(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、前記鉄皮の内側に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記堰の少なくとも前記押え部材の下面が接触する部分を構成する前記耐火物材は、流し込み施工される不定形耐火物材であり、該不定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
【請求項２】
鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、上下に隣り合う前記定形耐火物の間、又は前記定形耐火物自体に形成した穴に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記堰の少なくとも前記押え部材の下面が接触する部分を構成する前記耐火物材は、流し込み施工される不定形耐火物材であり、該不定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
【請求項３】
鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、前記鉄皮の内側に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記押え部材と前記溶鋼流路との間に位置する前記耐火物材の少なくとも一部は定形耐火物材であり、該定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
【請求項４】
鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、上下に隣り合う前記定形耐火物の間、又は前記定形耐火物自体に形成した穴に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記押え部材と前記溶鋼流路との間に位置する前記耐火物材の少なくとも一部は定形耐火物材であり、該定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内であることを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続鋳造用タンディッシュにおいて、前記押え部材は１又は２以上設けられ、前記堰と接触する前記押え部材の突出長さＬは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であり、かつ前記堰の厚みをＴとした場合、前記押え部材が１のときは前記堰と接触する該押え部材の突出幅Ｗ１を、前記押え部材が２以上のときは前記堰と接触する該押え部材の合計突出幅Ｗ２を、それぞれ０．２Ｔ以上０．６Ｔ以下としたことを特徴とする連続鋳造用タンディッシュ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の連続鋳造用タンディッシュを使用して、連続鋳造時における前記堰への亀裂発生を抑制することを特徴とする連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法。
【請求項７】
請求項６記載の連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法において、使用する前記連続鋳造用タンディッシュを整備するに際し、該連続鋳造用タンディッシュを冷却して９０度以上１８０度以下の範囲内で傾転させ、該連続鋳造用タンディッシュの不要物を落下させて、前記堰を取付けた状態で前記連続鋳造用タンディッシュを繰り返し使用することを特徴とする連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱型の連続鋳造用タンディッシュに設けられた堰を構成する耐火物への地金差しを防止する連続鋳造用タンディッシュ及びその耐火物への地金差し防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続鋳造に際しては、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すような誘導加熱型の連続鋳造用タンディッシュ（以下、単にタンディッシュともいう）８０が使用されている。
このタンディッシュ８０は、鉄皮８１の内側に不定形耐火物（タンディッシュ母材耐火物）８２が配置され、溶鋼鍋（図示しない）から溶鋼を受け入れる給湯室８３と、溶鋼を鋳型（図示しない）に注入する排出口８４を有する排湯室８５と、給湯室８３と排湯室８５を仕切る堰８６とを備えている。
