(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120517
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】連続鋳造装置
(51)【国際特許分類】
B22D 11/10 20060101AFI20240829BHJP
B22D 11/11 20060101ALI20240829BHJP
【FI】
B22D11/10 310F
B22D11/11 B
B22D11/10 310G
B22D11/10 360Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023027356
(22)【出願日】2023-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100145012
【弁理士】
【氏名又は名称】石坂 泰紀
(74)【代理人】
【識別番号】100212026
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真生
(74)【代理人】
【識別番号】100153969
【弁理士】
【氏名又は名称】松澤 寿昭
(72)【発明者】
【氏名】前川 浩規
【テーマコード(参考)】
4E004
【Fターム(参考)】
4E004MB20
(57)【要約】
【課題】本開示は、清浄性の高い溶鋼を得ることが可能な連続鋳造装置を説明する。
【解決手段】連続鋳造装置は、内部に貯留している溶鋼を、底壁に設けられた排出孔を通じて鋳型に注湯するように構成されたタンディッシュと、タンディッシュの上方に配置されており、タンディッシュに向けて下方に延びるノズルを通じてタンディッシュに溶鋼を注湯するように構成された取鍋と、ノズルと排出孔との間において、ノズルから排出孔に向かう溶鋼の流れ方向に並ぶようにタンディッシュの底部に配置された第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部と、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部にガスを供給するように構成された供給部とを備える。第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部は、供給部から供給されるガスにより、流れ方向に対して交差する幅方向にわたって拡がる気泡を上昇流と共に溶鋼内に形成するように構成されている。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に貯留している溶鋼を、底壁に設けられた排出孔を通じて鋳型に注湯するように構成されたタンディッシュと、
前記タンディッシュの上方に配置されており、前記タンディッシュに向けて下方に延びるノズルを通じて前記タンディッシュに溶鋼を注湯するように構成された取鍋と、
前記ノズルと前記排出孔との間において、前記ノズルから前記排出孔に向かう溶鋼の流れ方向に並ぶように前記タンディッシュの底部に配置された第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部と、
前記第1の気泡発生部及び前記第2の気泡発生部にガスを供給するように構成された供給部とを備え、
前記第1の気泡発生部及び前記第2の気泡発生部は、前記供給部から供給されるガスにより、前記流れ方向に対して交差する幅方向にわたって拡がる気泡を上昇流と共に溶鋼内に形成するように構成されている、連続鋳造装置。
【請求項2】
前記第1の気泡発生部は、前記幅方向に並ぶように前記タンディッシュの底壁に配置された複数の気泡発生部材を含み、
前記供給部は、前記複数の気泡発生部材のそれぞれにガスを供給するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記第1の気泡発生部は、前記タンディッシュの底壁に配置された、前記幅方向に延びる長尺状の気泡発生部材であり、
前記供給部は、前記第1の気泡発生部のうちその長手方向において異なる複数の箇所にガスを供給するように構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記第1の気泡発生部は、前記タンディッシュの側壁のうち前記底壁の近傍に配置されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
