JPH06134561A - スラブ連鋳における鋳型への溶鋼供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浸漬ノズルの下端部に設けた吐出孔から鋳型
内に吐出される溶鋼偏流を防止する。 【構成】 鋳型４の中心軸に対称に２本の浸漬ノズル３
を配置し、それぞれのスライディングノズル２を制御し
て、浸漬ノズル３の下端部の片面に設けた吐出孔８から
鋳型４の短辺４ａへ向け吐出される溶鋼供給量を調整す
ることによって溶鋼偏流を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュに取り
付けられたスライディングノズルを制御しつつ浸漬ノズ
ルから鋳型内に注入される溶鋼の偏流を防止するのに好
適なスラブ連鋳における鋳型への溶鋼供給方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続鋳造におけるタンディッシュ
から鋳型への溶鋼注入は図５に示すようにタンディッシ
ュ１の底部に設けられたスライディングノズル２の下部
に位置する浸漬ノズル30の先端部を鋳型４の溶鋼５中に
浸漬した状態で行っている。タンディッシュ１には上ノ
ズル６が設けてあり、上ノズル６の下部にはそれぞれ同
一内径の開孔を有する固定プレート２ａ、スライドプレ
ート２ｂ、下プレート２ｃの３層のプレートで構成され
たスライディングノズル２が取付けられており、固定プ
レート２ａと下プレート２ｃの間でスライドプレート２
ｂを油圧シリンダ７を用いてスライドさせ、開孔絞り位
置を制御してタンディッシュ１内から溶鋼流量を制御し
ている。

【０００３】スライディングノズル２の下部に接続され
た浸漬ノズル30は、短辺と長辺からなるスラブ連鋳鋳型
４の中央部に配置されており、タンディッシュ１内の溶
鋼をスライディングノズル２の開孔絞り位置を制御しつ
つ浸漬ノズル30内を流下させて左右の吐出孔８から連鋳
鋳型４内に注入される。吐出孔８より注入された溶鋼５
は短辺側の凝固シェル９に衝突した後、上昇流と下降流
に分流されるが定常時は左右の吐出孔８から注入される
溶鋼量が均等になっているので上昇流および下降流は流
動する間に減速される結果、上昇流および下降流による
トラブルは発生しない。

【０００４】前述のように連続鋳造においてタンディッ
シュ１から連鋳鋳型４内への溶鋼注入量制御はスライデ
ィングノズル２によって行われているが、浸漬ノズル３
の下部に設けた左右一対の吐出孔８から連鋳鋳型４内へ
注入される溶鋼５の流量が左右で異なって不均等となる
溶鋼偏流が生じることがある。このような溶鋼偏流が生
じる原因の一つは、図３に示すように浸漬ノズル30を使
用していると、溶鋼中に存在するアルミナなどの脱酸生
成物が浸漬ノズル30の内孔14や吐出孔８の内面に付着物
10を形成したり、溶鋼流によって吐出孔耐火物が溶損さ
れて左右の吐出孔８の形状が不均一になる。その結果、
吐出孔８の通過断面積に大小が生じ、連鋳鋳型４内への
注入量は、通路断面積の大きい方が多くなり、小さい方
が少なくなるからである。

【０００５】溶鋼偏流の他の原因は、通常、図４に示す
ように溶鋼の注入量を制御するためスライディングノズ
ル２の開孔を絞った状態で注入することになるため、そ
の構造上からして浸漬ノズル３内を流下する溶鋼主流11
が内孔14の中央を通らず、左右のどちらかに偏る。その
影響を受けて左右一対の吐出孔８から連鋳鋳型４内に注
入される溶鋼量は、一方が多くなり、他方が少なくなる
からである。

【０００６】図３に示すように浸漬ノズル30の吐出孔８
にアルミナ等の付着物10が付着すると、溶鋼の注入を妨
げるので必要な溶鋼量を確保するため、例えばスライデ
ィングノズル２の開孔を全開とした場合には、浸漬ノズ
ル30内を流下する溶鋼主流11は内孔14の中央部に位置す
る。このとき、アルミナ等の付着物がなければ左右の吐
出孔８から注入される溶鋼量は均等になるが、吐出孔８
内に形成される付着物10が左右で異なっていると通路断
面積が左右不均一となる。すなわち右側の付着物10が少
なく左側の付着物10が多い場合には、吐出孔８の溶鋼通
路断面積は右側が大きく左側が小さい。このため左右の
吐出孔８から注入される溶鋼量の均等関係が崩れて、右
側が多く、左側が少なくなり、いわゆる溶鋼偏流が生じ
ることになる。

