(57)【要約】【課題】下工程で品質、欠陥に繋がる介在物の発生を抑制するために、メニスカス部の温度状況に応じてその温度制御を高精度で実施するために、設備改造などのコスト上昇を伴うことなく、より簡易的な手段で実現する。【解決手段】測定器具により熱電対により鋳型内の複数位置のメニスカス温度ＴＭ（Ｋ）を直接測定し、浸漬ノズル深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラス流量の少なくとも１つを、メニスカス温度の測定値ＴＭ（Ｋ）と溶鋼の液相線温度ＴＬ（Ｋ）とがＴＭ−ＴＬ≧１５（Ｋ）の関係を満足するように、制御することにより、特殊設備の投資を必要とせずに高精度で、下工程で介在物を起点とする品質欠陥の少ないスラブを製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するＥＭＢｒ電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度ＴＭ（Ｋ）と当該溶鋼の液相線温度ＴＬ（Ｋ）とがＴＭ−ＴＬ≧１５の関係を満足するように、制御する、鋼の連続鋳造方法。
【請求項２】
前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度ＴＭ（Ｋ）を測定する、請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から５０ｍｍ以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに５０ｍｍ以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが１０〜５０ｍｍである領域で、測定する、請求項１または２に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項４】
前記浸漬ノズル深さを２００〜３００ｍｍに制御し、前記ＥＭＢｒ電流値を０〜７５０Ａに制御し、前記ポーラス流量は２．０〜８．０Ｌ／ｍｉｎに制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項５】
スライディングノズルプレートを有するタンディッシュと、鋳型と、溶鋼を前記タンディッシュから前記鋳型へ供給する浸漬ノズルと、前記鋳型に供給された溶鋼に流動抑止電磁力を作用させる電磁制動装置とを備え、前記流動抑止電磁力を作用させること、および、前記スライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造機において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するＥＭＢｒ電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度ＴＭ（Ｋ）と当該溶鋼の液相線温度ＴＬ（Ｋ）とがＴＭ−ＴＬ≧１５の関係を満足するように、制御する制御装置を備える、鋼の連続鋳造機。
【請求項６】
前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度ＴＭ（Ｋ）を測定する、請求項５に記載の鋼の連続鋳造機。
【請求項７】
前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から５０ｍｍ以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに５０ｍｍ以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが１０〜５０ｍｍである領域で、測定される、請求項５または６に記載の鋼の連続鋳造機。
【請求項８】
前記浸漬ノズル深さを２００〜３００ｍｍに制御し、前記ＥＭＢｒ電流値を０〜７５０Ａに制御し、前記ポーラス流量は２．０〜８．０Ｌ／ｍｉｎに制御する、請求項５〜７のいずれかに記載の鋼の連続鋳造機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造では、溶鋼容器であるタンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型内へ溶鋼を供給し、外部から冷却することにより溶鋼を凝固させて、スラブ（鋳片または鋼片とも称する。）を製造する。
【０００３】
