JPH079099A - 無欠陥鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents
無欠陥鋳片の連続鋳造方法Info
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- JPH079099A JPH079099A JP17583693A JP17583693A JPH079099A JP H079099 A JPH079099 A JP H079099A JP 17583693 A JP17583693 A JP 17583693A JP 17583693 A JP17583693 A JP 17583693A JP H079099 A JPH079099 A JP H079099A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カーボン含有量0.08〜0.16%含有の
いわゆる中炭素鋼の縦割れを防止し、無欠陥鋳片を連続
鋳造で鋳造することを目的とする。 【構成】 モールド内で溶鋼流動を付与するスラブの連
続鋳造において、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右
交番に与えることを特徴とする無欠陥鋳片の鋳造方法。 【効果】 モールド内に電磁撹拌装置を設置し、凝固界
面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与えるだけで、鋳
片の内部欠陥を発生させることなく、モールド寿命も低
下させることなく、且つ合金コストを上昇させることな
く縦割れ防止が可能となり、手入れ省略、生産性向上と
いう工業的に効果の大きい連続鋳造方法が可能となっ
た。
いわゆる中炭素鋼の縦割れを防止し、無欠陥鋳片を連続
鋳造で鋳造することを目的とする。 【構成】 モールド内で溶鋼流動を付与するスラブの連
続鋳造において、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右
交番に与えることを特徴とする無欠陥鋳片の鋳造方法。 【効果】 モールド内に電磁撹拌装置を設置し、凝固界
面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与えるだけで、鋳
片の内部欠陥を発生させることなく、モールド寿命も低
下させることなく、且つ合金コストを上昇させることな
く縦割れ防止が可能となり、手入れ省略、生産性向上と
いう工業的に効果の大きい連続鋳造方法が可能となっ
た。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無欠陥鋳片の連続鋳造方
法に関するものである。
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、連続鋳造においてスラブを鋳造
する際、スラブ長辺面に縦割れが発生し、その割れ手入
れのため鋳片の歩留り低下を招くばかりでなく、ブレー
クアウトにまで発展し大きな生産障害を生じることがあ
る。
する際、スラブ長辺面に縦割れが発生し、その割れ手入
れのため鋳片の歩留り低下を招くばかりでなく、ブレー
クアウトにまで発展し大きな生産障害を生じることがあ
る。
【0003】特に、カーボン含有量が0.08〜0.1
6%のいわゆる中炭素鋼においては縦割れ発生頻度が高
い。
6%のいわゆる中炭素鋼においては縦割れ発生頻度が高
い。
【0004】一般に鋳片は凝固に伴い収縮するが、鋳片
がモールドに拘束されると鋳片は収縮できず鋳片長辺面
に引っ張り応力がかかる。
がモールドに拘束されると鋳片は収縮できず鋳片長辺面
に引っ張り応力がかかる。
【0005】この際、凝固シェル厚が薄い凝固初期はそ
の応力に耐え切れず鋳片に縦割れが発生する。
の応力に耐え切れず鋳片に縦割れが発生する。
【0006】特に、凝固シェルが不均一の場合はシェル
が薄い部分に応力が集中し縦割れを発生することにな
る。
が薄い部分に応力が集中し縦割れを発生することにな
る。
【0007】カーボン含有量が0.08〜0.16%の
中炭素鋼の場合は冷却と共に包晶反応を生じ、凝固シェ
ルとモールドが離れるために、凝固シェルが不均一とな
るため縦割れが発生し易い鋼種である。
中炭素鋼の場合は冷却と共に包晶反応を生じ、凝固シェ
ルとモールドが離れるために、凝固シェルが不均一とな
るため縦割れが発生し易い鋼種である。
【0008】従って、モールドによる鋳片の拘束を防止
するか、凝固シェルを均一にし応力が集中しないように
すれば縦割れは防止できる。
するか、凝固シェルを均一にし応力が集中しないように
すれば縦割れは防止できる。
【0009】その防止対策として従来から、鋳片のモー
ルドによる拘束防止および鋳片の均一冷却を確保する観
点から、モールドパウダーの使用(特開平3―2785
0)が行なわれている。
ルドによる拘束防止および鋳片の均一冷却を確保する観
点から、モールドパウダーの使用(特開平3―2785
0)が行なわれている。
【0010】これは、鋳片とモールド間に均一にパウダ
ーを流入させ、鋳片のモールドによる拘束を防止すると
同時に鋳片の緩冷却を確保しようとするものであるが、
パウダーの粘性を低くしているため、パウダー巻き込み
が生じ、パウダーが鋳片内に介在物として捕捉され内部
欠陥を発生させる等の問題が生じるため、内部欠陥が問
題にならない鋼種にしか適用できない等の問題があっ
た。
ーを流入させ、鋳片のモールドによる拘束を防止すると
同時に鋳片の緩冷却を確保しようとするものであるが、
パウダーの粘性を低くしているため、パウダー巻き込み
が生じ、パウダーが鋳片内に介在物として捕捉され内部
欠陥を発生させる等の問題が生じるため、内部欠陥が問
題にならない鋼種にしか適用できない等の問題があっ
た。
【0011】また、凝固核を分散させ均一凝固を確保す
る観点からモールド内面へのコーティング剤(特開昭6
