(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミキルド鋼及びアルミシリコンキルド鋼の少なくとも一方を連続鋳造する際に、タンディッシュを熱間で繰り返し使用する連続鋳造方法であり、
タンディッシュ内に添加されるフラックスが以下の成分を含んでおり、
ＣａＯ   ：７０質量％以上且つ８０質量％以下
Ａｌ２Ｏ３：５質量％以下
ＳｉＯ２  ：５質量％以下
ＣａＦ２  ：２０質量％以下
ＭｇＯ   ：１０質量％以下
鋳造開始時に、タンディッシュ内の溶鋼の深さが０．８ｍになるまでに、前記フラックスをタンディッシュ内に添加し、
鋳造終了時のタンディッシュ内のスラグの組成を以下の組成とすることを特徴とする熱間繰り返しタンディッシュの付着物抑制方法。
ＭｇＯ  ：３質量％以上且つ５質量％以下
ＳｉＯ２：５質量％以上且つ１５質量％以下
Ｆ      ：４％以下
ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３：０．９以上且つ１．２以下
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造の際に、タンディッシュを熱間で繰り返し使用する連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造においては、鋳造終了後にタンディッシュ内のスラグを排出し、その後、タンディッシュの底部に設けられた、溶損したスライドバルブなどの耐火物を交換し、予備加熱することなく、次の鋳造に再びタンディッシュを使用するタンディッシュの熱間繰り返し使用が行われている。この方法によると、１回の鋳造毎にタンディッシュを交換する場合と比較して、タンディッシュ内壁の耐火物コストの低減、および予備加熱作業を無くすことができる。
【０００３】
上述の方法が利用された連続鋳造方法として、例えば、特許文献１〜３が挙げられる。この方法では、排滓後にタンディッシュ内に残ったスラグが次チャージで注湯される溶鋼に懸濁し、鋳片の品質を悪化させることから、溶鋼汚染防止のため、特許文献１〜３においては、以下の組成のフラックスを添加することが提案されている。
（特許文献１）
ＣａＯ：５０質量％、Ａｌ２Ｏ３：１１質量％、ＳｉＯ２：５質量％、ＭｇＯ：０質量％
（特許文献２）
ＣａＯ：４０質量％、Ａｌ２Ｏ３：３．２質量％、ＳｉＯ２：４０質量％
（特許文献３）
ＣａＯ：３３質量％、Ａｌ２Ｏ３：７．５質量％、ＳｉＯ２：３３．２質量％、ＭｇＯ：８．０質量％
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５５８８９号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６３４１号公報
【特許文献３】特開２００１−３００７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前の鋳造終了後に、スラグ排出が行われたものの一部のスラグがタンディッシュ内壁に付着しても、次の鋳造時に、そのスラグがタンディッシュ内壁から速やかに分離後、溶鋼湯面上に浮上するため問題が生じないが、実際には、スラグがタンディッシュ内壁から分離せずに、タンディッシュ内壁に残ることがある。詳細には、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの間にタンディッシュ内壁の温度が一旦低下したとき、スラグから高融点酸化物が晶出する。高融点酸化物は、次の鋳造時に、高温の溶鋼と接触しても溶融せず、タンディッシュ内壁に付着している。また、本発明者らの知見から、特許文献１〜３で用いられているような従来の組成のフラックスでは、タンディッシュ内に残存するスラグの融点（凝固点）がかなり高くなることから、タンディッシュ内壁の温度低下に伴って、スラグが固化しやすく、次の鋳造時に、タンディッシュ内に溶鋼を注入しても、そのスラグが、容易に溶融せず、タンディッシュ内壁に残存（付着）することがわかっている。この付着物がタンディッシュ内壁で成長していくと、タンディッシュ内容積が確保できなくなり、品質が悪化する。このため、タンディッシュの使用回数を制限している。
【０００６】
そこで、本発明は、連続鋳造において、タンディッシュを熱間で連続使用する際に、タンディッシュ内壁へのスラグの付着を抑制することができる連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の熱間繰り返しタンディッシュの付着物抑制方法は、アルミキルド鋼及びアルミシリコンキルド鋼の少なくとも一方を連続鋳造する際に、タンディッシュを熱間で繰り返し使用する連続鋳造方法であり、タンディッシュ内に添加されるフラックスが以下の成分を含んでいる。
ＣａＯ   ：７０質量％以上且つ８０質量％以下
Ａｌ２Ｏ３：５質量％以下
ＳｉＯ２  ：５質量％以下
ＣａＦ２  ：２０質量％以下
ＭｇＯ   ：１０質量％以下
また、鋳造開始時において、タンディッシュ内の溶鋼の深さが０．８ｍになるまでに、前記フラックスをタンディッシュ内に添加し、鋳造終了時のタンディッシュ内のスラグの組成を以下の組成とする。
ＭｇＯ  ：３質量％以上且つ５質量％以下
ＳｉＯ２：５質量％以上且つ１５質量％以下
Ｆ      ：４％以下
ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３：０．９以上且つ１．２以下
【０００８】
本発明によると、上述したような従来使用されていたフラックスとは異なる組成のフラックスを使用することにより、鋳造終了時のタンディッシュ内のスラグの融点を下げることができる。これにより、鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの間に、タンディッシュ内壁の温度が低下しても、タンディッシュ内に残存したスラグが固化することを防ぐことができるため、スラグがタンディッシュ内壁に付着することを抑制することができる。よって、タンディッシュの繰り返し使用回数を増加させることができる。
また、タンディッシュ内の溶鋼の湯面変動が大きな時期に、フラックスを添加することから、フラックスが均一に混合される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の連続鋳造方法によると、従来使用されていたフラックスとは異なる組成のフラックスを使用することにより、鋳造終了時におけるタンディッシュ内のスラグの融点を下げることができる。これにより、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの間に、タンディッシュ内壁の温度が低下しても、タンディッシュ内に残存したスラグが固化することを防ぐことができることから、スラグのタンディッシュ内壁への付着を抑制することができる。よって、タンディッシュの繰り返し使用回数を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】連続鋳造機の一部の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、ＣａＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系の平衡状態図であり、（ｂ）は、ＣａＯ‐ＭｇＯ‐Ａｌ２Ｏ３系の平衡状態図である。
【図３】実施例及び比較例の実験結果である。
【図４】実験条件を示す図である。
【図５】実験条件を示す図である。
【図６】実験条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示すように、連続鋳造機の上方には、取鍋１及び注入管２が設けられている。連続鋳造機は、取鍋１から供給される溶鋼を収容する舟型のタンディッシュ３と、タンディッシュ３から注湯された溶鋼を冷却し、所定形状の凝固シェルを形成する鋳型４と、鋳型４から引き抜かれた鋳片をサポートする図示しないサポートロール群とを備えている。サポートロール群には、鋳造経路（鋳片）を挟んで互いに対向する位置に配置された基準側ロール５ａと、反基準側ロール５ｂとを有する一対のロール５が、鋳造方向に複数並設されている。また、サポートロール群には、冷却スプレー６が、鋳造方向に隣り合う２つの基準側ロール５ａの間及び鋳造方向に隣り合う２つの反基準側ロール５ｂの間にそれぞれ設けられている。
【００１３】
タンディッシュ３は、底壁３１と、底壁３１の右端及び左端のそれぞれから立ち上がった一対の側壁（右側壁３２及び左側壁３３）と、底壁３１の前端及び後端のそれぞれから立ち上がった前壁（図１において図示せず）及び後壁３４とを有している。底壁３１は、右端から左端にかけて３段の緩やかな階段状に形成されている。また、底壁３１の最底部には、浸漬ノズル７及びスライドバルブ８が設けられている。スライドバルブ８の開閉により、タンディッシュ３から鋳型４への溶鋼の注湯を停止したり再開したりすることが可能となる。タンディッシュ３の右側壁３２の上部には、排滓孔３ａが形成されている。また、タンディッシュ３の内壁（底壁３１、右側壁３２、左側壁３３、前壁及び後壁のそれぞれの内側面）には、図示しない耐火物（例えば、耐火煉瓦）が内張りされている。タンディッシュ３は、例えば、６０ｔｏｎの溶鋼を受け入れ可能なものを使用することができる。
【００１４】
本実施形態の連続鋳造方法では、タンディッシュ３が熱間で繰り返し使用される。詳細には、鋳造終了後に、タンディッシュ３を傾倒させ、タンディッシュ３内に残存した溶鋼及びスラグを溶融状態のまま排滓孔３ａから排出する。その後、スライドバルブ８などの耐火物を交換する。また、必要に応じて、タンディッシュ３内壁（耐火物）表面に付着した鋼及びスラグを熱間で除去し、次の鋳造までの待ち時間が長い場合は、タンディッシュ３内壁を予熱する。そして、次の鋳造にタンディッシュ３を使用する。また、各鋳造開始時にフラックスを添加している。本実施形態では、連続鋳造機を操業している間、タンディッシュ内壁温度が約１２００〜１５５０℃に維持されている。
【００１５】
また、本実施形態の連続鋳造方法は、アルミキルド鋼及びアルミシリコンキルド鋼の少なくとも一方の鋳造に適用可能である。以下に、アルミキルド鋼のＡｌ含有量及びＳｉ含有量、並びに、アルミシリコンキルド鋼のＡｌ含有量及びＳｉ含有量を示す。
<アルミキルド鋼>
Ａｌ含有量：０．０３０質量％以上
Ｓｉ含有量：０．０５質量％
<アルミシリコンキルド鋼>
Ａｌ含有量：０．０３０質量％以上
Ｓｉ含有量：０．０５質量％より多い
【００１６】
次に、本発明の目的は、タンディッシュを熱間で繰り返し使用する際に、タンディッシュ内に残存したスラグがタンディッシュ内壁へ付着することを抑制することであることから、まず、スラグがタンディッシュ内壁に付着する理由について説明する。なお、以下の説明において、次の鋳造の前に行われる鋳造を「前の鋳造」と示し、「前の鋳造」の次に行われる鋳造を「次の鋳造」と示すことがある。
【００１７】
前の鋳造終了後に、タンディッシュ内の溶融スラグを排出させても、その一部のスラグはタンディッシュ内に残存する。タンディッシュ内に残存したスラグは、タンディッシュ内壁に付着したとしても、次の鋳造時に、溶鋼をタンディッシュに受けたときに、速やかに分離し、溶鋼表面上に浮上するため、タンディッシュ内壁に残らない。しかし、実際は、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの間に、タンディッシュ内壁の温度が一旦低下し、それにより、残存したスラグから高融点酸化物が晶出する。高融点酸化物は、次の鋳造時に高温の溶鋼と接触しても溶融せず、タンディッシュ内壁に残存（付着）する。そのため、連続鋳造機の操業を続けるに従って、タンディッシュ内壁へ付着した付着物の量が増加する。
【００１８】
ところで、スラグから高融点酸化物が晶出する時期は、上述したように、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの、タンディッシュ内壁の温度が一旦低下する時期であり、この時期には、タンディッシュ内に溶鋼が存在しないため、スラグがタンディッシュ内壁表面上に存在する。したがって、タンディッシュ内壁温度が低下することにより、スラグの温度がその融点よりも下がり、スラグから高融点酸化物が晶出する。よって、スラグの温度がその融点よりも低下することを抑えることができれば、スラグから高融点酸化物が晶出することを抑えることができる。しかし、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでは、タンディッシュ内に溶鋼が存在せず、且つ、通常はタンディッシュの予備加熱が行われないため、タンディッシュ内壁の温度低下及びスラグの温度低下を防ぐことが難しい。しかしながら、スラグの融点を下げることができれば、スラグの温度が下がってもその融点より下がりにくくなる。したがって、スラグの融点を下げることができれば、スラグから高融点酸化物が晶出することを防ぐことができる。ここで、上述したように、鋳造終了後は、タンディッシュ内に溶鋼が存在しないため、スラグがタンディッシュ内壁表面上に存在することから、スラグとタンディッシュ内壁温度とは略同温度となる。よって、スラグの融点を、操業中のタンディッシュ内壁温度よりも下げることができれば、タンディッシュ内壁の温度が低下し、スラグの温度が低下してもその融点まで下がることを防ぐことができる。これにより、スラグから高融点酸化物が晶出することを防ぐことができ、ひいては、タンディッシュ内壁への高融点酸化物（スラグ）の付着を防ぐことができる。
【００１９】
そこで、次に、図２を参照しつつ、タンディッシュ内のスラグの融点を下げる方法について説明する。図２（ａ）は、ＣａＯ‐Ａｌ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系の平衡状態図であり、図２（ｂ）は、ＣａＯ‐ＭｇＯ‐Ａｌ２Ｏ３系の平衡状態図である。
【００２０】
スラグの融点は、スラグの組成によって決まることから、スラグの組成を調整することによりスラグの融点を下げることができる。スラグは、主に、図２（ａ）に示すＡｌ２Ｏ３，ＣａＯ及びＳｉＯ２から構成されていることから、これら３成分がスラグの融点に影響することが推測される。また、図２（ｂ）に示すように、スラグの融点には、上記３成分の他に、ＭｇＯが影響していることがわかる。したがって、スラグのＡｌ２Ｏ３，ＣａＯ，ＳｉＯ２及びＭｇＯの配合（含有量）を調整することにより、スラグの融点を下げることが可能となる。
【００２１】
ここで、上述したように、連続鋳造機の操業中は、タンディッシュ内壁の温度が１２００〜１５００度に維持されていることから、前の鋳造終了後から次の鋳造開始前までの間にタンディッシュ内壁の温度が一旦低下しても、上記１２００〜１５００度の範囲内にある。したがって、スラグの融点を上記温度の範囲内にすることができれば、高融点酸化物の晶出を防ぐことができると考えられる。
【００２２】
図２（ａ）には、上記タンディッシュ内壁の温度範囲に対応する領域Ａ，Ｂが示されている。また、図２（ｂ）にも、上記タンディッシュ内壁の温度範囲に対応する領域（太線で囲まれた領域）が示されている。これらの領域は、融点が１５００度未満である領域である。なお、図２（ａ）に示す領域Ｂは、スラグ組成として、ＳｉＯ２濃度が高いため好ましくない。スラグのＳｉＯ２濃度が高い場合は、スラグ中にＦｅＯ，ＭｎＯを多く含み、これらＦｅＯ，ＭｎＯは、溶鋼中のＡｌを酸化させるためである。そして、溶鋼中のＡｌ２Ｏ３は、製品（鋳造された鋳片の圧延後に得られる製品）にヘゲ及びスリバー等の表面欠陥を生じさせるため、製品の品質低下を招く。したがって、スラグの組成を、図２（ａ）の領域Ａの範囲内及び図２（ｂ）の太線で囲まれた領域の範囲内に存在する組成とすることができれば、高融点酸化物の晶出を防ぐことが可能となる。
【００２３】
（鋳造終了時のスラグ組成）
上述した理由から、鋳造終了時のタンディッシュ内のスラグに含まれる成分の組成を以下の組成とする。なお、スラグを構成する成分のうち、以下に示す成分の他の成分は省略している。
ＳｉＯ２ ：５質量％以上且つ１５質量％以下
ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３：０．９以上且つ１．２以下
ＭｇＯ  ：３質量％以上且つ５質量％以下
Ｆ      ：４質量％以下
【００２４】
上記スラグの各成分について説明する。
【００２５】
<ＳｉＯ２> 
図２（ａ）に示すように、スラグの融点を下げるためには、スラグのＳｉＯ２含有量が少ないことが好ましいが、ＳｉＯ２含有量が少なすぎる場合は、スラグの融点を下げることが難しくなる。そこで、スラグには、わずかにＳｉＯ２が含まれていることが好ましい。したがって、ＳｉＯ２含有量を５質量％以上且つ１５質量％以下とする。ＳｉＯ２含有量が上記範囲内に存在する場合は、図２（ａ）の領域Ａ（以下、「領域Ａ」と示すことがある）の温度までスラグの融点を下げることができる。なお、ＳｉＯ２含有量が１５質量％を超える場合及びＳｉＯ２含有量が３質量％未満である場合は、スラグの融点を領域Ａの温度まで下げることが難しくなる。
【００２６】
<ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３>
図２（ａ）から、スラグの融点を下げるためには、ＣａＯ及びＡｌ２Ｏ３が、それぞれ、スラグに適量含有されていることが好ましい。ＣａＯ含有量及びＡｌ２Ｏ３含有量が、それぞれ、多すぎたり少なすぎたりしたら、スラグのＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３の値が、大きすぎたり、小さすぎたりすることになり、スラグの融点を領域Ａの温度まで下げることができない。そこで、ＣａＯ及びＡｌ２Ｏ３が、それぞれ、スラグに適量含有される範囲として、ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３を０．９以上且つ１．２以下とする。ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３が０．９未満である場合及び１．２を超える場合は、ＣａＯ含有量及びＡｌ２Ｏ３含有量のいずれか一方が多すぎたり少なすぎたりすることから、他の成分を調整しても、スラグの融点を領域Ａの温度まで下げることができない。
【００２７】
<ＭｇＯ> 
図２（ｂ）に示すように、スラグの融点を下げるためには、スラグのＭｇＯ含有量が少ない方が好ましい。しかし、スラグ中のＭｇＯ濃度が小さい場合は、耐火物（タンディッシュ内壁の耐火物）に含まれるＭｇＯがスラグへ溶出しやすくなるため、耐火物のスラグラインでの溶損量が多くなる。そこで、ＭｇＯがスラグに適量含まれていることが好ましい。上述の点を考慮して、スラグのＭｇＯ含有量を３質量％以上且つ５質量％以下とする。ＭｇＯ含有量が３質量％未満である場合は、耐火物の溶損量が多くなるため好ましくない。また、ＭｇＯ含有量が５質量％を超える場合は、スラグの融点を図２（ｂ）に示す領域の温度まで下げることができないことから好ましくない。
【００２８】
<Ｆ>
スラグ中のフッ素は、耐火物を溶損させることから、スラグにフッ素が含まれていないことが好ましい。しかしながら、フラックスにフッ素化合物（例えば、ＣａＦ２）が含まれていれば、フラックスの滓化性を向上させることができることから、フラックスにはフッ素化合物が含まれている。そのため、スラグにも、フッ素化合物（フッ素）が含まれる。そこで、耐火物の溶損の進行を抑えることができる範囲として、スラグのフッ素含有量を、４質量％以下とする。フッ素含有量が４質量％を超えたら、耐火物の溶損量が多くなるため、耐火物の張り替えが早期に必要となり、タンディッシュの繰り返し使用回数が減少する。
【００２９】
なお、スラグのフッ素含有量が４質量％以下であることは、スラグのＣａＦ２の含有量が８質量％以下であることに相当する。
【００３０】
次に、上述した低融点の組成のスラグを得るための方法について説明する。
【００３１】
上述したように、タンディッシュを熱間で繰り返し使用する際には、各鋳造開始時に、タンディッシュ内にフラックスを添加している。スラグは、添加されたフラックスが反応して生成されるものであることから、フラックスによりスラグの組成を調整することができる。なお、タンディッシュ内のスラグは、フラックスから生成されるものの他に、取鍋からタンディッシュ内に流出したスラグ及び前の鋳造終了後にタンディッシュ内に残存したスラグを含んでいるが、タンディッシュ内のスラグは、主に、フラックスから生成されるものにより構成されている。したがって、フラックスの成分を調整することにより、スラグの組成を調整することが可能となる。
【００３２】
以下に、上述した低融点の組成のスラグを得るためのフラックスについて説明する。
【００３３】
（フラックスの組成）
タンディッシュ内へ添加するフラックスに含まれる成分の組成を以下の組成とする。なお、フラックスを構成する成分のうち、以下に示す成分の他の成分は、微量であることから省略している。
Ａｌ２Ｏ３：５質量％以下
ＣａＯ：７０質量％以上且つ８０質量％以下
ＭｇＯ：１０質量％以下
ＳｉＯ２：５質量％以下
ＣａＦ２：２０質量％以下
また、フラックスにおいて、上記成分の合計が１００質量％以下である。
【００３４】
上記フラックスの各成分について説明する。
【００３５】
<Ａｌ２Ｏ３> 
図２（ａ）に示すように、スラグの融点を下げるためには、Ａｌ２Ｏ３がスラグに適量含有されていることが好ましい。しかし、アルミキルド鋼またはシリコンアルミキルド鋼を鋳造する際には、溶鋼中のＡｌがスラグに吸収されることから、鋳造中に、スラグのＡｌ濃度が増加する。よって、タンディッシュに添加されるフラックス中のＡｌ２Ｏ３の量は少量でよい。また、フラックス中のＡｌ２Ｏ３含有量が多い場合は、鋳造終了時に、高Ａｌ２Ｏ３濃度のスラグとなることから、スラグの融点を下げることが難しくなる。そこで、フラックスのＡｌ２Ｏ３含有量を５質量％以下とする。Ａｌ２Ｏ３含有量が５質量％を超える場合は、高Ａｌ２Ｏ３濃度のスラグとなるため、鋳造終了時に、低融点のスラグを得ることが難しくなる。
【００３６】
<ＣａＯ> 
図２（ａ）に示すように、スラグの融点を下げるためには、スラグのＣａＯ含有量が多いことが好ましい。なお、ＣａＯは、上述したＡｌ２Ｏ３のように、鋳造の際に、溶鋼からスラグへ吸収されるものではないことから、スラグのＣａＯ含有量を多くするためには、タンディッシュへ添加されるフラックスのＣａＯ含有量を多くする。また、スラグのＣａＯ含有量が多くなれば、スラグのＣａＯ／ＳｉＯ２が大きくなることから、溶鋼の酸化を抑制することができる。そこで、上述の点を考慮して、ＣａＯ含有量を７０質量％以上とする。ＣａＯ含有量が７０質量％未満である場合、スラグのＣａＯ濃度を高くすることができないため、低融点のスラグを得ることができない。
【００３７】
一方、フラックスのＣａＯ含有量が多すぎる場合は、フラックスの滓化性が低下し、タンディッシュ内でフラックスが均一に溶融しない。したがって、上述した低融点の組成のスラグを得ることが難しくなる。そこで、フラックスの滓化性を確保するため、ＣａＯ含有量を８０質量％以下とする。ＣａＯ含有量が８０質量％を超えたら、フラックスの滓化性が低下するため、上述した低融点の組成のスラグを得ることが難しくなる。
【００３８】
<ＭｇＯ> 
上述したように、スラグの融点を下げるためには、スラグのＭｇＯ含有量が少ないことが好ましい。したがって、タンディッシュ内に添加されるフラックスのＭｇＯ含有量を少なくすることが好ましい。しかし、スラグにＭｇＯが殆ど含まれていない場合は、上述したように、耐火物に含まれるＭｇＯがスラグに溶出しやすくなることから、少量のＭｇＯがスラグに含まれていることが好ましい。したがって、フラックスにＭｇＯが少量含まれていることが好ましい。そこで、上記点を考慮して、フラックスのＭｇＯ含有量を１０質量％以下とする。ＭｇＯ含有量が１０質量％を超える場合は、スラグのＭｇＯ含有量が５質量％を超えることから、上述した低融点の組成のスラグを得ることが難しくなる。
【００３９】
<ＳｉＯ２> 
図２（ａ）に示すように、スラグの融点を下げるためには、スラグのＳｉＯ２含有量が少ないことが好ましいが、シリコンアルミキルド鋼を鋳造する際には、溶鋼中のＳｉがスラグに吸収されるため、鋳造中に、スラグのＳｉ含有量が増加する。したがって、タンディッシュに添加されるフラックスのＳｉＯ２含有量は少ないことが好ましい。また、フラックスのＳｉＯ２含有量が多い場合は、シリコンアルミキルド鋼を鋳造する際に、高ＳｉＯ２濃度のスラグが得られるため、図２（ａ）の領域Ａの温度までスラグの融点を下げることができない。そこで、フラックスのＳｉＯ２含有量を５質量％以下とする。ＳｉＯ２含有量が５質量％を超える場合は、高ＳｉＯ２濃度のスラグとなるためスラグの融点を下げることが難しくなる。
【００４０】
なお、アルミキルド鋼を鋳造する際は、シリコンアルミキルド鋼を鋳造するときよりも、溶鋼のＳｉ濃度が低いため、スラグのＳｉ濃度が増加しにくい。しかし、領域Ａの温度までスラグの融点を下げるためには、シリコンアルミキルド鋼を鋳造するときと同様に、スラグのＳｉＯ２含有量が少ないことが好ましい。よって、アルミキルド鋼を鋳造する際にも、シリコンアルミキルド鋼を鋳造するときと同様な理由から、フラックスのＳｉＯ２含有量を５質量％以下とする。
【００４１】
<ＣａＦ２> 
フラックスにＣａＦ２が含まれていれば、フラックスの滓化性（溶解性）を向上させることができる。しかし、スラグ中にＦが含まれていれば、耐火物が溶損することから、スラグのＣａＦ２含有量は少ないほうがよい。よって、タンディッシュ内へ添加されるＣａＦ２量は少ない方がよい。そこで、上述の点を考慮して、フラックスのＣａＦ２含有量を２０質量％以下とする。ＣａＦ２含有量が２０質量％を超える場合は、耐火物の溶損量が多くなるため好ましくない。
【００４２】
ところで、タンディッシュ内に添加されたフラックスは、タンディッシュ内で、溶鋼の攪拌に伴って混合されるが、溶鋼の攪拌力が小さい場合はフラックスが均一に混合しない。よって、フラックスの各成分が均一に混合するように、タンディッシュ内の溶鋼の攪拌力が大きいときに、フラックスをタンディッシュ内に添加することが好ましい。
【００４３】
溶鋼の攪拌力は、溶鋼の湯面変動が小さい時期に小さく、溶鋼の湯面変動が大きい時期に大きいことから、溶鋼の湯面変動が大きい時期に、フラックスをタンディッシュ内に添加すれば、フラックスが均一に混合する。
【００４４】
タンディッシュ内の溶鋼の湯面変動が大きな時期として、空のタンディッシュに溶鋼が注入される鋳造開始時（１チャージ目の鋳造時）が考えられる。しかし、１チャージ目の鋳造時でもタンディッシュ内の溶鋼深さが深くなれば、湯面が安定し、湯面変動が小さくなる。したがって、鋳造開始時（１チャージ目の鋳造の時）の溶鋼の湯面変動が大きな時期にフラックスを添加する。詳細には、鋳造開始時（１チャージ目の鋳造時）において、タンディッシュ内の溶鋼深さが０．８ｍに達するまでの間は、溶鋼の湯面変動が大きいことから、その時期にフラックスを添加する。これにより、フラックスが均一に混合される。なお、タンディッシュ内の溶鋼深さが０．８ｍを超えたら、溶鋼の湯面は殆ど変動しないため、フラックスが均一に混合されにくい。
【００４５】
ここで、上述した「溶鋼深さ」は、タンディッシュ底壁のうちの最も低い位置となる最底部（浸漬ノズルが取り付けられた高さ位置）から溶鋼湯面までの距離（図１に示す距離Ｄ）を示す。なお、タンディッシュ底壁が平面状であるときは、底壁がどの位置においても同じ高さであるため、底壁（底壁の内側面）から溶鋼湯面までの距離を示す。また、上述において、１チャージとは、１つの取鍋からタンディッシュへ溶鋼が供給されることを示す。
【００４６】
続いて、上述した本実施形態に係る鋳造方法によって得られるスラグの融点について、図２を参照しつつ説明する。
【００４７】
図２（ａ）には、以下の領域ａ〜ｄが示されている。
領域ａ：本実施形態において、タンディッシュ内へ添加されるフラックス（以下、単に「フラックス」と呼ぶことがある）の領域
領域ｂ：本実施形態係において、鋳造終了時に得られるタンディッシュ内のスラグ（以下、単に「本実施形態におけるスラグ」と呼ぶことがある）の領域
領域ｃ：タンディッシュを熱間で繰り返し使用して連続鋳造したときに、特許文献１〜３で用いられているような従来の組成のフラックスをタンディッシュ内に添加し、鋳造終了時に得られたタンディッシュ内のスラグの領域
領域ｄ：取鍋内のスラグの領域
領域ｅ：タンディッシュ内壁に付着したスラグ（以下、単に「付着スラグ」と呼ぶことがある。）の領域
【００４８】
図２（ａ）に示すように、本実施形態におけるスラグ（領域ｂ）は、領域Ａ内に存在するとともに、領域ｃのスラグより融点が低い。したがって、本実施形態に係る鋳造方法によると、従来のスラグの融点より低融点のスラグを得ることができる。
【００４９】
一方、従来のフラックスにより得られるスラグ（領域ｃ）は、領域Ａと領域Ａでない領域とに存在することから、融点が１５００度を超えるスラグを含んでいる。よって、領域ｃのスラグは、タンディッシュ内壁温度が１５００度以下に下がったときに高融点酸化物が晶出することが推測される。また、図２（ａ）に示すように、取鍋内のスラグ（領域ｄ）及び付着スラグ（領域ｅ）は、融点が１５００度を超える領域に存在する。
【００５０】
以上に述べたように、本実施形態の連続鋳造方法によると、従来使用されていたフラックスとは異なる組成のフラックスを使用することにより、鋳造終了時におけるタンディッシュ３内のスラグの融点を下げることができる。したがって、前の鋳造終了後から次の鋳造が開始されるまでの間に、タンディッシュ３内壁の温度が低下しても、タンディッシュ３内に残存したスラグが固化することを防ぐことができ、高融点酸化物の晶出を防ぐことができる。これにより、スラグがタンディッシュ３内壁に付着することを抑制することができる。よって、タンディッシュの繰り返し使用回数を増加させることができる。
【００５１】
また、タンディッシュ３内の溶鋼の湯面変動が大きな時期（鋳造開始時に、タンディッシュ３内の溶鋼の深さが０．８ｍになるまでの間）に、フラックスがタンディッシュ３内へ添加されることから、フラックスが均一に混合される。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明に係る実施例及び比較例を説明する。
【００５３】
（実施例１〜１３，比較例１〜８）
連続鋳造において、タンディッシュを熱間で繰り返し使用した際に、フラックスの組成、フラックスの添加時期及びスラグ組成を変えたときのタンディッシュ内壁へのスラグの付着速度及び耐火物の溶損速度を調べた。
【００５４】
表１には、実験条件として、取鍋内のスラグの主な組成及び取鍋から流出したスラグ量とが示されている。また、表２には、実験条件として、フラックスの組成と、フラックス添加量と、フラックス添加時のタンディッシュ内の溶鋼深さと、タンディッシュ内のスラグの組成と、タンディッシュ内のスラグ重量と、スラグ浮上量とが示されている。また、表３には、タンディッシュ内壁に付着したスラグの組成が示されている。
【００５５】
【表１】
0005437945.tif 000002
【００５６】
【表２】
0005437945.tif 000003
【００５７】
【表３】
0005437945.tif 000004
【００５８】
本実施例及び本比較例においては、アルミキルド鋼又はアルミシリコンキルド鋼を鋳造した。また、連続鋳造機を構成するタンディッシュには、６０ｔｏｎの溶鋼を受け入れることができる舟型タンディッシュを用いた。このタンディッシュ内壁には、耐火煉瓦（耐火物）が内張りされていた。
【００５９】
表１に示すフラックスを、鋳造開始時（１チャージ目の鋳造時）に、タンディッシュ内へ添加した。そして、鋳造終了後に、タンディッシュ内に残存したスラグを排出した。その後、タンディッシュの底部に設けられたスライドバルブなどの耐火物を交換し、次の鋳造で、再びそのタンディッシュを使用した。また、連続鋳造機の操業中は、タンディッシュ内壁温度が１２００〜１５５０℃の範囲に維持されていた。そして、各鋳造終了後に、タンディッシュ内のスラグを排出した後、タンディッシュ重量を測定した（図３）。この結果から、１００チャージ目以降の鋳造時のタンディッシュ内壁へのスラグの付着速度を調べた。また、鋳造終了後に、耐火煉瓦（耐火物）の溶損速度を調べた。
【００６０】
表２には、実験結果として、スラグの付着速度及び耐火物の溶損速度が示されている。また、図３には、実験結果として、タンディッシュの重量とチャージ数との関係が示されている。タンディッシュ重量は、上述したように、鋳造を終了し、タンディッシュ内のスラグを排出した後に測定されたタンディッシュの重量である。なお、図３には、実施例３，６及び比較例４，５，７の結果を示している。
【００６１】
次に、上記実験条件及び表１，２に示す実験条件について説明する。
<取鍋スラグ組成>
取鍋スラグ組成は、取鍋内のスラグを分析して求めたものである。取鍋内のスラグの成分のうちの表１に示す成分の他の成分は、微量であることから、表１では省略している。
<取鍋から流出したスラグ量>
以下の方法によって、取鍋から流出したスラグ量を求めた。なお、取鍋から流出したスラグ量は、取鍋からタンディッシュ内へ流出したスラグの重量である。
本実施例及び本比較例で用いた連続鋳造機には、取鍋内のスラグがタンディッシュへ流出することを防止するために、スラグカット装置が用いられている。スラグカット装置により、取鍋内のスラグがタンディッシュへ流出したことが検知され、その後、取鍋からタンディッシュへの出鋼（スラグの流出）が停止される。しかし、図４に示すように、スラグカット装置により、スラグの流出が検知される流出タイミングと、スラグの流出が停止される検知タイミング（出鋼停止のアラームが発せられる検知タイミング）との間には、時間差が生じる。よって、（検知タイミング−流出タイミング）の時間、取鍋内のスラグがタンディッシュ内へ流出する。
ここで、以下の条件のとき、
スラグ流出時間（＝検知タイミング−流出タイミング）：３秒
取鍋からタンディッシュへの出鋼量（スラグ流出量） ：１０ｋｇ／秒
取鍋から流出したスラグ量は、下記の式により得られる。
取鍋から流出したスラグ量＝１０（ｋｇ／秒） × ３（秒）
＝３０ｋｇ
上記式により、表１に示すスラグ量を求めた。
<フラックス組成>
タンディッシュへ添加されるフラックスの主な成分である。フラックスの成分のうちの表２に示す成分の他の成分は、微量であることから、省略している。
<フラックス添加時の溶鋼深さ>
１チャージ目の鋳造のときに、フラックスをタンディッシュ内へ添加したときのタンディッシュ内の溶鋼深さ（高さ）である。ここで、「溶鋼深さ」は、タンディッシュ底壁のうち最も低い位置となる最底部（浸漬ノズルが取り付けられた高さ位置）から溶鋼湯面までの距離（図１に示す距離Ｄ）を示す。
<タンディッシュ内のスラグ組成>
全ての鋳造が終了した後、タンディッシュ内のスラグを採取し、分析して得られた結果である。なお、スラグの成分のうちの表２に示す成分の他の成分は、微量であることから、省略している。
<タンディッシュ内のスラグ量>
以下の式から、タンディッシュ内のスラグ量を求めた。
タンディッシュ内のスラグ量  
0005437945.tif 000005
上記式から、例えば、実施例１のタンディッシュ内のスラグ量は、以下の式により求められる。  
実施例１のタンディッシュ内のスラグ量  
0005437945.tif 000006
≒１４９ｋｇ 
<タンディッシュ内の浮上スラグ量>
タンディッシュ内の浮上スラグは、鋳造終了後、タンディッシュ内のスラグを排出した後に、タンディッシュ内に残留したスラグの一部のスラグであって、次の鋳造において、取鍋からタンディッシュへ供給された溶鋼上に浮上したスラグである。
ここで、図５に、フラックスとスラグとの関係を示す。なお、図５では、フラックスを「添加フラックス」と示している。図５に示すように、タンディッシュ内のスラグ及びタンディッシュ内に残留したスラグは、以下の式により表される。なお、「タンディッシュ内の残留スラグ」は、鋳造終了後、タンディッシュ内のスラグを排出させた後に、タンディッシュ内に残留したスラグを示す。
タンディッシュ内のスラグ
＝添加フラックス ＋ 取鍋内のスラグ ＋ タンディッシュ内の浮上スラグ・・・（１）
タンディッシュ内の残留スラグ
＝タンディッシュ内の浮上スラグ ＋タンディッシュ内壁への付着スラグ・・・（２）
上記（１）式から、タンディッシュ内の浮上スラグ量は、以下の式で表される。
タンディッシュ内の浮上スラグ量
＝タンディッシュ内のスラグ量 −（フラックス添加量 ＋ 取鍋スラグ量 ）
よって、表２に示す「タンディッシュ内の浮上スラグ量」を、上記式から求めた。
<タンディッシュ内壁への付着スラグ組成>
図５に示すように、タンディッシュ内壁への付着スラグは、タンディッシュ内の残留スラグの一部であって、鋳造を終了し、タンディッシュ内のスラグを排出した後にタンディッシュ内に残存したスラグから晶出した高融点酸化物（固化したスラグ）である。表２に示す結果は、全ての鋳造が終了した後、タンディッシュ内壁へ付着したスラグを採取し、それを分析して得られた結果である。なお、付着スラグの成分のうちの表２に示す成分の他の成分は、微量であることから、省略している。
【００６２】
次に、表２に示す実験結果及び図３に示す実験結果の測定方法について説明する。
【００６３】
<付着速度> 
表２に示す付着速度は、１００チャージ目以降の鋳造において、スラグがタンディッシュ内壁へ付着した付着速度（１チャージにおける付着速度）である。１００チャージ目より前のチャージの鋳造では、タンディッシュ本体が完全に温まっていないことから、スラグがタンディッシュ内壁へ付着しやすい。よって、タンディッシュ本体が完全に温まった１００チャージ目以降の鋳造における付着速度を測定した。なお、付着速度は、図３に示すタンディッシュの重量の傾きから算出した。
ここで、図３の実験結果（タンディッシュの重量とチャージ数）について説明する。タンディッシュの重量は、上述したように、鋳造終了後、タンディッシュ内のスラグを排出させた後に測定されたタンディッシュ重量であって、タンディッシュ本体の重量とタンディッシュ内壁へ付着したスラグ付着量との合計である。また、１チャージとは、１つの取鍋からタンディッシュへ溶鋼が供給されることを示す。
<耐火物溶損速度>
表２に示す耐火物溶損速度は、鋳造終了時における耐火物溶損量である。また、表２に示す耐火物は、タンディッシュ内壁に内張りされた耐火煉瓦を示す。耐火物溶損速度は、以下の方法により測定した。図６（ａ）は、各鋳造終了後における耐火物溶損速度の測定方法を示しており、タンディッシュを上方から見た模式図である。図６（ｂ）は、全鋳造終了時における耐火物溶損速度の測定方法を示しており、タンディッシュの断面図である。
図６（ａ）に示すように、各鋳造終了後には、長尺状の棒をタンディッシュの排滓孔からタンディッシュ内部へ挿入し、棒の一端を耐火物の溶損部まで挿入したときと、棒の一端を耐火物の未溶損部まで挿入したときとの棒の傾きの差から溶損量を測定した。
図６（ｂ）に示すように、全鋳造終了後は、タンディッシュ解体時に、耐火煉瓦の溶損厚み（溶損量）を測定することにより、溶損量を測定した。
【００６４】
続いて、上述の実験により得られた実験結果について説明する。
【００６５】
表２から、実施例１〜１３では、付着速度が０ｍｍ／チャージであることから、タンディッシュ内壁にスラグが殆ど付着していないことが推測される。これは、鋳造終了時に低融点のスラグが得られたため、鋳造終了時から次の鋳造が開始されるまでの間に、タンディッシュ内において高融点酸化物が晶出することを防ぐことができたためである。また、フラックスを添加したときに、タンディッシュ内の溶鋼の撹拌力が大きかったため、フラックスがタンディッシュ内において、均一に混合、反応したことから、低融点のスラグが得られた。
【００６６】
また、実施例１〜１３では、耐火物の溶損速度が小さいことから、耐火物の溶損量が少ないことが分かる。これは、スラグのフッ素含有量及びＭｇＯ含有量が少なかったためである。
【００６７】
一方、比較例１では、付着速度が大きいことから、タンディッシュ内壁へのスラグ付着量が多いことが推測される。比較例１では、フラックスの添加時期に、タンディッシュ内の溶鋼の湯面が略静止していたことから、フラックスが、タンディッシュ内で均一に混合されず、十分に反応しなかったため、低融点のスラグが得られなかったからと考えられる。
【００６８】
また、比較例２では、耐火物の溶損速度が大きいことから、耐火物の溶損量が多いことが推測される。比較例２では、タンディッシュ内のスラグのＭｇＯ含有量が少なかったことから、耐火物に含まれるＭｇＯがスラグへ溶出し、耐火物の溶損量が多くなった。
【００６９】
比較例３では、付着速度が大きいことから、タンディッシュ内壁へのスラグ付着量が多いことが推測される。比較例３では、フラックスのＭｇＯ含有量が多かったため、タンディッシュ内のスラグのＭｇＯ含有量も多くなり、スラグの融点を下げることができなかった。
【００７０】
比較例４，５では、付着速度が大きいことから、タンディッシュ内壁へのスラグ付着量が多いことが推測される。比較例４では、スラグのＳｉＯ２含有量が少なかったため、スラグの融点を下げることができなかった。また、比較例５では、スラグのＳｉＯ２含有量が多かったため、スラグの融点を下げることができなかった。
【００７１】
また、比較例６では、耐火物の溶損速度が大きいことから、耐火物の溶損量が多いことが推測される。比較例６では、タンディッシュ内のスラグのＣａＦ２含有量（Ｆ含有量）が多かったため、耐火物の溶損量が多くなった。
【００７２】
比較例７，８では、付着速度が大きいことから、タンディッシュ内壁へのスラグ付着量が多いことが推測される。比較例７では、スラグにおけるＣａＯ／ＳｉＯ２が小さいため、スラグの融点を下げることができなかった。また、比較例８では、スラグにおけるＣａＯ／ＳｉＯ２が大きいため、スラグの融点を下げることができなかった。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００７４】
１    取鍋
２    浸漬ノズル
３    タンディッシュ
３ａ  排滓孔
４    鋳型
５    ロール対
５ａ  基準側ロール
５ｂ  反基準側ロール
６    冷却スプレー
７    浸漬ノズル
８    スライドバルブ
３１  底壁
３２  右側壁
３３  左側壁
【図１】
0005437945.tif 000007
【図３】
0005437945.tif 000008
【図４】
0005437945.tif 000009
【図５】
0005437945.tif 000010
【図６】
0005437945.tif 000011
【図２】
0005437945.tif 000012