(57)【要約】【課題】  溶鋼の連続鋳造において、取鍋と鋳型との中間の容器であるタンディッシュを熱間で繰り返し再使用しながら連続鋳造を行なう熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法を提供する。【解決手段】  タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注湯して該鋳型内の溶鋼を冷却して鋳片を引抜きながら鋳造を完了した後、鋳型への注湯を完了したタンディッシュを移動し、排滓後ノズル等の補修を施すと共に、前記溶鋼の注湯の完了した後の鋳型内の鋳片の引抜き速度を低速に調整し、該鋳型内に、繋ぎ溶鋼を注湯しながら鋳片の引抜きを継続し、引続いて前記熱間補修を完了したタンディッシュを所定位置に移動して熱間で繰り返し使用し、次のチャージの溶鋼を前記繋ぎ溶鋼に替えて鋳造を行なうことを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。【選択図】    図１
2005186081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注湯して該鋳型内の溶鋼を冷却して鋳片を引抜きながら鋳造を完了した後、鋳型への注湯を完了したタンディッシュを移動し、排滓後ノズル等の補修を施すと共に、前記溶鋼の注湯の完了した後の鋳型内の鋳片の引抜き速度を低速に調整し、該鋳型内に、繋ぎ溶鋼を注湯しながら鋳片の引抜きを継続し、引続いて前記熱間補修を完了したタンディッシュを所定位置に移動して熱間で繰り返し使用し、次のチャージの溶鋼を前記繋ぎ溶鋼に替えて鋳造を行なうことを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶鋼は、ステンレス鋼、特殊鋼、およびチタン含有鋼からなる小ロット編成からなる溶鋼であることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の鋳型内に注湯される繋ぎ溶鋼は、０．５〜５．０トン／チャージであることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の鋳型内への溶鋼の繋ぎを行なう際に、鋳型内に鉄板挿入をして前記溶鋼との繋ぎと異なる溶鋼の混合による鋳片の切捨てを最少にすることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼の連続鋳造において、取鍋と鋳型との中間の容器であるタンディッシュを熱間で繰り返し再使用しながら連続鋳造を行なう熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶鋼の連続鋳造では、取鍋からの溶鋼をロングノズルを介してタンディッシュに注湯し、このタンディッシュの底部の上ノズルを介して取り付けた浸漬ノズルから鋳型内に溶鋼を注湯して鋳型および鋳型の下方に配置された二次セグメントに布設した散水ノズルからの水冷により冷却して鋳片を製造している。しかし、タンディッシュは、アルミナ系の内張り耐火物とその表面にＭａＯからなるコーティング層を形成したもので、多量の耐火物を使用しており、１チャージ（１鋳造）毎に交換する場合にはコストが高く、かつその都度予熱するためのエネルギーが必要となるなどの理由から、熱間で回転再使用する、いわゆる熱間回転方式が提案され、その一部において実用されている。
【０００３】
例えば、特開平６−７９０５号公報（特許文献１）に記載されているように、連続鋳造の鋳床において、鋳造用の鋳型とタンディッシュの内部のスラグを排滓する場所とを移動する台車を設け、この台車に載置したタンディッシュを水平維持機構と傾斜機構を備えて、鋳造が終了したタンディッシュを走行移動してから傾転して排滓を行い、補修した後に再度鋳型上に戻して再使用することが提案されている。
【０００４】
また、特開平７−２８４８９１号公報（特許文献２）に記載されているように、タンディッシュに蓋とタンディッシュを傾転するシリンダーを設け、かつ、タンディッシュの上先端にスラグや残溶鋼の排出口を外に向かって低くなる段差を配置することにより、残排滓や残溶鋼を円滑に排出して次チャージの介在物汚染の防止、および熱放散による温度低下を防止することにある。さらに、特開平１０−２１６９０８号公報（特許文献３）に記載されているように、鋳造を完了した底部にテーパーを有するタンディッシュを傾転場所に移動して残溶鋼および排滓を行い、このタンディッシュの内部にバーナーを介して酸素富化したガスを吹き込んで付着した地金やスラグ（滓）を溶解除去装置により除去する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７９０５号公報
