JP5888165B2 - Steel continuous casting method and equipment - Google Patents
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Description
本発明は、鋼の連続鋳造方法及びその設備に関し、詳しくは、タンディッシュから鋳型に浸漬ノズルを通じて溶鋼を注入する際に、非金属介在物による浸漬ノズルでのノズル詰まりを抑制するべく、溶鋼中に吹き込まれる不活性ガスに起因する気泡欠陥の少ない鋳片を鋳造するための鋼の連続鋳造方法及びその設備に関する。 The present invention relates to a steel continuous casting method and equipment therefor, and more particularly, when molten steel is poured from a tundish into a mold through an immersion nozzle, in order to suppress nozzle clogging with the immersion nozzle due to non-metallic inclusions in the molten steel. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel continuous casting method and equipment for casting a slab having few bubble defects caused by an inert gas blown into the steel.
鋼の連続鋳造においては、タンディッシュ内に滞留する溶鋼を、タンディッシュの下方に配置した浸漬ノズルを通じて鋳型へ注入している。このとき、タンディッシュ内の溶鋼にアルミナなどの非金属介在物が含まれている場合には、この非金属介在物が浸漬ノズルの内壁面に付着・堆積し、浸漬ノズルの詰まりが発生する。浸漬ノズルが閉塞すると、鋳造作業上及び鋳片品質上で様々な問題が発生する。例えば、鋳型内溶鋼の流動パターンが変化して、溶鋼流による凝固シェルの洗浄効果が低下し、鋳片表層下に非金属介在物や気泡が捕捉されて、鋳片の品質が低下する。この問題は、特に、鋳型内溶鋼の電磁攪拌設備を備えていない連続鋳造機で著しく、致命的な欠陥を生じる原因となる。 In continuous casting of steel, molten steel staying in a tundish is poured into a mold through an immersion nozzle disposed below the tundish. At this time, when the molten steel in the tundish contains non-metallic inclusions such as alumina, the non-metallic inclusions adhere to and accumulate on the inner wall surface of the immersion nozzle, and the immersion nozzle is clogged. When the immersion nozzle is blocked, various problems occur in the casting operation and the slab quality. For example, the flow pattern of the molten steel in the mold is changed, the cleaning effect of the solidified shell by the molten steel flow is lowered, non-metallic inclusions and bubbles are trapped under the slab surface layer, and the quality of the slab is lowered. This problem is particularly serious in a continuous casting machine not equipped with an electromagnetic stirring facility for molten steel in a mold, and causes a fatal defect.
そこで、浸漬ノズルの内壁での非金属介在物の付着・堆積を防止するために、Arガスや窒素ガスなどの不活性ガスを、浸漬ノズル中の溶鋼流路内を流下する溶鋼に吹き込み、不活性ガスによって浸漬ノズルの内壁を洗浄し、非金属介在物の付着・堆積を防止する方法が実施されてきた。例えば、特許文献1には、溶鋼トンあたり4NL以下に制限したArガスと窒素ガスとの混合ガスを吹き込む方法が提案され、特許文献2には、タンディッシュの上ノズルにそれぞれ個別にガス吹き込みが可能な上下2段のガス吹き込み部を設け、上段のガス吹き込み部からは溶鋼に可溶なガスまたは溶鋼に可溶なガスとArガスとの混合ガスを、下段のガス吹き込み部からはArガスを吹き込む方法が提案されている。特許文献3には、Arガスと溶鋼に可溶なガスとの混合ガスを吹き込む際に、鋳型の断面積によってArガス流量を決定し、溶鋼注入量(スループット)によって全体のガス流量を決定する方法が提案され、特許文献4には、上ノズルに上下2段のガス吹き込み部を設け、上段のガス吹き込み部からはArガスを、下段のガス吹き込み部からは窒素ガスとArガスとの混合ガスを吹き込む方法が提案されている。特許文献5には、ノズル詰まりの傾向が発生したときには、Arガスの吹き込み流量を一定にしつつ、窒素ガスの吹き込み流量をノズル詰まりの発生していない鋳造時期よりも増やす方法が提案されており、浸漬ノズルの内壁に付着した非金属介在物を除去して、ノズル詰まりを解消している。
Therefore, in order to prevent non-metallic inclusions from adhering or accumulating on the inner wall of the immersion nozzle, an inert gas such as Ar gas or nitrogen gas is blown into the molten steel flowing down in the molten steel flow path in the immersion nozzle, and the A method for preventing the adhesion / deposition of non-metallic inclusions by cleaning the inner wall of the immersion nozzle with an active gas has been implemented. For example, Patent Document 1 proposes a method of blowing a mixed gas of Ar gas and nitrogen gas limited to 4 NL or less per ton of molten steel, and
不活性ガスのうち、窒素ガスは溶鋼に可溶であるので、鋳片の表層部に気泡性欠陥として残存することはない。一方で、Arガスが吹き込まれた溶鋼が鋳型に注入されると、そのArガスが凝固シェルに捕捉される可能性があり、捕捉されたArガスは、ヘゲなどの気泡性欠陥を鋳片にもたらす恐れがある。特許文献1〜5のいずれの方法であっても、Arガスを溶鋼中に吹き込むため、このArガスが凝固シェルに捕捉される可能性がある。 Among the inert gases, nitrogen gas is soluble in molten steel, so that it does not remain as a bubble defect in the surface layer portion of the slab. On the other hand, when molten steel into which Ar gas has been blown is injected into the mold, the Ar gas may be trapped by the solidified shell, and the trapped Ar gas causes slabs of cellular defects such as heges. There is a risk of bringing in. Even if it is any method of patent documents 1-5, since Ar gas is blown in into molten steel, this Ar gas may be trapped by the solidification shell.