3―180347)或は、モールド表面への凹凸の付与
(特開昭63―160752)等も提案されているが、
表面コーティング剤が剥離するとか、摩耗により凹凸が
消失するため表面の再加工の頻度が多くなるとか、モー
ルドの寿命が短くなり生産性が低下する等の問題があっ
た。
る観点からモールド内面へのコーティング剤(特開昭6
3―180347)或は、モールド表面への凹凸の付与
(特開昭63―160752)等も提案されているが、
表面コーティング剤が剥離するとか、摩耗により凹凸が
消失するため表面の再加工の頻度が多くなるとか、モー
ルドの寿命が短くなり生産性が低下する等の問題があっ
た。
【0012】更に、カーボン含有量0.10%以下に下
げる方法も提案されているが、この方法ではカーボン含
有量を低下させた分の強度をマンガン等の他の合金元素
を添加することになり、合金コストを上昇させる等の問
題があった。
げる方法も提案されているが、この方法ではカーボン含
有量を低下させた分の強度をマンガン等の他の合金元素
を添加することになり、合金コストを上昇させる等の問
題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来の縦割れ防止に関
する技術は縦割れを防止するがために、他の鋳片欠陥で
ある内部欠陥を発生させ、鋳型寿命を低下させ、或は合
金コストを上昇させる等の問題があり、工業的には満足
できるものではなかった。
する技術は縦割れを防止するがために、他の鋳片欠陥で
ある内部欠陥を発生させ、鋳型寿命を低下させ、或は合
金コストを上昇させる等の問題があり、工業的には満足
できるものではなかった。
【0014】本発明は内部欠陥を発生させることなく、
モールド寿命も低下させることなく、且つ合金コストを
上昇させることなく縦割れ防止する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
モールド寿命も低下させることなく、且つ合金コストを
上昇させることなく縦割れ防止する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を有利
に解決するためになされたものであり、その趣旨とする
ところは、モールド内で溶鋼流動を付与するスラブの連
続鋳造において、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右
交番に与えることを特徴とする無欠陥鋳片の鋳造方法に
関するものである。
に解決するためになされたものであり、その趣旨とする
ところは、モールド内で溶鋼流動を付与するスラブの連
続鋳造において、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右
交番に与えることを特徴とする無欠陥鋳片の鋳造方法に
関するものである。
【0016】
【作用】本発明者らは凝固シェルの均一化のため種々の
実験と検討を行ない、凝固界面に溶鋼流動を与えること
により凝固シェルの均一化がはかれることを見いだした
ものである。
実験と検討を行ない、凝固界面に溶鋼流動を与えること
により凝固シェルの均一化がはかれることを見いだした
ものである。
【0017】つまり、前述のようにモールドパウダーの
流入不均一により凝固シェルに不均一が生じた場合に、
溶鋼流動を与えると、凝固先端部には凝固遅れ部に比
べ、より高温の溶鋼が供給され凝固先端部の凝固速度は
減速すると同時に、凝固先端部は削り取られ、凝固界面
は平準化されることを見いだしたものである。
流入不均一により凝固シェルに不均一が生じた場合に、
溶鋼流動を与えると、凝固先端部には凝固遅れ部に比
べ、より高温の溶鋼が供給され凝固先端部の凝固速度は
減速すると同時に、凝固先端部は削り取られ、凝固界面
は平準化されることを見いだしたものである。
【0018】凝固界面への高温の溶鋼の付与の方法とし
てはモールド内電磁撹拌装置を使うことにより容易に可
能である。
てはモールド内電磁撹拌装置を使うことにより容易に可
能である。
【0019】しかし、更に検討を進めた結果、従来のモ
ールド内電磁撹拌をそのまま適用しても鋳片長辺全面の
縦割れ防止に対しては効果が発揮できなかった。
ールド内電磁撹拌をそのまま適用しても鋳片長辺全面の
縦割れ防止に対しては効果が発揮できなかった。
【0020】つまり、図1に示すように通常溶鋼は浸漬
ノズル4を介して鋳片長辺側に吐出してくる。
ノズル4を介して鋳片長辺側に吐出してくる。
【0021】そのため吐出流7の反転流3はメニスカス
近傍ではノズル4の方向への流れになる。
近傍ではノズル4の方向への流れになる。
【0022】従って、図2に示すように鋳片表面a及び
cでは吐出流3の反転流とモールド内電磁撹拌流5の方
向が一致し凝固界面流速が確保できるが、鋳片表面b、
dでは吐出流の反転流3とモールド内電磁撹拌流5が相
殺し凝固界面の流速が確保できなかった。
cでは吐出流3の反転流とモールド内電磁撹拌流5の方
向が一致し凝固界面流速が確保できるが、鋳片表面b、
dでは吐出流の反転流3とモールド内電磁撹拌流5が相
殺し凝固界面の流速が確保できなかった。
【0023】次に、吐出流の反転流3に打ち勝つモール
ド内電磁撹拌流5を与えたが鋳片表面a、cでモールド
パウダーの巻き込みが発生し、内部欠陥を発生した。
ド内電磁撹拌流5を与えたが鋳片表面a、cでモールド
パウダーの巻き込みが発生し、内部欠陥を発生した。
【0024】そこで、モールド内電磁撹拌装置1による
凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与えた結
果、鋳片表面a、b、c、d共に縦割れを防止できた。
凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与えた結
果、鋳片表面a、b、c、d共に縦割れを防止できた。
【0025】凝固界面の溶鋼流速としては、吐出流の反
