JPH10211559A - 異鋼種連続鋳造方法および異鋼種連続鋳造に適した連続鋳造機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、前鋼種の鋳込み末期の溶鋼をタン
ディッシュ内に少量残した状態で、引き続き次鋼種の溶
鋼を供給して次鋼種の溶鋼を鋳込む異鋼種連続鋳造を行
う場合、タンディッシュ内の残湯量を精度良く管理し
て、継目屑を短くし、歩留の向上を可能にする異鋼種連
続鋳造方法とこの方法の実施に適した連続鋳造機を提供
する。 【解決手段】 前鋼種の鋳込み末期に、タンディッシュ
内に次鋼種の溶鋼を供給する前に、タンディッシュ重量
を連続的に測定し、この測定値と予め入力された該タン
ディッシュの使用履歴（使用回数）に応じた地金および
ノロの残留量とから、前鋼種のタンディッシュ内残湯量
と切断除去すべき異鋼種継目範囲を演算し、前鋼種の溶
鋼を少量残留させたタンディッシュ内に、次鋼種の溶鋼
を供給して次鋼種の鋳込みに移行するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば前鋼種の最
終チャージの鋳込み末期の溶鋼を、タンディッシュ内に
少量（所定量）残した状態で、このタンディッシュに次
鋼種の最初のチャージの溶鋼を供給して次鋼種の鋳込み
に移行する、異鋼種の連続鋳造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼の連続鋳造に用いられている
連続鋳造機においては、概念的には図５に示すように、
溶鋼１をスライディングノズル２を有する取鍋３の注入
ノズル４からタンディッシュ５に供給し、このタンディ
ッシュの注入孔５ｎから、ストッパー６、浸漬ノズル７
を介して水冷鋳型８に注入する。

【０００３】この鋳型で冷却して凝固シェル１ｓを生成
させ、得られた鋳片１ｃを水冷鋳型８の下方に配置した
多数の支持ロール９で支持し冷却装置１０で冷却しなが
ら送り出し、切断機１１で所定の長さに採尺して搬送ロ
ール１２で次工程に搬出する構造を有している。

【０００４】近年、この連続鋳造の分野では、多鋼種で
小ロットの注文が増加しており、操業の連続性を維持し
て高生産性を確保するために、例えば、１キャスト数十
チャージの鋳込みを行う連続鋳造中において、十数種の
鋼種を連続的に鋳込む異鋼種連続鋳造が行われている。

【０００５】この異鋼種連続鋳造を行う場合には、タン
ディッシュに次鋼種の溶鋼を供給する際に、タンディッ
シュ５内に前鋼種の溶鋼を残さないと、前鋼種の鋳込み
末期において、鋳片１ｃへのノロ１３ｓの混入量が多く
なり歩留の低下に加えて、操業の連続性が損なわれ、生
産性が低下することから、タンディッシュ５内に前鋼種
の溶鋼１を少量（残湯量２〜４ｔ程度）残し、地金１３
ｉやノロ１３ｓを残留させた状態で次鋼種の溶鋼を供給
して次鋼種の鋳込みを行うようにしている。

【０００６】したがって、タンディッシュ５内で前鋼種
の溶鋼と次鋼種の溶鋼の混合があり、連続鋳造して得ら
れた鋳片には、図６に示すように次鋼種の供給開始位置
の前後に前鋼種Ａと次鋼種Ｂの混合部、すなわち「異鋼
種継目部」ＡＢが発生する。この「異鋼種継目部」ＡＢ
は、Ａ、Ｂいずれの鋼種にも属さず、製品とならないた
め切断工程で切断除去される。したがって、製品歩留を
考慮すると、この「異鋼種継目部」ＡＢの継目開始位置
と継ぎ目終了位置間の長さ、すなわち継目範囲（継目
屑）を必要最小限にすることが重要である。

【０００７】従来は、予め前鋼種の溶鋼の残湯量と異鋼
種間の継目範囲を一律に設定し、ロードセル１４により
タンディッシュ５の重量を測定し、この測定値が設定残
湯量に相当する値になったときに、別の取鍋からタンデ
ィッシュに次鋼種の溶鋼を供給して次鋼種の鋳込みを開
始し、得られた鋳片１ｃの異鋼種間の継目範囲（継目
屑）を切断機１１により切断除去するようにしている。

【０００８】しかしながら、タンディッシュ５内の残湯
量は、タンディッシュの構造、容量、使用回数によって
異なり、付着地金１３ｉやノロ１３ｓの影響により適正
に把握することは非常に難しく、前記の残湯量からの異
鋼種継目部ＡＢ長さで切断除去した場合、異鋼種継目部
ＡＢを確実に切断除外できない場合があることを懸念す
る結果、常に安全サイドの残湯量と継目範囲を設定して
おり、結果として必要以上の切断除去が行われることに
なり、歩留が低下してコストの増加要因になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、異鋼種連続
鋳造に際して、タンディッシュ内の前鋼種の残湯量を地
金やノロの影響を考慮して適正に把握して、切断除去す
る異鋼種継目範囲を適正化し、異鋼種継目部が過剰に切
断断除去されることを防止し、製品歩留を向上させて工
場コストの節減を可能とする異鋼種連続鋳造方法と異鋼
種連続鋳造に適した連続鋳造機を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
前鋼種の鋳込み末期の溶鋼を、タンディッシュ内に少量
残留させた状態で、引き続き次鋼種の溶鋼を供給して次
鋼種の鋳込みに移行し、得られた鋳片の異鋼種の継目部
を後工程で切断除去するようにした異鋼種連続鋳造方法
において、タンディッシュ内に次鋼種の溶鋼を供給する
前に、タンディッシュ重量を連続的に測定し、この測定
値と予め入力された該タンディッシュの使用履歴（使用
回数）に応じた地金およびノロの残留量とから、前鋼種
のタンディッシュ内残湯量と切断除去すべき異鋼種の継
目範囲を演算し、前鋼種の溶鋼を少量残留させたタンデ
ィッシュ内に、次鋼種の溶鋼を供給して次鋼種の鋳込み
に移行するようにしたことを特徴とする異鋼種連続鋳造
方法である。

【００１１】第二の発明は、第一の発明を実施するため
の連続鋳造機例として位置付されるものであり、前鋼種
の鋳込み末期の溶鋼を、タンディッシュ内に少量残した
状態で、引き続き次鋼種の溶鋼を供給して鋳込みに移行
する異鋼種連続鋳造に適した連続鋳造機であって、タン
ディッシュの重量を連続的に測定するロードセルと、こ
のロードセルの信号に基づいてタンディッシュ内の溶鋼
量を演算する演算器と、鋼種別、使用タンディッシュの
別、使用回数、使用回数別の残湯量、継目範囲係数等の
タンディッシュ情報を収容した情報入力装置と、前記演
算器で演算した溶鋼量と情報入力装置からの情報に基づ
き地金およびノロの残留量を加味した残湯量に補正して
継目範囲を演算する補正画面表示機能を有する演算装置
からなる、タンディッシュ内残湯量補正および異鋼種継
目範囲の計算装置を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明では、各タンディッシュ毎
に使用履歴（使用回数）に基づいた地金やノロの影響を
実績で求めて、これを例えばプロセスコンピュータに予
め入力しておき、この入力情報をタンディッシュの重量
に代替し異鋼種継目範囲の演算に反映させることによ
り、残湯量を精度良く管理し、異鋼種継目範囲（継目
屑）の長さを短くして鋳片の製品部分が過剰に切断除去
されるのを防止することができ、製品歩留を向上させて
工場コストを節減することができる。

【００１３】従来から、タンディッシュ内からモールド
への溶鋼注入を終了し、タンディッシュを空の状態にし
てもタンディッシュの使用回数の増加とともに、地金や
ノロの付着が増加して、タンディッシュ（風袋）が次第
に重くなり、タンディッシュ内に一定の残湯量を確保す
る場合には、この分を考慮する必要があることは概念的
には知られている。しかし、従来、多鋼種小ロットの要
請がそれ程高くなかったため、異鋼種連続鋳造を行うこ
とはあまりなく、実用レベルまではシステム化されるに
至っていないのが実情である。

