JPH10328788A - 取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残鋼による歩留りの低下や作業能率の低下を
招くことなく且つアルミナ系介在物を増加させずに、定
常鋳造部のスラグ系介在物を低減する。 【解決手段】 開閉装置５が備えられた取鍋１側の溶鋼
流出口に注入管９の一端を密着させ、他端をタンディッ
シュ２内の溶鋼４に浸漬し、この注入管中を注入流１０
を流下させて取鍋からタンディッシュへ注入する際に、
注入管のタンディッシュ内溶鋼への浸漬深さＨを（１）
式の範囲内とする。 Ｈ＞２２０×〔（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）² ×β² ×２ｇＪ＋２ｇ
Ｌ〕^1/8 …（１）。但し、Ｈ；注入管の浸漬深さ、
Ｓ₁ ；開閉装置の開口面積、Ｓ₂ ；注入管の横断面積、
β；開閉装置での溶鋼流出係数、ｇ；重力加速度、Ｊ；
開閉装置開口部から取鍋内溶鋼湯面までの距離、Ｌ；注
入流の流下距離である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼の連続鋳造におい
て、注入管による取鍋からタンディッシュへの注入流
が、タンディッシュ内の溶鋼湯面上で浮遊する溶融した
取鍋スラグやタンディッシュ用フラックス等を、溶鋼中
に巻き込むことを防止した溶鋼注入方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼中の非金属介在物（以下、「介在
物」と記す）は、最終製品における表面疵等欠陥の発生
原因となるので、溶鋼中から極力分離して除去する必要
がある。連続鋳造鋳片における介在物は、脱酸生成物で
あるアルミナ系と、スラグ系と、鋳型内に添加したモー
ルドパウダーが巻き込まれて発生するモールドパウダー
系との３種類に大別される。

【０００３】このうちスラグ系介在物の起源は、取鍋か
らの注入終了時に溶鋼と共にタンディッシュ内に流出し
てタンディッシュ内の溶鋼湯面上で浮遊する取鍋スラグ
と、脱酸生成物の吸着剤としてタンディッシュ内の溶鋼
湯面上に添加した酸化物を主成分とするタンディッシュ
用フラックス（以下、「フラックス」と記す）や、焼き
籾殻等の炭素含有物質の保温剤である。この保温剤は、
加熱され燃焼すると、溶融酸化物となるためである。こ
れらのスラグ系介在物が製品において欠陥を引き起こす
事例は、主に連続連続鋳造（以下、「連々鋳」と記す）
の取鍋交換前後の時期に、鋳型内で鋳造されていた鋳片
で多く生じていた。そこで、これら取鍋スラグやタンデ
ィッシュ内のフラックス等が介在物となることを防止す
るために、様々な対策が実施されてきた。

【０００４】例えば、特開昭６１−２６２４５４号公報
には、取鍋底の流出口に接続された注入管にてタンディ
ッシュへ溶鋼を注入する際に、注入管の内部圧力を連続
的に測定し、圧力変化から取鍋スラグの流出を判定する
取鍋スラグ混入検知方法が、特開昭５７−１１２９６４
号公報には、取鍋からタンディッシュへの注入時にタン
ディッシュの振動を検出し、検出値と予め設定した基準
値とを比較して取鍋スラグの流出を検知し、タンディッ
シュへの注入を停止する方法が、又、特開平８−３３９
７２号公報には、取鍋底の流出口の周囲に磁界発生コイ
ルと誘起電圧発生コイルとを巻いて、誘起電圧発生コイ
ルに誘起する誘導電圧の変化により取鍋スラグの流出を
検知する検知方法が開示されており、これらの方法によ
りタンディッシュへの取鍋スラグの流出は大幅に減少し
た。

【０００５】一方、連々鋳の取鍋交換時に、タンディッ
シュ内の溶鋼湯面上に浮遊する取鍋スラグやフラックス
等を溶鋼中に巻き込ませないために、例えば特開昭６３
−１００４９号公報に開示されるように、次取鍋の注入
開始時期に、取鍋底に配置した注入管をタンディッシュ
内溶鋼に浸漬させてから、タンディッシュへの注入を開
始する方法が行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術によっ
て、タンディッシュ内の取鍋スラグは大幅に減少し、且
つ、取鍋交換時に溶鋼中に巻き込まれる取鍋スラグやフ
ラックス等も減少したので、連々鋳の取鍋交換前後の時
期に鋳型内で鋳造されていた鋳片のスラグ系介在物によ
る品質欠陥は大幅に低減した。