また、特許文献6には、浸漬ノズルの内部に、所定の寸法の気泡回収部を形成し、かつ、該気泡回収部内にArガスを供給して、このArガスによって気泡回収部内を一定の正圧にして、鋳型内へ向かう溶鋼から気泡を回収する方法が提案されている。特許文献7には、浸漬ノズルの吐出口を上向きにし、吸引管が設けられかつ下方を開放した箱を、前記吐出口を囲むように設けて、該吐出口から流出する溶鋼流を前記箱内で上昇させてから下降する流れとする際に、前記吸引管に真空ポンプを連結して、溶鋼の湯面と箱蓋とで形成される空間に、捕捉されるAr気泡を吸引して、溶鋼からのAr気泡の浮上分離を促進させる方法が提案されている。 Further, in Patent Document 6, a bubble recovery unit having a predetermined size is formed inside an immersion nozzle, and Ar gas is supplied into the bubble recovery unit. A method has been proposed in which bubbles are recovered from molten steel that is pressurized and directed into the mold. Patent Document 7 discloses a box in which a discharge port of an immersion nozzle faces upward, a suction pipe is provided and a lower part is opened so as to surround the discharge port, and a molten steel flow flowing out from the discharge port is provided in the box. When the flow is lowered and then lowered, a vacuum pump is connected to the suction pipe, and the trapped Ar bubbles are sucked into the space formed by the molten steel surface and the box lid, and the molten steel A method for promoting the floating separation of Ar bubbles from the air has been proposed.
特許文献1ないし特許文献5の方法では、非金属介在物によるノズル詰まりの抑制には有効であるが、鋳型内に流出した不活性ガスの凝固シェルへの捕捉を防止することができず、補足された不活性ガスは圧延後に、ヘゲなどの気泡性欠陥につながる。 The methods of Patent Document 1 to Patent Document 5 are effective in suppressing nozzle clogging due to non-metallic inclusions, but cannot prevent the inert gas flowing into the mold from being trapped in the solidified shell. The generated inert gas leads to bubble defects such as lashes after rolling.
特許文献6は、鋳型内への気泡の流出を抑えて、気泡を回収する技術に関しているが、特許文献6の技術によっても、鋳型内の気泡の流出を完全に抑えることができない場合には、鋳型へ流出した気泡は、凝固シェルに補足されてしまう。特許文献7は、浸漬ノズルの吐出口を上向きにし、該吐出口を囲む箱を設け、該箱内の溶鋼中のAr気泡を分離する技術であるが、溶鋼の流れが滞留しやすいためノズル詰まりが発生しやすく、更には、鋳型へ流出する前の溶鋼からの気泡の回収が完全でない場合には、鋳型へ流出した気泡は、凝固シェルに補足されてしまう。 Patent Document 6 relates to a technique for collecting bubbles by suppressing the outflow of bubbles into the mold, but even if the technique of Patent Document 6 cannot completely suppress the outflow of bubbles in the mold, Bubbles flowing out into the mold are trapped by the solidified shell. Patent Document 7 is a technique in which a discharge port of an immersion nozzle faces upward, a box surrounding the discharge port is provided, and Ar bubbles in the molten steel in the box are separated. However, since the flow of the molten steel tends to stay, the nozzle is clogged. In addition, if the recovery of bubbles from the molten steel before flowing out into the mold is not complete, the bubbles flowing out into the mold are trapped by the solidified shell.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鋳型内の溶鋼に含まれるガス成分の量をより確実に減少させることで、凝固シェルに補足される気泡を減少させる鋼の連続鋳造方法及びその設備を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce bubbles trapped in the solidified shell by more reliably reducing the amount of gas components contained in the molten steel in the mold. It is to provide a continuous casting method and equipment for steel.
