JP3365362B2 - 連続鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造時のノズル詰
まりがなく、表面品質の良好な鋳片が得られる極低炭素
鋼の連続鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】表面欠陥が少なく、かつ成形性に優れて
いることが要求される鋼板、たとえば、自動車の外装用
鋼板には、極低炭素鋼が用いられている。真空下での脱
炭処理後にＡｌによる脱酸処理を行った極低炭素鋼の取
鍋内において、その後の連続鋳造が終了するまでの間
に、溶鋼中のＡｌとスラグ中のＦｅＯやＭｎＯなどの低
級酸化物とが反応し、Ａｌの酸化物（Ａｌ2 Ｏ3 ）が生
成しやすい。 【０００３】このＡｌの酸化物は、連続鋳造中に浸漬ノ
ズルが閉塞する原因となったり、また、連続鋳造中のタ
ンデイッシュ内や鋳型内の溶鋼から除去されずに鋳片表
層部にＡｌ2 Ｏ3 系の非金属介在物として残存し、鋼板
の表面欠陥の原因となったりする。 【０００４】浸漬ノズルの閉塞を防止するために、タン
ディッシュの溶鋼出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間
で不活性ガスを溶鋼中に吹き込むことが一般的に行われ
ている。たとえば、特開平２−３７９４８号公報では、
浸漬ノズルを通過する溶鋼中に、鋳造速度に応じた吹き
込み流量で、Ａｒガスを吹き込む方法が提案されてい
る。また、特開平９−１９２８０３号公報では、吹き込
んだ不活性ガスの鋳型内の溶鋼中での浮上量が、浸漬ノ
ズルを挟んで両側で同じになるように、鋳型の外側に配
置した移動磁場印加装置を用いて溶鋼の流動を制御する
ことが提案されている。いずれの方法でも、吹き込む不
活性ガスの流量が、３〜５リットル／溶鋼ｔｏｎ程度と
多く、浸漬ノズルの閉塞の防止には効果があるが、鋳片
表層部に気泡性欠陥が発生する場合がある。 【０００５】一方、鋳片表層部での非金属介在物の集積
や気泡性欠陥の発生の防止、また、高速鋳造時のブレー
クアウトの発生防止などを目的に、鋳型内の溶鋼の流動
を制動する手段が採られている。たとえば、特開平１１
−１０２９０号公報では、鋳型の高さ方向の上段、中段
および下段の３段の位置に静磁場印加装置を配置し、各
段の電磁力の強度を調整して、鋳型内の溶鋼の流動を制
動する方法が提案されている。 【０００６】しかし、この特開平１１−１０２９０号公
報の方法では、吹き込む不活性ガスの流量によっては、
メニスカス近傍の溶鋼の流動が変化することが考慮され
ていない。つまり、鋳型の短辺から浸漬ノズルの方向に
向かうメニスカス近傍の溶鋼の流れに作用させる静磁場
の強度が強く、さらにこのとき、浸漬ノズルを通過する
溶鋼中に多くの流量で不活性ガスを吹き込むと、不活性
ガスの気泡による溶鋼の流れが形成され、そのために、
メニスカス近傍の溶鋼の流れが部分的に停滞したり、溶
鋼の湯面が波立ったりする場合がある。 【０００７】メニスカス近傍の溶鋼の流れが停滞する
と、鋳片表層部に非金属介在物が集積しやすくなった
り、また、停滞した部分の溶鋼温度が低下するため、溶
融スラグ（溶融したモールドパウダー）の流れ込みが不
均一になり、そのため、鋳片表面に割れが発生する場合
がある。また、溶鋼の湯面が波立つと、溶融スラグや未
溶融のモールドパウダーが鋳型内の溶鋼中に巻き込ま
れ、鋳片表層部にパウダー性欠陥が発生しやすくなる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、不活性
ガスの吹き込み流量が適正でない場合には、浸漬ノズル
の閉塞を防止できなかったり、浸漬ノズルの閉塞は防止
できても、鋳片表層部にパウダー性欠陥、気泡性欠陥な
どが発生しやすくなる。また、鋳型内の溶鋼に上段、中
段および下段の３段の静磁場の電磁力を印加して、溶鋼
の流動を制動する方法においても、不活性ガスの吹き込
み流量および静磁場の磁場強度を適正にしないと、鋳片
表層部に非金属介在物の集積やパウダー性欠陥の発生、
また、鋳片表面に割れの発生などが起こりやすくなる。 【０００９】本発明は、極低炭素鋼などを鋳造する際
に、浸漬ノズルに詰まりが発生することもなく、安定し
た鋳造作業が可能で、また、鋳片表層部にモールドパウ
ダーを巻き込んだパウダー性欠陥や不活性ガスの気泡を
捕捉した気泡性欠陥などがなく、Ａｌ2 Ｏ3 などの非金
属介在物の集積のない、さらに、鋳片表面に割れなどの
ない、品質の良好な鋳片を得ることができる鋼の連続鋳
造方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、つぎの
（ａ）〜（ｄ）を特徴とする連続鋳造方法にある。 【００１１】（ａ）矩形断面鋳片用の鋳型および浸漬ノ
ズルを用いる溶鋼の連続鋳造方法であること。 【００１２】（ｂ）タンディッシュの溶鋼出口から浸漬
ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不活性ガスを１．
０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流量で吹き込むこ
と。 【００１３】（ｃ）鋳型の２つの長辺の外側に鋳型を挟
んで対向する組を１対とする静磁場の溶鋼流動制動装置
を、浸漬ノズルを挟んでメニスカス近傍、鋳型の両短辺
方向に開口する浸漬ノズルの各吐出孔から流れ出た直後
の吐出流の近傍（以下、吐出孔の近傍と記す）および浸
漬ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近傍に各１対をそ
れぞれ設けること。 【００１４】（ｄ）メニスカス近傍、吐出孔の近傍およ
び鋳型の下端近傍のそれぞれの溶鋼流動制動装置の磁場
強度を、それぞれＢ１、Ｂ２およびＢ３とし、これらの
磁場強度Ｂ１、Ｂ２およびＢ３が、Ｂ２を基準として下
記（Ａ）式を満足するように電磁力を作用させること。 【００１５】 Ｂ１：Ｂ２：Ｂ３＝０〜１：１：１〜３ ・・・（Ａ） ここで、５００（Ｇａｕｓｓ）≦Ｂ２≦１０００（Ｇａ
ｕｓｓ） Ｂ２の磁場印加方向：Ｂ１およびＢ３と反対方向 本発明者らは、前述する本発明の課題を、下記の、
の知見をもとに、およびの対策を採ることによって
解決した。なお、本発明の方法では、吐出孔が２孔で、
それぞれの吐出流が鋳型の短辺方向に向いている浸漬ノ
ズルを用いる。吐出孔の角度は、とくにこだわらない。
一般的な下向き角度３０〜４５°のものでよい。 【００１６】メニスカス近傍の溶鋼の流れは、吐出流
の影響によって、鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう流
れとなる。ただし、浸漬ノズルを通過する溶鋼に不活性
ガスを吹き込んでいる場合には、不活性ガスによって形
成されるメニスカス近傍の溶鋼の流れを考慮する必要が
ある。すなわち、浸漬ノズルを通過する溶鋼中に吹き込
まれ不活性ガスの気泡の一部は、吐出孔近傍から、すぐ
に溶鋼中を浮上する。この浮上する気泡によって、メニ
スカス近傍において浸漬ノズル周辺から鋳型の短辺方向
に向かう溶鋼の流れが形成される。 【００１７】したがって、浸漬ノズルなどを通過する
