JPH04228247A - 取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入開始方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は取鍋の出鋼口に充填され
た詰め砂によって溶鋼が汚染されるのを防止することが
できるようにした連続鋳造装置における取鍋からタンデ
ィッシュへの溶鋼注入開始方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続鋳造において溶鋼の酸化を防
止して清浄に保つため取鍋からタンディッシュ内および
タンディッシュからモールド内へはそれぞれロングノズ
ルおよびイマージョンノズルを用いて溶鋼の注入が行わ
れている。さらにはタンディッシュ内にアルゴンガスを
充満させて溶鋼の空気酸化を防止する手段も周知である
。

【０００３】通常、出鋼口およびスライディングノズル
を底部に備えた取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入す
る際に、出鋼口の初期閉塞を防止するため取鍋への受鋼
に先立ちスライディングノズルを閉じた出鋼口に珪砂等
の詰め砂を充填しておき、取鍋に受鋼後、出鋼時にタン
ディッシュ上でスライディングノズルを開動作して詰め
砂を速やかに落下させることにより溶鋼の注入を開始し
ている。

【０００４】ところで取鍋から造塊モールドへ溶鋼を鋳
込んでインゴット材を製造する場合においては、取鍋出
鋼口の詰め砂を排出容器に排出後、直ちにスライディン
グノズルを閉じてから再度造塊モールド上で開放するま
での時間が短いためこの時間内には取鍋の出鋼口に詰め
砂がなくても閉塞を生じることなく造塊モールドに溶鋼
を注入することが可能である。

【０００５】これに対して、連続鋳造の場合、取鍋搭載
位置からタンディッシュ注入位置まで、例えばスイング
タワーを　１８０°旋回移動したり、またターレットを
相当の長距離走行させる必要があるため詰め砂を排出し
てスライディングノズルを閉じ、再度開放してタンディ
ッシュ内に溶鋼の注入を開始するまでの時間が長くなり
、この間に出鋼口内で溶鋼が凝固して閉塞し、スライデ
ィングノズルを開放しても溶鋼の注入が不可能になる。

【０００６】このため、取鍋からタンディッシュへ溶鋼
の注入を開始する際には、出鋼口に詰め砂を充填したま
ま取鍋をタンディッシュ注入位置に移動させてスライデ
ィングノズルを開放し、詰め砂と溶鋼とを一緒にタンデ
ィッシュ内に注入せざるを得ないというのが実状である
。取鍋出鋼口の詰め砂の閉塞を防止するため、特開昭６
４−４８６６２号公報には、詰め砂としてＳｉＯ２が９
８重量％以上で、且つアルカリ酸化物を１重量％以下の
組成のものを使用することによって出鋼口内の詰め砂が
ブリッジを形成して閉塞するのを防止し、スライディン
グノズルの開放と共に詰め砂を落下させ容易に開放する
ものが開示されている。

【０００７】しかるに当該技術により取鍋の出鋼口から
詰め砂を容易に排出することができたとしても、出鋼口
から詰め砂を排出したのち再度スライディングノズルを
開放するまでに長時間を要する場合には出鋼口に存在す
る溶鋼の凝固による閉塞が生じるので、詰め砂を溶鋼と
共にタンディッシュ内に注入せざるを得ないという問題
の解決策とはならない。

【０００８】連続鋳造において、取鍋の出鋼口に充填さ
れた詰め砂がスライディングノズルの開動作によってロ
ングノズルを通ってタンディッシュ内に落下して溶鋼中
に懸濁混入しＳｉＯ２による鋼中のＡｌ等の酸化を生じ
させる。さらにタンディッシュからイマージョンノズル
を通ってモールド内の溶鋼に混入することもある。この
場合、混入した酸化物は鋳片中の非金属介在物として検
出され、重大な鋳片欠陥となり、鋼の品質を低下させる
。