前記第1の気泡発生部及び前記第2の気泡発生部のうち前記流れ方向において上流側に位置する気泡発生部の上流側において、前記タンディッシュの底壁に設けられ且つ前記幅方向に延びる堰部材をさらに備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、連続鋳造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、溶鋼(金属溶湯)を貯留する取鍋の下方に配置された連続鋳造用タンディッシュを開示している。取鍋の底壁には、タンディッシュに向けて延びるノズルが設けられている。タンディッシュは、ノズルを介して取鍋から流出した溶鋼を一時的に貯留するように構成されている。
【0003】
ところで、タンディッシュ内においては、ノズルから吐出された溶鋼は、比較的速い流れで、タンディッシュの底壁に衝突した後、その向きを変えて、当該底壁に沿って水平方向に流れる。ところが、溶鋼中には介在物(例えば、アルミナ等からなる粒状の固形物など)が存在しており、溶鋼が速い流れでタンディッシュの底壁にまで到達すると、介在物もタンディッシュの底壁近傍まで沈んでしまう。このとき、介在物は溶鋼との比重差で浮上するが、その浮上速度は介在物の体積に依存する。したがって、体積の小さい、すなわち粒径の小さい介在物は、浮上速度が遅く、溶鋼中に沈んだまま湯面に浮かび上がらず、溶鋼の速い流れに随伴してタンディッシュから鋳型に向けて排出されてしまう懸念がある。
【0004】
そこで、特許文献1では、タンディッシュ内に、下堰及び上堰を溶鋼の流れ方向において交互に配置している。これにより、溶鋼は、タンディッシュ内において上下に蛇行しながら流れるので、溶鋼内の介在物等が湯面に浮上しやすくなる。しかしながら、下堰及び上堰は通常、耐火物で構成されているので、溶鋼と接することで溶損することがある。そのため、下堰及び上堰の交換のためのランニングコストが生じうる。また、溶損した耐火物の一部が溶鋼に混入することで、新たな介在物ともなり得る。
【0005】
一方、特許文献2は、下堰及び上堰に代えて、タンディッシュの底壁に多孔質レンガを設けた連続鋳造用タンディッシュを開示している。特許文献2では、多孔質レンガを通じてガスをタンディッシュ内に供給することにより、溶鋼内に、上昇流を伴う多数の気泡を発生させ、溶鋼内の介在物等を湯面に浮上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平1-224152号公報
【特許文献2】特開昭61-082955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、この場合、多孔質レンガの下流側において、溶鋼が上昇流により湯面の近傍を流れていく。そのため、多孔質レンガと鋳型との間におけるタンディッシュの下部空間で溶鋼が滞留しやすくなる。したがって、当該下部空間に存在した、介在物等を比較的多く含む溶鋼が、注湯末期に鋳型に流れ込み、製品の品質低下をもたらす要因となり得る。
【0008】
そこで、本開示は、清浄性の高い溶鋼を得ることが可能な連続鋳造装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
連続鋳造装置の一例は、内部に貯留している溶鋼を、底壁に設けられた排出孔を通じて鋳型に注湯するように構成されたタンディッシュと、タンディッシュの上方に配置されており、タンディッシュに向けて下方に延びるノズルを通じてタンディッシュに溶鋼を注湯するように構成された取鍋と、ノズルと排出孔との間において、ノズルから排出孔に向かう溶鋼の流れ方向に並ぶようにタンディッシュの底部に配置された第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部と、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部にガスを供給するように構成された供給部とを備える。第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部は、供給部から供給されるガスにより、流れ方向に対して交差する幅方向にわたって拡がる気泡を上昇流と共に溶鋼内に形成するように構成されている。
