電磁ブレーキコア１６２による磁界を０．２Ｔ以上０．５Ｔ以下とする。 Next, the reason for limiting the magnetic flux density will be explained. In this embodiment, unless otherwise specified, "T" represents the unit of magnetic flux density, "Tesla." In this embodiment, the alternating current magnetic field generated by the electromagnetic stirring core 152 is set to 0.02T or more and 0.15T or less, and the magnetic field generated by the electromagnetic brake core 162 is set to 0.2T or more and 0.5T or less.

電磁撹拌コア１５２による交流磁界が０．０２Ｔ未満では撹拌による湯面変動の抑制が不十分で、モールドフラックス巻き込みによる表面品質低下、モールドフラックス流入不足によるブレイクアウトの発生率が上昇する。加えて、撹拌流が不十分であることは気泡や介在物のシェルへの捕捉が抑制されず圧延キズが増加する。一方、電磁撹拌コア１５２による交流磁界が０．１５Ｔより大きいときは撹拌流が過大となり、これによる湯面変動の影響が大きくなりモールドフラックス巻き込みが発生する。このことから電磁撹拌コア１５２による交流磁界は０．０２Ｔ以上０．１５Ｔ以下が適正である。 If the alternating magnetic field generated by the electromagnetic stirring core 152 is less than 0.02 T, the suppression of fluctuations in the melt level due to stirring is insufficient, and the surface quality deteriorates due to mold flux entrainment, and the incidence of breakouts due to insufficient mold flux inflow increases. In addition, if the stirring flow is insufficient, trapping of air bubbles and inclusions in the shell is not suppressed, leading to an increase in rolling scratches. On the other hand, when the alternating magnetic field generated by the electromagnetic stirring core 152 is larger than 0.15 T, the stirring flow becomes excessive, and the influence of the fluctuation of the melt level thereby becomes large, causing mold flux entrainment. From this, it is appropriate that the alternating current magnetic field generated by the electromagnetic stirring core 152 is 0.02 T or more and 0.15 T or less.

電磁ブレーキコア１６２による静磁界が０．２Ｔ未満では吐出流の制動が十分でなく、短辺で発生する上昇流により湯面変動が発生し、品質が悪化する。一方、電磁ブレーキコア１６２による静磁界が０．５Ｔより大きいと、ノズル近傍へ溶鋼が集中し、電磁撹拌流を阻害するため介在物及び気泡が鋳片に捕捉され表面品質が悪化する。このことから、電磁ブレーキコア１６２による静磁界は０．２Ｔ以上０．５Ｔ以下が適正である。なお、従来型の１対の電磁ブレーキコアを設置した条件では、静磁界が０．２Ｔより大きいとノズル近傍へ溶鋼が集中し、湯面変動が大きくなる現象が発生する。このように２対の鉄芯を有する電磁ブレーキコアは、１対の鉄芯を有する電磁ブレーキコアよりも幅広い範囲で品質を向上させることができる。 If the static magnetic field generated by the electromagnetic brake core 162 is less than 0.2 T, the discharge flow will not be sufficiently damped, and the rising flow generated on the short side will cause the melt level to fluctuate, resulting in poor quality. On the other hand, if the static magnetic field generated by the electromagnetic brake core 162 is larger than 0.5T, the molten steel will concentrate near the nozzle, inhibiting the electromagnetic stirring flow, and thus inclusions and air bubbles will be trapped in the slab, deteriorating the surface quality. From this, it is appropriate that the static magnetic field generated by the electromagnetic brake core 162 is 0.2 T or more and 0.5 T or less. Note that under the condition that a pair of conventional electromagnetic brake cores are installed, if the static magnetic field is larger than 0.2 T, molten steel will concentrate near the nozzle, and a phenomenon will occur where the molten metal level will fluctuate greatly. In this way, the electromagnetic brake core having two pairs of iron cores can improve the quality over a wider range than the electromagnetic brake core having one pair of iron cores.

