(57)【要約】【課題】真空上注ぎ鋳造において、水素割れなどが無い鋼塊を鋳造することができるようにする。【解決手段】本発明は、タンディッシュ内に焼き籾を投入すると共に溶鋼を装入し、装入された溶鋼をタンディッシュの下側に設置した真空装置内の鋳型に注入して溶鋼処理後の水素濃度を１．０〜３．０ｐｐｍにしながら溶鋼を鋳込む真空鋳造方法であって、真空装置内の圧力Ｐ（ｔｏｒｒ）と、タンディッシュから鋳型に注入する溶鋼スループットＱｓ（ｔ／ｍｉｎ）と、タンディッシュ内に設置したストッパーの先端から吹き込むガス吹き込み流量Ｑｇ（ＮＬ／ｍｉｎ）とを適正に設定し、焼き籾のかさ密度Ｃ（ｋｇ／ｍ３）と、焼き籾の投入量Ｗ（ｋｇ）と、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔ（ｍｉｎ）と、タンディッシュ内の溶鋼の湯面面積Ｓとを適正に設定して、タンディッシュ内の溶鋼の湯面が定常状態るまでに水分量が１質量％以下の焼き籾を投入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュ内に焼き籾を投入すると共に溶鋼を装入し、装入された溶鋼を前記タンディッシュの下側に設置した真空装置内の鋳型に注入して溶鋼処理後の水素濃度を１．０〜３．０ｐｐｍにしながら溶鋼を鋳込む真空鋳造方法であって、
前記タンディッシュ内の溶鋼を真空装置内の鋳型に注入するに際しては、前記真空装置内の圧力Ｐ（ｔｏｒｒ）と、タンディッシュから鋳型に注入する溶鋼スループットＱｓ（ｔ／ｍｉｎ）と、タンディッシュ内に設置したストッパーの先端から吹き込むガス吹き込み流量Ｑｇ（ＮＬ／ｍｉｎ）とが式（１）を満たすように、前記溶鋼を鋳型に注入し、
前記タンディッシュ内に焼き籾を投入するに際しては、前記焼き籾のかさ密度Ｃ（ｋｇ／ｍ３）と、焼き籾の投入量Ｗ（ｋｇ）と、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔ（ｍｉｎ）と、タンディッシュ内の溶鋼の湯面面積Ｓとが式（２）を満たすように、前記タンディッシュ内の溶鋼の湯面が定常状態に達するまでに水分量が１質量％以下の焼き籾を投入することを特徴とする真空鋳造方法。
【数４】
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空装置内の鋳型に向けて上方から溶鋼を注入することによって溶鋼を鋳込む真空鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶鋼をタンディッシュなどの容器に注入して溶鋼の処置を行うに際し、タンディッシュ内の溶鋼の保温を確保したり溶鋼の再酸化を防止するために、タンディッシュ内に焼き籾（やきもみ）を入れることが行われている。焼き籾などの保温材に関する技術として、特許文献１及び２に示すものがある。
特許文献１では、取鍋で２次精錬が行われた溶鋼を、タンディッシュを介してモールドに供給し、鋳片を製造する連続鋳造を行うに際し、前記２次精錬の終了後に、前記取鍋内の溶鋼の浴面からの放熱が１０ｋＷ／ｍ２以上４０ｋＷ／ｍ２以下の範囲内となるように、該溶鋼の浴面に保温材を配置している。特許文献２では、原料である籾殻を加圧擂潰処理および圧縮加熱成形処理することにより得た固結体をさらに破砕処理して得られる粒径０．１〜３０ｍｍの塊状籾殻である保温材で溶鋼を覆っている。また、保温材として、特許文献１及び２とは別に特許文献３や特許文献４に示すものがある。
【０００３】
さて、上述した保温材は、タンディッシュなどの溶鋼に投入することとしているが、この他に、特許文献５に示すようにタンディッシュを用いて溶鋼を真空引きしながら鋳込む技術や特許文献６に示すように真空引きして溶鋼の脱ガスを行う技術がある。