【発明の効果】
【0010】
本開示に係る連続鋳造装置によれば、清浄性の高い溶鋼を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】
図1は、連続鋳造装置の一例を側方から見た概略図である。
【
図3】
図3は、連続鋳造装置の他の例を示す、
図1のII-II線における断面図である。
【
図4】
図4は、連続鋳造装置の他の例を側方から見た概略図である。
【
図5】
図5は、連続鋳造装置の他の例を上方から見た概略図である。
【
図6】
図6は、連続鋳造装置の他の例を上方から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。
【0013】
図1及び
図2を参照して、連続鋳造装置1の構成について説明する。連続鋳造装置1は、
図1に示されるように、取鍋10と、タンディッシュ12と、蓋部材14と、鋳型16と、鋳片支持ロール18と、供給部20と、複数の多孔質体22(気泡発生部)とを備える。
【0014】
取鍋10は、溶鋼M(溶湯ともいう。)を貯留する容器である。取鍋10の底壁には、タンディッシュ12に向けて下方に延びるノズル10aが設けられている。そのため、取鍋10内の溶鋼Mは、ノズル10aを通じて、タンディッシュ12内に供給(注湯)される。
【0015】
タンディッシュ12は、取鍋10の下方に配置されている。タンディッシュ12は、ノズル10aから吐出された溶鋼Mを内部に一時的に貯留するように構成されている。タンディッシュ12内に貯留されている溶鋼Mの湯面は、スラグSgによって覆われている。
タンディッシュ12は、
図1及び
図2に例示されるように、底壁12aと、一対の側壁12bと、一対の端壁12cと、フランジ部材12dとを含む。
【0016】
底壁12aは、取鍋10のノズル10a側(
図1の左側であり、溶鋼Mの流れ方向における上流側)から鋳型16側(
図1の右側であり、溶鋼の流れ方向における下流側)にかけて延びている。一対の側壁12bは、底壁12aの各側縁に一体的に接続されており、当該各側縁から上方に向けて延びている。一対の側壁12bの離隔距離、すなわちタンディッシュ12の幅は、例えば、600mm~800mm程度であってもよい。一対の端壁12cは、底壁12aの各端縁(底壁12aの長手方向において対向する上流側の端縁及び下流側の端縁)に一体的に接続されており、当該各端縁から上方に向けて延びている。
【0017】
上流側の端壁12cの各側縁は、一対の端壁12cのうち上流側の側縁と一体的に接続されている。下流側の端壁12cの各側縁は、一対の端壁12cのうち下流側の側縁と一体的に接続されている。フランジ部材12dは、水平方向に拡がるように、一対の側壁12bの上縁及び一対の端壁12cの上縁に設けられている。フランジ部材12dによって囲まれる空間は、タンディッシュ12の開口部12eを構成している。
【0018】
蓋部材14は、
図1に例示されるように、タンディッシュ12の開口部12eを覆うように、フランジ部材12dに取り付けられている。蓋部材14のうち上流側の部分には、取鍋10のノズル10aが通過可能な開口部14aが設けられている。
【0019】
鋳型16は、タンディッシュ12の下方に配置されている。鋳型16は、タンディッシュ12の底壁12aに設けられたノズル12f(排出孔)から流出した溶鋼Mを冷却しながら所定形状に成形するように構成されている。すなわち、タンディッシュ12は、内部に貯留している溶鋼Mを鋳型16に供給(注湯)するように構成されている。そのため、溶鋼Mは、タンディッシュ12内において、取鍋10のノズル10aからタンディッシュ12のノズル12fに向かうように流動する。
【0020】
鋳片支持ロール18は、鋳型16から引き抜かれた鋳片Stを、冷却しつつ搬送するように構成されている。
【0021】
供給部20は、複数の多孔質体22を通じて、不活性ガス(例えば、アルゴンガス、窒素ガスなど)をタンディッシュ12内に供給するように構成されている。供給部20は、ガス源20aと、配管20bとを含む、ガス源20aは、不活性ガスを貯留するように構成されている。配管20bは、ガス源20aと、複数の多孔質体22とを接続するように延びている。配管20bと複数の多孔質体22とは、例えば、一方に設けられた雄ネジ部が、他方に設けられた雌ネジ部に螺合されることで、接続されてもよい。
【0022】
複数の多孔質体22は、供給部20から供給された不活性ガスが内部を通過することにより、タンディッシュ12内の溶鋼Mに気泡Bを発生させるように構成されている。複数の多孔質体22は、例えば、多孔質状の耐火物(耐火レンガなど)であってもよい。
【0023】
複数の多孔質体22は、取鍋10のノズル10aとタンディッシュ12のノズル12fとの間において、タンディッシュ12の底壁12aに配置されている。複数の多孔質体22は、ノズル10aからノズル12fに向かう溶鋼Mの流れ方向に並んでいる。複数の多孔質体22は、当該流れ方向に並ぶ2つ以上の多孔質体22を含んでいてもよい。
図1に例示されるように、複数の多孔質体22は、ノズル10a寄り(上流側)に配置された多孔質体24(第1の気泡発生部)と、ノズル12f寄り(下流側)に配置された多孔質体26(第2の気泡発生部)とを含んでいてもよい。流れ方向(タンディッシュ12の長手方向)における複数の多孔質体22の間隔は、例えば、300mm以上に設定されていてもよいし、1m以上に設定されていてもよい。各多孔質体22は、例えば、タンディッシュ12の底壁12aを貫通する貫通孔内に取り付けられていてもよい。
【0024】
図2に例示されるように、多孔質体24は、タンディッシュ12の幅方向(一対の側壁12bの対向方向であり、溶鋼Mの流れ方向に交差する方向)に並ぶように配置された複数の多孔質部材24a(気泡発生部材)を含んでいてもよい。これらの複数の多孔質部材24aに供給部20から不活性ガスが供給されることで、各多孔質部材24aからの気泡Bが、上方に向かうにつれて拡がるように溶鋼M内に形成される。そのため、供給部20から不活性ガスが複数の多孔質部材24aに供給されることによって、タンディッシュ12の幅方向に拡がる気泡Bが上昇流Fと共に溶鋼M内に形成される(
図1及び
図2を参照)。なお、図示はしていないが、多孔質体26も、タンディッシュ12の幅方向に並ぶように配置された複数の多孔質部材を含んでいてもよい。そのため、当該複数の多孔質部材によっても、タンディッシュ12の幅方向に拡がる気泡Bが上昇流Fと共に溶鋼M内に形成される。
【0025】
[作用]
以上の例によれば、多孔質体24及び多孔質体26によって形成された気泡Bを伴う各上昇流Fによって溶鋼Mが湯面に到達すると、溶鋼Mは、湯面に沿った水平流れとなる。そして、多孔質体24に起因する当該水平流れと、多孔質体26に起因する当該水平流れとは、互いに衝突したり、タンディッシュの端壁12cに衝突したりすることにより、下降流となる。その後、当該下降流は、タンディッシュ12の底壁12aに衝突して、タンディッシュ12の底壁12aに沿った水平流れとなり、気泡Bを伴う上昇流Fによって再び湯面に到達する。このように、多孔質体24,26から形成される気泡Bを伴う上昇流Fにより、溶鋼Mがタンディッシュ12内を循環するようになるので(
図1の矢印Arを参照)、溶鋼Mがタンディッシュ12内に長時間滞留し、溶鋼M内の介在物等がより湯面に浮上しやすくなる。また、気泡Bを伴う上昇流Fによって溶鋼Mが上昇する際に、溶鋼M内の介在物等が気泡Bの界面に補足される。しかも、溶鋼M内には多数の気泡Bが発生し、気泡Bの表面積がかなりの大きさとなるため、溶鋼M内の介在物等の除去性が極めて高まる。以上により、清浄性の高い溶鋼Mを得ることが可能となる。
【0026】
以上の例によれば、多孔質体24は、幅方向に並ぶようにタンディッシュ12の底壁12aに配置された複数の多孔質部材24aを含む。多孔質体26も、幅方向に並ぶようにタンディッシュ12の底壁12aに配置された複数の多孔質部材を含む。供給部20は、これらの多孔質部材のそれぞれに不活性ガスを供給するように構成されている。そのため、気泡Bを伴う上昇流Fが、タンディッシュ12の幅方向の広範囲に形成されやすくなる。したがって、タンディッシュ12内において溶鋼Mがより循環しやすくなると共に、溶鋼M内の介在物等が気泡Bに補足されやすくなる。したがって、より清浄性の高い溶鋼Mを得ることが可能となる。
【0027】
[変形例]
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
【0028】
(1)取鍋10のノズル10aとタンディッシュ12のノズル12fとの間において、3つ以上の多孔質体22がタンディッシュ12の底部に配置されていてもよい。
【0029】
(2)
図3(a)に例示されるように、多孔質体22は、タンディッシュ12の幅方向に延びる長尺状を呈していてもよい。この場合、供給部20は、多孔質体22のうちその長手方向において異なる複数の箇所にガスを供給するように構成されていてもよい。この場合も、気泡Bを伴う上昇流Fが、タンディッシュ12の幅方向の広範囲に形成されやすくなる。そのため、タンディッシュ12内において溶鋼Mがより循環しやすくなると共に、溶鋼M内の介在物等が気泡Bに補足されやすくなる。したがって、より清浄性の高い溶鋼Mを得ることが可能となる。
【0030】
(3)注湯末期では、溶鋼Mの表面に浮上している介在物やスラグSgなどが鋳型16に入り込まないよう、湯面の高さがある程度低くなったら(例えば、タンディッシュ12の底壁12aから50mm程度になったら)鋳造処理を停止し、タンディッシュ12内に残った溶鋼M(「残湯」ともいう。)をタンディッシュ12の中で凝固させる処理が行われる。そこで、
図3(b)に例示されるように、複数の多孔質体22は、タンディッシュ12の側壁12bのうち底壁12aの近傍に配置された多孔質体28を含んでいてもよい。すなわち、タンディッシュ12の底部には、タンディッシュ12の側壁12bのうちの下部も含まれる。
【0031】
この場合、多孔質体28の高さ位置は、タンディッシュ12の底壁12aよりも高いため、残湯が凝固する際に、多孔質体28内での溶鋼の詰まりが発生し難くなる。したがって、多孔質体28のメンテナンスの手間やコストを低減することが可能となる。なお、多孔質体28の高さ位置は、残湯の湯面の高さよりも高く設定されていてもよいし、タンディッシュ12の底壁12aから50mmよりも高く設定されていてもよい。なお、タンディッシュ12の側壁12bのうち底壁12aの近傍に多孔質体28を設ける場合、
図3(b)に例示されるように、タンディッシュ12の底壁12aにも多孔質体22が設けられていてもよい。この場合も、多孔質体22は、タンディッシュ12の幅方向に並ぶ少なくとも一つの多孔質部材を含んでいてもよい。あるいは、タンディッシュ12の側壁12bのうち底壁12aの近傍に多孔質体28を設ける場合、タンディッシュ12の底壁12aに多孔質体が設けられていなくてもよい。
【0032】
(4)
図4に例示されるように、連続鋳造装置1は、複数の多孔質体22のうち上流側に位置する多孔質体24の上流側において、タンディッシュ12の底壁12aに設けられた堰部材30をさらに備えていてもよい。堰部材30は、タンディッシュ12の幅方向において延びていてもよい。堰部材30は、タンディッシュ12の幅方向全体にわたって(タンディッシュ12の一方の側壁12bから他方の側壁12bまで)延びていてもよいし、タンディッシュ12の幅方向において部分的に延びていてもよい。堰部材30は、上流側から下流側に向かうにつれてその高さが高くなるように構成されていてもよい。すなわち、堰部材30は、その断面が三角形状(例えば、直角三角形状など)を呈する三角柱であってもよい。堰部材30は、流れ方向においてその高さが略一定に構成されていてもよい。すなわち、堰部材30は、その断面が四角形状(例えば、矩形状)を呈する四角柱であってもよい。堰部材30は、耐火物(例えば、耐火レンガ)によって構成されていてもよい。堰部材30の高さは、例えば、20mm~70mm程度であってもよいし、40mm~50mm程度であってもよい。
【0033】
この場合、取鍋10のノズル10aからタンディッシュ12内に吐出された溶鋼Mは、タンディッシュ12の底壁12aに衝突してその向きを変え、底壁12aに沿って水平方向に流れた後、上流側の多孔質体24によって形成される気泡Bを伴う上昇流Fに至る前に、堰部材30に衝突する。すなわち、溶鋼Mの流れ方向が堰部材30によって強制的に上方に変えられた状態で、気泡Bを伴う上昇流Fによっても溶鋼Mが上昇する。そのため、堰部材30の存在により上昇流Fが形成されやすくなる。したがって、より清浄性の高い溶鋼Mを得ることが可能となる。
【0034】
(5)本開示に係る技術は、多ストランド用の連続鋳造装置に適用されてもよい。この場合も、上記の例と同様に、清浄性の高い溶鋼Mを得ることが可能となる。
【0035】
ここで、本開示に係る技術が、2ストランド用の連続鋳造装置1に適用された場合の例について、
図5を参照して説明する。
図5に例示される連続鋳造装置1においては、タンディッシュ12の各端壁12cの近傍のそれぞれに、ノズル12fが設けられており、各端壁12cの略中央に取鍋10のノズル10aが配置されている。そのため、ノズル10aから吐出された溶鋼Mは、タンディッシュ12の一方の端壁12cと他方の端壁12cとにそれぞれ流れていく。ノズル10aと一方の端壁12cとの間には、溶鋼Mの流れ方向(タンディッシュ12の長手方向)に沿って並ぶ複数の多孔質体22(
図5の例では、多孔質体24,26)が配置されている。ノズル10aと他方の端壁12cとの間にも、溶鋼Mの流れ方向(タンディッシュ12の長手方向)に沿って並ぶ複数の多孔質体22(
図5の例では、多孔質体24,26)が配置されている。
【0036】
多ストランド用の連続鋳造装置も、タンディッシュ12の底壁12aに設けられた堰部材30をさらに備えていてもよい。
図6に例示されるように、2ストランド用の連続鋳造装置1においては、2つの堰部材30がタンディッシュ12の底壁12aに設けられていてもよい。一つの堰部材30は、ノズル10aから一方のノズル12fに至るまでの複数の多孔質体22のうち、上流側に位置する多孔質体24の上流側に配置されていてもよい。他方の堰部材30は、ノズル10aから他方のノズル12fに至るまでの複数の多孔質体22のうち、上流側に位置する多孔質体24の上流側に配置されていてもよい。これらの堰部材30も、タンディッシュ12の幅方向全体にわたって(タンディッシュ12の一方の側壁12bから他方の側壁12bまで)延びていてもよいし、タンディッシュ12の幅方向において部分的に延びていてもよい。なお、
図6に例示される2ストランド用の連続鋳造装置1においては、ノズル10aから吐出された溶鋼Mが、ノズル10aから離れた側の側壁12bに到達すると、その流れが各端壁12c側に向けて変化する。そのため、各堰部材30は、
図6に例示されるように、ノズル10aから離れた側の側壁12bから、反対側の側壁12bに向かうように、タンディッシュ12の幅方向において部分的に延びていてもよい。このとき、各堰部材30の一端部は、ノズル10aから離れた側の側壁12bに接していてもよいし、接していなくてもよい。
【0037】
(6)以上の例では、タンディッシュ12内の溶鋼Mに気泡Bを発生させるために多孔質体22を用いていたが、溶鋼Mに気泡Bを発生させることができれば、多孔質体22以外の他の部材又は手段が用いられてもよい。例えば、多孔質体22に代えて、タンディッシュ12の底壁12a及び/又は側壁12bに、配管(気泡発生部)が設けられてもよい。この場合、供給部20から不活性ガスが当該配管を通じてタンディッシュ12内の溶鋼Mに供給されることで、溶鋼Mに気泡Bが発生する。
【0038】
[他の例]
例1.連続鋳造装置の一例は、内部に貯留している溶鋼を、底壁に設けられた排出孔を通じて鋳型に注湯するように構成されたタンディッシュと、タンディッシュの上方に配置されており、タンディッシュに向けて下方に延びるノズルを通じてタンディッシュに溶鋼を注湯するように構成された取鍋と、ノズルと排出孔との間において、ノズルから排出孔に向かう溶鋼の流れ方向に並ぶようにタンディッシュの底部に配置された第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部と、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部にガスを供給するように構成された供給部とを備える。第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部は、供給部から供給されるガスにより、流れ方向に対して交差する幅方向にわたって拡がる気泡を上昇流と共に溶鋼内に形成するように構成されている。
【0039】
