JPH04319049A - 溶融金属の注入装置 - Google Patents
溶融金属の注入装置Info
- Publication number
- JPH04319049A JPH04319049A JP8704391A JP8704391A JPH04319049A JP H04319049 A JPH04319049 A JP H04319049A JP 8704391 A JP8704391 A JP 8704391A JP 8704391 A JP8704391 A JP 8704391A JP H04319049 A JPH04319049 A JP H04319049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- molten steel
- outer cylinder
- metal injection
- injection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属の注入装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は電気伝導性を有するあらゆる種
類の溶融金属の注入法に関して適用できるものであるが
、以下には鉄の連続鋳造を例にとって記述するものとす
る。一般に鉄の連続鋳造プロセスにおいてタンディッシ
ュを用いて溶鋼を連鋳鋳型に注入する方法において、従
来は横長で上部がオープンで溶鋼の自由表面が存在する
ような船型構造になっているタンディッシュを用いる場
合が多い。また、タンディッシュ内溶鋼流動を制御し、
溶鋼中の固形状あるいは液状の不純物である非金属介在
物の除去を促進する目的で、■上堰や下堰を設置する、
■底部より不活性ガスを吹き込む、■フィルターを設置
する、等の試みがなされている。
類の溶融金属の注入法に関して適用できるものであるが
、以下には鉄の連続鋳造を例にとって記述するものとす
る。一般に鉄の連続鋳造プロセスにおいてタンディッシ
ュを用いて溶鋼を連鋳鋳型に注入する方法において、従
来は横長で上部がオープンで溶鋼の自由表面が存在する
ような船型構造になっているタンディッシュを用いる場
合が多い。また、タンディッシュ内溶鋼流動を制御し、
溶鋼中の固形状あるいは液状の不純物である非金属介在
物の除去を促進する目的で、■上堰や下堰を設置する、
■底部より不活性ガスを吹き込む、■フィルターを設置
する、等の試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】タンディッシュの役割
の一つとしては、ロングノズルより流入してくる溶鋼中
の非金属介在物・スラグの浮上分離除去がある。タンデ
ィッシュ内で効率的に介在物・スラグを除去するには、
ロングノズルより流入し浸漬ノズルより流出するタンデ
ィッシュ内溶鋼流れをなるべく均一ピストン流れに近く
制御し介在物・スラグの滞留時間を充分長くして浮上分
離を促進することが重要となる。そのためにはタンディ
ッシュ形状を細長い形状にすることが効果的であるが、
耐火物よりの放熱が大きくなり非現実的である。従って
、一般には上堰・下堰をうまく組み合わせて均一ピスト
ン流れに近づける努力がなされているが、充分な効果が
得られにくいこと、堰の施工が必要になること、湯残し
が生ずること等様々な問題点がある。
の一つとしては、ロングノズルより流入してくる溶鋼中
の非金属介在物・スラグの浮上分離除去がある。タンデ
ィッシュ内で効率的に介在物・スラグを除去するには、
ロングノズルより流入し浸漬ノズルより流出するタンデ
ィッシュ内溶鋼流れをなるべく均一ピストン流れに近く
制御し介在物・スラグの滞留時間を充分長くして浮上分
離を促進することが重要となる。そのためにはタンディ
ッシュ形状を細長い形状にすることが効果的であるが、
耐火物よりの放熱が大きくなり非現実的である。従って
、一般には上堰・下堰をうまく組み合わせて均一ピスト
ン流れに近づける努力がなされているが、充分な効果が
得られにくいこと、堰の施工が必要になること、湯残し
が生ずること等様々な問題点がある。
【０００４】また、上述のような船型構造のタンディッ
シュでは溶鋼単位体積あたりの自由表面積が非常に大き
く、溶鋼上部での酸素による汚染や一旦浮上した介在物
・スラグの再巻き込みを完全に防止することは困難であ
る。
シュでは溶鋼単位体積あたりの自由表面積が非常に大き
く、溶鋼上部での酸素による汚染や一旦浮上した介在物
・スラグの再巻き込みを完全に防止することは困難であ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属の注入
装置は、溶融金属の流入する上部湯溜まり部と、該湯溜
まり部の下部に接続され底部に溶融金属の流出口を有す
る竪型円筒状外筒を有し、上記湯溜まり部と竪型円筒状
