(57)【要約】【課題】熱衝撃を受けて剥離や亀裂などの損傷を生じさせることなく、しかも、ＣａＯ成分の吸湿による消化反応や強度の低下、異常溶損を招くことを防止する耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法を提供する。【解決手段】ＣａＯ成分を含有する内装体が設けられた浸漬ノズル１０の吐出口１１を含む浸漬ノズル１０の外周面積の３０％以上を断熱材１３で覆い、この断熱材１３で覆われた浸漬ノズル１０を内側から加熱して予熱を行った後、浸漬ノズル１０に溶鋼を注湯して鋳造を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣａＯ成分を含有する内装体が設けられた浸漬ノズルの吐出口を含む該浸漬ノズルの外周面積の３０％以上を断熱材で覆い、この断熱材で覆われた前記浸漬ノズルを内側から加熱して予熱を行った後、該浸漬ノズルに溶鋼を注湯して鋳造を行うことを特徴とする耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法。
【請求項２】
請求項１記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記吐出口を含む前記溶鋼と接する前記浸漬ノズルの面積の１〜４８％の領域には、ドロマイトクリンカーを配合した前記内装体が設けられていることを特徴とする耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記内装体は、耐火材料を伝熱ヒータで加熱し硬化して形成され、引き続き前記浸漬ノズルの予熱が行われることを特徴とする耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルの予熱が終了してから１５分以内に前記溶鋼の注湯を行うことを特徴とする耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルの予熱終了から、該浸漬ノズルに溶鋼が接触するまでの該浸漬ノズルの温度を、６００℃以上に保持することを特徴とする耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消化性を有するＣａＯ成分を含有する耐火物の内装体を備えた浸漬ノズルを、予熱を行った後に鋳造に用いる耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造に用いる浸漬ノズルは、溶鋼を注湯する際に熱衝撃を受け、剥離や亀裂などが発生するため、ガスバーナーで予熱した後に、鋳型への溶鋼の注湯に使用されている。この予熱方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、浸漬ノズルの吐出口から内部に向かってバーナーの火炎を吹き込んで行ったり、また特許文献２及び特許文献３に記載されているように、タンディッシュ本体の予熱燃焼排ガスを、浸漬ノズルを通して排出することにより行っている。
しかし、予熱場所の制約の問題や、取付け準備などの作業を行っている間の浸漬ノズルの温度低下の問題、あるいは予熱温度を考慮した適正な予熱を行うことが難しいという問題があり、この対策として、従来から種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献４に記載されているように、電気抵抗を有する黒鉛や炭化珪素を含有する耐火物で浸漬ノズルを構成し、この上端と下端に電極を配置して、通電加熱を行うことによって浸漬ノズルの予熱を行い、更に鋳造開始の直前まで引き続きこの予熱を行うことにより、浸漬ノズルの温度低下を防止し、溶鋼の熱衝撃を緩和して、浸漬ノズルの割れや亀裂を抑制すると共に、浸漬ノズル内部への介在物の付着及び堆積を防止することが行われている。
しかし、この方法では、浸漬ノズルを構成する耐火物を導電性の物にする必要があり、ドロマイトクリンカーを含有する耐火物、あるいはＣａＯ含有耐火物では、適用することが困難である。しかも、内径の異なる部位を有する耐火物構造の場合、浸漬ノズルの部位によって電気抵抗が異なるため、この浸漬ノズルに温度偏差が生じ、膨張の不均一に起因した剥離や亀裂が発生する。
【０００４】
この問題を解消するために、特許文献５には、直径や厚みが厚い部位に、カオウール（登録商標）などの断熱材を巻いて放熱を抑制し、通電加熱時の温度が均一になるようにしている。
