(57)【要約】      （修正有）【課題】連続鋳造開始時に、閉状態のスライドバルブからArガスを吹込んだ後、開状態にし、鋳型へスムーズに流出させることができる連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法の提供。【解決手段】スライドバルブ１８に、Ar吹込み孔が0.013〜0.023(個/mm2)の密度で複数配置され、Ar吹込み孔内周径はφ0.3〜φ0.6(mm)で設定した、溶鋼ＷへArガスを吹込むArノズル２５を配備し、スライドバルブ１８の閉状態で吹込むArガス流量を30〜50(NL/min)とし、Ar吹込み孔のArガス平均流速を85〜140(m/sec)とし、スライドバルブ１８の閉状態を経た後にスライドバルブ１８を開状態として、鋳型へ溶鋼の注入を開始する注入開始方法。【選択図】図２
2017177109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンディッシュの底部に備えられ且つ閉状態で当該タンディッシュ内の溶鋼へＡｒガスを吹き込み可能とされたスライドバルブを、連続鋳造を開始する際に開状態として、下方に配備されている鋳型へ溶鋼の注入を開始する方法において、
前記スライドバルブには、前記溶鋼へＡｒガスを吹込むＡｒノズルが配備されていて、前記Ａｒノズルには、Ａｒ吹込み孔が0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の密度で、複数配置されており、前記Ａｒ吹込み孔の内周径は、φ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下で設定され、
前記スライドバルブの閉状態には、前記Ａｒノズルに吹込む前記Ａｒガスの流量を、30(NL/min)以上50(NL/min)以下の範囲とし、前記Ａｒ吹込み孔における前記Ａｒガスの平均流速を、85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲としておき、
前記スライドバルブの閉状態を経た後に、前記スライドバルブを開状態とすることで、前記鋳型へ溶鋼の注入を開始する
ことを特徴とする連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法（クローズドスタート）に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラブ、ブルーム、ビレットなどの鋳片（鋼塊）を連続的に鋳造する連続鋳造では、タンディッシュ内の溶鋼は、タンディッシュの底部に設けられた鋳型吐出孔（ストランド）から吐出され、その下側に配備されている浸漬ノズルを介して、鋳型に注入されるようになっている。鋳型に注入されると、溶鋼は平面視長方形の鋳型の短辺や長辺に衝突し、その後、上下周縁に沿って流れて、鋳片に形成される。鋳型は、下方のサポートロールによって支持されながら、下方、乃至は、下方から略水平に引き抜かれる。
【０００３】
ところで、連続鋳造を開始する前においては、タンディッシュの底部下側に配備されている浸漬ノズルのスライドバルブが閉鎖されているので、溶鋼が収容された（満たされた）状態である。そして、連続鋳造開始時には、そのスライドバルブを開放して、溶鋼をタンディッシュ底部の鋳型吐出孔、浸漬ノズルを介して、鋳型に注入する。
このような連続鋳造開始時に、鋳型へ溶鋼の注入を開始する方法として、特許文献１〜３に開示されているものがある。
【０００４】
特許文献１は、鋼の連続鋳造方法において、連続鋳造開始時に、タンディッシュ底部に設けられた流出口の自然開口率を高くすることを目的としている。
具体的には、Ａｒガス吹き部分に関し、スライディングノズルを閉状態としたときに流出口を塞ぐ部分の気孔率が10〜30％、で且つ、平均気孔径が5〜150(μm)とされたポーラスプラグから、流量Q(L/min)が式(2×10-3×π(d/2)2≦Q≦4.3×V)を満たすように、不活性ガスで吹込みつつ、タンディッシュ内に所定量の溶鋼を注ぎ上げ、スライディングノズルを開き、連続鋳造を開始することを目的としている。
【０００５】
特許文献２は、スライディングノズルからガス吹きを行い、スライディングノズル周辺に滞留している溶鋼の温度降下によるノズル詰まりを抑制することを目的としている。
