JP5188766B2 - Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting - Google Patents
Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting Download PDFInfo
- Publication number
- JP5188766B2 JP5188766B2 JP2007236498A JP2007236498A JP5188766B2 JP 5188766 B2 JP5188766 B2 JP 5188766B2 JP 2007236498 A JP2007236498 A JP 2007236498A JP 2007236498 A JP2007236498 A JP 2007236498A JP 5188766 B2 JP5188766 B2 JP 5188766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten alloy
- mold
- inert gas
- nozzle
- sealing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、溶融合金を大気と断気するためのシール技術に係り、そのシール装置を用いて溶融合金の酸化および窒化を抑制する。特に、溶融合金の連続鋳造において鋳造開始時の断気方法に関する。 The present invention relates to a sealing technique for isolating a molten alloy from the atmosphere, and suppresses oxidation and nitridation of the molten alloy using the sealing device. In particular, the present invention relates to a method for cutting air at the start of casting in continuous casting of molten alloy.
溶融合金はその金属の種類によっては、非常に大気と反応しやすい場合がある。具体的には、溶融状態の鋼、ステンレス鋼、Fe−Ni合金、Ni基合金などは、溶融状態で1400℃以上の高温を保つために、溶融合金の表面が大気に暴露された状態では、酸化しやすい状態にある。また合金中にSi、Mn、Al、Tiなどの活性元素が添加されていると、これらが優先して大気中の酸素や窒素と反応して、それぞれ酸化物や窒化物を形成する。これらの酸化物や窒化物は大型の非金属介在物となり、溶融合金中に巻き込まれると、鋳造工程を経た鋳造品にて疵となってしまう場合がある。 Depending on the type of metal, the molten alloy may be very reactive with the atmosphere. Specifically, molten steel, stainless steel, Fe—Ni alloy, Ni-base alloy, etc. are in a state where the surface of the molten alloy is exposed to the atmosphere in order to maintain a high temperature of 1400 ° C. or higher in the molten state. Easy to oxidize. Further, when active elements such as Si, Mn, Al, and Ti are added to the alloy, they preferentially react with oxygen and nitrogen in the atmosphere to form oxides and nitrides, respectively. These oxides and nitrides become large non-metallic inclusions, and when they are entrained in a molten alloy, they may become wrinkles in a cast product that has undergone a casting process.
そのため、溶融合金の表面が極力大気に曝露されないよう種々の方法が研究されており、鋼の連続鋳造の分野では、タンディッシュのシール技術は幾つか開示されている。タンディッシュの不活性ガスのシール技術は、蓋が比較的容易に設置できるという理由から、容易でありなおかつ効果も高いために、すでに一般的な技術となっている(例えば、特許文献1〜3参照)。 For this reason, various methods have been studied so that the surface of the molten alloy is not exposed to the atmosphere as much as possible, and several tundish sealing techniques have been disclosed in the field of continuous casting of steel. Tundish inert gas sealing technology is already common because it is easy and highly effective because the lid can be installed relatively easily (for example, Patent Documents 1 to 3). reference).
また、タンディッシュから連続鋳造鋳型に溶融合金を導くための浸漬ノズルのスライディングゲート部をシールする技術も開示されている(例えば、特許文献4参照)。さらに、連続鋳造鋳型を不活性ガスでシールする技術も幾つか示されている(例えば、特許文献5〜7参照)。
Also disclosed is a technique for sealing a sliding gate portion of an immersion nozzle for guiding a molten alloy from a tundish to a continuous casting mold (see, for example, Patent Document 4). Furthermore, some techniques for sealing a continuous casting mold with an inert gas have also been shown (for example, see
特許文献5に記載の技術は、鉄鋼製の箱をダミーバーの上に設置し、そこに不活性ガスを導入することで断気し、鋳造を開始する技術である。鋳造後、非定常部である箱を除去し、欠陥部を製品にもたらさないことを特徴としている。しかしながら、鉄鋼製の箱を鋳造に合わせて毎回作製することが必要となり、また、その鉄鋼製箱をセットする段取り作業をも要し、コストや工程数が増大して非現実的と言える。
The technique described in
特許文献6に記載の技術は、タンディッシュ下面と鋳型を遮蔽板で覆い、そこに活性ガスを導入することで断気し、鋳造を開始する技術である。この技術も、遮蔽板の設置に手間取るという問題があり、さらに、遮蔽板によって溶融合金上部を覆ってしまうため鋳造開始時に直接溶融合金が監視できず、ダミーバー(スラブ)の引き抜きスタートの号令のタイミングを見定めるのが困難であったり、非常時に対応できないなど問題が多く、非現実的であった。 The technique described in Patent Document 6 is a technique in which the lower surface of the tundish and the mold are covered with a shielding plate, the gas is cut off by introducing an active gas therein, and casting is started. This technology also has the problem that it takes time to install the shielding plate. Furthermore, since the upper part of the molten alloy is covered by the shielding plate, the molten alloy cannot be monitored directly at the start of casting, and the timing of the start command of the dummy bar (slab) drawing start It was unrealistic because there were many problems such as being difficult to determine and not being able to respond in an emergency.
特許文献7に記載の技術は、鋳型上面を蓋で覆い、その上で、不活性ガスを鋳型に導入し断気しながら、鋳造を開始する技術である。この技術によれば溶融合金上部が不活性ガスで置換されて好ましいものの、やはり、鋳造開始時に直接溶融合金が監視できないため、特許文献6に記載の技術と同様、非現実的であった。 The technique described in Patent Document 7 is a technique in which casting is started while an upper surface of a mold is covered with a lid, and then an inert gas is introduced into the mold and gas is cut off. According to this technique, the upper part of the molten alloy is preferably replaced with an inert gas. However, since the molten alloy cannot be directly monitored at the start of casting, it is unrealistic like the technique described in Patent Document 6.
以上説明したとおり、大気の接触による溶融合金の酸化、窒化の抑制はかねてからの課題であり、不活性ガスによるシール方法が採用されてきた。特に、蓋をしやすく、容器を密閉しやすい場合には、蓋と不活性ガスの組み合わせの効果によって、ある程度シールが保たれていた。 As described above, suppression of oxidation and nitridation of a molten alloy by contact with the atmosphere has been a problem for some time, and a sealing method using an inert gas has been adopted. In particular, when the lid is easy to seal and the container is easy to seal, the seal is maintained to some extent by the effect of the combination of the lid and the inert gas.
しかしながら、蓋の設置が構造上難しい連続鋳造機の鋳型は、鋳造開始時に溶融合金を注ぎ込む工程があるため、上部に蓋をすると作業性を悪化させていた。 However, the casting mold of a continuous casting machine, which is difficult to install due to the structure, has a process of pouring a molten alloy at the start of casting.
したがって、本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、溶融合金に接触する大気を不活性ガスでパージして、蓋をせずともシールを保つことを可能とする溶融合金のシール装置を提案することである。さらに、本発明は、このシール装置を用いた連続鋳造の鋳造開始時の断気方法も提案する。 Therefore, the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to purge the atmosphere in contact with the molten alloy with an inert gas and maintain a seal without a lid. The present invention proposes a sealing device for a molten alloy that makes it possible. Furthermore, the present invention also proposes a method for shutting off air at the start of continuous casting using this sealing device.