【特許文献２】特開平７−２８４８９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２１６９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような、特許文献１に開示されいる方法においては、鋳型への注湯を完了してから排滓し、ノズルに付着した地金の除去や欠損部の補修をして鋳型の上部に再配置するまでに少なくとも１５〜２０分を要し、この間に鋳型内の溶鋼が凝固したり、凝固シェルの倒れ込みかどから次チャージの鋳造が困難となる。その結果、鋳造は中断し、新たな立ち上げである鋳型内へのダミバーの挿入から開始することになり、その準備を含めて２０〜７０分間の待機ロスとなり、生産性が大幅に低下する。さらに、この準備期間による鋳造開始時間の遅れは、待機中のタンディッシュの底部や側壁に付着した地金の酸化を招き、使用した際に地金の酸化したものが介在物となり、溶鋼（鋳片）の品質を阻害すると言う問題がある。さらには、待機中の予熱に使用するガスなどのエネルギーも消費する。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている方法の場合においても、特許文献１と同様の問題がある。さらに、特許文献３に記載する方法では、傾転排滓を行なった後にタンディッシュの底部や側壁などに残存する地金やスラグ（滓）をバーナーを介して酸素富化したガスを吹き込んで溶解して除去するため、処理に時間を要し、しかも、完全な除去そのものが困難である。さらに、この間に、タンディッシュの内部温度の低下や酸素の吹き込み、および大気中の酸素によって生じる残存地金の酸化を招き、次の溶鋼を注湯した場合に酸化鉄に起因した介在物による品質の低下の問題がある。
【０００８】
また、タンディッシュを傾転排滓や地金などの溶解除去に時間を要し、前記した特許文献１や特許文献２で論じた次チャージの鋳造が鋳型内の溶鋼の凝固や凝固シェルの倒れ込みによる鋳造中断、新たな立ち上げである鋳型内へのダミーバーの挿入から開始するための準備を含めて２０〜７０分間の待機時間ロスとなり、生産性が大幅に低下すると言う問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、取鍋と鋳型との中間の容器であるタンディッシュを熱間で繰り返し再使用することにより、耐火物コストの低減や鋳片の品質が低下するのを抑制し、さらに、鋳造の生産性を高めることを可能にした熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法を提供することにある。
その発明の要旨とするとろは、
（１）タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注湯して該鋳型内の溶鋼を冷却して鋳片を引抜きながら鋳造を完了した後、鋳型への注湯を完了したタンディッシュを移動し、排滓後ノズル等の補修を施すと共に、前記溶鋼の注湯の完了した後の鋳型内の鋳片の引抜き速度を低速に調整し、該鋳型内に、繋ぎ溶鋼を注湯しながら鋳片の引抜きを継続し、引続いて前記熱間補修を完了したタンディッシュを所定位置に移動して熱間で繰り返し使用し、次のチャージの溶鋼を前記繋ぎ溶鋼に替えて鋳造を行なうことを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
【００１０】
（２）前記（１）に記載の溶鋼は、ステンレス鋼、特殊鋼、およびチタン含有鋼からなる小ロット編成からなる溶鋼であることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
（３）前記（１）に記載の鋳型内に注湯される繋ぎ溶鋼は、０．５〜５．０トン／チャージであることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法。
（４）前記（１）〜（３）に記載の鋳型内への溶鋼の繋ぎを行なう際に、鋳型内に鉄板挿入をして前記溶鋼との繋ぎと異なる溶鋼の混合による鋳片の切捨てを最少にすることを特徴とする熱間回転タンディッシュを用いた溶鋼の連続鋳造方法にある。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明により、小ロットの編成による溶鋼を連続して鋳造できるので、タンディッシュの交換時間、鋳造準備時間や補修作業の短縮が可能となり、連続鋳造の生産性を大幅に向上することができる。また、最初に鋳造に使用したタンディッシュを次チャージの鋳造に使用するので、タンディッシュを冷間や温間に落とすことなく、熱間で再使用できるので、耐火物コストを低減することができ、予熱などに使用するガスなどのエネルギーの節減、タンディッシュの回転率の向上が可能になる。
【００１２】
さらに、使用済のタンディッシュを短時間で再使用するので、タンディッシュ内に残存した地金の酸化を最小限に抑制でき、このタンディッシュを用いて鋳造する溶鋼や鋳片の介在物汚染を防止して製品の品質を向上することができる。また、小ロットの溶鋼を連続して鋳造するので、繋ぎ部の切捨てを最小限にでき、良鋳片の歩留りを向上することができる。また、タンディッシュを１基で多チャージの鋳造、かつ異鋼種の連々鋳造を可能にできるため、所有するタンディッシュの基数を節約することができる。また、この方法は、小ロット以外の場合にも適用でき、タンディッシュを構成する耐火物の限界まで使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明を実施するための工程フロー図である。この図１に示すように、鋳型１内にダミーバー２を挿入し、ダミーバー２と鋳型１の内面の隙間にシール剤を塗布してからタンディッシュ３を鋳型１の上部に移動する。次いで、取鍋１１からロングノズル１０を介してタンディッシュ３内に、小ロットの編成となる溶鋼Ａが連続して注湯され、タンディッシュ３内の溶鋼Ａのレベルが所定（例えば３０トン）に到達したらタンディッシュ３底部に取り付けた上ノズル４、およびこの上ノズル４に連設したスライディングノズル５、浸漬ノズル６を介して鋳型１内に溶鋼Ａを注湯する。そして、鋳型１の上端から５０〜１５０ｍｍ下方に湯面レベルが来るように調整しながら溶鋼を鋳型１の冷却により周囲から凝固させ、ダミーバー２を下降させる引き抜きを行ないながら鋳型１の下方に配置した二次冷却帯７に布設した冷却水ノズル（図示せず）からの散水冷却により、さらに凝固させて鋳片８が製造される。
【００１４】
ここで、小ロットとは、１チャージから３チャージ未満のロットの編成しかできない溶鋼の群であり、通常では、このロットの切れ目が連々鋳造の終了となり、この状況で一旦鋳造が終了する。よって、その時点で、タンディッシュ３は排滓した後に整備場に搬送されることになる。
タンディッシュ３内の溶鋼Ａが鋳型１内に全て注湯された時点で、浸漬ノズル６を取り外し、タンディッシュ３が鋳型１の上部から排滓場に移動し、その後、傾転して残溶鋼やスラグ（滓）が排出された後、上ノズル４やスライディングノズル５の地金やスラグの付着や欠損部の補修が行われる。この時間は鋳型１の上部から退避から再度鋳型上に配置可能となる時間を加えて、７〜２０分を要する。
【００１５】
タンディッシュ３が鋳型１の上部から退避した時点において、鋳造速度は０．０１〜０．０５ｍ／ｍｉｎの低速鋳造に変更され、予め溶解して保熱しておいた小鍋９に入れた０．５〜５トンの溶鋼Ｂを、例えばクレーン（図示せず）などにより移動して鋳型１の上部に配置して、この溶鋼Ｂを鋳型１内に注湯することにより、鋳型１での溶鋼の連続鋳造を継続することができる。そして、７〜２０分を経過して、前回の鋳造に使用したタンディッシュ３の準備ができたら小鍋９を退避させ、再使用するタンディッシュ３を鋳型１の上部に移動して配置すると共に浸漬ノズル６を取り付け、新たな溶鋼Ｃを入れた（溶鋼Ｂでも良い）からタンディッシュ３への注湯と、新たな浸漬ノズル６を介して鋳型１への溶鋼Ｃの注湯を開始する。
【００１６】
ここで、小鍋に入れた繋ぎ溶鋼の量が０．５トン未満になると、最初に鋳造している溶鋼の凝固が進行するので、後から注湯するための浸漬ノズルの鋳型内への浸漬が困難になったり、鋳造速度を０．０１ｍ／ｍｉｎ未満の低速にする必要があり、鋳型内壁への焼付けや前記低速による溶鋼の凝固が進行するという問題が発生する。一方、５トンを超えると、多量の溶鋼を溶解し、かつ所定温度に維持するため、加熱装置が大きくなり、加熱に用いるエネルギーの損失が大きくなる。この理由から小鍋の容量を２〜４トンにするとより好ましい。
【００１７】
さらに、タンディッシュの再使用時間が７分未満では、十分な排滓作業や補修作業を行うことが困難であり、残存する溶鋼やスラグの溶鋼品質への悪影響が出やすくなる。一方、タンディッシュの再使用時間が２０分を超えると、繋ぎ溶鋼が多量になり、タンディッシュ内に残存した地金の酸化する頻度が大きくなって鋳片の品質に悪影響を与えることになる。また、繋ぎ鋳造時の鋳造速度について、鋳造速度が０．０１ｍ／ｍｉｎ未満になると、鋳型内の溶鋼の凝固が進行したり、凝固シェルの倒れ込みなどにより連続した繋ぎ鋳造が困難になる。一方、鋳造速度が０．０５ｍ／ｍｉｎを超えると、繋ぎに用いる溶鋼が多量になり、準備する繋ぎ溶鋼の溶解、加熱設備と溶鋼量が大きくなり、コストの上昇や繋ぎ部を切り捨てる鋳片量が増加して良鋳片歩留りが低下する。
【００１８】
溶鋼Ｃの鋳型１への注湯の開始と共に、鋳造速度を順次定常の速度である、例えば０．８〜１．６ｍ／ｍｉｎに戻して鋳造作業を行う。移動した小鍋９は、溶鋼の繋ぎ足とし、例えば、誘導加熱、アーク電極によるアーク加熱などにより、溶融するか、あるいは溶融状態と所定の温度（例えば、１４５０℃程度）にしておき、次の繋ぎ溶鋼として使用可能にしておく。
【００１９】