この堰８６の幅方向両側（タンディッシュ８０の側壁に連接する側）下部には、それぞれ給湯室８３と排湯室８５を連通する溶鋼流路８７、８８が形成された耐火物スリーブ８９、９０が対向配置され、その周囲が耐火物スリーブ鋳包み９１、９２で覆われ、この耐火物スリーブ鋳包み９１、９２上に耐火物ブロック９３、９４が配置されている。この対向配置された耐火物スリーブ鋳包み９１、９２及び耐火物ブロック９３、９４の間には、その周囲が内筒管９５と定形耐火物（パーマレンガ）９６で順次囲まれ、溶鋼流路８７、８８を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯（誘導加熱用鉄心）９７が設けられている。
これら上記した耐火物スリーブ鋳包み９１、９２、耐火物ブロック９３、９４、及び定形耐火物９６が、堰母材（耐火物）９８で一体に形成され、堰８６が構成されている。
【０００３】
上記したように、連続鋳造用タンディッシュ８０の堰８６の構造は複雑である。
このため、例えば、特許文献１には、耐火物スリーブをタンディッシュに容易に装着でき、しかも周囲の不定形耐火物の完全乾燥が可能で、かつスリーブ外周の異種不定形耐火物の完全充填も可能とする施工方法が開示されている。
また、連続鋳造用タンディッシュを繰り返し使用するに際しては、例えば、特許文献２のように、耐火物スリーブを多数回使用するため、耐火物スリーブをタンディッシュに埋設したままで、耐火物スリーブの内面の付着物や地金を効率的に除去する方法が開示されている。
これらの方法により、連続鋳造用タンディッシュの堰の施工時の作業負荷を軽減したり、また耐火物スリーブを交換することなく再使用できる。
【０００４】
しかし、現状の連続鋳造用タンディッシュ８０の構造では、タンディッシュ８０を繰り返し使用すると、熱負荷やメンテナンス時の衝撃によって堰母材９８に緩みが生じ、堰８６の一部を構成する耐火物スリーブ８９、９０に亀裂が発生し、その亀裂から溶鋼が流出する。
具体的には、図７（Ａ）に示すように、堰８６の施工初期（例えば、１〜１２チャージ程度）は、堰８６が施工時の状態を維持しており、堰母材９８に亀裂の発生がなく、堰８６は健全な状態である。しかし、タンディッシュ８０の繰り返し使用回数が増加（例えば、１３〜２１チャージ程度）すると共に、前記した衝撃により、図７（Ｂ）に示すように、耐火物ブロック９３、９４及び堰母材９８が浮上しようとし、耐火物スリーブ８９、９０及び耐火物スリーブ鋳包み９１、９２に亀裂が発生する。そして、繰り返し使用回数が更に増加（例えば、２２〜２７チャージ程度）すれば、図７（Ｃ）に示すように、堰母材９８によって堰８６の上昇を押えることができず、発生した亀裂が更に拡大して、溶鋼が内筒管９５側へ流出する。
【０００５】
このように、耐火物スリーブ８９、９０から流出した溶鋼が内筒管９５に達すると、内筒管９５を一部とする電気回路が形成され、この電気回路が発熱して、耐火物ブロック９３、９４、定形耐火物９６、及び堰母材９８を損傷するのみならず、内筒管９５を溶融して大事故を引き起こす恐れがある。
そこで、溶鋼の流出を検知するため、例えば、特許文献３にも開示されているように、タンディッシュ８０の堰８６に溶融金属検知用アンテナ線９９を埋設している。これにより、耐火物スリーブ８９、９０及び耐火物スリーブ鋳包み９１、９２に発生した亀裂から地金が侵入した場合には、この地金が埋設している溶融金属検知用アンテナ線９９に接触した時点で、地金の侵入を検知できる。
【０００６】
しかし、地金を検知した時点でタンディッシュ８０は寿命となるため、タンディッシュ８０の整備を行わなければならない。このため、タンディッシュ８０の整備頻度が増加し、連続鋳造によって製造する鋳片の生産効率が低下し、また耐火物材の施工作業の増加や、更には耐火物材の使用量が増加するという問題がある。
このため、タンディッシュ８０の寿命を向上させるため、耐火物ブロック９３、９４及び堰母材９８の浮上を防止して、耐火物スリーブ８９、９０及び耐火物スリーブ鋳包み９１、９２への亀裂の発生を抑制し、地金の侵入を無くす必要があった。
なお、堰の浮上を防止する方法としては、例えば、特許文献４に、タンディッシュ本体の内側部に、堰及び押え板の側面がはまり込む溝を設け、その溝に堰を打ち込み、更にその堰の上側と溝との間に押え板を打ち込むことによって、堰を固定するタンディッシュが開示されている。また、他の方法として、くさびを打ち込む方法がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２７７８１１号公報
【特許文献２】特開平８−３００１１２号公報
【特許文献３】特開平１０−１２８５０５号公報
