(57)【要約】大気圧で計測して遊離窒素含量が１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を、少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入することによる鋼ストリップ鋳造方法。遊離窒素含量は約１００ｐｐｍ以下若しくは約８５ｐｐｍ以下であってよい。遊離水素含量は大気圧で１．０〜６．５ｐｐｍであってよい。その方法を用いることにより、板厚が５ｍｍ以下若しくは２ｍｍ以下の、新規の、普通炭素鋼の鋳造ストリップが製造される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下である、普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成してなる、鋼ストリップ鋳造方法。
【請求項２】
大気圧で遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項１の方法。
【請求項３】
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して端部閉止部を限定し、
大気圧で遊離窒素含量が約１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロール上に鋳造溜めを形成し、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させ、鋳造ロールの鋳造表面上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造することからなる鋼ストリップ鋳造方法。
【請求項４】
大気圧で遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項３の方法。
【請求項５】
鋳造前の溶融金属において大気圧で計測して遊離窒素含量が約１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼から鋼ストリップを連続鋳造することにより製造される鋼ストリップ。
【請求項６】
大気圧で遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項５の方法。
【請求項７】
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１００ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成することからなる鋼ストリップ鋳造方法。
【請求項８】
大気圧で遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項７の方法。
【請求項９】
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して端部閉止部を限定し、
大気圧で遊離窒素含量が約１００ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロール上に鋳造溜めを形成し、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させ、鋳造ロールの鋳造表面上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造することからなる鋼ストリップ鋳造方法。
【請求項１０】
大気圧で遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項９の方法。
【請求項１１】
鋳造前の溶融金属において大気圧で計測して遊離窒素含量が約１００ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼から板厚５ｍｍ以下の鋼ストリップを連続鋳造することで製造される鋼ストリップ。
【請求項１２】
遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項１１の鋼ストリップ。
【請求項１３】
板厚が２ｍｍ以下である、請求項１１の鋼ストリップ。
【請求項１４】
大気圧で計測して遊離窒素含量が約８５ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成することからなる鋼ストリップ鋳造方法。 
【請求項１５】
遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項１４の方法。
【請求項１６】
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して端部閉止部を限定し、