本発明は、溶融合金を不活性ガスでシールするためのシール装置であって、溶融合金を保持するモールドの開口部の一端に不活性ガスを供給するための偏平な噴出スリットを有する噴出ノズルを備え、上記噴出ノズルと相対する位置に噴出量の0.7〜0.9倍の吸引量の上記不活性ガスを吸い込むための偏平な吸込スリットを有する吸込ノズルを備え、上記不活性ガスの流量が100〜2000L/minであり、上記噴出ノズルと上記吸込ノズルが、溶融合金の浸漬ノズルに相対する位置であるモールド中央近傍でそれぞれ2分割されていることを特徴としている。 The present invention is a sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas, and includes a jet nozzle having a flat jet slit for supplying an inert gas to one end of an opening of a mold for holding the molten alloy. A suction nozzle having a flat suction slit for sucking the inert gas having a suction amount of 0.7 to 0.9 times the ejection amount at a position facing the ejection nozzle, and a flow rate of the inert gas There 100~2000L / min der is, the jet nozzle and the suction nozzle, is characterized in that it is divided into two each with a mold center near a position opposite to the immersion nozzle of the molten alloy.
また、本発明は、溶融合金を不活性ガスでシールするためのシール装置であって、溶融合金を保持するモールドの開口部の相対する両端に0.2:0.8〜0.5:0.5の量比でそれぞれ不活性ガスを供給するための偏平な噴出スリットを有する噴出ノズルを備え、上記不活性ガスの流量が100〜2000L/minであり、上記噴出ノズルが、溶融合金の浸漬ノズルに相対する位置であるモールド中央近傍でそれぞれ2分割されていることを特徴としている。 The present invention is also a sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas, and 0.2: 0.8 to 0.5: 0 at opposite ends of a mold opening for holding the molten alloy. Each having an ejection nozzle having a flat ejection slit for supplying an inert gas at a quantity ratio of .5, the flow rate of the inert gas is 100 to 2000 L / min, and the ejection nozzle is immersed in a molten alloy It is characterized by being divided into two parts in the vicinity of the mold center, which is a position facing the nozzle .
さらに、本発明の連続鋳造開始時の断気方法は、上記の溶融合金のシール装置を連続鋳造の鋳造開始時に用い、モールドに保持された溶融合金を大気から断気することを特徴としている。 Further, the method for shutting off air at the start of continuous casting according to the present invention is characterized in that the above molten alloy sealing device is used at the start of casting for continuous casting, and the molten alloy held in the mold is vented from the atmosphere.
本発明のシール装置を合金の連続鋳造の鋳造開始時に用いることで、溶融合金の酸化や窒化にともなう非金属介在物性欠陥を防止できるため、鋳造初期の非定常部の歩留まりを改善でき、品質の向上と製造コストの低減に貢献する。 By using the sealing device of the present invention at the start of casting of continuous casting of the alloy, non-metallic inclusion physical defects due to oxidation and nitriding of the molten alloy can be prevented, so that the yield of unsteady parts at the initial casting can be improved, and the quality can be improved. Contributes to improvement and reduction of manufacturing costs.
本願発明の好ましい実施形態について図面を用いて以下に説明する。
1.連続鋳造工程
本願発明のシール装置を適用することができるCCM(Continuous Casting Machine、連続鋳造機)の模式図を図1に示す。図1に示す鋳造機は、溶融合金が上方から供給されてスラブが下方へ送出される垂直型の鋳造機である。本発明は、鋳造開始時のスタートのシール技術であるので、連続鋳造機の型、すなわち垂直型、湾曲型、垂直曲げ型など型式は限定されるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1. Continuous Casting Process A schematic diagram of a CCM (Continuous Casting Machine, continuous casting machine) to which the sealing device of the present invention can be applied is shown in FIG. The casting machine shown in FIG. 1 is a vertical casting machine in which a molten alloy is supplied from above and a slab is sent downward. Since the present invention is a starting sealing technique at the start of casting, the type of continuous casting machine, ie, vertical type, curved type, vertical bending type, etc., is not limited.
まず、図示しない電気炉等で、原料を溶解する。その後、精錬工程として、脱炭、脱酸、脱硫を行い、取鍋精錬にて温度調整を行う。次に、図1に示すCCMで溶融合金を鋳造し、スラブを製造する。図1において符号10は取鍋であり、取鍋10に、上記溶解工程と精錬工程を経た溶融合金20を出鋼する。続いて溶融合金20は、取鍋10の下流側に設けられたタンディッシュ11を経て、モールド15に供給されて型入れされる。型に注湯された溶融合金20は、モールド下側に設けられたスプレー冷却帯17を通過することによって凝固させられつつ、ピンチロール18によって引き抜かれて所定の厚さを有するスラブ21が得られる。スラブ21は、所定の位置にてトーチ19によって切断される。以上は、鋳造開始後一定時間が経過した、鋳造の定常状態である。
First, the raw material is melted in an electric furnace or the like (not shown). Then, as a refining process, decarburization, deoxidation, and desulfurization are performed, and the temperature is adjusted by ladle refining. Next, a molten alloy is cast with the CCM shown in FIG. 1 to produce a slab. In FIG. 1,
続いて、連続鋳造のスタートについて説明する。図2は、上記連続鋳造機のスタートのセッティング状態であり、タンディッシュ11とモールド15部分をより詳細に示した拡大図である。タンディッシュ11に保持された溶融合金20は、ストッパー14を制御することによって浸漬ノズル12を経由して吐出孔13から、モールド15内に供給される。符号16はシール材で、溶融合金が漏れ出さないようにシールする部材である。モールド15内に所定量の溶融合金20が注湯された後、ダミーバー22(ピンチロール18までセットされている)を鋳造方向(図において鉛直下方向)に引き抜いて鋳造を開始し、ダミーバー22の引き抜きと共に溶融合金20を供給し続けることで、連続的にスラブを鋳造する。
Next, the start of continuous casting will be described. FIG. 2 is an enlarged view showing the tundish 11 and the
スタート前は、モールド15内は大気で満たされており、溶融合金20をモールド15内に注湯する際、溶融合金20が酸素や窒素を巻き込む。また、注湯開始からダミーバー22を引き抜き始め、モールドパウダーを投入するまでの間に溶融合金20の液面が大気に曝され続けることによって酸化物や窒化物が生成し、製造後のスラブの品質を悪化させることは既に述べたとおりである。本発明は、鋳造スタート時にモールド15の上部にシール装置を設けることによって、溶融合金と大気の接触を抑制するものである。以下、本発明のシール装置について詳細に説明する。
Before the start, the
2.シール装置
