JP5360024B2

JP5360024B2 - 連続鋳造鋳片の製造方法

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Publication number: JP5360024B2
Application number: JP2010199746A
Authority: JP
Inventors: 信輔渡辺; 道和古賀; 勝弘大久保; 友一塚口
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: JP2012055911A

Description

本発明は、連続鋳造鋳片の製造方法に関し、特に、複数のストランドを有する連続鋳造機に用いられ、各ストランドの鋳型内へ溶鋼を注入する際に使用される浸漬ノズルの内面への酸化物の付着による内孔の閉塞を抑制することが可能な連続鋳造鋳片の製造方法に関する。

一般に、鋼の連続鋳造時に溶鋼注入用の浸漬ノズルの内孔閉塞が発生するのは避けがたい問題である。この浸漬ノズルの内孔閉塞は、溶鋼が浸漬ノズルの内部を通過する過程において、浸漬ノズルの内壁を構成する耐火物の表面に、溶鋼中の介在物が溶鋼中から排斥されて付着し、この介在物を起点として溶鋼中の介在物がさらに付着し、堆積することによって発生する（例えば、非特許文献１）。

ここで、溶鋼中の介在物とは、主にアルミナである。浸漬ノズルの内孔閉塞が発生した場合、鋳型への溶鋼供給量の不足に伴い連続鋳造の中断につながりかねない。また、浸漬ノズルの内面に付着、堆積した介在物が、浸漬ノズルの内面から剥離した場合、剥離した介在物が浸漬ノズルを通過する溶鋼とともに鋳型内へ浸入し、鋳片の内部に残存して製品における介在物による欠陥を引き起こす可能性がある。

浸漬ノズル内面への介在物の付着を抑制する方法として、溶鋼流量制御機構（スライディングノズル）および上ノズルからアルゴンガスを吹き込む方法や、浸漬ノズル内を通過する溶鋼中に不活性ガスを吹き込む方法が、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１に開示された方法は、浸漬ノズル内を通過する溶鋼量に応じて溶鋼中に吹き込む不活性ガスの量を調整する方法である。特許文献２に開示された方法は、浸漬ノズルの内壁に設けられた気体吹込み用の多孔質耐火物と溶鋼との間に、交流または直流電流を通電しつつ、溶鋼中にガスを吹き込む方法である。

これらの方法では、不活性ガスを浸漬ノズルの内面から溶鋼中に吹き込むことにより、介在物が浸漬ノズルの内面に付着することを防止している。また、特許文献２では、気体吹込み用の多孔質耐火物の溶鋼との間に通電すると、溶鋼に電磁力が発生し、この電磁力によって発生する気泡の直径が定まるので、多孔質の孔径が吹込み時間の経過とともに増大しても発生する気泡の直径が大きくならず、鋳型内の凝固殻に捕捉される気泡性の欠陥が少なく、製品に表面欠陥等が発生しにくいとされている。

このように、上記いずれの方法も、浸漬ノズル等から不活性ガスを吹き込むことを必須としているが、不活性ガスの吹込み量が不足した場合には、浸漬ノズルの内面等への溶鋼中の介在物の付着を十分に抑制することができないという問題がある。

一方、不活性ガスの吹込み量が過剰な場合には、不活性ガスの気泡が鋳型内の凝固殻に捕捉され、鋳片の表層部に気泡系の欠陥が発生し、この鋳片を素材とする製品に表面欠陥が発生するという問題がある。

しかも、特許文献２に開示された方法では、気体吹込み用の多孔質耐火物と溶鋼との間に１００Ａまたは２００Ａの直流電流または交流電流を連続して通電するため、電流密度が大きくなり、これに起因して、通常の緻密質耐火物と比較して脆弱な多孔質耐火物への電気的および熱的負荷が大きく、長時間の鋳造に耐えられないという問題がある。

