JPS6380948A - 連続鋳造用注入ノズル内溶融金属流の偏流防止方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、連続鋳造用注入ノズル内第融金属流の偏流
防止方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

溶鋼の連続鋳造において、浸漬ノズルにスライディング
ノズルを組合せた注入ノズルによって。

タンディツシュ内に収容された溶鋼をモールド［りに注
入することが知られている。

第７図は、このような組合せの注入ノズルによって溶鋼
を注入するところを示す説明図である。

第７図において、ｌは組合せの注入ノズルで、この注入
ノズル１は、タンディツシュ５の底壁５ａの下部に取付
けられたスライディングノズル２と。

スライディングノズル２の下部に取付けら’ｈたコレク
タノズル３と、コレクタノズル３の下部に取付けられた
浸漬ノズル４とからなっている。スライディングノズル
２　ｆ”ｊ：、内孔を有する上下のプレー）２ａ、２ｂ
からなっており、上グレート２ａは、タンディツシュ５
Ｉ：〕底壁５ａ内のインサートノズル６の下面に取付け
られ、下プレート２ｂは、上プレート２ａに対して摺動
自在に取付けられている。スライディングノズル２は、
下プレート２ａを摺動することによって、注入ノズル１
を開閉する。浸漬ノズル４は、複数個の溶鋼吐出孔４ａ
を形成した下方部がモールド７内の溶鋼８中に浸漬され
ている。

タンディツシュ５内に収容された溶鋼８は、スライディ
ングノズル２、コレクタノズル３おヨヒ浸漬ノズル４の
内孔からなる注入ノズル１の内孔１ａ内に流入し、内孔
１ａ内を通って流下し、そして、吐出孔４ａからモール
ド７内に吐出し、注入される。

このようなスライプイングツ、ズル２を組合せた注入ノ
ズル１では、スライディングノズル２によって注入ノズ
ル１の開閉ができ、開閉のためのストン・ぐ−が不要な
ので、経済性に勝シ、使用が拡大される傾向にある。し
かしながら、スライディングノズル２の動作時に、注入
ノズル１の内孔１ａ内を流れる溶鋼８の流れ８ａに偏流
を生じる。このため、注入ノズル１の吐出孔４ａからモ
ールド７内に吐出される溶鋼８の吐出流８ｂにも偏流が
生じて、溶鋼８から鋳造される鋳片９の表面性状の悪化
など、種々の鋳造上の弊害を発生する。

即ち、注入ノズル１の内孔１ａ内を流れる溶鋼８の流れ
８ａに偏流が生じて、吐出孔４ａからモールド７円に吐
出される溶鋼８の吐出流８ｂに偏流が生じると、吐出流
８ｂの多い側ではモールド７内の・ぞウダー１０の溶融
が促進されるが、吐出流８ｂの少ない側ではモールド７
内のパウダー１０の溶融が遅延される。このため、吐出
流８ｂの少ない側で、鋳片９の凝固シェル９ａとモール
ド７との間へのノソウダー１０の流入量が減少して、そ
こでの摩擦力が上昇し、凝固シェル９ａとモールド７と
の間の焼付きが生じる。その結果、凝固シェル９ａが破
断して、溶鋼８のブレークアウトを発生したシ、そこま
で極端な場合でなくとも、鋳片９の表面性状の悪化を発
生する。一方、吐出流８ｂの多い側で、当然のことなが
ら、モールド７内への吐出流８ｂの侵入深さが増大する
ので、溶鋼８中へ非金属介在物が深く侵入する。その結
果、鋳片９内への非金属介在物のトラップが生じ、鋳片
９の品質悪化を発生する。

以上のような鋳造上の弊害は、注入ノズルがタンディツ
シュ５の底ＪＪ５ａの下部に取付けた浸漬ノズルのみか
らなる場合においても、少なからず生ずる。更に、一般
に注入ノズルの内孔内を流下する溶鋼の流れに偏流が生
じることに起因する鋳造上の弊害は、取鍋からメンディ
ツシュ内に溶鋼を注入する場合等の注入ノズルにおいて
も、発生する。

〔発明の目的〕

この発明は、上述の現状に鑑み、タンディツシュからモ
ールド内に溶融金属を注入する注入ノズルなど、連続鋳
造用注入ノズルの内孔内を流れる溶融金属の流れに偏流
が発生するのを防止して、鋳片の表面性状の悪化や品質
の悪化等の鋳造上の弊害をなくすことを可能とした、連
続鋳造用注入ノズル内溶融金属流の偏流防止方法を提供
することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

この発明の連続鋳造用注入ノズル内溶融金属流の偏流防
止方法は、溶融金属を収容した容器の底壁の下部に取付
けられた連続鋳造用注入ノズルの長手方向中間部に、前
記注入ノズルの内孔を取り巻くコイルを設置して、前記
コイルに高周波電流を流すことにより、前記容器から前
記注入ノズルの前記内孔内に流入して前記内孔内を流れ
る前記溶融金属の流れに流れの中心に向かう電磁力を発
生させて、前記内孔内において前記溶融金属の流れを前
記電磁力によって周囲から支持しながら流下させ、かく
して、前記内孔内において前記溶融金属の流れが偏流す
ることを防止することを特徴とするものである。