大気圧で遊離窒素含量が約８５ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロール上に鋳造溜めを形成し、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させ、鋳造ロールの鋳造表面上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造することからなる鋼ストリップ鋳造方法。
【請求項１７】
遊離水素含量が１．０〜６．５ｐｐｍである、請求項１５の方法。
【請求項１８】
鋳造前の溶融金属において大気圧で計測して遊離窒素含量が約８５ｐｐｍ以下、遊離水素含量が６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼から板厚５ｍｍ以下の鋼ストリップを連続鋳造することにより製造される鋼ストリップ。
【請求項１９】
大気圧で遊離水素含量が３〜６．５ｐｐｍである、請求項１８の鋼ストリップ。
【請求項２０】
板厚が２ｍｍ以下である、請求項１８の鋼ストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼ストリップ鋳造に関する。特に、ロール鋳造装置で板厚５ｍｍ以下の薄鋼ストリップを連続鋳造することに適用される。
【背景技術】
【０００２】
ロール鋳造装置において、溶融金属を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面上で冷却して、薄板鋳造ストリップに形成する。双ロール鋳造装置を用いるロール鋳造では、相互方向に回転する一対の冷却される鋳造ロール間に溶融金属を導入し、動いている鋳造表面上に鋼殻を凝固させ、鋳造ロール間のロール間隙でそれらを合体し、ロール間隙から下方に送給される凝固シート品を製造する。本明細書では「ロール間隙」という用語は、鋳造ロール同士が最接近する領域全般を示すのに用いる。いずれの場合も、溶融金属は通常は取鍋から小容器へと注がれ、更にそこから金属供給システムを介して鋳造ロールの鋳造表面のほぼ上方に位置した分配ノズルへと流れる。双ロール鋳造においては、溶融金属が鋳造ロール間に供給されて、ロール間隙付近でロールの鋳造表面に支持されロール間隙長さ方向に沿って延びる溶融金属鋳造溜めを形成する。斯かる鋳造溜めは、通常、鋳造溜め両端を堰止めるよう鋳造ロール端に隣接して摺動係合保持された側部板又は側部堰間に限定される。
【特許文献１】アメリカ特許第５，７６０，３３６号
【特許文献２】アメリカ特許第５，９３４，３５９号
【特許文献３】アメリカ特許第６，０５９，０１４号
【特許文献４】国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ９９／００６４１
【特許文献５】アメリカ特許第５，１８４，６６８号
【特許文献６】アメリカ特許第５，２７７，２４３号
【特許文献７】アメリカ特許第５，４８８，９８８号
【特許文献８】アメリカ特許第５，９３４，３５９号
【特許文献９】アメリカ特許出願第１０／４３６，３３６号
【特許文献１０】国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ９３／００５９３
【非特許文献１】「連続鋳造鋳型における熱除去の制御」、ピー・ザゾヴィスキー(P. Zasowski)及びディ・ソシンスキー(D. Sosinsky)、1990年製鋼会議議事録(1990 Steelmaking Conference Proceedings)、253-259頁
【非特許文献２】「CaO-MgO-Si02スラグにおける水蒸気溶解度の測定及び予測」、ディ・ソシンスキー(D. Sosinsky)、エム・マエダ(M. Maeda)及びエー・マクリーン(A. Mclean)、冶金処理(Metallurgical Transactions)、第16b巻、61-66頁(1985年3月)
【０００３】
双ロール鋳造装置で薄鋼ストリップ鋳造する場合、鋳造溜めの溶融金属は一般に１５００℃程度またはそれ以上の温度である。従って、鋳造ロールの鋳造表面全体にわたり非常に速い冷却速度を達成する必要があり、鋼ストリップ形成には、鋳造表面上での金属殻の初期凝固時に高い熱流束と広範な核生成が必要である。言及することにより本明細書に組入れる特許文献１は、形成される金属酸化物の大部分が初期凝固温度で液体であり、溶融金属と各鋳造表面との界面にほぼ液体の層を形成するよう、溶鋼の化学的性質を調節することによりどのようにして初期凝固時の熱流束を増加できるのかを記述している。各々言及することより開示を本明細書に組入れる特許文献２、３及び４に開示されているように、初期凝固時の鋼の核生成は鋳造表面の肌理により影響を受け得る。