JP2953857B2 - Continuous casting method using static magnetic field - Google Patents
Continuous casting method using static magnetic fieldInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造によって得ら
れる鋼スラブの表面及び内部品質を大幅に改善するとと
もに高速鋳造をも可能とする静磁場を使用した連続鋳造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting method using a static magnetic field, which greatly improves the surface and internal quality of a steel slab obtained by continuous casting and enables high-speed casting.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、幅広の鋼板の製造に用いられるス
ラブの如き鋼片の連続鋳造においては、溶鋼を収容した
タンディッシュと連続鋳造鋳型との間の溶鋼流路とし
て、通常耐火物製の浸漬ノズルが使用されている。この
浸漬ノズルは、特にアルミキルド鋼の連続鋳造時にノズ
ル内面にアルミナが付着し易いため、鋳造時間の経過に
伴い溶鋼流路が狭められ、所望の溶鋼流量を得ることが
できない問題が存在した。このため、通常は溶鋼を供給
する間中、ノズル内にアルゴンなどの不活性ガスを供給
してこれに対処していたが、高スループットになり溶鋼
の吐出流速が大きい場合には、該ガスが溶鋼流速に巻き
込まれ鋳型内の湯面上に浮上できずに図1(a)、
(b)中で示す凝固シェルaにトラップされるため、冷
延後該ガス起因のふくれ欠陥が発生することがあった。2. Description of the Related Art Conventionally, in continuous casting of steel slabs such as slabs used for manufacturing wide steel sheets, a flow path of molten steel between a tundish containing molten steel and a continuous casting mold is usually made of refractory. An immersion nozzle is used. In this immersion nozzle, alumina tends to adhere to the inner surface of the nozzle particularly during continuous casting of aluminum killed steel, so that the flow path of the molten steel is narrowed with the elapse of the casting time, and there has been a problem that a desired flow rate of the molten steel cannot be obtained. For this reason, an inert gas such as argon is usually supplied into the nozzle during the supply of molten steel to cope with this.However, when the throughput becomes high and the discharge flow rate of the molten steel is large, the gas is used. As shown in Fig. 1 (a), it was caught by the molten steel flow rate and could not float on the molten metal surface in the mold.
(B), the gas was trapped in the solidified shell a, so that the gas-induced blistering defect sometimes occurred after cold rolling.
【0003】また浸漬ノズルに不活性ガスを単に吹き込
むだけでは、ノズル詰まりの回避効果は十分ではなく、
ノズル交換の頻繁な取り替え作業を必要とし、とくに、
図7(a)、(b)に示すように浸漬ノズル2の先端部
に左右対称吐出口7を備えた2孔ノズル形式の浸漬ノズ
ル2においては、吐出口の左右の非対称な閉塞により品
質低下を招く問題があった。ノズル閉塞によって発生す
る品質低下の問題としては単にガストラップの問題だけ
ではなく、ノズル吐出口の閉塞によって発生する偏流に
よる介在物の巻き込み及びモールドパウダーの巻き込み
も存在している。Further, simply blowing an inert gas into an immersion nozzle is not enough to prevent nozzle clogging.
Needs frequent replacement work of nozzle replacement, especially
As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), in the two-hole nozzle type immersion nozzle 2 provided with the symmetrical discharge port 7 at the tip of the immersion nozzle 2, the quality is deteriorated due to the left and right asymmetric blockage of the discharge port. Had a problem. As a problem of quality deterioration caused by nozzle blockage, there is not only a problem of a gas trap but also entrapment of inclusions and mold powder due to drift caused by blockage of a nozzle discharge port.
【0004】このような問題を解決する試みとしては、
アルミナと低融点の化合物を作るCaO を含有するノズル
を用いる試みもあるが、まだ十分な効果は得られていな
い。この他に特開昭60-92064号公報には、浸漬ノズル内
の溶融金属流に直流磁場を作用させて溶融金属流を層流
化することによりノズル閉塞を抑制する溶融金属の注入
方法が開示されているが、溶融金属流が鋳型内の溶融金
属クレータの奥深くまで流下するので、随伴する介在物
が浮上できずに凝固シェルにトラップされる恐れがあ
る。また本発明と同じストレートノズルを用いたものが
特開昭62-3857 号公報に開示されているが、静磁場の設
置位置が最適でないため本発明で得られるような効果が
得られておらず、従来の多孔ノズル程度の品質を有する
スラブを得るのみでまだ改善の余地がある。また2孔ノ
ズルと2段式の静磁場を組合わせたものが特開平2-2847
50号公報に開示されているがやはり品質の面でまだ改善
の余地があった。Attempts to solve such problems include:
Attempts have been made to use nozzles containing alumina and CaO, which produces a compound with a low melting point, but this has not been effective enough. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-92064 discloses a method of injecting molten metal that suppresses nozzle blockage by applying a direct current magnetic field to a molten metal flow in an immersion nozzle to make the molten metal flow laminar. However, since the molten metal flows down deep into the molten metal crater in the mold, accompanying inclusions may not be able to float and may be trapped in the solidified shell. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-3857 discloses the use of the same straight nozzle as that of the present invention. However, there is still room for improvement only by obtaining a slab having a quality equivalent to that of a conventional multi-hole nozzle. A combination of a two-hole nozzle and a two-stage static magnetic field is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-2847.
