JPH0596349A - 静磁場通電法を用いた鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気泡や介在物が溶鋼中深く侵入して品質の低
下を招くことがないようにすること。 【構成】 下部側壁に２以上の吐出口７を有する多孔ノ
ズル２を用いる溶鋼６の連続鋳造において、前記ノズル
吐出口７よりも下部の鋳片５幅方向の両端部に、鋳片５
の長辺面に直交する向きの静磁場を印加すると同時に、
鋳片５の短辺面と直交する向きの直流電流を印加するこ
とによる静磁場通電を行って、連続鋳造する。これによ
り、鋳片５の内部欠陥や表面欠陥を著しく低減させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多孔ノズルを用い、か
つこのノズル吐出口下部位置の鋳片幅方向の両端部のみ
に静磁場を用いることとした鋼の連続鋳造方法に関し、
とくに連続鋳造スラブの内部品質や表面品質のより一層
の改善を図るのに有効に適用される技術についての提案
である。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板用素材としての低炭素、あるい
は極低炭素アルミキルド鋼の製造に当たり、これを連続
鋳造する場合、一般には図２に示すような２孔形浸漬ノ
ズル２を用いるのが普通である。それ故に、もし、この
ような２孔ノズルを使って単位時間当りのスループット
の大きい高速鋳造を実施しようとしたら、介在物や気泡
が鋳型内溶鋼６中に深く侵入してしまい、その上、鋳型
内湯面でのパウダー巻き込みが増大し、それらが凝固シ
ェルに捕捉されることになり、冷延鋼板製品においてス
リーバー、ふくれ等の製品欠陥が多発するという問題が
あった。

【０００３】そこで従来、上述した問題点、とくに製品
欠陥の発生を防止する技術として、 取鍋精錬により溶鋼清浄化の強化をする、 大容量タンディッシュを採用することにより取鍋スラ
グやタンディッシュパウダーの巻込み防止を図る、 鋳型垂直部を採用することにより鋳型内での介在物浮
上促進を図る、 浸漬ノズルの形態を改善することにより介在物やパウ
ダーの巻き込みの防止を図る、 などの方法が提案された。

【０００４】しかし、これら既知の製品欠陥発生防止技
術は、要求される製品品質のレベル（清浄度）や要求生
産量に応じられる生産プロセスにおいてもなお十分な効
果を示す方法と言えるまでには至ってはいないのが実情
であった。

【０００５】その上、鋳型内にまで持込まれた介在物や
巻込まれるモールドパウダーは、単位時間当りのスルー
プットがある限界値を超えると、浮上除去が困難とな
り、それ故に鋼中に捕捉されたままとなる結果が多かっ
た。

【０００６】これに対して、従来、それ以前の既知技術
が抱える問題を克服する方法として、図３に示すような
方法が提案された。この改良技術は、スラブ連鋳機の鋳
型に電磁石３を設置し、鋳型内溶鋼６中に静磁界を作用
させることにより、溶鋼６中に誘導される電流と磁界と
の相互作用によって生ずるローレンツ力で溶鋼流動を制
御し、浸漬ノズル２からの吐出噴流が溶鋼プール中に深
く侵入するのを抑制し、これによって、モールドパウダ
ー８の巻込みを防止すると共に溶鋼６中に持ち込まれた
介在物の浮上を促進するという手法であり、例えば特開
昭57−17356 号公報などで提案されているものがそれで
ある。

【０００７】すなわち、この既知改良技術は、浸漬ノズ
ル２として２孔ノズルを用いるのはもちろん、静磁界を
鋳型長辺面1b,1b ′と直交する方向に作用させる方法で
ある。たしかにこの方法によれば、たとえば湾曲型連鋳
機においてふくれ欠陥の起因となる1/4 集積帯近傍での
介在物や気泡の捕捉とも、ある程度減少させることがで
きた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この技
術についても、鋳造速度や、鋳片幅が変動した場合、あ
るいは浸漬ノズル詰まりにより左右の吐出口の断面積が
アンバランスになりモールド内偏流を生じたような場合
にまで有効な方法とは言えず、介在物や気泡を、かえっ
て鋳型内溶鋼中に深く巻き込んでしまうという欠点があ
った。

【０００９】すなわち、従来技術のかような欠点は、次
のように考えられる。溶鋼プールに対し、上述の如き静
磁界を適用することだけでは不十分である。それは、図
３に示すように、浸漬ノズルの吐出噴流と静磁界との相
互作用により生ずる誘導電流の回路では、吐出噴流速度
を減速する領域と加速する領域の２つの領域が形成され
るので、とくに短辺側の下降流の速度を十分に低減させ
ることができず、鋳型内溶鋼流動の最適制御に限界があ
った。このことを、図３−ｃに基づき、さらに具体的に
説明する。すなわち、浸漬ノズルからの吐出噴流ｖと静
磁界Ｂの相互作用により、吐出噴流の主流部に誘導電流
Ｉが生ずる。この誘導電流Ｉと静磁界Ｂの相互作用によ
り、噴流の向きと反対方向に電磁力Ｆを生じさせ、前記
吐出噴流ｖを減速させる。しかし一方で、鋳型長辺面側
の領域では、前記誘導電流Ｉの戻り電流Ｉ′と静磁界Ｂ
の相互作用により、電磁力Ｆ′が生じ、こちら側ではノ
ズル吐出噴流を加速してしまう結果となるからである。
なお、この間において、静磁界Ｂをかけない時の溶鋼流
速分布（ｖ）を実線で示し、一方、静磁界Ｂをかけた時
の溶鋼流速分布（ｖ′）を一点鎖線にて示す。また、図
３−ａに示すように、静磁界Ｂは、浸漬ノズルからの溶
鋼噴流に対して、反射板のような作用をするから、磁界
配置が悪い場合には、鋳型中央部での下降流の速度を増
し、このことが介在物や、気泡を逆に溶鋼中深く侵入さ
せてしまう原因にもなっていたのである。

【００１０】本発明の目的は、連続鋳造における上述し
たような問題を解消し、内部品質および表面品質の良好
な鋼スラブを得ることができる連続鋳造方法を提案する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を実現す
るための手段として、本発明は、下部側壁に２以上の吐
出口を有する多孔ノズルを用いる溶融金属の連続鋳造に
おいて、前記多孔ノズルの吐出口よりも下部（たとえば
鋳型直下の位置）の鋳片幅方向の両端部にのみ、鋳片の
長辺面に直交する向きの静磁場を印加すると共に、鋳片
の短辺面と直交する向きに直流電流を印加することによ
り、静磁場通電位置における鋳片内溶鋼に対して上向き
の電磁力を発生させ、ひいては上記メニスカス部を含む
全溶鋼流動を制御して、品質に優れた鋼を連続鋳造する
ものである。

【００１２】

【作用】図１は、本発明の構成を説明する図である。図
中に示した符号の１は、一対の短辺壁1a, 1a´と、長辺
壁1b, 1b´との組合せからなる連続鋳造用鋳型、２は、
連続鋳造用鋳型１内へタンディッシュ内溶鋼を供給する
ための浸漬ノズルであって、周側部に２つ以上の吐出口
を有する多孔ノズルである。３は、ノズル吐出口の下方
に配設した，鋳片長辺面と直交する向きに静磁界を印加
するための静磁界発生用コイル、４は、鋳片短辺面と直
交する向きに直流電流を印加するための通電用ロールで
ある。なお、磁界発生用コイル３による静磁界は、鋳片
５の幅方向の両端部にのみ印加できるようにする。この
図１中に、溶鋼６中の磁界Ｂの向き、電流Ｉの向き、電
磁力Ｆの向きを、それぞれ一点鎖線、点線、二点鎖線に
て示した。

【００１３】なお、本発明の上記の構成において、浸漬
ノズル吐出口７のレベルよりも下方（鋳造方向）に設置
する静磁界発生コイル３および通電ロール４はそれぞれ
１段ずつであるが、同様の構造のものを鋳造方向に２段
以上セットしても良い。

【００１４】以上説明したように、本発明は、静磁場通
電を浸漬ノズルの吐出口よりも下方で、かつ、鋳片幅方
向の両端部の位置のみにて作用させるようにした方法で
ある。このような鋳造を行うことにより、多孔ノズルを
用いるときに不可避に起こる鋳片短辺側に見られる下降
流のその速度を効果的に低減させることができるから、
鋼中への介在物や気泡の侵入を確実に防止することがで
きる。従って、多孔ノズル，特に２孔ノズルを用いるこ
とによる不都合は、ノズル下部に印加する静磁場通電を
鋳片幅方向の両端部のみに作用させることで回避できる
のであり、本発明は、正にこの解決方法を提案する。

【００１５】

【実施例】以下に説明する実施例は、転炉にて吹錬した
後、RH処理を施して得られる極低炭アルミキルド鋼（Ｃ
＝15〜25ppm)を用い、表１に示す実験条件の下で、溶鋼
スループット3.5 トン／(min・ストランド) にて５連々
(１連当り270 トンの溶鋼) の連続鋳造を実施したとき
の結果である。鋳造法としては、表２に示した３通りの
鋳造法を採用し、各鋳造法で鋳造されたスラブを熱間な
らびに冷間圧延を施して、厚み0.8mm の冷延鋼板を製造
した。その板は検査ラインにて検査し、製鋼起因である
スリーバー、ふくれの発生率を比較した。その結果を表
３に示す。表３より明らかなように、冷延鋼板での欠陥
発生率は、本発明法を採用した場合、従来法に較べて大
幅に低減することができた。

【００１６】

【表１】 実験条件

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】 各鋳造法における冷延鋼板品質の比較

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、浸漬ノズ
ルとして、下部側壁に２以上の吐出口を有する多孔ノズ
ルを用い、かつ、静磁場通電を浸漬ノズル吐出口よりも
下方の、しかも、鋳片幅方向の両端部にのみで作用させ
るようにした方法であるから、多孔ノズルを用いること
によって惹起する鋳片短辺側下降流の速度を著しく低減
させることができ、従って、鋼中介在物や気泡の侵入を
確実に防止することができ、ひいては内部品質および表
面品質の良好な鋼スラブを製造するのに有効な方法を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法を示す概略図である。

【図２】従来の連続鋳造法である。

【図３】静磁場を用いた従来の連続鋳造法である。

【符号の説明】

１ 連鋳鋳型 1a, 1a´ 短辺鋳型 1b, 1b´ 長辺鋳型 ２ 浸漬ノズル ３ 静磁界発生コイル ４ 通電ロール ５ 鋳片 ６ 溶鋼 ７ ノズル吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 正功 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 山崎 久生 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部側壁に２以上の吐出口を有する多孔
   ノズルを用いる溶融金属の連続鋳造において、前記多孔
   ノズルの吐出口よりも下部の鋳片幅方向の両端部に、鋳
   片の長辺面に直交する向きの静磁場を印加すると共に、
   鋳片の短辺面と直交する向きに直流電流を印加すること
   を特徴とする連続鋳造方法。