つぎに、浸漬ノズル６の吐出孔６aの総面積（ｍｍ）の限定理由を説明する。ここで、浸漬ノズルの吐出孔の総面積は、吐出孔の断面積の総面積（吐出孔が複数存在する場合にはそれらの総面積）を意味する。ここで、浸漬ノズル６の吐出孔６aを正面から見た際の吐出孔６ａの形状が矩形の場合、吐出孔６a出側（浸漬ノズル６の外周側）における、浸漬ノズル６の長手方向に沿った方向の吐出孔６aの長さをｈ、浸漬ノズル６の長手方向に垂直な方向の長さをｗとし、吐出孔６aの数をｎとしたとき、吐出孔６aの断面積の総面積（吐出孔６ａの総面積Ａ）は、ｈ×ｗ×ｎで表される。吐出孔６ａの形状が楕円形の場合、吐出孔６aの長軸半径をa、短軸半径をbとし、吐出孔６aの数をｎとしたとき、吐出孔６aの断面積の総面積（吐出孔６ａの総面積Ａ）は、a×b×π×nで表される。 Next, the reason for limiting the total area (mm) of the discharge holes 6a of the immersion nozzle 6 will be explained. Here, the total area of the discharge holes of the immersion nozzle means the total area of the cross-sectional area of the discharge holes (if there are multiple discharge holes, their total area). Here, if the shape of the discharge hole 6a of the immersion nozzle 6 when viewed from the front is rectangular, the shape of the discharge hole 6a along the longitudinal direction of the immersion nozzle 6 on the outlet side of the discharge hole 6a (the outer peripheral side of the immersion nozzle 6) When the length of the discharge hole 6a in the direction perpendicular to the longitudinal direction is h, the length in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the immersion nozzle 6 is w, and the number of discharge holes 6a is n, the total cross-sectional area of the discharge holes 6a ( The total area A) of the discharge holes 6a is expressed as h×w×n. When the shape of the discharge hole 6a is elliptical, when the major axis radius of the discharge hole 6a is a, the minor axis radius is b, and the number of discharge holes 6a is n, the total cross-sectional area of the discharge hole 6a (discharge The total area A) of the holes 6a is expressed as a×b×π×n.

本実施形態では、吐出孔６ａの総面積Ａ（ｍｍ）を、
（Ｔｐ／８）×１０４≦Ａ≦（Ｔｐ／３．５）×１０４・・・（１）
ただしＴｐ：溶鋼スループット（ｔｏｎ／ｍｉｎ）
Ｔｐ＝Ｔ×Ｗ×Ｖｃ×ρ／１０００
Ｔ：鋳片厚み（ｍｍ）、Ｗ：鋳片幅（ｍｍ）、Ｖｃ：鋳造速度（ｍｍ／ｍｉｎ）、ρ：溶鋼の密度（７．０×１０－６ｋｇ／ｍｍ３）
とする。 In this embodiment, the total area A (mm) of the discharge holes 6a is
(Tp/8)×10 4 ≦A≦(Tp/3.5)×10 4 ...(1)
However, Tp: Molten steel throughput (ton/min)
Tp=T×W×Vc×ρ/1000
T: slab thickness (mm), W: slab width (mm), Vc: casting speed (mm/min), ρ: density of molten steel (7.0×10 −6 kg/mm 3 )
shall be.

吐出孔６ａの総面積がＴｐ／８×１０４より小さいと、溶鋼スループットに対して吐出孔面積が小さすぎるため吐出流の線流速が過大となり電磁ブレーキで抑制しきれず反転流が形成される。この結果、反転流が電磁撹拌流を阻害するため介在物または気泡等が凝固シェルに捕捉され鋳片の表面品質が悪化する。 If the total area of the discharge holes 6a is smaller than Tp/8×10 4 , the discharge hole area is too small relative to the molten steel throughput, so the linear velocity of the discharge flow becomes excessive and cannot be suppressed by the electromagnetic brake, resulting in the formation of a reverse flow. As a result, since the reverse flow obstructs the electromagnetic stirring flow, inclusions or air bubbles are trapped in the solidified shell, deteriorating the surface quality of the slab.

