JPH08267223A - 取鍋内スラグの流出防止方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歩留りを極力低下させずに取鍋内スラグの流
出を有効に防止することができる方法および装置を提供
する。 【構成】 取鍋内スラグ流出防止装置２０は、取鍋２１
の底部に設けられる流出部２２の上方に配置される塊状
体１７と、取鍋内スラグ１６の流出を検出する電磁セン
サ１９と、流出部２２を閉鎖するスライディングノズル
１８とを含んで構成される。塊状体１７は、周囲から吸
熱し、配置位置近辺に周囲より粘度の大きいゾーンを形
成し、注湯末期において取鍋内スラグ１６が溶湯１５と
混在して流出部２２から流出する混在流出を防止する。
注湯末期には、塊状体１７の底面は層状の取鍋内スラグ
１６の底面とほぼ面一となり、溶湯１５を充分に流出さ
せることができる。電磁センサ１９は、取鍋内スラグ１
６の流出を検出し、スライディングノズル１８を閉鎖し
て、溶湯１５に引続いて流出する取鍋内スラグ１６の流
出を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属の製錬や精錬の工
程で使用される取鍋の底部に設けられる流出部から取鍋
内スラグ（以下溶融スラグと記すこともある）の流出を
防止する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に金属の製錬や精錬の各工程では、
溶融金属容器が使用されている。代表的な溶融金属容器
の１つである取鍋から他の溶融金属容器たとえば連続鋳
造装置のタンディッシュに溶湯を注湯する際、特に注湯
末期において、湯面上に層状を成して浮遊する取鍋内ス
ラグは、基本的には取鍋内に確実に残して、タンディッ
シュに移行させないことが必要であるけれども、取鍋か
らタンディッシュ内に混入することがある。図４は、取
鍋からタンディッシュに溶湯を注湯する際の注湯末期に
おける注湯状況を示す説明図である。通常、取鍋５内の
溶湯１は、流出部３および流出部３を開閉するスライデ
ィングノズル４を介してタンディッシュ７内に注湯され
る。しかしながら注湯末期においては、図４に示すよう
に取鍋内スラグ２が溶湯流６の渦に巻込まれて、溶湯１
と混在して取鍋５の底面に設けられている流出部３およ
びスライディングノズル４を介してタンディッシュ７内
に混入することがある。この取鍋内スラグ２はタンディ
ッシュ７内の溶湯中へ拡散した後、大部分は浮上分離し
てタンディッシュ７内の溶湯１の湯面上にタンディッシ
ュ内スラグ８として層状を成して浮遊する。しかしなが
ら一部の浮上しきれないタンディッシュ内スラグ８ａ
は、溶湯１と混在して浸漬ノズル９を介して水冷鋳型１
０内に持込まれ、凝固後に非金属介在物として鋳片中に
介在し、介在物が凝集して鋳片の引張りや曲げに対する
機械的性質を低下させ、圧延やプレス加工の障害とな
り、ひいては製品の表面欠陥または内部欠陥の原因とな
る。タンディッシュ内に、せきを設けて浮遊するタン
ディッシュ内スラグ８をせきとめたり、フィルタを設
けて粒が大きい介在物を捕集したり、耐火物による浮
遊板でタンディッシュ内スラグ８をせきとめたりする先
行技術が提案されている。また、タンディッシュ内から
スラグが流出するようになる時点を、光学的に色（波
長）の変化から検知したり、磁場の変化から検知した
りする先行技術も提案されている。しかしながら、これ
ら種々の対策・方法は、必ずしも充分な効果を達成して
いないのが現状である。このため注湯末期における取鍋
内スラグ２のタンディッシュ７内への混入量を低減する
ことが極めて重要である。

【０００３】これに対する先行技術としては、従来次の
ような方法が一般に行われている。

【０００４】取鍋内スラグ２の粘性を高くして取鍋内
スラグ２が溶湯流６の渦に巻込まれないようにする。そ
のため、たとえば取鍋内スラグの塩基度（ＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ₂）を高くする等、取鍋内スラグ全体の成分調整を行
う。

【０００５】高融点の耐火物材質から成るスラグボー
ルを比重調整した後、流出部３の上方より投入し、取鍋
内スラグ２の下面から下方に僅かに突出するように湯面
上に浮かべ、これによって注湯末期において流出部３を
スラグボールにより強制的に蓋をして取鍋内スラグ２の
流出を防止する。この方法は取鍋内スラグ２の粘性にか
かわらず、取鍋内スラグ２の流出を防止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記取鍋内スラグ２の
塩基度調整法は、取鍋内スラグ２の粘性が高くなるの
で、溶湯１と取鍋内スラグ２とが混在せず両者をほぼ完
全に分離させることができる方法であるけれども、図５
に示すように取鍋内スラグ２が取鍋の内壁にリング状に
付着して付着スラグ１１を形成するという問題点があ
る。図５のような状態になると、クレーンで取鍋５を傾
けスラグを排出する際、この付着スラグ１１が堰となる
ので、スラグ排出流が乱れ、スラグが飛散するなど安全
上問題となる。また次チャージまでの間に付着スラグ１
１を除去する作業を行う必要が出てきて作業負荷の増加
や除去作業中に発塵するなどの問題を生じる。

