(57)【要約】      （修正有）【課題】 溶鋼の汚染を防止しつつ、スラグの排滓効率を向上させる。【解決手段】鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスは、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量が所定値以下になるように吹き込む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記不活性ガスを、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込むことを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項２】
鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記不活性ガスを、鋳造開始から鋳造終了まで吹き込むことを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項３】
鋼の連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを、連続鋳造終了後に外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させることを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項４】
鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記不活性ガスを、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように鋳造開始から鋳造終了まで吹き込むことを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項５】
鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記不活性ガスをタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込み、前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させることを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項６】
鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、
前記不活性ガスを鋳造開始から鋳造終了まで吹き込み、前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させることを特徴とするスラグ排出方法。
【請求項７】
前記タンディッシュの底部に不活性ガスを吹き込む吹き込み部を設け、前記タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈは［式１］を満たすことを特徴とする請求項１，４又は５のいずれかに記載のスラグ排出方法。
Ｈ×Ｉ1/3／（１８４−４４．５Ｉ）＜１．５  ・・・（１）
ただし、Ｉ：ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さ（ｍ）
Ｈ：タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量（ｍｍ）
【請求項８】
前記Ａｌの添加量Ｘは、［式２］を満たすことを特徴とする請求項３，５又は６のいずれかに記載のスラグ排出方法。
０．０１３Ｍ＜Ｘ＜０．０３Ｍ    ・・・（２）
Ｍ：スラグ量（ｋｇ）
Ｘ：添加量（ｋｇ）
【請求項９】
前記タンディッシュの底部に不活性ガスを吹き込む吹き込み部を設け、前記ガス吹き込み部の最小幅ｗは、［式３］を満たすことを特徴とする請求項１，２，４〜７のいずれかに記載のスラグ排出方法。
ｗ≧０．３Ｗ−０．２２Ｉ    ・・・（３）
ただし、Ｗ：ガス吹き込み部の上方におけるタンディッシュ内の溶鋼の浴面幅（ｍ）
Ｉ：ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さ（ｍ）
ｗ：ガス吹き込み部の最小幅（ｍ）
【請求項１０】
前記スラグを排出する前に、前記スラグを低融点化且つ低粘性化するフラックスをスラグに添加することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のスラグ排出方法。
【請求項１１】