吐出孔６ａの総面積がＴｐ／３．５×１０４より大きいと、溶鋼スループットに対して吐出孔面積が大きすぎるため、吐出孔に溶鋼が吸い込まれる流れが発生しやすくなり、これにより品質悪化の原因となる偏流の形成を促進したりモールドフラックス等のスラグ巻き込みを促進したりする。このため、電磁撹拌流が阻害されるので、介在物または気泡がシェルに捕捉されたり、スラグがシェルに捕捉されたりして表面品質が悪化する。 If the total area of the discharge holes 6a is larger than Tp/3.5×10 4 , the area of the discharge holes is too large for the molten steel throughput, and a flow of molten steel being sucked into the discharge holes is likely to occur, resulting in poor quality. This promotes the formation of drifting currents that cause slag and the entrainment of slag such as mold flux. This impedes the electromagnetic stirring flow, causing inclusions or air bubbles to be trapped in the shell, and slag to be trapped in the shell, resulting in poor surface quality.

ここで吐出孔６ａの縦寸法と横寸法の比（アスペクト比）は０．８以上１．５以下が好ましい。吐出孔が縦長あるいは横長すぎると吐出孔６ａへ介在物等が付着し閉塞し始めた際に、孔幅、あるいは孔高さが極端に異なると急速に閉塞が進行し、鋳片品質および操業に悪影響を及ぼす可能性があるためである。なお、縦寸法は、浸漬ノズル６の吐出孔６aを正面から見た際の、吐出孔６a出側（浸漬ノズル６の外周側）における、鉛直方向（浸漬ノズル６の長手方向）の長さｈであり、横寸法は水平方向の長さ（浸漬ノズル６の長手方向に垂直な方向の長さ）ｗである。 Here, the ratio of the vertical dimension to the horizontal dimension (aspect ratio) of the discharge hole 6a is preferably 0.8 or more and 1.5 or less. If the discharge hole is too long vertically or horizontally, inclusions etc. will adhere to the discharge hole 6a and it will start to become clogged.If the hole width or hole height is extremely different, the blockage will progress rapidly, which will affect the quality of the slab and operation. This is because it may have an adverse effect. Note that the vertical dimension is the length h in the vertical direction (longitudinal direction of the immersion nozzle 6) on the outlet side of the discharge hole 6a (outer circumferential side of the immersion nozzle 6) when the discharge hole 6a of the immersion nozzle 6 is viewed from the front. The lateral dimension is the length in the horizontal direction (the length in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the immersion nozzle 6) w.

また、吐出孔６ａの角度は下向き３０°以上５０°以下が好ましい。吐出孔角度が小さいと電磁ブレーキの静磁界が吐出流をカバーしきれず、反転流が顕著となり鋳片品質に悪影響を及ぼす可能性があるためである。一方、吐出孔角度が大きいと、吐出孔の内部に侵入する気泡、介在物が増加し、鋳片の内部品質が悪化する可能性があるためである。 Moreover, the angle of the discharge hole 6a is preferably 30 degrees or more and 50 degrees or less downward. This is because if the discharge hole angle is small, the static magnetic field of the electromagnetic brake will not be able to cover the discharge flow, and reverse flow will become noticeable, which may have a negative effect on the quality of the slab. On the other hand, if the discharge hole angle is large, the number of air bubbles and inclusions that enter the inside of the discharge hole increases, and the internal quality of the slab may deteriorate.

ここで、電磁撹拌および電磁ブレーキの磁界強度は冷間状態の溶鋼の存在しない鋳型内において、電磁撹拌および電磁ブレーキコアを稼働させた際の印加条件（電流、周波数）と当該コアの中心部の磁界強度の関係を測定した結果により決定した。なお、電磁撹拌強度については、交流磁界であるので磁束密度の時間変化の最大値を磁界強度の値とした。 Here, the magnetic field strength of the electromagnetic stirrer and electromagnetic brake is determined by the applied conditions (current, frequency) when operating the electromagnetic stirrer and electromagnetic brake core in a cold mold without molten steel, and the applied conditions (current, frequency) at the center of the core. This was determined based on the results of measuring the relationship between magnetic field strength. Regarding the electromagnetic stirring intensity, since it was an alternating magnetic field, the maximum value of the time change in magnetic flux density was taken as the value of the magnetic field intensity.

