(57)【要約】【課題】  鋳片の表層部にアルミナクラスターなどの非金属介在物による欠陥が少なく、清浄で高品質の鋳片を、生産性を損なわずに、安価に且つ安定して鋳造する。【解決手段】  Ｃを０．００３質量％以下含有する極低炭素鋼鋳片の連続鋳造方法であって、溶鋼成分における、４４８５３×［質量％Ｔｉ］と２６６１７５０×［質量％Ｓ］と４７０９８６３×［質量％Ｏ］との和が２５０００を超える場合は、凝固殻前面での溶鋼流速が下記の（１）式の範囲内となるように制御して鋳造する。但し、（１）式において、Ｖは、凝固殻前面での溶鋼流速（ｍ／秒）、［Ｔｉ］は、溶鋼のＴｉ濃度（質量％）、［Ｓ］は、溶鋼のＳ濃度（質量％）、［Ｏ］は、溶鋼のＯ（溶存酸素）濃度（質量％）である。(1/41)×[7-10000/(44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000)]≦V…(1)【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃを０．００３質量％以下含有する極低炭素鋼鋳片の連続鋳造方法であって、溶鋼成分における、４４８５３×［質量％Ｔｉ］と２６６１７５０×［質量％Ｓ］と４７０９８６３×［質量％Ｏ］との和が２５０００を超える場合は、凝固殻前面での溶鋼流速が下記の（１）式の範囲内となるように制御して鋳造することを特徴とする、鋼鋳片の連続鋳造方法。
(1/41)×[7-10000/(44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000)]≦V…(1)
但し、（１）式において、Ｖは、凝固殻前面での溶鋼流速（ｍ／秒）、［Ｔｉ］は、溶鋼のＴｉ濃度（質量％）、［Ｓ］は、溶鋼のＳ濃度（質量％）、［Ｏ］は、溶鋼のＯ（溶存酸素）濃度（質量％）である。
【請求項２】
前記極低炭素鋼は、Ｃ以外の化学成分として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１５質量％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．０７５質量％、Ｔｉ：０．０５質量％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする、請求項１に記載の鋼鋳片の連続鋳造方法。
【請求項３】
前記凝固殻前面での溶鋼流速を、鋳型背面に配置した交流移動磁場印加装置によって制御することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の鋼鋳片の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼鋳片の連続鋳造方法に関し、詳しくは、鋳型内で鋳片表層部に捕捉されるアルミナクラスターの少ない鋼鋳片を鋳造するための連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用鋼板などの極低炭素鋼を製造する場合、溶鋼をＡｌで脱酸処理することから、精錬終了時に溶鋼中へのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の混入は避けられず、脱酸生成物として生成した溶鋼中のアルミナは、輸送用容器内や連続鋳造設備のタンディッシュ内で凝集し、アルミナのクラスラーを形成する。このアルミナクラスターは、溶鋼の連続鋳造の際に、溶鋼とともにタンディッシュから鋳型内に流入し、凝固殻に捕捉されて鋳片の表面欠陥となり、厳格な品質が要求される極低炭素鋼鋳片の品質を著しく低下させる。
【０００３】
そこで、鋳造後の鋳片に表面欠陥が存在する場合には、表面欠陥の存在する部位を溶削して除去する作業、所謂「手入れ作業」が行われている。しかしながら、この手入れ作業では、鋼歩留りの低下によるコスト上昇や作業処理費によるコスト上昇が生ずるのみならず、製造工程が延長されて効率的な生産体制が阻害されるという問題も発生する。
【０００４】
そこで、鋳型背面に設置した電磁攪拌装置により、凝固殻前面の溶鋼に流速を付与するなどして、凝固殻に付着するアルミナクラスターなどの非金属介在物を洗浄し、それにより、鋳片表層部のアルミナクラスターなどの非金属介在物を低減する方法が多数提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００５】