特許文献５では、真空槽内に溶鋼を流出させる際、真空槽に通じるノズル内で溶鋼中に不活性ガスを吹き込んで、溶鋼を直径２ｍｍ以下の微細粒となし、かつ落下中に溶鋼を半溶融状態にしている。
【０００４】
特許文献６では、真空槽に溶鋼を流出させるノズルに非通気性の耐火物もしくは金属または、耐火物と金属とで形成したガス羽口を設け、該羽口から該ノズル内にて、溶鋼中に不活性ガスを吹き込み、真空槽内で溶鋼を微細粒に飛散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４８０９４号公報
【特許文献２】特開平０７−２１４２８７号公報
【特許文献３】特開平０４−３２６９３７号公報
【特許文献４】特開昭５１−０２６６２７号公報
【特許文献５】特開平０６−２４６４２５号公報
【特許文献６】特開平０４−０００３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜４では、タンディッシュに投入する焼き籾などの保温材について開示されているものの、真空装置内の鋳型に向けて上方から溶鋼を注入する真空鋳造と焼き籾との関係については何ら開示されておらず、真空鋳造で焼き籾をどのように使用していいのが分からないのが実情である。一方、特許文献５や特許文献６には真空鋳造方法や溶鋼の脱ガス方法について開示されているものの、焼き籾については何ら開示されていない。即ち、従来の技術では、焼き籾を使用して真空鋳造を行う技術は無かった。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、真空装置内の鋳型に溶鋼を注入することによって溶鋼を鋳込む真空鋳造を行うに際し、焼き籾を使用することによって水素割れなどが無い鋼塊を鋳造することができる真空鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、タンディッシュ内に焼き籾を投入すると共に溶鋼を装入し、装入された溶鋼を前記タンディッシュの下側に設置した真空装置内の鋳型に注入して溶鋼処理後の水素濃度を１．０〜３．０ｐｐｍにしながら溶鋼を
鋳込む真空鋳造方法であって、前記タンディッシュ内の溶鋼を真空装置内の鋳型に注入するに際しては、前記真空装置内の圧力Ｐ（ｔｏｒｒ）と、タンディッシュから鋳型に注入する溶鋼スループットＱｓ（ｔ／ｍｉｎ）と、タンディッシュ内に設置したストッパーの先端から吹き込むガス吹き込み流量Ｑｇ（ＮＬ／ｍｉｎ）とが式（１）を満たすように、前記溶鋼を鋳型に注入し、前記タンディッシュ内に焼き籾を投入するに際しては、前記焼き籾のかさ密度Ｃ（ｋｇ／ｍ３）と、焼き籾の投入量Ｗ（ｋｇ）と、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔ（ｍｉｎ）と、タンディッシュ内の溶鋼の湯面面積Ｓとが式（２）を満たすように、前記タンディッシュ内の溶鋼の湯面が定常状態に達するまでに水分量が１質量％以下の焼き籾を投入することを特徴とする。
【０００９】
【数１】
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【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、真空上注ぎ鋳造において、水素割れなどが無い鋼塊を鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】真空上注ぎ鋳造装置の全体図である。