具体的には、スライディングプレートの湯止め部分に、閉じている際のノズル孔に向けてＡｒガスを吹き込む多数のガス孔を有するプラグを設けておき、Ａｒガスの吹き込み条件として、その流量を1.0(L/min)以上として、スライディングノズルを閉じた状態でタンディッシュ内に溶鋼を注ぎ上げ、その後スライディングノズルを開いて鋳造を開始することを目的としている。
【０００６】
特許文献３は、別の取鍋あるいは鋳型等に溶湯を注湯する時に、スライディングノズルからＡｒガスを吹込んで溶湯を攪拌して、溶湯の凝固を防止することを目的としている。
同文献には、不活性ガスを吹込む細孔ノズルが、ノズルの下端面の直径40〜70(mmφ)に対応する範囲に9個設けられたスライディングプレートを用い、吹き込む不活性ガスをノズル下端面の開孔部の単位面積当たりで少なくとも、2.5(L/cm2/min)以上の流量で吹込むようにすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３４６７０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２１０７６１号公報
【特許文献３】特開平５−１８５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の技術は、溶鋼中の介在物を浮上分離することを目的として、不活性ガスの流量を設定しているので、Ａｒガスの流量を非常に多くしており、クローズドスタートの成功率が低いと考えられる。
なお、クローズドスタートとは、インサートノズル (上ノズル)と、スライドバルブの間で、溶鋼の凝固を防止し、且つスライドバルブを開くとともに溶鋼を、浸漬ノズルを介して鋳型に流出させる方法である。また、クローズドスタートの成功率とは、スライドバルブを開くと、溶鋼がタンディッシュから自然に流出する状況になる確率である。
【０００９】
また、特許文献２の技術においては、プラグにアルゴンガスを吹き込む多数の孔が設けられているとの記載はあるが、そのガス孔の内径に関する記載はされていない。そのため、ガス孔の内径をどのように設定するかが不明であり、例えばガス孔の内径を大きくしすぎると、地金がガス孔に入り込んでしまい、クローズドスタートの成功率が低下してしまう虞があり、また漏鋼の危険性もある。
【００１０】
特許文献３の技術に関して、ノズルの下端面の直径40〜70mmφに対応する範囲に細孔ノズルが9個しか配備されていなければ、各細孔ノズルの間隔が広く、そのためＡｒガスを吹込めない範囲も広くなるため、クローズドスタートの成功率は低くなってしまう虞がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、連続鋳造開始時に、閉状態のスライドバルブからＡｒガスを吹込んで、介在物を浮上分離させた後、スライドバルブを開状態にして、タンディッシュから鋳型へスムーズに流出させて、溶鋼の注入を開始することができる連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始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】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法は、タンディッシュの底部に備えられ且つ閉状態で当該タンディッシュ内の溶鋼へＡｒガスを吹き込み可能とされたスライドバルブを、連続鋳造を開始する際に開状態として、下方に配備されている鋳型へ溶鋼の注入を開始する方法において、前記スライドバルブには、前記溶鋼へＡｒガスを吹込むＡｒノズルが配備されていて、前記Ａｒノズルには、Ａｒ吹込み孔が0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の密度で、複数配置されており、前記Ａｒ吹込み孔の内周径は、φ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下で設定され、前記スライドバルブの閉状態には、前記Ａｒノズルに吹込む前記Ａｒガスの流量を、30(NL/min)以上50(NL/min)以下の範囲とし、前記Ａｒ吹込み孔における前記Ａｒガスの平均流速を、85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲としておき、前記スライドバルブの閉状態を経た後に、前記スライドバルブを開状態とすることで、前記鋳型へ溶鋼の注入を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、連続鋳造開始時に、閉状態のスライドバルブからＡｒガスを吹込んで、介在物を浮上分離させた後、スライドバルブを開状態にして、タンディッシュから鋳型へスムーズに流出させて、溶鋼の注入を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タンディッシュの構成を模式的に示した図である。
