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発明の名称 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2001−47195(P2001−47195A)
公開日 平成13年2月20日(2001.2.20)
出願番号 特願平11−228701
出願日 平成11年8月12日(1999.8.12)
代理人 【識別番号】100059096
【弁理士】
【氏名又は名称】名嶋 明郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
4E004
【Fターム(参考)】
4E004 AA09 EB00 MB12 
発明者 早川 昌伸 / 田中 誠 / 角田 忠 / 天田 克己 / 溝口 利明
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 連続鋳造設備における断面が長方形の鋳型の長辺側メニスカス近傍に電磁攪拌装置を対向して設置するとともにその下方に電磁ブレーキを設置し、前記電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に幅方向の電磁攪拌流を付与するとともに、浸漬ノズルの吐出口における磁束密度が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%以下である位置に浸漬ノズルの吐出口を設置して浸漬ノズルから吐出流を吐出させ、この吐出流を前記電磁ブレーキにより形成される静磁場に導入してその流速を抑えながら鋳造することを特徴とする連続鋳造方法。
【請求項2】 連続鋳造設備における断面が長方形の鋳型の長辺側メニスカス近傍に少なくとも2つの電磁攪拌装置を対向して設置するとともにその下方に電磁ブレーキを設置し、前記電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に幅方向の電磁攪拌流を付与するとともに、浸漬ノズルからの吐出流が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%を越える領域内を横切らないように浸漬ノズルを設置して吐出流を吐出させ、この吐出流を前記電磁ブレーキにより形成される静磁場に導入してその流速を抑えながら鋳造することを特徴とする連続鋳造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は連続鋳造における湯面の変動を防止して、表面および内部品質に優れた鋼を製造する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼の連続鋳造において、溶鋼は大気との接触を避けて酸化を防止するために、タンディシュの底に設けた浸漬ノズルを通して、鋳型内に吐出される。浸漬ノズルはその下端にて左右に開口する一対の吐出口を有し、これら吐出口から溶鋼はほぼ均等に左右に向かって吐出される。
【0003】今日、生産性の向上に対する要求はますます強くなるばかりであるが、連続鋳造において生産性向上のためには、さらに鋳造速度を大きくすることが必要であり、このためには浸漬ノズルからの溶鋼の吐出量を増大させる必要がある。しかし、溶鋼の吐出量を増やして生産性を高めようとすると、図1に示す如く、鋳型1内で浸漬ノズル2の吐出口4から吐出された溶鋼の吐出流5は左右のモールド壁に激しく衝突し、その結果、鋳型1内の溶鋼3の湯面6には暴れや乱れが生じて不安定湯面7となり、モールドパウダーを巻き込んだりして、鋼の表面および内部品質を劣化させることになる。
【0004】このような湯面の暴れや乱れを抑制するために、例えば特開平5−23804号公報には、図2に示す如く、鋳型1内で浸漬ノズル2の吐出口4からの吐出流5を電磁攪拌装置8によって溶鋼3に形成される電磁攪拌流9に衝突させて、浸漬ノズル2からの吐出流5を抑制し、これによって湯面の乱れを解消し、鋳片品質を向上させる方法が開示されている。しかし、このような方法には、次のような問題がある。すなわち、図3に示す如く、浸漬ノズル2からの吐出流5に電磁攪拌流9を衝突させて、抑制しようとすることは、二つの相対する向きの流れがほぼ正面からぶつかり合うことになり、行き場を失った浸漬ノズル2からの吐出流5の影響により、溶鋼3にランダムな流れが生じ、結果として湯面6に乱れが生じて不安定湯面7となり、モールドパウダーを巻き込んだりして鋼の表面および内部品質を劣化させ、安定した品質の鋳片が得られないことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような従来の連続鋳造法にみられる問題点を解決して鋳造中に湯面変動のない安定した状態を確保して、表面および内部品質に優れた鋳片を容易に得ようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載の発明は、連続鋳造設備における断面が長方形の鋳型の長辺側メニスカス近傍に電磁攪拌装置を対向して設置するとともにその下方に電磁ブレーキを設置し、前記電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に幅方向の電磁攪拌流を付与するとともに、浸漬ノズルの吐出口における磁束密度が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%以下である位置に浸漬ノズルの吐出口を設置して浸漬ノズルから吐出流を吐出させ、この吐出流を前記電磁ブレーキにより形成される静磁場に導入してその流速を抑えながら鋳造することを特徴とする連続鋳造方法である。
【0007】本発明の請求項2に記載の発明は、連続鋳造設備における断面が長方形の鋳型の長辺側メニスカス近傍に少なくとも2つの電磁攪拌装置を対向して設置するとともにその下方に電磁ブレーキを設置し、前記電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に幅方向の電磁攪拌流を付与するとともに、浸漬ノズルからの吐出流が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%を越える領域内を横切らないように浸漬ノズルを設置して吐出流を吐出させ、この吐出流を前記電磁ブレーキにより形成される静磁場に導入してその流速を抑えながら鋳造することを特徴とする連続鋳造方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】まず、説明図をもって請求項1および請求項2の各発明の実施態様を説明する。図4において、1は断面が長方形の連続鋳造設備における鋳型であって、この鋳型1内には下端に斜め下向きの吐出口4が複数個配設してある浸漬ノズル2が下向きとして高さ調節自在に設けられており、また、鋳型1の長辺側メニスカス近傍には、少なくとも一対の電磁攪拌装置8を対向して設置し、この電磁攪拌装置8による電磁攪拌で鋳型1内の溶鋼3にスラブ幅方向の電磁攪拌流9を付与するように構成されている。また、前記した浸漬ノズル2はその吐出口4を点線部の電磁攪拌コア位置、すなわち磁束密度が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%を越える領域を外すように、電磁攪拌領域の下方に設置されている。さらに、電磁攪拌装置8より下方位置には電磁攪拌流との衝突を回避するように浸漬ノズル2の吐出口4から吐出させた吐出流5の速度を抑えて湯面を安定させるための電磁ブレーキ10が設けられていて、この電磁ブレーキ10により浸漬ノズル2の下方に静磁場を形成し、これにより吐出流5の吐出流速を抑えて湯面を安定させながら鋳造するようにしている。
【0009】図5において、鋳型1の長辺側の左右に各1つずつ対向して設置してある電磁攪拌装置8によって発生する磁束密度は、コイル中心で最大値aとなる山形の磁束密度分布10を有している。そして、浸漬ノズル2の吐出口4は磁束密度が減衰して、最大磁束密度の50%以下、すなわちa/2以下になる位置に設置されていて、前記電磁攪拌流9と浸漬ノズル2の吐出口4からの吐出流との衝突を回避しながら鋳造することができるようにしている。さらに、電磁攪拌装置8より下方位置には浸漬ノズル2の吐出口4からの吐出流5の速度を抑えて湯面を安定させるための電磁ブレーキ10が設けられている。
【0010】図6〜8において、図6、図7は水平分割タイプの電磁攪拌装置8を用いる場合、図8は垂直タイプの電磁攪拌装置8を用いる場合を示すものであって、いずれの場合においてもその基本構成は図4に示すものや図5に示すものと変わることはないが、浸漬ノズル2はその吐出口4からの吐出流5が、電磁攪拌装置8の最大磁束密度の50%を越える磁束密度を有する領域11内を横切らない位置にあるように向けられて設置されていて、これにより前記電磁攪拌流9と浸漬ノズル2の吐出口4からの吐出流5との衝突を回避しながら鋳造することができるようにしている。さらに、電磁攪拌装置8より下方位置には浸漬ノズル2の吐出口4からの吐出流5の速度を抑えるために電磁ブレーキ10が設けられていて、この電磁ブレーキ10により静磁場を形成して湯面を安定させながら鋳造するようにしている。
【0011】すなわち、前記説明において、浸漬ノズルの吐出口を電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%以下である位置に設置するのは、50%を越える領域内では電磁攪拌流速が大きく、電磁攪拌流と浸漬ノズルからの吐出流がぶつかりあって湯面に大きな乱れを起こし、表面および内部品質を劣化させるからであり、また最大磁束密度が50%を越える領域内に浸漬ノズルの吐出口を設置すると、介在物、モールドパウダーの巻き込みが大きくなって、表面品質、内部品質ともに急激に悪化することが実験的に確認された結果、浸漬ノズルの吐出口を設置する位置は電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%以下である位置に限定されるものである。
