JPH04319056A - 鋼鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

鋼鋳片の連続鋳造方法

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JPH04319056A
JPH04319056A JP11217691A JP11217691A JPH04319056A JP H04319056 A JPH04319056 A JP H04319056A JP 11217691 A JP11217691 A JP 11217691A JP 11217691 A JP11217691 A JP 11217691A JP H04319056 A JPH04319056 A JP H04319056A
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JP
Japan
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mold
powder
casting
continuous casting
steel
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Pending
Application number
JP11217691A
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English (en)
Inventor
Eiichi Takeuchi
栄一 竹内
Takehiko Fuji
健彦 藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造における
鋳型内の潤滑を改善し、表面性状の優れた鋳片を高速で
鋳造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼の連続鋳造プロセスにおて、溶鋼湯面
に添加されたのち溶融するパウダーは、所定の条件にて
振動する鋳型と一定速度にて引き抜かれる凝固シェルと
の間で、これらの相互作用によって、あるいは自然落下
によって流入し、消費されることが知られている。
【0003】このパウダーの消費量は鋳型と凝固シェル
の間の潤滑を支配する重要な因子と考えられており、こ
れを増加させるために種々の方策が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
良く知られている現象として、鋳造速度の増大にともな
ってパウダーの消費量が減少するという問題に関しては
、特に効果を発揮する対策は見出されていないのが現状
である。
【0005】すなわち、鋳造速度の増加と共に鋳型壁面
と凝固シェル間に流入するパウダー・フィルム厚みは減
少し、これによって鋳型銅板の表面温度が上昇し、また
鋳型壁面と凝固シェル間の摩擦抵抗が上昇して、鋳片表
面が割れたり、ひどい場合には凝固シェルが鋳片壁面に
焼き付いて鋳片の引き抜きができなくなったり、さらに
無理に引き抜いた場合には凝固シェルが破れて、未凝固
の溶鋼がその箇所より漏れ出す、いわゆるブレークアウ
トの発生に繋がる。
【0006】また、これらの好ましからざる現象が、連
続鋳造の鋳造速度に限界をもたらしており、鋼の生産性
向上のネックになっていた。
【0007】本発明は、鋼の連続鋳造における鋳型と凝
固シェルの間の潤滑を改善して、表面性状の優れた鋳片
を高速で生産可能とする方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すよ
うに、鋳型内部に設置した電磁コイル4によって、パウ
ダー2が流入せんとする箇所、すなわち湯面から鋳造方
向に少なくとも10cmの範囲に対して、周波数30〜
200Hzで磁束密度1000ガウス以上の交流磁場を
形成して、鋳型中心軸に向かう電磁気圧を溶鋼プール3
に作用させ、粘度が1300℃において0.5〜2.0
ポアズ、融点が900〜1200℃のパウダーを使用し
て、鋼鋳片の連続鋳造を行うことを要旨とする。
【0009】これによって、溶鋼湯面から鋳型壁面に添
って一定の厚みのパウダーのコーティング層を鋳型周方
向に形成させるもので、前述した鋳型壁面と凝固シェル
7との間の摩擦抵抗を減少させると同時に、鋳型壁面の
温度上昇を一定値以下に抑えて、表面性状の優れた鋳片
を高速で引き抜くことを可能にするものである。
【0010】
【作用】本発明は、図2に示すように、鋳型内部に設置
された電磁コイル4により、鋳型内溶鋼プール3に電磁
気圧を作用させて溶鋼プール3の静圧を減少させ、パウ
ダー流入層を介して凝固シェル7が鋳型壁面へ押し付け
られる力を軽減させる。
【0011】この効果を十分に発揮させるためには、交
流磁場形成のために加える電流の周波数を30Hz以上
かつ200Hz以下とする必要がある。もし、200H
zを越えると、鋳型銅板による磁束の減衰が大きくなる
ため、前述のような溶鋼静圧の減衰効果はほとんど得ら
れない。また、30Hz未満では、電磁気圧による溶鋼
静圧の低減効果が小さくなり、連鋳パウダー添加による
潤滑の効果がなくなる。
【0012】一方、特開昭52―32824号公報の発
明を始めとして、プールに電磁力を作用させる適用例は
これまでにも幾つかあるものの、それらは全てメニスカ
ス形状を変形させるものであり、本発明で適用する機能
である溶鋼静圧の減少、引いてはパウダー流入層を介し
ての凝固シェルの鋳型壁への接触圧の減少に利用した例
は無い。
【0013】本発明においては、このソフトな接触を利
用し、所定の物性に調整されたパウダーを用いることに
より、鋳型壁面にメニスカスから鋳造方向へ少なくとも
10cmの長さに亘って、鋳型壁面に一旦溶融したパウ
ダーを凝固、付着させることを可能にした。
【0014】なお、ここでパウダーコーティング範囲を
メニスカスから鋳造方向へ少なくとも10cm以上とし
たのは、この範囲で特にパウダー流入が不安定となりや
すいためである。
【0015】このようにコーティング層を形成させるこ
とによって、以下の問題点が解決されるようになる。す
なわち、 (1) 鋳造速度の増大によって凝固開始部ではパウダ
ーの流れ込みが不安定になる傾向があるが、このコーテ
ィング層の存在によってパウダー流入がガイドされ、安
定した流入、すなわち潤滑が確保される。 (2) 鋳造速度の増大に伴って鋳型銅板の表面温度が
上昇し、ある温度を越えると凝固シェルの焼き付きが発
生することがあるが、このコーティング層の存在によっ
て初期凝固部での鋳型による溶鋼の抜熱量が減り、銅板
の表面温度が上昇し難くなる。 (3) 初期凝固部の緩冷効果によって、鋳片表面の割
れが少なくなる。
【0016】このような効果をもたらす鋳型銅板上への
パウダー・フィルム・コーティングを得るために、発明
者らは実験を通じて以下の条件を見出だした。
【0017】すなわち、図3に示すように、パウダーの
融点は1200℃以下、900℃以上である必要がある
。融点が1200℃を越えた場合、鋳型壁面へのコーテ
ィング層付着厚みが厚くなり過ぎ、これが鋳型振動によ
って凝固シェルを変形させるため、得られた鋳片の表面
性状は必ずしも良好なものではない。一方、900℃未
満の場合は、鋳型壁面への付着厚みが薄すぎて、所定の
効果得られなかった。
【0018】パウダーの粘性に関しては2.0Pois
eを越えた場合、鋳型振動と鋳片引き抜きの相対運動に
よって流入パウダー・チャンネル内に発生する動圧が大
きくなって、シェルの変形が起こり、深いオッシレーシ
ョン・マークとなって鋳片表面性状を悪化させると共に
、このマークの凹み部に流入するパウダーが捕捉されて
、あるいは凹凸の激しい表面によってそぎ落とされて十
分なコーティング厚みが得られない。
【0019】また、0.5Poise未満の場合には凝
固シェルと鋳型銅板間へのパウダーの流入が不均一とな
って、周方向に均一なコーティング・フィルムが得られ
ない。
【0020】また、実施例2で後述するように、交流磁
場に印加する磁束密度と鋳型壁面のパウダー・コーティ
ング厚みとの間には図4のような関係がある。これに基
づいて、交流磁場に加える磁束密度を変えることにより
、鋳型壁面への連鋳パウダーコーティング厚みを調整す
ることが可能となる。
【0021】ただし、鋳型壁面へののパウダーコーティ
ング厚みが1mm未満では潤滑性の改善が不十分であり
、本発明が目的とする生産性の向上は達せられない。 従って、該パウダーコーティング厚みを1mm以上とす
るために、1000ガウス以上の磁束密度を印加する必
要がある。
【0022】
【実施例】
【0023】
【実施例1】内径300mmの丸ブルーム銅鋳型の内部
に溶鋼注入時のメニスカス位置からその下方10cmの
範囲をカバーし、かつこの銅鋳型内壁を取り巻くように
電磁コイルを設置し、これに交流電流を通電して鋳型内
部に周波数50Hz、最大2000gauss の交流
磁場を形成させ、オーステナイト系ステンレス鋼を鋳造
した。
【0024】その際、パウダーとして(1) タイプA
:融点1000℃、粘度0.8Poise(at  1
300℃)、(2) タイプB:融点1250℃、粘度
0.8Poise(at  1300℃)、(3) タ
イプC:融点1100℃、粘度3.0Poise(at
  1300℃)の3種類を使用した。
【0025】鋳造速度はいずれも2m/min、鋳型振
動条件も全ての場合について、振動数150サイクル/