前記タンディッシュの溶鋼は取鍋から注入されており、前記フラックスを添加する時期は、鋳造最後に使用される取鍋がタンディッシュへの溶鋼注入を完了する１５分前〜５分前であることを特徴とする請求項１０に記載のスラグ排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンディッシュ内のスラグを連続鋳造終了後に排出するスラグ排出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼魂（鋳片）を連続的に鋳造する連続鋳造装置では、取鍋から溶鋼をタンディッシュ内へ注入し、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に供給して表面が冷却された鋳片を鋳型から引き抜くことにより連続鋳造が行われている。
取鍋交換を行う連々鋳造を実施するにあたっては、タンディッシュの浴面には、取鍋スラグの流入や溶鋼の酸化等によりスラグ層が形成されるが、このスラグの厚みはチャージ数の増加に伴って次第に増加する傾向がある。また、前記スラグは時間の経過に伴ってスラグの温度が低下して固体化する傾向にある。
【０００３】
タンディッシュを熱間で再使用する場合、タンディッシュ内のスラグを除去する必要があるが、固体化したスラグはタンディッシュの側壁に固着するなどして、流動化したスラグに比べると排出作業は非常に困難である。そこで、スラグを流動化した状態で排出しようとする方法が考えられている。
スラグを流動化する方法として、連続鋳造中にスラグの温度を下げてしまわない、即ち、連続鋳造中におけるスラグの温度低下を防止することが考えられる。
また、スラグを流動化する他の方法として、スラグの排出をする前に、スラグの粘度を下げておくことも考えられる。
【０００４】
前者の方法として、特許文献１にその技術が開示されている。即ち、特許文献１では、連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込んで溶鋼を攪拌することにより、溶鋼の熱をタンディッシュ内のスラグに伝達し、スラグの温度低下を防止している。
また、特許文献１では、不活性ガスを吹き込みつつ、フラックスをスラグに添加することでスラグの低粘化しており、後者の方法も採用している。
【特許文献１】特開２００３−３２６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、不活性ガスを溶鋼に吹き込めば  スラグの温度低下を防止することができるが、不活性ガスの吹き込み状況によっては、溶鋼の攪拌が強くなりすぎて溶鋼中にスラグが混入し、スラグで溶鋼を汚染してしまう恐れがあるので、溶鋼の攪拌強度には十分注意する必要がある。
特許文献１では、不活性ガスの吹き込み量のみから溶鋼の攪拌強度を調整しているが、
溶鋼の量が変化した場合における不活性ガスの吹き込み量の調整が考慮されていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、最適な不活性ガスの吹き込み量を提供し、スラグで溶鋼を汚染するのを防止しつつ、スラグの排滓効率を向上させることを目的とする。
不活性ガスの吹き込みは排滓効率を上げるために行うのであるが、排滓効率を上げるためには不活性ガスの吹き込み時期を考慮する必要がある。
例えば、スラグを排出する直前に不活性ガスを吹き込んだ場合、スラグの多くが既に固体化しているため、溶鋼の熱がそのスラグに伝わり難く、流動化するスラグの総量が少なく排滓効率があまり向上しないことがある。特許文献１では、不活性ガスの吹き込み時期が考慮されていない。
【０００７】
そこで、本発明は、不活性ガスの吹き込み時期の適正化を図り、スラグの排滓効率を向上させることを目的とする。
不活性ガスを吹き込んでスラグの流動化を図っても、スラグを排出する際に長時間要した場合、スラグの温度が低下してそのスラグが固体化し排滓効率があまり向上しないことがあるので、スラグを排滓する時間が長引いても排滓効率が低下しないように、スラグの排出前においてスラグの温度が下がらないようにする工夫が必要であるが、特許文献１には、その工夫がない。
【０００８】
そこで、本発明は、スラグの温度が低下しないようにして、スラグの排滓効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスをタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込む点にある。
本発明では、連続鋳造中に不活性ガスを吹き込むことで、溶鋼の熱がスラグに与えられ
スラグ温度が上昇し、スラグの流動化が促進されてスラグの排滓効率を向上させることができる。
