JPH0760419A - 鋳造準備方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連鋳操業に於てノズル部分の充填物を排出す
る作業を行なった後、鋳造位置で注入を開始する際にノ
ズル詰まりを起こさず容易にノズルを開孔する方法を提
供する。 【構成】 ノズル、或はスライディングノズルプレート
部分に温度検出端を埋込み、該位置の温度が予め設定し
た温度に到達した時点で、ノズルを閉止し、ガス吹込を
開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連鋳設備の鋳造準備方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造において生産性を高めるには、
溶鋼鍋交換により連続鋳造をつなぐ、所謂、連連鋳操業
を行うことが有効な手段である。

【０００３】鍋交換連連鋳により製造された鋳片の品質
を見ると、定常部鋳片の品質に比較し、非定常部の鋳片
であるトップ片、ボトム片、及び連連鋳の継ぎ目片は品
質レベルが低い（図１）。

【０００４】非定常部鋳片の品質悪化は、溶鋼鍋開孔時
にノズル詰め物が溶鋼鍋からタンディシュ内に落下して
溶鋼中に混入したり、鍋やタンディシュ内の溶鋼湯面上
に浮遊するスラグを巻き込んだり、或は溶鋼中を浮上し
つつある介在物が鋳造される等の理由によると考えられ
る。

【０００５】非定常部鋳片の内、ボトム部、或は継目部
の品質が悪化するのは、特開平４―２２８２４７号公報
にも記述されているように、溶鋼鍋の上ノズル内注入孔
（出鋼口）に充填された充填物（詰め砂等）がタンディ
シュ中に落下して溶鋼中に懸濁し、或は詰め砂の構成成
分であるＳｉＯ₂により溶鋼中のＡｌ等の酸化物がタン
ディシュからイマージョンノズルを通して鋳型内に注入
され、これが鋳造されて鋳片中の介在物として捕集され
ることにも原因がある。

【０００６】また、溶鋼鍋、タンディシュ間で注入流シ
ール装置を使用しない注入を行う場合には、注入ノズ
ル、流量制御装置内の溶鋼通過経路に溶鋼の凝固が発生
すると、それが原因となって注入流に乱れが発生し、大
気による溶鋼酸化を起こして溶鋼中の酸化物が増加する
ことになる。

【０００７】ノズルの詰め砂が鋳片の品質を悪化させる
ことを防止する方法として、特開平４―２２８２４７号
公報では鋳造前に溶鋼鍋の注入孔（出鋼口）に充填され
た詰め砂の排出をする方法が述べられている（図２〜
４）。

【０００８】ここでは図２から図４までの作業を初期開
孔作業と称し、タンディシュへの溶鋼注入作業の事前作
業として行われる。

【０００９】タンディシュへの溶鋼注入作業は、図２〜
４に基づく初期開孔作業が行われた後、溶鋼鍋をタンデ
ィシュ上に移行して実施される。

【００１０】鋳片品質の点からノズル充填物の鋳造溶鋼
への混入を防止することは重要であるが、ノズル充填物
は本来、溶鋼鍋の注入流量制御装置としてスライディン
グノズルを用いる場合の注入作業において、ノズルを開
放した時に容易に溶鋼が鍋から流出するようにさせるた
めに用いる、或はノズル内での溶鋼の凝固を防止するた
めに用いるものである。

【００１１】従って、ノズル充填物の排出を行った後、
鋳造位置でスライディングノズルの開孔操作によりノズ
ル開孔が正常に行えない場合、即ち、ノズル内で溶鋼凝
固が発生し、ノズル閉塞を起こした場合には、酸素によ
りノズル内の溶鋼を溶断して開孔する等の処置が必要と
なり、操業を阻害すると同時に溶鋼の酸化を引き起こす
ことになって鋳片品質面でも問題を生じる。

【００１２】特開平４―２２８２４７号公報にはこの初
期開孔（充填物をノズル部から排出）後のノズル閉塞対
策として、充填物（詰め砂）を排出した後、スライディ
ングノズルプレートからガスを吹込み、ノズル部分での
溶鋼凝固を防止する方法が述べられている。

【００１３】しかし、本発明者の経験では、公報に述べ
られた方法を行なっても安定して凝固を防止するのには
不十分である。

【００１４】即ち、充填物を排出する以前に、ノズル部
分の耐火物に接している一部の溶鋼は凝固している。且
つノズル付近の溶鋼は周囲の耐火物により温度を奪われ
た低温溶鋼になっている。

【００１５】更に充填物を排出した直後に上ノズル内に
侵入した溶鋼は温度が低い上、溶鋼よりさらに温度の低
い上ノズル、スライディングノズルの耐火物に接触し、
吸熱される等が生じて充填物の排出に引き続いてノズル
内に侵入した溶鋼は、凝固し易い状態となっている。