【特許文献４】特開平９−２６２６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、堰の上側と溝との間に、押え板やくさびを打ち込んだりする程度では、誘導加熱型の連続鋳造用タンディッシュに備えつけられた大型の堰を、タンディッシュ本体内に固定することは困難である。特に、タンディッシュを繰り返し使用するための鋳造の合間（例えば、キャスト間）に行うメンテナンス作業時には、タンディッシュを９０度以上に傾転させるため、耐火物ブロック及び堰母材に緩みが生じ、これによって亀裂が発生するため、地金の侵入を防止できなかった。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、連続鋳造によって製造する鋳片の生産効率を向上でき、また耐火物材の施工作業を削減でき、更には耐火物材の使用量の低減が図れる連続鋳造用タンディッシュ及びその耐火物への地金差し防止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】
【００１０】
前記目的に沿う第１の発明に係る連続鋳造用タンディッシュは、鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、前記鉄皮の内側に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記堰の少なくとも前記押え部材の下面が接触する部分を構成する前記耐火物材は、流し込み施工される不定形耐火物材であり、該不定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内である。
【００１１】
前記目的に沿う第２の発明に係る連続鋳造用タンディッシュは、鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、上下に隣り合う前記定形耐火物の間、又は前記定形耐火物自体に形成した穴に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記堰の少なくとも前記押え部材の下面が接触する部分を構成する前記耐火物材は、流し込み施工される不定形耐火物材であり、該不定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内である。
【００１２】
前記目的に沿う第３の発明に係る連続鋳造用タンディッシュは、鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、前記鉄皮の内側に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記押え部材と前記溶鋼流路との間に位置する前記耐火物材の少なくとも一部は定形耐火物材であり、該定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内である。
前記目的に沿う第４の発明に係る連続鋳造用タンディッシュは、鉄皮の内側に定形耐火物が配置され、溶鋼鍋から溶鋼を受け入れる給湯室と、該溶鋼を鋳型に注入する排出口を有する排湯室と、耐火物材で構成され、前記給湯室と前記排湯室を仕切ると共に、前記給湯室と前記排湯室を連通する溶鋼流路、及び該溶鋼流路を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯が設けられた堰とを備える連続鋳造用タンディッシュにおいて、
基側が、上下に隣り合う前記定形耐火物の間、又は前記定形耐火物自体に形成した穴に取付け固定された押え部材の先側が、前記堰の前記耐火物材内及び前記耐火物材上面のいずれか一方又は双方に埋設され、しかも前記押え部材と前記溶鋼流路との間に位置する前記耐火物材の少なくとも一部は定形耐火物材であり、該定形耐火物材を１５００℃で熱処理した場合、該熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内である。
第１〜第４の発明に係る連続鋳造用タンディッシュにおいて、前記押え部材は１又は２以上設けられ、前記堰と接触する前記押え部材の突出長さＬは１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下であり、かつ前記堰の厚みをＴとした場合、前記押え部材が１のときは前記堰と接触する該押え部材の突出幅Ｗ１を、前記押え部材が２以上のときは前記堰と接触する該押え部材の合計突出幅Ｗ２を、それぞれ０．２Ｔ以上０．６Ｔ以下とすることが好ましい。
【００１３】
前記目的に沿う第５の発明に係る連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法は、第１〜第４の発明に係る連続鋳造用タンディッシュを使用して、連続鋳造時における前記堰への亀裂発生を抑制する。
