(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．００１〜０．０６とする極低炭素鋼又は低炭素鋼を、
鋳型幅Ｗ［ｍｍ］を８００〜２１００とし鋳型厚みＤ［ｍｍ］を２００〜３２０とする鋳型と、
タンディッシュ内に保持される溶鋼を前記鋳型に注湯するのに供される有底円筒状の浸漬ノズルであって、該浸漬ノズルの内側底面から所定距離上方へ離れた位置において該浸漬ノズルの周壁に一対の対向する溶鋼吐出孔が穿孔され、前記溶鋼吐出孔１個あたりの流路断面積Ａｓｎ［ｍｍ２］を直径［ｍｍ］を７０〜１２０とする円の面積［ｍｍ２］とし、前記溶鋼吐出孔の下向き吐出角θ１［ｄｅｇ．］を１５〜５５とし、前記溶鋼吐出孔の内周側開口縁の下端と前記内側底面との距離Ｈ［ｍｍ］を１０〜５０とするものと、
を用いて連続鋳造する、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法において、
前記溶鋼吐出孔の内底面には、前記浸漬ノズルの底面視において前記溶鋼吐出孔の穿孔方向と平行に延びる溶鋼吐出溝を前記溶鋼吐出孔下端側略中央に１個刻設すると共に、下記式（１）〜（３）を満足するものとし、
鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］を１．６〜２．４とし、
溶鋼過熱度ΔＴ［℃］を２０〜４５とする、
ことを特徴とする、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法。
ａ／Ａ＝０．１〜０．９・・・（１）
ｂ／Ｂ＝０．４〜１．０・・・（２）
Δθ［ｄｅｇ．］＝１５〜４５・・・（３）
ただし、
ａは、前記溶鋼吐出溝の刻設幅
Ａは、前記溶鋼吐出孔の外周側開口縁の幅
ｂは、前記溶鋼吐出孔の内底面と前記溶鋼吐出溝の内底面との交差線と、前記浸漬ノズルの外周面と、の径方向における離隔距離
Ｂは、前記浸漬ノズルの内周面と、前記浸漬ノズルの外周面と、の径方向における離隔距離
Δθは、前記溶鋼吐出孔の下向き吐出角θ１と、前記溶鋼吐出溝の内底面が水平と成す角度θ２と、の差
【請求項２】
請求項１に記載の極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法において、
鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を５００〜１０００とする、
ことを特徴とする、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．０６以下とする極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００７−３３１００３号公報）は、本願出願人によるものであって、炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］が０．０６以下である極低炭素鋼や低炭素鋼（以下、単に低炭素鋼等と称する。）の連続鋳造方法について言及している。先ず、この低炭素鋼等を、炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］が０．０７以上である中高炭素鋼（以下、単に中高炭素鋼と称する。）と比較して種々の観点から紹介する。
【０００３】
一般に、低炭素鋼等は、中高炭素鋼と比較して加工性に優れるので、プレス成型などに使われる薄鋼板に用いられることが多い。この低炭素鋼等は、連続鋳造の観点から言えば、凝固が開始する所謂液相線温度が高く、固液共存温度範囲も狭いため、著しい凝固遅れを生じ難く、従って、鋳造速度を高く設定しても安定して連続鋳造できるとされる。しかし、上記の低炭素鋼等については、下記第一及び第二の問題点が周知となっている。
【０００４】
＜第一の問題点＞
低炭素鋼は、液相線温度が高く、固液共存温度範囲が狭いので、凝固が完了する固相線温度が高い。このため、安定した凝固殻厚みを確保し易い特徴があり、この点は、上述したように、生産性を高める上での大きなメリットとなっている。しかしながら、反面、凝固が進行することが望ましくない鋳型内の溶鋼メニスカス（即ち、溶鋼とその上に浮かべている鋳型フラックスとの界面）直下においても、僅かに温度が低下するだけで凝固が進行し易いという問題がある。メニスカスに凝固殻が形成される、所謂「皮張り」と呼ばれる現象や、鋳型銅板と溶融の間に成長する凝固上端がメニスカス側に折れ曲がって成長する、所謂「爪」と呼ばれる現象が発生すると、鋳型内の溶鋼中を浮上してきた気泡が鋳型フラックスを通って空気中に抜けることが遮られ、「皮張り」や「爪」の部分に気泡が捕捉され易くなる。この結果、スラブ表層には、ブローホール（スラブ表面に接続しているホール）やピンホール（スラブ表面に接続していないホール）といった欠陥（以下、ホール性欠陥と称する。）が生じ易い。
【０００５】
