鋳型内溶鋼流動制御によるスラブ欠陥低減技術

JFE技報 ONLINE ISSN 2185-4327 / PRINT ISSN 1348-0669

No.38 2016年8月 製鋼特集号

鋳型内溶鋼流動制御によるスラブ欠陥低減技術
Molten Steel Flow Control Technology for Decreasing Slab Defects

古米 孝平 FURUMAI Kohei JFEスチール スチール研究所 製鋼研究部 主任研究員(副課長)
三木 祐司 MIKI Yuji JFEスチール スチール研究所 主席研究員・博士(工学)

要旨

JFEスチールでは,連続鋳造機にて上下2段の静磁場を有するFlow Control mold(FCモールド)により,高スループット条件下における,鋳型内の凝固シェルに捕捉される欠陥を低減し,スラブ品質向上を図っている。本報では,FCモールド内での溶鋼運動量およびスラブ中の欠陥分布を調査し,電磁ブレーキの欠陥分布および鋳型内の幅方向で溶鋼流速が非対称な状態である偏流への効果を評価し,以下の知見を得た。

(1) 鋳型内の電磁ブレーキによる溶鋼運動量低減効果は,実測と数値計算値でよく一致した。また,電磁ブレーキによる運動量低減効果は,異なるスループット,磁束密度条件においても外力項と慣性力項の比であるStuart数で整理可能であり,Stuart数が3.5以上になるように電磁ブレーキ力を印加することにより,溶鋼運動量を50%以上低減可能であった。
(2) 鋳型内の凝固シェルに捕捉される欠陥分布は,スループットと電磁ブレーキの磁束密度に大きく依存した。
(3) 鋳型内の凝固シェルに捕捉される欠陥は,数値計算により予測でき,高生産化でのスラブ高品質化するための適正な電磁ブレーキ力や鋳造条件を見出すことが可能である。

Abstract

In order to suppress the defects entrapped on the solidified shell in the continuous casting mold under high molten steel throughput conditions, momentum of the molten steel in a mold with two static magnetic fields in the Flow Control Mold (FC mold) was investigated to evaluate the effects of the electromagnetic brake on the distribution of defects and an unbalanced flow behavior. The main results are summarized as follows:

(1) The measured value of the effect of the electromagnetic brake on decreasing molten steel momentum was consistent with the calculated value. Molten steel momentum could be reduced by more than 50% when the Stuart number was more than 3.5.
(2) The position of entrapped defects in the solidified shell in the mold was influenced by the throughput and the magnetic flux density of the electromagnetic brake.
(3) Entrapped defects can be predicted by the numerical simulation, which is useful for optimizing the magnetic flux density and casting conditions.

本文

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