【０００７】また前記スラグボールを用いて流出部３に
強制的に蓋をして取鍋内スラグ２の流出を防止する方法
には、スラグボールの投入位置がずれたり、比重調整が
微妙にずれたりすると取鍋内スラグ２の流出を防止する
ことができなかったり、あるいは逆に溶湯１が取鍋５内
に残留するという問題点がある。図６には、スラグボー
ルの比重が大き過ぎる場合の取鍋内溶湯の注湯末期にお
ける注湯状況を示している。この場合には、溶湯１が取
鍋５内に残存しているにもかかわらずスラグボール１２
により流出部３が塞がれるので、溶湯を有効にタンディ
ッシュに移すことができず、製造歩留りが低下する。一
方スラグボール１２の比重が小さ過ぎる場合には、スラ
グボール１２は取鍋内スラグ２の下面から下方に突出す
ることができないので、取鍋内スラグ２の流出を防止す
ることができない。

【０００８】また他の先行技術として、取鍋内スラグ２
の流出を検出するために取鍋内スラグ２と溶湯１との磁
化力の差を利用した電磁センサが用いられている。しか
しながら前述のような溶湯１と取鍋内スラグ２とが混在
している状態では、この電磁センサの効力は充分に発揮
することができない。すなわち電磁センサが取鍋内スラ
グ２の流出を検出すると同時にスライディングノズル４
を閉にすれば、取鍋内スラグ２の流出は防止できるけれ
ども、溶湯１が取鍋内５内に残留し、溶湯歩留りが低下
する。逆に電磁センサの検出後、一定時間経過してスラ
イディングノズル４を閉にするような調整をすれば、溶
湯歩留りは向上するけれども、取鍋内スラグ２の流出量
は増大する。

【０００９】一方溶湯１と取鍋内スラグ２とが混在せ
ず、完全に分離されている状態では、この電磁センサの
効力を最大限に発揮することができる。すなわち溶湯１
の流出完了後、引き続き流出する取鍋内スラグ２を電磁
センサを用いて検出し、その出力に応答してスライディ
ングノズル４を作動し、流出部３を閉鎖することができ
る。この方法は取鍋内スラグ流出防止方法としては極め
て優れた方法であるけれども、従来技術では他の問題点
を伴わずに溶湯１と取鍋内スラグ２とを混在せず完全分
離することが困難であるため未だに実用化するに至って
いない。

【００１０】本発明の目的は、前記問題点を解決し、溶
湯の清浄度を上げて鋳片の品質向上を図るため、注湯末
期において取鍋内スラグが取鍋底部に設けられる流出部
から金属溶湯と混在して流出する混在流出を防止すると
ともに、金属溶湯を充分に流出させた後、引続いて流出
する取鍋内スラグの流出を防止することによって、製造
歩留りの低下を極力避けることができる取鍋内スラグの
流出防止方法および装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、取鍋内に貯留
される金属溶湯を取鍋底部に設けられる開閉可能な流出
部から流出させる際に、金属溶湯から浮上分離し、層状
を成して浮遊する取鍋内溶融スラグの流出を防止する方
法において、流出部上方の溶融スラグ層に、底面がほぼ
水平で溶融スラグ層の下面と面一となるように、底面の
水平投影面積が流出部上面の開口面積よりも大きい塊状
体を配置しておき、塊状体の下面で溶融スラグの粘度
を、他の部分よりも大きくすることを特徴とする取鍋内
スラグの流出防止方法である。また本発明は、前記流出
部で溶融スラグの流出検出手段を設けておき、溶融スラ
グの流出検出時に、流出部を閉鎖することを特徴とす
る。また本発明の前記塊状体は、耐火物のブロックであ
ることを特徴とする。また本発明の前記塊状体は、溶融
スラグを凝固させて形成することを特徴とする。また本
発明の前記塊状体は、焼成れんがであることを特徴とす
る。また本発明の前記塊状体は、上方から落下させるこ
とを特徴とする。さらにまた本発明の前記塊状体は、上
方から押込むことを特徴とする。さらにまた本発明は、
取鍋内に貯留される金属溶湯を取鍋底部に設けられる開
閉可能な流出部から流出させる際に、金属溶湯から浮上
分離し、層状を成して浮遊する取鍋内溶融スラグの流出
を防止する装置において、流出部上方の溶融スラグ層に
配置され、底面がほぼ水平で溶融スラグ層の下面と面一
となるように、底面の水平投影面積が流出部上面の開口
面積よりも大きい塊状体と、前記流出部に設けられ、溶
融スラグが流出しているか否かを検出する流出検出手段
と、流出検出手段からの出力に応答し、溶融スラグの流
出検出時に、流出部を閉鎖する開閉手段とを含むことを
特徴とする取鍋内スラグの流出防止装置である。

