JP2006122934A

JP2006122934A - 熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法

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Publication number: JP2006122934A
Application number: JP2004312681A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Tanaka; 和久田中; Shinichi Fukunaga; 新一福永
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP4102352B2

Abstract

【課題】タンディッシュ内の残鋼滓や地金の酸化による鋳片の汚染や介在物に起因する品質低下を防止して、鋳片の高品質及び高歩留りを可能にする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法を提供する。
【解決手段】連続鋳造終了後にタンディッシュカバー２５の開口部２８にシール蓋３３を設置してからタンディッシュ１０を水平状態から傾転し、タンディッシュ１０内の残鋼滓量が０．１トン以上で０．６トン未満の範囲になるまで溶鋼及び鋼滓を排出した後タンディッシュ１０を水平に戻して熱間の状態で待機する工程と、待機しているタンディッシュ１０に溶鋼を供給し、タンディッシュ１０内に所定量の溶鋼を保持した後にタンディッシュ１０から鋳型内への注湯を開始する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンディッシュ内の残鋼滓や地金の酸化による鋳片の汚染や介在物に起因する品質低下を防止する熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法に関する。

従来、連続鋳造においては、前チャージの注湯が完了したり、鋳造する鋼種が変わる場合、使用中のタンディッシュを一旦整備場に降ろし、新しいタンディッシュを準備してから次の鋳造を行う方法が採用されている。しかし、保有熱の有効利用や耐火物のコスト低減を図るために、鋳造に使用した熱間のタンディッシュを溶鋼の鋳造に繰り返し使用する、いわゆるタンディッシュの熱間回転（熱間再使用）鋳造が採用されつつある。
例えば、特許文献１及び２では、鋳造を完了したタンディッシュ内に残存する鋼（地金）やスラグを、酸素を富化した空気の量を燃料を完全に燃焼させる理論空気量よりも少なくして燃焼させることにより、タンディッシュ内の地金やスラグを溶解して除去し、地金やスラグが除去され内部が高温状態のタンディッシュを次の鋳造に使用するタンディッシュの再使用方法が提案されている。
また、特許文献３では、鋳造に先立つタンディッシュの予熱や昇温等の熱不足に起因する溶鋼の温度低下やノズル閉塞等の問題を解消するため、鋳造位置の近傍にタンディッシュ内の残溶鋼やスラグを排滓する排滓位置を設け、鋳造位置と排滓位置を軌条で接続してこの軌条上に２台のタンディッシュを走行可能に設け、一方のタンディッシュの鋳造中に他方タンディッシュの排滓及び整備等の作業を行って次の鋳造に備えて加熱待機させるタンディッシュの熱間再使用設備が提案されている。

特開平４−２３８６５６号公報特開平１０−２１６９０８号公報特開平５−３１８０５２号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の発明では、酸素を富化した空気の量を理論空気量よりも少なくして燃焼させても地金の酸化が生じたり、溶解除去できなかった残地金や残スラグに起因した溶鋼の汚染が発生するため、著しく鋳片の品質が悪化し、グレード落ちする鋳片の量が増加するという問題があった。
特許文献３に記載された発明では、排滓位置でタンディッシュ内の溶鋼やスラグを完全に排出させることが困難で、残地金や残スラグに起因する品質低下が発生する。更に、タンディッシュの熱間での待機中に残溶鋼の酸化が生じ、生成した酸化物がタンディッシュ内に注湯された溶鋼を汚染して、グレード落ちする鋳片の量が増加するという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、タンディッシュ内の残鋼滓や地金の酸化による鋳片の汚染や介在物に起因する品質低下を防止して、鋳片の高品質及び高歩留りを可能にする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法は、連続鋳造終了後にタンディッシュカバーの開口部にシール蓋を設置してからタンディッシュを水平状態から傾転し、該タンディッシュ内の残鋼滓（溶鋼とスラグの混在物）量が０．１トン以上で０．６トン未満の範囲になるまで溶鋼及びスラグを排出した後、該タンディッシュを水平に戻して熱間の状態で待機する工程と、
待機している前記タンディッシュ内に溶鋼を供給し、該タンディッシュ内に所定量の溶鋼を保持した後に、該タンディッシュから鋳型内への注湯を開始する工程とを有する。