【０００７】ところで近年、製品に求められる清浄性は
年々高くなり、ラインパイプ材やブリキ材では、連々鋳
の取鍋交換前後の時期に限らず、最初の取鍋の定常鋳造
部を含め、連々鋳の定常鋳造部の鋳片でも、スラグ系介
在物が問題となってきた。そのため、定常鋳造部のスラ
グ系介在物を防止するために、タンディッシュ内にフラ
ックスや前記保温剤を添加しないで鋳造が行なわれるよ
うになり、連々鋳の場合には、取鍋スラグのタンディッ
シュへの少量の流出も問題となってきた。前述の特開昭
６１−２６２４５４号公報、特開昭５７−１１２９６４
号公報、及び特開平８−３３９７２号公報に開示された
方法では、方法の原理上、タンディッシュへの若干の取
鍋スラグの流出は避けられない。

【０００８】そのため、連々鋳の定常鋳造部のスラグ系
介在物を防止するために、意図的に取鍋内に溶鋼を残し
て注入を終了し、取鍋スラグのタンディッシュへの流出
を防止する方法や、連々鋳を諦めて１ヒートのみの連続
鋳造を行なわざるを得ない場合もあった。しかし、これ
らの方法では、歩留りの低下や、作業能率の低下を招
く。又、タンディッシュ内でフラックスや保温剤を使用
しないために、タンディッシュ内の溶鋼温度が低下し、
脱酸生成物であるアルミナ系介在物の浮上・分離が損な
われて、アルミナ系介在物が増加するという弊害も発生
した。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、歩留りの低下や、作業能
率の低下を招くことなく、且つ、アルミナ系介在物を増
加させることなく、定常鋳造部の鋳片におけるスラグ系
介在物を低減することを可能とする取鍋からタンディッ
シュへの溶鋼注入方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による取鍋からタ
ンディッシュへの溶鋼注入方法は、開閉装置が備えられ
た取鍋側の溶鋼流出口に注入管の一端を密着させ、他端
をタンディッシュ内の溶鋼に浸漬し、この注入管中を前
記開閉装置により溶鋼流量を制御しつつ注入流を流下さ
せて取鍋からタンディッシュへ注入する溶鋼注入方法に
おいて、注入管のタンディッシュ内溶鋼への浸漬深さが
（１）式の範囲を満足することを特徴とするものであ
る。

【００１１】 Ｈ＞２２０×〔（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）² ×β² ×２ｇＪ＋２ｇＬ〕^1/8 ……（１） 但し、（１）式において各記号は以下を表すものであ
る。 Ｈ ；注入管のタンディッシュ内溶鋼への浸漬深さ（ｍ
ｍ） Ｓ₁ ；開閉装置開口部の開口面積（ｍ² ） Ｓ₂ ；注入管の管路横断面積（ｍ² ） β ；開閉装置での溶鋼流出係数 ｇ ；重力加速度（ｍ／ｓｅｃ² ） Ｊ ；開閉装置開口部から取鍋内溶鋼湯面までの鉛直方
向距離（ｍ） Ｌ ；注入流の鉛直方向流下距離（ｍ）

