高潔凈度鋼鑄片的制造方法以及中間包的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高潔凈度鋼鑄片的制造方法以及中間包，其使用設置具有壁部以及在壁部的上端部沿水平方向突出的檐狀部的堰的中間包，與以往相比更可靠且有效地進行鋼液中的夾雜物的上浮、分離。使用設置有堰(7)的中間包(1)，將鋼液液面高度H以及鋼液向中間包注入的注入流量Q相對于堰的高度h、上部開口部面積S、自檐狀部的前端部至中間包短邊面的距離L、自檐狀部的前端部至中間包長邊面的距離W設為滿足下述的(1)式的范圍內(nèi)來連續(xù)鑄造鋼鑄片(14)，所述堰(7)在鋼液注入部(5)與鋼液流出口(6)之間具有自四個方向包圍鋼液注入部而向上方延伸的壁部(8)以及在壁部的上端部沿水平方向突出的檐狀部(9)，并具有一個位置以上的缺口(12)。[數(shù)學式1]3.50≤[(H-h)×(Sρ/Q)1.37]-0.6+[(7L/6)]×(Sρ/Q)1.37]+[(7W/6)×(Sρ/Q)1.37]≤9.50…(1)。
【專利說明】高潔凈度鋼鑄片的制造方法以及中間包

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種為了在中間包中促進脫氧生成物等氧化物類非金屬夾雜物的上 浮、分離而提高鋼液的潔凈性，由此制造高潔凈度鋼鑄片的方法。此外，還涉及一種促進脫 氧生成物等氧化物類非金屬夾雜物在中間包內(nèi)上浮、分離而提高鋼液的潔凈性的連續(xù)鑄造 用中間包。

【背景技術】
[0002] 在鋼的連續(xù)鑄造的過程中，暫時將澆包內(nèi)的鋼液注入中間包，以在中間包內(nèi)滯留 規(guī)定量的鋼液的狀態(tài)下，自中間包向鑄模內(nèi)注入鋼液而制造鑄片。中間包具有在持續(xù)地進 行多個熱源的連續(xù)鑄造時的交換澆包時的鋼液的供給功能、以及向多個鑄模分配鋼液的分 配功能。另外，通過在中間包內(nèi)滯留規(guī)定量的鋼液，精度良好地控制鋼液自中間包向鑄模 流出的流出量，進而也具有能夠促進在鋼液中懸浮的脫氧生成物等氧化物類非金屬夾雜物 (以下，僅記作"夾雜物"）的上浮、分離等的功能。特別是，出于近年來對高品質的鐵鋼材 料的要求，廣泛實施了使中間包中的夾雜物有效地上浮、分離的技術。
[0003] 中間包中的夾雜物的上浮、分離方法通常是在中間包內(nèi)設置堰并利用堰控制鋼液 的流動的方法。例如，在專利文獻1中公開了如下中間包，其在下部具有通孔，將自中間包 的底部延伸到中間包內(nèi)的鋼液液面上的堰隔著來自澆包的鋼液的注入部位而與中間包內(nèi) 的兩個位置相對地配置，將中間包內(nèi)分離成受鋼區(qū)域與鋼準靜止區(qū)域，并以使鋼準靜止區(qū) 域中的夾雜物上浮、分離為目的。
[0004] 在專利文獻2中公開了如下中間包，利用具有與中間包的底部相接的兩個通孔的 堰將中間包內(nèi)分離成受鋼側與出鋼側，并且在所述堰的下游側配置堤壩狀的堰（稱作下 堰），進而，使中間包的長邊長度L與短邊長度W之比L/W為2?7,使受鋼側的容積比例為 整體的10%?40%。
[0005] 在專利文獻3中公開了如下方法，即利用堰將中間包內(nèi)分隔，在該堰形成在中途 朝下變化的鋼液流路，向該鋼液流路內(nèi)吹入氣體而去除中間包內(nèi)的夾雜物。
[0006] 在專利文獻4中公開了一種由耐熱性組合物形成的中間包碰撞墊，該墊具有：基 部，其具備碰撞面；環(huán)形的外側側壁部，其自該基部向上方延伸并且完全包圍具備用于接受 所述熔融金屬的流入的上側開口部的內(nèi)部空間。所述外側側壁部包含環(huán)狀的內(nèi)表面，該內(nèi) 表面具備至少朝向所述開口部向內(nèi)側且上方延伸的第一部分。
[0007] 改善專利文獻4的技術的技術也已被提出，在專利文獻5中公開了一種設置于自 澆包注入的熔融金屬流與中間包底部碰撞的部分的、中間包內(nèi)熔融金屬的流動控制墊，該 流動控制墊具有包圍熔融金屬流的碰撞部而自中間包的底部向上方延伸的壁部、以及自該 壁部的上端部位朝向壁部的包圍中心延伸的檐狀部，在與中間包的長邊面相對的一側的壁 部具有缺口。
[0008] 另外，由于專利文獻4的碰撞墊是一體結構的耐火物，所以代替碰撞墊而應做成 堰，在專利文獻6中公開了一種流動控制用堰，其具有與自澆包向中間包注入的熔融金屬 流相對地自中間包的底部向上方延伸的壁部、以及自該壁部的上端部位朝向熔融金屬流延 伸的檐狀部，所述壁部的高度h及檐狀部的寬度d滿足0. I < d/h< 1.0的關系式。