【図２】本発明の連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法にかかるスライドバルブの構成を模式的に示した図である。
【図３Ａ】本発明にかかるスライドプレートの構成を模式的に示した平面図である。
【図３Ｂ】本発明にかかるスライドプレートの構成を模式的に示した側方断面図である。
【図４】本発明にかかるＡｒ吹込み孔が備えられたＡｒノズルの構成を模式的に示した図である。
【図５Ａ】Ａｒガスが送通されている際に発生するスライドプレートの課題の一例を模式的に示した図である。
【図５Ｂ】Ａｒガスが送通されている際に発生するスライドプレートの課題の一例を模式的に示した図である。
【図６】本発明の連続鋳造開始時における溶鋼の注入開始方法を実施した際のＡｒガスの平均流速に対する成功率（実験結果）を示したグラフである。
【図７】連続鋳造装置の構成を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて、詳細に説明する。
まず、本発明の実施の形態を説明する前に、連続鋳造装置１の概略について、説明する。
なお、以下に説明する連続鋳造装置１の構成については、一例である。
図７において、連続鋳造装置１における後側は、後述するタンディッシュ３の注入室４側（図７の紙面右側）とし、前側はその注入室４の前方のストランド室５側（図７の紙面左側）とする。また、連続鋳造装置１における左側は、図７の紙面貫通方向奥側とし、連続鋳造装置１における右側は、図７の紙面貫通方向手前側とする。
【００１５】
図７に示すように、連続鋳造装置１は、例えば、二次精錬処理後の溶鋼Ｗを連続的に鋳造する装置であり、取鍋２内の溶鋼Ｗが注入されるタンディッシュ３と、当該タンディッシュ３内の溶鋼Ｗを鋳込む鋳型１１と、鋳型１１によって形成された鋳片Ｚを支持するサポートロール１２を備えている。
鋳片Ｚ（鋼塊）を連続的に鋳造する連続鋳造装置１では、取鍋２により運ばれた溶鋼Ｗは、下方に配設されたタンディッシュ３に注がれ、タンディッシュ３の底部９に設けられた鋳型注入孔８から吐出され、その下側に配備されているスライドバルブ１８によって流量をコントロールされつつ、鋳型１１に注入される。
【００１６】
鋳型１１では、注入されている溶鋼Ｗがその鋳型１１の左右方向の辺や上下方向の辺など様々な辺に衝突し、その後、上下周縁に沿って流れて、冷却(１次冷却)される。冷却された溶鋼Ｗは、その表面のみが凝固した状態となって、鋳型１１下部から引き抜かれる。垂直方向に引き抜かれると、サポートロール１２で支持されつつ徐々に水平方向に湾曲され、水平になると下流側に備えられたガス切断機(図示せず)により、所定長さの鋳片Ｚに分割される。
【００１７】
なお、連続鋳造装置１で鋳造される鋳片Ｚの形状は、限定されず、スラブ、ブルーム、ビレット等であってもよい。
図１、図７に示すように、タンディッシュ３は、取鍋２内の溶鋼Ｗが注入される注入室４と、その注入室４の前方であって、且つ溶鋼Ｗを鋳型注入孔８を介して鋳型１１に鋳込むストランド室５と、注入室４とストランド室５とを仕切る仕切堰６と、を有している。
【００１８】
注入室４は、ストランド８が設けられていない底部９と、底部９の３つ周縁それぞれから上方に向かって立設された３つの周壁７と、ストランド室５に対して分割するように仕切る仕切堰６とで囲まれた部分で構成されている。
一方、ストランド室５は、溶鋼Ｗを鋳型１１に装入する鋳型注入孔８（ストランド）が１つ以上設けられた底部９と、底部９の周縁それぞれから上方に向かって立設された周壁７と、当該ストランド室５と注入室４とを仕切る仕切堰６とで囲まれた部分で構成されている。
【００１９】
仕切堰６には、注入室４とストランド室５とを連通させ、注入室４の溶鋼Ｗをストランド室５へ流出させる湯道１０が１つ以上形成されている。
また、ストランド室５の底部９には、溶鋼Ｗを鋳型１１へ鋳込むスライドバルブ１８が配備されている。
図２に示すように、スライドバルブ１８は、タンディッシュ３の底部下面に１つ以上設けられており、タンディッシュ３底部９に設けられたストランド８と、そのストランド８に接続された円筒状のインサートノズル１４（上ノズル）の下に接続されており、その下に円筒状のチェンジノズル１５（シュートノズル）、そのチェンジノズル１５の下に長尺筒状の浸漬ノズル１６が接続されている。
