JPH071085A - 鋼の連続鋳造装置 - Google Patents
鋼の連続鋳造装置Info
- Publication number
- JPH071085A JPH071085A JP5146466A JP14646693A JPH071085A JP H071085 A JPH071085 A JP H071085A JP 5146466 A JP5146466 A JP 5146466A JP 14646693 A JP14646693 A JP 14646693A JP H071085 A JPH071085 A JP H071085A
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- mold
- stainless steel
- magnetic stainless
- steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鋼の連続鋳造装置において、電気伝導度が低
く、熱間強度の高い金属を連続鋳造用鋳型に用い、この
鋳型の対向側壁の背面のバックアップフレーム３内に配
設された高周波誘導加熱用コイル１により、鋳型内の溶
鋼４の表面を誘導加熱する場合に、バックアップフレー
ム３が加熱溶解するのを防止する。 【構成】バックアップフレーム３のコイル１を配設した
部分を非磁性ステンレス鋼製とする。
く、熱間強度の高い金属を連続鋳造用鋳型に用い、この
鋳型の対向側壁の背面のバックアップフレーム３内に配
設された高周波誘導加熱用コイル１により、鋳型内の溶
鋼４の表面を誘導加熱する場合に、バックアップフレー
ム３が加熱溶解するのを防止する。 【構成】バックアップフレーム３のコイル１を配設した
部分を非磁性ステンレス鋼製とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造プロセス
において、鋳型内の溶鋼表面を誘導加熱し、優れた表面
性状の鋳片を製造することができる鋼の連続鋳造装置に
関する。
において、鋳型内の溶鋼表面を誘導加熱し、優れた表面
性状の鋳片を製造することができる鋼の連続鋳造装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼の連続鋳造プロセスで得られ
る鋳片の表面性状は、鋳型内で溶鋼が凝固開始するいわ
ゆる初期凝固の状態に強く影響されている。そこに関与
する要因としては、（１）鋳型の振動条件、（２）鋳型
と鋳片との摩擦（潤滑）条件、（３）メニスカス近傍の
熱的条件、（４）鋳型内での溶鋼流動状態などが挙げら
れる。実際にはこれらが複雑に関連しあって、初期凝固
状態が決まるが、特にメニスカス部の熱的条件が鋳片の
表面性状に与える影響が最も支配的と考えられている。
る鋳片の表面性状は、鋳型内で溶鋼が凝固開始するいわ
ゆる初期凝固の状態に強く影響されている。そこに関与
する要因としては、（１）鋳型の振動条件、（２）鋳型
と鋳片との摩擦（潤滑）条件、（３）メニスカス近傍の
熱的条件、（４）鋳型内での溶鋼流動状態などが挙げら
れる。実際にはこれらが複雑に関連しあって、初期凝固
状態が決まるが、特にメニスカス部の熱的条件が鋳片の
表面性状に与える影響が最も支配的と考えられている。
【０００３】熱的条件を変える方法には、鋳型の材質を
変更することにより抜熱量を変えるという方法と、外部
からメニスカス部を加熱するという方法が挙げられる。
鋳型材質を変える方法としては、特開平３−２６４１４
３号公報に提示されているように、鋳型材を熱伝導率が
低く、熱間強度の高いＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金等を用い
る方法がある。
変更することにより抜熱量を変えるという方法と、外部
からメニスカス部を加熱するという方法が挙げられる。
鋳型材質を変える方法としては、特開平３−２６４１４
３号公報に提示されているように、鋳型材を熱伝導率が
低く、熱間強度の高いＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金等を用い
る方法がある。
【０００４】一方、鋳型内の溶鋼表面を加熱する方法と
してはアーク加熱などの提案もあるが、特開昭５６−６
８５６５号公報に示されるように、高周波電流をコイル
に通電し、発生する高周波電磁界によって溶鋼表面を誘
導加熱する方法がある。この技術によれば、鋳造条件と
は独立にメニスカス部への熱供給を制御することがで
き、溶鋼表面を均一に加熱し得る点で有利な方法であ
る。具体的には、平形コイルを鋳型内溶鋼表面の直上に
設置し、溶鋼表面上部から加熱する方法が提案されてい
る。この際、コイルは、電流を流すことによって生ずる
ジュール発熱による溶損を防止するために通常、中空の
銅パイプを用いて、その中に冷却水を流すことによって
冷却する構造になっている。
してはアーク加熱などの提案もあるが、特開昭５６−６
８５６５号公報に示されるように、高周波電流をコイル
に通電し、発生する高周波電磁界によって溶鋼表面を誘