図3は、本発明の一実施形態に係るシール装置を連続鋳造機のモールドに設けた状態を示す模式断面図である。なお、図3は、図2において方向Aから見た図である。モールド15の上端開口部の片側には、配管に接続され偏平形状の噴出ノズル31が設けられており、その相対する位置には、同じく配管に接続され偏平形状の吸込ノズル32が設けられている。図3に矢印で示すように、不活性ガスは、噴出ノズル31から噴き出された後、大部分はそのまま吸込ノズル32に吸い込まれ、一部はモールド15内部まで入り込む。このとき、両ノズル31および32は偏平形状であるので、噴き出されて吸い込まれる不活性ガスは、平面状に流れ、不活性ガスカーテンとして機能し、モールド15の内部と外界をシールすることができる。また、モールド15内に入り込んだ一部の不活性ガスは、大気を追い出し、モールド15内を不活性ガス雰囲気に置換することができる。
2. Sealing device Figure 3 is a schematic sectional view showing a state in which a sealing device to the mold of a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention. 3 is a view as seen from the direction A in FIG. One side of the upper end opening of the
ここで、吸込ノズル32が吸い込む不活性ガスの量(排気量)は、噴出ノズル31からの噴出量の0.7〜0.9倍が好ましい。この範囲にすることによって、吸い込まれずに残留した不活性ガスをモールド内に滞留させ、大気から溶融合金をシールさせることができる。上記排気量比が0.7未満であると、モールド内に不活性ガスが十分潜り込まないので好ましくない。一方、排気量比が0.9を越えると、供給した不活性ガスのほとんどが排気されてしまい、モールド内に滞留して大気をシールするための十分な不活性ガス量を確保できない。
Here, the amount (exhaust amount) of the inert gas sucked by the
噴出ノズル31と吸込ノズル32は、モールドの幅、全幅に一体型であっても分割されていてもよい。以下にその態様の一例を示す。
The
図4(a)は、図3を上方から鉛直下方(方向B)に見た図で、ノズルがモールドの全幅に一体型の場合を示す。噴出ノズル31から不活性ガスが供給され、相対する吸込ノズル32で排気される。
FIG. 4A is a view of FIG. 3 as viewed vertically from below (direction B), and shows a case where the nozzle is integrated with the entire width of the mold. Inert gas is supplied from the
図4(b)は、図3を上方から鉛直下方(方向B)に見た図であって、噴出ノズル31および吸込ノズル32がそれぞれモールド15の中央近傍で二つに分割されており、それぞれ相対する一対にて不活性ガスが噴き出されて吸い込まれる。この型式は図4(a)に示すものとは異なり、モールド15の中央近傍に配された浸漬ノズル12に不活性ガスが当たることが抑制される。浸漬ノズル12は、高温の溶融合金を保持しているためにそれ自体が高温であり、これが不活性ガスによって冷却されることにより急激な温度変化によって浸漬ノズル12内の溶融合金が凝固したり浸漬ノズル12自体が破損することを防止する。
FIG. 4B is a view of FIG. 3 as viewed from above vertically downward (direction B). The
図5は、本発明の他の実施形態に係るシール装置を連続鋳造機のモールドに設けた状態を示す模式断面図である。図5は、図3における吸込ノズル32の代わりに噴出ノズル31を用い、噴出ノズル31同士を相対させた形態である。この実施形態では、図5に矢印で示すように、不活性ガスは、相対する噴出ノズル31から噴き出された後、不活性ガス同士が衝突するので、不活性ガスカーテンとして機能して大気をシールすることができる。また、衝突した不活性ガスの一部はモールド15の上方へ拡散し、一部はモールド15内に入り込み、大気を追い出すので、モールド15内を不活性ガス雰囲気に置換することができる。図上、不活性ガスの供給量は左右のバランスとして、合計量を1として0.2:0.8〜0.5:0.5が好ましい態様である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a sealing device according to another embodiment of the present invention is provided in a mold of a continuous casting machine. FIG. 5 shows a form in which the
噴出ノズル31は、モールドの幅、全幅に一体型であっても分割されていてもよい。以下にその態様の一例を示す。
The
図6(a)は、図5を上方から鉛直下方(方向C)に見た図で、全幅に一体型の場合である。相対する噴出ノズル31から不活性ガスが供給される。
FIG. 6A is a view of FIG. 5 as viewed from above vertically downward (direction C), and is a case of integral type in the entire width. An inert gas is supplied from the opposed
図6(b)は、図5を上方から鉛直下方(方向C)に見た図であって、噴出ノズル31がそれぞれモールド15の中央近傍で二つに分割されており、それぞれ相対する一対にて不活性ガスが噴き出される。このように変更することによって、浸漬ノズル12に不活性ガスが当たることが抑制され、浸漬ノズル12内の溶融合金が凝固したり浸漬ノズル12自体が破損することを防止することは、図4(b)と同様である。
FIG. 6B is a view of FIG. 5 as viewed from above vertically downward (direction C), in which the
続いて、上述した溶融金属と大気の接触による問題を解決するために、本発明者らが鋭意行った実験、およびその実験と併せて行った計算シミュレーションについて、以下に説明する。 Subsequently, in order to solve the above-described problem caused by the contact between the molten metal and the atmosphere, an experiment conducted by the present inventors and a calculation simulation performed in combination with the experiment will be described below.
まず、実験室において20kgの高周波誘導炉を用いてSUS304(Fe−18mass%Cr−8mass%Ni)を溶解した。るつぼにはマグネシアを用い、Alを0.1%添加して溶融合金を脱酸した。フリーボード(溶融合金上面からるつぼ上面までの空間)にArガスを吹き付けて、連続的に酸素濃度計でフリーボードの雰囲気の酸素濃度を測るというシール実験を行った。ここでは、るつぼ上面に蓋をして機密性を維持した。そうしたところ、酸素を10vol%以下に低下させると、溶融合金表面に形成するスカム(溶融合金が酸化した滓)が無くなることがわかった。ただし、実験後の鋼塊を調査したところ、100μmを超えるような大型の非金属介在物は存在していた。 First, SUS304 (Fe-18 mass% Cr-8 mass% Ni) was dissolved in a laboratory using a 20 kg high-frequency induction furnace. Magnesia was used for the crucible, and 0.1% Al was added to deoxidize the molten alloy. A sealing experiment was conducted in which Ar gas was blown onto a free board (space from the upper surface of the molten alloy to the upper surface of the crucible), and the oxygen concentration in the atmosphere of the free board was continuously measured with an oxygen concentration meter. Here, the top of the crucible was covered to maintain confidentiality. As a result, it was found that when oxygen was reduced to 10 vol% or less, scum (soot oxidized by the molten alloy) formed on the surface of the molten alloy disappeared. However, when the steel ingot after the experiment was investigated, large non-metallic inclusions exceeding 100 μm were present.
さらに、雰囲気の酸素を5%以下まで低下させると、100μmを超えるような大型の非金属介在物も無くなることが明らかとなった。この予備実験から、シール技術の目標を酸素濃度で10%以下必須、最終的ターゲットを5%以下と定めた。もちろん前提条件は、上記したとおり、作業性を阻害しないために「蓋なし」である。 Furthermore, it has been clarified that when the oxygen in the atmosphere is reduced to 5% or less, there is no large non-metallic inclusion exceeding 100 μm. From this preliminary experiment, the target of the sealing technology was determined to be 10% or less essential in oxygen concentration, and the final target was set to 5% or less. Of course, as described above, the precondition is “no lid” in order not to disturb the workability.
