(57)【要約】【課題】前ヒートや後ヒートの成分とは異なる鋳片を生産することなく後ヒートを連続鋳造する。【解決手段】タンディッシュ５内に残存する前ヒート溶鋼２ａに、前ヒート溶鋼２ａとは成分が異なっている後ヒート溶鋼２ｂを取鍋３から注入することにより成分の異なる鋼を連続的に鋳造するようにした異鋼種連々鋳造方法において、鋳造する鋼の種類を切り換える際に、タンディッシュ５による鋳型６への前ヒート溶鋼２ａの供給を停止し、そのタンディッシュ５内に残された前ヒート溶鋼２ａへ後ヒート溶鋼２ｂの注入を開始し、前ヒート溶鋼２ａと後ヒート溶鋼２ｂとを混合した混合溶鋼２ｃの成分を、後ヒート溶鋼２ｂの成分の規格値範囲内とした後に、タンディッシュ５による鋳型６への溶鋼の供給を再開する。【選択図】図３
2006150428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に供給して引き抜くことにより鋳片を連続に鋳造する連続鋳造装置を用いて、タンディッシュ内に残存する前ヒート溶鋼に、前ヒート溶鋼とは成分が異なっている後ヒート溶鋼を取鍋から注入することにより成分の異なる鋼を連続的に鋳造するようにした異鋼種連々鋳造方法において、
鋳造する鋼の種類を切り換える際に、前記タンディッシュによる鋳型への前ヒート溶鋼の供給を停止し、そのタンディッシュ内に残された前ヒート溶鋼へ後ヒート溶鋼の注入を開始し、前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼との混合溶鋼の成分が、前記後ヒート溶鋼の成分の規格値範囲内になった後に、タンディッシュによる鋳型への溶鋼の供給を再開することを特徴とする異鋼種連々鋳造方法。
【請求項２】
前記前ヒート溶鋼の供給の停止は、前記タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量Ｘが［式１］を満たすときであること特徴とする請求項１に記載の異鋼種連々鋳造方法。
｜Ａｉ−Ｂｉ｜×Ｘ／Ｙ≦βｉ    ・・・（１）
ただし、Ａｉ：前ヒート溶鋼のｉ成分の実績値（重量％）
Ｂｉ：後ヒート溶鋼のｉ成分の目標値（重量％）
Ｘ：タンディッシュ内に残存させる前ヒート溶鋼の残量（トン）
Ｙ：前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼とを混合した混合溶鋼の量（トン）
βｉ：後ヒート溶鋼に関して、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における上限値との差又は、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における下限値との差、のいずれかの小さい方の値（重量％）
【請求項３】
前記タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量Ｘは［式２］を満たすことを特徴とする請求項２に記載の異鋼種連々鋳造方法。
Ｘ／ストランド数＞０．７５（トン）      ・・・（２）
【請求項４】
前記タンディッシュ内に残された前ヒート溶鋼へ後ヒート溶鋼の注入を行うに際し、前記混合溶鋼の量が前記Ｙになるまでの時間を４分以上とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の異鋼種連々鋳造方法。
【請求項５】
前記タンディッシュにおける鋳型への溶鋼の供給停止から供給再開までの間において、鋳片の平均引き抜き速度Ｖを［式３］の範囲内に設定していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の異鋼種連々鋳造方法。
０＜Ｖ＜（Ｌ−ｌ−５００）／ｔ      ・・・（３）
ただし、Ｌ：鋳型の長さ（ｍｍ）
l：タンディッシュからの溶鋼の供給停止時における鋳型上端から溶鋼浴面までの距離（ｍｍ）
ｔ：タンディッシュからの溶鋼の供給停止から供給再開までの時間（分）
Ｖ：鋳片の平均引き抜き速度（ｍ／分）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異鋼種連々鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼（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。
連続鋳造の分野では、連続鋳造装置の生産性を向上させるために、鋼の種類が異なるものを連続的に鋳造する異鋼種連々鋳造が行われている。