【０００７】浸漬ノズル30の吐出孔８から注入される溶
鋼量が多い右側では短辺４ａ内に形成された凝固シェル
９への衝突力が大きく、溶鋼が凝固シェル９の内面に沿
って上方および下方に勢いよく分流することになる。こ
のようにして勢いの強い上昇流は湯面盛り上がり12を生
起して湯面上のフラックス13が鋳型４の内壁面と凝固シ
ェル９との間に供給されるのを阻害して供給不足とな
り、凝固シェル９の形成が不均一となり、鋳造される鋳
片の湯じわや割れの原因になるばかりでなく、フラック
ス13を巻き込み鋳片の非金属介在物性欠陥の原因ともな
る。また勢力の強い右側の下降流は溶鋼５の深くまで達
して非金属介在物の浮上を妨げるので凝固シェル９にト
ラップされ鋳片の非金属介在物性欠陥をもたらす原因と
なる。

【０００８】一方、吐出孔８から注入される溶鋼量が少
ない左側では短辺４ａ内に形成された凝固シェル９への
衝突力が小さく、溶鋼が凝固シェル９の内面に沿って上
方および下方に分流する力は弱い。このため右側のよう
なトラブルは生じることはないが、溶鋼流量が少ないた
め吐出孔８内の溶鋼流によどみが発生し易く、アルミナ
等の付着によりノズル閉塞を起こし易く、多連々鋳造の
実施を困難とし生産性を害するばかりでなく、浸漬ノズ
ル取替による耐火物コストの増加を伴うことになる。

【０００９】このようにして一旦偏流が生じるとこれを
解消することはなかなか困難であり、偏流の程度が激し
くなると、鋳型４内で形成された凝固シェル９の再溶解
によるブレークアウト等の操業トラブルや、鋳型４内の
湯面変動等による鋳片表面欠陥が発生しやすく、最悪の
場合、鋳造を中止せざるを得なくなる。前記のように浸
漬ノズル３に生じた偏流により左右の吐出孔８からの溶
鋼吐出量に大小の差が生じると連鋳鋳型の操業に支障が
あるばかりでなく鋳片の品質悪化を招き好ましくない。

【００１０】そこで浸漬ノズルの吐出孔から連鋳鋳型内
に流出する左右の溶鋼量が不均等となる溶鋼偏流を抑制
すべく特開昭 62-197258号公報には、浸漬ノズルの左右
の溶鋼レベル差を湯面計を用いて検出し、この溶鋼***
によるレベル差を抑制するように鋳造速度を低速に制御
して偏流を解消するものが開示されている。しかるに鋳
造速度を低速にすると浸漬ノズルの吐出孔８内の溶鋼流
のよどみによりアルミナの付着を起こし易く、返って溶
鋼偏流を助長する危険性があり、確実に偏流を防止する
ことは困難である。

【００１１】さらには図６に示すように浸漬ノズル30の
吐出孔から吐出した溶鋼を鋳型４の長辺背面に設置した
電磁攪拌装置31を用いて電磁攪拌するものあるいは図７
に示すように電磁ブレーキ装置32を設置して浸漬ノズル
30の吐出孔８から吐出した溶鋼流に電磁ブレーキをかけ
て流速を低下させるものが知られている。しかしながら
電磁攪拌装置31あるいは電磁ブレーキ装置32を設置する
ものは溶鋼偏流を緩和することはできるけれども十分で
なく、本質的に溶鋼偏流を防止できないという弱点があ
った。

