(57)【要約】【課題】圧延後のコイル表面に介在物や気泡に起因するスリバーのない表面品質に優れた鋳片の鋳造を可能とした鋼の連続鋳造方法を提供する。【解決手段】電磁撹拌装置を用いた鋼の連続鋳造方法において、溶鋼に浸漬した部分の浸漬ノズル３の外壁と、鋳型１の長辺側に形成された凝固シェル５との間の最小距離ｄ（ｍｍ）が、下記（Ａ）式を満足するように鋳造する。  ｄ＝(ｔ−Ｄ）/２−１８√（Ｌ/Ｖｃ）≧８６√（ｆ）・・・（Ａ）  ｔは鋳型短辺壁長さ（ｍｍ）、Ｄは浸漬ノズル外径（ｍｍ）、Ｌは浸漬ノズルと凝固シェルとの距離が最小となる部位までのメニスカスからの距離（ｍ）、Ｖｃは鋳造速度、ｆは電磁撹拌コイル電流の周波数（Ｈｚ）である。【選択図】    図１
2006192441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁撹拌装置により鋳型内の溶鋼に旋回性を付与しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法において、溶鋼に浸漬した部分の浸漬ノズル外壁と、鋳型長辺側に形成された凝固シェルとの間の最小距離ｄ（ｍｍ）が、下記（Ａ）式を満足するように鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
ｄ＝(ｔ−Ｄ）/２−１８√（Ｌ/Ｖｃ）≧８６√（ｆ）・・・（Ａ）
ここで、ｔは鋳型短辺壁長さ（ｍｍ）、Ｄは浸漬ノズル外径（ｍｍ）、Ｌは浸漬ノズルと凝固シェルとの距離が最小となる部位までのメニスカスからの距離（ｍ）、Ｖｃは鋳造速度、ｆは電磁撹拌コイル電流の周波数（Ｈｚ）である。
【請求項２】
電磁撹拌装置を有する正方形または長方形の鋳型を用いることを特徴とする請求項１記載の鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳型内電磁撹拌を用いた鋼の連続鋳造方法に関するものであり、特に浸漬ノズル近傍の溶鋼撹拌流速と溶鋼温度の低下を防止することにより、表面品質に優れた鋳片を安定して製造することができる鋼の連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁撹拌装置により鋳型内の溶鋼に旋回性を付与しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法は従来から広く行われており、安定した溶鋼撹拌流を得るための技術が研究されている。例えば特許文献１、２には、湯面盛り上がり高さやメニスカス流速を計測して、電磁力をオンラインで制御する方法が開示されている。また特許文献３には、電磁撹拌装置と浸漬ノズルの位置とを最適化し、溶鋼撹拌流と浸漬ノズルからの溶鋼吐出流の干渉を抑制する方法が開示されている。さらに特許文献４には、浸漬ノズル吐出口の下方に水平方向静磁場を形成して溶鋼吐出流の影響を小さくし、溶鋼撹拌流との干渉を防止する方法が開示されている。
【０００３】
しかしこれらの技術を用いてもなお、鋳型内電磁撹拌により均一な溶鋼撹拌流を生じさせることは難しく、圧延後のコイル表面に発生するスリバーと呼ばれる介在物起因の欠陥をゼロとすることはできなかった。本発明者はその原因を追求した結果、浸漬ノズル吹き込みアルゴンが、電磁撹拌の弱撹拌部位である鋳型の幅方向中央部とエッジ部の鋳片表層凝固シェルに捕捉されることが、このスリバーの原因であることを究明した。また鋳型の幅方向中央部が弱撹拌部位となるのは、浸漬ノズル周辺で流路幅が狭くなり、撹拌流速が低下することが一因であると推定した。
【０００４】