なお、以下の説明において、説明の便宜上、先に鋳造する鋼（ヒート）を前ヒート（前鋼）とし、この前ヒートの次に鋳造する鋼を後ヒート（後鋼）とし、前ヒートと後ヒートとの成分は異なるものとする。また、前ヒートの成分を有する溶鋼を前ヒート溶鋼、後ヒートの成分を有する溶鋼を後ヒート溶鋼とする。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている異鋼種連々鋳造方法では、異なる鋼を連続的に鋳造する際、前ヒートの鋳造が終了した時点、即ち、タンディッシュ内の前ヒート溶鋼が該タンディッシュからなくなった時点で、タンディッシュを新しい物に交換し、その新しいタンディッシュに前ヒートと成分が異なる後ヒートを取鍋から注入することによって、前後の溶鋼が混ざり合うことなく鋳造を可能としている。
しかしながら、上記のような異鋼種連々鋳造方法では、鋳造する鋼種を切り換える時点でタンディッシュを新しい物に交換しなければならないので、タンディッシュを交換するための設備が必要であり、その設備の維持費等も膨大なものとなっていた。
【０００４】
そこで、特許文献２に示すように、鋼種が異なっても同一のタンディッシュで鋳造を行えるようにした異鋼種連々鋳造方法が提案されている。この異鋼種連々鋳造方法では、前ヒートの鋳造の途中で、即ち、前ヒート溶鋼がタンディッシュ内に残った状態で後ヒート溶鋼をタンディッシュ内に注入しつつ、その混合溶鋼を連続的に鋳型に供給することによって鋳造を行っていた。
【特許文献１】特開平９−２７１９１１号公報
【特許文献２】特開平１０−２１１５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に示す異鋼種連々鋳造方法では、前ヒート溶鋼に後ヒート溶鋼を注入しつつ後ヒートの鋳造を行っているため、連続鋳造で得られる鋳片には前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼との混合により生成した混合部分が発生する。この混合部分の成分は、前ヒートや後ヒートの成分とは異なったものであるため、混合部分は製品にならない無駄な部分であり切断して廃棄しなければならず、コストの高騰や生産性の低下に繋がる問題となっていた。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、前ヒートから後ヒートに切り換える際に、前ヒートや後ヒートの成分とは異なる鋳片を生産することなく後ヒートを鋳造可能とした異鋼種連々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】
【０００６】
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、本発明における課題解決のための技術的手段は、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に供給して引き抜くことにより鋳片を連続に鋳造する連続鋳造装置を用いて、タンディッシュ内に残存する前ヒート溶鋼に、前ヒート溶鋼とは成分が異なっている後ヒート溶鋼を取鍋から注入することにより成分の異なる鋼を連続的に鋳造するようにした異鋼種連々鋳造方法において、鋳造する鋼の種類を切り換える際に、前記タンディッシュによる鋳型への前ヒート溶鋼の供給を停止し、そのタンディッシュ内に残された前ヒート溶鋼へ後ヒート溶鋼の注入を開始し、前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼との混合溶鋼の成分が、前記後ヒート溶鋼の成分の規格値範囲内になった後に、タンディッシュによる鋳型への溶鋼の供給を再開することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼との混合溶鋼の成分が後ヒート溶鋼の成分の規格値範囲内になった後に、タンディッシュによる鋳型への溶鋼の供給が再開されるので、鋳型内における前ヒートと後ヒートの接続部分の成分は、後ヒートの規格値範囲内となっていて、その接続部は従来のような規格外れの混合部分とはならない。
従来は、製錬工程で得られた溶鋼成分と、製品の鋳片の成分とが同一でなければならないという思想であったので、前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼とを混合して使用しようとするなどの発想はなく、混合部分は規格外れとして廃棄処分としており、その混合部分を可及的に短くしようと各種の発明がなされたのである。
【０００８】
しかし、本発明は、前記発想を脱却し、前後ヒート溶鋼を混合しても、その成分が規格値範囲内であれば使用できるという全く新しい技術思想のもとで完成されたのである。
前記前ヒート溶鋼の供給の停止は、前記タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量Ｘが［式１］を満たすときであることが好ましい。
