JPS6015055A - Method and device for preventing inclusion of slag or the like of tundish for continuous casting - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of slag and vortex right above a nozzle and inclusion of slag into the molten metal poured from a tundish with pouring of the molten metal from the tundish by placing and floating a refractory floating plate on the surface of the molten metal right above the immersion nozzle of the tundish. CONSTITUTION:A refractory floating plate 9 is placed and floated on the surface of the molten metal 1 right above an immersion nozzle 6 of a tundish 4 by using a stopper 5 or by other supporting method according to construction. The plate 9 prevents the approach of slag 8 right above the nozzle 6 and prevents the generation of vortex right above the nozzle 6 thereby preventing inclusion of the slag into the nozzle 6. The slag inclusion is thus prevented by the extremely simple method and the quality and yield of a product are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は連続鋳造用タンディツシュの溶湯面の変動に
ともない浸漬ノズルからスラグ等を巻込むことを防止す
るための連続鋳造用タンディツシュのスラグ等巻込み防
止装置と防止方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device and method for preventing slag, etc. from being drawn in from a immersion nozzle due to fluctuations in the molten metal surface of a tundish for continuous casting. It is something.

タンディツシュによる溶融金属の連続鋳造において最近
では製造能率の向上、原価低減等の観点から連続連続鋳
造（以下連連鋳と称す）化が進められている。この連連
鋳の継ぎ日時には取鍋からクンディツシュへの溶湯の注
入が一時的に中断されるが、タンディツシュから鋳型へ
の溶湯の注入は連続しており、必然的にタンディツシュ
内の溶湯ヘッドは減少していく。In continuous casting of molten metal using tanditsh, continuous continuous casting (hereinafter referred to as continuous casting) has recently been promoted from the viewpoint of improving manufacturing efficiency and reducing cost. At the transition date of continuous casting, the injection of molten metal from the ladle to the kundish is temporarily interrupted, but the injection of molten metal from the tundish to the mold continues, and the molten metal head in the tundish inevitably decreases. To go.

一方連連鋳回数は以前に比べて増加の傾向にあり、この
場合取鍋スラグのタンディツシュへの混入量は連連鋳末
期はど増加していく。連連鋳による鋳片ではその継ぎ口
部に定常鋳片部より多くの非金属介在物が混在しており
、この傾向は連連鋳後半の継ぎ口部鋳片はど大きい。こ
れは取鍋スラグやクンディツシュフラックスが鋳片内に
混入するものであって、高速鋳造化や多連連鋳化におけ
る大きな問題点となっている。On the other hand, the number of continuous castings tends to increase compared to the past, and in this case, the amount of ladle slag mixed into the tundish increases at the end of continuous casting. In slabs produced by continuous casting, there are more nonmetallic inclusions mixed in at the splice than in the steady slab, and this tendency is even greater in slabs at splices in the latter half of continuous casting. This is because ladle slag and kundish flux get mixed into the slab, which is a major problem in high-speed casting and multiple continuous casting.

この継ぎ口部の介在物による混入汚染は、タンディツシ
ュ内の溶湯ヘッドが減少した時に浸漬ノズル直上部付近
のタンディツシュ内溶湯に発生する渦流によって、タン
ディツシュ溶湯上に浮遊している取鍋スラグやタンディ
ツシュフラックスが鋳型内に巻き込まれることが主要な
原因である。This contamination caused by inclusions at the splice is caused by ladle slag and tundish particles floating above the molten metal in the tundish due to the vortex generated in the molten metal in the tundish directly above the immersion nozzle when the molten metal head in the tundish decreases. The main cause is that the flux gets caught in the mold.

このためタンディツシュの大型化や２鍋法、取鍋のスラ
グカット、あるいはタンディツシュ内の堰設置の工夫、
タンディツシュ側壁への突起物の設置等が採用されてい
るが、タンディツシュの大型化や２鍋法等においては設
備の改造等に多大の投資を要したり設備的に不可能な場
合もある。またその他の方法においても、タンディツシ
ュ溶湯内に発生する渦流を完全に抑えることは難しいこ
とを実際の鋳片調査、あるいは水モデル実験によって確
認している。For this reason, measures such as increasing the size of the tandish, using the two-pot method, cutting slag from the ladle, or installing a weir inside the tandish,
Installation of protrusions on the side walls of the tandish has been adopted, but when the tandish is enlarged or the two-pot method is used, a large amount of investment is required to modify the equipment, or it may not be possible due to equipment limitations. In addition, we have confirmed through actual slab surveys and water model experiments that it is difficult to completely suppress the vortex generated within the molten metal using other methods.

