JPH09253807A - 小断面アルミキルド鋼鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

小断面アルミキルド鋼鋳片の連続鋳造方法

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JPH09253807A
JPH09253807A JP6853796A JP6853796A JPH09253807A JP H09253807 A JPH09253807 A JP H09253807A JP 6853796 A JP6853796 A JP 6853796A JP 6853796 A JP6853796 A JP 6853796A JP H09253807 A JPH09253807 A JP H09253807A
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JP
Japan
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nozzle
molten steel
mold
cap
casting
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JP6853796A
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Takashi Itakura
孝 板倉
Koichi Nomura
光一 野村
Masahiko Ogata
政彦 緒方
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Al2 3 介在物のCaによる介在物形態制
御によらず、ノズルからの適正な不活性ガス吹き込みに
よりノズル詰まりを防止し、小断面モールドでもモール
ド内湯面変動を抑制しつつ、且つ品質良好な鋳片を連続
鋳造する。 【解決手段】 モールド内への溶鋼鋳込み用ノズル6c
を通過する溶鋼15流量を0.55t/min以下に制
限し、ノズル6cをモールド内溶鋼中への浸漬型ノズル
とし、ノズル6c上部のキャップ11のノズル径絞り比
を0.25以上とし、不活性ガス、例えばArガス12
をキャップ11の内周表面11aからモールド横断面積
1平方メートル当たり毎分、35〜75Nlの範囲内で
吹き出させつつ溶鋼をモールドに鋳込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、小断面の鋼鋳片
を製造する連続鋳造方法に関するものであり、特に、C
a添加処理をしていないAl2 3 介在物を含む溶鋼を
タンディッシュのノズル詰まりなしに、健全な鋳片を連
続鋳造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼の連続鋳造において、鋳込まれるべき
溶鋼を所定の温度に保持しつつ収容しておく取鍋と、連
続鋳造機のモールドとの中間に位置し、モールドに溶鋼
を安定供給するためのタンディッシュには、溶鋼をモー
ルドに供給するためのタンディッシュノズルが底部に設
けられている。このタンディッシュノズル(以下、「ノ
ズル」という)は、内部を溶鋼が通過すると共に溶鋼中
のAl2 3 介在物やTiO2 系介在物等が内面に凝集
・堆積し、また、甚だしい場合にはノズルが閉塞して溶
鋼の鋳込みをすることができなくなることもある。この
ような所謂ノズル詰まりの発生は鋳片品質に悪影響を及
ぼすだけでなく鋳込み作業そのものの中止を余儀なくす
る。
【0003】鋼のビレット連続鋳造機等、小断面サイズ
の鋳片を製造する連続鋳造機において、Al脱酸等に伴
い生成したAl2 3 介在物を含む溶鋼を鋳込む場合に
は、Al2 3 介在物によるノズル詰まりの発生を防止
することが安定した鋳込み作業を行なうためには特に重
要である。そこで、Al2 3 介在物を含む溶鋼の鋳込
みの内、特に小断面モールドに鋳込む場合には、従来、
Ca添加処理によりAl2 3 介在物を低融点化合物で
あるCaO−Al2 3 系介在物に変えることによりノ
ズル詰まりを防止する方法が採られてきた。
【0004】一方、スラブ連続鋳造機等、大断面サイズ
の鋳片を製造するために溶鋼通過流量が大なる連続鋳造
機において、上記Al2 3 介在物を含む溶鋼を鋳込む
場合には、従来、タンディッシュ内上ノズルないしはタ
ンディッシュ浸漬ノズルの内面から鋳込み溶鋼流に不活
性ガスを吹き込み、不活性ガス気泡による上記内面の洗
浄効果によりAl2 3 介在物の上記内面への凝集・堆
積を防止している。例えば、特開平2−37948号公
報は、スラブの連続鋳造において、鋳造速度が1.0〜