溶鋼に不活性ガスを吹き込む場合で、かつ、メニスカス
近傍の溶鋼に静磁場の電磁力を作用させる場合には、吹
き込む不活性ガスの流量および磁場強度を同時に適正な
条件の範囲とする必要がある。すなわち、不活性ガスの
吹き込み流量を考慮せずに、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れを制動するように静磁場の電磁力を
作用させるとき、不活性ガスによって形成された溶鋼の
流れによる減衰効果に加え、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れが過度に制動される場合がある。鋳
型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れが過度に制
動されると、凝固殻の溶鋼側の面に付着する気泡や酸化
物を洗い流す効果が減少し、鋳片表層部に気泡性欠陥が
発生したり、非金属介在物が集積する。 【００１８】本発明の方法では、タンディッシュの溶
鋼出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不
活性ガスを１．０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流
量で吹き込む条件下で、鋳型の高さ方向の上段、中段、
下段に配置した静磁場の溶鋼流動制動装置の各磁場強度
を前述する（Ａ）式を満足するように作用させる。これ
によって、メニスカス近傍の鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れを適正に制動できる。そのため、鋳
片表層部の気泡性欠陥やパウダー性欠陥の発生、非金属
介在物の集積および鋳片表面の割れの発生をそれぞれ防
止できる。 【００１９】また、本発明の方法では、溶鋼中に吹き
込む不活性ガスの流量の下限を１．０Ｎリットル／溶鋼
ｔｏｎとするので、浸漬ノズルの詰まりを防止できる。 【００２０】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法を実施する
場合の装置の例を模式的に示す図である。溶鋼１２は、
タンディッシュ１から鋳型への注入口である上ノズル耐
火物２、溶鋼の流量制御用のスライディングプレート３
（図１では３層プレートの場合で示す）、浸漬ノズル４
（通常用いられる２孔のノズルを示す）を経て、吐出孔
５から鋳型内に注入される。 【００２１】図１では、溶鋼の流量制御用にスライディ
ングプレートを用いる例を示しているが、ロッドタイプ
のストッパーを用いてもよい。また、上ノズル耐火物
２、スライディングプレート３または浸漬ノズル４に配
置した多孔質耐火物や鋼製の細管などからなる不活性ガ
スの吹き込み口１０から不活性ガスを溶鋼中に吹き込む
のがよい。図１では、スライディングプレート３−１か
ら吹き込む例を示す。 【００２２】図２は、図１の各位置での水平断面を示す
図である。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、そ
れぞれ図１のＡ１−Ａ２、Ｂ１−Ｂ２、Ｃ１−Ｃ２の各
線における水平断面を模式的に示す。鋳型の長辺の外側
には、鋳型を挟んで対向する組を１対とする静磁場の溶
鋼流動制動装置９を、浸漬ノズルを挟んでメニスカス近
傍に９−１、鋳型の両短辺方向に開口する浸漬ノズルの
各吐出孔の近傍に９−２、浸漬ノズルの延長線を挟んで
鋳型の下端近傍に９−３の各１対を、それぞれ配置す
る。 【００２３】図３は、鋳型内の溶鋼の流動を模式的に示
す図である。吐出流６、６は、短辺側の凝固殻１１に衝
突後、上昇流７−１、７−１および下降流７−２、７−
２に分岐する。上昇流は、溶鋼表面に達した後、鋳型の
短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ７−３、７−３
となる。一方、吹き込まれた不活性ガスの気泡の一部
は、吐出孔近傍から、すぐに溶鋼中を浮上し、その浮上
する気泡によって、溶鋼表面では、浸漬ノズルから鋳型
の短辺方向に向かう溶鋼の流れ８、８が形成される。ま
た、鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ７−
３、７−３は浸漬ノズルの手前で、溶鋼中に潜り込み、
循環流を形成する。これらの溶鋼の流れは、浸漬ノズル
を挟んで左右に形成される。 【００２４】本発明の方法では、鋳型の上段に配置する
静磁場の溶鋼流動制動装置９−１を用いて作用させる電
磁力により、吐出流が鋳片の短辺と衝突した後の上昇流
が溶鋼表面に達して生成した鋳型の短辺から浸漬ノズル
向かう溶鋼の流れ７−３、７−３が制動される。鋳型の
中段に配置する静磁場の溶鋼流動制動装置９−２を用い
て作用させる電磁力によって、吐出流６、６の流速が制
動される。鋳型の下段に配置する静磁場の溶鋼流動制動
装置９−３を用いて作用させる電磁力によって、吐出流
が鋳片の短辺と衝突した後の下降流７−２、７−２が制
動される。 【００２５】本発明の方法では、タンディッシュの溶鋼
出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不活
性ガスを１．０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流量
で吹き込む。２．５を超えると、鋳型内の湯面がボイリ
ング（湯面が不活性ガス湧出によって泡だつ状態）し、
溶融スラグや未溶融のモールドパウダーを溶鋼中に巻き
込みやすくなる。１．０未満では、浸漬ノズルの閉塞防
止の効果が少ない。 【００２６】一方、静磁場の電磁力を作用させない場合
には、４．０Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎを超えると、鋳片
表層部に気泡性欠陥が発生しやすい。また、１．０Ｎリ
ットル／溶鋼ｔｏｎ未満では、鋳片表層部に非金属介在
物が集積しやすい。このように、静磁場の電磁力を作用
させることにより、適正な不活性ガスの吹き込み流量の
範囲を広くすることができる。 【００２７】本発明の方法では、上段、中段および下段
の静磁場の各溶鋼流動制動装置の磁場強度Ｂ１、Ｂ２お
よびＢ３を、Ｂ２を基準として、前述する（Ａ）式を満
足する磁場強度の比とする。なお、本発明の方法でいう
静磁場の磁場強度とは、各溶鋼流動制動装置の各コイル
の高さ位置におけるコイル幅の中心位置で、かつ、鋳型
の厚み中心部の位置における磁場強度を意味する。 【００２８】浸漬ノズルの吐出孔近傍の溶鋼に作用させ
る磁場強度Ｂ２は５００〜１０００Ｇａｕｓｓとする。
この範囲の磁場強度が、吐出流の流速の制動、浸漬ノズ
ルを挟んだ左右の吐出流の流れの方向や流速の均等化に
もっとも効果的である。１０００Ｇａｕｓｓを超える
と、吐出流の流速が遅くなり、鋳片の短辺に衝突した後
の上昇流の流速が遅すぎる。したがって、鋳型の短辺か
ら浸漬ノズル向かう溶鋼の流れの速度も遅すぎる。その
ため、凝固殻を洗浄する効果が少なくなり、鋳片表層部
に気泡性欠陥が発生したり、非金属介在物などが集積し
やすくなる。また、５００Ｇａｕｓｓ未満では、吐出流
の流速を制動する効果が小さい。したがって、磁場強度