本発明者らは、特許文献３および特許文献４に、浸漬ノズルを用いてタンディッシュから鋳型内に溶鋼を供給する連続鋳造方法において、浸漬ノズル本体を導電性耐火物で構成し、浸漬ノズル本体を介して、浸漬ノズルの内孔を通過する溶鋼に電流を流し、浸漬ノズル内面への介在物の付着を抑制することで、浸漬ノズル内孔の閉塞の防止を可能とする鋼の連続鋳造方法を開示した。

特許文献３および特許文献４に開示された方法は、浸漬ノズルの内面と浸漬ノズルの内部を通過する溶鋼との間に通電しながらタンディッシュ内の溶鋼を鋳型に供給する方法であるため、特許文献２に開示された方法に類似しているが、浸漬ノズル内面への介在物の付着防止方法およびその思想が相違している。

すなわち、特許文献２に開示された方法では、電磁力を利用して不活性ガスの気泡の拡大を防止することによって浸漬ノズル内面への介在物の付着防止を実現している。一方、特許文献３および特許文献４に開示された方法は、これとは異なり、通電によって溶鋼と浸漬ノズルの界面近傍に集積する酸化物が分極し、界面張力が変化するとともに、酸化物の生成源の発生が抑制されることを利用して、浸漬ノズル内面への介在物の付着抑制を実現している。

なお、浸漬ノズルと溶鋼との間に電位差を付与し、直流電流を流す場合には、浸漬ノズル側を負極にすると浸漬ノズル内孔の閉塞防止効果が一層安定する。これは、浸漬ノズルが負極側の場合と正極側の場合とで浸漬ノズル内孔閉塞防止機構に相違があることに起因する。

浸漬ノズルが負極側である場合と正極側である場合とでの浸漬ノズル内孔閉塞防止機構の相違は、下記の通りと考えられる。

浸漬ノズルが負極側の場合、耐火物の溶損速度が減少し、Ａｌ³⁺等の陽イオンの溶出が抑制されるため、浸漬ノズルの内面近傍の溶鋼中におけるＡｌ₂Ｏ₃の生成量が減少する。さらに、耐火物からの溶出成分による浸漬ノズル内面近傍の溶鋼と介在物との間の界面張力の低下も抑制されるため、鋼中の介在物に作用する界面張力勾配による力が減少し、鋼中の介在物の浸漬ノズルへの吸着も抑制される。

ここで、界面張力勾配とは、溶鋼と介在物との間の界面張力の、溶鋼から浸漬ノズルへ向かう方向の勾配を意味し、この値の絶対値が減少すると、介在物粒子が耐火物側に引き寄せられる力、またはその速度が低下し、浸漬ノズルへの鋼中介在物の付着量が減少する。

これに対して、浸漬ノズルが正極側の場合は、耐火物組成中の陽イオンの溶出が促進されるため、耐火物の溶損速度が増加し、溶損速度が介在物付着速度を上回る結果、見かけ上、浸漬ノズル内孔の閉塞頻度が減少する。しかし、上述した負極側の場合とは逆に、陽イオンの溶出の増加によりＡｌ₂Ｏ₃の生成量も増加するので、潜在的に介在物の付着傾向も強まる。したがって、浸漬ノズル内の溶鋼のスループット（通過流量）が少ない等、耐火物の溶損速度が小さい条件下にある場合や、鋼中介在物濃度が高い等、介在物の付着速度が大きくなる条件下においては、かえって浸漬ノズル内孔の閉塞頻度が増加することがある。

特開平４−３１９０５５号公報特開平６−１８２５１３号公報特許第４０８９５５６号公報特開２００４−２４３３８５号公報

金子、外２名、「（２６７）スラブ連続鋳造におけるイマージョンノズル閉塞機構」、鉄と鋼、社団法人日本鉄鋼協会第６６年（１９８０）第１１号、Ｓ８６８

特許文献３に記載の浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制技術は、タンディッシュ内の電極１個を一方の電極とし、浸漬ノズル１本をこれに対応する他方の電極として、一方の電極と他方の電極との間に、正の電圧と負の電圧が時間差をおいて交互に現れる波形の電圧を印加することによって、浸漬ノズルの内孔の閉塞を抑制する効果を得る方法である。しかし、特許文献３では、複数のストランドを有する鋼の連続鋳造機のように、複数の浸漬ノズルを有する装置への対応については言及されていなかった。