しかしながら、電磁攪拌装置によって凝固殻前面の溶鋼に流速を付与する方法では、必要以上の流速を溶鋼に付与する場合が発生し、このような場合には、鋳型内溶鋼湯面上に添加したモールドパウダーの巻き込みが発生し、却って鋳片表層部の品質を劣化させるのみならず、電気消費量の不要な増大によるエネルギー浪費を招くという問題が発生する。
【０００６】
その他の対策として、特許文献２及び特許文献３には、凝固殻前面での溶鋼中のＣ、Ｓ、Ｎ、Ｏの濃度勾配による表面張力を制御することにより、気泡の凝固殻への捕捉を抑制する方法、つまり、表面張力が所定値以下になるように、溶鋼中のＣ、Ｓ、Ｎ、Ｏの濃度を予め調整してから連続鋳造する方法が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３では、アルミナクラスターの凝固殻への捕捉に関しては検討していない。また、溶鋼成分に応じて気泡の凝固殻への捕捉が左右されることを示唆するものの、気泡の捕捉と凝固界面での溶鋼流速との関係が明らかになっておらず、気泡の捕捉を定量的に把握することができない。これは、実際の鋳型内においては、Ｃ、Ｓ、Ｎ、Ｏの濃度分布による表面張力（＝凝固殻への捕捉力）と同時に、溶鋼流速による抗力もはたらいており、凝固殻への気泡や非金属介在物の捕捉を検討する場合には、溶鋼流速による抗力も考慮しなければならないからである。
【特許文献１】特開平１０−１８０４２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５３４９号公報
【特許文献３】特開２００３−２５１４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記説明のように、自動車用鋼板などの厳格な品質が要求される鋼板の素材となる鋳片を、生産性を損なわずに且つ安価に製造することが切望されているにも拘わらず、従来、有効な手段はなく、鋳片の表層部にはアルミナクラスターによる欠陥が発生し、やむなくスカーファーなどを用いて溶削して欠陥を除去しており、製造コストの上昇をもたらしていた。
【０００９】
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、鋳片の表層部にアルミナクラスターなどの非金属介在物による欠陥が少なく、清浄で高品質の鋳片を、生産性を損なわずに、安価に且つ安定して製造することのできる、鋼鋳片の連続鋳造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究・検討を行った。その結果、鋳片の表層部にアルミナクラスターなどの非金属介在物による欠陥が少なく、清浄で高品質な、自動車用鋼板などの厳格な品質が要求される鋼板の素材となる鋳片を、生産性を損なわずに、安価に且つ安定して製造するためには、電磁攪拌装置を利用する或いは浸漬ノズルの吐出孔から吐出される吐出流を利用するなどして、凝固界面の溶鋼に流速を与え、アルミナクラスターを洗浄することを第１の条件とした上で、モールドパウダーの巻き込みなどを防止するために、それぞれの鋼種の化学成分に応じた適切な溶鋼流速を付与することが必要であるとの知見が得られた。
【００１１】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、第１の発明に係る鋼鋳片の連続鋳造方法は、Ｃを０．００３質量％以下含有する極低炭素鋼鋳片の連続鋳造方法であって、溶鋼成分における、４４８５３×［質量％Ｔｉ］と２６６１７５０×［質量％Ｓ］と４７０９８６３×［質量％Ｏ］との和が２５０００を超える場合は、凝固殻前面での溶鋼流速が下記の（１）式の範囲内となるように制御して鋳造することを特徴とするものである。
(1/41)×[7-10000/(44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000)]≦V…(1)
但し、（１）式において、Ｖは、凝固殻前面での溶鋼流速（ｍ／秒）、［Ｔｉ］は、溶鋼のＴｉ濃度（質量％）、［Ｓ］は、溶鋼のＳ濃度（質量％）、［Ｏ］は、溶鋼のＯ（溶存酸素）濃度（質量％）である。
【００１２】
第２の発明に係る鋼鋳片の連続鋳造方法は、第１の発明において、前記極低炭素鋼は、Ｃ以外の化学成分として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１５質量％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．０７５質量％、Ｔｉ：０．０５質量％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とするものである。
