JPH04365809A - 溶融金属中の非金属介在物除去装置 - Google Patents
溶融金属中の非金属介在物除去装置Info
- Publication number
- JPH04365809A JPH04365809A JP3139938A JP13993891A JPH04365809A JP H04365809 A JPH04365809 A JP H04365809A JP 3139938 A JP3139938 A JP 3139938A JP 13993891 A JP13993891 A JP 13993891A JP H04365809 A JPH04365809 A JP H04365809A
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- Japan
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- molten metal
- inclusions
- molten steel
- metallic inclusions
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (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、溶融金属中の非金属介
在物を分離除去する装置に関するものである。
在物を分離除去する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼の製造に一般に広く実用化されている
連続鋳造法におけるタンディッシュにおいて、溶融金属
中の介在物の浮上分離をさらに徹底することは、製品の
品質レベルを決める重要な技術課題である。溶融金属中
の非金属介在物を分離する従来技術としては、例えば特
開昭58−22317号公報に、容器内の溶鋼を磁界に
よって水平回転させ、溶鋼に遠心力を与えて非金属介在
物を回転中心部に集中させ、且つ浮上させながら溶鋼の
回転中心から遠い容器の底部より溶鋼を流出するものが
提案されている。この技術によれば非金属介在物を回転
中心部に容易に集中させることができるが、その浮上に
よる分離が十分ではなかった。
連続鋳造法におけるタンディッシュにおいて、溶融金属
中の介在物の浮上分離をさらに徹底することは、製品の
品質レベルを決める重要な技術課題である。溶融金属中
の非金属介在物を分離する従来技術としては、例えば特
開昭58−22317号公報に、容器内の溶鋼を磁界に
よって水平回転させ、溶鋼に遠心力を与えて非金属介在
物を回転中心部に集中させ、且つ浮上させながら溶鋼の
回転中心から遠い容器の底部より溶鋼を流出するものが
提案されている。この技術によれば非金属介在物を回転
中心部に容易に集中させることができるが、その浮上に
よる分離が十分ではなかった。
【0003】これに対して溶融金属中の非金属介在物の
浮上促進技術として、例えば鋼の連続鋳造において、タ
ンディッシュ内に各種形状の堰を設置し、溶鋼の流れの
パターンを変化させることにより、介在物の浮上分離を
促進する方法が数多く提案されている。さらには特開昭
57−154357号公報に開示されているようなタン
ディッシュの底面の一部に微細な気泡を形成するための
多孔質耐火物ブロックを設置して不活性ガスを吹込み、
多数の微細な気泡により、介在物の捕捉・浮上促進をす
ることにより、鋼の一層の清浄化を目的とした方法が提
案されている。しかしながら、タンディッシュ底面にセ
ットした多孔性耐火物を介して、微細気泡を形成する方
法に関しては、微細気泡と溶鋼との接触効率を向上する
ことが清浄化効果を向上するポイントであるが、前記公
報の技術はこの点が不十分であり、溶鋼の清浄化効果に
欠けるところがあった。
浮上促進技術として、例えば鋼の連続鋳造において、タ
ンディッシュ内に各種形状の堰を設置し、溶鋼の流れの
パターンを変化させることにより、介在物の浮上分離を
促進する方法が数多く提案されている。さらには特開昭
57−154357号公報に開示されているようなタン
ディッシュの底面の一部に微細な気泡を形成するための
多孔質耐火物ブロックを設置して不活性ガスを吹込み、
多数の微細な気泡により、介在物の捕捉・浮上促進をす
ることにより、鋼の一層の清浄化を目的とした方法が提
案されている。しかしながら、タンディッシュ底面にセ
ットした多孔性耐火物を介して、微細気泡を形成する方
法に関しては、微細気泡と溶鋼との接触効率を向上する