また、特許文献４に記載の技術では、複数の浸漬ノズル間で通電する場合には、どちらか一方の浸漬ノズルは正極、もう一方の浸漬ノズルは負極となるため、全ての浸漬ノズルに対して内面への酸化物の付着を抑制する効果を均一に得ることが困難であった。

しかし、実際に用いられている鋼の連続鋳造機においては、２つ以上のストランドを有しているのが一般的である。複数のストランドを有する鋼の連続鋳造機において、鋳造中における浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を得るには、従来の手法では、ストランドの数だけ設けた浸漬ノズルを一方の電極とし、これに対して同数の電源装置および他方の電極（対極）をタンディッシュ内に設置することが必要であった。

これは、一方の電極である複数の浸漬ノズルに対して、１つの電源装置を用い、タンディッシュ内に対極を１つだけ配置した場合には、各浸漬ノズルに対応して形成された電気回路の電気抵抗値が異なるため、各電気回路の通電電流値に有意差が発生し、この有意差によって、ストランドごとに浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果の差が生じるおそれがあるからである。

この従来の手法には、タンディッシュ内への対極のセッティング作業の負荷が非常に大きく、しかも対極を構成するための耐火物のコストが増加するという問題がある。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のストランドを用いた鋼の連続鋳造に際して、浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を、簡単な構成の装置を用いて各ストランドで同等かつ安定に得ることが可能な連続鋳造鋳片の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するため、タンディッシュ内に対極として１つの耐火物（以下「対極耐火物」という。）を配置し、この対極耐火物から各ストランドの浸漬ノズル保持装置に通電ケーブルを接続し、電源装置を介してこの対極耐火物に接続するという、並列電気回路を構成した場合について検討した。

その結果、並列電気回路を構成する複数の電気回路に対して電源装置を１つしか配置しなかった場合、各電気回路の電気抵抗が必ずしも等値ではないために、電気抵抗が小さい電気回路に優先して通電されることが判明した。本発明者らは、この場合、電気回路ごとに通電状態が異なることにより、それぞれの浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果が異なるという現象が発生することを知見した。

本発明者らは、この問題に対して更なる検討を重ねた結果、並列電気回路を構成する各電気回路にそれぞれ電源装置を配置することによって、電気回路ごとに通電電流値を制御することに着目した。

ところが、この観点から検討を進めた結果、本発明者らは、複数の電源を有する並列電気回路に電流を通電する際に、電気回路ごとに異なる電源電圧を設定すると、電圧の大きな回路に作用する電圧が電圧の小さな回路の通電を妨げる現象が発生することを見出した。このため、並列電気回路において電気回路ごとに電源電圧が異なる場合には、それぞれの電気回路に所定の電流を通電することは容易ではない。

このため、本発明者らは、特定の電気回路が他の電気回路の通電に影響を及ぼすことなく所定の電流を通電する方法として、各電気回路の電源電圧を等しくすることを着想し、さらに検討を進めた結果、以下の知見を得た。

タンディッシュ内の１つの対極耐火物を複数のストランドのそれぞれに設けられた電気回路で共有させ、各ストランドの電気回路にそれぞれ電源装置を配置することによって、安定通電条件を成立させることが可能となり、浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果がさらに向上することがわかった。さらに、対極耐火物を１つだけとすることができたため、対極耐火物のコスト低減および対極耐火物のセッティング作業負荷の低減を達成できる。