【００１６】従って、特開平４―２２８２４７号公報に
示されるように、単に充填物のみを排出し、直ちにノズ
ルを閉止し、閉止プレートからのガス吹込みを行う方法
では、注入上ノズル、或はスライディングノズルのプレ
ート面上で溶鋼の凝固が起きる現象を完全には防止出来
ず、ノズルが閉塞する率が高い。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上ノズル内
の充填物を排出した後、鋳造位置での上ノズル内注入孔
の開孔を容易に行える方法を提供し、かつ連連鋳操業に
おいてノズル充填物排出後においても、ノズル内で溶鋼
が凝固するのを防止し、鋳造に際して安定してノズルを
開孔可能な方法を提供する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、連連鋳操業に
おいて、鋳造前に溶鋼鍋のノズル充填物排出作業を行っ
た後、鍋をタンディシュ上の鋳造位置に移行して注入作
業を行なう際に、ノズル内で溶鋼が凝固するのを防止
し、安定してノズルを開孔可能とする。

【００１９】すなわち、本発明は、溶鋼鍋支持装置に載
置され、上ノズル、スライディングノズルを底部に有す
る溶鋼鍋から、溶鋼鍋初期開孔場所においてスライディ
ングノズルを開放し、上ノズル内注入孔に予め充填され
た充填物（詰め砂等）を排出するとともに溶鋼を流出さ
せ、上ノズル及びスライディングノズルプレートを昇温
させる。

【００２０】上ノズルあるいはスライディングノズルプ
レートを予め設定された温度以上に加熱可能な量の溶鋼
を流出させた後、スライディングノズルを閉止して注入
流を遮断し、引き続きスライディングノズルプレートか
らガスを吹込んで、ノズル内で溶鋼が凝固するのを防止
する鋳造準備方法である。

【００２１】特に、上ノズルあるいは、スライディング
ノズルプレートの耐火物が昇温するのを検知する方法と
して、スライディングノズルプレート、或は上ノズルの
耐火物中に温度を測定する検出端を埋込み、溶鋼鍋開孔
開始からの耐火物温度を継続的に測定すると良い。そし
て、耐火物温度が予め設定された温度に至った時点で注
入流を遮断する。

【００２２】この場合、検出端で測定される温度は、ス
ライディングノズルプレート、或は上ノズルの耐火物中
における検出端の埋込位置、或は鍋やスライディングノ
ズルの使用条件（連続使用、間欠使用等）により変化す
る。

【００２３】測定温度はノズル部分を通過する溶鋼の量
に伴なって、溶鋼により加熱され、上昇する傾向を示
す。

【００２４】特定の測定位置での温度が或る温度以上に
なると、溶鋼に接する部分の耐火物は溶鋼により充分加
熱された状態となり、スライディングノズルを閉止し
て、スライディングノズルプレートからガスを吹込みな
がら待機している間においてもノズル内で溶鋼が凝固す
るのを防止することが出来る。

【００２５】尚、スライディングノズルの閉止を判断す
る温度が高くなれば、鋳造位置でのノズル開孔率は上昇
する。

【００２６】しかし、初期開孔時の放流溶鋼が多くなる
ため、鋳造歩留が低下することになる。

【００２７】従って、操業標準では検出端埋込み位置を
特定し、その位置での測定温度がタンディシュ注入位置
におけるノズル開孔率が９５％以上となるのを補償でき
る温度をスライディングノズルの閉止を判断する温度と
して設定する。

【００２８】前記の予め設定された温度とはこのような
考え方に基づき設定された温度を示す。

【００２９】

【実施例１】図５〜図７に温度検出端をスライディング
ノズル上プレートに設けた実施例を示す。

【００３０】温度検出端としてはＲ熱電対を使用した。

【００３１】スライディングノズルは口径９０ｍｍ（Ｌ
１）の２枚プレート方式のものを使用し、温度検出端埋
込み位置は上プレートのノズル開孔外縁から１５ｍｍ
（Ｌ２）だけ離れた位置とした。

【００３２】図８に上記位置での温度側定結果を示す。

【００３３】矢印は測定温度のばらつきを示し、丸印は
平均温度を示す。

【００３４】溶鋼注入量としては、ノズル内詰め物を排
出後、引き続き流出させた溶鋼の量を示す。

【００３５】図８に示すように、今回の溶鋼注入量の範
囲では、温度測定位置における耐火物温度が溶鋼注入量
の増加とともに上昇傾向にある。

【００３６】また、溶鋼注入量が０．５ｔｏｎ以内の場
合は、耐火物温度のばらつきが大きく、それ以上注入す
ると温度のばらつきが少なくなり安定する。

【００３７】ノズル部分での溶鋼の凝固状態は、鍋使用
条件に因って影響を受ける。ノズル部分で溶鋼の凝固が
発生した場合には、充填物が排出された後、ノズルから
の溶鋼流出が阻害され、注入流が細められる。