鋼の連続鋳造を行う過程では、浸漬ノズルのパウダーライン部（浸漬ノズルの中で溶融パウダーと接触する部分）とメニスカス（鋳型内溶鋼湯面）の溶融パウダーとが反応することによる浸漬ノズルの溶損を防止するために、長時間鋳込の場合には、メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さを変更し、浸漬ノズルとメニスカスの溶融パウダーとが接する位置を変更して浸漬ノズルのパウダーライン部を特定の位置に集中させないことにより、浸漬ノズルの溶損を防止しながら操業を行っている。
【０００４】
しかし、浸漬ノズル深さを変更すると、浸漬ノズルの吐出孔（浸漬ノズルから鋳型内へ溶鋼を供給するために開口部であり、ここからの溶鋼の流れを吐出流と称する。）の高さ方向位置も必然的に変更されるので、浸漬ノズルからの吐出流と鋳型短辺との衝突により生じる反転流の状態が変化し、これにより、メニスカス部の温度状況が変化して、スラブ内でのＡｌ２Ｏ３などの介在物の発生状況に影響を及ぼす。その結果、下工程で介在物に起因した製品の品質欠陥につながる。
【０００５】
また、浸漬ノズルの閉塞防止のためにタンディッシュに設置された溶鋼供給量調整用のスライディングノズルプレートから、Ａｒ等の不活性ガスを吹込む（以下、「ポーラスＡｒ」と称する。）ことが行われている。吹き込まれたＡｒは、浸漬ノズルの内部を移動し、溶鋼のメニスカスへ流れ出る。
【０００６】
さらに、浸漬ノズルの吐出孔からの吐出流の流動を制御するために、直流磁場による流動抑止電磁力を鋳型内溶鋼に作用させることにより、溶鋼中の介在物や気泡の浮上促進および吐出流を抑制することが行われている。これを電磁ブレーキと呼び、電磁制動またはＥＭＢｒとも称する。
【０００７】
メニスカス部の温度の低下は、介在物や気泡が浮上せずにスラブ内に残留する要因の一つであり、下工程において、これら残留物に起因して製品の品質欠陥をもたらす。さらに温度が低下すると、円滑な鋳造作業を行うこと自体難しくなる。
【０００８】
メニスカス部の温度が高いことは、上述した製品の品質には好都合であるものの、溶鋼の昇温のエネルギーが必要になるだけでなく、溶鋼を凝固させる鋳造工程においてブレークアウトを回避するために高い冷却能力が必要となり、鋳造速度（生産量）の低下につながる等、やはり生産性（コスト）の低下につながる。
【０００９】
そこで、鋼の連続鋳造では、円滑な作業や製品の品質に悪影響を与えない範囲で、溶鋼温度を低くすることが望ましい。溶鋼温度の目標値を低めに設定しておき、目標値を下回らない範囲でなるべく目標値に近く制御することが指向される。
【００１０】
一方、溶鋼温度の管理は、通常は、凝固が実際に開始する位置により近いメニスカスではなく、タンディッシュにおいて測定された温度で代用して行われている。タンディッシュからメニスカスまでの温度低下は、経験的に把握できる（例えば約１５Ｋ程度）ので、タンディッシュにおいて若干の余裕を勘案した温度を設定すれば、連続鋳造操業に対して大きな支障はない。これが、「溶鋼加熱度」の通常の考え方である。
【００１１】
近年、ブレークアウトなどの操業トラブルや品質トラブルの防止を目的として、精度の高い温度制御が要求されるようになっており、タンディッシュで温度設定と測温を行うのでは、温度制御の精度が不十分であるという課題が生じてきた。
【００１２】
この課題を解決するために、例えば特許文献１には、内面に鋳型銅板を備えた、矩形断面の鋳片を鋳造する連続鋳造用鋳型が開示されている。この連続鋳造用鋳型は、鋳型銅板内の矩形のコーナー対応部の溶鋼メニスカス相当部に独立して温度制御が可能な複数の加熱手段を備え、かつ鋳型銅板内の矩形の長辺中央対応部およびコーナー対応部のそれぞれのメニスカス部に温度測定手段（熱電対）を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−０４７８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１により開示された発明では、鋳型銅板の長辺中央対応部およびコーナー対応部のそれぞれのメニスカス部に相当する位置に熱電対を配置する。しかし、鋳型銅板の厚みは、その使用が繰り返されることにより、減少していく。このため、特許文献１により開示された発明によるメニスカス部の温度測定値は、鋳型銅板の厚みやその他の外乱因子の影響を受けて、誤差を生じ易いと考えられる。
【００１５】
また、特許文献１により開示された方法によりメニスカス部の温度を直接的に測定するためには、相当の設備改造およびその費用が必要であり、コスト面でも大きな課題がある。
【００１６】
このため、品質対策としてメニスカス部の温度制御を行う必要はあるものの、特許文献１により開示された発明よりも、低コストおよび簡易にさらには高精度でメニスカス部の温度の測定および制御を行い、品質改善を図る必要がある。
【００１７】