【００１２】発明者等は、定常鋳造部の鋳片におけるス
ラグ系介在物の発生機構を解明するため、トレーサーに
よる介在物の追跡調査を行なった。

【００１３】先ず転炉での出鋼前に、取鍋内に炭酸スト
ロンチウムを添加して、取鍋スラグに含有させた。次
に、連続鋳造工程では、図１（図１の詳細説明は後述）
に示すようにタンディッシュを２つの堰で３つの範囲に
仕切り、注入を開始してタンディッシュ内溶鋼が所定量
となった時点で、堰と堰とで囲まれた注入管側の範囲に
は酸化イットリウムを含むフラックスを、又、堰の下流
側のスライディングノズル側の範囲には炭酸バリウムを
含むフラックスを添加した。これら取鍋スラグ及びフラ
ックス中のトレーサー濃度は、およそ２ｗｔ％である。
こうして炭素濃度が０．０５ｗｔ％の低炭素Ａｌキルド
鋼を、鋳片厚みが２２０ｍｍ、鋳片幅が１０００ｍｍの
スラブ連続鋳造機にて鋳造した。この連続鋳造機では、
注入流の鉛直方向流下距離（Ｌ）、即ち、取鍋の開閉装
置開口部からタンディッシュ内溶鋼湯面までの距離は設
定値で１．５ｍである。尚、表１に低炭素Ａｌキルド鋼
のタンディッシュ内成分を、又、表２に連続鋳造機の仕
様及び鋳造条件を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】得られたスラブ鋳片を熱間圧延し、更に冷
間圧延して厚み０．２４５ｍｍの冷延コイルとした。そ
して、漏洩磁束検知式の内部欠陥検出計を用いて、この
冷延コイルを全長に渡って検査し、介在物の存在範囲を
決め、次いで、介在物が含まれる範囲から調査用試片を
切り出し、調査用試片の断面を走査型電子顕微鏡にて検
査し、介在物に含まれる元素を特性Ｘ線から同定した。
調査結果を表３に示す。同定した６サンプルの介在物の
うち、２サンプルはフラックスと同一元素を含有してお
り、タンディッシュ内に添加したフラックスが起源であ
った。そしてこのフラックスは、イットリウムを含有し
ており、ストロンチウムやバリウムを含有していないの
で、堰と堰とで囲まれた注入管側に添加したフラックス
であることが判明した。残りの４サンプルは、Ａｌのみ
検出されたので、脱酸生成物のＡｌ₂ Ｏ₃ と判定され
た。

【００１７】

【表３】

【００１８】次に、タンディッシュ内の溶鋼湯面上で溶
融して浮遊する取鍋スラグやフラックス又は保温剤（以
下、これらを「溶融酸化物」と記す）が、溶鋼中に巻き
込まれる物理的な機構について検討した。

【００１９】先ず、図２に示すように、溶鋼中に浸漬さ
れた注入管中を流下してタンディッシュ内に入る注入流
により誘起される注入管回りの下向き流によって、湯面
上の溶融酸化物が溶鋼中に巻き込まれる機構を検討し
た。しかし、この下向き流の速度を有限体積法による数
値流動計算にて求めると、高々数ｃｍ／ｓｅｃのレベル
であり、連続鋳造の鋳型内においてモールドパウダーの
巻き込みが生じる溶鋼流速（数１０ｃｍ／ｓｅｃ）の知
見から判断して、この機構では溶融酸化物の巻き込みは
生じ得ない。

【００２０】そこで、図３に示すように、注入管中の注
入流がタンディッシュ内溶鋼に突入する際に生じる気泡
が溶鋼中へ侵入し、この気泡の侵入深さ（ｈ）が注入管
の浸漬深さ（Ｈ）より深くなった時に気泡が注入管の外
部で浮上し、この気泡が溶融酸化物層に突入する際に、
溶融酸化物を溶鋼中に巻き込む機構を検討した。そこ
で、気泡の侵入深さ（ｈ）を、有限体積法による数値流
動計算にて求めた。計算結果を図４に示す。計算は、気
泡直径をｄ（ｍｍ）として、気泡直径（ｄ）が０．１〜
５０ｍｍ、注入流がタンディッシュ内溶鋼に突入する際
の速度（以下、「注入流突入速度」と記す）が３．４４
ｍ／ｓｅｃ、４．８２ｍ／ｓｅｃ、及び７．６５ｍ／ｓ
ｅｃの３水準として行なった。計算結果から、気泡直径
（ｄ）が小さく、注入流突入速度が速い程、気泡の侵入
深さ（ｈ）は深くなり、計算条件の範囲において、気泡
はタンディッシュ内の溶鋼湯面から約２２０〜５５０ｍ
ｍ侵入することが分かった。この気泡の侵入深さ（ｈ）
は、連続鋳造機における注入管の浸漬深さ（Ｈ）のレベ
ルに等しい。尚、注入管の浸漬深さ（Ｈ）とは、鉛直方
向の浸漬深さである。

【００２１】そこで、連続鋳造機において鋳造中の注入
管の浸漬深さ（Ｈ）を連続的に測定すると共に、得られ
たスラブ鋳片を冷延コイルに圧延し、冷延コイルの全長
に渡って前述の内部欠陥検出計にて介在物調査を行い、
注入管の浸漬深さ（Ｈ）と介在物発生個数との相関を調
査した。図５に調査結果を示す。尚、溶鋼組成及び連続
鋳造機仕様・鋳造条件は、前述の表１及び表２に示した
通りである。鋳造中、注入管の浸漬深さ（Ｈ）は２５０
〜４２０ｍｍの範囲で変化し、又、冷延コイルの介在物
個数は０〜０．２５個／ｍ² の範囲で変化した。そし
て、注入管の浸漬深さ（Ｈ）が浅くなった時期に対応す
る冷延コイルで、介在物個数が増加していた。これは、
注入流の突入により生成する気泡の進入深さ（ｈ）が、
溶融酸化物の巻き込みに関与していることを示してい
る。

