JPH0466251A - 溶鋼へのスラグ巻込み防止方法 - 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、溶鋼中のスラグ等の非金属介在物の分離促進
方法に関するものである。

〈従来の技術〉 従来から、溶融金属中の非金属介在物などの不純物が製
品欠陥や操業阻害の要因となることが知られている。こ
のため、タンディツシュを大型化することにより、タン
ディツシュ内での溶鋼の平均滞留時間を増し、非金属介
在物の浮上分離を促進する方法などが採用されている。

特に、スラグ系の非金属介在物の分離に対しては、タン
ディツシュ内の場面レベルの確保が重要である。

一方、近年の連鋳プロセスにおいて、コストメリントお
よび操業、生産性の向上の点から連々鋳が益々盛んにな
ってきた。しかしながら、連々鋳の場合、先の取鍋（以
下鍋と称す）の溶鋼の鋳込みが終わって、次の鍋を開口
するまでにタンディツシュ内の湯面レベルが低下してし
まう、このため、鍋を開口する際にタンディツシュ内に
入ってくる鍋ノズル内に詰めている砂（ケイ砂など）や
鍋スラグがタンデインシュ内で分離することが困難とな
る。また、鍋交換時にはタンディツシュ内の場面レベル
を回復させるため、定常時よりも大きな注入量となるか
ら、益々スラグを巻込み易くなり、鍋交換時の非金属介
在物量を増加させる原因となっていた。

タンディツシュに静磁場を印加することによって、タン
デインシュ内の流動を制御し、ショートサーキットを防
止する方法も考えられている。例えば、５ｔｅｅｌ　ｒ
ｅｓｅａｒｃｈ　５９（１９８８）　Ｖｏｌ、　９　ｐ
、３９９に開示される方法である。この場合、ショート
サーキットを防止するには、ある幅をもって場面高さ方
向全面に静電場を印加する必要があることから、磁場発
生装置が大容量で大型化する必要があり、生産設備に適
用するのには問題が残っている。

また特開昭６２−１８３９４７号公報には、溶鋼中のス
ラグを浮上分離弁せる浮上分離領域と、溶鋼が鋳型に流
出する流出領域とを区画する堰と、前記浮上分離領域に
てｆ！ｉ／ｆＭ場面に介在し、ロングノズルが挿入され
、溶鋼がその中に注入される管とを有することを特徴と
する連続鋳造機のタンディツシュによってスラグ巻込み
を防止する技術が開示されている。しかしながら、この
方法によっても、注入流の反転流によって、タンディツ
シュ内の場面変動を助長し、注入管の周りのフラックス
や浮上した非金属介在物を巻き込むため、完全な効果が
得られなかった。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来のクンデインツユでは、鍋交換時に起こる湯面レベ
ルの低下によって、タンデインシュフラックスの巻込み
および鍋スラグの混入が発生し易くなり、定常時の鋳片
に比べて介在物量が著しく増加し、製品の品質の低下を
招いていた。

本発明は、鍋交換時の場面レベル低下時においても、注
入流のエネルギーを高さ方向で消散でき、タンデインシ
ュフラックスの巻込みや鍋スラグの混入を防止する技術
を提供するためになされたものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■取鍋溶鋼が注入され連続鋳造モールドに流
出するタンデインシュの溶鋼浴面に浮上しているスラグ
の巻込みを防止する方法において、クンデイツシュの注
入部のみタンディツシュ深さを深くすることによって、
注入流のもつエネルギーを垂直方向で減衰させることを
特徴とする溶鋼へのスラグ巻込み防止方法で、かつ■前
項■記載の方法において、溶鋼注入の容器深部に静磁界
を印加することを特徴とする溶鋼へのスラグ巻込み防止
方法で、また■前項■記載の方法において、？８鋼注入
の容器深部に移動磁界を印加することを特徴とする溶鋼
へのスラグ巻込み防止方法である。

〈作　用〉 タンディツシュについての水モデル実験および流動解析
シミュレーションを行った結果、タンディツシュ内で鍋
スラグの巻込みや、タンデインシス湯面上のフラックス
を巻込む現象は、鍋からクンデイツシュへの注入流の大
きなエネルギーに起因するところが大きいとの知見を得
た。すなわち、タンディツシュ１２の場面レベルが十分
確保されていない場合には、注入流の大きなエネルギー
がタンディツシュの深さ方向で消散されないために、タ
ンディツシュ底面に至り流れの方向を変えて流出口へ至
る速い流れ（ショー１９−キットＬ３と呼ばれる）にな
り（第５図参照）、鍋からのスラグやタンディノノユフ
ランクス５を巻込み易くしているとの知見が得られた。