本発明に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法においては、タンディッシュを熱間状態で繰り返し使用するので、タンディッシュを構成している耐火物に大きな温度変動が加わらず耐火物の破損を防止することができる。その結果、耐火物コストを大幅に低減することが可能になる。また、熱間の再使用を行うので、乾燥や予熱等の工程が不要になり、顕熱の有効利用による省エネルギー化を図ることが可能になると共に、連続鋳造の待ち時間の減少や連続した鋳造による生産性の向上を図ることができる。

また、連続鋳造終了後のタンディッシュ内の残鋼滓量を０．１〜０．６トンの範囲に規制して、タンディッシュ内に溶鋼を所定量保持してから鋳型内への注湯を開始（ホールディングスタート）するので、タンディッシュ内に溶鋼が保持される間にタンディッシュ内の残鋼滓を溶鋼中に溶解させながらスラグを浮上させることができ、タンディッシュ内の洗浄を行うと共に保持している溶鋼の清浄化を行うことが可能になる。その結果、残鋼滓による汚染や介在物の混入に起因する鋳片の品質低下に伴う著しい鋳片品質の悪化を防止して鋳片のグレード落ちを低く抑えることができ、鋳片の品質及び歩留りの向上を図ることができる。
更に、連続鋳造終了後は、タンディッシュカバーの開口部をシール蓋で閉じるので、タンディッシュ内に残留する溶鋼及びスラグを排出する時点からタンディッシュ内の酸素濃度を速やかに低下させて安定的に保持することができ、タンディッシュ内の地金の酸化を防止し、次の連続鋳造で得られる鋳片の汚染を防止することが可能になる。

特に、タンディッシュ内に保持される所定量の溶鋼が１０トン以上で３０トン以下の場合は、タンディッシュ内の残鋼滓を完全に溶解してスラグの一部を浮上させることができ、タンディッシュ内の清浄化を達成することができると共に、汚染や介在物に起因する品質低下となる鋳片の発生を小さくすることができる。この理由から、溶鋼は１５トン以上で３０トン以下にするとより好ましい結果が得られる。
待機中のタンディッシュに供給されるステンレス溶鋼の過加熱温度が１０℃以上で６０℃以下の場合は、タンディッシュ内に所定量のステンレス溶鋼が保持されるまでの間に、タンディッシュ内の残鋼滓を確実に溶解させて、スラグの一部を浮上させることができる。好ましくは、過加熱温度を１０〜６０℃の範囲で、残鋼滓量が多くなるのに対応させて高い温度にすることにより、残鋼滓の溶解及び浮上が促進されて、より鋳片の品質低下を防止することができる。
また、タンディッシュの底部に、厚さ方向に形成された貫通孔を備えた下堰と、タンディッシュを傾転した際に下堰でせき止められる溶鋼及びスラグを貫通孔に誘導する排滓用案内ブロックとを配置する場合は、溶鋼及びスラグがタンディッシュから流出するのを容易にして、タンディッシュ内の残鋼滓量を０．１〜０．６トンの範囲にすることができる。
このように、ステンレス溶鋼であるがためにタンディッシュを熱間再使用すると残鋼滓や残鋼滓の酸化に起因する介在物等によって鋳片の品質が長い鋳造期間にわたり汚染され、多量の品質の悪い鋳片が発生していた。
この課題を解決するために本発明は、残鋼滓量を０．１トン以上で０．６トン未満にし、且つ注湯する溶鋼をタンディッシュ内に所定量である、例えば、１０〜３０トンをホールディングして鋳造することにより、残鋼滓による溶鋼汚染、酸化に起因する溶鋼汚染を防止し、良鋳片歩留りの向上や鋳片の均質の向上を可能にした。
しかも、この残鋼滓量と過加熱温度（スーパーヒート）を所定範囲、又は残鋼滓量に応じて過加熱温度調整することにより、溶鋼の汚染を安定して解消し、良鋳片歩留りの向上や鋳片の均質の向上を安定して鋳造できるようにした。
更に、待機中のタンディッシュの溶鋼排出孔にストッパーを装入し、溶鋼排出孔とストッパーの間にシール材を充填する場合は、タンディッシュ内に所定量のステンレス溶鋼が保持されるまで溶鋼排出孔からのステンレス溶鋼の漏れを確実に防止することができる。