【００１２】特開昭63-33171号公報には、浸漬ノズルの
溶鋼通路に沿って延びる棒状の芯材を設けるものがまた
特開昭 63-295056号公報には浸漬ノズルの溶鋼流路の中
心を通ってかつスライディングノズルのスライド方向に
平行な板状部材を設けるものが開示されている。しかる
に前記棒状の芯材あるいは板状部材を浸漬ノズルの溶鋼
通路に設けても、スライディングノズルの開度調節によ
り落下する溶鋼の偏りは存在するので、浸漬ノズルに設
けた左右一対の吐出孔から吐出される溶鋼偏流を十分に
防止するのは困難である。万一、偏流が発生すると溶鋼
流路に存在する棒状の芯材または板状部材がアルミナ付
着媒体となり、付着物が成長し、偏流を助長するので逆
効果となる危険性が大である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の問題点を解消し、タンディッシュの下部に設けたスラ
イディングノズルの開孔絞り位置を調整するだけで大掛
かりな設備を設けることなく、浸漬ノズルの吐出孔より
注入される溶鋼量をバランスさせることができるスラブ
連鋳における鋳型への溶鋼供給方法を提供することを目
的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、タンディッシュ内の溶鋼をスライディング
ノズルを制御しつつ浸漬ノズルの吐出孔から鋳型内に注
入するスラブ連鋳における鋳型への溶鋼供給方法におい
て、鋳型の中心軸に対して対称にそれぞれ短辺方向に流
出する片面に吐出孔を備えた浸漬ノズルを２本配置し、
各々の浸漬ノズルに配設したスライディングノズルを制
御しつつそれぞれ吐出孔から鋳型の短辺方向に吐出する
溶鋼供給量を独立に調整し、鋳型内の溶鋼偏流を防止す
ることを特徴とするスラブ連鋳における鋳型への溶鋼供
給方法である。

【００１５】

【作用】前述のように本発明では、鋳型の中心軸に対し
て対称にそれぞれ短辺方向に流出する片面に吐出孔を備
えた浸漬ノズルを２本配置し、各々の浸漬ノズルに配設
したスライディングノズルの開度を制御しつつ各々の吐
出孔への溶鋼供給量を独立に調整するので２本の浸漬ノ
ズルの吐出孔から鋳型内に吐出される溶鋼偏流を容易に
防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は本発明の実施例に係るスラブ連鋳型４への溶
鋼供給装置を示し、タンディッシュ１は耐火物で内張り
される外側が鉄皮で覆われており、タンディッシュ１内
には取鍋から溶鋼（図示せず）が注入されるようになっ
ている。タンディッシュ１の底部には近接して２個の注
入ノズル６が配設してあり、この２個の注入ノズル６の
下方にそれぞれ接続して、固定プレート２ａ、スライド
プレート２ｂ、下プレート２ｃで構成されたスライディ
ングノズル２が設置してある。

【００１７】各々のスライディングノズル２には、片面
に吐出孔８を備えた２本の浸漬ノズル３が接続して支持
されている。定常状態においては、浸漬ノズル３の下部
は鋳型４内の溶鋼５中に浸漬されており、２本の浸漬ノ
ズル３の吐出孔８は鋳型４の短辺に向けてある。鋳型４
内湯面はフラックス13で覆われており、鋳型４内の溶鋼
の酸化を防止すると共に、鋳型４と凝固シェル９との間
の潤滑性を向上させるようになっている。

【００１８】次に、本発明の実施例の作用について説明
する。取鍋（図示せず）からタンディッシュ１に溶鋼を
注入し、この溶鋼をタンディッシュ１底部に近接して設
けた２個の上ノズル６にそれぞれ接続した２基のスライ
ディングノズル２、２本の浸漬ノズル３を介して鋳型４
に注入する。そして各々のスライディングノズル２のス
ライドプレート２ｂを摺動させて、開口面積を調節する
ことによりそれぞれ独立に溶鋼供給量を制御する。

【００１９】このようにして、タンディッシュ１の底部
に配設した２個の上ノズル６から供給される溶鋼５をそ
れぞれのスライディングノズル２を用いて独立して調節
することにより、２本の浸漬ノズル３の内孔14を流路と
してそれぞれ吐出孔８から鋳型４内に吐出される溶鋼吐
出流の左右均一化を図り、これによって溶鋼偏流を防止
する。吐出孔８より注入された溶鋼５は短辺側の凝固シ
ェル９に衝突した後、上昇流と下降流に分流されるが左
右の吐出孔８から注入される溶鋼量が均等になっている
ので上昇流および下降流は流動する間に減速される結
果、上昇流および下降流によるフラックス13の巻き込み
や非金属介在物の凝固シェル９へのトラップなどのトラ
ブルを抑制することができる。