この知見から、非金属介在物の分離に対しては、クンデ
インツユへの注入流のユフルギーをタンディツシュ流出
口より離れた位置で消散させることが極めて重要である
という考えに至った。

請求項１記載の注入部を深くし容器深部１４を設けたタ
ンディツシュを用いることによって、タンディツシュへ
の注入流は、鍋交換の際の場面レベル低下時でも注湯ノ
ズル位置では十分な深さが確保されるために、注入流の
エネルギーの重力方向での消散が大きくなり、注入流が
タンディツシュ底面まで達しても流速が小さくなってお
り、その反転流速も小さいために流出口へ直結されるン
ヨートサーキント１３を形成しにくくなり、鍋交換時に
おいても鍋スラグの混入量も減少することになる。

請求項２記載の静磁界を容器深部１４で印加するクンデ
インツユを用いることは、さらに考えを進めて、電磁力
によって人工的に注入流速を減少させる方法である。本
方法に用いる電磁力は静磁界でも移動磁界でも良い。

ｎＭｉ界の場合には、注湯ノズルの下に磁界を設けて注
入流速を減少させる。

移動磁界の場合には、注入流と移動磁界による上向きの
流れを衝突させることにより、注湯ノズルからの注入流
速を減少させる。ただしこの場合には、移動磁界による
流速は注入流速よりも小さくする必要がある。上向きの
移動磁界の流速が大きいと、タンプイノツユ場面の変動
を生ぜしめ、フランクスの巻込みを起こしてしまうため
である。

さらに電磁力を利用することにより、注入流と移動磁界
による上向きの流れが衝突する位置で非常に大きな乱流
場が形成されるため、非金属介在物間の合体、凝集を促
進し、脱酸速度を向上させる効果も生しる。

〈実施例〉 第４図に示すタップイノシュを用いて、本発明の効果を
実験した。

溶鋼（低炭アルミキルド！ｊｌ）　１ｏＯｔｏｎを平均
約１ｔｏｎ／ｍで流通させ、各条件で流出する溶鋼をサ
ンプリングし、トータル酸素量およびスライム抽出法に
よる非金属介在物を調査した。静磁場を印加した場合は
、タンディツシュ幅方向中心位置で約１５００Ｇａｕｓ
ｓ　（空芯時）の磁束を発生させている。

移動磁界を印加した場合には、タンデイ、シュ幅方向中
心位置で約１５０Ｇａｕｓｓ磁束を発生させている。

また、本発明の効果を明らかとするため、比較例として
、通常の場面レベル一定（３００ｍ）のタンディツシュ
を用いて同様の条件で実験を行い、比較した。

その結果を第１表にまとめた。第１表から明らかなよう
に、比較例１に比べて実施例１から５までのいずれの場
合においても、５０ｎ直径以上の大型の非金属介在物の
流出量が低く、またトータル酸素量も低下することがわ
かる。

第１表 第１図は、請求項１記載の方法の概念説明図、第２図は
、請求項２記載の方法の概念説明図、第３図は、請求項
３記載の方法の概念説明図である。

第４図は、実施例に記載のタンディツシュの寸法を示し
た概略図で、（ａｌは正面図、（ｂ）は側面図、第５図
は、従来のクンデインツユの鍋交換時の概念説明図であ
る。

〈発明の効果〉 本発明によると、鍋交換時の鍋スラグ、タンデインシュ
スラグの巻込みを防止することができ、鍋交換時の鋳片
の清浄化が促進され、製品の品質を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

ｌ・・・注湯ノズル、 ２・・・溶鋼、 ３・・・定常時場面レベル、 ４・・・鍋交換場面低下時のレベル、 ５・・・タンデイ７シエフランクス、 ６・・・溶鋼の流速ベクトル、 ７・・・非金属介在物の流速ヘクトル、８・・・流出ノ
ズル、 ９・・・タンディツシュ蓋、 １０・・・静磁界発生装置、 １１・・・移動磁界発生装置、 １２・・・タンディツシュ、 １３・・・ショートサーキット、 １４・・・容器深部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　取鍋溶鋼が注入され連続鋳造モールドに流出するタ
   ンディッシュの溶鋼浴面に浮上しているスラグの巻込み
   を防止する方法において、タンディッシュの注入部のみ
   タンディッシュ深さを深くすることによって、注入流の
   もつエネルギーを垂直方向で減衰させることを特徴とす
   る溶鋼へのスラグ巻込み防止方法。 ２　請求項１記載の方法において、溶鋼注入の容器深部
   に静磁界を印加することを特徴とする溶鋼へのスラグ巻
   込み防止方法。 ３　請求項１記載の方法において、溶鋼注入の容器深部
   に移動磁界を印加することを特徴とする溶鋼へのスラグ
   巻込み防止方法。