JP3364031B2 - タンディッシュを用いた連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンディッシュを用い
た連続鋳造方法に関する。さらに詳しくは、連続鋳造を
行なう際に、タンディッシュ内の溶鋼の付着量を減少さ
せることができるタンディッシュを用いた連続鋳造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、取鍋の溶鋼をタンディッシュに注
入し、該溶鋼をタンディッシュから鋳型内に注入する連
続鋳造方法においては、タンディッシュの耐火物のコス
トを低減させ、熱ロスおよび操業要員を減少させること
を目的として、鋳造終了後に、その鋳造に用いたタンデ
ィッシュの残鋼および残滓をそのまま排出し、冷却しな
い熱間整備を行ない、この熱間整備を行なったタンディ
ッシュを用いて鋳造を行なう連続鋳造方法が提案されて
いる（特公平５−２６５８９号公報）。

【０００３】前記連続鋳造方法は、鋳造終了後、つぎの
鋳造に移るまでの待機放冷時間が短い状態でタンディッ
シュを繰り返して使用することができる方法である。

【０００４】しかしながら、たとえば、転炉、連鋳機本
体などにトラブルが発生し、修理しなければならなくな
り、タンディッシュの稼動を一時停止しなければなくな
ったばあいや、生産調整のために二次精錬工程などの前
工程の作業の停止が行なわれたばあいなどには、タンデ
ィッシュの待機放冷時間が長くなり、前記タンディッシ
ュ内の溶鋼が多量に付着し、前記タンディッシュを繰り
返して使用することができる回数がきわめて少なくなる
という問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、タンディッシュの待機
時間が長くなったばあいであっても、前記タンディッシ
ュ内の溶鋼の付着量を少なくし、タンディッシュの長寿
命化を図ることができる連続鋳造方法を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、取鍋からの溶
鋼をタンディッシュに注入し、該溶鋼をタンディッシュ
から鋳型に注入する操作を繰り返す連続鋳造方法であっ
て、前記タンディッシュから溶鋼を鋳型に注入して鋳造
を終了し、残鋼および残滓を排滓したのち、前記タンデ
ィッシュを用いて再度鋳造を開始する際の前記タンディ
ッシュの耐火物の表面温度が１３５０℃未満となると予
想されるときに、前記タンディッシュの耐火物の表面温
度が１１００℃未満となる前に、鋳造を開始する際の耐
火物の表面温度が１３５０℃以上となるように前記タン
ディッシュの耐火物を非酸化性ガス雰囲気中で加熱する
ことを特徴とするタンディッシュを用いた連続鋳造方法
に関する。

【０００７】

【作用】本発明の方法によれば、前記したように、取鍋
からの溶鋼をタンディッシュに注入し、該タンディッシ
ュから溶鋼を鋳型に注入して鋳造を終了し、残鋼および
残滓を排滓したのち、前記タンディッシュを用いて再度
鋳造を開始する際の前記タンディッシュの耐火物の表面
温度が１３５０℃未満となると予想されるときに、前記
タンディッシュの耐火物の表面温度が１１００℃未満と
なる前に、鋳造を開始する際の耐火物の表面温度が１３
５０℃以上となるように前記タンディッシュの耐火物を
非酸化性ガス雰囲気中で加熱することにより、連続鋳造
が行なわれる。

【０００８】本発明によれば、タンディッシュを用いて
再度鋳造を開始する際の前記タンディッシュの耐火物の
表面温度が１３５０℃未満と予想されるときに、鋳造を
開始する際の耐火物の表面温度が１３５０℃以上となる
ように加熱する点に１つの大きな特徴がある。

【０００９】タンディッシュを用いて再度鋳造を開始す
る際の前記タンディッシュの耐火物の表面温度が１３５
０℃未満となるばあいとは、たとえば、転炉、連続機本
体などにトラブルが発生し、修理しなければならなくな
り、タンディッシュの稼動を一時停止しなければならな
くなったばあいや、生産調整のために二次精錬工程など
の前工程の作業の停止を行なったばあいをはじめ、タン
ディッシュを２基以上併用し、それらのうち一方のタン
ディッシュを使用し、その間、他のタンディッシュを待
機させているばあいなどに発生することがある。