Although disclosed in Japanese Patent Publication No. 50, there is still room for improvement in quality.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】連続鋳造における上述
したような問題を解消し、表面及び内部品質の良好な鋼
スラブを得ることができる静磁場を用いた連続鋳造方法
を提案することがこの発明の目的である。特に上記目的
を達成するためにはノズルから吐出した溶鋼が鋳型内で
早期に均一下降流にすることが必要であり、吐出口近傍
の溶鋼流れの制御と鋳型内での溶鋼の均一流れの制御と
を本発明により可能とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in continuous casting and to propose a continuous casting method using a static magnetic field capable of obtaining a steel slab having good surface and internal quality. Is the purpose. In particular, in order to achieve the above object, it is necessary for the molten steel discharged from the nozzle to have a uniform downward flow early in the mold, and to control the flow of molten steel in the vicinity of the discharge port and the uniform flow of molten steel in the mold. Are made possible by the present invention.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】炭素濃度が500ppm以下に
なる、主にAlで脱酸したアルミキルド鋼を用いて連続鋳
造する際におけるノズル詰まりについて種々調査、検討
を重ねた結果、溶鋼中の酸素濃度を 30ppm以下、より好
ましくは 20ppm以下に調整し、浸漬ノズルのノズル本体
の先端を解放してこれを溶鋼の吐出口としたストレート
ノズルを用いるとノズル詰まりがほとんどないことが明
らかとなった。さらに吐出流がすべて下流に向かうこと
によって、湯面の乱れが非常に小さくなる事も明らかと
なった。但し、このようなストレートノズルにおいて
は、溶鋼の吐出流速が鋳型の出側つまり下方に向かうた
め、溶鋼中の介在物や気泡などが鋳片の内部に形成され
たクレータの奥深くまで侵入する恐れが存在する。[Means to solve the problem] As a result of various investigations and examinations on nozzle clogging during continuous casting using aluminum killed steel mainly deoxidized with Al, which has a carbon concentration of 500 ppm or less, the oxygen content in molten steel was found. When the concentration was adjusted to 30 ppm or less, more preferably 20 ppm or less, and the tip of the nozzle body of the immersion nozzle was opened and this was used as a discharge port of molten steel, it became clear that there was almost no nozzle clogging. Further, it was also clarified that the turbulence of the molten metal surface was extremely reduced by all the discharge flows going downstream. However, in such a straight nozzle, since the discharge flow velocity of the molten steel goes toward the exit side of the mold, that is, downward, there is a possibility that inclusions or bubbles in the molten steel may penetrate deep into the crater formed inside the slab. Exists.
【0007】この問題を解決するために研究開発を行っ
た結果、ストレートノズルからの吐出流を防止する方法
として、吐出口の近傍を含みかつ鋳型短辺に平行な静磁
場を用いることが非常に有効であることが判明した。し
かしながら、単に鋳造方向に連続した静磁場では溶鋼の
拡散力が弱く、鋳型下端までに均一な下降流を得ること
は困難であった。そのためメニスカス部とノズル吐出口
近傍をも含む静磁場によって吐出流速を減速させ、さら
にその静磁場下方に間隙を設けてからまた静磁場を印加
することによって下方に向かう吐出流をより効果的に均
一下降流に制御することが可能であることが確認でき
た。磁極長さをすべて加えた印加磁場範囲が等しけれ
ば、間隙部が存在することによってより早く下降流が均
一化するということである。さらに、メニスカス部での
湯面の変動及び流動も静磁場によって完全に悪影響を及
ぼさなくすることも可能とした。As a result of research and development for solving this problem, as a method of preventing the discharge flow from the straight nozzle, it is very important to use a static magnetic field including the vicinity of the discharge port and parallel to the short side of the mold. It turned out to be effective. However, if the static magnetic field is simply continuous in the casting direction, the diffusion force of the molten steel is weak, and it has been difficult to obtain a uniform downward flow to the lower end of the mold. Therefore, the discharge flow velocity is reduced by the static magnetic field including the meniscus portion and the vicinity of the nozzle discharge port, and a gap is provided below the static magnetic field, and the downward discharge flow is more effectively uniformed by applying the static magnetic field again. It was confirmed that it was possible to control the flow downward. If the range of the applied magnetic field including all the magnetic pole lengths is equal, the downflow becomes more uniform due to the existence of the gap. Further, it is possible to completely prevent the fluctuation and the flow of the molten metal surface at the meniscus portion from being adversely affected by the static magnetic field.
【0008】この発明は、上記の知見に立脚するもので
あり、その要旨とするところは下記のとおりである。す
なわち、この発明は、タンディッシュから溶鋼を、一対
の短辺壁と長辺壁の組み合わせからなる連続鋳造鋳型内
に、該タンディッシュとつながるノズル本体の先端を解
放したストレート浸漬ノズルを通して供給しつつ鋼スラ
ブを連続鋳造するにあたり、ストレート浸漬ノズル吐出
口を含む領域に対応する上記鋳型長辺壁背面に上段静磁
場発生器を配置し、さらに上段静磁場発生器の下方に間
隙を設けて1段以上の静磁場発生器を配置して、一方の
長辺壁から他方の長辺壁に向かう静磁場を常に発生させ
ながら鋳造することを特徴とする静磁場を用いた連続鋳
造方法である。The present invention is based on the above findings, and the gist thereof is as follows. That is, the present invention is to supply molten steel from a tundish into a continuous casting mold composed of a combination of a pair of short side walls and a long side wall through a straight immersion nozzle in which the tip of a nozzle body connected to the tundish is opened. For continuous casting of steel slabs, an upper static magnetic field generator was placed on the back side of the long side wall of the mold corresponding to the area including the outlet of the straight immersion nozzle, and a gap was provided below the upper static magnetic field generator. A continuous casting method using a static magnetic field, characterized in that the static magnetic field generator is arranged and casting is performed while constantly generating a static magnetic field from one long side wall to the other long side wall.
