JPS60145258A - 連続鋳造における電磁撹拌電流の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁攪拌袋＃を有する連続鋳造設備に於いて、
電磁攪拌によって生じる負偏析が鋳造条件の変化にかか
わらず常に目標値に保持されるよう電流値を制御する方
法に係るものである。

ｌ　タト団ｉ仕缶　） 一般に、電磁攪拌袋ｒＩｔ、を有する連続鋳造設備では
１等軸晶率の増加、中心偏析の低減を目的に。

凝固中の鋳片的溶鋼に対して電磁攪拌を行なっている。

その場合攪拌電流の増加に伴なって凝固前面の溶鋼推力
は増加し、結果的に等軸晶率の増加、中心偏析の偏析度
軽減等の効果が得られる。

しかしその反面、凝固中の溶鋼を攪拌する事によシ凝固
前面が溶鋼による洗浄効果を受け凝固前面の液相濃度が
低下する。液相濃度が低下するとその溶鋼の平衡分配係
数に応じて凝固前面の固相側の溶質濃度が低下し、結果
的に電磁攪拌によって溶鋼攪拌を行々つた部分の鋳片に
、一般的にホワイトバンドと呼ばれる負偏析帯が生じる
。ホワイトバンドすなわち負偏析帯の偏析度合が大きい
と鋼材の焼入性及び機械的性質に支障をきたす場合があ
る。

従来この問題解決のため、いくつかの提案がなされてい
る。例えば、特公昭５３−２５．５３３号に開示された
技術は、最適な電磁攪拌電流値をめる際、まず攪拌位置
における凝固殻厚みを推定し。

これを基に攪拌装置の電源周波数をめ、この値から電流
値をめるものであるが、この方法は種核技術は電磁攪拌
電流値を得る際、冷却水の流量。

鋳型人出側水温、鋳片の引抜速度、鋳片溶融部の所定攪
拌速度を基にしてめるものであるが１本方法も前記同様
精度に疑問がある。

（発明の目的） 本発明は、前記状況に鑑みなされたもので、シェル厚に
応じて変化する最適電流値を精度良くめて、該最適電流
値に制御することが可能な方法を得ることを目的とする
。

（発明の構成と作用） 本発明は電磁攪拌位置での凝固シェル厚と目標ホワイト
バンドの設定値とからモデル成金用いて最適電磁攪拌電
流値をめて、その値を基に攪拌装置の電流制御を行なう
ものである。

即ち、電磁攪拌を行なう連続鋳造において、電磁攪拌装
置前面の凝固シェル厚をＤ％実効分配係数’ｔｌ、平衡
分配係数をＫＯ、必要電流値を穴とし、係数２を与えて
。

で算出した電流値人の±１５チの範囲内に電磁攪拌装置
の電Ｒを制御することを特徴とする連続鋳造における電
磁攪拌電流の制御方法である。

以下、さらに詳細に説明する。

本発明者等は、従来からそれ自体は知られている物質流
動下での凝固式１に、溶鋼の連続鋳造操業要禦と対応さ
せた結果、ＩｉＩ固シェル厚りで整理すると良好な結果
が得られることを知得した。そこで溶鋼の流速Ｕが電磁
攪拌推力Ｈの平方に比例すると仮定し、凝固前面におけ
る洗浄深さをｓｈ％凝固速度をｆとすると、ホワイトバ
ンド生成の経験式として下記（１）式が導き出される。

一方実効分配係数ｋ　ＫＢ　ｓ平衡分配係数′ｆｔＫ０
として物質保存則より下記（２）式が成り立つ。

ＫＥ＝１−（１−Ｋｏ）’Ｓｈ　・・・−（２）ここで
実効分配係数に、と平衡分配係数に０について説明する
。第１図は溶鋼攪拌による凝固前面の溶質濃度変化の状
況を表わし、第１図１８＋は電磁攪拌なし、第１図（ｂ
）は電磁攪拌あシの場合を夫々示しており、図中の各記
号の意味は次のとおシである。　・ Ｏｓ二攪拌−のない場合の同相濃度 ＯＬ：　液相濃度 ＯＩ＝攪拌のある場合の固相濃度 Ｏｔ：　液相濃度 Ｏｏ：平均濃度 Ｋｏ：平衡分配係数 ＫＥ：実効分配係数 実効分配係数ＫＢは固相濃度０５（又は０．′）と平均
濃度Ｏ８との比０．１０ｏであシ、平衡分配係数に０は
固相濃度０．（又はＣｓ’）と液相濃度ＯＬ（又は（］
ｆ）との比Ｏｓｌｏ　Ｌ　）で表わす。又、電磁攪拌推
力Ｈは電流人の２乗に比例し、又電流が一定ならば電磁
彊仲白ゴ丁−闇ｔｙ＞１４ｔ−すＵけゴ丁−朋め給跡桐
ｉる。すなわち推力Ｈはシェル厚りからまり下記（３）
式で得られる。

