JPH0199763A - 連続鋳造用鋳型内における溶鋼吐出流の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、連鋳鋳型内へ注入されるｆ４鋼の吐出流速
を制御し、とくに溶鋼中に含まれる酸化物系非金属介在
物の巻き込みを防止し、もって鋼材の製品品質の向上を
図るのに有利な連続鋳造用鋳型内における溶鋼吐出流の
制御方法に関するものである。

（従来の技術） 鋼の連続鋳造では、溶鋼中に存在する酸化物系非金属介
在物が鋳型内で深く巻き込まれないようにすることが重
要である。特に彎曲型の連鋳機では深く巻き、込まれた
非金属介在物が浮上してもメニスカス部に出ることなく
凝固殻の下面に把えられて由々しい欠陥になることがあ
る。

このような問題を解決する試みとして例えば、特開昭５
７−１７３５６号公報には、連鋳モールド内の溶鋼流動
を静磁界で減速して分散させる技術が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の技術は、次の点に問題を残していた
。すなわち浸漬ノズルから出た吐出流を効果的に減速す
るためには極めて精巧な制御が必要であるが、 （１）　　電磁力の大きさを決める誘導電流は溶鋼の吐
出流速に依存し、それ自体を制御することができない。

また （２）連鋳モールド内で電流閉回路ができるため溶鋼流
が局部的に加速し、流れ全体が均一流となり（ハルトマ
ン流）かえって気泡の浮上を阻害するなどの弊害をもた
らすことがあった。

すなわち溶鋼流動分布と磁束密度分布により溶鋼内に発
生する起電力分布は一様でなく鋳型断面の一部における
起電力分布は厚さ中心部分の起電力が大きく、長辺界面
における起電力は溶鋼流速が小さいためほとんど零に近
くなる（第４図参照）。従って、これらの起電力と溶鋼
からなる電気回路を考えると厚さ中心部分は制動方向に
電流が流れ界面付近ではその逆となる。

この発明は、上記の問題を解消するのに有利な溶鋼吐出
流の制御方法を提案することがＨ的である。

（問題点を解決するための手段） この発明の解明経緯につきまず説明する。

発明者らは、静磁場による溶鋼の吐出流の制御に関して
種々の実験と検討を行った結果、溶鋼吐出流の流速を自
由に制御するためには、連鋳モールド内に形成した静磁
場に対して、電磁力（ｒ’）　ｏＣ磁束密度（Ｂ）×電
流（Ｉ）の如く、外部より強制電流を付加することが非
常に効果的であることを突き止めた。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわち、この発明は、連続鋳造用鋳型の対向側壁内に
静磁場を形成させ、この磁場と溶鋼吐出流との相互作用
で生じる誘導電流に暴く電磁力によって溶鋼の流れを制
御する連続鋳造方法において、上記静磁場め方向と交差
する向きに、外部から強制電流を付加してこれに由来し
た磁場を形成させることにより、溶鋼吐出流の流速を調
整することを特徴とする連続鋳造用鋳型内における溶鋼
吐出流の制御方法である。

以下、この発明を図面に基いて説明する。

第１図に、この発明の実施に用いて好適な連続鋳造用鋳
型の断面を右側半分についで示す。同図における番号１
は浸漬ノズル、２は鋳型短辺、３は浸漬ノズル１からの
溶鋼吐出流、４は静磁場を形成させる磁極であり、また
、５は静磁場の方向と交差する向きに強制電流を付加す
るための電極、６はフットロール６ａに取り付けた集電
ブラシ、そして７は直流電源である。

（作　用） さて、浸漬ノズル１から出た溶鋼吐出流３は磁極４を横
切るとき、誘導電流が発生して、普通この誘導電流と静
磁場の大きさで該吐出流３の制動力が決定されるが、従
来の技術では、上掲第１図に示すように鋳型内で誘導電
流の閉回路が構成されるために、該電流の分布や大きさ
が複雑で溶鋼吐出流３を制御するのは非常に難かしかっ
たのである。

この発明では静磁場の方向と交差する向きに、この例で
は、とくにメニスカスに浸漬させた電極５と鋳型直下の
フットロール６ａとの間に強制電流を付加するようにし
てあり、この電流と磁場の大きさ及び方向をそれぞれ単
独に調整することで溶鋼吐出流を加速又は減速して流動
パターンを自由に制御できる。

ここに従来の如く単に静磁場を利用するのみでは溶鋼吐
出流速分布及び磁束密度分布による制動のみしか行えな
いため制動力が大きすぎると静磁場範囲外にう回して流
れる溶鋼により介在物、気泡の巻込み現象が発生するこ
とがあるが、この発明においては制動力のみならす加速
力を与えて溶鋼流動を制御するので上記の如き問題を有
利に解消できる。すなわちモールド内部における制動効
果及び加速効果を発生させうる制動装置兼電磁撹拌装置
として利用することができるのである。

