WO2023210201A1 - タンディッシュおよびそれを用いた連続鋳造方法 - Google Patents

タンディッシュおよびそれを用いた連続鋳造方法 Download PDF

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WO2023210201A1
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molten steel
weir
introduction pipe
porous
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孝平 古米
則親 荒牧
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal

Definitions

  • the present invention is a tundish for relaying molten metal injected from a ladle to a mold in a continuous casting process, and efficiently removes non-metallic inclusions in the molten metal injected into the tundish.
  • This invention relates to a tundish that can be easily removed and a continuous casting method using the same.
  • Non-metallic inclusions such as Al 2 O 3 in molten steel, which are deoxidation products, cause defects after rolling, so it is necessary to separate and remove them as much as possible before casting.
  • the tundish has the role of floating and separating nonmetallic inclusions that flow out with the molten steel when pouring the molten steel from the ladle. The higher the flotation separation ratio, the more clean the molten steel can be produced.
  • Patent Document 1 a perforated weir extending from the bottom of the tundish to a position higher than the molten metal surface is used to divide the tundish into a steel receiving area from the ladle and a quasi-stationary area of the steel having an outlet to the mold.
  • a technique has been disclosed in which the levitation effect of inclusions is promoted by a method for manufacturing clean steel, which is provided in a dish and supplies molten steel by immersing an injection nozzle from a ladle into the molten steel within the steel receiving area.
  • Patent Document 2 describes a tundish that is divided into a steel receiving side and an outlet side by a perforated weir having holes in contact with the bottom wall, the upper part of which is open to the outlet side of the perforated weir.
  • a technique is disclosed for installing a lower weir and optimizing the shape of the tundish, the position of the weir, the shape of the hole, and the position of the hole.
  • Patent Document 3 a weir having a flow hole is installed between the injection position from the ladle and the outlet to the mold, and a predetermined amount of inert gas is blown from the bottom of the tundish on the outlet side of the weir.
  • a technique has been disclosed to improve the inclusion flotation effect.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-6231 Japanese Patent Application Publication No. 10-216909 Japanese Patent Application Publication No. 2011-143449
  • Patent Document 1 a hole for removing residual steel is provided on the bottom side of the tundish of a perforated weir, and after inclusions in the molten steel pass near the bottom of the perforated weir, the molten steel is removed from the vicinity of the bottom of the tundish. There is a fear that inclusions may flow out due to the short-circuit flow flowing toward the outlet.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to efficiently and inexpensively promote floating of inclusions contained in molten steel poured from a ladle into a tundish.
  • the purpose of the present invention is to provide a tundish and to propose a continuous casting method using the tundish.
  • a tundish according to the present invention for solving the above problems has a structure in which the molten steel is injected between the molten steel injection part where the molten steel injection flow from the ladle collides with the bottom of the tundish and the molten steel outlet from the tundish to the mold.
  • a weir having a wall portion surrounding the tundish from four directions and extending upward from the bottom of the tundish, and an eave-like portion protruding horizontally at the upper end of the wall portion facing the molten steel injection portion side;
  • the weir has one or more continuous notches extending from the wall to the eave-shaped part, has a first porous part at the bottom of the refractory surrounded by the wall, and has a first porous part inside the weir and the first porous part.
  • a first gas inlet pipe connected to the first porous part within a refractory comprising a part, and optionally a first gas inlet pipe connected to the first porous part; It is characterized by comprising a bottom refractory having two porous parts and a second gas inlet pipe connected to the second porous part.
  • the tundish according to the present invention is further connected to the first gas introduction pipe or the second gas introduction pipe, or extends from the first gas introduction pipe or the second gas introduction pipe.
  • a more preferred solution may be to have a precast refractory installed on the wall of the tundish with a third gas inlet pipe inside.
  • the above-mentioned tundish is used, and the inert gas flow rate R1 per unit area at the bottom of the weir is in the range of 0.02 to 1.0 NL/(s ⁇ m 2 ).
