JPH0729186B2 - ベルトキャスターにおける薄スラブ鋳片のコーナ欠陥防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ベルトキャスターにおける薄スラブ鋳片の
コーナ欠陥防止方法に関し、とくに短辺側凝固シェルの
絞り込みに起因して発生する鋳片コーナ部における表面
欠陥の有利な防止を図ろうとするものである。

（従来の技術） 溶湯から直接、厚み:30mm程度の薄スラブ鋳片を製造す
るいわゆるベルトキャスターとして、第６図に示すよう
な装置がある。同図において、番号1,1′は対向に配置
され、鋳片の引き抜きに同期して輪回移動する一対の可
動式ベルト、2,2′はこれらのベルト1,1′の両側縁部に
て該ベルトに対し密接する一対の固定式短辺であり、こ
れらで鋳造空間を構成する。また3,3′は可動式ベルト
1,1′の背面に配設された冷却パッドであり、この冷却
パッド3,3′からの冷却水４で可動式ベルト1,1′ひいて
は溶鋼５を冷却して、その凝固を促進する仕組みになっ
ている。なお６は注湯ノズル、７は薄スラブ鋳片、８は
ロールである。

ここに鋳造空間内における薄スラブの厚みは、第７図
（ａ），（ｂ），（Ｃ）および（ｄ）に示すように、メ
ニスカス部から鋳造される過程で次第に小さくなり、最
終的にはベルト間隔で決定される厚みまで絞られること
から、上記のような連鋳法は絞り込み方式と呼ばれてい
る。図中、番号９が絞り込み領域である。

ところで上記した絞り込み式連続鋳造法では、短辺部に
おいて、メニスカス直下から凝固を開始したシェルがそ
の成長過程において漸次絞り込まれることから、シェル
が内部方向に変形し、この変形後のスペースに溶鋼が侵
入する現象が繰り返される結果、薄スラブ鋳片にはコー
ナ表面欠陥が生じることが知られている。

上記の問題の解決策としては、たとえば第８図に示すよ
うに、短辺内面の溶鋼と接触する部分を耐火物10で覆う
ことによってシェルの成長を防ぎ、もって凝固を防止す
る方法（特開昭58-218349号公報）や、短辺内面をニク
ロム線などにより、抵抗加熱することにより、凝固を防
止する方法（特開昭58-218353号公報および特開昭58-21
8356号公報）などが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら短辺基材は銅製であり、しかもその内部は
水冷されていることもあって、上記のような対策を講じ
てもなお、絞り込み部分における凝固を完全に防止する
ことは不可能であった。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、短辺
内面の絞り込み部における凝固を効果的に防止して、鋳
片コーナ部における表面欠陥の発生を完全に回避するこ
とができるベルトキャスターにおける薄スラブ鋳片のコ
ーナ欠陥防止方法を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、対向配置になり、かつ鋳片の引き
抜きに同期して輪回移動する一対の可動式ベルトと、該
ベルトの両側縁部にて該ベルトに対し密接に配置した一
対の固定式短辺とで鋳造空間を構成する上広下絞り込み
型のベルトキャスターを用いて薄スラブ鋳片を鋳造する
に際し、絞り込み注湯部の短辺背面に配置した誘導コイ
ルによって短辺壁面近傍の溶鋼内に交流磁束を鎖交させ
ることにより、溶鋼内に上記誘導コイルに流れる電流の
方向とは逆向きの誘導電流を生起させ、さらにこの誘導
電流と交流磁束との相互作用によって溶鋼内に電磁力を
発生させ、この電磁力で短辺近傍の溶鋼を短辺壁面に接
触することなく保持した状態で鋳造することからなるベ
ルトキャスターにおける薄スラブ鋳片のコーナ欠陥防止
方法である。

以下、この発明を具体的に説明する。

第１図に、背面に誘導コイルを取り付けた短辺を斜視面
で、また、第２図にはそのＤ−Ｄ矢視面をそれぞれ示
し、図中番号11が鉄心、12がコイルであり、かかる誘導
コイル12は、短辺２の溶鋼と接する面とは反対側の面で
短辺の上端から溶鋼が漸次絞り込まれ所望の厚みとなる
位置までにわたりセットされる。

（作用） さて上記のコイル12に電源13から交流電流を印加する
と、第２図に示すように短辺２を通過して溶鋼５に磁束
14が鎖交する。今、ある瞬間のコイルに流れる電流の方
向が第２図に番号15,16で示したとおりであったとする
と、溶鋼５に鎖交した磁界により、電磁誘導の法則か
ら、コイルに流れる電流の向き15,16とは逆方向17,18の
電流が溶鋼中に発生する。