導加熱する方法がある。この技術によれば、鋳造条件と
は独立にメニスカス部への熱供給を制御することがで
き、溶鋼表面を均一に加熱し得る点で有利な方法であ
る。具体的には、平形コイルを鋳型内溶鋼表面の直上に
設置し、溶鋼表面上部から加熱する方法が提案されてい
る。この際、コイルは、電流を流すことによって生ずる
ジュール発熱による溶損を防止するために通常、中空の
銅パイプを用いて、その中に冷却水を流すことによって
冷却する構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した鋳型材質を変
える方法の問題点は、メニスカス部の熱的条件を、鋳造
条件とは独立には制御できないという点にある。従っ
て、鋳造条件の変化によらず一定の熱的条件で鋳造する
ことは不可能である。一方、平形コイルによる誘導加熱
方法の問題点は以下の通りである。
える方法の問題点は、メニスカス部の熱的条件を、鋳造
条件とは独立には制御できないという点にある。従っ
て、鋳造条件の変化によらず一定の熱的条件で鋳造する
ことは不可能である。一方、平形コイルによる誘導加熱
方法の問題点は以下の通りである。
【０００６】（ａ）加熱効率を高くするためには、加熱
用コイルを溶鋼表面に接近させる必要があるが、溶鋼表
面の上昇によりコイルが溶鋼中に浸漬し、コイルが損傷
するという問題や、そのためにコイルの冷却水が損傷部
から漏洩し、溶鋼と接触して水蒸気爆発を起こすという
安全上からの問題点を抱えており、接近させることは困
難である。
用コイルを溶鋼表面に接近させる必要があるが、溶鋼表
面の上昇によりコイルが溶鋼中に浸漬し、コイルが損傷
するという問題や、そのためにコイルの冷却水が損傷部
から漏洩し、溶鋼と接触して水蒸気爆発を起こすという
安全上からの問題点を抱えており、接近させることは困
難である。
【０００７】（ｂ）溶鋼表面直上には、湯面レベルを測
定するために、渦流式湯面レベル計が配設されるが、加
熱コイルによってレベル計が加熱され、損傷するという
危険性がある。 （ｃ）浸漬ノズルの交換時やタンディッシュの交換時に
は、コイル損傷防止のため、取り外す必要がある。
定するために、渦流式湯面レベル計が配設されるが、加
熱コイルによってレベル計が加熱され、損傷するという
危険性がある。 （ｃ）浸漬ノズルの交換時やタンディッシュの交換時に
は、コイル損傷防止のため、取り外す必要がある。
【０００８】（ｄ）溶鋼表面には、保温、非金属介在物
吸収、鋳型−鋳片潤滑等を目的に、モールドパウダがお
かれ、操業中一定量以上のモールドパウダを確保するた
め、上部より常に補給されているが、加熱用コイルはそ
のような悪条件下におかれるため、保守管理を厳しくす
る必要がある。
吸収、鋳型−鋳片潤滑等を目的に、モールドパウダがお
かれ、操業中一定量以上のモールドパウダを確保するた
め、上部より常に補給されているが、加熱用コイルはそ
のような悪条件下におかれるため、保守管理を厳しくす
る必要がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題を
解決すべく、以下の手段を用いるものである。 （１）加熱用コイルを鋳型の対向側壁の背面、バックア
ップフレーム内に配設する。 （２）鋳型の材質として電気伝導度が低く、熱間強度が
高い金属を用いる。その例としてＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合
金を用いる。 （３）バックアップフレーム中に配設された誘導加熱コ
イルによってバックアップフレーム自身が加熱溶損され
ることを防止するために、コイル配設部の材質を部分的
に非磁性ステンレス鋼とする。この場合に、さらにその
厚みＤを Ｄ≧１／｛√（πμσｆ）｝ とすれば好適である。
解決すべく、以下の手段を用いるものである。 （１）加熱用コイルを鋳型の対向側壁の背面、バックア
ップフレーム内に配設する。 （２）鋳型の材質として電気伝導度が低く、熱間強度が
高い金属を用いる。その例としてＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合
金を用いる。 （３）バックアップフレーム中に配設された誘導加熱コ
イルによってバックアップフレーム自身が加熱溶損され
ることを防止するために、コイル配設部の材質を部分的
に非磁性ステンレス鋼とする。この場合に、さらにその
厚みＤを Ｄ≧１／｛√（πμσｆ）｝ とすれば好適である。
【００１０】ただし μ：非磁性ステンレス鋼の透磁率（≒４π×１０-7Ｈ／
ｍ） σ：非磁性ステンレス鋼の電気伝導度 ｆ：高周波周波数
ｍ） σ：非磁性ステンレス鋼の電気伝導度 ｆ：高周波周波数
【００１１】
【作用】本発明の実施例の水平断面図、垂直断面図を図
１、図２に示す。本発明によれば、図１、図２に示すよ
うに、加熱コイル１を鋳型冷却板２を支持するバックア
ップフレーム３内のメニスカス４ａのレベルに組み込
む。従って、溶鋼４の表面直上より加熱する従来技術に
おけるコイルの損傷、水蒸気爆発の危険性、浸漬ノズル
５又はタンディッシュ交換時のコイル取外し作業、モー
ルドパウダによる汚染等の問題を解決することができ
る。
１、図２に示す。本発明によれば、図１、図２に示すよ
うに、加熱コイル１を鋳型冷却板２を支持するバックア
ップフレーム３内のメニスカス４ａのレベルに組み込
む。従って、溶鋼４の表面直上より加熱する従来技術に
おけるコイルの損傷、水蒸気爆発の危険性、浸漬ノズル
５又はタンディッシュ交換時のコイル取外し作業、モー
ルドパウダによる汚染等の問題を解決することができ
る。
【００１２】一方、鋳型背面より高周波加熱する場合に
は、鋳型内で電磁波が吸収され、溶鋼表面へ必要な熱供
給を行うには、電力を必要以上に上げなければならな
い。鋳型の電気伝導度をσm 、透磁率をμm 、厚みを
ｄ、電磁波の周波数をｆとすると、電磁波の透過率ηt
は ηt ＝ｅｘｐ｛−√（πμm σm ｆ）ｄ｝ ……（１） と表わされる。したがって、鋳型の材質としては、電気
伝導度σm が小さく、さらに厚みｄを小さくするために
熱間強度の高いものが好適である。その例としてＮｉ−
Ｃｒ−Ｆｅ系合金が挙げられるが、上記主旨に反しない
限りにおいて、他の材質を用いることが可能である。
は、鋳型内で電磁波が吸収され、溶鋼表面へ必要な熱供
給を行うには、電力を必要以上に上げなければならな
い。鋳型の電気伝導度をσm 、透磁率をμm 、厚みを
ｄ、電磁波の周波数をｆとすると、電磁波の透過率ηt
は ηt ＝ｅｘｐ｛−√（πμm σm ｆ）ｄ｝ ……（１） と表わされる。したがって、鋳型の材質としては、電気
伝導度σm が小さく、さらに厚みｄを小さくするために
熱間強度の高いものが好適である。その例としてＮｉ−
Ｃｒ−Ｆｅ系合金が挙げられるが、上記主旨に反しない
限りにおいて、他の材質を用いることが可能である。
【００１３】一方、誘導加熱はコイルを組み込んでいる
バックアップフレームに対しても同様に起こる。通常、
バックアップフレームの材質には炭素鋼が選ばれる。炭
素鋼の電気伝導度は１０7 Ω-1ｍ-1程度であるが、比透
磁率（真空の透磁率に対する透磁率の比）が７０００程
度と極めて大きい。このため、バックアップフレームの
加熱コイルに接する面の極く表面が加熱され溶解する危
険がある。そこで、この加熱コイルに接する面を比透磁
率が１程度である非磁性材で囲むようにし、その中で電
磁波を徐々に減衰させて、バックアップフレームの加熱
溶損を防止する。その例として、非磁性ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４など）６を用いる。この際、非磁性ステ
ンレス鋼６の厚みＤは、 Ｄ≧１／｛√（πμσｆ）｝ とするのがよい。ここにμ、σは非磁性ステンレス鋼の
透磁率及び電気伝導度である。
バックアップフレームに対しても同様に起こる。通常、
バックアップフレームの材質には炭素鋼が選ばれる。炭
素鋼の電気伝導度は１０7 Ω-1ｍ-1程度であるが、比透
磁率（真空の透磁率に対する透磁率の比）が７０００程
度と極めて大きい。このため、バックアップフレームの
加熱コイルに接する面の極く表面が加熱され溶解する危
険がある。そこで、この加熱コイルに接する面を比透磁
率が１程度である非磁性材で囲むようにし、その中で電
磁波を徐々に減衰させて、バックアップフレームの加熱
溶損を防止する。その例として、非磁性ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４など）６を用いる。この際、非磁性ステ
ンレス鋼６の厚みＤは、 Ｄ≧１／｛√（πμσｆ）｝ とするのがよい。ここにμ、σは非磁性ステンレス鋼の
透磁率及び電気伝導度である。
【００１４】
【実施例】図３はバックアップフレーム側の加熱状況の
測定方法を模式的に示した図である。ステンレス鋼材の
表面より１ｍｍの位置とバックアップフレーム表面より
１ｍｍの位置に熱電対を埋め込み、その温度変化を測定
した。実験条件は以下の通り。
測定方法を模式的に示した図である。ステンレス鋼材の
表面より１ｍｍの位置とバックアップフレーム表面より
１ｍｍの位置に熱電対を埋め込み、その温度変化を測定
した。実験条件は以下の通り。
【００１５】加熱周波数：１ｋＨｚ 加熱電力：２００ｋＷ ステンレス鋼厚み：０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ なお、鋳型冷却水及びコイル冷却水は流した。図４に測
温結果を示した。（ａ）は厚みが０ｍｍ、（ｂ）は厚み
が１０ｍｍ、（ｃ）は厚みが２０ｍｍである。横軸は加
熱開始からの時間を示す、縦軸は温度上昇を示してい
る。〇印はバックアップフレームの温度で、×印はステ
ンレス鋼の温度である。（ａ）では温度上昇が激しかっ
たため、途中で電源を切った。（ｂ）、（ｃ）では、バ
ックアップフレーム側の温度上昇が抑えられた。
温結果を示した。（ａ）は厚みが０ｍｍ、（ｂ）は厚み
が１０ｍｍ、（ｃ）は厚みが２０ｍｍである。横軸は加
熱開始からの時間を示す、縦軸は温度上昇を示してい
る。〇印はバックアップフレームの温度で、×印はステ
ンレス鋼の温度である。（ａ）では温度上昇が激しかっ
たため、途中で電源を切った。（ｂ）、（ｃ）では、バ