【図２】タンディッシュ内の溶鋼量の変化を示した図である。
【図３】鋳込みにより製作した鋼塊及び飛散防止部材の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、真空鋳造方法について図を基に説明する。図１は、真空鋳造を行う真空上注ぎ鋳造装置の全体を示したものである。まず、真空上注ぎ鋳造装置について説明する。
図１に示すように、真空上注ぎ鋳造装置１は、上流工程にて精錬処理を行った溶鋼２が装入された取鍋３と、この取鍋３の下側に設置されたタンディッシュ４と、このタンディッシュ４の下側に設置された真空装置５とを備えている。  
【００１３】
タンディッシュ４の下部には、当該タンディッシュ４内の溶鋼２を真空装置５内の鋳型６に注入するノズル７が設けられている。また、タンディッシュ４内には、ノズル７を閉鎖すると共にノズル７へ流れる溶鋼スループット（溶鋼量）を調整するストッパー８が設けられている。ストッパー８の先端部には、不活性ガスなどを吹き込むガス吹き込み口９が設けられている。また、タンディッシュ４の下部であってノズル７の下端部には、ストッパー８とは別にノズル７を閉鎖可能なスライドバルブ（図示省略）が設けられている。
【００１４】
真空装置５は、鋳造時に内部が略真空状態となる真空タンク１０と、この真空タンク１０内に設置された鋳型６とを備えている。真空タンク１０の上部に、タンディッシュ４が設置されている。真空タンク１０の上部には、タンディッシュ４のノズル７から注入された溶鋼２を受け入れる開口部１１が設けられ、この開口部１１の直下に鋳型６が配置されている。真空タンク１０の開口部１１は、鋳造前には鉄板等で閉鎖されており、鋳造開始時にノズル７及びスライドバルブを介してタンディッシュ４から排出された溶鋼２によって鉄板が溶けることにより開口するようになっている。
【００１５】
このような真空上注ぎ鋳造装置１を用いて溶鋼２の鋳込みを行うにあたっては、電気炉又は転炉などの精錬炉で出鋼し、溶鋼処理工程で精錬された溶鋼２が装入された取鍋３を鋳造ステーションに移動させる。取鍋３内の溶鋼２をタンディッシュ４に装入し、ノズル７やスライドバルブ等を開放してタンディッシュ４内の溶鋼２を真空タンク１０の鋳型６に注入する。タンディッシュ４内の溶鋼２を鋳型６に注入しているときには、真空装置５（真空タンク１０）を真空状態にすることによって落下中の溶鋼流滴から脱ガスされた水素等を真空タンク１０の排出口１４から排出する。
【００１６】
また、タンディッシュ４内の溶鋼２を真空装置５内の鋳型６に注入して溶鋼を鋳込む場合は、ノズル７から鋳型６に注入した溶鋼２が当該ノズル７から鋳型６に至るまでに流滴を微細化させ、脱ガス［Ｈ］を促進するために、ストッパー８の先端部から不活性ガスを吹き込んでいる。また、タンディッシュ４に貯留した溶鋼２の保温の確保や溶鋼の酸化を
防止するために、予め焼き籾をタンディッシュ４に投入することとしている。
【００１７】
以下、本発明の真空鋳造方法について詳しく説明する。
真空鋳造においては、真空装置５内（真空タンク１０内）の真空度が高いほど、溶鋼の脱水素が促進される。また、鋳型６への落下中の溶鋼の流滴径が小さいほど、溶鋼の脱水素が促進される。この真空鋳造においては、落下中の溶鋼の流滴径を小さくするためにストッパー８の先端部から不活性ガスを吹き込むこととしている。この溶鋼２が真空タンク１０内に入ると、溶鋼２が真空タンク１０内で減圧雰囲気に晒されるために溶鋼中からガスが発生し、ガス気泡が急激に膨張することによって溶鋼流が破裂し微細化する。さらに、不活性ガスを吹き込むと、不活性ガスの圧力膨張や温度膨張によってノズル７から注入された溶鋼（溶鋼流）が破裂し、溶鋼の流滴がより微細化する。このように、タンディッシュ４内の溶鋼２を真空タンク１０内に注入する際には、溶鋼を破裂させ微細化をさせてから溶鋼の脱水素を行うことが重要である。なお、この真空鋳造方法では、溶鋼処理後の溶鋼２の水素濃度を１．０〜３．０ｐｐｍの範囲にすることを前提としている。