また、発明者らは、各ストランドの電気回路において、浸漬ノズルの極性が交互に切り替わるように通電する場合、各浸漬ノズルを正極および負極とする時間周期に関し、電気回路ごとに差がある場合や、時間周期が同一であったとしても、正極と負極とが切り替わるタイミング（位相）が電気回路ごとに異なる場合には、それぞれの電気回路における通電が他の電気回路の通電状態に相互干渉し、全てのストランドの電気回路のそれぞれで安定した通電状態が得にくいことを知見した。

この問題に対し、各浸漬ノズルの極性を切り替える時間周期および位相を同一とすること（同期化すること）で、複数のストランドの電気回路に同時に通電しても、他のストランドの電気回路への干渉を抑制し、全てのストランドの電気回路のそれぞれで安定した通電状態を得ることができることを見出した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、下記の連続鋳造鋳片の製造方法を要旨としている。すなわち、複数のストランドを有する連続鋳造機に用いられ、タンディッシュ内の溶鋼を各ストランドにそれぞれ対応する浸漬ノズルに導入し、各浸漬ノズルを通じて各ストランドの鋳型に供給する連続鋳造鋳片の製造方法において、各浸漬ノズルをそれぞれ一方の電極とし、これらの各電極の対極として１つの共有電極をタンディッシュ内の溶鋼に浸漬してストランドごとに電気回路を構成し、各電気回路にそれぞれ電源を配置し、各電源から各電気回路に、電流値が１０〜３００Ａで、周期が６〜２０ｍｓであり、電圧の正負が交互に切り替わるパルス波形の通電を、周期、位相および電圧を互いに同一として行い、かつ、前記パルス波形の１周期における、前記浸漬ノズルが負極となる期間を正極となる期間よりも長くすることを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法である。

以下の記述において、鋼の成分組成を表す「質量％」を、単に「％」と表記する。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法を用いることにより、複数のストランドを用いた鋼の連続鋳造に際して、浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を、簡単な構成の装置を用いて各ストランドで同等かつ安定に得ることが可能である。その結果として、連続鋳造の操業安定化を達成し、表面および内部品質の良好な連続鋳造鋳片を得ることができる。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法を適用できる連続鋳造装置の要部を示す概略図である。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法は、上述の通り、複数のストランドを有する連続鋳造機に用いられ、タンディッシュ内の溶鋼を各ストランドにそれぞれ対応する浸漬ノズルに導入し、各浸漬ノズルを通じて各ストランドの鋳型に供給する連続鋳造鋳片の製造方法において、各浸漬ノズルをそれぞれ一方の電極とし、これらの各電極の対極として１つの共有電極をタンディッシュ内の溶鋼に浸漬してストランドごとに電気回路を構成し、各電気回路にそれぞれ電源を配置し、各電源から各電気回路に、電流値が１０〜３００Ａで、周期が６〜２０ｍｓであり、電圧の正負が交互に切り替わるパルス波形の通電を、周期、位相および電圧を互いに同一として行い、かつ、前記パルス波形の１周期における、前記浸漬ノズルが負極となる期間を正極となる期間よりも長くする方法である。以下、本発明の内容について説明する。

図１は、本発明の連続鋳造鋳片の製造方法を適用できる連続鋳造装置の要部を示す概略図である。タンディッシュ１の底面には、複数のストランド（不図示）に対応して１つずつ浸漬ノズル２がスライディングプレート３を介して設けられている。スライディングプレート３は、溶鋼が通過する孔を有する上下の固定プレートと中央の摺動プレートの３層のプレートで構成されており、摺動プレートを移動させることにより、溶鋼の流量を調整する。タンディッシュ１に収容された溶鋼６は、浸漬ノズル２を経て鋳型４およびその下方の二次冷却スプレーノズル（不図示）から噴射されるスプレー水により冷却され、凝固シェルを形成して連続鋳造鋳片となる。