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は本発明の一実施の形態に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法に適用するタンディッシュの側断面図、図２は同タンディッシュの底部に配置した下堰と排滓用案内ブロックの説明図、図３は同タンディッシュのタンディッシュカバーの開口部に設置したシール蓋の説明図、図４は同タンディッシュの溶鋼排出孔とストッパーの間に充填したシール材の説明図、図５はタンディッシュ内の残鋼滓量と過加熱温度の関係を示すグラフ、図６は連続鋳造において製造された１番目及び２番目の鋳片から製造した成品における不合格発生を示すグラフである。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法に適用するタンディッシュ１０は、外殻を構成する、例えば、舟形の鉄皮１１と、舟形の鉄皮１１の底部の内側に設けられた内敷用耐火物層１２と、舟形の鉄皮１１の側部の内側に設けられた内壁用耐火物層１３を備えている。なお、内壁用耐火物層１３の一側（舟形の鉄皮１１の前側）の上部の幅方向中央にはオーバーフロー孔１４が形成されている。
また、内敷用耐火物層１２の他側（舟形の鉄皮１１の後ろ側）の幅方向中央部には耐火材料で形成されたストッパー１５の進入及び退出により開閉が行われる溶鋼排出孔１６が形成され、溶鋼排出孔１６内には、溶鋼排出孔１６の内面と滑らかに接するように上ノズル１７の一端部が埋め込まれ、上ノズル１７の他側は舟形の鉄皮１１の底部を貫通して外部に突出している。そして、上ノズル１７の他端には図示しない鋳型に連通するスライディングノズル１８とその下方に図示しない浸漬ノズルが接続されている。このような構成とすることにより、ロングノズル１９でステンレス溶鋼をタンディッシュ１０内に供給しながら溶鋼排出孔１６からスライディングノズル１８及び浸漬ノズルを介して鋳型にステンレス溶鋼を注湯して連続鋳造を行うことができる。

ここで、内敷用耐火物層１２の中央部よりも溶鋼排出孔１６側の位置には、図２に示すように、両端部がそれぞれ内壁用耐火物層１３に連結した下堰２０（耐火材料で形成されている）は、下端側の両側に切り欠き部が形成され、切り欠き部を除いた中央下端部が内敷用耐火物層１２に連結している。これによって、下堰２０の下端部の両側に、切り欠き部、内敷用耐火物層１２、及び内壁用耐火物層１３の各表面で囲まれた貫通孔２１を下堰２０の厚み方向に形成することができる。また、下堰２０の他側（オーバーフロー孔１４側とは逆側）の内敷用耐火物層１２上には、基端が下堰２０の中央下端部に当接し、先端の寸法が基端より減少した、例えば、平面視して台形状の排滓用案内ブロック２２（耐火材料で形成されている）が配置されている。

このような構成とすることにより、貫通孔２１を介して下堰２０の一側と他側を連通することができ、連続鋳造終了後にタンディッシュ１０の一側（オーバーフロー孔１４）が下に来るようにタンディッシュ１０を傾転して、タンディッシュ１０内に残留しているステンレス溶鋼（以下、単に溶鋼という場合がある）及びスラグをオーバーフロー孔１４から排出する際に、下堰２０の他側でせき止められた溶鋼及びスラグを、貫通孔２１を介して下堰２０の一側に移動することができ、オーバーフロー孔１４から排出できる。
このとき、下堰２０の他側の内敷用耐火物層１２上には排滓用案内ブロック２２が配置されているため、タンディッシュ１０を傾転した際に下堰２０の他側に残留した溶鋼及びスラグを排滓用案内ブロック２２の側端面２３に沿って移動させながら各貫通孔２１に誘導することができる。これによって、タンディッシュ１０を傾転して溶鋼とスラグを排出した際に、タンディッシュ１０内の残鋼滓量をできるだけ少なくすることができる。
ここで、残鋼滓とは、スラグあるいはスラグと地金、又はこれ等に一部溶鋼状のもの等を含むものをいう。