【００１４】そこで、本発明者等は実用レベルまでシス
テム化の可能性を判断するために、使用タンディッシュ
毎に、タンディッシュの使用回数別の地金とノロの残留
量（付着を含む）を求め、タンディッシュの使用回数と
タンディッシュ内残湯量（トン）との相関の有無につい
て解析した。

【００１５】その結果、例えばのタンディッシュの場
合には、残湯量とタンディッシュの使用回数との間に
は、図１のような相関があり、下記の一次式で表される
ことが判明した。 Ｙ＝ａＸ＋ｂ ここで、Ｙはタンディッシュの残湯量（トン）、Ｘは使
用回数、ａおよびｂは実績で求めた各タンディッシュ別
の係数である。つまり、図１は、使用回数の増加ととも
に地金とノロの残留量（付着を含む）が増加することを
示しており、残湯量を確保するためには、この増加分を
加算した、各使用回数別の残湯量にする必要があること
を示している。

【００１６】そこで本発明では、実績に基づいて予め求
められた各タンディッシュ毎の残湯量と使用回数との上
記相関式に基づくタンディッシュ重量と継目範囲の補正
式を、タンディッシュ毎、使用回数別に用意し、操業ス
ケジュールに沿って、残湯を収容したタンディッシュの
重量（溶鋼量）情報に基づく残湯量と継目範囲の演算式
に組み込むことにより、補正画面により所定の残湯量と
切断除去すべき異鋼種継目範囲を精度よく管理するもの
である。したがって、操業の連続性を十分に確保しなが
ら所定の残湯量を精度よく確保して残湯量を少なくで
き、前鋼種と次鋼種の継目範囲（継目屑長さ）を短かく
し、切断除去長さを短くして製品歩留を向上させること
ができる。

【００１７】以下に本発明による異鋼種連続鋳造方法例
および異鋼種連続鋳造機例を、図２〜図３に基づいて説
明する。この実施例における連続鋳造機は固定鋳型式の
ものであり、ここでは前鋼種の連続鋳造を実施している
状態を示している。

【００１８】図２において、１ａは前鋼種の溶鋼で、転
炉（図示省略）で精錬され、スライディングノズル２に
より開度調整される注入ノズル４を有する取鍋３ａに収
容されている。この取鍋はクレーン（図示省略）により
連続鋳造機のタンディッシュ５上に配設され、昇降およ
び回動自在なターレット１５の一方の受台１６ａに載置
されている。取鍋３ａの注入ノズル４からの溶鋼１ａを
タンディッシュ５内に供給し、このタンディッシュの底
部に配設した注入孔からそれぞれストッパー６、浸漬ノ
ズル７を経て水冷鋳型８に供給するようになっている。

【００１９】９は、水冷鋳型８の下部に配設された複数
の支持ロールで、水冷鋳型８からの鋳片１ｃを垂直−湾
曲−水平支持するものである。なお、１１は鋳片１ｃを
所定の長さに切断したり継目屑を切断除去するための切
断機、１２は搬送ロールである。

【００２０】本発明の異鋼種連続鋳造方法においては、
上記のような連続鋳造機により、まず前鋼種の鋳込みを
行い、この鋳込み末期にタンディッシュ５内に前鋼種の
溶鋼１ａを所定量残留させた状態で、別の取鍋３ｂから
該タンディッシュ５内に次鋼種の溶鋼１ｂの供給を開始
して前鋼種の鋳込みに引き続き次鋼種の鋳込みを行う。

【００２１】したがって、タンディッシュ５内で前鋼種
の溶鋼１ａと次鋼種の溶鋼１ｂが混合することは避けら
れず、連続鋳造して得られた鋳片１ｃは一体的になって
いるが、前鋼種と次鋼種の境界部には図３に示すように
前鋼種と次鋼種と異なる成分組成の継目部ＡＢが形成さ
れる。この継目部ＡＢは、製品にならないため切断機１
１で切断除去する必要があり、この継目部の長さＬが長
い程歩留が低下することになる。

【００２２】この継目部を短くして歩留の低下を防止す
るためには、操業の連続性を損なわない範囲内で残湯量
を必要最小限とすることが必要であり、タンディッシュ
５内の前鋼種の溶鋼１ａの残湯量と、次鋼種の溶鋼１ｂ
の継目範囲を精度よく管理する必要がある。

【００２３】そのため、ここではタンディッシュ５の重
量を測定するロードセル１４を配設して、次鋼種の溶鋼
１ｂを供給する前のタンディッシュ５の重量を連続的に
測定する。この重量測定値からタンディッシュ５の自重
を差し引くことによっても残湯量を求めることができる
が、前記したように、タンディッシュ５には付着地金１
３ｉやノロ１３ｓの残留（含む付着）があり、この影響
で実際の残湯量とはかなり差があるため、このロードセ
ル１４からの重量測定信号を演算器（マイコン）１７で
溶鋼量に変換して演算装置（プロコン）１８に入力し、
この演算装置に入力されている所定の残湯量を得るた
め、各使用タンディッシュ５の使用回数別の地金１３ｉ
およびノロ１３ｓの残留量（含む付着量）を加味したタ
ンディッシュ重量（溶鋼量）に一致したとき、取鍋３ｂ
からタンディッシュ５内に次鋼種の溶鋼１ｂの供給を開
始して次鋼種の鋳込みを行う。

【００２４】なお、１９は演算装置１８に接続されたタ
ンディッシュ情報入力装置（ビジコン）で、鋼種別、使
用するタンディッシュの形式容量別、使用回数別の地金
およびノロの残留量（含む付着量）を加味したタンディ
ッシュ重量（溶鋼量）、異鋼種間の成分差に基づいた継
目範囲（継目屑）長さを計算する異鋼種継目範囲係数等
のタンディッシュ情報が収容されており、これらの情報
は適時、演算装置１９に入力され、得られた残湯量によ
って継目開始位置と継目終了位置を演算することができ
る。

【００２５】図３は、所定の残湯量に相当する、タンデ
ィッシュの使用回数別の地金１３ｉおよびノロ１３ｓの
残留量（含む付着量）を加味した重量（ＷＴＤ）と、異
鋼種間の成分差に基づいた継目範囲係数ａ〜ｄに基づく
継目範囲（継目屑長さＬ）となる継目開始位置から供給
開始位置までの長さ（Ｌｐ）＋供給開始位置から継目終
了位置（Ｌｍ）の計算式例を示す。

【００２６】上記の継目範囲係数ａ〜ｄは、予め実績に
基づき求められたものである。なお、本発明は、上記の
例にのみ限定されるものではなく、例えば、取鍋、ター
レット、タンディッシュ、切断機等の構造条件、タンデ
ィッシュの重量測定手段等、残湯量および継目範囲の演
算回路等については、鋳造対象鋼種、連続鋳造機の構造
条件、操業条件等に応じて、上記の請求項の構成要件を
満足する範囲で変更されるものである。

【００２７】

【実施例】図２に示したような本発明を採用した連続鋳
造機を用い、本発明を適用して１キャスト、３０チャー
ジの連々鋳操業を実施した。表１は、この連々鋳操業に
おける鋳込みスケジュールを示したものであり、ここで
は、４台の異なる条件（形状、レンガの種類、摩耗、修
理回数等すべて異なっている）を有するタンディッシュ
を用い、１０鋼種について、１９回の鋼種切り替えを行
い、この切り替えの都度、タンディッシュ毎にタンディ
ッシュ内の前鋼種の残湯量と異鋼種継目範囲を求めて、
異鋼種連続鋳造を実施した。

【００２８】例えば、上記の鋳込みスケジュールで、Ｎ
ｏ．２〜Ｎｏ．１５チャージにおいて使用するＮｏ．２
のタンディッシュの場合の残湯量と使用回数との関係
は、図４に示した通りであり、鋼種切り替えの際の前鋼
種の残湯量はここから求めた。また、異鋼種継目範囲は
図４により求められた残湯量に基づき、図３に示したよ
うな計算式を用いて求めた。図４において、×のプロッ
トは従来法により求められた残湯量と使用回数との関係
を示しており、この従来法による残湯量は、上記のよう
にして求められた本発明での残湯量に比し、１ｔ程度多
くなっている。

【００２９】上記のように本発明を適用して異鋼種連続
鋳造を実施した結果、１回当たりの屑量は、従来法によ
る残湯量を用いた場合に比し、約０．２％の減少が認め
られ、次鋼種の成分的中率も従来と変わらない状態であ
った。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】本発明では、異鋼種連続鋳造を行う場合
に、各タンディッシュ毎の使用履歴に基づいた地金やノ
ロの影響を実績で求めておき、この管理情報をタンディ
ッシュの重量測定値に反映させることにより、残湯量と
異鋼種継目範囲を精度良く管理して、鋳片の製品部分が
過剰に切断除去されるのを防止することができ、製品歩
留を向上させて工場コストを節減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】タンディッシュの使用回数とタンディッシュ内
残湯量との相関関係説明図。

【図２】本発明を実施する異鋼種連続鋳造機例を示す一
部断面側面概要説明図。

【図３】本発明における所定残湯量に相当するタンディ
ッシュ重量と継目範囲係数に基づく継目範囲（継目屑長
さ）の計算式例説明図。

【図４】本発明の実施例で用いたＮｏ．２タンディッシ
ュの使用回数とタンディッシュ内残湯量との相関関係説
明図。

【図５】従来の連続鋳造機の構造例を示す側断面概要説
明図。

【図６】異鋼種連続鋳造で得られる鋳片に発生する異鋼
種継目部の説明図。

【符号の説明】

１ 溶鋼 １ａ 溶鋼（前鋼種） １ｂ 溶鋼（次鋼種） ２ スライディングノズル ３ 取鍋 ３ａ 取鍋（前鋼種用） ３ｂ 取鍋（次鋼種用） ４ 注入ノズル ５ タンディッシュ ５ｎ 注入孔 ６ ストッパー ７ 浸漬ノズル ８ 水冷鋳型 ９ 支持ロール １０ 冷却装置 １１ 切断機 １２ 搬送ロール １３ｓ ノロ １３ｉ 付着地金 １４ ロードセル １５ ターレット １６ａ、１６ｂ 受台 １７ 演算器（マイコン） １８ 演算装置（プロコン） １９ 情報入力装置（ビジコン）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前鋼種の鋳込み末期の溶鋼をタンディッ
   シュ内に少量残留させた状態で、引き続き次鋼種の溶鋼
   を供給して次鋼種の鋳込みに移行し、得られた鋳片の異
   鋼種の継目部を後工程で切断除去するようにした異鋼種
   連続鋳造方法において、タンディッシュ内に次鋼種の溶
   鋼を供給する前に、タンディッシュ重量を連続的に測定
   し、この測定値と予め入力された該タンディッシュの使
   用履歴（使用回数）に応じた地金およびノロの残留量と
   から、前鋼種のタンディッシュ内残湯量と切断除去すべ
   き異鋼種の継目範囲を演算し、前鋼種の溶鋼を少量残留
   させたタンディッシュ内に、次鋼種の溶鋼を供給して次
   鋼種の鋳込みに移行するようにしたことを特徴とする異
   鋼種連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 前鋼種の鋳込み末期の溶鋼をタンディッ
   シュ内に少量残した状態で、引き続き次鋼種の溶鋼を供
   給して鋳込みに移行する異鋼種連続鋳造に適した連続鋳
   造機であって、タンディッシュの重量を連続的に測定す
   るロードセルと、このロードセルの信号に基づいてタン
   ディッシュ内の溶鋼量を演算する演算器と、鋼種別、使
   用タンディッシュの別、使用回数、使用回数別の残湯
   量、継目範囲係数等のタンディッシュ情報を収容した情
   報入力装置と、前記演算器で演算した溶鋼量と情報入力
   装置からの情報に基づき地金およびノロの残留量を加味
   した残湯量に補正して継目範囲を演算する補正画面表示
   機能を有する演算装置からなる、タンディッシュ内残湯
   量補正および異鋼種継目範囲の計算装置を備えたことを
   特徴とする異鋼種連続鋳造に適した連続鋳造機。