【００１２】

【作用】本発明に従えば、金属溶湯を覆う取鍋内スラグ
の流出防止は、取鍋底部に設けられる流出部上方の溶融
スラグ層に底面がほぼ水平で溶融スラグ層の下面と面一
となるように、底面の水平投影面積が流出部上面の開口
面積よりも大きい塊状体を配置しておき、塊状体の吸熱
作用によって塊状体の下面で溶融スラグの粘度を、他の
部分よりも大きくすることによって行われる。溶融スラ
グの粘度の大きいゾーンが流出部上面の開口面積よりも
大きい面積で形成されるので、注湯末期に溶融スラグが
溶湯流の渦に巻込まれて溶湯に混在して流出部から流出
する混在流出を防止することができる。また塊状体の底
面は、溶融スラグ層の下面より下方に突出しないので、
金属溶湯が取鍋内に残存しているにもかからわず、流出
部が塊状体によって閉塞されるおそれがない。このため
金属溶湯を充分に流出させることができ、品質向上を図
りつつ製造工程における歩留りの低下を極力防止するこ
とができる。

【００１３】また本発明に従えば流出部には溶融スラグ
の流出検出手段が設けられ、溶湯との混在が少ない状態
で、溶融スラグの流出検出時に、流出部を閉鎖すること
ができる。これによって金属溶湯流出後、引き続いて流
出する溶融スラグの流出を防止することができる。

【００１４】また本発明に従えば、塊状体は耐火物のブ
ロックである。耐火物のブロックは流出部上方の溶融ス
ラグ層内に常温で配置されるので、周囲から吸熱し、周
囲の溶融スラグを冷却して、流出部上方の取鍋内スラグ
に周囲より粘度の大きいゾーンを形成する。このため金
属溶湯の注湯末期において溶融スラグが溶湯流の渦に巻
込まれて溶湯と混在して流出部から流出する混在流出を
防止することができる。

【００１５】また本発明に従えば、塊状体は、溶融スラ
グを凝固させて形成される。凝固溶融スラグから成る塊
状体は、流出部上方の溶融スラグ内に常温で配置される
ので、周囲から吸熱し、周囲の溶融スラグやそれ自身を
半溶融状態にして、流出部上方の取鍋内スラグに周囲よ
り粘度の大きいゾーンを形成する。このため金属溶湯の
注湯末期において溶融スラグが溶湯流の渦に巻込まれて
溶湯と混在して流出部から流出する混在流出を防止する
ことができる。

【００１６】またこの塊状体は、溶融スラグと同質であ
るので、周囲の溶融スラグと反応しても低融点複合酸化
物や高融点複合酸化物を形成するおそれがない。また溶
融スラグの凝固物を再利用してリサイクルを行うことが
できるので、省資源に寄与することができる。

【００１７】また本発明に従えば、塊状体は焼成レンガ
である。焼成レンガから成る塊状体は流出部上方の溶融
スラグ層内に常温で配置されるので、周囲から吸熱し、
周囲の溶融スラグを冷却して、流出部上方の取鍋内スラ
グに周囲より粘度の大きいゾーンを形成する。このため
金属溶湯の注湯末期において、溶融スラグが溶湯流の渦
に巻込まれて溶湯と混在して流出部から流出する混在流
出を防止することができる。

【００１８】また本発明に従えば、塊状体は上方から落
下させて流出部上方の溶融スラグ層内に配置される。こ
のため塊状体を配置するための作業性が良好であり、容
易に所定位置に配置することができる。

【００１９】また本発明に従えば、塊状体は上方から押
込んで流出部上方の溶融スラグ層内に配置される。この
ため塊状体は正確かつ確実に所定位置に配置することが
できる。