また、特許文献６には、浸漬ノズルの外周をリング状に囲み、間接的に電熱器、あるいはラジアントチューブバーナーによって予熱することにより、簡便な設備を用いて設置、あるいは取り外しを容易にし、装着作業の負荷の軽減や温度低下を最小にすることが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−２６２４５５号公報
【特許文献２】
特開昭５８−６８４５７号公報
【特許文献３】
特開昭６１−２７３２４５号公報
【特許文献４】
特開昭５５−６４８５７号公報
【特許文献５】
特開昭６１−１２６９５１号公報
【特許文献６】
特開平１０−１１８７４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献５に記載された方法であっても、浸漬ノズルを均一に予熱することが難しく、ドロマイトクリンカーを含有する物、あるいはＣａＯ含有耐火物、非導電性の耐火物では、適用することが困難である。特に、内装体を装着した浸漬ノズルでは、内装体を含めて浸漬ノズルを予熱し、所定温度にすることができない。
また、特許文献６に記載された方法では、電気的、あるいはラジアントチューブバーナーの熱を、リング状にした予熱装置から間接的に付与して浸漬ノズルを予熱するため、予熱に長時間を要する。また、厚みが異なる浸漬ノズルでは、長手方向、あるいは厚み方向に温度差が生じ易くなり、熱膨張に起因した剥離や亀裂が発生して、浸漬ノズルの破損を招く。特に、内装体を有する浸漬ノズルの場合では、アルミナ黒鉛質の間に空目地や断熱性の部位が存在するため、内装体を予熱することが困難であるという問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、熱衝撃を受けて剥離や亀裂などの損傷を生じさせることなく、しかも、ＣａＯ成分の吸湿による消化反応や強度の低下、異常溶損を招くことを防止する耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法は、ＣａＯ成分を含有する内装体が設けられた浸漬ノズルの吐出口を含む該浸漬ノズルの外周面積の３０％以上を断熱材で覆い、この断熱材で覆われた前記浸漬ノズルを内側から加熱して予熱を行った後、該浸漬ノズルに溶鋼を注湯して鋳造を行う。
ここで、断熱材としては、例えば、石綿、スラグウール等、あるいはセラミックで構成されたシート状のカオウール（登録商標）や、アルミナ系フェルト、炭素繊維フェルト、及びハイニカロン系フェルトなどの耐熱性フェルト等を使用することができる。
このように、浸漬ノズルの吐出口を含む浸漬ノズルの外周面積の３０％以上を断熱材で覆って予熱を行うので、浸漬ノズルの吐出口や先端部近傍の放熱を防止でき、浸漬ノズルの温度低下を抑制できる。また、断熱材によって、吐出口から浸漬ノズル内部に流入する外気の対流を抑制できるので、浸漬ノズルの温度低下や外気の対流による内装体の消化を防止でき、同時に温度低下に起因した溶鋼の熱衝撃を緩和して、内装体の剥離や亀裂の発生を防止することができる。
なお、浸漬ノズルの吐出口を含む浸漬ノズルの外周面積の３０％以上を断熱材で覆うことにより、例えば、浸漬ノズルの内部からバーナーの火炎による予熱を行った場合でも、浸漬ノズル全体の温度分布を小さくでき、内装体の消化防止と熱衝撃に起因する問題を解消することができる。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法は、第１の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記吐出口を含む前記溶鋼と接する前記浸漬ノズルの面積の１〜４８％の領域には、ドロマイトクリンカーを配合した前記内装体が設けられている。
このように、ドロマイトクリンカーを配合した内装体の装着範囲を設定するので、溶鋼中のＡｌの酸化で生じるＡｌ２  Ｏ３  や、酸化生成物であるＡｌ２  Ｏ３  を低融点にするＣａＯ成分の供給と、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化合物にする反応を促進し、浸漬ノズルの詰まりを抑制できると共に、浸漬ノズルの製作、内装体の形成作業を容易に行うことができる。
【０００９】
ここで、内装体の装着範囲が、溶鋼と接触する全面積の１％未満の場合、稼働面において、溶鋼中のＡｌ２  Ｏ３  を低融点にするＣａＯ成分の供給と反応が低下し、浸漬ノズルの詰まりが増加する。一方、内装体の装着範囲が４８％を超える場合、内装体の膨張量が大きくなり、内装体の膨張代を考慮した浸漬ノズルへの配置が難しくなり、浸漬ノズルの製作、内装体の装着作業に手間がかかり、コストが高くなる。
従って、浸漬ノズルの詰まりを抑制すると共に、製造コストを低減させるには、吐出口を含む溶鋼と接する浸漬ノズルの面積の５〜４５％、更には１０〜４０％の領域に、ドロマイトクリンカーを配合した内装体を設けることが好ましい。
【００１０】
前記目的に沿う第３の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法は、第１及び第２の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記内装体は、耐火材料を伝熱ヒータで加熱し硬化して形成され、引き続き前記浸漬ノズルの予熱が行われる。これにより、内装体と外気の湿気分（湿分）との反応による内装体の消化を防止し、同時に内装体の強度を高め、かつ予熱の熱効率を高めることができる。また、内装体を含めた浸漬ノズルの膨張負荷が軽減され、膨張に起因する内装体の剥離や亀裂、折損などを防止して、浸漬ノズルの品質を高めることが可能になる。そして、吐出口や吐出口近傍に設けた内装体を、伝熱ヒータで例えば８００℃以上に予熱（加熱）して、この浸漬ノズルを用いて鋳造することにより、上記した効果を更に高めることができる。
【００１１】
前記目的に沿う第４の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法は、第１〜第３の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルの予熱が終了してから１５分以内に前記溶鋼の注湯を行う。このように、浸漬ノズルの予熱終了から１５分以内に鋳造を行うので、浸漬ノズルの温度低下を抑制し、外気の湿気分の吸収を抑制して、消化反応を抑制でき、また溶鋼によって受ける熱衝撃を小さくし、割れや亀裂の発生を防止して、内装体の欠損による耐火骨材の溶鋼中への混入や、内装体によるＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化が阻害されることで生じる浸漬ノズルの詰まり等による溶鋼品質の低下や鋳造中断などを招くことなく、安定に鋳造を実施できる。
【００１２】
ここで、浸漬ノズルの予熱終了から鋳造までの時間が１５分を超えると、浸漬ノズルの先端部や吐出口内部の温度が低下し、外気の湿気分を吸収して消化反応が生じる。また、浸漬ノズルの温度が低下（例えば、６００℃未満）すると、浸漬ノズルに対する溶鋼によって受ける熱衝撃が大きくなり、割れや亀裂が発生して、外気の侵入や耐火骨材の混入、又はＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化合物の形成不足による浸漬ノズルの詰まり等による溶鋼品質の低下や鋳造中断などを招くことになる。
なお、予熱終了から鋳造開始までの時間を短縮することで、浸漬ノズルの熱損失を低減できるため、下限値については規定していない。
従って、安定した鋳造を実施するためには、浸漬ノズルの予熱終了から１２分以内、更には１０分以内に鋳造を実施することが好ましい。
【００１３】
前記目的に沿う第５の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法は、第１〜第４の発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法において、前記浸漬ノズルの予熱終了から、該浸漬ノズルに溶鋼が接触するまでの該浸漬ノズルの温度を、６００℃以上に保持する。このように、浸漬ノズルの温度を６００℃以上に保持することで、浸漬ノズルに水分を吸着させることなく、溶鋼の熱によって受ける急激な熱衝撃による浸漬ノズルの損傷と、溶鋼の温度低下に起因する浸漬ノズルへの地金付着とを抑制することができる。
【００１４】
ここで、溶鋼に接触するまでの浸漬ノズルの温度が６００℃未満になると、局部的な温度低下が大きくなり、浸漬ノズルに水分が吸着し、注湯開始時における浸漬ノズルへの溶鋼熱の熱衝撃が大きくなる。一方、上限値については規定していないが、１２００℃以上になると予め必要以上に加熱しておく必要性があり、熱エネルギーコストが上昇する。
従って、浸漬ノズルの損傷を抑制すると共に、浸漬ノズルを経済的に予熱しておくためには、浸漬ノズルの温度を７００〜１１５０℃の範囲にすることが好ましく、更には８００〜１１００℃の範囲にすることが好ましい。
【００１５】
即ち、本発明は、膨張による剥離や亀裂などが極めて生じ易い材質からなるＣａＯ成分を含有する耐火物で構成された内装体、あるいはドロマイトクリンカーが配合された内装体が設けられた浸漬ノズルにおいて、吐出口からの外気の対流によって浸漬ノズルの吐出口近傍や先端部の温度が低下したり、内装体が外気の湿気部を吸湿して品質が劣化したり、また溶鋼の注湯時に溶鋼熱による熱衝撃を受けて剥離や亀裂などが発生し、浸漬ノズルの品質低下を招くことを知見して得たものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図、図２（Ａ）は変形例に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図、図３（Ａ）は従来例に係る連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図、図４は連続鋳造時におけるノズルの溶損指数及び亀裂発生指数と予熱温度との関係を示す説明図、図５は浸漬ノズルの断熱材被覆率がノズルの消化及び熱衝撃割れの発生に及ぼす影響について示した説明図、図６は浸漬ノズルの予熱終了から溶鋼の注湯開始までの時間がノズルの熱衝撃割れに及ぼす影響について示した説明図、図７は連続鋳造時におけるノズルの溶損指数及び亀裂発生指数とノズル温度との関係を示す説明図である。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るＣａＯ含有内装体を備えたノズルを用いた連続鋳造方法は、ＣａＯ含有内装体の一例であるドロマイトクリンカーを配合した耐火物の内装体（図示しない）が設けられた浸漬ノズル１０を用いた鋳造方法である。なお、浸漬ノズル１０は、両側に吐出口１１が設けられた筒状部１２を備えるものであり、例えば従来から使用されている浸漬ノズル用耐火物であるアルミナ黒鉛質耐火物（ＡＧ）を使用して作製したものである。以下、詳しく説明する。
【００１８】
浸漬ノズル１０の筒状部１２及び吐出口１１の内側表面に、電気抵抗ヒータ（伝熱ヒータの一例）で構成された型枠（図示しない）を、隙間（例えば、５〜２０ｍｍ程度）を介して配置し、この形成された隙間に、耐火材料を装入し充填する。
この耐火材料の組成としては、ＣａＯ成分を２５〜６０質量％、ＭｇＯ成分を３０〜６５質量％、低温熱硬化性樹脂である無水フェノール樹脂と高温熱硬化性バインダーであるブリット（ガラス屑）とを１〜１０質量％含むものを用いることができる。
【００１９】
ここで、耐火材料中のＣａＯ成分の含有量が２５質量％未満の場合、溶鋼中のＡｌの酸化で生じるＡｌ２  Ｏ３  や、酸化生成物であるＡｌ２  Ｏ３  と反応してＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化合物を形成するＣａＯ成分量が不足するため、溶鋼との接触面である稼働面でのＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化合物の形成が悪くなる。一方、ＣａＯ成分の含有量が６０質量％を超える場合、ＣａＯ成分量が増加するため、耐溶損性が低下して浸漬ノズルの寿命が短くなる。更に、過剰なＣａＯ成分は、浸漬ノズルの消化を容易にするため、浸漬ノズルの品質が低下する。また、ＭｇＯ成分の含有量が３０質量％未満の場合、稼働面の耐溶損性が損なわれる。一方、ＭｇＯ成分の含有量が６５質量％を超える場合、浸漬ノズルを構成する耐火物でスポーリングが発生し易くなり、亀裂や剥離などが生じ易くなる。
【００２０】
なお、浸漬ノズル１０と内装体との反応を抑制、更には防止するため、浸漬ノズル１０の内面にジルコニア系のモルタルが配置されている。なお、浸漬ノズル１０自体を、ジルコニア黒鉛質耐火物（ＺＧ）、シリカ系の耐火物等で構成することもできる。
そして、電気抵抗ヒータにより耐火材料を加熱し硬化して、溶鋼と接触する浸漬ノズル１０の面積の１〜４８％に相当する部位に内装体を設ける。
このように、内装体の形成を、粉末の耐火材料の充填と、電気抵抗ヒータの加熱によって行うので、種々の形状に容易に対応した内装体を装着することができ、吐出口１１、あるいはその近傍におけるＡｌ２  Ｏ３  系介在物の付着を抑制でき、溶鋼の吐出流の均一化が可能になり、溶鋼流の偏流を防止して鋳片の気泡や介在物欠陥を抑制することができる。