｜Ａｉ−Ｂｉ｜×Ｘ／Ｙ≦βｉ    ・・・（１）
ただし、Ａｉ：前ヒート溶鋼のｉ成分の実績値（重量％）
Ｂｉ：後ヒート溶鋼のｉ成分の目標値（重量％）
Ｘ：タンディッシュ内に残存させる前ヒート溶鋼の残量（トン）
Ｙ：前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼とを混合した混合溶鋼の量（トン）
βｉ：後ヒート溶鋼に関して、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における上限値との差又は、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における下限値との差、のいずれかの小さい方の値（重量％）
即ち、混合溶鋼の成分は、タンディッシュ内に残した前ヒート溶鋼の残量と、この前ヒート溶鋼に注入する後ヒート溶鋼の注入量との割合で設定することが可能であることから、前記Ｘ，Ｙ量を各種変化させた実験を行い、前記［式１］を満たせば、混合部分がなくなることを見いだした。なお、混合溶鋼の量Ｙの最大値は、タンディッシュの最大貯留量である。
【０００９】
前記タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量Ｘは［式２］を満たすことが好ましい。
Ｘ／ストランド数＞０．７５（トン）      ・・・（２）
発明者らは、上記［式１］によりタンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量を設定しているが、タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量が極端に少なくすると、タンディッシュ内における前ヒート溶鋼のスラグが鋳型の中に入る場合がある。鋳型へのスラグの注入は鋳片品質劣化はもとより、溶鋼未凝固による漏鋼等のトラブルを引き起こす恐れがある。
【００１０】
そこで、前記スラグが鋳型の中に入らないようにするために、タンディッシュ内に残す前ヒート溶鋼の残量を［式２］を満たすように設定することが好ましい。
前記タンディッシュ内に残された前ヒート溶鋼へ後ヒート溶鋼の注入を行うに際し、前記混合溶鋼の量が前記Ｙになるまでの時間を４分以上とすることが好ましい。
混合溶鋼の量が所定量までになるまでの時間が短い（後ヒート溶鋼の注入する時間が短い）と、後ヒートを注入したときに生成された或いは、タンディッシュ浴面上のスラグを巻き込んだ酸化物が、混合溶鋼の浴面上側に浮き上がらずに混合溶鋼内に留まった状態になる。この状態で鋳造を再開すると酸化物が混合溶鋼と共に鋳型の中に入ってしまい製造した鋼の品質が低下する場合があるので、前記酸化物を出来る限り混合溶鋼の浴面上側に浮き上がらせる必要がある。
【００１１】
そこで、発明者らは、タンディッシュ内に残された前ヒート溶鋼に対して後ヒート溶鋼の注入を行うに際し、注入を開始してから混合溶鋼の量が所定量になるまでの時間と、鋳造を再開したときにおける鋳片に含まれる酸化物との関係を実験により測定した結果、注入を開始してから混合溶鋼の量が所定量になるまでの時間を４分以上とすれば、鋳片に含まれる酸化物の量が少なく製品の質上問題とならないレベルになることを突き止めた。
本発明では、前ヒート溶鋼に後ヒート溶鋼を注入する際、タンディッシュによる鋳型への溶鋼の供給を停止しているために鋳片の引き抜きを停止することが考えられるが、鋳片の引き抜きを完全に停止してしまうと、鋳片の引き抜きを再開したときに鋳片の引き抜きによる引き抜き荷重が大きくなって設備に過大の負担がかかる場合があるので、引き抜き荷重を小さくするのが好ましい。
【００１２】
そこで、本発明では、前ヒート溶鋼に後ヒート溶鋼を注入する際、タンディッシュによる鋳型への溶鋼の供給を停止するものの鋳片の引き抜きは継続することで鋳片の引き抜き停止による引き抜き荷重の増大を防止している。
しかしながら、鋳片を早く引き抜き過ぎると、溶鋼の注入が停止されているので鋳型の下端から鋳型内の湯面までの距離が小さくなり過ぎる恐れがある。
前記距離が小さすぎると溶鋼の静圧よりも鋳片のシェルの収縮力が強くなり、鋳片のシェルの上端が鋳型内で倒れてシェルが鋳型から剥離し、後ヒート溶鋼の鋳型への注入を再々した際、シェルと鋳型間から漏鋼を起こす可能性がある。
【００１３】
そこで、発明者らは、種々の実験の結果、下記［式３］を満たせば、シェルの鋳型の剥離が防止されることを見いだした。
即ち、前記タンディッシュにおける溶鋼の供給停止から供給再開までの間において、鋳片の平均引き抜き速度Ｖを［式３］で設定するようにした。
０＜Ｖ＜（Ｌ−ｌ−５００）／ｔ      ・・・（３）