Ｂ２は５００〜１０００Ｇａｕｓｓとする。 【００２９】メニスカス近傍の溶鋼に作用させる磁場強
度Ｂ１は、磁場強度Ｂ２を１とするとき、指数０〜１と
する。 【００３０】前述するように、溶鋼中に吹き込まれた不
活性ガスの気泡によって形成されるメニスカス近傍の溶
鋼の流れは、メニスカス近傍の溶鋼に作用させる磁場強
度と同じ効果を有する。 【００３１】そこで、たとえば１８００ｍｍ程度以上の
広幅の鋳型の場合には、鋳型の短辺から浸漬ノズル向か
う溶鋼の流れの流速は遅い。このとき、上述のように不
活性ガスの気泡によって形成された溶鋼の流れがあるた
め、磁場強度Ｂ１の指数は０または０近傍とする。鋳型
の短辺から浸漬ノズル向かう溶鋼の流れを過度に制動し
ないためである。 【００３２】また、たとえば１６００ｍｍ程度以下の狭
幅の鋳型の場合には、鋳型の短辺から浸漬ノズル向かう
溶鋼の流れの流速は速い。したがって、上述のように不
活性ガスの気泡によって形成された溶鋼の流れがあって
も、磁場強度Ｂ１の指数を１またはそれ以下で１近傍と
する。鋳型の短辺から浸漬ノズル向かう溶鋼の流れを強
く制動するためである。 【００３３】したがって、鋳造する鋳型幅の条件から、
磁場強度Ｂ１は指数０〜１とする。いずれの場合にも、
鋳型の短辺から鋳型長辺の１／４で、鋳型の長辺から短
辺厚みの１／２の位置での、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れの流速は３０ｃｍ／秒程度とするの
が望ましい。 【００３４】浸漬ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近
傍の溶鋼に作用させる磁場強度Ｂ３は、磁場強度Ｂ２を
１とするとき、指数１〜３する。磁場強度Ｂ３を作用さ
せるのは、溶鋼の下方への流れを抑制することにより、
相対的に鋳型の上方への溶鋼の流れを増やすためであ
る。これにより、溶鋼中の酸化物の浮上を促進できる
し、また、溶鋼表面の温度を高温に保持できる。指数１
未満では、溶鋼の下方への流れを抑制する効果が少な
い。また、指数３を超えると、溶鋼の下方への流れを過
度に制動するため、鋳型内で偏流が生じやすく、鋳型の
長辺方向での凝固殻の厚みが不均一になり、鋳片表面に
割れが発生したり、鋳片表層部に局部的に非金属介在物
が集積しやすくなる。したがって、磁場強度Ｂ３は指数
１〜３とする。 【００３５】本発明の方法では、吹き込む不活性ガスの
流量および静磁場の磁場強度を同時に適正な条件の範囲
とすることにより、鋳片表面から厚み方向に１０ｍｍま
での鋳片表層部の５０μｍ以上の非金属介在物の個数
を、鋼１ｋｇ当たり２０個以下となるような鋳造条件を
選ぶのが望ましい。２０個以下とすることにより、この
鋳片を素材とする鋼板の表面欠陥の発生を効果的に防止
できる。 【００３６】本発明の方法は、浸漬ノズル内の溶鋼のス
ループット（単位時間当たりの溶鋼通過量）が６．５ｔ
ｏｎ／分程度までの範囲で適用すると特に効果的であ
る。 【００３７】 【実施例】垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、断面形状が
厚み２７０ｍｍ、幅１５００ｍｍの鋳片を鋳造した。用
いた鋼は炭素含有率が０．００４重量％の極低炭素鋼
で、１．５ｍ／分の速度で鋳造した。このときの浸漬ノ
ズルのスループットは約４．３ｔｏｎ／分である。各試
験では３ヒートの連々鋳を行った。各ヒートの溶鋼量は
約２５０ｔｏｎである。 【００３８】タンディッシュから鋳型への溶鋼の流量制
御用装置には、図１に示す３層のスライディングプレー
トを用いた。また、３層のスライディングプレートの最
上部のプレートに配置した鋼製の細管から、不活性ガス
を吹き込んだ。内径が１ｍｍである細管を耐火物に１０
個埋め込んだものを用いた。不活性ガスの吹き込み流量
は０〜５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの範囲内とした。ま
た、浸漬ノズルはアルミナグラファイト製で、吐出孔が
通常の２孔で、吐出孔の角度は、下向き角度３０゜のも
のを用いた。 【００３９】鋳型の長辺の外側には、鋳型を挟んで対向
する組を１対とする静磁場の溶鋼流動制動装置を、浸漬
ノズルを挟んでメニスカス近傍に各１対、鋳型の短辺方
向に開口する浸漬ノズルの吐出孔の近傍に各１対、浸漬
ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近傍に各１対をそれ
ぞれ配置した。これら上段、中段、下段の静磁場の溶鋼
流動制動装置の磁場強度Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を変化させて
試験した。 【００４０】鋳造中には、カルマン渦流式流速計を用い
て、鋳型の短辺から鋳型長辺の１／４で、鋳型の長辺か
ら短辺の厚みの１／２の位置での鋳型の短辺から浸漬ノ
ズル向かう溶鋼の流速を随時測定した。また、浸漬ノズ
ルに詰まりが発生するかどうか観察した。また、各試験
毎に６ヒートの連々鋳の各ヒートから定常状態で鋳造さ
れた鋳片（１０ｍ長さ）を各１個採取した。 【００４１】採取した鋳片については、まず最初に、鋳
片表層部のパウダー性欠陥の発生個数を目視で調査し
た。次に、鋳片の長辺側の表面を全面にわたって、３ｍ
ｍ溶削した後、目視観察により直径１ｍｍ以上の気泡性
欠陥の発生個数を調査した。さらに、鋳片表面の割れの
発生状況を目視で観察した。 【００４２】パウダー性欠陥または気泡性欠陥の発生個
数については、各ヒートの鋳片毎に発生個数を調査し、
その値の平均値を、その試験のパウダー性欠陥または気
泡性欠陥の発生個数とし、その発生個数から次のような
指数１、２および３に区分した。 【００４３】すなわち、パウダー性欠陥発生指数または
気泡性欠陥発生指数の指数１は、これらの欠陥が発生し
ていないか、発生していても軽微で手入れの必要が無い
程度のものを意味する。指数２は、手入れが必要な程度
のこれらの欠陥が発生しており、もし、手入れしない鋳
片を熱間圧延した場合には、製品に表面欠陥が若干発生
する程度のものを意味する。また、指数３は、これらの
欠陥の発生が著しく、もし鋳片を手入れせずに熱間圧延
した場合には、製品が屑になる程度の表面欠陥が発生す
るものを意味する。 【００４４】非金属介在物の集積状況については、鋳片
横断面で、鋳片長辺の幅の１／４、１／２、３／４の各
位置の鋳片表面から厚み１０ｍｍ、幅９０ｍｍで鋳造方
向に１２０ｍｍ（約０．８５ｋｇ）のサンプルを採取
し、電解法（スライム抽出法）により非金属介在物を抽
出し、５０μｍ以上の大きさの非金属介在物の個数を調
査した。鋳片１ｋｇ当たりの非金属介在物の個数に換算
して、非金属介在物の発生状況を評価した。表１に、試
験条件および試験結果を示す。 【００４５】 【表１】 【００４６】本発明例の試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４では、
本発明の方法で規定する条件の範囲内の流量でＡｒガス
を溶鋼中に吹き込み、かつ、本発明の方法で規定する条
件の範囲内の静磁場の電磁力を作用させて、鋳型内の溶
鋼の流動を制動した。鋳造中に浸漬ノズルが詰まること