ことが清浄化効果を向上するポイントであるが、前記公
報の技術はこの点が不十分であり、溶鋼の清浄化効果に
欠けるところがあった。
【0004】特開平2−55649号公報には、接触効
率を向上させるためにタンディッシュ底面全幅に通気性
耐火物ブロックを埋設し、その上流側にオーバーフロー
堰を、下流側にトンネル堰を設けるとともに、通気性耐
火物ブロックの長さと平均溶鋼流速の比が 1.0分以
上とし、微細気泡と溶鋼の接触時間を十分に確保する方
法が提案されている。しかしながらこの方法では、鋳造
速度が大きくなれば、当然通気性耐火物ブロックの長さ
を長くする必要があり、その分だけ大型タンディッシュ
となり設備面、耐火物のコストアップの一因となり現実
的でない。
率を向上させるためにタンディッシュ底面全幅に通気性
耐火物ブロックを埋設し、その上流側にオーバーフロー
堰を、下流側にトンネル堰を設けるとともに、通気性耐
火物ブロックの長さと平均溶鋼流速の比が 1.0分以
上とし、微細気泡と溶鋼の接触時間を十分に確保する方
法が提案されている。しかしながらこの方法では、鋳造
速度が大きくなれば、当然通気性耐火物ブロックの長さ
を長くする必要があり、その分だけ大型タンディッシュ
となり設備面、耐火物のコストアップの一因となり現実
的でない。
【0005】さらに、通気性耐火物ブロックの長さを長
くすれば、浮上気泡による溶鋼表面の乱れが生じる範囲
が広がり、空気の巻込みや浮上した介在物を捕捉する目
的で溶鋼表面を被覆しているフラックス等を巻込み外来
介在物の増加の一因となり製品品質が著しく劣化する問
題が発生した。
くすれば、浮上気泡による溶鋼表面の乱れが生じる範囲
が広がり、空気の巻込みや浮上した介在物を捕捉する目
的で溶鋼表面を被覆しているフラックス等を巻込み外来
介在物の増加の一因となり製品品質が著しく劣化する問
題が発生した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶融金属を
受け入れてこれを回転槽中で水平回転させて非金属介在
物を除去する技術を改良し、微細気泡により非金属介在
物の浮上を促進させることができるようにした溶融金属
の非金属介在物除去装置を提供することを目的とするも
のである。
受け入れてこれを回転槽中で水平回転させて非金属介在
物を除去する技術を改良し、微細気泡により非金属介在
物の浮上を促進させることができるようにした溶融金属
の非金属介在物除去装置を提供することを目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】溶融金属を高い回転数で
水平回転させると、大きな攪拌エネルギーによって、非
金属介在物の遠心効果に加えて非金属介在物の合体・凝
集が起こり、非金属介在物が粗大化される。この効果に
よって、通常浮上によって分離することのできなかった
小さな非金属介在物を大型化することが可能となる。
水平回転させると、大きな攪拌エネルギーによって、非
金属介在物の遠心効果に加えて非金属介在物の合体・凝
集が起こり、非金属介在物が粗大化される。この効果に
よって、通常浮上によって分離することのできなかった
小さな非金属介在物を大型化することが可能となる。
【0008】しかしながら、高い回転数と取鍋交換時の
バッファー機能を考慮した場合、回転による溶鋼表面形
状の変化によって設備高さが高くなり、設備制約上既存
の設備への適用が困難となったり、建設費が高くなると
いう問題があることがわかった。そこで、本発明では高
い回転数を必要としない、しかも高い回転数の場合と同
等の効果を得る方法について検討した結果、不活性ガス
吹込みを併用することによって低い回転数でも高い回転
数の場合と同等の介在物除去効果があることを見出し、
本発明を完成させた。
バッファー機能を考慮した場合、回転による溶鋼表面形
状の変化によって設備高さが高くなり、設備制約上既存
の設備への適用が困難となったり、建設費が高くなると
いう問題があることがわかった。そこで、本発明では高
い回転数を必要としない、しかも高い回転数の場合と同
等の効果を得る方法について検討した結果、不活性ガス
吹込みを併用することによって低い回転数でも高い回転
数の場合と同等の介在物除去効果があることを見出し、
本発明を完成させた。
【0009】本発明は、微細気泡と溶融金属との接触を
促進し、十分な浮上分離効果を発揮するべく、微細気泡
発生領域の溶融金属に水平回転流を与えることにより目
的を達成したものである。すなわち本発明は、溶融金属
を受け入れてこれを水平回転させる回転槽からなる溶融
金属中の非金属介在物除去装置において、前記回転槽の
側壁内面から中心に向かって半径の1/4範囲までの底
面および/または側壁底部から湯面高さの1/4範囲ま
での側面に、前記回転槽中で水平回転している溶融金属
中の非金属介在物の浮上を促進するガス吹込み用の通気
性耐火物を埋設する一方、前記回転槽に流通口を備えた
仕切壁を介して溶融金属中の非金属介在物を浮上させる
浮上槽を連設してなることを特徴とする溶融金属中の非
金属介在物除去装置である。
促進し、十分な浮上分離効果を発揮するべく、微細気泡
発生領域の溶融金属に水平回転流を与えることにより目
的を達成したものである。すなわち本発明は、溶融金属
を受け入れてこれを水平回転させる回転槽からなる溶融
金属中の非金属介在物除去装置において、前記回転槽の
側壁内面から中心に向かって半径の1/4範囲までの底
面および/または側壁底部から湯面高さの1/4範囲ま
での側面に、前記回転槽中で水平回転している溶融金属
中の非金属介在物の浮上を促進するガス吹込み用の通気
性耐火物を埋設する一方、前記回転槽に流通口を備えた
仕切壁を介して溶融金属中の非金属介在物を浮上させる
浮上槽を連設してなることを特徴とする溶融金属中の非
金属介在物除去装置である。
【0010】
【作 用】水平回転している溶融金属中へ不活性ガス
を吹込むと、容器壁際で最も大きな速度を有する位置の
ガス気泡は、水平回転流により強烈な剪断力を受け微細
化することが明らかになった。しかもその微細化したガ
ス気泡は、浮力と回転流に基づく求心力のバランスによ
り溶融金属中を螺旋状に運動し、溶融金属中への滞在時
間が増大することがわかった。当然ながら微細気泡と溶
融金属との接触効率が大幅に増加し、微細気泡と溶融金
属中の非金属介在物との衝突確率も増大する。なお、通
気性耐火物ブロックを回転槽の側壁内面から半径1/4
範囲もしくは側壁底部から湯面高さの1/4高さ範囲に
限定したのは、前述したように水平回転している溶融金
属の速度が最も大きく、吹込まれたガス気泡がその剪断
力により微細化するためである。ガス気泡を微細化する
ほどその浮力は小さくなり、溶融金属との接触時間が増
大し、介在物との衝突効率を高め、介在物除去効果が増
すためである。
を吹込むと、容器壁際で最も大きな速度を有する位置の
ガス気泡は、水平回転流により強烈な剪断力を受け微細
化することが明らかになった。しかもその微細化したガ
ス気泡は、浮力と回転流に基づく求心力のバランスによ
り溶融金属中を螺旋状に運動し、溶融金属中への滞在時
間が増大することがわかった。当然ながら微細気泡と溶
融金属との接触効率が大幅に増加し、微細気泡と溶融金
属中の非金属介在物との衝突確率も増大する。なお、通
気性耐火物ブロックを回転槽の側壁内面から半径1/4
範囲もしくは側壁底部から湯面高さの1/4高さ範囲に
限定したのは、前述したように水平回転している溶融金
属の速度が最も大きく、吹込まれたガス気泡がその剪断
力により微細化するためである。ガス気泡を微細化する
ほどその浮力は小さくなり、溶融金属との接触時間が増
大し、介在物との衝突効率を高め、介在物除去効果が増
すためである。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1に示すように本発明の装置は流入口3から溶
融金属を受け入れる回転槽1と、流出口7から溶融金属
を排出する浮上槽2とが流通口8を備えた仕切壁9を介
して連設されており、回転槽1の外側に水平回転磁界を
発生する磁気発生装置4が付設してある。また回転槽1
の側壁内面から中心に向かって半径の1/4までの底面
および側壁底部から静止湯面高さの1/4までの側面に
通気性耐火ブロック5を埋設したものを使用した。なお
下記の実験では、底面および側面に埋設した通気性耐火
ブロック5から同時にアルゴンガスを吹込まないで個別
に吹込むものについて行った。
する。図1に示すように本発明の装置は流入口3から溶
融金属を受け入れる回転槽1と、流出口7から溶融金属
を排出する浮上槽2とが流通口8を備えた仕切壁9を介
して連設されており、回転槽1の外側に水平回転磁界を
発生する磁気発生装置4が付設してある。また回転槽1
の側壁内面から中心に向かって半径の1/4までの底面
および側壁底部から静止湯面高さの1/4までの側面に
通気性耐火ブロック5を埋設したものを使用した。なお
下記の実験では、底面および側面に埋設した通気性耐火
ブロック5から同時にアルゴンガスを吹込まないで個別
に吹込むものについて行った。
【0012】ここで溶融金属として機械構造用鋼材S2
0C(C/0.20、Si/0.20、Mn/0.60
、Al/0.020 、P/0.010 、S/0.0
10 )の溶鋼 100トンを取鍋(図示せず)から流
入口3を介して回転槽1に受け入れる。回転槽1内の溶
鋼は、磁場発生装置4の発生磁気により水平回転しつつ
、通気性耐火物ブロック5からアルゴンガスが吹き込ま
れる。
0C(C/0.20、Si/0.20、Mn/0.60
、Al/0.020 、P/0.010 、S/0.0
10 )の溶鋼 100トンを取鍋(図示せず)から流
入口3を介して回転槽1に受け入れる。回転槽1内の溶
鋼は、磁場発生装置4の発生磁気により水平回転しつつ
、通気性耐火物ブロック5からアルゴンガスが吹き込ま
れる。
【0013】回転槽1の壁際で溶鋼が最も大きな回転速
度を有する位置に吹込まれるためアルゴンガスの気泡は
、溶鋼の水平回転流による強烈な剪断力により微細化さ
れる。このようにして微細化された気泡はその浮力と溶
鋼の水平回転流による求心力とのバランスにより溶鋼中
を螺旋状に運動しながら浮上するため溶鋼中の滞在時間
が長くなる。このため、微細気泡と溶鋼との接触効率が
増加し、非金属介在物との衝突確立も増大により、非金
属介在物の除去率が向上することになる。
度を有する位置に吹込まれるためアルゴンガスの気泡は
、溶鋼の水平回転流による強烈な剪断力により微細化さ
れる。このようにして微細化された気泡はその浮力と溶
鋼の水平回転流による求心力とのバランスにより溶鋼中
を螺旋状に運動しながら浮上するため溶鋼中の滞在時間
が長くなる。このため、微細気泡と溶鋼との接触効率が
増加し、非金属介在物との衝突確立も増大により、非金
属介在物の除去率が向上することになる。
【0014】回転槽1中で非金属介在物を除去された溶
鋼は仕切壁9に設けられた流通口8を通して浮上槽2に
導かれ、ここで溶鋼中になお残留している非金属介在物
を浮上させて一層清浄化された後、溶鋼は流出口7から
鋳型(図示せず)に鋳込まれる。浮上槽2の蓋10に設
けたサンプル採取孔6および流出口7から鋳型(図示せ
ず)へ鋳込まれる溶鋼のサンプルをそれぞれ採取し、溶
鋼のトータル酸素分析および非金属介在物の抽出を行っ
た。
鋼は仕切壁9に設けられた流通口8を通して浮上槽2に
導かれ、ここで溶鋼中になお残留している非金属介在物
を浮上させて一層清浄化された後、溶鋼は流出口7から
鋳型(図示せず)に鋳込まれる。浮上槽2の蓋10に設
けたサンプル採取孔6および流出口7から鋳型(図示せ
ず)へ鋳込まれる溶鋼のサンプルをそれぞれ採取し、溶
鋼のトータル酸素分析および非金属介在物の抽出を行っ
た。
【0015】実験条件別のトータル酸素分析および非金
属介在物の抽出結果を表1に示した。
属介在物の抽出結果を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】表1に示すように本発明例によれば、到達
酸素値は比較例(回転無しAr有)の約55〜75%減
、非金属介在物指数は2/10〜4/10と大幅に低減
し、本発明の条件で非金属介在物の浮上分離率が大幅に
向上することを確認した。このように清浄な鋼を製造す
る上で、本発明は非常に有効であることが確認できた。 なお本発明では、前記実施例のように回転磁場発生装置
の代わりに回転翼を用い、これを回転槽内の溶鋼に浸漬
し水平回転させても同様の作用、効果が得られる。また
、底面または側壁のいずれか一方の通気性ブロックから
アルゴンガスを吹込むものについて説明したが、両方同
時に吹込むことができるのは勿論である。
酸素値は比較例(回転無しAr有)の約55〜75%減
、非金属介在物指数は2/10〜4/10と大幅に低減
し、本発明の条件で非金属介在物の浮上分離率が大幅に
向上することを確認した。このように清浄な鋼を製造す
る上で、本発明は非常に有効であることが確認できた。 なお本発明では、前記実施例のように回転磁場発生装置
の代わりに回転翼を用い、これを回転槽内の溶鋼に浸漬
し水平回転させても同様の作用、効果が得られる。また
、底面または側壁のいずれか一方の通気性ブロックから
アルゴンガスを吹込むものについて説明したが、両方同
時に吹込むことができるのは勿論である。
【0018】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は水平回転を
与える回転槽内の底部もしくは側壁に通気性耐火物ブロ
ックを設置したことにより、吹込まれた気泡が微細化し
、かつ溶融金属との接触時間の延長によって非金属介在
