JPH07132353A - 連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法 - Google Patents
連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法Info
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- JPH07132353A JPH07132353A JP28281593A JP28281593A JPH07132353A JP H07132353 A JPH07132353 A JP H07132353A JP 28281593 A JP28281593 A JP 28281593A JP 28281593 A JP28281593 A JP 28281593A JP H07132353 A JPH07132353 A JP H07132353A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】タンディッシュを大型化することなく、品質の
良好な鋳片を得る介在物除去方法。 【構成】タンディッシュ内部に取鍋の注入ノズル１浸漬
位置と流出口７間にわたって、注入ノズル方向から下堰
２、上堰３、下堰４を順に設置し、１段目の下堰の高さ
ｈ１と１〜２．５ｍ以内である溶融金属収容深さＨとの
比（ｈ１／Ｈ）を０．１以上０．５以下の範囲とし、更
に下堰高さｈ１、２段目の上堰と３段目の下堰の重なり
高さｈ２、３段目の下堰高さｈ３、２段目の上堰と３段
目の下堰を結ぶ水平間隔Ｓ、注入ノズルと流出口を結ぶ
４〜８ｍ以内の水平間隔Ｌの関係を示す指数ηを次式に
より０．０１以上とする堰配置条件を見出し、従来堰を
有するタンディッシュに比し、介在物除去率が１．５倍
以上向上した。 式 η＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ１×ｈ２×ｈ３）｝／（Ｌ×Ｈ
３）
良好な鋳片を得る介在物除去方法。 【構成】タンディッシュ内部に取鍋の注入ノズル１浸漬
位置と流出口７間にわたって、注入ノズル方向から下堰
２、上堰３、下堰４を順に設置し、１段目の下堰の高さ
ｈ１と１〜２．５ｍ以内である溶融金属収容深さＨとの
比（ｈ１／Ｈ）を０．１以上０．５以下の範囲とし、更
に下堰高さｈ１、２段目の上堰と３段目の下堰の重なり
高さｈ２、３段目の下堰高さｈ３、２段目の上堰と３段
目の下堰を結ぶ水平間隔Ｓ、注入ノズルと流出口を結ぶ
４〜８ｍ以内の水平間隔Ｌの関係を示す指数ηを次式に
より０．０１以上とする堰配置条件を見出し、従来堰を
有するタンディッシュに比し、介在物除去率が１．５倍
以上向上した。 式 η＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ１×ｈ２×ｈ３）｝／（Ｌ×Ｈ
３）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属中の非金属介
在物の分離除去能力に優れた連続鋳造用タンディッシュ
における介在物除去方法に関するものである。
在物の分離除去能力に優れた連続鋳造用タンディッシュ
における介在物除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非金属介在物を含む溶融金属を連続鋳造
機で鋳造した場合、製造された鋳片内に前記非金属介在
物が残留し、鋳片に疵等の欠陥を生じる。従って、この
介在物低減技術は連続鋳造において良質な鋳片を得るた
めの重要な技術であり、従来から連鋳鋳型への電磁力適
用等に見られるように種々の介在物低減対策を実施して
きた。
機で鋳造した場合、製造された鋳片内に前記非金属介在
物が残留し、鋳片に疵等の欠陥を生じる。従って、この
介在物低減技術は連続鋳造において良質な鋳片を得るた
めの重要な技術であり、従来から連鋳鋳型への電磁力適
用等に見られるように種々の介在物低減対策を実施して
きた。
【０００３】また、溶融金属を連鋳鋳型に供給するタン
ディッシュについても、各種の介在物低減対策が考えら
れてきた。特にタンディッシュについては容量を大型化
し、平均滞留時間を増すことにより介在物の浮上除去を
促進する方法が考えられてきたが、タンディッシュ容器
の大型化に伴うタンディッシュ耐火物の費用の増加や整
備費用増加等経済性の点で得策ではなかった。
ディッシュについても、各種の介在物低減対策が考えら
れてきた。特にタンディッシュについては容量を大型化
し、平均滞留時間を増すことにより介在物の浮上除去を
促進する方法が考えられてきたが、タンディッシュ容器
の大型化に伴うタンディッシュ耐火物の費用の増加や整
備費用増加等経済性の点で得策ではなかった。
