(57)【要約】【課題】溶融パウダーの粘性を部分的に向上できる鋼の連続鋳造方法を提供する。【解決手段】鋼の連続鋳造方法であって、モールドパウダーを溶融させて溶融パウダーとし、溶融パウダーに交流電圧を印加し、交流電圧を印加した溶融パウダーを鋳型内のパウダー溶融層に注入する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内でモールドパウダーを溶融させて溶融パウダーとし、
前記溶融パウダーに交流電圧を印加し、
交流電圧を印加した溶融パウダーを鋳型内のパウダー溶融層に注入する、鋼の連続鋳造方法。
【請求項２】
鋳型銅板の長辺方向に設置された複数の熱電対により鋳型銅板の温度を測定し、測定された鋳型銅板の温度が予め定められた閾値より高くなった位置の前記パウダー溶融層に前記交流電圧を印加した溶融パウダーを注入する、請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
鋳型銅板の長辺方向に設置された湯面レベルセンサーにより溶鋼表面の盛り上がり高さを測定し、前記盛り上がり高さが予め定められた閾値より高くなった位置の前記パウダー溶融層に前記交流電圧を印加した溶融パウダーを注入する、請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項４】
前記盛り上がり高さが予め定められた閾値より高くなった場合において、前記閾値と前記盛り上がり高さとの差の大きさに応じて前記溶融パウダーに印加する交流電圧を変化させる、請求項３に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項５】
前記溶融パウダーに印加する交流電圧は、２Ｖ以上１５Ｖ以下の範囲内である、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項６】
前記モールドパウダーは、Ｋ２Ｏを１質量％以上含有する、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造時に発生する溶融パウダー巻き込みに起因する欠陥を低減し、鋳片品質を向上させる鋼の連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造において、モールドパウダーは、（１）溶鋼表面の保温、（２）湯面の酸化防止、（３）鋳型と凝固シェル間の潤滑、（４）溶鋼中の介在物捕捉および吸収、（５）鋳型と凝固シェルの間の伝熱媒体、などの機能を有し、高品質鋳片の製造のために重要な役割を果たす。しかしながら、近年、連続鋳造における生産性の向上が求められてきており、鋳造速度ならびにスループットの増大とともに、溶融パウダーが溶鋼に巻き込まれ、鋳片凝固シェルに捕捉されて製品欠陥となる問題が顕在化してきている。
【０００３】
図１は、連続鋳造時における鋳型の部分断面模式図である。図１は、連続鋳造機１０の鋳型１６内の左側の断面を示している。鋳型１６は、相対する一対の鋳型銅板長辺と、相対する一対の鋳型銅板短辺とが組み合わされて構成される。鋳型１６内の溶鋼２０の表面には、パウダー溶融層２２とモールドパウダー堆積層２４が形成されている。浸漬ノズル１２の吐出孔１４から注入された溶鋼２０によって形成される溶鋼流３２は、鋳型１６に衝突して湯面に浮上し、その後、溶鋼流３０と衝突して湯面から下に向う下降流となる。この下降流が、溶融パウダー２３を巻き込み、巻き込まれた溶融パウダー２３が凝固シェルに捕捉されて製品欠陥となる。
【０００４】
非特許文献１には、溶融パウダーの巻き込みを抑制するには、高粘度の溶融パウダーを用いることが有効であることが開示されている。また、特許文献１には、高粘度の溶融パウダーを用いることで、溶融パウダー巻き込みによる製品欠陥を低減できることが開示されている。
【０００５】