特に、特許文献４は、鋳造表面の、溝とからなるランダムな肌理が鋳造表面全体にわたって分布した本質的な核生成地を提供することにより初期凝固を高め得ることを開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から、薄板ストリップ鋳造前の特に取鍋冶金炉(LMF)における溶鋼の化学的性質が注目されている。従来、発明者らは、鋼中の混在酸化物と酸素レベル、並びにそれらが、造られた鋼ストリップの品質についてどう影響するかに注目してきた。発明者らは今回、鋼ストリップの品質及び薄鋼ストリップを製造することも、溶鋼中の水素レベル及び窒素レベルの制御により高められることを見出した。水素レベルと窒素レベルの制御は、従来、スラブ鋳造での研究主題となっているものの、発明者らの知る限り、薄板ストリップ鋳造での注目対象となったことはなかった。例えば、非特許文献１及び２参照。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
より明細には、溶鋼中の水素レベルと窒素レベルを制御することにより、鋼中の硫黄レベルが低い状態で、固有の組成及び製造品質を有する普通炭素鋼ストリップをロール鋳造により製造できることを発明者らは見出した。提供される鋼ストリップ鋳造方法は、
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下である、普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成する
ことからなる。
【０００６】
鋼ストリップ鋳造方法は、
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して端部閉止部を限定し、
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１２０ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロールの鋳造表面上に鋳造溜めを形成し、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造する
という諸段階で実行し得る。
【０００７】
若しくは、
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１００ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成する
ことからなる鋼ストリップ鋳造方法が提供される。
【０００８】
鋼ストリップ鋳造方法は以下からなる諸段階で実行可能である。
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して端部閉止部を限定し、
大気圧で計測して遊離窒素含量が約１００ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロールの鋳造表面上に鋳造溜めを形成し 、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させて、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造する。
【０００９】
更なる選択肢として、以下からなる鋼ストリップ鋳造方法が提供される。
大気圧で計測して遊離窒素含量が約８５ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を少なくとも１つの鋳造ロールの鋳造表面に導入し、
溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップを形成する。
【００１０】
鋼ストリップ鋳造方法は、以下から成る段階で実行可能である。
間にロール間隙を有する一対の冷却される鋳造ロールを組立て、鋳造ロール端に隣接して部閉止部を限定し、
大気圧で計測して遊離窒素含量が約８５ｐｐｍ以下、遊離水素含量が約６．５ｐｐｍ以下の普通炭素溶鋼を対の鋳造ロール間に導入し、溜めを端部閉止部で限定して鋳造ロールの鋳造表面上に鋳造溜めを形成し、
鋳造ロールを相互方向に回転させて溶鋼を凝固させ、鋳造ロール上に、溶鋼中の含量を反映した窒素レベル及び水素レベルを有する金属殻を形成して薄鋼ストリップの形成に備え、
鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固薄鋼ストリップを形成し、ロール間隙から下方に送給される凝固鋼ストリップを製造する。
【００１１】
これらの方法のいずれにおいても、遊離窒素含量は６０ｐｐｍ以下、遊離水素含量は１．０〜６．５ｐｐｍでよい。遊離水素含量は、例えば、２．０〜６．５ｐｐｍ又は３．０〜６．５ｐｐｍでよい。
【００１２】
