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発明の名称 ベルト式連続鋳造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−25000
公開日 平成8年(1996)1月30日
出願番号 特願平6−156254
出願日 平成6年(1994)7月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】矢葺 知之 (外1名)
発明者 柳 英樹 / 三隅 秀幸 / 笠間 昭夫
要約 目的
本発明は、ベルト式連続鋳造機にて薄鋳片を鋳造するにあたり、注入ノズルへの地金付着を防止し、注入ノズル破損等の無い安定した操業を行い、表面性状の良好な鋳片を得る方法を提供するものである。

構成
ベルト式連続鋳造機において、注入ノズルの条件と注入溶鋼温度、溶鋼の液相線温度が以下の関係を満足するようにして鋳造することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。
特許請求の範囲
【請求項1】 ベルト式連続鋳造法において、注入ノズルの条件と注入溶鋼温度、溶鋼の液相線温度が以下の関係を満足するようにして鋳造することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。
【数1】

発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼から鋳片の厚みが100mm以下の薄鋳片を連続鋳造によって得るベルト式連続鋳造の分野に属する技術に係わり、特に、この技術を実施するに当って安定した操業を行い、表面性状の良好な鋳片を得ることができる鋳造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、連続鋳造法の一つとして、例えば特開昭58−107255、特開平1−293956号公報に開示されている、走行経路の一部領域を所定の間隔をもたせて向かい合わせに対向した一対のエンドレス金属ベルトと金属ベルトに挟持された金属ベルト及び薄鋳片と同期移動する一対のブロック群により、所望の鋳片に対応する断面形状を形成し、それらの金属ベルトとブロック群はガイドロールとガイドレールにより所定の移動経路に沿って回転移動するように案内支持するとともに、各ガイドロール間の金属ベルトの裏面に冷却用流体を噴出させて形成した流体膜により該金属ベルトを冷却する一方、上記鋳造空間の上方より注入ノズルを介して溶鋼を注入し、上記金属ベルトやブロック群等の鋳型壁に沿って凝固核を生成させ、凝固核の成長によって生ずる鋳片を下端からガイドロールを介して鋳造空間から引き出すように構成した、いわゆる“ベルトキャスター”と称されるベルト式連続鋳造機が提案されている。
【0003】かかる薄鋳片製造用ベルト式連続鋳造機への溶鋼供給方法としては、特開昭55−16752号公報や特開平1−293942号公報に開示されているように、溶鋼注入用ノズルは、注入空間としての鋳型断面、特に鋳造厚みが薄いことから従来の連続鋳造用注入ノズルは使用できず、一般に開口断面(吐出口)が偏平な一体成形した注入ノズルが使用されることが多い。
【0004】かかる偏平な注入ノズルを用いて鋳造した場合、注入ノズルの表面に接した溶鋼が凝固・成長し、いわゆる地金付着を生じることが多く、メニスカス近傍での溶鋼の流路が狭くなり溶鋼流動が変化することによってシェルの不均一凝固を生じ、鋳片の縦割れ発生の原因となる。さらには、注入ノズルに付着した地金が凝固シェルと結合し、ベルトの移動に伴い下方へ引っ張られ、大きな力を受けた注入ノズルが破損し鋳造できなくなる事態を生じていた。
【0005】このノズルへの地金付着を防止する方法としては溶鋼に浸漬するノズルの先端部分を加熱装置によって加熱し、付着した地金を再溶解する方法が考案されている。しかしながら、この方法は地金付着防止には非常に有効であるが、ノズル構造が複雑になり、コストも非常に高くなるという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる上記ベルト式連続鋳造機を用いて鋳造する際に、注入ノズルへの地金付着を防止し、安定した操業を行い、表面性状の良好な鋳片を得ることを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を解決するために次の手段を提供するものである。ベルト式連続鋳造機において、注入ノズルの条件と注入溶鋼温度、溶鋼の液相線温度が以下の関係を満足するようにして鋳造することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。
【数2】

【0008】
【作用】本発明者等は、まず注入ノズルに地金がどの様に付着していくかを明らかにするために、鋳型内湯面上方に設置したCCDカメラにて鋳造開始から終了までの注入ノズルへの地金付着状況を詳細に観察した。その結果、鋳造開始直後は全ての場合にノズルへの地金付着が観察され、多くの場合にはその地金が大きく成長するが、なかにはいったん付着した地金が鋳造の進行とともに再溶融し、ノズルへの地金付着が見られなくなる場合があることが判明した。何故付着した地金が成長したり溶融したりするかを明らかにするために、地金付着が生じる注入ノズルの表面温度に着目し、注入ノズルの表面に熱電対を埋め込み、予熱終了からの注入ノズル表面の温度変化について調査した。地金が付着し成長する場合と再溶融する場合の代表例を図1に示す。ともに予熱終了から鋳造開始までの間にノズルの表面温度は大きく低下するが、鋳造開始とともに上昇する傾向を示す。両者の違いは最終到達温度であり、地金が成長する場合は到達温度が溶鋼の液相線温度未満であり、地金が再溶融する場合は液相線温度以上になることが判明した。
【0009】そこで、次にノズルの表面温度の最終到達温度が溶鋼の液相線温度を超える条件について検討した。ノズルの表面温度がいったん下がり、上昇するという現象は、溶鋼に浸漬する部分もしない部分も同様に起こっており、ノズル内を流れる高温の溶鋼からの伝熱によってノズル表面温度があがると考えられる。伝熱に影響する因子はノズルの熱伝導率、厚み、初期温度および注入する溶鋼の温度が考えられるため、これらについて種々検討した。ノズルの熱伝導率、厚み、初期温度および溶鋼温度を変えて試験を実施し、ノズルへの地金付着の有無を調査した。その結果を整理し、図2に示す。以下の条件を満たせばノズルの最終到達温度が溶鋼の液相線温度を超え、ノズルへの地金付着が発生しないことが判明した。
【数3】

【0010】本発明は、以上の知見に基づく新しい作用の適用によりなされたもので、これにより本発明の課題を達成したのである。
【0011】
【実施例】図3に示すようなベルト式連続鋳造法により、表1に示した成分組成の溶鋼を用い、鋳造速度6 m/minで鋳片寸法1200mm幅、75mm厚の薄鋳片を鋳造した。この際、鋳造開始時の注入ノズルの条件と溶鋼温度を種々変更し、鋳造中の注入ノズルへの地金付着の有無を鋳型内湯面上方に設置したCCDカメラにて観察した。
【0012】その結果を表2に示す。表2の番号1〜6は、式(1)の条件を満たす本発明例であり、注入ノズルへの地金付着は観察されなかった。番号7〜8は注入ノズルの熱伝導率が低く、式(1)の条件を満たさない場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片にも地金起因の縦割れが発生した。番号9〜10はノズルの厚みが厚く、式(1)の条件を満たさない場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片にも地金起因の縦割れが発生した。番号11〜12は鋳造開始時のノズルの表面温度が低く、式(1)の条件を満たさない場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片にも地金起因の縦割れが発生した。番号13〜14は注入する溶鋼温度が低く、式(1)の条件を満たさない場合であり、注入ノズルへの地金付着が観察され、鋳片にも地金起因の縦割れが発生した。
【0013】
【表1】

【0014】
【表2】

【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は鋳造中の注入ノズルの表面温度を溶鋼の液相線温度以上にすることによって、注入ノズルへの地金付着を防止し、安定した操業を行い、表面性状の良好な鋳片を得ることができる。




 

 


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