物との衝突効率が大幅に増加し、安定かつ確実に溶融金
属中の非金属介在物が除去され、高清浄鋼の連続鋳造が
確実に達成される。
与える回転槽内の底部もしくは側壁に通気性耐火物ブロ
ックを設置したことにより、吹込まれた気泡が微細化し
、かつ溶融金属との接触時間の延長によって非金属介在
物との衝突効率が大幅に増加し、安定かつ確実に溶融金
属中の非金属介在物が除去され、高清浄鋼の連続鋳造が
確実に達成される。
【図1】本発明の実施例に係る装置を示す概略断面図で
ある。
ある。
1 回転槽
2 浮上槽
3 流入口
4 磁場発生装置
5 通気性耐火物ブロック
6 サンプル採取孔
7 流出口
8 流通口
9 仕切壁
10 蓋
Claims (1)
- 【請求項1】 溶融金属を受け入れてこれを水平回転
させる回転槽からなる溶融金属中の非金属介在物除去装
置において、前記回転槽の側壁内面から中心に向かって
半径の1/4範囲までの底面および/または側壁底部か
ら湯面高さの1/4範囲までの側面に、前記回転槽中で
水平回転している溶融金属中の非金属介在物の浮上を促
進するガス吹込み用の通気性耐火物を埋設する一方、前
記回転槽に流通口を備えた仕切壁を介して溶融金属中の
非金属介在物を浮上させる浮上槽を連設してなることを
特徴とする溶融金属中の非金属介在物除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139938A JPH04365809A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 溶融金属中の非金属介在物除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3139938A JPH04365809A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 溶融金属中の非金属介在物除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365809A true JPH04365809A (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=15257172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3139938A Pending JPH04365809A (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 溶融金属中の非金属介在物除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365809A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1277531A3 (fr) * | 2001-07-05 | 2003-01-29 | Centre de Recherches Metallurgiques - Centrum voor de Research in de Metallurgie | Procédé et dispositif de coulée d'un lingot métallique |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP3139938A patent/JPH04365809A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1277531A3 (fr) * | 2001-07-05 | 2003-01-29 | Centre de Recherches Metallurgiques - Centrum voor de Research in de Metallurgie | Procédé et dispositif de coulée d'un lingot métallique |
| BE1014278A3 (fr) * | 2001-07-05 | 2003-07-01 | Ct Rech Metallurgiques Asbl | Procede de coulee d'un lingot metallique de qualite amelioree et dispositif pour sa mise en oeuvre. |
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