【０００４】そのため、タンディッシュ容量を大型化す
ることなく、タンディッシュ容器内に堰を設け、この堰
により溶融金属の流動状態を改善し、溶融金属中の介在
物を効率的に除去する方法が提案されてきた。
ることなく、タンディッシュ容器内に堰を設け、この堰
により溶融金属の流動状態を改善し、溶融金属中の介在
物を効率的に除去する方法が提案されてきた。
【０００５】当然ながら、タンディッシュ内に堰を設
け、堰により溶融金属の流動状態を改善し、介在物の除
去を効率的に行うためには、堰の配置条件と溶融金属の
流動状態を十分に検討しなければならない。
け、堰により溶融金属の流動状態を改善し、介在物の除
去を効率的に行うためには、堰の配置条件と溶融金属の
流動状態を十分に検討しなければならない。
【０００６】例えば、特公昭５４−２７１７４号にはタ
ンディッシュ内に耐火物の堰を設置することにより、介
在物を含んだ溶融金属の流れを溶融金属表層部まで浮上
させるような溶融金属流動状態をタンディッシュ内に形
成し、介在物除去を促進する方法が提案されている。
ンディッシュ内に耐火物の堰を設置することにより、介
在物を含んだ溶融金属の流れを溶融金属表層部まで浮上
させるような溶融金属流動状態をタンディッシュ内に形
成し、介在物除去を促進する方法が提案されている。
【０００７】この従来提案された、堰配置によるタンデ
ィッシュの介在物除去方法を図２に示す。図２に示す堰
配置条件は図から明らかなように、溶融金属が取鍋から
タンディッシュへ注入ノズル１を介して注入された時、
溶融金属の流れｊを表層部方向に変化させ、上向きの溶
融金属の流れｋを形成させるためにノズル方向から１段
目に上堰５と２段目に下堰６を設置した二重堰構造であ
る。
ィッシュの介在物除去方法を図２に示す。図２に示す堰
配置条件は図から明らかなように、溶融金属が取鍋から
タンディッシュへ注入ノズル１を介して注入された時、
溶融金属の流れｊを表層部方向に変化させ、上向きの溶
融金属の流れｋを形成させるためにノズル方向から１段
目に上堰５と２段目に下堰６を設置した二重堰構造であ
る。
【０００８】特に２段目の下堰６は、溶融金属の流れｋ
が下流側流出口７にショートパスするのを防止し、表層
部に介在物を含む溶融金属を押し上げるような流れｌを
形成させ、介在物を効率的に浮上除去するような目的で
設置されている。
が下流側流出口７にショートパスするのを防止し、表層
部に介在物を含む溶融金属を押し上げるような流れｌを
形成させ、介在物を効率的に浮上除去するような目的で
設置されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来型の堰配置条件では、上堰５より上流側のＡ領域で
は、取鍋からタンディッシュへ注入された溶融金属流れ
はタンディッシュ底に衝突し、下堰６へと直送する流れ
ｊを形成してしまうため、介在物を含んだ溶融金属の主
流が溶融金属表面を通過する部分が少い。従って、介在
物の多くは溶融金属表面に浮上せずタンディッシュの底
付近を通過し、介在物の除去効率は高くない。
従来型の堰配置条件では、上堰５より上流側のＡ領域で
は、取鍋からタンディッシュへ注入された溶融金属流れ
はタンディッシュ底に衝突し、下堰６へと直送する流れ
ｊを形成してしまうため、介在物を含んだ溶融金属の主
流が溶融金属表面を通過する部分が少い。従って、介在
物の多くは溶融金属表面に浮上せずタンディッシュの底
付近を通過し、介在物の除去効率は高くない。
【００１０】このように、タンディッシュ内の堰配置条
件と溶融金属の流動状態の間には密接な関係があり、従
来はこの関係解析が不十分であったために効率の高い介
在物除去に必要な堰配置条件が確立していない問題点が
あった。
件と溶融金属の流動状態の間には密接な関係があり、従
来はこの関係解析が不十分であったために効率の高い介
在物除去に必要な堰配置条件が確立していない問題点が
あった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点を解決するために、タンディッシュ内の堰配置条件
と溶融金属の流動状態の関係を理論的に解明し、タンデ
ィッシュ内での溶融金属中の介在物除去率を高め、品質
の良好な鋳片を得る介在物除去方法を提供するものであ
る。
題点を解決するために、タンディッシュ内の堰配置条件
と溶融金属の流動状態の関係を理論的に解明し、タンデ
ィッシュ内での溶融金属中の介在物除去率を高め、品質
の良好な鋳片を得る介在物除去方法を提供するものであ
る。
【００１２】その具体的技術要旨は、取鍋から注入され
た溶融金属を連続鋳造鋳型に中継供給するタンディッシ
ュにおいて、該タンディッシュ内部の取鍋の注入ノズル
浸漬位置とタンディッシュ流出口間にわたって、該注入