なお検索の結果、鋳型と浸漬ノズルとの距離に言及した特許文献５，６が発見された。そのうち特許文献５には、鋳型と浸漬ノズルとの距離を２０〜６０ｍｍとすることが記載されている。しかし特許文献５の発明では電磁撹拌装置を使用しておらず、また発明の目的は鋳型内壁に付着した非金属介在物による偏流防止と、浸漬ノズルの折損防止である。
【０００５】
一方、特許文献６は吐出流による凝固シェルの再溶融に伴う凝固遅れやブレークアウトの防止を目的として、鋳型と浸漬ノズルの寸法を規定している。しかし特許文献６の発明も、電磁撹拌装置を使用していない。このように、電磁撹拌鋳型で発生する浸漬ノズル近傍の溶鋼撹拌流の流速低下を防止するために、鋳型と浸漬ノズルとの最適な距離を追求した文献は存在しないと思われる。
【特許文献１】特開平６−６３７１２号公報
【特許文献２】特開２０００−９４１０２号公報
【特許文献３】特開２００１−４７２０１号公報
【特許文献４】特開２００４−４２０６２号公報
【特許文献５】特開平５−１５４６２５号公報
【特許文献６】特開２０００−２６３１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記した従来の課題を解決し、電磁撹拌鋳型で発生する浸漬ノズル近傍の溶鋼撹拌流の流速低下を防止するために、浸漬ノズルの深さや鋳造速度に応じて鋳型と浸漬ノズルとの距離を適正に保ち、圧延後のコイル表面にスリバーのない表面品質に優れた鋳片の鋳造を可能とした鋼の連続鋳造方法を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記の課題を解決するために研究を重ねた結果、電磁撹拌による浸漬ノズル周辺の溶鋼撹拌流速の低下を防止するために、鋳型短辺内壁長さと浸漬ノズル外壁間の距離には、電磁撹拌コイル電流の周波数と鋳造速度とによって決まる適正値があることが分かった。すなわち、電磁撹拌装置によって移動する溶鋼撹拌厚さはコイル電流の周波数で決まり、浸漬ノズル外壁と凝固シェル間の距離が狭いと電磁撹拌による旋回流が浸漬ノズルに衝突するため、撹拌流速が低下することとなる。
【０００８】
上記の知見に基づいてなされた本発明は、電磁撹拌装置により鋳型内の溶鋼に旋回性を付与しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法において、溶鋼に浸漬した部分の浸漬ノズル外壁と、鋳型長辺側に形成された凝固シェルとの間の最小距離ｄ（ｍｍ）が、下記（Ａ）式を満足するように周波数を設定して鋳造することを特徴とするものである。
ｄ＝(ｔ−Ｄ）/２−１８√（Ｌ/Ｖｃ）≧８６√（ｆ）・・・（Ａ）
ここで、ｔは鋳型短辺壁長さ（ｍｍ）、Ｄは浸漬ノズル外径（ｍｍ）、Ｌは浸漬ノズルと凝固シェルとの距離が最小となる部位までのメニスカスからの距離（ｍ）、Ｖｃは鋳造速度、ｆは電磁撹拌コイル電流の周波数（Ｈｚ）である。
なお鋳型としては、電磁撹拌装置を有する正方形または長方形の鋳型を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、溶鋼に浸漬した部分の浸漬ノズル外壁と鋳型長辺側に形成された凝固シェルとの間の最小距離ｄを適切に保つことにより、電磁撹拌による浸漬ノズル周辺の溶鋼撹拌流速の低下を防止し、浸漬ノズル周辺において凝固シェルに捕捉される介在物の洗浄効果を高めることができる。その結果、圧延後のコイル表面にスリバー等の欠陥のない表面品質に優れた鋳片を安定して製造することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を示す。