〔発明の構成〕

以下、この発明の連続鋳造用注入ノズル内溶融金属流の
偏流防止方法について詳述する。

第１図は、この発明の偏流防止方法の１実施態様を示す
説明図である。

第１図において、１１はコイルで、この実施態様の方法
では、注入ノズル１の長手方向中間部にコイル１１を設
置して、コイル１１に高周波電流を流すことによシ、注
入ノズル１の内孔１ａ円を流れる溶鋼８の流れ８ａに流
れの中心に向かう電磁力を発生させて、内孔１ａ内にお
いて溶鋼８の流れ８ａを電磁力によって周囲から支持し
、溶鋼８の流れ８ａが偏流するのを防止するものである
。

注入ノズル１は、第７図に示したのと同様に、タンディ
ツシュ５の底壁５ａの下部に取付けられたスライディン
グノズル２と、スライディングノズル２の下部に取付け
られたコレクタノズル３と、コレクタノズル３の下部に
取付けられた浸漬ノズル４とからなっている。タンディ
ツシュ５内に収容された溶鋼８は、注入ノズルｌの内孔
１ａ内に流入し、内孔１ａＰ：Ｊを通って流下し、そし
て、複数個の吐出孔４ａからモールド７内に吐出し、注
入される。

コイル１１は、注入ノズル１の長手方向中間部の壁外面
に、内孔１ａを取シ巻くように設置されている。なお、
コイル１１は注入ノズル１の壁内に設けることもできる
。コイル１１には、図示しない電源から高周波電流が流
される。

今、第２図（ａ）に示すように、コーｆル１１に高周波
電流Ｉが流れて、コイル１１の相対する部分１１ａ、ｌ
ｌｂでの電流Ｉ（７）向きが、第２図（ｂ）　（Ｃ示す
ように、紙面の表から裏に又その逆に紙面に直交してい
るとする。すると、コイル１１の相対する部分１１ａ、
ｌｌｂの周りには、交番磁界Ｈが矢印の向きに生じ、こ
れによって、注入ノズル１の内孔１ａ内を流れる溶鋼８
の流れ８ａ中には、紙面の裏から表に又その逆に紙面に
直交する渦電流ｉが生じる。この結果、交番磁界Ｈと渦
電流ｉとの相互作用により、フレミングの左手の法則に
従って、溶鋼８の流れ８ａ中に図中矢印の向きに電磁力
Ｆが発生し、流れ８ａの流れの中心に向かって作用する
。このことはコイル１１の他の部分でも同様で、溶鋼８
の流れ８ａ中に電磁力Ｆを発生させ流れの中心に向かっ
て作用させる。従って、注入ノズル１の内孔１ａ内を流
れる溶鋼８の流れ８ａは、コイル１１の設置箇所のとこ
ろで周囲から電磁力によって支持されながら流下するの
で、内孔１ａ内において偏流することが抑えられ、偏流
が防止される。

以上のように、この発明によれば、注入ノズル１の内孔
１ａ内を流れる溶鋼８の流れ８ａに偏流が発生すること
を防止できる。このため、注入ノズル１の吐出孔４ａか
らモールド７円に吐出される溶鋼８の吐出流８ｂに偏流
が生ずることを防止できるから、モールド７内の）Ｒウ
ダー１０の溶融不均一が解消され、・ぐウダー１０の消
費量不均一がなくなる。

この発明の方法によシ、注入ノズルｌの内孔ｌａ内で溶
鋼８の流れ８ａの偏流防止を行なった場合の、モールド
７の両短辺側でのモールド７内パウダー１０の消費量の
比の１例を第３図に、同じく、偏流防止を全く行なわな
かった場合のパウダー１゜の消費量の比の１例を第４図
に示す。

第３〜４図から明らかなように、この発明の方法によ逆
注入ノズル１の内孔ｌａ同で溶鋼８の流れ８ａの偏流防
止を行なった場合には、モールド７の両短辺側での・ぐ
ウダー１０の消費者の比が１．０＠後となっておシ、こ
の発明の方法による偏流防止によって、モールド７内で
のノククダー１０の溶融不均一による消費量の不均一が
なくなっていることがわかる。

この発明によれば、モールド７内でのパウダー１０の溶
融不均一が解消されるので、鋳片９の凝固シェル９ａと
モールド７との間へのパウダー１゜の流入量がモールド
７の各所において減少することがないから、凝固シェル
９ａとモールド７との間の焼付きがなくなり、従って、
鋳片９の表面性状が悪化したシ、溶鋼８のブレークアウ
トを生じたりすることがなくなる。また、この発明によ
れば、上述したように、注入ノズル１の吐出孔４ａから
モールド７に吐出される溶鋼８の吐出［８ｂに偏流が生
ずることを防止できるから、吐出流８ｂのモールド７内
への侵入深さの増大を防いで、溶鋼８中への非金属介在
物の侵入深さを浅くできる。