また、各浸漬ノズル２に対応して１つずつ電源装置５が配置されている。各電源装置５には、ケーブル１０ａとケーブル１０ｂの一端が接続されている。ケーブル１０ａの他端は、各浸漬ノズル２の側面に設けられた電極８に接続されている。ケーブル１０ｂの他端は、タンディッシュ１内に配置された棒状の耐火物からなる対極７の一端に設けられた電極端子９に接続されている。対極７の他端は溶鋼６に浸漬した状態にされる。このように、一方の電極である複数の浸漬ノズル２と、これに対応する１つの対極７とで並列電気回路を構成する。

図１に示すように、本発明の連続鋳造鋳片の製造方法に用いるタンディッシュおよび浸漬ノズル周辺装置では、並列電気回路を構成する各電気回路で１つの対極７を共有するため、複数の対極を設けた場合と比較して、装置を簡単な構成とし、対極７のコストおよびセッティング作業負荷を低減することができる。

連続鋳造鋳片の製造に際し、電源装置５の制御により各電気回路に、電圧の正負が交互に切り替わる波形の通電を、周期、位相および電圧を互いに同一として行う。これにより、各電気回路に所定の電流を通電することが可能となり、浸漬ノズル２内面への酸化物の付着抑制効果を各ストランドで同等に得ることが可能である。

通電条件は、電流値が１０〜３００Ａで、周期が６〜２０ｍｓのパルス波形とする。ここで、通電波形についてパルスとは、矩形波をいう。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法による浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制技術は、炭素鋼および合金鋼全般の製造に適用することができ、成分組成の上限値および下限値に関する制限はない。もっとも、各ストランドの電気回路の通電条件は、溶融金属と浸漬ノズルの界面近傍に集積する酸化物が分極し、界面張力が変化するとともに、酸化物の生成源の発生を抑制し、浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を発揮させる条件とすることが必要である。

そのため、通電電流値は１０〜３００Ａの範囲とする。通電電流値が１０Ａ未満の場合、界面張力低下効果を十分にえることができず、安定した浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を発揮することが困難な場合がある。通電電流値が３００Ａを超える場合、電流密度が大きく、浸漬ノズルを構成する耐火物への電気的および熱的負荷が大きいことや、電力を供給する電源装置、ケーブル線等の通電設備が大規模になることとともに、電極接合部にスパークが発生しやすくなること等から、操業が困難である。通電電流値の範囲は、５０〜２００Ａが好ましく、１００〜２００Ａがさらに好ましい。

また、パルスは周期を６〜２０ｍｓの範囲とする。周期が６ｍｓ未満の短周期パルス、および２０ｍｓを超える長周期パルスの場合、パルスの１周期において浸漬ノズル本体が正極または負極である時間が過小または過大となり、パルスの通電に特有の浸漬ノズルを構成する耐火物の極性変化による酸化物の付着抑制効果を十分に得られない。

パルスの１周期において浸漬ノズル本体が負極である時間と正極である時間の差（負極である時間から正極である時間を減じた値）は、０．２０ｍｓより大きく１．４０ｍｓ未満とすることが好ましい。本発明者らが検討した結果によれば、パルスの周期を６〜２０ｍｓの範囲とし、さらに上記時間差をこの範囲とすれば、良好な酸化物の付着抑制効果が得られることがわかっている。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法は、炭素鋼および合金鋼全般の製造に適用することができ、上述のように成分組成の上限値および下限値に関する制限はない。例えば、本発明の連続鋳造鋳片の製造方法に適した鋼種として、Ｃ：０．１０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．５０〜１．２０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０６０％以下の炭素鋼や、Ｃ：０．１０〜１．１０％、Ｓｉ：０．１０〜２．００％、Ｍｎ：０．５０〜１．２０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５０％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１０％、Ｎ：０．００５〜０．０３％であり、Ｃｒ、ＮｉおよびＭｏに関しては任意添加成分で、Ｃｒ：１．５０％以下、Ｍｏ：１．０％以下、Ｎｉ：２．０％以下である合金鋼が挙げられる。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法の効果を確認するため、以下に示す実験を実施してその結果を評価した。