【００１０】このように、タンディッシュを用いて再度
鋳造を開始する際の前記タンディッシュの耐火物の表面
温度が１３５０℃未満となると予想されるときに、鋳造
を開始する際の前記タンディッシュの耐火物の表面温度
が１３５０℃以上となるように加熱したばあいには、前
記タンディッシュ内の残鋼・残滓の付着量が格段に減少
し、前記タンディッシュの有効容量の低下を大幅に抑制
することができる。

【００１１】

【実施例】本発明のタンディッシュを用いた連続鋳造方
法を以下に具体的に説明する。

【００１２】まず、取鍋からの溶鋼をタンディッシュに
注入する。このとき、通常、タンディッシュは、取鍋の
直下に配置し、該取鍋から溶鋼を落下させることによ
り、該溶鋼をタンディッシュ内に注入することができ
る。

【００１３】つぎに、前記タンディッシュから溶鋼を所
望の鋳型に注入して鋳造を終了する。

【００１４】鋳造の終了後には、必要により、前記タン
ディッシュを、たとえば鋳型上から鋳造床内であって鋳
型近傍の位置に移動させたのち、残鋼および残滓がタン
ディッシュ内に付着するのを防止するために、該残鋼お
よび残滓を前記タンディッシュから排滓する。

【００１５】前記タンディッシュから残鋼および残滓を
排滓したのちには、必要により、前記タンディッシュの
イマージョンノズル、ロングノズル、ストッパーなどの
部品交換や、前記タンディッシュの内面の局所的補修な
どの熱間整備を行なってもよい。

【００１６】つぎに、前記タンディッシュに再度取鍋か
らの溶鋼を注入し、該溶鋼を前記タンディッシュから鋳
型に注入する。それに先だって、このように溶鋼をタン
ディッシュから鋳型に注入するときの前記タンディッシ
ュの耐火物（ウェアれんが）の表面温度が１３５０℃未
満となると予想されるときに、前記タンディッシュの耐
火物の表面温度が１１００℃未満となる前に、非酸化性
ガス雰囲気中で、鋳造を開始する際の耐火物の表面温度
が１３５０℃以上となるように前記タンディッシュの耐
火物を加熱する。

【００１７】溶鋼をタンディッシュから鋳型に注入する
ときの前記タンディッシュの耐火物の表面温度が１３５
０℃未満となる予想は、たとえば以下の方法によって行
なうことができる。

【００１８】取鍋からの溶鋼をタンディッシュに注入
し、該溶鋼をタンディッシュから鋳型に注入したのち、
残鋼および残滓を排滓する操作１回を１キャストとい
う。この操作を繰り返して行ない、前記タンディッシュ
の耐火物の表面温度が１３５０℃または１１００℃に到
達するまでの時間をあらかじめ調べておく。その結果
は、図１に示されたグラフのようになる。

【００１９】図１に示されたグラフは、領域Ｉ、領域II
および領域III の３つの領域に区分される。

【００２０】タンディッシュを所定キャスト数で操作を
行ない、鋳造終了後、前記タンディッシュを用いて再度
鋳造を開始するまでの経過時間が領域Ｉの範囲内にある
ときには、前記タンディッシュの耐火物の表面温度が１
３５０℃以上であるので、加熱を行なわなくてもよい。
また、前記経過時間が領域IIの範囲内にあるときには、
鋳造を開始する際の耐火物の表面温度が１３５０℃以上
となるように加熱する。また、前記経過時間が領域III
の範囲内にあるときには、前記タンディッシュの耐火物
の表面温度が１１００℃を下回り、前記タンディッシュ
の耐火物に目地開きなどが発生し、局所的補修などを行
なう必要性が生じることがあるので、前記タンディッシ
ュの耐火物の表面温度が１１００℃以上、すなわち領域
IIの範囲内にあるときに、鋳造を開始する際の耐火物の
表面温度が１３５０℃以上となるように加熱しなければ
ならない。

【００２１】前記したように、タンディッシュの耐火物
の表面温度が１１００℃未満となるばあいには、該耐火
物に目地開きなどが発生するため、本発明においては、
前記タンディッシュの耐火物の表面温度が１１００℃未
満となる前に、該耐火物の加熱を行なわれなければなら
ない。

【００２２】前記タンディッシュの耐火物の加熱は、非
酸化性ガス雰囲気中で行なわれる。かかる加熱が非酸化
性ガス雰囲気中ではなく、たとえば大気のような酸化性
ガス雰囲気中で行なわれたばあいには、タンディッシュ
の内面に付着した残鋼・残滓が酸化され、取鍋から溶鋼
を該タンディッシュに注入した際に、該溶鋼が汚染され
てしまう。前記非酸化性ガスの代表例としては、たとえ
ばチッ素ガス、アルゴンガス、ヘリウムなどがあげられ
るが、これらのなかでは安価であるという点から、チッ
素ガスが好ましい。

【００２３】前記タンディッシュの耐火物を加熱する方
法としては、たとえばタンディッシュ内にラジアントチ
ューブを挿入し、該ラジアントチューブを用いて耐火物
を加熱する方法、還元ガスバーナーで直接耐火物を加熱
する方法、抵抗発熱体をタンディッシュの耐火物に埋め
込み、該抵抗発熱体によって耐火物を加熱する方法、プ
ラズマを用いて非酸性化ガス雰囲気を予熱することによ
り、該耐火物を加熱する方法などがあげられる。これら
の方法のなかでは、タンディッシュ内にラジアントチュ
ーブを挿入し、該ラジアントチューブを用いて耐火物を
加熱する方法は、該タンディッシュを閉鎖系にすること
ができ、外部雰囲気ガスの流入を防ぐことができるの
で、本発明においては、とくに好適に使用しうる。

【００２４】前記タンディッシュ内にラジアントチュー
ブが挿入された一実施態様を示す概略説明図を図２ａに
示す。

【００２５】タンディッシュ１上に、タンディッシュカ
バー２が載置されている。タンディッシュカバー２に設
けられた孔にラジアントチューブ３が挿入され、ラジア
ントチューブ３を固定させた設置架台４がタンディッシ
ュカバー２上に載置されている。タンディッシュ１の下
面には、図２ｂに示されたイマージョンノズル５を取付
けるための羽口７が設けられている。この羽口７には、
予熱中は、めくらノズル８が取付けられ、外部雰囲気ガ
スの流入を防ぐ。鋳造中は、図２ｂに示されるように、
イマージョンノズル５が取付けられ、このイマージョン
ノズル５から溶鋼が鋳型内に注入される。また、タンデ
ィッシュ１には、ガス導入パイプ６が設けられており、
このガス導入パイプ６からタンディッシュ１内に非酸化
性ガスを導入することにより、タンディッシュ１の内部
雰囲気は、非酸化性雰囲気とされる。

【００２６】前記ラジアントチューブ３は、一端が封じ
られた、たとえば焼結Ｓｉ−Ｃ系セラミックチューブ内
にバーナーが挿入されたものであり、バーナーの燃焼の
際に発生した熱を該セラミックチューブを介して輻射に
より、タンディッシュ１内の耐火物および内部雰囲気に
伝播するために用いられる。

【００２７】前記ラジアントチューブ３を用いたばあ
い、１本あたり６０００ｋｃａｌ／ｈｒ程度の発熱が可
能であるので、タンディッシュ１の耐火物の表面温度を
１３５０℃以上に容易に加熱することができる。

【００２８】また、このようにラジアントチューブ３を
用いてタンディッシュ１内を加熱するばあい、タンディ
ッシュ１とラジアントチューブ３との間隙を、タンディ
ッシュカバー２で塞ぐことにより、タンディッシュ１内
を閉鎖系とすることができる。

【００２９】前記ラジアントチューブ３の配列には、と
くに限定がなく、その一例として、たとえばタンディッ
シュ１の長手方向の中央部分に等間隔で１列ないし３列
程度にラジアントチューブ３を配列させることができ
る。また、前記ラジアントチューブ３の本数は、タンデ
ィッシュ１の耐火物の表面温度を所定温度に加熱するこ
とができるかぎり任意であり、タンディッシュ１の容量
などによっても異なるが、通常３〜１０本程度である。

【００３０】タンディッシュ１の耐火物の表面温度は、
たとえば熱電対、放射温度計など手段により、タンディ
ッシュ１の側壁の長手方向に４等分する点の表面の温度
を測定し、その平均温度を測定することによって求めら
れる。

【００３１】前記したように、タンディッシュ１を用い
て再度鋳造を開始する際の前記タンディッシュ１の耐火
物の表面温度が１３５０℃未満となると予想されるとき
に、前記タンディッシュ１の耐火物の表面温度が１１０
０℃未満となる前に、すなわち図１に示されたグラフの
領域IIの範囲内にあるばあいに、鋳造を開始する際の耐
火物の表面温度が１３５０℃以上となるように加熱を行
なう。

【００３２】かくして鋳造を開始する際のタンディッシ
ュ１の耐火物の表面温度が１３５０℃以上となるように
加熱を行なったばあいには、前記タンディッシュ１内の
溶鋼の付着量が格段に減少し、前記タンディッシュ１の
有効容量の低下を大幅に抑制し、ひいては前記タンディ
ッシュ１の長寿命化を図ることができる。

【００３３】加熱終了後には、取鍋からの溶鋼を前記タ
ンディッシュ１に注入し、前記タンディッシュ１から鋳
型に該溶鋼を注入すればよい。

【００３４】つぎに、本発明のタンディッシュを用いた
連続鋳造方法を実施例にもとづいてさらに詳細に説明す
るが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
ない。

【００３５】実施例１ 容量が２５ｔのタンディッシュを用い、該タンディッシ
ュの耐火物の表面温度が表１に示す温度となるように調
整したのち、１５３０〜１５７０℃の溶鋼１００ｔを該
タンディッシュに注入し、ついで該溶鋼を該タンディッ
シュから鋳型に注入したのち、タンディッシュ内に付着
した溶鋼の付着量を測定した。その結果を表１に併記
し、図３に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１および図３に示された結果から、耐火
物の表面温度が１３５０℃を境界にして、１３５０℃以
上の温度ではタンディッシュ内の溶鋼の付着量が顕著に
減少することがわかる。

【００３８】したがって、タンディッシュの繰り返し使
用による連続鋳造方法において、鋳造間隔が長くなる間
欠操業時でも、タンディッシュの耐火物の表面温度を１
３５０℃以上に予熱しておくことにより、溶鋼およびス
ラグの付着量を大幅に減少させることができることがわ
かる。

【００３９】実施例２ 容量が２５ｔのタンディッシュを用い、該タンディッシ
ュの耐火物の表面温度が約１５００℃となるように調整
したのち、１５３０〜１５７０℃の溶鋼１００ｔを該タ
ンディッシュに注入し、ついで該溶鋼を該タンディッシ
ュから鋳型に注入する操作を１キャスト、５キャスト、
７キャストまたは７９キャストで行なったのち、前記タ
ンディッシュをそのまま放置したときの前記タンディッ
シュの耐火物の表面温度の経時変化を調べた。その結果
を表２および図４に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２および図４に示された結果から、タン
ディッシュの耐火物の表面温度は、放冷時間とともに低
下するが、タンディッシュの繰り返し使用回数（キャス
ト数）によって変化し、使用回数が増加するほど冷却速
度が小さくなることがわかる。これは、キャスト数が増
えることにより、タンディッシュの耐火物の蓄熱が進む
ことによるものと推定される。

【００４２】したがって、タンディッシュの繰り返し使
用回数によってタンディッシュの耐火物の表面温度の冷
却速度が異なるため、該タンディッシュをしばらくの
間、鋳造に供しないばあいには、該タンディッシュの繰
り返し使用回数を考慮して、タンディッシュの耐火物の
表面温度の冷却速度を留意することにより、該耐火物の
表面温度が１１００℃未満となる時期をあらかじめ推測
することができる。

【００４３】実施例３ 図２ａに示されたタンディッシュ１を用意した。このタ
ンディッシュ１の最大容量は２５ｔ、必要最低タンディ
ッシュ容量は１８ｔであった。

【００４４】このタンディッシュ１を用い、該タンディ
ッシュ１の耐火物の表面温度が１３５０℃となるように
調整したのち、１５３０〜１５７０℃の溶鋼を取鍋から
該タンディッシュ１に注入した。つぎに、図２ｂに示さ
れるようにイマージョンノズル５を取り付けたのち、該
溶鋼をタンディッシュ１のイマージョンノズル５から鋳
型に注入し、ついで残鋼・残滓をそのまま排滓する操作
を繰り返し、該タンディッシュ１の容量が必要最低タン
ディッシュ容量（１８ｔ）になるまで鋳造を繰り返し、
キャスト数をカウントした。このキャスト数をタンディ
ッシュ寿命という。

【００４５】なお、タンディッシュ１から残鋼・残滓を
排滓したのち、新たに取鍋から溶鋼を注入するまでのあ
いだは、ラジアントチューブ３（焼結Ｓｉ−Ｃ系セラミ
ックチューブ、バーナー容量：３６×１０⁴ ｋｃａｌ／
ｈｒ（空気比１．２）、発熱量：６０００ｋｃａｌ／ｈ
ｒ）を６本用いて溶鋼を加熱し、タンディッシュ１の耐
火物の表面温度が常に１３５０℃以上となるように調整
した。加熱を行なっているあいだは、ガス導入パイプ６
からチッ素ガスを導入し、タンディッシュ１内の雰囲気
が常に非酸化性雰囲気となるように調整した。

【００４６】その結果、タンディッシュの寿命は、１２
６キャストであった。

【００４７】比較例１ 実施例３において、タンディッシュ１から残鋼・残滓を
排滓したのち、新たに取鍋から溶鋼１８ｔを注入するま
でのあいだのタンディッシュ１の耐火物の表面温度が１
１５０℃となる操作を２キャスト含めたほかは、常にタ
ンディッシュ１の耐火物の表面温度が１３５０℃以上と
なるように実施例１と同様の操作を行ない、タンディッ
シュ１の寿命を調べた。

【００４８】その結果、タンディッシュ１の寿命は、１
１０キャストであった。

【００４９】実施例３および比較例１の結果から、タン
ディッシュ１から残鋼・残滓を排滓し、新たに取鍋から
溶鋼を注入するまでのあいだに、タンディッシュ１の耐
火物の表面温度が１３５０℃よりも２００℃程度低い１
１００℃となる操作がわずかに２キャスト含まれている
だけで、タンディッシュ１の寿命が１６キャストも大幅
に低下してしまうことがわかる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の連続鋳造方法によれば、タンデ
ィッシュの待機放冷時間が長いばあいであっても、前記
タンディッシュ内の溶鋼の付着量を少なくすることがで
きるので、該タンディッシュの長寿命化を図ることがで
きる。

【００５１】また、２基以上のタンディッシュを交互に
使用するばあい、待機しているタンディッシュに本発明
の方法を採用すれば、交互に使用している２基以上のタ
ンディッシュの長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タンディッシュの耐火物の表面温度が１１００
℃または１３５０℃のときのキャスト数と経過時間との
関係を示すグラフである。

【図２】図２ａは本発明に用いられる、内部にラジアン
トチューブが挿入されたタンディッシュの一実施態様を
示す概略説明図、図２ｂは図２ａに示されたタンディッ
シュの羽口にイマージョンノズルが取付けられたときの
一実施態様を示す部分概略説明図である。

【図３】タンディッシュの耐火物の表面温度とタンディ
ッシュ内の溶鋼の付着量との関係を示すグラフである。

【図４】１キャスト、５キャスト、７キャストまたは７
９キャスト後のタンディッシュの耐火物の表面温度の経
時変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ３ ラジアントチューブ

フロントページの続き (72)発明者 青木 利一 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新日本製鐵株式会社内 (72)発明者 福島 謙太郎 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新日本製鐵株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−22567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−1456（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−155599（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−159664（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−153484（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−26589（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/10 310 B22D 41/005

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋からの溶鋼をタンディッシュに注入
   し、該溶鋼をタンディッシュから鋳型に注入する操作を
   繰り返す連続鋳造方法であって、前記タンディッシュか
   ら溶鋼を鋳型に注入して鋳造を終了し、残鋼および残滓
   を排滓したのち、前記タンディッシュを用いて再度鋳造
   を開始する際の前記タンディッシュの耐火物の表面温度
   が１３５０℃未満となると予想されるときに、前記タン
   ディッシュの耐火物の表面温度が１１００℃未満となる
   前に、鋳造を開始する際の耐火物の表面温度が１３５０
   ℃以上となるように前記タンディッシュの耐火物を非酸
   化性ガス雰囲気中で加熱することを特徴とするタンディ
   ッシュを用いた連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 前記タンディッシュの耐火物をラジアン
   トチューブを用いて加熱する請求項１記載のタンディッ
   シュを用いた連続鋳造方法。