JP2567452B2 - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鋼の中心偏析の低減を目的とした鋼の連続鋳
造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、連続鋳造により製造される鋼片の中心偏析を低
減させる方法として、次のような技術が挙げられる。

等軸晶率を増加させることにより中心偏析を低減す
る方法。

凝固途中あるいは末期における残溶鋼の鋳片内での
流動を抑制、制御する方法。

このうち、の等軸晶率を増加させることにより中心
偏析を低減させる手段としては、 （イ） 溶鋼の鋳造温度を出来るだけ凝固温度に近づけ
て鋳造する。

（ロ） モールド、二次冷却帯で電磁攪拌を行なって柱
状晶の発達の抑制と、結晶核の増殖を行ない、等軸晶率
を増加させる。

（ハ） タンディッシュあるいはモールド内へ鉄片、粉
体等冷材を投入して溶鋼温度を低下させる。

等の方法がある。

又上記の凝固途中あるいは末期における残溶鋼の鋳
片内での流動を抑制、制御する手段としては、 （イ） 二次冷却帯以降のロールアライメントの整備に
よるバルジングの防止。

（ロ） 凝固末期における鋳片の軽圧下による溶鋼流動
制御 により、中心偏析の低減策がとられている。

実際の連続鋳造方法においては、上述の手段のそれぞ
れが単独で用いられているのではなく、中心偏析低減の
ための各種の手段を組み合せて実施されている。

例えば、低温鋳造を達成させるための厳密な温度管理
や加熱機能を持ったタンディッシュによる温度保障、あ
るいは鋼片、鋼粉等の冷材の投入等が実施されており、
引続いてモールド及び二次冷却帯における電磁攪拌の実
施、さらには凝固末期でのガイドロール群による軽圧下
による溶鋼流動の制御等が実施されている。

（解決しようとする課題） 上述したように、鋳造温度をできるだけ凝固点に近づ
けるのが等軸晶率の増加、中心偏析低減に有効な手段の
一つである。そのため、鋳造温度を低くする努力が続け
られてきた。しかし、溶鋼温度が下り過ぎた場合のタン
ディッシュノズルの閉塞事故や鋳造時期による凝固組織
の変動等の問題点がある。

又冷却材の投入も等軸晶化には有効な手段であるが、
冷却材の溶け残りや、モールドスラグの巻き込み等の問
題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消し、連鋳々片の等軸晶率
を増加して中心偏析を改善する新規な鋼の連続鋳造方法
を提供するもので、その特徴は、タンディッシュ内で鋳
造中の溶鋼の一部を不活性ガス噴流により噴霧、液滴化
し、それが飛散、飛行中にその一部又は全部を凝固させ
た後、タンディッシュ内溶鋼へ落下させて溶鋼中に凝固
粒子を懸濁させ、これをモールドへ注入することにあ
る。

第１図は本発明の連続鋳造方法の具体例の説明図であ
る。

同図において、（１）はレードル、（２）はタンディ
ッシュ、（３）はモールドを示し、溶鋼を上記レードル
（１）→タンディッシュ（２）→モールド（３）へと移
送して連続鋳造を行なう。

図面に示すように、タンディッシュ（２）内溶鋼
（７）の湯面上に、不活性ガス雰囲気用カバー（４）を
設置し、Ｎ₂、Ar等の不活性ガスを不活性ガス導入パイ
プ（５）から溶鋼（７）内に導き、湯面下に設けた不活
性ガス噴流ノズル（10）から噴出させる。この不活性ガ
ス噴流によりタンディッシュ（２）内の溶鋼（７）の一
部を不活性ガス雰囲気用カバー（４）内において噴霧、
液滴化し、それが上記カバー（４）内で飛散、飛行中に
凝固させて凝固粒子（９）を生成させる。この凝固粒子
（９）は自由落下により溶鋼（７）に再び戻り、溶鋼
（７）中に懸濁させ、これをタンディッシュ（２）の株
に設けたノズル（12）よりモールド（３）内へ導入す
る。