[0009] 而且，在專利文獻7中公開了一種高潔凈鋼鑄片的制造方法，其使用在自澆包向 中間包注入的鋼液流與中間包底部碰撞的部分配置有流動控制墊的中間包，該流動控制墊 具有包圍該鋼液流的碰撞部而自中間包的底部向上方延伸的壁部、以及自該壁部的上端部 位朝向壁部的包圍中心延伸的檐狀部，在鋼液注入速度q(m 3/min)、流動控制墊上表面的去 除檐狀部的面積Al (m2)、以及流動控制墊底面的面積A2 (m2)滿足0. 5 < (q/A2) X (A1/A2) < 5. 0的關系式的條件下進行連續(xù)鑄造。
[0010] 現(xiàn)有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本特開昭53 - 6231號公報
[0013] 專利文獻2 :日本特開平10 - 216909號公報
[0014] 專利文獻3 :日本特開2005 - 957號公報
[0015] 專利文獻4 :日本特表平9 一 505242號公報
[0016] 專利文獻5 :日本特開2004 - 1077號公報
[0017] 專利文獻6 :日本特開2004 - 98066號公報
[0018] 專利文獻7 :日本特開2004 - 154803號公報
[0019] 通過專利文獻1?專利文獻7,大幅度地改善中間包中的夾雜物的上浮、分離，與 未設置堰的情況相比，鋼液的潔凈性大幅度提高。特別是，在專利文獻4?專利文獻7中， 利用"朝向開口部而向內(nèi)側且上方延伸的環(huán)狀的內(nèi)表面"、或者"自壁部的上端部位朝向壁 部的包圍中心延伸的檐狀部"，攪拌自澆包向中間包的鋼液注入流，以使其返回鋼液的注入 部位側，從而鋼液注入流減速，其結果是，中間包內(nèi)的短路流及高速流被消除，有助于夾雜 物的上浮、分離。已知所述短路流及所述高速流妨礙中間包內(nèi)的夾雜物上浮、分離。
[0020] 然而，在專利文獻4?專利文獻7中，尚有改善的余地。即，若以專利文獻6為例， 在堰高度、堰的上部開口部面積、自堰檐部至中間包短邊面以及長邊面的距離等不是與中 間包內(nèi)的鋼液液面高度及鋼液自澆包向中間包的注入流量相應的適當?shù)男螤畹那闆r下，不 能使來自澆包的鋼液注入流均勻地減速，換句話說，不能充分地獲得堰的效果，不能期待促 進中間包內(nèi)的夾雜物上浮、分離。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明是鑒于這種情況而作出的，其目的在于，提供如下一種通過連續(xù)鑄造而進 行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，在使用設置有堰（堰）的中間包（夕 Λ )進 行連續(xù)鑄造時，與以往相比能夠在中間包內(nèi)可靠且有效地進行夾雜物的上浮、分離，由此能 夠大幅度地減少夾雜物引起的產(chǎn)品缺陷，所述堰在中間包的鋼液注入部與鋼液流出口之間 具有自中間包底部向上方延伸的壁部、以及在該壁部的上端部朝向所述鋼液注入部側而向 水平方向突出的檐狀部。
[0022] 另外，提供一種在使用設置有具有所述壁部與所述檐狀部的堰的中間包而進行連 續(xù)鑄造時能夠促進夾雜物的上浮、從而與以往相比能夠提高鋼液的潔凈性的連續(xù)鑄造用中 間包，進而提供一種通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其與以往相比能 夠在中間包內(nèi)可靠且有效地進行夾雜物的上浮、分離，由此，能夠大幅度地減少夾雜物引起 的產(chǎn)品缺陷。
[0023] 為了解決所述課題，本發(fā)明的主旨如以下所述。
[0024] [1] -種通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其特征在于，使用設 置有堰的連續(xù)鑄造用中間包，自澆包將脫氧后的鋼液暫時注入中間包，接著自中間包注入 到鑄模而連續(xù)鑄造鋼鑄片，所述堰在來自澆包的鋼液注入流與中間包底部碰撞的鋼液注入 部與自中間包向鑄模流出的鋼液流出口之間具有自四個方向包圍所述鋼液注入部而自中 間包的底部向上方延伸的壁部、以及在該壁部的上端部朝向所述鋼液注入部側沿水平方向 突出的檐狀部，在所述壁部及所述檐狀部的一個位置以上設有自所述壁部橫跨所述檐狀部 地連續(xù)的缺口，此時，