なお、上記「介在物」は、主としてアルミナを指し、アルミニウム等により脱酸する通常の操業においては不可避的に発生する。また、上記「気泡」は、Ａｒ気泡を指し、上記のアルミナが浸漬ノズル内壁に付着することのないよう浸漬ノズル内にＡｒガスを吹き込む通常の操業においては不可避の存在である。また、ホール性欠陥は主としてＡｒ気泡が固液界面に捕捉されることに起因するものであり、このホール性欠陥は介在物を伴うもの場合と介在物を伴わない場合とがある。
【０００６】
＜第二の問題点＞
また、著しい凝固遅れを生じ難い低炭素鋼等の特長を生かすため、鋳造速度を高いレベルに設定したい。しかし、斯かる場合、溶鋼吐出流の流量が大きいため、メニスカスが波立ってパウダー巻き込みが発生し、スラブ表層には、パウダー性の欠陥（以下、パウダー性欠陥と称する。）が生じ易い。
【０００７】
＜第一・第二の問題点の総括＞
そして、上記のホール性欠陥やパウダー性欠陥は、スラブを圧延し、薄鋼板製品とした段階で通称スリバーと称される表面欠陥（以下、スリバー欠陥と称する。）となり、薄鋼板製品の品質を著しく低下させてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明の目的は、極低炭素鋼又は低炭素鋼を連続鋳造するに際し、ホール性欠陥やパウダー性欠陥の少ない高品質なスラブを高い生産性で製造する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、本願発明者らは、鋭意研究の末、上記課題を解決するには、吐出孔からの吐出流を部分的に分岐させることが有効であることを見出した。ここで、図５及び図６を参照されたい。図５は、従来の浸漬ノズルによって形成される溶鋼吐出流をイメージしたものである。図６は、本願発明の浸漬ノズルによって達成される溶鋼吐出流をイメージしたものである。即ち、本願発明は、図５に示されるような大きなまとまりを持った溶鋼吐出流を、図６に示されるように複数に分岐させ、もって、上記の課題を解決しようとするものである。要するに、トレードオフの関係にある上記のホール性欠陥とパウダー性欠陥を、『溶鋼吐出流の分岐』という発想で同時に解決しようとするものである。
【００１０】
なお、特許文献２（特開平５−１８５１９２号公報）には、吐出孔下部に、底面にまで亘る切欠口を設けた浸漬ノズルが開示されている。この切欠口により、吐出孔の本来の下向流が一層助勢され、いわゆる大きな下向きの流れが形成され、メニスカスでの溶鋼表面流の流速低減が図られ、パウダー起因の表面欠陥を抑制できると記載されている。また、吐出孔まわりの堆積物の影響を受け難いので、上記の効果が長時間持続するとも記載されている。更には、上記の切欠口は、吐出孔の穴幅全体を切欠いて形成するものに限らず、例えば一部分だけ切欠いても所望の効果が得られるとされる。しかし、特許文献２第３頁第４カラム第４〜５行に記載されている「一部分だけを切り欠いても所望の効果が得られる」という記載が、本願発明の上記着眼点たる『分岐』と一致するかは定かではない。しかも、切欠口は垂直に切り立っており、この様子から、この切欠口が『分岐』を意図したものではなく、単に吐出孔の本来の『下向流を助勢』することのみが目的であることが伺える。
【００１１】
次に、上記の発想に基づいて完成させた発明の概要を、その効果と共に説明する。
【００１２】
本発明の観点によれば、炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．００１〜０．０６とする極低炭素鋼又は低炭素鋼を、鋳型幅Ｗ［ｍｍ］を８００〜２１００とし鋳型厚みＤ［ｍｍ］を２００〜３２０とする鋳型と、タンディッシュ内に保持される溶鋼を前記鋳型に注湯するのに供される有底円筒状の浸漬ノズルであって、該浸漬ノズルの内側底面から所定距離上方へ離れた位置において該浸漬ノズルの周壁に一対の対向する溶鋼吐出孔が穿孔され、前記溶鋼吐出孔１個あたりの流路断面積Ａｓｎ［ｍｍ２］を直径［ｍｍ］を７０〜１２０とする円の面積［ｍｍ２］とし、前記溶鋼吐出孔の下向き吐出角θ１［ｄｅｇ．］を１５〜５５とし、前記溶鋼吐出孔の内周側開口縁の下端と前記内側底面との距離Ｈ［ｍｍ］を１０〜５０とするものと、を用いて連続鋳造する、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造は、以下のような方法で行われる。即ち、前記溶鋼吐出孔の内底面には、前記浸漬ノズルの底面視において前記溶鋼吐出孔の穿孔方向と平行に延びる溶鋼吐出溝を前記溶鋼吐出孔下端側略中央に１個刻設すると共に、下記式（１）〜（３）を満足するものとし、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］を１．６〜２．４とし、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］を２０〜４５とする。
ａ／Ａ＝０．１〜０．９・・・（１）
ｂ／Ｂ＝０．４〜１．０・・・（２）
Δθ［ｄｅｇ．］＝１５〜４５・・・（３）
ただし、
ａは、前記溶鋼吐出溝の刻設幅
Ａは、前記溶鋼吐出孔の外周側開口縁の幅
ｂは、前記溶鋼吐出孔の内底面と前記溶鋼吐出溝の内底面との交差線と、前記浸漬ノズルの外周面と、の径方向における離隔距離
