(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロングノズルからなるスライディングノズルを有する取鍋からタンディッシュに溶鋼を注湯する際に、予めタンディッシュ内に延びるロングノズルの先端より下方に捨湯ポットの上端を位置せしめて捨湯ポットを配設し、ロングノズル内の珪砂あるいは珪砂とクロム酸化物などのクロムサンドからなる詰め物を開口した後、該スライディングノズルを開き、捨湯ポットにクロムサンドからなる詰め物を含む溶鋼を受け入れ、一旦、スライディングノズルを閉じた後、クロムサンドの詰め物を含む溶鋼を受け入れた捨湯ポットをタンディッシュから取り除いた後、再びスライディングノズルを開いて溶鋼をタンディッシュに注湯することを特徴とするノズル詰め物に起因する汚染源のタンディッシュへの混入を防止する連続鋳造方法。
【請求項２】
タンディッシュ内に配設する捨湯ポットは、取鍋からの注湯初期にロングノズルから捨湯ポットに注入される詰め物のクロムサンドを含む溶鋼の量を予め把握して得られた容量の大きさを形成する面積からなることを特徴とする請求項１のノズル詰め物に起因する汚染源のタンディッシュへの混入を防止する連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続鋳造における高清浄度鋼の製造に関し、特に取鍋からタンディッシュへの溶湯の注入に関する。
【背景技術】
【０００２】
過酷な条件で使用され、耐久性が要求される例えばＣＶＪやＣＶＴなどの自動車部品用などの鋼材は、耐久性を阻害する非金属介在物などを極力含まない高清浄度鋼が要求されている。このような高清浄度鋼の製造においては、従来、電気炉精錬による高度な溶製を行い、それに続く取鍋精錬や真空脱ガス処理により溶鋼中の非金属介在物を微細化するとともに溶鋼から非金属介在物を極力減少して溶製している。このようにして溶製した高清浄度の溶鋼を連続鋳造するために取鍋からタンディッシュに注湯し、タンディッシュから連続鋳造用のモールドへ注湯し、さらに連続鋳造装置から引き抜くブルームなどの凝固速度をコントロールしてできるだけ清浄な鋳片を得るようにしている。
【０００３】
しかしながら、高清浄度に溶製された溶鋼を取鍋で処理した場合、取鍋の溶鋼上のスラグや炉壁などから非金属介在物が溶鋼に混入してくることがあり、これに加えて取鍋のスライディングノズル中の詰め物である珪砂やネイルあるいは珪砂とクロム酸化物（以下、これらの詰め物を総称して「クロムサンド」という。）が注湯初期には混入してくる。このように非金属介在物からなる汚染源が、溶鋼を取鍋からタンディッシュに注湯するときに溶鋼中に混入されると、さらにタンディッシュから連続鋳造用のモールド中に入る。
【０００４】
一方、通常は取鍋炉底の注湯口であるスライディングノズルはクロムサンドの詰め物で閉塞されているが、脱ガス処理や精錬をした溶鋼を取鍋からタンディッシュに注湯する際に、このクロムサンドの詰め物などで閉塞されたスライディングノズルをそのままの状態で開口するか、小鉄屑を詰めて酸素あるいは酸素と可燃ガスにより加熱して強制開口し溶鋼をタンディッシュに注湯する。これらの開口作業において、詰め物のクロムサンドや酸化した小鉄屑などからなる汚染源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にモールド中に混入され、鋳片内で非金属介在物源となる。
【０００５】
スライディングノズルを開口する際の自然開口法によるクロムサンドや、強制開口法による酸化鉄などの低級酸化物を含むクロムサンドの汚染源はタンディッシュ内のＡｌなどの還元性の強い元素によって還元され、その結果、アルミナなどの非金属介在物を生成し、鋼中にこの非金属介在物が含まれて製品の欠陥となって、製品の機械的寿命の低下が生じる。また、連続鋳造において、連々鋳が進むに従いタンディッシュ内に蓄積される上記の汚染源の酸化物は、その量が増加し、溶鋼の清浄度を益々悪化させることとなる。
【０００６】
そこで、出願人は、上記のように、図２に示す、取鍋１からタンディッシュ４へ溶鋼を注湯するときに、取鍋１のスライディングノズル２から樋３を通じて予備カッティングし、初期注湯に混入するクロムサンド６などのスライディングノズル２の詰め物および初期の溶鋼をタンディッシュ４の外に設置の捨湯ポット５に受け入れ、クロムサンド６などの汚染源が取鍋１からタンディッシュ４に混入することを阻止することで、連続鋳造による鋳片に非金属介在物を混入しないものとする方法を開発している（例えば、特許文献１参照。）。この場合の取鍋のスライディングノズル２は従来の通常の長さを有するノズルである。
【０００７】
この方法は、取鍋１からタンディッシュ４へ溶鋼を注湯する際に、取鍋１のスライディングノズル２を開孔して、ノズル詰め物のクロムサンドや酸化鉄を含む取鍋１からの初期溶湯を予備カッティングし、タンディッシュ４の外に備えた捨湯ポット５に受け入れ、次いでスライディングノズル４を半開孔にして筋漏れ状態の溶鋼を捨湯ポット５からタンディッシュ４に移し、次いでスライディングノズル２を全開にして取鍋１から溶鋼をタンディッシュ４に注湯する方法である。
【０００８】