【００２０】また本発明に従えば、取鍋内スラグ流出防
止装置は、塊状体と、流出検出手段と、流出部開閉手段
とを含んで構成される。塊状体は流出部上方の溶融スラ
グ層内に常温で配置されるので周囲から吸熱し、周囲の
溶融スラグやそれ自身を半溶融状態にして、流出部上方
の取鍋内スラグに周囲より粘度の大きいゾーンを形成す
る。これによって、金属溶湯の注湯末期において、溶融
スラグが溶湯流の渦に巻込まれて溶湯と混在して流出部
から流出する混在流出を防止することができる。また流
出検出手段と流出部開閉手段は、溶湯と混在が少ない状
態で溶融スラグの流出を検出して、流出部を閉鎖するこ
とができるので、金属溶湯流出後、引き続いて流出する
溶融スラグの流出を防止することができる。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図１〜３によって説明す
る。取鍋内で溶融スラグは、金属溶湯から分離浮上し
て、大略層状に浮遊しているので、以下、これを取鍋内
スラグと呼ぶ。図１は本発明の一実施例である取鍋内ス
ラグ流出防止装置の簡略化された構成を示す断面図であ
り、図２は溶湯の注湯末期における取鍋内スラグの状況
を示す断面図であり、図３は塊状体を取鍋内スラグの所
定位置に配置するための投入方法の一例を示す説明図で
ある。

【００２２】図１に示すように取鍋内スラグ流出防止装
置２０は、取鍋２１の底部に設けられる流出部２２の上
方の取鍋内スラグ１６の層内に配置されるブロックとし
ての塊状体１７と、前記流出部２２に設けられ取鍋内ス
ラグ１６の流出を検出する流出検出手段である電磁セン
サ１９と、取鍋内スラグ１６の流出検出時に流出部２２
を閉鎖する開閉手段であるスライディングノズル１８と
を含んで構成される。

【００２３】前記スライディングノズル１８は、前記流
出部２２の下方に設けられており、上部ノズル１８ａ
と、その下部に嵌合されている上部プレート１８ｂと、
上部プレート１８ｂに対し、水平に摺動自在の下部プレ
ート１８ｃと、下部プレート１８ｃの下部に嵌合されて
いる下部ノズル１８ｄとを含んで構成される。前記上部
ノズル１８ａは取鍋２１の底部に配置されているマスれ
んが２４に嵌合されており、前記上部プレート１８ｂは
取鍋２１の最外層を形成する鉄皮２３に図示を省略する
固定治具によって固定されている。これらの上部ノズル
１８ａと上部プレート１８ｂとは、同一直径のノズル孔
を有しており、両者のノズル孔は共通の鉛直軸線を有す
る。また前記下部プレート１８ｃと下部ノズル１８ｄの
ノズル孔についても全く同様である。前記下部プレート
１８ｃは図示を省略する油圧シリンダによって水平に摺
動自在であるので、流出部２２を開閉することができ
る。

【００２４】前記電磁センサ１９は流出部２２を取り巻
く取鍋２１の鉄皮２３中にリング状に埋め込まれてお
り、磁化力の差を利用して取鍋内スラグ１６の流出を検
出することができる。またこの電磁センサ１９は、前記
スライディングノズル１８の摺動自在な下部プレート１
８ｃよりも上方に設けられているので、この電磁センサ
１９からの出力に応答してスライディングノズル１８を
閉じることによって、取鍋内スラグ１６の流出を防止す
ることができる。

【００２５】前記塊状体１７は、耐火物のブロックであ
り、その成分組成はＣａＯ、ＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、Ａｌ₂
Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＦｅＯのうちの少なくとも１種を含む
ことが好ましい。この塊状体１７は、常温で流出部２２
上方の溶融スラグ１６内に配置されるので、周囲から吸
熱し、周囲の溶融スラグ１６やそれ自身を半溶融状態に
して、流出部２２の上方の取鍋内スラグ１６に周囲より
粘度の大きいゾーンを形成する。このため溶湯１５の注
湯末期において、図２に示すように取鍋内スラグ１６が
溶湯流２５の渦に巻込まれて溶湯１５と混在して流出部
２２から流出する混在流出を防止することができる。ま
たこの塊状体１７は、溶融スラグ１６を鋳型に鋳込み凝
固させて形成してもよく、常温の粒状取鍋内スラグ１６
をバインダを使用して成形してもよい。この再利用スラ
グを用いる場合塊状体１７は周囲の取鍋内スラグ１６と
同質であるので、周囲の取鍋内スラグ１６と反応しても
低融点複合酸化物や高融点複合酸化物を形成する恐れは
ない。また取鍋内スラグ１６のリサイクルを行うことが
できるので、省資源に寄与することができる。さらにま
たこの塊状体１７は、焼成れんがであってもよい。この
場合、この塊状体１７は、それ自身は固体状態を維持す
るけれども、周囲の取鍋内スラグ１６から吸熱し、粘度
の高いゾーンを形成するので、前記と同様に取鍋内スラ
グ１６が溶湯１５と混在して流出する混在流出を防止す
ることができる。また焼成れんがは炉の補修時に発生す
るれんが屑を用いてもよい。