Ｂは、前記浸漬ノズルの内周面と、前記浸漬ノズルの外周面と、の径方向における離隔距離
Δθは、前記溶鋼吐出孔の下向き吐出角θ１と、前記溶鋼吐出溝の内底面が水平と成す角度θ２と、の差 
【００１３】
以上の方法によれば、ホール性欠陥やパウダー性欠陥の少ない高品質なスラブを高い生産性で製造できる。例えばこのスラブを薄鋼板コイルに圧延した場合は、スリバー欠陥の発生も抑えられる。
【００１４】
上記の極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造は、更に、以下のような方法で行われる。即ち、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を５００〜１０００とする。以上の方法によれば、一層高品質なスラブを製造できる。例えばこのスラブを薄鋼板コイルに圧延した場合は、鋳片に対する手入れ工程を省略できるので、生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。図１は、連続鋳造機の概略図である。先ず、本図に基づいて、本実施形態に係る極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造に供される連続鋳造機１００の構成と作動を一例として簡単に説明する。
【００１６】
連続鋳造機１００は、注湯される溶鋼を冷却して所定形状の凝固殻を形成するための鋳型１０と、図略のタンディッシュに保持される溶鋼を鋳型１０へ所定流量で滑らかに注湯するための浸漬ノズル１と、鋳型１０の直下から鋳造経路Ｑに沿って複数で列設されるロール対１１と、を備える。本実施形態において前記の鋳造経路Ｑは、鉛直方向に延びる垂直経路部と、この垂直経路部の下流側に接続され、円弧状に延びる円弧経路部と、更にその下流側に設けられて水平方向に延びる水平経路部と、前記の円弧経路部及び水平経路部とを滑らかに接続するための矯正経路部と、から成る。
【００１７】
また、各ロール対１１は、鋳造対象としての鋳片を両広面でもって挟持する一対のロール１１ａ・１１ａから構成される。この一対のロール１１ａ・１１ａのロール面間の最短距離としてのロールギャップ［ｍｍ］は適宜の手段により調節可能に構成される。
【００１８】
また、前記の鋳造経路Ｑの上流には、鋳型１０内で形成され、該鋳型１０から引き抜かれる凝固殻に対して所定の流量で冷却水を噴霧する冷却スプレー１２が適宜に設けられる。一般に、前記の鋳型１０が１次冷却帯と称されるのに対して、この意味で、冷却スプレー１２が配される経路部は２次冷却帯と称される。
【００１９】
鋳型１０から引き抜かれ、鋳造経路Ｑに沿って搬送される凝固殻は、自然放熱や、上記冷却スプレー１２などにより更に冷却されて収縮する。従って、上記のロール対１１のロールギャップ［ｍｍ］は、一般に、鋳造経路Ｑの下流側へ進むに連れて緩やかに狭くなるように設定される。
【００２０】
以上の構成で、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造を開始するときは、鋳型１０へ溶鋼を注湯する前に予め図略のダミーバーを前記の鋳造経路Ｑ内に挿入しておき、浸漬ノズル１を介して鋳型１０へ溶鋼を所定流量で注湯し始めると共に上記ダミーバーを下流側へ所定速度で引き抜く。そして、このダミーバーは、所定のメニスカス距離に到達したときに、適宜の手段により回収する。これで、極低炭素鋼又は低炭素鋼が連続的に鋳造されるようになる。
【００２１】
次に、上記の連続鋳造機１００の一般的な操業条件を簡単に紹介する。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］は、８００〜２１００とする。
・鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、２００〜３２０とする。
・鋳型高さＨ［ｍｍ］は、８００〜１０００とする。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、１．０〜２．５とする。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、１０〜４５とする。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇＳｔｅｅｌ］は、１〜３とする。
・鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、０〜１０００とする。
・溶鋼成分は、当事者間の協定に基づく。代表的な成分は、ＣやＳｉ、Ｍｎである。これに、ＣｒやＴｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕなどが適宜に添加される。通常Ｐ及びＳは極力少なくなるように調整される。被削性その他の要求からあえて１５０ｐｐｍ程度のＰ及びＳを添加する場合もある。その他の不可避の不純物を含む。
【００２２】
ここで、各用語を簡単に説明する。
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］及び鋳型厚みＤ［ｍｍ］は、鋳型１０の上端で観念される。
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］は、鋳片の引抜速度であって、前記複数のロール対１１のうち最上流に配されるロール対１１の周速度で観念される。
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、鋳型１０内へ注湯される溶鋼の温度の指標である。詳細は、本明細書の末尾に記載する。
・メニスカス距離Ｍ［ｍ］は、鋳型１０内の溶鋼の湯面（メニスカス）を起点とし、鋳造経路Ｑに沿って観念する距離［ｍ］を意味する。
・比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇＳｔｅｅｌ］は、鋼１ｋｇに対して用いられる冷却水の容積を意味する。この冷却水は、０．８〜３７のメニスカス距離［ｍ］で観念される上記の２次冷却帯で鋳片に対して噴射／噴霧される。
・鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、鋳型１０内の溶鋼を攪拌するために作用される磁場の強度の指標である。詳細は、本明細書の末尾に記載する。
【００２３】
次に、本実施形態に係る連続鋳造機１００の具体的な操業条件を説明する。本実施形態に係る連続鋳造では、以下のような条件で操業する。
【００２４】
・対象鋼種：炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．００１〜０．０６とする極低炭素鋼又は低炭素鋼
・鋳型幅Ｗ［ｍｍ］：８００〜２１００
・鋳型厚みＤ［ｍｍ］：２００〜３２０
・鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］：１．６〜２．４
・溶鋼過熱度ΔＴ［℃］：２０〜４５
・鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］：０、望ましくは５００〜１０００
・浸漬ノズル：後述する浸漬ノズル１を採用することとする。なお、この浸漬ノズル１は、本願出願人の過去の出願（特願２００７−０３８４６７号明細書）に開示されたものである。
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本実施形態において採用される浸漬ノズル１の形状等を詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態に係る浸漬ノズルの立面図である。図３は、図２の３−３線矢視断面図である。図４は、図２の４−４線矢視断面図である。図２に示される浸漬ノズル１は、タンディッシュ内に保持される溶鋼を鋳型１０内へ滑らかに注湯するのに供される有底円筒状のものであって、その使用状態においては垂直とされる。本図及び図３に示す如く浸漬ノズル１は、中空円筒状の耐火物により構成され、その下端は閉塞される。この浸漬ノズル１の内側底面Ｐから所定距離上方へ離れた位置において該浸漬ノズル１の周壁に一対の対向する溶鋼吐出孔２が穿孔される。更に、前記溶鋼吐出孔２の内底面３には、前記浸漬ノズル１の底面視（図４参照）において前記溶鋼吐出孔２の穿孔方向４と平行に延びる溶鋼吐出溝５が刻設される。具体的には下記の通りである。
【００２６】
前記の浸漬ノズル１の周壁の耐火物厚み（図３において符号Ｂで示す。即ち、浸漬ノズル１の内周面６と、浸漬ノズル１の外周面７と、の径方向における離隔距離に相当する。）は、同じく底壁の耐火物厚みと比較して若干薄肉とされる。前記の溶鋼吐出孔２は、タンディッシュから浸漬ノズル１へ流入する溶鋼を鋳型１０内へ適宜に吐出するための孔であって、一端は該浸漬ノズル１の内周面６に接続され、他端は該浸漬ノズル１の外周面７に接続され、更に、図３に示す垂直断面視において溶鋼吐出孔２はその穿孔方向が若干斜め下向きとなるように形成される。詳しくは、この溶鋼吐出孔２の内底面３が水平と成す角度θ１［ｄｅｇ．］（下向き吐出角θ１［ｄｅｇ．］、ただし、下向きを正とする。）は１５〜５５に設定される。溶鋼吐出孔２の内周側開口縁８は、図２に示す垂直断面視において角部に若干の丸みを帯びた矩形とされ、溶鋼吐出孔２の外周側開口縁９も同様である。なお、この溶鋼吐出孔３の外周側開口縁９は内周側開口縁８よりも幅広に形成され、もって、図４に示す底面視において溶鋼吐出孔２は、内周側開口縁８から外周側開口縁９へ向かうにつれて徐々に拡大するように形成される。外周側開口縁９の幅は同じく符号Ａで示す。
【００２７】
図３において、溶鋼吐出孔２の内周側開口縁８の下端８ａと前記内側底面Ｐとの距離を符号Ｈで観念すると、この距離Ｈ［ｍｍ］は１０〜５０とする。図２の立面視において平面的に現れ得る内周側開口縁８（図２においては内周側開口縁８の一部は隠れ線を用いて明示した。）によって観念される、溶鋼吐出孔２の流路断面積Ａｓｎ［ｍｍ２］を直径［ｍｍ］を７０〜１２０とする円の面積［ｍｍ２］とする。
【００２８】