第５の発明に係る連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法において、使用する前記連続鋳造用タンディッシュを整備するに際し、該連続鋳造用タンディッシュを冷却して９０度以上１８０度以下の範囲内で傾転させ、該連続鋳造用タンディッシュの不要物を落下させて、前記堰を取付けた状態で前記連続鋳造用タンディッシュを繰り返し使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜５記載の連続鋳造用タンディッシュ、及び請求項６、７記載の連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法は、鉄皮又は定形耐火物に、堰内及び堰上面のいずれか一方又は双方に突出して配置された押え部材が取付け固定されているので、堰が上方へ飛び出すこと又は移動することを抑制できる。これにより、連続鋳造用タンディッシュを繰り返し使用する場合においても、熱負荷やメンテナンス時の衝撃によって、従来のように、堰の一部を構成する耐火物材に緩みが発生しない。従って、溶鋼流路を形成する部分の堰への亀裂発生を抑制できるので、地金の侵入がなく、連続鋳造用タンディッシュの寿命を従来よりも向上できる。その結果、連続鋳造によって製造する鋳片の生産効率を向上でき、また耐火物材の施工作業を削減でき、更には耐火物材の使用量の低減が図れる。
【００１５】
特に、請求項１、２記載の連続鋳造用タンディッシュは、堰の少なくとも押え部材の下面が接触する部分を、流し込み施工された不定形耐火物材で構成するので、押え部材の下方に隙間が形成されることを防止でき、堰が上方へ飛び出すこと又は移動することを更に抑制できる。
また、不定形耐火物材の線変化率を０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内に規定するため、連続鋳造用タンディッシュを整備するに際し冷却しても、押え部材の下面と不定形耐火物材との間に隙間が形成されることなく、しかも押え部材に余分な力がかかることを抑制できる。
【００１６】
請求項３、４記載の連続鋳造用タンディッシュは、押え部材と溶鋼流路との間に位置する定形耐火物材の線変化率を０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内に規定するため、連続鋳造用タンディッシュを整備するに際し冷却しても、押え部材の下面と耐火物材との間に隙間が形成されることなく、しかも押え部材に余分な力がかかることを抑制できる。
請求項５記載の連続鋳造用タンディッシュは、堰と接触する押え部材の突出長さと、堰の厚みに対する押え部材の突出幅を、それぞれ規定することにより、堰が上方へ飛び出すこと又は移動することを更に抑制できる。
【００１７】
請求項７記載の連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法は、連続鋳造用タンディッシュを傾転させても、押え部材によって堰の落下を防止できるので、連続鋳造用タンディッシュからの不要物の除去作業を、短時間に効率よく実施できる。
また、連続鋳造用タンディッシュは、堰を取付けた状態で繰り返し使用できるので、鋳片の生産効率を向上でき、また耐火物材の施工作業を削減でき、更には耐火物材の使用量の低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図、図２（Ａ）は同連続鋳造用タンディッシュの押え部材の斜視図、（Ｂ）〜（Ｇ）はそれぞれ変形例に係る押え部材の斜視図、図３は押え部材の突出幅Ｗ１が堰の浮上寸法とタンディッシュの平均寿命に及ぼす影響を示す説明図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第１の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ第２の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第３、第４の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の部分正断面図である。
【００１９】
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用タンディッシュ（以下、単にタンディッシュともいう）は、鉄皮１０の内側に定形耐火物（パーマレンガ）１１と不定形耐火物（母材耐火物）１２が順次配置され、溶鋼鍋（図示しない）から溶鋼を受け入れる給湯室１３と、溶鋼を鋳型（図示しない）に注入する排出口を有する排湯室１４と、給湯室１３と排湯室１４を仕切る堰１５とを有し（図６（Ａ）参照）、鉄皮１０の内側面に、堰１５内に突出して配置される押え部材１６が取付け固定されたものである。以下、詳しく説明する。