以上説明した通り、本実施形態に係る連続鋳造方法によれば、溶鋼に対して電磁ブレーキコア１６２及び電磁撹拌コア１５２の磁界強度、吐出孔６ａの断面積等を適切に設定するので、鋳片の表面品質を高め、さらに、ブレイクアウトの発生を抑制することができる As explained above, according to the continuous casting method according to the present embodiment, the magnetic field strength of the electromagnetic brake core 162 and the electromagnetic stirring core 152, the cross-sectional area of the discharge hole 6a, etc. are appropriately set for the molten steel, so that the cast piece It is possible to improve the surface quality and further suppress the occurrence of breakouts.

次に、本実施形態の実施例を説明する。本実施例では、鋳型は銅製水冷式（水冷銅鋳型）で長さが９００ｍｍの矩形断面を有する。連続鋳造機の形式は垂直曲げ式とした。本実施形態で使用した溶鋼では、Ｃが０．０５質量％、Ｍｎが０．３質量％、Ｓｉが０．１５質量％となり、残部が鉄及び不純物となる。本実施例では、溶鋼は、不純物として、Ｐを０．０１２質量％、Ｓを０．００３５質量％、Ａｌを０．０２質量％含む。二次冷却の比水量は１．５～２．５Ｌ／ｋｇ－ｓｔｅｅｌとして鋳造を行った。ここで溶鋼スループット計算の際の比重は、７．０×１０－６ｋｇ／ｍｍ３とした。浸漬ノズルのアルゴンガスの吹き込み量は７ＮＬ／ｍｉｎとした。電磁撹拌コアの上端は鋳型の上端から１００ｍｍとし、電磁撹拌コア上端から下端までの高さ（鋳造方向距離）は２５０ｍｍとした。電磁ブレーキコアの上端は鋳型の上端から５００ｍｍとし、電磁ブレーキコア上端から下端までの高さは２００ｍｍとした。吐出孔のアスペクト比ｈ／ｗは１．３とし、吐出孔の角度は下向きに４５°とし、吐出孔形状は矩形とした。 Next, an example of this embodiment will be described. In this example, the mold is made of water-cooled copper (water-cooled copper mold) and has a rectangular cross section with a length of 900 mm. The continuous casting machine was a vertical bending type. In the molten steel used in this embodiment, C is 0.05% by mass, Mn is 0.3% by mass, Si is 0.15% by mass, and the remainder is iron and impurities. In this example, the molten steel contains 0.012% by mass of P, 0.0035% by mass of S, and 0.02% by mass of Al as impurities. Casting was performed with the specific water amount for secondary cooling being 1.5 to 2.5 L/kg-steel. Here, the specific gravity when calculating the molten steel throughput was set to 7.0×10 −6 kg/mm 3 . The amount of argon gas blown into the immersion nozzle was 7 NL/min. The upper end of the electromagnetic stirring core was 100 mm from the upper end of the mold, and the height (distance in the casting direction) from the upper end to the lower end of the electromagnetic stirring core was 250 mm. The upper end of the electromagnetic brake core was 500 mm from the upper end of the mold, and the height from the upper end to the lower end of the electromagnetic brake core was 200 mm. The aspect ratio h/w of the discharge hole was 1.3, the angle of the discharge hole was 45° downward, and the shape of the discharge hole was rectangular.

鋳造、圧延後、鋼板コイルの表面を目視で検査し、表面欠陥の程度及び個数をカウントした。有害な表面欠陥が発見されなければ◎、表面欠陥が小数あるものの、切り下げ等により除去可能であれば〇、表面欠陥が多数発見され除去不可能であれば×とした。◎および〇を合格レベルとし、×は不合格レベルとした。結果を表１に示す。 After casting and rolling, the surface of the steel sheet coil was visually inspected to count the degree and number of surface defects. If no harmful surface defects were found, it was marked ◎, if there were a small number of surface defects but they could be removed by rounding down etc., it was marked ○, and if many surface defects were found and they could not be removed, it was marked ×. ◎ and ○ were considered to be a passing level, and × was a failing level. The results are shown in Table 1.