本発明者は、鋳型内へ流出した不活性ガスを回収する方法を鋭意検討した結果、鋼の精錬において、RH(Ruhrstahl-Heraeus)法や、ステンレス鋼の最終精錬に用いる2次精錬方法であるVOD(Vacuum Oxygen Decarburization)法などでみられるように、溶鋼が面する雰囲気(溶鋼湯面が接触する上部空間)を減圧することにより、溶鋼に含まれるガス成分の量を低減する方法が実用化されており、この雰囲気を減圧するという技術思想を、連続鋳造設備の鋳型内の溶鋼が面する雰囲気に適用することを検討し、本発明の完成に至った。 As a result of earnestly examining the method for recovering the inert gas flowing out into the mold, the present inventor is a secondary refining method used for the RH (Ruhrstahl-Heraeus) method and the final refining of stainless steel in steel refining. As seen in the VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) method, etc., a method to reduce the amount of gas components contained in molten steel by depressurizing the atmosphere facing the molten steel (the upper space where the molten steel surface contacts) is put into practical use. The present inventors have studied the application of the technical idea of decompressing the atmosphere to the atmosphere facing the molten steel in the mold of the continuous casting equipment, and have completed the present invention.
すなわち、上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)タンディッシュの下方に配置されている浸漬ノズルを通じて、不活性ガスが吹き込まれた溶鋼を鋳型内に注入して行う鋼の連続鋳造方法であって、前記鋳型内の溶鋼湯面全体の上部空間を覆う鋳型カバーを、前記鋳型上に載置して、前記上部空間を減圧することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
(2)前記上部空間の圧力を0.5atm以下に維持することを特徴とする上記(1)に記載の鋼の連続鋳造方法。
(3)鋼の連続鋳造設備であって、タンディッシュの下方に配置されている浸漬ノズルと、該浸漬ノズルの下方に配置されており、溶鋼を冷却する鋳型と、該鋳型上に載置されて、前記鋳型内の溶鋼湯面全体の上部空間を覆い、かつ、前記浸漬ノズルが貫通する鋳型カバーと、該鋳型カバーに接続しており、前記上部空間を減圧する減圧装置と、を備えることを特徴とする鋼の連続鋳造設備。
That is, the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A steel continuous casting method in which molten steel into which an inert gas has been blown is injected into a mold through an immersion nozzle disposed below the tundish, the entire molten steel surface in the mold being A continuous casting method of steel, wherein a mold cover that covers an upper space is placed on the mold, and the upper space is decompressed.
(2) The steel continuous casting method according to (1), wherein the pressure in the upper space is maintained at 0.5 atm or less.
(3) Steel continuous casting equipment, an immersion nozzle disposed below the tundish, a mold disposed below the immersion nozzle, and a mold for cooling molten steel, and placed on the mold A mold cover that covers the entire upper surface of the molten steel surface in the mold and through which the immersion nozzle passes, and a pressure reducing device that is connected to the mold cover and depressurizes the upper space. Steel continuous casting equipment.