【0009】また本発明では、静磁場発生器を鋳型長辺
壁の幅方向全域を覆う構造として静磁場を常に発生させ
ながら鋳造するのが好ましく、さらには上段静磁場発生
器の静磁場発生器は湯面をも含むようにするのが好適で
ある。本発明では浸漬ノズル内に不活性ガスを吹き込ま
ないで静磁場を常に発生させながら鋳造することができ
る。In the present invention, it is preferable that the static magnetic field generator is structured so as to cover the entire widthwise direction of the long side wall of the mold and that the casting is performed while always generating a static magnetic field. It is preferable to include the surface of the molten metal. In the present invention, casting can be performed while always generating a static magnetic field without blowing an inert gas into the immersion nozzle.
【0010】[0010]
【作 用】本発明の構成および作用を図面に従って説明
する。図1(a)、(b)にこの発明の実施に用いて好
適な連続鋳造装置の要部の構成を示し、図1において1
は一対の短辺壁1aと長辺壁1bからなる連鋳鋳型、2
はタンディッシュとつながるストレート浸漬ノズルであ
って、このストレート浸漬ノズル2はノズル本体の先端
部を解放して溶鋼のストレート吐出口4とした構造にな
っている。また、3は連鋳鋳型1の長辺壁1bの背面に
て配置されストレート浸漬ノズル2の吐出口及びメニス
カスをも含み、長辺壁1bから他の長辺壁1bへ短辺壁
と平行な磁場を発生させる装置である。これによってス
トレート浸漬ノズルから吐出した溶鋼が減速されると同
時に湯面の変動を抑え、パウダーの巻き込みを防止す
る。The configuration and operation of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b) show a configuration of a main part of a continuous casting apparatus suitable for use in the embodiment of the present invention.
Is a continuous casting mold comprising a pair of short side walls 1a and a long side wall 1b;
Is a straight immersion nozzle connected to a tundish, and the straight immersion nozzle 2 has a structure in which a tip end portion of the nozzle body is released to form a straight discharge port 4 of molten steel. Numeral 3 is disposed on the back of the long side wall 1b of the continuous casting mold 1 and includes the discharge port of the straight immersion nozzle 2 and the meniscus, and is parallel to the short side wall from the long side wall 1b to another long side wall 1b. It is a device that generates a magnetic field. Thereby, the molten steel discharged from the straight immersion nozzle is decelerated, and at the same time, the fluctuation of the molten metal level is suppressed, and the entrainment of the powder is prevented.
【0011】5は減速された溶鋼の流れをさらに均一化
させる無磁場に近い間隙部である。この間隙部5と下方
にある静磁場発生器6によって発生した長辺壁1bから
他の長辺壁1bに向かって短辺壁1aに平行に走る静磁
場により、静磁場発生器3によって減速した溶鋼は短辺
壁1a方向に進行しながら、下降することになる。この
結果十分減速され、均一化した溶鋼の下降流を得ること
ができる。Reference numeral 5 denotes a gap near a non-magnetic field for further uniformizing the flow of the slowed molten steel. The static magnetic field generator 3 decelerated the static magnetic field generated by the gap 5 and the static magnetic field generator 6 below and running from the long side wall 1b toward the other long side wall 1b in parallel with the short side wall 1a. The molten steel descends while advancing in the direction of the short side wall 1a. As a result, the flow is sufficiently decelerated and a uniform downflow of molten steel can be obtained.
【0012】溶鋼の吐出口7が左右対称になる図7
(a)、(b)に示すような2孔式浸漬ノズル2は、前
述したように、特に吐出口近傍においてアルミナ等が付
着し易く、ノズル詰まりを起こし易い。本発明におい
て、図1(a)、(b)に示すように浸漬ノズルをノズ
ル本体の先端が解放されたストレート吐出口4を有する
構造になるストレート浸漬ノズル2を用い、連鋳鋳型1
内へ供給する溶鋼に対して、連鋳鋳型1に配置した上静
磁場発生器3の磁極領域で制動を加えつつ静磁場発生器
3で湯面を沈静化するようにし、且つ間隙部5で溶鋼の
下降流を均一化する。また下方の静磁場発生器6によっ
ても溶鋼に対して制動を加えながら鋳造を行うことによ
り、アルミナ付着に起因したノズル詰まりを起こすよう
な不具合はなく、したがって所望の速度で溶鋼を鋳型1
内に注入しても介在物が溶鋼の奥深くまで侵入したり、
溶鋼の上昇流が浴面のパウダーを巻き込むようなことも
ない。FIG. 7 shows that the discharge port 7 of the molten steel is symmetrical.
In the two-hole immersion nozzle 2 as shown in (a) and (b), as described above, alumina and the like are likely to adhere particularly in the vicinity of the discharge port, and the nozzle is easily clogged. In the present invention, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a continuous casting mold 1 is used as a dipping nozzle using a straight dipping nozzle 2 having a straight discharge port 4 in which the tip of a nozzle body is opened.