【００２２】そこで注入流突入速度を求めた。注入流突
入速度は単位時間当たりのタンディッシュへの溶鋼注入
量と、注入流の鉛直方向流下距離（Ｌ）とによって変化
する。従って、これらの鋳造条件の下で、注入流突入速
度を求める必要がある。そこで、初速を有する物体の自
由落下速度を解析的に求め、注入流突入速度をＶ（ｍ／
ｓｅｃ）、注入流の鉛直方向の初速度をＵ（ｍ／ｓｅ
ｃ）として、注入流の鉛直方向の初速度（Ｕ）と注入流
の鉛直方向流下距離（Ｌ）とから、注入流突入速度
（Ｖ）を下記の（２）式として求めた。尚、（２）式に
おいてｇは重力加速度（ｍ／ｓｅｃ² ）である。 Ｖ＝（Ｕ² ＋２ｇＬ）^1/2 ……（２）

【００２３】又、注入流の鉛直方向の初速度（Ｕ）は、
（３）式に示すように、開閉装置開口部から取鍋内溶鋼
湯面までの鉛直方向距離（Ｊ）、即ち溶鋼ヘッドと、開
閉装置での溶鋼流出係数（β）とで決まり、更に、注入
流の断面積が、開閉装置開口部の開口面積（Ｓ₁ ）か
ら、注入管の管路横断面積（Ｓ₂ ）に拡大することによ
って減速するとして定めた。尚、溶鋼流出係数（β）
は、開閉装置と溶鋼との摩擦抵抗等の開閉装置における
管路の全抵抗により、開閉装置を通過する溶鋼の流速が
低下する割合を示したものである。又、（３）式におい
てｇは重力加速度である。 Ｕ＝（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）×β×（２ｇＪ）^1/2 ……（３）

【００２４】前述の表２に示す鋳造条件において、開閉
装置開口部から取鍋内溶鋼湯面までの鉛直方向距離
（Ｊ）を３ｍ、溶鋼流出係数（β）を０．９５、開閉装
置開口部の開口面積（Ｓ₁ ）を２２．９×１０^-4ｍ² 、
注入管の管路横断面積（Ｓ₂ ）を５０．３×１０^-4ｍ²
として、（２）式及び（３）式から注入流突入速度
（Ｖ）を求めると、約６．４ｍ／ｓｅｃになる。

【００２５】ここで、前述の図５に示す調査結果から、
注入管の浸漬深さ（Ｈ）が約３５０ｍｍを境にして、介
在物個数に大きな差があることが分かり、又、前述の図
４から、注入流突入速度（Ｖ）が６．４ｍ／ｓｅｃの条
件において、気泡の侵入深さ（ｈ）が３５０ｍｍとなる
気泡直径（ｄ）を推定すると、約１５ｍｍとなる。

【００２６】これらから判断して、タンディッシュ内の
溶鋼湯面に浮遊する溶融酸化物の巻き込みに寄与する気
泡は、直径が１５ｍｍ以上の気泡であり、従って、直径
１５ｍｍの気泡の侵入深さ（ｈo ）以上に注入管の浸漬
深さ（Ｈ）を確保すれば、溶融酸化物の巻き込みを防止
できる。そこで前述の図４に示した数値流動計算結果か
ら、気泡直径（ｄ）及び侵入深さ（ｈ）の単位をｍｍと
して、気泡直径（ｄ）と注入流突入速度（Ｖ）とから、
気泡の侵入深さ（ｈ）を求める回帰式を（４）式として
求めた。 ｈ＝（−27.147×lnｄ＋293.7 ）×Ｖ^1/4 ……（４）

【００２７】そして（４）式において、気泡直径（ｄ）
を１５ｍｍとし、更に（２）式及び（３）式を（４）式
に代入して、（５）式に示す回帰式を得た。 ｈo ＝ 220×〔（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）² ×β² ×２ｇＪ＋２ｇＬ〕^1/8 ……（５）

