(57)【要約】【課題】取鍋からタンデュッシュへの取鍋スラグの流出量を増加させずに、連続鋳造鋳片の品質を高位に保ちながら、溶鋼歩留を大幅に向上可能な、連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法を提供する。【解決手段】連続鋳造機のレードルターレットまたはレードルカー上に設置された取鍋１から取鍋溶鋼２をタンディッシュ３へ注入する際に、取鍋１の注入ノズル部に設けた電磁式スラグ流出検知装置７を用いて取鍋溶鋼２の注入の終了を判定する方法を用いて取鍋溶鋼２の注入を一度終了させた後に所定時間経過した時に、取鍋１のスライディングノズル６を開方向へ再度移動させることにより取鍋１内に残存する取鍋溶鋼２の注入を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機のレードルターレットまたはレードルカー上に設置された取鍋から取鍋溶鋼を、スライディングノズルを通じてタンディッシュへ注入する際に、
該取鍋のスライディングノズル部に電磁式スラグ流出検知装置を設けて前記取鍋溶鋼の注入の終了を判定し、
該判定方法により該取鍋のスライディングノズルを閉じて該取鍋溶鋼の注入を一旦終了させた後、
さらに所定時間経過した時に、前記取鍋のスライディングノズルを開方向へ再度移動させて該取鍋内に残存する取鍋溶鋼の前記タンディッシュへの注入を行うこと
を特徴とする連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法。
【請求項２】
前記取鍋から前記タンディッシュへの平均溶鋼供給量が６ｔ／分間未満または１０ｔ／分間超である場合を除き、
前記所定の時間を、前記平均溶鋼供給量が６ｔ／分間以上８ｔ／分間未満の場合には３〜６秒間とし、前記平均溶鋼供給量が８ｔ／分間以上１０ｔ／分間以下の場合には４〜６秒間とすること
を特徴とする請求項１に記載された取鍋溶鋼の注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機のレードルターレットまたはレードルカー上に設置された取鍋から取鍋に収容された溶鋼（本明細書では「取鍋溶鋼」という）をタンディッシュへ注入する連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、鋼の連続鋳造法において、取鍋１に収容された取鍋溶鋼２の溶鋼流により形成された渦流２ａに取鍋スラグ５が巻き込まれてタンディッシュ３へ流出する現象を模式的に示す説明図である。
【０００３】
図１に示すように、通常、取鍋溶鋼２の上部には、取鍋溶鋼２の保温および空気による酸化防止のため取鍋スラグ５が浮遊して存在する。取鍋溶鋼２をタンディッシュ３へ注入する工程では、鋳造の進行とともに取鍋溶鋼２は減少するために溶鋼面は取鍋底面に近づいていき、これに伴って、取鍋スラグ面も同様に取鍋底面に近づいていく。このため、タンディッシュ３への取鍋溶鋼２の注入の終了直前においては、溶鋼流により形成された渦流２ａに取鍋スラグ５が巻き込まれ、タンディッシュ３へ流出する。タンディッシュ３へ流出した取鍋スラグ５によって、溶鋼中介在物の増加や取鍋スラグ５の鋳型内流出といった鋳片品質の劣化につながる現象が発生する。
【０００４】
鋳片品質の劣化を防止するため、取鍋１からタンディッシュ３へ取鍋溶鋼２を注入する際には、取鍋スラグ５の巻き込みが発生する位置まで溶鋼面が低下した時点で取鍋１の注入ノズル（スライディングノズル）６を閉塞してタンディッシュ３への取鍋溶鋼２の注入を終了していた。しかし、取鍋溶鋼２の注入のこの終了方法では、取鍋溶鋼２の残存量が多く、溶鋼歩留りの大幅な低下は否めなかった。
【０００５】
取鍋スラグの従来の流出防止方法として、特許文献１，２には、取鍋溶鋼２の重量を測定し、この重量が所定値まで減少した時点で取鍋１を注入ノズルが配置された側へ傾動させる方法および装置が開示されている。特許文献１，２により開示された方法および装置は、取鍋１からタンディッシュ３への取鍋溶鋼２の注入末期に、取鍋１を傾動させることにより取鍋溶鋼２の湯面位置を高め、巻き込みによる取鍋スラグの流出を抑制するものであるものの、取鍋スラグ５の流出の原因である渦流２ａそのものを抑制するものではない。このため、特許文献１，２により開示された方法による取鍋スラグ５の流出抑制や取鍋溶鋼２の歩留りの向上には一定の限界がある。
【０００６】
特許文献３には、電磁式スラグ流出検知装置７を用いて取鍋スラグ５の流出を判定し、鋳造時の溶鋼供給量に応じて流出判定タイミングから取鍋１のスライディングノズル６の閉塞までの時間の最適値を設定することにより、取鍋溶鋼２の歩留りを向上させる方法が開示されている。しかし、特許文献３により開示された方法も、特許文献１，２により開示された方法と同様に、渦流２ａそのものを抑制するものではないため、取鍋スラグ５の流出抑制や取鍋溶鋼２の歩留りの向上には限界がある。
【０００７】
一方、取鍋１からの取鍋溶鋼２の排出末期に発生する渦流２ａの抑制方法として、特許文献４により開示された方法等が知られている。しかし、特許文献４により開示された方法等を実施するには、取鍋１の溶鋼排出孔の周りに突起物を設置したり、ガスを吹き込むための耐火物プラグを配置する必要があるが、これらの突起物や耐火物プラグの耐用性に課題があり、実用性で問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−５２９６８号公報
【特許文献２】実開昭６１−５８９４９号公報
【特許文献３】特開平９−１５０２５１号公報
【特許文献４】特開２００７−３１４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、取鍋からタンデュッシュへの取鍋スラグの流出量を増加させることなく、連続鋳造鋳片の品質を高位に保ちながら、溶鋼歩留を大幅に向上させることが可能な、連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ね、取鍋スラグの流出の主な要因である溶鋼注入の末期に発生する渦流を弱めることに着目し、取鍋からタンディッシュへの取鍋溶鋼の供給を一定時間以上停止して渦流を弱めた後、望ましくは渦流を消失させた後に、再度スライディングノズルを開いて取鍋溶鋼の注入を再開すると、渦流が再度形成されるまでにある程度の時間を要するため、この間に、取鍋スラグ面が取鍋の底面近くまで低下しても取鍋スラグを流出させることなく取鍋からタンディッシュへ取鍋溶鋼を供給することが可能になることを知見し、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は以下に列記の通りである。
（１）連続鋳造機のレードルターレットまたはレードルカー上に設置された取鍋から取鍋溶鋼を、スライディングノズルを通じてタンディッシュへ注入する際に、
該取鍋のスライディングノズル部に電磁式スラグ流出検知装置を設けて前記取鍋溶鋼の注入の終了を判定し、
該判定方法により該取鍋のスライディングノズルを閉じて該取鍋溶鋼の注入を一旦終了させた後、
さらに所定時間経過した時に、前記取鍋のスライディングノズルを開方向へ再度移動させて該取鍋内に残存する取鍋溶鋼の前記タンディッシュへの注入を行うこと
を特徴とする連続鋳造における取鍋溶鋼の注入方法。
【００１２】
（２）前記取鍋から前記タンディッシュへの平均溶鋼供給量が６ｔ／分間未満または１０ｔ／分間超である場合を除き、
前記所定の時間を、前記平均溶鋼供給量が６ｔ／分間以上８ｔ／分間未満の場合には３〜６秒間とし、前記平均溶鋼供給量が８ｔ／分間以上１０ｔ／分間以下の場合には４〜６秒間とすること
を特徴とする（１）項に記載された取鍋溶鋼の注入方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、取鍋からタンデュッシュへの取鍋スラグの流出量を増加させることなく、連続鋳造鋳片の品質を高位に保ちながら、溶鋼歩留を大幅に向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、連続鋳造法において、取鍋内の溶鋼流により形成された渦流に取鍋スラグが巻き込まれてタンディッシュへ流出する現象を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、平均溶鋼供給量が６ｔ／分間である場合における溶鋼注入の停止時間とタンディッシュスラグの厚みとの関係の一例を示すグラフである。
【図３】図３は、平均溶鋼供給量が８ｔ／分間，１０ｔ／分間である場合における溶鋼注入の停止時間とタンディッシュスラグ厚みとの関係の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、従来法，本発明法における溶鋼歩留りを比較して示すグラフである。
【図５】図５は、従来法，本発明法におけるタンディッシュスラグ厚みを比較して示すグラフである。
【図６】図６は、従来法，本発明法におけるスラブ介在物指数を比較して示すグラフである。
【図７】図７は、従来法，本発明法における平均溶鋼供給量と溶鋼歩留りとの関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を、添付図面を参照しながら、説明する。
図１に示すように、本発明では、連続鋳造機のレードルターレットまたはレードルカー（いずれも図示しない）上に設置された取鍋１から取鍋溶鋼２を、タンディッシュ３へ注入する際に、注入の末期に、タンディッシュ３への取鍋溶鋼２の注入を一旦終了させて所定時間経過した後に、再度取鍋１のスライディングノズル６を開方向へ移動させて取鍋溶鋼２のタンディッシュ３への再注入を行い、その後スライディングノズル６を閉じて溶鋼の注入を終了する。
【００１６】
取鍋１からタンディッシュ３への取鍋溶鋼２の供給を所定時間停止して渦流２ａを弱めるかあるいは消失した後に、取鍋１からタンディッシュ３への取鍋溶鋼２の供給を再度行うことにより、渦流２ａが再度形成されるまでにある程度の時間を要する。このため、取鍋スラグ面が取鍋１の底面近くまで低下した状態であっても、発生する渦流２ａが弱い状態であるため、取鍋スラグ５をタンディッシュ３に流出させることなく取鍋１からタンディッシュ３へ取鍋溶鋼２を供給することが可能になる。
【００１７】
取鍋１からの取鍋溶鋼２の注入終了タイミングは、例えば特許文献３により開示された公知の方法、すなわち、注入ノズル部に配置した電磁式スラグ流出検知装置７を用いて、判定することが好ましい。具体的には、電磁式スラグ流出検知装置７を用いて取鍋スラグ５の流出を判定し、鋳造時の溶鋼供給量に応じて流出判定タイミングからスライディングノズル６の閉塞までの時間、すなわち取鍋１からの溶鋼注入終了タイミングの最適値を設定することが好ましい。
【００１８】
上記所定時間は、短過ぎると慣性により十分には弱くなっていない渦流２ａによりタンディッシュ３へ取鍋スラグ５が流出することがあり、長過ぎると取鍋溶鋼２の温度温度低下によりタンディッシュ３へ取鍋溶鋼２を供給できなくなることがある。このような観点から、所定時間は、取鍋１からタンディッシュ３への平均溶鋼供給量が６ｔ／分間以上８ｔ／分間未満の場合には３秒間以上６秒間以下であり、平均溶鋼供給量が８ｔ／分間以上１０ｔ／分間以下の場合には４秒間以上６秒間以下であることが好ましい。この所定時間を、平均溶鋼供給量が６ｔ／分間未満の場合には３秒間以上６秒間以下、平均溶鋼供給量が１０ｔ／分間を超える場合には４秒間以上６秒間以下として取鍋溶鋼２の供給を停止してもよいが、これらの場合における供給停止効果は、前記好ましい場合における供給停止効果ほどには目立たない。
【００１９】
なお、平均溶鋼供給量は「スラグ流出検知時の鋳片製造速度（当該タンディッシュから溶鋼を供給される全鋳型に関する、鋳片幅×鋳片厚×鋳造速度×溶鋼密度の和）」により定まる数値であるが、当該取鍋内溶鋼量の７０〜８０（％）の鋳造が完了した時点の鋳片幅×鋳片厚×鋳造速度×溶鋼密度の和を用いてよい。
【００２０】
本発明は、タンデュッシュから鋳型への平均溶鋼供給量が８．０ｔ／分間以上の連続鋳造で実施することが、溶鋼平均供給量が６ｔ／分間以上８ｔ／分間未満の連続鋳造で実施するよりも、発生する渦流が強いためにより効果的である。
【実施例】
【００２１】
２ストランド連続鋳造機を用いた溶鋼の連続鋳造において、レードルターレットに設置した３００ｔ取鍋から８０ｔタンディッシュへ溶鋼を注入するに際し、取鍋の注入ノズル部に配置した電磁式スラグ流出検知装置によりスラグ流出が検知された時点で一旦注入を終了した後、３秒間経過後に再び取鍋スライディングノズルを開方向へ移動させ注入を再開し、６秒間経過後にスライディングノズルを閉塞し注入を終了した。
【００２２】
溶鋼の注入を終了した時から再度注入を開始する時までの時間（以下、「溶鋼注入停止時間」という）と、タンディッシュスラグ厚みとの関係を調査し、最適時間を決定した。
【００２３】
図２に、平均溶鋼供給量が６ｔ／分間である鋳造における溶鋼注入停止時間とタンディッシュスラグ厚みの関係をグラフで示し、図３には、平均溶鋼供給量が８ｔ／分間，１０ｔ／分間である場合における溶鋼注入停止時間とタンディッシュスラグ厚みの関係をグラフで示す。
【００２４】
図２に示すグラフより、平均溶鋼供給量が６ｔ／分間である場合は、溶鋼注入停止時間が３秒間以上であればタンデュッシュスラグ厚みがほぼ最小値となる。また、図３に示すグラフより、溶鋼供給量が８ｔ／分間，１０ｔ／分間である場合には、溶鋼注入停止時間が４秒間以上であればタンデッシュスラグ厚みがほぼ最小値となる。
【００２５】
これらの調査結果より、溶鋼注入停止時間は、平均溶鋼供給量の増加に応じてより長くすることにより、安定してタンディッシュスラグ厚みを最小値とすることができる。
【００２６】
しかし、溶鋼注入停止時間を過剰に長くすると、取鍋溶鋼の温度が低下して取鍋溶鋼の凝固が進み、再注入のために取鍋のスライディングノズルを開いても、ノズル内で溶鋼が凝固し再注入ができなくなるおそれがある。
【００２７】
このような観点から、溶鋼注入停止時間は、平均溶鋼供給量が６ｔ／分間以上８ｔ／分間未満である場合には３秒間以上６秒間以下であることが望ましく、平均溶鋼供給量が８ｔ／分間以上１０ｔ／分間以下である場合には４秒間以上６秒間以下であることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る方法と、注入終了後に再注入を行わない従来方法のそれぞれについて、平均溶鋼供給量：９．０ｔ／分間の条件で取鍋溶鋼をタンディッシュに注入し、溶鋼歩留り，タンディッシュ内スラグ厚み，連続鋳造鋳片の介在物指数を比較調査した。従来法および本発明法それぞれの代表鋳造条件を表１に示す。なお、溶鋼歩留りは、以下の計算式から求めた。
溶鋼歩留り（％）＝連続鋳造で製造された鋼塊重量（ｔ）÷鋳造前の取鍋溶鋼の重量（ｔ）×１００
【００２９】
【表１】
2015066556.tif 000003
【００３０】
調査結果を図４〜６にグラフで示す。
また、本発明に係る方法では、電磁式スラグ流出検知装置によりスラグ流出が検知された時点で一旦注入を終了した後４秒間経過後に再び取鍋スライディングノズルを開方向へ移動させ注入を再開し（溶鋼注入停止時間：４秒間）、６秒間経過後にスライディングノズルを閉塞し注入を終了させた。
【００３１】
図４のグラフに示すように、本発明に係る方法によれば、従来方法よりも溶鋼歩留りが大幅に向上することが確認された。また、図５，６のグラフに示すように、タンディッシュ内スラグ厚みや連続鋳造鋳片の介在物指数は、スラグ面が取鍋底部に近くスラグ巻き込みが発生し易い状況で取鍋溶鋼の再注入を行った本発明法でも、従来法とほぼ同等であり、スラグ流出量は増加しなかった。
【００３２】
図７は、従来法，本発明法における平均溶鋼供給量と溶鋼歩留りとの関係の一例を示すグラフである。
【００３３】
図７のグラフに示すように、平均溶鋼供給量が８〜１０ｔ／分間である場合には、平均溶鋼供給量が６〜８ｔ／分間である場合に比べて、溶鋼歩留りの向上量が多く、この条件における本発明の効果が大きいことが分かる。これは、溶鋼供給量が多いほうが、発生する渦流が強いために、渦流を抑制するという技術思想に基づく本発明の効果がより明確になるためと考えられる。
【符号の説明】
【００３４】
１  取鍋
２  取鍋溶鋼
２ａ  渦流
３  タンディッシュ
４  連続鋳造鋳型
５  取鍋スラグ
６  スライディングノズル
７  電磁式スラグ流出検知装置
【図２】
2015066556.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015066556.tif 000006
【図５】
2015066556.tif 000007
【図６】
2015066556.tif 000008
【図７】
2015066556.tif 000009
【図１】
2015066556.tif 000010