この際、不活性ガス雰囲気用カバー（４）の外側の溶
鋼湯面はスラグ（８）で覆って保温及び酸化抑制を行な
い、上記カバー（４）内はスラグの巻き込み等の問題が
あり、裸の湯面にしておく。

なお、図面において、（６）は排気ダクト、（11）は
流量制御用ストッパーヘッドである。

（作用） 上述した本発明の連続鋳造方法によれば、不活性ガス
の噴流により生じた溶鋼の噴霧流が不活性ガス雰囲気用
カバー内の不活性ガス雰囲気中を飛散、飛行し、主とし
て放射により冷却され凝固する。この凝固した粒子は自
由落下により再びタンディッシュ内溶鋼に戻る。

溶鋼の噴霧、液滴化は不活性ガス噴流の吹出し位置、
圧力及び流量により直径の分布状態や飛散距離が異なっ
てくる。又飛散中に凝固の完了するもの、部分凝固した
粒子あるいは液滴のまま再びタンディッシュ内溶鋼に還
流する。

上述のように、タンディッシュ内に落下した凝固粒子
は溶鋼中に浮遊、懸濁してモールドへと導入される。

この凝固粒子は鋳片の等軸晶の結晶核となり、連鋳々
片の凝固組織を著しく改善して等軸晶率を増加させ、中
心偏析を低減させる。勿論、凝固粒子の一部分は溶鋼中
で再溶解されるため、飛散中に凝固した粒子の全量が有
効な結晶核とはならない。しかし、副次的効果として、
これら凝固粒子が再溶解時に溶解潜熱を奪うため、周辺
の溶鋼の冷却効果がある。同様に未凝固のままで溶鋼へ
落下した液滴も若干の冷却効果をもつ。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。

0.82％Ｃ、0.23％Si、0.51％Mnの高炭素鋼30tを溶精
し、第１図に示すように順次鋳造を実施した。

タンディッシュ内の溶鋼温度は高周波加熱により1485
〜1495℃の範囲内に調整した。タンディッシュ内に設置
した不活性ガス雰囲気用カバーは、内寸法が幅500mm、
奥行1000mm、高さ800mmとした。不活性ガスの噴流吹出
については圧力2.5atm、流量と吹出し口の深さを調整し
て上記カバー内で対面の壁に飛散粒子が到達しないよう
設定した。飛散、噴霧された溶鋼の重量は大略80g/sec
であった。モールド内寸法は160×250mmの矩形断面に鋳
造、1.5m/minで引抜いた。又二次冷却帯で電磁攪拌処理
を行ない、連続鋳々片サンプルを採取した。

ブルームは横断面のマクロ腐食及び中心の炭素の偏析
状況を調査した。

実験は鋳造時期の影響や、鋳造温度の影響を考慮し
て、それぞれ10ヒートづつ実施して評価した。

結果は第１表に示す通りで、本発明方法によれば、等
軸晶率が著しく改善されており、炭素の偏析率も低減さ
れていることが確認された。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の連続鋳造方法によれ
ば、連鋳々片の等軸晶率が著しく改善され、鋳片中心部
のＣ、Ｐ、Ｓ等の濃化偏析が抑制される。

従って、この鋳片を用いた圧延製品、二次加工品は均
質で、加工性のすぐれたものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋼の連続鋳造方法の具体例の説明図で
ある。 第２図は等軸晶率の説明図である。 １……レードル、２……タンディッシュ、３……モール
ド、４……不活性ガス雰囲気用カバー、５……不活性ガ
ス導入パイプ、６……排気ダクト、７……溶鋼、８……
スラグ、９……凝固粒子、10……不活性ガス噴流ノズ
ル、11……流量制御用ストッパーヘッド、12……タンデ
ィッシュノズル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶鋼をレードル−タンディッシュ−モール
   ドへと移送して鋳造する鋼の連続鋳造方法において、タ
   ンディッシュ内で鋳造中の溶鋼の一部を不活性ガス噴流
   により噴霧、液滴化し、それが飛散、飛行中にその一部
   又は全部を凝固させた後、タンディッシュ内溶鋼へ落下
   させて溶鋼中に凝固粒子を懸濁させ、これをモールドへ
   注入することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。