【００２１】
内装体を形成した浸漬ノズル１０に対し、浸漬ノズルの交換時期等を決定した鋳造予定に基づき、図１（Ａ）に示すように、吐出口１１及び吐出口１１近傍を含めた浸漬ノズル１０の外周部の全面積の３０％以上に断熱材１３を巻き、浸漬ノズル１０が、８００〜１２００℃の温度になるように、バーナーの火炎により昇温して予熱を行った。なお、この作業は、予熱終了から鋳造開始までの時間が１５分以内となるように行う。また、図２（Ａ）に示すように、浸漬ノズル１０の下端部に、更に断熱材１４を配置することも可能である。
この断熱材としては、例えば、厚みが５〜５０ｍｍ（好ましくは１０〜２５ｍｍ）程度であり、セラミックで構成されたシート状のカオウール（登録商標）や、アルミナ系フェルト、炭素繊維フェルト、及びハイニカロン系フェルトなどの耐熱性フェルト等を使用できる。
ここで、予熱は、例えば、バーナーを筒状部の先端部（吐出口近傍）まで差し込んで行ったり、また吐出口の開口部分の断熱材を開閉可能な状態にし、バーナーを開口部分に差し込んで浸漬ノズルの加熱を行った後、開口部分からバーナーを抜き取って直ぐに、開口部分を断熱材で塞ぐことによって行うこともできる。また、吐出口の開口部分の断熱材が無い断熱材を浸漬ノズルに巻き、開口部分からのバーナーによる予熱が終了した後、開口部分に断熱材を配置することもできる。
【００２２】
予熱が終了した後、浸漬ノズル１０は断熱材１３が囲覆された状態で鋳型近傍に搬送され、鋳造の直前まで断熱材１３による断熱保温が行われ、吐出口１１からの外気の侵入と、外気の内部対流を防止して、温度低下の抑制と、外気の湿気分による内装体のＣａＯ成分の消化反応の抑制を行う。これにより、浸漬ノズル１０の予熱終了から、浸漬ノズル１０に溶鋼が接触するまでの浸漬ノズル１０の温度を６００℃以上に保持することができる。
そして、浸漬ノズル１０から断熱材１３を外して直ぐに、タンディッシュから鋳型内へ、浸漬ノズル１０を介して、例えば１４５０℃の溶鋼を注湯し、鋳型による冷却、及び鋳型の下流側に配置される支持セグメントからの散水により、鋳片を鋳造する。
なお、図１（Ａ）に示すように、浸漬ノズル１０の筒状部１２の側部のみを断熱材１３で覆ったものは、図１（Ｂ）に示すように、予熱終了（１２００℃）から鋳造開始までの時間が１８分まで、浸漬ノズル１０の吐出口１１近傍の温度を８００℃以上に保持できる。また、図２（Ａ）に示すように、浸漬ノズル１０の筒状部１２の側部及び下端部を各断熱材１３、１４で覆ったものは、図２（Ｂ）に示すように、予熱終了から鋳造開始までの時間が１９分経過した場合においても、浸漬ノズル１０の吐出口１１近傍の温度を９００℃以上に保持できる。
【００２３】
一方、図３（Ａ）に示すように、浸漬ノズル１０の吐出口１１を含まない筒状部１２の側部を、外周面積の３０％未満で、且つ吐出口１１及びその近傍を除いて、石綿等のカバーシール１５で覆った従来の方式では、図３（Ｂ）に示すように、浸漬ノズル１０に予熱終了時から急激な温度低下が起こり、予熱終了から鋳造開始までの時間が１５分を経過したときには、浸漬ノズル１０の吐出口１１近傍の温度が６００℃を維持することができない。このため、注湯開始時における浸漬ノズル１０への溶鋼熱の熱衝撃が大きくなり、剥離や亀裂などの発生による浸漬ノズル１０の品質低下を招く。
以上のことから、浸漬ノズル１０の吐出口１１を含む、外周全面積の３０％以上、好ましくは５０％以上の部分を断熱材１３で覆うことにより、剥離や亀裂などの熱衝撃に起因する欠陥の発生がなく、しかも浸漬ノズル１０の異常溶損が発生せず、安定した鋳造を行うことができる。
【００２４】
【実施例】
本発明に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法を適用し、試験を行った結果について、図２（Ａ）を参照しながら説明する。
まず、アルミナ黒鉛質耐火物で構成された筒状部１２の内部に、隙間をあけて前記した型枠を配置し、この隙間に、ドロマイトクリンカーが配合され、ＣａＯ成分を３０〜６０質量％、ＭｇＯ成分を２５〜６５質量％、無水フェノール樹脂とブリットとを５質量％含む耐火材料を充填して、電気抵抗ヒータにより加熱し、溶鋼と接触する浸漬ノズル１０の１〜４８％に相当する部位に内装体を設けた。なお、浸漬ノズル１０は、製造してすぐに、浸漬ノズルの内部に乾燥剤を配置し、１本毎にアルミニウム製の箔で構成されたシートに梱包し、温度及び湿度が所定値（例えば、温度：２５〜−１０℃、湿度：５０％以下、好ましくは０又は０を超え４０％以下）に調整された一次保管倉庫に搬入され保管された。
