JPH05285609A - 溶融金属の連続鋳造装置及び方法 - Google Patents
溶融金属の連続鋳造装置及び方法Info
- Publication number
- JPH05285609A JPH05285609A JP9455992A JP9455992A JPH05285609A JP H05285609 A JPH05285609 A JP H05285609A JP 9455992 A JP9455992 A JP 9455992A JP 9455992 A JP9455992 A JP 9455992A JP H05285609 A JPH05285609 A JP H05285609A
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- Japan
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- molten metal
- mold
- continuous casting
- dome
- slab
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融金属の連続鋳造において、電磁力印加に
よる湯面変動を抑制し、平滑な鋳片表面を得る。 【構成】 溶融金属が注入される鋳型の外側にそれを囲
む形で配置された電磁コイルにより溶融金属を鋳型内で
ドーム状に盛上げる方法において、電磁力印加後に発生
するドームの不安定挙動に起因する鋳片周方向の非平滑
面の発生を抑制するため、ドーム形状と同等の内面形状
を持つ耐火物環を鋳型に装着し、さらに溶融金属のドー
ム位置を適正に制御することにより、安定なドームを形
成して鋳片表面を１００μm 以上の凹凸を消失させる。
よる湯面変動を抑制し、平滑な鋳片表面を得る。 【構成】 溶融金属が注入される鋳型の外側にそれを囲
む形で配置された電磁コイルにより溶融金属を鋳型内で
ドーム状に盛上げる方法において、電磁力印加後に発生
するドームの不安定挙動に起因する鋳片周方向の非平滑
面の発生を抑制するため、ドーム形状と同等の内面形状
を持つ耐火物環を鋳型に装着し、さらに溶融金属のドー
ム位置を適正に制御することにより、安定なドームを形
成して鋳片表面を１００μm 以上の凹凸を消失させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の連続鋳造装
置ならびに方法に関する。
置ならびに方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属の連続鋳造にあたっては、従来
より、鋳型の外側に配置した電磁コイルによって、鋳型
内の溶融金属に磁場を付与し、溶融金属にピンチ力を作
用させることが行われている。即ち、電磁コイルに交流
電流を印加すると交流磁場が生じ、溶融金属内に周方向
の渦電流が発生する。この渦電流と外部磁界との相互作
用によって、溶融金属を絞り込む方向にピンチ力が働
く。その結果、湯面では溶融金属の中央部が周囲に比べ
て盛り上がり、ドーム状に湾曲した形状になる。これに
よって、メニスカス周辺部と鋳型内壁との間の隙間が拡
大するので、溶融金属と鋳型壁面との境界にパウダーが
流入し易くなる。したがって、このピンチ力の作用によ
って、良好な鋳片表面品質が得られる。
より、鋳型の外側に配置した電磁コイルによって、鋳型
内の溶融金属に磁場を付与し、溶融金属にピンチ力を作
用させることが行われている。即ち、電磁コイルに交流
電流を印加すると交流磁場が生じ、溶融金属内に周方向
の渦電流が発生する。この渦電流と外部磁界との相互作
用によって、溶融金属を絞り込む方向にピンチ力が働
く。その結果、湯面では溶融金属の中央部が周囲に比べ
て盛り上がり、ドーム状に湾曲した形状になる。これに
よって、メニスカス周辺部と鋳型内壁との間の隙間が拡
大するので、溶融金属と鋳型壁面との境界にパウダーが
流入し易くなる。したがって、このピンチ力の作用によ
って、良好な鋳片表面品質が得られる。
【０００３】また、潤滑パウダーの流入を促進するため
に、一般に鋳型に上下振動を印加する。これによって、
鋳片表面にはオッシレーションマークと呼ばれる周方向
に伸びる筋状のくぼみが生ずる。この技術については例
えば、特公昭５７−２１４０８号公報に開示されてい
る。しかし、前述のピンチ力が作用すると、鋳型の振動
が凝固を開始したシェル表面に影響を及ぼしにくくな
り、オッシレーションマークの深さが浅くなる。
に、一般に鋳型に上下振動を印加する。これによって、