【００２６】前記塊状体１７は、その底面がほぼ水平
で、かつ取鍋内スラグ１６の下面と面一となるように流
出部２２上方の取鍋内スラグ１６の層内に配置されるこ
とが好ましい。前記塊状体１７の底面と前記取鍋内スラ
グ１６の下面とを面一にする方法としては、塊状体１７
の比重調整によって面一にする方法と、取鍋内スラグ１
６よりも厚みの厚い塊状体１７を配置することによって
その底面を取鍋内スラグ１６の下面より下方に突出さ
せ、溶湯１５の高熱によって突出部を溶解して面一にす
る方法とがある。前者は塊状体１７が溶湯１５の温度よ
りも高い融点を有する前記焼成れんがである場合に適用
され、後者は塊状体１７が溶湯１５の温度よりも低い融
点を有する取鍋内スラグ１６の再利用スラグである場合
に適用される。図１には、再利用スラグを用いた塊状体
１７の底面が取鍋内スラグ１６の下面より下方に突出し
ている状況を示しており、図２には最終的にその突出部
が溶解して塊状体１７の底面と取鍋内スラグ１６の底面
とが面一になっている状況を示している。これによって
前記塊状体１７は取鍋内スラグ１６の下面より下方に突
出しないので、前記図６に示すスラグボールの場合のよ
うに、溶湯１５が取鍋２１内に残留しているにもかかわ
らず、流出部２２が塊状体１７によって閉塞される恐れ
がない。このため、溶湯１５を充分に流出させることが
でき、製造歩留りの低下を極力防止することができる。

【００２７】前記塊状体１７の底面の水平投影面積と、
前記流出部２２の上面開口面積との面積比は１よりも大
きくすることが好ましい。これは、この面積比が１未満
の場合、取鍋内スラグ１６の高粘度ゾーンの面積が小さ
くなり、取鍋内スラグ１６の流出を防止することができ
ないからである。また面積比は１０以下にすることが好
ましい。これはこの面積比が１０を超える場合、取鍋内
スラグ１６の流出防止効果の向上が認められなくなるか
らである。

【００２８】次に本実施例の取鍋内スラグ流出防止方法
をステンレス鋼溶鋼の場合について説明する。転炉で粗
精錬された溶鋼を注湯された取鍋２１は、真空取鍋脱ガ
ス装置に搬送され、ＶＯＤ法(Vacuum Oxygen Decarburi
zation）によって溶鋼の脱炭、脱ガス、撹拌および成分
調整などいわゆる二次精錬が行われる。ＶＯＤ法は、真
空取鍋脱ガス装置に酸素吹精装置を設け、減圧状態で取
鍋中の溶鋼を上吹き酸素と底部からのアルゴン撹拌によ
りクロムの酸化を抑えながら脱炭等を行う精錬方法であ
る。本実施例ではステンレス鋼溶鋼の脱酸はシリコンで
行われ、二次精錬時の取鍋内スラグ１６の塩基度は１．
４〜１．８の範囲に調整される。この塩基度を１．４〜
１．８の範囲に限定したのは、１．８を超える塩基度で
は、取鍋内スラグ１６の粘度が大きくなり、取鍋２１の
内壁に取鍋内スラグ１６がリング状に付着し、前述した
ような問題を生じ、一方塩基度が１．４未満では溶鋼中
の酸素濃度が高くなるという問題を生じるからである。
二次精錬終了後、取鍋２１は連続鋳造装置に搬送され
る。連続鋳造装置においては、取鍋２１の底部に設けら
れたスライディングノズル１８が開状態とされ、ステン
レス鋼溶鋼１５が流出部２２を介してタンディッシュ２
６に注湯される。

【００２９】タンディッシュ２６への注湯開始前後に、
取鍋２１内の取鍋内スラグ１６の層内に前記塊状体１７
が配置される。前記塊状体１７の配置位置は、取鍋２１
の底部に設けられる流出部２２の上方である。この塊状
体１７を配置するための投入方法としては、たとえば図
３に示すように塊状体１７を上方から落下させる方法が
用いられる。図３には、一例として前記塊状体１７を線
材２７で吊り下げ溶鋼１５の熱で線材２７が溶融し、塊
状体１７が所定位置に落下する方法を示している。この
塊状体１７の他の投入方法としては、たとえばクレーン
等を使用して塊状体１７を上方から押し込む方法を利用
してもよい。前述のようにこの塊状体１７が取鍋内スラ
グ１６の再利用スラグである場合、図１に示すように塊
状体１７の底面は取鍋内スラグ１６の下面より突出して
いるけれども、この塊状体１７の融点が溶鋼１５の温度
よりも低いために突出部は次第に溶解し、注湯末期には
図２に示すように塊状体１７の底面と取鍋内スラグ１６
の底面とが面一になる。そのため溶鋼１５が流出を完了
するまで流出部２２は塊状体１７によって閉塞されな
い。

