JPH0417963A - 直流磁界を用いた鋼の連続鋳造法 - Google Patents

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 本発明は鋼の連続鋳造法に関し、詳しくは鋳型内におけ
る溶鋼の急激な変動を抑制すると共に該溶鋼表面の振動
を抑制し、表面性状の優れた鋳片を製造する直流磁界を
用いた鋼の連続鋳造法に関する。

従来の技術 周知のように、連続鋳造法においては鋳型に連続的に溶
鋼を供給し該鋳型内で凝固殻を生成せしめ、鋳型下方よ
り連続的に引き出すことによって鋳片の製造が行われて
いる。

この連続的引き抜きを容易にするため前記鋳型へのパウ
ダー投入や該鋳型の上下動（以下、オシレーションと言
う）を実施している。この結果、鋳片表面に規則正しい
凹凸、所謂オシレーションマークが形成される。

しかしタンデイツシュ重量や鋳造速度の変動あるいはス
）　−／パー等湯面レベル制御装置への介在物の付着剥
離に伴い注湯量が急激に変化し、鋳型内で偏流や湯面の
急激な変動が発生し前述した規則正しい凹凸が得られな
いのが実状である。

そこで溶鋼流動の変動に伴う表面性状の悪化を防止する
ために、浸漬ノズル形状の適正化や電磁力の付与による
鋳型向流動制御あるいはメニスカス近傍に電磁力を付与
しオシレーション振動を抑制する等種々の提案がなされ
ている。

例えば、特開昭８１−１９９５５７号公報に示されるよ
うに鋳型内溶鋼と鉛直方向に磁界を付与し溶鋼流の鎮静
化を図ったり、特開昭８１−２０８５５０号公報に示さ
れるように上記オシレーションを打ち消す方向に電磁力
を付与することで、溶鋼表面の波立ちを無くし湯面レベ
ルを平滑化して表面性状の改善を図ったり、表面波動と
鉛直方向に直流磁場をかけ表面波動を抑制する（鉄と鋼
°８７、Ｓ　１４４７）等の提案がなされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記の鋳型内溶鋼と鉛直方向に磁界を付
与する等の鋳型内の溶鋼流動を抑制する技術では、鋳型
内の溶鋼流動を充分に抑制し同時にメニスカス部でのデ
イツケル発生等を防止できるだけの溶鋼熱を充分に供給
する適度の溶鋼流を発生させることは不可能であり、表
面性状の悪化は避けられない。

また後述の表面振動抑制の２考案はいづれも鋳型内での
自白表面共振現象に着目した定常的に発生する湯面変動
の抑制を目的とするため、鋳造速度の変動やストッパー
開度の急激な変化に伴う湯面レベルの大きな変動を生じ
た場合、短片を上昇する反転波を完全に止めることはで
きず湯面変動に起因する鋳片表面の凹凸を生じる結果と
なる。

本発明は前記従来法の問題点の抜本的な解決を図り、表
面性状の優れた鋳片を製造し得る連続鋳造法を提供する
ものである。

課題を解決するための手段 前記問題点を解決するための本発明は、鋼を連続鋳造す
る方法において、鋳型メニスカス相当部とその下方に溶
鋼を取り囲むようにして二個以上のコイルを設置し、相
互に反対方向に直流電流を通じることによりカスプ磁界
を発生させ、メニスカス相当部にメニスカスと鉛直方向
に磁界を発生する電磁力を付与し、且つ、メニスカス下
方においてはメニスカスと平行する磁界を発生する電磁
力を付与することにある。

前述のメニスカス相当部、好ましくは溶鋼を取り囲むよ
うにして、メニスカス上下１５０ミリの範囲にコイルの
下端或いは上端がくるようにコイルを設置し、メニスカ
スと鉛直方向に磁界を発生する電磁力を付与することに
より、メニスカス面を進行する鋳型内溶鋼自由表面振動
を抑制することが可能となる。

特にコイル下端がメニスカス相当部の位置からコイル上
端が１００ミリとなる範囲にコイルを設けた場合、メニ
スカス部には下方のコイルの影響を受けない鉛直方向の
磁界が形成され最も効果的な制動力が付与できる。この
ことは上段に配設される磁気コイルは溶鋼のメニスカス
部を含む位置であり、且つメニスカス部から下方１００
ｍｍ以内とすることにある。コイルの下端がメニスカス
上１５０ミリ以上ではメニスカスでの磁界の方向が鉛直
ではなくなり、効果的な制動力を得るには過大な電流を
流すことが必要となる。上端がメニスカス下方 くなることの他に、更に下方のコイルと充分な距離が取
れず、後述する短片上昇流の効果的な制動が難しくなる
と言う問題を生じる。

このコイルと対をなし後述の鋳型メニスカスの下方に、
浸漬ノズル形状や浸漬深さにより最適位置は変化するが
、好ましくは上コイルの下端と下コイルの上端の中心が
メニスカス下５０ミリから２５０　ミリとなるような位
置に溶鋼を取り囲むようにしてコイルを設置し、相互に
反対方向に直流電流を通しることにより、この一対のコ
イル間にカスプ磁界が発生する。

これによりコイルとコイルを工性する断面内で、メニス
カスと平行し鋳型断面内の外周で強く断面中心でゼロと
なる磁界が発生し、短片近傍の局部的に速い反転流に大
きな制動力を付与し、流れを制動力の弱い断面中心部に
分散させることにより均等化した緩慢流とすることが可
能である。

上下コイルの中心がメニスカス下５０ミリより浅いと制
動力を付与してからメニスカスに到達するまでの距離が
短いので、緩慢流を得るには過大な制動力、例えば大電
流を流すことが必要となり実用化は難しい。一方、２５
０ミリより深いと一般的な操業形態では、短片衝突域か
ら短片下降域に電磁力を付与していることとなり、効果
的な短片上昇流を均等化した緩慢流とすることは難しい
。

この時、コイルを一対以上設けることは短片反転流をよ
り効果的に制御する為の有効な手段である。

作用 本発明者等は、前述した短片上昇流抑制効果を確認する
ため鋳型内の溶鋼表面流速を測定した。

この結果、適切な位置に水平方向の電磁力を付与するこ
とで、ストッパーの急激な変動に伴う溶鋼表面流速の非
定常的な初期変動は１／４に減速され、これに続く表面
振動の持続時間も適切な位置に鉛直方向の電磁力を付与
することで、従来１０秒間はど持続していた振動が約３
秒才で短縮されていることが確認された。

この結果、表面の凹凸の大幅に改善され、鋳片表皮下に
捕捉される介在物個数もｌ／１０と減少し、無手入れ化
率も従来の１％以下から最大で約３０％まで大幅に改善
された。特に上段に配設される磁気コイルを溶鋼のメニ
スカス部を含む位置か、あるいはメニスカス直下より　
１００＋ｍｍ以内にすると前述の作用がより顕著に発現
できる。

実施例 第１図は本発明に基づくカスプ磁界発生装置を備えた鋳
型の全体正面図である。本実施例では、メニスカス部±
　１５０ｍｍとメニスカス下方２００　ミリの位置に鋳
型を取り囲む様にコイル３が装着されている。

本実施例の操業条件は、鋳片寸法が＠１０２０ｍｍ、厚
み２５０層ｍ、鋳造速度０．６ｍ／ｗｉｎでステンレス
鋼を連続鋳造したものである。カスプ磁界発生コイル３
は鋳型断面での中心磁束密度が２００から１５００ガウ
スの発生能力を有するものを用い、本実施例では最高の
１５００ガウス前後の磁束密度を付与した。

第２図は本実施例により製造された表皮下介在物量を従
来法と比較して示したものである０図に示されるように
、Ａは上段コイルかメニスカス±１５０ｍｍの場合で、
電磁力を付与することにより表皮下介在物量は大幅に改
善されていることが判る。

この結果、鋳片手入れ率が減少し無手入れ率も１０％以
上、介在物指数も３０％まで改善された。また、第１図
に示すように上段コイルをメニスカス部に設けたＢでは
無手入れ率３０％、介在物指数１６と大巾に向上してい
る。

発明の効果 以上詳述したように、本発明により鋳型内での急激な溶
鋼流動は抑制され、且つ、表面変動も大幅に軽減された
。その結果、操業が安定化し、表面の凹凸の少ない表面
性状の優れた鋳片の製造が可能となり、鋳片無手入れ化
率も大幅に改善された。

【図面の簡単な説明】

８１図は本発明に基づ〈電磁コイルを備えた鋳型の正面
図であり、第２図は発明の効果を示すグラフである。 １・１１０鋳型、２・・・浸漬ノズル、３ａ・・電磁コ
イル、４・ＩＩＱタンプイー、シュ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼を連続鋳造する方法において、鋳型メニスカス相当部
   とその下方に溶鋼を取り囲むようにして二個以上のコイ
   ルを設置し、相互に反対方向に直流電流を通じることに
   よりカスプ磁界を発生させ、メニスカス相当部にメニス
   カスと鉛直方向に磁界を発生する電磁力を付与し、且つ
   、メニスカス下方においてはメニスカスと平行する磁界
   を発生する電磁力を付与することを特徴とする直流磁界
   を用いた鋼の連続鋳造法。