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JPH07112613B2 - 鋼の連続鋳造用タンディッシュ - Google Patents
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JPH07112613B2 - 鋼の連続鋳造用タンディッシュ - Google Patents

鋼の連続鋳造用タンディッシュ

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JPH07112613B2
JPH07112613B2 JP27718488A JP27718488A JPH07112613B2 JP H07112613 B2 JPH07112613 B2 JP H07112613B2 JP 27718488 A JP27718488 A JP 27718488A JP 27718488 A JP27718488 A JP 27718488A JP H07112613 B2 JPH07112613 B2 JP H07112613B2
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continuous casting
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順一郎 勝田
雅保 木村
俊之 石倉
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/116Refining the metal
    • B22D11/117Refining the metal by treating with gases

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼の連続鋳造用タンディッシュに関し、詳細
には、タンディッシュから鋳型へ浸漬ノズルを介して溶
鋼を注湯するに際し、浸漬ノズル内を通る溶鋼に不活性
ガスを吹き込む改良された注湯ノズル構造を具備する鋼
の連続鋳造用タンディッシュに関するものである。
〔従来の技術〕 従来、鋼の連続鋳造は、取鍋から注湯された溶鋼を、堰
により仕切られたタンディッシュの受湯部に受け、堰を
通して注湯部に移湯すると共に、注湯部の底に設けられ
ている浸漬ノズルを通して鋳型内に注湯し、この鋳型内
に注湯された溶鋼を鋳型内および鋳型の下方に続く冷却
帯により冷却し、この冷却により得られた鋳片を連続し
て引き出して行われている。
上記鋼の連続鋳造過程において、溶鋼中に存在する非金
属介在物、特にAl23等が浸漬ノズル内を通る際にその
内壁に付着し、ノズル閉塞を起こす問題のあることが知
られ、このノズル閉塞防止策として、タンディッシュか
ら鋳型の間で、不活性ガスの吹き込みが一般的に行われ
ている。具体的には、タンディッシュの内底にポーラス
材からなるインサートノズルを設け、ポーラス材の気孔
を通して外周面から内周面に向け加圧した不活性ガスを
吹き込む方法等が行われている。
そして、上述の不活性ガスの吹き込みにより吹き込まれ
た不活性ガスは、その大半が鋳型内溶鋼湯面まで浮上し
て分離するが、極一部はメニスカス部分で捕捉され、鋳
造される鋳片の表面にピンホールになって現れることが
知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、近年、加工性を高めた極低炭素鋼(C≦0.01
wt%)等の軟質鋼製冷延材のニーズが高まり、この種軟
質鋼を上述の方法で連続鋳造し、得た鋳片を冷延材まで
加工すると、冷延材の表面に膨れ線状の欠陥が顕れる問
題が発生し、その原因を究明するために、膨れ線状欠陥
部を調査したところ、Arガスが検出され、さらに調査を
した結果、鋳造時ノズル閉塞防止のために吹き込んだAr
ガスのガス気泡が、鋳片内部の表皮下数十mm以上の深い
部位にまで及び捕捉されて冷延材の表面に膨れ線状の欠
陥になって顕れることが判明した。
そこで、本発明者等は、上記の問題を解決するために、
鋳片内に捕捉されたArガスの状態をつぶさに調査した。