本発明はこのような知見に基づき、タンディツシュ内温
湯高さくヘッド）が減少した時、浸漬ノズル直上部付近
に発生する渦流の防止を可能にした装置と方法を提供す
るものである。Based on this knowledge, the present invention provides a device and a method that can prevent the vortex generated in the vicinity directly above the submerged nozzle when the hot water inside the tundish (high head) decreases.

以下図面に基いて本願を説明する。The present application will be explained below based on the drawings.

第１図および第２図は通常のタンディツシュにおける説
明図であり、溶湯１は取鍋２がらロングノズル３を経て
クンディツシュ４に注ぎ込まれ、引き続きストッパー装
置５によって流量を制御されながら浸漬ノズル６を通過
し鋳型（図示していない）に連続統造される。この場合
定められた標準速度で鋳造中の定雷域においては第１図
に示す如くＨで示すタンディツシュ４の溶湯レヘルに維
持される。ところが第２図に示すような連連鋳の取鍋２
の交換時におけるタンディツシュ４のｆ６？Ｊｉレヘル
は相当の低下を見せ、この下限位置をＬとすると、この
位置に近づくと次第に渦流７が発生し熔？＆１の表面上
に浮遊しているスラグ８等を巻込み、浸漬ノズル６を経
て鋳型内に注入されるという不具合が生ずる。FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of a normal tundish, in which molten metal 1 is poured from a ladle 2 through a long nozzle 3 into a tundish 4, and then passes through an immersion nozzle 6 while the flow rate is controlled by a stopper device 5. It is continuously molded into a mold (not shown). In this case, during casting at a predetermined standard speed, the molten metal level of the tundish 4 is maintained at the level indicated by H as shown in FIG. However, the continuous casting ladle 2 as shown in Figure 2
f6 of Tanditsh 4 when replacing ? The Ji level shows a considerable drop, and if this lower limit position is L, as it approaches this position, a vortex 7 is gradually generated and melts. A problem occurs in that the slag 8 and the like floating on the surface of the &1 are drawn in and injected into the mold through the immersion nozzle 6.

第３図乃至第７図は本発明の実施例ならびにその効果を
示すためのものであり第３図は浸漬ノズルのストッパー
装置を浮板の自由浮動阻止手段に適用した第１の実施例
を示す全体の縦断面図、第４図はガイドバーを設りて浮
板の自由浮動阻止手段として用いた第２の実施例を示す
全体の縦断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ矢視側断面図
、第６図は水モデル実験装置による渦流発生高さくヘッ
ド）指数値、第７図は水モデル実験装置による大形介在
物巻込み指数値をそれぞれ表すものである本発明を上記
図面に基き説明すると、タンディツシュ４の底に設けた
浸漬ノズル６の直上に耐熱性浮板９を配置し、この浮板
９は溶湯高さくヘッド）の変動につれて自由に上下運動
を行うことが出来る。また該浮板９は溶湯表面内におい
°ζは規制された範囲内の移動に止める必要があるので
その自由浮動を阻止するため、第３図に示す第１の実施
例では浸漬ノズルのストッパー装置５を浮板９のガイド
バーとして兼用したものであり、浮板９のほぼ中央部に
は浸漬ノズル６の直上部に位置するガイド孔１０が設け
られ、互に遊嵌状態を保って浮板９は自由に上下運動は
行い得るが溶湯表面内においては規制された範囲内の移
動に止めるようになっている。Figures 3 to 7 are for showing embodiments of the present invention and their effects, and Figure 3 shows a first embodiment in which a stopper device for a submerged nozzle is applied to a free floating prevention means of a floating plate. 4 is a longitudinal sectional view of the entire structure showing a second embodiment in which a guide bar is provided and used as a means for preventing free floating of a floating plate; FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the entire structure taken along A-A in FIG. 6 shows the vortex generation height (head) index value obtained by the water model experimental device, and FIG. 7 shows the large inclusion entrainment index value obtained by the water model experimental device. To explain based on the above drawing, a heat-resistant floating plate 9 is placed directly above the immersion nozzle 6 provided at the bottom of the tundish 4, and this floating plate 9 can freely move up and down as the height of the molten metal (head) changes. I can do it. In addition, since the floating plate 9 needs to stop the movement of the molten metal within a regulated range, in order to prevent its free floating, a stopper device for the immersion nozzle is used in the first embodiment shown in FIG. 5 is also used as a guide bar for the floating plate 9, and a guide hole 10 is provided in the approximate center of the floating plate 9, located directly above the immersion nozzle 6. 9 can freely move up and down, but within the surface of the molten metal, it is restricted to movement within a regulated range.