続いて、実機的なレベルでの実験に移行した。まず、溶融合金を介さない冷間実験を実施した。まず従来条件での測定を行い、ベンチマークとした。溶融合金保持容器やモールド内をシールするために、内径3.17mm(一分)のストレート型ノズルを用いてArガスを吹き込んでいた。 Subsequently, the experiment shifted to a practical level. First, a cold experiment without using a molten alloy was performed. First, the measurement was performed under the conventional conditions and used as a benchmark. In order to seal the inside of the molten alloy holding container and the mold, Ar gas was blown using a straight type nozzle having an inner diameter of 3.17 mm (one minute).
その結果、シールするべき空間の酸素濃度は、18〜20%とほとんど大気と変わらないことが判明した。まずはストレート型ノズルを2個にしてシールを試みたが、酸素濃度は16%ほどまでしか低下せず、狙った効果は得られなかった。この理由を、計算シミュレーションにより鋭意解析したところ、Arで直線的な強い流れを作ると、その流れにつられて大気も引き込まれてしまうことがわかった。 As a result, it was found that the oxygen concentration in the space to be sealed is 18 to 20%, which is almost the same as the atmosphere. First, sealing was attempted with two straight nozzles, but the oxygen concentration decreased only to about 16%, and the targeted effect was not obtained. As a result of earnest analysis of this reason by computer simulation, it was found that when a strong straight flow was created with Ar, the atmosphere was also drawn by the flow.
そこで、種々のノズル形状を考案して検討したところ、一方に偏平な噴出ノズルを置き、もう一方に相対する偏平な吸込ノズルを置いた構造であると、シールがうまくいくことが分かった。さらに、冷間において、早期にパージを行ってモールド内を不活性ガスで満たすためには、不活性ガスの供給量も10L/min以上に高く保つ必要性があるという結果であった。 Therefore, when various nozzle shapes were devised and examined, it was found that a flat injection nozzle was placed on one side, and a flat suction nozzle opposite to the other side was placed to achieve a good seal. Furthermore, in order to perform early purging and fill the mold with an inert gas in the cold, the result is that the supply amount of the inert gas needs to be kept high at 10 L / min or higher.
また、偏平な噴出ノズルをモールド上面に相対して配置し、両側から不活性ガスを供給しても類似して良好な結果を得た。同じく、不活性ガスの供給量は10L/min以上であった。 Also, a good result was obtained in a similar manner even when a flat ejection nozzle was arranged relative to the upper surface of the mold and an inert gas was supplied from both sides. Similarly, the supply amount of the inert gas was 10 L / min or more.
続けて、実機レベルに最も近い状態の溶融合金を介する実験に移行した。ここでは、溶融合金を注ぐ時の不活性ガスによる断気の状態を、60トン規模の溶融合金を鋳込む連続鋳造機のモールドを用いて実験した。原料を電気炉で溶解し、AODおよびVODで精錬した60トン規模のNH840(INCOLOY840相当、UNSS33400相当;Fe−20mass%Cr−20mass%Ni−0.4mass%Ti−0.4mass%Al)の溶融合金とした。手順は冷間と同じく、浸漬ノズルを介してモールドに溶融合金を注ぐ前から、モールドをArでシールし始めた。続けて、タンディッシュのストッパーを開けて、モールドに注湯を開始した。モールドを溶融合金が満たし、モールドパウダーを溶融合金表面に投入するまで、Arシールを続けた。このような手順で3チャージほど繰り返し実験を行った。この一連の実験では、途中でArガス流量を2〜3000L/minの間で変化させ、酸素濃度がどのように影響を受けるかについても研究した。 Subsequently, the experiment shifted to an experiment through a molten alloy in a state closest to the actual machine level. Here, an experiment was conducted on the state of gas shut-off by an inert gas when pouring the molten alloy using a mold of a continuous casting machine for casting a 60 ton scale molten alloy. 60 ton scale NH840 (INCOLOY840 equivalent, UNSS33400 equivalent; Fe-20 mass% Cr-20 mass% Ni-0.4 mass% Ti-0.4 mass% Al) melted in an electric furnace and refined with AOD and VOD It was an alloy. The procedure was the same as for cold, and the mold was sealed with Ar before pouring the molten alloy into the mold via the immersion nozzle. Subsequently, the tundish stopper was opened and pouring of the mold was started. The Ar sealing was continued until the mold was filled with the molten alloy and mold powder was charged onto the molten alloy surface. The experiment was repeated for about 3 charges in this procedure. In this series of experiments, the Ar gas flow rate was changed between 2 and 3000 L / min along the way to study how the oxygen concentration is affected.
その結果、溶融合金を注ぎ始めても、Arを100L/min以上の供給量で吹き続ければ、酸素濃度10%以下を達成できる。最終ターゲットの酸素濃度5%以下を達成するには、200L/min以上の流量を必要とすることも判明した。このように、冷間実験の10L/minよりも高い供給量を要する理由は、1400〜1500℃と高温の溶融合金に曝された時に、気体が膨張して上部の室温の大気と入れ代わる流れが発生するからである。 As a result, even if the molten alloy starts to be poured, an oxygen concentration of 10% or less can be achieved if Ar is continuously blown at a supply rate of 100 L / min or more. It has also been found that a flow rate of 200 L / min or more is required to achieve the final target oxygen concentration of 5% or less. As described above, the reason why the supply amount higher than 10 L / min in the cold experiment is required is that the gas expands when it is exposed to a high-temperature molten alloy at 1400 to 1500 ° C. and flows to replace the upper room temperature atmosphere. This is because it occurs.
以上説明したように、本発明は、実験、解析、計算シミュレーションを通して完成されたものであり、具体的には、次の通りである。すなわち、溶融合金を保持するモールドの開口部の一端に不活性ガスを供給するための偏平な噴出スリットを有する噴出ノズルを備え、上記噴出ノズルと相対する位置に上記不活性ガスを吸い込むための偏平な吸込スリットを有する吸込ノズルを備えたことを特徴とする、溶融合金を不活性ガスでシールするためのシール装置である。または、溶融合金を保持するモールドの開口部の両側に噴出ノズルを設けた型式でもよい。 As described above, the present invention has been completed through experiments, analysis, and calculation simulations. Specifically, the present invention is as follows. That is, a flat nozzle for having a flat jet slit for supplying an inert gas to one end of an opening of a mold for holding a molten alloy and for sucking the inert gas into a position opposite to the jet nozzle. A sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas, comprising a suction nozzle having a suction slit. Or the type which provided the ejection nozzle in the both sides of the opening part of the mold holding a molten alloy may be sufficient.
また、不活性ガスの流量は、100〜2000L/minに制御すべきである。そして、不活性ガスはArがよい。 Further, the flow rate of the inert gas should be controlled to 100 to 2000 L / min. The inert gas is preferably Ar.
