(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶鋼溜まり部に溶鋼を供給し、前記冷却ドラムの周面に凝固シェルを形成・成長させて、δ凝固鋼からなる薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、
前記溶鋼溜まり部に前記溶鋼を供給する浸漬ノズルは、前記冷却ドラムの長手方向に沿った底面形状を有するとともに内部に圧損構造体を備えた外ノズルと、この外ノズル内に溶鋼を供給する内ノズルと、を備え、前記内ノズルから供給された前記溶鋼が前記外ノズルの内部に貯留される構成とされており、
前記内ノズルと前記外ノズルとの間の前記溶鋼上の閉空間に対してＭｇ蒸気を供給するとともに前記閉空間内の雰囲気ガスを排気し、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を調整することにより、前記溶鋼中のＭｇ含有量を３質量ｐｐｍ以上とすることを特徴とする薄肉鋳片の製造方法。
【請求項２】
前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上とすることを特徴とする請求項１に記載の薄肉鋳片の製造方法。
【請求項３】
不活性ガスからなるキャリアガスによって、前記閉空間に前記Ｍｇ蒸気を供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄肉鋳片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶鋼溜まり部に、溶鋼を供給して、δ凝固鋼からなる薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属の薄肉鋳片を製造する方法として、内部に水冷構造を有する冷却ドラムを備え、回転する一対の冷却ドラム間に形成された溶鋼溜まり部に溶鋼を供給し、前記冷却ドラムの周面に凝固シェルを形成・成長させ、一対の冷却ドラムの外周面にそれぞれ形成された凝固シェル同士をドラムキス点で接合し、圧下して所定の厚さの薄肉鋳片を製造する双ドラム式連続鋳造装置が提供されている。このような双ドラム式連続鋳造装置は、各種金属において適用されている。
【０００３】
上述の双ドラム式連続鋳造装置においては、一対の冷却ドラム間に形成された溶鋼溜まり部は、冷却ドラムの軸心に平行な長手方向（薄肉鋳片の幅方向）に延在する形状となり、溶鋼を冷却ドラムの長手方向に十分に行き渡るように供給する必要がある。
このため、例えば特許文献１に示すように、内ノズルと、底面に多孔質耐火物フィルターが配設された外ノズルと、を有し、内ノズルから外ノズル内に溶鋼を供給し、外ノズル内に溶鋼を一旦貯留し、溶鋼溜まり部に対して溶鋼を供給する構造とされた浸漬ノズルが提案されている。
【０００４】
ところで、上述の双ドラム式連続鋳造装置を用いて製造される薄肉鋳片においては、溶鋼が凝固時に急冷されることから、凝固組織のほぼ全体が、両面の表層から１／２厚部に向かう柱状晶となる。材質や鋳造条件によっては、１／２厚部にわずかに等軸晶が形成されることもあるが、薄肉鋳片においては、鋳片厚みに対する等軸晶比率は１０％未満であった。
ここで、薄肉鋳片においては、上述のように、柱状晶からなる凝固シェルが貼り合わされて形成されているので、１／２厚部に径１ｍｍ以下のミクロポロシティや中心偏析が生成しやすい傾向にある。また、柱状晶は方向性を有していることから、薄肉鋳片を巻き取る際や巻き戻す際に、割れが生じやすいといった問題があった。
【０００５】
ポロシティ及び中心偏析の低減や曲げ時の割れを抑制するためには、凝固組織の等軸晶比率を向上させることが有効である。
ここで、厚さが数十ｍｍ以上の鋳片を製造する通常の連続鋳造法においては、等軸晶比率を向上する手段として、低温鋳造、鋳型内電磁撹拌等が提案されているが、双ドラム式連続鋳造装置においては、これらの手段を適用することは困難であった。例えば、低温鋳造の場合、冷却ドラムの幅方向端部に配設されたサイド堰と溶鋼が接する面に地金が生成し、操業の支障となり易い。また、双ドラム式連続鋳造装置の溶鋼溜まり部のスペースは狭いので、鋳型内電磁撹拌装置を設置することはほぼ不可能である。
【０００６】
等軸晶比率を向上させる他の手段としては、凝固核生成を促進する物質を溶鋼中に分散させる「接種」が知られている。凝固核生成を促進する物質としては、凝固初晶と結晶格子定数が近似した、すなわち結晶整合性の良好な物質が有効である。例えば、δ−Ｆｅが凝固初晶であるδ凝固鋼においては、ＴｉＮやＭｇＯ、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３（スピネル）（以降、ＭｇＯとＭｇＯ・Ａｌ２０３をまとめてＭｇＯと記載）が等軸晶比率を向上させるために有効である。
【０００７】
一般に、溶鋼中にＭｇを添加する場合には、取鍋やタンディッシュ内の溶鋼に対して、Ｍｇワイヤーを添加する方法や、Ｍｇ粉末をフラックスとともに添加する方法が実施されている。しかしながら、Ｍｇの固体を溶鋼に添加した場合には、溶鋼中でＭｇが急激に気化し、大きな気泡が急浮上することから、Ｍｇの添加歩留まりが低くなる。また、湯面が激しく揺れるため、歩留まりの変動も大きくなるほか、操業の安定性に欠ける。
【０００８】
このような欠点を改善し、Ｍｇを歩留り良く安定して添加し、微細なＭｇＯを溶鋼中に分散させる手段として、特許文献２及び特許文献３には、Ｍｇ蒸気をキャリアガスとともに、浸漬ランスを用いてタンディッシュや鋳型内の溶鋼中に添加する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１８３７５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９４０４号公報
【特許文献３】特開２００５−２１９０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２及び特許文献３に記載された方法を双ドラム式連続鋳造装置に適用しようとした場合、溶鋼溜まり部は非常に狭く溶鋼量が少ないことから、Ｍｇ気泡による湯面変動が非常に大きくなり、湯面レベルを安定に保つことが不可能である。そのため、タンディッシュ中の溶鋼に対してＭｇ蒸気を供給することが現実的である。しかしながら、薄肉鋳片の鋳造を行う場合、一般的な連続鋳造に比べてスループット（単位時間当たりの鋳造量）が少ないので、タンディッシュ容量が小さく、溶鋼の浴深も浅くなる。このため、タンディッシュ中の溶鋼にＭｇ蒸気を供給しても、Ｍｇ蒸気の気泡が短時間で浮上してしまい、溶鋼とＭｇ蒸気との反応時間を確保できず、溶鋼中にＭｇを歩留り良く添加することができない。
また、特許文献２及び特許文献３に記載された方法では、浸漬ランスを溶鋼内に浸漬させていることから、生成したＭｇＯが高密度で分布する浸漬ランスの出口近傍で凝固が促進され、浸漬ランス出口近傍に地金が付着して、浸漬ランスを閉塞させてしまい、長時間安定して鋳造を行うことができないおそれがある。
【００１１】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、δ凝固鋼からなる薄肉鋳片を製造する場合であっても、溶鋼中にＭｇ蒸気を歩留り良くかつ安定して供給することができ、接種核としてＭｇＯを微細に分散させて等軸晶比率の高い薄肉鋳片を製造可能な薄肉鋳片の製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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る薄肉鋳片の製造方法は、回転する一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成された溶鋼溜まり部に溶鋼を供給し、前記冷却ドラムの周面に凝固シェルを形成・成長させて、δ凝固鋼からなる薄肉鋳片を製造する薄肉鋳片の製造方法であって、前記溶鋼溜まり部に前記溶鋼を供給する浸漬ノズルは、前記冷却ドラムの長手方向に沿った底面形状を有するとともに内部に圧損構造体を備えた外ノズルと、この外ノズル内に溶鋼を供給する内ノズルと、を備え、前記内ノズルから供給された前記溶鋼が前記外ノズルの内部に貯留される構成とされており、前記内ノズルと前記外ノズルとの間の前記溶鋼上の閉空間に対してＭｇ蒸気を供給するとともに前記閉空間内の雰囲気ガスを排気し、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を調整することにより、前記溶鋼中のＭｇ含有量を３質量ｐｐｍ以上とすることを特徴としている。
【００１３】
この構成の薄肉鋳片の製造方法によれば、前記内ノズルと前記外ノズルとの間の前記溶鋼上の閉空間に対してＭｇ蒸気を供給するとともに前記閉空間内の雰囲気ガスを排気しているので、前記閉空間内のＭｇ蒸気分圧を安定して高く維持することができる。これにより、溶鋼湯面とＭｇ蒸気との接触面積及び時間が確保され、溶鋼とＭｇ蒸気とが効率良く反応し、溶鋼中にＭｇＯを十分に分散させることができる。また、Ｍｇ蒸気の供給口を溶鋼中に浸漬する必要がないので、Ｍｇ蒸気の供給口が閉塞するおそれがなく、長時間安定して操業することができる。
また、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を調整することにより、前記溶鋼中のＭｇ含有量を３質量ｐｐｍ以上としているので、等軸晶比率の高い薄肉鋳片を確実に製造することができる。
さらに、前記閉空間内の雰囲気ガスを排気しているので、前記閉空間内の圧力変動を抑えることができ、湯面変動を抑制することができる。これにより、湯面レベルを制御する流量調整機構（例えば、ストッパー、スライディングノズル）の動作を安定させることができ、鋳造を安定して実施することができる。
【００１４】
ここで、本発明に係る薄肉鋳片の製造方法においては、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上とすることが好ましい。
この場合、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上に調整していることから、外ノズル内に貯留された溶鋼上部の閉空間に十分なＭｇ蒸気が存在することになり、溶鋼中のＭｇ含有量を確実に３質量ｐｐｍ以上とすることができる。
【００１５】
また、本発明に係る薄肉鋳片の製造方法においては、不活性ガスからなるキャリアガスによって、前記閉空間に前記Ｍｇ蒸気を供給する構成としてもよい。
この場合、キャリアガスによってＭｇ蒸気を前記閉空間に確実に供給することができる。また、キャリアガスとＭｇ蒸気の混合比を調整することで、前記閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を比較的容易に調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように、本発明によれば、δ凝固鋼からなる薄肉鋳片を製造する場合であっても、溶鋼中にＭｇ蒸気を歩留り良くかつ安定して供給することができ、接種核としてＭｇＯを微細に分散させて等軸晶比率の高い薄肉鋳片を製造可能な薄肉鋳片の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる双ドラム式連続鋳造装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる浸漬ノズルの概略説明図である。
【図３】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる他の浸漬ノズルの概略説明図である。
【図４】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる他の浸漬ノズルの概略説明図である。
【図５】本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる他の浸漬ノズルの概略説明図である。
【図６】実施例において、内ノズルと外ノズルとの間の閉空間におけるＭｇ蒸気分圧と溶鋼中のＭｇ含有量との関係を示すグラフである。（ｂ）は、Ｍｇ蒸気分圧が低い領域を拡大したものである。
【図７】実施例において、溶鋼中のＭｇ含有量と薄肉鋳片の等軸晶比率との関係を示すグラフである。（ｂ）は、Ｍｇ含有量が低い領域を拡大したものである。
【図８】実施例において、等軸晶比率と内部欠陥厚み比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】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態である薄肉鋳片の製造方法について、添付した図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態において製造される薄肉鋳片１は、凝固する際に初晶としてδ相（δ−Ｆｅ）が晶出するδ凝固鋼からなるものとされている。δ凝固鋼としては、例えば、炭素量が０．５質量％以下の炭素鋼、Ｓｉを含有する電磁鋼、Ｃｒ系のステンレス鋼等が挙げられる。
また、本実施形態では、製造される薄肉鋳片１の幅が５００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下の範囲内、厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内とされている。
【００１９】
次に、本実施形態である薄肉鋳片の製造方法に用いられる双ドラム式連続鋳造装置について、図１を用いて説明する。
図１に示す双ドラム式連続鋳造装置１０は、一対の冷却ドラム１１、１１と、薄肉鋳片１を曲げるベンダーロール１２、１２と、薄肉鋳片１を支持するピンチロール１３、１３と、一対の冷却ドラム１１、１１の幅方向端部に配設されたサイド堰１５と、これら一対の冷却ドラム１１、１１とサイド堰１５とによって画成された溶鋼溜まり部１６に供給される溶鋼３を保持するタンディッシュ１８と、このタンディッシュ１８から溶鋼溜まり部１６へと溶鋼３を供給する浸漬ノズル２０と、を備えている。
【００２０】
この双ドラム式連続鋳造装置１０においては、溶鋼３が回転する冷却ドラム１１，１１に接触して冷却されることにより、冷却ドラム１１，１１の周面の上で凝固シェル５、５が成長し、一対の冷却ドラム１１，１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がドラムキス点で圧着されることによって、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。
【００２１】
ここで、上述の浸漬ノズル２０においては、図２に示すように、外ノズル２１と、この外ノズル２１の内部に挿入される内ノズル３０と、を備えている。
【００２２】
外ノズル２１は、図２に示すように、冷却ドラム１１の軸心に平行な長手方向（薄肉鋳片の幅方向）に沿った底面形状を有する下部領域２１ａと、この下部領域２１ａの上方に位置する上部領域２１ｂと、を備えている。
下部領域２１ａの長手方向側面には、溶鋼３の吐出口２２が複数設けられている。また、下部領域２１ａの内部には、圧損構造体として多孔質耐火物フィルター２３が配設されている。圧損構造体である多孔質耐火物フィルター２３が配設されることで、外ノズル２１の内部には、溶鋼３が貯留されることになる。
ここで、外ノズル２１の下部領域２１ａの長手方向長さ（冷却ドラム１１の軸心に平行な長手方向に沿った方向の長さ）は、鋳造する薄肉鋳片１の幅の４０〜８０％の範囲内に設定されている。
【００２３】
内ノズル３０は、図２に示すように、管状をなしており、外ノズル２１の上部から挿入されている。
そして、この内ノズル３０と外ノズル２１とによって、外ノズル２１内に貯留された溶鋼の上に閉空間４０が画成される。
【００２４】
また、この浸漬ノズル２０においては、上述の閉空間４０にＭｇ蒸気を供給するＭｇ蒸気供給部４１と、閉空間４０内の雰囲気ガスを外部に排気する排気部４２とが設けられている。
本実施形態では、図２に示すように、Ｍｇ蒸気供給部４１が、外ノズル２１の上部領域２１ｂに配設され、外ノズル２１内に貯留された溶鋼３に対してＭｇ蒸気を吹き付ける方向に配置されている。また、排気部４２も、外ノズル２１の上部領域２１ｂに配設されており、上述のＭｇ蒸気供給部４１よりも上方に配置されている。
【００２５】
次に、上述した双ドラム式連続鋳造装置１０を用いた本実施形態である薄肉鋳片の製造方法について説明する。
【００２６】
一対の冷却ドラム１１、１１とサイド堰１５によって形成された溶鋼溜まり部１６に、タンディッシュ１８から浸漬ノズル２０を介して溶鋼３を供給するとともに、一対の冷却ドラム１１、１１を回転方向Ｒに向けて、すなわち、一対の冷却ドラム１１、１１同士が近接する領域が薄肉鋳片１の引抜方向（図１においては下方向）に向かうように、それぞれの冷却ドラム１１、１１を回転させる。
【００２７】
すると、冷却ドラム１１の周面には、凝固シェル５が形成される。そして、冷却ドラム１１の周面の上で凝固シェル５が成長し、一対の冷却ドラム１１、１１にそれぞれ形成された凝固シェル５、５同士がドラムキス点で圧着されることにより、所定厚みの薄肉鋳片１が鋳造される。
【００２８】
ここで、本実施形態においては、Ｍｇ蒸気供給部４１より、閉空間４０に対してＭｇ蒸気を供給することにより、閉空間４０におけるＭｇ蒸気分圧を調整し、溶鋼３中のＭｇ含有量を３質量ｐｐｍ以上とする。なお、本実施形態では、閉空間４０におけるＭｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上となるように調整している。
【００２９】
本実施形態では、固体Ｍｇを密閉容器に装入し、外部から電気ヒータにより加熱することでＭｇ蒸気を発生させる構成とされている。密閉容器内部の温度を常時測定し、加熱温度を制御することにより、Ｍｇ蒸気の発生量を安定して制御することが可能となる。
このようにして得られたＭｇ蒸気を不活性ガスからなるキャリアガスとともに閉空間４０へと供給する。このとき、Ｍｇの加熱温度とキャリアガス流量を調整することにより、閉空間４０のＭｇ蒸気分圧を調整することが可能となる。ここで、キャリアガスとして使用される不活性ガスとして、例えば、Ａｒ、Ｎ２、及び、これらの混合ガス等を用いることができる。
【００３０】
そして、閉空間４０のＭｇ蒸気分圧が調整されることで、外ノズル２１内に貯留された溶鋼３の上にＭｇ蒸気が存在することになり、このＭｇ蒸気と溶鋼３とが反応し、溶鋼３中にＭｇが含有され、溶鋼中酸素と反応して、ＭｇＯが微細分散されることになる。これにより、等軸晶比率の高い薄肉鋳片１が製造される。
なお、Ｔｉ含有鋼からなる薄肉鋳片１を製造する場合には、キャリアガスにＮ２を含有させることにより、溶鋼３中にＴｉＮを生成することが可能となり、等軸晶比率をさらに向上させることが可能となる。
【００３１】
以上のような構成とされた本実施形態である薄肉鋳片１の製造方法においては、内ノズル３０と外ノズル２１とによって画成された閉空間４０に、Ｍｇ蒸気供給部４１を介してＭｇ蒸気を供給し、閉空間４０のＭｇ蒸気分圧を調整しているので、外ノズル２１の内部に貯留された溶鋼３とＭｇ蒸気とが効率良く接触して反応し、溶鋼３中のＭｇ含有量を３質量ｐｐｍ以上とすることができる。これにより、ＭｇＯを微細に分散させることができ、等軸晶比率の高い薄肉鋳片１を製造することができる。
【００３２】
また、Ｍｇ蒸気供給部４１が溶鋼３中に浸漬されていないので、Ｍｇ蒸気供給部４１に地金が付着して操業中に閉塞するおそれがなく、長時間安定して操業を行うことが可能となる。
さらに、外ノズル２１に、閉空間４０の雰囲気ガスを排出する排気部４２が配設されているので、閉空間４０内の圧力変動を抑えることができ、湯面変動を抑制することができる。これにより、湯面レベルを制御する流量調整機構の動作を安定させることができ、鋳造を安定して実施することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、閉空間４０のＭｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上となるように調整しているので、外ノズル２１内に貯留された溶鋼３の上部空間に十分なＭｇ蒸気が存在することになり、Ｍｇが含有されにくい鋼種であっても、溶鋼３中のＭｇ含有量を確実に３質量ｐｐｍ以上とすることができ、等軸晶比率の高い薄肉鋳片１を確実に製造することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施形態においては、不活性ガスからなるキャリアガスによって、閉空間４０にＭｇ蒸気を供給する構成としていることから、Ｍｇ蒸気を閉空間４０に確実に供給することができる。また、キャリアガスとＭｇ蒸気の混合比を調整することで、閉空間４０におけるＭｇ蒸気分圧を比較的容易に調整することが可能となる。
具体的には、固体Ｍｇを加熱してＭｇ蒸気を発生させる際の加熱温度とキャリアガス流量とを調整しているので、閉空間４０のＭｇ蒸気分圧を精度良く制御することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態においては、Ｍｇ蒸気供給部４１が、外ノズル２１の上部領域２１ｂに配置され、外ノズル２１内に貯留された溶鋼３に対してＭｇ蒸気を吹き付けるように構成されているので、鋳造初期において閉空間４０のＭｇ蒸気分圧が十分に高くなっていない非定常部であっても、溶鋼３とＭｇ蒸気とを反応させることができ、早期に溶鋼３中のＭｇ含有量を上昇させることが可能となる。よって、鋳造量が少ない場合であっても、等軸晶比率が高い薄肉鋳片が占める割合を増加させることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態である本実施形態である薄肉鋳片１の製造方法について具体的に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、図１に示すように、ベンダーロール及びピンチロールを配設した双ドラム式連続鋳造装置を例に挙げて説明したが、これらのロール等の配置に限定はなく、適宜設計変更してもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、図２に示すように、Ｍｇ蒸気供給部４１及び排気部４２を外ノズル２１に配設したものとして説明したがこれに限定されることはない。
例えば、図３に示すように、Ｍｇ蒸気供給部４１を外ノズル２１に配設し、排気部４２を内ノズル３０に配設したものであってもよい。また、図４に示すように、Ｍｇ蒸気供給部４１を内ノズル３０に配設し、排気部４２を外ノズル２１に配設したものであってもよい。さらに、図５に示すように、Ｍｇ蒸気供給部４１及び排気部４２を内ノズル３０に配設したものであってもよい。なお、内ノズル３０の内部は、溶鋼３によって充満しておらず空隙が形成されているので、内ノズル３０にＭｇ蒸気供給部４１や排気部４２を配設しても、閉空間４０にＭｇ蒸気を供給することや閉空間４０の雰囲気ガスを外部に排出することは可能である。
【実施例】
【００３８】
以下に、本発明の効果を確認すべく、実施した実験結果について説明する。
６０ｔ溶解炉で表１及び表２に示す組成の各種溶鋼を溶製し、成分調整を行った後、図１に示す双ドラム式連続鋳造装置を用いて下記の条件で薄肉鋳片を製造した。
タンディッシュ容量：５ｔ
冷却ドラムの直径：１２００ｍｍ
鋳造幅：８００ｍｍ
鋳造雰囲気：Ａｒ
鋳造厚み：２．５ｍｍ
単位時間当たりの鋳造量：１．１ｔ／分
【００３９】
Ｍｇを加熱してＭｇ蒸気を発生させて、表３及び表４に示すキャリアガスと混合し、外ノズルと内ノズルとの間の閉空間に吹き込んだ。Ｍｇ加熱温度を調整し、キャリアガス流量を１〜２０ＮＬ／分（大気圧、室温での流量）の範囲で変更し、閉空間内のＭｇ蒸気分圧を調整した。Ｍｇ蒸気及びキャリアガスは、外ノズルの上部に設けられた供給孔から溶鋼湯面に向けて吹き込んだ。また、外ノズルの上部に直径５ｍｍの排気配管を接続し、閉空間の雰囲気ガスを排出し、閉空間内部を大気圧に維持した。
【００４０】
（Ｍｇ蒸気分圧）
鋳造時、あるいはガス温度が鋳造時と同等の条件（鋳造準備時又は鋳造前後）に、閉空間内の雰囲気ガスを採取する。このＭｇ蒸気を含む雰囲気ガスと、Ｍｇ蒸気を含まない条件でキャリアガスのみの、同一体積を採取し、室温まで冷却した後、両者の体積比を測定する。高温でガス化したＭｇ蒸気は、室温では微粒子に凝縮するので、両者の体積の差をＭｇ蒸気体積の差とみなすことができる。気体の体積は温度低下に伴い減少するため、室温での体積は、高温時の体積と異なるが、Ｍｇ蒸気分圧は、雰囲気ガス中の体積分率にほぼ比例するとみなすことができるので、室温におけるＭｇ蒸気を含む雰囲気ガスとＭｇ蒸気を含まないキャリアガスとの体積比が分かれば、閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を求めることが可能となる。
【００４１】
（薄肉鋳片の等軸晶比率）
得られた薄肉鋳片の１／４幅、１／２幅、３／４幅位置の断面の凝固組織を観察し、各位置の（等軸晶厚み）／（鋳片全厚み）×１００（％）を算出し、３ヶ所の平均値を代表値とした。
【００４２】
（内部欠陥の最大厚み比率）
鋳造方向に直交する断面において、１／４幅、１／２幅、３／４幅を中心とした±１５ｍｍ（合計３０ｍｍ）の領域を光学顕微鏡で観察して、内部欠陥（ポロシティや引け巣、あるいはこれらの密集領域全体の厚み）の最大厚みを測定し、鋳片厚みに占める比率（％）を評価した。
【００４３】
（曲げ試験）
室温で、薄肉鋳片をバイスに挟み、曲率半径２ｍｍの棒に当てて９０°曲げた際の割れの発生の有無を目視観察した。割れ無しを「合格」、割れ有りを「不合格」とした。
【００４４】
【表１】
0006531625.tif 000002
【００４５】
【表２】
0006531625.tif 000003
【００４６】
【表３】
0006531625.tif 000004
【００４７】
【表４】
0006531625.tif 000005
【００４８】
Ｎｏ．１〜２２においては、Ｍｇ蒸気分圧を調整することで、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ以上となっており、薄肉鋳片における等軸晶比率が１５％以上とされていた。また、内部欠陥も少なく、曲げ性にも優れていた。
なお、Ｎｏ．１２においては、Ｃｒ系ステンレス鋼とされており、Ｍｇを含有しやすい鋼種であることから、Ｍｇ蒸気分圧が０．０１１ＭＰａであっても、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ以上となった。また、Ｎｏ．１８〜２２においては、Ｍｇの活量を低下させる元素であるＳｉを多めに含有していることから、Ｍｇの含有量が比較的多くなった。
【００４９】
一方、Ｎｏ．３１〜４３は、本発明の条件を外れた比較例である。
Ｎｏ．３１及び４３においては、Ｍｇ蒸気及びキャリアガスを、タンディッシュの溶鋼中に浸漬したランスを用いて吹き込んだため、Ｍｇの添加歩留まりが低く、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ未満となり、薄肉鋳片における等軸晶比率が低く、内部欠陥も多く、曲げ試験でも割れが確認された。
Ｎｏ．３２〜４２においては、Ｍｇ蒸気分圧が十分ではなく、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ未満であった。このため、薄肉鋳片における等軸晶比率が低く、内部欠陥も多く、曲げ試験でも割れが確認された。
【００５０】
ここで、Ｍｇ蒸気分圧と溶鋼中のＭｇの含有量との関係を図６に示す。なお、タンディッシュ内にＭｇ蒸気を吹き込んだＮｏ．３１、４３のデータは除いた。Ｍｇ蒸気分圧を０．０１５ＭＰａ以上とすることにより、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ以上となることが確認される。なお、上述のように、Ｎｏ．１２は、Ｍｇを含有しやすいＣｒ系ステンレス鋼においては、Ｍｇ蒸気分圧が０．０１１ＭＰａであっても、Ｍｇの含有量が３質量ｐｐｍ以上となった。
【００５１】
また、Ｍｇの含有量と薄肉鋳片における等軸晶比率との関係を図７に示す。この図７に示すように、Ｍｇの含有量を３質量ｐｐｍ以上とすることで、等軸晶比率が１５％以上とすることができる。
さらに、等軸晶比率と内部欠陥厚み比率との関係を図８に示す。この図８に示すように、等軸晶比率を１５％以上とすることにより、内部欠陥厚み比率を１５％以下に低減することができる。
【００５２】
以上のことから、溶鋼中のＭｇの含有量が３質量ｐｐｍ以上となるように、鋼種に応じて、閉空間におけるＭｇ蒸気分圧を調整することで、等軸晶比率の高く、内部欠陥の少ない薄肉鋳片が得られることが確認された。
【符号の説明】
【００５３】
１  薄肉鋳片
３  溶鋼
２０  浸漬ノズル
２１  外ノズル
２３  多孔質耐火物フィルター（圧損構造体）
３０  内ノズル
４０  閉空間
【図１】
0006531625.tif 000006
【図２】
0006531625.tif 000007
【図３】
0006531625.tif 000008
【図４】
0006531625.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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