The molten steel supplied into the casting mold 1 is braked in the magnetic pole region of the upper static magnetic field generator 3 disposed in the continuous casting mold 1 so that the molten steel surface is settled by the static magnetic field generator 3 and the gap 5 is formed. Uniform downflow of molten steel. Also, by performing casting while applying braking to the molten steel also by the lower static magnetic field generator 6, there is no problem that nozzle clogging due to alumina adhesion occurs, and therefore the molten steel is cast at a desired speed.
Even if it is injected into the inside, inclusions may penetrate deep into the molten steel,
The upward flow of molten steel does not involve the powder on the bath surface.
【0013】[0013]
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明を説明する。 実施例−1 2ストランド連鋳機を用いて、酸素濃度20〜30ppm の低
炭アルミキルド鋼を本発明の浸漬ノズルを用いて3チャ
ージの連続鋳造実験を行った。このときの鋳造条件を以
下に示した。Next, the present invention will be described based on embodiments. Example 1 Using a two-strand continuous caster, a low-charge aluminum-killed steel having an oxygen concentration of 20 to 30 ppm was subjected to a three-charge continuous casting experiment using the immersion nozzle of the present invention. The casting conditions at this time are shown below.
【0014】連鋳鋳型のサイズ : 厚み方向200mm 、
幅方向1500mm、高さ方向 800mm タンディッシュでの溶鋼のスーパーヒート : 約30℃ 鋳造速度 : 2.0m/min 一方のストランドにストレート浸漬ノズルを用いて上下
静磁場をかけて鋳造実験を行い、他方のストランドには
比較として従来の2孔浸漬ノズルを用いて鋳造実験を行
った。静磁場を印加したストランド、従来の浸漬ノズル
を使用したストランド双方にノズル詰まり防止用ガスを
10Nl/min 吹き込みながら鋳造を行った。Size of continuous casting mold: 200 mm in thickness direction,
1500mm width direction, 800mm height direction Superheat of molten steel in a tundish: Approx. 30 ° C Casting speed: 2.0m / min A casting experiment was conducted by applying a vertical static magnetic field to one strand using a straight immersion nozzle. For the strand, a casting experiment was performed using a conventional two-hole immersion nozzle for comparison. Gas for preventing nozzle clogging is applied to both the strand to which a static magnetic field is applied and the strand using the conventional immersion nozzle.
Casting was performed while blowing 10 Nl / min.
【0015】静磁場の強度及びその発生器の概略を図1
に示した。そのときの条件は以下の通りである。 上静磁場発生器 : 幅方向 1700mm 高さ方向 300mm
(L1 ) 最大磁束密度 0.4 T 下静磁場発生器 : 幅方向 1700mm 高さ方向 300mm
(L2 ) 最大磁束密度 0.4 T 上下静磁場の間隔: 上静磁場発生器下端から下静磁場
発生器の上端まで300mm すべての磁極範囲: L1 + L2 = 600mm その結果、従来の2孔型の浸漬ノズルを用いた連続鋳造
においてはノズル吐出口近傍に最大で12mm厚みになるア
ルミナ付着物の層が認められたが、この発明に従う連続
鋳造においては、アルミナの付着層の厚さは吐出口の開
孔部において平均1.0mm であり、ノズル詰まりが極めて
少ないことが明らかとなった。FIG. 1 schematically shows the strength of a static magnetic field and its generator.
It was shown to. The conditions at that time are as follows. Upper static magnetic field generator: Width 1700mm Height 300mm
(L 1 ) Maximum magnetic flux density 0.4 T Lower static magnetic field generator: 1700mm in width direction 300mm in height direction
(L 2 ) Maximum magnetic flux density 0.4 T Interval between upper and lower static magnetic fields: 300 mm from the lower end of the upper static magnetic field generator to the upper end of the lower static magnetic field generator All magnetic pole ranges: L 1 + L 2 = 600 mm As a result, the conventional two holes In the continuous casting using a mold immersion nozzle, a layer of alumina deposits having a maximum thickness of 12 mm was observed in the vicinity of the nozzle discharge port. However, in the continuous casting according to the present invention, the thickness of the alumina deposit was reduced by the discharge. The average was 1.0 mm at the opening of the outlet, and it was clear that nozzle clogging was extremely small.
【0016】実施例−2 実施例−1と同等の条件で且つガス吹きを両ストランド
で行うことなく、連続鋳造実験を行った。このときの鋳
造速度は2.0m/min で実施例−1と変わらずに行った。
また、取鍋精錬を行うことによって溶鋼中の酸素濃度を
15〜20ppm に低減して実験を行った。その結果、2孔浸
漬ノズルでは2チャージ目からスライディングノズルの
開度が開き始め本来の流量制御が困難となり、3チャー
ジ目の注湯末期近くでノズル詰まりのために所定の注入
速度が達成できず、鋳造速度が低下した。しかし、本発
明のストレート浸漬ノズルを用いて静磁場を作用させる
鋳造実験ではノズル詰まりが発生せず、注入速度が低下
することはなく、よって鋳造速度も低下することはなか
った。Example 2 A continuous casting experiment was performed under the same conditions as in Example 1 and without blowing gas on both strands. The casting speed at this time was 2.0 m / min, which was the same as in Example-1.
Ladle refining also reduces the oxygen concentration in the molten steel.
The experiment was performed with the concentration reduced to 15 to 20 ppm. As a result, in the two-hole immersion nozzle, the opening of the sliding nozzle starts to open from the second charge, and the original flow rate control becomes difficult, and a predetermined injection speed cannot be achieved due to nozzle clogging near the end of the third charge pouring. , The casting speed decreased. However, in a casting experiment in which a static magnetic field was applied using the straight immersion nozzle of the present invention, nozzle clogging did not occur, the injection speed did not decrease, and thus the casting speed did not decrease.