【００１３】
第３の発明に係る鋼鋳片の連続鋳造方法は、第１または第２の発明において、前記凝固殻前面での溶鋼流速を、鋳型背面に配置した交流移動磁場印加装置によって制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、凝固殻前面の溶鋼流速を溶鋼成分に応じた適切な流速に制御するので、モールドパウダーの巻き込みも発生せず、アルミナクラスターなどの非金属介在物による表面欠陥が極めて少なく、清浄で高品質の鋳片を、生産性を損なわずに、安価に且つ安定して製造することが達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を説明する。
【００１６】
Ｃの含有量が０．００３質量％以下である極低炭素鋼は、転炉における大気下での脱炭精錬と、ＲＨ真空脱ガス装置などの真空脱ガス設備における減圧下での脱炭精錬（「真空脱炭精錬」という）との二回の脱炭精錬により、溶銑から溶製される。脱炭精錬は溶鋼中の溶存酸素濃度が或る程度高くならないと進行せず、従って、脱炭精錬終了時には溶鋼中に多くの溶存酸素（「フリー酸素」ともいう）が残留する。多くの溶存酸素が残留したままでは鋼の清浄性が劣化するので、極低炭素鋼の溶製工程においては、真空脱炭精錬が終了した後に溶鋼中に金属Ａｌが添加され、溶鋼は脱酸処理される。この脱酸処理により、溶鋼中の溶存酸素濃度は急激に低下し、脱酸生成物としてアルミナが形成される。尚、アルミナ中の酸素はＡｌと化学結合しており、アルミナが溶鋼中に懸濁していても、アルミナ中の酸素は溶存酸素とはいわない。
【００１７】
脱酸生成物として生成したアルミナは、溶鋼が、真空脱ガス設備から連続鋳造設備に搬送される期間及びタンディッシュに注入された後に鋳型内に注入されるまでの期間、時間の経過とともに凝集してアルミナクラスターを形成する。このアルミナクラスターが溶鋼とともに鋳型内に注入されて凝固殻に捕捉されると、極低炭素鋼鋳片の表面欠陥となり、鋳片の品質が低下する。
【００１８】
本発明者らは、アルミナクラスターの凝固殻への捕捉に及ぼす溶鋼の化学成分及び凝固界面での溶鋼流速の影響について研究を重ね、その結果、以下の手段によって上記課題を解決できるとの知見を得た。即ち、「Ｃを０．００３質量％以下含有する極低炭素鋼鋳片を連続鋳造する際に、溶鋼成分における、４４８５３×［質量％Ｔｉ］と２６６１７５０×［質量％Ｓ］と４７０９８６３×［質量％Ｏ］との和が２５０００を超える場合は、凝固殻前面での溶鋼流速が下記の（１）式の範囲内となるように制御して鋳造する」という方法である。
(1/41)×[7-10000/(44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000)]≦V…(1)
但し、（１）式において、Ｖは、凝固殻前面での溶鋼流速（ｍ／秒）、［Ｔｉ］は、溶鋼のＴｉ濃度（質量％）、［Ｓ］は、溶鋼のＳ濃度（質量％）、［Ｏ］は、溶鋼のＯ（溶存酸素）濃度（質量％）である。
【００１９】
ここで、（１）式における「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000」は、連続鋳造中の凝固殻前面に形成される溶質元素（以下、単に「溶質」とも記す）の濃度境界層に侵入したアルミナクラスターに働く、界面張力勾配による凝固殻方向への引力の尺度を示している。
【００２０】
刊行物：鉄と鋼（80(1994)p.527）に示されるように、凝固界面前面の濃度境界層中の界面張力勾配Ｋ、即ちｄσ／ｄｘ（σ：界面張力、ｘ：距離）によって介在物が凝固殻方向に受ける力Ｆは、下記の（３）式で示される。
【００２１】
F＝-(8/3)×πR2K…(3)
ここで、Ｆは介在物の受ける力（Ｎ）、πは円周率、Ｒは介在物の半径（ｍ）、Ｋは界面張力勾配（Ｎ／ｍ2）である。この界面張力勾配Ｋは、下記の（４）式に示すように、界面張力の溶質濃度による変化と成分の濃度勾配との積である。
【００２２】
K＝dσ/dx＝(dσ/dc)×(dc/dx)…(4)
ここで、σは溶鋼の界面張力（Ｎ／ｍ）、ｘは凝固界面からの距離（ｍ）である。また、ｄσ／ｄｃは界面張力の溶質濃度による変化（Ｎ／ｍ・質量％）、ｄｃ／ｄｘは成分の濃度勾配（質量％／ｍ）である。
【００２３】