ここで、排滓用案内ブロック２２の長さ（台形の高さ）Ｈを一定とした場合、排滓用案内ブロック２２の基端と側端面２３のなす角度θが５０〜６０°になるように設定するのが好ましい。角度θが６０°を超えると排滓用案内ブロック２２の先端の長さ（台形の上底）が増加し、先端に付着する溶鋼量及びスラグ量が多くなってタンディッシュ１０内の残鋼滓量が増加するので好ましくない。一方、角度θが５０°未満では、側端面２３に付着した溶鋼及びスラグを側端面２３に沿って移動させる力が小さくなって貫通孔２１に誘導される溶鋼量及びスラグ量が少なくなり、タンディッシュ１０内の残鋼滓量が増加するので好ましくない。
なお、排滓用案内ブロック２２の長さＨは、排滓用案内ブロック２２の基端の長さ（台形の下底）に対して、例えば、０．５〜０．９倍の範囲に設定するのがよい。排滓用案内ブロック２２の長さＨが排滓用案内ブロック２２の基端の長さの０．５倍未満では、溶鋼及びスラグの誘導できる領域が排滓用案内ブロック２２に接近するため広範囲の溶鋼及びスラグの誘導できず好ましくない。一方、排滓用案内ブロック２２の長さＨが排滓用案内ブロック２２の基端の長さの０．９倍を超えると、排滓用案内ブロック２２の表面積が増加して残鋼滓が付着するためタンディッシュ１０内での残鋼滓量が増加するので好ましくない。

下堰２０の一側の内敷用耐火物層１２の上方には、下堰２０と隙間を開けて両端部がそれぞれ内壁用耐火物層１３に連結した上堰２４（耐火材料で形成されている）が設けられている。ここで、下堰２０と上堰２４においては、下堰２０の上端の高さ位置が上堰２４の下端の高さ位置より高くなるように構成されている。
このような構成とすることにより、タンディッシュ１０内にロングノズル１９を介して溶鋼を供給しながらストッパー１５を引き上げて溶鋼排出孔１６から溶鋼を流出させる場合、溶鋼排出孔１６から流出した溶鋼量に見合う量の溶鋼が上堰２４の一側から他側に供給されることになる。このとき、上堰２４の一側に存在する溶鋼は、下堰２０に衝突して上堰２４と下堰２０の隙間を上昇する上昇流になって上堰２４の他側に到達するので、溶鋼中に混在している介在物は溶鋼の流れに沿って容易に浮上することができる。このため、介在物の少ない溶鋼を溶鋼排出孔１６から流出させることができる。

更に、タンディッシュ１０は、タンディッシュ１０の上方から被さるタンディッシュカバー２５を備えている。また、タンディッシュカバー２５は、タンディッシュカバー２５の上部を構成する鉄皮２６と、鉄皮２６の内側に設けられた壁用耐火物層２７を有している。更に、タンディッシュカバー２５には、鉄皮２６及び壁用耐火物層２７を貫通して形成される開口部の一例である、ロングノズル用開口部２８、ストッパー用開口部２９、及び図示しないサンプリング用開口部が設けられている。ここで、図３に示すように、ロングノズル用開口部２８の他側（オーバーフロー孔１４側とは逆側）には掛止部材３０が設けられ、掛止部材３０には、連結部材の一例であるチェーン３２を介して、ロングノズル用開口部２８を覆うことが可能なシール蓋３３が接続されている。また、図示しないサンプリング用開口部の他側にも掛止部材が設けられ、掛止部材にはチェーンを介して、サンプリング用開口部を覆うことが可能なシール蓋が接続されている。