[0025] 將所述堰的堰高度、所述堰的上部開口部面積、自所述檐狀部的鋼液注入部側前 端部至中間包短邊面的距離、自所述檐狀部的鋼液注入部側前端部至中間包長邊面的距 離、中間包內(nèi)的鋼液液面高度、以及鋼液自澆包向中間包注入的注入流量設為滿足下述的 (1)式的范圍內(nèi)而連續(xù)鑄造鋼鑄片，
[0026] [數(shù)學式1]

【權利要求】
1. 一種通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其特征在于，使用設置有 堰的連續(xù)鑄造用中間包，自澆包將脫氧后的鋼液暫時注入中間包，接著自中間包注入到鑄 模而連續(xù)鑄造鋼鑄片，所述堰在來自澆包的鋼液注入流與中間包底部碰撞的鋼液注入部與 自中間包向鑄模流出的鋼液流出口之間具有自四個方向包圍所述鋼液注入部而自中間包 的底部向上方延伸的壁部、以及在該壁部的上端部朝向所述鋼液注入部側沿水平方向突出 的檐狀部，在所述壁部及所述檐狀部的一個位置以上設有自所述壁部橫跨所述檐狀部地連 續(xù)的缺口，此時， 將所述堰的堰高度、所述堰的上部開口部面積、自所述檐狀部的鋼液注入部側前端部 至中間包短邊面的距離、自所述檐狀部的鋼液注入部側前端部至中間包長邊面的距離、中 間包內(nèi)的鋼液液面高度、以及鋼液自澆包向中間包注入的注入流量設為滿足下述的（1)式 的范圍內(nèi)而連續(xù)鑄造鋼鑄片， [數(shù)學式1]
其中，在（1)式中，H是中間包內(nèi)的鋼液液面高度（m)，h是堰高度（m)，S是具有檐狀部 的堰的上部開口部面積（m2)，P是鋼液密度（噸/m3)，Q是鋼液自澆包向中間包注入的注 入流量（噸/min)，L是自檐狀部的鋼液注入部側前端部至中間包短邊面的距離（m)，W是自 檐狀部的鋼液注入部側前端部至中間包長邊面的距離（m)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其特征 在于， 被所述壁部包圍的堰的內(nèi)部空間為矩形，該矩形的中間包長邊方向的長度（L':單位m) 與中間包短邊方向的長度（W' ：單位m)之比（L' /W'）為0. 3?4. 0。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其 特征在于， 中間包內(nèi)的鋼液的最大表面流速（Ve)為0. 10?0. 50m/s。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造 方法，其特征在于， 在所述檐狀部的上部設有噴出惰性氣體的氣體吹入部，并且在所述壁部設有用于向所 述氣體吹入部供給惰性氣體的氣體導入管，自所述氣體吹入部以滿足下述的（2)式的氣體 流量向中間包內(nèi)的鋼液吹入惰性氣體， [數(shù)學式2] 20彡R彡300 ⑵ 其中，在（2)式中，R是自氣體吹入部吹入的、氣體吹入部單位面積的惰性氣體流量 (NL/ (s Xm2))。
5. -種連續(xù)鑄造用中間包，其特征在于，設置有堰，該堰在來自澆包的鋼液注入流與中 間包底部碰撞的鋼液注入部與自中間包向鑄模流出的鋼液流出口之間具有自四個方向包 圍所述鋼液注入部而自中間包的底部向上方延伸的壁部、以及在該壁部的上端部朝向所述 鋼液注入部側沿水平方向突出的檐狀部，在所述壁部及所述檐狀部的一個位置以上設有自 所述壁部橫跨所述檐狀部地連續(xù)的缺口，在所述檐狀部的上部設有噴出惰性氣體的氣體吹 入部,并且在所述壁部設有向所述氣體吹入部供給惰性氣體的氣體導入管。
6. -種通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其特征在于，使用權利要 求5所述的連續(xù)鑄造用中間包，自所述氣體吹入部以滿足下述的（2)式的氣體流量向中間 包內(nèi)的鋼液吹入惰性氣體，并且將脫氧后的鋼液自澆包注入到中間包，接著自中間包注入 鑄模而連續(xù)鑄造鋼鑄片， [數(shù)學式3] 20彡R彡300 ⑵ 其中，在（2)式中，R是自氣體吹入部吹入的、氣體吹入部單位面積的惰性氣體流量 (NL/ (s Xm2))。
7. 根據(jù)權利要求6所述的通過連續(xù)鑄造而進行的高潔凈度鋼鑄片的制造方法，其特征 在于， 自包圍所述鋼液注入部的四個方向的所有檐狀部吹入惰性氣體。
【文檔編號】B22D11/10GK104364032SQ201380030077
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年6月10日 優(yōu)先權日:2012年6月18日
【發(fā)明者】古米孝平, 荒牧則親, 三木佑司, 村井剛 申請人:杰富意鋼鐵株式會社