【００２８】溶融酸化物の巻き込みを防止するには、注
入管の浸漬深さ（Ｈ）を、（５）式で求めた直径１５ｍ
ｍの気泡の侵入深さ（ｈo ）より深くすればよく、こう
して注入管の浸漬深さ（Ｈ）の下限を定める（１）式の
不等式が導かれる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図１は本発明を適用した連続鋳造工程の概略を示す断面
図である。

【００３０】図１において、鋳型３の上方所定位置に、
内面を耐火物で構築され、タンディッシュカー（図示せ
ぬ）に搭載されたタンディッシュ２が配置されている。
タンディッシュ２の底部には固定板１４、摺動板１５か
らなるスライディングノズル１３が配置され、スライデ
ィングノズル１３の下面側には浸漬ノズル１６が配置さ
れている。タンディッシュ２内には、下部に複数の水平
な貫通口を有する堰１２、１２ａが配置され、タンディ
ッシュ２を３つの範囲に仕切っている。

【００３１】タンディッシュ２の上方所定位置に、内面
を耐火物で構築され、溶鋼４を収納した取鍋１を配置す
る。取鍋１内の溶鋼湯面は取鍋スラグ１１で覆われてい
る。取鍋１の底には、内部に溶鋼流出口を有し、取鍋１
の底部耐火物に嵌合した上ノズル８が配置され、上ノズ
ル８の下面側に、タンディッシュ２への溶鋼注入量を制
御するための開閉装置５が配置されている。図１におけ
る開閉装置５は、上ノズル８と密着する固定板６と、固
定板６に接して回転摺動する摺動板７とからなるロータ
リーノズルであり、固定板６と摺動板７との摺動面が開
口部を形成する。そして、摺動板７の下面に、摺動板７
の溶鋼流出口と密着する耐火物製の注入管９を配置す
る。この注入管９の長さは、以下の手順により決定す
る。

【００３２】〔手順１〕；開閉装置５の開口部の開口面
積（Ｓ₁ ）と、開閉装置５の開口部から取鍋１内の溶鋼
湯面までの鉛直方向距離（Ｊ）とを決める。尚、図１に
示す構成では、開口面積（Ｓ₁ ）は、固定板６の溶鋼流
出口と摺動板７の溶鋼流出口とが連通する面積であり、
鉛直方向距離（Ｊ）は、固定板６の下面から取鍋１内の
溶鋼湯面までの鉛直方向距離となる。鋳造中の開口面積
（Ｓ₁ ）は鉛直方向距離（Ｊ）により変化するので、前
述の（３）式で示す注入流の鉛直方向の初速度（Ｕ）が
最大となる条件で開口面積（Ｓ₁ ）と鉛直方向距離
（Ｊ）とを決める。実際には、単位時間当たりのタンデ
ィッシュ２への溶鋼注入量と取鍋１内の溶鋼ヘッドと開
閉装置５の口径とを変化させた鋳造条件で、注入流の鉛
直方向の初速度（Ｕ）が最大となる条件で、予め調査し
て定めることが好ましい。しかし、予め定めることがで
きない場合には、（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）を０．５〜０．６程度
とし、鉛直方向距離（Ｊ）を鋳造開始前の固定板６の下
面と取鍋１内の溶鋼湯面までの鉛直方向距離としてもよ
い。但し、この場合には浸漬深さ（Ｈ）が大きく見積も
られるため、注入管コストが上昇する。

【００３３】〔手順２〕；注入流の鉛直方向流下距離
（Ｌ）を求める。図１に示す構成では、開閉装置５の固
定板６の下面からタンディッシュ２内の溶鋼湯面までの
鉛直方向距離となる。その際に、タンディッシュ２内の
溶鋼湯面位置は定常鋳造中の位置を基準とする。

【００３４】〔手順３〕；求めた開閉装置５の開口部の
開口面積（Ｓ₁ ）と、開閉装置５の開口部から取鍋１内
の溶鋼湯面までの鉛直方向距離（Ｊ）と、注入流の鉛直
方向流下距離（Ｌ）と、使用する注入管９の管路横断面
積（Ｓ₂ ）とを（１）式の右辺に代入して、１５ｍｍ直
径の気泡の侵入深さ（ｈo ）を算出する。尚、溶鋼流出
係数（β）は０．９〜１．０とすればよい。又、注入管
９の管路横断面積（Ｓ₂）が上端と下端で差のある場合
には、上端即ち開閉装置５の溶鋼流出口との密着部での
口径とする。