【００２０】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、堰１５の幅方向両側（タンディッシュの側壁に連接する側）下部には、それぞれ給湯室１３と排湯室１４を連通する溶鋼流路１７、１８が形成された耐火物スリーブ１９、２０が間隔を有して対向配置され、その周囲が耐火物スリーブ鋳包み２１、２２で覆われている。この対向配置された耐火物スリーブ鋳包み２１、２２の間には、その周囲が内筒管２３と定形耐火物（パーマレンガ）２４で順次囲まれ、溶鋼流路１７、１８を通過する溶鋼を加熱する誘導加熱用鉄芯（誘導加熱用鉄心）２５が設けられている。
これら上記した耐火物スリーブ鋳包み２１、２２、及び定形耐火物２４は、耐火物材２６で一体に結合され、堰１５が構成されている。
【００２１】
耐火物材２６は、その全てが流し込み施工される不定形耐火物材で構成されている。しかし、少なくとも押え部材１６の下面２７が接触する部分を不定形耐火物材で構成し、他の部分を定形耐火物材で構成してもよい。
これにより、押え部材１６の周囲に耐火物材２６が密着し易くなるため、堰１５の施工時に、押え部材１６の周囲に隙間が形成されることを抑制できる。
なお、耐火物材（少なくとも、押え部材１６と溶鋼流路１８との間に位置する耐火物材）は、不定形耐火物材で構成することなく、定形耐火物材で構成することもできる。この場合、積み上げた定形耐火物材と押え部材の下面との間に隙間が形成されれば、その隙間の大きさに応じて、厚みが薄い定形耐火物材を挿入してもよいが、問題ない程度の隙間（例えば、３ｍｍ以下）であれば、そのままでもよい。
【００２２】
耐火物材２６に使用する不定形耐火物材には、不定形耐火物材で作製した試験片を１５００℃で熱処理した場合、熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内となる材料を使用できる。
ここで、線変化率とは、ＪＩＳ  Ｒ  ２５５４−７６に記載された「キャスタブル耐火物の線変化率試験方法」を使用して求めた値である。具体的には、不定形耐火物材で４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍのサイズの試験片を作製し、１１０℃で２４時間乾燥して冷却した後に試験片の長さを測定し、その後、昇温速度１００℃／時間で１５００℃まで昇温して、その温度で３時間保持した後に常温まで冷却し、再度、試験片の長さを測定して求めた値である。
【００２３】
なお、熱処理後の線変化率が０％未満の場合、耐火物材が収縮するため、冷却時に押え部材で固定された耐火物材と耐火物スリーブ鋳包みとの間に隙間が形成される。従って、耐火物スリーブと耐火物スリーブ鋳包みに亀裂が形成され易くなるため、亀裂から溶鋼が流出し、前記した問題を引き起こす恐れがある。
一方、熱処理後の線変化率が１．２％を超える場合、耐火物材が膨張し過ぎるため、押え部材による押えが効かなくなる恐れがある。
以上のことから、耐火物材として、熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の不定形耐火物材を使用するが、下限を０．１％、上限を１．０％とすることが好ましい。なお、このような線変化率を有する不定形耐火物材としては、例えば、アルミナ−シリカ系の耐火物材、又はスピネル系の耐火物材がある。
【００２４】
また、押え部材と溶鋼流路との間に位置する耐火物材の全部又は一部（少なくとも一部）に定形耐火物材を使用する場合は、定形耐火物材で作製した試験片を１５００℃で熱処理したときに、熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の範囲内となる材料を使用できる。なお、線変化率は、定形耐火物材から２０ｍｍ×２０ｍｍ×１１４ｍｍのサイズの試験片を切り出した後に、前記した方法を使用して求めた値である。
ここで、熱処理後の線変化率が０％未満の場合、耐火物材が収縮するため、耐火物スリーブと耐火物スリーブ鋳包みに亀裂が形成され易くなり、この亀裂から溶鋼が流出して、前記した問題を引き起こす恐れがある。
一方、熱処理後の線変化率が１．２％を超える場合、耐火物材が膨張し過ぎるため、押え部材による押えが効かなくなる恐れがある。
【００２５】
以上のことから、耐火物材として、熱処理後の線変化率が０％又は０％を超え１．２％以下の定形耐火物材を使用するが、下限を０．２％、上限を１．０％とすることが好ましい。
なお、このような線変化率を有する定形耐火物材としては、例えば、アルミナ−シリカ系の耐火物材、スピネル系の耐火物材、マグネシア−カーボン系の耐火物材、又はアルミナ系の耐火物材がある。
このように、堰１５の一部を構成する耐火物材２６の種類を規定することで、押え部材１６による堰１５の浮上防止効果を、更に高めることができる。
【００２６】