凝固理論から、鋳型内のような溶鋼流速が存在する条件下での成分の濃度勾配ｄｃ／ｄｘは下記の（５）式で表される。
【００２４】
dc/dx＝-C0×(1-K0)×(Vs/D)×exp[-Vs×(x-δ)/D]…(5)
ここで、Ｃ0は鋳造前の溶鋼中の溶質濃度（質量％）、Ｋ0は溶質の分配係数（−）、Ｖsは凝固速度（ｍ／秒）、Ｄは溶鋼中での溶質の拡散係数（ｍ2／秒）、δは濃度境界層の厚み（ｍ）である。
【００２５】
（５）式において、ｘ＝δを代入すると、ｘ＝δでの濃度勾配（ｄｃ／ｄｘ）は下記の（６）式で求められる。
【００２６】
ｄc/dx＝-Ci×(1-K0)×(Vs/D)…(6)
（６）式を（４）式に代入することにより、アルミナクラスターが濃度境界層に侵入した直後に作用する力の尺度を示す界面張力勾配Ｋを下記の（７）式により求めることができる。
【００２７】
K＝(dσ/dc)×[-Ci×(1-K0)×(Vs/D)]…(7)
（７）式に示すｄσ／ｄｃは、刊行物：溶鉄と溶滓の物性値便覧（日本鉄鋼協会編）などに示されており、極低炭素鋼の化学成分元素のなかで界面張力勾配Ｋの値に大きな影響を及ぼす元素は、Ｔｉ（チタン）、Ｓ（硫黄）、Ｏ（酸素＝溶存酸素）であり、これらの元素だけで計算した界面張力勾配Ｋの値を用いても、アルミナクラスターの凝固殻への捕捉を検討する上で問題ないことが分かった。また、各溶質の分配係数Ｋ0や拡散係数Ｄは、刊行物：金属データブック（日本金属学会編）などに示されており、凝固速度Ｖsは、伝熱計算から求めることができる。
【００２８】
従って、それぞれの元素の界面張力の溶質濃度による変化ｄσ／ｄｃ、分配係数Ｋ0、拡散係数Ｄ、及び、鋳型内における凝固速度Ｖsを（７）式に代入することにより、濃度境界層においてアルミナクラスターに働く、Ｔｉ、Ｓ及びＯによる界面張力勾配による凝固殻方向への引力として、（１）式に示す「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」を得ることができる。
【００２９】
また、本発明者らは、種々の組成の溶鋼を使用してアルミナクラスターの捕捉の頻度を調査した。その結果、図１に示すように、（１）式に示す「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」の値と、凝固殻に捕捉される単位面積あたりのアルミナクラスターの面積とは、比例関係にあることを見出した。ここで、アルミナクラスターの面積とは、アルミナクラスターの長軸及び短軸を光学顕微鏡で測定し、楕円体としての面積を算出し、このようにして測定されたアルミナクラスターの面積を総和した値である。
【００３０】
また、濃度境界層中のアルミナクラスターには界面張力勾配によって凝固界面側に向いた引力が働くが、溶鋼流の抗力により、図１に示すように、「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」の値が２５０００以下であると、凝固殻にアルミナクラスターが捕捉されないということを見出した。更に、図１に示すように、「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」の値と、凝固殻に捕捉される単位面積あたりのアルミナクラスターの面積との比例定数は、凝固界面前面における溶鋼流速によって変化することが分かった。
【００３１】
図２に、図１における直線の傾き、つまり比例定数と、凝固界面前面における溶鋼流速との関係を示す。図２に示すように、凝固殻に捕捉される単位面積あたりのアルミナクラスターの面積の、「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」の値に対する比例定数は、凝固界面前面における溶鋼流速（Ｖ）の関数ｆ（Ｖ）であり、関数ｆ（Ｖ）は下記の（８）式に示す回帰式で表されることを見出した。
【００３２】
f(V)＝7×10-7-41×10-7V＝10-7×(7-41V)…(8)
但し、（８）式におけるＶは凝固殻前面における溶鋼流速（ｍ／秒）である。
【００３３】
従って、下記の（９）式に示すように、溶鋼中のＴｉ、Ｓ、Ｏによる界面張力勾配の総和の２５０００を超えた分に、凝固界面前面の溶鋼流速によって決定する比例定数を掛け合わせれば、凝固殻に捕捉される単位面積あたりのアルミナクラスターの面積Ｉ（ｍｍ2／ｍｍ2）を求めることができる。
【００３４】