次に第４図、第５図に示す第２の実施例は、ｌ琵漬ノズ
ルがスライディングノズルカ式である場合、必然的に第
１図乃至第３図のストッパー装置５が不要となり、これ
に代る浮板９のガイドバーとして、吊下げ式ガイドバ＝
ＩＩをタンディツシュ４の上縁に固設或いは移動可能に
配設した金物１２を介して位置決めし着脱可能に吊下げ
たものであり、１３は下部固定金物或いは耐火物である
。Next, in the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, when the piping nozzle is a sliding nozzle type, the stopper device 5 shown in FIGS. 1 to 3 is necessarily unnecessary. As a guide bar for the floating plate 9 in place of
II is positioned on the upper edge of the tundish 4 via a metal fitting 12 which is fixedly or movably arranged and is removably suspended, and 13 is a lower fixed metal fitting or refractory.

かくして浮板９は、吊下げ式で細いガイドバーＩＩによ
りタンプ・イツシュ４の長手方向を垂直に２分する小範
囲の領域内のｆ６湯１上を浮動し、本発明の構成要件を
満すものである。In this way, the floating plate 9 floats above the f6 hot water 1 within a small area that vertically bisects the longitudinal direction of the tamp plate 4 by the suspended thin guide bar II, and satisfies the constituent requirements of the present invention. It is something.

以上第３図、第４図および第５図で示された浮板９の存
在により、浸漬ノズル６の直上部付近には／８場面のス
ラグ等が排除され従来熔湯高さくヘッド）が減少した時
点で発生していた渦流７の発生は見られなくなった。Due to the presence of the floating plate 9 shown in Figures 3, 4, and 5 above, slag, etc. in the /8 scene are removed from the area directly above the immersion nozzle 6, and the height of the molten metal head (conventionally high) is reduced. The vortex 7 that had been occurring at the time was no longer observed.

これら状況と効果を確認するために発明者らば水モデル
タンディツシュ実験装置を作り、水の高さくヘッド）変
動時における水流出状況を詳しく観察・実験した。水モ
デル実験において介在物の流れおよび粒子の運動も相似
させるためにフルスケールの大きさのタンディツシュを
用いるとともに浮板としては種々のサイズの木板を用い
た。また目視によって渦流発生限界を確認すると共に、
各種条件下における介在物混入量を定量化するために、
平均粒子径０．１７７　ｍｍ、比重０．９　Ｂｒ　／　
ｃｉのポリプロピレン粒子を用いた。In order to confirm these conditions and effects, the inventors created a water model test device and conducted detailed observations and experiments on the water outflow situation when the water height (head) fluctuated. In the water model experiment, a full-scale tundish was used to simulate the flow of inclusions and the movement of particles, and wooden boards of various sizes were used as floating plates. In addition to visually confirming the eddy current generation limit,
In order to quantify the amount of inclusions under various conditions,
Average particle diameter 0.177 mm, specific gravity 0.9 Br/
ci polypropylene particles were used.

第６図および第７図は上記の水モデル実験装置および条
件による実験結果を示すものである。FIGS. 6 and 7 show experimental results using the water model experimental apparatus and conditions described above.

第６図は水速度を実機の定常鋳造速度に設定した場合に
おける渦流発生限界を従来法と本発明法とで比較したも
のであるが、本発明法によると溶湯高さくヘッド）が減
少した場合での渦流の発生は抑えられている。同図によ
ればタンディツシュの底部を基準線とし、渦流が発生ず
る水の高さくヘット）を指数化して表現したものであり
、従来の厚ｆｆがない場合の水の高さく指数）を１．０
とすれば、浮板を用いた本発明の場合の指数は０．４と
なり実用域においては水の高さくヘッド）が下ってノ）
渦流が発生しないことを表している。Figure 6 compares the vortex generation limit between the conventional method and the method of the present invention when the water speed is set to the steady casting speed of the actual machine. The generation of vortices is suppressed. According to the figure, the height of the water (het) where the vortex is generated is expressed as an index using the bottom of the tundish as the reference line. 0
Then, the index in the case of the present invention using a floating plate is 0.4, and in the practical range, the height of the water (head) is lowered.
This indicates that no vortex is generated.