転流3とモールド内電磁撹拌流5が同一方向になる部位
で、10〜25cm/sが好ましい。
転流3とモールド内電磁撹拌流5が同一方向になる部位
で、10〜25cm/sが好ましい。
【0026】10cm/s未満では凝固界面への高温溶
鋼の付与が少なく凝固界面の平準化が不十分になる恐れ
があり、また、25cm/s超ではメニスカス流速が速
くなりすぎるため、パウダー巻き込みによる内質欠陥を
増加させる恐れがあり好ましくない。
鋼の付与が少なく凝固界面の平準化が不十分になる恐れ
があり、また、25cm/s超ではメニスカス流速が速
くなりすぎるため、パウダー巻き込みによる内質欠陥を
増加させる恐れがあり好ましくない。
【0027】また、左右交番の周期としては15〜25
sが好ましい。吐出流の反転流3とモールド内電磁撹拌
流5が相殺する部位は凝固界面の溶鋼流速は0cm/s
になる場合が発生するが、左右交番の周期を15〜25
sにすれば縦割れは防止できる。
sが好ましい。吐出流の反転流3とモールド内電磁撹拌
流5が相殺する部位は凝固界面の溶鋼流速は0cm/s
になる場合が発生するが、左右交番の周期を15〜25
sにすれば縦割れは防止できる。
【0028】即ち、15s未満では不均一凝固の十分な
平準化が困難であり好ましくない。
平準化が困難であり好ましくない。
【0029】一方、25s超では逆方向電磁力による当
該部位での溶鋼流速が10cm/sの時、不均一凝固が
進みすぎて、十分な平準化が達成できず好ましくない。
該部位での溶鋼流速が10cm/sの時、不均一凝固が
進みすぎて、十分な平準化が達成できず好ましくない。
【0030】
【実施例1】取鍋内に保持された成分C:0.13%、
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
【0031】この際、図2に示すモールド内電磁撹拌装
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
3とモールド内電磁撹拌流5が同一方向になる部位
(a,c)、(b,d)で、20cm/sになるように
し、且つモールド内電磁撹拌流5の方向を20sで左右
交番とした。
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
3とモールド内電磁撹拌流5が同一方向になる部位
(a,c)、(b,d)で、20cm/sになるように
し、且つモールド内電磁撹拌流5の方向を20sで左右
交番とした。
【0032】鋳造後、鋳片表面を目視観察し縦割れ長さ
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面に割れは観察されなかった。モールドパ
ウダー起因の250μmの大型介在物も皆無であった。
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面に割れは観察されなかった。モールドパ
ウダー起因の250μmの大型介在物も皆無であった。
【0033】
【比較例1】取鍋内に保持された成分C:0.13%、
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。この際、モールド内電磁
撹拌装置は使用しなかった。
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。この際、モールド内電磁
撹拌装置は使用しなかった。
【0034】鋳造後、鋳片表面を目視観察し縦割れ長さ
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面a、b、c、d共に鋳片長さ1m当たり
0.3mの縦割れが発生した。モールドパウダー起因の
250μmの大型介在物は皆無であった。
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面a、b、c、d共に鋳片長さ1m当たり
0.3mの縦割れが発生した。モールドパウダー起因の
250μmの大型介在物は皆無であった。
【0035】
【比較例2】取鍋内に保持された成分C:0.13%、
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
【0036】この際、図2に示すモールド内電磁撹拌装
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
とモールド内電磁撹拌流が同一方向になる部位で、20
cm/sになるようにし、且つモールド内電磁撹拌は一
定方向の流動を付与した。
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
とモールド内電磁撹拌流が同一方向になる部位で、20
cm/sになるようにし、且つモールド内電磁撹拌は一
定方向の流動を付与した。
【0037】鋳造後、鋳片表面を目視観察し縦割れ長さ
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。
【0038】鋳片表面a、cに割れは観察されなかった
が、鋳片表面b、dには鋳片長さ1m当たり0.5mの
縦割れが発生し、モールド内電磁撹拌による流動を付与
しなかった場合よりも縦割れが悪化する部位が発生する
ことがわかった。
が、鋳片表面b、dには鋳片長さ1m当たり0.5mの
縦割れが発生し、モールド内電磁撹拌による流動を付与
しなかった場合よりも縦割れが悪化する部位が発生する
ことがわかった。
【0039】モールドパウダー起因の250μmの大型
介在物は皆無であった。
介在物は皆無であった。
【0040】
【比較例3】取鍋内に保持された成分C:0.13%、
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
Si:0.02%、Mn:0.45%、P:0.016
%、S:0.015%、Al:0.035%の溶鋼をタ