一方、高粘度の溶融パウダーを用いると鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量が少なくなることも知られている。鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量が少なくなると、凝固シェルと鋳型との潤滑が悪化する。高速鋳造時には、さらに鋳片／鋳型間へのモールドパウダーの流入量が減少することが非特許文献２に開示されており、この場合に、モールドパウダーの流入が途絶える可能性がある。鋳片／鋳型間へのモールドパウダーの流入が途絶えると、凝固シェルが直接鋳型に焼き付き拘束性ブレークアウトが発生するおそれが生じる。このような問題に対して、特許文献２には、パウダー溶融層に電極を挿入し、交流を通電することで局所的に溶融パウダーの粘性を高める溶融パウダー巻き込み防止方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６５４５５４号公報
【特許文献２】特開平１０−９４８５９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｋｅｉｊｉ  ＷＡＴＡＮＡＢＥ、Ｋｏｉｃｈｉ  ＴＳＵＴＳＵＭＩ、Ｍａｋｏｔｏ  ＳＵＺＵＫＩ、Ｍａｓａｙｕｋｉ  ＮＡＫＡＤＡ  ａｎｄ  Ｔａｋａｈａｒｕ  ＳＨＩＯＭＩ、「Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｍｏｌｄ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｅｎｔｒａｐｐｅｄ  ｉｎｔｏ  Ｍｏｌｔｅｎ  Ｓｔｅｅｌ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ」、ＩＳＩＪ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｖｏｌ．４９（２００９）、Ｎｏ．８、ｐｐ．１１６１−１１６６
【非特許文献２】堤康一、外５名、「連続鋳造におけるパウダー消費量の評価」、鉄と鋼、Ｖｏｌ．８４（１９９８）、Ｎｏ．９、Ｐ６１７−Ｐ６２４
【非特許文献３】岡澤健介、他２名、「通電による溶融酸化物の粘性変化」、鉄と鋼、Ｖｏｌ．８９（２００３）、Ｎｏ．６、Ｐ６２９−Ｐ６３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
溶融パウダーの粘性は、ＳｉＯ２どうしが形成するネットワークにより高くなる。一方、ＣａＯやＮａ２Ｏなどの塩基性酸化物から供給されるＯ２−によって当該ネットワークが切断されると、溶融パウダーの粘性は低下する。溶融パウダーは、ネットワークやＯ２−による切断箇所が不均一になっており、この不均一な状態に交流が通電されると、ＳｉＯ２やＯ２−が振動し、ネットワークやその切断箇所が均一化し、これにより溶融パウダーの粘性が高くなることが知られている（非特許文献３）。
【０００９】
特許文献２に開示された溶融パウダー巻き込み防止方法は、低粘度の溶融パウダーを用いながら、交流を通電した箇所の溶融パウダーの粘性を部分的に高めることができるので、パウダー巻き込みによる製品欠陥と、鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量の減少の両者を解決できる技術になり得る。しかしながら、実際に、パウダー溶融層に電極を挿入して溶融パウダーに交流電圧を印加したが、溶融パウダー巻き込みによる製品欠陥を低減することができなかった。本発明は、改善効果が得られない従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とする所は、溶融パウダーの粘性を部分的に向上させ、これにより、溶融パウダー巻き込みによる製品欠陥を抑制しつつ鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量の減少を抑制し、高速鋳造を可能とする連続鋳造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決する本発明の特徴は、以下の通りである。
（１）容器内でモールドパウダーを溶融させて溶融パウダーとし、前記溶融パウダーに交流電圧を印加し、交流電圧を印加した溶融パウダーを鋳型内のパウダー溶融層に注入する、鋼の連続鋳造方法。