ただし、Ｌ：鋳型の長さ（ｍｍ）
l：タンディッシュからの溶鋼の供給停止時における鋳型上端から溶鋼浴面までの距離（ｍｍ）
ｔ：タンディッシュからの溶鋼の供給停止から供給再開までの時間（分）
Ｖ：鋳片の平均引き抜き速度（ｍ／分）
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前ヒートや後ヒートの成分とは異なる鋳片を生産することなく後ヒートを連続鋳造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず、本発明の異鋼種連々鋳造方法を使用するための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、転炉から二次精錬（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。
【００１６】
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
底部に浸漬ノズル１０が設けられている。この浸漬ノズル１０は、例えばストッパーやバルブ等により開閉可能となっており、浸漬ノズル１０の開閉によりタンディッシュ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を支持する受台（タンディッシュカー）上には、タンディッシュ５の総重量を測定するロードセル（図示略）が設けられており、ロードセルの測定値からタンディッシュ５の自重を差し引くことによってタンディッシュ５内の溶鋼２の量を測定することができるようになっている。
【００１７】
上記のような連続鋳造装置１を用いて成分の異なるヒート（鋼）を連続的に鋳造する本発明の異鋼種連々鋳造方法は、鋳造するヒート（鋼）の種類を切り換える際に、タンディッシュ５による鋳型６への前ヒート溶鋼の供給を停止し、そのタンディッシュ５内に残された前ヒート溶鋼へ後ヒート溶鋼の注入を開始し、前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼との混合溶鋼の成分が、前記後ヒート溶鋼の成分の規格値範囲内になった後に、タンディッシュ５による鋳型６への溶鋼の供給を再開するものである。
図３に示すように、本発明の異鋼種連々鋳造方法を具体的に説明する。
【００１８】
図３（ａ）に示すものは、取鍋３からタンディッシュ５への前ヒート溶鋼２ａの注入が終了した状態である。この状態から、図３（ｂ）に示すように、受台４を回転させるなどにより、タンディッシュ５の直上の取鍋３を、前ヒート溶鋼２ａを貯留していた取鍋３ａから後ヒート溶鋼２ｂを貯留している取鍋３ｂに変える（以下、取鍋交換という）。このとき、タンディッシュ５内の前ヒート溶鋼２ａは鋳型６へ供給されており、前ヒートの鋳造は継続して行っている。
図３（ｃ）に示すように、取鍋交換が完了し、タンディッシュ５内の前ヒート溶鋼２ａの量が所定量（後述する前ヒート溶鋼の残量Ｘ）になると、タンディッシュ５による鋳型６への前ヒート溶鋼２ａの供給を停止し、前ヒートと後ヒートとの鋳型６内での成分混合を防止するために、鋳型６内の前ヒート溶鋼２ａの浴面にシーケンスブロック１２を挿入する。
【００１９】
図３（ｄ）に示すように、後ヒート溶鋼２ｂを貯留している取鍋３ｂからタンディッシュ５内への後ヒート溶鋼２ｂの注入を開始し、前ヒート溶鋼２ａと後ヒート溶鋼２ｂとの混合を行う。この混合が終了するまでの間に、シーケンスブロック１２の挿入を完了する。
図３（ｅ）に示すように、前ヒート溶鋼２ａと後ヒート溶鋼２ｂとを混合した混合溶鋼２ｃの量が所定量となる（後述する混合溶鋼の量Ｙ）まで後ヒート溶鋼２ｂの供給を継続する。
【００２０】
図３（ｆ）に示すように、混合溶鋼２ｃの量が所定量になった時点、即ち、混合溶鋼２ｃの成分を後ヒート溶鋼２ｂの成分の規格値範囲内とした後に、タンディッシュ５による鋳型６への混合溶鋼２ｃの供給を再開して、後ヒートの鋳造を開始する。
本発明における、タンディッシュ５による前ヒート溶鋼２ａの供給の停止は、タンディッシュ５内に残す前ヒート溶鋼２ａの残量が［式１］を満たすときである。即ち、前記図３（ｃ）における「所定量」とは、次式のＸを満たすことであり、前記図３（ｅ）（ｆ）における「所定量」とは次式のＹを満たすことである。
【００２１】
｜Ａｉ−Ｂｉ｜×Ｘ／Ｙ≦βｉ    ・・・（１）
ただし、Ａｉ：前ヒート溶鋼のｉ成分の実績値（重量％）
Ｂｉ：後ヒート溶鋼のｉ成分の目標値（重量％）
Ｘ：タンディッシュ内に残存させる前ヒート溶鋼の残量（トン）
Ｙ：前ヒート溶鋼と後ヒート溶鋼とを混合した混合溶鋼の量（トン）
