JPH02274352A

JPH02274352A - 鋼の連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH02274352A
Application number: JP5717789A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kubota; 淳久保田; Takashi Mori; 孝志森; Kaoru Uchino; 内野　薫
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2841429B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は鋼の連続鋳造方法に関するものである。

［従来の技術］鋼の連続鋳造方法は一般に第４図に示すような連続鋳造
方法によって行なわれる。

タンディツシュ２からスライディングゲート３、浸漬ノ
ズル４を介して鋳型５に溶鋼１を注入し、開示していな
いピンチロールにより鋳片６を連続的に引き抜く、鋳型
５には溶鋼１の酸化を防止し、且つ鋳型５から鋳片６が
容易に引き抜き出来るように鋳型パウダー７が散布され
ている。ここにおいて浸漬ノズル４のノズル孔の溶鋼の
凝固による詰まりを防止するための対策として、浸漬ノ
ズルのノズル孔内にガス吹き込みを行なう提案が多くさ
れている。その一つとして特公昭６４２４６７号公報に
は第５図に示すようなガス吹き込みによる浸漬ノズルの
閉塞防止方法が記載されている０図においてタンディツ
シュ２のストッパーとしてガスバージ型ストッパー８を
用いるとともに、内面にポーラス部９１及びスリット９
２を有する浸漬ノズル９を用い、ストッパーの先端８１
、浸漬ノズル９のポーラス部９１及びスリット９２のす
べてから不活性ガスを吹き出しつつ溶鋼ｌを鋳型５に供
給し、そのときの不活性ガスの吹き出し藍を下記の条件
を充たすように選んで実施する連続鋳造方法である。

０、ｌ≦Ａ／（、Ｂ＋Ｃ）≦５　及び０．１≦Ｂ／Ｃ≦５ここにおいてＡ：ストッパーの先端からのガス吹出量Ｂ：浸漬ノズル
のポーラス部からのガス吹出量Ｃ：浸漬ノズルのスリッ
トからのガス吹出量以上のような条件を充して鋼特にア
ルミニウムを含有する鋼の連続鋳造方法を行なった場合
、浸漬ノズルの閉塞がなく長時間連続鋳造が出来る。

又、鋳型内の溶鋼の流れが不均一の場合は鋳型パウダー
への熱供給が不十分になり、鋳型パウダーの滓化不良に
よって、メニスカス部の凝固殻に鋳型パウダーが介入し
鋳片での介在物欠陥となるために、鋳型内で電磁攪拌す
る方法が種々提案されている。特開昭６３−３３１５７
号公報には第６図、第７図に示すように鋳造初期に浸漬
ノズル４から鋳型５内に矢印に示す方向に注入された溶
鋼１に対し、電磁石１０ａ〜１０ｄの電磁力を太矢印に
示す方向に作用させて溶鋼１を細矢印に示す方向にほぼ
水平に循環させることにより、溶鋼１を攪拌して、溶鋼
上部に供給される鋳型パウダー１１への熱供給量を多く
している。これによって鋳型パウダー１１の滓化を促進
して鋳片の表面品質の向上を図る。特開昭６３−３３１
５８号公報には鋳型内に注入された溶鋼に対し、電磁力
を作用させて溶鋼の上昇流を生起せしめることにより、
溶鋼を攪拌することが記載されており、特開昭６３−３
３１５９号公報には鋳型内に注入された溶鋼に対し、電
磁力を作用させて浸漬ノズルからの吐出流と反対方向の
溶鋼の流れを生起せしめることにより、溶鋼を攪拌する
ことが記載されており、いずれも鋳型パウダーの滓化を
促進して鋳片の表面品質の向上を図っている。

［発明が解決しようとする課！ｆｌ］近年鋼の連続鋳造方法では生産性をあげるために、いわ
ゆる高速による連連鋳が多く行なわれており、更には異
鋼種による連続鋳造方法も採用されてきており、鋳造初
期、異鋼種切替え時、鋳造終期等と浸漬ノズルから鋳型
内に注入される溶鋼吐出量を調節しなければならない場
合が多く生じている。この場合特にスラブ連続鋳造方法
においては、溶鋼吐出量の調節による変動よって鋳型内
の溶鋼の攪拌が不均一になり易く、脱酸生成物や、巻込
まれた鋳型パウダーの浮上効果が悪く、鋳片の介在物混
入による表面欠陥が増加するという問題がある。特公昭
６４−２４６７号公報に記載された技術は浸漬ノズルの
閉塞をなくし長時間連続鋳造が出来る利点があるが、鋳
型内での溶鋼の攪拌を意図したものでないために、ノズ
ル孔内の溶鋼流にガスを吹き込み、鋳型自溶鋼をガス攪
拌したとしても溶鋼吐出量の調節による変動に対応した
適当なガス攪拌になっていない場合が多い、一方特開昭
６３−３３１５７号公報等に記載された電磁力を作用し
て鋳型内での溶鋼を攪拌する技術は溶鋼の攪拌について
のそれなりの効果が期待出来るが、鋳型周辺の狭い場所
に電磁攪拌装置の付設を必要とし、またガス吹き込みの
場合と異なり、ガス気泡による脱酸生成物や、巻込まれ
た鋳型パウダーの浮上効果が期待出来ない。

本発明は以上のような問題点の解決を図ったものであり
、鋳型内に注入される溶鋼吐出量の変動に対応した適切
な鋳型内の溶鋼の攪拌を行ない鋳片９品質を向上させる
ことの出来る鋼の連続鋳造方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段及び作用］上記目的を達成
するために、タンディツシュ底面開口部に接続した上部
ノズル、スライディングゲート、浸漬ノズルを介して鋳
型に溶鋼を注入する鋼の連続鋳造方法において、前記上
部ノズル、スライディングゲート、浸漬ノズルの貫通す
るノズル孔内壁に独立したガス吹き込み用の気孔率・気
孔径の異なる複数の耐火性煉瓦を設けて、スライディン
グゲートの調節による浸漬ノズルの溶鋼量吐出蓋の変化
に対応して、前記ガス吹き込み用耐火性煉瓦のガス吹き
込み量をそれぞれ調節してノズル孔内の溶鋼流にガスを
吹き込み、鋳型自溶鋼をガス攪拌する鋼の連続鋳造方法
とする。

本発明者等は発明に至るまでに、実験等の積み重ねから
浸漬ノズルの溶鋼吐出量の変化と鋳型内の溶鋼流に混合
したガスの気泡径の分布が鋳型自溶鋼の攪拌とそれによ
る介在物の浮上に影響を与えることの知見を得た。そこ
で上部ノズルのノズル孔内壁に独立したガス吹き込み用
の気孔率・気孔径の異なる複数の耐火性煉瓦を設けて種
々検討を行ない、第３図に示すような浸漬ノズルの溶鋼
吐出量の変化と気孔率・気孔径の異なる複数の耐火性煉
瓦のガス吹き込み量とそれに対応する鋳型内溶鋼流に混
合したガスの気泡径の分布との関係を見出し、発明に到
達したものである。ここでは点線で示した高気孔率・低
気孔径の耐火性煉瓦からのＭｌ量のガスを吹き出し、溶
＃１流に混合したガスが小径の気泡Ｍ２を形成し、実線
で示した低気孔率・高気孔径の耐火性煉瓦からのＮ、量
のガスを吹き出し、溶鋼流に混合したガスが大径の気泡
Ｎ２を形成する。これらの耐火性煉瓦から吹き出したガ
スは溶鋼流と衝突して、そのまま小径の気泡、大径の気
泡として分散するものと考えられる０本発明では上記構
成により、各々のガス吹き込み量を調節して、適切な気
泡径を適宜形成することが出来るので、浸漬ノズルの溶
鋼吐出量の変化に対応して鋳型的全面にガスの気泡の飛
散を行なうことが出来る。そのため溶鋼のガス攪拌が充
分に出来る。この場合浸漬ノズルのノズル孔内壁の上部
に、独立したガス吹き込み用の高気孔率低気孔径の耐火
性煉瓦、その下部に、独立したガス吹き込み用の低気孔
率・高気孔径の耐火性煉瓦を設けてノズル孔内の溶鋼流
にガス吹き込むことが好ましい、この場合は大径の気泡
を形成することが容易であり、鋳型的全面にガスの気泡
の飛散を行なうことが出来る。

［実施例］以下に１本発明の実施例を図を参照して説明する。第１
図は本発明において上部ノズル、スライディングゲート
、７＋ｆｉノズルの貫通するノズル孔内壁に独立したガ
ス吹き込み用の気孔率の異なる複数の耐火性煉瓦を設け
、それらの貫通するノズル孔内の溶鋼流にガスを吹き込
み、鋳型自溶鋼をガス攪拌する場合の説明図である。図
において２１は上部ノズル、２２はスライディングゲト
、２３は浸漬ノズル、２４はそれらの貫通するノズル孔
内壁、２５．２６は独立したガス吹き込み用の気孔率・
気孔径の異なる複数の耐火性煉瓦である。タンディツシ
ュ２の底部２ａに設けられた開口部２ｂに底部２ａの外
側から挿入した上部ノズル２１にスライディングゲート
２２が連結されている。スライディングゲート２２はタ
ンディツシュ２の底部の外側に取り付けた支持板２７、
固定板２８、摺動板２９そして摺動板２９を駆動する駆
動装置３０で構成されている。ここでは上部ノズル２１
のノズル孔内壁２４ａにガス吹き込み用の高気孔率・低
気孔径の耐火性煉瓦２５と低気孔率・高気孔径の耐火性
煉瓦２６を設けている。これらのガス吹き込み用の耐火
性煉瓦２５．２６はガス供給装置を設けて各々のガス流
量調節装置３１．３２によってガス吹き込み流量を独立
して行なうことが出来るようにしている。

スライディングゲートの調節によって浸漬ノズルの溶鋼
吐出量を変化した場合には、それの変化量を演算部３３
に伝え、それに対応した各々のガス供給量が算出されて
指令部３４から供給装置に指令され、供給装置に設けら
れている各々のガス流ｊ１１ｇ節装置３１．３２よって
調節されたガス量がガス吹き込み用耐火性煉瓦を介して
ノズル孔内の溶鋼流に吹き込まれる。溶鋼流に吹き込ま
れたガスは溶鋼流に混合して鋳型内に吐出され鋳型的全
面にガスの気泡の飛散を生じることが出来る９本発明に
用いる独立した複数のガス吹き込み用の耐火性煉瓦では
、それらの気孔率・気孔径は相対的なものであるが、気
孔率の差は３〜２０％、気孔径の差は１０〜３０μｍの
範囲にあることが適当である。気孔率の差が３％未満で
は、溶鋼吐出量の変化に対応することが困難である。気
孔率の差が２０％を超えた場合、高気孔率側では低流量
のガス流蓋を調節するのが困難である。気孔径の差が１
０μｍ未満では溶鋼吐出量の変化に対応する気泡を形成
することが困難である。気孔径の差が３０μｍを超えた
場合、鋳型自溶鋼中に均一な気泡を形成することが困難
である。

次ぎに本発明による実験例を詳述する。

縦２５０醜■×横１０００■■×高さ７００膳麿０水冷
式鋳型を用いて異鋼種の連続鋳造方法を行なった。ここ
では第１図に示すような装を用いて上部ノズルのガス吹
き込み用耐火性煉瓦２５．２６としてそれぞれ２５％気
孔率、２０μｍの気孔径の耐火性煉瓦と、２０％気孔率
、４０μｍの気孔径の耐火性煉瓦を用いた。２５％気孔
率、２０μｍの気孔径の耐火性煉瓦としては高アルミナ
系のポーラス煉瓦（ＡｌＩ３０ｘ　　：　　９０％、５ｉ０２：１０％）
を用い、２０％気孔率、４０μｍの耐火性煉瓦にはアル
ミナ・シリカ系のポーラス煉瓦（Ａｆ２０ｓ　：　８０％、５ｉ０２：２０％）を用い
た。従来例として２５％気孔率、３５μｒｎの耐火性煉
瓦（Ａβ２０ｓ：８０％、ＳｉＯ，：２Ｑ％）を比較とし
て用いた。異鋼種の連続鋳造として下記の鋼種■から１
１の切替えを行ない、後の鋼種■について高速鋳造を行
なった。