外筒を貫いて内部に中空の円筒状の内部構造物より構成
され、溶融金属を上部湯溜まり部より流入させ底部流出
口より流出させるとともに、必要に応じて放射状磁界を
作用させて溶鋼の均一ピストン下降流を形成することを
特徴とする。また、本発明の溶融金属注入装置では溶鋼
単位体積あたりの自由表面積が従来の船型タンディッシ
ュより圧倒的に小さいため一旦浮上した介在物・スラグ
の再巻き込みの影響が小さいのも特徴の一つである。
装置は、溶融金属の流入する上部湯溜まり部と、該湯溜
まり部の下部に接続され底部に溶融金属の流出口を有す
る竪型円筒状外筒を有し、上記湯溜まり部と竪型円筒状
外筒を貫いて内部に中空の円筒状の内部構造物より構成
され、溶融金属を上部湯溜まり部より流入させ底部流出
口より流出させるとともに、必要に応じて放射状磁界を
作用させて溶鋼の均一ピストン下降流を形成することを
特徴とする。また、本発明の溶融金属注入装置では溶鋼
単位体積あたりの自由表面積が従来の船型タンディッシ
ュより圧倒的に小さいため一旦浮上した介在物・スラグ
の再巻き込みの影響が小さいのも特徴の一つである。
【０００６】請求項１に記載される発明の概要を図１に
示す。これは磁界を作用させない場合である。ロングノ
ズル３より流入する溶鋼は上部湯溜まり部１０において
乱流エネルギーを緩和され竪型外筒１と内部構造物２と
の間を均一流となって下降し、浸漬ノズル４より連鋳鋳
型に注入される。請求項１に記載される発明を実施例に
基づいて説明する。表１に記載されるような操業条件に
て実験が行われた。
示す。これは磁界を作用させない場合である。ロングノ
ズル３より流入する溶鋼は上部湯溜まり部１０において
乱流エネルギーを緩和され竪型外筒１と内部構造物２と
の間を均一流となって下降し、浸漬ノズル４より連鋳鋳
型に注入される。請求項１に記載される発明を実施例に
基づいて説明する。表１に記載されるような操業条件に
て実験が行われた。
【０００７】
【表１】
【０００８】上記のような条件において溶鋼の流通試験
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は６５％であった。この
値は従来の同重量の船型タンディッシュの介在物除去効
率３７％と比較しても良好な結果であった。
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は６５％であった。この
値は従来の同重量の船型タンディッシュの介在物除去効
率３７％と比較しても良好な結果であった。
【０００９】次に、請求項２に記載される発明の概要を
図２に示す。これは放射状の直流磁界を作用させる場合
である。図３および図４に設置するコイル５，６、作用
させる直流電流１１及び発生する放射状磁界９を示す。 竪型外筒１と内部構造物２との間を下降する溶鋼流１３
は放射状の磁界９と作用し円周方向成分を持つ誘導電流
１２を発生させるが、この誘導電流は円周方向に閉ルー
プを形成するために自由に流れ得ることができる。この
ように誘導電流１２が効率良く流れる結果、誘導電流１
２と放射状磁界９との相互作用により下降する溶鋼流１
３を制動しようとする電磁力１４が誘導される。電磁力
１４は溶鋼下降流１３を完全に制止する程ではないこと
から、結果的に溶鋼下降流１３を均一で層流的な下降流
（ピストン流れ）に変えることになる。
図２に示す。これは放射状の直流磁界を作用させる場合
である。図３および図４に設置するコイル５，６、作用
させる直流電流１１及び発生する放射状磁界９を示す。 竪型外筒１と内部構造物２との間を下降する溶鋼流１３
は放射状の磁界９と作用し円周方向成分を持つ誘導電流
１２を発生させるが、この誘導電流は円周方向に閉ルー
プを形成するために自由に流れ得ることができる。この
ように誘導電流１２が効率良く流れる結果、誘導電流１
２と放射状磁界９との相互作用により下降する溶鋼流１
３を制動しようとする電磁力１４が誘導される。電磁力
１４は溶鋼下降流１３を完全に制止する程ではないこと
から、結果的に溶鋼下降流１３を均一で層流的な下降流
（ピストン流れ）に変えることになる。
【００１０】請求項２に記載される発明を実施例に基づ
いて説明する。表２に記載されるような操業条件にて実
験が行われた。
いて説明する。表２に記載されるような操業条件にて実
験が行われた。
【００１１】
【表２】
【００１２】上記のような条件において溶鋼の流通試験
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は６５％であった。この
結果、放射状の磁界を作用させることの効果を確認でき
た。尚、本方法においては図５に示すようにコイルを高
さ方向に二段以上に設置して溶鋼流の均一ピストン流化
を促進することも可能である。
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は６５％であった。この