【００１８】
本発明では、溶鋼の脱水素などを適正に行うために、真空装置５内（真空タンク１０内）の圧力Ｐ（ｔｏｒｒ）と、鋳型６に注入する溶鋼スループットＱｓ（ｔ／ｍｉｎ）と、ストッパー８の先端から吹き込むガス吹き込み流量Ｑｇ（ＮＬ／ｍｉｎ）とが式（１）を満たすように、タンディッシュ４内の溶鋼２を真空装置５内の鋳型６に注入することとしている。
【００１９】
なお、溶鋼スループットＱｓは、タンディッシュ４のノズル７から鋳型６へ注入される時間当たりの溶鋼量であって、ガス吹き込み流量Ｑｇはストッパー８の先端からノズル７へ向けて吹き込まれるガスの時間当たりのガス流量である。また、ストッパー８から吹き込むガスは、Ａｒなどの不活性ガスである。
【００２０】
【数２】
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【００２１】
式（１）に示すように「Ｑｇ／Ｑｓ」は、溶鋼スループットＱｓに対するガス吹き込み流量Ｑｇの割合を示している。ここで、溶鋼スループットＱｓに対するガス吹き込み流量Ｑｇが少ない場合は、溶鋼中に不活性ガスを吹き込んだことによる溶鋼の破裂や微細化は低下する。一方、溶鋼スループットＱｓに対するガス吹き込み流量Ｑｇが多いい場合は、溶鋼の破裂や微細化は向上するものの、ガス吹き込み流量Ｑｇが多すぎるために、溶鋼が散りすぎる可能性がある。また、真空装置５内の圧力Ｐが大きい場合は、溶鋼の脱水素が促進されるが、真空装置５内の圧力Ｐが小さい場合は、溶鋼の脱水素の効率が悪くなったり、脱水素の促進が十分でなくなる。
【００２２】
このように、タンディッシュ４内の溶鋼２を真空装置５内の鋳型６に注入する際は、溶鋼スループットＱｓに対するガス吹き込み流量Ｑｇが少なすぎても多すぎてもよくなく適正範囲があり、真空装置５内の圧力についても適正な範囲がある。
具体的には、「Ｑｇ／Ｑｓ／√Ｐ」が２０よりも小さい場合、溶鋼スループットＱｓに対するガス吹き込み流量Ｑｇが少なすぎるために、溶鋼の破裂や微細化が思わしくなく、脱水素効率が低下する。
【００２３】
一方、「Ｑｇ／Ｑｓ／√Ｐ」の値が１５０よりも大きい場合、溶鋼の破裂や微細化は向上するものの、溶鋼が真空装置５内で散り過ぎて広がり過ぎてしまう。図１に示すように、真空タンク１０の開口部１１を囲むように設置した筒状の飛散防止部材１２がある場合、溶鋼２が散り過ぎると、散り過ぎた溶鋼２が付着し、飛散防止部材１２に付着した地金が鋳型６内へ落下することがある。地金が鋳型６内に落下するとスラグを巻き込みながら沈降するため、鋼塊内に沈降性介在物ができてしまう原因となる。飛散防止部材１２を設けていない場合は、溶鋼が散り過ぎると、鋳型６に溶鋼２の粒滴が付着し、冷却・固化する。鋳型６内の溶鋼が上がってきても、これと溶着しないため、流滴と鋳型６内を上昇する溶鋼との間に空隙を生じ、これが表層欠陥となる。
【００２４】
したがって、本発明では、式（１）を満たすように、タンディッシュ４内の溶鋼２を真空装置５内の鋳型６に注入することとしている。