【００２０】
なお、ストランド室５の底面からタンディッシュ３の底部下面までの高さは、300mm以上500mm以下とされている。インサートノズル１４の内周径のうち、細径の範囲は50mm以上90mm以下とされている。
浸漬ノズル１６の先端部側であって、その筒側壁には、溶鋼Ｗを鋳型１１へ流出させる注入孔１７が水平方向で略反対を向く一対設けられている。浸漬ノズル１６の先端部は、鋳型１１の上方側から平面視ほぼ中央位置に挿入される。
【００２１】
一方、スライドバルブ１８は、インサートノズル１４とチェンジノズル１５との間にあり、溶鋼Ｗの鋳型１１への注入開始や停止、タンディッシュ３から流れ出す溶鋼Ｗの流量などを調整するスライドプレート２２（堰部、調整弁）が設けられている。
このスライドプレート２２は、スライドバルブ１８を構成するものであって、上下に貫通している略円形状の貫通孔２１を備えた、略平板状のシールプレート１９（上部プレート）と、同じく上下に貫通している略同形状の貫通孔２１を備えた、略平板状のボトムプレート２０（下部プレート）とを有し、両者の間に挟まれるように配備され、且つ水平方向に摺動自在となっている、略平板状のスライドプレート２２が設けられている。
【００２２】
なお、タンディッシュ３の底部下面からボトムプレート２０下面までの高さは、70mm以上150mm以下とされている。ボトムプレート２０下面からチェンジノズル１５下面までの高さは、100mm以上140mm以下とされている。
このスライドプレート２２には、シールプレート１９及びボトムプレート２０に備えられた貫通孔２１と略同形状の円孔２３が形成されている。
【００２３】
ところで、スライドバルブ１８は、連続鋳造を開始する際に開状態（溶鋼Ｗの鋳型１１への注入開始）とされると、溶鋼Ｗが流通する開口部２４が形成される。開口部２４は、スライドプレート２２に形成されている円孔２３と、シールプレート１９及びボトムプレート２０に備えられた貫通孔２１とが重なり合う、つまり連通状態となることで形成される。
【００２４】
本実施形態においては、スライドプレート２２を後側に平行にスライド移動させることで、スライドプレート２２の円孔２３と、シールプレート１９及びボトムプレート２０の貫通孔２１とが重なり合って開口部２４が形成される。これがスライドバルブ１８の開状態である。
そして、スライドプレート２２が前側に平行にスライド移動させることで、スライドプレート２２の円孔２３と、シールプレート１９及びボトムプレート２０の貫通孔２１とがずれて開口部２４が閉鎖される。これがスライドバルブ１８の閉状態である。
【００２５】
このように、スライドバルブ１８は、スライドプレート２２の前後方向のスライド移動量を調整して形成される開口部２４を介して、溶鋼Ｗを浸漬ノズル１６の内部に流すことにより、その流速・流量を制御するものである。
なお、スライドバルブ１８の各構成部は高温の溶鋼Ｗに耐えるために、耐熱煉瓦や耐熱性の焼結体により成形されている。
【００２６】
さて、タンディッシュ３に蓄えられた溶鋼Ｗは、ストランド室５の底部９に設けられ、且つスライドバルブ１８の上側先端とされているストランド８から、その下方のインサートノズル１４→スライドバルブ１８→チェンジノズル１５→浸漬ノズル１６の順でヘッド圧により流下し、浸漬ノズル１６先端の注入孔１７から鋳型１１内に注入される。
次に、本発明にかかる連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法について、詳細に説明する。
【００２７】
まず、クローズドスタートについて、説明する。
クローズドスタートとは、連続鋳造開始時において、インサートノズル１４〜スライドバルブ１８間での溶鋼Ｗの凝固を防止し、且つスライドプレート２２を開状態とするとともに溶鋼Ｗを流出させる方法である。
具体的には、クローズドスタートとは、例えば、特開2008-36670号公報に記載されているように、「溶鋼を冷却して所定形状の凝固シェルを形成する鋳型１１と、その鋳型１１に所定の流量で溶鋼を溶鋼流路を介して注湯するタンディッシュ３とを備える連続鋳造装置１と、転炉内で処理された溶鋼を連続鋳造機へ所定量ずつ搬送する取鍋２と、を用いた鋼の連続鋳造を、中断してタンディッシュ３を略空の状態とし、所定の時間の経過後に、鋼の連続鋳造を再開することを目的として、再び溶鋼をタンディッシュ３へ注湯するに際し、所定の時間においては、タンディッシュ３は加熱しないものとし、略空の状態としたタンディッシュ３に対する溶鋼の注湯の開始前に溶鋼流路を予め閉状態としておき、略空の状態としたタンディッシュ３へ所定量だけ溶鋼を注湯した時点で該溶鋼流路を開状態とする、鋼の連続鋳造の再開方法」のことである。