鋳片表面にはオッシレーションマークと呼ばれる周方向
に伸びる筋状のくぼみが生ずる。この技術については例
えば、特公昭５７−２１４０８号公報に開示されてい
る。しかし、前述のピンチ力が作用すると、鋳型の振動
が凝固を開始したシェル表面に影響を及ぼしにくくな
り、オッシレーションマークの深さが浅くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように電磁力を鋳
型内に作用させる場合、ある一定の値以上の電磁力を印
加すると、最初の数分間は、鋳片表面に部分的にオッシ
レーションマークが残留するが、その後周方向に均一な
オッシレーションマークが殆ど観察されない状態とな
る。鋳造中のメニスカスの状態を調査したところ、この
ような現象は、電磁力を印加した後しばらくは盛り上が
りが数秒周期で変動する動きを示すが、その後全く変動
しなくなることに原因があることがわかった。さらに、
周期の非定常な運動がなくなる理由としては、図１
（ａ）のようにメニスカスの盛り上がり周辺部と鋳型と
の間に発生した隙間部で、図１（ｂ）のように溶融した
潤滑用パウダーが再凝固してパウダーリムを形成し、こ
れが図１（ｃ）のように、電磁力印加後の一定時間の内
に成長していき、成長後はメニスカスの盛り上がりを抑
え込み、図１（ｄ）のように、数移周期の不規則な運動
を抑制するようになるためと分かった。
型内に作用させる場合、ある一定の値以上の電磁力を印
加すると、最初の数分間は、鋳片表面に部分的にオッシ
レーションマークが残留するが、その後周方向に均一な
オッシレーションマークが殆ど観察されない状態とな
る。鋳造中のメニスカスの状態を調査したところ、この
ような現象は、電磁力を印加した後しばらくは盛り上が
りが数秒周期で変動する動きを示すが、その後全く変動
しなくなることに原因があることがわかった。さらに、
周期の非定常な運動がなくなる理由としては、図１
（ａ）のようにメニスカスの盛り上がり周辺部と鋳型と
の間に発生した隙間部で、図１（ｂ）のように溶融した
潤滑用パウダーが再凝固してパウダーリムを形成し、こ
れが図１（ｃ）のように、電磁力印加後の一定時間の内
に成長していき、成長後はメニスカスの盛り上がりを抑
え込み、図１（ｄ）のように、数移周期の不規則な運動
を抑制するようになるためと分かった。
【０００５】以上のように湯面盛り上がりに変動が生
じ、鋳片表面の周方向に不均一な凹凸が発生すること
が、得られる鋳片の歩留を低下させる原因となってい
る。そして、非定常鋳片は再凝固したパウダーがパウダ
ーリムを形成し、これが成長し終わるまでは発生するこ
とになる。本発明は、この問題を解決することを目的と
し、手段として、以下の装置および方法を提供する。
じ、鋳片表面の周方向に不均一な凹凸が発生すること
が、得られる鋳片の歩留を低下させる原因となってい
る。そして、非定常鋳片は再凝固したパウダーがパウダ
ーリムを形成し、これが成長し終わるまでは発生するこ
とになる。本発明は、この問題を解決することを目的と
し、手段として、以下の装置および方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、まず第一に、
装置として、溶融金属が注入される鋳型と、該鋳型の外
側にそれを囲むようにして配置された電磁コイルと、該
電磁コイルに交流電流を印加して鋳型内の溶融金属に電
磁力を付与するための電源装置と、一定の周期で鋳型に
振動を付与するための加振機構とを備えた溶融金属の連
続鋳造装置において、電磁力により生成する上に凸な溶
融金属の盛り上がりと鋳型との間の空間に、内面側を該
盛り上がり形状に沿うような形状とした耐火物環を配設
したことを特徴とする溶融金属の連続鋳造装置を提供す
る。
装置として、溶融金属が注入される鋳型と、該鋳型の外
側にそれを囲むようにして配置された電磁コイルと、該
電磁コイルに交流電流を印加して鋳型内の溶融金属に電
磁力を付与するための電源装置と、一定の周期で鋳型に
振動を付与するための加振機構とを備えた溶融金属の連
続鋳造装置において、電磁力により生成する上に凸な溶
融金属の盛り上がりと鋳型との間の空間に、内面側を該
盛り上がり形状に沿うような形状とした耐火物環を配設
したことを特徴とする溶融金属の連続鋳造装置を提供す
る。
【０００７】さらに本発明は、この溶融金属の連続鋳造
装置を用いて連続鋳造する際に、鋳型内に注入された溶
融金属湯面の時間的平均位置を、該湯面の上に凸な盛り
上がりと耐火物環との垂直方向の間隔が０mm以上かつ鋳
型振動による湯面位置の最大値と最小値との差の半分以