さて、溶鋼の再酸化を防止するために、タンディッシュ４内をＡｒなどの不活性ガスでシールしている。しかしながら、取鍋３からタンディッシュ４への溶鋼注入時には、溶鋼２に大気が巻き込まれ易く、溶鋼２が再酸化してしまうことがある。酸化した溶鋼中には、酸化物系の介在物が存在し、湯面へ浮上しようとするが、溶鋼２の注入時に巻き込まれ、最終的には、溶鋼２を鋳型６に注入したときに溶鋼２と凝固シェルの界面に捕捉され、ノロカミが発生する。そのため、本発明では、タンディッシュ４内の溶鋼２の湯面が定常状態に達するまでに、焼き籾をタンディッシュ４内に投入して溶鋼の再酸化を防止することとしている。なお、焼き籾は、溶鋼を保温する役割もある。
【００２５】
本発明では、溶鋼の再酸化などを防止するために、焼き籾のかさ密度Ｃ（ｋｇ／ｍ３）と、焼き籾の投入量Ｗ（ｋｇ）と、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔ（ｍｉｎ）と、タンディッシュ内の溶鋼の湯面面積Ｓが式（２）を満たすように、水分量が１質量％以下の焼き籾を投入することとしている。なお、湯面面積Ｓは、溶鋼２を入れたタンディッシュ４を上方から平面視したときに、溶鋼の定常位置における湯面の面積を示している。
【００２６】
【数３】
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【００２７】
式（２）に示す「Ｗ／Ｃ／Ｓ」は、焼き籾の厚みｄであり、焼き籾の厚みｄが大きくなるほど、保温性が良く、溶鋼の再酸化を防止することができる。しかしながら、焼き籾の厚みｄが大きすぎると、焼き籾に含まれる水分等の影響により、水素ピックアップが発生し、溶鋼２を鋳型６に注入した時に溶鋼２が散り過ぎてしまう可能性がある。一方、焼き籾の厚みｄが小さすぎると、保温性が低下し、溶鋼の湯面上にスカムが発生する可能性がある。
【００２８】
また、タンディッシュ４内の溶鋼の平均滞留時間ｔが長いほど、タンディッシュ４内の溶鋼２が冷えやすくスカムが発生し易いことから、湯面からの放熱量を低減させるために、焼き籾の厚みｄを大きくとらなければならない。逆に、平均滞留時間ｔが短い場合は、タンディッシュ４は冷えにくいため、焼き籾の厚みｄは薄くてもよい。そのため、焼き籾をタンディッシュ４内に入れるためには、焼き籾の厚みｄと溶鋼の平均滞留時間ｔとの関係を式（２）のように規定することが好ましい。
【００２９】
「Ｗ／Ｃ／Ｓ／ｔ」の値が０．０１３以下の場合、焼き籾の厚みｄと溶鋼の平均滞留時間ｔとのバランスが悪く、溶鋼を十分に保温できず、湯面上にスカムが発生しまう。また、「Ｗ／Ｃ／Ｓ／ｔ」の値が０．０４０以上の場合、焼き籾の厚みｄが大きすぎるため、鋳込み初期時に溶鋼が散り過ぎてしまう。
したがって、本発明では、式（２）を満たすように、タンディッシュ４内に焼き籾を投入することとしている。
【００３０】
タンシッシュ４内に焼き籾を投入するに際して、焼き籾中の水分量が１質量％より大きい場合、タンディッシュ４内で水素ピックアップが発生して、鋳込み初期時に溶鋼が散り過ぎてしまうことがある。また、タンディッシュ４内の溶鋼の湯面が定常状態に達するまでに入れなければ、上述したように、取鍋３からタンディッシュ４への溶鋼注入時に溶鋼２に大気が巻き込まれ、溶鋼２が再酸化してしまい、ノロカミが発生する可能性がある。
【００３１】
このようなことから、図２に示すように、取鍋３からタンディッシュ４に溶鋼２を注入開始をしてから、タンディッシュ４の溶鋼が徐々に増加して、取鍋３からの溶鋼の注入量と、タンディッシュ４から鋳型６への溶鋼の注入量とが一致してバランスがとれる定常状態（定常期間）になるまでの初期期間内に、焼き籾をタンディッシュ４に投入することとしている。例えば、取鍋３からタンディッシュ４への溶鋼２の装入前に焼き籾をタンシッシュ４内に投入する。初期期間内であれば、溶鋼２をタンディッシュ４に注入した後に焼き籾をタンディッシュ４内に投入してもよい。なお、上述した平均滞留時間とは、タンディッシュ４内の溶鋼量が一定となった定常期間のときにおいて、［タンディッシュ内溶鋼量（ｔ）／スループット（ｔ／ｍｉｎ）］から求めた値である。