１．実験条件
前記図１に示す連続鋳造装置を使用し、鋳片の鋳造試験を行った。

鋳造実験に用いた鋼種は、溶鋼として、Ｃ：０．５６％、Ｓｉ：０．２０％、Ｍｎ：０．８０％、Ｐ：０．０２０％、Ｓ：０．００５％の炭素鋼とした。各ストランドでの溶鋼の連続鋳造量は１００トンとした。鋳片の寸法は、幅４００〜４７０ｍｍ、厚さ３００〜３４０ｍｍとした。

鋳造実験時の、鋳造速度ならびに通電条件（通電電圧、通電電流値および正極／負極切替周期）は、表１に示す通りとした。通電波形は、矩形波のパルスとし、各電気回路においてそれぞれの電源を用いてパルスの周期（正極／負極切替周期）、位相および電圧を互いに同一として通電を行った。表１では、２つのストランドのうち、一方を第１ストランド、他方を第２ストランドと記載した。

実験番号１および２は、いずれも電気回路に通電を行わなかった比較例である。実験番号３は、第１ストランドと第２ストランドとで通電電圧が異なる比較例である。実験番号４は、第１ストランドと第２ストランドとで正極／負極切替周期が異なる比較例である。実験番号５および６は、いずれも本発明の規定を満足する本発明例である。実験番号７および８は、いずれも正極／負極切替周期が本発明の規定を満足しない比較例である。

２．評価項目
表１には、実験条件と併せて、評価項目およびその結果を示す。評価項目は、「使用後ノズル内面付着物厚さ」、「スライディングプレート開度進行度」および「鋳型内湯面変動幅」とした。

「使用後ノズル内面付着物厚さ」および「スライディングプレート開度進行度」は、浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果の評価指標である。

「使用後ノズル内面付着物厚さ」は、鋳造実験後の浸漬ノズルを縦に切断し、長手方向４箇所から測定した、浸漬ノズルの内面に付着している酸化物の厚さの平均値である。測定位置は、スラグラインの下５０ｍｍ、スラグライン部、スラグラインの上１００ｍｍおよび２００ｍｍとした。

「スライディングプレート開度進行度」は、各ストランドで溶鋼１００トンを連続鋳造する間の、スライディングプレートの初期開度と末期開度の変化値（差）の絶対値である。スライディングプレートの開度とは、前記図１に示すスライディングプレートの摺動プレートの摺動ストローク長さを意味する。

浸漬ノズル内孔の閉塞がない場合には、スライディングプレートの開度は安定しているため、スライディングプレート開度進行度はほぼ０になる。逆に、浸漬ノズル内孔の閉塞が発生した場合には、連続鋳造末期のスライディングプレートの開度は、初期の開度と比較して大きいため、閉塞がない場合と比較してスライディングプレート開度進行度は大きくなる。

「鋳型内湯面変動幅」は、連続鋳造を開始してから終了するまでの間の各ストランドでの鋳型内の溶鋼湯面の変動幅であり、以下に説明するように、鋳片表皮下欠陥が発生する可能性を示す指標である。

鋳型内の溶鋼湯面は、スライディングプレートの開閉によって一定位置に維持されるように制御されている。しかし、鋳造中に浸漬ノズル内面に酸化物が付着し、その付着物が剥離した際等には、瞬間的に浸漬ノズル内の溶鋼通過断面積が増加し、鋳型へ供給される溶鋼流量が増加する。このとき、スライディングプレートの開閉制御がわずかに遅れると、鋳型内の溶鋼湯面が大きく変動する。鋳型内湯面変動幅が大きい場合には、鋳型内の溶鋼上に投入しているモールドパウダーを未滓化状態のままで巻き込み、鋳片表皮下欠陥が発生する可能性が高くなる。溶鋼内湯面変動幅が小さいほど、得られた鋳塊の表面品質が良好であることが一般的に知られている。