押え部材１６を取付ける鉄皮１０には、押え部材１６の厚み程度の隙間を有して上下に対向配置された対となる金属製の押え部材固定板２８、２９が取付け固定され、この隙間に、押え部材１６の先側を除く部分（基側）が差し込まれて固定されている。この押え部材固定板２８、２９の幅は、押え部材１６と同一であるが、狭くても広くてもよい。また、押え部材固定板２８、２９の先端位置は、不定形耐火物１２の内面と同一位置（即ち、定形耐火物１１と不定形耐火物１２の合計厚みと等しい突出長さ）であるが、耐火物材２６内まで突出してもよく、また不定形耐火物１２内にその先端が位置していてもよい。
このように、押え部材固定板２８、２９を使用することで、鉄皮１０への押え部材１６の取付けをより強固に実施できるが、押え部材固定板２８、２９を使用することなく、例えば、溶接により、押え部材１６を鉄皮１０へ直接取付けてもよい。
【００２７】
押え部材１６の取付け高さ位置は、押え部材１６が、耐火物スリーブ鋳包み２２上方の耐火物材２６内に突出できる位置としており、好ましくは、タンディッシュ内に注入された溶鋼による熱影響を低減するため、溶鋼の湯面位置よりも上位置（例えば、５ｍｍ以上）とする。なお、押え部材１６は、鉄皮１０の一方側の内側面に１つ取付け固定しているが、２つ以上取付け固定してもよく、また、鉄皮１０の両側の内側面に１つずつ、又は２つ以上ずつ（堰１５の厚み方向又は高さ方向の異なる位置に）取付け固定してもよい。
また、押え部材１６は、水平状態で鉄皮１０に取付け固定されているが、押え部材１６の先側が斜め下方（例えば、水平状態を０度として、０を超え４５度の範囲内）へ向く状態で、鉄皮１０に取付け固定することが好ましい。これにより、押え部材１６が、堰１５の飛び出し方向に対抗するため、堰１５の飛び出しを更に防止できる。
【００２８】
押え部材１６は、図２（Ａ）に示すように、平面視して長方形（正方形でもよい）となっており、例えば、鉄製又はステンレス製の金属板で構成されている。
この押え部材１６の厚みは、例えば、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。ここで、厚みが５ｍｍ未満の場合、薄くなり過ぎて堰１５の重みに対抗できなくなる恐れがあり、一方、５０ｍｍを超える場合、厚くなり過ぎて取り扱いがしずらい問題がある。
また、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、堰１５と接触する押え部材１６の突出長さＬは、１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下とすることが好ましい。ここで、突出長さＬが１００ｍｍ未満の場合、堰１５内に突出する押え部材１６の長さが短くなり過ぎ、堰１５の動きを固定できなくなる恐れがあり、一方５００ｍｍを超える場合、長くなり過ぎて堰１５の重みに対抗できなくなる恐れがある。このため、突出長さＬの下限を１５０ｍｍ、上限を２５０ｍｍとすることが好ましい。
【００２９】
そして、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、堰１５と接触する押え部材１６の突出幅Ｗ１は、堰１５の厚み（溶鋼流路１７、１８の軸方向に平行な方向の長さ）をＴとした場合、０．２Ｔ以上Ｔ以下とすることが好ましい。
この理由について、押え部材の突出幅Ｗ１が堰の浮上寸法とタンディッシュの平均寿命に及ぼす影響を示す図３を参照しながら説明する。なお、堰の浮上寸法（図３中の●）は、タンディッシュによる鋳造を３０チャージ行った後に測定した値であり、またタンディッシュの平均寿命指数（図３中の▲）は、堰内に配置した溶融金属検知用アンテナ線が地金を検知するまでの期間を、押え部材を使用しない場合を「１」として、その比を示したものである。
【００３０】
図３から明らかなように、堰の厚みＴに対する押え部材の突出幅Ｗ１を大きくするに伴って、堰の浮上寸法は低下し、一方、タンディッシュの平均寿命は上昇している。特に、Ｗ１／Ｔが０．２以上の場合に、堰の浮上を押える効果が顕著に現れている。
この図３においては、Ｗ１／Ｔが０．６までしか示されていないが、これは、押え部材の突出幅Ｗ１を更に広くしても、更なる顕著な効果は望めないからである。しかし、現実的には、Ｗ１／Ｔが１となるまで、押え部材の突出幅Ｗ１を広げることはできる。
以上のことから、押え部材１６の突出幅Ｗ１を、０．２Ｔ以上Ｔ以下としたが、下限を０．３Ｔ、上限を０．６Ｔとすることが好ましい。
なお、上記した押え部材の突出幅は、押え部材が１つのときの結果であるが、押え部材が２以上のときは、堰と接触する押え部材の合計突出幅Ｗ２を、前記した押え部材の突出幅Ｗ１と同じ範囲とすることで、同様の効果が得られる。
【００３１】
押え部材１６の形状は、図２（Ａ）に示すように、板状となっているが、これに限定されるものではなく、他の形状、具体的には、図２（Ｂ）〜（Ｇ）に示す形状でもよい。
図２（Ｂ）に示す押え部材３０は、図２（Ａ）に示した板状の押え部材１６の先側に貫通孔３１が形成されたものである。これにより、この貫通孔３１内に耐火物材が入り込むため、押え部材３０と耐火物材との密着状態を更に高めることができる。
図２（Ｃ）に示す押え部材３２は、図２（Ａ）に示した板状の押え部材１６の先端面と両側面に、それぞれ突出部３３〜３５が取付けられたものである。また、図２（Ｄ）に示す押え部材３６は、棒材３７の先に、これより正断面積が大きい板材３８が取付け固定されたものである。そして、図２（Ｅ）に示す押え部材３９は、棒材４０の先側両側部に、それぞれ複数（ここでは、２つずつ）の突出部４１〜４４が取付け固定されたものである。このように、耐火物材と接触する部分の正断面形状を変えることで、押え部材と耐火物材とのひっかかりを更に高めることができる。
【００３２】
図２（Ｆ）に示す押え部材４５は、間隔を有して対向配置された対となる棒材４６、４７と、これらを接続する２つの接続棒材４８、４９が取付け固定されたものである。これにより、２つの棒材４６、４７と接続棒材４８、４９とで形成される空隙５０内に耐火物材が入り込むため、押え部材４５と耐火物材との密着状態を更に高めることができる。
図２（Ｇ）に示す押え部材５１は、断面円形の円柱状の棒材で構成されているが、筒状の棒材でもよく、また断面楕円形の棒材でもよい。これにより、押え部材の構成を簡単にできる。
以上に示した構成の連続鋳造用タンディッシュを使用することにより、堰１５への亀裂発生、即ち溶鋼流路１７、１８を形成する耐火物スリーブ１９、２０及び耐火物スリーブ鋳包み２１、２２への亀裂発生を抑制できる。従って、地金の侵入がなく、連続鋳造用タンディッシュの寿命を従来よりも向上できるので、連続鋳造で製造する鋳片の生産効率を向上でき、また耐火物材の施工作業を削減でき、更には耐火物材の使用量の低減が図れる。
【００３３】
続いて、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用タンディッシュの耐火物への地金差し防止方法について、前記した連続鋳造用タンディッシュを使用して説明する。
まず、鉄皮１０の内側面に押え部材固定板２８、２９を取付け、これに押え部材１６を差し込んで、鉄皮１０に押え部材１６を取付け固定する。
次に、この鉄皮１０の内面に、定形耐火物１１を敷き詰め、その上から不定形耐火物１２を流し込み施工する。このとき、押え部材固定板２８、２９の先端部が、不定形耐火物１２の表面と同一位置、又は表面よりも突出した位置となる場合は、ここで、押え部材固定板２８、２９に押え部材１６を取付け固定してもよい。
【００３４】
上記した鉄皮１０の内側に、タンディッシュの堰１５を構成する耐火物スリーブ鋳包み２１、２２で囲まれた耐火物スリーブ１９、２０と、周囲が内筒管２３と定形耐火物２４で順次囲まれた誘導加熱用鉄芯２５を配置する。そして、堰１５を形成するため、鉄皮１０内に型枠（図示しない）を配置し、不定形耐火物材で構成される耐火物材２６を流し込み施工する。
これにより、不定形耐火物材が隅々まで行き渡り、不定形耐火物材が乾燥して硬化した後は、堰１５と押え部材１６とが一体となる。
なお、耐火物材に定形耐火物材を使用する場合は、定形耐火物材を積み上げて堰１５を形成し、また定形耐火物材と不定形耐火物材を使用する場合は、定形耐火物材を目的とする高さまで積み上げた後、不定形耐火物材を上記した方法で流し込み施工する。
【００３５】
上記した方法で不定形耐火物材を流し込み施工した後は、不定形耐火物材を加熱して乾燥させ、型枠を外し、この連続鋳造用タンディッシュを予熱して連続鋳造に使用する。
これにより、堰１５が上方へ飛び出すこと又は移動することを抑制して、堰１５への亀裂発生、即ち溶鋼流路１７、１８を形成する耐火物スリーブ１９、２０及び耐火物スリーブ鋳包み２１、２２への亀裂発生を抑制できる。
なお、このタンディッシュを繰り返し使用するためには、例えば、鋳造の合間（例えば、キャスト間）にメンテナンス作業（整備）を行う必要がある。
【００３６】
この方法としては、タンディッシュを冷却して９０度以上１８０度以下（好ましくは、下限を１００度、更には１１０度、上限を１５０度）の範囲内で傾転させ、タンディッシュの不要物（例えば、不要になった耐火物材、又はタンディッシュ内の地金）を落下させる方法があるが、堰１５は押え部材１６によって鉄皮１０に固定されているため、タンディッシュから堰１５が落下する恐れなく、メンテナンス作業を実施できる。
従って、連続鋳造用タンディッシュは、堰１５を取付けた状態で繰り返し使用できるので、鋳片の生産効率を向上でき、また耐火物材の施工作業を削減でき、更には耐火物材の使用量の低減が図れる。
【００３７】
次に、変形例に係る連続鋳造用タンディッシュについて、前記実施の形態に係る連続鋳造用タンディッシュと同一の部材には同一番号を付して説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）に示す連続鋳造用タンディッシュの堰６０は、一方側の耐火物スリーブ鋳包み２２の上に耐火物材６１の大部分を構成する耐火物ブロック６２（定形耐火物材）を載置し、この耐火物ブロック６２の上面に押え部材１６の下面２７を接触させ、その上から耐火物材６１の残部を構成する不定形耐火物材６３を流し込み施工したものである。このように構成することで、堰６０の施工時間の短縮が図れる。
また、図４（Ｃ）、（Ｄ）示す連続鋳造用タンディッシュの堰６５は、上方に開口した穴６６が形成された耐火物材６７で構成されたものである。このように構成することで、堰６５の大部分を構成する耐火物材６７の使用量を低減でき、経済的である。
【００３８】
図５（Ａ）に示す連続鋳造用タンディッシュの堰７０は、押え部材１６の下面２７が、堰７０を構成する耐火物材７１の上面に接触したものである。このように構成することで、例えば、耐火物材７１の鉄皮１０側に割れが発生しても、押え部材１６で耐火物材７１を押えることができる。
図５（Ｂ）に示す連続鋳造用タンディッシュの堰７５は、２つの押え部材１６を、堰７５を構成する耐火物材７６内と耐火物材７６上面に、多段に配置したものである。このように構成することで、押え部材１６と耐火物材７６とのひっかかりを更に高めることができる。また、耐火物材７６の重量を２つの押え部材１６に分散でき、例えば、各押え部材１６をコンパクトにできる。
【００３９】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の連続鋳造用タンディッシュ及びその耐火物への地金差し防止方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、押え部材の基側（先側を除く部分）を鉄皮に取付け固定した場合について説明したが、堰が上方へ飛び出すこと又は移動することを抑制できれば、押え部材の基側を、鉄皮の内側に積み重ねられる定形耐火物に配置して、取付け固定してもよい。この場合、押え部材の基側を、上下に隣り合う定形耐火物の間に配置してもよく、また定形耐火物自体に、押え部材の基側の断面形状と同一の輪郭の穴を形成し、これに差し込んで固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図である。
【図２】（Ａ）は同連続鋳造用タンディッシュの押え部材の斜視図、（Ｂ）〜（Ｇ）はそれぞれ変形例に係る押え部材の斜視図である。
【図３】押え部材の突出幅Ｗ１が堰の浮上寸法とタンディッシュの平均寿命に及ぼす影響を示す説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第１の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ第２の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図、部分正断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第３、第４の変形例に係る連続鋳造用タンディッシュの堰の部分正断面図である。
【図６】（Ａ）は従来例に係る連続鋳造用タンディッシュの平面図、（Ｂ）は同連続鋳造用タンディッシュの堰の一部切欠斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は堰の溶鋼流路から溶鋼が流出する過程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０：鉄皮、１１：定形耐火物、１２：不定形耐火物、１３：給湯室、１４：排湯室、１５：堰、１６：押え部材、１７、１８：溶鋼流路、１９、２０：耐火物スリーブ、２１、２２：耐火物スリーブ鋳包み、２３：内筒管、２４：定形耐火物、２５：誘導加熱用鉄芯、２６：耐火物材、２７：下面、２８、２９：押え部材固定板、３０：押え部材、３１：貫通孔、３２：押え部材、３３〜３５：突出部、３６：押え部材、３７：棒材、３８：板材、３９：押え部材、４０：棒材、４１〜４４：突出部、４５：押え部材、４６、４７：棒材、４８、４９：接続棒材、５０：空隙、５１：押え部材、６０：堰、６１：耐火物材、６２：耐火物ブロック、６３：不定形耐火物材、６５：堰、６６：穴、６７：耐火物材、７０：堰、７１：耐火物材、７５：堰、７６：耐火物材
【図１】
0005075651.tif 000002
【図２】
0005075651.tif 000003
【図３】
0005075651.tif 000004
【図４】
0005075651.tif 000005
【図５】
0005075651.tif 000006
【図６】
0005075651.tif 000007
【図７】
0005075651.tif 000008