【０００９】前述のようにタンディッシュ内の溶鋼中に
珪砂等の詰め砂が混入すると非金属介在物により鋳片の
欠陥原因になるので、タンディッシュ内に高塩基度のフ
ラックスを投入し、詰め砂のＳｉＯ２を安定化させＡｌ
の再酸化を防止していた。しかるに高塩基度フラックス
を投入すると融点が高くなりタンディッシュ内で固化し
てスライディングノズルの開閉によるロングノズルの水
平移動を困難にしたり、ガラ付きによりタンディッシュ
内の溶鋼レベルの確認が不良になる等の支障を生じる。

【００１０】そこでタンディッシュ内の溶鋼中に混入し
た詰め砂の浮上を促進して溶鋼から分離するため、特開
昭６１−２７９３５５号公報には取鍋への受鋼前に出鋼
口にあらかじめ非焼結性粒状耐火物とＣａ系合金の混合
物を詰め砂として充填し、詰め砂を自然落下させて溶鋼
の注入を開始する。このとき溶鋼中に混入したＳｉＯ２
系または　Ａｌ２Ｏ３系介在物はＣａによって低融点の
化合物になり溶鋼中から分離除去される。

【００１１】しかるにこの方法は、市販の詰め砂に対し
て成分が特殊であるため詰め砂の製造コストが増加する
ばかりでなく出鋼口の自然開口率を大幅に向上させるも
のではなく、さらにはＳｉＯ２等の浮上促進にも自ずと
限界があり、所期の目的を確実に達成することが困難で
あった。特開昭５６−１１１６３号公報に取鍋が所定の
タンディッシュ注入位置に移動する範囲に排出用樋を移
動可能に設け、取鍋をタンディッシュの注入位置まで移
動させる間に出鋼口の詰め砂を溶鋼と共にたれ流しによ
り排出することによってタンディッシュ中に詰め砂を混
入させない方法も提案されている。この方法によればタ
ンディッシュ内の溶鋼への詰め砂の混入を防ぐことがで
きるが、取鍋の移動範囲に追従する排出樋を設けると共
に移動させるための駆動装置が必要であり、設備コスト
の増大、占有作業スペースの確保および樋上で発生する
スプラッシュ（飛散地金）の処理等に問題があった。

【００１２】出鋼口に詰め砂を充填することなく閉塞を
防止する手段としてスライディングノズルのノズルプレ
ートに多数のノズル孔を設けるか、あるいはポーラスレ
ンガを設け、不活性ガスを出鋼口内に吹込み、出鋼口の
溶鋼を攪拌して凝固防止する従来技術（例えば特開昭４
８−２９６３２号、特開昭５０−５５５３８号、特開昭
５４−１５４２８号、特開昭５６−１０５８６２号、特
開昭５６−１３９２７４号公報参照）も周知である。し
かるに不活性ガス吹込みによる出鋼口の閉塞防止は長時
間は無理であり、開口率の確保等、信頼性の点では詰め
砂の利用が最適であり、多用されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、取鍋出鋼口
にあらかじめ詰め砂を充填しておくことによって出鋼口
の閉塞を防止するという従来技術の利点を生かすと共に
、タンディッシュ内に詰め砂を混入することなく取鍋か
らタンディッシュへの溶鋼注入を開始することができる
方法を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、出鋼口およびスライディン
グノズルを底部に具えた取鍋からタンディッシュへ溶鋼
を注入する際に、前記スライディングノズルを閉止して
出鋼口にあらかじめ詰め砂を充填してから前記取鍋内に
溶鋼を収容し、当該取鍋を取鍋搭載移動装置上に搭載し
て待機させる一方、前記取鍋搭載移動装置のタンディッ
シュ注入位置にある他の取鍋からの溶鋼注入完了直前の
タイミングで、前記待機している取鍋のスライディング
ノズルを開放して出鋼口から詰め砂を排出した後、直ち
に閉止すると共に、前記出鋼口直下のスライディングノ
ズルのスライドプレートより不活性ガスを吹込みつつ、
前記タンディッシュ注入位置にある他の取鍋からの注入
が完了したら前記待機している取鍋をタンディッシュ注
入位置に移動させ、引続きスライディングノズルを再開
放して溶鋼の注入を開始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開始方法である。

【００１５】また請求項２の本発明は、出鋼口およびス
ライディングノズルを底部に具えた取鍋からタンディッ
シュへ溶鋼を注入する際に、取鍋搭載移動装置の待機位
置およびタンディッシュ注入位置にそれぞれ搭載されて
いる各取鍋を個別駆動により独立に移動自在となし、前
記スライディングノズルを閉止して出鋼口にあらかじめ
詰め砂を充填してから前記取鍋内に溶鋼を収容し、当該
取鍋を取鍋搭載移動装置上に搭載して待機させる一方、
前記取鍋搭載移動装置のタンディッシュ注入位置にある
他の取鍋からの溶鋼注入完了直前のタイミングで待機し
ている取鍋を待機位置とタンディッシュ注入位置との経
路途上に設定した詰め砂排出位置まで独立して移動させ
た後、当該取鍋のスライディングノズルを開放して出鋼
口から詰め砂を下方の排出容器に排出した後、直ちに閉
止し、前記タンディッシュ注入位置にある他の取鍋から
の注入が完了したら、当該他の取鍋を独立して移動させ
てタンディッシュ注入位置から退避させると同時に、詰
め砂排出位置にある取鍋をタンディッシュ注入位置に移
動させ、当該取鍋のスライディングノズルを再開放して
溶鋼の注入を開始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開始方法である。

【００１６】さらに請求項３の本発明は、取鍋搭載移動
装置上で待機している取鍋の出鋼口に充填されている詰
め砂をスライディングノズルを開放して排出するタイミ
ングをタンディッシュ内の溶鋼量と、当該タンディッシ
ュからモールドへ注入されるスループット量とから鋳造
完了までの時間を演算し、得られた鋳造完了までの時間
に基づいて決定する請求項１または請求項２記載の取鍋
からタンディッシュへの溶鋼注入開始方法である。

【００１７】

【実施例】以下本発明の構成および作用を実施例に基づ
いて詳細に説明する。 実施例１ 図３に示すように取鍋１には出鋼口２および固定プレー
ト３ａとスライドプレート３ｂからなるスライディング
ノズル３を具えており、駆動シリンダ６を操作してスラ
イドプレート３ｂを固定プレート３ａに沿わせて摺動さ
せ出鋼口２を開閉するようになっている。またスライド
プレート３ｂにより出鋼口２を閉止した状態における出
鋼口２の下方に位置するようにポーラスプラグ９がスラ
イドプレート３ｂに埋設してあり、不活性ガス供給管１
０からアルゴンガス等の不活性ガスを供給するようにな
っている。なおポーラスプラグ９の代わりに多数のノズ
ル孔を設けて不活性ガスを供給するようにしてもよい。

【００１８】取鍋１に溶鋼５を受入れるのに先立ち、ス
ライディングノズル３のスライドプレート３ｂにより出
鋼口２を閉止した状態で、出鋼口２に詰め砂４を充填し
ておくことによって、取鍋１に溶鋼５を受入後、出鋼口
２内で溶鋼５が凝固して出鋼口２を開放したときに出鋼
の妨げになるのを防止する。かくして、図１に示すよう
に溶鋼を収容した取鍋１をクレーン（図示せず）のフッ
ク７で吊り上げ取鍋搭載移動装置であるスイングタワー
８の待機位置に搭載して待機させる。一方、スイングタ
ワー８のタンディッシュ注入位置にある取鍋１′からタ
ンディッシュ１１へ溶鋼注入完了直前に、スイングタワ
ー８上で待機している取鍋１の駆動シリンダ６を作動し
てスライドプレート３ｂを移動して出鋼口２を開放し、
出鋼口２から詰め砂４を排出する。この時、詰め砂４と
共に付近の溶鋼５も若干排出するが詰め砂４が排出した
ことを見計らって数秒後、直ちにスライドプレート３ｂ
を移動して出鋼口２を閉止する。