ノズル方向から下堰、上堰、下堰を順に設置し、１段目
の下堰の高さｈ1 と１〜２．５ｍ以内である溶融金属の
収容深さＨとの比（ｈ1 ／Ｈ）を０．１以上０．５以下
の範囲とし、更に該下堰高さｈ1 、２段目の上堰と３段
目の下堰の重なり高さｈ2 、該３段目の下堰高さｈ3 、
該２段目の上堰と３段目の下堰を結ぶ水平間隔Ｓ、注入
ノズルと流出口を結ぶ４〜８ｍ以内である水平間隔Ｌの
関係を示す指数ηを次式により０．０１以上と設定し、
取鍋から注入される溶融金属を連続鋳造鋳型に中継供給
することを特徴とする連続鋳造用タンディッシュにおけ
る介在物除去方法にある。 η＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）｝／（Ｌ×Ｈ
3 ） なお、前記３段目の下堰の下流側の堰配置は必要に応じ
て単数または複数の堰を上堰、下堰を問わず任意に配置
することができる。
た溶融金属を連続鋳造鋳型に中継供給するタンディッシ
ュにおいて、該タンディッシュ内部の取鍋の注入ノズル
浸漬位置とタンディッシュ流出口間にわたって、該注入
ノズル方向から下堰、上堰、下堰を順に設置し、１段目
の下堰の高さｈ1 と１〜２．５ｍ以内である溶融金属の
収容深さＨとの比（ｈ1 ／Ｈ）を０．１以上０．５以下
の範囲とし、更に該下堰高さｈ1 、２段目の上堰と３段
目の下堰の重なり高さｈ2 、該３段目の下堰高さｈ3 、
該２段目の上堰と３段目の下堰を結ぶ水平間隔Ｓ、注入
ノズルと流出口を結ぶ４〜８ｍ以内である水平間隔Ｌの
関係を示す指数ηを次式により０．０１以上と設定し、
取鍋から注入される溶融金属を連続鋳造鋳型に中継供給
することを特徴とする連続鋳造用タンディッシュにおけ
る介在物除去方法にある。 η＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）｝／（Ｌ×Ｈ
3 ） なお、前記３段目の下堰の下流側の堰配置は必要に応じ
て単数または複数の堰を上堰、下堰を問わず任意に配置
することができる。
【００１３】
【作用】上記課題を解決するに必要な最適タンディッシ
ュ内の堰配置条件を求めるために、取鍋からタンディッ
シュへ溶融金属を注入した場合のタンディッシュ内の溶
融金属の流動状態を理論解析し、タンディッシュ内の堰
配置条件と介在物除去能力の関係について検討した。こ
こでは代表的な溶融金属である溶鋼を用いて解析を進め
た。
ュ内の堰配置条件を求めるために、取鍋からタンディッ
シュへ溶融金属を注入した場合のタンディッシュ内の溶
融金属の流動状態を理論解析し、タンディッシュ内の堰
配置条件と介在物除去能力の関係について検討した。こ
こでは代表的な溶融金属である溶鋼を用いて解析を進め
た。
【００１４】本発明で用いた理論解析にはいくつかの前
提を設けているが、図１に示すタンディッシュの概念図
を用いながら以下にその前提を説明する。なお、図１は
１レードル２ストランド型タンディッシュを示すが、本
解析結果は、その他の形状のタンディッシュ（例：１レ
ードル１ストランド型タンディッシュ、１レードル複数
ストランド型タンディッシュ）にも同様に適用可能であ
る。
提を設けているが、図１に示すタンディッシュの概念図
を用いながら以下にその前提を説明する。なお、図１は
１レードル２ストランド型タンディッシュを示すが、本
解析結果は、その他の形状のタンディッシュ（例：１レ
ードル１ストランド型タンディッシュ、１レードル複数
ストランド型タンディッシュ）にも同様に適用可能であ
る。
【００１５】（１）タンディッシュ内の溶鋼は非圧縮性
とみなし、タンディッシュ内の溶鋼流動状態は３次元の
ナビエ・ストークス方程式を解くことにより解析した。 （２）タンディッシュ内の溶鋼領域を離散点に分割し、
離散点における流速をナビエ・ストークス方程式で解い
た。 （３）介在物の運動エネルギーは、溶鋼流動解析より得
られたタンディッシュの３次元溶鋼流速場における溶鋼
のエネルギーを受けるとして、介在物の運動方程式を作
成し、介在物の挙動解析を行った。 （４）介在物は取鍋から流入すると仮定し、またその形
状は球形とし、直径１００μｍの介在物を１０００個流
入させた。 （５）溶鋼の注入量と流出量については一定とした。 （６）介在物の、比重は溶鋼より軽いとし、溶鋼浮力の
影響を受けて浮上しながら介在物は溶鋼内に滞留すると
した。
とみなし、タンディッシュ内の溶鋼流動状態は３次元の
ナビエ・ストークス方程式を解くことにより解析した。 （２）タンディッシュ内の溶鋼領域を離散点に分割し、
離散点における流速をナビエ・ストークス方程式で解い
た。 （３）介在物の運動エネルギーは、溶鋼流動解析より得
られたタンディッシュの３次元溶鋼流速場における溶鋼
のエネルギーを受けるとして、介在物の運動方程式を作