【００３０】また注湯末期には、図２に示すように流出
部２２の上方は、塊状体１７と、それに隣接する取鍋内
スラグ１６とで形成される高粘度ゾーンによって覆われ
る。このため取鍋内スラグ１６が溶鋼流２５の渦に巻込
まれて溶鋼１５と混在して流出部２２から流出する混在
流出を防止することができる。溶鋼１５の流出完了後、
取鍋内スラグ１６が引き続き流出を開始する。流出部２
２を取り巻く取鍋２１の鉄皮２３中に埋め込まれている
前記電磁センサ１９は、取鍋内スラグ１６の流出を検出
してスライディングノズル１８に出力信号を送信する。
この電磁センサ１９からの出力に応答し、スライディン
グノズル１８は下部プレート１８ｃを摺動させてノズル
孔を閉じ、流出部２２を閉鎖する。前述のように本実施
例では、溶鋼１５と取鍋内スラグ１６との混合流出がほ
ぼ完全に防止されているので、この電磁センサ１９の効
力を最大限発揮させることができる。このため、取鍋内
スラグ１６の取鍋２１からの流出がほぼ完全に防止され
る。

【００３１】以下に本実施例の優れた特性について具体
的に説明する。表１は、本発明法と従来法の取鍋内スラ
グ流出性、取鍋へのスラグ付着性、溶鋼歩留りおよび製
品コイル品質を比較して示したものである。表１におい
て、使用したステンレス鋼溶鋼１５の鋼種はＳＵＳ３０
４である。転炉で粗精錬されたステンレス鋼溶鋼１５
は、図１に示す取鍋２１に注湯され、真空取鍋脱ガス装
置にてＶＯＤ法によって二次精錬される。ＶＯＤ精錬後
ステンレス鋼溶鋼１５は連続鋳造装置で取鍋２１からタ
ンディッシュ２６を経て水冷鋳型３０内へ注湯され、凝
固冷却される。連続鋳造装置３１にて鋳造され、切断装
置３２によって切断された鋳片３３は、冷間圧延工程等
の後工程を経て、ステンレス冷延鋼帯として製品化され
る。なお一つの具体的な例として、取鍋内の溶鋼重量は
７５ｔｏｎであり、ＶＯＤ精錬後の溶鋼温度は１５４０
℃、タンディッシュ２６へ注湯中の取鍋内溶鋼温度は１
５００℃、取鍋２１からタンディッシュ２６への注湯時
間は６０分であった。取鍋内スラグ流出防止法として、
本発明の実施例１〜２は、取鍋内スラグ１６を凝固させ
た塊状体１７を使用する本発明法を用いた。なおこの塊
状体１７の底面の水平投影面積と前記流出部２２の上面
開口面積との面積比は４であった。従来法の比較例１は
取鍋内スラグ１６の塩基度を高くして取鍋内スラグ１６
の粘度を大きくする方法を、比較例２はＭｇＯスラグボ
ールを使用する方法を、比較例３は取鍋内スラグ１６の
塩基度を高くする方法と、Ａｌ₂Ｏ₃スラグボールを使用
する方法とを併用した。