上記いずれの型式の場合にても、噴出ノズル、吸込ノズルがモールド中央近傍でそれぞれ2分割されているとより好ましい。 In any of the above types, it is more preferable that the ejection nozzle and the suction nozzle are each divided into two near the mold center.
さらに、本発明では、連続鋳造における鋳造開始時の断気方法も提案する。すなわち、連続鋳造開始時に上記シール装置を用いて溶融合金を大気から断気することを特徴とする連続鋳造の鋳造開始時の断気方法である。 Furthermore, the present invention also proposes a method for cutting off air at the start of casting in continuous casting. That is, in the continuous gas casting method, the molten alloy is gas-isolated from the atmosphere by using the sealing device at the time of continuous casting.
以下に、本発明を実施するに際しての数値限定の理由を説明する。本発明は、溶融合金を不活性ガスでシールするためのシール装置であり、ノズルとそれに不活性ガスを供給するための配管から構成されている。このノズルは、先端に行くほど偏平状となっており、その先端は、不活性ガスが噴出するスリットを有する。スリットの高さは、0.5〜10mmである。 The reason for limiting the numerical values in carrying out the present invention will be described below. The present invention is a sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas, and includes a nozzle and piping for supplying an inert gas thereto. This nozzle is flattened toward the tip, and the tip has a slit through which an inert gas is ejected. The height of the slit is 0.5 to 10 mm.
高さが0.5mm未満では、不活性ガスの流速が高くなってしまい大気を巻き込みやすくなり、目標の酸素濃度を達成できない。また、10mmを超えて大きいと、ガス流速が低くてシール効果が少ない。そのため、0.5〜10mmと定めた。好ましくは、幅方向に2分割し、モールド中央にある鋳込みノズルにガス流が当たらないようにすると、加熱されている鋳込みノズルが割れにくくなり、好適である。 If the height is less than 0.5 mm, the flow rate of the inert gas becomes high and the atmosphere is likely to be involved, and the target oxygen concentration cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 10 mm, the gas flow rate is low and the sealing effect is small. Therefore, it was determined as 0.5 to 10 mm. Preferably, it is preferable to divide into two in the width direction so that the gas flow does not hit the casting nozzle in the center of the mold because the heated casting nozzle is difficult to break.
不活性ガスの流量は100〜2000L/minに調節する。100mL/min未満では、高温の溶融合金を注いだ時に、気体が膨張して上部の室温の大気と入れ代わる流れが発生し、断気状態が維持できなくなり酸素濃度が10%を超えてしまう。2000L/minを超えて高い供給量を得るには、設備費用を要するばかりでなく、溶融合金の表面を冷やしてしまい、地金を形成し、最悪ブレークアウトに至らしめる恐れがある。そのため、100〜2000L/minと定めた。好ましくは、雰囲気の酸素濃度を5%以下に低下させることのできる200〜2000L/minとする。さらに好ましくは、200〜900L/minである。 The flow rate of the inert gas is adjusted to 100 to 2000 L / min. If it is less than 100 mL / min, when a high-temperature molten alloy is poured, a gas expands and a flow that replaces the upper room temperature atmosphere is generated, so that the state of gas separation cannot be maintained and the oxygen concentration exceeds 10%. In order to obtain a high supply rate exceeding 2000 L / min, not only the equipment cost is required, but also the surface of the molten alloy is cooled, and a bare metal is formed, which may lead to the worst breakout. Therefore, it was determined as 100 to 2000 L / min. Preferably, the oxygen concentration in the atmosphere is set to 200 to 2000 L / min that can be reduced to 5% or less. More preferably, it is 200-900 L / min.
不活性ガスは、Ar、二酸化炭素、He、Ne、Xeが挙げられるが、コストやハンドリング性を考慮すると、Arが好ましい実施形態である。また、コストと共に気体の密度を考えると、Arは大気よりも高い密度を持つので、モールドに溜まりやすい。 Examples of the inert gas include Ar, carbon dioxide, He, Ne, and Xe. In consideration of cost and handling properties, Ar is a preferred embodiment. Also, considering the gas density along with the cost, Ar has a higher density than the atmosphere, so it tends to accumulate in the mold.
上記の通り定めたシール装置を、連続鋳造の鋳造開始時に用いて溶融合金を大気から断気すると、溶融合金の酸化や窒化にともなう非金属介在物性欠陥を防止できる。 When the molten alloy is vented from the atmosphere using the sealing device determined as described above at the start of continuous casting, non-metallic inclusion physical defects associated with oxidation or nitridation of the molten alloy can be prevented.
なお、この方法が適用できる合金は、普通鋼、ステンレス鋼、鋳鋼はもちろんのこと、Fe−Ni合金、Ni基合金、Ni基超合金など多岐に亘り適用可能である。具体的には、NW2201(99mass%Ni)、UNS S33400(INCOLOY840相当、NH840相当;Fe−20mass%Cr−20mass%Ni−0.4mass%Ti−0.4mass%Al)、SUS321(Fe−18mass%Cr−8mass%Ni−0.3mass%Ti)、NCF825(Fe−42 mass%Ni− 21.5 mass%Cr−3mass%Mo−2mass%Cu−1mass%Ti)、NCF625(Ni−21.5mass%Cr−9mass%Mo−3.5mass%Fe−3.6mass%(Nb+Ta))、NCF690(Ni‐30.0 mass%Cr‐9.5 mass%Fe)、NW6022(HastelloyC−22:Ni−21.3mass%Cr−13.5mass%Mo−4mass%Fe−3mass%W)、NW0276(Hastelloy C−276:Ni−15.5mass%Cr−16mass%Mo−5.5mass%Fe−3.8mass%W)、NW4400(Monel400:Ni−31.5 mass%Cu)、NCF601(INCONEL 601: Ni−23mass%Cr−14.4 mass%Fe −1.4 mass%Al)、NCF600(INCONEL 600:Ni−15.5 mass%Cr−7mass%Fe)、SUH660(Fe−25mass%Ni−15mass%Cr−1.2mass%Mo−2mass%Ti−0.2mass%Al)、NCF718(Ni−18.0mass%Cr−3.0mass%Mo−18.5mass%Fe−0.9mass%Ti−0.5mass%Al−5.1mass%(Nb+Ta))、NCF750(Ni−15.5 mass%Cr−7 mass%Fe−2.5 mass%Ti−0.9 mass%Al−1.0 mass%(Nb+Ta))、NCF800(30〜35 mass%Ni−21 mass%Cr−Fe)、NCF800H(30〜35mass%Ni−21 mass%Cr−Fe)、NCF80A(Ni−19.5 mass%Cr−2.4 mass%Ti−1.5 mass%Al)、NW6002(Ni−21.5mass%Cr−9mass%Mo−18.5mass%Fe−1.2mass%Co)、NW5500(MonelK500: Ni−29.5 mass%Cu−3mass%Al−0.5mass%Ti)、Fe−36%Ni、Fe−42%Ni、PB(パーマロイB)、PC(パーマロイC)、Fe−50.5%Ni、Fe−42%Ni−6%Cr、Fe−47%Ni−6%Cr等を挙げることができる。 