下となるように制御して鋳造することを特徴とする溶融
金属の連続鋳造方法を提示する。
装置を用いて連続鋳造する際に、鋳型内に注入された溶
融金属湯面の時間的平均位置を、該湯面の上に凸な盛り
上がりと耐火物環との垂直方向の間隔が０mm以上かつ鋳
型振動による湯面位置の最大値と最小値との差の半分以
下となるように制御して鋳造することを特徴とする溶融
金属の連続鋳造方法を提示する。
【０００８】ここで、湯面の上に凸な盛り上がりと耐火
物環との垂直方向の間隔が０mm以上かつ鋳型振動による
湯面位置の最大値と最小値との差の半分以下となるよう
にするのは、この条件のときには、溶融したパウダーが
鋳型と凝固シェルとの間に送り出されるのに対して、こ
の間隔が最小となるのが０mmより大きくなり、かつ最大
となるのが上記差の半分よりも大きくなると、常に湯面
の盛り上がりと耐火物環との間には隙間があり、溶融し
たパウダーが適切に鋳型と凝固シェルとの間に送り出さ
れなくなるからである。
物環との垂直方向の間隔が０mm以上かつ鋳型振動による
湯面位置の最大値と最小値との差の半分以下となるよう
にするのは、この条件のときには、溶融したパウダーが
鋳型と凝固シェルとの間に送り出されるのに対して、こ
の間隔が最小となるのが０mmより大きくなり、かつ最大
となるのが上記差の半分よりも大きくなると、常に湯面
の盛り上がりと耐火物環との間には隙間があり、溶融し
たパウダーが適切に鋳型と凝固シェルとの間に送り出さ
れなくなるからである。
【０００９】
【作用】こうして、本発明のように、耐火物製の環を用
いることによって成長し終わったパウダーリムが抑制す
るのと同等の状態を得ることができ、前記のような電磁
力によるメニスカス盛り上がりの非定常な動きを、抑制
する結果、常に周方向に均一かつ平滑な鋳片表面状態を
得ることができる。
いることによって成長し終わったパウダーリムが抑制す
るのと同等の状態を得ることができ、前記のような電磁
力によるメニスカス盛り上がりの非定常な動きを、抑制
する結果、常に周方向に均一かつ平滑な鋳片表面状態を
得ることができる。
【００１０】
【実施例】図２に本発明による連続鋳造装置及び方法の
実施例を示す。最下端に流出口がある外径７０mmの円形
の浸漬ノズル１をコイル中央位置に設ける。このノズル
１より内径２００mmの円形断面を有する水冷された鋳型
２内に溶鋼３を注入する。注入された溶鋼３は、鋳型２
により冷却され、鋳型内壁に接する面より凝固してい
く。こうして凝固生成したシェル４は、鋳型２より下方
に引き抜かれる。
実施例を示す。最下端に流出口がある外径７０mmの円形
の浸漬ノズル１をコイル中央位置に設ける。このノズル
１より内径２００mmの円形断面を有する水冷された鋳型
２内に溶鋼３を注入する。注入された溶鋼３は、鋳型２
により冷却され、鋳型内壁に接する面より凝固してい
く。こうして凝固生成したシェル４は、鋳型２より下方
に引き抜かれる。
【００１１】しかし、ここでは、融点１１００℃の溶融
したパウダー５が凝固シェル４と鋳型２との間に存在
し、潤滑の役目を果たす。鋳型２は、この潤滑剤５を均
一に凝固シェル４と鋳型２との間に送り込むため、１分
間に１５０サイクルの振動数及び１６mmの振幅でもって
正弦波状に振動６を与えられており、電磁力を印加しな
い場合には図２（ａ）に示すような平均深さ３００μm
のオッシレーションマークを形成する。
したパウダー５が凝固シェル４と鋳型２との間に存在
し、潤滑の役目を果たす。鋳型２は、この潤滑剤５を均
一に凝固シェル４と鋳型２との間に送り込むため、１分
間に１５０サイクルの振動数及び１６mmの振幅でもって
正弦波状に振動６を与えられており、電磁力を印加しな
い場合には図２（ａ）に示すような平均深さ３００μm
のオッシレーションマークを形成する。
【００１２】本発明では、図２（ｂ）のように、鋳型２
の外周に電磁コイル７が配置されており、空芯時のコイ
ル上端及び断面中心における磁束密度が１５００Gauss
となるような電磁ピンチ力８を付与して、溶融金属メニ
スカスを高さ約５cmのドーム９の状態に保つ。また、こ
のドーム９を安定な状態に保つため、アルミナグラファ
イト製の上端内径１３０mm、高さ１０cm、外径が鋳型２
つ内径に等しい耐火物環１０を、鋳型２に固定して装着
している。溶鋼３のレベルは、電磁力８を印加した際
に、そのドーム９が鋳型２のオッシレーションの下端位
置で接するように、即ちドーム９と耐火物環１０の内壁
の平均鉛直距離が８mmになるように制御されている。こ
の装置・方法により、引抜速度２ｍ／分で、鋳片表面の