また短辺壁面19に接触する溶鋼表面20に到達した磁束14
は、溶鋼の電気伝導度σ、透磁率μおよびコイルに流れ
る電流の周波数ｆによって決まる減衰曲線（第３図参
照）に従って減衰するので、溶鋼中の誘導電流による電
流密度の大きさは、第４図中に、、で示したよう
に、短辺壁面に近いほど大きく、内部に向かうほど小さ
くなる（第４図中に、の大きさで示す）。

ここに、溶鋼中の誘電電流によって発生する電磁力は、
第５図（ａ），（ｂ）に示すように、溶鋼中では電流の
向きが同じなのでピンチ力（収縮力）21が発生し、一方
コイル電流によって鎖交する磁束（磁束密度）と溶鋼中
に流れる電流によって、短辺と溶湯間には反発力22が発
生する。このピンチ力21と反発力22の大きさは、短辺壁
面に接触する溶鋼面で一番大きく、溶鋼内部に行くにつ
れて次第に小さくなる。

上記したような電磁力の作用により、溶鋼５は短辺壁面
19から内部に向かって押されるかたちとなり、壁面に接
触することはなくなり、シェルの形成・成長は電磁力が
作用しないコイルの直下から始まることになる。従って
コイル12を、短辺の絞り込み部９全域にわたる範囲で設
置すれば、絞り込み部９における溶鋼の凝固は有利に回
避されるわけである。

上述したとおり、短辺の背面に設置したコイルに交流電
流を印加し、溶鋼に対して電磁力を発生させることによ
って、絞り込み部における短辺と溶鋼との接触が有利に
回避されるので、従来、絞り込み部で成長したシェルに
起因して発生が懸念された薄スラブ鋳片のコーナ部にお
ける表面欠陥を完全に防止することができる。

（実施例） 前掲第６図に示したベルトキャスター ・ロール径:300mm ・ロール胴長:1.5m ・ベルト厚:2mm を用いて、鋳込み速度:10mpmで厚み:50mm、幅:1.0mの薄
スラブ鋳片を製造した。

このときベルトキャスターの短辺背面には、第１図に示
したような鉄心および誘導コイルを設置して、鋳造期間
中、50Hz程度の交流電流を印加した。

かくして得られた薄スラブ鋳片には、コーナ部表面欠陥
は全く観察されなかった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、従来、ベルトキャスターを
用いた薄スラブ鋳片の製造において、絞り込み部で成長
したシェルに起因して発生が懸念された薄スラブ鋳片の
コーナ部における表面欠陥を完全に防止することができ
る。

従って、従来、コーナ部表面欠陥を取り除くために必要
とされたスリットラインにおけるストリップの耳切り工
程を削減でき、製造原単位の低減および製品歩留りの向
上が達成できる。

また短辺部の湯差しに起因したブレークアウトの発生も
完全に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、背面に誘導コイルを取り付けた短辺を斜視
図、 第２図は、第１図のＤ−Ｄ矢視図、 第３図は、溶鋼中の磁束密度の減衰曲線図、 第４図は、溶鋼中に発生する誘導電流の説明図、 第５図（ａ），（ｂ）は、溶鋼中に発生する電磁力の説
明図、 第６図は、代表的なベルトキャスターの斜視図、 第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、絞り込
み部における短辺厚の変化状態を示して図、 第８図は、短辺内面の溶鋼接触部分を耐火物で被覆した
固定式短辺の斜視図である。 1,1′…可動式ベルト、2,2′…固定式短辺 3,3′…冷却パッド、４…冷却水 ５…溶鋼、６…注湯ノズル ７…薄スラブ鋳片、８…ロール ９…絞り込み領域、10…耐火物 11…鉄心、12…誘導コイル 13…電源、14…磁束 15,16…コイルにおける電流の向き 17,18…溶鋼中の誘導電流の向き及び分布強度 19…短辺壁面、20…溶鋼表面 21…ピンチ力、22…反発力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向配置になり、かつ鋳片の引き抜きに同
   期して輪回移動する一対の可動式ベルトと、該ベルトの
   両側縁部にて該ベルトに対し密接に配置した一対の固定
   式短辺とで鋳造空間を構成する上広下絞り込み型のベル
   トキャスターを用いて薄スラブ鋳片を鋳造するに際し、
   絞り込み注湯部の短辺背面に配置した誘導コイルによっ
   て短辺壁面近傍の溶鋼内に交流磁束を鎖交させることに
   より、溶鋼内に上記誘導コイルに流れる電流の方向とは
   逆向きの誘導電流を生起させ、さらにこの誘導電流と交
   流磁束との相互作用によって溶鋼内に電磁力を発生さ
   せ、この電磁力で短辺近傍の溶鋼を短辺壁面に接触する
   ことなく保持した状態で鋳造することを特徴とするベル
   トキャスターにおける薄スラブ鋳片のコーナ欠陥防止方
   法。