【００２８】
ところで、スライドプレート２２は、閉状態（溶鋼Ｗの鋳型１１への注入停止状態）のとき、タンディッシュ３内の溶鋼ＷへＡｒガスを吹き込むことが可能とされている。
なお、Ａｒガスをタンディッシュ３内の溶鋼Ｗへ吹き込む方法としては、スライドプレートに多孔質の耐火物（いわゆるポーラスプラグ）を配置したものを使用する方法と、スライドプレート２２に所定の孔径の貫通孔２６を複数設置したものを使用する２つの方法がある。
【００２９】
本発明は、多孔質の耐火物を使用する方法を対象した技術ではなく、後者のスライドプレート２２に所定の孔径の貫通孔２６を複数設置し、その貫通孔２６からＡｒを吹込みバブリングを行う方法を対象した技術である。
図３Ａに、本発明にかかるスライドプレート２２の構成を模式的に示した平面図を示す。また、図３Ｂに、本発明にかかるスライドプレート２２の構成を模式的に示した側方断面図を示す。図４に、本発明にかかるＡｒ吹込み孔２６が備えられたＡｒノズル２５の構成を示す。
【００３０】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、スライドプレート２２には、溶鋼ＷへＡｒガスを吹き込むＡｒノズル２５が配備されている。
Ａｒノズル２５は、円孔２３の中心軸に対して、スライドプレート２２のスライド方向に、50mm以上90mm以下離れた位置に配備されている。
このＡｒノズル２５の内周径は、25mm以上50mm以下とされている。Ａｒノズル２５の下方には、Ａｒガスを一定量貯留可能とされているＡｒガス室２７が備えられている。そのＡｒガス室２７には、外部からＡｒガスが送風されるガス管２８が連結されている。
【００３１】
ところで、図３Ａに示すように、スライドプレート２２は、スライド方向の辺(長辺)の長さが、270mm以上370mm以下とされていて、スライド方向と略直交する方向の辺(短辺)の長さが、170mm以上250mm以下とされている。円孔２３の内周径は、50mm以上90mm以下とされている。また、図３Ｂに示すように、スライドプレート２２の厚みは、25mm以上40mm以下とされている。また、スライドプレート２２の耐火物材質は、Al2O3が60(mass%)以上95(mass%)以下、で且つ、Cが5(mass%)以上30(mass%)以下である。
【００３２】
さて、Ａｒノズル２５には、溶鋼ＷへＡｒガスを吹き込むＡｒ吹込み孔２６(Ａｒバブリング孔)が、0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の密度で、複数配置されている。すなわち、Ａｒノズル２５とは、Ａｒ吹込み孔２６の集合体のことである。
例えば、Ａｒ吹込み孔２６の個数の範囲としては、Ａｒノズル２５の面積あたり、およそ25〜40個の範囲である。
【００３３】
図４に示すように、Ａｒ吹込み孔数密度、つまりＡｒノズル２５の面積あたりのＡｒ吹込み孔２６の密度は、Ａｒ吹込み孔数密度＝Ａｒ吹込み孔数(個)÷円(１)の面積(mm2)で定義される。
ただし、Ａｒ吹込み孔数とは、Ａｒをバブリングするために、Ａｒノズル２５の設置されたＡｒ吹込み孔２６の数である。円(１)とは、Ａｒ吹込み孔２６が、スライドプレート２２に複数配置されているなかで、その配置で、最も幅が広くなる距離を直径をとして作成した円のことである。すなわち、Ａｒ吹込み孔２６のもっとも長い幅で決まる長さを直径とした円を円(１)とする。
【００３４】
Ａｒ吹込み孔２６の内周径は、φ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下で設定されている。
本願発明者は、連続鋳造での使用前と使用後における、Ａｒノズル２５に配備されたＡｒ吹込み孔２６の内周径を観察した結果、Ａｒ吹込みの内周径がφ0.6(mm)以上になると、使用後において、Ａｒ吹込み孔２６の内部に地金が入り込んでしまい、Ａｒ吹込み孔２６を塞いでしまうことを知見した。
【００３５】
Ａｒ吹込み孔２６の内周径が大きくなると、(タンディッシュ３内の溶鋼深さに伴う溶鋼静圧)＞(Ａｒ吹込み孔２６でのＡｒガスの表面張力)により、Ａｒ吹込み孔２６に地金が入り込み閉塞する。その結果、クローズドスタートの成功率は、下がってしまうこととなる。
一方、Ａｒ吹込み孔２６の内周径がφ0.3(mm)未満の場合、その内周径が小さいため、各Ａｒ吹込み孔２６から噴き出すＡｒガスの流量が増加する。