はなく、鋳片表層部にパウダー性欠陥または気泡性欠陥
の発生はなく、また、非金属介在物量は１４〜１９個／
ｋｇしかなく、非金属介在物の集積は発生しなかった。
さらに、鋳片表面に割れの発生もなかった。これら試験
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４では、鋳型内の溶鋼の流速は、３０
〜３５ｃｍ／秒であった。 【００４７】比較例の試験Ｎｏ．５では、Ａｒガスを吹
き込まなかったが、静磁場の電磁力は３段とも作用さ
せ、本発明の方法で規定する条件の範囲内の静磁場の磁
場強度とした。鋳片表層部の品質は問題なかったが、Ａ
ｒガスを吹き込まなかったために、鋳造の後半には浸漬
ノズルの詰まりが発生した。 【００４８】比較例の試験Ｎｏ．６では、Ａｒガスを、
本発明の方法で規定する範囲を超える流量の４．６５Ｎ
リットル／溶鋼ｔｏｎで吹き込み、また、静磁場の電磁
力は３段とも作用させ、本発明の方法で規定する条件の
範囲内の静磁場の磁場強度として試験した。鋳型内の湯
面にボイリングが発生したため、指数３の著しいパウダ
ー性欠陥が発生した。 【００４９】比較例の試験Ｎｏ．７では、Ａｒガスを、
本発明の方法で規定する範囲内の流量の１．１６Ｎリッ
トル／溶鋼ｔｏｎで吹き込んだが、静磁場の電磁力は作
用させなかった。メニスカス近傍の溶鋼表面が、鋳型の
短辺から浸漬ノズルの方向の溶鋼の流れによって、時々
波立つ現象が見られた。そのため、鋳片表層部には、指
数３の著しいパウダー性欠陥が発生した。また、下段の
静磁場の電磁力を作用させなかったため、メニスカス近
傍の溶鋼の温度が低下し、そのため、溶鋼中の酸化物の
浮上が阻害され、鋳片表層部に非金属介在物量が８０個
／ｋｇ程度存在し、鋳片品質は不良であった。 【００５０】比較例の試験Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１１では、
Ａｒガスを、本発明の方法で規定する範囲内の流量の
１．１６Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎで吹き込み、静磁場の
磁場強度は、本発明の方法で規定する条件を外して試験
した。 【００５１】中段の１段のみ静磁場の電磁力を作用させ
た試験Ｎｏ．８では、下段の静磁場の電磁力を作用させ
なかったため、メニスカス近傍の溶鋼の温度が低下し、
そのため、溶鋼中の酸化物の浮上が阻害され、鋳片表層
部の非金属介在物量が７５個／ｋｇと悪かった。 【００５２】上段と中段の２段の静磁場の電磁力を作用
させ、かつ上段の静磁場の磁場強度を中段の２倍とした
試験Ｎｏ．９では、メニスカスの溶鋼の流速が１２ｃｍ
／秒に低下し、鋳型内の凝固殻を洗浄する効果が小さく
なったため、指数３の著しい気泡性欠陥が発生するとと
もに、鋳片表層部の非金属介在物量も８５個／ｋｇと悪
かった。 【００５３】中段と下段の２段の静磁場の電磁力を作用
させ、かつ下段の静磁場の磁場強度を中段の４倍とした
試験Ｎｏ．１０では、鋳片表面に割れが発生した。鋳型
内の溶鋼の流れに偏流が発生し、鋳型の幅方向での凝固
殻の厚みが不均一になったためである。また、鋳片表層
部に、部分的に非金属介在物が集積しやすくなったため
に、非金属介在物量も４０個／ｋｇと悪かった。 【００５４】上段、中段、下段の３段の静磁場の電磁力
を作用させ、かつ上段の静磁場の磁場強度を中段の２倍
とし、下段の静磁場の磁場強度を中段の４倍とした試験
Ｎｏ．１１では、試験Ｎｏ．９に比べ、メニスカス近傍
の溶鋼の流速が２０ｃｍ／秒にまで増加したが、鋳型内
の溶鋼の流れに偏流が発生しやすくなり、溶鋼の流れの
滞留部において、指数３の著しい気泡性欠陥が発生する
とともに、鋳片表層部の非金属介在物量の個数も４５個
／ｋｇと悪かった。 【００５５】 【発明の効果】本発明の方法を適用することにより、極
低炭素鋼などを鋳造する際に、浸漬ノズルの詰まりが発
生することもなく安定した鋳造作業が可能で、鋳片表層
部にモールドパウダーの巻き込みや気泡性欠陥や割れの
発生がなく、かつ、Ａｌ2 Ｏ3などの非金属介在物の集
積のない、品質の良好な鋳片を得ることができる。
まりがなく、表面品質の良好な鋳片が得られる極低炭素
鋼の連続鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】表面欠陥が少なく、かつ成形性に優れて
いることが要求される鋼板、たとえば、自動車の外装用
鋼板には、極低炭素鋼が用いられている。真空下での脱
炭処理後にＡｌによる脱酸処理を行った極低炭素鋼の取
鍋内において、その後の連続鋳造が終了するまでの間
に、溶鋼中のＡｌとスラグ中のＦｅＯやＭｎＯなどの低
級酸化物とが反応し、Ａｌの酸化物（Ａｌ2 Ｏ3 ）が生
成しやすい。 【０００３】このＡｌの酸化物は、連続鋳造中に浸漬ノ
ズルが閉塞する原因となったり、また、連続鋳造中のタ
ンデイッシュ内や鋳型内の溶鋼から除去されずに鋳片表
層部にＡｌ2 Ｏ3 系の非金属介在物として残存し、鋼板
の表面欠陥の原因となったりする。 【０００４】浸漬ノズルの閉塞を防止するために、タン
ディッシュの溶鋼出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間
で不活性ガスを溶鋼中に吹き込むことが一般的に行われ
ている。たとえば、特開平２−３７９４８号公報では、
浸漬ノズルを通過する溶鋼中に、鋳造速度に応じた吹き
込み流量で、Ａｒガスを吹き込む方法が提案されてい
る。また、特開平９−１９２８０３号公報では、吹き込
んだ不活性ガスの鋳型内の溶鋼中での浮上量が、浸漬ノ
ズルを挟んで両側で同じになるように、鋳型の外側に配
置した移動磁場印加装置を用いて溶鋼の流動を制御する
ことが提案されている。いずれの方法でも、吹き込む不
活性ガスの流量が、３〜５リットル／溶鋼ｔｏｎ程度と
多く、浸漬ノズルの閉塞の防止には効果があるが、鋳片
表層部に気泡性欠陥が発生する場合がある。 【０００５】一方、鋳片表層部での非金属介在物の集積
や気泡性欠陥の発生の防止、また、高速鋳造時のブレー
クアウトの発生防止などを目的に、鋳型内の溶鋼の流動
を制動する手段が採られている。たとえば、特開平１１
−１０２９０号公報では、鋳型の高さ方向の上段、中段
および下段の３段の位置に静磁場印加装置を配置し、各
段の電磁力の強度を調整して、鋳型内の溶鋼の流動を制
動する方法が提案されている。 【０００６】しかし、この特開平１１−１０２９０号公
報の方法では、吹き込む不活性ガスの流量によっては、
メニスカス近傍の溶鋼の流動が変化することが考慮され
ていない。つまり、鋳型の短辺から浸漬ノズルの方向に
向かうメニスカス近傍の溶鋼の流れに作用させる静磁場
の強度が強く、さらにこのとき、浸漬ノズルを通過する
溶鋼中に多くの流量で不活性ガスを吹き込むと、不活性
ガスの気泡による溶鋼の流れが形成され、そのために、
メニスカス近傍の溶鋼の流れが部分的に停滞したり、溶
鋼の湯面が波立ったりする場合がある。 【０００７】メニスカス近傍の溶鋼の流れが停滞する
と、鋳片表層部に非金属介在物が集積しやすくなった
り、また、停滞した部分の溶鋼温度が低下するため、溶
融スラグ（溶融したモールドパウダー）の流れ込みが不
均一になり、そのため、鋳片表面に割れが発生する場合