１００μm 以上のオッシレーションマークの残存する面
積が０の表面状態の良好な鋳片を得た。
の外周に電磁コイル７が配置されており、空芯時のコイ
ル上端及び断面中心における磁束密度が１５００Gauss
となるような電磁ピンチ力８を付与して、溶融金属メニ
スカスを高さ約５cmのドーム９の状態に保つ。また、こ
のドーム９を安定な状態に保つため、アルミナグラファ
イト製の上端内径１３０mm、高さ１０cm、外径が鋳型２
つ内径に等しい耐火物環１０を、鋳型２に固定して装着
している。溶鋼３のレベルは、電磁力８を印加した際
に、そのドーム９が鋳型２のオッシレーションの下端位
置で接するように、即ちドーム９と耐火物環１０の内壁
の平均鉛直距離が８mmになるように制御されている。こ
の装置・方法により、引抜速度２ｍ／分で、鋳片表面の
１００μm 以上のオッシレーションマークの残存する面
積が０の表面状態の良好な鋳片を得た。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法を用
いれば、従来の鋳型構造の鋳造では得られなかった、良
好な表面性状の鋳片を多種の金属に対して製造すること
が可能となる。
いれば、従来の鋳型構造の鋳造では得られなかった、良
好な表面性状の鋳片を多種の金属に対して製造すること
が可能となる。
【図１】メニスカスの非定常な運動と非定常鋳片の生成
原因の説明図である。
原因の説明図である。
【図２】本発明の実施例の概要図である。
１ 浸漬ノズル ２ 鋳型 ３ 溶鋼 ４ 凝固シェル ５ 溶融したパウダー ６ 振動 ７ 電磁コイル ８ 電磁ピンチ力 ９ ドーム １０ 耐火物環
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 27/02 Ｕ 7011−4Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属が注入される鋳型と、該鋳型の
外周に配置された電磁コイルと、該電磁コイルに交流電
流を印加して鋳型内の溶融金属に電磁力を付与するため
の電源装置と、一定の周期で鋳型に振動を付与するため
の加振機構とを備えた溶融金属の連続鋳造装置におい
て、電磁力により生成する上に凸な溶融金属の盛り上が
りと鋳型との間の空間に、内面側を該盛り上がり形状に
沿うような形状とした耐火物環を配設したことを特徴と
する溶融金属の連続鋳造装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の溶融金属の連続鋳造装置
を用いて連続鋳造する際に、鋳型内に注入された溶融金
属湯面の時間的平均位置を、該湯面の上に凸な盛り上が
りと耐火物環との垂直方向の間隔が０mm以上かつ鋳型振
動による湯面位置の最大値と最小値との差の半分以下と
なるように制御して鋳造することを特徴とする溶融金属
の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9455992A JPH05285609A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 溶融金属の連続鋳造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9455992A JPH05285609A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 溶融金属の連続鋳造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285609A true JPH05285609A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14113688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9455992A Withdrawn JPH05285609A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 溶融金属の連続鋳造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05285609A (ja) |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP9455992A patent/JPH05285609A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |