特許 5859874 連続鋳造装置および連続鋳造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5859874

(24)【登録日】2015年12月25日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】連続鋳造装置および連続鋳造方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/04 20060101AFI20160202BHJP

   B22D 11/00 20060101ALI20160202BHJP

   B22D 11/16 20060101ALI20160202BHJP

   B22D 11/18 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/04 114

   B22D11/00 D

   B22D11/16 104H

   B22D11/18 E

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-36728(P2012-36728)

(22)【出願日】2012年2月22日

(65)【公開番号】特開2013-169587(P2013-169587A)

(43)【公開日】2013年9月2日

【審査請求日】2014年9月1日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【復代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】浅川 亮史

(72)【発明者】

【氏名】蛭川 謙一

【審査官】 酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６１８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７３１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３４８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１９８９４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １１／００−１１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を保持する保持炉と、
上部に開口部を有する容器であり、前記保持炉から供給された前記溶湯をその内部に貯留し、貯留した前記溶湯を連続鋳造用鋳型に連続供給するタンディッシュと、
を備えた連続鋳造装置であって、
前記タンディッシュの上方に設けられ、当該タンディッシュ内の溶湯の湯面高さを測定するレーザ測定器と、
前記開口部を塞ぎ、前記レーザ測定器から発射されたレーザ光を透過するレーザ光透過手段および前記タンディッシュ内を視認できる透明な耐熱性ガラスで形成された視認手段を有する蓋板と、
を有し、
前記視認手段は、当該蓋板の同一平面内において前記レーザ光透過手段とは別に設けられている
ことを特徴とする連続鋳造装置。

【請求項2】

前記レーザ測定器を前記溶湯の湯面から５００ｍｍ以上離間させて設けたことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の連続鋳造装置を用いてマグネシウムまたはマグネシウム合金の鋳造物を水平に引き出して鋳造する連続鋳造方法であって、
前記蓋板を介して前記レーザ測定器により溶湯の湯面高さを測定するレーザ測定ステップと、
前記レーザ測定ステップにて測定される湯面高さに応じて前記保持炉から供給する前記溶湯の供給量を調節する供給量調節ステップと、
を含み、
前記供給量調節ステップは、
前記連続鋳造用鋳型から引き出される前記鋳造物の直径が８５ｍｍ以上であるときは、前記レーザ測定器によって測定される前記湯面高さが、前記連続鋳造用鋳型の中心線から３５０ｍｍ以上となるように前記供給量を調節し、
前記連続鋳造用鋳型から引き出される前記鋳造物の直径が８５ｍｍ未満であるときは、前記レーザ測定器によって測定される前記湯面高さが、前記連続鋳造用鋳型の中心線から３００ｍｍ以上となるように前記供給を調節することを特徴とする連続鋳造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マグネシウムまたはマグネシウム合金（以下、これらを総称して「マグネシウム合金」という。）からなる鋳造物を連続して鋳造する連続鋳造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、マグネシウム合金の連続鋳造装置では、マグネシウム合金の溶湯が保持炉からタンディッシュを経由して連続鋳造用鋳型に給湯され、連続鋳造用鋳型による一次冷却、直接水冷による二次冷却を経て凝固され、連続鋳造用鋳型の延長方向に引抜かれて鋳造物に形成される。
そして、この連続鋳造装置は、一般的に縦型（垂直型）連続鋳造装置と横型（水平型）連続鋳造装置とに分類することができる。

【0003】

例えば、特許文献１に、マグネシウム合金の鋳造物を連続鋳造するための横型連続鋳造装置が開示されている。
特許文献１に開示されている連続鋳造装置４１０は、図４に示すように、溶解炉（図示省略）と、保持炉４２０と、加圧装置４３０と、溶湯供給管４４０と、タンディッシュ４５０と、鋳型取付盤４６０と、連続鋳造用鋳型４７０と、引抜装置４８０と、を備えて構成されている。このうち、タンディッシュ４５０上部の開口部４５１には、溶湯を大気雰囲気から遮蔽するステンレス製の蓋板４５２が設けられている。

【0004】

このように蓋板４５２を設けてマグネシウム合金の溶湯を大気雰囲気から遮蔽するのは、周知のように、マグネシウム合金の溶湯の反応性が非常に高いためである。つまり、マグネシウム合金の溶湯Ｍは大気との接触により、酸化物を生成したり、水素を吸収したりし易く、鋳造物Ｗの品質が低下してしまう。そこで、そのような品質低下を防ぐため、蓋板４５２を設けて遮蔽し、さらにタンディッシュ４５０内にアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスＧを導入して不活性ガス雰囲気としている。

【0005】

また、例えば、特許文献２に、マグネシウム合金の鋳造物を連続鋳造する縦型連続鋳造装置が開示されている。
この特許文献２に開示されている連続鋳造装置５００には、図５に示すように、保持炉５０１から連続鋳造用鋳型５０２内に供給したマグネシウム合金の溶湯Ｍの溶湯表面を大気雰囲気から遮蔽するステンレス（ＳＵＳ）製の蓋板５０３が連続鋳造用鋳型５０２上部に設けられている。そして、この蓋板５０３には、マイクロ波湯面レベル測定装置（マイクロ波の周波数帯域が２０〜３０ＧＨｚ、その放射角が３０°以下）５０４が、蓋板５０３の遮蔽機能を損なわないように配置されており、これによって溶湯の湯面高さの制御を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−１７３１４８号公報

【特許文献2】特許第４２７３８６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１、２のようにステンレス製の蓋板４５２、５０３を用いてタンディッシュ４５０や連続鋳造用鋳型５０２を遮蔽すると、溶湯表面の様子を確認することができないという問題があった。

【0008】

これは、特許文献１のような連続鋳造装置４１０の場合、鋳造物Ｗに向けて噴射される冷却水の噴射方向が、タンディッシュ４５０の側壁に設けられた連続鋳造用鋳型４７０に向けられているため、連続鋳造用鋳型４７０と鋳造物Ｗの間から冷却水が浸入するおそれがある。前記したとおり、マグネシウム合金の溶湯は反応性が非常に高く、極めて急激な化学反応が生じるおそれがある。そのため、そのような場合には溶湯表面の様子を確認して鋳造を即座に中止する必要があるが、それを行うことができない。

【0009】

溶湯表面の確認は、蓋板４５２を外せば可能であるが、たとえ不活性ガスＧでタンディッシュ４５０内を満たしていても酸化物（介在物）等の生成量や水素の混入量が多くなり、鋳造物Ｗの品質低下を招く。そのため、常時または断続的に蓋板４５２を外すことは好ましくないという問題がある。

【0010】

仮に、鋳造中に蓋板４５２を外して溶湯表面を確認する場合、次のようなことも懸念される。例えば、特許文献１のような連続鋳造装置４１０の場合、構造上、冷却水の噴射位置とタンディッシュ４５０上部の開口部４５１との距離が短くなる。そのため、連続鋳造用鋳型４７０から出てきた鋳造物Ｗに向けて噴射された冷却水が飛び散ってタンディッシュ４５０内に混入し、極めて急激な化学反応が生じるおそれもある。

【0011】

すなわち、鋳造中に蓋板４５２を外すことは極力避けたいという要望がある反面、溶湯表面の確認は行いたいという要望がある。

【0012】

また、鋳造物Ｗを安定的に製造するため、湯面高さを監視し、制御したいという要望もあり、これに用いられるのがマイクロ波湯面レベル測定装置５０４である。マイクロ波湯面レベル測定装置５０４は、溶湯表面に向けてマイクロ波を送受信する送受信部５０５と、当該送受信部５０５と接続された制御部（図示省略）とを有しているが、マイクロ波は蓋板５０３を透過することができない。そのため、マイクロ波湯面レベル測定装置５０４を設けようとした場合、蓋板５０３等にマイクロ波を通過させるための隙間（貫通孔）を設ける必要がある。酸化物（介在物）等の生成防止や水素の混入防止を考慮すれば、マイクロ波湯面レベル測定装置５０４の設置に伴う蓋板５０３等の隙間は好ましくないという問題がある。

【0013】

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、タンディッシュ上部の蓋板を外すことなく溶湯表面の様子を確認することができるとともに、簡易な構成でありながら湯面高さを監視し、制御することのできる連続鋳造装置および連続鋳造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

前記課題を解決した本発明は、マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯を保持する保持炉と、上部に開口部を有する容器であり、前記保持炉から供給された前記溶湯をその内部に貯留し、貯留した前記溶湯を連続鋳造用鋳型に連続供給するタンディッシュと、を備えた連続鋳造装置であって、前記タンディッシュの上方に設けられ、当該タンディッシュ内の溶湯の湯面高さを測定するレーザ測定器と、前記開口部を塞ぎ、前記レーザ測定器から発射されたレーザ光を透過するレーザ光透過手段および前記タンディッシュ内を視認できる透明な耐熱性ガラスで形成された視認手段を有する蓋板と、を有し、前記視認手段は、当該蓋板の同一平面内において前記レーザ光透過手段とは別に設けられていることを特徴とする。

【0015】

このようにすると、蓋板のレーザ光透過手段によってレーザ測定器を用いたタンディッシュ内の溶湯の湯面高さの測定が可能となる。また、蓋板の視認手段によって溶湯表面を容易に確認することができる。

【0017】

本発明においては、前記レーザ測定器を前記溶湯の湯面から５００ｍｍ以上離間させて設けるのが好ましい。このようにすると、レーザ測定器が熱によって故障するのを防ぐことができる。

【0018】

また、本発明は、前記したいずれかの連続鋳造装置を用いてマグネシウムまたはマグネシウム合金の鋳造物を水平に引き出して鋳造する連続鋳造方法であって、前記蓋板を介して前記レーザ測定器により湯面高さを測定するレーザ測定ステップと、前記レーザ測定ステップにて測定される溶湯の湯面高さに応じて前記保持炉から供給する前記溶湯の供給量を調節する供給量調節ステップと、を含み、前記供給量調節ステップは、前記連続鋳造用鋳型から引き出される前記鋳造物の直径が８５ｍｍ以上であるときは、前記レーザ測定器によって測定される前記湯面高さが、前記連続鋳造用鋳型の中心線から３５０ｍｍ以上となるように前記供給量を調節し、前記連続鋳造用鋳型から引き出される前記鋳造物の直径が８５ｍｍ未満であるときは、前記レーザ測定器によって測定される前記湯面高さが、前記連続鋳造用鋳型の中心線から３００ｍｍ以上となるように前記供給を調節することを特徴とする。

【0019】

このようにすると、レーザ測定ステップにて湯面高さを監視し、鋳造物の直径に応じて溶湯の供給量を適切に保つことが可能となる。そのため、溶湯の圧力を一定以上に保つことが可能となり、鋳造物を安定的に連続鋳造できる。また、蓋板を用いているので、溶湯表面の様子を確認することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、タンディッシュ上部の蓋板を外すことなく溶湯表面の様子を確認することができるとともに、簡易な構成でありながら湯面高さを監視し、制御することのできる連続鋳造装置を提供することができる。

【0021】

また、本発明によれば、タンディッシュ上部の蓋板を外すことなく溶湯表面の様子を確認することができるとともに、簡易な構成でありながら湯面高さを監視し、制御することのできる連続鋳造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る連続鋳造装置の構成を示す概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るタンディッシュの構成を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る連続鋳造方法の内容を示すフローチャートである。

【図4】従来例に係る連続鋳造装置の構成を示す概略図である。

【図5】従来例に係る連続鋳造装置の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、適宜図面を参照して本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
本発明は、マグネシウム合金の鋳造物を連続的に鋳造することのできる連続鋳造装置および連続鋳造方法に関する。

【0024】

［連続鋳造装置］
（連続鋳造装置の全体的な構成）
まず、図１を参照して、連続鋳造装置の全体的な構成の一例について説明する。図１に示すように、連続鋳造装置１は、溶解炉（図示省略）と、保持炉２と、加圧装置３と、溶湯供給管４と、タンディッシュ５と、鋳型取付盤６と、連続鋳造用鋳型７と、引抜装置８とを備えて構成されている。なお、この連続鋳造装置１は、いわゆる横型（水平型）であっても、縦型（垂直型）であってもよいが、以下の説明では、横型の場合を例に説明する。

【0025】

前記した構成の連続鋳造装置１の場合、溶解炉（図示省略）で溶融された溶湯Ｍが、連続鋳造用鋳型７で鋳造物Ｗに凝固されるまで流れる溶湯経路９が形成されている。溶湯経路９は、溶解炉（図示省略）、保持炉２、溶湯供給管４、タンディッシュ５、鋳型取付盤６、連続鋳造用鋳型７の順に溶湯Ｍが流れるように形成されている。溶湯経路９は、この溶湯経路９中の上部に形成された後記する開口部２２、５２がそれぞれ蓋板２３、５３等によって覆われており、略全体が密閉状態に形成される。
また、保持炉２には加圧装置３が設けられており、溶湯Ｍの流動性が高められている。

【0026】

（溶湯および鋳造物）
溶湯Ｍは、溶解炉（図示省略）で溶融され、溶湯経路９に供給される溶融金属である。溶解炉で溶融され、保持炉２に供給される溶湯Ｍ中には、一般に、０．数〜２ｍｍ程度の大きさの介在物が含まれている。
また、鋳造物Ｗは、連続鋳造装置１によって溶湯Ｍを連続鋳造して凝固させた鋳片（鋳塊）であり、例えば、直径Ｘ（図２参照）が数１０〜１００ｍｍ程度の丸棒に鋳造される。

【0027】

（保持炉）
保持炉２は、溶解炉（図示省略）から供給された溶湯Ｍを所定の温度に保温した状態で一時的に貯溜する炉であり、略密閉容器状に形成されている。保持炉２は、略容器状に形成された保持炉本体２１と、この保持炉本体２１の上部に形成された開口部２２を閉塞する蓋板２３と、から主に形成されている。保持炉２には、溶解炉（図示省略）から供給される溶湯Ｍを取り込む給湯口２ａと、保持炉２内の溶湯Ｍをタンディッシュ５に供給する溶湯供給管４と、保持炉本体２１に設けられた加圧ガス供給部３４に接続された加圧装置３と、が設けられている。

【0028】

保持炉２内の溶湯Ｍの表面と蓋板２３との間の空間には、溶湯Ｍを酸化させないカバーガスとして、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスＧが圧縮された状態で注入されて充満されている。このため、蓋板２３および加圧装置３を備えた保持炉２は、気体加圧式保持炉となっている。給湯口２ａは、蓋板２３あるいは保持炉本体２１の上部に設けられる。

【0029】

保持炉本体２１は、溶湯Ｍを貯溜する例えば有底円筒状の容器であり、溶解量が数１００ｋｇ〜数ｔ程度のものからなる。この保持炉本体２１の側壁上部には、不活性ガスＧの供給口を形成する加圧ガス供給部３４が設けられている。

【0030】

蓋板２３は、保持炉本体２１の開口部２２を閉塞して保持炉２内を密閉状態にし、保持炉本体２１内の溶湯Ｍが大気と接触して酸化するのを防止するための蓋体である。蓋板２３は、保持炉本体２１の開口部２２の上部に開閉可能に設けられている。この蓋板２３は、例えば、耐食性、耐熱性に優れているステンレス鋼製等の板状部材からなる。その蓋板２３には、溶湯供給管４が挿通される設置孔２３ａが設けられている。

【0031】

（加圧装置）
加圧装置３は、保持炉２内の溶湯Ｍを加圧する加圧手段であり、例えば、保持炉２内の溶湯Ｍの表面を圧縮ガスで押圧する装置である。加圧装置３は、気体加圧方式の加圧手段からなる。以下、気体加圧方式の加圧装置３を使用した場合を例に挙げて説明する。

【0032】

加圧装置３は、例えば、気体を圧縮する圧縮機３１と、この圧縮機３１を制御する制御装置３２と、圧縮機３１および制御装置３２を駆動させるための電源３３と、を備えて構成されている。加圧装置３の加圧は、溶湯Ｍの種類等によって相違するが、１〜１００ｋＰａである。

【0033】

なお、加圧装置３の加圧が１ｋＰａ未満である場合には、溶湯Ｍを押圧する力が弱くなることにより、溶湯経路９を流れる溶湯Ｍの流れが遅くなるため、後記するフィルタ４ｃを通過する単位時間当たりの通湯量が所望量よりも少なくなるので好ましくない。また、加圧装置３の加圧が１００ｋＰａを超える場合には、溶湯Ｍを押圧する力が強くなることにより、溶湯経路９を流れる溶湯Ｍの流れが速くなるため、連続鋳造用鋳型７を通過する際の速度が所望とする速度よりも速くなるので好ましくない。また、湯漏れの危険性が増すためよくない。

【0034】

圧縮機３１は、例えば、アルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガスＧを圧縮するコンプレッサ等からなり、不活性ガス供給用の配管を介して保持炉本体２１の加圧ガス供給部３４に接続されている。

【0035】

（溶湯供給管）
溶湯供給管４は、保持炉２内の溶湯Ｍをタンディッシュ５に供給するための配管であり、一端側に保持炉側開口部４ａを有し、他端側にタンディッシュ側開口部４ｂを有している。この溶湯供給管４は、保持炉２とタンディッシュ５との間を繋ぐ配管であり、保持炉側開口部４ａが保持炉２内の下部に配置され、タンディッシュ側開口部４ｂがタンディッシュ５内の上部に配置されている。保持炉２内において、溶湯供給管４は、保持炉２の天井面を形成する蓋板２３の設置孔２３ａから垂下した状態に配置され、下端の保持炉側開口部４ａが、酸化膜が形成される溶湯Ｍの表層と、スラッジが溜まる溶湯Ｍ中の底層との間の位置に配置されている。その溶湯供給管４は、例えば、内径が８０ｍｍのステンレス鋼管あるいは鋼管からなる。

【0036】

（タンディッシュ）
タンディッシュ５は、保持炉２から供給された溶湯Ｍを保温した状態で一時的に貯溜する炉である。タンディッシュ５は、略容器状に形成された筐体５１と、この筐体５１の上部の開口部５２を閉塞する蓋板５３と、から主に形成された密閉状の容器である。

【0037】

タンディッシュ５には、このタンディッシュ５内の溶湯Ｍを濾過するフィルタ４ｃと、連続鋳造用鋳型７をタンディッシュ５の外側側壁に取り付けるための鋳型取付盤６と、が設けられている。なお、このタンディッシュ５内の溶湯Ｍも、タンディッシュ５が溶湯供給管４を介して保持炉２に連通していることにより、前記加圧装置３によって溶湯Ｍが加圧された状態になっている。

【0038】

筐体５１は、連続鋳造用鋳型７側の側壁に、溶湯Ｍを連続鋳造用鋳型７に供給する溶湯供給口５４が形成されている。
蓋板５３は、筐体５１の開口部５２を開閉自在に閉塞してタンディッシュ５内を密閉状態にするための蓋体である。蓋板５３は、筐体５１内の溶湯Ｍ上の空間に不活性ガスＧを充満させた密閉空間にすることにより、溶湯Ｍが大気と接触して酸化するのを防止している。

【0039】

（フィルタ）
フィルタ４ｃは、溶湯Ｍの流れを遮るようにして設けられており、溶湯Ｍが浄化された状態で連続鋳造用鋳型７に供給されるようになっている。つまり、フィルタ４ｃは、溶湯Ｍ中の介在物が、タンディッシュ５から連続鋳造用鋳型７側（下流側）へ流れるのを阻止したり、介在物を取り除いたりするための濾過機である。フィルタ４ｃは、例えば、ステンレス鋼等の金属製の網目状のものからなる。

【0040】

（鋳型取付盤）
鋳型取付盤６は、連続鋳造用鋳型７をタンディッシュ５に固定するための部材であり、筐体５１内の溶湯Ｍが吐出される溶湯供給口５４が設けられた外壁５５と、連続鋳造用鋳型７との間に介在されている。鋳型取付盤６は、例えば、耐熱性の略リング状の部材からなり、一端側（上流側）が筐体５１の溶湯供給口５４に連通した状態にタンディッシュ５に固定され、他端側（下流側）が連続鋳造用鋳型７の注入口（図示省略）に連通した状態に連続鋳造用鋳型７に固定されている。

【0041】

（連続鋳造用鋳型）
連続鋳造用鋳型７は、タンディッシュ５の溶湯供給口５４から型内に供給された溶湯Ｍを冷却しながらこの連続鋳造用鋳型７から送り出すことによって、所定の形状に成型する冷却鋳型である。連続鋳造用鋳型７は、例えば、棒状の鋳造物Ｗを連続鋳造する略筒状の型面を有している。この連続鋳造用鋳型７は、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム合金、ステンレス鋼、または黒鉛製のものからなる。連続鋳造用鋳型７には、例えば、この連続鋳造用鋳型７および鋳造物Ｗを強制的に一次冷却するウォータジャケットや二次冷却する冷却水噴射ノズル装置等からなる冷却装置（図示省略）と、連続鋳造用鋳型７の鋳造面に潤滑剤を供給して鋳造物Ｗが鋳造面に焼き付くのを防止する潤滑剤供給装置（図示省略）と、が設けられている。略筒状の連続鋳造用鋳型７の上流側開口端は、タンディッシュ５の溶湯供給口５４に連通している。

【0042】

（引抜装置）
引抜装置８は、連続鋳造用鋳型７から鋳造物Ｗを引き出して搬送する装置であり、例えば、電動モータ（図示省略）によって回転される複数のローラ８ａ、８ｂ等を備えている。ローラ８ａは、例えば、連続鋳造用鋳型７の開口端の近傍の下側から鋳造物Ｗが送られる鋳造方向に沿って、鋳造物Ｗの下側に敷設するように複数配置され、このローラ８ａに対向する上側に、ローラ８ｂが配置されている。
引抜装置８によって搬送された鋳造物Ｗは、電動鋸（図示省略）等により、所定長さに切断して保管することができる。

【0043】

連続鋳造装置１の全体的な構成の概要は以上に説明したとおりである。本発明では、このような構成の装置において、図２に示すように、タンディッシュ５の上方に、当該タンディッシュ５内の溶湯Ｍの湯面高さを測定するレーザ測定器１０を設けている。

【0044】

レーザ測定器１０は、タンディッシュ５内に向けてレーザ光を発射し、タンディッシュ５内の溶湯Ｍに当たって反射した当該レーザ光を受光して、溶湯Ｍとの距離、すなわち湯面高さを測定する。

【0045】

そのため、本発明における蓋板５３は、レーザ測定器１０のレーザ光を透過するレーザ光透過手段５３ａを有する必要がある。
また、本発明における蓋板５３は、溶湯表面の様子を視認するため、タンディッシュ５内を視認できる視認手段５３ｂを有する必要がある。

【0046】

本発明における蓋板５３は、レーザ光透過手段５３ａおよび視認手段５３ｂとして、蓋板５３の一部または全部に耐熱ガラスで形成した耐熱ガラス板を使用するのが好ましい。このようにすると、耐熱ガラス板はレーザ光を透過するので、蓋板５３の一部または全体がレーザ光を透過することができる。すなわち、蓋板５３の一部または全体がレーザ光透過手段５３ａとなり、湯面高さを測定することができる。また、耐熱ガラス板は透明であるので、蓋板５３の一部または全体が視認性を有することになる。すなわち、蓋板５３の一部または全体が視認手段５３ｂとなり、タンディッシュ５内の溶湯Ｍの様子を確認することができる。
ここで、蓋板５３の一部に耐熱ガラスで形成した耐熱ガラス板を使用する場合としては、例えば、ステンレス製の蓋板５３の一部に、表面から裏面に掛けて貫通する孔部（図示省略）を設け、当該孔部に耐熱ガラス板を取り付ける態様を挙げることができる。以下、このような態様を視認窓と呼ぶ。視認窓を設ける場合はこれを複数設け、一つの視認窓をレーザ光透過手段５３ａ用とし、他の視認窓を視認手段５３ｂ用などとすることもできる。

【0047】

また、蓋板５３の全部に耐熱ガラスで形成した耐熱ガラス板を使用する場合とは、すなわち、蓋板５３全体を耐熱ガラス板で形成するということである。このようにすれば、耐熱ガラス板は透明であるので、蓋板５３そのものがレーザ光透過手段５３ａと視認手段５３ｂを有しているということができる。

【0048】

なお、レーザ測定器１０は、溶湯Ｍから５００ｍｍ以上離して設置するのが好ましい。設置距離がこれよりも短いと、溶湯Ｍの熱によってレーザ測定器１０が故障する可能性が高くなり、継続的または断続的かつ安定的に湯面高さを測定することができないおそれがある。

【0049】

以上に説明した連続鋳造装置１によれば、蓋板５３が、レーザ測定器１０から発射されたレーザ光を透過するレーザ光透過手段５３ａと、タンディッシュ５内を視認できる視認手段５３ｂと、を有しており、さらに、タンディッシュ５の上方に、タンディッシュ５内の溶湯Ｍの湯面高さを測定するレーザ測定器１０を有している。そのため、タンディッシュ５上部の蓋板５３を外すことなく溶湯表面の様子を確認することができるとともに、湯面高さを監視し、制御することが可能となる。

【0050】

［連続鋳造方法］
（湯面高さの制御）
以上に説明した連続鋳造装置１を用いれば、好適に湯面高さを監視し、制御する連続鋳造方法を具現できる。
図３に示すように、かかる連続鋳造方法は、鋳造物Ｗを水平に引き出して連続鋳造するものであり、レーザ測定ステップＳ１と、供給量調節ステップＳ２と、を含んでなる。

【0051】

（レーザ測定ステップ）
レーザ測定ステップＳ１は、前記した蓋板５３を介してレーザ測定器１０により湯面高さを測定するステップである。
レーザ測定ステップＳ１は、マグネシウム合金の鋳造物Ｗの連続鋳造中、継続的にまたは断続的に行われる。継続的に行う場合の時間的間隔は任意に設定することができる。例えば、１分毎、５分毎などとすることができる。

【0052】

このステップで測定された湯面高さのデータは、例えば、図２に示す制御装置３２に送信されたり、場合によっては、図示しないモニターなどの表示装置にて、その旨が表示されたりする。

【0053】

（供給量調節ステップ）
次いで行う供給量調節ステップＳ２は、レーザ測定ステップＳ１にて測定される湯面高さに応じて保持炉２から供給する溶湯Ｍの供給量を調節するステップである。

【0054】

レーザ測定ステップＳ１で送信された湯面高さのデータは、前記したように制御装置３２に送信されたり、場合によっては、図示しないモニターなどの表示装置にて、その情報が表示されたりする。

【0055】

そのため、制御装置３２は、予めハードディスクなどの記憶手段に格納されたプログラムに従って、例えば、圧縮機３１の圧力を適宜に調節し、それにより保持炉２からタンディッシュ５への溶湯Ｍの供給量を調節する。つまり、湯面高さのデータに基づいて溶湯Ｍの供給量をフィードバック制御する。

【0056】

一例として挙げれば、連続鋳造用鋳型７から引き出される鋳造物Ｗの直径Ｘが８５ｍｍ以上であるときは、レーザ測定器１０によって測定される湯面高さＨが、連続鋳造用鋳型７の中心線ＣＬから３５０ｍｍ以上となるように、つまり、Ｘ≧８５ｍｍの場合、Ｈ≧３５０ｍｍとなるように、保持炉２からの溶湯Ｍの供給量を調節する。

【0057】

また、連続鋳造用鋳型７から引き出される鋳造物Ｗの直径Ｘが８５ｍｍ未満であるときは、レーザ測定器１０によって測定される湯面高さＨが、連続鋳造用鋳型７の中心線ＣＬから３００ｍｍ以上となるように、つまり、Ｘ＜８５ｍｍの場合、Ｈ≧３００ｍｍとなるように、保持炉２からの溶湯Ｍの供給量を調節する。

【0058】

このように、鋳造物Ｗの直径Ｘに適した湯面高さを確保することで、溶湯Ｍの圧力を適切に得ることができる。そのため、鋳造物Ｗを安定的に連続鋳造することができる。

【0059】

なお、保持炉２からの溶湯Ｍの供給量を調節する操作は、表示装置に表示された情報に基づいて作業者が圧縮機３１の圧力を調節して行うこともできる。

【0060】

溶湯Ｍの湯面高さＨの上限は特に規定されていないが、タンディッシュ５の開口部５２の上端に近づき過ぎると蓋板５３が損傷したり、溶湯Ｍの供給量を誤って操作した場合に開口部５２から溢れたりするおそれがある。そのため、開口部５２の上端から少なくとも１００ｍｍ程度のクリアランスを保持するように設定するのが好ましい。

【0061】

よって、鋳造物Ｗの直径Ｘが８５ｍｍ以上のとき、または鋳造物Ｗの直径Ｘが８５ｍｍ未満のときを問わず、それぞれに規定された湯面高さＨ以下（連続鋳造用鋳型７の中心線ＣＬからの高さ３５０ｍｍ以下または３００ｍｍ以下）となっているときは、圧縮機３１の圧力を昇圧し、溶湯Ｍの供給量を増加させる。反対に、湯面が開口部５２の上端から１００ｍｍ程度以内となっているときは、圧縮機３１の圧力を減圧し、溶湯Ｍの供給量を減少させる。このように制御すれば、常時、溶湯Ｍの湯面高さを適切な範囲に維持することができ、溶湯Ｍの圧力を適切に保つことができるので、鋳造物Ｗを安定的に連続鋳造することが可能となる。

【0062】

以上に説明した連続鋳造方法によれば、蓋板５３を介してレーザ測定器１０により湯面高さを測定することができ、また、鋳造物Ｗの直径Ｘに応じその湯面高さを適切に調節することができる。つまり、タンディッシュ５上部の蓋板５３を外すことなく溶湯表面の様子を確認することができるとともに、湯面高さを監視し、制御することが可能となる。

【符号の説明】

【0063】

１ 連続鋳造装置
２ 保持炉
２１ 保持炉本体
２２ 開口部
２３ 蓋板
２３ａ 設置孔
２ａ 給湯口
３ 加圧装置
３１ 圧縮機
３２ 制御装置
３３ 電源
３４ 加圧ガス供給部
４ 溶湯供給管
４ａ 保持炉側開口部
４ｂ タンディッシュ側開口部
４ｃ フィルタ
５ タンディッシュ
５１ 筐体
５２ 開口部
５３ 蓋板
５３ａ レーザ光透過手段
５３ｂ 視認手段
５４ 溶湯供給口
５５ 外壁
６ 鋳型取付盤
７ 連続鋳造用鋳型
８ 引抜装置
８ａ、８ｂ ローラ
９ 溶湯経路
１０ レーザ測定器
ＣＬ 中心線
Ｇ 不活性ガス
Ｍ 溶湯
Ｗ 鋳造物
Ｓ１ レーザ測定ステップ
Ｓ２ 供給量調節ステップ
４１０ 横型連続鋳造装置
４２０ 保持炉
４３０ 加圧装置
４４０ 溶湯供給管
４５０ タンディッシュ
４５１ 開口部
４５２ 蓋板
４６０ 鋳型取付盤
４７０ 連続鋳造用鋳型
４８０ 引抜装置
５００ 連続鋳造装置
５０１ 保持炉
５０２ 連続鋳造用鋳型
５０３ 蓋板
５０４ マイクロ波湯面レベル測定装置
５０５ 送受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】