本発明は、鋳造中のメニスカスへの熱供給が不十分な場合におけるＡｌ２Ｏ３などの介在物の発生を抑制し、下工程で介在物に起因した製品の品質欠陥の発生を抑制することができる鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機を提供することを目的とする。具体的には、本発明の目的は、設備改造などのコスト上昇を伴うことなく、メニスカス部の温度状況に応じてその温度制御を高精度でより簡易的な手段で実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、以下に記載の知見を得て、本発明を完成した。
【００１９】
図１は、本発明におけるメニスカス部の温度の測定方法を模式的に示す説明図である。
【００２０】
図１に示す測定器具１に取り付けられた熱電対２から鋳型３内のメニスカス部の温度を直接測定する。例えば、熱電対２は、発生した熱起電力をデータロガー４に伝える導線６を内蔵する測定器具１に取り付けられたプローブ７に装着される。熱電対２は、鋳型３の内部の溶鋼８に測定器具１により懸垂されて接触することにより、メニスカス部の温度を直接測定することができる。
【００２１】
なお、図１における測定器具１は、Ｌ字型の外形を有しており、溶鋼を測温するに際して、測温場所が随時変わったり、あるいは測温場所が測温装置を固定配置できないような場合であっても、作業者が適宜持ち運ぶことができ、直接、あるいは、簡単な支持具（図１では、小さくＹ字型で示される）を介して測温することができる機能を有する器具である。また、測定器具１における輪の部分は、作業者が測定器具１を掴むための掴み部を示す。したがって、上記機能を有する限り、測定器具１は特定の形状・構造には限定されない。
【００２２】
そして、熱電対２による測定値を、導線６を介してデータロガー４に伝え、浸漬ノズル５の深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラス流量の少なくとも１つを制御して、メニスカス部の温度の測定値を用いて求められる溶鋼加熱度を１５Ｋ以上とすることにより、特殊な設備を追加することなく、溶鋼８に熱電対２を直接接触させるために鋳型銅板の厚みなどの影響を受けずにより高精度でメニスカス部の温度を測定できる。
【００２３】
これにより、下工程で介在物を起点とする品質欠陥が少ない製品を製造できるスラブを製造でき、下工程で製品疵の発生を抑制できる。なお、図１における符号１３は渦流センサーである。
【００２４】
本発明は以下に列記の通りである。
【００２５】
（１）タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するＥＭＢｒ電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度ＴＭ（Ｋ）と当該溶鋼の液相線温度ＴＬ（Ｋ）とがＴＭ−ＴＬ≧１５の関係を満足するように、制御する、鋼の連続鋳造方法。
【００２６】
（２）前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度ＴＭ（Ｋ）を測定する、１項に記載の鋼の連続鋳造方法。
【００２７】
プローブは、既製の溶鋼温度測定用プローブを用いればよく、熱電対を内蔵した細長の形状で、外殻は、測定器具への取付部は紙管であり、溶鋼に浸漬する部分がガラス管である構造が一般的であり、例えば、メーカー：川惣電気工業（株）型番：ＳＴＰ−Ｔ（ＭＯＬ）が例示される。前記測定器具は、図１に例示するように、Ｌ字状に屈曲したパイプであることが例示される。
【００２８】
（３）前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から５０ｍｍ以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに５０ｍｍ以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが１０〜５０ｍｍである領域で、測定する、１または２項に記載の鋼の連続鋳造方法。
【００２９】
（４）前記浸漬ノズル深さを２００〜３００ｍｍに制御し、前記ＥＭＢｒ電流値を０〜７５０Ａに制御し、前記ポーラス流量は２．０〜８．０Ｌ／ｍｉｎに制御する、１〜３項のいずれかに記載の鋼の連続鋳造方法。
【００３０】