このような構成とすることにより、タンディッシュ１０にタンディッシュカバー２５を取付けても、ストッパー用開口部２９からストッパー１５を挿入し溶鋼排出孔１６に対してストッパー１５の進入及び退出を行うことができ、更に、ロングノズル用開口部２８からロングノズル１９を挿入してタンディッシュ１０内にステンレス溶鋼を供給することができる。これによって、タンディッシュ１０内の酸素濃度を低く抑えて、連続鋳造を行うことができる。
また、連続鋳造終了後にストッパー１５を途中まで上昇させ、ロングノズル１９を引き上げて、ロングノズル用開口部２８をロングノズル用開口部用のシール蓋３３で、サンプリング用開口部をサンプリング用開口部用のシール蓋でそれぞれ閉じることができ、溶鋼及びスラグを排出する時点からタンディッシュ１０内の酸素濃度を速やかに低下（例えば、１％以下）させて安定的に保持することができ、タンディッシュ内の地金の酸化を防止することができる。なお、シール蓋３３はチェーン３２を介して掛止部材３０に接続され、サンプリング用開口部用のシール蓋もチェーンを介して掛止部材に接続されているので、タンディッシュ１０を傾転させてもロングノズル用開口部２８を閉じているシール蓋３３及びサンプリング用開口部を閉じているシール蓋が脱落することがない。

次に、本発明の一実施の形態に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法について説明する。
連続鋳造が終了すると、図１に示すように、水平状態に支持されたタンディッシュ１０内から、タンディッシュカバー２５に設けられたロングノズル用開口部２８及びストッパー用開口部２９からそれぞれ挿入しているロングノズル１９を引抜き、ストッパー１５を途中まで上昇させ、ロングノズル用開口部２８の他側に載置していたシール蓋３３及びサンプリング用開口部の他側に載置していたシール蓋をそれぞれ移動させて、ロングノズル用開口部２８をシール蓋３３で及びサンプリング用開口部をサンプリング用開口部用のシール蓋でそれぞれ閉じる。

次いで、タンディッシュカバー２５が被せられた状態でタンディッシュ１０のオーバーフロー孔１４が下側に来るようにタンディッシュ１０を傾転し、タンディッシュ１０内に残留している溶鋼及びスラグをオーバーフロー孔１４から外部に排出される。
このとき、下堰２０の一側に存在している溶鋼とスラグは内敷用耐火物層１２上及び内壁用耐火物層１３上を移動してオーバーフロー孔１４から排出する。また、下堰２０の他側に存在する溶鋼及びスラグは、下堰２０の他側面でせき止められ貫通孔２１を介して下堰２０の一側に移動し、内敷用耐火物層１２上及び内壁用耐火物層１３上を移動してオーバーフロー孔１４から排出される。ここで、下堰２０の他側の内敷用耐火物層１２上には排滓用案内ブロック２２が配置されているため、タンディッシュ１０を傾転した際に下堰２０の他側に残留した溶鋼及びスラグを排滓用案内ブロック２２の側端面２３に沿って移動させながら各貫通孔２１に誘導することができる。これによって、下堰２０の他側に残留した溶鋼及びスラグを容易に排出させることができる。

ここで、タンディッシュ１０を傾転して溶鋼とスラグの排出が終了したときのタンディッシュ１０内での残鋼滓量は０．１トン以上で０．６トン未満にする。タンディッシュ１０を傾転して溶鋼とスラグを十分に排出させるようにしても、タンディッシュ１０の内面（内敷用耐火物層１２、内壁用耐火物層１３、下堰２０、上堰２４、及び排滓用案内ブロック２２の各表面）には溶鋼やスラグの一部が付着して、例えば、タンディッシュ１０内には０．１トン程度の残鋼滓量が存在することになる。
このため、残鋼滓量の下限値を０．１トンとした。また、タンディッシュ１０内での残鋼滓量が０．６トン以上になると、タンディッシュ１０内に所定量の溶鋼を保持しても溶鋼の清浄化が不十分となり、連続鋳造で得られる鋳片の汚染や介在物に起因する品質低下が顕著になる。このため、残鋼滓量を０．６トン未満にした。

なお、ロングノズル用開口部２８を閉じているシール蓋３３は、チェーン３２を介して、掛止部材３０に接続され、サンプリング用開口部を閉じているシール蓋もチェーンを介して掛止部材に接続されているので、タンディッシュ１０を傾転させてもロングノズル用開口部２８を閉じているシール蓋３３、サンプリング用開口部を閉じているシール蓋が脱落することはない。このため、タンディッシュ１０の傾転中でもロングノズル用開口部２８等の開口部を確実に閉じることができ、溶鋼及びスラグを排出する時点からタンディッシュ１０内の酸素濃度を速やかに低下させて安定的に保持することができる。