Figure 2024011149000002
Figure 2024011149000002

表１において、電磁ブレーキコア数は、電磁ブレーキコアを構成する鉄芯の対の数を示す。＊は本実施形態の条件を満たしていない項目を示す。また、例えばスループット４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの場合、本実施形態の条件を満たす浸漬ノズル吐出孔面積は、５２００～１１８８５ｍｍ２となる。 In Table 1, the number of electromagnetic brake cores indicates the number of pairs of iron cores that constitute the electromagnetic brake core. * indicates an item that does not satisfy the conditions of this embodiment. Further, for example, in the case of a throughput of 4.16 ton/min, the area of the submerged nozzle discharge hole that satisfies the conditions of this embodiment is 5200 to 11885 mm 2 .

発明例１から９はいずれも本実施形態の条件を満たしている。このため、鋼板における表面欠陥はいずれも合格レベルであった。 Invention Examples 1 to 9 all satisfy the conditions of this embodiment. Therefore, all surface defects in the steel plate were at an acceptable level.

比較例１はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアのみを設置し、電磁ブレーキを付与しない例である。浸漬ノズル吐出孔の断面積は１１０００ｍｍ２と本実施形態の範囲内であるものの、吐出流が制動されていないために反転流が顕著となり鋳片に介在物及び気泡欠陥が発生し、鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 1 is a continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and is an example in which only an electromagnetic stirring core is installed and no electromagnetic brake is provided. Although the cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole is 11,000 mm2 , which is within the range of this embodiment, since the discharge flow is not braked, reverse flow becomes noticeable, causing inclusions and bubble defects in the slab, and causing defects in the steel plate. An acceptable level of defect occurred.

比較例２はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと電磁ブレーキコアを設置したものの、電磁ブレーキコアを構成する鉄芯が１対で鋳片幅方向の静磁界が単極となる例である。浸漬ノズルの吐出孔断面積は発明例１と同様とした。この条件では本発明例の電磁ブレーキコアが２対となる結果と比較すると鋳型幅中央部分での磁界が大きいため、ノズル近傍での過剰な上昇流が発生し電磁撹拌流を阻害したために、鋳片において介在物及び気泡欠陥が発生し、結果として鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 2 is a continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and although an electromagnetic stirring core and an electromagnetic brake core were installed, only one pair of iron cores making up the electromagnetic brake core was used. This is an example in which the static magnetic field in the width direction is unipolar. The cross-sectional area of the discharge hole of the immersion nozzle was the same as that of Invention Example 1. Under these conditions, the magnetic field at the center of the mold width is large compared to the result of the present invention example in which there are two pairs of electromagnetic brake cores, and an excessive upward flow occurs near the nozzle, inhibiting the electromagnetic stirring flow. Inclusions and bubble defects occurred in the pieces, resulting in unacceptable defects in the steel plate.

比較例３はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。浸漬ノズル吐出孔断面積は発明例１と同様とした。この例では、電磁撹拌強度が０．０１Ｔと撹拌力が不十分で、湯面変動を抑制するのに十分な撹拌流が与えられず介在物及び気泡が鋳片表層に残存し、結果として鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 3 is an example of continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. The cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was the same as that of Invention Example 1. In this example, the electromagnetic stirring strength was 0.01T, which was insufficient stirring force, and a sufficient stirring flow was not provided to suppress the fluctuation of the melt level, and inclusions and air bubbles remained on the surface layer of the slab, resulting in the steel plate A failure level defect occurred.

比較例４はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。浸漬ノズル吐出孔断面積は発明例１と同様とした。この例では、電磁ブレーキ強度が０．２Ｔと本実施形態の範囲内であるものの、電磁撹拌が０．１８Ｔと本実施形態の範囲より大きかった。このため、電磁撹拌による湯面変動が大きくなり、鋳片にモールドフラックスが巻き込まれ表層欠陥となり、結果として鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 4 is an example of continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. The cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was the same as that of Invention Example 1. In this example, although the electromagnetic brake strength was 0.2 T, which was within the range of this embodiment, the electromagnetic stirring was 0.18 T, which was greater than the range of this embodiment. As a result, the melt level fluctuation due to electromagnetic stirring became large, mold flux was entangled in the slab, resulting in surface defects, and as a result, defects at the level of failure occurred in the steel plate.

比較例５はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。浸漬ノズル吐出孔断面積は発明例１と同様とした。この例では、電磁ブレーキ強度を０．１Ｔと本実施形態の範囲より小さい値とした。そのため、吐出流の制動が不十分となり反転流が発生し、この反転流が電磁撹拌流を阻害したために介在物及び気泡が鋳片表層に残存した。この結果、鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 5 is an example of continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. The cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was the same as that of Invention Example 1. In this example, the electromagnetic brake strength was set to 0.1 T, a value smaller than the range of this embodiment. Therefore, the braking of the discharge flow was insufficient and a reverse flow occurred, and this reverse flow inhibited the electromagnetic stirring flow, so that inclusions and air bubbles remained on the surface layer of the slab. As a result, defects at the level of failure occurred in the steel plate.

比較例６はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。浸漬ノズル吐出孔断面積は発明例１と同様とした。この例では、電磁撹拌強度は０．０５Ｔと本実施形態の範囲内であるものの、電磁ブレーキ強度が０．６Ｔと本実施形態の範囲外であった。このため、ノズル近傍に溶鋼が集積することで鋳片幅方向の中心部分での上昇流を形成し、電磁撹拌流を阻害した。この結果、鋳片表層において介在物及び気泡欠陥が発生し、鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 6 is an example of continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. The cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was the same as that of Invention Example 1. In this example, the electromagnetic stirring strength was 0.05T, which was within the range of this embodiment, but the electromagnetic braking strength was 0.6T, which was outside the range of this embodiment. For this reason, molten steel accumulated near the nozzle, forming an upward flow at the center in the width direction of the slab, and obstructing the electromagnetic stirring flow. As a result, inclusions and bubble defects occurred in the surface layer of the slab, and defects at the level of failure occurred in the steel plate.

比較例７はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。この例では、浸漬ノズル吐出孔断面積を１２５００ｍｍ２と本実施形態の範囲より大きく設定した。電磁撹拌強度及び電磁ブレーキ強度は本実施形態の範囲内であるものの、スループットに対する吐出孔断面積が過大で吐出孔上部に負圧（吸い込み流）が形成され偏流の発生頻度が高くなり、反転流に伴う電磁撹拌流の阻害とともに鋳片表層での介在物及び気泡欠陥が発生した。さらに、吐出孔上部の負圧の影響によりモールドフラックスが鋳片に巻き込まれ、表層欠陥となった。その結果、鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 7 is an example of continuous casting with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. In this example, the cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was set to 12,500 mm 2 , which is larger than the range of this embodiment. Although the electromagnetic stirring strength and the electromagnetic brake strength are within the range of this embodiment, the cross-sectional area of the discharge hole is too large for the throughput, and negative pressure (suction flow) is formed at the upper part of the discharge hole, increasing the frequency of uneven flow and causing reverse flow. Inclusions and bubble defects occurred on the surface layer of the slab along with the obstruction of the electromagnetic stirring flow. Furthermore, mold flux was caught in the slab due to the negative pressure above the discharge hole, resulting in surface layer defects. As a result, defects at the level of failure occurred in the steel plate.

比較例８はスループットが発明例１と同様の４．１６ｔｏｎ／ｍｉｎの連続鋳造であって、電磁撹拌コアと２対の電磁ブレーキコアを設置した例である。この例では、浸漬ノズル吐出孔断面積は５０００ｍｍ２と本実施形態の範囲より小さく設定した。この例では、電磁撹拌強度及び電磁ブレーキ強度は発明範囲内であるものの、スループットに対する吐出孔断面積が過少で吐出孔における溶鋼線流速が大きくなりすぎ電磁ブレーキで制動しきれず反転流が発生し、鋳片表層での介在物及び気泡欠陥が発生した。その結果、鋼板で不合格レベルの欠陥が発生した。 Comparative Example 8 is an example in which continuous casting was performed with a throughput of 4.16 ton/min similar to Invention Example 1, and an electromagnetic stirring core and two pairs of electromagnetic brake cores were installed. In this example, the cross-sectional area of the immersion nozzle discharge hole was set to 5000 mm 2 , which is smaller than the range of this embodiment. In this example, although the electromagnetic stirring strength and the electromagnetic brake strength are within the range of the invention, the cross-sectional area of the discharge hole is too small for the throughput, and the flow velocity of the molten steel wire in the discharge hole becomes too high and cannot be stopped by the electromagnetic brake, resulting in a reverse flow. Inclusions and bubble defects occurred on the surface layer of the slab. As a result, defects at the level of failure occurred in the steel plate.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea stated in the claims. It is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.

１ 連続鋳造機
２ 溶鋼
３ 鋳片
３ａ 凝固シェル
３ｂ 未凝固部
４ 取鍋
５ タンディッシュ
６ 浸漬ノズル
１０ 鋳型設備
１１０ 鋳型
１１１ 長辺鋳型板
１１２ 短辺鋳型板
１２１、１２２、１２３ バックアッププレート
１３０ 上部水箱
１４０ 下部水箱
１５０ 電磁撹拌装置
１５１ ケース
１５２ 電磁撹拌コア
１５３ コイル
１６０ 電磁ブレーキ装置
１６１ ケース
１６２ 電磁ブレーキコア
１６３ コイル
１６４ 端部
１６５ 連結部
１７０ 電磁力発生装置 1 Continuous casting machine 2 Molten steel 3 Slab 3a Solidified shell 3b Unsolidified part 4 Ladle 5 Tundish 6 Immersion nozzle 10 Mold equipment 110 Mold 111 Long side mold plate 112 Short side mold plate 121, 122, 123 Backup plate 130 Upper water box 140 Lower water box 150 Electromagnetic stirring device 151 Case 152 Electromagnetic stirring core 153 Coil 160 Electromagnetic brake device 161 Case 162 Electromagnetic brake core 163 Coil 164 End portion 165 Connection portion 170 Electromagnetic force generator

Claims (1)

Ｃ：０．０１質量％以上０．０７質量％以下、Ｍｎ：０．０１質量％以上０．５質量％以下、Ｓｉ：０．０５質量％以上０．５質量％以下、残部：鉄及び不純物の化学組成を有する鋳片を４．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以上８．０ｔｏｎ／ｍｉｎ以下のスループットで鋳造する連続鋳造方法であって、
鋳型上部の長辺面に設置された電磁撹拌コアで前記鋳型内の鋳片に交流磁界を印加し、鋳型下部の長辺面に設置された電磁ブレーキコアで前記鋳型内の前記鋳片に静磁界を印加し、
前記電磁ブレーキコアは、Ｎ極とＳ極からなる鉄芯の対を２対以上有し、
前記電磁撹拌コアによる交流磁界を０．０２Ｔ以上０．１５Ｔ以下、前記電磁ブレーキコアによる磁界を０．２Ｔ以上０．５Ｔ以下とし、
前記鋳型内に溶鋼を供給する浸漬ノズルの吐出孔の断面積Ａ（ｍｍ２）を
（Ｔｐ／８）×１０４≦Ａ≦（Ｔｐ／３．５）×１０４・・・（１）
ただしＴｐ：溶鋼スループット（ｔｏｎ／ｍｉｎ）
とすることを特徴とした連続鋳造方法。 C: 0.01 mass% or more and 0.07 mass% or less, Mn: 0.01 mass% or more and 0.5 mass% or less, Si: 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less, remainder: iron and impurities A continuous casting method for casting slabs having a chemical composition of at a throughput of 4.0 ton/min or more and 8.0 ton/min or less,
An electromagnetic stirring core installed on the long side of the upper part of the mold applies an alternating magnetic field to the slab in the mold, and an electromagnetic brake core installed on the long side of the lower part of the mold applies static to the slab in the mold. Apply a magnetic field,
The electromagnetic brake core has two or more pairs of iron cores consisting of N poles and S poles,
The alternating current magnetic field by the electromagnetic stirring core is 0.02T or more and 0.15T or less, and the magnetic field by the electromagnetic brake core is 0.2T or more and 0.5T or less,
The cross-sectional area A (mm 2 ) of the discharge hole of the immersion nozzle that supplies molten steel into the mold is (Tp/8)×10 4 ≦A≦(Tp/3.5)×10 4 (1)
However, Tp: Molten steel throughput (ton/min)
A continuous casting method characterized by:
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