【００３６】
この場合、流出したＡｒガスによって、Ａｒ吹込み孔２６周辺の溶鋼温度が低下してしまうので、そのＡｒ吹込み孔２６周辺に凝固地金が成長してしまうこととなる。
このような状況下で連続鋳造を開始する場合、スライドプレート２２をスライドさせてスライドバルブ１８を開状態にすると、Ａｒ吹込み孔２６周辺の付着地金がＡｒ吹込み孔２６に埋まってしまい、Ａｒ吹込み孔２６が閉塞されてしまうこととなる。その結果、Ａｒ吹込み孔２６にＡｒガスが流れなくなり、クローズドスタートが失敗する。
【００３７】
スライドバルブ１８の閉状態においては、Ａｒノズル２５に吹込むＡｒガスの流量は、30(NL/min)以上50(NL/min)以下の範囲とされている。
さて、Ａｒ吹込み孔２６に溶鋼Ｗが入り込まないようにするためには、Ａｒ吹込み孔２６の内周径はφ0.5(mm)程度に設定するとよい。すなわち、上で述べたように、Ａｒ吹込み孔２６の内周径を、φ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下とするとよい。
【００３８】
理由としては、タンディッシュ３内の溶鋼深さに伴う溶鋼静圧より、Ａｒ吹込み孔２６周辺でのＡｒガスの表面張力を確保するためである。
ここで、上記の前提を踏まえて、Ａｒノズル２５に吹込むＡｒガスの流量を変化させてみることとする。
まず、Ａｒガスの流量を30(NL/min)未満にした場合、Ａｒ吹込み孔２６周辺でのＡｒガスの表面張力が低下してしまい、Ａｒ吹込み孔２６に地金が入り込んでしまうこととなる。
【００３９】
続いて、Ａｒガスの流量を増加させてみることとする。
Ａｒガスの流量が50(NL/min)を超えると、流出したＡｒガスにより、Ａｒ吹込み孔２６周辺の溶鋼温度が低下してしまい、Ａｒ吹込み孔２６周辺に凝固地金が成長してしまうこととなる。
このような状況下で連続鋳造を開始する場合、スライドプレート２２をスライドさせてスライドバルブ１８を開状態にすると、Ａｒ吹込み孔２６周辺の付着地金がＡｒ吹込み孔２６に埋まってしまい、Ａｒ吹込み孔２６が閉塞されてしまうこととなる。その結果、Ａｒ吹込み孔２６にＡｒガスが流れなくなり、クローズドスタートが失敗する。
【００４０】
また、スライドバルブ１８の閉状態においては、Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速は、85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲とされている。そのスライドバルブ１８の閉状態を経た後に、スライドバルブ１８を開状態とすることで、鋳型１１へ溶鋼Ｗの注入を開始する。
本願発明者は、クローズドスタートの成功率を向上させるために、Ａｒ吹込み孔２６の個数、Ａｒ吹込み孔２６の内周径、Ａｒガスの流量を変化させて、その成功率を調査した。
【００４１】
その結果、Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速が85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲であれば、クローズドスタートの成功率が90％以上となり、成功率の向上が確認できた。なお、従来のクローズドスタート成功率は70％程度である。
すなわち、本発明の技術を用いれば、クローズドスタート成功率を、従来より20％以上向上させることができる。
【００４２】
一方、Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速を85(m/sec)未満とした場合、(タンディッシュ３内の溶鋼深さに伴う溶鋼静圧)＞(Ａｒ吹込み孔２６でのＡｒガスの表面張力)により、Ａｒ吹込み孔２６に地金が入り込んでしまい、Ａｒ吹込みが閉塞してしまう。その結果、クローズドスタートの成功率は下がってしまうこととなる。
図５Ａの(a)に示すように、Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速を140(m/sec)以上とした場合、Ａｒ吹込み孔２６から噴き出すＡｒガスの流速が増加して、Ａｒ吹込み孔２６周辺の溶鋼温度が低下してしまうこととなるので、Ａｒ吹込み孔２６周辺に地金が付着して、大きく成長してしまう。
【００４３】
さらに、図５Ａの(b)に示すように、鋳造開始時にスライドプレート２２をスライドさせると、Ａｒ吹込み孔２６周辺の付着地金がＡｒ吹込み孔２６に入り込んで、そのＡｒ吹込み孔２６が埋まってしまい、Ａｒ吹込み孔２６が閉塞してしまう。その結果、Ａｒガスは流れなくなり、クローズドスタートが失敗する。