結果、放射状の磁界を作用させることの効果を確認でき
た。尚、本方法においては図５に示すようにコイルを高
さ方向に二段以上に設置して溶鋼流の均一ピストン流化
を促進することも可能である。
【００１３】次に、請求項３に記載される発明の概要を
図６に示す。これは放射状の直流磁界を作用させ、更に
磁性体により磁束を溶鋼中に集中させる場合である。比
透磁率１０２ 〜１０６ を有する磁性体を外部コイル
５の外部及び上下に、また内部コイル６の内部及び上下
に設置することにより、発生する放射状磁界を溶鋼中に
集中させることができる。この結果溶鋼１５中の磁束密
度は磁性体が存在しない場合と比較して大きくなり、よ
り効果的に溶鋼流を均一ピストン流化させることができ
る。
図６に示す。これは放射状の直流磁界を作用させ、更に
磁性体により磁束を溶鋼中に集中させる場合である。比
透磁率１０２ 〜１０６ を有する磁性体を外部コイル
５の外部及び上下に、また内部コイル６の内部及び上下
に設置することにより、発生する放射状磁界を溶鋼中に
集中させることができる。この結果溶鋼１５中の磁束密
度は磁性体が存在しない場合と比較して大きくなり、よ
り効果的に溶鋼流を均一ピストン流化させることができ
る。
【００１４】請求項３に記載される発明を実施例に基づ
いて説明する。表３に記載されるような操業条件にて実
験が行われた。
いて説明する。表３に記載されるような操業条件にて実
験が行われた。
【００１５】
【表３】
【００１６】上記のような条件において溶鋼の流通試験
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は７８％であった。この
結果、磁性体を用いて磁束を溶鋼中に集中させることの
効果が確認できた。
を行い、ロングノズル出口付近と浸漬ノズル直上部の二
箇所にて溶鋼サンプルを取り、サンプル中のアルミナ系
介在物のスライム抽出量を分析して介在物除去率を計測
した。その結果、介在物除去率は７８％であった。この
結果、磁性体を用いて磁束を溶鋼中に集中させることの
効果が確認できた。
【００１７】以上述べてきたように本発明装置の介在物
除去効率が高い理由として、以下の二点が考えられる。 （１）外筒と内部構造物との間を通過する溶鋼流速は比
較的均一な速度分布となっており、またその値が数［ｍ
ｍ／ｓ］のオーダーであり、数十［μｍ］以上の介在物
は浮上分離が可能である。 （２）表１〜３に示すような構造のタンディッシュでは
溶鋼単位体積当たりの耐火物接触面積は従来の船型タン
ディッシュと同等であるが、溶鋼単位体積当たりの自由
表面積は従来の船型タンディッシュと比較して圧倒的に
小さいために自由表面での酸化やスラグ巻き込み等に起
因する介在物流入速度が低減する。
除去効率が高い理由として、以下の二点が考えられる。 （１）外筒と内部構造物との間を通過する溶鋼流速は比
較的均一な速度分布となっており、またその値が数［ｍ
ｍ／ｓ］のオーダーであり、数十［μｍ］以上の介在物
は浮上分離が可能である。 （２）表１〜３に示すような構造のタンディッシュでは
溶鋼単位体積当たりの耐火物接触面積は従来の船型タン
ディッシュと同等であるが、溶鋼単位体積当たりの自由
表面積は従来の船型タンディッシュと比較して圧倒的に
小さいために自由表面での酸化やスラグ巻き込み等に起
因する介在物流入速度が低減する。
【００１８】次に、請求項４に記載される発明の概要を
図７に示す。このような構成を採ることにより前述の効
果を失うことなく、一個の取鍋から二機の連続鋳造機に
溶鋼を供給することが可能となる。以上、述べてきたよ
うに本発明は、溶鋼（非鉄金属も可能）等の連続式鋳造
工程において縦型のタンディッシュと放射状磁界を組み
合わせて、溶鋼流のピストン流的な均一下降流を形成し
、溶鋼中の非金属介在物・スラグを有効に浮上除去させ
ることを特徴とする装置に関するものである。
図７に示す。このような構成を採ることにより前述の効
果を失うことなく、一個の取鍋から二機の連続鋳造機に
溶鋼を供給することが可能となる。以上、述べてきたよ
うに本発明は、溶鋼（非鉄金属も可能）等の連続式鋳造
工程において縦型のタンディッシュと放射状磁界を組み
合わせて、溶鋼流のピストン流的な均一下降流を形成し
、溶鋼中の非金属介在物・スラグを有効に浮上除去させ
ることを特徴とする装置に関するものである。
【００１９】尚、中空の円管状あるいは円筒状の内部構
造物の形状と浸漬ノズルの位置関係は図１に示すもの以
外も可能である。図８、９にその例を示した。
造物の形状と浸漬ノズルの位置関係は図１に示すもの以
外も可能である。図８、９にその例を示した。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、溶融金属を整流化して
溶融金属中の固体または液状粒子の浮上分離を促進しな
がら注湯を行ない得る装置を提供することができる。