【００３２】表１から本発明の実施例１〜２は、タンデ
ィッシュ内スラグ２７の厚みが小さく、取鍋内スラグ１
６の流出がほぼ完全に防止されていること、取鍋２１へ
のスラグの付着がないこと、溶鋼歩留りおよび製品コイ
ル品質が共に良好であることが判る。一方、従来法の比
較例１は、取鍋内スラグ１６の流出がなく、溶鋼歩留り
および製品コイル品質が良好であるけれども、取鍋内ス
ラグ塩基度が高いので、取鍋２１へのスラグ付着が大き
いことが判る。また比較例２は、取鍋２１へのスラグ付
着はないけれども、タンディッシュ内スラグ２７の厚み
が大きく、取鍋内スラグ１６の流出が生じていること、
それに伴い製品コイル品質が悪いこと、スラグボールに
よる流出部２２の閉塞時に溶鋼１５が残存しているため
溶鋼歩留りが低いことが判る。さらに比較例３は、取鍋
内スラグ１６の流出がなく、製品コイル品質は良好であ
るけれども、取鍋２１へのスラグ付着が大きいこと、ス
ラグボールによる流出部２２の閉塞時に溶鋼１５が残存
しているため溶鋼歩留りが低いことが判る。このように
従来法の比較例には、いずれかの特性に問題点が認めら
れるのに対して、本発明の実施例は各特性とも良好であ
り、本発明が優れた取鍋内スラグ流出防止効果を有する
ことが判る。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属溶湯
から浮上分離し、層状を成して浮遊する取鍋内溶融スラ
グの流出防止は、取鍋底部に設けられる流出部上方の溶
融スラグ層に底面がほぼ水平で溶融スラグ層の下面と面
一となるように、底面の水平投影面積が流出部上面の開
口面積よりも大きい塊状体を配置しておき、塊状体の吸
熱作用によって塊状体の下面で溶融スラグの粘度を、他
の部分よりも大きくすることによって行われる。溶融ス
ラグの粘度の大きいゾーンが流出部上面の開口面積より
も大きい面積で形成されるので、注湯末期に、溶融スラ
グが溶湯流の渦に巻込まれて、溶湯に混在して流出部か
ら流出する混在流出を極力防止することができる。この
ため、タンディッシュを経て金属鋳造装置の水冷鋳型内
に持ち込まれる非金属介在物が減少する。したがって、
鋳片の清浄度が向上し、引張りや曲げなどに対する強度
低下がなく、圧延して製造する製品コイルの介在物起因
の表面欠陥や内部欠陥が軽減し、製品コイルの機械的性
質や表面品質を向上させることができる。また塊状体の
底面は、溶融スラグ層の下面より下方に突出しないの
で、金属溶湯が取鍋内に残存しているにもかからわず、
流出部が塊状体によって閉塞されるおそれがない。この
ため金属溶湯を充分にタンディッシュに移行させること
ができ、製造歩留りの低下を防止することができる。

【００３５】また本発明によれば、流出部には溶融スラ
グの流出検出手段が設けられ、溶融スラグの流出検出時
に、流出部を閉鎖することができる。金属溶湯と溶融ス
ラグとの混在流出が防止されているので、金属溶湯流出
後、引続いて流出する溶融スラグの流出を防止すること
ができる。このため、連続鋳造装置のタンディッシュを
経て水冷鋳型内に持ち込まれる非金属介在物が減少す
る。したがって、鋳片から圧延して製造する製品コイル
の介在物起因の表面欠陥や内部欠陥が低減し、製品コイ
ルの品質、歩留りを向上することができる。

【００３６】また本発明によれば、塊状体は耐火物のブ
ロックである。耐火物のブロックは流出部上方の溶融ス
ラグ層内に常温で配置されるので、周囲から吸熱し、周
囲の溶融スラグを冷却して、流出部上方の取鍋内スラグ
に周囲より粘度の大きいゾーンを形成する。このため金
属溶湯の注湯末期において、溶融スラグが溶湯流の渦に
巻込まれて溶湯と混在して流出部から流出する混在流出
を防止することができる。

【００３７】また本発明によれば、塊状体は溶融スラグ
を凝固させて形成される。凝固溶融スラグから成る塊状
体は、流出部上方の溶融スラグ層内に常温で配置される
ので、周囲から吸熱し、周囲の溶融スラグやそれ自身を
半溶融状態にして、流出部上方の取鍋内スラグに周囲よ
り粘度の大きいゾーンを形成する。このため金属溶湯の
注湯末期において、溶融スラグが溶湯流の渦に巻込まれ
て溶湯と混在して流出部から流出する混在流出を防止す
ることができる。また、この塊状体は、溶融スラグと同
質であるので、周囲の溶融スラグと反応しても低融点複
合酸化物や高融点複合酸化物を形成するおそれがない。
また溶融スラグのリサイクルを行うことができるので、
省資源に寄与することができる。

【００３８】また本発明によれば、塊状体は焼成れんが
である。焼成れんがから成る塊状体は流出部上方の溶融
スラグ層内に常温で配置されるので、周囲から吸熱し、
周囲の溶融スラグを冷却して、流出部上方の取鍋内スラ
グに周囲より粘度の大きいゾーンを形成する。このため
金属溶湯の注湯末期において、溶融スラグが溶湯流の渦
に巻込まれて溶湯と混在して流出部から流出する混在流
出を防止することができる。また焼成れんがは、炉の補
修時に発生するれんが屑を用いてもよいので、れんが屑
の再利用を図ることができる。

【００３９】また本発明によれば、塊状体は上方から落
下させて流出部上方の溶融スラグ層内に配置される。こ
のため塊状体を配置するための作業性が良好であり、容
易に所定位置に配置することができる。