［実施例］
次に、本発明における連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法の実施例及び比較例について、説明する。
【００４４】
まず、連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法としては、取鍋２からタンディッシュ３に溶鋼Ｗを供給するときに、スライドバルブ１８を閉状態にしておき、スライドプレート２２のＡｒノズル２５に配備されているＡｒ吹込み孔２６から、供給されている溶鋼ＷへＡｒガスを吹込むこととする。
その後、溶鋼Ｗがタンディッシュ３に６０(ton)、貯留されると、スライドバルブ１８を開状態にして、連続鋳造を開始する。
【００４５】
なお、溶鋼Ｗの温度は、1400℃以上1560℃以下(溶鉄の成分で決まる液相線温度＋15℃以上〜25℃以下)である。
次いで、クローズドスタートの成功と失敗の判定の定義について、以下に述べる。
連続鋳造開始時に、スライドバルブ１８を開状態にすると、溶鋼Ｗがタンディッシュ３に自然に注入が開始されることを、クローズドスタート成功と定義する。また、スライドバルブ１８を開状態にしても、溶鋼Ｗがタンディッシュ３から流出しない状態を、クローズドスタート失敗と定義する。
【００４６】
なお、クローズドスタートが失敗した際は、酸素を、浸漬ノズル１６側より供給する、または、タンディッシュ３上部より供給して、凝固層を溶解させる工程が必要となる。
表１に、本発明の連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法の実施例（Ｎｏ，１〜Ｎｏ，４）を示す。一方、表２に、連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法の比較例（Ｎｏ，５〜Ｎｏ，１６）を示す。
【００４７】
図６に、本発明にかかる、連続鋳造開始時における溶鋼Ｗの注入開始方法を実施した際のＡｒガスの平均流速に対する成功率（実験結果）を示したグラフである。
【００４８】
【表１】
2017177109.tif 000003
【００４９】
【表２】
2017177109.tif 000004
【００５０】
表１のＮｏ，１（実施例）を参照すると、Ａｒノズル２５のＡｒ吹込み孔２６の密度は0.013(個/mm2)とされており、規定の0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の範囲を満たす。Ａｒ吹込み孔２６の内周径はφ0.5(mm)と設定されており、規定のφ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下の範囲を満たす。
Ａｒノズル２５に吹込むＡｒガスの流量は40(NL/min)とされており、規定の30(NL/min)以上50(NL/min)以下の範囲を満たす。Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速は136(m/sec)とされており、規定の85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲を満たす。このときのクローズドスタートの成功率は90%とされ、成功率の向上が確認できる。
【００５１】
表１のＮｏ，２（実施例）を参照すると、Ａｒノズル２５のＡｒ吹込み孔２６の密度は0.015(個/mm2)とされており、規定の0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の範囲を満たす。Ａｒ吹込み孔２６の内周径はφ0.4(mm)と設定されており、規定のφ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下の範囲を満たす。
Ａｒノズル２５に吹込むＡｒガスの流量は30(NL/min)とされており、規定の30(NL/min)以上50(NL/min)以下の範囲を満たす。Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速は133(m/sec)とされており、規定の85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲を満たす。このときのクローズドスタートの成功率は95%とされ、成功率の向上が確認できる。
【００５２】