【0012】また、浸漬ノズルからの吐出流が電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%を越える磁束密度を有する領域内を横切らないように吐出口が形成されている浸漬ノズルを設置するのも、50%を越える領域内を浸漬ノズルからの吐出流を横切らせた場合には、やはり湯面に大きな乱れを起こし、介在物、モールドパウダーの巻き込みが大きくなって、表面および内部品質を極端に大きく劣化するからであり、よって、浸漬ノズルからの吐出流が吐き出される領域は、電磁攪拌装置の最大磁束密度の50%を越える磁束密度を有する領域内を横切らない領域に限定される。
【0013】次に、本発明の実施例について説明する。
【実施例1】高さ900mm、長辺長さ1600mm、短辺長さ245mmの鋳型を使用し、この鋳型の長辺側のメニスカス近傍に電磁攪拌装置を対向して設置し、電磁攪拌電流値600A、最大磁束密度aが1000ガウスにて、鋳型内の溶鋼を0.6m/secの横方向の流れ、すなわち短片側に向かう流れを付与しながら攪拌した。浸漬ノズルの吐出口は、実施例1においては電磁攪拌の最大磁束密度aの0.2倍、すなわち0.2aの磁束密度を有する位置に設置した。浸漬ノズルより溶鋼を吐出させ、さらに吐出した溶鋼を、電磁ブレーキにより形成される磁束密度1000ガウスの静磁場に導入してその流速を抑えて湯面を安定させながら、鋳片引き抜き速度2.0m/minで、低炭素アルミキルド鋼を連続鋳造した。 このようにして得られた鋳片は、表1に示すように、表面欠陥発生率と内部欠陥発生率がともに小さく、本発明方法が極めて有効であることが確認できた。
【0014】なお、欠陥発生率は、実施例、比較例ともに鋳造したスラブを熱間圧延−冷間圧延して、厚み1.0×幅1600mmの冷間圧延コイルとし、磁粉探傷検査および目視検査した結果である。
【0015】
【実施例2〜4】実施例2においては、浸漬ノズルの吐出口は、0.3aの磁束密度を有する位置に設置した。同様に実施例3においては、浸漬ノズルの吐出口は、0.4aの磁束密度を有する位置に設置し、さらに実施例4においては、浸漬ノズルの吐出口は、0.5aの磁束密度を有する位置に設置して、浸漬ノズルより溶鋼を吐出させ、さらに吐出した溶鋼を、電磁ブレーキにより形成される磁束密度1000ガウスの静磁場に導入してその流速を抑えて湯面を安定させながら、鋳片引き抜き速度2.0m/minで、低炭素アルミキルド鋼を連続鋳造した。浸漬ノズルの位置以外の条件はすべて実施例1と同じである。このようにして得られた鋳片も、表1に示すように、表面欠陥発生率と内部欠陥発生率がともに小さく、本発明方法が極めて有効であることが確認できた。
【0016】
【比較例1】比較例1においては、浸漬ノズルの吐出口は、0.6aの磁束密度を有する位置に設置した。同様に比較例2においては、浸漬ノズルの吐出口は、0.8aの磁束密度を有する位置に設置し、さらに比較例3においては、浸漬ノズルの吐出口は、1.0aの磁束密度を有する位置、すなわち磁束密度が最大の位置に設置して、浸漬ノズルより溶鋼を吐出させ、さらに吐出した溶鋼を、電磁ブレーキにより形成される磁束密度1000ガウスの静磁場に導入してその流速を抑えて湯面を安定させながら、鋳片引き抜き速度2.0m/minで、低炭素アルミキルド鋼を連続鋳造した。浸漬ノズルの位置以外の条件はすべて実施例1と同じである。このようにして得られた鋳片は、表1に示すように、表面欠陥発生率と内部欠陥発生率がともに本発明方法に比べて格段に劣るものであった。
【0017】
【表1】

【0018】
【発明の効果】本発明は前記説明から明らかなように、電磁攪拌装置によって鋳型内の溶鋼に幅方向の電磁攪拌流を付与するとともに、この電磁攪拌流と浸漬ノズルからの吐出流との衝突を回避し、且つ、前記吐出流を電磁ブレ−キにより溶鋼中に形成される静磁場に導入してその速度を抑え湯面を安定させながら鋳造することにより、モールドパウダ−の巻き込みを少なくしてノロカミ、介在物の補足を減少し、表面欠陥および内部欠陥を低減でき、連続鋳造中に湯面変動のない安定した状態を確保することができて、表面および内部品質に優れた鋳片の量産が可能となる。よって本発明は従来の連続鋳造方法の問題点を解決したものとして業界に寄与するところ極めて大きいものがある。




 

 


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