JPH0671401A - 連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、鋳型内の凝固前面流速を制御し
て、表面性状の優れた鋳片を得る連続鋳造鋳型内溶鋼の
流動制御装置を提供する。 【構成】 連続鋳造鋳型幅方向に２分割以上に区分され
た電磁コイル７−１，７−２をメニスカス近傍に位置す
るように設け、各電磁コイルの磁界印加方向を厚み方向
で対向するコイルに対して反対方向に独立に制御する制
御部を前記電磁コイルに接続し、さらに鋳造方向の前記
コイルよりも下方位置に別の電磁コイル８−１，８−２
を設け、該電磁コイルの磁界印加方向を独立に制御する
制御部をその電磁コイルに接続した連続鋳型内溶鋼の流
動制御装置である。 【効果】 鋳型内溶鋼のメニスカス流速を制御し、かつ
下降流をも同時に制御して凝固シェルへの介在物の巻き
込みを防止し、表面性状に優れた鋳片を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造鋳型内溶鋼の流
動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造に際し、連続鋳造鋳型内の溶鋼
の流動は、鋳片品質を左右する重要な要素である。従っ
て鋳片の未凝固部分を電磁攪拌することによって、鋳片
内部の偏析を軽減し、良好な鋳片を得ることは一般に行
われている。

【０００３】例えば特公昭６４−１０３０５号公報で
は、鋳型の少なくとも１方の長辺側のメニスカス近傍に
２つの電磁攪拌装置を対向して設置し、長辺側に設置し
た電磁攪拌装置によって、鋳型内溶鋼に巾方向の中心に
向う流れを付与し、浸漬ノズルからの溶鋼流の鋳型内溶
鋼への浸透深さを浅くして、良好な品質の鋳片を製造す
ることが開示されている。

【０００４】又特開昭６４−２７７１号公報では、浸漬
ノズルの左右吐出口からの溶鋼吐出流の強さに応じて移
動磁界を作用させ、適正な大きさの湯面変動を実現し
て、異常な湯面変動にともなうモールドパウダー巻込み
及び鋳片の表面割れによる表面欠陥を防止することが開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、さらに鋳型
内の凝固前面流速を制御して、表面性状の優れた鋳片を
得る連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造鋳型
幅方向に２分割以上に区分された電磁コイルを鋳造方向
の電磁コイル中心がメニスカス近傍に位置するように設
け、各電磁コイルの磁界印加方向を厚み方向で対向する
コイルに対して反対方向に独立に制御する制御部を前記
電磁コイルに接続し、さらに鋳造方向の前記コイルより
も下方にコイル中心が位置するように別の電磁コイルを
設け、該電磁コイルの磁界印加方向を独立に制御する制
御部をその電磁コイルに接続したことを特徴とする連続
鋳造鋳型内溶鋼の流動制御装置である。

【０００７】

【作用】以下本発明を作用とともに詳述する。図２は本
発明に係る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断して示した
斜視図である。

【０００８】鋳型は長辺鋳型銅板１−１，１−２と短辺
鋳型銅板１−３，１−４からなり、上方に設けたタンデ
ィッシュに取付けられた浸漬ノズル２の下部が挿入され
ている。この浸漬ノズル２の下部に設けられた吐出孔
は、鋳型短辺方向に対向して浸漬ノズル２の両側に１個
ずつ開口しているが格別限定されるものではない。

【０００９】この浸漬ノズル２を介してタンディッシュ
から鋳型内に溶鋼３が注入されるが、浸漬ノズル２から
吐出した吐出流５は短辺鋳型銅板１−３方向に向かい短
辺に当って上，下に別れ、上方に向かった溶鋼流は吐出
反転流８となり、凝固前面流６を形成する。一方下方に
向かった溶鋼流は下降流７となる。

【００１０】本発明は、図１に示すように鋳型の相対向
する長辺側面１−１，１−２の外側に、鋳型幅方向に２
分割以上に区分された攪拌用電磁コイル７−１，７−２
が設けられ、移動磁界を発生し、鋳型から離れた制御部
１０に移動磁界の方向を変える切換器と電流制御器が設
けられ、交流電源に導通される。

【００１１】また電磁コイル８−１，８−２は、巾方向
のコイル数は各別限定するものではなく、静磁場を発生
し、鋳型から離れた制御部１１に静磁場の方向を変える
切換器と電流制御器が設けられ、直流電源に導通され
る。