【００３８】その結果、溶鋼が上ノズルやスライディン
グノズルプレートの温度を昇温させることなくノズルか
ら排出されることとなる。

【００３９】ノズル開孔初期には上ノズルやスライディ
ングノズルプレートの温度が低いため、溶鋼流出量が安
定せず、温度のばらつきが大きくなりやすい。

【００４０】しかしながら、溶鋼を排出し続けると、上
ノズルやスライディングノズルプレートの温度が上昇し
て注入流は整流化されるようになり、安定して温度ばら
つきも少なくなる。

【００４１】図９に、詰め砂を排出した後に溶鋼を注入
した量と鋳造位置でのノズル開孔率との関係を示す。

【００４２】この図９から溶鋼注入量を増加させると、
開孔率は改善され、初期開孔位置で０．５ｔｏｎ以上の
溶鋼を流出させることにより鋳造位置でも安定した開孔
が可能となることがわかる。

【００４３】尚、鋳造位置での開孔作業は、初期開孔作
業から６〜２５分経過した後に行われた。

【００４４】図８及び図９から測定位置での耐火物温度
が７００℃以上、或は溶鋼注入量が０．５ｔｏｎ以上の
条件を予め設定すれば、鋳造位置でのノズル開孔率９５
％以上を補償できる安定した開孔が可能となる。

【００４５】

【実施例２】図１０〜１１に温度検出端を上ノズルに設
けた実施例を示す。

【００４６】この場合にも初期開孔時にノズル充填物を
溶鋼とともに流出させ、流出する溶鋼により耐火物温度
の上昇を図り、温度測定点の耐火物温度が予め設定され
た温度に達した段階でスライディングノズルを閉止し、
スライディングノズルプレートからガスをノズル内に吹
込み、ノズル内の溶鋼の凝固を防止することにより鋳造
時にも安定した開孔が出来る。

【００４７】

【発明の効果】本発明により連連鋳操業においてノズル
充填物を排出した後に行われる鋳造に際して、ノズル内
での溶鋼の凝固を防止し、安定してノズルを開孔するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連連鋳により製造された鋳片の部位別品質を示
す説明図。

【図２】溶鋼鍋の初期開孔作業状況（初期開孔前）を示
す説明図。

【図３】溶鋼鍋の初期開孔作業状況（初期開孔中）を示
す説明図。

【図４】溶鋼鍋の初期開孔作業状況（待機中（ガス吹込
中））を示す説明図。

【図５】本発明実施例１の場合の初期開孔作業状況（初
期開孔時）を示す説明図。

【図６】本発明実施例１の場合の初期開孔作業状況（待
機時）を示す説明図。

【図７】本発明実施例１の場合の初期開孔作業状況（温
度検出端取付け位置）を示す説明図。

【図８】初期開孔作業時の溶鋼注入量と検出端設定位置
での耐火物測定温度の関係を示す説明図。

【図９】初期開孔作業実施後の鋳造位置での鍋ノズル開
孔率を示す説明図。

【図１０】本発明実施例２の場合の初期開孔作業状況
（初期開孔時）を示す説明図。

【図１１】本発明実施例２の場合の初期開孔作業状況
（待機時）を示す説明図。

【符号の説明】

１ 上ノズル ２ 羽口レンガ ３ スライディングノズル上プレート ４ スライディングノズル下プレート ５ ガス吹込管 ６ 温度検出端（熱電対） ７ ノズル充填物 ８ 溶鋼 ９ ガス気泡 Ｌ１ ノズル径 Ｌ２ 埋込位置までの距離

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼鍋支持装置に載置され、上ノズル、
   スライディングノズルを底部に有する溶鋼鍋から、スラ
   イディングノズルを開放して、上ノズル内に予め充填さ
   れた充填物を溶鋼とともに流出させた後、スライディン
   グノズルを閉止し、引き続きスライディングノズルプレ
   ートから上ノズル中の溶鋼にガスを吹込むことを特徴と
   する鋳造準備方法。
2. 【請求項２】 スライディングノズルプレート中にその
   耐火物温度を測定する検出端を埋込み、スライディング
   ノズルを開放して、上ノズル内に予め充填された充填物
   を溶鋼とともに流出させながら前記耐火物温度を継続的
   に測定し、耐火物温度が予め設定された温度に到達した
   時点でスライディングノズルを閉止して注入流を遮断
   し、引き続きスライディングノズルプレートからガスを
   吹込むことを特徴とする請求項１記載の鋳造準備方法。
3. 【請求項３】 溶鋼鍋上ノズル部分にその耐火物温度を
   測定する検出端を埋込み、スライディングノズルを開放
   して、上ノズル内に予め充填された充填物を溶鋼ととも
   に流出させながら、前記耐火物温度を継続的に測定し、
   耐火物温度が予め設定された温度に到達した時点でスラ
   イディングノズルを閉止して注入流を遮断し、引き続き
   スライディングノズルプレートからガスを吹込むことを
   特徴とする請求項１記載の鋳造準備方法。