3.5t/minの範囲内の場合には、タンディッシュ
上ノズルからArガスを3.0〜5.0Nl/溶鋼to
nの範囲内で吹き込む方法(以下、「先行技術1」とい
う)を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来、Al脱酸された
溶鋼をビレット等の小断面サイズのモールドに鋳込む場
合には、上述したノズル詰まりの問題を解決するために
上述したように溶鋼へのCa添加処理を行っていた。し
かしながらこのCa添加により鋼材の機械的性質の内衝
撃特性が劣化するという問題がある。そこで、Ca添加
処理の方法を採用せずに、ノズルへの不活性ガス吹き込
みを行なうことにより、ノズル内面にAl 2 3 介在物
が凝集・堆積するのを防止する方法が試みられている。
しかしながら、ビレット等の鋳造では、モールド断面積
が先行技術1のように大きくなく小断面であるため、ノ
ズルを通して吹き込んだ不活性ガスがモールド内に到達
してモールド内の湯面を大きく変動させる。この湯面変
動はモールド内パウダーを鋳片に巻き込む原因となり鋼
材成品のパウダー性欠陥を引き起こす。
【0006】従って、この発明の目的は、溶鋼のCa添
加処理をせず、ノズル内に不活性ガスを吹き込み、小断
面モールドによる鋳込みであってもモールド内湯面変動
を極力小さく抑えることができ、しかも、ノズル内面に
Al2 3 介在物を凝集・堆積させない適正な吹き込み
を行なうことによりノズル詰まりを発生させず、且つ品
質良好な鋳片を製造するための小断面鋳片の連続鋳造方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、Alキルド鋼の小断面サイズの連続鋳造鋳片
を製造するに当たり、ノズル詰まりを発生させない安定
した鋳造作業を行ないい、健全な鋳片を製造する技術を
開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、タンディッシ
ュのストッパー式溶鋼流出制御装置のノズルとして、浸
漬ノズル上部のキャップより溶鋼流内部にガス吹き込み
をすることができる耐火煉瓦製ノズルを使用し、上記キ
ャップのノズル絞り形状における絞り比を適正値とし、
モールド断面積に応じて吹き込みガス流量を適正値と
し、且つ、単位時間当たりのノズル通過溶鋼量を制限す
ることにより、所期目的を達成することができることを
知見した。
【0008】この発明の連続鋳造方法は、横断面積が
0.1m2 以下の小断面アルミキルド鋼鋳片の連続鋳造
方法において、モールド内への溶鋼鋳込み用ノズル(以
下、「タンディッシュノズル」という)を通過する溶鋼
流量を毎分0.55t以下に制限し、タンディッシュノ
ズルをモールド内溶鋼中への浸漬型ノズルとし、タンデ
ィッシュノズル上部のキャップのノズル径絞り比を0.
25以上とし、不活性ガスを上記キャップの内周表面か
ら吹き出させる。不活性ガスの流量はモールド横断面積
1m2 当たり35〜75Nl/minの範囲内に限定す
ることに特徴を有するものである。但し、「キャップの
ノズル径絞り比」とは、キャップのノズル最小径Dmin
と最大径Dmax との比Dmin /Dmax をいうものとす
る。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。図1は、この発明の一つの実施態様を
示す概略説明図である。図1に示すように、製鋼炉(図
示せず)から出鋼された所定のAlキルド溶鋼1を収容
する取鍋2からタンッディッシュ3に取鍋ノズル4を通
して注入し、タンディッシュ3内に溶鋼5が所定量溜ま
った後に、溶鋼流出量制御装置6の操作盤6aを操作し
てタンディッシュストッパー6bを所定量上昇させ、タ
ンディッシュノズル6cを通してモールド7に溶鋼5を
鋳込み、鋳片8を連続鋳造する。タンディッシュノズル
6cは、モールド7内溶鋼9中に下端部を浸漬させた浸
漬型タンディッシュであり、また溶鋼9の上表面をモー
ルドパウダー10が覆っている。
【0010】図2は、上記浸漬型のタンディッシュノズ
ル6cの要部概略縦断面図である。図2に示すように、
タンディッシュノズル6cの上部にはキャップ(上ノズ
ルともいう)11が嵌め込まれており、これにArガス
12供給用の金属製細管13が接続している。キャップ
11は耐火性ポーラス煉瓦で形成され、キャップ11の
内周表面11aからArガス14が溶鋼鋳込み流15に
吹き込まれるように構成されている。ここで、キャップ
11のノズル最小径Dmin と最大径Dmax との比を適正
値(Dmin /Dmax ≧0.25)に製作したものを使用
する。
【0011】この発明においては、モールドの横断面積
を0.1m2 以下に設定し、タンディッシュノズルを通