本発明によれば、鋳型内の溶鋼湯面全体の上部空間を減圧することにより、溶鋼中のガス成分の分離を促進することができ、溶鋼に残留するガス成分が減少する。これにより、凝固シェルに補足されるガス成分の量をより確実に減少させる。溶鋼に残留するガス成分が減少することで、鋳片の表面近傍の欠陥が減少し、これにより該鋳片の熱延後の表面欠陥が減少する。 According to the present invention, by depressurizing the upper space of the entire molten steel surface in the mold, the separation of gas components in the molten steel can be promoted, and the gas components remaining in the molten steel are reduced. Thereby, the quantity of the gas component supplemented by the solidification shell is reduced more reliably. By reducing the gas component remaining in the molten steel, defects near the surface of the slab are reduced, and thereby surface defects after hot rolling of the slab are reduced.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明の連続鋳造設備のタンディッシュ及び鋳型の部位の概略断面図である。図1に示すように、連続鋳造設備1は、溶鋼2を収容するタンディッシュ3と、該タンディッシュ3に接続されているノズル4と、該ノズル4の下方に配置されている鋳型5と、該鋳型5上に載置される鋳型カバー6と、該鋳型カバー6に接続している減圧装置7と、を備えている。図1には、タンディッシュ3の底面部が示されており、該タンディッシュ3は、外殻となる鉄皮31と、該鉄皮31の内側に施工された耐火物32とを有している。前記タンディッシュ3に収容された溶鋼2が、ノズル4内に流入し、次いで、該ノズル4から鋳型5の内部に注入される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tundish and mold part of the continuous casting equipment of the present invention. As shown in FIG. 1, a continuous casting facility 1 includes a tundish 3 that accommodates
タンディッシュ3の底部には、耐火物32に嵌合する上ノズル41が設置され、該上ノズル41の下面に接して、スライディングノズル42が配置され、更に、スライディングノズル42の下面に接して、浸漬ノズル43が配置されている。ノズル4は、上ノズル41と、スライディングノズル42と、浸漬ノズル43と、で構成されており、それらの内部を溶鋼2が流れる溶鋼流路21を形成している。浸漬ノズル43の側面には、タンディッシュ3から鋳型5へ浸漬ノズル43を通じて溶鋼2を注入する際に、溶鋼2が通過する溶鋼吐出孔22が形成されている。上ノズル41では、浸漬ノズル43の内壁での非金属介在物の付着・堆積を防止するために、Arガスや窒素ガスなどの不活性ガスを、溶鋼流路21内を流下する溶鋼2中に吹き込んでいる。
At the bottom of the tundish 3, an
図2は、不活性ガスを溶鋼中に吹き込む上ノズル41の概略断面図である。上ノズル41は、上段ガス吹き込み部41a、下段ガス吹き込み部41b、及び、上段ガス吹き込み部41aと下段ガス吹き込み部41bとを取り囲む本体部41eの3つの部分で構成され、その外周には鉄皮41fが配置されている。上段ガス吹き込み部41a及び下段ガス吹き込み部41bは、アルミナ質のポーラス煉瓦で形成され、本体部41eは、比較的緻密なアルミナ質で形成されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
鉄皮41fを貫通して2本のガス導入管41c,41dが配置されていて、ガス導入管41cは上段ガス吹き込み部41aに開口し、ガス導入管41dは下段ガス吹き込み部41bに開口している。即ち、ガス導入管41cから供給されるガスは上段ガス吹き込み部41aを介して溶鋼流路21内の溶鋼に吹き込まれ、一方、ガス導入管41dから供給されるガスは下段ガス吹き込み部41bを介して溶鋼流路21の内部に吹き込まれるように構成されている。上段ガス吹き込み部41a及び/または下段ガス吹き込み部41bから、Arガス、窒素ガス、Arガスと窒素ガスとの混合ガスの何れかを吹き込む。
Two
スライディングノズル42は、上部固定板45と摺動板46と下部固定板47とを有しており、各板には、その板を貫通する貫通穴が設けられている。スライディングノズル42は、上部固定板45と下部固定板47と摺動板46とが重なり合うことで、各板の貫通穴が連通し、この連通した貫通穴が溶鋼流路21の一部となるように構成されている。摺動板46は往復型アクチュエーター48と接続しており、該往復型アクチュエーター48の作動によって摺動板46が水平方向に移動することで、この摺動板46は、上部固定板45と下部固定板47との間をこれらと接触したまま移動する。これにより、摺動板46の貫通穴が、上部固定板45と下部固定板47との貫通穴からずれることで、スライディングノズル42における溶鋼流路21の水平断面積(スライディングノズル42の開度)を調整して、溶鋼流路21を通過する溶鋼量を制御することができる。