そして、浸漬ノズルの交換時期等を決定した鋳造予定に基づき、一次保管倉庫かから浸漬ノズル１０を搬出しシートから取り出した後、浸漬ノズル１０の先端部を含む外周部に、厚み１０ｍｍの各断熱材１３、１４を巻き、断熱処置を施した。
【００２５】
この断熱処置を施した浸漬ノズル１０を、バーナーの火炎により、浸漬ノズル１０を予熱し、断熱処置した状態（断熱材が巻かれた状態）で浸漬ノズルの取付け場所まで搬送し、タンディッシュの下部ノズルに取付け、溶鋼の注湯を開始した。
ここで、図４に、連続鋳造時における浸漬ノズルの予熱温度（ノズル予熱温度）と浸漬ノズルの溶損指数及び亀裂発生指数（ノズル溶損・亀裂発生指数）との関係について示す。比較は、実施例として、浸漬ノズルを１本単位で乾燥剤と共に梱包し、温度１８℃、湿度３０％の環境下で保管した場合（●）と、比較例として、浸漬ノズルのみを１０本単位で梱包し、温度３０℃、湿度８０％の環境下で保管した場合（○）とについて行った。なお、溶損指数及び亀裂発生指数は、従来の浸漬ノズルを使用した場合におけるノズル溶損及び亀裂発生を１として比較したものであり、従来例の溶損指数及び亀裂発生指数は、１本の浸漬ノズルを取り出した後に、開封されたシート内に放置された９本の浸漬ノズルを使用したときの平均値である。
図４に示すように、予熱を８００〜１２００℃の温度範囲で行った浸漬ノズルを用いて鋳造を行った場合、実施例及び比較例共に、上記した温度範囲外と比較して、ノズル溶損及び亀裂発生を低減できることが判った。また、この温度範囲において、実施例はノズル溶損及び亀裂発生が殆ど無く、比較例と比較してもノズル溶損及び亀裂発生を大幅に低減できることを確認できた。
【００２６】
また、図５に、浸漬ノズルの断熱材被覆率と浸漬ノズルの消化及び熱衝撃割れの発生（消化及び熱衝撃割れ発生）との関係について示す。なお、消化及び熱衝撃割れ発生は、使用した浸漬ノズルの全本数に対する消化及び割れが発生した浸漬ノズルの本数の割合を示したものである。
図５に示すように、消化及び熱衝撃割れの発生は、浸漬ノズルの断熱材被覆率が３０％を超えることで０．２以下に減少し、更に５０％以上で０．０５以下に低減できた。これは、断熱材被覆率が大きくなると共に、予熱した浸漬ノズルの温度低下を抑制できることを示している。
【００２７】
そして、図６に、浸漬ノズルの予熱終了から溶鋼の注湯開始までの時間と浸漬ノズルの熱衝撃割れ発生指数（熱衝撃割れ発生指数）との関係について示す。なお、熱衝撃割れ発生指数は、使用した浸漬ノズルの全本数に対する熱衝撃割れが発生した浸漬ノズルの本数の割合を示したものである。
図６に示すように、熱衝撃割れの発生は、浸漬ノズルの予熱終了から溶鋼の注湯開始までの時間が１５分までは０．２以下程度に低減でき、１５分を超えることで急激に上昇した。これは、浸漬ノズルの予熱終了から溶鋼の注湯開始までの時間を短くすると共に、予熱した浸漬ノズルの温度低下を抑制できることを示している。
【００２８】
更に、図７に、連続鋳造時における溶鋼接触までの浸漬ノズルの温度（ノズル温度）と浸漬ノズルの溶損指数及び亀裂発生指数（ノズル溶損・亀裂発生指数）との関係について示す。比較は、図４と同様の条件で行った。
図７に示すように、溶鋼に接触するまでの浸漬ノズル１０の温度を６００〜１２００℃の範囲に保持することで、実施例及び比較例共に、上記した温度範囲外と比較して、ノズル溶損及び亀裂発生を低減できることが判った。また、この温度範囲において、実施例はノズル溶損及び亀裂発生を大幅に低減でき（０．３以下）、また比較例と比較してもノズル溶損及び亀裂発生を大幅に低減できることを確認できた。
以上のことから、浸漬ノズルの吐出口を含む外周部に断熱材を配置することで、熱衝撃を受けて剥離や亀裂などの損傷を生じさせることなく、しかも、ＣａＯ成分の吸湿による消化反応や強度の低下、異常溶損を招くことを防止できることを確認できた。
【００２９】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、内装体を形成するため、電気抵抗ヒータを用いて耐火材料を加熱し硬化させた後、引き続きバーナーの火炎によって浸漬ノズルの予熱を行った場合について説明したが、内装体を形成した後、電気抵抗ヒータを用いて、引き続き浸漬ノズルの予熱を行うことも可能である。