ンデッシュ及び逆Y字35°の浸漬ノズルを介して、鋳
造速度1.5m/minで、幅1700mm、厚み24
5mmのモールドに鋳造した。
【0041】この際、図2に示すモールド内電磁撹拌装
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
とモールド内電磁撹拌流が相殺する部位で、20cm/
sになるようにし、且つモールド内電磁撹拌は一定方向
の流動を付与した。
置1を用いて、凝固界面の溶鋼流速が、吐出流の反転流
とモールド内電磁撹拌流が相殺する部位で、20cm/
sになるようにし、且つモールド内電磁撹拌は一定方向
の流動を付与した。
【0042】鋳造後、鋳片表面を目視観察し縦割れ長さ
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面a、b、c、d共に割れは観察されなか
ったが、モールドパウダー起因の250μmの大型介在
物は溶鋼10kg当たり4個検出され、内部欠陥が悪化
することが分かった。
の測定、およびスライム法による鋳片内介在物量を測定
した。鋳片表面a、b、c、d共に割れは観察されなか
ったが、モールドパウダー起因の250μmの大型介在
物は溶鋼10kg当たり4個検出され、内部欠陥が悪化
することが分かった。
【0043】
【発明の効果】以上のごとく、本発明による無欠陥鋳片
の鋳造方法によれば、モールド内に電磁撹拌装置を設置
し、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与える
だけで、鋳片の内部欠陥を発生させることなく、モール
ド寿命も低下させることなく、且つ合金コストを上昇さ
せることなく縦割れの防止が可能となり、手入れ省略、
生産性向上という工業的に効果の大きい連続鋳造方法が
可能となった。
の鋳造方法によれば、モールド内に電磁撹拌装置を設置
し、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を左右交番に与える
だけで、鋳片の内部欠陥を発生させることなく、モール
ド寿命も低下させることなく、且つ合金コストを上昇さ
せることなく縦割れの防止が可能となり、手入れ省略、
生産性向上という工業的に効果の大きい連続鋳造方法が
可能となった。
【図1】モールド内溶鋼に流動を付与する方法を示す説
明図で、立面図である。
明図で、立面図である。
【図2】モールド内溶鋼に流動を付与する方法を示す説
明図で、平面図である。
明図で、平面図である。
【符号の説明】 1 モールド内電磁撹拌装置 2 モールド 3 反転流による湯流れ 4 浸漬ノズル 5 電磁撹拌による湯流れ 6 モールドパウダー 7 吐出流 8 下降流 9 溶鋼 10 凝固シェル
Claims (1)
- 【請求項1】 モールド内で溶鋼流動を付与するスラブ
の連続鋳造において、凝固界面の溶鋼流動の回転方向を
左右交番に与えることを特徴とする無欠陥鋳片の鋳造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05175836A JP3099158B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 無欠陥鋳片の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05175836A JP3099158B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 無欠陥鋳片の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079099A true JPH079099A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3099158B2 JP3099158B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16003071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05175836A Expired - Fee Related JP3099158B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 無欠陥鋳片の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099158B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011218408A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 金属の連続鋳造方法 |
| JP2011218409A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 金属の連続鋳造方法 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP05175836A patent/JP3099158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011218408A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 金属の連続鋳造方法 |
| JP2011218409A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 金属の連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3099158B2 (ja) | 2000-10-16 |
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