The sliding
浸漬ノズル43は、下部に形成される溶鋼吐出孔22が鋳型5内の溶鋼2に埋没するようにその先端が溶鋼2中に浸漬されて使用される。鋳型5は、相対する鋳型長辺51と、該鋳型長辺51の内側に内装された、相対する鋳型短辺52と、により構成されており、鋳型長辺51と鋳型短辺52とにより形成される鋳型5の内部に、浸漬ノズル43の溶鋼吐出孔22から溶鋼2が注入されて、鋳型5内に溶鋼湯面23が形成される。
The
図1に示すように、鋳型カバー6は鋳型5上に載置されており、鋳型カバー6に、上下方向に貫通する貫通穴64が形成されている。この貫通穴64に浸漬ノズル43が、鋳型カバー6に対して摺動可能なように挿入されている。また、鋳型カバー6の下方であり溶鋼湯面23の上方には、該溶鋼湯面23全体に亘る上部空間26が形成される。この貫通穴64と浸漬ノズル43との間の隙間を通じて、上部空間26に外気が流入することを防止するために、貫通穴64近傍の鋳型カバー6の上面と浸漬ノズル43の側面とに密着する、可橈性を有するシール部材63が取り付けられている。更には、鋳型5を構成する鋳型長辺51と鋳型短辺52との上面には溝が形成され、該溝に亘って、可撓性を有する可撓部材、例えばOリング53が嵌められており、鋳型カバー6がOリング53に接触している。鋳型カバー6の自重によって、鋳型カバー6がOリング53に密着し、かつ、鋳型長辺51と鋳型短辺52とがOリング53に密着する。これにより、鋳型5と鋳型カバー6との間の隙間を通じて、上部空間26に外気が流入することを防止することができる。鋳型カバー6は、鋳型5上に載置されて、上部空間26を覆うことで、貫通穴64と浸漬ノズル43との間及び鋳型5と鋳型カバー6との間から、上部空間26の外気が流入することを防止して、溶鋼湯面23全体の上部空間26を閉空間とすることができる。
As shown in FIG. 1, the mold cover 6 is placed on the mold 5, and a through-
なお、図1は、モールドパウダー24が鋳型5内の溶鋼2に投入されて、溶鋼湯面23の上にモールドパウダー24の層が形成されている形態を示している。この形態では、鋳型カバー6は、溶鋼湯面23全体及びモールドパウダー24の層の上部空間26を覆うことになる。一方で、モールドパウダー24が鋳型5内の溶鋼2に投入されていない場合には、鋳型カバー6は、溶鋼湯面23全体の上部空間26を覆うことになる。本発明において、鋳型カバー6が、溶鋼湯面23全体の上部空間26を覆うということは、鋳型カバー6が、溶鋼湯面23全体の上側に形成される上部空間26を覆うことを意味し、鋳型カバー6が、溶鋼湯面23全体の上部空間26を覆う、及び、溶鋼湯面23全体とモールドパウダー24の層との上部空間26を覆う形態を包含している。
FIG. 1 shows a form in which the
鋳型カバー6には排出通路61が設けられている。該排出通路61を介して、減圧装置7が鋳型カバー6に接続されており、この減圧装置7は、閉空間となった上部空間26を、排出通路61を通じて減圧して、溶鋼2に残留するガス成分を、鋳型5内の溶鋼湯面23全体を介して、溶鋼2から分離する。減圧装置7は、当該技術分野において使用可能な公知の装置、例えば、真空ポンプなどを採用することができる。なお、減圧装置7によって、上部空間26の圧力を0.5[atm]以下とすることが好ましい。前記圧力を0.5[atm]以下とすれば、鋳型5の溶鋼2に残留するガス成分をより確実に溶鋼2から分離することが可能となる。
The mold cover 6 is provided with a
転炉または電気炉などの一次精錬炉若しくはRH真空脱ガス装置などの二次精錬炉で溶製されたアルミキルド鋼の溶鋼2を、取鍋(図示せず)からタンディッシュ3に注入し、タンディッシュ3に滞留する溶鋼量が所定量になったら、摺動板46を水平方向に移動してスライディングノズル42の開度を上げて、溶鋼流路21を介して溶鋼2を鋳型5に注入する。溶鋼2は、溶鋼吐出孔22から、鋳型短辺52に向かう吐出流となって鋳型5内に注入される。鋳型5の内部に注入された溶鋼2は鋳型5により冷却され、凝固シェル25を形成する。
An aluminum killed
鋳型5の内部に所定量の溶鋼2を注入したことを確認して、鋳型カバー6を鋳型5上に載置し、減圧装置7によって、溶鋼湯面23全体の上部空間26の減圧を開始する。上部空間26の減圧状態を維持しつつ、溶鋼吐出孔22を鋳型内の溶鋼2に浸漬させ、外殻が凝固シェル25となってから、鋳型5の下方に設置したピンチロール(図示せず)を駆動して、内部に未凝固の溶鋼2を有する鋳片の引き抜きを開始する。引き抜き開始後でも前述の減圧状態を維持しつつ、溶鋼湯面23の位置を鋳型5内のほぼ一定位置に制御しながら鋳片引き抜き速度を増速し、その速度を維持して鋳造を継続する。このようにして、鋼の連続鋳造中に、上部空間26が減圧される。
After confirming that a predetermined amount of
鋳型カバー6には投入口62が設けられており、該投入口62から、モールドパウダー24を鋳型5内の溶鋼湯面23の上に投入する。モールドパウダー24は溶融して、溶鋼2の酸化防止や凝固シェル25と鋳型5との間隙に流れ込み潤滑剤としての効果を発揮する。また、鋳型5内に溶鋼2を注入した後は鋳型5を上下に周期的に振動させる、いわゆるオシレーションを行なって、凝固シェル25と鋳型5との焼き付きを防止するとともに、鋳片の引き抜きに際しての、鋳型5の側壁面と凝固シェル25間の摩擦を低減する。なお、シール部材63は、鋳型5の振動に応じて撓むため、鋳型カバー6の貫通穴64と浸漬ノズル43の側面との間の隙間を通じた、上部空間26への外気の流入を防止する。