（５）スライディングノズルプレートを有するタンディッシュと、鋳型と、溶鋼を前記タンディッシュから前記鋳型へ供給する浸漬ノズルと、前記鋳型に供給された溶鋼に流動抑止電磁力を作用させる電磁制動装置とを備え、前記流動抑止電磁力を作用させること、および、前記スライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造機において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するＥＭＢｒ電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度ＴＭ（Ｋ）と当該溶鋼の液相線温度ＴＬ（Ｋ）とがＴＭ−ＴＬ≧１５の関係を満足するように、制御する制御装置を備える、鋼の連続鋳造機。
【００３１】
（６）前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度ＴＭ（Ｋ）を測定する、５項に記載の鋼の連続鋳造機。
【００３２】
（７）前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から５０ｍｍ以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに５０ｍｍ以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが１０〜５０ｍｍである領域で、測定される、５または６項に記載の鋼の連続鋳造機。
【００３３】
（８）前記浸漬ノズル深さを２００〜３００ｍｍに制御し、前記ＥＭＢｒ電流値を０〜７５０Ａに制御し、前記ポーラス流量は２．０〜８．０Ｌ／ｍｉｎに制御する、５〜７項のいずれかに記載の鋼の連続鋳造機。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、熱電対により鋳型内の複数の位置のメニスカス部の温度を、設備改造などのコスト上昇を伴うことなく高精度で測定し、このメニスカス温度−液相線温度（ＴＬ）≧１５Ｋとなるように、浸漬ノズル深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量の少なくとも一つを制御することにより、メニスカス部の温度低下を抑制でき、これにより、製品欠陥の原因となるＡｌ２Ｏ３などの介在物の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、メニスカス温度の測定方法を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、浸漬ノズル深さ（浸漬深さ）と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、ＥＭＢｒ電流値（ＥＭＢｒ印加電流値）と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、ポーラスＡｒ流量と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、従来のメニスカス近傍の反転流を示す説明図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は側面図（長辺側）である。
【図６】図６は、本発明によるメニスカス近傍の反転流を示す説明図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は側面図（長辺側）である。
【図７】図７は、実施例におけるメニスカス温度測定範囲を示す二面図である。
【図８】図８は、（メニスカス温度−液相線温度）とＵＴ不良率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
１．用語の説明
本明細書で用いる用語を説明する。
（１−１）メニスカス
連続鋳造機における鋳型内溶鋼湯面を意味する。
（１−２）パウダー
連続鋳造パウダー、モールドパウダーなどとも称される。酸化物主体で、鋳型と溶鋼の潤滑剤、大気からの溶鋼の遮断、メニスカスに浮上した介在物の取り込み等の複数の機能を有する。メニスカス上で溶融状態になる層を「パウダー溶融層」と称し、その上の未溶融状態を「パウダー層」と称する。
（１−３）メニスカス部
メニスカスから深さ５０ｍｍ程度の領域を意味する。メニスカスは鋳型内溶鋼湯面を意味するので、「メニスカス部」には、上記のパウダー溶融層やパウダー層は含まれない。
（１−４）溶鋼過熱度
実際に測定される溶鋼温度から平衡状態図等により求められる液相線温度を減じた温度差を意味する。「溶鋼過熱度」は、連続鋳造の場合には、タンディッシュでの測温値と液相線温度との差を意味し、操業指標として一般的に用いられるが、本発明では、メニスカス部の温度の測定値と液相線温度との差を意味し、特徴的な指数として用いる。
（１−５）液相線温度
材料が固体から液相に変態する時の温度であり、鋼の化学組成により液相線温度は異なる。鋼の液相線温度は、周知の平衡状態図や熱力学データから求めることができる。
（１−６）ブレークアウト
凝固シェルが破れて溶鋼が漏れ出ること（漏鋼）を意味する。
（１−７）フッククラック
溶接鋼管の溶接の際に鋼板の両端を圧着させたときに近傍のメタルフローが急峻に立ち上がり、これに伴って偏析介在物が隆起して表面に割れとなって現れるものであり、割れた破面の形状が鉤形となっている。
（１−８）ＵＴ(Ultrasonic Testing)
製管後の小径管に対して、上記のフッククラックの有無を調査するために、超音波を用いて内部品質を評価すること（超音波探傷試験）を意味する。
（１−９）浸漬ノズル深さ
メニスカス（鋳型内溶鋼湯面）に対して浸漬されている浸漬ノズルの長さを意味する。
（１−１０）メニスカス温度
メニスカス部の溶鋼温度を意味する。本発明では、メニスカス（鋳型内溶鋼湯面）から深さが１０〜５０ｍｍである領域に存在する溶鋼を実測することにより、メニスカス温度を測定することが好ましい。
（１−１１）ＥＭＢｒ電流値
直流磁場による流動抑止電磁力を鋳型内溶鋼に作用させることにより、溶鋼中の介在物や気泡の浮上促進および吐出流を抑制するＥＭＢｒの電磁力を調整するためのパラメーターを意味する。
（１−１２）ポーラスＡｒ流量
浸漬ノズルの閉塞防止のためにタンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから吹込み、浸漬ノズル内を移動し、メニスカスへ流れ出るＡｒの流量であり、周知の流量測定および制御方法により供給する。
（１−１３）鋳型の短辺
外形が矩形である鋳型の断面を構成する４辺のうちの短い２辺をなす鋳型短辺を意味し、鋳型短辺が存在する方向を「短辺方向」と言う。
（１−１４）鋳型の長辺
外形が矩形である鋳型の断面を構成する４辺のうちの長い２辺をなす鋳型長辺を意味し、鋳型長辺が存在する方向を「長辺方向」と言う。
【００３７】
２．本発明の説明
本発明は、基本的に、タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により直流磁場による流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置された溶鋼供給量調整用のスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機である。
【００３８】
本発明を適用する鋼の化学成分および鋳片の寸法は、特に限定されない。
【００３９】
本発明では、図１に示すように、鋳型３内のメニスカス部の温度として、特定の領域、好ましくは、浸漬ノズル５の中心から長辺方向へ５０ｍｍ以上離間し、かつ、鋳型短辺および鋳型長辺それぞれの表面からいずれも５０ｍｍ以上離間するとともに、メニスカス（鋳型内溶鋼湯面）から深さが１０〜５０ｍｍである領域に、存在する溶鋼８の温度であるメニスカス温度を測定し、吐出流および反転流の状況に応じて、鋳込中もしくは次キャスト時に、浸漬ノズル５深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量の少なくとも一つを変更する。
【００４０】
メニスカス温度の測定領域が、浸漬ノズル５の中心から長辺方向で５０ｍｍ未満であると、浸漬ノズル５の直径（内側）が例えば９８ｍｍであるために、浸漬ノズル５の吐出孔のすぐ横で測定することになる可能性が高く、メニスカス温度の測定値に吐出流および反転流が直接影響してメニスカス部全体の正確なデータを採ることができない。このため、メニスカス温度の測定領域は、浸漬ノズル５の中心から長辺方向へ５０ｍｍ以上離れた領域とすることが好ましい。
【００４１】
鋳型短辺および鋳型長辺それぞれの表面からいずれも５０ｍｍ以上離間する領域が好ましい理由は、図１に示すように挿入された熱電対２がメニスカス部で凝固シェルに捕捉され、凝固シェルの成長を阻害し、鋳型３の下端で溶鋼静圧により押し出されてブレークアウトなどの操業トラブルに繋がることを防止するためである。
【００４２】
さらに、メニスカスから深さ１０ｍｍ未満の領域では、パウダー溶融層等の表面部の影響によりメニスカス部全体の温度を正確に測定できないおそれがある。一方、メニスカスからの深さ５０ｍｍを超える領域では、操業条件によっては浸漬ノズルからの吐出流の影響を受ける場合がある等、適切なメニスカス温度を測定できないおそれがある。そこで、温度測定部のメニスカスから深さは１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００４３】
なお、本発明で規定するメニスカス温度の測定領域内であっても、他の設備、例えば渦流センサー１３と競合する位置での測定が好ましくないことは、言うまでもない。
【００４４】
図１に示すように、測定器具１に取り付けられた熱電対２から鋳型３内のメニスカス部の温度を直接測定する。例えば、熱電対２は、発生した熱起電力をデータロガー４に伝える導線６を内蔵する測定器具１に取り付けられたプローブ７に装着される。熱電対２は、鋳型３の内部の溶鋼８に接触することにより、メニスカス部の温度を直接測定することができる。
【００４５】
そして、熱電対２による測定値を、導線６を介してデータロガー４に伝え、浸漬ノズル５の深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラス流量の少なくとも１つを制御する。
【００４６】
図２は、浸漬ノズル深さ（浸漬深さ）と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフであり、図３は、ＥＭＢｒ電流値（ＥＭＢｒ印加電流値）と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフであり、さらに、図４は、ポーラスＡｒ流量と、（メニスカス温度−液相線温度）との関係を示すグラフである。図２〜４のグラフには、メニスカス温度−液相線温度（ＴＬ）に及ぼす各操業条件の影響を示す。
【００４７】
図２〜４のグラフに示すように、浸漬ノズル深さの減少、ＥＭＢｒ電流値の低減またはポーラスＡｒ流量の低減により、メニスカス温度は増加していく傾向が確認されていることから、メニスカス温度−液相線温度（ＴＬ）≧１５Ｋを確保するように、浸漬ノズル深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量の少なくとも一つを制御する。
【００４８】
図５は、従来のメニスカス近傍の反転流１０を示す説明図であり、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は側面図（長辺側）である。図６は、本発明によるメニスカス近傍の反転流１０を示す説明図であり、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は側面図（長辺側）である。
【００４９】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、浸漬ノズル５からの高温の吐出流９は、鋳型短辺に衝突し、上向きの流れ（反転流）１０と下向きの流れ（下降流）１１を形成するが、この状態では、メニスカス近傍の温度が低く、気泡が鋼中に捕捉されているとする。
【００５０】
この場合に、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、浸漬ノズル５の深さの減少、すなわちタンディッシュ高さの上昇を行うことにより、反転流１０としてメニスカス部に供給される比率が増加するため、図２のグラフに示すようにメニスカス温度が増加してメニスカス近傍の温度を確保でき、介在物の捕捉を抑制することができる。
【００５１】
同様に、電磁制動装置（ＥＭＢｒ）は、浸漬ノズル５からの吐出流９を抑制するために取り付けられているため、ＥＭＢｒ電流値を低減すると、その吐出流９が抑制されなくなるため、反転流１０も強くなり、図３のグラフに示すように、メニスカス温度が上昇する。
【００５２】
さらに、ポーラスＡｒを流すことにより溶鋼８の温度は奪われる傾向にあるため、その流量を抑制すれば、溶鋼温度の低下を抑制でき、図４のグラフに示すように、メニスカス温度が上昇する。ただし、ポーラスＡｒ流量は、浸漬ノズル５の詰まりを抑制することが目的であるため、ポーラスＡｒ流量を下げ過ぎると、介在物欠陥の抑制に関しては有利であるが、浸漬ノズル５の詰まりの発生に対しては不利になる。
【００５３】
なお、浸漬ノズル５深さ（浸漬深さ）、ＥＭＢｒ電流値、およびポーラスＡｒ流量の各操業条件の変更の優先順位はなく、本発明を適用する連続鋳造機の操業等を考慮して適宜行えばよい。
【００５４】
また、メニスカス温度の基準の溶鋼加熱度である、メニスカス温度−液相線温度（ＴＬ）を１５Ｋ以上とした理由としては、１５Ｋ未満であると、メニスカス部の溶鋼の粘度が大きくなり、気泡および介在物が浮上し難くなり、溶鋼中に存在したまま凝固してスラブとなり、これらが製品欠陥の原因になる。このため、本発明では、気泡および介在物の浮上を促進させるために最低限必要な溶鋼過熱度として１５Ｋ以上と定める。
【実施例】
【００５５】
鋳造に用いた鋼は、質量％で、Ｃ：０．２８〜０．３２％、Ｓｉ：０．１６〜０．２１％、Ｍｎ：１．３５〜１．４５％、Ｐ：０．０１２％以下、Ｓ：０．００３０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなる化学組成を有し、小径管として使用されている鋼種で行った。この鋼種では、液相線温度の範囲は１７７６Ｋ〜１７８１Ｋである。
【００５６】
鋳造条件は、鋳片厚：２５０ｍｍ，鋳片幅：１２４０ｍｍ幅，溶鋼過熱度：２９〜４５Ｋ，鋳造速度：１．００ｍ／ｍｉｎ，浸漬ノズル深さ：２６０ｍｍ，ＥＭＢｒ電流値：３４０Ａ，ポーラスＡｒ流量：５．０Ｌ／ｍｉｎとした。この時の浸漬ノズル深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量の値を「初期設定値」とする。
【００５７】
図７は、実施例における測温位置を示す二面図である。
【００５８】
図７に示すように、メニスカス温度の測定位置１２は、浸漬ノズル５の中心から２００ｍｍ位置（渦流センサー１３とは逆方向，１／２厚部）、深さ３０〜４０ｍｍ位置とした。溶鋼８に浸漬する熱電対２の先端には、ガラス管が配されており、本実施例による鋳造条件では、パウダー層およびパウダー溶融層が約７０ｍｍ程度になるため、熱電対２のガラス管長さを１０５ｍｍとした。
【００５９】
メニスカス温度に応じて変更する各種鋳造条件（浸漬ノズル５深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量）の範囲は、浸漬ノズル深さ２４０〜２６０ｍｍ、ＥＭＢｒ電流値１５０〜３４０ＡおよびポーラスＡｒ流量を３．０〜５．０Ｌ／ｍｉｎとした。効果の評価は、メニスカス温度−液相線温度ＴＬ≧１５Ｋの確保の可否と、このスラブを素材とする小径溶接鋼管の溶接部に介在物が存在することにより発生するフッククラックの発生率（ＵＴ不良率）とにより行った。
【００６０】
本発明例では、メニスカスの熱供給促進を目的として、同一もしくは別タイミングでの同一鋳片サイズおよび同一鋼種鋳込に対して、浸漬ノズル深さを２６０ｍｍから２４０ｍｍへ、ＥＭＢｒ電流値を３４０Ａから１５０Ａへ、ポーラスＡｒ流量を５．０Ｌ／ｍｉｎから３．０Ｌ／ｍｉｎへ、それぞれ変更した。なお、上記以外の鋳造条件（鋳造速度、ΔＴなど）および製造条件（スラブ巾、スラブ厚）については、メニスカス温度測定時と同等とした（本発明例では同一化学組成系で実施した）。
【００６１】
鋳造された鋳片から製造された小径管（規格：ＡＴ３０，（ｉ）外径：３４．０ｍｍ，肉厚：３．８ｍｍ、（ｉｉ）外径：３８．１ｍｍ，肉厚：３．６ｍｍ）について、超音波探傷検査を行って、不良率により品質欠陥に繋がる介在物の発生を評価した。
【００６２】
ここでいう不良率は、「超音波探傷試験で異常と判断された鋼管本数」から「超音波探傷試験を実施した全鋼管数（検査数）」で除した値とした。なお超音波探傷試験では、フッククラックなどの介在物欠陥や気泡性欠陥などの異物検知だけでなく、ノイズを検出してしまうことがあるため、ＵＴ不良率が３．０％以下であれば合格とした。
【００６３】
本発明は、「初期設定値」においては、メニスカス温度−液相線温度（ＴＬ）が１５Ｋ未満である場合に、本発明の条件を適用することにより改善される効果があるので、適用有無による効果を比較した結果を図８にグラフで示す。図８は、（メニスカス温度−液相線温度）とＵＴ不良率との関係を示すグラフである。
【００６４】
メニスカス温度に応じて操業条件を変化させない比較例では、メニスカス温度−液相線温度ＴＬ＜１５Ｋ（平均値は、１０．０Ｋ）であり、検査数１４３４０において検査を行った結果、ＵＴ不良率は５．９％であり、不合格であった。
【００６５】
これに対し、メニスカス温度に応じて操業条件を変化させる本発明例では、浸漬ノズル深さ、ＥＭＢｒ電流値およびポーラスＡｒ流量値の少なくとも一つを制御することによりメニスカスへの熱供給状態を改善し、メニスカス温度−液相線温度ＴＬ≧１５Ｋ（平均値は、１７．２Ｋ）となり、Ａｌ２Ｏ３などの介在物の発生が抑制されたことにより、ＵＴ不良率は１．６％へ減少し、ＵＴ不良率≦３．０％を達成し、合格であった。
【符号の説明】
【００６６】
１  測定器具
２  熱電対
３  鋳型
４  データロガー
５  浸漬ノズル
６  導線
７  プローブ
８  溶鋼
９  吐出流
１０  上向きの流れ（反転流）
１１  下向きの流れ（下降流）
１２  メニスカス温度の測定位置
１３  渦流センサー
【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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