その結果、鋳片９内への非金属介在物のトラップを防止
でき、鋳片９の品質悪化の発生を防げる。

Ｊｇ上の実施態様では、注入ノズル１がスライディング
ノズル２とコレクタノズル３と浸漬ノズル４とからなっ
ている場合についての、注入ノズル１の内孔］ａ内の溶
鋼８の流れ８ａの偏流防止を説明し念が、この発明はこ
れに限られず、注入ノズルが浸漬ノズルのみからなって
いる場合にも、等しく適用できる。更に、この発明は、
取鍋からタンディツシュ内に溶鋼を注入する場合等の注
入ノズルにも適用できる。

〔実施例〕

第１図に示す注入ノズル１の長手方向中間部にコイル１
１を設置して、この発明の方法に従い、注入ノズル１の
内孔１ａ内での溶鋼８の流れ８ａの偏流を防止しながら
、タンディツシュ５内の溶鋼８をモールド７内に注入し
て、鋳片９を連続鋳造した。また、比較のために、注入
ノズル１の内孔１ａ内でのＧ鋼８の流れ８ａの偏流防止
をせずに、鋳片９を連続鋳造した。そして、３００チヤ
ーゾの鋳造における、溶鋼８のブレークアウト発生率お
よび鋳片９内非金属介在物量を調べ、それらの指数を求
めた。

鋳造した溶鋼８の化学成分組成は、第１表に示す通シで
あった。また、鋳片９の断面寸法は幅１５００ｍ、厚み
２５０Ｍで、鋳造速度は１．６ｍ／分であった。この発
明において設置したコイル１１は、内径２００ｗＩＬφ
、高さ１５０Ｍの寸法で、容散３００ＫＶＡ、周波数３
ＫＨｚの定格でちった。

この発明および比較例における、溶鋼８のブレークアウ
ト発生率指数を第５図に、同じく、鋳片９円非金属介在
物量指数を第６図に、それぞれ示す。

第５図から明らかなように、この発明の方法によシ注入
ノズル１の内孔１ａ内で溶＠８の流れ８ａの偏流防止を
行なった場合には、モールド７内でのパウダー１０の溶
融不均一が解消されるので、鋳片９の凝固シェル９ａと
モールド７との間の焼付きがなくな９、このため凝固シ
ェル９ａの破断による溶鋼８のブレークアウトの発生が
著しく低減している。同様に、第６図から明らかなよう
に、この発明の方法により注入ノズル１の内孔ｌａ内で
溶鋼８の流れ８ａの偏流防止を行なった場合には、注入
ノズル１の吐出孔４ａからモールド７内へ吐出される溶
鋼８の吐出流８ｂの侵入深さの増大が防止されるので、
溶鋼８中への非金属介在物の侵入深さを浅くでき、鋳片
９内の非金属介在物；号が著しく低減している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、タンディツシ
ュからモールド内に溶融金属を注入するノズルなど、連
続鋳造用注入ノズルの内孔内を流れる溶融金属の流れに
偏流が発生するのを防止できる。従って、鋳片の表面性
状の悪化や品質の悪化等の鋳造上の弊害をなくすことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の偏流防止方法の１実施態様を示す
説明図、第２図（ａ）は、第１図の方法で用いるコイル
を示す模式図、第２図（ｂ）は、第２図（ａ）のコイル
による偏流防止の原理を示す説明図、第３図は、第１図
の方法によｐ偏流防止を行なった場合のモールド内・ぐ
ウダーの消費能の比の１例を示すピ゛ラフ、第４図は、
偏流防止を全く行なわなかった場合のモールド内・ξウ
ダーの消費能の比の１例を示すグラフ、第５図は、第１
図の方法によシ偏流防止を行なった場合と行なわなかっ
た場合の、モールド内溶鋼のブレークアウトの発生率指
数を示すグラフ、第６図は、第１図の方法により偏流防
止を行なった場合と行なわなかった場合の、鋳片内郭金
属介在物故の指数を示すグラフ、第７図は注入ノ子゛ル
によって溶鋼を注入するところを示す説明図である。 図面においてＳ゛ １・・・注入ノズル　　　１ａ・・・内孔２・・・スラ
イディングノズル　４ａ・・・吐出孔５・・・タンディ
ツシュ　７・・・モールド８・・・溶鋼　　　　　　８
ａ・・・′ｆ８鋼の流れ８ｂ・・・溶鋼の吐出流　９・
・・鋳片９ａ・・・凝固シェル　　１０・・・パウダー
１１・・・コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属を収容した容器の底壁の下部に取付けられた連
   続鋳造用注入ノズルの長手方向中間部に、前記圧入ノズ
   ルの円孔を取り巻くコイルを設置して、前記コイルに高
   周波電流を流すことにより、前記容器から前記注入ノズ
   ルの前記円孔内に流入して前記内孔内を流れる前記溶融
   金属の流れに流れの中心に向かう電磁力を発生させて、
   前記内孔内において前記溶融金属の流れを前記電磁力に
   よつて周囲から支持しながら流下させ、かくして、前記
   円孔内において前記溶融金属の流れが偏流することを防
   止することを特徴とする、連続鋳造用注入ノズル内溶融
   金属流の偏流防止方法。