【００３２】
表１は、本発明の真空鋳造方法を行った実施例と、本発明の真空鋳造方法とは異なる方
法で真空鋳造を行った比較例とをまとめたものである。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
タンディッシュは、溶鋼を４０〜６０ｔ（ｔｏｎ）貯留できるものを使用した。溶鋼は二次精錬などで脱酸した溶鋼を使用した。鋳型で鋳込んで製作した鋼塊は９０〜３６０ｔのもので、例えば、図３（ａ）に示す寸法のものを製作した。タンディッシュ内の溶鋼温度は１５８０〜１６００℃程度で、鋼の成分は、Ｃ：０．０２質量％、Ｓｉ：０．２５質
量％、Ｍｎ：１．４質量％、Ａｌ：０．０２質量％とした。真空装置５内（真空タンク１０内）の寸法は、内径が８ｍ、深さ（高さ）が１０ｍとした。図３（ｂ）に示すような溶鋼の飛散防止部材１２は筒状のもので、例えば、特開昭５０−００９５２８号公報の記載のものを使用した。
【００３５】
実施例及び比較例において、溶鋼処理後の溶鋼の水素濃度（取鍋内の溶鋼の水素濃度）及びタンディッシュ内の溶鋼の水素濃度を測定し、タンディッシュでの水素ピックアップ量を定量化した。水素濃度の測定は、ピンサンプルにて溶鋼を採取し、氷水で冷却、液体窒素中で保存し、ガスクロマトグラグ法にて実施した。また、タンディッシュ内の溶鋼の水素濃度と、鋼塊上部の水素濃度とにより流滴の脱ガス時の脱水素効率を定量化した。鋼塊中の水素濃度の測定は、鋼塊上部をガスにより切断し、ガス切断による影響を受けない部位を除き、その切断片をさらに鋸にて切断して分析用サンプルを切り出し、この分析用サンプルを液体窒素中で保存し、ガスクロマトグラフ法にて実施した。
【００３６】
実施例及び比較例において、鋼塊の水素割れについて評価した。鋼塊の水素割れは、４ＭＨｚの周波数で超音波探傷試験（ＵＴ）を実施して評価した。この超音波探傷試験は、「鍛鋼品の欠陥，日本鋳鍛鋼会，鍛鋼研究部会偏，Ｐ３２−３３」に示されているように、鋼塊の中間部（１／３〜１／５Ｒ）から水素割れを示す欠陥エコーが検出された場合は不良「×」、検出されなかった場合は良好「○」とした。超音波探傷試験では、鋼塊幅方向の側面（表層）を０Ｒ、中心を１／２Ｒとし、中間部を１／３〜１／５Ｒとし、表層部を０Ｒ〜１．５Ｒ未満とした。また、実施例及び比較例において、介在物欠陥（沈降性介在物）について評価を行った。介在物欠陥は、ＤＩＮ規格（ドイツ工業規格）にしたがい、ＤＩＮ  Ｋ（０）≦１５を良好「○」、ＤＩＮ  Ｋ（０）＞１５を「×」とした。各サイズ毎にＡｌ系、Ｓｉ系、硫化物系、粒状系の個数を計数し、単位面積当たりの介在物数を算出して求める。
【００３７】
さらに、溶鋼の散りすぎについては、飛散防止部材１２がある場合は飛散防止部材１２に地金付着の状態を確認し、地金付着がある場合には散りすぎと判断した。また、飛散防止部材１２が無い場合は鋳型の上部の状態を確認したり、鋼塊の表面疵の状態を確認し、鋳型の上部に地金付着があったり鋼塊に表面疵がある場合に散りすぎと判断した。