Alloys to which this method can be applied are not limited to ordinary steel, stainless steel, and cast steel, but can be applied to a wide variety such as Fe-Ni alloys, Ni-base alloys, and Ni-base superalloys. Specifically, NW2201 (99 mass% Ni), UNS S33400 (equivalent to INCOLOY 840, NH840 equivalent; Fe-20 mass% Cr-20 mass% Ni-0.4 mass% Ti-0.4 mass% Al), SUS321 (Fe-18 mass%) Cr-8 mass% Ni-0.3 mass% Ti), NCF825 (Fe-42 mass% Ni-21.5 mass% Cr-3 mass% Mo-2 mass% Cu-1 mass% Ti), NCF625 (Ni-21.5 mass%) Cr-9 mass% Mo-3.5 mass% Fe-3.6 mass% (Nb + Ta)), NCF690 (Ni-30.0 mass% Cr-9.5 mass% Fe), NW6022 (Hastelloy C-22: Ni-21. 3 mass% Cr- 13.5 mass% Mo-4 mass% Fe-3 mass% W), NW0276 (Hastelloy C-276: Ni-15.5 mass% Cr-16 mass% Mo-5.5 mass% Fe-3.8 mass% W), NW4400 (Monel400) : Ni-31.5 mass% Cu), NCF601 (INCONEL 601: Ni-23 mass% Cr-14.4 mass% Fe-1.4 mass% Al), NCF600 (INCONEL 600: Ni-15.5 mass% Cr) -7 mass% Fe), SUH660 (Fe-25 mass% Ni-15 mass% Cr-1.2 mass% Mo-2 mass% Ti-0.2 mass% Al), NCF718 (Ni-18.0 mass% Cr-3.0 mass% Mo) -18.5ma s% Fe-0.9 mass% Ti-0.5 mass% Al-5.1 mass% (Nb + Ta)), NCF750 (Ni-15.5 mass% Cr-7 mass% Fe-2.5 mass% Ti-0. 9 mass% Al-1.0 mass% (Nb + Ta)), NCF800 (30 to 35 mass% Ni-21 mass% Cr-Fe), NCF800H (30 to 35 mass% Ni-21 mass% Cr-Fe), NCF80A ( Ni-19.5 mass% Cr-2.4 mass% Ti-1.5 mass% Al), NW6002 (Ni-21.5 mass% Cr-9 mass% Mo-18.5 mass% Fe-1.2 mass% Co) NW5500 (Monel K500: Ni-29.5 mass% Cu-3 mass% Al-0.5m ss% Ti), Fe-36% Ni, Fe-42% Ni, PB (Permalloy B), PC (Permalloy C), Fe-50.5% Ni, Fe-42% Ni-6% Cr, Fe-47 % Ni-6% Cr and the like.
以上説明した本発明のシール装置を合金の連続鋳造の鋳造開始時に用いることで、溶融合金の酸化や窒化にともなう非金属介在物性欠陥を防止できるため、鋳造初期の非定常部の歩留まりを改善でき、品質の向上と製造コストの低減に貢献する。 By using the sealing device of the present invention described above at the start of continuous casting of an alloy, non-metallic inclusion physical defects due to oxidation and nitridation of the molten alloy can be prevented, so that the yield of unsteady parts at the initial stage of casting can be improved. Contribute to improving quality and reducing manufacturing costs.
以下に実施例を示して本発明の効果を明確にする。
A.シール装置
実施例で使用したノズルを、図3、図4(a)(b)、図5および図6(a)(b)に示す。
i)図3および図4(a)(b)
連続鋳造装置のモールドの開口部の一端に、偏平な噴出ノズルを設置し、もう一方にこれに相対する偏平な吸込ノズルを設置した。モールド内側は、偏平な不活性ガスの流れが不活性ガスカーテンを形成し、外側と区切られる。吸込ノズルからの排気量は、噴出側からの供給量の0.7〜0.9倍であるので、過剰量の一部は内側に流れ込み、モールド内部を無酸化雰囲気に保つ。図4(a)はモールドの全幅に渡るノズルを設置した形態である。図4(b)はモールドの中心にてノズルを2分割した形態である。なお、比較のため、ストレートパイプをモールド内に差し込み、不活性ガスを噴出させた形態のシールも行った。そのストレートパイプの内径は3.17mmであった。
Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by showing examples.
A. The nozzles used in the sealing device examples are shown in FIGS. 3, 4 (a), (b), 5 and 6 (a), (b).
i) FIG. 3 and FIG. 4 (a) (b)
A flat jet nozzle was installed at one end of the opening of the mold of the continuous casting apparatus, and a flat suction nozzle opposite to this was installed at the other end. The inside of the mold is separated from the outside by a flat inert gas flow forming an inert gas curtain. Since the exhaust amount from the suction nozzle is 0.7 to 0.9 times the supply amount from the ejection side, a part of the excess amount flows inward to keep the inside of the mold in a non-oxidizing atmosphere. FIG. 4A shows a form in which nozzles are installed over the entire width of the mold. FIG. 4B shows a form in which the nozzle is divided into two at the center of the mold. For comparison, a straight pipe was inserted into the mold and an inert gas was ejected. The straight pipe had an inner diameter of 3.17 mm.
ii)図5および図6(a)(b)
連続鋳造装置のモールドの開口部の両端に、偏平な噴出ノズルを設置した。モールド内側は、偏平な不活性ガスの流れが不活性ガスカーテンを形成し、外側と区切られる。それぞれの側からの供給量は、合計量を1とした時に、0.2:0.8〜0.5:0.5の範囲で吹込んだ。図6(a)はモールドの全幅に渡るノズルを設置した形態である。図6(b)はモールドの中心にてノズルを2分割した形態である。なお、比較のため、ストレートパイプをモールド内に差込み、不活性ガスを噴出させた形態のシールも行った。そのストレートパイプの内径は3.17mmであった。
ii) FIG. 5 and FIG. 6 (a) (b)
Flat ejection nozzles were installed at both ends of the mold opening of the continuous casting apparatus. The inside of the mold is separated from the outside by a flat inert gas flow forming an inert gas curtain. The supply amount from each side was blown in the range of 0.2: 0.8 to 0.5: 0.5 when the total amount was 1. FIG. 6A shows a form in which nozzles are installed over the entire width of the mold. FIG. 6B shows a form in which the nozzle is divided into two at the center of the mold. For comparison, a straight pipe was inserted into the mold, and an inert gas was ejected. The straight pipe had an inner diameter of 3.17 mm.
B.連続鋳造
鉄屑、ステンレス屑、Fe−Cr、Fe−Niなどの原料を、60トン電気炉で溶解し、AODおよびVODの両方または一つを用いて精錬した。取鍋に保持された溶融合金を連続鋳造機にて鋳造した。連続鋳造機は垂直型であり、モールドは銅板製で表面にNiメッキを施したものである。モールドのサイズは、154×700〜1500mmおよび200×700〜1500mmである。スタートセッティング時のモールドの高さは、ダミーバーのセッティングを除いて500mmである。
B. Raw materials such as continuously cast iron scrap, stainless steel scrap, Fe—Cr, and Fe—Ni were melted in a 60-ton electric furnace and refined using both or one of AOD and VOD. The molten alloy held in the ladle was cast with a continuous casting machine. The continuous casting machine is a vertical type, and the mold is made of a copper plate and the surface thereof is plated with Ni. The mold sizes are 154 × 700-1500 mm and 200 × 700-1500 mm. The mold height at the start setting is 500 mm excluding the setting of the dummy bar.