本発明の目的のための普通炭素鋼は、炭素０．６５％以下、ケイ素２．５％以下、クロム０．５％以下、マンガン２．０％以下、ニッケル０．５％以下、モリブデン０．２５％以下、アルミニウム１．０％以下に、電気アーク炉による炭素鋼の製造で通常生じる硫黄、 酸素及びリン等その他の元素を含んだものとして定義される。これらの方法では、炭素含量０．００１〜０．１重量％、マンガン含量０．０１〜２．０重量％、ケイ素含量０．０１〜２．５重量％の低炭素鋼を用いることができ、低炭素鋳造ストリップをそれら方法で製造できる。鋼は、０．０１重量％程度又はそれ以下のアルミニウム含量を有することができる。アルミニウムは、例えば、０．００８重量％以下の少量とすることができる。溶鋼はケイ素／マンガンキルド鋼とすることができる。
【００１３】
これらの方法において、鋼の硫黄含量は０．０１％以下にでき、鋼の硫黄含量が０．００７重量％であってもよい。
【００１４】
これらの方法において、遊離窒素は、以下に記述の熱伝導率法との対照で調整される発光分析法で計測できる。遊離水素レベルは、鋼中水素迅速測定システム(Hydrogen Direct Reading Immersed System: "Hydris"(登録商標)ユニット、ヘレウス・エレクトロナイト社製)によって計測できる。
【００１５】
許容可能な最大遊離窒素レベル及び許容可能な最大遊離水素レベルは合計圧力が１．０大気圧を越えないものであってよい。場合によれば高めの圧力を使うことができ、その場合、遊離窒素及び遊離水素のレベルも相応して高くし得る。 例えば、以下に説明するように、鉄静水頭(ferrostatic head)は１．１５でよく、遊離窒素レベル及び遊離水素レベルも図３に示すように高めになる。しかし、本方法のパラメータ用には、本方法が高めの正気圧で実施されて溶融金属中の遊離窒素及び遊離水素の実際のレベルが高めであっても、遊離窒素レベル及び遊離水素レベルは１．０気圧で計測する。
【００１６】
本発明は、製造方法によって記述される独自の特性を有する鋳造鋼ストリップを提供する。この鋼ストリップは普通炭素鋼である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を更に充分に説明するため、今までに行われた実験的作業の結果説明を添付図面に関し記述する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明に応じて操作される双ロール連続ストリップ鋳造装置を示す。実施例についての以下の記述は、双ロール鋳造装置を用いた鋼ストリップ連続鋳造に関してのものであるが、本発明は双ロール鋳造装置の使用に限定されるものではなく、その範囲は他のタイプの連続ストリップ鋳造装置にも及ぶ。
【００１９】
図１は、本発明に応じて鋼ストリップを製造できる実例的な製造ラインの一連の部分を示す。図１及び図２に示した全体に１１で示す双ロール鋳造装置が生み出す鋳造鋼ストリップ１２は、移送路１０内を通り、ガイドテープル１３を経て、ピンチロール１４Ａからなるピンチロールスタンド１４に至る。ピンチロールスタンド１４を出た直後、ストリップは一対の圧下ロール１６Ａ及びバックアップロール１６Ｂからなる熱間圧延機１６を通って熱間圧延されて厚みを減じることができる。圧下されたストリップはランアウトテーブル１７に至り、テーブル上で、水噴流１８（又は他の適宜手段）を介し供給される水との接触及び放熱により対流冷却されることができる。いずれにしろ、圧延されたストリップは更に一対のピンチロール２０Ａからなるピンチロールスタンド２０を通り、コイラ１９に至ることができる。ストリップの最終的な冷却は、必要ならば、コイラ上で行われる。
【００２０】
図２に示すように、双ロール鋳造装置１１を構成する主機械フレーム２１が、鋳造表面２２Ａを有して間にロール間隙を形成するよう並んで組立てられる、一対の冷却される鋳造ロール２２を支持する。鋳造作業中、普通炭素溶鋼は取鍋（図示せず）からタンディッシュ２３、耐火シュラウド２４を経て分配器２５に、更にはそこから鋳造ロール２２間のロール間隙２７ほぼ上方の金属供給ノズル２６へと供給できる。斯くしてロール間隙２７に送給された溶鋼が、ロール間隙上方の鋳造ロール表面２２Ａに支持される溜め３０を形成し、この溜めはロール端で限定する一対の側部閉止部、側部堰又は側部板２８は一対のスラスタ(図示せず)によりロール端に隣接して位置決めでき、スラスタを構成する流体圧シリンダユニット(又は他の適宜手段)が側部板ホルダに接続される。溜め３０の上面(一般に「メニスカス」レベルと呼ばれる)は供給ノズルの下端より上にあってよく、その場合、供給ノズル下端がこの溜めに浸漬する。
【００２１】
鋳造ロール２２が水冷されるので、ロールの、動いている鋳造表面上に殻が凝固する。次いで、殻は鋳造ロール間のロール間隙２７にて合わされ、凝固ストリップ１２を造るが、合わされる際には殻と殻との間に溶鋼が存在することもある。製造された凝固ストリップ１２はロール間隙から下方に送給される。
【００２２】
フレーム２１は、組立てステーションと鋳造ステーションとの間を水平移動可能な鋳造ロール台車を支持する。
【００２３】
鋳造ロール２２は、電動モータ、流体圧モータ若しくは空気モータとトランスミッションとにより駆動される駆動軸（図示せず）を介し相互方向に回転させることができ、ロール２２の銅製周壁に形成され縦方向に延び周方向に離間された一連の水冷通路には冷却水が供給される。ロールの大きさは典型的には径が約５００ｍｍであり、約２０００ｍｍ幅のストリップ品を造るために長さを約２０００ｍｍまでとすることができる。
【００２４】
タンディッシュ２５は従来の構成であり、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の耐火材で造られた広皿状のものである。タンディッシュの一側は取鍋からの溶融金属を受けるようになっており、溢れ口２４と緊急プラグ２５とを備えている。
【００２５】
供給ノズル２６はアルミナグラファイトなどの耐火材で造られた細長体として形成され、下部がテーパー状になっていて、下方にいくに従い内方にすぼまり、鋳造ロール２２間のロール間隙上方に至る。
【００２６】
ノズル２６は、一連の、水平方向に離間しほぼ上下に延びる流路を有し、ロール幅方向全体にわたって適宜の溶融金属低速放出流を生み出し、ロール間の溶融金属を初期凝固の起きるロール表面上に送給できる。若しくは、ノズルが単一の連続長孔出口を有して、ロール間のロール間隙へと低速カーテン状の溶融金属を直接送るようにしてもよく且つ／又はノズルを溶融金属溜めに浸漬してもよい。
【００２７】
溜めは、ロール台車が鋳造ステーションにある時にロールの段付き端に隣接保持される一対の側部閉止板２８によってロール端で閉止される。側部閉止板２８は実例としては窒化ホウ素等の強い耐火材で造られ、ロールの段付き端の曲面に合うスカロップ状側端を有する。側板を取付けできる板ホルダは一対の流体圧シリンダ装置（又は他の適宜手段）の作動により鋳造ステーションで移動可能であり、側板を鋳造ロールの段付き端に係合させることで、鋳造作業中に鋳造ロール上に形成される金属溶融溜めの端閉止部を形成する。
【００２８】
双ロール鋳造装置は、特許文献５、６、７及び／又は８、特許文献９及び１０等に幾分詳細に示され記述された種類のものでよく、言及することによりそれらの開示をここに組入れる。適宜の構成的な詳細についてもこれらを参照できるが、それらは本発明の一部を構成するものではない。
【００２９】
普通炭素鋼の鋳造薄板における遊離窒素レベルと遊離水素レベルの制御結果を、表１及び図３に示す。図３に示すように、遊離窒素レベルが約８５ｐｐｍ以下、遊離水素レベルが約６．５ｐｐｍ以下の場合、製造された薄板鋳造ストリップは上等な「冷間圧延」鋼の品質のものだった。遊離窒素レベル又は遊離水素レベルがそれぞれ約８５ｐｐｍ以上又は約６．５ｐｐｍ以上のヒート（一回分の溶解）では上等な冷間圧延鋼の品質の薄板鋳造ストリップは製造されなかった。しかしながら、発明者らは、水素レベルが重要なパラメータであって、窒素レベルはより高めの、１００ｐｐｍ 乃至１２０ｐｐｍまで上げることが可能なことを見出した。
【００３０】
図３に示した結果は、普通炭素鋼の圧延薄板のものである。表１−１及び表１−２は図３に示したヒート各々の分析を説明している。図３からわかるように、示した左側の曲線は部分窒素と部分水素との合計圧が１．０大気圧という計算に基づいている。
【００３１】
【表１−１】
2007507351.tif 000002
【表１−２】
2007507351.tif 000003
【００３２】
表１−１及び表１−２での全ヒートの組成は重量％であり、図３に示してある。ヒートを所望レベル、即ち、所与の鋳造速度に対する標準熱流束についての範囲から、±０．７ＭＷ／ｍ2の熱流束指数を求めて計測した。所与の鋳造速度に対する標準熱流束の例は、鋳造速度８０ｍ／分に対し１５ＭＷ／ｍ2、鋳造速度６５ｍ／分に対し１３ＭＷ／ｍ2である。表１−１及び表１−２において＊印を付けたヒートは、図３に示すように±０．７ＭＷ／ｍ2の許容範囲内の熱流束指数を有した。図３の曲線は、遊離窒素と遊離水素の分圧を合計して１．０大気圧になり許容可能な熱流束指数±０．７ＭＷ／ｍ2を生み出す、遊離窒素及び遊離水素の許容可能な最大レベルを示す。図３に示すように、遊離窒素レベルが約８５ｐｐｍ以下で、遊離水素レベルが約６．５ｐｐｍ以下のヒートは、ヒート1110及びヒート1125を除き、全て 所望範囲内の熱流束を有した。ヒート1110では、遊離酸素レベルが通例低く、ほぼ１０ｐｐｍであり、ヒート1125では鋳造設備に機械的問題があった。
【００３３】
より最近に、表２−１〜表２−６に示した組成の、低窒素及び低水素の、追加のヒートを行った。窒素レベルは４２〜１１８ｐｐｍ、水素レベルは３．０〜６．９ｐｐｍであった。しかしながら、水素レベル６．９ｐｐｍは図３の右側の曲線で示しているように１大気圧より多い、即ち約１．１５気圧の鉄静水頭を持つものである。
【００３４】
【表２−１】
2007507351.tif 000004
【表２−２】
2007507351.tif 000005
【表２−３】
2007507351.tif 000006
【表２−４】
2007507351.tif 000007
【表２−５】
2007507351.tif 000008
【表２−６】
2007507351.tif 000009
【００３５】
表２−１〜表２−６で報告したヒートから、大気圧で窒素レベルが１２０ｐｐｍまでになり得ること、水素レベルが１．０、２．０又は３．０〜６．５ｐｐｍであることがわかる。更にまた、ヒート1655の水素レベル６．９ｐｐｍは図３に示すように１大気圧より多い、即ち約１．１５気圧の鉄静水頭を持つものである。
【００３６】
遊離窒素は、定期的に熱伝導率(thermal conductivity: "TC") 法と対照して調整される発光分析法(optical emission spectrometry: "OES") での分析で測定された。アーク励起及びスパーク励起を用いる発光分析法(OES)は、金属サンプルの化学組成を測定する好適な方法である。この方法は、第一次生産者、鋳物工場、ダイ鋳造者及び製造を含む金属製造工業で広範に使われている。分析時間が短く、生来正確であるため、アーク／スパークOESシステムは合金処理の制御に最も有効である。これらの分光計は、金属材料の化学組成が必要な、材料の入来検査、金属処理、半完成品及び完成品の品質制御等の多くの適用例を含む、製造サイクルの多くの局面で使うことができる。
【００３７】
OESを調整するのに用いられる熱伝導率(Thermal Conductivity: TC)法は、金属、耐火材等の広範な無機材料において窒素並びに酸素を計測できる、マイクロプロセッサベースでソフトウエア制御される機器を用いるのが一般的である。TC法は不活性ガス融合原理を用いる。計量され、高純度のグラファイト坩堝中に置かれたサンプルが、流動するヘリウムガス流の下で酸素、窒素及び水素の放出に充分な温度で融合される。あらゆる形でサンプル中に存在する酸素は坩堝からの炭素と結合して一酸化炭素を形成し、サンプル中にある窒素は窒素分子として除去され、水素は水素ガスとして除去される。
【００３８】
TC法において、酸素は赤外線吸収(IR)により計測される。サンプルガスは最初にIRモジュールに入り、CO及びC02検出器を通り、CO又はC02として存在する酸素が検出される。これに続いて、サンプルガスは加熱された希土類酸化銅に通されて、COをC02に、水素を水に変換する。次いで、ガスはIRモジュールに再び入り、全酸素計測のために別個のC02検出器に通される。この構成により、低域及び高域の両方で性能及び正確さが最大にされる。
【００３９】
TC法において、窒素を計測するのは、COをC02に、水素を水に変換する加熱した希土類酸化銅に、測定すべきサンプルガスを通すことで行う。次いで、C02及び水は除去されてTCセルで検出されるのを防ぐ。次いで、ガス流を窒素検出のためにTCセルに通す。
【００４０】
上記のように、遊離水素は、鋼中水素迅速測定システム(Hydrogen Direct Reading Immersed System: "Hydris"(登録商標)ユニット、ヘレウス・エレクトロナイト社製)で計測される。このユニットは以下のアメリカ特許で記述されていると思われる。アメリカ特許第４，９９８，４３２号、第５，５１８，９３１号及び第５，８２０，７４５号。
【００４１】
以上で本発明を図面及び明細書において詳細に説明してきたが、それは説明的性格のものであって限定的性格のものではなく、単に例証的実施例を示しただけであって、本発明の要旨の範囲内のあらゆる変更及び修正の保護も求められていると理解すべきである。本発明の追加特徴は、明細書の記述を考慮することにより当業者には明らかであろう。修正は本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく行える。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実例となるストリップ鋳造装置の概略側面図である。
【図２】図１に示した鋳造装置の一部の拡大断面図である。
【図３】鋳造鋼ストリップ用の低炭素鋼における許容可能な窒素レベル及び許容可能な水素レベルを示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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