実施例では、真空装置内の圧力Ｐと、溶鋼スループットＱｓと、ガス吹き込み流量Ｑｇとの関係式を示す「Ｑｇ／Ｑｓ／√Ｐ」の値が、２０より大きく１５０未満であり、式（１）を満たしている。また、実施例では、焼き籾のかさ密度Ｃと、焼き籾の投入量Ｗと、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔと、タンディッシュ内の溶鋼の湯面面積Ｓとの関係式を示す「Ｗ／Ｃ／Ｓ／ｔ」の値が、０．００１３より大きく０．００４０未満であり、式（２）を満たしている。さらに、実施例では、焼き籾中水分の欄に示すように、水分量が１質量％以下の焼き籾を、タンディッシュ４内の溶鋼２の湯面が定常状態に達するまでに投入している。このようなことから、実施例では、鋼塊の水素割れ、溶鋼の散りすぎ等による介在物欠陥（沈降性介在物が発生）、水素割れなどが無い鋼塊を鋳造することができた（総合判定、良好「○」）
比較例７では、溶鋼スループットＱｓやガス吹き込み流量Ｑｇに対して真空装置５内の真空度が高いため、式（１）の下限値を満たしておらず、溶鋼の脱水素を十分に行うことができずに鋼塊に水素割れが発生した。比較例８及び１７では、溶鋼スループット（溶鋼量）Ｑｓに対してガスの吹き込み量Ｑｇが少なかったため、式（１）の下限値を満たしておらず、溶鋼が十分に破裂せず、溶鋼の脱水素が十分に進まなかった。
【００３８】
比較例１２及び１３では、溶鋼スループット（溶鋼量）Ｑｓに対してガスの吹き込み量Ｑｇが多かったため、式（１）の上限値を満たしておらず、溶鋼が散りすぎてしまい、鋼塊の底部に沈降性介在物が存在することとなった。
比較例２０では、タンディッシュに投入した焼き籾の水分量が１質量％よりも大きかったため、溶鋼の鋳込み初期時に溶鋼が散り過ぎ、その結果、鋼塊の底部に沈降性介在物が存在することとなった。比較例２１では、タンディッシュの大きさ（湯面の大きさ）に対してタンディッシュに投入した焼き籾量が少なかったため、式（２）の下限値を満たしておらず、当該焼き籾によって溶鋼を十分に保温することができなかった。そのため、溶鋼
の表面にスカムが発生した。
【００３９】
比較例２４では、タンディッシュの大きさ（湯面の大きさ）に対してタンディッシュに投入した焼き籾量が多かったため、式（２）の上限値を満たしておらず、当該焼き籾による水素ピックアップが大きく、溶鋼が散りすぎ、沈降性介在物が存在することとなった。比較例２５では、焼き籾の投入について、式（２）を満たしているものの、タンディッシュ４内の溶鋼２の湯面が定常状態に達した後に焼き籾を入れているため、溶鋼を供給開始時における酸化物系の介在物が溶鋼と凝固シェルとの境界に補足されるノロカミが発生した。
【００４０】
本発明によれば、溶鋼２を鋳型６に注入するに際しては、真空装置５内の圧力Ｐ、溶鋼スループットＱｓ、ガス吹き込み流量Ｑｇを適正にしている。また、焼き籾をタンディッシュ４に投入するに際しては、焼き籾のかさ密度Ｃ、焼き籾の投入量Ｗ、タンディッシュ内の溶鋼の平均滞留時間ｔ、湯面面積Ｓとを適正にし、焼き籾の投入時期や焼き籾に含まれる水分量までも適正にしているため、水素割れなどが無い鋼塊を鋳造することができた。
【００４１】
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
【符号の説明】
【００４２】
１  真空上注ぎ鋳造装置
２  溶鋼
３  取鍋
４  タンディッシュ
５  真空装置
６  鋳型
７  ノズル
８  ストッパー
９  ガス吹き込み
１０  真空タンク
１１  開口部
１２  飛散防止部材
【図２】
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【図３】
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【図１】
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