成し、介在物の挙動解析を行った。 （４）介在物は取鍋から流入すると仮定し、またその形
状は球形とし、直径１００μｍの介在物を１０００個流
入させた。 （５）溶鋼の注入量と流出量については一定とした。 （６）介在物の、比重は溶鋼より軽いとし、溶鋼浮力の
影響を受けて浮上しながら介在物は溶鋼内に滞留すると
した。
【００１６】（７）タンディッシュの形状と堰配置条件
は次のように仮定した。 全長Ａは８ｍとした。 下堰２の高さｈ1 とタンディッシュの溶鋼収容深さＨ
の比（ｈ1 ／Ｈ）を０．０５〜０．６まで変化させた。
ｈ1 ／Ｈが０．０５以下では下堰２の高さが低すぎるた
めに、溶鋼流れｃが十分溶鋼表面まで到達しないまま下
堰２の上を下流側にショートパスして流れるため効果的
ではない。また、０．６以上では溶鋼流れｃが直接溶鋼
表面に到達し、速度の遅い表面の溶鋼流れｄの状態を乱
し、流れｄの速度が上昇しすぎるため、溶鋼表面に浮上
した介在物を巻き込み、好ましくない。
は次のように仮定した。 全長Ａは８ｍとした。 下堰２の高さｈ1 とタンディッシュの溶鋼収容深さＨ
の比（ｈ1 ／Ｈ）を０．０５〜０．６まで変化させた。
ｈ1 ／Ｈが０．０５以下では下堰２の高さが低すぎるた
めに、溶鋼流れｃが十分溶鋼表面まで到達しないまま下
堰２の上を下流側にショートパスして流れるため効果的
ではない。また、０．６以上では溶鋼流れｃが直接溶鋼
表面に到達し、速度の遅い表面の溶鋼流れｄの状態を乱
し、流れｄの速度が上昇しすぎるため、溶鋼表面に浮上
した介在物を巻き込み、好ましくない。
【００１７】上堰３と下堰４の重なり高さｈ2 とタン
ディッシュ溶鋼収容深さＨの比（ｈ2 ／Ｈ）を０．１〜
０．３まで変化させた。ｈ2 ／Ｈが０．１以下では上堰
３と下堰４の重なり高さが小さすぎるため、上昇してい
る溶鋼流れｇが十分溶鋼表面まで到達しないまま下堰４
の上を下流側にショートパスして流れるため効果的では
ない。また、０．３以上では上堰３、下堰４共に堰高さ
が高くなり高価な堰用耐火物が多量に必要となり好まし
くない。
ディッシュ溶鋼収容深さＨの比（ｈ2 ／Ｈ）を０．１〜
０．３まで変化させた。ｈ2 ／Ｈが０．１以下では上堰
３と下堰４の重なり高さが小さすぎるため、上昇してい
る溶鋼流れｇが十分溶鋼表面まで到達しないまま下堰４
の上を下流側にショートパスして流れるため効果的では
ない。また、０．３以上では上堰３、下堰４共に堰高さ
が高くなり高価な堰用耐火物が多量に必要となり好まし
くない。
【００１８】下堰４の高さｈ3 とタンディッシュ溶鋼
収容深さＨの比（ｈ3 ／Ｈ）を０．１〜０．７まで変化
させた。ｈ3 ／Ｈが０．１以下では前記理由と同様に溶
鋼流れｇが下流側にショートパスし効果的ではない。ま
た、０．７以上では溶鋼流れｇが直接溶鋼表面に到達
し、速度の遅い表面の溶鋼流れｈの状態を乱し、流れｈ
の速度が上昇しすぎるため、溶鋼表面に浮上した介在物
を巻き込み、好ましくない。また、鋳造最後の溶鋼残り
が多くなるという問題も発生する。
収容深さＨの比（ｈ3 ／Ｈ）を０．１〜０．７まで変化
させた。ｈ3 ／Ｈが０．１以下では前記理由と同様に溶
鋼流れｇが下流側にショートパスし効果的ではない。ま
た、０．７以上では溶鋼流れｇが直接溶鋼表面に到達
し、速度の遅い表面の溶鋼流れｈの状態を乱し、流れｈ
の速度が上昇しすぎるため、溶鋼表面に浮上した介在物
を巻き込み、好ましくない。また、鋳造最後の溶鋼残り
が多くなるという問題も発生する。
【００１９】上堰３と下堰４の水平間隔Ｓおよび注入
口と流出口の水平間隔Ｌの比（Ｓ／Ｌ）を０．１〜０．
３まで変化させた。Ｓ／Ｌが０．１以下では溶鋼流れｇ
の流路が狭すぎ、流れｇの上昇速度が上昇しすぎるた
め、前記と同様に溶鋼流れｈの状態を乱し、溶鋼表面に
浮上した介在物を巻き込み、好ましくない。また、０．
３以上では溶鋼流れｇの流路が広すぎ、流れｇの上昇速
度が低くなりすぎるため、介在物が溶鋼表面に浮上しに
くい。
口と流出口の水平間隔Ｌの比（Ｓ／Ｌ）を０．１〜０．
３まで変化させた。Ｓ／Ｌが０．１以下では溶鋼流れｇ
の流路が狭すぎ、流れｇの上昇速度が上昇しすぎるた
め、前記と同様に溶鋼流れｈの状態を乱し、溶鋼表面に
浮上した介在物を巻き込み、好ましくない。また、０．
３以上では溶鋼流れｇの流路が広すぎ、流れｇの上昇速
度が低くなりすぎるため、介在物が溶鋼表面に浮上しに
くい。
【００２０】以上のような前提により解析を進めたが、
まず最初に下堰２のみを有したタンディッシュ堰配置を
想定して解析を行った。解析結果を図３に示す。図３は
横軸にｈ1 ／Ｈをとり、縦軸に溶鋼の速度比Ｒ（Ｒ＝上
昇速度／注入速度）をとった。ここで上昇速度は上昇す
る溶鋼流れｃの溶鋼表面領域の速度であり、注入速度は
注入ノズル１から注入される溶鋼流れａの注入口領域の