（２）鋳型銅板の長辺方向に設置された複数の熱電対により鋳型銅板の温度を測定し、測定された鋳型銅板の温度が予め定められた閾値より高くなった位置の前記パウダー溶融層に前記交流電圧を印加した溶融パウダーを注入する、（１）に記載の鋼の連続鋳造方法。
（３）鋳型銅板の長辺方向に設置された湯面レベルセンサーにより溶鋼表面の盛り上がり高さを測定し、前記盛り上がり高さが予め定められた閾値より高くなった位置の前記パウダー溶融層に前記交流電圧を印加した溶融パウダーを注入する、（１）に記載の鋼の連続鋳造方法。
（４）前記盛り上がり高さが予め定められた閾値より高くなった場合において、前記閾値と前記盛り上がり高さとの差の大きさに応じて前記溶融パウダーに印加する交流電圧を変化させる、（３）に記載の鋼の連続鋳造方法。
（５）前記溶融パウダーに印加する交流電圧は、２Ｖ以上１５Ｖ以下の範囲内である、（１）から（４）の何れか１つに記載の鋼の連続鋳造方法。
（６）前記モールドパウダーは、Ｋ２Ｏを１質量％以上含有する、（１）から（５）の何れか１つに記載の鋼の連続鋳造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る連続鋳造方法の実施により、溶融パウダーの粘性を部分的に向上させることができる。これにより、溶融パウダーの巻き込みによる製品欠陥を抑制しつつ、鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量の減少を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】連続鋳造時における鋳型の部分断面模式図である。
【図２】交流電源装置が設けられた連続鋳造機の鋳型の部分断面模式図である。
【図３】本実施形態に係る連続鋳造方法の実施に用いられる連続鋳造機の鋳型の部分断面模式図である。
【図４】鋳型銅板長辺に設置された熱電対の位置を説明する鋳型の断面模式図である。
【図５】熱電対によって測定された鋳型銅板の温度の一例を示すグラフである。
【図６】交流電圧と溶融パウダーの粘度との関係を示すグラフである。
【図７】実施例１のコイル品質の調査結果を示す棒グラフである。
【図８】実施例２のコイル品質の調査結果を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、従来技術の検証実験について説明する。図２は、交流電源装置が設けられた連続鋳造機の鋳型の部分断面模式図である。図２に示した連続鋳造機４０において、図１に示した連続鋳造機１０と同じ構成には同じ参照番号を付してその説明を省略する。図２に示した連続鋳造機４０は、交流電源装置４２を有する点において、図１に示した連続鋳造機１０と異なる。交流電源装置４２は、交流電源４４と、２つの電極４６と、交流電源４４と電極４６とを接続する配線４８とを有する。２つの電極４６は、モールドパウダー堆積層２４を貫通し、パウダー溶融層２２にのみ電極４６が浸漬され、溶鋼２０に到らないように配置される。
【００１４】
この交流電源装置４２を用いて、パウダー溶融層２２に交流電圧を印加しながら連続鋳造を行なった所、製造された鋳片には、溶融パウダー２３の巻き込みによる製品欠陥が多数確認された。これは、湯面上に５〜２０ｍｍ程度の厚みしかないパウダー溶融層２２に電極４６を浸漬させることが困難である上に、溶鋼２０の導電率が１０５〜１０６Ｓ／ｍであるのに対して、溶融パウダー２３の導電率は１０１〜１０２Ｓ／ｍと小さいので、溶鋼２０に電流が流れてしまい溶融パウダー２３に電流を流すことができず、この結果、溶融パウダー２３のネットワークやその切断箇所を均一化できなかったためと考えられる。
【００１５】
そこで、本発明者らは、坩堝を用いてモールドパウダーを溶融させ、坩堝にて交流電圧を印加して溶融パウダーの粘性を高め、粘性を高めた溶融パウダーを鋳型１６のパウダー溶融層２２に注入することで、パウダー溶融層２２の粘性を部分的に高められることを見出して本発明を完成させた。このように、パウダー溶融層２２の粘性を部分的に高めることで、溶融パウダー２３の巻き込みによる製品欠陥を抑制しつつ、鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量の減少を抑制させることができる。以下、本発明の実施形態を通じて本発明を説明する。
【００１６】
図３は、本実施形態に係る連続鋳造方法の実施に用いられる連続鋳造機の鋳型の部分断面模式図である。図３に示した連続鋳造機５０において、図１に示した連続鋳造機１０および図２に示した連続鋳造機４０と同じ構成には同じ参照番号を付して、その説明を省略する。図３に示した連続鋳造機５０は、交流電源装置４２と、坩堝５２を有する点において、図１に示した連続鋳造機１０とは異なる。
【００１７】
坩堝５２は、ヒーター５８を備えた容器５４と、容器５４の下方に形成されたノズル５６とから構成される。容器５４には、モールドパウダー６０が充填される。容器５４に充填されたモールドパウダー６０は、ヒーター５８によって加熱、溶融されて溶融パウダー６２となる。溶融パウダー６２は、モールドパウダー６０よりも比重が高いので、容器５４の下方に移動する。
【００１８】
２つの電極４６は、モールドパウダー６０を貫通し、電極４６の先端が、溶融パウダー６２に浸漬するように配置される。交流電源装置４２は、溶融パウダー６２に交流電圧を印加する。溶融パウダー６２の近くには溶鋼２０が存在しないので、交流電源装置４２は、溶融パウダー６２に交流電圧を印加することができる。溶融パウダー６２に交流電圧を印加することで溶融パウダーのＳｉＯ２やＯ２−を振動させてネットワークやその切断箇所が均一化され、これにより、溶融パウダー６２の粘性を高めることができる。
【００１９】
粘性が高められた溶融パウダー６２は、ノズル５６を通じて、鋳型１６内のパウダー溶融層２２に注入される。これにより、注入された位置のパウダー溶融層２２の粘性が部分的に高められる。粘性が高められた溶融パウダー６２は、鋳型１６内において溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置に、モールドパウダーの消費量に対応した量が注入される。溶鋼２０への溶融パウダー２３の巻き込みを抑制するためには、パウダー溶融層２２に注入される溶融パウダー６２の１３００℃における粘度を１Ｐｏｉｓｅ以上にすることが好ましく、１３００℃における粘度を３Ｐｏｉｓｅ以上にすることがより好ましい。
【００２０】
溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置は、鋳型１６内にて溶鋼流３２と溶鋼流３０とが衝突する位置であり、この衝突によって、溶鋼２０の湯面が盛り上がる。このため、この湯面の盛り上がり位置を特定できれば溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置が特定できる。しかしながら、湯面が盛り上がる位置は、スラブ幅、スラブ厚み、連続鋳造速度などの鋳造条件によって変化するので、その位置を特定することは難しい。
【００２１】
本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、鋳型の長辺方向に複数の熱電対を設置し、当該熱電対を用いて鋳型銅板の温度を測定することで、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置を特定する。
【００２２】
図４は、鋳型銅板長辺に設置された熱電対の位置を説明する鋳型の断面模式図である。図４に示すように、複数の熱電対７０は、メニスカス１８の位置から下方へ０〜１００ｍｍの範囲内であって、鋳型銅板長辺１７の長辺方向に１００ｍｍピッチで埋没されて設置される。この熱電対７０を用いて連続鋳造時に鋳型銅板長辺１７の長辺方向に沿って鋳型銅板の温度を測定する。
【００２３】
図５は、熱電対によって測定された鋳型銅板の温度の一例を示すグラフである。図５において、横軸は鋳型長辺方向の中心からの距離（ｍｍ）であり、縦軸は鋳型銅板温度（℃）である。上述したように、溶鋼流３０および溶鋼流３２は、吐出孔１４から注入された直後の溶鋼２０なので、これら溶鋼流の溶鋼温度は、その前に吐出孔１４から注入された他の位置の溶鋼の温度よりも高い。このため、溶鋼流３０と溶鋼流３２とが衝突して、溶鋼２０の表面が盛り上がる位置の溶鋼温度は、他の位置の溶鋼温度より高くなり、その位置に対応した鋳型銅板の温度も高くなる。
【００２４】
したがって、図５において、矢印で示した鋳型銅板の温度が最も高くなった位置は、溶鋼流３０と溶鋼流３２とが衝突して溶鋼２０の表面が盛り上がるとともに、下降流によって溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置であると考えられる。このように、複数の熱電対７０を用いて他の位置より鋳型銅板の温度が高い位置を特定することで、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置を特定できる。
【００２５】
また、鋳型銅板の温度が他の位置よりも高くなった位置を溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置であると特定することに代えて、以下の方法によって当該位置を特定してもよい。まず、鋳造条件を同じにした過去の連続鋳造において溶融パウダーの巻き込みが発生した位置の平均鋳型銅板温度に対する鋳型銅板温度の上昇量を参照して、平均鋳型銅板温度に対する鋳型銅板温度の上昇量の閾値を予め定める。そして、熱電対７０によって測定された鋳型銅板温度から平均鋳型銅板温度に対する各位置の温度の上昇量を算出し、当該上昇量が閾値より高くなった位置が、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置であると特定する。このように、平均鋳型銅板温度に対する鋳型銅板温度の上昇量を用いることで、溶鋼２０の温度が変わった場合にも対応できる。
【００２６】
このようにして特定された位置の近傍に、粘性が高められた溶融パウダー６２が注入される。これにより、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置のパウダー溶融層２２の粘性が部分的に高められ、溶融パウダー２３の巻き込みによる製品欠陥の発生を抑制できる。また、鋳片／鋳型の界面付近のパウダー溶融層２２の粘性は高められないので、鋳片／鋳型間へのモールドパウダー流入量の減少も抑制できる。なお、粘性が高められた溶融パウダー６２が注入される鋳型銅板短辺方向の位置は、鋳型短辺方向の中央であればよい。
【００２７】
また、熱電対７０を用いて鋳型銅板の温度を測定することに代えて、鋳型長辺１７の上方に湯面レベルセンサーを設置し、当該湯面レベルセンサーにより鋳型長辺１７の長辺方向の湯面高さを測定することで、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置を特定してもよい。溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置では、溶鋼２０の湯面が盛り上がるので、湯面の高さが最も高くなった位置を特定することで、溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置を特定できる。
【００２８】
また、溶鋼２０の湯面の高さが最も高くなった位置を溶融パウダー２３が溶鋼２０に巻き込まれる位置であると特定することに代えて、以下の方法によって当該位置を特定してもよい。まず、鋳造条件を同じにした過去の連続鋳造において溶融パウダーの巻き込みが発生した位置の平均湯面高さに対する湯面高さの上昇量を参照して鋳型長辺１７の長辺方向の各位置の平均湯面高さに対する湯面高さの上昇量の閾値を定める。そして、湯面レベルセンサーによって測定された湯面高さから平均湯面高さに対する各位置の湯面高さの上昇量を算出し、当該上昇量が閾値より高くなった位置が、溶融パウダーが溶鋼２０に巻き込まれる位置であると特定する。
【００２９】
また、本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、交流電源装置４２を用いて溶融パウダー６２に交流電圧を印加するが、溶融パウダー６２に印加する交流電圧は、２Ｖ以上１５Ｖ以下の範囲内にすることが好ましい。図６は、交流電圧と溶融パウダーの粘度との関係を示すグラフである。図６において、横軸は交流電圧（Ｖ）であり、縦軸は１３００℃における溶融パウダーの粘度（Ｐｏｉｓｅ  ａｔ  １３００℃）である。
【００３０】
図６に示すように、溶融パウダーの粘度は、印加する交流電圧を高くすると高くなる。しかしながら、１Ｖの交流電圧を溶融パウダーに印加しても溶融パウダーの粘度は向上しないので、印加する交流電圧の下限を２Ｖ以上とした。また、印加する交流電圧を１５Ｖよりも高くしても、溶融パウダーの粘度は、交流電圧１５Ｖを印加した場合の粘度より高くならない。このため、印加する交流電圧の上限を１５Ｖ以下とした。また、交流電圧を溶融パウダーに印加する時間は、例えば、３０秒である。溶融パウダーに交流電圧を３０秒印加することで、図６に示した粘度まで溶融パウダーの粘度を高めることができる。
【００３１】
また、溶鋼２０の表面の盛り上がり高さが高く、溶鋼流３２の下降流が強い場合には溶融パウダー２３を巻き込む力が強まり、下降流が弱い場合には溶融パウダー２３を巻き込む力が弱まる。このため、閾値より高くなった位置に交流電圧を印加した溶融パウダー６２を注入する場合に、当該閾値と盛り上がり高さとの差の大きさに応じて溶融パウダー６２に印加する交流電圧を変化させることが好ましい。具体的には、閾値と盛り上がり高さとの差が大きい場合には、溶融パウダー６２に印加する交流電圧を高くし、閾値と盛り上がり高さとの差が小さい場合には、溶融パウダー６２に印加する交流電圧を低くする。これにより、閾値と盛り上がり高さとの差が大きく、溶鋼流３２の下降流が強い場合には印加する交流電圧を高め、溶融パウダー６２の粘性を高くして溶融パウダーの巻き込みを抑制できる。また、閾値と盛り上がり高さとの差が小さく、溶鋼流３２の下降流が弱い場合には溶融パウダーに印加する交流電圧を低くすることで電力消費量を少なくできる。なお、閾値と盛り上がり高さとの差の大小は、鋳造条件を同じにした過去の連続鋳造における閾値と盛り上がり高さの差の平均値を超えたか否かで判断してよい。
【００３２】
また、本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、Ｋ２Ｏを１質量％以上含有するモールドパウダーを用いることが好ましい。Ｋ２Ｏを１質量％以上含むモールドパウダーを用いることで、交流電圧印加による溶融パウダーの粘性向上効果を高めることができる。Ｋ２Ｏが交流電圧印加による溶融パウダーの粘性向上効果を高める理由は完全には解明されていないが、ＳｉＯ２によって形成されるネットワークの切断箇所の均一化にＫ＋イオンが強い影響を持つためであると考えられる。
【実施例】
【００３３】
次に実施例を説明する。本実施形態の効果を検証するため、実施例１では、スラブ厚２６０ｍｍ、スラブ幅１８００ｍｍ、鋳造速度１．８ｍ／ｍｉｎの鋳造条件で連続鋳造を実施した。また、実施例２では、スラブ厚２６０ｍｍ、スラブ幅１２００ｍｍ、鋳造速度２．６ｍ／ｍｉｎであって、スループットが６ｔｏｎ／ｍｉｎを超過する鋳造条件で連続鋳造を実施した。実施例１および実施例２で連続鋳造した鋼は極低炭素鋼であって、その組成は、Ｃが０．００３質量％、Ｓｉが０．０２質量％、Ｍｎが０．４質量％、Ａｌが０．０３質量％、Ｐが０．０１５質量％、Ｓが０．０１質量％である。モールドパウダーには、塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ２＝１．１、粘度０．８（ｐｏｉｓｅ  ａｔ  １３００℃）の物性値のものを使用した。また、発明例では、Ｋ２Ｏを含まないモールドパウダー（発明例１、３）に加え、Ｋ２Ｏを２質量％含むモールドパウダー（発明例２、４）についてもその効果を確認した。
【００３４】
発明例１〜４では、図３に示した連続鋳造機５０を用い、予め坩堝５２で溶融させた溶融パウダーに、交流電源装置４２を用いて、溶融パウダーに５Ｖの交流電圧を印加した後、当該溶融パウダーを鋳型のモールドパウダー溶融層に注入した。鋳型銅板長辺には、図４に示した位置であってメニスカス下５０ｍｍに複数の熱電対が設けられており、鋳型銅板温度が１８０℃以上になった位置にモールドパウダー消費量（０．２〜０．５ｋｇ／ｍ２）に対応した量の溶融パウダーを優先的に注入した。比較例１、３では、交流電圧を印加した溶融パウダーを注入せずに連続鋳造を実施した。比較例２、４では、図２に示した連続鋳造機４０を用い、交流電源装置４２の電極４６をパウダー溶融層に浸漬し、５Ｖの交流電圧を印加して連続鋳造を実施した。
【００３５】
発明例および比較例ともにパウダー欠陥個数は、鋳造後のスラブをスカーファーやグラインダーによる手入れを実施しないで評価した。パウダー欠陥の定量的評価は、コイル品質より調査した。発明例および比較例のコイルについて、コイル長さ当りの欠陥個数を算出して比較した。欠陥は大きさと形状から分類し、モールドパウダーに起因する欠陥のみを抽出した。
【００３６】
図７は、実施例１のコイル品質の調査結果を示す棒グラフである。図７に示すように、実施例１において、発明例１および発明例２のパウダー欠陥個数は、比較例１および比較例２のパウダー欠陥個数より顕著に少なかった。この結果から、交流電圧を印加した溶融パウダーを鋳型のパウダー溶融層に注入することで、パウダー溶融層の粘性を部分的に高めることができ、これにより、パウダー欠陥個数を大幅に低減できることが確認された。
【００３７】
また、比較例１および比較例２のパウダー欠陥個数は、図７に示すように、スカーファーやグラインダーによる手入れを実施しなければ、合格レベルの品質に到らない状態であった。一方、発明例１および発明例２のパウダー欠陥個数は、手入れを実施しなくても合格レベルの品質を達成できており、従来技術では必要とされていた手入れプロセスを省略できることが確認された。
【００３８】
また、発明例２のパウダー欠陥個数は、発明例１のパウダー欠陥個数より少なかった。この結果から、Ｋ２Ｏを２質量％含むモールドパウダーを用いることで、溶融パウダーの粘性向上効果を高めることができ、これにより、パウダー欠陥個数をさらに少なくできることが確認された。
【００３９】
図８は、実施例２のコイル品質の調査結果を示す棒グラフである。図８に示すように、スループットが６ｔｏｎ／ｍｉｎを超過する高速な鋳造条件で連続鋳造した実施例２においても発明例３および発明例４のパウダー欠陥個数は、比較例３および比較例４のパウダー欠陥個数より顕著に少なかった。この結果から、高速鋳造かつ高生産条件下においても、交流電圧を印加した溶融パウダーを鋳型のパウダー溶融層に注入することで、凝固シェルと鋳型との潤滑を悪化させることなく鋳型内のパウダー溶融層の粘度を部分的に高めることができ、これにより、パウダー欠陥個数を大幅に低減できることが確認された。
【００４０】
また、比較例３および比較例４のパウダー欠陥個数は、図８に示すように、スカーファーやグラインダーによる手入れを実施しなければ、合格レベルの品質に到らない状態であった。一方、発明例３および発明例４のパウダー欠陥個数は、手入れを実施しなくても合格レベルの品質を達成できており、高速鋳造かつ高生産条件下においても、従来技術では必要とされていた手入れプロセスを省略できることが確認された。
【符号の説明】
【００４１】
１０  連続鋳造機
１２  浸漬ノズル
１４  吐出孔
１６  鋳型
１７  鋳型銅板長辺
１８  メニスカス
２０  溶鋼
２２  パウダー溶融層
２３  溶融パウダー
２４  モールドパウダー堆積層
３０  溶鋼流
３２  溶鋼流
４０  連続鋳造機
４２  交流電源装置
４４  交流電源
４６  電極
４８  配線
５０  連続鋳造機
５２  坩堝
５４  容器
５６  ノズル
５８  ヒーター
６０  モールドパウダー
６２  溶融パウダー
７０  熱電対
【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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