  • the steel slab is continuously cast by casting from the tundish into the mold while blowing an inert gas into the molten steel from the first porous part through the first gas introduction pipe. .
  • the inert gas flow rate R2 per unit area is further adjusted to be in the range of 0.1 to 10 NL/(s ⁇ m 2 ), and the second gas introduction pipe is A more preferable solution may be to blow an inert gas into the molten steel from the second porous portion through the molten steel.
  • the tundish according to the present invention by suppressing the short-circuit flow of molten steel injected from the ladle flowing at the bottom of the tundish and changing the flow upward, floating separation of inclusions can be promoted. Furthermore, the rise of air bubbles from the porous part of the weir can promote floating separation of inclusions.
  • the tundish according to the present invention further uses air bubbles blown into the molten steel from the porous part provided in the bottom refractory between the weir and the molten steel outlet to float and separate inclusions before flowing into the mold. It is preferable to promote this.
  • the tundish according to the present invention further includes a gas introduction pipe inside and a precast refractory installed on the wall of the tundish, so that a porous part installed at the bottom of the weir or the bottom of the tundish can be used. It is possible to easily construct a device that blows gas from the ground. Therefore, it is possible to suppress operational interruption due to poor construction, and there is no risk of steel leakage, which is safe and preferable.
  • the above tundish is used and the amount of inert gas blown from the bottom of the weir or the bottom of the tundish is set to an appropriate range, so that it is sufficient to float and separate inclusions. , the entrainment of tundish slag from the molten steel surface can be suppressed. Therefore, high-cleanliness steel can be easily produced.
  • 1 is a cross-sectional view schematically showing a tundish according to an embodiment of the present invention, in which (a) shows a cross-sectional view taken along line AA, (b) shows a cross-sectional view taken along line B-B, and (c ) shows a cross-sectional view taken along line CC. It is a graph showing the influence of the inert gas flow rate R1 per unit area at the bottom of the weir on the number of inclusions flowing into the steel slab. It is a graph showing the influence of the inert gas flow rate R2 per unit area of the porous part of the refractory provided at the bottom of the tundish on the number of inclusions flowing into the steel slab. 1 is a graph showing the number of inclusions flowing into steel slabs cast under the gas injection conditions shown in Table 1.
  • FIG. 1(a) is a cross-sectional view taken along line AA
  • FIG. 1(b) is a cross-sectional view taken along line BB
  • FIG. 1(c) is a cross-sectional view taken along line CC.
  • the tundish 1 of this embodiment is an intermediate container used for continuous casting of steel, when pouring molten steel in a ladle into a continuous casting mold.
  • the tundish 1 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped-shaped container with an open top surface.
  • Molten steel is supplied from a ladle (not shown) via an injection nozzle 2.
  • the stored molten steel is supplied to a mold (not shown) from two molten steel outlets 3 provided at the bottom.
  • a weir 4 is provided between the molten steel injection part 2a where the molten steel injection flow from the ladle collides with the tundish bottom 1a and the molten steel outlet 3 from the tundish 1 to the mold.
  • the weir 4 includes a wall portion 4a that surrounds the molten steel injection portion 2a from four directions and extends upward from the tundish bottom portion 1a, and an eaves that protrudes horizontally toward the molten steel injection portion 2a at the upper end of the wall portion 4a. It has a shaped portion 4b.
  • the weir 4 has one or more continuous notches extending from the wall portion 4a to the eave-like portion 4b.
  • the weir 4 has a first porous part 4d in a refractory bottom 4c surrounded by a wall part 4a, and a first gas connected to the first porous part 4d inside the weir and within the refractory including the first porous part 4d. It has an introduction tube 5a. It is preferable that the first porous portion 4d occupies 15% or more of the total area of the refractory bottom portion 4c surrounded by the wall portion 4a of the weir 4. Although there is no upper limit, it is preferable not to install it near the collision point of the molten steel injection flow from the ladle.
  • FIG. 2 is a graph showing the influence of the inert gas flow rate R1 [NL/(s ⁇ m 2 )] per unit area at the bottom of the weir 4 on the number of inclusions flowing into the steel slab.
  • the number of inclusions flowing into a steel slab can be determined by taking 5 samples from the two widest sides of a rectangular parallelepiped slab, polishing the observation surfaces, and observing them with a microscope to determine the number of inclusions larger than 10 ⁇ m in the slab per unit area. Evaluation was made based on the number of inclusions. As is clear from FIG. 2, if R1 is smaller than 0.02NL/(s ⁇ m 2 ), this is not preferable because the floating effect of inclusions in the tundish is small.
  • the inert gas flow rate R1 per unit area at the bottom of the weir 4 is in the range of 0.02 to 1.0 NL/(s ⁇ m 2 ).
  • the inert gas flow rate R1 is in the range of 0.02 to 0.2 NL/(s ⁇ m 2 ).
  • Inert gas is supplied to the first porous portion 4d by a third gas introduction pipe 5c connected to a first gas introduction pipe 5a provided in the weir 4 or extending from the first gas introduction pipe 5a. It is preferable to have a precast refractory 6 installed on the wall of the tundish 1. By doing so, the refractory construction on the tundish becomes easy, and it is possible to suppress operational interruptions due to poor construction.
  • a second porous part 7a is provided at the tundish bottom 1a between the weir 4 and the molten steel outlet 3, and a second gas introduction pipe 5b connected to the second porous part 7a. It is preferable to provide the refractory 7 having the following properties.
  • the precast refractory 6 installed on the wall of the tundish 1 has a third gas introduction pipe 5c connected to the second gas introduction pipe 5b or extended from the second gas introduction pipe 5b. It is preferable to have one.
  • the refractory 7 and the precast refractory 6 may be integrally molded.
  • the refractory 7 is preferably installed across the entire bottom 1a of the tundish in a direction perpendicular to the flow of molten steel from the ladle towards the molten steel outlet 3 into the mold. Similar to the lower weir, it can generate a flow toward the tundish surface to promote floating separation of inclusions.
  • an upper weir 8 may be installed upstream from the installation position of the refractory 7 having the second porous portion 7a, that is, on the steel receiving side from the ladle. It is possible to prevent inclusions floating on the steel receiving side from flowing out to the injection side into the mold.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the inert gas flow rate R2 [NL/(s ⁇ m 2 )] per unit area of the second porous portion 7a of the refractory 7 and the number density of inclusions in the slab.
  • R2 the inert gas flow rate
  • FIG. 3 the test was conducted without blowing inert gas from the first porous portion 4d installed in the weir 4. Evaluation of inclusions was performed in the same manner as above. As is clear from FIG. 3, if R2 is smaller than 0.1 NL/(s ⁇ m 2 ), this is not preferable because the effect of floating inclusions in the tundish is small.
  • the inert gas flow rate R2 per unit area of the second porous portion 7a is in the range of 0.1 to 10 NL/(s ⁇ m 2 ).
  • the first porous part 4d and the second porous part 7a can be produced by using spherical particles mainly composed of alumina as an aggregate and firing them at 1600° C. or higher.
  • the average pore diameter of the first porous portion 4d and the second porous portion 7a is preferably 20 to 120 ⁇ m.
  • the average pore diameter can be defined, for example, by mercury porosimetry in accordance with JIS R 1655:2003. By setting the average pore diameter within this range, the diameter of the bubbles blown into the molten steel can be controlled within a predetermined range, which is effective in suppressing slag entrainment.
  • Processing No. 1 is a conventional example in which R1 and R2 are set to zero.
  • Processing No. 2 to 4 are examples of the invention in which an appropriate amount of inert gas was blown only from the first porous portion 4d at the bottom of the weir 4.
  • Processing No. 5 to 8 are reference examples in which an appropriate amount of inert gas was blown only from the second porous part 7a installed at the bottom of the tundish between the weir 4 and the outlet 3.
  • Processing No. Examples 9 to 12 are invention examples in which both were combined and an appropriate amount of inert gas was blown.
  • Processing Nos. 13 to 16 are comparative examples in which the amount of inert gas blown was outside the appropriate range. From the results in FIG. 4, it can be seen that in the invention example in which inert gas was blown in an appropriate range, the cleanliness of the slab was significantly improved compared to the conventional example and comparative example.
  • the unit of volume “L” means 10 -3 m 3
  • the symbol “N” for the volume of gas represents the volume at a standard state of temperature 0°C and pressure 101325 Pa. .

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Abstract

介在物を、効率的かつ安価に浮上促進させることのできる技術を提供する。取鍋からの溶鋼注入流がタンディッシュ底部に衝突する溶鋼注入部とタンディッシュから鋳型への溶鋼流出口との間に、前記溶鋼注入部を四方向から囲んでタンディッシュ底部から上方に伸びる壁部と、該壁部の上端部に前記溶鋼注入部側を向いて水平方向に突出した庇状部と、を有する堰を備え、該堰は、前記壁部から前記庇状部に亘って連続した切り欠きを一箇所以上持ち、前記壁部に囲まれた耐火物底部に第一ポーラス部を持ち、前記堰内および前記第一ポーラス部を含む耐火物内に前記第一ポーラス部に接続された第一ガス導入管を持っており、さらに、任意選択的に、前記堰と前記溶鋼流出口との間のタンディッシュ底部に、第二ポーラス部および該第二ポーラス部に接続された第二ガス導入管を持っている底部耐火物を備える、タンディッシュである。

Description

タンディッシュおよびそれを用いた連続鋳造方法
　本発明は、連続鋳造工程で取鍋から注入された溶融金属を中継して鋳型に供給するためのタンディッシュであって、そのタンディッシュ内に注入された溶融金属中の非金属介在物を効率よく除去することが可能なタンディッシュおよびそれを用いた連続鋳造方法に関する。
　高品質な鉄鋼材料製造のため、更なる溶鋼の高清浄度技術向上が求められる。脱酸生成物である、溶鋼中のＡｌ２Ｏ３等の非金属介在物は、圧延後の欠陥原因になるため、鋳造前段階で極力分離除去する必要がある。タンディッシュには、取鍋から溶鋼を注湯する際、溶鋼と共に流出された非金属介在物を浮上分離させる役目がある。その浮上分離割合が大きいほど高清浄度な溶鋼を製造することが可能になる。
　これまで、タンディッシュ内において介在物を効率良く浮上分離させる方法が提案されている。たとえば、特許文献１には、タンディッシュを取鍋からの受鋼領域と鋳型への流出口を有する鋼の準静止領域とに分ける、底部から溶湯表面より高い位置まで伸びた有孔堰をタンディッシュに設けて、取鍋からの注入ノズルを受鋼領域内溶鋼に浸漬して溶鋼を供給する清浄鋼の製造方法によって、介在物の浮上効果を促進させる技術が開示されている。
　特許文献２には、底壁に接した孔を有する有孔堰によって、受鋼側と流出口側とに分割されたタンディッシュであって、その有孔堰の流出口側に上部が解放された下堰を設置し、タンディッシュの形状や堰の位置、孔形状および孔位置を適正化する技術が開示されている。
　また、特許文献３には、取鍋からの注入位置と鋳型への流出口の途中に流通孔を有する堰を設置し、その堰の流出口側のタンディッシュ底部から不活性ガスを所定量吹込み、介在物浮上効果を高める技術が開示されている。
特開昭５３－６２３１号公報 特開平１０－２１６９０９号公報 特開２０１１－１４３４４９号公報
　しかしながら、上記従来技術には以下の問題があった。
　特許文献１に記載の技術では、有孔堰のタンディッシュ底部側に残鋼抜き用の孔が設けられ、溶鋼中の介在物が有孔堰の底部近傍を通過後、タンディッシュ底部付近を溶鋼流出口に向かって流れる短絡流により、介在物が流出することが危惧される。
　特許文献２の技術では、溶鋼中の介在物は、有孔堰通過後、下堰により浮上促進されるが、その浮上効果は不十分である。また、鋳造終了後に下堰より受鋼側に溶綱が残るため、残鋼コストが大きくなることが懸念される。
　特許文献３の技術では、不活性ガス吹き込みにより、介在物浮上効果が高まるものの、溶鋼内に占めるガス体積率を大きくしなければ介在物浮上への効果が小さい。逆にガス流量を大きくすると気泡の破裂時に溶鋼表面が揺らぎ、溶鋼表面に存在するタンディッシュスラグの巻き込みによる溶鋼汚染が懸念される。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、取鍋からタンディッシュに注入された溶鋼中に含まれる介在物を、効率的かつ安価に浮上促進させることのできるタンディッシュを提供し、そのタンディッシュを用いた連続鋳造方法を提案することにある。
　上記課題を解決するための本発明にかかるタンディッシュは、取鍋からの溶鋼注入流がタンディッシュ底部に衝突する溶鋼注入部とタンディッシュから鋳型への溶鋼流出口との間に、前記溶鋼注入部を四方向から囲んでタンディッシュ底部から上方に伸びる壁部と、該壁部の上端部に前記溶鋼注入部側を向いて水平方向に突出した庇状部と、を有する堰を備え、該堰は、前記壁部から前記庇状部に亘って連続した切り欠きを一箇所以上持ち、前記壁部に囲まれた耐火物底部に第一ポーラス部を持ち、前記堰内および前記第一ポーラス部を含む耐火物内に前記第一ポーラス部に接続された第一ガス導入管を持っており、さらに、任意選択的に、前記堰と前記溶鋼流出口との間のタンディッシュ底部に、第二ポーラス部および該第二ポーラス部に接続された第二ガス導入管を持っている底部耐火物を備えることを特徴とする。
　なお、本発明にかかるタンディッシュは、さらに、前記第一ガス導入管または前記第二ガス導入管と接続された、または、前記第一ガス導入管または前記第二ガス導入管から延伸された、第三ガス導入管を内部に有し、前記タンディッシュの壁部に施工されるプレキャスト耐火物を備えることが、より好ましい解決手段になり得る。
　また、本発明にかかる連続鋳造方法は、上記タンディッシュを用い、前記堰の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１が０．０２～１．０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整し、前記第一ガス導入管を介して前記第一ポーラス部から溶鋼に不活性ガスを吹込みながら、タンディッシュから鋳型に鋳造して鋼鋳片を連続鋳造することを特徴とする。
　なお、本発明にかかる連続鋳造方法は、さらに、単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２が０．１～１０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整し、前記第二ガス導入管を介して前記第二ポーラス部から不活性ガスを溶鋼中に吹込むことが、より好ましい解決手段になり得る。
　本発明にかかるタンディッシュによれば、取鍋から注入された溶鋼の、タンディッシュ底部を流れる短絡流を抑制し、流れを上向きに変えることにより、介在物の浮上分離を促進することができる。また、堰のポーラス部からの気泡の上昇によって、介在物の浮上分離を促進することができる。
　また、本発明にかかるタンディッシュは、堰と溶鋼流出口との間の底部耐火物に備えたポーラス部から溶鋼中に吹き込まれた気泡により、さらに、鋳型への流出前に介在物の浮上分離を促進できて好ましい。
　また、本発明にかかるタンディッシュは、さらに、ガス導入管を内部に有し、タンディッシュの壁部に施工されるプレキャスト耐火物を備えることで、堰の底部やタンディッシュ底部に設置したポーラス部からガス吹込みする装置を容易に施工することができる。そのため、施工不良による操業阻害を抑制可能で、漏鋼などの危険がなく、安全で好ましい。
　本発明にかかる連続鋳造方法によれば、上記タンディッシュを用い、堰の底部やタンディッシュ底部からの不活性ガス吹込み量を適切な範囲としたので、介在物の浮上分離に十分で、かつ、溶鋼表面からのタンディッシュスラグの巻き込みを抑制できる。したがって、高清浄度鋼を容易に製造できる。
本発明の一実施形態にかかるタンディッシュを模式的に表す断面図であり、（ａ）は、Ａ－Ａ視断面図を示し、（ｂ）は、Ｂ－Ｂ視断面図を示し、（ｃ）はＣ－Ｃ視断面図を示す。 堰の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１が鋼鋳片に流出する介在物数に与える影響を示すグラフである。 タンディッシュ底部に備えた耐火物のポーラス部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２が鋼鋳片に流出する介在物数に与える影響を示すグラフである。 表１に示すガス吹込み条件で鋳造した鋼鋳片に流出する介在物数を示すグラフである。
　以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　本発明の一実施形態にかかるタンディッシュを模式的に図１に示す。図１（ａ）は、Ａ－Ａ視断面図であり、図１（ｂ）は、Ｂ－Ｂ視断面図であり、図１（ｃ）は、Ｃ－Ｃ視断面図である。本実施形態のタンディッシュ１は、鋼の連続鋳造に用いられる、取鍋内溶鋼を連続鋳造用鋳型に注入する際の中間容器である。タンディッシュ１は、たとえば、上面が開放した略直方体形状の容器である。取鍋（図示せず）から、注入ノズル２を介して溶鋼が供給される。図１の例では、貯留した溶鋼を底部に設けた２つの溶鋼流出口３からそれぞれ鋳型（図示せず）に供給する。
　本実施形態では、取鍋からの溶鋼注入流がタンディッシュ底部１ａに衝突する溶鋼注入部２ａとタンディッシュ１から鋳型への溶鋼流出口３との間に堰４を備える。堰４は、溶鋼注入部２ａを四方向から囲んでタンディッシュ底部１ａから上方に伸びる壁部４ａと、該壁部４ａの上端部に前記溶鋼注入部２ａ側を向いて水平方向に突出した庇状部４ｂと、を有す。堰４は、壁部４ａから庇状部４ｂに亘って連続した切り欠きを一箇所以上持っている。堰４は、壁部４ａに囲まれた耐火物底部４ｃに第一ポーラス部４ｄを持ち、堰内および第一ポーラス部４ｄを含む耐火物内に第一ポーラス部４ｄに接続された第一ガス導入管５ａを持っている。第一ポーラス部４ｄは、堰４の壁部４ａに囲まれた耐火物底部４ｃの全面積の１５％以上を占めることが好ましい。上限は定めるものではないが、取鍋からの溶鋼注入流の衝突点近傍には設置しないことが好ましい。
　このような構成とすることで、取鍋から注入された溶鋼の、タンディッシュ底部１ａを流れる短絡流を抑制し、流れを上向きに変えることにより、介在物の浮上分離を促進することができる。さらに、第一ポーラス部４ｄから不活性ガスを吹き込むことで不活性ガス気泡に非金属介在物を捕捉し、浮上分離をさらに促進することができる。溶鋼注入部２ａの耐火物底部４ｃに第一ポーラス部４ｄを設置することで、耐火物底部４ｃに衝突して水平方向に向かう高速の注入流による剪断力によって、第一ポーラス部４ｄを離脱するガス気泡は微細化し、介在物の捕捉確率が高くなる効果を得ることができる。
　図２に堰４の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１［ＮＬ／（ｓ・ｍ２）］が鋼鋳片に流出する介在物数に与える影響をグラフで示す。鋼鋳片に流出する介在物数はスラブ中の１０μｍ以上の介在物個数を直方体のスラブの最も広い２つの面から５個の試料を取り、観察面を研磨後、顕微鏡観察により単位面積当たりの介在物個数で評価した。図２から明らかなように、Ｒ１が０．０２ＮＬ／（ｓ・ｍ２）より小さい場合、タンディッシュ内での介在物浮上効果が小さいため好ましくない。一方、Ｒ１が１．０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）を超えると、ガス吹き込み量が多すぎて、タンディッシュスラグの巻き込みが大きくなるため好ましくない。そのため、堰４の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１は０．０２～１．０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整する必要がある。好ましくは、不活性ガス流量Ｒ１は０．０２～０．２ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲である。
　第一ポーラス部４ｄへの不活性ガスの供給は、堰４に設けた第一ガス導入管５ａと接続される、または、その第一ガス導入管５ａから延伸された、第三ガス導入管５ｃを内部に有し、タンディッシュ１の壁部に施工されるプレキャスト耐火物６を備えることが好ましい。そうすることで、タンディッシュへの耐火物施工が簡易となり、施工不良による操業阻害を抑制することが可能である。
　本実施形態では、さらに、任意選択的に、堰４と溶鋼流出口３との間のタンディッシュ底部１ａに第二ポーラス部７ａおよび該第二ポーラス部７ａに接続された第二ガス導入管５ｂを持っている耐火物７を備えることが好ましい。その第二ガス導入管５ｂに接続され、または、その第二ガス導入管５ｂを延伸した第三ガス導入管５ｃを内部に有し、タンディッシュ１の壁部に施工されるプレキャスト耐火物６を備えることが好ましい。耐火物７とプレキャスト耐火物６とは一体成型されていてもよい。耐火物７は、取鍋からの溶鋼注入流が鋳型への溶鋼流出口３へ向かう溶鋼の流れに直交する方向にタンディッシュの底部１ａ全体を横切って設置することが好ましい。下堰と同様にタンディッシュ表面に向かう流れを生成して、介在物の浮上分離を促進することができる。加えて、図１に示すように、第二ポーラス部７ａを有する耐火物７の設置位置より上流側、つまり、取鍋からの受鋼側に上堰８を設置してもよい。受鋼側で浮上した介在物が鋳型への注入側に流出するのを防止することができる。
　図３に耐火物７の第二ポーラス部７ａの単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２［ＮＬ／（ｓ・ｍ２）］とスラブ中の介在物個数密度の関係グラフで示す。図３では堰４に設置した第一ポーラス部４ｄから不活性ガスを吹き込まずに試験した。介在物の評価は上記と同様に行った。図３から明らかなように、Ｒ２が０．１ＮＬ／（ｓ・ｍ２）より小さい場合、タンディッシュ内での介在物浮上効果が小さいため好ましくない。一方、Ｒ２が１０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）を超えると、ガス吹き込み量が多すぎて、タンディッシュスラグの巻き込みが大きくなるため好ましくない。そのため、第二ポーラス部７ａの単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２は０．１～１０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整することが好ましい。
　第二ポーラス部７ａを含む耐火物７をタンディッシュ１の壁部に施工するプレキャスト耐火物６と一体成型することで、タンディッシュの整備時間を短縮することができ、好ましい。
　第一ポーラス部４ｄや第二ポーラス部７ａは、アルミナを主体とする球状粒子を骨材とし、１６００℃以上で焼成して、作製することができる。第一ポーラス部４ｄや第二ポーラス部７ａの平均気孔径は、２０～１２０μｍであることが好ましい。平均気孔径は、たとえば、ＪＩＳ　Ｒ　１６５５：２００３に準拠して、水銀圧入法などにより規定できる。平均気孔径をこの範囲とすることで、溶鋼中に吹き込まれた気泡径を所定範囲に制御することができ、スラグ巻き込み抑制に有効である。
　転炉で酸素吹錬し、ＲＨ式真空脱ガス装置で真空脱ガス処理した、３００ｔの溶鋼を取鍋に収容した。取鍋から図１に示すタンディッシュ１を介して鋳型に注入し連続鋳造した。タンディッシュ１内では、表１に示す条件で、堰４の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１［ＮＬ／（ｓ・ｍ２）］および堰４と流出口３との間に設置した耐火物７の第二ポーラス部７ａの単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２［ＮＬ／（ｓ・ｍ２）］を調整した。それぞれの処理後のスラブ中の介在物個数密度を上記と同様に調査した。結果を図４にグラフで示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　処理Ｎｏ．１は、Ｒ１およびＲ２を０とした従来例である。処理Ｎｏ．２～４は、堰４の底部の第一ポーラス部４ｄからのみ適切な量の不活性ガスを吹き込んだ発明例である。処理Ｎｏ．５～８は、堰４と流出口３との間のタンディッシュ底部に設置した第二ポーラス部７ａからのみ適切な量の不活性ガスを吹き込んだ参考例である。処理Ｎｏ．９～１２は、両者を組み合わせて適切な量の不活性ガスを吹き込んだ発明例である。処理Ｎｏ１３～１６は、不活性ガスの吹込み量が適切な範囲を外れた比較例である。図４の結果から、不活性ガスを適切な範囲で吹き込んだ発明例では、従来例や比較例と比べて格段にスラブの清浄度が向上していることがわかる。
　本明細書中で、体積の単位である「Ｌ」は、１０－３ｍ３を意味し、気体の体積に記す記号「Ｎ」は、標準状態である温度０℃、圧力１０１３２５Ｐａの体積を表す。
　１　　タンディッシュ
　１ａ　タンディッシュ底部
　２　　注入ノズル
　２ａ　溶鋼注入部
　３　　溶鋼流出口
　４　　堰
　４ａ　壁部
　４ｂ　庇状部
　４ｃ　耐火物底部
　４ｄ　（第一）ポーラス部
　５ａ　（第一）ガス導入管
　５ｂ　（第二）ガス導入管
　５ｃ　（第三）ガス導入管
　６　　プレキャスト耐火物
　７　　耐火物（ポーラス部を含む）
　７ａ　（第二）ポーラス部
　８　　上堰

Claims (4)

  1. 取鍋からの溶鋼注入流がタンディッシュ底部に衝突する溶鋼注入部とタンディッシュから鋳型への溶鋼流出口との間に、前記溶鋼注入部を四方向から囲んでタンディッシュ底部から上方に伸びる壁部と、該壁部の上端部に前記溶鋼注入部側を向いて水平方向に突出した庇状部と、を有する堰を備え、
    該堰は、前記壁部から前記庇状部に亘って連続した切り欠きを一箇所以上持ち、前記壁部に囲まれた耐火物底部に第一ポーラス部を持ち、前記堰内および前記第一ポーラス部を含む耐火物内に前記第一ポーラス部に接続された第一ガス導入管を持っており、
    さらに、任意選択的に、前記堰と前記溶鋼流出口との間のタンディッシュ底部に、第二ポーラス部および該第二ポーラス部に接続された第二ガス導入管を持っている底部耐火物を備える、タンディッシュ。
  2. さらに、前記第一ガス導入管または前記第二ガス導入管と接続された、または、前記第一ガス導入管または前記第二ガス導入管から延伸された、第三ガス導入管を内部に有し、前記タンディッシュの壁部に施工されるプレキャスト耐火物を備える、請求項１に記載のタンディッシュ。
  3. 請求項１または２に記載のタンディッシュを用い、前記堰の底部の単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ１が０．０２～１．０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整し、前記第一ガス導入管を介して前記第一ポーラス部から溶鋼に不活性ガスを吹込みながら、タンディッシュから鋳型に鋳造して鋼鋳片を連続鋳造する、連続鋳造方法。
  4. さらに、単位面積当たりの不活性ガス流量Ｒ２が０．１～１０ＮＬ／（ｓ・ｍ２）の範囲となるように調整し、前記第二ガス導入管を介して前記第二ポーラス部から不活性ガスを溶鋼中に吹込む、請求項３に記載の連続鋳造方法。
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