【００２０】なお、鋳型４内に浸漬ノズル３の吐出孔８
から吐出される溶鋼偏流は鋳型４の左右の短辺４ａに埋
設した熱電対（図示せず）によって検出するか、あるい
は浸漬ノズル３とその両側の鋳型短辺４ａ間にそれぞれ
配設した渦流式レベル計17を配設し、両レベル計17で測
定される各レベル値の偏差を求めて、溶鋼表面の***を
検出し、この***を抑制するように２個のスライディン
グノズル２の開度を独立して制御することによって２本
の浸漬ノズル３の吐出孔８から吐出される溶鋼偏流を防
止することができる。なお溶鋼偏流の検出する手段は前
記に限定するものではない。

【００２１】本発明装置を用いて前述の手順により自転
車外板用の極低炭素溶鋼を曲率半径12ｍの湾曲型スラブ
連鋳機によりスラブ厚み 220mm、スラブ幅1300mmのスラ
ブを連続鋳造した。本発明によれば浸漬ノズルの吐出孔
から鋳型内に吐出する溶鋼偏流を容易に解消することが
できた。その結果、図８の（ａ）、（ｂ）に示すように
従来法に比較して、自転車外板用極低炭素冷延鋼板のフ
クレ欠陥指数およびフクレ以外の表面欠陥指数を鋳造速
度の如何によらず、大幅に低下することができ、特に高
い鋳造速度での欠陥指数を下げるのに著しい効果が得ら
れた。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
本の浸漬ノズルの流路にそれぞれ接続した別々のスライ
ディングノズルにより各々の吐出孔への溶鋼供給量を独
立に制御するので、浸漬ノズルの下端部の片面に設けた
吐出孔から鋳型内に吐出される溶鋼偏流を容易に抑制す
ることができる。その結果、スラブから圧延した鋼板の
内部欠陥ならびに表面欠陥の低減が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る装置の側面断面図であ
る。

【図２】鋳造速度とフクレ欠陥指数ならびにフクレ以外
の表面欠陥指数の関係を本発明と従来の場合について比
較して示す線図である。

【図３】浸漬ノズル吐出孔に付着物がありスライディン
グノズルを全開にした場合の溶鋼注入状況を示す従来例
の側面断面図である。

【図４】浸漬ノズルの吐出孔に付着物がなく、スライデ
ィングノズルの開口絞りによる溶鋼注入の状況を示す従
来例の側面断面図である。

【図５】定常時のスライディングノズルからの溶鋼注入
状況を示す従来例の側面断面図である。

【図６】鋳型の長辺背面に電磁攪拌装置を設置する従来
例の側面断面図である。

【図７】鋳型の長辺背面電磁ブレーキ装置を設置する従
来例の側面断面図である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ スライディングノズル ３ 浸漬ノズル（本発明） ４ 連鋳鋳型 ５ 溶鋼 ６ 上ノズル ７ 油圧シリンダ ８ 吐出孔 ９ 凝固シェル 10 付着物 11 溶鋼主流 12 湯面盛上り 13 フラックス 14 内孔 15 渦流式レベル計 30 浸漬ノズル（従来） 31 電磁攪拌装置 32 電磁ブレーキ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュ内の溶鋼をスライディン
   グノズルを制御しつつ浸漬ノズルの吐出孔から鋳型内に
   注入するスラブ連鋳における鋳型への溶鋼供給方法にお
   いて、鋳型の中心軸に対して対称にそれぞれ短辺方向に
   流出する片面に吐出孔を備えた浸漬ノズルを２本配置
   し、各々の浸漬ノズルに配設したスライディングノズル
   を制御しつつそれぞれ吐出孔から鋳型の短辺方向に吐出
   する溶鋼供給量を独立に調整し、鋳型内の溶鋼偏流を防
   止することを特徴とするスラブ連鋳における鋳型への溶
   鋼供給方法。