βｉ：後ヒート溶鋼に関して、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における上限値との差又は、ｉ成分の目標値とｉ成分の規格値における下限値との差、のいずれかの小さい方の値（重量％）
なお、［式１］の記号「ｉ」は、溶鋼に含まれる各種成分要素を示す。
【００２２】
次に［式１］の導出過程を図４を用いて説明する。
前ヒート溶鋼２ａのｉ成分をＡｉ、タンディッシュ５内における前ヒート溶鋼２ａの残量をＸ、後ヒート溶鋼２ｂのｉ成分をＢｉ、前ヒート溶鋼２ａと後ヒート溶鋼２ｂとを混合した混合溶鋼２ｃの量をＹとすると、混合溶鋼２ｃにおけるｉ成分の濃度Ｎは、
Ｎ＝｛Ａｉ×Ｘ＋Ｂｉ×（Ｙ−Ｘ）｝／Ｙ    ・・・（ａ）
となる。上記［式ａ］で求められる濃度Ｎが、後ヒート溶鋼２ｂ（後ヒート）の成分規格値の範囲、即ち、図４に示すように、後ヒートの製品特性により定められた後ヒートのｉ成分の規格値における上限値Ｓmaxと、後ヒートのｉ成分の規格値における下限値Ｓminとの間に入ればいいので、これを式に表すと、
Ｓmin≦Ｎ＝｛Ａｉ×Ｘ＋Ｂｉ×（Ｙ−Ｘ）｝／Ｙ≦Ｓmax  ・・・（ｂ）
図４に示すように、目標とする後ヒート溶鋼２ｂの成分ＢｉとＳminとの差、又は、後ヒート溶鋼２ｂの成分ＢｉとＳmaxとの差のいずれか小さい方をβｉとすると（図４では、目標とする後ヒート溶鋼２ｂの成分ＢｉとＳminとの差をβｉとしている）、前記濃度Ｎが±βｉの範囲に入ればよいとすると［式ｂ］は次のように変形できる。
【００２３】
Ｂｉ−βｉ≦｛Ａｉ×Ｘ＋Ｂｉ×（Ｙ−Ｘ）｝／Ｙ≦Ｂｉ＋βｉ  ・・・（ｃ）
そして、前記［式ｃ］を（Ａｉ−Ｂｉ）でくくって変形し、各辺からＢｉを引くと、
−βｉ≦（Ａｉ−Ｂｉ）×Ｘ／Ｙ≦βｉ
となり、前記［式１］を導くことができる。
［式ｂ］から［式ｃ］の変形過程で分かるように、本発明では、目標とする後ヒート溶鋼２ｂの成分Ｂｉを±βｉの範囲内に入るようにすることで、結果的に、混合溶鋼２ｃの成分を後ヒート溶鋼２ｂの成分の規格値範囲内にしているのである。
【００２４】
そして、上記の［式１］を満たせば、混合部分がなくなることを様々な実験によって立証した。表１に、［式１］の各種パラメータを設定して鋳造を行った結果を図５及び６に示す。
【００２５】
【表１】
2006150428.tif 000003
【００２６】
表１に示すように、実施例及び比較例における混合溶鋼２ｃの量Ｙは、後ヒート溶鋼２ｂの鋳造を開始する際におけるタンディッシュ５内の溶鋼量として予め設定したものである（例えば、混合溶鋼２ｃの量Ｙを５５トンと決める）。
また、表１では、前ヒート及び後ヒートの製品の特性から設定される各種成分「ｉ」について、前ヒート溶鋼の実績値Ａｉ，後ヒート溶鋼の目標値Ｂｉ，βｉの各種パラメータを［式１］に代入した値をまとめたものである。
【００２７】
表１の実施例では、Ｃ成分，Ｍｎ成分について［式１］を満たすようにタンディッシュ５内の前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘを決めて鋳造を行ったものであり、表１の比較例では、Ｃ成分，Ｍｎ成分について式１を満たさない条件でタンディッシュ５内の前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘを決めて鋳造を行ったものである。
図５，図６は、実施例又は比較例による鋳片の長さに対する各成分の変化図であり、横軸は鋳造した鋳片７の長さを示しており、鋳片７の長さの０ｍにおけるハッチングはシーケンスブロックを挿入した部分を示し、０ｍを基準としてマイナス側が前ヒートを鋳造したときの鋳片７を示し、プラス側が前ヒートから後ヒートに鋼種を切り換えた後の鋳片７を示している。また、縦軸は連続する鋳片７の各成分を示し、一点鎖線は後ヒート（後ヒート溶鋼２ｂ）におけるＣ成分の規格値範囲を示しており、２点鎖線は後ヒート（後ヒート溶鋼２ｂ）におけるＭｎ成分の規格値範囲を示している。
【００２８】
図５に示すように、Ｍｎ成分及びＣ成分について［式１］を満たすように前ヒート溶鋼２ａを残した場合は、前ヒートから後ヒートに鋼種を切り換えた直後の鋳片７の各成分は後ヒートの規格値内に入っており、前ヒートから後ヒートに鋼種を切り換えた場合、連続する鋳片７に前ヒートや後ヒートの成分とは異なる部分はなく、実質的に前ヒートから連続して後ヒートが連続したものとなっている。
一方で、図６に示すように、Ｍｎ成分及びＣ成分について［式１］を満たさないように前ヒート溶鋼２ａを残した場合は、前ヒートから後ヒートに鋼種を切り換えた後の鋳片７の１０ｍまではＭｎ成分は後ヒートの規格値から外れて、前ヒートや後ヒートの成分とは異なる成分混合領域が発生している。
【００２９】
なお、図５及び６においてシーケンスブロック１２を挿入した部分（ハッチング部分）は、製品にする際に切断される部分を示しており、この部分は例えば１ｍ以下であり僅かである。
本発明では、混合溶鋼２ｃの成分が後ヒート溶鋼２ｂの成分の規格値範囲内に入るようにタンディッシュ５内に残す前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘが設定されているが、この前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘは、さらに［式２］を満たすように設定することが好ましい。
Ｘ／ストランド数＞０．７５（トン）  ・・・（２）
即ち、発明者らは、タンディッシュ５内に残す前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘが極端に少ない場合、前ヒートの鋳型６への注入末期に、前ヒートのスラグが鋳型６に入る場合があると考え、前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘが少ない場合における鋳型６内へのスラグ注入の有無を確認するために実験を行った。
【００３０】
図７に示すように、タンディッシュ５内に残す前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘを設定し、この条件でタンディッシュ５から鋳型６への注入を終了した際において、鋳造回数に対してタンディッシュ５内のスラグが、鋳型６内に入ってしまった回数を測定し、鋳造回数に対するスラグの注入発生率を求めた。なお、鋳型６へのスラグの注入は目視で確認した。
図７から分かるように、前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘが１ストランド当たり０．７５トン以下の場合には前記の注入発生率は６０％であった。また、前ヒート溶鋼２ａの残量Ｘが１ストランド当たり０．７５トンよりも多ければ、鋳型６内へスラグが注入してしまうことはなく、注入発生率は０％であった。
【００３１】
本発明では、図３（ｃ）〜図３（ｆ）に示すように、タンディッシュ５内に残された前ヒート溶鋼２ａへ後ヒート溶鋼２ｂの注入を行うに際し、予め設定した混合溶鋼２ｃの量Ｙが所定量までになるまでの時間を４分以上としている。
図８に示すように、後ヒート溶鋼２ｂを前ヒート溶鋼２ａに注入する際に、後ヒート溶鋼２ｂを注入する時間、即ち、混合溶鋼２ｃの量Ｙが所定量までになるまでの時間を変化させ、後ヒートを鋳造した後における後ヒートの鋳片７に含まれる介在物（酸化物）を測定した。
【００３２】
これによれば、時間を４分以上確保すれば、混合溶鋼２ｃに含まれる介在物の浮上分離十分にすることができるため、鋳片７に含まれる介在物の量を５以下に留めることができる。
前記介在物が５以下であると後鋼の鋳片（スラブ）を圧延して製品したとき、製品の表面に介在物が起因となる表面疵はほとんどなく、製品の品質を保つことができる。一方で、介在物の量が５を超えると、スラブを圧延して製品にしたときに、スラブの表面に前記介在物が起因となる表面疵が多く出るため品質が低下することから、上記のように、後ヒート溶鋼２ｂを注入する時間は４分以上確保するのが好ましい。
【００３３】
本発明では、図３（ｃ）〜図３（ｅ）に示すように、タンディッシュ５における溶鋼の供給停止から供給再開までの間は、鋳片７の引き抜きは継続されており、その平均速度Ｖは［式３］の満たすように設定している。
０＜Ｖ＜（Ｌ−ｌ−５００）／ｔ      ・・・（３）
ただし、Ｌ：鋳型の長さ（ｍｍ）
l：タンディッシュの溶鋼の供給停止時における鋳型上端から溶鋼浴面までの距離（ｍｍ）
ｔ：タンディッシュの溶鋼の供給停止から供給再開までの時間（分）
Ｖ：鋳片の平均引き抜き速度（ｍ／分）
このようにすることで、図９に示すように、鋳片の引き抜きを完全に停止したものと比べて、後ヒートの鋳造再開におけるピンチロールの引き抜きトルクを小さくしている。
【００３４】
本発明では、前ヒート溶鋼２ａに後ヒート溶鋼２ｂを注入する際、タンディッシュ５による鋳型６への溶鋼の供給を停止しているために鋳片７の引き抜きを停止することが考えられるが、図９に示すように鋳片７の引き抜きを完全に停止してしまうと、鋳片７の引き抜きを再開したときに鋳片７の引き抜きによるピンチロールのトルクが大きくなって設備に過大の負担がかかる場合があるので、ピンチロールのトルクを小さくするのが好ましい。
そこで、本発明では前ヒート溶鋼２ａに後ヒート溶鋼２ｂを注入する際、タンディッシュ５による鋳型６への溶鋼の供給を停止するものの鋳型６における鋳片７の引き抜きは継続することで、鋳片７の引き抜きによるトルクを小さくしている。
【００３５】
ここで、上記のようにタンディッシュ５から鋳型６への溶鋼供給を停止した状態で鋳片７の引き抜きを継続したとき、図２に示すように、鋳型６と鋳片７とのラップ部分（接触部分）、即ち、鋳型６の下端６ａから鋳型６内の湯面１３までの距離Ｌ１（以降、説明の便宜上、再開時距離とする）は次第に小さくなり、これにより鋳型６内の溶鋼２の静圧が次第に小さくなる。
したがって、鋳片７を早く引き抜き過ぎると、再開時距離Ｌ１が小さくなり過ぎて、溶鋼２の静圧よりも鋳片７のシェルの収縮力が強くなり、鋳片７のシェルの上端が鋳型６内で倒れて鋳片７と鋳型６との間に大きな隙間が生じて漏鋼を起こす可能性がある。
【００３６】
この再開時距離Ｌ１は、過去の操業から少なくとも５００ｍｍを確保すればよいことが分かっており、発明者らは、タンディッシュ５の鋳型６への溶鋼２の供給停止から供給再開までの間において、再開時距離Ｌ１が５００ｍｍよりも短くならないように、鋳型６の引き抜き速度Ｖを［式３］から設定したのである。
例えば、鋳型６の長さＬが９００ｍｍ、タンディッシュ５の溶鋼２の供給停止時における鋳型６上端から溶鋼浴面までの距離Ｉが１１５ｍｍ、タンディッシュ５の溶鋼２の供給停止から供給再開までの時間ｔが６分のときは、［式３］により鋳型６の平均引き抜き速度Ｖを０．０４７ｍ／分以内とすれば、再開時距離Ｌ１を５００ｍｍ以上確保できる。
【００３７】
上記の異鋼種連々鋳造方法では、前ヒート（前鋼）及び後ヒート（後鋼）の２つの前後の関係のみ（例えば鋼Ａ→鋼Ｂ）を考慮していたが、一方で、図１０（ａ）に示すように、数種類（例えば、４つの）鋼種を連続的に鋳造する場合は、図１０（ｂ）に示すように２４通りの組み合わせの操業パターンが考えられる。
そこで、発明者らは、図１０（ｃ）に示すように、数種類の鋼種を連続鋳造するにあたり、鋼Ａ〜鋼Ｄまでの鋼種を順番に連々鋳造して開始から終了までを１サイクル操業と考えたときに、前記２４通りの操業パターンのうち混合部が発生しない操業をスケジューリングする方法を見いだした。
【００３８】
このような、異鋼種連々鋳造のスケジューリング方法について表２〜４を用いて説明する。
鋼Ａ〜Ｄまでの４種類の鋼種について、各鋼種におけるそれぞれの成分の目標値（Ｍ），規格値の上限値（Ｓmax）及び下限値（Ｓmin）を製造する製品の特性により決定してまとめる。例えば、Ｃ成分については、表２のようにまとめる。
以下、説明の便宜上、Ｃ成分を代表例として説明する。
【００３９】
【表２】
2006150428.tif 000004
【００４０】
【表３】
2006150428.tif 000005
【００４１】
そして、表３に示すように、鋼Ａ〜鋼Ｄでの前後の組み合わせ（前ヒート，後ヒート）について、前ヒート及び後ヒートが異鋼種連々鋳造できるか否かを判定する。
例えば、表３の番号「１」に示すように前ヒートが鋼Ａで後ヒートが鋼Ｂの場合、表２で示す鋼Ａの目標値（Ｍ）を表３で示す前ヒート溶鋼のＣ成分の実績値（Ａｉ）として定義し、鋼Ｂの目標値（Ｍ）を後ヒート溶鋼のＣ成分の目標値（Ｂｉ）として定義する。
そして、上記の定義に基づいてβｉを求めると共に、前ヒート溶鋼の残量Ｘ及び混合溶鋼の量Ｙを設定して、これらＡｉ，Ｂｉ，Ｙ，βｉ，Ｘを前記［式１］に代入し、［式１］及び［式２］を満たしていれば、異鋼種連々鋳造できると判定する（表３の○がこれを示す）。
【００４２】
また、表３の番号「９」に示すように、前ヒートが鋼Ｃで後ヒートが鋼Ｄの場合、［式２］を満たさないので、異鋼種連々鋳造できないと判定する（表３の×がこれを示す）。
なお、表３の番号「２」に示すように、前ヒートが鋼Ａで後ヒートが鋼Ｃの場合、［式１］及び［式２］の両方を満たしているが前ヒート溶鋼の残量Ｘが１．５３トンと［式２］判定基準である１．５トンに限りなく近いので操業のバラツキを考えて、異鋼種連々鋳造できるがしない方が好ましいと判定する（表３の△がこれを示す）。
上記のように、鋼Ａ〜鋼Ｄまでの前後の組み合わせについて異鋼種連々鋳造できるか否かを判定し、表３での結果を基に、表４に示すように、鋼Ａ〜鋼Ｄについての操業パターンについて、異鋼種連々鋳造ができるか否かを判定する。
【００４３】
【表４】
2006150428.tif 000006
【００４４】
例えば、表３の番号「９」に示すように、前ヒートが鋼Ｃで後ヒートが鋼Ｄの場合は、これらの前後関係において異鋼種連々鋳造できないので、操業パターンおいて鋼Ｃから鋼Ｄに連続している場合は、異鋼種連々鋳造ができないと判定する（表４の×がこれを示す）。
また、表３の番号「７」に示すように、前ヒートが鋼Ｃで後ヒートが鋼Ａの場合は異鋼種連々鋳造でき、且つ、表３の番号「１１」に示すように、前ヒートが鋼Ｄで後ヒートが鋼Ｂの場合は異鋼種連々鋳造できるので、表４におけるＤ→Ｂ→Ｃ→Ａは異鋼種連々鋳造ができないと判定する（表４の○がこれを示す）。
【００４５】
そして、異鋼種連々鋳造可能とされた操業パターンから１サイクルの操業を適宜スケジューリングする。例えば、表４でＤ→Ｂ→Ｃ→Ａの操業パターンが異鋼種連々鋳造可能である場合、鋼の順番が操業パターンに当てはまるように鋼の順番と該鋼のヒート回数を決める。即ち、図１０（ｃ）に示すように、鋼Ｄが２連々鋳造、鋼Ｂが単鋳造、鋼Ｃが３連々鋳造、鋼Ａが連々鋳造というような操業のスケジューリングを立てる。
なお、各鋼において１ヒートの回数は適宜決めればよく、操業パターンにおける鋼の順番だけを守るようにすればよい。
【００４６】
また、上記では、説明の便宜上、Ｃ成分のみについて表２，３を作成し、表３の結果を基に、操業パターンにおける異鋼種連々鋳造の判定をしていたが、当然の如く、鋳造する鋼の他の成分についてもＣ成分と同様に複数の表２及び表３を作成して、表３のように各成分における異鋼種連々鋳造できるか否かを判定し、最終的に、すべての各成分に対して異鋼種連々鋳造できると判定した結果を基に、表４に示す操業パターンでの操業可能か否かを判定することとする。
以上、本発明のスケジューリング方法によれば、複数の鋼を鋳造する場合であっても、すべての前ヒート及び後ヒートの組み合わせに対し本発明の異鋼種連々鋳造方法が適用できるようにしているので、前ヒートや後ヒートの成分とは異なる鋳片を生産することなく後ヒートを連続鋳造することが可能になる。
【００４７】
また、図１０（ｃ）のようにスケジューリングした場合、製品にする際に切断する鋳片７の切断量は、シーケンスブロック１２の投入が要因となる［□］内のトン数のみでよく、切断量を少なくすることができる。なお、前記トン数は、従来のように鋳片７の成分が異なることで切断廃棄するものではない。
図１１は、鋼Ａから鋼Ｄまでの４種類の鋼を本発明の異鋼種連々鋳造方法のスケジューリング方法で行った場合（図中の本発明）、前ヒートの鋳造の途中で後ヒート溶鋼をタンディッシュ３内に注入しつつ、タンディッシュ３内の混合された混合溶鋼を連続的に鋳型４に供給して鋳造を行った場合（図中の従来例１）、鋳造する鋼の種類を切り換える毎にタンディッシュ３を新しいものに交換した場合（図中の従来例２）の３つの方法におけるタンディッシュ３の使用回数、鋳片の切断量、即ち、鋳片の廃却量や鋳片の格落量の重量をまとめたものである。
【００４８】
図１１に示すように、本発明と従来例２とを比較すると鋳片の切断量は変わらないが、本発明ではタンディッシュ３の使用回数が１回ですみ、タンディッシュ３やその他設備の維持費を少なくすることができる。また、本発明と、従来例１とを比較するとタンディッシュ３の使用回数は１回で変わらないが、本発明では鋳片の切断量を少なくすることができる。
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
即ち、本発明を適用した連続鋳造装置１は上記のものに限られず、例えば、タンディッシュ５が１つの浸漬ノズル１０を有し、１ストランド型の鋳造装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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】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４】式１のβｉの説明図である。
【図５】実施例による鋳片の長さに対する各成分の変化図である。
【図６】比較例による鋳片の長さに対する各成分の変化図である。
【図７】前ヒート溶鋼の残量に対するスラグの注入発生率を示す図である。
【図８】後ヒート溶鋼の注入時間による鋳片の溶鋼中の介在物指数を示す図である。
【図９】鋳片の引き抜きにおけるピンチロールのトルク値の比較図である。
【図１０】異鋼種連々鋳造を行うためのスケジューリング方法を示す図である。
【図１１】切断した鋳片の量とタンディッシュ使用回数における比較図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    連続鋳造装置
２    溶鋼
５    タンディッシュ
６    鋳型
５    鋳片
【図１】
2006150428.tif 000007
【図２】
2006150428.tif 000008
【図３】
2006150428.tif 000009
【図４】
2006150428.tif 000010
【図１０】
2006150428.tif 000011
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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