タンディッシュ１０内の溶鋼とスラグの排出が終了すると、タンディッシュ１０を水平に戻し、タンディッシュ１０の上ノズル１７の付着残鋼滓の処理や最小限の補修等を行ってから、途中まで上昇させていたストッパー１５を下降させ、溶鋼排出孔１６内に装入させて溶鋼排出孔１６を閉じて、熱間状態で待機する。
このとき、図４に示すように、溶鋼排出孔１６とストッパー１５の間に形成される隙間にシール材の一例であるウィスカー（例えば、アルミナ質ウィスカー）を充填してウィスカー層３５を形成する。これによって、溶鋼排出孔１６とストッパー１５の先端部との間に隙間が存在しても（例えば、溶鋼排出孔１６内面に地金やスラグが付着して、ストッパー１５の先端部と溶鋼排出孔１６内面が当接しない場合が存在する）、溶鋼排出孔１６を確実に閉じることができる。

ここで、ウィスカー層３５の高さＬ（溶鋼排出孔１６とストッパー１５隙間の最下端位置からウィスカー３５層の上端までの距離）は７０〜１００ｍｍにするのがよい。ウィスカー層３５の高さＬが７０ｍｍ未満では、ストッパー１５を溶鋼排出孔１６内に装入した状態で溶鋼をタンディッシュ１０内に供給した際に、溶鋼排出孔１６とストッパー１５の先端部との間に存在する隙間から溶鋼が流出し易くなって好ましくない。
一方、ウィスカー層３５の高さＬが１００ｍｍを超えると、溶鋼をタンディッシュ１０内に供給した際にストッパー１５の先端部の断熱状態が向上し溶鋼排出孔１６にストッパー１５の先端部が焼き付きを起し、連続鋳造開始時にストッパー１５を引き上げた際に、ストッパー１５の先端部が折損して溶鋼排出孔１６側に残留する（ヘッド落ち）現象の発生が顕著になるので好ましくない。

連続鋳造を再開する場合、ロングノズル用開口部２８を閉じているシール蓋３３をロングノズル用開口部２８の他側に移動させて、ロングノズル用開口部２８からロングノズル１９を挿入し、タンディッシュ１０内への溶鋼の供給を開始する。そして、タンディッシュ１０内に所定量の溶鋼が保持されてから鋳型内への注湯を開始する。
ここで、タンディッシュ１０内に保持する所定量の溶鋼は１０トン以上で３０トン以下にする。タンディッシュ１０内に保持する溶鋼量が１０トン未満では、タンディッシュ１０内に残存した残鋼滓を完全に溶解してスラグを浮上除去させるのが困難になり、溶鋼の清浄化が不十分となる。このため、連続鋳造で得られる鋳片の汚染や介在物に起因する品質低下が顕著になり好ましくない。一方、タンディッシュ１０内に保持する溶鋼量が３０トンを超えると、残鋼滓を溶解した溶鋼量が必要以上に増加する。このため、残鋼滓を溶解した品質上良好でない鋳片が多く鋳造されることになり、良鋳片歩留りが低下するので好ましくない。この理由から、溶鋼量を１５トン以上で３０トン以下にするとより好ましい結果が得られる。

また、タンディッシュ１０に供給する溶鋼の温度は、連続鋳造時の溶鋼温度よりも１０〜６０℃高く、すなわち、過加熱状態にするのが好ましい。これによって、タンディッシュ１０内に保持する所定量の溶鋼に残鋼滓を確実に溶解させてスラグを浮上除去させることができ、タンディッシュ１０内に供給される溶鋼の清浄度を高めることが可能になる。
なお、溶鋼の過加熱温度は、１０〜６０℃の範囲内で、タンディッシュ１０内の残鋼滓量が多くなるのに対応して高く設定するのがよい。これによって、タンディッシュ１０内の残鋼滓量が多くなってもタンディッシュ１０内の残鋼滓を確実に溶解することができる。