前記の溶鋼吐出溝５の形状を以下に詳細に説明する。溶鋼吐出溝５は、前述したように図４に示す底面視において、前記溶鋼吐出孔２の穿孔方向４と平行に延在し、その内周側端１０は溶鋼吐出孔２の内底面３に接続され、その外周側端１１（図２及び図３参照）は浸漬ノズル１の外周面７に接続される。この溶鋼吐出溝５は、図４において溶鋼吐出孔２の穿孔方向４と垂直な方向に着目すると溶鋼吐出孔２の略中央に形成される。この溶鋼吐出溝５の刻設幅を符号ａで観念すると下記式（１）が満足される。また、溶鋼吐出孔２の内底面３と溶鋼吐出溝５の内底面１２との交差線（本実施形態では、溶鋼吐出溝５の内周側端１０が相当する。）と、浸漬ノズル１の外周面７と、の径方向における離隔距離を符号ｂで観念すると下記式（２）が満足される。更に、図３に示される浸漬ノズル１の垂直断面視において前記溶鋼吐出溝５の内底面１２が水平と成す角度（ただし、下向きを正とする。）をθ２で観念し、溶鋼吐出孔２の下向き吐出角θ１と、溶鋼吐出溝５の内底面１２が水平と成す角度θ２と、の差を符号Δθで観念すると下記式（３）が満足される。
ａ／Ａ＝０．１〜０．９・・・（１）
ｂ／Ｂ＝０．４〜１．０・・・（２）
Δθ［ｄｅｇ．］＝１５〜４５・・・（３）
【００２９】
なお、図２〜４に示すように本実施形態において溶鋼吐出溝５は、その内底面１２と側面とが直交するように構成されるが、実際には、製造上の便宜や強度上の問題を考慮して、前記の内底面１２と側面とが直交する部位には適宜にＲを付すのがよいであろう。同様に、面同士が鋭角に交差する部位や面同士が鈍角に交差する部位に対しては適宜のＲを付すのがよい。なお、Ｒが付される前の上記交差部位については、該交差部位を挟む一対の面を仮想的に延長すれば容易に観念できることは言うに及ばない。
【００３０】
ところで、上記の浸漬ノズル１の上端は、この浸漬ノズル１から鋳型１０内へ吐出される溶鋼の吐出流量を調節するための溶鋼流量調節ユニットを介してタンディッシュの底部に接続される。そして、以上のように構成される浸漬ノズル１は、その周壁に穿孔される溶鋼吐出孔２の穿孔方向４（図４参照。）が鋳型１０の幅方向と一致するようにタンディッシュ（実質的には上記溶鋼流量調節ユニット）に着設される。なお、メニスカスは、浸漬ノズル１の溶鋼吐出孔２の外周側開口縁９の下端から概ね１５０〜２５０［ｍｍ］上方に位置するように設定される。
【００３１】
［試験１］
以下、本実施形態に係る極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造方法の技術的効果を確認するための試験に関して説明する。上述した各数値範囲などは、下記の試験により合理的に裏付けられている。
【００３２】
［試験１．１］指標
先ず、各試験の評価に供される指標に関して説明する。
【００３３】
［試験１．１．１］スラブ品質
本指標「スラブ品質」は、主として、スラブ鋳片の表面に発生し得るホール性欠陥又はパウダー性欠陥に着目するものである。その評価方法は、以下の通りとする。即ち、先ず、ボトム側から３本目のスラブ鋳片（概ね１２．５［ｍ］）の反基準面（反基準面とは、水平経路部において上側の面を意味する。）を検査用に深さ１ｍｍ程度スカーフ（チェックスカーフとも称する。）した後、目視で観察し、ホール性又はパウダー性の表面疵の有無を確認する。ボトム側から３本目のスラブ鋳片を検査対象とするのは、過去にスラブ鋳片を全量検査したことがあり、ボトム側から３本目のスラブ鋳片に、表面品質に関して代表性があることが判っているからである。また、検査用に深さ１ｍｍ程度スカーフするのは、黒皮（酸化鉄）を剥ぎ取って、ホール性欠陥やパウダー性欠陥の有無を確認可能とするためである。また、「ホール性の表面疵（ホール性欠陥）」とは「鋳型内に吹き込んだＡｒガス気泡の痕跡として直径１ｍｍ以上の球形状の凹みが認められる疵」を意味し、ホール性の表面疵の凹みの曲面にはアルミナなどの介在物が付着している場合が多い。「パウダー性の表面疵（パウダー性欠陥）」とは「鋳型パウダーが鋳片に噛み込まれた形となっている外接円直径１ｍｍ以上の大きさの疵」を意味する。
【００３４】
◆上記目視観察において如何なる欠陥も視認されなかった場合は、何ら手入れをすることなくそのまま圧延しても差し支えないので、この場合の試験はスラブ品質に関して「◎（大変良好）」と評価することとする。◆一方、上記目視観察において表面欠陥が視認されたが、上記反基準面をホットスカーフ又はグラインダーによって約１．５［ｍｍ］研削し再び上記目視観察したところ、該目視観察において如何なる表面欠陥も視認されなかった場合は、鋳片表面を手入れすることにより製品採取できるという意味で、この場合の試験はスラブ品質に関して「○（良好）」と評価することとする。◆しかし、上記研削の後の目視観察においても表面欠陥が視認された場合は、製品を採取できず、従って、この場合の試験はスラブ品質に関して「×（不良）」と評価することとする。なお、上記においてホットスカーフ等による切削量を１．５［ｍｍ］としたのは、深さ１．５［ｍｍ］以下の疵がない場合は圧延後の製品品質が良好であることが経験的に判っているからである。
【００３５】
［試験１．１．２］スリバー
本指標「スリバー」は、鋳片を適宜に圧延して得られた厚み１．０〜２．０ｍｍ程度の薄鋼板コイルの表面欠陥に着目するものである。その評価方法は、以下の通りとする。即ち、上記のスラブ品質の項目において「◎（大変良好）」と評価されたか、「○（良好）」と評価された鋳片は、その後、「加熱→熱間圧延→酸洗→冷間圧延→連続焼鈍」という工程を経て、厚み１．０〜２．０ｍｍ程度の薄鋼板コイルとされる。そして、この薄鋼板コイルの表面を圧延方向に概ね３０００ｍ程度、目視観察し、目視観察を通じて発見した表面欠陥を考察する。具体的には、薄鋼板コイルの表面に視認し得る表面欠陥は、上述のスリバー欠陥（ホール性欠陥やパウダー性欠陥によるもの、圧延後に圧延方向に沿って表れる概ね２０ｍｍ以上のスジ状の疵）と、例えば圧延ローラ表面疵などの他の要因によるものと、に容易に分類できるので、前者たるスリバー欠陥が圧延方向１００ｍあたり何個確認できたかを記録する。この圧延方向１００ｍあたりのスリバー欠陥の個数をスリバー指数と定義する。
【００３６】
◆上記スリバー指数が０．１０以下である薄鋼板コイルは、通常の等級として問題なく出荷できるので、この場合の試験を「○（良好）」と評価することとする。◆外板向けの表面品質厳格材では、スリバー指数が０．０７以下であることが求められるので、この厳しい条件を満たす薄鋼板コイルに係る試験を「◎（大変良好）」と評価することとする。◆一方、上記スリバー指数が０．１１以上である薄鋼板コイルは製品として出荷できないので、この場合の試験を「×（不良）」と評価することとする。
【００３７】
［試験１．２］共通試験方法
次に、各試験に共通する試験方法について説明する。後記する表１〜２を併せて参照されたい。以下、表１〜２中、試験Ｎｏ．１で示される試験の試験方法について説明する（特記ない限り、上述した連続鋳造の操業に倣う。）。試験Ｎｏ．１で示される試験は、あるチャージ分（１チャージ２５０［ｔｏｎ］）の連造鋳造に１対１の関係で対応する。
【００３８】
先ず、試験Ｎｏ．１に対応する取鍋に収容されている溶鋼の成分を、タンディッシュへ注湯する前にサンプリングして確認し、その溶鋼の成分を表に記載する。次に、試験Ｎｏ．１のチャージを鋳造するときに用いられる鋳型１０と浸漬ノズル１に関する内容を表に記載する。そして、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］と鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］の設定値を表に記載すると共に、鋳造中、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］を測定して表に記載する。更に、鋳造された１次切断スラブにおいてスラブ品質を調査し、その結果を表に記載する。スラブ品質についての調査の対象は、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］の測定のときに鋳型１０内に存在していた凝固殻に対応するスラブ鋳片とする。
【００３９】
［試験１．３］共通試験条件
次に、各試験に共通する試験条件について説明する。鋳型高さＨ［ｍｍ］は９００とし、比水量Ｗｔ［Ｌ／ｋｇＳｔｅｅｌ］は、Ｗｔ＝Ｖｃ＋０．７５とする。
【００４０】
［試験１．４］個別試験条件及びその試験結果
次に、各試験の個別の試験条件とその試験結果を下記表１〜２に示す。下記表１〜２において、列タイトル「（Ａ）  ｍｍ」は「溶鋼吐出孔の流路断面積Ａｓｎ［ｍｍ２］を円の面積［ｍｍ２］に換算したときのその円の直径［ｍｍ］」を意味する。列タイトル「スラブ品質」には、前述したスラブ品質についての評価に付記するかたちで、具体的な表面欠陥の別を記載した。列タイトル「評価」においては、製品のスリバー品質に基づいて、「◎（大変良好）」、「○（良好）」、「×（不良）」と記入した。
【００４１】
【表１】
0005172432.tif 000002
【００４２】
【表２】
0005172432.tif 000003
【００４３】
［試験１．５］考察
［試験１．５．１］炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］
炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．００１未満とすると、通常のＲＨ脱ガス装置による大量生産が困難となる。また、炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］を０．０６を超えるものとすると、凝固時に包晶反応に起因する凝固遅れが生じる場合があり高速鋳造が困難となる。このようなことから、上記実施形態において炭素含有量Ｃ［ｗｔ％］は０．００１〜０．０６とすることを前提としている。
【００４４】
［試験１．５．２］鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］