Ｈ＝Ａ”＊ｆ　・・・・・・（３） ここで２はシェル厚りと電磁攪拌装置の形状、即ちボー
ルピッチ、コア間距離によって決まる係数で１通常１−
ＯＸ　１０”〜０．１の間の値をと９．推力Ｈの分布全
規定する。ポールピッチが大きくなるに従って大きい値
とし、逆にボールピッチが小になるに従って小さい値を
とる。又コア間距離が大になるに従って小さい値とし、
逆にコア間距離が小になるに従って大きい値とする。−
例としてポールピッチ７２２　ｍ　、コア間距離４４７
　ｍ　、シェル厚りが３０ｍ〜１７５−の場合で、　２
．ｌＸ１０−’〜１．２　Ｘ　１０−’の間が適当であ
る。

ホワイトバンドは、実効分配係数ＫＥと一対一の対応が
あるので、目標ホワイトバンドが与えられた場合の必要
電流値Ａは前記（１）〜（３）式よシ下記（４）式のよ
うにまる。

上記によ請求めた電流値Ａは最適値であるが、一定の範
囲であれば効果を損なうことはなく、その範囲は±１５
％である。

前記（４）弐においてシェル厚りは第２図に示すように
められる。即ち、まずプロセス情報としてタンディツシ
ュ内溶鋼の過熱温度、モールド内での抜熱量、及び２次
冷却水量を収集する。次に２次冷却水量を熱伝達率に評
価し直し、シェル厚の推定計算を行ない、電磁攪拌位置
でのシェル厚をめる事ができる。シェル厚り以外の項は
既知であり、即ちＫＢは目標とするホワイトバンドによ
り、Ｋｏは鋼種により決まるので目標とする電磁攪拌電
流Ａは、前記（４）式よ請求める事ができる。。

外お、第２図に於て、１は溶鋼鍋、２はタンプッシュ、
３はモールド、４はスプレーゾーン、５ても常に目標の
ホワイトバンドとなるように、言い換えれば常に溶鋼前
面の推力が一定となるように電磁攪拌電流をコントロー
ルする事が可能となる。

（実施例） 第２図に示す連続鋳造設備において、タンテラシュ内溶
鋼の過熱温度２６℃、モールド内抜熱量１８．８００　
Ｋｃａ／　／　ｍｌ　ｎ　＆　２次冷却水ｔ４１０ｔ／
ｍｉｎのデータから計算機により電磁攪拌装置前面のシ
ェル厚Ｄ；７１■をめた。２は本実施例の電磁攪拌装置
の形状から帆８　Ｘ　１０−’　とした。また。

実効分配係数（即ちホワイトバンド目標値）はＫＢ＝０
．９３とし、平衡分配係数はＫ。＝０．３４と置くと（
４）式から電流値人は、Ａ＝４５０アンペアを得た。

この値をもとに電磁攪拌装置の電流制御を行なった。尚
、前記シェル厚りは一定時間毎（４８秒）Ｋ計算し、そ
の都度最適電流値の計算全行ないその値を基に電流制御
を行なった結果、従来法に比較し等軸晶率が１０％向上
し、これに比例して中心偏析が低減した、 （発明の効果：゛・） 以上説明した通シ１本発明を適用することにょシ、電磁
攪拌装置の電流値を目標とする値に制御することができ
品質改善に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶鋼攪拌による凝固前面の溶質濃度変化の状況
説明図で、（ａ）は電磁攪拌なし、（ｂ）は電磁攪拌あ
シを夫々示す。 第２図は本発明の制御方法の説明図である。 １１￥ｍＭ、２　：タンデツシュ、３：モールド。 ４ニスプレーゾーン、５：電磁攪拌装置代理人弁理士　
秋　沢　政　光 他２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電磁攪拌を行なう連続鋳造において、電磁攪拌
   装置前面の凝固シェル厚をＤ、実効分配係数をＫＥ　、
   平衡分配係数ｆ　Ｋ、、必要電流値を人とし、係数２を
   与えて、 で算出した電流値Ａの±１５％の範囲内に電磁攪拌装置
   の電流を制御することを特徴とする連続鋳造における電
   磁攪拌電流の制御方法。