min、振幅±6mmとした。
【0026】タイプAの場合、一旦溶融したパウダーが
凝固が始まる部位の鋳型壁に周方向に均一に約3mmの
厚みでコーティングされ、安定した鋳造ができた。それ
と共に、鋳片は、極めて平滑な表面のものが得られた。
【0027】一方、タイプBを使用した場合には、鋳型
壁に付着した溶融パウダーの層が厚くなり過ぎ、特に凝
固が開始する部分で大きなリングを形成して、鋳造が困
難となり、途中で操業を中断した。
【0028】タイプCの場合は、鋳造は何とか出来たも
ののパウダーの粘度が比較的高いため、鋳片表面に明瞭
なオッシレーションマークが形成されると共に、鋳型表
面にはパウダーコーティングが全く見られなかった。
【0029】さらに、タイプAのパウダーを使用し、電
磁力を500gauss 以下にして鋳造した場合も検
討した。この場合には、鋳型表面へのコーティングは形
成されず、鋳片表面には明瞭なオッシレーションマーク
が形成されると共に、鋳片の鋳型内引き抜き抵抗も大き
くなり、危うくブレークアウトを引き起こしそうになっ
た形跡が鋳片表面に見られた。
【0030】
【実施例2】内径300mmの丸ブルーム銅鋳型の内部
に溶鋼注入時のメニスカス位置からその下方10cmの
範囲をカバーし、かつこの銅鋳型内壁を取り巻くように
電磁コイルを設置し、これに交流電流を通電して鋳型内
部に周波数50Hzの交流磁場を形成し、磁束密度を0
から3000gauss まで変化させた。
【0031】鋳造した鋼種はオーステナイト系ステンレ
ス鋼で、パウダーとしては融点1000℃、粘度0.8
Poise(at  1300℃)のものを使用し、鋳
型振動条件は振動数150サイクル/min、振幅±6
mmの正弦波振動とし、鋳造速度2m/minで鋳造し
た。
【0032】実施例1でも示したように、500gau
ss 以下では、鋳片表面には明瞭なオッシレーション
マークが生成すると共に、鋳型内の鋳片引き抜き抵抗は
大きくなり、鋳型銅板の温度も最高で300℃を示して
、危うくブレークアウトを引き起こすところであった。
【0033】一方、磁束密度を1000、2000、3
000gauss と増加するにつれて、鋳型銅板温度
、引き抜き抵抗共に低下し、極めて平滑な表面の鋳片が
得られた。
【0034】また、1000〜3000gauss の
場合に銅板表面にコーティングされた溶融パウダー厚み
を測定したところ、図4のようになった。
【0035】
【発明の効果】本発明によって、連鋳鋳型内の鋳片引き
抜き抵抗を低下させると共に、表面性状の良好な鋳片を
得る事が可能になった。さらには、高速鋳造を安定に行
なうことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関する鋳型装置及び鋳造状況を説明す
る概略図である。
【図2】図1の連鋳パウダー流入部分を拡大した詳細説
明図である。
【図3】使用するパウダーの条件範囲を示す図である。
【図4】交流磁場に印加する磁束密度とパウダー・コー
ティング厚みとの関係を示す図である。
【符号の説明】
1  鋳型銅板 2  パウダー 3  溶融ステンレス鋼プール 4  電磁コイル 5  溶融パウダー層 6  溶融パウダー・コーティング層 7  凝固シェル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  連鋳鋳型内に設置した電磁コイルによ
    り、溶鋼メニスカスから鋳造方向に少なくとも10cm
    の範囲に、周波数30〜200Hz、磁束密度1000
    ガウス以上の交流磁場を形成して、鋳型中心軸に向かう
    電磁気圧を溶鋼プールに作用させるとともに、粘度0.
    5〜2.0ポアズ(at1300℃)、融点900〜1
    200℃に調整した連鋳パウダーを使用して鋼鋳片を連
    続鋳造することを特徴とする鋼鋳片の連続鋳造方法。
JP11217691A 1991-04-18 1991-04-18 鋼鋳片の連続鋳造方法 Pending JPH04319056A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005926A1 (en) * 1994-08-23 1996-02-29 Nippon Steel Corporation Method of continuously casting molten metal and apparatus therefor
CN103600046A (zh) * 2013-11-19 2014-02-26 沈阳大学 连铸钢液中预沉淀纳米陶瓷颗粒细晶粒钢的制备方法

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