３．実験結果
表１に示すように、電気回路に通電を行わなかった比較例である実験番号１および２での、「使用後ノズル内面付着物厚さ」は５〜６ｍｍと、通電を行った他の実施例と比較して大きい数値であった。

これに対して、本発明の要件を満足する実験番号５および６では、「使用後ノズル内面付着物厚さ」は１〜２ｍｍと非常に小さく、大幅な酸化物付着抑制効果が認められた。また、スライディングプレートの開度も変化していなかった。さらに、「鋳型内湯面変動幅」も±１ｍｍと、湯面の変動がほとんど認められず、複数のストランドの全てに対して同等の浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果が得られた。

通電条件を第１ストランドと第２ストランドとで異なる条件とした場合の有意差については、通電電圧を異なる値とした実験番号３の場合、および正極／負極切替周期を異なる値とした実験番号４の場合のいずれも、「使用後ノズル内面付着物厚さ」が３ｍｍおよび４ｍｍと大きく、スライディングプレート開度は１ｍｍおよび２ｍｍ進行し、最大３ｍｍの鋳型内湯面の変動が認められた。

これは、実験番号３の場合には、相互の電気回路に働く電圧が異なることに伴う、大電圧回路が小電圧回路の通電に干渉した影響と推定され、実験番号４の場合には、相互の電気回路における正極／負極切替周期が異なることに伴う、並列電気回路内での相互干渉による不安定通電電流の影響と推定される。

一方、実験番号７では、正極／負極切替周期が過小であり、十分な浸漬ノズル耐火物と溶鋼界面での界面張力低下効果が得られなかった。そのため、「使用後ノズル内面付着物厚さ」が４ｍｍ、「鋳型内湯面変動幅」が±４ｍｍと大きく、十分な浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を得ることができなかった。

実験番号８では、期待する十分な浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を得ることができなかった。これは、正極／負極切替周期が過大であり、正極／負極切替周期の１周期において浸漬ノズルが正極である時間が長いことに起因して、浸漬ノズル内面への酸化物の付着量が多くなったためと推測される。

本発明の連続鋳造鋳片の製造方法を用いることにより、複数のストランドを用いた鋼の連続鋳造に際して、安定した浸漬ノズル内面への酸化物の付着抑制効果を各ストランドで同等に得ることが可能である。その結果として、連続鋳造の操業安定化を達成し、表面および内部品質の良好な連続鋳造鋳片を得ることができる。

本発明は、従来技術では解決できなかった各ストランドでの浸漬ノズルの閉塞抑制効果が同等でないという問題を解決しており、産業上、非常に価値が高い。

１：タンディッシュ、２：浸漬ノズル、３：スライディングプレート、４：鋳型、
５：電源装置、６：溶鋼、７：対極、８：電極、９：電極端子、１０ａ：ケーブル、１０ｂ：ケーブル

Claims

複数のストランドを有する連続鋳造機に用いられ、タンディッシュ内の溶鋼を各ストランドにそれぞれ対応する浸漬ノズルに導入し、各浸漬ノズルを通じて各ストランドの鋳型に供給する連続鋳造鋳片の製造方法において、
各浸漬ノズルをそれぞれ一方の電極とし、これらの各電極の対極として１つの共有電極をタンディッシュ内の溶鋼に浸漬してストランドごとに電気回路を構成し、各電気回路にそれぞれ電源を配置し、
各電源から各電気回路に、電流値が１０〜３００Ａで、周期が６〜２０ｍｓであり、電圧の正負が交互に切り替わるパルス波形の通電を、周期、位相および電圧を互いに同一として行い、
かつ、前記パルス波形の１周期における、前記浸漬ノズルが負極となる期間を正極となる期間よりも長くすることを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。