速度である。ｈ1 ／Ｈが大きくなるに伴い、Ｒ値も大き
くなっている。これは前記したように下堰２の高さが高
くなれば溶鋼ｃはショートパスすることなく、その速度
を維持したまま湯表面に移動することを示す。
まず最初に下堰２のみを有したタンディッシュ堰配置を
想定して解析を行った。解析結果を図３に示す。図３は
横軸にｈ1 ／Ｈをとり、縦軸に溶鋼の速度比Ｒ（Ｒ＝上
昇速度／注入速度）をとった。ここで上昇速度は上昇す
る溶鋼流れｃの溶鋼表面領域の速度であり、注入速度は
注入ノズル１から注入される溶鋼流れａの注入口領域の
速度である。ｈ1 ／Ｈが大きくなるに伴い、Ｒ値も大き
くなっている。これは前記したように下堰２の高さが高
くなれば溶鋼ｃはショートパスすることなく、その速度
を維持したまま湯表面に移動することを示す。
【００２１】図３からｈ1 ／Ｈが０．１未満の領域では
溶鋼ｃのショートパスが大きく、介在物が浮上しにくい
と考えられる。またｈ1 ／Ｈが０．５以上になると溶鋼
表面の速度が上昇し、介在物を巻き込む可能性が高いこ
とがわかる。従って、ｈ1 ／Ｈの値は０．１以上、０．
５以下の範囲内と設定するのが介在物除去のため必要で
ある。
溶鋼ｃのショートパスが大きく、介在物が浮上しにくい
と考えられる。またｈ1 ／Ｈが０．５以上になると溶鋼
表面の速度が上昇し、介在物を巻き込む可能性が高いこ
とがわかる。従って、ｈ1 ／Ｈの値は０．１以上、０．
５以下の範囲内と設定するのが介在物除去のため必要で
ある。
【００２２】次にｈ1 ／Ｈを０．１と固定のうえ、ｈ2
／Ｈ，ｈ3 ／Ｈ，Ｓ／Ｌを前記の範囲で変化させたモデ
ル計算を行い、堰配置条件と介在物除去率の関係につい
て理論解析を行い、図４，図５に示す解析結果を得た。
ここで介在物除去率は次の式で定義する。 介在物除去率＝（浮上除去された介在物の個数）／｛流
入した介在物の個数（１０００個）｝
／Ｈ，ｈ3 ／Ｈ，Ｓ／Ｌを前記の範囲で変化させたモデ
ル計算を行い、堰配置条件と介在物除去率の関係につい
て理論解析を行い、図４，図５に示す解析結果を得た。
ここで介在物除去率は次の式で定義する。 介在物除去率＝（浮上除去された介在物の個数）／｛流
入した介在物の個数（１０００個）｝
【００２３】図４は横軸にｈ3 ／Ｈをとり、縦軸に介在
物除去率をとった。Ｓ／Ｌは０．１、ｈ1 ／Ｈは０．１
と各々固定した条件の下で、ｈ2 ／Ｈをパラメーターと
して変化させた。
物除去率をとった。Ｓ／Ｌは０．１、ｈ1 ／Ｈは０．１
と各々固定した条件の下で、ｈ2 ／Ｈをパラメーターと
して変化させた。
【００２４】また図５も同様に横軸にｈ3 ／Ｈをとり、
縦軸に介在物除去率をとった。図５の解析ではｈ2 ／Ｈ
は０．３、ｈ1 ／Ｈは０．１と各々固定した条件の下
で、Ｓ／Ｌをパラメーターとして変化させた。
縦軸に介在物除去率をとった。図５の解析ではｈ2 ／Ｈ
は０．３、ｈ1 ／Ｈは０．１と各々固定した条件の下
で、Ｓ／Ｌをパラメーターとして変化させた。
【００２５】図４，図５より介在物除去率を高めるには
Ｓの値を小さくし、ｈ2 ，ｈ3 の値を大きくすれば良い
ことがわかる。またこれらの間には相乗効果も認められ
る。また、先の図３の結果から適正範囲であればｈ1 の
値が大きくなっても介在物除去率には悪い影響を与えな
いことが判明している。
Ｓの値を小さくし、ｈ2 ，ｈ3 の値を大きくすれば良い
ことがわかる。またこれらの間には相乗効果も認められ
る。また、先の図３の結果から適正範囲であればｈ1 の
値が大きくなっても介在物除去率には悪い影響を与えな
いことが判明している。
【００２６】従って以上の解析結果から、タンディッシ
ュ内に設置する堰の配置条件と介在物の除去率の間には
明確な相乗効果を含む相関関係があることが判明したた
め、ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 ，Ｓの各条件を無次元化すれば、
一般解としてのタンディッシュ内の堰配置条件が求ま
る。
ュ内に設置する堰の配置条件と介在物の除去率の間には
明確な相乗効果を含む相関関係があることが判明したた
め、ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 ，Ｓの各条件を無次元化すれば、
一般解としてのタンディッシュ内の堰配置条件が求ま
る。
【００２７】前記４つの条件のうち、Ｓのみ値が小さい
方が除去率が高いという関係があり、他の条件と異なる
ため、Ｓについてはタンディッシュの注入口、流出口の
水平間隔Ｌを用いて（Ｌ−Ｓ）で評価する。この結果、
（Ｌ−Ｓ），ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 は全て値が大きい方が介
在物の除去率が高くなる結果が得られる。