The mold cover 6 is provided with a charging
鋳型5に注入される溶鋼2には、上ノズル41から不活性ガスが吹き込まれているため、不活性ガスが取り込まれており、減圧装置7によって、上部空間26を減圧することで、溶鋼2に取り込まれた不活性ガスが減圧された上部空間26に向かい、更に、排出通路61に向かって上部空間26から排出される。溶鋼2に残留するガス成分が減少することで、凝固シェルに補足される気泡を減少させることができ、これにより、鋳片の表面近傍の欠陥が減少し、これにより該鋳片の熱延後の表面欠陥が減少する。
Since the inert gas is blown into the
連続鋳造設備1は、鋳型カバー6に接続し、該鋳型カバー6を上下に移動させる昇降装置8を更に備えることが好ましい。昇降装置8は、減圧装置7による上部空間26の減圧度を高めるために、鋳型カバー6を鋳型5に向けて付勢する付勢装置としても機能する。上部空間26を効果的に減圧するためには、鋳型カバー6へのOリング53の密着度、及び、鋳型長辺51と鋳型短辺52とへのOリング53の密着度が高い方が望ましい。昇降装置8が鋳型カバー6を鋳型5に向けて付勢することで、前記密着度が高まり、鋳型カバー6と鋳型5との間の隙間を確実になくすことができる。また、昇降装置8によって、鋳型カバー6を上方向に移動させて、鋳型5から鋳型カバー6を取り外すことができ、鋳型5の内部のメンテナンスやOリング53の交換を行なうことが可能である。
It is preferable that the continuous casting facility 1 further includes a
なお、図示は省略しているが、鋳型5や鋳型カバー6の内部に、冷却水が通過する給水流路及び排水流路を設けて、鋳型5や鋳型カバー6を冷却してもよいし、シール部材63を冷却する機構を、鋳型カバー6に設けてもよい。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the casting_mold | template 5 and the casting_mold | template cover 6 may be provided inside the casting_mold | template 5 or the casting_mold | template cover 6 by providing the water supply flow path and drainage flow path through which cooling water passes, A mechanism for cooling the
上記実施形態では、上ノズル41から不活性ガスを溶鋼2に吹き込んでいるが、この形態に限らず、ノズル4の構成要素であるスライディングノズル42と浸漬ノズル43とに、図2に示すような構成に類似する機構を設けて、スライディングノズル42と浸漬ノズル43とから、不活性ガスを溶鋼2に吹き込むことも可能である。
In the above embodiment, the inert gas is blown into the
以上のようにして、鋳型5内の溶鋼湯面23全体の上部空間26を減圧することで、溶鋼2に残留するガス成分を減少させて、溶鋼2から得られる鋳片の表面近傍の欠陥が減少し、これにより、該鋳片の熱延後の表面欠陥が減少する。
As described above, by depressurizing the
図1に示す連続鋳造設備1を用いて、鋼の連続鋳造を行なった。最大で、30トンの溶鋼を収容可能なサイズを有するタンディッシュ3を用意した。鋳型の内部の長辺が1300mm、鋳型の内部の短辺が220mmとなるように、鋳型長辺51と鋳型短辺52とを準備して、鋳型5のサイズを設定した。この鋳型5のサイズに適合する鋳型カバー6を用意して、該鋳型カバー6を鋳型5上に載置した。
Steel was continuously cast using the continuous casting equipment 1 shown in FIG. A tundish 3 having a size capable of accommodating up to 30 tons of molten steel was prepared. The mold
転炉及びVOD法を用いて、SUS430相当のステンレス溶鋼を180トン溶製した。溶鋼2として、このステンレス溶鋼を取鍋からタンディッシュ3に注入し、次いで、ノズル4を介して鋳型5へ注入した。鋳造速度は、1.0m/分として、図示しないピンチロールを駆動して、鋳型5から鋳片の引き抜きを開始して、鋼の連続鋳造を行なった。
Using a converter and VOD method, 180 tons of molten stainless steel equivalent to SUS430 was melted. As the
鋼の連続鋳造中には、図2に示す上ノズル41を用いて、Arガスを5NL/分で、かつ、窒素ガスを4NL/分で、上ノズル41を通過する溶鋼2中に吹き込んだ。鋳片の引き抜きの開始後に、減圧装置7によって上部空間26の圧力を0.8atmにした(本発明例1)。鋳型5における溶鋼湯面23の上部空間26の圧力を0.5、0.1、0.01、0.001atmとなるように減圧装置7を設定した点を除いて、本発明例1と同様にして鋼の連続鋳造を行なった(本発明例2〜5)。また、本発明例1〜5と比較するために、鋳型カバー6を鋳型5上に載置しないで、鋳型5内の溶鋼湯面23を大気に開放した(比較例)。鋳型カバー6が鋳型5上に載置されていないため、溶鋼湯面23は、上部から大気圧(1atm)がかかっている。