表1に示す鋼種でモールドシールを実施した。手順は、浸漬ノズルを介してモールドに溶融合金を注ぐ前から、モールドを不活性ガスでシールし始め、続けて、タンディッシュのストッパーを開けて、モールドに注湯を開始した。モールドを溶融合金が満たし、モールドパウダーを溶融合金表面に投入するまでシールを続けた。なお、不活性ガスは主としてArとしたが、一部では二酸化炭素(CO2)も使用した。 Mold sealing was performed with the steel types shown in Table 1. The procedure started sealing the mold with an inert gas before pouring the molten alloy into the mold via the immersion nozzle, and subsequently opening the tundish stopper to start pouring the mold. Sealing was continued until the mold was filled with molten alloy and mold powder was charged onto the molten alloy surface. The inert gas was mainly Ar, but some carbon dioxide (CO 2 ) was also used.
各項目を以下のように評価し、その評価結果を表1に同時に示した。
・酸素濃度:ジルコニア式酸素濃度計にて測定した。
・ガス流量:流量計にて測定した。
・#1スラブ研削および切断歩留まり:連続鋳造の鋳造開始時のスラブである#1スラブを研削した後、浸透探傷試験を行った。異物欠陥によるインジケーションが消え去るまで研削し、歩留りを重量変化から計算した。研削でも除去しきれない場合は、切断するがそれも考慮に入れた。
Each item was evaluated as follows, and the evaluation results are shown in Table 1.
-Oxygen concentration: measured with a zirconia oxygen analyzer.
-Gas flow rate: Measured with a flow meter.
# 1 slab grinding and cutting yield: After penetrating the # 1 slab, which was the slab at the start of continuous casting, a penetration test was conducted. Grinding was performed until the indication due to the foreign object disappeared, and the yield was calculated from the change in weight. If it could not be removed by grinding, cutting was taken into consideration.
表1に示すように、本発明の範囲内である発明例は、いずれも酸素濃度が10vol%以下となり、#1スラブの歩留まりが90%以上と良好であった。このように歩留りが良好な理由は、大気との反応により形成される酸化物や窒化物から成る非金属介在物の生成および非金属介在物のスラブ中への巻き込みが抑制されたためである。 As shown in Table 1, in all of the inventive examples within the scope of the present invention, the oxygen concentration was 10 vol% or less, and the yield of # 1 slab was as good as 90% or more. The reason why the yield is good in this way is that the generation of non-metallic inclusions made of oxides and nitrides formed by reaction with the atmosphere and the inclusion of non-metallic inclusions in the slab are suppressed.
なお、発明例および参考例の1〜7は図3の型式を使用した例である。具体的に、発明例1、2、4、5、7は図4(b)の型式を用いて鋳造した結果であり、参考例3、6は図4(a)を用いた結果を示している。発明例および参考例の8〜13は、図5の型式を用いた例である。具体的には、発明例8〜12は図6(b)を用いた結果であり、参考例13は図6(a)を用いた結果である。 Inventive Examples and Reference Examples 1 to 7 are examples using the model shown in FIG. Specifically, Invention Examples 1, 2, 4, 5, and 7 are the results of casting using the model of FIG. 4B, and Reference Examples 3 and 6 show the results of using FIG. 4A. Yes. Invention Examples and Reference Examples 8 to 13 are examples using the model shown in FIG. Specifically, Invention Examples 8 to 12 are the results using FIG. 6B, and Reference Example 13 is the results using FIG. 6A.
また、表1から分かるように、モールド全幅に渡りノズルを配している型式を用いた例、すなわち参考例3と6(図4(a))および参考例13(図6(a))については、備考欄に記した通り、鋳造自体に支障は来たさなかったものの、浸漬ノズルが冷却されてしまっていた。通常は、浸漬ノズルは予熱されて1000℃程度に熱せられていて、全体に赤熱しているが、ガスが集中的に当たった部分は、黒ずんでいたのでクラックが入ることもあり得る。そのため、モールド中心近傍で2分割され、ノズルを冷却しない型式がより好ましいことも明確になった。 Further, as can be seen from Table 1, examples using a model in which nozzles are arranged over the entire width of the mold, that is, Reference Examples 3 and 6 (FIG. 4 (a)) and Reference Example 13 (FIG. 6 (a)). As noted in the remarks column, although the casting itself was not hindered, the immersion nozzle was cooled. Normally, the immersion nozzle is preheated and heated to about 1000 ° C., and the whole is red hot. However, the portion where the gas hits intensively was darkened, so cracks may occur. For this reason, it has become clear that a type that is divided into two near the mold center and does not cool the nozzle is more preferable.
一方の比較例は、比較例1はシールなし、比較例2と3はいずれも本発明のシール装置を用いない従来のストレートタイプの配管から直線的に不活性ガスを流し込んだものであり、酸素濃度が下がらなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, Comparative Example 1 has no seal, and Comparative Examples 2 and 3 both have an inert gas flowed linearly from a conventional straight pipe that does not use the sealing device of the present invention. Did not go down.
比較例4〜11は本発明のシール装置を用いたが、ガス流量が不適切であったために、#1スラブの歩留りが低くなってしまった。以下に具体的に説明する。比較例4、7、8、10、11は、流量が100L/min未満であり低すぎたことから、酸素濃度が10%を超えて高く、大気との酸化や窒化反応を防止できず、非金属介在物を形成していまい、90%未満と歩留りの低下をもたらした。比較例5、6、9は逆に流量が高すぎて溶融合金を冷却してしまい、溶融金属表面に凝固物が形成し、それが巻き込まれたと同時に浸漬ノズルも冷却してしまい、初期の出湯も困難であった。そのため、これらの比較例は#1スラブの歩留まりが90%未満と低くなってしまった。 Comparative Examples 4 to 11 used the sealing device of the present invention, but the yield of # 1 slab was low because the gas flow rate was inappropriate. This will be specifically described below. In Comparative Examples 4, 7, 8, 10, and 11, since the flow rate was less than 100 L / min and too low, the oxygen concentration was higher than 10%, and oxidation and nitridation reactions with the atmosphere could not be prevented. Metal inclusions were not formed, resulting in a decrease in yield of less than 90%. In Comparative Examples 5, 6 and 9, on the contrary, the molten alloy was cooled because the flow rate was too high, and a solidified material was formed on the surface of the molten metal. It was also difficult. Therefore, in these comparative examples, the yield of the # 1 slab was as low as less than 90%.
連続鋳造の鋳造開始時のスラブである#1スラブを、鋳造方向に垂直な断面で切断し、浸透探傷試験を行った時のスラブ断面の画像を図7および8に示す。鋳造鋼種はSUS321であり、スラブの採取位置は、ダミーバーと接している面から450mmの部分に位置しており、まさしく鋳造開始地点である。図7は本シール装置を用いずに鋳造した比較例2の#1スラブ断面である。図8は本シール装置を用いて鋳造した発明例4の#1スラブ断面である。 FIGS. 7 and 8 show images of a slab cross section when a # 1 slab, which is a slab at the start of continuous casting, is cut in a cross section perpendicular to the casting direction and subjected to a penetration flaw detection test. The cast steel type is SUS321, and the sampling position of the slab is located 450 mm from the surface in contact with the dummy bar, which is exactly the casting start point. FIG. 7 is a # 1 slab cross section of Comparative Example 2 cast without using the present sealing device. FIG. 8 is a # 1 slab cross section of Invention Example 4 cast using this sealing device.
図7では、外縁部の染色部分、すなわち非金属介在物が多く見られるのに対し、図8のスラブでは、これが大幅に低減されていることが分かる。なお、各写真中央部の染色については、製品に無害な大きさのセンターポロシティーであるので、比較は外縁部の染色部についてのみ行えばよい。 In FIG. 7, it can be seen that many dyed portions of the outer edge, that is, non-metallic inclusions are seen, whereas this is greatly reduced in the slab of FIG. In addition, about the dyeing | staining of the center part of each photograph, since it is the center porosity of the magnitude | size harmless to a product, a comparison should just be performed only about the dyeing part of an outer edge part.
また、発明例5において、シール開始からの時間経過と、モールド内の酸素濃度との関係を表すグラフを図9に示す。このグラフから明らかに、本発明のシール装置を用いれば、酸素濃度は速やかに低減し、注湯開始前に酸素濃度5%未満である4%を実現することができた。さらに、注湯開始後もその低濃度を維持することができて好適である。 Moreover, in invention example 5, the graph showing the relationship between the passage of time from the start of sealing and the oxygen concentration in the mold is shown in FIG. Obviously from this graph, if the sealing device of the present invention was used, the oxygen concentration was rapidly reduced, and 4%, which was less than 5% before the start of pouring, could be realized. Furthermore, the low concentration can be maintained even after the start of pouring.
非金属介在物性欠陥を防止し、鋳造合金の歩留まりおよび品質を向上させ、さらに製造コストの低減に寄与する。 It prevents non-metallic inclusion physical property defects, improves the yield and quality of the cast alloy, and further contributes to the reduction of manufacturing costs.
C 連続鋳造機
10 取鍋
11 タンディッシュ
12 浸漬ノズル
13 吐出孔
14 ストッパー
15 モールド
16 シール材
17 スプレー冷却帯
18 ピンチロール
19 トーチ
20 溶融合金
21 スラブ
22 ダミーバー
31 噴出ノズル
32 吸込ノズル
C
Claims (6)
上記噴出ノズルと上記吸込ノズルが、溶融合金の浸漬ノズルに相対する位置であるモールド中央近傍でそれぞれ2分割されていることを特徴とする溶融合金のシール装置。 A sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas, comprising a jet nozzle having a flat jet slit for supplying an inert gas to one end of an opening of a mold for holding the molten alloy, A suction nozzle having a flat suction slit for sucking the inert gas having a suction amount of 0.7 to 0.9 times the ejection amount is provided at a position facing the nozzle, and the flow rate of the inert gas is 100 to 2000 L. / min der is,
The molten alloy sealing device, wherein the jet nozzle and the suction nozzle are each divided into two near the mold center, which is a position facing the immersion nozzle of the molten alloy.
上記噴出ノズルが、溶融合金の浸漬ノズルに相対する位置であるモールド中央近傍でそれぞれ2分割されていることを特徴とする溶融合金のシール装置。 A sealing device for sealing a molten alloy with an inert gas at a ratio of 0.2: 0.8 to 0.5: 0.5 at opposite ends of an opening of a mold for holding the molten alloy Each having a jet nozzle having a flat jet slit for supplying an inert gas, the flow rate of the inert gas being 100 to 2000 L / min,
2. A molten alloy sealing device according to claim 1 , wherein each of the jet nozzles is divided into two parts in the vicinity of the center of the mold, which is a position facing the immersion nozzle of the molten alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007236498A JP5188766B2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007236498A JP5188766B2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009066615A JP2009066615A (en) | 2009-04-02 |
| JP5188766B2 true JP5188766B2 (en) | 2013-04-24 |
Family
ID=40603432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007236498A Active JP5188766B2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5188766B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9551045B2 (en) * | 2011-05-27 | 2017-01-24 | A. Finkl & Sons Co. | Flexible minimum energy utilization electric arc furnace system and processes for making steel products |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214686B2 (en) * | 1972-05-19 | 1977-04-23 | ||
| JPH044953A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-09 | Nippon Steel Corp | Twin roll type strip continuous casting method |
| JPH04197560A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Method for continuously casting metal sheet |
-
2007
- 2007-09-12 JP JP2007236498A patent/JP5188766B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009066615A (en) | 2009-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI673122B (en) | Continuous casting method of steel and method for manufacturing thin steel sheet | |
| JP5188766B2 (en) | Molten alloy sealing device and method of air separation at the start of continuous casting | |
| JP4628382B2 (en) | Cutting method of high nickel alloy | |
| JP2020032442A (en) | Method of casting molten steel | |
| JP5206239B2 (en) | Continuous casting method of high N content duplex stainless steel | |
| JP4999627B2 (en) | Molten alloy sealing device, casting method using this device, and method for shutting off air at the start of continuous casting | |
| Little et al. | Factors affecting the reoxydation of molten steel during continuous casting | |
| JP5965186B2 (en) | Continuous casting method | |
| JP6323973B2 (en) | Continuous casting method | |
| KR102222442B1 (en) | Continuous casting method | |
| US9889499B2 (en) | Continuous casting method | |
| JP2009066650A (en) | How to cut air at the start of continuous casting | |
| JP5008516B2 (en) | Molten alloy sealing device, casting method using this device, and method for shutting off air at the start of continuous casting | |
| US3700026A (en) | Ingot casting apparatus | |
| CN114746195B (en) | Method for casting molten steel, method for manufacturing continuous casting sheet, and method for manufacturing bearing steel | |
| JP4612271B2 (en) | Continuous casting method of ultra-low carbon steel | |
| JP4409167B2 (en) | Continuous casting method | |
| Chen et al. | Forming factors of blowhole defect in continuously-cast beam blank at Dragon steel | |
| JP5044981B2 (en) | Steel continuous casting method | |
| JP3525891B2 (en) | Continuous casting method of small section high Cr steel | |
| Lev et al. | Reducing the risk of blowholes in heavy steel plates: causes to consider | |
| JP5239147B2 (en) | Method of melting high cleanliness steel | |
| JP2000265246A (en) | Steel for strip and method for producing the same | |
| Senk et al. | Dynamic de-oxidation and inline alloying of Al in continuous casting of billets and strips | |
| Shelley | Hot ductility of boron steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100610 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120529 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120925 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121205 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20121212 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130123 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5188766 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |