WO2017212795A1 - ガス供給装置および鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

溶鋼が吹込プラグ内に浸入したり凝固したりするのを防止できるガス供給装置および鋼の連続鋳造方法を提供する。　ガス供給装置１０は、第１配管１１、第２配管１２、第３配管１３を備える。第１配管１１は、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍの精錬時にガスが供給される第１ガス供給口１１ａを有し、取鍋２に取り付けられた吹込プラグ２ａへガスを供給する。第２配管１２は、第１ガス供給口１１ａからのガスが蓄えられる蓄圧ボンベ１２ｃと、蓄圧ボンベ１２ｃから吹込プラグ２ａに第１配管１１よりも少量のガスを吹込プラグ２ａへ供給するガス調整部に相当する圧力調整弁１２ｂとを有する。第３配管１３は、取鍋２内の溶鋼Ｍがタンディッシュ３を介して鋳型４に流し込まれる連続鋳造時にガスが供給される第２ガス供給口１３ａを有し、圧力調整弁１２ｂよりもガス上流側に第２配管１２が接続される。

Description

ガス供給装置および鋼の連続鋳造方法

　本発明は、鋼を連続的に鋳造する連続鋳造装置に用いられるガス供給装置と、連続鋳造装置を用いて鋼を連続的に鋳造する鋼の連続鋳造方法と、に関する。

　従来、連続鋳造装置を用いる鋼の連続鋳造では、取鍋内で精錬された溶鋼を、タンディッシュを介して上方から鋳型に流し込み、下側から引き抜きながら連続的に凝固させることで鋼（主に鋼片）を鋳造する。この連続鋳造装置は、溶鋼が収容される取鍋と、取鍋内から溶鋼が注入されるタンディッシュと、タンディッシュ内から溶鋼が流し込まれる鋳型とを有する。

　取鍋内における溶鋼の精錬時には、取鍋の底部に設けられた吹込プラグを介して、溶鋼にガスが吹き出される。吹込プラグへのガス供給は、精錬施設のガス源からなされる。ガスには、例えばアルゴンガス等の不活性ガスや空気等が用いられる。

　取鍋で溶鋼の精錬を終えると、ガス供給源が切り離されてガスの吹き出しが止まり、吹込プラグ内に溶鋼が浸入し始める。精錬後に行われる鋳造が終了するまでの時間が長くなると、溶鋼が吹込プラグ内に浸入する深さが深くなると共に、浸入した溶鋼が吹込プラグ内で凝固してしまう。このため、次回の受鋼に備えて、吹込プラグの酸素洗浄を行う必要があるが、溶鋼の吹込プラグ内への浸入深さが深いと、吹込プラグの酸素洗浄時における損耗が大きくなっていた。

　溶鋼が吹込プラグ内への浸入及び凝固を軽減するには、精錬後も吹込プラグへガスを少量ずつ継続的に供給すればよい。このガスは、ガス供給路の途中に備えた蓄圧ボンベから供給する。すなわち、精錬時にガス供給源から供給されるガスの一部を蓄圧ボンベに溜め、精錬終了後にガス供給源が切り離されると、蓄圧ボンベに溜められたガスを少量ずつ継続的に吹き込みプラグに供給する。こうして吹込みプラグのガス吹き出し細孔に溶鋼が浸入して細孔を塞ぐのを阻止する。よって、吹込みプラグは繰り返し使用できる。

特開２００３－２３９０１０号公報

　しかしながら、何らかの不具合等で連続鋳造に時間がかかり過ぎると蓄圧ボンベ内のガスがなくなる場合がある。この場合、連続鋳造時に取鍋の吹込プラグへ蓄圧ボンベからガスが供給されなくなり、吹込プラグ内に浸入する溶鋼を阻止できず、吹込プラグ内に溶鋼が浸入して詰まるおそれがあるという課題がある。

　本開示はこのような点に鑑みてなしたものであり、溶鋼が吹込プラグ内に浸入したり凝固したりするのを防止できるガス供給装置および鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。

　本発明のガス供給装置は、取鍋内に収容された溶鋼の精錬時にガスが供給される第１ガス供給口を有し、取鍋に取り付けられた吹込プラグへガスを供給する第１配管と、第１ガス供給口からのガスが蓄えられる蓄圧ボンベと、吹込プラグに供給されるガス流量を調整するためのガス調整部とを有し、第１配管よりも少量のガスを吹込プラグへ供給する第２配管と、取鍋内の溶鋼がタンディッシュを介して鋳型に流し込まれる連続鋳造時にガスが供給される第２ガス供給口を有し、ガス調整部よりもガス上流側にて第２配管に接続された第３配管と、を備えたことを特徴とする。

　このガス供給装置によれば、溶鋼の精錬時には、第１ガス供給口に精錬用のガス供給源を連結し、精錬用のガス供給源から第１配管を通って吹込プラグへ多量のガスを供給して、吹込プラグの吐出口から溶鋼に多量のガスを吐き出すことで、溶鋼の精錬を行うことができる。

　この精錬時にガス供給源から第１配管に供給されたガスの一部が第２配管を通って蓄圧ボンベに供給され第１配管のガス圧と等しい圧力のガスが蓄圧ボンベに蓄えられる。

　精錬が終わり、第１ガス供給口がガス源から切り離されると、蓄圧ボンベに蓄えられたガスが第２配管に流れ、ガス調整部を通って第１配管よりも少量のガスを吹込プラグへ供給する。これにより吹込プラグは第２配管から供給されるガス圧で溶湯が吹込プラグに浸入し吹込プラグが詰まるのを阻止し続ける。

　この間に取鍋は精錬場所から連続鋳造場所に移され、連続鋳造装置に取り付けられる。連続鋳造装置にあるガス源が第３配管の第２ガス供給口に結合され、第３配管にガスが供給される。第３配管に供給されたガスは第２配管のガス調整部を通って少量のガスを吹込プラグへ供給する。吹込プラグに供給される少量のガスで吹込プラグに浸入する溶湯を阻止し続ける。

　第３配管に供給されたガスの一部が蓄圧ボンベに流れ、第３配管のガス圧に等しい圧力のガスが蓄圧ボンベに保持される。

　蓄圧ボンベに保持されたガスは、取鍋が連続鋳造場所のガス源から切り離された後、第２配管を介して吹込プラグに供給され溶湯が吹込プラグに浸入するのを阻止する。

　ガス調整部としては、ガス供給路の断面積が狭い絞り弁を用いることで、簡易な構成で吹込プラグへ供給されるガス流量を確実に少なく制御できる。また、ガス調整部としては、ガスの流圧を調整することによりガス流量を調整可能な圧力調整弁、及びガス流量を制御できる流量調整弁等を用いてもよい。なお、圧力調整弁及び流量調整弁を両方ともに用いることもできる。

　また、連続鋳造時に吹込プラグへ少量のガスを供給するための第２配管の管径を、第１配管の管径よりも小さくするようにしてもよい。この場合、簡易な構成で、連続鋳造時における吹込プラグへのガス供給量を少なくすることができる。

　さらに、第１配管における吹込プラグと第１ガス供給口との間に第１逆止弁を設けたので、第１ガス供給口側へガスが逆流することを防止できる。また、第２配管に第２逆止弁を設けたので、第２配管から第１配管にガスが逆流することを防止でき、蓄圧ボンベから供給されるガスは全てガス調整部を通り少量のガスのみが吹込プラグに送られる。第３配管に第３逆止弁を設けることにより第２ガス供給口側へガスが逆流することを防止できる。これらの逆止弁により第１ガス供給口及び第２ガス供給口にガスが逆流することが阻止されるとともに蓄圧ボンベから供給されるガスは全てガス調整部を通り、少量のガスを長く吹込プラグに供給できる。

　本発明の鋼の連続鋳造方法は、溶鋼が収容された取鍋と、前記取鍋内から前記溶鋼が注入されるタンディッシュと、前記タンディッシュ内から前記溶鋼が流し込まれる鋳型と、を有する連続鋳造装置を用いた鋼の連続鋳造方法において、前記取鍋に取り付けられた吹込プラグの吐出口へ前記溶鋼が浸入することを防止するために、ガス供給源から流量制御されたガスを吹込プラグへ供給しながら連続鋳造を行うことを特徴とする。

　この鋼の連続鋳造方法によれば、連続鋳造時にガス供給源から流量制御されたガスが継続的に吹込プラグへ供給されるので、吹込プラグの吐出口へ溶鋼が浸入することを防ぐことができる。これにより、連続鋳造時に吹込プラグ内に溶鋼が浸入して凝固し、吹込プラグの酸素洗浄時における損耗が大きくなることを防止できる。

　ここで、連続鋳造装置の近辺に設置されたガス供給源にガス流量を調整するための制御部が設けられている場合には、当該ガス供給源をガス供給口に連結することで、制御部により流量制御されたガスを吹込プラグへ供給しながら連続鋳造を行うことができる。

　また、ガス供給源に流量制御を行うための制御部が設けられていない場合には、当該ガス供給源とガス供給口との間にガス調整手段を介在させることで、当該ガス調整手段により流量制御された少量のガスを吹込プラグに供給することができる。

　さらに、吹込プラグと第１ガス供給口とこれら第１ガス供給口と吹込プラグとを結ぶ第１配管と、ガスを蓄える蓄圧ボンベと、第１配管からガスを供給され蓄圧ボンベにガスを供給するとともに蓄圧ボンベから吹込プラグに第１配管よりも少ない量のガスを供給するためのガス調整手段とを有する第２配管とからなるガス供給装置が取鍋に設けられている場合は、第１ガス供給口にガス供給源を連結することにより、ガス供給源から流量制御されたガスを吹込プラグへ供給しながら連続鋳造を行うことができる。

　この場合には、ガスの一部が第２配管を介して蓄圧ボンベに送られ、蓄圧ボンベに補充されて蓄圧ボンベ内のガス圧が高くなる。そして、第１ガス供給口からガス供給源が切り離されると、蓄圧ボンベから吹込プラグにガスが送られて吹込プラグの吐出口への溶鋼の浸入を防ぐことができる。

　また、吹込プラグと第１ガス供給口とこれら第１ガス供給口と吹込プラグとを結ぶ第１配管と、ガスを蓄える蓄圧ボンベと、第１配管からガスを供給され蓄圧ボンベにガスを供給するとともに蓄圧ボンベから吹込プラグに第１配管よりも少ない量のガスを供給するためのガス調整手段とを有する第２配管と、第２ガス供給口を有しガス調整手段よりもガス上流側にて第２配管に接続された第３配管とからなるガス供給装置が取鍋に設けられている場合は、第２ガス供給口にガス供給源を連結することにより、ガス供給源から流量制御されたガスを吹込プラグへ供給しながら連続鋳造を行うことができる。

　この場合には、ガス供給源から多量のガスが供給されても第２配管のガス調整手段でガス流量が少量に調整されるため、第２ガス供給口とガス供給源との間にガス調整手段を設ける必要はない。更に、ガスの一部が第２配管を介して蓄圧ボンベに送られ、蓄圧ボンベに補充されて蓄圧ボンベ内のガス圧が高くなる。このため、第２ガス供給口からガス供給源が切り離されても、蓄圧ボンベから吹込プラグにガスが送られ吹込プラグの吐出口へ溶鋼が浸入することを防ぐことができる。

　ガス調整手段としては、ガス流路の断面積が狭い絞り弁、ガス流量を制御できる流量調整弁、ガスの圧力を調整することによりガス流量を調整可能な圧力調整弁等を用いることができる。他にも、管径の小さい細管、ガス流量を制限するフィルタをガス流路に設けた構造を、ガス調整手段として用いてもよい。

第１実施形態におけるガス供給装置を示す模式図である。 第１実施形態における連続鋳造装置を示す模式図である。 第１実施形態における取鍋内に溶鋼が収容された様子を示す断面図である。 第１実施形態における吹込プラグの拡大図である。 第２実施形態におけるガス供給装置を示す模式図である。 第３実施形態におけるガス供給装置を示す模式図である。 第４実施形態におけるガス供給装置を示す模式図である。 第４実施形態における連続鋳造装置を示す模式図である。 第５実施形態におけるガス供給装置を示す図である。 吹込プラグの変形例を示す図である。

　以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。

　［第１実施形態］
　第１実施形態は、図１～図４を参照しながら説明する。図１及び図２に示すガス供給装置１０は、取鍋２の吹込プラグ２ａにガスを供給する。取鍋２は、一時的に収容した溶鋼Ｍを精錬する容器であり、図２に示す連続鋳造装置１に含まれる。

　ガス供給装置１０は、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍの精錬時に、取鍋２の吹込プラグ２ａに多量のガスを供給する。溶鋼Ｍに多量のガスを吹き込むことにより、溶鋼Ｍが撹拌されて溶鋼Ｍの精錬が行われる。またガス供給装置１０は、溶鋼Ｍの精錬後の連続鋳造時に、取鍋２の吹込プラグ２ａに少量のガスを供給する。連続鋳造時に少量のガスを吹き込むことにより、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂ内に溶鋼Ｍが浸入して凝固するのを阻止する。

　溶鋼Ｍが収容される取鍋２は、耐火物からなる容器である。取鍋２の底部には、図３に示すように、吹込プラグ２ａ及びロングノズル５が設けられている。吹込プラグ２ａは、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍにガスを吹き込むためのものである。ガスは、不活性ガス（例えばアルゴン等）でもよく、空気でもよい。

　吹込プラグ２ａは、耐火物で所定形状（本形態では円錐台形状）に形成されている。この吹込プラグ２ａには、ガスを通過させるためのガス流路として、図４に示す複数のスリット２ｃが設けられている。複数のスリット２ｃは、吹込プラグ２ａ内部を貫通し、スリット状の細孔を形成している。吹込プラグ２ａに供給されたガスは、スリット２ｃを通って吐出口２ｂから取鍋２内へ吐き出される。

　図２に示す連続鋳造装置１は、鋼の連続鋳造を行うために用いられる。この連続鋳造装置１は、上述した取鍋２及びガス供給装置１０のほかに、タンディッシュ３、鋳型４、ロングノズル５、ガイドロール７を有する。連続鋳造装置１は、精錬された取鍋２内の溶鋼Ｍがタンディッシュ３を介して鋳型４に流し込まれることにより鋼片Ｆが鋳造（すなわち製造）される。連続鋳造装置１を用いた鋼の連続鋳造方法については後述する。

　タンディッシュ３は、取鍋２内で精錬された溶鋼Ｍが、ロングノズル５を介して注入される容器である。このタンディッシュ３内では、溶鋼Ｍに含まれる介在物等の除去が行われる。ロングノズル５は、取鍋２内で精錬された溶鋼Ｍをタンディッシュ３へ注入する部材である。このロングノズル５は、一方側端部が取鍋２の底部に設けられ、他方側端部の注出口５ａがタンディッシュ３内にまで延びる。取鍋２内で精錬された溶鋼Ｍは、ロングノズル５を通って、注出口５ａからタンディッシュ３内へ注入される。

　タンディッシュ３内で介在物等が除去された溶鋼Ｍは、浸漬ノズル６を介して鋳型４へ流し込まれる。浸漬ノズル６は、耐火物からなり、タンディッシュ３の底部に設けられている。鋳型４は、例えば銅等からなり、タンディッシュ３から流し込まれた溶鋼Ｍを冷却しながら所望の形状となるように鋼片Ｆを連続的に鋳造する。鋳型４に流し込まれた溶鋼Ｍは、図示しない冷却装置によって冷却されて凝固し、ガイドロール７により支持された状態で更に冷却されて凝固を促進させながら、図示しない加工装置へ移送されてゆく。

　次に、本形態におけるガス供給装置１０の作用について説明する。図１及び図２に示すガス供給装置１０は、精錬時には取鍋２の吹込プラグ２ａへ多量のガス供給を行うとともに、連続鋳造時には吹込プラグ２ａへ流量制御された少量のガスを供給する。本形態のガス供給装置１０は、図１及び図２に示すように、第１配管１１、第２配管１２、第３配管１３を有する。

　第１配管１１は、溶鋼Ｍの精錬時に多量のガスを供給する配管であって、一方側端部に第１ガス供給口１１ａが設けられ、他方側端部が吹込プラグ２ａに連結される。第１ガス供給口１１ａには、精錬時に図示しないガス供給源が連結される。第１ガス供給口１１ａに供給されたガスは、第１配管１１を通って取鍋２の吹込プラグ２ａへ供給され、スリット２ｃを介して吐出口２ｂから取鍋２内へ吐き出される。精錬時に図示しないガス供給源から第１ガス供給口１１ａに供給されるガスの一部は、後述するように第２配管１２を通って蓄圧ボンベ１２ｃ内に蓄えられる。

　一方、鋼片Ｆの連続鋳造時には、第１配管１１の第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源が切り離される。なお、第１配管１１は、吹込プラグ２ａと第１ガス供給口１１ａとの間に第１逆止弁１１ｂが配設されている。この第１逆止弁１１ｂによって、第１ガス供給口１１ａ側にガスが逆流しないようになっている。

　第２配管１２は、接続点２１と接続点２２との間で第１配管１１と並行して接続されている。この第２配管１２は、第２逆止弁１２ａと、圧力調整弁１２ｂ（ガス調整部に相当）と、蓄圧ボンベ１２ｃとを途中に有する。第２配管１２は、連続鋳造用のガス供給源Ｇから供給されるガスを、圧力調整弁１２ｂで流量制御して吹込プラグ２ａに供給する。

　圧力調整弁１２ｂは、蓄圧ボンベ１２ｃよりもガス下流側に配設され、ガスの流圧を調整することにより、ガス流量を調整するためのものである。この圧力調整弁１２ｂは、精錬時には吹込プラグ２ａから第２配管１２側へガスが逆流しないように流量制限を行うと共に、連続鋳造時にはガス供給源Ｇ又は蓄圧ボンベ１２ｃから吹込プラグ２ａへ、少量のガスが供給されるようにガス流量を調整する。なお、圧力調整弁１２ｂは、ガス流路の断面積が狭い絞り弁であってもよい。

　蓄圧ボンベ１２ｃは、連結口２４に連結され、ガスを一時的に蓄えるための容器である。連結口２４は、第２配管１２の接続点２３に接続される配管に設けられている。精錬時には、精錬時に図示しないガス供給源から供給されるガスの一部が蓄圧ボンベ１２ｃに蓄えられる。連続鋳造時には、連続鋳造用のガス供給源Ｇから供給されるガスの一部が蓄圧ボンベ１２ｃに蓄えられる。

　第２逆止弁１２ａは第２配管１２のガス供給路における圧力調整弁１２ｂと第１配管１１との間に配設されている。この第２逆止弁１２ａによって、連続鋳造時にガス供給源Ｇ又は蓄圧ボンベ１２ｃから第１ガス供給口１１ａ側へガスが逆流するのを防止している。

　第３配管１３は、図２に示す連続鋳造用のガス供給源Ｇからガスを供給する。この第３配管１３は、一方側端部に第２ガス供給口１３ａが設けられ、他方側端部が圧力調整弁１２ｂよりもガス上流側の接続点２５に接続される。連続鋳造時には第２ガス供給口１３ａにガス供給源Ｇが連結され、第３配管１３を介して第２配管１２へ供給される。なお接続点２５は、図１及び図２では接続点２３と蓄圧ボンベ１２ｃとの間に設けているが、圧力調整弁１２ｂと接続点２３との間に設けてもよく、接続点２３と第２逆止弁１２ａとの間に設けてもよい。

　次に、本形態のガス供給装置１０を用いたガス供給方法について説明する。このガス供給装置１０は、精錬時において、第１配管１１の第１ガス供給口１１ａに図示しないガス供給源を連結する。精錬用のガス供給源から第１ガス供給口１１ａに供給されたガスは、第１配管１１を通って取鍋２の吹込プラグ２ａへ供給される。これにより、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍが、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂから多量のガスが吐き出されることによって撹拌されることで、溶鋼Ｍの精錬が行われる。

　溶鋼Ｍの精錬が終了すると、ガス供給装置１０の第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源を切り離す。続いて、連続鋳造装置１による鋼片Ｆの連続鋳造を行うために、ガス供給装置１０の第２ガス供給口１３ａに連続鋳造用のガス供給源Ｇを連結する。この接続操作は自動的に行うようにしてもよく、手動で行うようにしてもよい。

　次に、ガス供給源Ｇから第２ガス供給口１３ａへのガス供給を開始する。第２ガス供給口１３ａに供給されたガスは、第３配管１３及び第２配管１２を通り、圧力調整弁１２ｂを介して吹込プラグ２ａへ供給される。具体的には、圧力調整弁１２ｂによって、第１配管１１よりも少量に流量制御された僅かな量のガスが、吹込プラグ２ａに供給される。

　ここで、蓄圧ボンベ１２ｃには、精錬時に図示しないガス供給源から第１ガス供給口１１ａに供給されたガスが第２配管１２を通って蓄えられると共に、連続鋳造時に第２ガス供給口１３ａに供給された連続鋳造用のガス供給源Ｇからのガスが蓄えられる。これにより、連続鋳造時において、少量のガスを継続的に吹込プラグ２ａへ供給することができ、吹込プラグ２ａ内に溶鋼Ｍが浸入することを阻止可能となっている。

　なお、第１配管１１における吹込プラグ２ａと第１ガス供給口１１ａとの間に第１逆止弁１１ｂが配設されているので、連続鋳造時に吹込プラグ２ａから第１ガス供給口１１ａ側へのガスの逆流を防止している。また、第２配管１２のガス供給路において圧力調整弁１２ｂと第１ガス供給口１１ａとの間に第２逆止弁１２ａが配設されているので、第２配管１２から第１ガス供給口１１ａ側へのガスの逆流を防止している。更に、第３配管１３に第３逆止弁１３ｂが配設されているので、第２配管１２からガス供給源Ｇ側へガスが逆流することを防止している。

　本形態のガス供給装置１０は、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍの精錬時にガスが供給される第１ガス供給口１１ａを有し、取鍋２に取り付けられた吹込プラグ２ａへガスを供給する第１配管１１と、第１ガス供給口１１ａからのガスが蓄えられる蓄圧ボンベ１２ｃと、吹込プラグ２ａに供給されるガス流量を調整するためのガス調整部である圧力調整弁１２ｂとを有し、第１配管１１よりも少量のガスを吹込プラグ２ａへ供給する第２配管１２と、取鍋２内の溶鋼Ｍがタンディッシュ３を介して鋳型４に流し込まれる連続鋳造時にガスが供給される第２ガス供給口１３ａを有し、圧力調整弁１２ｂよりもガス上流側にて第２配管１２に接続された第３配管１３とを備える。

　このガス供給装置１０によれば、溶鋼Ｍの精錬時には、第１ガス供給口１１ａに図示しないガス供給源を連結し、精錬用のガス供給源から第１配管１１を通って吹込プラグ２ａへ多量のガスを供給する。これにより、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂから溶鋼Ｍに多量のガスを吐き出すので、溶鋼Ｍの精錬を行うことができる。

　一方、鋼片Ｆの連続鋳造時には、連続鋳造用のガス供給源Ｇから第３配管１３の第２ガス供給口１３ａにガスを供給する。供給されたガスは、第３配管１３及び第２配管１２を通って、圧力調整弁１２ｂにより第１配管１１よりも少量に流量制御された僅かな量のガスを吹込プラグ２ａへ供給する。これにより、連続鋳造時にも圧力調整弁１２ｂで流量制御されたガスを継続的に吹込プラグ２ａへ供給するので、連続鋳造時に吹込プラグ２ａ内へ溶鋼Ｍが浸入して凝固するのを阻止できる。したがって、連続鋳造時に吹込プラグ２ａ内に溶鋼Ｍが浸入して吹込プラグ２ａが損傷することを防止できる。

　また、精錬時には第１ガス供給口１１ａを用い、連続鋳造時には第２ガス供給口１３ａを用いるので、連続鋳造時におけるガス供給口の接続を容易に行うことができる。

　さらに、第１配管１１における吹込プラグ２ａと第１ガス供給口１１ａとの間に第１逆止弁１１ｂが設けられていると共に、第２配管１２における圧力調整弁１２ｂと第１ガス供給口１１ａに第２逆止弁１２ａが設けられているので、連続鋳造時に第１ガス供給口１１ａ側へガスが逆流することを防止できる。また、第３配管１３における吹込プラグ２ａと第２ガス供給口１３ａとの間に第３逆止弁１３ｂが設けられているので、連続鋳造時に蓄圧ボンベ１２ｃから第２ガス供給口１３ａ側へガスが逆流することを防止できる。これにより、連続鋳造時に流量制御されたガスを確実に吹込プラグ２ａへ供給できる。

　［第２実施形態］
　第２実施形態は図５を参照しながら説明する。なお、図５において上記第１実施形態と同一要素には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違する部分について説明する。

　図５に示すガス供給装置１０ａでは、第１実施形態の圧力調整弁１２ｂの代わりに、流量調整弁１２ｄが用いられる。この流量調整弁１２ｄは、ガス流量を調整するためのものであり、例えばニードル弁等が用いられる。

　本形態のガス供給装置１０ａでは、連続鋳造時に第２配管１２の流量調整弁１２ｄによって、第１配管１１よりも少量に流量制御された僅かな量のガスが、吹込プラグ２ａに供給される。

　このガス供給装置１０ａにおいても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、精錬時には第１配管１１を介して多量のガスを吹込プラグ２ａへ供給できると共に、連続鋳造時には流量調整弁１２ｄにより流量制御された少量のガスを吹込プラグ２ａへ継続的に供給できる。これにより、連続鋳造時において吹込プラグ２ａ内に溶鋼Ｍが浸入して凝固するのを阻止できる。

　［第３実施形態］
　第３実施形態は図６を参照しながら説明する。なお、図６において上記第１実施形態と同一要素には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違する部分について説明する。

　図６に示すガス供給装置１０ｂでは、第２配管１２の管径が第１配管１１の管径よりも小さく設定されている。すなわち、第２配管１２自体がガス調整部１２ｅとしての機能を果たすようになっている。

　本形態のガス供給装置１０ｂでは、精錬時には第１配管１１を介して吹込プラグ２ａへ多量のガスを供給できると共に、連続鋳造時にはガス調整部１２ｅである第２配管１２を介して、第１配管１１よりも少量に流量制御された僅かな量のガスが吹込プラグ２ａに供給される。

　このガス供給装置１０ｂにおいても、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、第２配管１２の管径を第１配管１１の管径よりも小さくするだけでよいので簡易に構成でき、連続鋳造時における吹込プラグ２ａへのガス供給量を少量に制御することができる。

　［第４実施形態］
　第４実施形態は、鋼の連続鋳造方法を実施する形態であり、図７及び図８を参照しながら説明する。なお、図７及び図８において上記第１実施形態と同一要素には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違する部分について説明する。

　本形態の鋼の連続鋳造方法は、図８に示す連続鋳造装置１を用いて鋼片Ｆを連続的に鋳造する方法である。この連続鋳造装置１は、図７に示すガス供給装置１０ｃを有する。

　図７に示すガス供給装置１０ｃは、第１配管１１を有する。この第１配管１１は、一方側端部に第１ガス供給口１１ａが設けられ、他方側端部に吹込プラグ２ａが設けられている。本形態のガス供給装置１０ｃは、溶鋼Ｍの精錬ができる取鍋２に設けられる基本的な構成である。

　次に、本形態におけるガス供給装置１０ｃの作用について説明する。図７及び図８に示すガス供給装置１０ｃは、取鍋２の吹込プラグ２ａへガスを供給する。

　溶鋼Ｍの精錬時には、第１配管１１の第１ガス供給口１１ａに図示しないガス供給源が連結される。このガス供給源から第１配管１１を介して吹込プラグ２ａへ多量のガスが供給される。これにより、取鍋２内に収容された溶鋼Ｍが、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂから多量のガスが吐き出されることによって撹拌されることで、溶鋼Ｍの精錬が行われる。精錬を終了すると、第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源が切り離される。

　精錬後の連続鋳造時には、図８に示すようにガス供給源Ｇが第１ガス供給口１１ａに連結される。このガス供給源Ｇから第１配管１１を介して、後述する制御部により流量制御された少量のガスが吹込プラグ２ａへ継続的に供給される。

　ガス供給源Ｇは、図示しない制御部（ガス調整手段に相当する）を有する。この制御部は、連続鋳造時に流量制御された少量のガスが第１ガス供給口１１ａに供給する。第１ガス供給口１１ａに供給されたガスは、第１配管１１を通って吹込プラグ２ａに供給される。このとき図８に示す連続鋳造装置１は、上述した第１実施形態と同様に鋼片Ｆの連続鋳造を行うことができる。

　本形態の連続鋳造方法は、まずガス供給装置１０ｃの第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源を切り離し、精錬が終了した取鍋２を連続鋳造装置１に搬送する。取鍋２の搬送後、連続鋳造装置１の近辺に設けられたガス供給源Ｇに第１配管１１の第１ガス供給口１１ａを接続して、ガス供給源Ｇから第１ガス供給口１１ａへのガス供給を開始する。このとき、ガス供給源Ｇに内蔵された制御部により流量制御された少量のガスが第１ガス供給口１１ａに供給される。

　第１ガス供給口１１ａに供給された少量のガスは、第１配管１１を通って吹込プラグ２ａに供給される。このように、連続鋳造時に僅かな量のガスが第１配管１１を介して吹込プラグ２ａへ継続的に供給されるようにして、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂ内に溶鋼Ｍが浸入することを阻止する。

　なお、連続鋳造時に接続されるガス供給源Ｇが制御部を有しない場合は、ガス供給源Ｇと第１ガス供給口１１ａとの間にガス調整手段を介在させるとよい。このガス調整手段により、流量制御された少量のガスを吹込プラグ２ａに供給することができる。

　［第５実施形態］
　第５実施形態は、図９に示すガス供給装置１０ｄを使用して、鋼の連続鋳造方法を実施する形態である。なお、図９において第４実施形態と同一要素には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違する部分について説明する。

　本形態の鋼の連続鋳造方法は、図８に示す連続鋳造装置１を用いて鋼片Ｆを連続的に鋳造する方法である。この場合の連続鋳造装置１は、図８に示すガス供給装置１０ｃに代えて、図９に示すガス供給装置１０ｄを有する。

　図９に示すガス供給装置１０ｄは、吹込プラグ２ａ、第１ガス供給口１１ａ、第１逆止弁１１ｂ、第２逆止弁１２ａ、蓄圧ボンベ１２ｃ、流量調整弁１２ｄ、第１配管１１、第２配管１２を有する。

　本形態の第１配管１１は、第１実施形態の図１と同様にして、一方側端部に第１ガス供給口１１ａが設けられ、途中に第１逆止弁１１ｂが設けられ、他方側端部に吹込プラグ２ａが設けられている。第１逆止弁１１ｂによって、第１ガス供給口１１ａ側にガスが逆流しないようになっている。

　第２配管１２は、第１実施形態の図１と同様にして、接続点２１および接続点２２で第１配管１１と接続されている。本形態の第２配管１２は、第２逆止弁１２ａと、流量調整弁１２ｄ（ガス調整部に相当）と、蓄圧ボンベ１２ｃとを途中に有する。第２配管１２は、連続鋳造用のガス供給源Ｇから供給されるガスを、流量調整弁１２ｄで流量制御して吹込プラグ２ａに供給する。

　精錬時は第１配管１１の第１ガス供給口１１ａに図示しないガス供給源が連結され、第４実施形態と同様にして溶鋼Ｍの精錬が行われる。溶鋼Ｍの精錬が終わると、第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源が切り離される。

　本形態の鋼の連続鋳造方法は、連続鋳造時にガス供給装置１０ｄの第１ガス供給口１１ａに二点鎖線で示すガス供給源Ｇを連結し、第４実施形態と同様の連続鋳造を行うものである（図８参照）。連続鋳造時には、ガス供給源Ｇから第１ガス供給口１１ａに、ガス供給源Ｇに内蔵された制御部により流量制御された少量のガスが供給される。この少量のガスは、第１配管１１を通って吹込プラグ２ａに送られ、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂから溶鋼Ｍ中に吹き出される。これにより、連続鋳造の操作中に、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂ内に溶鋼Ｍが浸入することが阻止される。

　また、第１ガス供給口１１ａに供給されたガスの一部は、第２逆止弁１２ａを有する第２配管１２を介して蓄圧ボンベ１２ｃに送られ、蓄圧ボンベ１２ｃ内に補充されて蓄圧ボンベ１２ｃ内のガス圧が高くなる。これにより、取鍋２が連続鋳造装置１より切り離されたときや、第１ガス供給口１１ａから図示しないガス供給源が切り離されたときでも、蓄圧ボンベ１２ｃ内に蓄えられたガスが継続して吹込プラグ２ａに送られるので、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂへ溶鋼Ｍが浸入することを防ぐことができる。

　なお、連続鋳造時に連結されるガス供給源Ｇに、適当なガス調整手段が設けられない場合がある。この場合は、吹込プラグ２ａと第１ガス供給口１１ａとの間に介在させたガス調整手段により、流量制御された少量のガスを吹込プラグ２ａに供給することができる。

　本形態では、ガス調整手段として流量調整弁１２ｄを用いたが、第１実施形態における図１及び図２に示す圧力調整弁１２ｂを用いてもよい。この場合は、圧力調整弁１２ｂによりガスの圧力を調整することにより、ガス流量を調整することができる。

　［その他の実施形態］
　本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形又は拡張を施すことができる。

　例えば、上記第１実施形態から第５実施形態までは、吹込プラグ２ａとして、複数のスリット２ｃを有して構成されたスリットプラグを用いたが、これに限られず、図１０に示される多孔質の定形耐火物層を有して構成されたポーラスプラグを用いてもよい。

　連続鋳造が終了した後、取鍋２内の残渣排除及び吹込プラグ２ａの洗浄を行う際にも、ガス供給源Ｇ又は蓄圧ボンベ１２ｃから吹込プラグ２ａへガスを供給するようにしてもよい。この場合、洗浄時に吹込プラグ２ａ内にガスを吹き込むことにより、吹込プラグ２ａ内の浸入物を除去することができ、吹込プラグ２ａの次回使用時のガス吹きを確実にすることができる。

　連続鋳造が終了して排滓する場合に、第１ガス供給口１１ａに別のガス供給源を接続して吹込プラグ２ａへガスを供給するようにしてもよい。この場合、吹込プラグ２ａ内にガスが吹き込まれることにより、吹込プラグ２ａ内の残留物を除去することができ、吹込プラグ２ａの損耗を抑えることができる。

　ガス調整手段として、圧力調整弁１２ｂまたは流量調整弁１２ｄを用いた。これらの調整弁に代えて、他のガス調整手段を用いてもよい。他のガス調整手段は、ガスの圧力や流量を制御できればよく、例えばガス流路の断面積が狭い絞り弁や、管径の小さい細管、ガス流量を制限するフィルタなどが該当する。他のガス調整手段であっても、ガスの圧力や流量を調整することができるので、吹込プラグ２ａの吐出口２ｂへ溶鋼Ｍが浸入して凝固するのを防止でき、吹込プラグ２ａ内の残留物を除去することができる。

　上記第１実施形態から第５実施形態までは、精錬時には第１ガス供給口１１ａに連結する図示しないガス供給源から第１配管１１を介して取鍋２の吹込プラグ２ａへ多量のガスを供給した。また、連続鋳造時には第２ガス供給口１３ａ（ただし第４実施形態では第１ガス供給口１１ａ）に連結するガス供給源Ｇから第２配管１２（ただし第４実施形態では第１配管１１）を介して吹込プラグ２ａへ流量制御された少量のガスを供給した。この形態に代えて、溶鋼Ｍの精錬を終えてから鋼片Ｆの連続鋳造を開始するまでの間についても、連続鋳造時と同様にガス供給源Ｇから吹込プラグ２ａへガスを継続して供給してもよい。つまり、溶鋼Ｍの精錬後は、ガス供給源Ｇから吹込プラグ２ａへガスを継続して供給する。こうすれば、溶鋼Ｍの精錬を終えてから鋼片Ｆの連続鋳造を開始するまでの間に、吹込プラグ２ａ内へ溶鋼Ｍが浸入して凝固するのを阻止できる。したがって、吹込プラグ２ａ内に溶鋼Ｍが浸入して吹込プラグ２ａが損傷することをさらに確実に防止できる。

　１…連続鋳造装置、２…取鍋、２ａ…吹込プラグ、２ｂ…吐出口、２ｃ…スリット、３…タンディッシュ、４…鋳型、５…ロングノズル、５ａ…注出口、６…浸漬ノズル、７…ガイドロール、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…ガス供給装置、１１…第１配管、１１ａ…第１ガス供給口、１１ｂ…第１逆止弁、１２…第２配管、１２ａ…第２逆止弁、１２ｂ…圧力調整弁、１２ｃ…蓄圧ボンベ、１２ｄ…流量調整弁、１２ｅ…ガス調整部、１３…第３配管、１３ａ…第２ガス供給口、１３ｂ…第３逆止弁、２１，２２，２３，２５…接続点、２４…連結口、Ｆ…鋼片（鋼）、Ｇ…ガス供給源、Ｍ…溶鋼

Claims (9)

1. 　取鍋内に収容された溶鋼の精錬時にガスが供給される第１ガス供給口を有し、前記取鍋に取り付けられた吹込プラグへガスを供給する第１配管と、
   　前記第１ガス供給口からのガスが蓄えられる蓄圧ボンベと、前記吹込プラグに供給されるガス流量を調整するためのガス調整部とを有し、前記第１配管よりも少量のガスを前記吹込プラグへ供給する第２配管と、
   　前記取鍋内の前記溶鋼がタンディッシュを介して鋳型に流し込まれる連続鋳造時にガスが供給される第２ガス供給口を有し、前記ガス調整部よりもガス上流側にて前記第２配管に接続される第３配管と、
   　を備えたことを特徴とするガス供給装置。
2. 　前記ガス調整部は、ガス供給路が狭くなっている絞り弁である請求項１に記載のガス供給装置。
3. 　前記ガス調整部は、圧力調整弁及び流量調整弁の少なくとも一方である請求項１または２に記載のガス供給装置。
4. 　前記ガス調整部は、前記第１配管よりも管径が小さく設定されている前記第２配管であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のガス供給装置。
5. 　前記第１配管における前記吹込プラグと前記第１ガス供給口との間に設けられ、前記第１ガス供給口側へガスが逆流しないようにするための第１逆止弁と、
   　前記第２配管における前記吹込プラグと前記第１ガス供給口との間に設けられ、前記第１ガス供給口側へガスが逆流しないようにするための第２逆止弁と、
   　前記第３配管における前記第２配管と前記第２ガス供給口との間に設けられ、前記第２ガス供給口側へガスが逆流しないようにするための第３逆止弁と、
   　を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のガス供給装置。
6. 　溶鋼が収容された取鍋と、前記取鍋内から前記溶鋼が注入されるタンディッシュと、前記タンディッシュ内から前記溶鋼が流し込まれる鋳型と、を有する連続鋳造装置を用いて鋼を連続的に鋳造する鋼の連続鋳造方法において、
   　前記取鍋に取り付けられた吹込プラグの吐出口へ前記溶鋼が浸入することを防止するために、ガス供給源から流量制御されたガスを前記吹込プラグへ供給しながら連続鋳造を行うことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
7. 　前記ガス供給源から前記吹込プラグへのガス供給は、
   　前記取鍋に取り付けられたガス供給口と、前記ガス供給口と前記吹込プラグとを結ぶ配管とからなるガス供給装置の前記ガス供給口に前記ガス供給源を連結することによりなされる請求項６に記載の鋼の連続鋳造方法。
8. 　前記ガス供給源から前記吹込プラグへのガス供給は、
   　前記取鍋に取り付けられた前記吹込プラグと第１ガス供給口とこれら前記第１ガス供給口と前記吹込プラグとを結ぶ第１配管と、ガスを蓄える蓄圧ボンベと、前記第１配管からガスを供給され前記蓄圧ボンベにガスを供給するとともに前記蓄圧ボンベから前記吹込プラグに前記第１配管よりも少ない量のガスを供給するためのガス調整手段とを有する第２配管とからなるガス供給装置の前記第１ガス供給口に前記ガス供給源を連結することによりなされる請求項６に記載の鋼の連続鋳造方法。
9. 　前記ガス供給源から前記吹込プラグへのガス供給は、
   　前記取鍋に取り付けられた前記吹込プラグと第１ガス供給口とこれら前記第１ガス供給口と前記吹込プラグとを結ぶ第１配管と、ガスを蓄える蓄圧ボンベと、前記第１配管からガスを供給され前記蓄圧ボンベにガスを供給するとともに前記蓄圧ボンベから前記吹込プラグに前記第１配管よりも少ない量のガスを供給するためのガス調整手段とを有する第２配管と、第２ガス供給口を有し前記ガス調整手段よりもガス上流側にて前記第２配管に接続された第３配管とからなるガス供給装置の前記第２ガス供給口に前記ガス供給源を連結することによりなされる請求項６に記載の鋼の連続鋳造方法。

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