ここで、溶鋼の過加熱温度が１０℃未満では、所定量の溶鋼を保持する間に残鋼滓を完全に溶解することができず、溶解せずに残存した残鋼滓がタンディッシュ１０に順次供給される溶鋼中に溶解することになる。このため、残鋼滓によるタンディッシュ１０内の溶鋼の汚染が継続して発生し、品質の悪い鋳片の量が増加するので好ましくない。
一方、溶鋼の過加熱温度が６０℃を超えると、タンディッシュ１０内の残鋼滓を確実に溶解することはできるが、溶鋼の温度が高くなることで内敷用耐火物層１２、内壁用耐火物層１３、下堰２０、上堰２４、及び排滓用案内ブロック２２の溶損が顕著になり好ましくない。更に、鋳型内での溶鋼の凝固遅れが発生して、温度外れによる品質上の問題が発生するので好ましくない。

タンディッシュ１０から下堰２０を取り除いたタンディッシュを連続して繰り返し使用し、タンディッシュ内に所定量の溶鋼を保持しないで鋳造を開始して鋳片を製造した（以下、ケース１という）。このとき得られた鋳片から製造した成品の品質に及ぼすタンディッシュ内の残鋼滓量及び過加熱温度の関係を求め、成品合格となる鋳片が鋳造されたときのタンディッシュ内の残鋼滓量と過加熱温度の関係を図５に△印で示す。
図５から、成品合格となる鋳片が鋳造されるためには、待機中のタンディッシュ内の残鋼滓量は０．２トン以下にして、しかも、タンディッシュに供給する溶鋼の過加熱温度は４５℃（残鋼滓量が０．１トン）〜５３℃（残鋼滓量が０．２トン）に設定する必要があることが判る。

これに対して、貫通孔２１を備えた下堰２０が設けられたタンディッシュ１０を使用し、タンディッシュ１０内の残鋼滓量を０．６トン未満として、種々の過加熱温度の溶鋼をタンディッシュ１０内に供給し１０〜３０トンの溶鋼が保持されてから鋳造を開始して、鋳片を製造した（以下、ケース２という）。このとき得られた鋳片から製造した成品の品質に及ぼすタンディッシュ内の残鋼滓量及び過加熱温度の関係を図５に示す。図５では、成品合格となる鋳片が鋳造されたときのタンディッシュ内の残鋼滓量と過加熱温度の関係を○印、成品不合格となる鋳片が鋳造されたときのタンディッシュ内の残鋼滓量と過加熱温度の関係を■印でそれぞれ示している。

図５から、タンディッシュ１０内の残鋼滓量を０．６トン未満にして、タンディッシュ１０に供給する溶鋼の過加熱温度を１０〜６０℃の範囲とし、溶鋼の過加熱温度を残鋼滓量の増加に伴って上昇させるようにすると、成品合格となる鋳片が鋳造できることが判る。しかし、残鋼滓量の増加に伴う溶鋼の過加熱温度の上昇が小さいと、成品不合格となる鋳片が鋳造されることが判る。更に、ケース２においては、成品合格となる鋳片が鋳造できる条件、すなわち○印で示される条件は、ケース１で成品合格となる鋳片が得られる△印で示される条件よりも広い範囲に分布していることが判明した。
従って、タンディッシュ１０に供給する溶鋼の過加熱温度を残鋼滓量の増加に伴って上昇させると共に、タンディッシュ１０内に１０〜３０トンの溶鋼が保持されてから鋳造を開始することにより、成品合格となる鋳片を鋳造できる連続鋳造条件が拡大できることが確認できた。

また、過加熱温度が１０〜６０℃となった溶鋼をタンディッシュ１０内に供給し、タンディッシュ１０内に１０〜３０トンの溶鋼が保持されてから鋳造を開始した際に得られる１番目及び２番目の鋳片を使用して成品を製造し、そのときの成品の不合格率を求めた。その結果を図６に示す。また、連続鋳造が終了する度にタンディッシュを交換する従来のステンレス溶鋼の連続鋳造方法でそれぞれ鋳造して得られる１番目及び２番目の鋳片から製造した成品において発生した不合格率を図６に示す。なお、図６では、不合格率を、従来のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造した１番目の鋳片から製造した成品において発生した不合格率を基準にした指数で表示している。

図６から判るように、従来のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造した２番目の鋳片から製造した成品において発生した不合格率指数は０．７７であった。一方、連続鋳造で使用したタンディッシュ１０を連続して繰り返し使用する本発明のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造した１番目の鋳片から製造した成品において発生した不合格率指数は０．４５、２番目の鋳片から製造した成品において発生した不合格指数は０．６３であった。
従って、本発明のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造した鋳片から製造した成品において発生する不合格率指数は、従来のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造した鋳片から製造した成品において発生する不合格率指数と同等あるいはそれ以下であることが判り、連続鋳造で使用したタンディッシュ１０を連続して繰り返し使用しても、従来のステンレス溶鋼の連続鋳造方法で鋳造される鋳片と同等の品質のものが得られることが確認できた。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、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み合わせて本発明の熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、本実施の形態では、耐火材料で形成されたストッパーを使用したが、内側に空気を流通させて空冷する鉄製のストッパーを使用することができる。鉄製のストッパーを使用することで、ヘッド落ちを確実に解消することができる。また、空冷を停止することで溶鋼からの熱によりストッパーを溶鋼中に溶解させて自然開口を行うことができる。
また、下堰の下端部の両側に貫通孔を形成し、台形状の排滓用案内ブロックを配置したが、排滓用案内ブロックの形状を適宜選択することにより、下堰の下端部に形成する貫通孔の位置を変えることができると共に、貫通孔の個数を１又は３以上にすることもできる。

本発明の一実施の形態に係る熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法に適用するタンディッシュの側断面図である。同タンディッシュの底部に配置した下堰と排滓用案内ブロックの説明図である。同タンディッシュのタンディッシュカバーの開口部に設置したシール蓋の説明図である。同タンディッシュの溶鋼排出孔とストッパーの間に充填したシール材の説明図である。タンディッシュ内の残鋼滓量と過加熱温度の関係を示すグラフである。連続鋳造において製造された１番目及び２番目の鋳片から製造した成品における不合格発生を示すグラフである。

符号の説明

１０：タンディッシュ、１１：舟形の鉄皮、１２：内敷用耐火物層、１３：内壁用耐火物層、１４：オーバーフロー孔、１５：ストッパー、１６：溶鋼排出孔、１７：上ノズル、１８：スライディングノズル、１９：ロングノズル、２０：下堰、２１：貫通孔、２２：排滓用案内ブロック、２３：側端面、２４：上堰、２５：タンディッシュカバー、２６：鉄皮、２７：壁用耐火物層、２８：ロングノズル用開口部、２９：ストッパー用開口部、３０：掛止部材、３２：チェーン、３３：シール蓋、３５：ウィスカー層

Claims

連続鋳造終了後にタンディッシュカバーの開口部にシール蓋を設置してからタンディッシュを水平状態から傾転し、該タンディッシュ内の残鋼滓量が０．１トン以上で０．６トン未満の範囲になるまで溶鋼及びスラグを排出した後、該タンディッシュを水平に戻して熱間の状態で待機する工程と、
待機している前記タンディッシュ内に溶鋼を供給し、該タンディッシュ内に所定量の溶鋼を保持した後に、該タンディッシュから鋳型内への注湯を開始する工程とを有することを特徴とする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法。
請求項１記載の熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法において、前記タンディッシュ内に保持される所定量の溶鋼は１０トン以上で３０トン以下であることを特徴とする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法。
請求項１及び２のいずれか１項に記載の熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法において、待機している前記タンディッシュに供給する溶鋼の過加熱温度は１０℃以上で６０℃以下であり、前記過加熱温度は前記タンディッシュ内の前記残鋼滓量の増加と共に高くすることを特徴とする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法において、前記タンディッシュの底部に、厚み方向に形成された貫通孔を備えた下堰と、該タンディッシュの傾転時に該下堰でせき止められる溶鋼及びスラグを該貫通孔に誘導する排滓用案内ブロックとを配置することを特徴とする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法において、待機している前記タンディッシュの溶鋼排出孔にストッパーを装入し、該溶鋼排出孔と該ストッパーの間にシール材を充填することを特徴とする熱間再使用タンディッシュを用いたステンレス溶鋼の連続鋳造方法。