図２は、繋ぎ溶鋼の鋳型への注湯する際の仕切り鉄板挿入状態を示す図である。この図２に示すように、溶鋼Ａの鋳型内注湯が完了し、０．５〜３分程度経過したら、前記溶鋼Ａから溶鋼Ｂの繋ぎ溶鋼を鋳型１に注湯する際に、鋳型１内に仕切り鉄板１３を挿入し、溶鋼Ｂが深部に混入しないようにして連続した鋳造と異材溶鋼の混入による切捨て部を少なくすることができ、挿入のタイミングも、溶鋼Ａから溶鋼Ｂにする時に挿入、さらに、溶鋼Ｂから溶鋼Ｃにする時に、さらに挿入する２段鉄板の挿入を行うことも可能である。なお、鉄板の形状においては、Ｖ型、Ｙ型、Ｔ型などの種々の形状を用いることができる。また、符号１２は凝固シェルを示す。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
溶鋼のロットが２５０トンで、１チャージ分の溶鋼と２チャージ分の溶鋼とからなるＳＵＳの溶鋼を１基のタンディッシュを用いた場合の鋳造について具体的に説明する。先ず、１チャージ分目の溶鋼Ａ２５０トンを取鍋からタンディッシュに注湯し、さらに、タンディッシュから浸漬ノズルを介してダミーバーを装着した鋳型内に注湯した。そして、鋳型の冷却により凝固をさせながら引き抜きを開始し、ダミーバーの引き抜きとこのダミーバーに繋がった鋳片を鋳型の下方に配置した二次冷却帯に布設した冷却水ノズルからの散水による冷却によって凝固を促進させ、最終的に０．８ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造した。そして、取鍋およびタンディッシュ内の溶鋼Ａを鋳型に完全に注湯した後、浸漬ノズルを取り外すと共に、鋳造速度を０．０２ｍ／ｍｉｎに低下させた。
【００２１】
さらに、タンディッシュを鋳型上部から移動させ、排滓場に移動してタンディッシュ内の残溶鋼およびスラグの傾転排滓を行った。次に、上ノズル、スライディングノズルに付着した地金やスラグの除去と欠損部の補修を行ない、１８分を要して再使用できるようにした。この間、鋳型内に、小鍋に次チャージの溶鋼Ｂ（２チャージ分）と同じ成分系の溶鋼を２トン入れて、鋳型の上部に、この小鍋を移動し、鋳型内に注湯を行うことにより、繋ぎ鋳造を行いながら連続鋳造を継続した。
【００２２】
補修を終えたタンディッシュの再使用の準備が整ったので、繋ぎ湯の鋳型への注湯の開始から１６分間を行ない、２分間の時間内に再使用のタンディッシュへの切り替えと、この再使用タンディッシュによる鋳型への次のチャージの溶鋼Ｂの注湯の開始を行うことで、鋳造を合計３チャージ連続して行うことができた。その結果を図３に示す。図３は、本発明と従来との鋳造能力指数を示す図である。この図に示すように、本発明の方法を用いることにより、１タンディッシュによる連続した鋳造が可能となり、連続鋳造の生産性を表す鋳造能力指数が１．０に向上できるのに対し、従来の方法である溶鋼のロットの完鋳造と共に鋳造を終了する鋳造能力指数０．６と比較して、大幅な生産性の向上が達成できることが判る。
【００２３】
図４は、本発明と従来との耐火物コスト指数を示す図である。この図に示すように、本発明の場合はタンディッシュを熱間回転させて繰り返し使用でき、１タンディッシュでもって３チャージの鋳造が可能になり、耐火物コスト指数を従来１．０として比較した場合に比較して、０．３に大幅に低減できることが判る。図５は、本発明と従来との成品表面欠陥発生指数を示す図である。この図に示すように、本発明の場合は短時間で、タンディッシュを再使用するため、残存した地金の酸化を最小限に抑制しているので、介在物に起因した溶鋼の汚染を最小限にすることが可能となり、その結果、鋳片から製造した製品の表面欠陥発生指数を従来の１．０に対して、本発明では０．１以下にすることができた。さらに、補修を終えたタンディッシュを熱間で再使用するので、予熱に使用するＣＯＧガスの節減を行うことができ、タンディッシュの予備基数の減少も達成することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施するための工程フロー図である。
【図２】繋ぎ溶鋼の鋳型への注湯する際の仕切り鉄板挿入状態を示す図である。
【図３】本発明と従来との鋳造能力指数を示す図である。
【図４】本発明と従来との耐火物コスト指数を示す図である。
【図５】本発明と従来との成品表面欠陥発生指数を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  鋳型
２  ダミーバー
３  タンディッシュ
４  上ノズル
５  スライディングノズル
６  浸漬ノズル
７  二次冷却帯
８  鋳片
９  小鍋
１０  ロングノズル１０
１１  取鍋
１２  凝固シェル
１３  仕切り鉄板
Ａ、Ｂ、Ｃ  溶鋼
特許出願人    新日本製鐵株式会社
代理人  弁理士    椎  名    彊  他１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005186081.tif 000006
【図５】
2005186081.tif 000007