【００３５】〔手順４〕；１５ｍｍ直径の気泡の侵入深
さ（ｈo ）より、注入管９の浸漬深さ（Ｈ）が深くなる
ように、注入管９の長さを決める。

【００３６】このようにして決めた長さを有する注入管
９が、ほぼ鉛直状に摺動板７の下面に配置され、この注
入管９の下端は、タンディッシュ２の堰１２と堰１２ａ
とで囲まれた範囲に挿入されている。

【００３７】そして、開閉装置５を開き、注入管９中を
注入流１０を流下させて、溶鋼４を取鍋１からタンディ
ッシュ２へ注入する。タンディッシュ２内の溶鋼４が所
定量となった時点で、スライディングノズル１３を開
き、鋳型３への鋳造を開始する。鋳型３へ鋳造された溶
鋼４は冷却されて凝固シェル１８を形成し、凝固シェル
１８は連続的に下方に引き抜かれて連続鋳造が行なわれ
る。定常鋳造中、タンディッシュ２内の溶鋼湯面位置を
制御して、注入管９の浸漬深さ（Ｈ）を１５ｍｍ直径の
気泡の侵入深さ（ｈo ）より常に深くなるようにする。
そして、取鍋１内の溶鋼４が無くなれば取鍋交換を行
い、次の取鍋１を新たに注入して、連々鋳を実施する。

【００３８】タンディッシュ２内の溶鋼湯面上には、保
温剤及び脱酸生成物の吸着剤としてフラックス１７が添
加されており、又、鋳型３内の溶鋼湯面上にはモールド
パウダー１９が添加されている。タンディッシュ２内
で、フラックス１７を使用しない場合には、タンディッ
シュ２内の溶鋼温度が低下し、脱酸生成物であるアルミ
ナ系介在物の浮上・分離が損なわれてアルミナ系介在物
が増加するので、フラックス１７を使用することが必要
である。

【００３９】尚、本発明は、上記ロータリーノズル形式
の開閉装置５に限るものではなく、スライディングノズ
ルやストッパー方式の開閉装置５においても適用可能で
ある。スライディングノズルは摺動方向がロータリーノ
ズルと異なるだけであり、上述の方法に準じて本発明を
適用することができ、又、ストッパー方式の場合には、
開閉装置５の開口部の開口面積（Ｓ₁ ）は、上ノズル８
とストッパーとの間隙面積とし、鉛直方向距離の基準位
置を、上ノズル８の上端位置とすればよい。

【００４０】又、タンディッシュ２内の溶鋼湯面上に
は、フラックス１７の代わりに炭素含有物質等の保温材
を添加してもよく、更に、タンディッシュ２内に堰１
２、１２ａを配置しなくても、本発明の実施には何ら支
障とならない。。そして、本発明は、連々鋳に限るもの
ではなく、タンディッシュ２内にフラックス１７や保温
剤を添加した１ヒートの連続鋳造においても適用できる
ことはいうまでもない。

【００４１】

【実施例】図１に示す構成の連続鋳造工程における本発
明の実施例を以下に説明する。表４に示す成分範囲の低
炭素Ａｌキルド鋼を、表５に示す連続鋳造機及び鋳造条
件にて鋳造した。尚、使用したフラックスはＡｌ₂ Ｏ₃
−ＳｉＯ₂ 系のフラックスである。

【００４２】

【表４】

【００４３】

【表５】

【００４４】この条件においては、開閉装置開口部から
取鍋内溶鋼湯面までの鉛直方向距離（Ｊ）が３ｍの時に
開閉装置開口部の開口面積（Ｓ₁ ）が２２．９×１０^-4
ｍ²になり、鉛直方向距離（Ｊ）が１．２ｍの時に開口
面積（Ｓ₁ ）が２８．３×１０^-4ｍ² になった。又、注
入流の鉛直方向流下距離（Ｌ）は１．５ｍである。溶鋼
流出係数（β）を０．９５として、これらを（１）式右
辺に代入すると、（６）式及び（７）式から、１５ｍｍ
直径の気泡の侵入深さ（ｈo ）は、鉛直方向距離（Ｊ）
が３ｍの時に３４９ｍｍ、鉛直方向距離（Ｊ）が１．２
ｍの時に３４４ｍｍとなる。

