(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋から鉛快削鋼の溶鋼をタンディッシュに注入開始するに当たり、予めタンディッシュの湯落ち部以外の位置に捨湯鍋を保持し、溶鋼に未溶解で取鍋底部に沈降する溶融鉛を含有する取鍋底部の溶鋼を上記の湯落ち部以外の位置に保持した捨湯鍋に排出して捨湯し、次いで捨湯した取鍋をタンディッシュの湯落ち部に移行し、該湯落ち部に取鍋の捨湯した残りの溶鋼をタンディッシュに注入する方法において、予め捨湯鍋に排出して捨湯する取鍋底部の溶鋼は、取鍋の溶鋼量１００トン当たり１００〜１０００ｋｇの溶鋼量とすることを特徴とするタンディッシュ内の溶鋼中への未溶解鉛の混入を防止する鉛快削鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉛快削鋼を連続鋳造にて製造する際に、モールド内で鋳片につかまって内蔵され、大型欠陥の要因となる、取鍋注入孔およびその周辺に沈降している鉛を取鍋からタンディッシュに注入することを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造方法では、溶鋼を取鍋からタンディッシュに注入し、このタンディッシュから連続鋳造装置のモールドに溶鋼を鋳込んで連続鋳片を得る。この際タンディッシュには１台の取鍋の溶鋼が注入し終わると、次の取鍋から溶鋼を注入してタンディッシュには継続して注入する。
【０００３】
この連続鋳造方法により鉛鋼を製造する場合、前回の取鍋から溶鋼をタンディッシュへの注入が終了し、次の取鍋から注入するとき、その注入初期に取鍋に沈降した溶鋼に未溶解の鉛が紛れ込みタンディッシュを通過して連続鋳造装置のモールド内に注入され鋳片にトラップされて重大な品質トラブルである大型の欠陥となることがある。
【０００４】
ところで、溶鋼を取鍋からタンディッシュに注入する際に取鍋底のスライディングノズルを開口して注入するが、このスライディングノズルを開口する際に、ノズルの詰め物の珪砂あるいは珪砂とクロム酸化物あるいは小鉄屑の酸化物などの汚染源などがタンディッシュ中に落とし込まれ、さらに取鍋からの溶鋼流によって鋳造初期モールド中に混入されて非金属介在物の発生源となる。そこで、これらの珪砂あるいは珪砂やクロム酸化物や金属酸化物などの汚染源混入を阻止する方法を出願人は既に開発している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
さらにタンディッシュの底部および壁部に張設したアルミナ煉瓦上の表面層であるＭｇＯ系ボードの割れや剥離により、溶鋼中に混入する酸化物系介在物を低減し、溶鋼の清浄度を維持したまま連続鋳造する方法を同じく出願人は開発している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
しかし、上記の各特許文献に記載の方法の、取鍋やタンディッシュの壁材から生ずる珪砂あるいは珪砂とクロム酸化物や金属酸化物などを連続鋳造のモールド内に流入し鋳片に混入することをなくす方法では、鉛快削鋼の連続鋳造方法には適用できなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２８５１４３号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
鉛快削鋼の連続鋳造方法においては、溶製した溶鋼を取鍋からタンディッシュに注入する際に、取鍋内において溶鋼に未溶解で沈降する鉛がある場合がある。鉛は溶鋼に対して僅かな溶解度を有しているが、これが鋼塊の凝固冷却過程において金属鉛として析出するため、微細な直径約２μｍ程度の鉛粒が鋼中に微細に分布する。しかし、上記の溶解度を超える量の鉛は、鉛の比重が溶鋼よりも大きいため、主として取鍋の底に設けた注入孔およびその付近で溶鋼に未溶解で沈降して溶融鉛となっている。この溶鋼に未溶解で沈降した溶融鉛はタンディッシュに入り込むとモールドに移行して鋳片にトラップされ、得られた鋳片に重大な品質トラブルをもたらすこととなる。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、これら鉛快削鋼の溶鋼に未溶解の沈降した溶融鉛を取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入する際に伴われて注入されないようにす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】
【００１０】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、鉛快削鋼の連続鋳造における方法であり、取鍋から溶鋼を溶鋼をタンディッシュに注入開始するに当たり、予めタンディッシュの湯落ち部以外の位置に捨湯鍋を保持し、溶鋼に未溶解で取鍋底部に沈降する溶融鉛を含有する取鍋底部の溶鋼を、上記の湯落ち部以外の位置に保持した捨湯鍋に、排出して捨湯し、次いで捨湯した取鍋をタンディシュの湯落ち部に移行し、この湯落ち部に、取鍋の捨湯した残りの溶鋼を注入することからなるタンディッシュ内の溶鋼に未溶解鉛の混入を防止する鉛快削鋼の連続鋳造方法におけるものである。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明では、取鍋から鉛快削鋼の溶鋼をタンディッシュに注入開始するに当たり、予めタンディッシュの湯落ち部位外の位置に捨湯鍋を保持し、溶鋼に未溶解で取鍋底部に沈降する溶融鉛を含有する取鍋底部の溶鋼を、上記の湯落ち部以外の位置に保持した捨湯鍋に排出して捨湯し、次いで捨湯した取鍋をタンディッシュの湯落ち部に移行し、該湯落ち部に取鍋の捨湯した残りの溶鋼をタンディッシュに注入する方法において、予め捨湯鍋に排出して捨湯する取鍋底部の溶鋼は、取鍋の溶鋼量１００トン当たり１００〜１０００ｋｇの溶鋼量とすることを特徴とするタンディッシュ内の溶鋼中への未溶解鉛の混入を防止する鉛快削鋼の連続鋳造方法である。
【００１２】
上記の手段において捨湯する溶鋼量は、上記のとおり溶鋼量１００ｔ当たり１００〜１０００ｋｇとするが、この量は取鍋の状態、操業条件、鉛添加量により変化する。ところで０．１〜０．３質量％の鉛を含有する鉛快削鋼においては、溶鋼量１５０ｔの取鍋一基当たり、５００ｋｇの捨湯量とすることで、タンディッシュ内の溶鋼中への未溶解鉛の混入を防止することは達成できる。これらの捨湯量は当然に鍋の容量・形状により変わるものである。
【００１３】
例えば、上記の特許文献１に記載の方法では、取鍋のスライディングノズルの詰め物である珪砂あるいは珪砂とクロム酸化物等がスライディングノズルのそのままの開口により、あるいは小鉄屑を詰めて酸素と可燃ガスにより加熱して強制開口することにより、スライディングノズル部で発生した珪砂や酸化鉄などが注入初期にタンディッシュに流れ込み不純物となる。そこで、この場合に予め捨湯するが、その捨湯量は取鍋のスライディングノズルの開口分のみであるので１００〜５００ｋｇと少なくてよい。
【００１４】
これに対し、鉛快削鋼の場合は、上記のように通常の予備カッティングの捨湯量では不十分であり取鍋の底部に沈降する溶融鉛を除去するためには１００〜１０００ｋｇの捨湯が必要で、このように沈降する溶融鉛をその周囲の溶鋼と共に排出し、溶鋼のみをタンディッシュに注入するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、鉛快削鋼の連続鋳造において、取鍋の底部の溶鋼に溶解しないで沈降する溶融鉛を予め捨湯鍋に底部の溶鋼と共に排出することで、未溶融解鉛を含有しない鉛快速鋼の溶鋼だけをタンディッシュに注入することができ、得られた連続鋳片に未溶解鉛の混入による品質トラブルを防止することができ、信頼度の高い自動車などの機械部品が得られるなど、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。通常、鉛快削鋼は自動車用部品とする場合、自動車工業会では機械構造用鋼全般について０．１〜０．３％のＰｂを含有するものとし、Ｌ鋼と称すると規格に定めている。このような鉛快削鋼を連続鋳造する場合において、溶製した溶鋼を取鍋１からタンディッシュ４に注入開始するに当たり、図２および図３に示すスイングタワー３に取鍋１を載置する。スイングタワー３には取鍋１と反対側に次ヒートに注入する取鍋２を設置可能としている。スイングタワー３に取鍋１の下にはタンディッシュ４がある。予めタンディッシュ４の湯落ち部外であるタンディッシュ４の側部に捨湯鍋５が台車８に配設されている。
【００１７】
スイングタワー３によりタンディッシュ４側に取鍋１が移されると、取鍋１のスライディングノズル６から樋７が捨湯鍋５に配置される。次いで、連続鋳造のため、図１に示すように、取鍋１からタンディッシュ４に溶鋼の注入を開始するに際し、タンディッシュ４の溶鋼１１中に未溶解でかつ取鍋１の底部に沈降している未溶解の溶融鉛を含有する溶鋼１２をタンディッシュ４の湯落ち部に入り込まないようにして樋７から取鍋１の底部の未溶解の溶融鉛を含有する溶鋼１２を沈降する未溶解の鉛と共に捨湯鍋５に受け入れる。この場合、図３に示すように、スライディングノズル６を開口する際にノズルの詰め物を先ず捨湯鍋５に落とし込む。取鍋１から初期の未溶解の溶融鉛を含有する溶鋼１２を捨湯鍋５に受け入れた後、スライディングノズル６を半開口とした状態で、取鍋１からの溶鋼１１の流れをタンディッシュ４に移し、その後スライディングノズル６を全開とし、溶鋼１１をタンディッシュ４に注入する。かくして、タンディッシュ４内の溶鋼１１に未溶解鉛の混入を防止しながら鉛含有鋼の溶鋼１１をタンディッシュ４から連続鋳造装置のモールドに注入して連続鋳造する。なお、図２で示す矢印１０は取鍋１を注入し終わるとスイングタワー３を回転して取鍋２と切り替えるためのスイングタワー３の回転方向を示すものである。
【００１８】
上記の方法において、質量％で、Ｐｂ：０．２１％を含有する鉛快削鋼を溶製して溶鋼１１とし、この溶製した溶鋼１１を入れた１５０トンの取鍋１の底部に沈降する未溶解の鉛を含む溶鋼１２を予め捨湯鍋５に排出して捨湯する。この場合、取鍋１の底部に沈降する未溶解の鉛を含む溶鋼１２の捨湯する量を種々に変更して連続鋳造片を得て、上記の捨湯量を０ｋｇとして連続鋳造したものから得られた鋳片への未溶解の大きな鉛の混入割合を１００と指数で表わし、この指数に対比して、捨湯量を１００ｋｇ、２００ｋｇ、３００ｋｇ、５００ｋｇとしたときの未溶解の大きな鉛の混入割合の値をそれぞれ指数で表示して表１に示した。この表１から判るように、鋳片への未溶解の大きな鉛の混入する割合の指数は、捨湯量１００ｋｇで２、捨湯量２００ｋｇで０．５であり、捨湯量３００ｋｇのもので０、捨湯量５００ｋｇのもので０であった。
【００１９】
【表１】
0004521879.tif 000002
【００２０】
ところで、鉛快削鋼は、上記したように自動車用の部品では０．１〜０．３％のＰｂを含有するので、この１５０トンの溶鋼を収容する取鍋１基当たりの捨湯量は１００〜１０００ｋｇの溶鋼とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】下注ぎ取鍋における捨湯範囲を示す模式的縦断面図である。
【図２】取鍋およびタンディッシュ並びに捨湯鍋を備えた装置の模式的平面図である。
【図３】図２の装置の正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  取鍋
２  取鍋
３  スイングタワー
４  タンディッシュ
５  捨湯鍋
６  スライディングノズル
７  樋
８  捨湯鍋台車
１０  矢印
１１  溶鋼
１２  未溶解の溶融鉛を含有する溶鋼
【図１】
0004521879.tif 000003
【図２】
0004521879.tif 000004
【図３】
0004521879.tif 000005