過する溶鋼流量は0.55t/min以下に制限し、タ
ンディッシュ3内溶鋼5のモールド7内への鋳込み開始
前から鋳込み完了後の所定時期まで、キャップ11を通
してArガス14をタンディッシュノズル6c内に吹き
込む。Arガスの吹き込みは、ガス流量制御装置(図示
せず)によりモールドの横断面積1m2 当たり35〜7
5Nl/minの範囲内の流量に制御して行なう。
【0012】次に、この発明の連続鋳造法を上述したよ
うに限定した理由を説明する。アルミキルド鋼の連続鋳
造におけるノズル詰まりは、モールド横断面積が0.1
2 以下の鋳込みの場合に特に発生し易い。従って、横
断面積が0.1m2 以下の鋳片を連続鋳造する場合に効
果を発揮する。そして、横断面積が0.1m2以下の小
断面モールドに溶鋼を鋳込む場合には、溶鋼の鋳込み速
度が0.55t/minを超えると、タンディッシュノ
ズルの内面から溶鋼流に不活性ガスを吹き込むことによ
りタンディッシュノズル内面へのAl2 3 介在物の凝
集・堆積を防止し、しかもモールド内湯面変動を小さく
抑えることは困難となる。従って、モールド横断面積が
0.1m2 以下のモールドに溶鋼を鋳込む場合には、そ
の鋳込み速度は0.55t/min以下に制限すべきで
ある。
【0013】また、タンディッシュノズルを溶鋼中への
浸漬型ノズルとすることにより、溶鋼中へ浸漬されない
オープン型ノズルよりもモールド内湯面変動を小さく抑
えることができ、且つ、鋳込み流の空気による酸化防止
およびパウダーの溶鋼中への巻き込み防止に有利であ
る。
【0014】アルミキルド溶鋼鋳込み時のタンディッシ
ュノズル詰まりはタンディッシュノズル上部のキャップ
の内周面に、溶鋼中に懸濁するAl2 3 介在物が凝集
・堆積して鋳込み溶鋼の流入が阻害されることにより発
生する。従って、上記キャップ内面から不活性ガスを溶
鋼流内に吹き込むことによりこの部分における溶鋼流動
の澱みを解消し、Al2 3 介在物の凝集・堆積(図2
中、符号16参照)を防止することが、できるだけ少量
のガス吹き込み量でノズル詰まりを防止するのに有利で
ある。また、キャップの形状・寸法はこの場所にAl2
3 介在物が凝集・堆積しにくいものにすることが重要
である。
【0015】図3は、Alキルド溶鋼の鋳込みにおけ
る、タンディッシュノズル上部のキャップのノズル径絞
り比と、キャップへのAl2 3 介在物付着層厚さ(m
m)との関係を示すグラフである。なお、同図は、タン
ディッシュノズル上部のキャップからのArガス吹き込
み流量Q(Nl/min・t)とモールドの横断面積S
(m2 )との比Q/Sが50(Nl/min・t・
2 )の場合である。多数の操業試験結果によれば、タ
ンディッシュノズル詰まりによる鋳込みトラブルを発生
させないためには上記Al2 3 介在物付着層厚さを7
mm以下にすることが必要である。従って、同図よりタ
ンディッシュノズルのキャップのノズル径絞り比は、
0.25以上にすることが必要である。
【0016】図4は、Alキルド溶鋼の鋳込みにおけ
る、タンディッシュノズル上部のキャップの内周表面か
ら吹き出させるArガスの流量Q(Nl/min)とモ
ールド横断面積S(m2 )との比Q/S(Nl/min
・m2 )と、モールド内湯面変動量Δh(mm)および
キャップへのAl2 3 介在物付着層厚さd(mm)と
の関係を示すグラフである。なお、同図は、キャップの
ノズル径絞り比が、0.33の場合である。同図から、
Arガスの流量とモールド横断面積との比Q/Sの値が
増加するにつれて、Al2 3 介在物付着層厚さdは減
少するが、一方、モールド内湯面変動量ΔhはQ/Sが
小さいときは小さく良好であるがQ/Sの増加につれて
増加し悪化することがわかる。そして、多数の操業試験
結果より得られた、タンディッシュノズル詰まりによる
鋳込みトラブルを発生させないためのAl2 3 介在物
付着層厚さdの制限条件:d≦7mm、および、モール
ド内湯面変動によるモールドパウダーの巻き込みに起因
する成品の介在物性欠陥を発生させないための湯面変動
量Δhの制限条件:Δh≦20mmの両方を満たすため
には、Arガス流量とモールド横断面積との比Q/S
が、35〜75Nl/min・t)の範囲内に限定する
ことが必要である。
【0017】
【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。表1に、本発明の範囲内の連続鋳造方法である
実施例、並びに、本発明の範囲外の連続鋳造方法である
比較例における連続鋳造条件を示す。なお、実施例およ
び比較例共に、連続鋳造機は湾曲型6ストランドビレッ
ト連続鋳造機であり、取鍋容量は溶鋼250t、タンデ
ィッシュ容量は溶鋼50tであり、鋳造鋼種はC:0.