第７図に同様な方法におｉＪる介在物の漫メ責２ノスル
部位での巻込み指数を示すか、本発明法によれは巻込め
指数は著しく低下することが分った。このことは介在物
が浸漬ノズル部位−・到達しないことずなわら渦流が抑
制されることによって浸漬ノスルｇＢ位から鋳型内に介
在物が巻き込まれないことを、意味する。FIG. 7 shows the entrainment index at two nostalgic sites of inclusions obtained using a similar method, and it was found that the entrainment index was significantly reduced by the method of the present invention. This means that inclusions do not reach the submerged nozzle site, and the vortex flow is suppressed, thereby preventing inclusions from being drawn into the mold from the submerged nozzle gB.

尚、さらにこの水モテル実験装置により厚板の自効寸法
をめた結果、浸漬ノズル部位を中心るこ゛１屯径で２０
０ｒｎｍ以下ではその効果が得られず、また２　００　
Ｏｎ口ｎ以」二は不必要であるということが５）つた。In addition, as a result of determining the self-effective dimensions of the thick plate using this water model experimental device, it was found that the diameter of 1 ton centered around the immersion nozzle was 20.
The effect cannot be obtained below 0 nm, and 200 nm or less
5) It was found that "On" and "2" are unnecessary.

上述の水モテル実験結果に基づき実機にこれを通用した
結果、定常鋳片では僅かなりＪ果しか認められなかった
が連連鋳の継き口鋳片において、本発明法の場合介在物
の巻込み減少リノ果がハツキリ認められた。この具体的
データを下記の実７ｉｉ！ｉ例で示す。Based on the results of the above-mentioned water model experiment, when this method was applied to an actual machine, only a few J-shaped defects were observed in the steady slab, but in the joint slab of continuous casting, the method of the present invention did not cause the entrainment of inclusions. Reducing rhinoceros was clearly observed. This specific data is shown below in 7ii! Shown as an example.

実施例 ステンレス鋼のスラグ連鋳殿で内容３１６．５）ンのク
ンディツシュにおいて、厚さ２５ｍｍ、幅３００ｍｍ、
長さ１５００ｍｍのＭｇＯを主成分とするカザ比重１．
８からなる耐火ボードにストツ７＜−スリーブ煉瓦が嵌
装出来るようガイド孔を設り、溶湯」二に浮遊させ連連
鋳を実施した。Example: In a stainless steel slag continuous casting hall with a content of 316.5 mm, the thickness was 25 mm, the width was 300 mm,
A Kaza with a length of 1500 mm and a main component of MgO with a specific gravity of 1.
A guide hole was provided in the refractory board consisting of the molten metal 7 to allow the sleeve brick to be fitted therein, and continuous casting was carried out by suspending the brick in the molten metal.

本発明法によって得られた継ぎ口部鋳片におりる１００
μ以上の介在物量を測定した結果、従来法に比べ約３分
の１に減少した。これは明らかに水モデル実験結果と一
致するものであり、溶湯高さくヘッド）減少時の渦流発
生を抑制した介在物の鋳型内への巻込量減少効果を表す
ものといえる。第１表に従来法と本発明法における継ぎ
口部鋳片の介在物の量を比較し示す。100% in the joint slab obtained by the method of the present invention
As a result of measuring the amount of inclusions larger than μ, it was reduced to about one-third compared to the conventional method. This clearly agrees with the results of the water model experiment, and can be said to represent the effect of reducing the amount of inclusions drawn into the mold, which suppressed the generation of vortices when the molten metal height decreased (head). Table 1 shows a comparison of the amount of inclusions in the joint slabs between the conventional method and the method of the present invention.