I＝10-7×(7-41V)×(44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]-25000)…(9)
また、自動車用極低炭素鋼において、単位面積あたりのアルミナクラスターの面積Ｉ（ｍｍ2／ｍｍ2）が０．００１を超えると、表面欠陥が発生することが分かった。即ち、（９）式の左辺のＩの範囲を０．００１以下とし、凝固殻前面の溶鋼流速Ｖの範囲を求めた式が、前述した（１）式である。凝固殻前面つまり凝固界面前面の溶鋼流速Ｖを（１）式の範囲内に制御することで、アルミナクラスターの凝固殻への捕捉が防止される。凝固殻前面の溶鋼流速を制御する範囲は、鋳片の表層部に相当する範囲であり、具体的には、鋳型内溶鋼湯面の位置から凝固殻が１０ｍｍないし１５ｍｍ程度となる位置までの範囲で十分である。当然ながら、更に鋳造方向下方の範囲までとしても構わない。
【００３５】
凝固界面前面の溶鋼流速を制御する方法としては、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型内に注入するための浸漬ノズルの吐出孔の大きさ、角度、浸漬深さなどを調整し、吐出孔から吐出される溶鋼の吐出流を利用する方法や、鋳型背面に配置した磁場印加装置から磁場を印加し、磁場と溶鋼流とで形成される電磁力を利用する方法などを用いることができる。磁場発生装置としては、交流移動印加装置と直流磁場（静磁場）印加装置とがあるが、鋳造速度が変更されても、凝固殻前面の溶鋼流速を任意に調整することができることから、交流移動磁場印加装置を用いることが好ましい。特に、鋳型長辺の背面全幅に配置した交流移動磁場印加装置によって制御することが好ましい。
【００３６】
スラブ連続鋳造機の鋳型長辺背面全幅に鋳片を挟んで相対させて交流移動磁場印加装置を配置し、この交流移動磁場印加装置から印加する移動磁場の移動方向を、相対する磁場印加装置ともに鋳型短辺側から浸漬ノズル側に向かう方向とすることで、浸漬ノズルから吐出される溶鋼の吐出流は減速され、これに伴って凝固界面前面の溶鋼流速が減速（「減速磁場印加」と称す）し、逆に、交流移動磁場印加装置から印加する移動磁場の移動方向を、相対する磁場印加装置ともに浸漬ノズル側から鋳型短辺側に向かう方向とすることで、浸漬ノズルから吐出される溶鋼の吐出流は加速され、これに伴って凝固界面前面の溶鋼流速が増速（「加速磁場印加」と称す）する。更に、一方の鋳型長辺の背面に配置した交流移動磁場印加装置から印加する移動磁場の移動方向を同一方向とし、且つ、鋳片を挟んで相対する交流移動磁場印加装置から印加する移動磁場の移動方向をこれとは逆方向とすることで、鋳型内の溶鋼は水平方向に回転するように攪拌され、これに伴って凝固界面前面の溶鋼流速が増速（「旋回磁場印加」と称す）する。
【００３７】
このように、鋳型長辺の背面全幅に配置した交流移動磁場印加装置により、鋳造速度に応じて適宜選択した３種類の磁場印加パターンで磁場を印加することで、凝固界面前面の溶鋼流速を減速或いは加速することができ、鋳造速度の如何に拘わらず、凝固界面前面の溶鋼流速を任意の流速に制御することが可能となる。
【００３８】
直流磁場印加装置の場合は、磁場印加装置をスラブ連続鋳造機の鋳型長辺背面に鋳片を挟んで相対させて配置し、鋳型の厚み方向に貫通する磁場を印加することで、移動する溶鋼に制動力が付与されて、凝固界面前面の溶鋼流速が制御される。直流磁場印加装置の場合、溶鋼は減速されるだけではなく、浸漬ノズルからの溶鋼吐出流は直流磁場印加装置を迂回するように流れるので、直流磁場印加装置の設置位置によっては、凝固界面前面の溶鋼流速はかえって増加することも発生する。
【００３９】
但し、攪拌強度が強くなりすぎるなどして凝固界面前面の溶鋼流速が速くなりすぎると、それに応じて鋳型内溶鋼湯面の溶鋼流が強くなり、鋳型内溶鋼湯面上に添加したモールドパウダーの巻き込みが発生するので、モールドパウダーの巻き込みが発生しない範囲内で、凝固界面前面の溶鋼流速を制御することが好ましい。公知文献に基づけば、鋳型内溶鋼湯面の流速が０．５ｍ／秒以下であれば、モールドパウダーの巻き込みが発生しないことから、鋳型内溶鋼湯面の流速が０．５ｍ／秒以下の範囲内となるように、凝固界面前面の溶鋼流速を制御すればよい。
【００４０】