9wt.%のAlキルド鋼である。
【0018】
【表1】
【0019】表2に、上記実施例および比較例の連続鋳
造時におけるタンディッシュノズル詰まり、および、鋳
片表層部のパウダー性介在物欠陥の評価結果を示す。な
お、タンディッシュノズル詰まりの評価において、○印
はタンディッシュノズル詰まり発生なし、×印はタンデ
ィッシュノズル詰まり発生ありを表わす。また、鋳片表
層部のパウダー性介在物欠陥の評価において、○印はパ
ウダー性介在物による鋳片の手入れなし、×はパウダー
性介在物による鋳片の手入れありを表わす。
【0020】
【表2】
【0021】表1および2から下記事項が明らかであ
る。小断面サイズの丸ビレット鋳片の製造において、連
続鋳造条件が一つでも本発明の範囲外の場合には、所期
の目的を達成することができないが、連続鋳造条件が本
発明の範囲内の場合には、所期の目的を達成することが
できることがわかる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明を実施すれ
ば、ビレットのような小断面アルミキルド鋼鋳片の連続
鋳造を、溶鋼へのCa添加処理を行わなくてもタンディ
ッシュノズル内面へのAl2 3 介在物の付着を防止
し、且つ、鋳片表層部のパウダー性介在物欠陥を発生さ
せることなく行なえる小断面アルミキルド鋼鋳片の連続
鋳造方法を提供することができ、工業上有用な効果がも
たらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一つの実施態様を示す概略説明図で
ある。
【図2】この発明で用いるタンディッシュノズルの要部
概略縦断面図である。
【図3】Alキルド溶鋼の鋳込みにおける、タンディッ
シュノズル上部のキャップノズル径の絞り比と、Al2
3 介在物付着層厚さとの関係を示すグラフである。
【図4】Alキルド溶鋼の鋳込みにおける、タンディッ
シュノズル上部のキャップの内周表面から吹き出させる
Arガスの流量Qとモールド横断面積Sとの比Q/S
と、モールド内湯面変動量ΔhおよびキャップへのAl
2 3 介在物付着層厚さdとの関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 溶鋼 2 取鍋 3 タンディッシュ 4 取鍋ノズル 5 溶鋼 6 溶鋼流出量制御装置 6a 操作盤 6b タンディッシュストッパー 6c タンディッシュノズル 7 モールド 8 鋳片 9 溶鋼 10 モールドパウダー 11 キャップ(上ノズル) 11a 内周表面 12 Arガス 13 金属製細管 14 Arガス 15 溶鋼鋳込み流 16 Al2 3 介在物の凝集・堆積 17 タンディッシュ底部 18 Arガス 19 プラズマ加熱トーチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 横断面積が0.1m2 以下の小断面アル
    ミキルド鋼鋳片の連続鋳造方法において、モールド内へ
    の溶鋼鋳込み用ノズルを通過する溶鋼流量を0.55t
    /min以下に制限し、前記ノズルを前記モールド内溶
    鋼中への浸漬型ノズルとし、前記ノズル上部のキャップ
    のノズル径絞り比を0.25以上とし、前記モールド横
    断面積1m2 当たり35〜75Nl/minの範囲内の
    不活性ガスを前記キャップの内周表面から吹き出させつ
    つ前記溶鋼を前記モールドに鋳込むことを特徴とする小
    断面アルミキルド鋼鋳片の連続鋳造方法。
JP6853796A 1996-03-25 1996-03-25 小断面アルミキルド鋼鋳片の連続鋳造方法 Pending JPH09253807A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010207844A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Nippon Steel Corp 連続鋳造用浸漬ノズル
CN107838388A (zh) * 2017-12-25 2018-03-27 山东钢铁股份有限公司 一种连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法

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