表１〜２によれば、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］を１．６未満とすると、ホール性の表面疵が発生したことが判る。これは、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］が低いため、鋳型内に注入された溶鋼の運動エネルギーが小さくなり、その結果、凝固殻の内面における気泡洗浄効果が低下したからだと考えられる。一方、鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］を２．４を超えるものとすると、パウダー性欠陥が発生することが判る。これは、浸漬ノズル１から吐出される溶鋼の流速が高く、その結果としてメニスカスの反転流も強くなり、溶鋼とパウダーの界面が強く乱され、パウダーを巻き込んでしまったからだと考えられる。
【００４５】
［試験１．５．３］溶鋼過熱度ΔＴ［℃］
過去の知見により、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］が２０未満であると、浸漬ノズルが詰まってしまうことがある一方、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］が４５を超えるものとすると、ブレークアウトなどのトラブルが発生し易くなることから、溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は２０〜４５とすることを前提とした。
【００４６】
［試験１．５．４］鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］
表１によれば、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を０としても、一定のスラブ品質が得られることが判る。そして、表２によれば、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を５００〜１０００とすると、良好なスラブ品質が得られることが判る。そして、試験Ｎｏ．１５２によれば、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］が５００未満では、一定のスラブ品質は得られたが、スリバー指数について言えば、大変良好と言えるには及ばなかった。従って、鋳型内電磁攪拌による気泡洗浄効果の観点から言えば、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］はもう少し強めに設定した方が一層好ましいと言えるだろう。一方、試験Ｎｏ．１５６によれば、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を１０００を越えるものとすると、パウダー性の表面疵が発生したことが判る。これは、メニスカス近傍における溶鋼の流速が増大してメニスカスが波立ち、この結果、所謂パウダー巻き込みが発生したからだと考えられる。
【００４７】
［試験１．５．５］ａ／Ａ、ｂ／Ｂ、Δθ
表１〜２によれば、ａ／Ａやｂ／Ｂ、Δθを所定の範囲内としないと、溶鋼吐出溝５が担う溶鋼吐出流の分岐の機能が十分には発揮されず、ホール性欠陥やパウダー性欠陥に関して良好な結果が得られないことが判る。
【００４８】
付言するならば、鋳型幅Ｗ［ｍｍ］を８００〜２１００とし、鋳型厚みＤ［ｍｍ］を２００〜３２０とし、下向き吐出角θ１［ｄｅｇ．］を１５〜５５とし、溶鋼吐出孔２の流路断面積Ａｓｎ［ｍｍ２］を直径［ｍｍ］を７０〜１２０とする円の面積［ｍｍ２］とし、距離Ｈ［ｍｍ］を１０〜５０とする、これらの操業条件については一般的に採用されるものである。そして、距離Ｈ［ｍｍ］を１０未満とすると、湯溜り部が消失され、スプラッシュ（溶鋼の注湯開始時における溶鋼の飛散）が激しかった。一方、距離Ｈ［ｍｍ］を５０を超えるものとすると、湯溜り部が深すぎて、この湯溜り部（浸漬ノズル底部）に付着物が多量に堆積してしまった。
【００４９】
（請求項１）
以上説明したように上記実施形態において、極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造は、以下のような方法で行われる。即ち、前記溶鋼吐出孔２の内底面３には、前記浸漬ノズル１の底面視において前記溶鋼吐出孔２の穿孔方向４と平行に延びる溶鋼吐出溝５を前記溶鋼吐出孔２下端側略中央に１個刻設すると共に、下記式（１）〜（３）を満足するものとする。鋳造速度Ｖｃ［ｍ／ｍｉｎ］を１．６〜２．４とする。溶鋼過熱度ΔＴ［℃］を２０〜４５とする。
ａ／Ａ＝０．１〜０．９・・・（１）
ｂ／Ｂ＝０．４〜１．０・・・（２）
Δθ［ｄｅｇ．］＝１５〜４５・・・（３）
ただし、
ａは、前記溶鋼吐出溝５の刻設幅
Ａは、前記溶鋼吐出孔２の外周側開口縁９の幅
ｂは、前記溶鋼吐出孔２の内底面３と前記溶鋼吐出溝５の内底面１２との交差線と、前記浸漬ノズル１の外周面７と、の径方向における離隔距離
Ｂは、前記浸漬ノズル１の内周面６と、前記浸漬ノズル１の外周面７と、の径方向における離隔距離
Δθは、前記溶鋼吐出孔２の下向き吐出角θ１と、前記溶鋼吐出溝５の内底面３が水平と成す角度θ２と、の差
【００５０】
以上の方法によれば、上記表１〜２に示すように、ホール性欠陥やパウダー性欠陥の少ない高品質なスラブを高い生産性（高Ｖｃ）で製造できる。例えばこのスラブを薄鋼板コイルに圧延した場合は、スリバー欠陥の発生も抑えられる。
【００５１】
なお、上記の方法は、図１に示される所謂垂直逐次曲げ型の連鋳機にのみ適用されるものではなく、例えば、垂直型連鋳機（すべての鋳造経路が重力の方向に沿って形成されるもの）や湾曲型連鋳機（垂直逐次曲げ型連鋳機から垂直経路部を除いたもの）などに対しても問題なく適用可能である。また、鋳型内電磁攪拌を実施するかは、表１と表２を比較して判る通り、任意である。
【００５２】
また、上記の極低炭素鋼又は低炭素鋼の連続鋳造は、更に、以下のように行われる。即ち、鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］を５００〜１０００とする。以上の方法によれば、上記表２に示すように、一層高品質なスラブを製造できる。例えばこのスラブを薄鋼板コイルに圧延した場合は、鋳片に対する手入れ工程を省略できるので、生産性が向上する。
【００５３】
なお、上記表１によれば、鋳型内電磁攪拌を実施しなくともスラブ品質について良好な結果が得られることが判る。この意味で、鋳型内電磁攪拌の実施はとりあえず任意であり、更に、電磁ブレーキＥＭＢｒを実施することについて何ら制約はない。即ち、鋳型内電磁攪拌と電磁ブレーキの何れか一方のみを実施する操業であっても、両方を組み合わせて実施する操業であっても、本明細書に開示の技術的思想は、問題なく具現化することができる。
【００５４】
以下、参考資料である。
【００５５】
＜溶鋼過熱度ΔＴ［℃］＞
定義：鋳型内へ注湯される溶鋼の温度の指標である。
（１）『測定時刻』は、「事前に充分に加熱されたタンディッシュを用いて鋳造を開始して、同一鋳型幅で鋳造速度が一定になり、かつ、タンディッシュ内溶鋼の体積が一定になる、即ち、取鍋からタンディッシュへの注湯量速度（ｔｏｎ／ｍｉｎ）とタンディッシュから鋳型への注湯量速度（ｔｏｎ／ｍｉｎ）が略一致し、定常状態に至った時刻」とする。
（２）『測定地点』は、以下の通りとする。即ち、「水平位置」はタンディッシュの底面に備え付けられる浸漬ノズルの軸心とし、「鉛直位置」はタンディッシュ内に保持されている溶鋼の湯面を基準として深さ１００ｍｍとする。
（３）『測定器具』は、消耗型熱電対を用いる構成とする。上記の通り、深さ１００ｍｍの地点に消耗型熱電対を浸漬させることから、適宜に用意した棒の先端に消耗型熱電対を取着した構成が適する。
（４）上記の『測定時刻』及び『測定地点』、『測定器具』に準じて測定した溶鋼の温度と、溶鋼の溶鋼成分により唯一に求められる液相線温度と、を比較する。そして上述した溶鋼過熱度ΔＴ［℃］は、前者から後者を引いた残りとして求めることとする。
【００５６】
＜鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］＞
定義：鋳型内の溶鋼を攪拌するために作用される磁場の強度の指標である。
（１）『測定時刻』は、任意である。
（２）『測定地点』は、以下の通りとする。即ち、「水平位置」は、（ｉ）鋳型幅方向においては中央とし、（ｉｉ）鋳型厚み方向においては鋳型内壁面から中心へ向かって１５［ｍｍ］とし、（ｉｉｉ）鋳型高さ方向においては鋳型に埋設される電磁コイルのコイル中心と揃えるものとする。
（３）『測定器具』は、適宜のガウスメータを用いる。
（４）上記の『測定時刻』及び『測定地点』、『測定器具』に準じて複数回測定する。そして上述した鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は、上記複数の測定値を平均化して求めることとする。
（５）なお、種々の観点から、上記鋳型内電磁攪拌強度ＭＥＭＳ［ｇａｕｓｓ］は０〜１０００が好ましいとされ、鋳型内の溶鋼に作用される磁場の周波数［Ｈｚ］（「磁場の周波数」とは、上記電磁コイルに導通される電流が１秒間に向きを変える回数を意味する。）は１〜５が好ましいとされ、一般に、この磁場の周波数［Ｈｚ］として２が採用される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】連続鋳造機の概略図
【図２】本発明の実施形態に係る浸漬ノズルの立面図
【図３】図２の３−３線矢視断面図
【図４】図２の４−４線矢視断面図
【図５】従来の浸漬ノズルによって形成される溶鋼吐出流をイメージしたもの
【図６】本願発明の浸漬ノズルによって達成される溶鋼吐出流をイメージしたもの
【符号の説明】
【００５８】
１  浸漬ノズル
２  溶鋼吐出孔
３  溶鋼吐出孔の内底面
５  溶鋼吐出溝
９  溶鋼吐出孔の外周側開口縁
【図１】
0005172432.tif 000004
【図２】
0005172432.tif 000005
【図３】
0005172432.tif 000006
【図４】
0005172432.tif 000007
【図５】
0005172432.tif 000008
【図６】
0005172432.tif 000009