【0017】両ノズルを実験終了後に回収して、その詰
まり状況を比較したところ、本発明の方法を用いて鋳造
を行ったノズルは、平均1.0mm 以下のアルミナが付着し
ているのみであった。他方従来の2孔浸漬ノズルを使用
した場合は吐出口部にアルミナ付着が発生しているのと
同時に、浸漬ノズルの2孔の詰まり方が一様ではなく、
この結果左右の吐出流がアンバランスになっていたこと
が明らかとなった。Both nozzles were recovered after the experiment was completed, and their clogging conditions were compared. As a result, the nozzles cast using the method of the present invention had only an average of 1.0 mm or less of alumina adhered. . On the other hand, when the conventional two-hole immersion nozzle is used, the adhesion of the alumina to the discharge port portion occurs at the same time, and the two holes of the immersion nozzle are not uniformly clogged.
As a result, it became clear that the left and right discharge flows were unbalanced.
【0018】さらに実施例の結果をまとめて図2に示し
た。図2の結果は鋳造したスラブを熱間圧延後、冷間圧
延を行い、冷延板としたとき発生した単位面積あたりの
磁気探傷器で測定した欠陥を平均で示したものである。
また磁気探傷測定後更に欠陥について何が原因であるか
について調査したところ、ガス起因、介在物起因、パウ
ダー起因が問題である事が判明した。実施例−1の場合
における冷延板の表面欠陥の発生率を1としてその比較
で他の表面欠陥の発生率を示した。Further, the results of the examples are shown in FIG. The results shown in FIG. 2 show the average of the defects per unit area measured by a magnetic flaw detector when a cast slab was subjected to hot rolling and then cold rolling to form a cold rolled sheet.
Further, after the magnetic flaw detection measurement, when the cause of the defect was investigated, it was found that the problem was caused by gas, inclusions, and powder. Assuming that the incidence of surface defects of the cold-rolled sheet in the case of Example-1 was 1, the incidence of other surface defects was shown by comparison.
【0019】図2では従来の鋳造方法と本発明の鋳造方
法との比較実験の結果である実施例1及び2について示
した。この結果より、本発明では従来より格段にスラブ
の内部欠陥が減少していることが明らかである。図2の
実施例−2に示したように特に溶鋼の清浄度が高い場合
にはノズル詰まりがないだけでなく、かつガスを吹き込
まないためブローホール欠陥が皆無となっており非常に
良い結果を得ている。FIG. 2 shows Examples 1 and 2 which are the results of a comparative experiment between the conventional casting method and the casting method of the present invention. From these results, it is clear that the present invention has significantly reduced the internal defects of the slab as compared with the prior art. As shown in Example-2 of FIG. 2, especially when the cleanliness of the molten steel is high, not only is there no nozzle clogging, but also since no gas is blown, there is no blowhole defect, and very good results are obtained. It has gained.
【0020】実施例−3 本発明のストレートノズルを使用し、間隙部を含めて二
段に静磁場を印加する鋳造方法と一段のみの静磁場によ
る鋳造方法について比較実験を行った。そのときの実験
条件を下記に示した。尚ノズル詰まり防止用ガスは上ノ
ズル及びスライディングノズルから合わせて15Nl/minと
限定して実験した。Example 3 Using the straight nozzle of the present invention, a comparative experiment was conducted between a casting method in which a static magnetic field was applied in two stages including a gap and a casting method in which only one stage was used. The experimental conditions at that time are shown below. The experiment was conducted with the gas for preventing nozzle clogging limited to 15 Nl / min in total from the upper nozzle and the sliding nozzle.
【0021】鋳造鋳型のサイズ : 厚み方向200mm 、
幅方向1500mm、高さ方向800mm タンディッシュでの溶鋼のスーパーヒート : 約30℃ 鋳造速度 : 1.9m/min このとき溶鋼は酸素濃度28ppm の低炭アルミキルド鋼を
用い、それぞれについて連続3チャージの実験を行っ
た。Size of casting mold: 200 mm in thickness direction,
1500mm width direction, 800mm height direction Superheat of molten steel in a tundish: approx. 30 ° C Casting speed: 1.9m / min At this time, low-carbon aluminum killed steel with an oxygen concentration of 28ppm was used, and a continuous 3-charge experiment was performed for each. went.