しかし、取鍋１からタンディッシュ４へ注湯する際に使用するスライディングノズル２がロングノズル２ａである場合には、ノズル長さが長い構造上、タンディッシュ４内にロングノズル２ａが入り込んでいるので、ロングノズル２ａの先端をタンディッシュ外に排出するための樋３に接続することができない。すなわち、タンディッシュ４の直上の取鍋１から樋３を介してタンディッシュ４の外の捨湯ポット５に予備カッティングすることができない。そこで、図３に示すように、ロングノズル２ａの場合は予備カッティングすることなく取鍋１からそのままタンディッシュ４に注湯している。しかし、この場合には、取鍋１のロングノズル２ａ内の詰め物であるクロムサンドなどの非金属介在物が取鍋１から注湯初期にタンディッシュ４へ入り込むこととなり、得られた連続鋳片の清浄度を悪化させていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２８５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、上記したように取鍋からタンディッシュへ注湯する際に使用するノズルがロングノズルである場合に、その構造上から注湯にあたって溶鋼の予備カッティングができないので、この従来の予備カッティングに替えた方法とすることで、注湯の初期にロングノズルのクロムサンドなどの詰め物や酸化鉄などの非金属介在物をタンディッシュ内へ入り込まなくして清浄鋼を連続鋳造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】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の手段について説明する。先ず、取鍋のロングノズルからなるスライディングノズルからの注湯開始時に、予め用意した別容器の捨湯ポットをタンディッシュ内に配設して初期溶鋼をクロムサンドの詰め物と共に受け入れ、この捨湯ポットをタンディッシュから取り除いた上で、タンディッシュに再び注湯を開始する。この場合、注湯初期にロングノズルから注入されるクロムサンドの詰め物を含む溶鋼の量を予め把握し、その量に応じた捨湯ポットを用意しておく。ところで、上記の注湯において、ロングノズルの開口時の初期にタンディッシュに落とし込まれる詰め物のクロムサンドは、Ａｌなどの還元性の強い元素により還元されたアルミナなどの非金属介在物を生じ、この非金属介在物が製品欠陥の要因となる。また連続鋳造の連々鋳が進むに連れてタンディッシュ内にこれらの非金属介在物が蓄積されることとなり、益々タンディッシュに注湯される溶鋼の清浄度を悪化させることとなる。本方法はこれらの非金属介在物を上記のように予めタンディッシュ内に備えた別容器の捨湯ポットに受け入れて除去することで、タンディッシュ内に注湯した溶鋼が非金属介在物により汚染されることを防止する方法である。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明の手段は、ロングノズルからなるスライディングノズルを有する取鍋からタンディッシュに溶鋼を注湯する際に、予めタンディッシュ内に延びるロングノズルの先端より下方に捨湯ポットの上端を位置せしめて捨湯ポットを配設し、ロングノズル内の珪砂あるいは珪砂とクロム酸化物などのクロムサンドからなる詰め物を開口した後、該スライディングノズルを開き、捨湯ポットにクロムサンドなどからなる詰め物を含む溶鋼を受け入れ、一旦、スライディングノズルを閉じた後、クロムサンドの詰め物を含む溶鋼を受け入れた捨湯ポットをタンディッシュから取り除いた後、再びスライディングノズルを開いて溶鋼をタンディッシュに注湯することを特徴とするノズル詰め物に起因する汚染源のタンディッシュへの混入を防止する連続鋳造方法である。
【００１３】
このようにすることで、取鍋をタンディッシュ上に配設した状態で、捨湯ポットにクロムサンドなどからなる詰め物を含む溶鋼を受け入れることができ、捨湯ポットのみを移動することで済み、効率が良い。
【００１４】
請求項２の発明の手段は、タンディッシュ内に配設する捨湯ポットは、取鍋からの注湯初期にロングノズルから捨湯ポットに注入される詰め物のクロムサンドを含む溶鋼の量を予め把握して得られた容量の大きさを形成する面積からなることを特徴とする請求項１の手段のノズル詰め物に起因する汚染源のタンディッシュへの混入を防止する連続鋳造方法である。
【００１５】
このように予め捨湯ポットの大きさを定めておくと、取鍋からの初期の汚染源の切り出し量を容易に設定でき、無駄な切り出しをしないので効率が上がる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の手段とすることによって、ロングノズルを有する取鍋からタンディッシュへの注湯において、ノズルの詰め物から形成される非金属介在物を注入初期のタンディッシュ内への入り込みをなくして高清浄度鋼の鋳片を連続鋳造でき、この鋳片から自動車部品等の製品に製造した際に、極めて耐久性のある高清浄度の製品を容易に製造できるなど、本発明の方法は従来にない優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の最良の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の方法におけるロングノズルを有する取鍋からのタンディッシュへの注湯時の予備カッティング方法を示す図である。図２は従来のタンディッシュ外へ予備カッティング方法を示す図である。図３はロングノズルを有する取鍋からのタンディッシュへ予備カッティング無しで直接注湯する方法を示す図である。
【００１８】
取鍋１のロングノズル２ａを有するスライディングノズル２からタンディッシュ４への注湯開始時に、予め用意した別容器である捨湯ポット５をタンディッシュ４内に配設する。この捨湯ポット５の高さは、タンディッシュ４内へ配設したときに取鍋１のロングノズル２ａの先端が捨湯ポット５内に入り込まない高さとし、捨湯ポット５をタンディッシュ４から取り外しうる高さとする。このようにタンディッシュ４内に捨湯ポット５を配設すると、取鍋１から初期溶鋼をクロムサンド６の詰め物と共に捨湯ポット５に受け入れ、この捨湯ポット５をタンディッシュ４から外へ取り除いた上で、タンディッシュ４に再び取鍋１から注湯を開始する。
【００１９】
この場合、予めクロムサンド６の詰め物を含む溶鋼の注湯初期に、ロングノズル２ａから注入されるこれらのクロムサンド６の詰め物を含む溶鋼の量を把握しておき、その量に応じた容量の捨湯ポット５を用意してタンディッシュ４内に設置しておく。ところで、上記の注湯において、ロングノズル２ａの開口時の初期にタンディッシュ４に落とし込まれる詰め物のクロムサンド６は、Ａｌなどの還元性の強い元素により還元されたアルミナなどの非金属介在物を生じて混入しており、この非金属介在物が製品欠陥の要因となる。また、連続鋳造の連々鋳が進むに連れてタンディッシュ４内にこれらの非金属介在物が蓄積されることとなり、益々タンディッシュ４に注湯された溶鋼の清浄度を悪化させることとなる。本発明の方法はこれらの非金属介在物を上記のように予めタンディッシュ４内に備えた別容器の捨湯ポット５に受け入れて除去することで、タンディッシュ４内に注湯した溶鋼が非金属介在物により汚染されることを防止する。
【００２０】
ＪＩＳ  Ｇ  ４８０５の高炭素軸受鋼鋼材の鋼種ＳＵＪ２を電気炉で溶製し、取鍋炉精錬を行って常法により精錬し、この精錬した溶鋼を取鍋１からタンディッシュ４に注湯し、連続鋳造した。これらの方法によるタンディッシュ４内の溶鋼の清浄度を以下の表１に示した。この表１において、ヒートＮｏ．の１、２は、図１の本発明の方法によるものを示し、タンディッシュ４内で捨湯ポット５に予備カッティングする。ヒートＮｏ．の３、４は、図２に示す従来の通常のノズルによりタンディッシュ外で予備カッティングする方法を示すもので、取鍋１はこの図２のようにスイングタワー７で順次回転しながら注湯するので、連々注することができる。ヒートＮｏ．の５、６は、図３に示す従来のロングノズルにより予備カッティングすることなくタンディッシュ４に直接注湯する方法のものを示す。
【００２１】
【表１】
0004521880.tif 000002
【００２２】
表１において、清浄度指数は、図３に示す従来の予備カッティングすることなくタンディッシュ４に直接注湯する方法において、単位体積中の非金属介在物の一定の大きさ以上の個数を指数化してその１００ヒートの平均値を１０とし、これを清浄度レベルの基準としたもので、指数が小さい方が清浄度が高いことを示す。本発明の方法では、ヒートＮｏ．１で指数は８．２、ヒートＮｏ．２で指数は７．７であった。これに対し、図２で示す従来法のタンディッシュの外で予備カッティングする方法では、ヒートＮｏ．３で指数は７．７、ヒートＮｏ．４で指数は７．９であった。一方、図３示す従来法の予備カッティングすることなくタンディッシュに直接注湯する方法では、ヒートＮｏ．５で指数は９．３、ヒートＮｏ．６で指数は９．４で、注入初期にクロムサンド６がタンディッシュ４内に入り込み清浄度を悪化させていた。
【００２３】
このように本発明の図１に示す方法においては、取鍋１からタンディッシュ４への注入初期にクロムサンド６を含む溶鋼をタンディッシュ４内に配設した捨湯ポット５に受けて予め取り除く方法は、ロングノズル２ａを使用する方法であっても、このようにタンディッシュ４内に捨湯ポット５を配設して取鍋１からの初期の溶湯を捨湯ポット５に予備カッティングするので、殆ど図２に示すタンディッシュ外で予備カッティングする方法と略同様で劣ることなく、従って、タンディッシュ４の溶鋼は十分に清浄度の高いものが得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の方法におけるロングノズルを有する取鍋からタンディッシュへの注湯時の予備カッティング方法を示す図である。
【図２】従来のタンディッシュ外へ予備カッティング方法を示す図である。
【図３】ロングノズルを有する取鍋からのタンディッシュへ予備カッティング無しで直接注湯する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  取鍋
２  スライディングノズル
２ａ  ロングノズル
３  樋
４  タンディッシュ
５  捨湯ポット
６  クロムサンド
７  スイングタワー
【図１】
0004521880.tif 000003
【図２】
0004521880.tif 000004
【図３】
0004521880.tif 000005