連続鋳造
LMF(Level Magnetic Field)およびEMBr(Electro-Magnetic brake)電磁ブレーキと呼ばれる技術では、タンディッシュから鋳型内に流入した溶鋼が、あまり早く下降しないように静磁界をかけてブレーキとする。これにより、介在物が表面に浮上しやすくなる。
連続鋳造では溶鋼の温度低下の過程で、主に介在物、温度、圧力、変形力の不均一によって内部や表面が割れることがある。これを防止することが求められる。以下に割れの原因と対策を示す。
連続鋳造の主な役割は2つある。
1つは、次の圧延工程で加工しやすいように一定の形の半製品を作ることである。半製品は大きく3つに分類でき、巨大なかまぼこ板のような形状のものは「スラブ」、断面がほぼ正方形で160mm角以上のものを「ブルーム」、それ以下は「ビレット」とそれぞれ呼ばれている。断面が円状の「ラウンドビレット」という特殊な半製品もある。
もう1つは、鋼中の介在物をさらに除去することである。酸化物などの固体の介在物があると、鋼鉄の強度・加工性・耐疲労性の低下などの原因となる。そのため、連続鋳造工程で溶鋼が凝固するまでに、溶鋼中の介在物を浮かせて除去するようにしている。
1960年代までは、鋳型に溶鋼を流し込んで、自然に冷やして固めた鋼鉄を再び加熱して分塊圧延機で延ばし、鋼片を作っていた。この方法を分塊法という。しかし、これは冷却したものを再加熱するために、熱効率が悪いものだった。
1970年代に連続鋳造機が発明されると、冷やして固める分塊工程が省かれ、溶鋼から目的の半製品である鋼片まで一度に作るようになり、生産性向上と省エネルギーが実現されて、世界的に広まった。また、分塊法では切捨てなければならない鋼塊の頭部や底部が多いため、製品のロスが大きかった。当初は垂直に引き出しガス切断していたが、現在では図のように水平方向へ導いた後でガス切断している。
21世紀の現在では、世界のほぼ全ての製鉄所で連続鋳造機が用いられている。生み出される鋼片の断面形状が同じ場合に限って連続して鋳造できたが、更に改良が進み、鋼片の幅を変更して断面サイズの異なる鋼片を、鋳造を止めることなく連続的に生産できるようになっている。
さらなる介在物除去や高効率化のために、様々な技術が進歩している。流体力学・熱力学・量子力学などを用いたシミュレーションも進められている。