この場合、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部によって形成された気泡を伴う各上昇流によって溶鋼が湯面に到達すると、溶鋼は、湯面に沿った水平流れとなる。そして、第1の気泡発生部に起因する当該水平流れと、第2の気泡発生部に起因する当該水平流れとは、互いに衝突したり、タンディッシュの壁面に衝突したりすることにより、下降流となる。その後、当該下降流は、タンディッシュの底壁に衝突して、タンディッシュの底壁に沿った水平流れとなり、気泡を伴う上昇流によって再び湯面に到達する。このように、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部から形成される気泡を伴う上昇流により、溶鋼がタンディッシュ内を循環するようになるので、溶鋼がタンディッシュ内に長時間滞留し、溶鋼内の介在物等がより湯面に浮上しやすくなる。また、気泡を伴う上昇流によって溶鋼が上昇する際に、溶鋼内の介在物等が気泡の界面に補足される。しかも、溶鋼内には多数の気泡が発生し、気泡の表面積がかなりの大きさとなるため、溶鋼内の介在物等の除去性が極めて高まる。以上により、清浄性の高い溶鋼を得ることが可能となる。
【0040】
例2.例1の装置において、第1の気泡発生部は、幅方向に並ぶようにタンディッシュの底壁に配置された複数の気泡発生部材を含み、供給部は、複数の気泡発生部材のそれぞれにガスを供給するように構成されていてもよい。この場合、気泡を伴う上昇流が、タンディッシュの幅方向の広範囲に形成されやすくなる。そのため、タンディッシュ内において溶鋼がより循環しやすくなると共に、溶鋼内の介在物等が気泡に補足されやすくなる。したがって、より清浄性の高い溶鋼を得ることが可能となる。
【0041】
例3.例1又は例2の装置において、第1の気泡発生部は、タンディッシュの底壁に配置された、幅方向に延びる長尺状の気泡発生部材であり、供給部は、第1の気泡発生部のうちその長手方向において異なる複数の箇所にガスを供給するように構成されていてもよい。この場合、例2と同様の作用効果が得られる。
【0042】
例4.例1~例3のいずれかの装置において、第1の気泡発生部は、タンディッシュの側壁のうち底壁の近傍に配置されていてもよい。ところで、注湯末期では、溶鋼の表面に浮上している介在物やスラグなどが鋳型に入り込まないよう、湯面の高さがある程度低くなったら鋳造処理を停止し、タンディッシュ内に残った溶鋼(「残湯」ともいう。)をタンディッシュの中で凝固させる処理が行われる。このとき、タンディッシュの側壁のうち底壁の近傍に配置されている第1の気泡発生部の高さ位置は、タンディッシュの底面よりも高い。そのため、残湯が凝固する際に、第1の気泡発生部内での溶鋼の詰まりが発生し難くなる。したがって、第1の気泡発生部のメンテナンスの手間やコストを低減することが可能となる。
【0043】
例5.例1~例4のいずれかの装置は、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部のうち流れ方向において上流側に位置する気泡発生部の上流側において、タンディッシュの底壁に設けられ且つ幅方向に延びる堰部材をさらに備えていてもよい。この場合、取鍋のノズルからタンディッシュ内に吐出された溶鋼は、タンディッシュの底壁に衝突してその向きを変え、底壁に沿って水平方向に流れた後、第1の気泡発生部及び第2の気泡発生部のうち上流側の気泡発生部によって形成される気泡を伴う上昇流に至る前に、堰部材に衝突する。すなわち、溶鋼の流れ方向が堰部材によって強制的に上方に変えられた状態で、気泡を伴う上昇流によっても溶鋼が上昇する。そのため、堰部材の存在により上昇流が形成されやすくなる。したがって、より清浄性の高い溶鋼を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【0044】
1…連続鋳造装置、10…取鍋、10a…ノズル、12…タンディッシュ、12a…底壁、12b…側壁、12f…ノズル(排出孔)、16…鋳型、20…供給部、22…多孔質体(気泡発生部)、24…多孔質体(第1の気泡発生部)、24a…多孔質部材(気泡発生部材)、26…多孔質体(第2の気泡発生部)、30…堰部材、B…気泡、M…溶鋼。