図１は連続鋳造用の鋳型の断面図、図２はその平面図である。これらの図において１は鋳型であり、その長辺側には電磁撹拌装置の電磁撹拌コイル２が設けられている。３は鋳型１の中央部に設けられた浸漬ノズルであり、その吐出孔４から吐出される溶鋼は図２に示されるように一定方向の撹拌流を形成しつつ、鋳型１の接触面から次第に冷却されて凝固シェル５を形成し、連続鋳造されて行く。
【００１１】
本発明では、溶鋼に浸漬した部分の浸漬ノズル３の外壁と、鋳型長辺側に形成された凝固シェル５との間の最小距離ｄ（ｍｍ）に着目し、その値が（Ａ）式を満足するようにしながら鋳造する。
ｄ＝(ｔ−Ｄ）/２−１８√（Ｌ/Ｖｃ）≧８６√（ｆ）・・・（Ａ）
この式で用いられる記号は図１に示したとおりであり、ｔは鋳型短辺壁長さ（ｍｍ）、Ｄは浸漬ノズル外径（ｍｍ）、Ｌは浸漬ノズルと凝固シェルとの距離が最小となる部位までのメニスカスからの距離（ｍ）、Ｖｃは鋳造速度である。またｆは電磁撹拌コイル電流の周波数（Ｈｚ）である。
【００１２】
（Ａ）式のうち１８√（Ｌ/Ｖｃ）は連続鋳造における凝固シェルの厚さを示す項であり、(ｔ−Ｄ)/２−１８√（Ｌ/Ｖｃ）はメニスカスからの距離Ｌにおける浸漬ノズル３と凝固シェル５との距離ｄを示している。多数の実験を繰り返した結果、図３のグラフに示すように、距離ｄが８６√（ｆ）未満になると、電磁撹拌による旋回流が浸漬ノズル３に衝突してその近傍の流速が低下し、電磁撹拌効果が得られない。この結果、鋳片表層に捕捉される介在物と気泡個数が多くなり、次に示す実施例のデータにも示されるように、製品コイルの表面品位も悪くなる。しかし距離ｄが８６√（ｆ）以上となると、浸漬ノズル３近傍の溶鋼撹拌流速の低下を防止して、表面品質に優れた鋳片を安定して製造できる。本発明のように、電磁撹拌コイル電流の周波数ｆと距離ｄとの関係を解明した例は、従来は存在しないと思われる。
【００１３】
なお、電磁撹拌により良好な溶鋼旋回性を得るためには（Ａ）式から、浸漬ノズル３の外径Ｄの縮小、鋳型１の短辺壁長さｔの拡大、鋳造速度Ｖｃの増加、電磁撹拌コイル電流の周波数ｆの増加などを行えばよい。鋳型１の短辺壁長さｔの拡大は浸漬ノズル３の周辺のみを拡大してもよいが、電磁撹拌装置を使用するためには設備が煩雑となるため、鋳型１の形状は正方形または長方形とすることが好ましい。
【実施例】
【００１４】
溶鋼２７０トンの極低炭素鋼を転炉-ＲＨで溶製した。タンディッシュ内の溶鋼温度は１５６０〜１５８０℃、鋳片幅は１６００ｍｍとし、垂直湾曲型連続鋳造機を使用した。ｔは２００〜６００ｍｍ、Ｄは１００〜２２０ｍｍ、Ｌは０．２〜０．３ｍ、Ｖｃは０.１〜２.５ｍ/ｍｉｎ，ｆは０.３〜５０Ｈｚの間で変化させた。鋳片を通常の方法で熱延、酸洗、冷延、焼鈍して自動車用鋼板とし、コイル表面疵個数がコイル当り１個以下を○とし、２固以上を×とした。その結果を表１に示す。本発明によれば、浸漬ノズル近傍の溶鋼撹拌流速と溶鋼温度の低下を確実に防止して、表面品質に優れた鋳片を安定して製造できることが分かる。
【００１５】
【表１】
2006192441.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】鋳型の断面図である。
【図２】鋳型の平面図である。
【図３】距離ｄと周波数とコイル表面疵個数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１７】
１  鋳型
２  電磁撹拌コイル
３  浸漬ノズル
４  吐出孔
５  凝固シェル
【図１】
2006192441.tif 000004
【図２】
2006192441.tif 000005
【図３】
2006192441.tif 000006