がある。また、溶鋼の湯面が波立つと、溶融スラグや未
溶融のモールドパウダーが鋳型内の溶鋼中に巻き込ま
れ、鋳片表層部にパウダー性欠陥が発生しやすくなる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、不活性
ガスの吹き込み流量が適正でない場合には、浸漬ノズル
の閉塞を防止できなかったり、浸漬ノズルの閉塞は防止
できても、鋳片表層部にパウダー性欠陥、気泡性欠陥な
どが発生しやすくなる。また、鋳型内の溶鋼に上段、中
段および下段の３段の静磁場の電磁力を印加して、溶鋼
の流動を制動する方法においても、不活性ガスの吹き込
み流量および静磁場の磁場強度を適正にしないと、鋳片
表層部に非金属介在物の集積やパウダー性欠陥の発生、
また、鋳片表面に割れの発生などが起こりやすくなる。 【０００９】本発明は、極低炭素鋼などを鋳造する際
に、浸漬ノズルに詰まりが発生することもなく、安定し
た鋳造作業が可能で、また、鋳片表層部にモールドパウ
ダーを巻き込んだパウダー性欠陥や不活性ガスの気泡を
捕捉した気泡性欠陥などがなく、Ａｌ2 Ｏ3 などの非金
属介在物の集積のない、さらに、鋳片表面に割れなどの
ない、品質の良好な鋳片を得ることができる鋼の連続鋳
造方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、つぎの
（ａ）〜（ｄ）を特徴とする連続鋳造方法にある。 【００１１】（ａ）矩形断面鋳片用の鋳型および浸漬ノ
ズルを用いる溶鋼の連続鋳造方法であること。 【００１２】（ｂ）タンディッシュの溶鋼出口から浸漬
ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不活性ガスを１．
０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流量で吹き込むこ
と。 【００１３】（ｃ）鋳型の２つの長辺の外側に鋳型を挟
んで対向する組を１対とする静磁場の溶鋼流動制動装置
を、浸漬ノズルを挟んでメニスカス近傍、鋳型の両短辺
方向に開口する浸漬ノズルの各吐出孔から流れ出た直後
の吐出流の近傍（以下、吐出孔の近傍と記す）および浸
漬ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近傍に各１対をそ
れぞれ設けること。 【００１４】（ｄ）メニスカス近傍、吐出孔の近傍およ
び鋳型の下端近傍のそれぞれの溶鋼流動制動装置の磁場
強度を、それぞれＢ１、Ｂ２およびＢ３とし、これらの
磁場強度Ｂ１、Ｂ２およびＢ３が、Ｂ２を基準として下
記（Ａ）式を満足するように電磁力を作用させること。 【００１５】 Ｂ１：Ｂ２：Ｂ３＝０〜１：１：１〜３ ・・・（Ａ） ここで、５００（Ｇａｕｓｓ）≦Ｂ２≦１０００（Ｇａ
ｕｓｓ） Ｂ２の磁場印加方向：Ｂ１およびＢ３と反対方向 本発明者らは、前述する本発明の課題を、下記の、
の知見をもとに、およびの対策を採ることによって
解決した。なお、本発明の方法では、吐出孔が２孔で、
それぞれの吐出流が鋳型の短辺方向に向いている浸漬ノ
ズルを用いる。吐出孔の角度は、とくにこだわらない。
一般的な下向き角度３０〜４５°のものでよい。 【００１６】メニスカス近傍の溶鋼の流れは、吐出流
の影響によって、鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう流
れとなる。ただし、浸漬ノズルを通過する溶鋼に不活性
ガスを吹き込んでいる場合には、不活性ガスによって形
成されるメニスカス近傍の溶鋼の流れを考慮する必要が
ある。すなわち、浸漬ノズルを通過する溶鋼中に吹き込
まれ不活性ガスの気泡の一部は、吐出孔近傍から、すぐ
に溶鋼中を浮上する。この浮上する気泡によって、メニ
スカス近傍において浸漬ノズル周辺から鋳型の短辺方向
に向かう溶鋼の流れが形成される。 【００１７】したがって、浸漬ノズルなどを通過する
溶鋼に不活性ガスを吹き込む場合で、かつ、メニスカス
近傍の溶鋼に静磁場の電磁力を作用させる場合には、吹
き込む不活性ガスの流量および磁場強度を同時に適正な
条件の範囲とする必要がある。すなわち、不活性ガスの
吹き込み流量を考慮せずに、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れを制動するように静磁場の電磁力を
作用させるとき、不活性ガスによって形成された溶鋼の
流れによる減衰効果に加え、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れが過度に制動される場合がある。鋳
型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れが過度に制
動されると、凝固殻の溶鋼側の面に付着する気泡や酸化
物を洗い流す効果が減少し、鋳片表層部に気泡性欠陥が
発生したり、非金属介在物が集積する。 【００１８】本発明の方法では、タンディッシュの溶
鋼出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不
活性ガスを１．０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流
量で吹き込む条件下で、鋳型の高さ方向の上段、中段、
下段に配置した静磁場の溶鋼流動制動装置の各磁場強度
を前述する（Ａ）式を満足するように作用させる。これ
によって、メニスカス近傍の鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れを適正に制動できる。そのため、鋳
片表層部の気泡性欠陥やパウダー性欠陥の発生、非金属
介在物の集積および鋳片表面の割れの発生をそれぞれ防
止できる。 【００１９】また、本発明の方法では、溶鋼中に吹き
込む不活性ガスの流量の下限を１．０Ｎリットル／溶鋼
ｔｏｎとするので、浸漬ノズルの詰まりを防止できる。 【００２０】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法を実施する
場合の装置の例を模式的に示す図である。溶鋼１２は、
タンディッシュ１から鋳型への注入口である上ノズル耐
火物２、溶鋼の流量制御用のスライディングプレート３
（図１では３層プレートの場合で示す）、浸漬ノズル４
（通常用いられる２孔のノズルを示す）を経て、吐出孔
５から鋳型内に注入される。 【００２１】図１では、溶鋼の流量制御用にスライディ
ングプレートを用いる例を示しているが、ロッドタイプ
のストッパーを用いてもよい。また、上ノズル耐火物
２、スライディングプレート３または浸漬ノズル４に配
置した多孔質耐火物や鋼製の細管などからなる不活性ガ
スの吹き込み口１０から不活性ガスを溶鋼中に吹き込む
のがよい。図１では、スライディングプレート３−１か
ら吹き込む例を示す。 【００２２】図２は、図１の各位置での水平断面を示す
図である。図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、そ
れぞれ図１のＡ１−Ａ２、Ｂ１−Ｂ２、Ｃ１−Ｃ２の各
線における水平断面を模式的に示す。鋳型の長辺の外側
には、鋳型を挟んで対向する組を１対とする静磁場の溶