方が除去率が高いという関係があり、他の条件と異なる
ため、Ｓについてはタンディッシュの注入口、流出口の
水平間隔Ｌを用いて（Ｌ−Ｓ）で評価する。この結果、
（Ｌ−Ｓ），ｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 は全て値が大きい方が介
在物の除去率が高くなる結果が得られる。
【００２８】これら４つの条件のうち、タンディッシュ
の長さ方向に関係のある（Ｌ−Ｓ）は水平間隔Ｌで
（Ｍ）式のように無次元化し、タンディッシュの深さ方
向に関係のあるｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 はタンディッシュの溶
鋼収容深さＨで（Ｎ）式のように無次元化した。 （Ｌ−Ｓ）／Ｌ ……………………………………（Ｍ） （ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）／Ｈ3 ……………………………………（Ｎ）
の長さ方向に関係のある（Ｌ−Ｓ）は水平間隔Ｌで
（Ｍ）式のように無次元化し、タンディッシュの深さ方
向に関係のあるｈ1 ，ｈ2 ，ｈ3 はタンディッシュの溶
鋼収容深さＨで（Ｎ）式のように無次元化した。 （Ｌ−Ｓ）／Ｌ ……………………………………（Ｍ） （ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）／Ｈ3 ……………………………………（Ｎ）
【００２９】更に、（Ｍ）式と（Ｎ）式の間には相乗効
果があるため、両式を掛け合わせ、（Ｋ）式に示す介在
物浮上有効長さ指数ηで評価した。 η＝Ｍ×Ｎ＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）｝／（Ｌ×Ｈ3 ） …（Ｋ）
果があるため、両式を掛け合わせ、（Ｋ）式に示す介在
物浮上有効長さ指数ηで評価した。 η＝Ｍ×Ｎ＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）｝／（Ｌ×Ｈ3 ） …（Ｋ）
【００３０】介在物浮上有効長さ指数ηと介在物除去率
の関係を図６に示す。この結果からηが０．０１以上で
あるタンディッシュの堰配置条件を得れば、堰による介
在物除去効果が向上することが明らかとなった。
の関係を図６に示す。この結果からηが０．０１以上で
あるタンディッシュの堰配置条件を得れば、堰による介
在物除去効果が向上することが明らかとなった。
【００３１】
【実施例】本発明で得られたタンディッシュ内の堰配置
条件が、介在物除去に及ぼす有効性を確認するために、
実際に本発明で得た堰配置条件を有するタンディッシュ
に溶鋼を注入し（低炭Ａｌ−Ｋブリキ材を使用）、溶鋼
中の介在物除去効果を確認した。
条件が、介在物除去に及ぼす有効性を確認するために、
実際に本発明で得た堰配置条件を有するタンディッシュ
に溶鋼を注入し（低炭Ａｌ−Ｋブリキ材を使用）、溶鋼
中の介在物除去効果を確認した。
【００３２】発明の効果を確認するために、表１に示す
堰配置条件を有する６０ｔタンディッシュを使用した。
また、溶鋼内の介在物除去率（清浄度）を評価するため
に、５連続で連続鋳造を行い、鍋交換部における溶鋼の
トータル酸素を分析した。
堰配置条件を有する６０ｔタンディッシュを使用した。
また、溶鋼内の介在物除去率（清浄度）を評価するため
に、５連続で連続鋳造を行い、鍋交換部における溶鋼の
トータル酸素を分析した。
【００３３】通常の介在物は金属酸化物（例：Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 ）であり、溶鋼中に介在物が多いと溶鋼の
トータル酸素量も上昇するため、介在物除去率の評価を
するにはトータル酸素量で評価するのが一般的である。
3 ，ＳｉＯ2 ）であり、溶鋼中に介在物が多いと溶鋼の
トータル酸素量も上昇するため、介在物除去率の評価を
するにはトータル酸素量で評価するのが一般的である。
【００３４】サンプル用の溶鋼は、注入部と流出部のタ
ンディッシュ蓋に設けたサンプル採取孔から採取した。
なお、サンプリング頻度は一鍋毎に前鍋終了（鍋交換タ
イミング）から２分間隔で５回にわたって行った。
ンディッシュ蓋に設けたサンプル採取孔から採取した。
なお、サンプリング頻度は一鍋毎に前鍋終了（鍋交換タ
イミング）から２分間隔で５回にわたって行った。
【００３５】このように、鍋交換タイミングにおけるタ
ンディッシュの介在物除去能力を従来方式と本発明方式
で比較することにより、本発明の効果が明確に把握でき
る。その理由はこの時の溶鋼が最も介在物を多く含むか
らである。
ンディッシュの介在物除去能力を従来方式と本発明方式
で比較することにより、本発明の効果が明確に把握でき
る。その理由はこの時の溶鋼が最も介在物を多く含むか
らである。
【００３６】つまり、鍋交換時には、注入末期の前鍋の
浮上介在物が鋳型に流出し、更に後鍋の注入初期はタン
ディッシュ内湯量の回復のために注入量を通常時の２倍
近くに大きくしているため、タンディッシュ内溶鋼流速
が上昇し、介在物の溶鋼内滞留時間が減少するため、溶
鋼の清浄度が非常に低下する。
浮上介在物が鋳型に流出し、更に後鍋の注入初期はタン
ディッシュ内湯量の回復のために注入量を通常時の２倍
近くに大きくしているため、タンディッシュ内溶鋼流速
が上昇し、介在物の溶鋼内滞留時間が減少するため、溶
鋼の清浄度が非常に低下する。
【００３７】サンプリング各点でのサンプルを分析しデ
ーターを平均化し、注入部と流出部でのトータル酸素量
の低減効果を比較するためにトータル酸素低減率として
鍋交換部のチャージ毎に比較して表２に示す。
ーターを平均化し、注入部と流出部でのトータル酸素量
の低減効果を比較するためにトータル酸素低減率として
鍋交換部のチャージ毎に比較して表２に示す。
【００３８】ここでトータル酸素低減率は次のように求
めた。 トータル酸素低減率＝｛１−（流出部トータル酸素量／
流入部トータル酸素量）｝×100(%) 表２から明らかなように、本発明を採用したタンディッ
シュのトータル酸素の低減率は従来型堰配置条件を採用
したタンディッシュの値に対して１．５倍以上に向上し
た。
めた。 トータル酸素低減率＝｛１−（流出部トータル酸素量／
流入部トータル酸素量）｝×100(%) 表２から明らかなように、本発明を採用したタンディッ
シュのトータル酸素の低減率は従来型堰配置条件を採用
したタンディッシュの値に対して１．５倍以上に向上し
た。
【００３９】このように、本発明は介在物除去率の高い
タンディッシュの堰配置条件決定を行う上で極めて有効
であり、介在物の少い清浄な鋼を製造することができ
る。
タンディッシュの堰配置条件決定を行う上で極めて有効
であり、介在物の少い清浄な鋼を製造することができ
る。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】本発明によると、タンディッシュを大型
化することもなく、堰の配置条件を適正化するのみとい
う、経済的に有利な手段で、タンディッシュ内溶融金属
の介在物除去率を飛躍的に向上させることが可能とな
る。
化することもなく、堰の配置条件を適正化するのみとい
う、経済的に有利な手段で、タンディッシュ内溶融金属
の介在物除去率を飛躍的に向上させることが可能とな
る。
【図１】本発明におけるタンディッシュ堰配置条件の概
念図とタンディッシュ内の溶鋼の流動状態を表す線図を
示す図である。
念図とタンディッシュ内の溶鋼の流動状態を表す線図を
示す図である。
【図２】従来型の二重堰配置条件を採用したタンディッ
シュの概念図とタンディッシュ内の溶鋼の流動状態を表
す線図を示す図である。
シュの概念図とタンディッシュ内の溶鋼の流動状態を表
す線図を示す図である。
【図３】ｈ1 ／Ｈと（溶鋼の上昇速度／溶鋼注入速度）
との関係図である。
との関係図である。
【図４】パラメーターをｈ2 ／Ｈとした時のｈ3 ／Ｈと
介在物除去率との関係図である。
介在物除去率との関係図である。
【図５】パラメーターをＳ／Ｌとした時のｈ3 ／Ｈと介
在物除去率との関係図である。
在物除去率との関係図である。
【図６】介在物浮上有効長さ指数ηと介在物除去率との
関係図である。
関係図である。
１ 注入ノズル ２ １段目の下堰 ３ ２段目の上堰 ４ ３段目の下堰 ５ １段目の上堰 ６ ２段目の下堰 ７ 流出口 Ｌ 注入ノズルと流出口を結ぶ水平間隔 Ｈ 溶融金属の収容深さ ｈ1 １段目の下堰高さ ｈ2 ２段目の上堰と３段目の下堰の重なり高さ ｈ3 ３段目の下堰高さ
Claims (1)
- 【請求項１】 取鍋から注入された溶融金属を連続鋳造
鋳型に中継供給するタンディッシュにおいて、該タンデ
ィッシュ内部の取鍋の注入ノズル浸漬位置とタンディッ
シュ流出口間にわたって、該注入ノズル方向から下堰、
上堰、下堰を順に設置し、１段目の下堰の高さｈ1 と１
〜２．５ｍ以内である溶融金属の収容深さＨとの比（ｈ
1 ／Ｈ）を０．１以上０．５以下の範囲とし、更に該下
堰高さｈ1 、２段目の上堰と３段目の下堰の重なり高さ
ｈ2 、該３段目の下堰高さｈ3、該２段目の上堰と３段
目の下堰を結ぶ水平間隔Ｓ、注入ノズルと流出口を結ぶ
４〜８ｍ以内である水平間隔Ｌの関係を示す指数ηを次
式により０．０１以上と設定し、取鍋から注入される溶
融金属を連続鋳造鋳型に中継供給することを特徴とする
連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法。 η＝｛（Ｌ−Ｓ）×（ｈ1 ×ｈ2 ×ｈ3 ）｝／（Ｌ×Ｈ