【００１９】引続き図４に示すようにスライドプレート
３ｂに埋設したポーラスプラグ９に不活性ガス供給管１
０からアルゴンガスを供給してポーラスプラグ９から出
鋼口２内に吹込み溶鋼を攪拌して凝固による閉塞を防止
する。当該ポーラスプラグ９からの不活性ガス供給によ
る凝固防止の時間は短時間内であり、タンディッシュ注
入位置にある他の取鍋１′からタンディッシュ１１への
注入が間もなく完了するので閉塞を確実に防止できる。 かくして注入位置にある取鍋１′からの注入が完了した
らスイングタワー８を　１８０°旋回して待機している
取鍋１をタンディッシュ注入位置に移動させると同時に
取鍋１′を待機位置に退避させる。引続きスライディン
グノズル３の下部にロングノズル１９を装着した後、取
鍋１のスライディングノズル３を開放して取鍋１からタ
ンディッシュ１１への溶鋼注入を開始する。このため詰
め砂４のタンディッシュ１１への混入は完全に防止され
る。

【００２０】同一タンディッシュ１１を用いて取鍋１を
スイングタワー８により順次交換して連連鋳造を続ける
取鍋交換作業においては、詰め砂４の出鋼口２からの排
出タイミングは非常に重要である。詰め砂４の排出タイ
ミングが早過ぎると詰め砂４のない状態でスライディン
グノズル３を閉止した時間が長く続くためポーラスプラ
グ９からアルゴンガスを供給しても出鋼口２内の溶鋼が
凝固する可能性が高くなりスライディングノズル３の再
開口率が低くなる。逆に排出タイミングが遅過ぎるとタ
ンディッシュ注入位置にある取鍋１′からの溶鋼注入が
終了し、タンディッシュ１１内の溶鋼レベルが下がって
きても次の待機している取鍋１からの溶鋼注入ができず
、鋳片の品質に悪影響を及ぼすことになる。

【００２１】スイングタワー８上に搭載されて待機して
いる取鍋１の出鋼口２内に充填されている詰め砂４の排
出タイミングを決定するため、タンディッシュ注入位置
にある取鍋１′からタンディッシュ１１への溶鋼注入完
了直前にタンディッシュ１１に取付けた溶鋼重量計１７
によってタンディッシュ１１内の溶鋼重量を測定する。 一方、タンディッシュ注入位置にある取鍋１′からタン
ディッシュ１１に注入され、さらにタンディッシュ１１
からモールド１２内に鋳造されて形成される鋳片１３の
鋳造速度を鋳造速度計１４で測定する。かくして測定さ
れた鋳造速度と鋳込鋳片サイズとから演算器１６により
溶鋼のスループット量を演算する。

【００２２】そして演算器１６ではタンディッシュ１１
内の溶鋼重量と溶鋼スループット量とから鋳造終了まで
の時間を演算する。得られた鋳造終了までの時間が詰め
砂４の排出所要時間および取鍋ハンドリング所要時間に
よって決まる所要時間に達したら、演算器１６から駆動
シリンダ６に指令を発してスライドプレート３ｂを摺動
させ出鋼口２を開放して詰め砂４を下方の排出容器１８
に排出し、詰め砂４の排出を終了したら直ちにスライド
プレート３ｂを摺動して出鋼口２を閉止する。

【００２３】引続き前述のようにタンディッシュ注入位
置にある取鍋１′からタンディッシュ１１への溶鋼注入
が完了したらスイングタワー８を　１８０°旋回して退
避させると同時に待機している取鍋１を注入位置に移動
させ詰め砂４の排出から注入開始までの所要時間が３分
以内といったロスタイムの少ない取鍋交換が達成される
。以上説明した実施例１によれば、従来詰め砂がタンデ
ィッシュ内に１ヒート当たり１５〜２０ｋｇ混入し、Ａ
ｌの酸化量平均値が　７．２×１０−３％であったのに
対し　４．０×１０−３％に低減され、製品冷延鋼板の
表面欠陥発生指数を従来の１０から　７．４に低減する
ことができた。

【００２４】実施例２ 取鍋搭載移動装置であるスイングタワーの構造を前述実
施例１のものと変更し、図２において２点鎖線で示す待
機位置にある取鍋１を搭載移動するスイングタワー８ａ
とタンディッシュ注入位置にある取鍋１′を搭載移動す
るスイングタワー８ｂを個別駆動により独立して移動で
きるようにする。

【００２５】そして、取鍋搭載による待機位置とタンデ
ィッシュ注入位置との径路途上のほぼ中間点すなわちス
イングタワー８ａが約９０°旋回する位置を詰め砂排出
位置として設定し、当該詰め砂排出位置の下方に排出容
器１８を待機させておくものである。排出容器１８には
鉄皮の内面に耐火物をライニングしてあり、詰め砂排出
量および随伴して排出される溶鋼量を収容できる容量と
する。

【００２６】図３に示すように出鋼口２およびスライデ
ィングノズル３を備えた取鍋１の出鋼口２内に詰め砂４
を充填しておくのは前述実施例１と同様である。取鍋１
に溶鋼５を受入後、スイングタワー８ａ上に２点鎖線で
示す位置で取鍋１を搭載して待機させる。一方、スイン
グタワー８ｂに搭載されタンディッシュ注入位置にある
取鍋１′からタンディッシュ１１への溶鋼注入完了直前
のタイミングで、スイングタワー８ａを約９０°旋回し
て待機している取鍋１を実線で示すように詰め砂排出位
置まで独立して移動させる。

【００２７】この詰め砂排出位置で取鍋１のスライディ
ングノズル３を開放して詰め砂４を排出容器１８中に排
出する。この時、詰め砂４と共に低温の溶鋼５も若干排
出するが、詰め砂４の排出が終了したらスライディング
ノズル３を閉止する。そしてスイングタワー８ｂ上のタ
ンディッシュ注入位置にある取鍋１′からタンディッシ
ュ１１への溶鋼注入が完了したら、スイングタワー８ｂ
を独立して旋回して退避させると共に、スイングタワー
８ａをさらに約９０°旋回して詰め砂排出位置にある取
鍋１をタンディッシュ注入位置まで移動させる。次いで
取鍋１のスライディングノズル３を再開放し、溶鋼５の
注入を開始する。

【００２８】このようにすれば取鍋１の待機位置で詰め
砂を排出する場合に比較して、詰め砂排出完了から取鍋
によるタンディッシュへの溶鋼注入開始までの時間が半
減され、出鋼口２内への溶鋼凝固による閉塞が防止でき
るばかりでなくタンディッシュ１１への詰め砂４の混入
を防止することができるので、溶鋼の汚染防止が達成さ
れる。排出容器１８内に排出した詰め砂や地金が所定量
に達したら排出容器１８を搬出装置によって搬出し、一
定の場所に取り出す。

【００２９】ここで、取鍋底部の出鋼口から詰め砂を排
出するタイミングの決定手順は前述実施例１に準じて行
うことができる。なお、詰め砂排出位置で取鍋１から詰
め砂４の排出を終了し、スライディングノズル３を閉止
した段階で、図４に示すようにスライドプレート３ｂか
ら不活性ガスを吹き出すようにすれば、出鋼口２内への
溶鋼凝固による閉塞をより確実に防止することができる
。

【００３０】取鍋容量　２５０ｔ、タンディッシュ容量
６０ｔ、２ストランドのスラブ連続鋳造装置を用いて実
施例２により、幅１２５０ｍｍ、厚さ　２２０ｍｍの極
低炭素材用の鋳片を鋳造速度　１．８ｍ／分で　２５０
ｔ取鍋を４チャージ続けタンディッシュに注入して連続
鋳造し、４チャージ目の溶鋼から製造された鋳片につい
て、取鍋の詰め砂を排除しない従来のケースと、詰め砂
を排除する本発明のケースとについて、鋳片内の非金属
介在物指数と表面欠陥指数について調査した。

【００３１】その結果、非金属介在物指数は従来ケース
では２４であったのが本発明ケースでは１８に、また表
面欠陥指数（スケール、スリーバ）は従来ケースが１０
であったのに対し本発明ケースでは８に低減することが
できた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、取
鍋の出鋼口にあらかじめ充填してある詰め砂を、タンデ
ィッシュへの溶鋼注入直前に、排出容器に排出した後、
取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入を開始するので、
タンディッシュへの初期注入溶鋼の汚染を確実に防止す
ることができる。詰め砂の排出タイミングを演算器によ
って演算して取鍋交換を短時間で行うので、交換による
時間ロスや詰め砂排出後の出鋼口閉塞を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１を示す側面図である。

【図２】本発明に係る実施例２を示す斜視図である。

【図３】本発明に係る取鍋出鋼口への詰め砂充填状況を
示す断面図である。

【図４】本発明に係る取鍋出鋼口への不活性ガス吹込状
況を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　取鍋 ２　　出鋼口 ３　　スライディングノズル ４　　詰め砂 ５　　溶鋼 ６　　駆動シリンダ ７　　クレーンフック ８　　スイングタワー ９　　ポーラスプラグ １０　　不活性ガス供給管 １１　　タンディッシュ １２　　モールド １３　　鋳片 １４　　鋳造速度計 １６　　演算器 １７　　溶鋼重量計 １８　　排出容器 １９　　ロングノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　出鋼口およびスライディングノズルを
   底部に具えた取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入する
   際に、前記スライディングノズルを閉止して出鋼口にあ
   らかじめ詰め砂を充填してから前記取鍋内に溶鋼を収容
   し、当該取鍋を取鍋搭載移動装置上に搭載して待機させ
   る一方、前記取鍋搭載移動装置のタンディッシュ注入位
   置にある他の取鍋からの溶鋼注入完了直前または直後の
   タイミングで、前記待機している取鍋のスライディング
   ノズルを開放して出鋼口から詰め砂を排出した後、直ち
   に閉止すると共に、前記出鋼口直下のスライディングノ
   ズルのスライドプレートより不活性ガスを吹込みつつ、
   前記タンディッシュ注入位置にある他の取鍋からの注入
   が完了したら前記待機している取鍋をタンディッシュ注
   入位置に移動させ、引続きスライディングノズルを再開
   放して溶鋼の注入を開始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開始方法。
2. 【請求項２】　　出鋼口およびスライディングノズルを
   底部に具えた取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入する
   際に、取鍋搭載移動装置の待機位置およびタンディッシ
   ュ注入位置にそれぞれ搭載されている各取鍋を個別駆動
   により独立に移動自在となし、前記スライディングノズ
   ルを閉止して出鋼口にあらかじめ詰め砂を充填してから
   前記取鍋内に溶鋼を収容し、当該取鍋を取鍋搭載移動装
   置上に搭載して待機させる一方、前記取鍋搭載移動装置
   のタンディッシュ注入位置にある他の取鍋からの溶鋼注
   入完了直前のタイミングで待機している取鍋を待機位置
   とタンディッシュ注入位置との経路途上に設定した詰め
   砂排出位置まで独立して移動させた後、当該取鍋のスラ
   イディングノズルを開放して出鋼口から詰め砂を下方の
   排出容器に排出した後、直ちに閉止し、前記タンディッ
   シュ注入位置にある他の取鍋からの注入が完了したら、
   当該他の取鍋を独立して移動させてタンディッシュ注入
   位置から退避させると同時に、詰め砂排出位置にある取
   鍋をタンディッシュ注入位置に移動させ、当該取鍋のス
   ライディングノズルを再開放して溶鋼の注入を開始する
   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
   開始方法。
3. 【請求項３】　　取鍋搭載移動装置上で待機している取
   鍋の出鋼口に充填されている詰め砂をスライディングノ
   ズルを開放して排出するタイミングをタンディッシュ内
   の溶鋼量と、当該タンディッシュからモールドへ注入さ
   れるスループット量とから鋳造完了までの時間を演算し
   、得られた鋳造完了までの時間に基づいて決定する請求
   項１または請求項２記載の取鍋からタンディッシュへの
   溶鋼注入開始方法。