ックアップフレーム側の温度上昇が抑えられた。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、電気伝導度が低く、熱
間強度の高い金属を鋳型に用い、その背面から高周波加
熱を行う際に、コイルに接するバックアップフレームの
一部を非磁性ステンレス鋼で覆うことにより、バックア
ップフレームが加熱溶解するのを防止することができ
た。
間強度の高い金属を鋳型に用い、その背面から高周波加
熱を行う際に、コイルに接するバックアップフレームの
一部を非磁性ステンレス鋼で覆うことにより、バックア
ップフレームが加熱溶解するのを防止することができ
た。
【図１】本発明の装置を上面から見た断面図である。
【図２】本発明の装置を側面から見た断面図である。
【図３】本発明の装置の効果測定方法を示した模式図で
ある。
ある。
【図４】本発明の装置の効果測定結果を示したグラフで
ある。
ある。
１ 高周波加熱コイル ２ 鋳型冷却板 ３ バックアップフレーム ４ 溶鋼 ４ａ メニスカス ５ 浸漬ノズル ６ 非磁性ステンレス鋼 ７ 熱電対（温
度計）
度計）
Claims (3)
- 【請求項１】 電気伝導度が低く、熱間強度の高い金属
を連続鋳造用鋳型に用い、該鋳型の対向側壁の背面のバ
ックアップフレーム内に配設された高周波誘導加熱用コ
イルにより、鋳型内の溶鋼表面を誘導加熱する連続鋳造
装置において、該バックアップフレームのコイル配設部
分を非磁性ステンレス鋼製とすることを特徴とする鋼の
連続鋳造装置。 - 【請求項２】 鋳型がＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金である請
求項１記載の鋼の連続鋳造装置。 - 【請求項３】 非磁性ステンレス鋼の厚みＤを Ｄ≧１／｛√（πμσｆ）｝ とする請求項１記載の鋼の連続鋳造装置。ただし μ：非磁性ステンレス鋼の透磁率（≒４π×１０-7Ｈ／
ｍ） σ：非磁性ステンレス鋼の電気伝導度 ｆ：高周波周波数
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146466A JPH071085A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 鋼の連続鋳造装置 |
| US08/116,138 US5375648A (en) | 1992-09-04 | 1993-09-02 | Apparatus and method for continuous casting of steel |
| TW082107180A TW238268B (ja) | 1992-09-04 | 1993-09-02 | |
| CA002105524A CA2105524C (en) | 1992-09-04 | 1993-09-03 | Apparatus and method for continuous casting of steel |
| EP93114162A EP0585946B1 (en) | 1992-09-04 | 1993-09-03 | Apparatus and method for continuous casting of steel |
| KR1019930017649A KR960010243B1 (ko) | 1992-09-04 | 1993-09-03 | 강의 연속 주조 장치 |
| DE69319191T DE69319191T2 (de) | 1992-09-04 | 1993-09-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Stranggiessen von Stahl |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146466A JPH071085A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 鋼の連続鋳造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH071085A true JPH071085A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15408278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5146466A Withdrawn JPH071085A (ja) | 1992-09-04 | 1993-06-17 | 鋼の連続鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071085A (ja) |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5146466A patent/JPH071085A/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: 20000905 |