その結果、鋳型サイズとArガス流量を一定にした条件下
における鋳型への溶鋼の吐出流量とその吐出流量で鋳造
して得た鋳片の表皮下15〜30mmのピンホールの大きさお
よび個数との関係において、第7図に示す結果を得た。
第7図に示す結果から明らかなように、鋳片内に捕捉さ
れるArガスによるピンホールは、ピンホール径1.5mm以
下と1.6mm以上とで個数に明確な差が認められ、ピンホ
ール径1.5mm以下のものは溶鋼吐出流量が増すにつれ際
立って増加するが、ピンホール径1.6mm以上のものは殆
ど増加することが無い上に、溶鋼吐出流量に関係なく個
数が殆ど無い状態であった。
本発明者等は、上記の把握された結果から、鋳造時ノズ
ル閉塞防止のために吹き込む不活性ガスの気泡径を1.6m
m以上になるように生成して吹き込めば、溶鋼吐出流量
に関わらずガス気泡の浮上分離が容易になり、上記軟質
鋼が有する膨れ等の品質欠陥が解消し得ると考え、さら
に鋭意研究し、その具体的な手段として、本発明に係わ
る鋼の連続鋳造用タンディッシュの開発をなしたもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上述した事情によりなされたもので、その要
旨は、内底に位置する注湯口部が平均気孔径30μm以上
のポーラス材よりなり、且つ、このポーラス材の注湯孔
の最小内径部の断面積がこのポーラス材の下方に続く注
湯孔の最小内径部の断面積の1.5倍以上である注湯ノズ
ル構造を具備する鋼の連続鋳造用タンディッシュであ
る。
次に、本発明について詳細に説明する。
ポーラス材から溶鋼に吹き込まれる不活性ガスの気泡
は、不活性ガスがポーラス材の表面の気孔から溶鋼中に
噴出して気泡として成長する過程で、ポーラス材の表面
に沿って流れる溶鋼流により剪断され生成するものと考
えられ、従って、気泡の大きさ(気泡径)は、気泡の成
長速度と溶鋼流による剪断力(溶鋼流速)とのバランス
により決定されるものと考えられる。
そこで、第4図に概要を示す水モデル装置を使用して、
タンディッシュ15の下に設けるポーラス材製インサート
ノズル16のポーラス材の平均気孔径およびポーラス材の
設ける部位を変え、生成されるガス気泡径の変化を調査
した。
尚、第4図中、17はスライディングノズル、18は浸漬ノ
ズル、19は鋳型、20は水の循環装置を示す。
また、水モデルと実溶鋼とにおけるガス気泡径の相似則
としては、R0/R1=1/1.35を用いた。但し、R0:水に
おけるガス気泡径、R1:溶鋼におけるガス気泡径であ
る。
従って、水モデルにおいて観察されるガス気泡径は、1.
15mm以上のものが得られる条件が、実装置において、1.
6mm以上のガス気泡径となり鋳片内に捕捉されることを
防止し得る条件となる。
先ず、第3図に示す形状のインサートノズル16を使用
し、インサートノズル16を構成するポーラス材21の平均
気孔径(23μmおよび40μm)と、このインサートノズ
ルにより生成されたガス気泡径と、吐出流量との関係を
上記水モデル装置により調査し、第5図に示す結果を得
た。この結果から、1.15mm以上の大きさのガス気泡径を
得るためには、ポーラス材の平均気孔径を大きく且つ吐
出流量を小さくすれば良いことが分かる。
次に、第2図に示す上記と同形状のインサートノズル16
であって、ポーラス部16aの最小内径部の断面積(S1
をストレート整流部の断面積(S0)に対し、インサー
トノズル16のストレート整流部22まで段階的に変えたも
のを準備し、上記水モデル装置により、吐出流量350l/m
inの条件下での気泡の発生状況を調査し、第6図に示す
結果を得た。この結果から、1.15mm以上の大きさのガス
気泡径を得るためには、上述のポーラス材の平均気孔径
を大きくすると同時に、気泡を剪断する溶鋼流速の小さ
いインサートノズルの上部にポーラス部を設ければ良い
ことが分かる。
上述の水モデル装置により得られた第5図および第6図
に示す調査結果より推して、実装置において1.6mm以上
の大きさのガス気泡径をうるためには、ポーラス材の平
均気孔径は、30μm以上であれば良く、好ましくは40μ
m以上であれば良い。また、そのポーラス材の適用部位
は、気泡を剪断する溶鋼流速ノズルで最も小さくでき、