【００３０】
そして、前記実施の形態においては、浸漬ノズルの内側に電気抵抗ヒータで構成された型枠を配置して内装体を形成した場合について説明したが、予め電気抵抗ヒータで構成された型枠で内装体を形成した後、この内装体を浸漬ノズルの内側に装着することも可能である。
更に、前記実施の形態においては、浸漬ノズルに断熱材を巻いた場合について説明したが、断熱材が浸漬ノズルの外周に密着できれば、浸漬ノズルの形状に応じて、例えば、中空円筒状、容器状等に形成された断熱材を使用することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１〜５記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法においては、浸漬ノズルの吐出口、及び吐出口近傍の温度低下を防止でき、内装体の温度低下による外気の湿気分に起因する消化を抑制でき、稼働面でのＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  系の低融点化合物の生成を良好にでき、ノズルの詰まりなどの鋳造トラブルの解消と、消化に伴う異常溶損を抑制でき、鋳造の安定化と鋳片品質の向上が達成される。
また、吐出口、及びその近傍の温度低下を抑制したので、溶鋼の熱に起因する熱衝撃が緩和され、浸漬ノズル及び内装体を構成する耐火物の剥離や亀裂の発生が防止でき、浸漬ノズルの寿命の安定化及び安定鋳造が可能になる。
【００３２】
特に、請求項２記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法においては、浸漬ノズルの詰まりを抑制できるので、鋳造の安定化を図ることができる。また、浸漬ノズルの製作及び内装体の形成作業を容易に行うことができるので、作業性が良好になる。
請求項３記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法においては、品質を高めた浸漬ノズルを提供できるので、更に安定した鋳造を実施できる。また、浸漬ノズルの製作が容易になるので、浸漬ノズルの量産化及び浸漬ノズルの製造コストを低減することができる。
【００３３】
請求項４記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法においては、浸漬ノズルの予熱終了から１５分以内に溶鋼の注湯を行うので、安定に鋳造を実施でき、鋳片の品質を更に向上させることができる。
請求項５記載の耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法においては、浸漬ノズルに吸着した水分の完全除去と、溶鋼の熱によって受ける急激な熱衝撃による浸漬ノズルの損傷と、溶鋼の温度低下に起因する浸漬ノズルへの地金付着とを抑制することができるので、鋳造の安定化と鋳片品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図である。
【図２】（Ａ）は変形例に係る耐火物消化と熱衝撃割れを防止した連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は従来例に係る連続鋳造方法に使用する浸漬ノズルの側面図、（Ｂ）は予熱終了時からの浸漬ノズルの温度経過を示す説明図である。
【図４】連続鋳造時におけるノズルの溶損指数及び亀裂発生指数と予熱温度との関係を示す説明図である。
【図５】浸漬ノズルの断熱材被覆率がノズルの消化及び熱衝撃割れの発生に及ぼす影響について示した説明図である。
【図６】浸漬ノズルの予熱終了から溶鋼の注湯開始までの時間がノズルの熱衝撃割れに及ぼす影響について示した説明図である。
【図７】連続鋳造時におけるノズルの溶損指数及び亀裂発生指数とノズル温度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：浸漬ノズル、１１：吐出口、１２：筒状部、１３、１４：断熱材、１５：カバーシール
【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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