ここで静磁場における磁束密度は通電電流がゼロの場合
でも溶鋼制動効果が得られる仕様とするため磁極４の中
心近傍で２５００〜３５００　Ｇ程度の範囲とするのが
、また強制電流は上記磁束密度下における溶鋼加速流速
が静磁場の無い場合と同等とするため片側でＤ　Ｃ１０
００〜　２００ＯＡ程度とするのが好ましい。

なお強制電流を付加する際の電極としては、導電性がよ
くかつ溶鋼を汚さない耐火物例えばモリブデンサーミッ
トなどが好適であり、また集電ブラシとしては、フット
ロールを介してエアパージされたメタリック系ブラシな
どが好適である。なお、このような連鋳鋳型を用いる場
合漏れ電流を防止するため、ロール６ａの軸受部を例え
ばドリル樹脂などの絶縁物で絶縁し、大地間との絶縁抵
抗を多少とも大きくしておくことが肝要である。

次に、第１図に示した連鋳鋳型を用いた小形実験設備に
よるシミュレーション結果を従来の鋳型を用いた場合の
結果とともに第２図（ａ）　、　（ｂ）に示す。

磁極の大きさは（ａ）　、　（ｂ）とも３０００　Ｇ相
当に、また（ｂ）の外部からの強制電流は１５００Ａ相
当に設定した。鋳型内に供給した溶鋼の各部分での流速
の大きさをベクトルで表わしたが、短辺下降流に相当す
るＡおよびＢ部に着目すると、この発明を適用すれば溶
鋼の吐出流を減速する場合、流速を２０ｃｍ／ｓ相当か
ら５　ｃｍ　／　ｓ相当以下に減少させることができる
。

この事実は極めて重要な意味をもっている。すなわち、
従来の連続鋳造においてはＡ、Ｂ部の如き短辺下降流付
近には、約０．５φｌｌＩｎ１程度の気泡が集積し易く
ブリスターなどの品質上の欠陥を引き起していたけれど
も、この発明ではとくに短辺下降流を極めて小さくでき
るので気泡の浮上が可能となる。また従来では、制動力
を大きくするためには、静磁極を太き（する必要があっ
たが、外部より強制電流を付加することにより小さな磁
場で大きな制動力を得ることが可能であることがゎが　
　　　′った。

なお、この発明では、とくに連鋳鋳型の上下方向におい
て強制電流を付加する場合について示したが、短辺下降
流を制動するという観点がら、短辺部分に上昇力を与え
ることを主とする場合には連鋳鋳型下部の両層辺間に、
すなわち連鋳鋳片、の幅方向に強制電流を付加してもよ
い（第３図参照）。

（実施例） 厚さ２００　ｎ＋ｍ、幅１３５０〜１６５０ｍｍの連鋳
鋳片を製造し得る設備の連鋳鋳型に設けた磁極（サイズ
３００Ｘ３００　ｍ＋＋＋）の磁束密度および外部から
の強制電流を種々変更した操業を行い、得られた連鋳鋳
片をその後冷延鋼板に仕上げその表面品質の調査を行っ
た。

その結果を、鋳造時における磁束密度および強制電流値
とともに表１に示す。

（発明の効果） この発明によれば、溶鋼吐出流を自由に制御できるので
とくに連続鋳造によって得られる連鋳鋳片内部の非金属
介在物や気泡の巻込み■を大幅に低減でき、ひいては清
浄鋼が得られ製品品質の向上に役立つ。また、溶鋼の吐
出流の流速を加速することもできるので、Ｔｏ註場内に
おける溶ｍｉ動の制御性の向上が図れ、電磁撹拌装置と
して使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施に用いて好適な連鋳鋳型の断
面図、 第２図（ａ）　、　（ｂ）は、この発明のシュミレーシ
ョン結果の説明図、 第３図は、この発明の実施に用いて好適な他の連鋳鋳型
の平面模式図、 第４図は、溶鋼流動分布、磁束密度分布および起電力分
布の関係を示す図である。 第１図 Ｊコ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造用鋳型の対向側壁間に静磁場を形成させ、
   この磁場と溶鋼吐出流との相互作用で生じる誘導電流に
   基く電磁力によって溶鋼の流れを制御する連続鋳造方法
   において、 上記静磁場の方向と交差する向きに、外部 から強制電流を付加してこれに由来した磁場を形成させ
   ることにより、溶鋼吐出流の流速を調整することを特徴
   とする連続鋳造用鋳型内における溶鋼吐出流の制御方法
   。 ２、静磁場の磁束密度が２５００〜３５００ガウスの範
   囲であり、また強制電流が１０００〜２０００Ａの範囲
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。