以上、表１に示す、実施例（Ｎｏ，１〜Ｎｏ，４）は、クローズドスタートの成功率を向上させることが可能であることが分かる。
一方で、表２のＮｏ，６（比較例）を参照すると、Ａｒノズル２５のＡｒ吹込み孔２６の密度は0.025(個/mm2)とされており、規定の0.013(個/mm2)以上0.023(個/mm2)以下の範囲を満たさない。このときのクローズドスタートの成功率は75%とされ、成功率はあまり向上していないことが確認できる。
【００５３】
表２のＮｏ，７（比較例）を参照すると、Ａｒ吹込み孔２６の内周径はφ0.2(mm)と設定されており、規定のφ0.3(mm)以上φ0.6(mm)以下の範囲を満たさない。このときのクローズドスタートの成功率は20%とされ、成功率が非常に低いことが確認できる。
表２のＮｏ，１５（比較例）を参照すると、Ａｒ吹込み孔２６におけるＡｒガスの平均流速は254(m/sec)とされており、規定の85(m/sec)以上140(m/sec)以下の範囲を満たさない。このときのクローズドスタートの成功率は20%とされ、成功率が低いことが確認できる。
【００５４】
図６中の◆印に示すように、以上述べた本発明の規定を満たせば、クローズドスタートの成功率が90%以上となり、その成功率を従来より大きく向上させることが可能となる。
すなわち、以上述べた本発明を用いることで、連続鋳造開始時において、スライドプレート２２からＡｒガスを吹込んで溶鋼Ｗを注ぎ上げて、溶鋼Ｗ中の介在物を浮上分離させた後、スライドバルブ１８を開状態にするとともに、鋳型１１への溶鋼Ｗの注入開始を実施する際、溶鋼Ｗをタンディッシュ３から鋳型１１へスムーズに流出させることができる。
【００５５】
ところで、クローズドスタートの成功率を100%に達成させることは、連続鋳造技術においての究極の目標である。
そこで、以上述べた本発明を開発して、クローズドスタートの成功率を90%以上に向上させたことは、クローズドスタートを失敗しない連続鋳造の操業方法を、ほぼ確立したレベルに達しているといえる。
【００５６】
しかし、残りの10％分を向上させるためには、スライドプレート２２の製造履歴やオペレータがスライドプレート２２の操作する際の経験によるばらつきを低減していくことで、クローズドスタートの成功率が100%に近づくことが可能であると考えられる。
この考察に基づいても、今回のクローズドスタートの成功率を90%以上に達成させたことは、クローズドスタートが失敗しない連続鋳造の操業方法を確立できたレベルであるといえる。
【００５７】
また、本発明の開発前は、クローズドスタートの成功率が70〜85%程度であり、且つその成功率が高位安定していなかった。そのため、オペレータは連鋳鋳造を開始するにあたって、クローズドスタートが失敗したときの工程（酸素を供給して、凝固層を溶解させる工程）を、常に準備しておく必要があった。
本発明を用いることで、クローズドスタートの成功率を90%以上とすることができるので、操業が安定し且つ、高い成功率が定着することとなり、高品質・安定生産に繋げることができるようになっている。なお、クローズドスタートが失敗したときの工程の準備は、安全性を考慮して、今まで通り実施している。
【００５８】
以上、本発明によれば、従来のクローズドスタート成功率が70％程度であったところ、その成功率を90％以上に向上させることができる。
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、運転条件や操業条件、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】
【００５９】
１  連続鋳造装置
２  取鍋
３  タンディッシュ
４  注入室
５  ストランド室
６  仕切堰
７  周壁
８  鋳型注入孔（ストランド）
９  底部
１０  湯道
１１  鋳型
１２  サポートロール
１４  インサートノズル
１５  チェンジノズル（シュートノズル）
１６  浸漬ノズル
１７  注入孔
１８  スライドバルブ
１９  シールプレート（上部プレート）
２０  ボトムプレート（下部プレート）
２１  貫通孔
２２  スライドプレート
２３  円孔
２４  開口部
２５  Ａｒノズル
２６  Ａｒ吹込み孔
２７  Ａｒガス室
２８  ガス管
Ｗ  溶鋼
Ｚ  鋳片
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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