JPS5855157A - 連続鋳造の注入流制御方法および装置 - Google Patents

連続鋳造の注入流制御方法および装置

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JPS5855157A
JPS5855157A JP15318581A JP15318581A JPS5855157A JP S5855157 A JPS5855157 A JP S5855157A JP 15318581 A JP15318581 A JP 15318581A JP 15318581 A JP15318581 A JP 15318581A JP S5855157 A JPS5855157 A JP S5855157A
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JP
Japan
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continuous casting
nozzle
injection flow
mold
magnetic field
Prior art date
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Pending
Application number
JP15318581A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Sugimura
杉村 利之
Sumio Kobayashi
純夫 小林
Masahiro Yoshihara
正裕 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5855157A publication Critical patent/JPS5855157A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属の連続鋳造において、モールド内に注
入される溶融金属の注入流の侵入深さおよび侵入方向を
制御する方法ならびにその装置に関するものである。
一般に、金属の連続鋳造においては、介在物巻き込みの
ない健全な鋳片を得るために、モールド内にて注入され
た溶融金属中に存在する非金属介在物等を浮上させるべ
く種々の手段が採用されている。
このような、モールド内での介在物浮上を促進せしめる
ためには、注入流の侵入深さを浅くすることが有効な手
段の1つであるということも従来から知られており、そ
のために種々の多孔ノズルが使用され、効果をあげてい
る。しかしながら、多孔ノズルはストレートノズルに比
べてノズル詰りを生じやすく、溶損も太きいという問題
点があった。
一方、介在物浮上の積極的な方策としてモールド内攪拌
法があるが、この方法を採用するとなると、概して装置
が大型高価になるほか、モールドの改造を必要とし、既
設の連続鋳造設備には使用し難いところがあった。
本発明者等は、上述のような観点から、大型で高価な設
備を用いることなく、しかも寿命低下を招く恐れのある
特殊ノズルの使用をともなうことなく、モールド内にお
いて溶融金属中の介在物の浮上を促進し、介在物の巻き
込まれない健全な連続鋳造鋳片を得ることを目ざして種
々研究を行なった結果、溶融金属注入ノズルからモール
ド内へ注がれる注入流に、電磁石または永久磁石によっ
て発生する直流磁界をかければ、比較的簡便に溶融金属
の注入流に制動をかけることができ、簡単な形状の浸漬
ノズルを用いることによっても注入流の速度および方向
の制御が可能となるので注入流侵入深さを軽減できるこ
ととなり、従って介在物の浮上を大いに促進できるとの
知見を得たのである。
したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
ものであり、連続鋳造用モールドの周囲の、メニスカス
近傍レベルにおいて直流磁界を発生せしめ、その強度お
よび方向を調節することによシ、溶融金属注入流の侵入
深さおよび侵入方向を制御することを特徴とするもので
あり、さらには、連続鋳造用モールドの周囲の、メニス
カス近傍レベルの注入ノズル近傍に、1つまたは複数個
の電磁石または永久磁石を配置して局部的な直流磁界を
発生しうるように連続鋳造の注入流制御装置を構成した
ことに特徴を有するものである。
第1図は、永久磁石を用いた場合の本発明の注入流制御
装置の一例を示した概略構成図であり、第1図(ハ))
は注入流制御装置の一部断面概略図、第1図(b)は、
第1図(a)に示した装置のA側からみた概略側面図で
ある。第1図において、1は浸漬ノズルであり、そのノ
ズル先端がモールド2内に侵入するように配置されてい
る。そして、そのモールド2の外側のメニスカス近傍レ
ベルであっテ浸漬ノズル(注入ノズル)1の近傍に、モ
ールド2をはさんで対向した一対の永久磁石3,3を配
置しである。なお、4は引き出されている連続鋳造鋳片
である。この第1図を参照しながら、注入流の制御機構
を説明する。
いま、磁石による直流磁界の磁束密度をBとし、この磁
界中を無限に広い導電率ケの金属が速度Vで移動する時
に誘起される電流密度は y−σ(VXB) で与えられる。
一方、電流密度と磁束密度により、電磁力FはF 辷 
YXB で与えられる。
第1図の如く、磁界の方向と金属の速度の方向とが直交
する場合には、金属には F  −−r’crVB なる力で制動力がかかることになる。したがって。