以上詳細に述べたとおり本発明は通常のタンディツシュ
に何ら特別の改造とか、大掛りなイ」帯工事を行う必要
なく、廉価な耐熱性浮板を溶湯上に浮かせる如く装置し
、溶湯高さくヘッド）増減時にはこの厚板を溶湯面に浮
かべたまま自由に昇降させ、特に連連鋳の取鍋交換時に
おける溶湯高さく・＼ット）の下限位置付近で発生ずる
渦流によるスラグ等介在物の巻込み防止を可能にした方
法であり、連続鋳造に用いて簡便・廉価且つ鋳片の品質
向」二並ひに製造歩留向」二に有効なものである。As described in detail above, the present invention does not require any special modification or large-scale construction work to a normal tanditsh, but it is possible to install an inexpensive heat-resistant floating plate to float above the molten metal, and to raise the height of the molten metal head. ) When changing the height of the molten metal, the thick plate can be raised and lowered freely while floating on the surface of the molten metal, and the vortex generated near the lower limit of the height of the molten metal, especially when replacing the ladle in continuous casting, can prevent inclusions such as slag from rolling up. This is a method that makes it possible to prevent blockage, and is simple, inexpensive, and effective for improving slab quality and production yield when used in continuous casting.

第１表Table 1

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１ＩｙＪは通當のタンディツシュにおいて定常域の溶
湯レベル（：Ｈ）に維持されているときの全体の縦断面
図、第２図は第１図のタンディツシュが下限域の溶湯レ
ベル（：Ｌ）まで降下したときの全体の縦断面図であり
、また第３図乃至第７図は本発明の実施例ならびにその
効果を示すためのものであり、第３図は浸漬ノズルスト
ッパー装置を浮板の自由浮動阻止手段に適用した実施例
を示す全体の縦断面図、第４図はガイドバーを設けて浮
板の自由浮動阻止手段として用いた実施例を示す全体の
縦断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ矢視側断面図、第６
図は水モデル実験装置による渦流発生ヘッド指数値、第
７図は水モデル実験装置による大形介在物巻込み指数値
をそれぞれ表すものである。 １　溶湯 ２　取鍋 ３　ロングノズル ４　タンディツシュ ５　ストッパー装置 ６　浸漬ノズル ７　渦流 ８　スラグ ９′／′Ｆ−板 １０　ガイド孔 １１　吊下げ式ガイドバー １２　金物 １３　下部固定金物もしくは耐大物 持　許　出　願　人　日新製網株式会社代理人弁理士吉
田剛啓 少し図 卒９図 ０．３０．５　ｏ８１．Ｑ 溶シルへツド荀欲No. 1 IyJ is an overall vertical cross-sectional view when the tundish is maintained at the molten metal level in the steady range (:H) in the current tundish, and Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the tundish in Fig. 1 until it reaches the molten metal level in the lower limit range (:L). It is a vertical sectional view of the whole when it is lowered, and FIGS. 3 to 7 are for showing the embodiment of the present invention and its effects. FIG. FIG. 4 is an overall longitudinal sectional view showing an embodiment applied as a floating prevention means, FIG. A-A side sectional view in Figure 4, No. 6
The figure shows the vortex generation head index value obtained by the water model experimental device, and FIG. 7 shows the large inclusion entrainment index value obtained by the water model experimental device. 1 Molten metal 2 Ladle 3 Long nozzle 4 Tundish 5 Stopper device 6 Immersion nozzle 7 Whirlpool 8 Slag 9'/'F-plate 10 Guide hole 11 Suspended guide bar 12 Hardware 13 Lower fixed hardware or large object holder Applicant Takehiro Yoshida, Patent Attorney for Nissin Seimu Co., Ltd. A little figure graduate 9 figure 0.30.5 o81. Q

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■　クンディツシュの底に設けた浸漬ノズルの直上に耐
熱性浮板を配置し、且つ該厚板の溶湯表面における水平
方向への自由浮動を阻止する手段を設けてなる連続鋳造
用タンディツシュのスラグ等巻込み防止装置。 ２　タンディツシュの底に設けた浸漬ノズルの直上にお
いて溶湯表面に耐熱性浮板を浮遊させ、溶湯表面の上下
動に追従させて浮板を上下動させながら浸漬ノズルより
溶湯を流出させることを特徴とする連続鋳造用タンディ
ツシュのスラグ等巻込み防止方法。[Claims] ■ Continuous casting in which a heat-resistant floating plate is disposed directly above the immersion nozzle provided at the bottom of the kundish, and a means is provided to prevent free floating of the thick plate in the horizontal direction on the surface of the molten metal. A device to prevent slag, etc. from getting caught in tanditshu. 2. A heat-resistant floating plate is suspended on the molten metal surface directly above the immersion nozzle provided at the bottom of the tundish, and the molten metal flows out from the immersion nozzle while moving the floating plate up and down to follow the vertical movement of the molten metal surface. A method for preventing slag, etc. from being caught in a tanditshu for continuous casting.