且つ、ガス気泡径1.6mm以上が安定して得られるノズル
の上部、即ちタンディッシュ内底の注湯口部が良く、し
かもポーラス材の注湯孔の最小内径部の断面積(S1
がこのポーラス材の下方に続く注湯孔の最小内径部の断
面積(S0)の1.5倍以上になるように適用するのが好ま
しい。
〔実施例〕
以下、本発明に係わる実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図は、上述した水モデル装置で確認した注湯ノズル
構造を具備する鋼の連続鋳造用タンディッシュの要部断
面図である。
1は、タンディッシュであって、鉄皮2の内面に耐火物
3が張られている。4は、インサートノズルであって、
ポーラス部4aと非ポーラス部4bとの積層構造からなり、
鉄皮2上に設けられた鉄板5に段部6を載せると共にそ
の周囲に耐火モルタル7を詰めて固定されている。8
は、浸漬ノズルであって、浸漬ノズル8の上端とインサ
ートノズル4の下端とを密に当接して、鉄皮2上に設け
られた鉄板5と浸漬ノズル8の固定用鉄板9との間に設
けた三本の固定ボルト10により固定されている。
尚、11は、インサートノズル4のポーラス部4aに不活性
ガスを送気するための管である。
次に、上述の構成のタンディッシュにおいて、インサー
トノズル4を、第2図に示す本発明に係わるもの(ポー
ラス部の平均気孔径40μm,S1/S0=1.65)と、比較のた
め第3図に示す従来構造のもの(ポーラス部の平均気孔
径23μm,S1/S0=1)とを使用し、C:30ppm,Si:tr,Mn:0.
25wt%,P:0.010wt%,S:0.007wt%,Al:0.030wt板,Ti:0.0
6wt%の成分組成の極低炭素Ti入りキルド鋼を吐出流量
2.7ton/minの条件で連続鋳造した。
この連続鋳造中、両者共ノズル閉塞は無かったが、連続
鋳造により得られた鋳片を冷延材まで加工し、膨れ疵の
発生状況を調査した結果、本発明に係わるタンディッシ
ュを使用して得た冷延材は、従来構造のタンディッシュ
を使用して得た冷延材に比較して、60%強の膨れ疵の低
減がなされていた。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明に係わるタンディッシュによれ
ば、鋳造時ノズル閉塞防止のために吹き込む不活性ガス
の気泡径を1.6mm以上に生成して吹き込め、鋳型内溶鋼
中からのガス気泡の浮上分離が容易になり、軟質鋼が有
する膨れ等の品質欠陥を大幅に低減し得る鋼の連続鋳造
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にかかわる鋼の連続鋳造用タンディッ
シュの要部断面図、第2図は、本発明に係わるインサー
トノズル、第3図は、従来構造のインサートノズル、第
4図は、水モデル装置の概要図、第5図は、吐出流量と
最小ガス気泡径との関係説明図、第6図は、インサート
ノズル形状と最小ガス気泡径との関係説明図、第7図
は、鋳型への溶鋼の吐出流量とその吐出流量で鋳造して
得た鋳片の表皮下15〜30mmのピンホールの大きさおよび
個数との関係説明図である 1……タンディッシュ、2……鉄皮 3……耐火物、4……インサートノズル 4a……ポーラス部、4b……非ポーラス部 5……鉄板、6……段部 7……耐火モルタル、8……浸漬ノズル 9……固定用鉄板、10……固定ボルト 11……不活性ガスの送気管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内底に位置する注湯口部が平均気孔径30μ
    m以上のポーラス材よりなり、且つ、このポーラス材の
    注湯孔の最小内径部の断面積がこのポーラス材の下方に
    続く注湯孔の最小内径部の断面積の1.5倍以上である注
    湯ノズル構造を具備することを特徴とする鋼の連続鋳造
    用タンディッシュ。
JP27718488A 1988-10-31 1988-10-31 鋼の連続鋳造用タンディッシュ Expired - Lifetime JPH07112613B2 (ja)

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