【0022】本発明として図1に示したように二段静磁
場で上段の磁場にノズル吐出口が存在する場合の実験結
果、比較例として図6に示した一段静磁場で実験した結
果の比較を行った結果を図3に示した。またそれぞれの
静磁場発生器の仕様を示した。 二段静磁場発生器 上静磁場発生器: 幅方向 1700mm 高さ方向 300mm
(L1) 最大磁束密度 0.4 T 下静磁場発生器: 幅方向 1700mm 高さ方向 300mm
(L1) 最大磁束密度 0.4 T 上下静磁場の間隔: 上静磁場発生器下端から下静磁場
発生器の上端まで300mm すべての磁極範囲: L1 +L2 = 600mm 一段静磁場発生器: 幅方向 1700mm 高さ方向 600mm
(L) 最大磁束密度 0.4 T 図3には実施例−1、2と同様に磁気探傷器による欠陥
の発生率について示した。同様に従来の欠陥の発生率を
1としてそれぞれの比較例の欠陥発生率を示した。この
結果、本発明の欠陥発生率が明らかに低いことがわか
る。As shown in FIG. 1, the experimental results in the case where the nozzle discharge port exists in the upper magnetic field with the two-stage static magnetic field as shown in FIG. 1, and the comparison of the experimental results with the one-stage static magnetic field shown in FIG. 6 as a comparative example FIG. 3 shows the results of the above. The specifications of each static magnetic field generator are also shown. Two-stage static magnetic field generator Upper static magnetic field generator: 1700mm in width direction 300mm in height direction
(L 1 ) Maximum magnetic flux density 0.4 T Lower static magnetic field generator: 1700mm in width direction 300mm in height direction
(L 1 ) Maximum magnetic flux density 0.4 T Interval between upper and lower static magnetic fields: 300 mm from the lower end of the upper static magnetic field generator to the upper end of the lower static magnetic field generator All magnetic pole ranges: L 1 + L 2 = 600 mm Single-stage static magnetic field generator: width direction 1700mm Height 600mm
(L) Maximum magnetic flux density 0.4 T FIG. 3 shows the occurrence rate of defects by the magnetic flaw detector as in Examples 1 and 2. Similarly, assuming that the conventional defect occurrence rate is 1, the defect occurrence rates of the respective comparative examples are shown. As a result, it is understood that the defect occurrence rate of the present invention is clearly low.
【0023】比較例が本発明に比べ欠陥発生率が高くな
っているのは、印加磁場中に間隙がないため、溶鋼流れ
が本発明よりも拡散しづらく吐出流が均一下降流となり
にくい。そのため、介在物、気泡などが吐出流に流され
ノズル鉛直下のシェルにトラップされるため良くなって
いない。但し、これらは印加磁場中での比較であり磁場
を印加しない従来に比較すると格段に良くなっているこ
とは明白である。これは湯面変動が本発明の及び比較例
とも印加された静磁場によって抑制されているためであ
る。The reason why the defect generation rate of the comparative example is higher than that of the present invention is that there is no gap in the applied magnetic field, so that the molten steel flow is harder to diffuse than the present invention, and the discharge flow is less likely to be a uniform downward flow. Therefore, inclusions, bubbles, and the like are not good because they are caused to flow in the discharge flow and are trapped in the shell immediately below the nozzle. However, these are comparisons in an applied magnetic field, and it is apparent that the comparison is much better than in the conventional case where no magnetic field is applied. This is because the fluctuation of the molten metal level is suppressed by the applied static magnetic field in both the present invention and the comparative example.
【0024】さらに本発明では、吐出流が単に減速され
るだけでなく、上下段、静磁場間に間隙を設けることに
よってその部分で吐出流が拡散され、さらに下段の静磁
場でより均一な下降流となることが明らかである。 実施例−4 静磁場を印加する領域を全幅した場合と部分的に印加し
た場合についての比較実験を行った。実験は2ストラン
ド連鋳機を用いて、酸素濃度20〜24ppm の低炭アルミキ
ルド鋼を用いた。双方とも10Nl/min のノズル詰まり防
止用ガス吹きを行った。このときの鋳造条件を以下に示
した。Furthermore, in the present invention, the discharge flow is not only decelerated, but the discharge flow is diffused by providing a gap between the upper and lower stages and the static magnetic field. It is clear that it will flow. Example-4 A comparative experiment was performed for the case where the region to which the static magnetic field was applied was full width and the case where the region was partially applied. In the experiment, a low-strength aluminum killed steel having an oxygen concentration of 20 to 24 ppm was used using a two-strand continuous caster. In both cases, gas blowing for preventing nozzle clogging was performed at 10 Nl / min. The casting conditions at this time are shown below.
【0025】鋳造鋳型のサイズ : 厚み方向 200mm、
幅方向 1500mm 、高さ方向 800mm タンディッシュでの溶鋼のスーパーヒート : 約30℃ 鋳造速度 : 2.2m/min 図5に部分的に静磁場を印加を行う場合の静磁場発生器
を示した。このとき静磁場発生器の仕様は以下の通りで
ある。The size of the casting mold: 200 mm in the thickness direction,
Superheat of molten steel in a tundish with a width of 1500mm and a height of 800mm: about 30 ° C Casting speed: 2.2m / min Figure 5 shows a static magnetic field generator when a static magnetic field is partially applied. At this time, the specifications of the static magnetic field generator are as follows.
【0026】上静磁場発生器 : 幅方向800mm 、高さ
方向300mm 、最大磁束密度 0.4T 間隙の間隔 : 上静磁場下端から下静磁場発生器
の上端まで 300mm 下静磁場発生器 : 幅方向 800mm、高さ方向 300mm、
最大磁束密度 0.4T 一方のストランドに上記の設備を配置して実験を行っ
た。また本発明の実験方法を比較のために他のストラン
ド実験を行い、このときの条件は実施例−1と同じとし
て実験を行った。この結果を図4に示した。図4の結果
より1700mmの幅に印加した方がよいことが明らかとなっ
た。但し、このときに部分的に静磁場を印加した場合で
も、従来の鋳造方法よりは良いことが明白である。Upper static magnetic field generator: 800 mm in width direction, 300 mm in height direction, maximum magnetic flux density 0.4 T Interval of gap: 300 mm from lower end of upper static magnetic field to upper end of lower static magnetic field generator Lower static magnetic field generator: 800 mm in width direction , Height direction 300mm,
Maximum magnetic flux density 0.4T An experiment was conducted by arranging the above equipment on one strand. Further, another strand experiment was performed for comparison with the experimental method of the present invention, and the experiment was performed under the same conditions as in Example-1. The result is shown in FIG. From the result of FIG. 4, it was clear that it is better to apply a voltage of 1700 mm. However, it is clear that even when a static magnetic field is partially applied at this time, it is better than the conventional casting method.
【0027】よってこれらの実験結果より次のことがい
える。ストレートノズルと多段静磁場を用いることによ
ってノズル詰まりがなく連続鋳造が達成可能となり、そ
のことによって生産性が向上され、加えて重要なことに
はノズル詰まりがないことによって溶鋼流れの偏流を抑
えることが可能となり、清浄なスラブを製造することが
可能となった。また連続鋳造鋳型内の湯面を含む位置に
静磁場を加えることによって湯面の変動を抑えることが
でき、またノズル吐出口近傍に静磁場を加え、且つ間隙
を設けて下方向に静磁場を加えることによって均一な溶
鋼の下降流を得ることができ、よってモールドパウダー
の巻き込みのないさらに清浄な鋼スラブを製造可能とし
た。特にメニスカス近傍では湯面全面を覆うように静磁
場を発生させることが重要である。例えば溶鋼の湯面に
静磁場が加わらずに単に湯面下部にのみ磁場を発生させ
た場合には、湯面下の流れを制動することは可能でも溶
鋼の湯面の振動は抑えることはできないため、湯面振動
による湯面のモールドパウダー巻き込みが発生してしま
う。Thus, the following can be said from the results of these experiments. By using a straight nozzle and a multi-stage static magnetic field, continuous casting can be achieved without nozzle clogging, thereby improving productivity, and more importantly, suppressing the drift of molten steel flow by eliminating nozzle clogging. And a clean slab can be manufactured. Also, by applying a static magnetic field to a position including the molten metal surface in the continuous casting mold, the fluctuation of the molten metal surface can be suppressed, and a static magnetic field is applied near the nozzle discharge port, and a gap is provided to reduce the static magnetic field downward. With this addition, a uniform downward flow of molten steel can be obtained, so that a cleaner steel slab without entrainment of mold powder can be manufactured. Particularly in the vicinity of the meniscus, it is important to generate a static magnetic field so as to cover the entire surface of the molten metal. For example, when a magnetic field is generated only at the lower part of the molten steel surface without applying a static magnetic field to the molten steel surface, it is possible to brake the flow under the molten steel surface but cannot suppress the vibration of the molten steel surface. Therefore, mold powder entrainment of the molten metal surface due to the vibration of the molten metal surface occurs.
【0028】尚、本発明で磁場が重要な役割を果たして
いるが、この磁場の領域においては以下のようにするこ
とが肝要である。まず静磁場に関して、それはノズルの
先端部を含み、これよりも下方に適用することである。
特にノズル先端部の吐出口部が磁場内に存在した場合、
溶鋼吐出流が、磁場によって十分減速された緩やかな水
平方向の流れと下降流とに分かれる。これによって吐出
流は下方の磁場によって鋳型全域にわたり、さらに均一
な下降流となり、内部及び表面品質の良い鋳片を鋳造す
ることが可能となる。Although the magnetic field plays an important role in the present invention, it is important to perform the following in this magnetic field region. First, regarding the static magnetic field, it includes the tip of the nozzle and applies below it.
Especially when the discharge port at the tip of the nozzle exists in the magnetic field,
The molten steel discharge flow is divided into a gentle horizontal flow sufficiently decelerated by the magnetic field and a downward flow. As a result, the discharge flow becomes a more uniform downward flow over the entire area of the mold due to the downward magnetic field, and it becomes possible to cast a slab having good internal and surface quality.
【0029】さらにノズル吐出口から溶鋼の噴出してい
る下部には連鋳鋳型を全面にわたって覆うように静磁場
を発生させる方が部分的に静磁場を発生させ鋳造するよ
りも良いことがわかる。また本法において、静磁場印加
の効果は間隙を設けて多段にすることによってさらに良
好となる事は実施例−3で示したように磁場を1段から
上下2段に変える事によって得られた結果によっても明
らかである。Further, it can be seen that generating a static magnetic field so as to cover the entire continuous casting mold at the lower portion where molten steel is jetted from the nozzle discharge port is better than casting by partially generating a static magnetic field. Further, in this method, the effect of applying the static magnetic field can be further improved by providing a gap and providing multiple stages, as shown in Example-3, by changing the magnetic field from one stage to two upper and lower stages. It is clear from the results.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上述べたように、本発明に従えば、安
定して連続鋳造が可能となり、品質及び生産性の向上を
図ることが可能となる。特に静磁場を間隙部を含んで多
段とすることにより従来では得られなかった良質の連鋳
スラブを得ることが可能となる。また、溶鋼の酸素濃度
が低い場合には、ノズル詰まり防止用のガス吹きをする
こと無しに連続鋳造することが可能であることが確認で
き、同時にガスによる欠陥をなくすことが可能となる。As described above, according to the present invention, continuous casting can be stably performed, and quality and productivity can be improved. In particular, by forming the static magnetic field in multiple stages including the gaps, it is possible to obtain a high-quality continuous cast slab which has not been obtained conventionally. Also, when the oxygen concentration of the molten steel is low, it can be confirmed that continuous casting can be performed without blowing gas for preventing nozzle clogging, and at the same time, defects due to gas can be eliminated.