【００４０】また本発明によれば、塊状体は上方から押
込んで流出部上方の溶融スラグ層内に配置される。この
ため塊状体は正確かつ確実に所定位置に配置することが
できる。

【００４１】また本発明によれば、取鍋内スラグ流出防
止装置は、塊状体と、流出検出手段と、流出部開閉手段
とを含んで構成される。塊状体は周囲から吸熱し、流出
部上方の取鍋内スラグに周囲より粘度の大きいゾーンを
形成する。これによって金属溶湯の注湯末期において、
溶融スラグが溶湯流の渦に巻込まれて溶湯と混在して流
出部から流出する混在流出を防止することができる。ま
た流出検出手段と流出部開閉手段は、溶融スラグの流出
を検出して、流出部を閉鎖することができるので、金属
溶湯を充分に流出させた後、引続いて流出する溶融スラ
グの流出を防止することができる。このため連続鋳造装
置のタンディッシュを経て水冷鋳型内に持ち込まれる非
金属介在物が減少する。したがって製品コイルの介在物
起因の表面欠陥や内部欠陥が低減し、製品コイルの品
質、歩留りを向上することができる。また金属溶湯と溶
融スラグとがほぼ完全に分離されているので、流出検出
手段の効力を最大限発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である取鍋内スラグ流出防止
装置の簡略化された構成を示す断面図である。

【図２】溶湯の注湯末期における取鍋内スラグの状況を
示す断面図である。

【図３】塊状体を取鍋内スラグの所定位置に配置するた
めの投入方法の一例を示す説明図である。

【図４】取鍋タンディッシュに溶湯を注湯する際の注湯
末期における注湯状況を示す説明図である。

【図５】取鍋内スラグが取鍋内壁にリング状に付着して
いる状況を示す説明図である。

【図６】スラグボールの比重が大き過ぎる場合の取鍋内
溶湯の注湯末期における注湯状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１５ 溶湯 ２，１６ 取鍋内スラグ ３，２２ 流出部 ４，１８ スライディングノズル ５，２１ 取鍋 ６，２５ 溶湯流 ７，２６ タンディッシュ ８，２７ タンディッシュ内スラグ １１ 付着スラグ １２ スラグボール １７ 塊状体 １９ 電磁センサ ２０ 取鍋内スラグ流出防止装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋内に貯留される金属溶湯を取鍋底部
   に設けられる開閉可能な流出部から流出させる際に、金
   属溶湯から浮上分離し、層状を成して浮遊する取鍋内溶
   融スラグの流出を防止する方法において、 流出部上方の溶融スラグ層に、底面がほぼ水平で溶融ス
   ラグ層の下面と面一となるように、底面の水平投影面積
   が流出部上面の開口面積よりも大きい塊状体を配置して
   おき、 塊状体の下面で溶融スラグの粘度を、他の部分よりも大
   きくすることを特徴とする取鍋内スラグの流出防止方
   法。
2. 【請求項２】 前記流出部で溶融スラグの流出検出手段
   を設けておき、 溶融スラグの流出検出時に、流出部を閉鎖することを特
   徴とする請求項１記載の取鍋内スラグの流出防止方法。
3. 【請求項３】 前記塊状体は、耐火物のブロックである
   ことを特徴とする請求項１記載の取鍋内スラグの流出防
   止方法。
4. 【請求項４】 前記塊状体は、溶融スラグを凝固させて
   形成することを特徴とする請求項１記載の取鍋内スラグ
   の流出防止方法。
5. 【請求項５】 前記塊状体は、焼成れんがであることを
   特徴とする請求項１記載の取鍋内スラグの流出防止方
   法。
6. 【請求項６】 前記塊状体は、上方から落下させること
   を特徴とする請求項１記載の取鍋内スラグの流出防止方
   法。
7. 【請求項７】 前記塊状体は、上方から押込むことを特
   徴とする請求項１記載の取鍋内スラグ流出防止方法。
8. 【請求項８】 取鍋内に貯留される金属溶湯を取鍋底部
   に設けられる開閉可能な流出部から流出させる際に、金
   属溶湯から浮上分離し、層状を成して浮遊する取鍋内溶
   融スラグの流出を防止する装置において、 流出部上方の溶融スラグ層に配置され、底面がほぼ水平
   で溶融スラグ層の下面と面一となるように、底面の水平
   投影面積が流出部上面の開口面積よりも大きい塊状体
   と、 前記流出部に設けられ、溶融スラグが流出しているか否
   かを検出する流出検出手段と、 流出検出手段からの出力に応答し、溶融スラグの流出検
   出時に、流出部を閉鎖する開閉手段とを含むことを特徴
   とする取鍋内スラグの流出防止装置。