鋼流動制動装置９を、浸漬ノズルを挟んでメニスカス近
傍に９−１、鋳型の両短辺方向に開口する浸漬ノズルの
各吐出孔の近傍に９−２、浸漬ノズルの延長線を挟んで
鋳型の下端近傍に９−３の各１対を、それぞれ配置す
る。 【００２３】図３は、鋳型内の溶鋼の流動を模式的に示
す図である。吐出流６、６は、短辺側の凝固殻１１に衝
突後、上昇流７−１、７−１および下降流７−２、７−
２に分岐する。上昇流は、溶鋼表面に達した後、鋳型の
短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ７−３、７−３
となる。一方、吹き込まれた不活性ガスの気泡の一部
は、吐出孔近傍から、すぐに溶鋼中を浮上し、その浮上
する気泡によって、溶鋼表面では、浸漬ノズルから鋳型
の短辺方向に向かう溶鋼の流れ８、８が形成される。ま
た、鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ７−
３、７−３は浸漬ノズルの手前で、溶鋼中に潜り込み、
循環流を形成する。これらの溶鋼の流れは、浸漬ノズル
を挟んで左右に形成される。 【００２４】本発明の方法では、鋳型の上段に配置する
静磁場の溶鋼流動制動装置９−１を用いて作用させる電
磁力により、吐出流が鋳片の短辺と衝突した後の上昇流
が溶鋼表面に達して生成した鋳型の短辺から浸漬ノズル
向かう溶鋼の流れ７−３、７−３が制動される。鋳型の
中段に配置する静磁場の溶鋼流動制動装置９−２を用い
て作用させる電磁力によって、吐出流６、６の流速が制
動される。鋳型の下段に配置する静磁場の溶鋼流動制動
装置９−３を用いて作用させる電磁力によって、吐出流
が鋳片の短辺と衝突した後の下降流７−２、７−２が制
動される。 【００２５】本発明の方法では、タンディッシュの溶鋼
出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に不活
性ガスを１．０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの流量
で吹き込む。２．５を超えると、鋳型内の湯面がボイリ
ング（湯面が不活性ガス湧出によって泡だつ状態）し、
溶融スラグや未溶融のモールドパウダーを溶鋼中に巻き
込みやすくなる。１．０未満では、浸漬ノズルの閉塞防
止の効果が少ない。 【００２６】一方、静磁場の電磁力を作用させない場合
には、４．０Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎを超えると、鋳片
表層部に気泡性欠陥が発生しやすい。また、１．０Ｎリ
ットル／溶鋼ｔｏｎ未満では、鋳片表層部に非金属介在
物が集積しやすい。このように、静磁場の電磁力を作用
させることにより、適正な不活性ガスの吹き込み流量の
範囲を広くすることができる。 【００２７】本発明の方法では、上段、中段および下段
の静磁場の各溶鋼流動制動装置の磁場強度Ｂ１、Ｂ２お
よびＢ３を、Ｂ２を基準として、前述する（Ａ）式を満
足する磁場強度の比とする。なお、本発明の方法でいう
静磁場の磁場強度とは、各溶鋼流動制動装置の各コイル
の高さ位置におけるコイル幅の中心位置で、かつ、鋳型
の厚み中心部の位置における磁場強度を意味する。 【００２８】浸漬ノズルの吐出孔近傍の溶鋼に作用させ
る磁場強度Ｂ２は５００〜１０００Ｇａｕｓｓとする。
この範囲の磁場強度が、吐出流の流速の制動、浸漬ノズ
ルを挟んだ左右の吐出流の流れの方向や流速の均等化に
もっとも効果的である。１０００Ｇａｕｓｓを超える
と、吐出流の流速が遅くなり、鋳片の短辺に衝突した後
の上昇流の流速が遅すぎる。したがって、鋳型の短辺か
ら浸漬ノズル向かう溶鋼の流れの速度も遅すぎる。その
ため、凝固殻を洗浄する効果が少なくなり、鋳片表層部
に気泡性欠陥が発生したり、非金属介在物などが集積し
やすくなる。また、５００Ｇａｕｓｓ未満では、吐出流
の流速を制動する効果が小さい。したがって、磁場強度
Ｂ２は５００〜１０００Ｇａｕｓｓとする。 【００２９】メニスカス近傍の溶鋼に作用させる磁場強
度Ｂ１は、磁場強度Ｂ２を１とするとき、指数０〜１と
する。 【００３０】前述するように、溶鋼中に吹き込まれた不
活性ガスの気泡によって形成されるメニスカス近傍の溶
鋼の流れは、メニスカス近傍の溶鋼に作用させる磁場強
度と同じ効果を有する。 【００３１】そこで、たとえば１８００ｍｍ程度以上の
広幅の鋳型の場合には、鋳型の短辺から浸漬ノズル向か
う溶鋼の流れの流速は遅い。このとき、上述のように不
活性ガスの気泡によって形成された溶鋼の流れがあるた
め、磁場強度Ｂ１の指数は０または０近傍とする。鋳型
の短辺から浸漬ノズル向かう溶鋼の流れを過度に制動し
ないためである。 【００３２】また、たとえば１６００ｍｍ程度以下の狭
幅の鋳型の場合には、鋳型の短辺から浸漬ノズル向かう
溶鋼の流れの流速は速い。したがって、上述のように不
活性ガスの気泡によって形成された溶鋼の流れがあって
も、磁場強度Ｂ１の指数を１またはそれ以下で１近傍と
する。鋳型の短辺から浸漬ノズル向かう溶鋼の流れを強
く制動するためである。 【００３３】したがって、鋳造する鋳型幅の条件から、
磁場強度Ｂ１は指数０〜１とする。いずれの場合にも、
鋳型の短辺から鋳型長辺の１／４で、鋳型の長辺から短
辺厚みの１／２の位置での、鋳型の短辺から浸漬ノズル
に向かう溶鋼の流れの流速は３０ｃｍ／秒程度とするの
が望ましい。 【００３４】浸漬ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近
傍の溶鋼に作用させる磁場強度Ｂ３は、磁場強度Ｂ２を
１とするとき、指数１〜３する。磁場強度Ｂ３を作用さ
せるのは、溶鋼の下方への流れを抑制することにより、
相対的に鋳型の上方への溶鋼の流れを増やすためであ
る。これにより、溶鋼中の酸化物の浮上を促進できる
し、また、溶鋼表面の温度を高温に保持できる。指数１
未満では、溶鋼の下方への流れを抑制する効果が少な
い。また、指数３を超えると、溶鋼の下方への流れを過
度に制動するため、鋳型内で偏流が生じやすく、鋳型の
長辺方向での凝固殻の厚みが不均一になり、鋳片表面に
割れが発生したり、鋳片表層部に局部的に非金属介在物
が集積しやすくなる。したがって、磁場強度Ｂ３は指数
１〜３とする。 【００３５】本発明の方法では、吹き込む不活性ガスの
流量および静磁場の磁場強度を同時に適正な条件の範囲
とすることにより、鋳片表面から厚み方向に１０ｍｍま
での鋳片表層部の５０μｍ以上の非金属介在物の個数
を、鋼１ｋｇ当たり２０個以下となるような鋳造条件を
選ぶのが望ましい。２０個以下とすることにより、この
鋳片を素材とする鋼板の表面欠陥の発生を効果的に防止
できる。 【００３６】本発明の方法は、浸漬ノズル内の溶鋼のス
ループット（単位時間当たりの溶鋼通過量）が６．５ｔ
ｏｎ／分程度までの範囲で適用すると特に効果的であ
る。 【００３７】 【実施例】垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、断面形状が
厚み２７０ｍｍ、幅１５００ｍｍの鋳片を鋳造した。用
いた鋼は炭素含有率が０．００４重量％の極低炭素鋼
で、１．５ｍ／分の速度で鋳造した。このときの浸漬ノ
ズルのスループットは約４．３ｔｏｎ／分である。各試
験では３ヒートの連々鋳を行った。各ヒートの溶鋼量は
約２５０ｔｏｎである。 【００３８】タンディッシュから鋳型への溶鋼の流量制
御用装置には、図１に示す３層のスライディングプレー
トを用いた。また、３層のスライディングプレートの最
上部のプレートに配置した鋼製の細管から、不活性ガス
を吹き込んだ。内径が１ｍｍである細管を耐火物に１０
個埋め込んだものを用いた。不活性ガスの吹き込み流量
は０〜５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの範囲内とした。ま
た、浸漬ノズルはアルミナグラファイト製で、吐出孔が
通常の２孔で、吐出孔の角度は、下向き角度３０゜のも
のを用いた。 【００３９】鋳型の長辺の外側には、鋳型を挟んで対向
する組を１対とする静磁場の溶鋼流動制動装置を、浸漬
ノズルを挟んでメニスカス近傍に各１対、鋳型の短辺方
向に開口する浸漬ノズルの吐出孔の近傍に各１対、浸漬
ノズルの延長線を挟んで鋳型の下端近傍に各１対をそれ
ぞれ配置した。これら上段、中段、下段の静磁場の溶鋼
流動制動装置の磁場強度Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を変化させて
試験した。 【００４０】鋳造中には、カルマン渦流式流速計を用い
て、鋳型の短辺から鋳型長辺の１／４で、鋳型の長辺か
ら短辺の厚みの１／２の位置での鋳型の短辺から浸漬ノ
ズル向かう溶鋼の流速を随時測定した。また、浸漬ノズ
ルに詰まりが発生するかどうか観察した。また、各試験
毎に６ヒートの連々鋳の各ヒートから定常状態で鋳造さ
れた鋳片（１０ｍ長さ）を各１個採取した。 【００４１】採取した鋳片については、まず最初に、鋳
片表層部のパウダー性欠陥の発生個数を目視で調査し
た。次に、鋳片の長辺側の表面を全面にわたって、３ｍ
ｍ溶削した後、目視観察により直径１ｍｍ以上の気泡性
欠陥の発生個数を調査した。さらに、鋳片表面の割れの
発生状況を目視で観察した。 【００４２】パウダー性欠陥または気泡性欠陥の発生個
数については、各ヒートの鋳片毎に発生個数を調査し、
その値の平均値を、その試験のパウダー性欠陥または気
泡性欠陥の発生個数とし、その発生個数から次のような
指数１、２および３に区分した。 【００４３】すなわち、パウダー性欠陥発生指数または
気泡性欠陥発生指数の指数１は、これらの欠陥が発生し
ていないか、発生していても軽微で手入れの必要が無い
程度のものを意味する。指数２は、手入れが必要な程度
のこれらの欠陥が発生しており、もし、手入れしない鋳
片を熱間圧延した場合には、製品に表面欠陥が若干発生
する程度のものを意味する。また、指数３は、これらの
欠陥の発生が著しく、もし鋳片を手入れせずに熱間圧延
した場合には、製品が屑になる程度の表面欠陥が発生す
るものを意味する。 【００４４】非金属介在物の集積状況については、鋳片
横断面で、鋳片長辺の幅の１／４、１／２、３／４の各
位置の鋳片表面から厚み１０ｍｍ、幅９０ｍｍで鋳造方
向に１２０ｍｍ（約０．８５ｋｇ）のサンプルを採取
し、電解法（スライム抽出法）により非金属介在物を抽
出し、５０μｍ以上の大きさの非金属介在物の個数を調
査した。鋳片１ｋｇ当たりの非金属介在物の個数に換算
して、非金属介在物の発生状況を評価した。表１に、試
験条件および試験結果を示す。 【００４５】 【表１】 【００４６】本発明例の試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４では、
本発明の方法で規定する条件の範囲内の流量でＡｒガス
を溶鋼中に吹き込み、かつ、本発明の方法で規定する条
件の範囲内の静磁場の電磁力を作用させて、鋳型内の溶
鋼の流動を制動した。鋳造中に浸漬ノズルが詰まること
はなく、鋳片表層部にパウダー性欠陥または気泡性欠陥
の発生はなく、また、非金属介在物量は１４〜１９個／
ｋｇしかなく、非金属介在物の集積は発生しなかった。
さらに、鋳片表面に割れの発生もなかった。これら試験
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４では、鋳型内の溶鋼の流速は、３０
〜３５ｃｍ／秒であった。 【００４７】比較例の試験Ｎｏ．５では、Ａｒガスを吹
き込まなかったが、静磁場の電磁力は３段とも作用さ
せ、本発明の方法で規定する条件の範囲内の静磁場の磁
場強度とした。鋳片表層部の品質は問題なかったが、Ａ
ｒガスを吹き込まなかったために、鋳造の後半には浸漬
ノズルの詰まりが発生した。 【００４８】比較例の試験Ｎｏ．６では、Ａｒガスを、
本発明の方法で規定する範囲を超える流量の４．６５Ｎ
リットル／溶鋼ｔｏｎで吹き込み、また、静磁場の電磁
力は３段とも作用させ、本発明の方法で規定する条件の
範囲内の静磁場の磁場強度として試験した。鋳型内の湯
面にボイリングが発生したため、指数３の著しいパウダ
ー性欠陥が発生した。 【００４９】比較例の試験Ｎｏ．７では、Ａｒガスを、
本発明の方法で規定する範囲内の流量の１．１６Ｎリッ
トル／溶鋼ｔｏｎで吹き込んだが、静磁場の電磁力は作
用させなかった。メニスカス近傍の溶鋼表面が、鋳型の
短辺から浸漬ノズルの方向の溶鋼の流れによって、時々
波立つ現象が見られた。そのため、鋳片表層部には、指
数３の著しいパウダー性欠陥が発生した。また、下段の
静磁場の電磁力を作用させなかったため、メニスカス近
傍の溶鋼の温度が低下し、そのため、溶鋼中の酸化物の
浮上が阻害され、鋳片表層部に非金属介在物量が８０個
／ｋｇ程度存在し、鋳片品質は不良であった。 【００５０】比較例の試験Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１１では、
Ａｒガスを、本発明の方法で規定する範囲内の流量の
１．１６Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎで吹き込み、静磁場の
磁場強度は、本発明の方法で規定する条件を外して試験
した。 【００５１】中段の１段のみ静磁場の電磁力を作用させ
た試験Ｎｏ．８では、下段の静磁場の電磁力を作用させ
なかったため、メニスカス近傍の溶鋼の温度が低下し、
そのため、溶鋼中の酸化物の浮上が阻害され、鋳片表層
部の非金属介在物量が７５個／ｋｇと悪かった。 【００５２】上段と中段の２段の静磁場の電磁力を作用
させ、かつ上段の静磁場の磁場強度を中段の２倍とした
試験Ｎｏ．９では、メニスカスの溶鋼の流速が１２ｃｍ
／秒に低下し、鋳型内の凝固殻を洗浄する効果が小さく
なったため、指数３の著しい気泡性欠陥が発生するとと
もに、鋳片表層部の非金属介在物量も８５個／ｋｇと悪
かった。 【００５３】中段と下段の２段の静磁場の電磁力を作用
させ、かつ下段の静磁場の磁場強度を中段の４倍とした
試験Ｎｏ．１０では、鋳片表面に割れが発生した。鋳型
内の溶鋼の流れに偏流が発生し、鋳型の幅方向での凝固
殻の厚みが不均一になったためである。また、鋳片表層
部に、部分的に非金属介在物が集積しやすくなったため
に、非金属介在物量も４０個／ｋｇと悪かった。 【００５４】上段、中段、下段の３段の静磁場の電磁力
を作用させ、かつ上段の静磁場の磁場強度を中段の２倍
とし、下段の静磁場の磁場強度を中段の４倍とした試験