【図1】本発明の静磁場発生器を上下二段に設置した連
続鋳造装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a continuous casting apparatus in which a static magnetic field generator of the present invention is installed in two stages, upper and lower.
【図2】本発明例と従来例の表面欠陥発生率(指数)を
比較して示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a comparison between a surface defect occurrence rate (index) of the present invention and a conventional example.
【図3】本発明におけるそれぞれの比較例について欠陥
発生率(指数)との関係を比較して示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the defect occurrence rate (index) and the comparative example in the present invention.
【図4】静磁場発生器を全幅に設置する場合と、部分的
に設置する場合との欠陥発生率(指数)を比較して示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing a comparison of a defect generation rate (index) between a case where the static magnetic field generator is installed over the entire width and a case where the static magnetic field generator is partially installed.
【図5】上下二段でかつ幅方向に部分的に静磁場発生器
を設置する比較例に係る連続鋳造装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a continuous casting apparatus according to a comparative example in which a static magnetic field generator is provided in two stages, upper and lower, and partially in the width direction.
【図6】静磁場発生器を一段だけ設置する比較例に係る
連続鋳造装置の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a continuous casting apparatus according to a comparative example in which only one stage of a static magnetic field generator is installed.
【図7】従来の2孔形式の浸漬ノズルを示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory view showing a conventional two-hole type immersion nozzle.
1 連鋳鋳型 1a 短辺壁 1b 長辺壁 2 浸漬ノズル 3 静磁場発生器 4 ストレートノズル吐出口 5 間隙部 6 静磁場発生器 7 2孔ノズル吐出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous casting mold 1a Short side wall 1b Long side wall 2 Immersion nozzle 3 Static magnetic field generator 4 Straight nozzle discharge port 5 Gap 6 Static magnetic field generator 7 Two hole nozzle discharge port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 久生 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社 技術研究本部内 (56)参考文献 特開 平5−104218(JP,A) 特開 平4−361858(JP,A) 特開 平5−96351(JP,A) 特開 平5−84550(JP,A) 特開 平5−77009(JP,A) 特開 平5−77007(JP,A) 特開 平5−77006(JP,A) 特開 平4−344858(JP,A) 特開 平4−339545(JP,A) 特開 平3−142049(JP,A) 特開 平2−284750(JP,A) 特開 平1−127158(JP,A) 特開 昭62−130752(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/10 350 B22D 11/04 311 B22D 27/02 B22D 11/10 330 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisao Yamazaki 1 Kawasaki-cho, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Corp. Technical Research Division (56) References JP-A-5-104218 (JP, A) JP-A Heisei 4-361858 (JP, A) JP-A-5-96351 (JP, A) JP-A-5-84550 (JP, A) JP-A-5-77009 (JP, A) JP-A-5-77007 (JP, A) A) JP-A-5-77006 (JP, A) JP-A-4-344858 (JP, A) JP-A-4-339545 (JP, A) JP-A-3-142049 (JP, A) JP-A-2 -284750 (JP, A) JP-A-1-127158 (JP, A) JP-A-62-130752 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 11/10 350 B22D 11/04 311 B22D 27/02 B22D 11/10 330
Claims (4)
壁と長辺壁の組み合わせからなる連続鋳造鋳型内に、該
タンディッシュとつながるノズル先端を解放したストレ
ート浸漬ノズルを通して供給しつつ鋼スラブを連続鋳造
するにあたり、ストレート浸漬ノズル吐出口を含む溶鋼
領域に対応する上記鋳型長辺壁背面に上段静磁場発生器
を配置し、さらに上段静磁場発生器の下方に間隙を設け
て1段以上の静磁場発生器を配置して、一方の長辺壁か
ら他方の長辺壁に向かう静磁場を常に発生させながら鋳
造することを特徴とする静磁場を使用した連続鋳造方
法。1. A steel slab is supplied from a tundish into a continuous casting mold comprising a combination of a pair of short side walls and a long side wall through a straight immersion nozzle having a nozzle tip open to the tundish. In continuous casting, an upper static magnetic field generator is arranged on the back side of the long side wall of the mold corresponding to the molten steel area including the straight immersion nozzle discharge port, and a gap is provided below the upper static magnetic field generator to form one or more stages. A continuous casting method using a static magnetic field, wherein a static magnetic field generator is arranged and casting is performed while constantly generating a static magnetic field from one long side wall to the other long side wall.
を覆う構造として静磁場を常に発生させながら鋳造する
ことを特徴とする請求項1記載の静磁場を使用した連続
鋳造方法。2. The continuous casting method using a static magnetic field according to claim 1, wherein the static magnetic field generator is structured so as to cover the whole width direction of the long side wall of the mold, and the casting is performed while constantly generating a static magnetic field.
をも含むことを特徴とした請求項1または請求項2記載
の静磁場を使用した連続鋳造方法。3. The continuous casting method using a static magnetic field according to claim 1, wherein the static magnetic field generating area of the upper static magnetic field generator includes a molten metal surface.
いで静磁場を常に発生させながら鋳造することを特徴と
する請求項1、請求項2または請求項3記載の静磁場を
使用した連続鋳造方法。4. The continuous casting using a static magnetic field according to claim 1, wherein the casting is performed while generating a static magnetic field without blowing an inert gas into the immersion nozzle. Method.
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| US08/064,084 US5570736A (en) | 1991-09-25 | 1992-09-25 | Process of continuously casting steel using electromagnetic field |
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