溶融金属中の固体または液状粒子の浮上分離を促進しな
がら注湯を行ない得る装置を提供することができる。
【図１】本発明装置の概略図である。
【図２】本発明装置の概略図である。
【図３】本発明により発生する放射状磁界の模様を示す
平面図である。
平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′断面を示す図である。
【図５】本発明においてコイルを上下二段に設置した時
に発生する放射状磁界の模様を示す図である。
に発生する放射状磁界の模様を示す図である。
【図６】本発明装置の概略図である。
【図７】本発明装置の概略図である。
【図８】本発明装置の概略図である。
【図９】本発明装置の概略図である。
１ 耐火物製外筒
２ 耐火物製内部構造物
３ ロングノズル
４ 浸漬ノズル
５ 外部コイル
６ 内部コイル
７ 外部磁性体
８ 内部磁性体
９ 磁束
１０ 上部湯溜まり部
１１ 印加電流
１２ 誘導電流
１３ 溶鋼下降流
１４ 電磁力
１５ 溶鋼
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融金属の流入する上部湯溜まり部と
、該湯溜まり部の下部に接続され底部に溶融金属の流出
口を有する竪型円筒状外筒を有し、上記湯溜まり部と竪
型円筒状外筒を貫いて内部に中空の円筒状の内部構造物
を設けたことを特徴とする溶融金属の注入装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、円筒状
の内部構造物の内部及び竪型円筒状外筒の外部に、各々
のコイルに同方向の直流電流を通じることにより放射状
の磁界を形成して溶融金属の整流化を行うための同心円
状のコイルを一段あるいは上下方向に設置したことを特
徴とする溶融金属の注入装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、円筒状
の内部構造物の内部に設置したコイルの内部及び上下に
、また竪型円筒状外筒の外部に設置したコイルの外部及
び上下に比透磁率１０２ 〜１０６ を有する磁性体を
配置する溶融金属の注入装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載の装置において、竪
型円筒状外筒が複数個であり、複数個の連続鋳造鋳型に
溶鋼を供給可能としたことを特徴とする溶融金属の注入
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8704391A JPH04319049A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 溶融金属の注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8704391A JPH04319049A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 溶融金属の注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319049A true JPH04319049A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13903917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8704391A Withdrawn JPH04319049A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 溶融金属の注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04319049A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113523218A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-22 | 北京科技大学 | 一种高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法 |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP8704391A patent/JPH04319049A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113523218A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-22 | 北京科技大学 | 一种高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |