(57)【要約】      （修正有）【課題】シールガスを使用する溶鋼の下注造塊方法において、注入管内に巻込んだシールガスの気泡が下注造塊用鋳型内へ流入することを低減し、下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面の大きな揺らぎを防止することにより、鋼塊の表面肌の悪化や下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面の被覆材の巻込みを防止できる方法を提供する。【解決手段】取鍋から注入管１を経て下注造塊用の湯道に溶鋼を流す際に、垂直な注入管１の上部入口４から溶鋼を注入し、注入管１の下端部２の段差部３で溶鋼の流れを段差部３の終端部３ａに向け、さらにその下垂管部５で溶鋼の流れを下方の下垂管部５に向け、さらにまた段差部３の底面３ｂの延長線より低位で、直近に位置する下垂管部５の側壁の出口６に向けることで、出口６から湯道を流入する溶鋼に旋回流を付与して下注造塊用鋳型へ下注ぎして鋼塊表面肌を改善する注湯方法。【選択図】図１
2008254058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋から注入管を経て下注造塊用の湯道に溶鋼を流す際に、垂直に配設した注入管の上部入口から溶鋼を注入して落下させ、該注入管の下端部に設けた段差部で溶鋼の流れを変更して段差部の終端部に向け、さらに段差部の終端部に設けた下垂管部で溶鋼の流れを終端部から下部に向け、段差部の底面の延長線より低位かつ直近に位置する段差部の終端部の下垂管部の側壁に配設の出口から水平方向の湯道に溶鋼を流すことを特徴とする湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法。
【請求項２】
段差部の終端部の下垂管部の側壁に配設の出口の位置を注入管の中心軸から水平方向に注入管の太さの１／２〜３倍ずらし、かつ、段差部の底面の延長線より出口の上端面を０〜３００ｍｍ下部に偏位させ、該出口から水平方向の湯道に溶鋼を流すことを特徴とする請求項１に記載の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法。
【請求項３】
注入管の下端部に設けた段差部を水平方向に配設して該段差部に溶鋼を流すことを特徴とする請求項２に記載の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法。
【請求項４】
注入管の下端部に設けた段差部を斜め下方向に配設して該段差部に溶鋼を流すことを特徴とする請求項２に記載の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、取鍋と下注造塊用鋳型への注入管の接続部に大気が侵入しないように該接続部分をシールする不活性なシールガスが該接続部分から注入管および湯道を通じて下注造塊用鋳型内へ流入するが、この流入したシールガスを湯道に連接する複数の下注造塊用鋳型に分散させることで各下注造塊用鋳型に流入するシールガス量を減少して得られた鋼塊の表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中で溶鋼を下注造塊用鋳型で鋳造する際に、大気中の酸素と溶鋼成分の反応によって酸化物系介在物が生成するのを防止するため、取鍋の溶鋼開閉ゲート部に設けたフードと注入管の上部入口との間にアルゴンや窒素などの不活性ガスをシールガスとして吹き込み、溶鋼と大気の接触を防止することが行なわれている。
【０００３】
取鍋のフード部分から吹き込まれたシールガスは、注入管内で溶鋼の流れに巻込まれて注入管および湯道を通過して気泡となって下注造塊用鋳型内に流入し、下注造塊用鋳型を通じて大気中に放出される。シールガスの気泡が下注造塊用鋳型内に流入しない場合は、下注造塊用鋳型内で溶鋼の表面は水平なまま溶鋼面は鋳造の進行に伴って静かに上昇してゆく。しかし、シールガスの気泡が下注造塊用鋳型内に流入する場合は、シールガスの気泡が浮上して溶鋼の表面から離脱する際に、気泡が下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面を盛り上げたりあるいは弾けたりして溶鋼の表面に大きな揺らぎ（ボイリング）が生じる。溶鋼の表面に大きな揺らぎが生じた時には、溶鋼の波やスプラッシュが下注造塊用鋳型内壁の溶鋼面位置より高い位置で凝固し、この先行して凝固した位置の内壁面の部分に溶鋼面が上昇して本体が凝固する。この結果、鋼塊の表面が二重肌になったり、あるいは溶鋼の表面を覆っている被覆材の溶融層と未溶融層が混合されて未溶融の被覆材を鋳型と溶鋼の間に巻込んで凝固し、鋼塊の表面に凹みや肌荒れを生じたりするなど、鋼塊の表面肌の悪化が発生し易い。その他、溶鋼の表面を覆っている被覆材を溶鋼中に巻込み、巻込まれた被覆材が溶鋼から浮上分離しきらず、鋼塊表層の初期凝固シェルにトラップされたまま凝固してしまうおそれもある。特にシールガスとしてアルゴンガスを用いた場合には、窒素ガスを用いた場合と比べて、シールガスの巻込みによる下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面の揺らぎが顕著に発生する。この場合、シールガスの巻込みによる下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面の揺らぎは、特に注入管の直近の下注造塊用鋳型内で起こり易い。
【０００４】
この現象を防止するための従来の技術には、注入管を太径化して注入管内の流速を低減することで溶鋼中のシールガスの浮上を促進し、シールガスの下注造塊用鋳型内への流入を低減するボイリング抑制造塊方法（例えば、特許文献１参照。）や、注入管とその直近の下注造塊用鋳型を結ぶ湯道の間にガス抜き管を立てることで、シールガスの下注造塊用鋳型内への流入を防止する下注造塊法がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の注入管を太径化する方法では、シールガスの注入管内へ流さずに、シール体により大気の流入を防止した状態であっても、下注造塊用鋳型内へのシールガスの流入を防止して表面肌不良を皆無にすることはできておらず、一方、シール体無しで大気の巻込みがある状態では、シール体有りの場合よりも多くの表面肌不良が発生している。このことから、シールガスを流した状態では、注入管内でのガスの巻込みがさらに増加するために、十分なシールガス浮上効果が得られないと言える。シールガスを流した状態において注入管内でガスを浮上させる場合や注入流量を大きくする場合には、さらに太径の注入管を用いる必要があると考えられ、鋳造歩留りの悪化や注入管の設置場所の不足が予測される。
【０００６】
特許文献２に記載の注入管とその直近の下注造塊用鋳型を結ぶ湯道の間にガス抜き管を立てる方法では、注入管から分岐した湯道毎にガス抜き管を立てる必要があり、注入管から分岐した湯道が多い程、鋳造歩留りが悪化し、ガス抜き管の設置場所の不足も予測される。また、鋳造歩留りの悪化を小さくするためにガス抜き管を細くすると、シールガスを多量に巻込んだ場合には、ガス抜き管の上端から気泡と共に溶鋼が吹き上がるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３３２６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２１９５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、シールガスを使用する溶鋼の下注造塊方法において、１本の湯道から複数の下注造塊用鋳型への溶鋼の流入を複数の下注造塊用鋳型へ順次分岐する形態で鋳造する場合に、湯道を流れる溶鋼を旋回流とすることで注入管内で巻込んだシールガスの気泡を湯道内の中心部に集め、下注造塊用鋳型内への流入を複数の下注造塊用鋳型に分散させることで、下注造塊用鋳型内の溶鋼の表面の揺らぎを軽減し、鋼塊の表面肌の悪化や下注造塊用鋳型内で溶鋼の表面を覆っている被覆材の巻込みを防止できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するための本発明の手段は、請求項１の発明では、取鍋から注入管を経て下注造塊用の湯道に溶鋼を流す際に、垂直に配設した注入管の上部入口から溶鋼を流して落下させる。この場合、この注入管の下端部に段差部を設け、該段差部において、溶鋼の流れを垂直落下から切り替えて段差部の終端部に向け、さらにこの段差部の終端部に設けた下向きの下垂管部で溶鋼の流れを下垂管部の方向の下部に向けるものとし、さらに段差部の底面の延長線より低位かつ直近に位置する段差部の終端部の下垂管部の側壁に配設の出口から水平方向の湯道に溶鋼を流すことで、湯道において旋回流を発生させて下注造塊用鋳型への注湯方法である。従来の下注造塊用鋳型への湯道における溶鋼の流れは、湯道方向に向いた水平流であったが、本発明の請求項１の手段では、湯道に旋回流を発生させてシールガスの気泡を湯道の中心部に位置させた状態で下注造塊用鋳型へ下注ぎして鋼塊表面肌を改善する注湯方法である。
【００１０】
請求項２の発明では、段差部の終端部の下垂管部の側壁に配設の出口の位置を注入管の中心軸から水平方向に注入管の太さの１／２〜３倍ずらし、かつ、段差部の底面の延長線より出口の上端面を０〜３００ｍｍ下部に偏位させ、該出口から水平方向の湯道に溶鋼を流すことを特徴とする請求項１の手段の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法である。
【００１１】
請求項３の発明では、注入管の下端部に設けた段差部を水平方向に配設して該段差部に溶鋼を流すことを特徴とする請求項２の手段の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法である。
【００１２】
請求項４の発明では、注入管の下端部に設けた段差部を斜め下方向に配設して該段差部に溶鋼を流すことを特徴とする請求項２の手段の湯道に旋回流を発生させて鋼塊表面肌を改善する下注造塊用鋳型への注湯方法である。
【００１３】
本発明の上記方法の手段とする理由および原理について説明する。先ず、従来の下注造塊方法では、湯道内の溶鋼流は単なる水平流である。先ず取鍋から注入管へ溶鋼を流す際に、注入管の上部入口を取鍋の溶鋼開閉ゲート部に設けたフードで覆って、かつ、この入口をアルゴンや窒素などのシールガスで遮蔽する。しかし、このシールガスが取鍋からの溶鋼流に巻き込まれ、溶鋼と共に注入管へ入って出口から湯道に流され、溶鋼が水平流となって流れるとき、溶鋼中に含有のシールガスが気泡となって溶鋼から容易に分離し湯道の上面壁の部分に気泡となって浮上する。すなわち、注入管に多数の下注造塊用鋳型が直列に配設されている１本の水平な湯道の中で、注入管から直近の下注造塊用鋳型までの湯道内でシールガスは気泡となり、湯道の水平な上面壁部に溜まり、溜まった大部分の気泡が注入管に直近の下注造塊用鋳型へ巻き込まれて流入する。このために直近の下注造塊用鋳型内の溶鋼表面には、巻込まれたシールガスによる揺らぎが発生する結果、溶鋼表面の被覆材が溶鋼に巻き込まれる問題があった。
【００１４】
しかしながら、本発明の手段では、注入管の下端部に段差部を設け、この段差部の終端部に下垂管部を設け、この段差部の底面の延長線より低位、かつ、直近に位置する段差部の終端部の下垂管部を形成する側壁に出口を配設することにより、段差部の底面の延長線よりも湯道への出口の上端面を下方に位置するようにずらし、さらに、この出口の位置を注入管の縦方向の中心軸の位置から水平方向にずらすことで、注入管を流れる溶鋼は出口から水平に延びる湯道に旋回流となって流入することとなる。このように溶鋼が旋回流となって湯道を流入することで、湯道を流れる溶鋼に遠心力が作用する。さらに、この旋回流となった溶鋼は含有しているシールガスの気泡に比して比重が大きいので、遠心力が作用した溶鋼は湯道の周壁部に拡大する。一方、シールガスの気泡は溶鋼に比して比重が小さいので湯道の中心部に集まる力が気泡に働く。この湯道の中心部に集まろうとするシールガスの気泡の力の方が湯道内で浮力により浮上分離しようとする力よりも大きいので、湯道におけるシールガスの気泡が浮上分離する作用が妨げられる。この結果、溶鋼はシールガスの気泡を湯道の中心部に内在した状態のまま、下注造塊用鋳型に順次注入されて行く。そこで、気泡を湯道の中心部に有して下注造塊用鋳型に流入する溶鋼は、注入管から直近にある下注造塊用鋳型のみならず最も遠い位置にある下注造塊用鋳型にも気泡が均等に分散されて下注ぎされる。このようにシールガスの気泡は分散されて下注造塊用鋳型に流入されるので、各下注造塊用鋳型に流入されるシールガスの気泡の量は略均一となる結果、１本の下注造塊用鋳型当たりの気泡の量は少なくなる。そこで、下注造塊用鋳型内を上昇する湯面は静かに上昇して気泡により揺らぐことがなくなり、下注造塊用鋳型内の溶鋼表面の被覆材は溶鋼中に巻き込まれることがなくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記の手段とすることで、注入管の下端部の段差部の下部から水平な湯道に入った溶鋼は旋回流とされているので、湯道内の溶鋼中に内在するシールガスの気泡は遠心力の作用で、比重の小さいシールガスが旋回流の中心部になって各下注造塊用鋳型に均等に分散されて搬入され、下注ぎされる。この結果、注入管との遠近に関係なく、１本の下注造塊用鋳型当たりに溶鋼と共に下注ぎされるシールガスの気泡の量は平均化される結果、少なくなるので、下注造塊用鋳型内において溶鋼の湯面が揺らぐことなく平穏に上昇し、吹き上がることがない。そこで、得られた鋼塊の表面肌は荒れることなく、さらに、下注造塊用鋳型内の湯面に被覆材を巻き込むこともないので、表面欠陥の無い清浄化された高品質の鋼塊が得られることとなるなど、本願の方法は従来にない優れた注湯方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１に本発明の実施の形態の一例に用いる注入管１を示す模式的断面図で、図２に本発明の他の実施の形態に用いる注入管１ａを示す模式的断面図である。図３は本発明の実施の形態における注入管１から湯道７を通じて各下注造塊用鋳型１０へ均等に流入する溶鋼１１の旋回流１３およびシールガスの気泡１５の流入状態を示す模式的断面図である。図４は本発明の実施に不都合な注入管１ｂの例を示す模式的断面図である。図５は図４の不都合な注入管１ｂにより生じた湯道７における水平流１４およびシールガスの気泡１５の下注造塊用鋳型１０への流入状態を示す模式的断面図である。さらに図６は本発明の実施の形態の方法を適用した下注造塊用鋳型設備を示す模式的断面図である。すなわち、図６の（ａ）に、取鍋８から溶鋼１１を注入管１および湯道７を経て、湯道７に直列に配列した複数の下注造塊用鋳型１０に溶鋼１１を下注ぎ鋳造する際の取鍋８、注入管１、湯道７および複数の下注造塊用鋳型１０の配置を示す模式的側面図である。さらに図６の（ｂ）は図６の（ａ）の矢視Ｘ−Ｘで示す模式的平面図である。図７は従来の注入管を用いた造塊装置を示し、（ａ）は模式的側面図で、（ｂ）は（ａ）における注入管１、湯道７、下注造塊用鋳型１０を示す平面図である。さらに図７の（ｂ）は図７の（ａ）の矢視Ｘ−Ｘで示す模式的平面図である。図８は本発明の方法と従来例の鋼塊表面肌欠陥の調査結果を示すグラフである。
【００１７】
先ず、本願発明の第１の実施の形態に用いる設備について図１により説明する。この設備における注入管１は、その上端に溶鋼１１を取鍋８から流入する上部入口４を有し、この注入管１の下端部２には段差部３を有する。そして第１の実施の形態の方法では、この段差部３は水平方向の向きを有し、請求項３の手段となっている。さらに、この段差部３の終端部３ａには下垂管部５を有する。この下垂管部５は、段差部３の水平な底面３ｂの延長線の下部に形成されており、その下垂管部５の側壁のうち、その壁面が水平な段差部３の側壁と同一側の側壁５ａに、段差部３の方向と直角かつ水平方向に、図６に示すように、左右の出口６が配設されている。これらの左右の出口６から湯道７が水平方向に連接されており、溶鋼１１がこの左右の湯道７を経由して下注造塊用鋳型１０に注入される。なお、注入管１の段差部３の終端部３ａの下垂管部５の下端５ｂは出口６の下側の直近位置で閉じられている。
【００１８】
さらに、本発明の第１の実施の形態に用いる設備では、注入管１の下部に水平方向の段差部３を有する。この注入管１において、本願の請求項２の１実施の形態として、段差部３の終端部３ａに配設の下垂管部５の側壁５ａに開口の出口６は、出口６の中心が注入管１の中心軸から水平方向に注入管１の太さの１／２倍〜３倍の偏位幅３ｄの範囲で偏位して設けられている。さらに、湯道７の水平な上面壁７ａよりも０〜３００ｍｍ上側へ高くなった位置に偏位して段差部３の底面３ａの延長線が位置するように形成するものとして湯道７への出口６の位置を形成する。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態の下注造塊用鋳型１０への注湯方法について説明する。先ず、精錬された溶鋼１１を取鍋８のフード９から垂直下向きの注入管１の上部入口４に注入して下方に落下させる。次いで、この注入管１の下端部２に設けた段差部３で、落下した溶鋼１１の流れを段差部３の終端部３ａに転回させる。さらに、段差部３の終端部３ａに配設の下向きの下垂管部５で、溶鋼１１の流れを下部に転回させ、段差部３の底面３ｂより低位で、かつ、底面３ｂの直近である下垂管部５の側壁５ａの位置に段差部３の方向と水平で直角な方向に向いて配設の出口６に転回させる。さらにこの出口６から水平に配設した湯道７に溶鋼１１を流すものとしている。このように注入管１の下端部２から段差部３に溶鋼１１の流れを方向転換し、さらに段差部３の終端部３ａで下垂管部５で再び方向転換して水平の向きとすることにより、下垂管部５に流入した溶鋼１１に図３に示す旋回流１３を付与する。この旋回流１３となった溶鋼１１を出口６から湯道７に流すことで、溶鋼１１は湯道７内を旋回流１３の状態で流れ、各下注造塊用鋳型１０の下部の鋳型入口１２から下注造塊用鋳型１０内に下注ぎされる。この第１の実施の形態における段差部３は請求項３の発明の手段における注入管１の下端部２で水平方向に配設されている。
【００２０】
ところで、本発明の請求項２の手段の方法では、湯道７への出口６の中心位置が注入管１の中心軸から偏位する水平方向の偏位幅３ｄの大きさが、注入管１の太さの１／２倍より小さいと、湯道７内で生じる旋回流１３は弱過ぎ十分な旋回流１３とならない。一方、偏位する水平方向の偏位幅３ｄの大きさが注入管１の太さの３倍より大きくなっても、湯道７内に生じる旋回流１３は３倍のものと変わらず、その強さは飽和する。したがって水平方向の偏位幅３ｄの大きさを注入管１の太さの３倍よりも大きくすると、その大きくした分だけ設置スペースが大きくなり、かつ、大きくなっても歩留りは向上しないので、大きさに対する歩留りは悪化するなどのデメリットとなる。そこで、出口６を下垂管部５の側壁５ａに配設する位置は、出口６における下垂管部５の中心軸の位置が注入管１の中心軸から水平方向に注入管１の太さの１／２倍〜３倍の範囲の偏位量３ｄで偏位した位置に配設するものとしている。さらに、段差部３の底面３ａの位置から０〜３００ｍｍ下がった位置に湯道７の上面壁７ａが位置するように湯道７への出口６の位置を定める理由は、段差部３の底面３ａの位置が出口６に続く湯道７の上面壁７ａの位置よりも低過ぎると、湯道７内に旋回流１３ができないこととなるからであり、一方、逆に段差部３の底面３ａの位置が出口６に続く湯道７の上面壁７ａの位置よりも高過ぎると、湯道７内にできる旋回流１３が弱すぎることとなるからである。
【００２１】
本願発明の第２の実施の形態に用いる設備である図２に示す注入管１ａについて説明する。本願発明の注入管１ａは、その下端部２ａの段差部３が斜め下方向に配設されており、その段差部３の終端部３ａに下向きの下垂管部５を有する。下垂管部５の側壁５ａのうち、その壁面が斜め下方向の段差部３の側壁と同一側の側壁５ａに、段差部３の張出し方向と直角かつ水平方向に、図６に示すように、左右の出口６が配設されている。第１の実施の形態の設備と同様に、これらの左右の出口６から湯道７が水平方向に連接されており、溶鋼１１がこの左右の湯道７を経由して下注造塊用鋳型１０に注入される。なお、注入管１ａの段差部３の終端部３ａの下垂管部５の下端５ｂは出口６の下側の直近位置で閉じられている。
【００２２】
さらに、本発明の第２の実施の形態に用いる設備では、下部に斜め下方向の段差部３を有する注入管１ａにおいて、本願の請求項４の１実施の形態として、段差部３の終端部３ａに配設の下垂管部５の側壁５ａに開口の出口６は、出口６における下垂管部５の中心軸の位置が注入管１ａの中心軸から水平方向に注入管１ａの太さの１／２倍〜３倍の範囲の偏位量３ｄで偏位して設けられている。さらに、段差部３の底面３ｂの延長線３ｃより０〜３００ｍｍ下部に湯道７の水平な上面壁７ａを偏位させて配設し、この出口６から湯道７に溶鋼１１を流すものとしている。このように湯道７への出口６の位置を段差部３の底面３ｂの延長線３ｃより下方に配置することで、図３に示すように、湯道７に流入した溶鋼１１に旋回流１３が生じる。この場合、この旋回流１３により質量の大である溶鋼１１が遠心力により旋回流１３の周囲となり、注入管１ｂの上部入口４から溶鋼１１に巻き込まれたシールガスの気泡１５が旋回流１３の中心部に位置して湯道７を連接された各鋳型入口１２まで流れるので、注入管１ａの直近のみでなく遠い部分の鋳型入口１２の位置する下注造塊用鋳型１０にも略均一に溶鋼１１および巻き込まれたシールガスの気泡１５が分配されることとなるので、結果的に１本の下注造塊用鋳型１０当たりのシールガスの気泡１５の量は少なく、下注造塊用鋳型１０内の溶鋼上面に気泡による揺らぎを生じることなく、したがって、一連の造塊された鋼塊は均質な清浄な鋼となる。
【００２３】
これに対し、図４に示す注入管１ｂにおいて、段差部３の底面３ｂの延長線３ｃより上方に出口６および図５の湯道７の上面壁７ａが位置すると、図５に示すように、湯道７内に流入した溶鋼１１に旋回流１３ができないで水平流１４となるか、あるいは旋回流１３ができても弱い旋回流１３となる。このために注入管１ｂの上部入口４から溶鋼１１に巻き込まれたシールガスの気泡１５が湯道７内で容易に浮上分離して浮上気泡１６となり、湯道７内の注入管１ｂに近い湯道７の上面壁７ａの部分に溜まる。この結果、大部分のシールガスの気泡１５が注入管１ｂの直近の下注造塊用鋳型１０内に流入される。さらに、湯道７内に旋回流１３ができても、上記段落００２０のように、弱すぎる場合にも、湯道７内にシールガスの気泡１５が分離浮上して浮上気泡１６となり、注入管１ｂに直近の鋳型入口１２にシールガスの気泡１５が略流入してしまうこととなる。したがって、このシールガスの気泡１５が流入した下注造塊用鋳型１０では、下注造塊用鋳型１０内で溶鋼上面に気泡による揺らぎを生じ、被覆材を巻き込むこととなり、一方、注入管１ｂから遠い下注造塊用鋳型１０内にはシールガスの気泡１５が流入しないため、下注造塊用鋳型１０内で溶鋼上面に気泡による揺らぎを生じない。このように一連の下注造塊用鋳型１０で造塊した鋼塊の品質にバラツキを生じる。
【実施例１】
【００２４】
図１の模式図に示す注入管１の下端部２の水平な段差部３を有し、段差部３の終端部３ａに下垂管部５の側壁５ａに配設の出口６から溶鋼１１を流出して湯道７に旋回流１３を発生させた本発明の方法を用い、図６に示す下注造塊の形態において、ＪＩＳ  Ｇ  ４１０４のＳＣＲ４２０鋼の５ｔ鋼塊８本を下注造塊用鋳型１０により１０チャージ鋳造した。鋳造の際、シールガスにはアルゴンを用い、取鍋８のフード９から１Ｎｍ3 ／ｍｉｎの流量で吹き込んだ。下注造塊用鋳型１０内の溶鋼表面の揺らぎの目視調査と得られた鋼塊表面の調査を実施した。その結果、１０チャージを平均して表１に示す。
【実施例２】
【００２５】
図２の模式図に示す注入管１ａの下端部２の下部に傾斜した段差部３を有し、段差部３の終端部３ａに下垂管部５の側壁５ａに配設の出口６から溶鋼１１を流出して湯道７に旋回流１３を発生させた本発明の方法を用い、図４に示す下注造塊の形態において、ＪＩＳ  Ｇ  ４１０４のＳＣＲ４２０鋼の５ｔ鋼塊８本を下注造塊用鋳型１０により１０チャージ鋳造した。鋳造の際、シールガスにはアルゴンを用い、取鍋８のフード９から１Ｎｍ3 ／ｍｉｎの流量で吹き込んだ。下注造塊用鋳型１０内の溶鋼表面の揺らぎの目視調査と得られた鋼塊表面の調査を実施した。その結果、１０チャージを平均して表１に示す。
【００２６】
比較例として、図７に示す従来の段差部を有しない注入管１による下注造塊の形態において、ＪＩＳ  Ｇ  ４１０４のＳＣＲ４２０鋼の５ｔ鋼塊８本を下注造塊用鋳型１０により１０チャージ鋳造した。上記の実施例１と同様に、鋳造の際、シールガスにはアルゴンを用い、取鍋８のフード９から１Ｎｍ3 ／ｍｉｎの流量で吹き込んだ。下注造塊用鋳型１０内の溶鋼表面の揺らぎの目視調査と得られた鋼塊表面の調査を実施した。その結果、１０チャージを平均して表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
本発明の実施例１および実施例２の各方法では、注入管１および注入管１ａの各左右の４本ずつの下注造塊用鋳型１０ａ〜１０ｄと下注造塊用鋳型１０ａ’〜１０ｄ’において、表１に示すように、下注造塊用鋳型１０内の溶鋼表面の揺らぎは、下注造塊用鋳型１０ａ、１０ｂ、１０ａ’、１０ｂ’の４本は小さく、図８に示すように、得られた鋼塊表面肌欠陥指数は共に０．２未満であり、他の下注造塊用鋳型１０ｃ、１０ｄ、１０ｃ’〜１０ｄ’の４本は、表１に示すように、揺らぎは無く、図８に示すように、得られた鋼塊表面肌欠陥指数は共に０であった。このように本願発明の方法では、下注造塊用鋳型１０内に揺らぎがあっても小さく、鋼塊の表面肌欠陥も僅かで実質的に影響のないもので、いずれの下注造塊用鋳型１０による鋼塊も実用上問題のないものであった。
【００２９】
これに対し、従来の直管のみからなる注入管を用いた図７に示す装置では、注入管１の各左右の４本ずつの下注造塊用鋳型１０ａ〜１０ｄと下注造塊用鋳型１０ａ’〜１０ｄ’において、表１に示すように、下注造塊用鋳型１０内の溶鋼表面の揺らぎは左右の直近の下注造塊用鋳型１０ａ、１０ａ’の２本で大であり、図８に示すように、得られた鋼塊表面肌欠陥指数は共に１であった。その他の下注造塊用鋳型１０ｂ〜１０ｄおよび下注造塊用鋳型１０ｂ’〜１０ｄ’の計６本では、表１に示すように、揺らぎは無く、図８に示すように、得られた鋼塊表面肌欠陥指数は共に０であった。このように従来の注入管１では、注入管１の直近の左右の下注造塊用鋳型１０による鋼塊は、鋼塊表面肌の欠陥が大きく、このままでは使用にたえないもので、歩留りが悪かった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明方法に用いる一形態の注入管の模式的断面図である。
【図２】本発明方法に用いる他の形態の注入管の模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における注入管から湯道を通じて各下注造塊用鋳型へ均等に流入する溶鋼の旋回流およびシールガスの気泡の流入状態を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の実施に不都合な注入管の例を示す模式的断面図である。
【図５】図４の不都合な注入管により生じた湯道における水平流およびシールガスの気泡の下注造塊用鋳型への流入状態を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の方法を適用した下注造塊用鋳型設備を示す模式的断面図である。
【図７】従来の注入管を用いた造塊装置を示し、（ａ）は模式的側面図で、（ｂ）は（ａ）における注入管、湯道、下注造塊用鋳型を示す平面図である。
【図８】本発明の方法と従来例の鋼塊表面肌欠陥の調査結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１  注入管
１ａ  注入管
１ｂ  注入管
２  下端部
３  段差部
３ａ  終端部
３ｂ  底面
３ｃ  延長線
３ｄ  偏位幅
４  上部入口
５  下垂管部
５ａ  側壁
５ｂ  下端
６  出口
７  湯道
７ａ  上面壁
８  取鍋
９  フード
１０  下注造塊用鋳型
１１  溶鋼
１２  鋳型入口
１３  旋回流
１４  水平流
１５  シールガスの気泡
１６  浮上気泡
【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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