3 ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28281593A JP2938323B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28281593A JP2938323B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132353A true JPH07132353A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2938323B2 JP2938323B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=17657449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28281593A Expired - Fee Related JP2938323B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 連続鋳造用タンディッシュにおける介在物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938323B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089151A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用タンディッシュ |
| CN102744393A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种板坯连铸机中间包控流装置、其制备方法及利用其放渣的方法 |
| CN102744394A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种板坯连铸机中间包控流装置及其放渣方法 |
| CN111230090A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法 |
| CN111230089A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种包含三级滤渣结构的熔炼铸锭装置 |
| CN112191835A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-08 | 武汉科技大学 | “都江堰”式多级底漩型稳流器 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP28281593A patent/JP2938323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089151A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造用タンディッシュ |
| CN102744393A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种板坯连铸机中间包控流装置、其制备方法及利用其放渣的方法 |
| CN102744394A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-24 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种板坯连铸机中间包控流装置及其放渣方法 |
| CN111230090A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法 |
| CN111230089A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种包含三级滤渣结构的熔炼铸锭装置 |
| CN112191835A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-08 | 武汉科技大学 | “都江堰”式多级底漩型稳流器 |
| CN112191835B (zh) * | 2020-10-12 | 2024-04-19 | 武汉科技大学 | “都江堰”式多级底漩型稳流器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2938323B2 (ja) | 1999-08-23 |
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