磁石の大きさと強さ、配置場所を変えることにより、制
動力の大きさや方向を変えることが可能となる。
第1図の構成で、注入流を乱流であると仮定し、2次元
の乱流粘性係数モデルを用いてスラブ形状の場合の流れ
を解析した結果の例を第2〜5図に示した。なお、注入
流は2次元の計算であるためスリット状のものに対応し
、またノズルは浸漬ノズルである。
第2図はストレートノズルを用い磁界をかけない場合の
注入流の流動パターンであり、第3図はストレートノズ
ルを用い磁界を印加した場合の注入流の流動パターンで
ある。この図からも、第3図の場合の注入流は第2図の
場合の注入流に比べて侵入深さが浅く、第4図に示した
ところの、水平2孔ノズルの場合の注入流の流動パター
ンに類似したパターンを示すことが明らかである。また
、第5図はストレートノズルを用いて局所的に磁界をか
けた場合の注入流の流動パターンを示したものでアシ、
この場合の注入流のパターンは第3〜4図に示したもの
とは異ったパターンであり、循環流が見られない。
上述の第2〜5図からも、磁界の強度、分布を制御する
ことによシ、ストレートノズルでも注入流の速度、方向
を制御することができ、ひいては注入流の侵入深さの制
御も可能であることが明らかである。
ついで、この発明を実施例によって説明する。
実施例 第6図(a)は平面図、(b)は側面図、(C)は正面
図に示したように、鋳片中心部で最大1キロガウスを示
す強さの永久磁石3を6個(幅200tlX高さ150
11X厚さ100 ml’のもの4個と、幅200酊×
高さ20011X厚さ100.、+7)もの2個)を設
置したモールド2を用い、かつ、浸漬ノズル1としてス
トレートノズルを用いて溶鋼の鋳込みを実施し、鋳片4
の大型介在物(100pm以上)発生量、および連続し
て鋳造できた時間を調査し、通常使用している2孔ノズ
ルおよび6孔ノズルと比較した。なお、モールド2の内
面サイズとしては、平面:200朋X1800絽、高さ
:’700目のものであシ、溶鋼は、C: 0.04〜
0.06%(以下チは重量%とする)、 st: o、
o 2〜0.04%、 Mn: 0.10〜0.24%
、 P : O,C)10〜0.015%、S :0.
012〜0.020%、 sat、 IJ、 : 0.
03〜0.050%、Fe:残りからなる組成(以上重
量%)のものを使用し、鋳込み温度:1540〜155
0℃、鋳込み速度:0.85〜0・90 m /顛の条
件であった。そして、第1表に鋳込み方法の区分を示し
た。
第    1   表 第7図は、このようにして鋳造した鋳片の介在物発生量
を調査した結果を示すものであるが、この結果からも1
本発明方法たるAの方法によったものは、ストレートノ
ズルを用いているにもかかわらず、2孔ノズルを使用し
た鳩舎とほぼ同程度の介在物発生量におさまっており、
良好な効果が得られることがわかる。
第8図は、連続鋳造時間を比較したものであるが、本発
明方法たるAの方法は、ストレートノズルを用いている
ので通常の2孔ノズルを用いたもの(C方法)や6孔ノ
ズルを用いたもの(D方法)に比べて、約1.5〜2.
5倍の長時間鋳込みが可能であることがわかる。
なお、この発明において、直流磁界の強度および方向を
調節するには、磁石の種類、磁石の寸法。
磁石の数、電磁石にあってはその電流値、磁石の配置位
置等を適宜選択するという、通常の方法が採用されるこ
とはもちろんのことである。
上述のように、この発明によれば、連続鋳造において、
簡単かつ低摩な設備を使用するのみで、介在物の少ない
健全な鋳片をコスト安く得ることができるなど、工業上
有用な効果がもたらされるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置および方法を使用して鋳片を製造
する様子を示す概略図、第2〜5図は種々の方法によっ
て溶融金属をモールドに注入した際の注入流の流動パタ
ーンを示す概略図、第6図は本発明装置の一例を示す概
略図、第7図は各鋳込方法側の鋳片中の介在物指数を示
した線図、第8図は各鋳込方法側の連続鋳造可能時間指
数を示した線図である。 図面において、 1・・・浸漬ノズル、   2・−・モールド、3・・
・磁石、      4・・・鋳片。 出願人  住友金属工業株式会社 代理人  富  1) 和  夫 (bン 第2図 1亙1−.1 第3図 り勺遣− 第4図 口4−に) 第6図 (α) 第7図 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)連続鋳造用モールドの周囲の、メニスカス近傍レ
    ベルにおいて直流磁界を発生せしめ、その強度および方
    向を調節することによシ、溶融金属注入流の侵入深さお
    よび侵入方向を制御することを特徴とする連続鋳造の注
    入流制御方法。
  2. (2)連続鋳造用モールドの周囲の、メニスカス近傍レ
    ベルの注入ノズル近傍に、1−!!たけ複数個の電磁石
    あるいは永久磁石を配置し、局部的な直流磁界を発生し
    うるように、したことを特徴とする連続鋳造の注入流制
    御装置。
JP15318581A 1981-09-28 1981-09-28 連続鋳造の注入流制御方法および装置 Pending JPS5855157A (ja)

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