【００１２】本発明者らの実験によると、浸漬ノズル２
から注湯された溶鋼の衝突強さを確保し、かつ下降流７
を抑制しつつ、吐出流５より形成される凝固前面流速を
一定範囲に制御することは、鋳片の表面性状向上に極め
て有効なる知見を得た。即ち本発明は、鋳造方向の電磁
コイル７−１，７−２中心が、メニスカス近傍に位置す
るように設ける。

【００１３】凝固シェル４の表層を洗い流し、介在物や
偏析を除去するために、ある程度の溶鋼吐出流速は必要
である。また吐出流５とともに排出された下降流７とと
もに、下方に流される介在物等を除去するためには下降
流７の抑制も必要である。さらにメニスカスでの介在物
捕捉防止のためには、凝固前面流６のコントロールが必
要である。

【００１４】本発明者らは、凝固前面流速を１０〜６０
ｃｍ／ｓｅｃにしておけば、鋳片の表面欠陥は減少する
という知見を得た。しかしこれでは下降流７にのった介
在物等に起因する欠陥までは抑えることができないこと
が判った。そこで本発明者らは鋭意研究をすすめ、凝固
前面流速とともに、下降流７ａのように下降流速も同時
に制御することを行った。

【００１５】凝固前面流速は、例えば溶鋼流中にサーモ
アロイ製の円筒を装入し、流れによる抵抗力Ｆを歪みゲ
ージで測定する。歪みと抵抗力は予め分銅を用いて検量
線を引き、回帰式より定めることができる。

【００１６】図１に示す制御部１０は、各電磁コイル７
−１，７−２…を各別に移動磁界の方向と強さを制御で
きる。

【００１７】また制御部１１は、各電磁コイル８−１，
８−２を各別に静磁場の強さと方向を制御できる。

【００１８】

【実施例】表１に示すモールド条件および電磁攪拌条件
によって、図３に示す攪拌パターンを用いて連続鋳造し
て表面欠陥の発生率を調査した。またこの場合のコイル
仕様および能力を表２に示す。

【００１９】図３は溶鋼の攪拌パターンを示し、
（ａ），（ｂ）図は吐出反転流を攪拌し、（ｃ）図は下
降流を抑制するパターンを示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】図４（ａ）は、電磁攪拌のみを行った場合
の従来例の表面欠陥発生率である。１０〜６０ｃｍ／ｓ
で最大５％程度であるものの未だ完全ではない。本発明
例によれば、図４（ｂ）に示すように、凝固前面流速１
０〜６０ｃｍ／ｓの範囲内で表面欠陥発生率が１％以下
であった。また本発明の下降流抑制効果は、図２の７ａ
に示す通りである。

【００２３】

【発明の効果】本発明による溶鋼の流動制御装置によれ
ば、メニスカス近傍に移動磁界の方向と強さを制御する
電磁コイルと、このコイルの下方位置に別の静磁場の強
さと方向を制御する電磁コイルを設けることにより、連
続鋳造の鋳型内溶鋼の凝固前面流速を制御し、かつ下降
流による介在物等のまきこみを防止することができ、表
面性状に優れた鋳片を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示し、電磁コイルの配置を示す
斜視図である。

【図２】本発明に係る連続鋳造用の鋳型要部を一部破断
した斜視図である。

【図３】溶鋼の攪拌パターンの各種の態様を示し、
（ａ），（ｂ）図は本発明実施例の攪拌パターンを示す
図面である。

【図４】凝固前面流速と表面欠陥発生率との関係を示
し、（ａ）図は従来例，（ｂ）図は本発明例を示す図面
である。

【符号の説明】

１−１，１−２ 長辺鋳型銅板 １−３，１−４ 短辺鋳型銅板 ２ 浸漬ノズル ３ 溶湯（溶鋼） ４ 凝固シェル ５ 溶湯吐出流 ６ 凝固前面流 ７ 下降流（従来例） ７ａ 下降流（本発明例） ８ 上昇流 ７−１，７−２ 攪拌用コイル ８−１，８−２ 静磁場用コイル １０ 制御部（交流磁界） １１ 制御部（直流磁界）

フロントページの続き (72)発明者 福田 淳 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造鋳型幅方向に２分割以上に区分
   された電磁コイルを鋳造方向の電磁コイル中心がメニス
   カス近傍に位置するように設け、各電磁コイルの磁界印
   加方向を厚み方向で対向するコイルに対して反対方向に
   独立に制御する制御部を前記電磁コイルに接続し、さら
   に鋳造方向の前記コイルよりも下方にコイル中心が位置
   するように別の電磁コイルを設け、該電磁コイルの磁界
   印加方向を独立に制御する制御部をその電磁コイルに接
   続したことを特徴とする連続鋳造鋳型内溶鋼の流動制御
   装置。