本発明は、Ｃの含有量が０．００３質量％以下である極低炭素鋼である限り、鋼種を問わずに適用できることは勿論であるが、得られる効果の点からすれば、Ｃ以外の化学成分として、Ｓｉ：０．０５質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５質量％以下、Ｓ：０．０１５質量％以下、Ａｌ：０．０１０〜０．０７５質量％、Ｔｉ：０．０５質量％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる鋼を対象としたときに、特に効果が著しい。また、Ｎｂを０．０３０質量％以下及び／またはＳｂを０．０１５質量％以下含有する鋼にも効果が著しい。
【００４１】
以上説明したように、本発明によれば、凝固殻前面の溶鋼流速を溶鋼成分に応じた適切な流速に制御するので、モールドパウダーの巻き込みも発生せず、アルミナクラスターなどの非金属介在物による表面欠陥が少なく、清浄で高品質の鋳片を、生産性を損なわずに、安価に且つ安定して製造することが可能となる。
【実施例１】
【００４２】
以下、スラブ連続鋳造機で実施した８チャージの試験鋳造結果を説明する。
【００４３】
１チャージ約２００トンの８チャージ（試験Ｎo.１〜８）の極低炭素鋼の溶鋼を、厚みが３００ｍｍ、幅が１５６０ｍｍのスラブ鋳片に、溶鋼鋳造量を３．７５トン／分として鋳造した。各試験チャージの溶鋼の化学成分を表１に示す。スラブ連続鋳造機では、これらの溶鋼を、凝固界面前面での溶鋼流速が、前述した（１）式の範囲を満たす条件と、（１）式の範囲を満たさない条件とで鋳造した。つまり、表１に（１）式から求めた必要最低流速を示しているが、試験Ｎo.１〜４では（１）式の範囲を満たす条件（本発明例）とし、試験Ｎo.５〜８では（１）式の範囲を満たさない条件（比較例）とした。
【００４４】
【表１】
2010099704.tif 000002
【００４５】
凝固界面前面での溶鋼流速は、鋳片を挟んで鋳型長辺の背面全幅に配置した交流移動磁場印加装置を用いて制御した。具体的には、凝固界面前面での溶鋼流速を０．０５ｍ／秒とする場合には、磁束密度が０．１０テスラの減速磁場印加とし、凝固界面前面での溶鋼流速を０．１０ｍ／秒とする場合には、磁束密度が０．０８テスラの減速磁場印加とし、凝固界面前面での溶鋼流速を０．１５ｍ／秒とする場合には、磁束密度が０．０５テスラの減速磁場印加とし、凝固界面前面での溶鋼流速を０．２０ｍ／秒とする場合には、磁束密度が０．０２テスラの減速磁場印加とした。
【００４６】
凝固界面前面での溶鋼流速は、鋳造後の鋳片から試料を採取し、その試料の凝固組織から確認した。即ち、鋳造後の鋳片から鋳造方向長さが３００ｍｍの全厚（３００ｍｍ）×全幅（１５６０ｍｍ）の試料を採取し、この試料から図３に示す６箇所の位置から検鏡用試料を切り出し、鏡面仕上げした後に酸で腐食し、凝固組織を現出させ、凝固組織のデンドライト樹枝状晶の傾き角度から、岡野らの式（刊行物：鉄と鋼（61(1975)p.69）参照）を用いて溶鋼流速を求め、６箇所の平均値から確認した。
【００４７】
また、前記凝固組織調査用試料の近傍から介在物調査用試料を採取し、採取した介在物調査用試料を鏡面仕上げした後、光学顕微鏡を用いて表面から２０ｍｍまでの範囲のアルミナクラスターの個数をカウントするとともに、アルミナクラスターの長軸及び短軸を測定した。また、鋳片を薄鋼板に圧延後、薄鋼板における表面欠陥の有無についても調査した。鋳片及び薄鋼板での調査結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
2010099704.tif 000003
【００４９】
表２に示すように、本発明例である試験Ｎo.１〜４では、鋳片単位面積あたりのアルミナクラスターの面積は０．００１以下になっており、圧延後の薄鋼板においても表面欠陥が発生していなかった。これに対して、比較例である試験Ｎo.５〜８では、鋳片単位面積あたりのアルミナクラスターの面積は０．００１を越えており、圧延後の薄鋼板においても表面欠陥が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】溶鋼の化学成分から計算される「44853×[Ti]+2661750×[S]+4709863×[O]」の値と、凝固殻に捕捉されたアルミナクラスターの面積との関係を示す図である。
【図２】図１における直線の傾き、つまり比例定数と、凝固界面前面における溶鋼流速との関係を示す図である。
【図３】鋳片から検鏡用試料を採取した位置を示す図である。
【図１】
2010099704.tif 000004
【図２】
2010099704.tif 000005
【図３】
2010099704.tif 000006