Ｎｏ．１１では、試験Ｎｏ．９に比べ、メニスカス近傍
の溶鋼の流速が２０ｃｍ／秒にまで増加したが、鋳型内
の溶鋼の流れに偏流が発生しやすくなり、溶鋼の流れの
滞留部において、指数３の著しい気泡性欠陥が発生する
とともに、鋳片表層部の非金属介在物量の個数も４５個
／ｋｇと悪かった。 【００５５】 【発明の効果】本発明の方法を適用することにより、極
低炭素鋼などを鋳造する際に、浸漬ノズルの詰まりが発
生することもなく安定した鋳造作業が可能で、鋳片表層
部にモールドパウダーの巻き込みや気泡性欠陥や割れの
発生がなく、かつ、Ａｌ2 Ｏ3などの非金属介在物の集
積のない、品質の良好な鋳片を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する場合の装置の例を模式
的に示す図である。 【図２】図１の各位置での水平断面を示す図である。 【図３】鋳型内の溶鋼の流動を模式的に示す図である。 【符号の説明】 １：タンディッシュ ２：上ノズル耐火物 ３：スライディングプレート ４：浸漬ノズル ５：吐出孔 ６：吐出流 ７−１：上昇流 ７−２：下降流 ７−３：鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ ８：浸漬ノズルから鋳型の短辺に向かう溶鋼の流れ ９：溶鋼流動制動装置 １０：不活性ガスの吹
き込み口 １１：凝固殻 １２：溶鋼
的に示す図である。 【図２】図１の各位置での水平断面を示す図である。 【図３】鋳型内の溶鋼の流動を模式的に示す図である。 【符号の説明】 １：タンディッシュ ２：上ノズル耐火物 ３：スライディングプレート ４：浸漬ノズル ５：吐出孔 ６：吐出流 ７−１：上昇流 ７−２：下降流 ７−３：鋳型の短辺から浸漬ノズルに向かう溶鋼の流れ ８：浸漬ノズルから鋳型の短辺に向かう溶鋼の流れ ９：溶鋼流動制動装置 １０：不活性ガスの吹
き込み口 １１：凝固殻 １２：溶鋼
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(56)参考文献 特開 平５−76993（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−10296（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−10290（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−10917（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−174216（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−193058（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−37948（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−192803（ＪＰ，Ａ)
特表 平11−502466（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/115
B22D 11/10 360
B22D 11/11
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】矩形断面鋳片用の鋳型および浸漬ノズルを
用いる溶鋼の連続鋳造方法であって、タンディッシュの
溶鋼出口から浸漬ノズルの吐出孔までの間で、溶鋼中に
不活性ガスを１．０〜２．５Ｎリットル／溶鋼ｔｏｎの
流量で吹き込み、かつ、鋳型の２つの長辺の外側に鋳型
を挟んで対向する組を１対とする静磁場の溶鋼流動制動
装置を、浸漬ノズルを挟んでメニスカス近傍、鋳型の両
短辺方向に開口する浸漬ノズルの各吐出孔から流れ出た
直後の吐出流の近傍および浸漬ノズルの延長線を挟んで
鋳型の下端近傍に各１対をそれぞれ設け、メニスカス近
傍、吐出流の近傍および鋳型の下端近傍のそれぞれの溶
鋼流動制動装置の磁場強度を、それぞれＢ１、Ｂ２およ
びＢ３とし、これらの磁場強度Ｂ１、Ｂ２およびＢ３
が、Ｂ２を基準として下記（Ａ）式を満足するように電
磁力を作用させることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 Ｂ１：Ｂ２：Ｂ３＝０〜１：１：１〜３ ・・・（Ａ） ここで、５００（Ｇａｕｓｓ）≦Ｂ２≦１０００（Ｇａ
ｕｓｓ） Ｂ２の磁場印加方向：Ｂ１およびＢ３と反対方向
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22685699A JP3365362B2 (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | 連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001047203A JP2001047203A (ja) | 2001-02-20 |
| JP3365362B2 true JP3365362B2 (ja) | 2003-01-08 |
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ID=16851651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22685699A Expired - Fee Related JP3365362B2 (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | 連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365362B2 (ja) |
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| JP5034547B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2012-09-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP5125663B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-01-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | スラブ鋳片の連続鋳造方法 |
| CN111257153B (zh) * | 2020-02-12 | 2022-05-20 | 首钢集团有限公司 | 一种浸入式水口堵塞程度评价装置及方法 |
-
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- 1999-08-10 JP JP22685699A patent/JP3365362B2/ja not_active Expired - Fee Related
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