【００１０】
また、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように不活性ガスを吹き込んでるために、溶鋼の量が変化した場合であっても不活性ガスの吹き込みによる溶鋼の攪拌強度を制御することが可能となり、これにより、スラグで溶鋼を汚染するのを防止しつつ、スラグの排滓効率を向上させることができる。
なお、前記スラグの排滓効率は、［１−タンディッシュ内からスラグを排出した後に残留した残留スラグ重量／スラグを排出する前のスラグの重量］で示されるもので、排出前のスラグ重量に対する排出されたスラグの重量の割合を示したものである。
【００１１】
他の本発明は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスを鋳造開始から鋳造終了まで吹き込む点にある。
本発明では、不活性ガスを鋳造開始から鋳造終了まで吹き込んでいるので、常にスラグに熱を与えることができる。
したがって、時間経過によるスラグの温度の下降を抑えて固体化するスラグの総量を減らし、流動化したスラグの総量が増えるので、排滓効率を向上させることができる。
【００１２】
他の本発明は、鋼の連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを、連続鋳造終了後に外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させる点にある。
本発明では、スラグを排出する前に、スラグにＡｌをスラグに添加することで、スラグとＡｌとの反応熱でスラグ温度をさらに上昇させ、スラグの流動化を促進することができるためスラグの排滓効率が向上する。また、スラグの量に応じたＡｌを添加しているので、添加したＡｌの殆どがスラグに反応することになる。
【００１３】
したがって、添加したＡｌが溶鋼中に入ることが少なくなるので、溶鋼のＡｌ成分を規格値範囲に留めることが可能となり、Ａｌ添加による溶鋼の汚染を防止することができる。
他の本発明は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスをタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように鋳造開始から鋳造終了まで吹き込む点にある。
【００１４】
本発明では、不活性ガスを吹き込むことで、溶鋼の熱がスラグに与えられスラグ温度が上昇し、スラグの流動化が促進されてスラグの排滓効率が向上すると共に、流動化したスラグの総量が増えるので、この点からも排滓効率を向上させることができる。
他の本発明は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスをタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込み、前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させる点にある。
【００１５】
本発明では、不活性ガスの吹き込みによりスラグ温度が上昇すると共に、Ａｌの添加によりさらにスラグ温度が上昇し、スラグの流動化が促進されてスラグの排滓効率が向上する。
また、溶鋼とスラグとの混ざり合いによる溶鋼の汚染を防止することができると共に、添加したＡｌが溶鋼中に入ることを少なくして、この点からも溶鋼の汚染を防止することができる。
他の本発明は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ内の溶鋼に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ内に形成されたスラグを外部へ排出するようにしたスラグ排出方法において、前記不活性ガスは、鋳造開始から鋳造終了まで吹き込み、前記スラグを排出する前に、スラグの量に応じたＡｌを該スラグに添加してスラグを発熱させる点にある。
【００１６】
本発明では、流動化したスラグの総量が増えるので、排滓効率を向上させることができると共に、Ａｌの添加によりさらにスラグ温度が上昇し、スラグの流動化が促進されてスラグの排滓効率が向上する。また、添加したＡｌによる溶鋼の汚染も防止できる。
前記不活性ガスを溶鋼に吹き込む場合は、タンディッシュの底部に不活性ガスを吹き込む吹き込み部を設け、前記タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈは［式１］を満たすことが好ましい。
Ｈ×Ｉ1/3／（１８４−４４．５Ｉ）＜１．５  ・・・（１）
ただし、Ｉ：ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さ（ｍ）
Ｈ：タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量（ｍｍ）
タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈは、ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さＩに関係していることから、Ｈ，Ｉ値を変化させて、溶鋼内の［Ｏ］ｔ濃度（言い換えれば、酸化物の量）を測定する実験を行った。前記［式１］を満たせば、溶鋼とスラグとの混ざり合いによる溶鋼内の酸化物の増加を抑えることができ、溶鋼の汚染を防止できることを見いだした。なお、不活性ガスの流量や圧力は、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈを基準として決められる。
【００１７】
前記Ａｌをスラグに添加する場合は、Ａｌの添加量Ｘは、［式２］を満たすことが好ましい。
０．０１３Ｍ＜Ｘ＜０．０３Ｍ    ・・・（２）
Ｍ：スラグ重量（ｋｇ）
Ｘ：添加量（ｋｇ）
発明者らは、スラグの量Ｍに対して添加するＡｌの添加量Ｘを変化させて、この時におけるスラグの排滓効率と溶鋼内のＡｌ成分の変動を測定する実験を行った。前記［式２］を満たせば、スラグの排滓効率を向上させることができると共に、溶鋼内のＡｌ成分が規格値よりも外れないようにして溶鋼の汚染が防止できることを見いだした。
【００１８】
前記不活性ガスを溶鋼に吹き込む場合は、前記タンディッシュの底部に不活性ガスを吹き込む吹き込み部を設け、前記ガス吹き込み部の最小幅ｗは、［式３］を満たすことが好ましい。
ｗ≧０．３Ｗ−０．２２Ｉ    ・・・（３）
ただし、Ｗ：ガス吹き込み部の上方におけるタンディッシュ内の溶鋼の浴面幅（ｍ）
Ｉ：ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さ（ｍ）
ｗ：ガス吹き込み部の最小幅（ｍ）
本発明では、吹き込み部の最小幅ｗを、前記浴面幅Ｗと前記深さＩとの関係から設定することで、スラグの排滓効率を向上させている。
【００１９】
スラグの排滓効率を向上させるためには、鋳造中においてスラグの温度を下げないようにして時間経過に伴うスラグの固体化を防止すると共に、スラグ全体にわたって出来るだけ満遍なく熱を与えることが必要である。
これから考えると、スラグ全体に熱を与えるためには、出来るだけ溶鋼全体にわたって溶鋼を攪拌することが重要となるので、発明者らは、溶鋼の攪拌に影響を及ぼす要素の一つであるガス吹き込み部の幅，溶鋼の浴面幅，溶鋼の浴面までの深さを考慮し、実験でこれらの要素をそれぞれ変更しながら排滓効率を測定したところ、前記［式３］を満たせば排滓効率を向上させることができることを見いだした。
【００２０】
前記Ａｌをスラグに添加する場合や不活性ガスを溶鋼に吹き込む場合のどちらにおいても、スラグを排出する前に、スラグを低融点化且つ低粘性化するフラックスをスラグに添加することが好ましい。
本発明では、スラグを低融点化又は低粘性化するフラックスをスラグに添加しているので、スラグの流動化が促進されてスラグの排出性が向上する。
しかしながら、フラックスを添加すればスラグが低粘性化してスラグが排出し易くなり排滓効率は上昇するが、フラックスをスラグに添加するとタンディッシュの耐火物が溶損する。
【００２１】
そこで、本発明では、フラックスを添加する時期は、鋳造最後に使用される取鍋がタンディッシュへの溶鋼注入を完了する１５分前〜５分前であることが好ましい。なお、タンディッシュの溶鋼は取鍋から注入される。
即ち、発明者らはフラックスを添加する時期を変化させて、フラックスの添加時期に対するスラグの排滓効率を測定する実験を行った。
実験によれば、鋳造最後に使用される取鍋がタンディッシュへの溶鋼注入を完了する１５分前〜５分前であるときにフラックスを添加すれば、耐火物の溶損を出来るだけ防止しつつ、スラグの排滓効率を上げることができることを見いだした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、スラグの排滓効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず、本発明のスラグ排出方法が適用されるタンディッシュを有する連続鋳造装置の一例について説明する。ただし、本発明はこの設備を使用するものに限定されるものではない。
図１に示すように、連続鋳造装置１は、転炉（図示省略）で精錬された溶鋼２を収容する取鍋３と、該取鍋３を載置する受台４と、該受台４に載置された取鍋３から注入される溶鋼２を貯留するタンディッシュ５と、該タンディッシュ５から供給される溶鋼２を成型する鋳型６と、該鋳型６により成型された鋳片７を引き抜き且つサポートする複数のサポートロール８とを有している。
【００２４】
図２に示すように、前記タンディッシュ５は、全体として有底箱形となっており、その長手方向両端部に浸漬ノズル１０が設けられている。浸漬ノズル１０は、例えばその上部に付設されたストッパーやバルブ等により開閉可能となっており、ストッパーやバルブの開閉により浸漬ノズル１０を介してタンディッシュ５による鋳型６への溶鋼の注入が停止又は再開できるようになっている。
タンディッシュ５の底部５ａには、タンディッシュ５内の溶鋼２に不活性ガスを吹き込むための複数の吹き込み部１２が設けられている。
【００２５】
図３に示すように、各吹き込み部１２は、平面視でタンディッシュ５の幅方向中央部に配置されると共に、取鍋３の注入ノズル１３と浸漬ノズル１０との間に配置されている。なお、取鍋３の注入ノズル１３は、タンディッシュ５の長手方向中央部に位置している。
吹き込み部１２は、筒状に形成されて不活性ガス吹き込むための口径を変えることができるようになっており、例えば、連続鋳造の開始前に、吹き込み部１２の先端に口径の異なる様々な吹き込みノズルを装着することによって吹き込み部１２の口径を変更することも可能である。
【００２６】
吹き込み部１２から吐出する不活性ガスの流量や圧力は、調整自在となっている。また、吹き込み部１２の口径、即ち、後述するように、吹き込み部１２の最小幅ｗは、上記で示したように変更することもできる。また、吹き込み部１２の高さも、上記のように吹き込み部１２の口径を変更する際に変更することもできる。
したがって、取鍋３の注入ノズル１３を介して取鍋３の溶鋼２をタンディッシュ５内へ注入し、タンディッシュ５の浸漬ノズル１０を介してタンディッシュ５内の溶鋼２を鋳型６に供給して表面が冷却された鋳片７を鋳型から引き抜くことにより連続鋳造が行われるようになっている。
【００２７】
取鍋３内の溶鋼２がなくなると、受台４が回転して溶鋼２が貯留された新しい取鍋３がタンディッシュ５の直上に運搬され、タンディッシュ５内に新しい取鍋３から溶鋼２が引き続き注入され、これを繰り返し（数チャージ繰り返す）、チャージ数が所定の回数に達すると連続鋳造を終了する。
鋳造中おいて、時間の経過に伴ってタンディッシュ３内に徐々にスラグが形成されるが、鋳造終了後に、浸漬ノズル１０に連なって設けられたバルブ１０ａ（スライディングバルブ）を開にすることにより、浸漬ノズル１０から流動化しているスラグを排出することができる。
【００２８】
なお、鋳造終了後に、タンディッシュ３を傾けてタンディッシュ３の上部からスラグを外部に排出することもあり、又、タンディッシュ３を鋳造場所から別の場所に移した後に上記の方法等でスラグを外部に排出することもある。
本発明のスラグ排出方法は、鋼の連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ５内の溶鋼２に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造末期に、連続鋳造によってタンディッシュ５内に形成されたスラグにＡｌを添加し、連続鋳造終了後に、スラグを外部へ排出するようにしたもので、不活性ガスを吹き込むときは、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込み、Ａｌを添加するときは、スラグの量に応じてＡｌを添加するようにしている。
【００２９】
以下、具体的な本発明のスラグ排出方法を図２，４〜８を用いて説明する。
図４（ａ）は、連続鋳造の開始前の状態を示している。即ち、タンディッシュ５内には溶鋼２は貯留されておらず、鋳型６内にはダミーバー１４が挿入され、タンディッシュ５における鋳型６への溶鋼２の注入は行われていない。
図４（ｂ）に示すように、まず、取鍋３内の溶鋼２をタンディッシュ５へ注入し初め、
同時に吹き込み部１２から不活性ガス（例えば、Ａｒガス）の吹き込みを開始する。
図４（ｃ）に示すように、タンディッシュ５内の溶鋼２の浴面レベルが所定高さになった時点で、タンディッシュ５における鋳型６への溶鋼２の供給を開始し、連続鋳造を開始する。連続鋳造開始後の不活性ガスの吹き込みは、不活性ガスの吹き込みによるタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるように吹き込む。そして、図２に示すように、取鍋３を交換しながら数チャージ連続鋳造を繰り返す。なお、この実施の形態では、鋳造開始から鋳造終了まで連続的に不活性ガスを吹き込んでいる。
【００３０】
ここで、前記タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値以下になるということは、この上昇量Ｈが［式１］を満たすことである。
Ｈ×Ｉ1/3／（１８４−４４．５Ｉ）＜１．５  ・・・（１）
ただし、Ｉ：ガス吹き込み部からタンディッシュ内の溶鋼の浴面までの深さ（ｍ）
Ｈ：タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量（ｍｍ）
前記［式１］は様々な実験を行って導き出したもので、［式１］を満たせば、溶鋼２とスラグＳとの混ざり合いによる溶鋼２の酸化物の増加を抑えて、スラグＳ混入による溶鋼２の汚染を防止することができる。
【００３１】
発明者らは、不活性ガスを吹き込む際において、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈ及びガス吹き込み部１２からタンディッシュ５内の溶鋼２の浴面までの深さＩをそれぞれ変化させ、このときにおける溶鋼２内の酸化物の量を測定した。
タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈは、不活性ガスを吹き込んだ際における溶鋼２の浴面状態を映像装置（例えばビデオ）で撮影し、この映像から溶鋼２の盛り上がり度合いを調べることで求めた。
なお、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈは、不活性ガスを吹き込んだときにタンディッシュ５内に棒等を挿入してタンディッシュ５の上部５ｂから浴面までの距離を測定すると共に、不活性ガスが吹き込まれていない部位のタンディッシュ５の上部５ｂから浴面までの距離を測定して、それぞれの距離の差より算出してもよい。
【００３２】
図５は、上記実験の結果をまとめたもので、横軸は式１の値を示したものである。また、縦軸は溶鋼２内の［Ｏ］ｔ濃度（言い換えれば、酸化物の量）を示すものである。ここで、縦軸の酸化物の濃度に関して、溶鋼２内の酸化物の濃度が３０ppmを超えると、鋳片７を鋳造したときにこの鋳片７に含まれる酸化物の濃度が基準値を超えてしまい、鋼の品質が低下することから、酸化物の濃度は３０ppm未満であることが良く、溶鋼２内の酸化物における濃度の上限値は３０ppmとした。
図５に示すように、［式１］の値が増加すると酸化物の濃度が増加しており、［式１］の値が１．５を超えると酸化物の濃度が３０ppm以上となっていて、溶鋼２が汚染されている。また、［式１］の値が１．５未満であると酸化物の濃度が３０ppm以下となっていて、溶鋼２の汚染はなかった。
【００３３】
例えば、ガス吹き込み部１２からタンディッシュ５内の溶鋼２の浴面までの深さＩを、１．０ｍとし、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈを１４５ｍｍにしたとき、溶鋼２における酸化物の濃度は１８ppmであった。
したがって、連続鋳造中には、タンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが［式１］を満たすようにＡｒガスの流量及び圧力を調整すれば、Ａｒガスの吹き込みによる溶鋼２の汚染を防止することができる。なお、Ａｒガスを吹き込み中に溶鋼２の量が増減しても浴面までの深さＩを監視して、この深さＩに応じてタンディッシュ溶鋼浴面の上昇量Ｈが所定値になるように、Ａｒガスの流量及び圧力を調整すれば、攪拌強度を所定の強度に調整可能である。
【００３４】
なお、図５の実験の際におけるスラグＳの排滓効率は７５％以上であった。ここで、排滓効率に関して、排滓効率が７５％未満である場合、新しい溶鋼２を注入して鋳造をすると、溶鋼２とスラグＳとが混ざり合って鋳造した鋳片７に多くのスラグや介在物（例えば、スラグ中のＦｅＯ，ＭｎＯが溶鋼中のＡｌと反応してＡｌ2Ｏ3が生成してしまう）が存在し、鋳片７の品質を低下させてしまうことから、排滓効率を７５％以上確保することが目標とされている。
図４（ｄ）に示すように、連続鋳造を終了する直前には、スラグＳにフラックスＦを１０ｋｇ添加すると共に、Ａｌを添加する。
【００３５】
なお、この実施例では、フラックスＦの組成が、ＣａＯ＝６０％，ＭｇＯ＝２０％，ＣａＦ2＝２０％であるものを、１５０ｋｇ添加した。
鋳造最後に使用した取鍋３内における溶鋼２の注入が完了し、タンディッシュ５内の溶鋼２が少なくなった時点で、タンディッシュ５による鋳型６への溶鋼２の供給を停止して連続鋳造を終了する。その後、タンディッシュ５の底部５ａにある浸漬ノズル１０より、タンディッシュ５内のスラグＳを外部に排出する。
なお、当然の如く、前記Ａｌは、スラグＳの流動化を促進するためにスラグＳの上に添加するもので、添加によってＡｌとスラグＳとは反応してその反応熱によりスラグＳの温度を上昇させるものである。
【００３６】
スラグＳに添加するＡｌは、粒状のものや粉末状のもの或いは、塊体であってもよいが、スラグＳの浴面全体に亘って添加するのが好ましい。また、添加するＡｌは、その成分が９９％以上の高純度のものとは限らず、Ａｌ以外の金属成分等が含まれる合成金属であってもよい。
Ａｌの添加量Ｘは、添加するときのスラグＳの量に応じて定められるのが好ましく。具体的には、Ａｌの添加量Ｘは［式２］を満たすことが好ましい。
０．０１３Ｍ＜Ｘ＜０．０３Ｍ    ・・・（２）
Ｍ：スラグＳ重量（ｋｇ）
Ｘ：添加量（ｋｇ）
上述したように、スラグＳにＡｌを添加すれば反応熱によってスラグＳの温度が上昇し、スラグＳの排滓効率が上昇すると考えられるが、ＡｌをスラグＳに過大に添加するとスラグＳと反応しないＡｌの量が増加し、その結果、反応しないＡｌが溶鋼２の中に入っていまい溶鋼２内のＡｌ成分値が規格値よりも外れてしまう恐れがある。
【００３７】
そこで、発明者らはスラグＳの量に対して添加するＡｌ量を変化させて、Ａｌの添加量に対する溶鋼２のＡｌ成分を測定する実験を行った。前記［式２］を満たせば、溶鋼２内のＡｌ成分が規格値よりも外れず、溶鋼２の汚染が防止できることを見いだした。
図６は実験結果をまとめたもので、横軸は添加したＡｌの重量ＶをスラグＳの重量Ｍで割った値であり、スラグＳ重量Ｖに対するＡｌ重量Ｍの割合（以降、Ａｌスラグ重量比）を示している。縦軸は、ＡｌをスラグＳに添加しなかった場合に対して、Ａｌを添加した場合のスラグＳの排滓効率がどれだけ増加したかを示しており、例えば縦軸の値が０．１であるときはＡｌを添加しなかった場合と比べて１０％の増加があったことを示している。
【００３８】
なお、スラグＳ重量については、タンディッシュ５の溶鋼２内に鉄棒を浸漬することによりスラグＳの厚みを測定し、スラグＳの厚みと溶鋼２の浴面積とから体積を求め、過去の操業で採取分析したスラグＳの組成により予め求めておいたスラグＳ密度を乗ずることにより算出した。
図６に示すように、Ａｌスラグ重量比が０．０１３以下であるとスラグＳの排滓効率はあまり増加しなかった。Ａｌスラグ重量比が０．０１３を超えると排滓効率は増加するが、０．０３以上になると溶鋼２内のＡｌ成分の変動があった。
【００３９】
上述したように、フラックスＦをスラグＳに添加すれば、スラグＳの流動化が促進されてスラグＳの排滓効率が向上するが、一方で、フラックスＦを添加するとタンディッシュ５の耐火物が溶損するため、フラックスＦの添加時期は、スラグＳにＡｌを添加する前に、即ち、鋳造末期に行うのが好ましい。
なお、前記「鋳造末期」とは、連続鋳造の最終チャージの鋳造予定時間の半分が過ぎてからの時期とし、言い換えれば、鋳造最後に使用される取鍋３がタンディッシュ５に溶鋼供給を開始した時点が最終チャージが開始されて時期であり、この最終チャージの鋳造予定時間の半分が過ぎてから操業が終わるまでの時期を意味する。
【００４０】
詳しくは、フラックスＦを添加は、鋳造最後に使用される取鍋３がタンディッシュ５への溶鋼２注入を完了する１５分前〜５分前に行った。
前記フラックスＦの添加時期は、様々な実験により導き出したもので、耐火物の溶損を出来るだけ防止しつつ、スラグの排滓効率を上げることができることを見いだした。
即ち、発明者らは、フラックスＦを添加する時期を変化させて、フラックスＦの添加時期に対するスラグＳの排滓効率及び耐火物の溶損量を測定した。
図７は、実験結果をまとめたもので、横軸は鋳造最後に使用した取鍋３が溶鋼注入終了した時間を「０」として、フラックスＦの添加時期を示したものである。
【００４１】
即ち、横軸のマイナス側は前記取鍋３が溶鋼２注入を完了する前に、フラックスＦを添加したことを示している。縦軸は各フラックスＦの添加時間に対するスラグＳの排滓効率と、タンディッシュ５の耐火物の溶損量を示している。
図７に示すように、フラックスＦの添加時期が６０分前〜２０分前であるときスラグＳの排滓効率は７５％以上で良いが、耐火物の溶損量が１３ｍｍ以上となっている。また、フラックスＦの添加時期が５分前よりも早いと耐火物の溶損量が１３ｍｍ未満となり、スラグＳの排滓効率は７０％未満と悪い。
【００４２】
耐火物の溶損に関して、耐火物の溶損はタンディッシュ５の寿命に影響を与えることからフラックスＦの投入において、耐火物の溶損は１３ｍｍ未満とすることが寿命から考慮して問題ないとされる値である。
したがって、フラックスＦの添加時期に関し、耐火物の溶損が１３ｍｍ未満で且つ排滓効率が７５％となる時期、即ち、フラックスＦを添加する時期は、鋳造最後に使用される取鍋２がタンディッシュ５への溶鋼注入を完了する１５分前〜５分前であるのが良い。
不活性ガスを吹き込む場合には、ガス吹き込み部１２の最小幅ｗは、［式３］を満たすことが好ましい。
【００４３】
ｗ≧０．３Ｗ−０．２２Ｉ    ・・・（３）
ただし、Ｗ：ガス吹き込み部１２の上方におけるタンディッシュ５内の溶鋼２の浴面幅
Ｉ：ガス吹き込み部１２からタンディッシュ５内の溶鋼２の浴面までの深さ
スラグＳの排滓効率を向上させるためには、連続鋳造中においてスラグＳの温度を下げないようにして時間経過に伴うスラグＳの固体化を防止すると共に、スラグＳ全体にわたって出来るだけ満遍なく熱を与えることが必要である。
これから考えると、スラグＳ全体に熱を与えるためには、出来るだけ溶鋼２全体にわたって溶鋼２を攪拌することが重要となる。
【００４４】
そこで、発明者らは、溶鋼２の攪拌に影響を及ぼす要素の一つであるガス吹き込み部１２の幅ｗ，溶鋼２の浴面幅Ｗ，溶鋼２の浴面までの深さＩを考慮し、これらの要素をそれぞれ変更しながら排滓効率を測定する実験を行った。この実験によれば、［式３］を満たせば排滓効率を向上することを見いだした。
図８は、実験結果をまとめたもので、横軸は前記Ｗ，ｗ，Ｉの値をまとめて［式３］の左辺から右辺を差し引いた値を示したものである。縦軸はスラグＳの排滓効率を示したものである。
【００４５】
図８に示すように、横軸の値が増加するにつれてスラグＳの排滓効率が上昇しており、横軸の値が０を境としてプラス側にあるときはスラグＳの排滓効率が７５％以上である。
例えば、連続鋳造における浴面幅Ｗを１．０８ｍ，浴面までの深さＩを１．０ｍとし、
ガス吹き込み部１２の最小幅ｗを［式３］を満たすように０．１５ｍとしたとき、スラグＳの排滓効率は９１％となった。
したがって、吹き込み部１２の最小幅ｗを［式３］により設定して、不活性ガスの吹き込みを行うとよい。
【００４６】
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
上記ではスラグＳを排出する前、即ち、連続鋳造を終了する直前に、スラグＳの量に応じたＡｌを該スラグＳに添加しているが、必ずしもＡｌを添加しなくてもよい。即ち、連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ５内の溶鋼２に吹き込みながら鋳造を行い、連続鋳造終了後に、連続鋳造によってタンディッシュ５内に形成されたスラグＳを外部へ排出するようにしてもよい。
また、連続鋳造中に、不活性ガスをタンディッシュ５内の溶鋼２に吹き込みながら鋳造を行っているが、必ずしも不活性ガスを吹き込む必要はない。即ち、ＡｌとスラグＳとが反応する状態、言い換えれば、スラグＳが液化状態であってそのスラグＳにＡｌを添加したときにこれらが反応して熱が発生する場合は、スラグＳを排出する直前にＡｌをスラグＳに添加してもよい。
【００４７】
また、Ａｌを添加する前にフラックスＦを添加しているが、必ずしもフラックスＦを添加する必要はない。
以上、不活性ガスを吹き込みながら鋳造を行うこと、Ａｌを添加すること、フラックスＦを添加すること、これらは連続鋳造中にスラグＳが固体化しないようにして連続鋳造終了後にスラグＳの排出性（排滓効率）を向上させる手段であることから、前記不活性ガスを吹き込みながら鋳造を行うこと、Ａｌを添加すること、フラックスＦを添加すること、は連続鋳造の時間的長さやスラグＳの形成具合等を考慮して適宜組み合わせればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】連続鋳造装置の概略図である。
【図２】タンディッシュの概略断面図である。
【図３】タンディッシュの概略平面図である。
【図４】本発明の異鋼種連々鋳造方法の手順を示す工程図である。
【図５】［式１］の値に対する溶鋼内の酸化物量の変化図である。
【図６】Ａｌスラグ重量比に対する排滓効率の増減図である。
【図７】フラックスＦを添加する時期に対する排滓効率及び溶損の変化図である。
【図８】［式３］の左辺から右辺を差し引いた値に対する排滓効率の変化図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    連続鋳造装置
２    溶鋼
３    取鍋
５    タンディッシュ
Ｓ    スラグ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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