During continuous casting of steel, the
<本発明例1〜5と比較例との評価>
本発明例1〜5と比較例の鋼の連続鋳造工程において、連続鋳造の終了後、定常域のスラブ鋳片から、200mmの長さの試料(全幅サイズ)を採取した。採取した試料の表面を0.5mm研削して、研削した表面に現れる、直径が0.1mm以上の気泡による空孔(以下「気泡」と呼ぶ)の数を数えた。更に、研削した表面を、再度0.5mm研削し、該表面上の気泡の数を数えることを、試料の初期の状態の表面から10mm分の試料表面を研削するまで繰り返した。表1には、比較例で数え上げた気泡個数を100とした場合において、本発明例1〜5で数え上げた気泡個数を、比較例での気泡個数に対して相対的に表した値を気泡個数指数と示している。なお、便宜的に、比較例における上部空間の圧力[atm]の項目を1.0と記載している。
<Evaluation of Invention Examples 1 to 5 and Comparative Example>
In the continuous casting process of steels of Examples 1 to 5 of the present invention and the comparative example, a sample (full width size) having a length of 200 mm was taken from the slab slab in the steady region after the end of continuous casting. The surface of the collected sample was ground by 0.5 mm, and the number of holes (hereinafter referred to as “bubbles”) due to bubbles having a diameter of 0.1 mm or more appearing on the ground surface was counted. Further, the ground surface was ground again by 0.5 mm, and the number of bubbles on the surface was counted repeatedly until the sample surface for 10 mm from the surface in the initial state of the sample was ground. Table 1 shows the number of bubbles counted in the inventive examples 1 to 5 relative to the number of bubbles in the comparative example when the number of bubbles counted in the comparative example is 100. It is shown as an index. For convenience, the item of the pressure [atm] in the upper space in the comparative example is described as 1.0.
鋳片を、5mm厚×1270mm幅の鋼板に熱間圧延して焼鈍酸洗をした後に得られた鋼板に対して、表面検査を行なった。この鋼板の表面上の、幅が0.1mm以上の線状欠陥を数えた。表2に、比較例における線状欠陥の個数を100とした場合において、本発明例1〜5で数え上げた線状欠陥の個数を、比較例での線状欠陥の個数に対して相対的に表した値を、欠陥個数指数と示している。なお、表2でも、表1と同様に、比較例における上部空間の圧力[atm]の項目を1.0と記載している。 A surface inspection was performed on the steel sheet obtained after hot-rolling the slab into a steel sheet having a thickness of 5 mm × 1270 mm and annealing and pickling. Linear defects having a width of 0.1 mm or more on the surface of the steel plate were counted. In Table 2, when the number of linear defects in the comparative example is 100, the number of linear defects counted in Examples 1 to 5 of the present invention is relatively relative to the number of linear defects in the comparative example. The represented value is shown as a defect number index. In Table 2, as in Table 1, the item of the pressure [atm] in the upper space in the comparative example is described as 1.0.
