(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数杯の取鍋中の溶鋼を同一のタンディッシュにおいて連続的に連続鋳造を行う工程に関し、次取鍋の溶鋼のタンディッシュへの注入開始時を０点（原点）としてその０点を境とした前後Ｘメートルの鋳造長さ範囲を含む鋳片を「継目鋳片」と定義して鋳片の品質管理を行う品質管理方法において、
１）該継目鋳片の最尾端部が０点以前のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ａ，これに引き続き最先端部が０点以前のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｂ，さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＡと定義
２）該継目鋳片の最足場部が０点以後のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｃ，これに引き続き最先端部が０点以後のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｄ，さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＢと定義
３）該継目鋳片の全長内に０点前後のＸメートルをいずれも含むものを継目鋳片Ｅ、さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＣと定義することにより、
いわゆる非定常部である継目鋳片を細分化し、鋳片の管理を行う品質管理方法。
【請求項２】
継目鋳片Ａ、継目鋳片Ｃ，および継目次鋳片ＮＢを定常部と同等の取扱いとする請求項１に記載の品質管理方法。
【請求項３】
同一タンディッシュでの連続鋳造の５杯目以降に限定して実施する請求項１又は２に記載の品質管理方法。
【請求項４】
該鋳片の鋳造時点でのスループット（鋳型への溶鋼注入速度）が２．５ｔ／分／ストランド以上の場合に限定して実施する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の品質管理方法。
【請求項５】
Ｘを１以上５以下とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造によって鋳造される鋳片（いわゆるスラブ、ブルーム、ビレット等）に関し、操業条件に応じてグレード判定を行うような品質管理方法に関し、必要十分な判定を行うことで過剰な格落ちを防ぎ、歩留まりの向上を図りつつ次工程での不良発生を防止する鋳片の品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造において複数杯の取鍋溶鋼を連続的に鋳造する場合、取鍋交換時に関わる鋳片についてはいわゆる非定常部として継目鋳片などと呼称し、品質低下の懸念有りとしてグレードを低下させて管理するケースが多い。これは、いくつかの例外的な連続鋳造設備を除いては取鍋交換時にタンディッシュヘの溶鋼供給が一時的に途絶えることによりタンディッシュ内の溶鋼量が減少し、これに伴い溶鋼中の介在物が鋳型へ流出しやすくなること、および次鍋のタンディッシュへの溶鋼注入開始によりタンディッシュ内溶鋼上に存在するスラグや保温材を巻き込み、懸濁した状態で鋳型へ流出する可能性があることなどから、次工程（圧延やめっきなど）において表面疵やめっき不良などを惹起する原因となり得るためである。
【０００３】
特開平８−４７７６１号においては、継目点から前後の距離（実施例では６ｍ）により処理を決定する方法が提案されているが、連続鋳造における継目部分の品質状況が、同一タンディッシュでのチャージ数及び鋳造速度、鋳片幅などにより変化することが考えられるため、すべてに場合において適用するのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような管理により、連続鋳造の時点で鋳片のグレード付けを行い、品質不良の起こる可能性の高いもの要求の厳しい用途に向けないことが可能となるが、継目鋳片は１杯の取鍋溶鋼（１チャージと呼称する）を２ストランドの連続鋳造機で鋳造する場合、得られる鋳片本数の１０〜４０％を占める可能性があり、これらを全てグレード低下させていると歩留まりの悪化や、ひいては次工程へ送る鋳片の不足を引き起こす場合も発生する。
【０００６】
このようなある意味過剰とも言える管理となっている一方、この管理方法では管理から外れるもの、例えば継目鋳片の次鋳片の一部で不良発生率が高くなる場合も存在しており、より適切な鋳片品質管理方法が求められている。すなわち、本発明の目的は、不必要なグレード低下を防ぎつつ、的確なグレード判定により次工程での不良発生を可及的低位に抑制できる鋳片品質の管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明においては、所謂非定常部である継目鋳片を、その鋳造開始位置（鋳片先端部）および終了位置（鋳片尾端部）と継目鋳片の定義（次鍋注入開始時点の前後Ｘメートルを含む）の関係から５種類に区分し、また継目鋳片の直後の鋳片についてもその直前継目鋳片の種類に応じて３種類に区分して品質管理を行うことを特徴とする。
具体的には、以下の管理を行うものである。
複数杯の敢鍋中の溶鋼を、同一のタンディッシュにおいて連続的に連続鋳造を行う工程に関し、次取鍋の溶鋼のタンディッシュへの注入開始時を０点（原点）としてその０点を境とした前後Ｘメートルの鋳造長さ範囲を含む鋳片を「継目鋳片」と定義して鋳片の品質管理を行う品質管理方法において、
１）該継目鋳片の最尾端部が０点以前のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ａ，これに引き続き最先端部が０点以前のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｂ，さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＡと定義
２）該継目鋳片の最足場部が０点以後のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｃ，これに引き続き最先端部が０点以後のＸメートルに含まれるものを継目鋳片Ｄ，さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＢと定義
３）該継目鋳片の全長内に０点前後のＸメートルをいずれも含むものを継目鋳片Ｅ、さらにこれに引き続く鋳片を継目次鋳片ＮＣと定義することによりいわゆる非定常部である継目鋳片を細分化し、鋳片の管理を行う品質管理方法である。
また、上記の定義に基づき、継目鋳片Ａ．継目鋳片Ｃ，および継目次鋳片ＮＢについては定常部と同等の取扱いとする鋳片の品質管理方法、
この取扱いを同一タンディッシュでの連続鋳造の５杯目以降に限定して実施する鋳片の品質管理方法、
この取扱いを該鋳片の鋳造時点でのスループット（鋳型への溶鋼注入速度）が２．５ｔ／分／ストランド以上の場合に限定して実施する鋳片の品質管理方法、
長さＸを１以上５以下とする上記鋳片の品質管理方法である。
【０００８】
２本連続して継目鋳片が発生する場合にはその１本目の継目鋳片を、さらに２本目の継目鋳片の先端部が注入開始以降Ｘメートル以内にある場合の継目次鋳片についても、管理対象とする非定常部から除外し、通常の定常部分と同等の取扱いをすることが可能である。
【０００９】
加えて、上記取扱いは連続鋳造における溶鋼取鍋５チャージ目以降にのみ行うこと、言い換えれば４チャージ目までは継目鋳片といえども定常部と同等の取扱いとすることにより、さらにグレードの高い鋳片の数量確保が可能となる。  
また、上記取扱いは該鋳片の鋳造時点でのスループット（鋳型への溶鋼注入速度）が２．５ｔ／分／ストランド以上となる場合に限定して行っても十分である。スループット量がこれを下回る場合は鋳型における介在物の浮上分離に十分な時間が取れるため、欠陥が発生しにくいからである。
更に、継目鋳片を定義する注入開始時点前後の鋳造長さＸは、１〜５メートルの範囲であることが実用的であり、より好ましくは２〜４メートルの範囲で設定するのが良い。これは後述するように取鍋交換後のタンディッシュ内の湯面高さの復帰に要した時間に関係するものであり、それを鋳造長さに換算したものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のようにすれば、過剰な品質対応〈例えば、グレード低下による鋳片手入れの実施や、非厳格用途への振り向けなど）となることなく、不良発生率の高い鋳片のみを管理対象として指定できるため、高品質の鋳片を高歩留で確保可能となり、工程全体としてのコストダウンができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の取鍋交換時近傍の鋳片管理区分を説明するための説明図である。
【図２】本発明に係る取鍋交線時近傍の鋳片管理区分を説明するための説明図である。
【図３】本発明の元となる鋳片部位ごとのめっき不良欠陥発生率を示すグラフ図である。
【図４】同一タンディッシュでの連続鋳造における、４チャージ目までとそれ以降のめっき不良欠陥発生率を比較するグラフ図である。
【図５】本発明に係る鋳片管理方法実施前後におけるめっき不良発生率および鋳片のグレード低下率の変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、従来の鋳片区別方法について、横軸に鋳造長さをとって示したものである。ここで、鋳造長さ０点は、図内に併記したタンディッシュ内溶鋼重量の変化線が最小値を示す点であり、言い換えれば取鍋交換後に次鍋からタンディッシュヘの溶鋼供給が開始された時点において鋳型内にあった部分である。図１の例によれば、この０点前後の３メートル（すなわち鋳造長さで前後計６メートル）の範囲を一部でも含む鋳片について「継目鋳片」と定義するものである。鋳片１本の長さは場合によって異なるが、通常次工程である熱間圧延設備の加熱炉の大きさにより制限されるため、６メートル〜１０メートルの範囲にあるのが一般的である。よって、連続鋳造設備における１本のストランドあたり、１回の取鍋交換によって１本もしくは２本の「継目鋳片」が発生することになる。
【００１３】
図２は、本発明に係る鋳片の区別方法について、図１の場合と同様に示したものである。この場合、まず０点以前の３メートル範囲（図中−３メートル〜０）のみを含む鋳片を「継目鋳片Ａ」とし、それに続くものを「継目鋳片Ｂ」と定幾する。また、０点以降の３メートル範囲（図中０〜３メートル）のみを含む鋳片を「継目鋳片Ｄ」とし、その直前の鋳片を「継目鋳片Ｃと定義する。さらに、０点前後の各３メートル範囲、すなわち計６メートルの範囲（図中−３メートル〜３メートル）を全て内包する鋳片を「継目鋳片Ｅ」と定義するものである。
【００１４】
きらに、本発明においては従来定常部鋳片として管理外としてきた「継目鋳片の次の鋳片Ｊについても、「継目鋳片Ｂ」に引き続くものを「継目次鋳片ＮＡ」、「継目鋳片Ｄ」に引き続くものを「継目次鋳片ＮＢ」、さらに「継目鋳片Ｅ」に引き続くものを「継目次鋳片ＮＣ」とそれぞれ定義することを特徴とする。
【００１５】
図３は、ある期間における上記継目鋳片Ａ〜Ｅ、継目次鋳片ＮＡ〜ＮＣ、およびその他通常の定常部鋳片について、熱間圧延〜連続酸洗〜冷間圧延などの工程を経て、亜鉛めっきラインでのめっき後に不良（点状の不めっき欠陥）が発生した比率を指数的に示すものである。いずれも２００程度のサンプル数であるが、今回定義した「継目鋳片Ｂ」および「継目次鋳片ＮＣ」において発生率が非常に高く、次いで「継目鋳片Ｄ」、「継目鋳片Ｅ」、および「継目次鋳片ＮＡ」において発生率が高くなっていることがわかる。これに対し、それ以外のもの、すなわち「継目鋳片Ａ」、「継目鋳片Ｃ」、および「継目次鋳片ＮＢ」においては、不良発生率が通常の定常部鋳片と大差ないことが明確である。
このような結果は、取鍋２から溶鋼の供給を開始して、低下していたタンディッシュ内の溶鋼の湯面高さを定常状態に回復していく際、取鍋から勢い良く供給される溶鋼がまだ浅いタンディッシュ湯面に浮上しているスラグや保温材を巻き込んで鋳型に流れ込んだことによるものと考えられる。これに対し、取鍋２からの供給がまだ始まっていない継目鋳片Ａやその影響がほとんどないＣの場合は品質面でも問題が生じない。また、継目次鋳片ＮＢの場合、タンディッシュ内の湯面高さは既に定常状態に回復しているため、鋳片の順番としては継目次鋳片に該当するものの操業条件および品質上は定常状態の鋳片と言えるものである。
【００１６】
この結果から、従来の鋳片品質管理方法では、その必要のない鋳片までグレード低下処置を行っていたのみならず、本来なら不良発生可能性の面で継目鋳片同様の管理を行う必要のある鋳片（一部の継目次鋳片）についてはグレード低下処置を実施できていなかったこと、すなわち鋳片品質管理の点で不十分であるものであることが明確となり、本発明に係る鋳片品質管理方法によれば、的確な管理が可能で歩留を落とすことなく不良発生可能性の高い鋳片を選別可能であることが明らかである。
【００１７】
図４は、上記めっき欠陥の発生率を、連続鋳造の同一タンディッシュにおける連続チャージ数４チャージ目までと、それ以降に分けた場合について示したものである。これについては、対象となる鋳片を、上記管理方法の管理対象となる「継目鋳片Ｂ、Ｄ、Ｅ」および「継目次鋳片ＮＡ、ＮＣ」に限定している。図４から解るように、４チャージ目までの不良発生率は５チャージ目以降と比べて明らかに低く、上記管理方法の管理対象となる鋳片であっても、通常の定常部鋳片と同等の不良発生率となっている。その原因は、連々鋳前半のチャージにおいてはタンディッシュ湯面に浮上している介在物やスラグがまだ少ないのに対し、次々と取鍋の溶鋼を供給していくとそれらがタンディッシュに蓄積し、鋳型に流出してしまう頻度が高まっていくことに関係するものと考える。
すなわち、連続鋳造４チャージ目までに鋳造された鋳片に関しては上記のような区分は必要なく、継目部を含む鋳片も定常鋳片と同等に扱っても品質上差し支えない。したがって、本発明に係る鋳片品質管理方法は連続鋳造５チャージ目以降についてのみ実施すれば十分な効果が得られ、かつグレードを下げる対象となる鋳片数を大きく減ずることができるため、従来の品質管理方法と比しても高グレードの定常鋳片が多く得られることとなる。これは、工程のコストダウンに寄与するところ大である。
【００１８】
さらに、上記めっき欠陥については、連続鋳造における鋳造速度が小さくなった場合、また同じ鋳造速度でも鋳片幅が狭いもの程発生率が低くなることがわかった。これはすなわち、時間あたりにタンディッシュから鋳型へ供給される溶鋼量が少ないものは欠陥発生の危険性が少ないものと言えるため、これらについても上記のような区分は必要ない。検討の結果、本発明に係る鋳片品質管理方法はスループット（鋳型への溶鋼注入速度）が２．５ｔ／分／ストランド以上の場合についてのみ実施すれば効果として同等であることが明らかとなった。この条件を付加することも、工程のコストダウンに寄与する。
【実施例】
【００１９】
以下に、本発明の効果についてデータを元に述べる。図５は、ある時期（２年目１２月）から鋳片の管理を本発明にかかる方法に切り替えたときのめっき不良欠陥の月別発生率の推移を示したものである。なお、上記取り扱いは５チャージ目から行い、４チャージ目までの鋳片はすべて定常鋳片として取り扱った。５チャージ目以降においては０点の前後３メートルの範囲を含むものを継目鋳片とし、そのうち継目鋳片Ａ，Ｃおよび継目次鋳片ＮＢにあたる鋳片は定常鋳片と同等の取り扱いとした。また、上記集計は、その取鍋の鋳造時のスループット量が、一時的にでも２．５ｔ／分／ストランド以上となったもののみを対象としている。
図に示すように、めっき不良欠陥の発生率は月ごとにバラツキはあるものの、本発明に係る鋳片品質管理方法を実施してから徐々に低下し、平均するとそれまでの半分程度になっていることがわかる。また、図中には本めっき向け鋼種のグレード低下率を併記しているが、本発明実施以前は平均して２５〜３０％程度であったグレード低下率が、本発明実施以降は１５〜２０％程度となっており、本発明に基づけば品質レベルの向上と歩留向上、これに伴うコストダウン効果が享受できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、鉄鋼業における連続鋳造鋳片の品質管理方法に適用可能であり、特に後工程における不良欠陥の発生率を低下させるために、未然に鋳片グレードを的確に判断するための品質管理方法に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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