【００４５】 ho＝ 220×[(22.9/50.3)² ×0.95² × 2× 9.8×3 ＋ 2× 9.8×1.5]^1/8 ＝ 349 (mm) ……（６） ho＝ 220×[(28.3/50.3)² ×0.95² × 2×9.8 ×1.2 ＋ 2× 9.8×1.5]^1/8 ＝ 344 (mm) ……（７）

【００４６】従って、本実施例では、注入管の浸漬深さ
（Ｈ）が常に３５０ｍｍ以上となるように、タンディッ
シュ内溶鋼湯面位置を制御して鋳造した。又、比較のた
めに、注入管の浸漬深さを制御しない鋳造も実施した
（比較例）。この場合、注入管の浸漬深さ（Ｈ）は、２
５０〜３８０ｍｍの範囲で変動した。

【００４７】実施例及び比較例共に、定常鋳造部で１２
００ｔｏｎのスラブ鋳片を鋳造し、得られたスラブ鋳片
を厚み０．２４５ｍｍの冷延コイルに圧延して冷延コイ
ルの全長に渡り、漏洩磁束検知式の内部欠陥検出計にて
介在物個数を調査した。調査結果を図６に示す。比較例
では平均介在物個数が０．０７２個／ｍ² であったが、
本発明の実施例では０．００８個／ｍ² であり、定常鋳
造部の介在物を大幅に低減することができた。

【００４８】

【発明の効果】本発明では、注入管の浸漬深さを、常
に、スラグ系介在物巻き込みの原因となる気泡の溶鋼へ
の侵入深さ以上に確保するので、タンディッシュ内溶鋼
湯面上に浮遊する溶融酸化物の溶鋼中への巻き込みを防
止することができる。その結果、残溶鋼による歩留り低
下や作業能率を低下することなく、且つ、アルミナ系介
在物を増加させることなく、定常鋳造時のスラグ系介在
物を低減することができ、工業的効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した連続鋳造工程の概略を示す断
面図である。

【図２】注入流により誘起される注入管回りの下向き流
により、溶融酸化物が巻き込まれる機構を示す概念図で
ある。

【図３】注入流による気泡が注入管の外部に浮上し、こ
の気泡が溶融酸化物を巻き込む機構を示す概念図であ
る。

【図４】注入流による気泡の侵入深さを、有限体積法に
よる数値流動計算にて求めた結果を示す図である。

【図５】注入管の浸漬深さと冷延コイルの介在物個数と
の相関を調査した図である。

【図６】実施例と比較例とで、冷延コイルの介在物個数
を比較して示した図である。

【符号の説明】

１ 取鍋 ２ タンディッシュ ３ 鋳型 ４ 溶鋼 ５ 開閉装置 ６ 固定板 ７ 摺動板 ８ 上ノズル ９ 注入管 １０ 注入流 １１ 取鍋スラグ １２ 堰 １３ スライディングノズル １４ 固定板 １５ 摺動板 １６ 浸漬ノズル １７ フラックス １８ 凝固シェル １９ モールドパウダー

フロントページの続き (72)発明者 森 健太郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 杉山 晋一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 吉岡 敬二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉装置が備えられた取鍋側の溶鋼流出
   口に注入管の一端を密着させ、他端をタンディッシュ内
   の溶鋼に浸漬し、この注入管中を前記開閉装置により溶
   鋼流量を制御しつつ注入流を流下させて取鍋からタンデ
   ィッシュへ注入する溶鋼注入方法において、注入管のタ
   ンディッシュ内溶鋼への浸漬深さが（１）式の範囲を満
   足することを特徴とする取鍋からタンディッシュへの溶
   鋼注入方法。 Ｈ＞２２０×〔（Ｓ₁ ／Ｓ₂ ）² ×β² ×２ｇＪ＋２ｇＬ〕^1/8 ……（１） 但し、（１）式において各記号は以下を表すものであ
   る。 Ｈ ；注入管のタンディッシュ内溶鋼への浸漬深さ（ｍ
   ｍ） Ｓ₁ ；開閉装置開口部の開口面積（ｍ² ） Ｓ₂ ；注入管の管路横断面積（ｍ² ） β ；開閉装置での溶鋼流出係数 ｇ ；重力加速度（ｍ／ｓｅｃ² ） Ｊ ；開閉装置開口部から取鍋内溶鋼湯面までの鉛直方
   向距離（ｍ） Ｌ ；注入流の鉛直方向流下距離（ｍ）