（備考）　他成分はほぼ同じそれにともない浸漬ノズルの吐出量を調節して変化させ
たが、後の鋼種の高速鋳造の場合の浸漬ノズルの吐出量
を１００％として、高気孔率・低気孔径の耐火性煉瓦と
低気孔率・高気孔径の耐火性煉瓦とのガス量の割合を６
０％と４０％にして、ノズル孔内の溶鋼流にＡｒガスを
吹き込んだ。

従来例の気孔率の耐火性煉瓦の場合には上記と同じく浸
漬ノズルの吐出量を１００％とした。これらの場合の鋳
型湯面へのＡｒガスによる気泡の状態を鋳型パウダーを
通常よりも薄くして目視による観察を行ない、Ａｒガス
の気泡の飛散軌跡の推定した。その結果を第２図（Ａ）
、（Ｂ）に示す。

（Ａ）図は本発明による実験例の場合であり、（Ｂ）図
は従来例の場合である。（Ａ）図では浸漬ノズル２３の
吐出孔から鋳型５４内に吐出された溶鋼流に混合したＡ
ｒガスの気泡は鋳型内ｌｎ　＃１湯面全面に均一に飛散
していることが推定出来た。３５は鋳型パウダーを示し
、３６はＡｒガスの気泡の軌跡を示す。（Ｂ）図ではＡ
ｒガスの気泡は鋳型内の浸漬ノズル２３の近傍に空白領
域を形成していることが観察出来、そのため溶鋼湯面に
均一に飛散していないことが推定出来た。それらに対応
した鋳片の介在物を全酸素量として測定した結果を第１
表に示す。

第１表第１表から明かなように、本発明の実験例の場合は従来
例の場合に比べて鋳片の全酸素量が低く、介在物が減少
していることがわかる。

［発明の効果］本発明方法によれば、スライディングゲートの調節によ
る浸漬ノズルの溶ａｍ吐出量の変化に対応して、前記ガ
ス吹き込み用耐火性煉瓦のガス吹き込み量をそれぞれ調
節してノズル孔内の溶ｗ４流にガス吹き込みし、鋳型自
溶鋼に適切なガス気泡分布を形成できるので、溶鋼の充
分なガス攪拌による介在物の浮上除去が可能であり、そ
の結果として鋳片の品質の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は本発明の
実験例の鋳型内ガス気泡の飛散軌跡の推定を示す図、第
３図は溶鋼吐出量の変化と気孔率・気孔径の異なる耐火
性煉瓦のガス吹き込み量と鋳型内溶鋼流に混合したガス
の気泡径の分布との関係を示す図、第４図は連続鋳造装
置の説明図、第５図は従来の浸漬ノズル内溶鋼流へのガ
ス吹き込み方法を示す図、第６図、第７図は従来の鋳型
内溶鋼を電磁攪拌する方法を示す図である。２１・・・上部ノズル、２２・・・スライディングゲート、２３・・浸漬ノズル
、２４・・貫通するノズル孔内壁、２５．２６・・・独立したガス吹き込み用耐火性煉瓦、
２７・・・支持板、２８・・・固定板、２９・・・摺動
板、３０・・・駆動装置、３１．３２・・・ガス流量調
節装置、３３・・・演算部、３４・・・指令部、３５・
・・鋳型パウダー３６・・Ａｒガスの気泡の軌跡。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タンディッシュ底面開口部に接続した上部ノズル
、スライディングゲート、浸漬ノズルを介して鋳型に溶
鋼を注入する鋼の連続鋳造方法において、前記上部ノズ
ル、スライディングゲート、浸漬ノズルの貫通するノズ
ル孔内壁に独立したガス吹き込み用の気孔率・気孔径の
異なる複数の耐火性煉瓦を設けて、スライディングゲー
トの調節による浸漬ノズルの溶鋼吐出量の変化に対応し
て、前記ガス吹き込み用耐火性煉瓦のガス吹き込み量を
それぞれ調節してノズル孔内の溶鋼流にガスを吹き込み
、鋳型内溶鋼をガス攪拌することを特徴とする鋼の連続
鋳造方法。
（２）上部ノズルのノズル孔内壁の上部に、独立したガ
ス吹き込み用の高気孔率・低気孔径の耐火性煉瓦、その
下部に、独立したガス吹き込み用の低気孔率・高気孔径
の耐火性煉瓦を設けたことを特徴とする請求項１の鋼の
連続鋳造方法。