鋳型5の内部で、溶鋼湯面23全体の上部空間26を減圧することで、表1に示す通り、溶鋼2に残留するガス成分を減少させて、溶鋼2から得られる鋳片の表面近傍の欠陥を減少させることが可能であるとわかった、更には、表2に示す通り、該鋳片の熱延後に得られる鋼板の表面欠陥を減少させること可能であるとわかった。
By reducing the pressure in the
1 連続鋳造設備
2 溶鋼
3 タンディッシュ
4 ノズル
5 鋳型
6 鋳型カバー
7 減圧装置
8 昇降装置
21 溶鋼流路
22 溶鋼吐出孔
23 溶鋼湯面
24 モールドパウダー
25 凝固シェル
26 上部空間
31 鉄皮
32 耐火物
41 上ノズル
41a 上段ガス吹き込み部
41b 下段ガス吹き込み部
41c ガス導入管
41d ガス導入管
41e 本体部
41f 鉄皮
42 スライディングノズル
43 浸漬ノズル
45 上部固定板
46 摺動板
47 下部固定板
48 往復型アクチュエーター
51 鋳型長辺
52 鋳型短辺
53 Oリング
61 排出通路
62 投入口
63 シール部材
64 貫通穴
1
Claims (3)
前記鋳型内の溶鋼湯面全体の上部空間を覆う鋳型カバーを、鋳型長辺の上面及び鋳型短辺の上面に形成された溝に嵌め込まれたOリングと接触させて前記鋳型上に載置し、かつ、前記鋳型カバーの前記浸漬ノズルを通すための貫通孔での外気の流入を防止するために、可橈性を有するシール部材を、前記鋳型カバーの上面と前記浸漬ノズルの側面とに密着させて取り付け、前記上部空間を減圧することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 A continuous steel is obtained by injecting molten steel into which a mixed gas of Ar gas and nitrogen gas is blown from an upper nozzle installed above the immersion nozzle through an immersion nozzle disposed below the tundish. A casting method,
A mold cover covering the upper space of the entire molten steel surface in the mold is placed on the mold in contact with an O-ring fitted in a groove formed on the upper surface of the mold long side and the upper surface of the mold short side. In addition, in order to prevent inflow of outside air through the through hole for passing the immersion nozzle of the mold cover, a flexible sealing member is closely attached to the upper surface of the mold cover and the side surface of the immersion nozzle. A continuous casting method for steel , wherein the upper space is decompressed.
タンディッシュの下方に配置されている浸漬ノズルと、
該浸漬ノズルの上方に設置され、その内部を流下する溶鋼にArガスと窒素ガスとの混合ガスを吹き込むための上ノズルと、
前記浸漬ノズルの下方に配置されており、溶鋼を冷却する鋳型と、
該鋳型を構成する鋳型長辺の上面及び鋳型短辺の上面に形成された溝に嵌め込まれたOリングと接触して前記鋳型上に載置されて、前記鋳型内の溶鋼湯面全体の上部空間を覆い、かつ、前記浸漬ノズルが貫通する鋳型カバーと、
該鋳型カバーの上面と前記浸漬ノズルの側面とに密着して取り付けられた、前記鋳型カバーの前記浸漬ノズルを通すための貫通孔での外気の流入を防止するための可橈性を有するシール部材と、
前記鋳型カバーに接続しており、前記上部空間を減圧する減圧装置と、
を備えることを特徴とする鋼の連続鋳造設備。 Steel continuous casting equipment,
An immersion nozzle located below the tundish;
An upper nozzle for injecting a mixed gas of Ar gas and nitrogen gas into the molten steel flowing above the immersion nozzle, which is installed above the immersion nozzle ;
Is disposed below the immersion nozzle, and the mold to cool the molten steel,
The upper part of the entire molten steel surface in the mold is placed on the mold in contact with an O-ring fitted in a groove formed on the upper surface of the mold long side and the upper surface of the mold short side constituting the mold. A mold cover that covers the space and through which the immersion nozzle passes,
A flexible sealing member for tightly attaching to the upper surface of the mold cover and the side surface of the immersion nozzle and preventing inflow of outside air through the through hole for passing the immersion nozzle of the mold cover. When,
Are connected to the mold cover, a pressure reducing device for reducing the pressure of the upper space,
A continuous casting facility for steel, comprising:
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