专利名称：连续铸造用钢水供给装置及利用该装置的连续铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种为了用于连续铸造而设计的钢水供给装置及使用该钢水供给装置，并能够有效防止浸渍铸口等堵塞或能够有效抑制铸片表面缺陷的连续铸造方法。
这时，如果连续铸造Al脱酸后的钢水，则钢水中的Al氧化物等容易在浸渍铸口内面附着，而阻碍浸渍铸口中钢水的流动。因此，利用具有多个排出孔的浸渍铸口进行铸造时，容易使排出流不均匀，且使特定的排出流变得强劲等，结果容易使铸模内的钢水流动成为不均匀流动。如果产生不均匀流，则添加到铸模内的钢水表面的铸模粉末容易卷入到钢水之中或附着于浸渍铸口内面的Al氧化物等容易剥离，并卷入到钢水之中。
卷入到铸模内部钢水之中的铸模粉末或Al氧化物等被铸模内部的凝固外壳捕捉，所以，容易在钢片表面产生粉末性缺陷、溶渣斑点等。而这些铸片表面的缺陷是以该铸片作为原材料，进行热轧后得到的制品的表面缺陷根源。
另外，如果在浸渍铸口内面的Al氧化物的附着量显著增加，则产生所谓的管口堵塞，使很难连续进行之后的铸造。在这种情况下，通过用氧气洗涤浸渍铸口内面，能够解除管口堵塞，但是，铸片的清洁度变差。
为了防止在浸渍铸口内部附着钢水中的Al氧化物等，已知在通过浸渍铸口内部的钢水之中吹入惰性气体(铁和钢，vol.66.S868)的方法，而在最近，提出种种能够适用于操作的防止方法。例如，在特开平4-319055号公报中提出的方法是，向通过浸渍铸口内部的钢水中吹入惰性气体，并根据通过浸渍铸口内部的钢水流量(t/分)，调整吹入钢水之中的惰性气体量(L(Nl)/分)。
另外，在特开平6-182513公报中提出，在设置于浸渍铸口内壁的吹入气体用的多孔耐火材料和通过浸渍铸口内部的钢水之间通入交流电流或直流电流，同时，在钢水中吹入惰性气体的方法。在该方法中，通过向钢水中吹入惰性气体，防止Al氧化物等附着于浸渍铸口内面的同时，通过在浸渍铸口内壁和钢水之间通电，使磁电力作用于钢水，并促进吹入的惰性气体气泡从吹入用的耐火材料脱离，结果使生成的气泡变小。因此，钢水中被凝固外壳捕捉的气泡变小，且以该铸片为原材料热轧的制品表面上很难产生由铸片的气泡产生的缺陷。
但是，用上述公报中提出的方法，因为很难把惰性气体气泡捕捉到铸模内的凝固外壳中，所以，如果减少惰性气体的吹入量，则无法防止钢水中的Al氧化物等向浸渍铸口内面的附着，并且，相反，如果要想防止Al氧化物等向浸渍铸口内面附着，则惰性气体的吹入量变大，而惰性气体气泡大量地被捕捉到铸模内的凝固外壳，从而有时在以该铸片作为原材料的制品表面上产生缺陷。
如上述，按照以往的方法，不能防止钢水中的Al氧化物等向浸渍铸口内面附着。并且，即使能够防止钢水中的Al氧化物等向浸渍铸口内面附着，但有时在铸片表层部产生气泡性缺陷，且在以该铸片作为原材料的制品表面上产生缺陷。因此，希望开发出一种在铸片表面不产生气泡性缺陷，且能够稳定有效地防止钢水中的Al氧化物等向浸渍铸口内面附着的方法。
为了达到上述目的，作为防止向浸渍铸口内面附着钢水中的Al氧化物等的方法，本发明者们着眼于电毛细管现象，并进行了反复的探讨。这里的毛细管现象是指，存在于离子溶液中的电极和溶液之间的表面张力随电极电压变化的现象，本发明者们锐意地探讨这些现象的结果，得到了下面①～⑦的结论。
①连续铸造装置的上铸口、流量调节机构及浸渍铸口是由耐火材料所组成，而这些耐火材料中有在高温下具有电子传导性或离子传导性的材料。因此，在连续铸造时，只要在高温下具有电子传导性和离子传导性的耐火材料和钢水之间外加电位差，则在两者界面上产生毛细管现象，从而减少界面张力，并抑制钢水中的Al氧化物等附着于耐火材料表面的附着力，使钢水中的Al氧化物等很难附着于耐火材料表面。
②根据上述的推断，使用实验室规模的坩埚，在钢水中浸渍具有导电性的耐火性能的棒和电极，并在两者之间通电，进行了在耐火性能的棒和电极之间外加电位差的实验。其结果，电位差小时，附着于耐火材料表面的钢水中的Al氧化物等附着量减少，并且确认，不管电位的正负，电位差的绝对值越大，附着于耐火材料表面的钢水中的Al氧化物等附着量越少。
③由上述实验结果加快了对能够防止向浸渍铸口内面附着钢水中的Al氧化物等的方法的探讨，并且电绝缘一对电极之间的方法，作为在导电性的耐火材料和通过浸渍铸口内部的钢水之间有效通电的方法受到关注。通常，使用于绝缘的耐火材料是，只要在室温下具有1×105Ω·m以上的电阻(比阻)，就能够保证足够的绝缘，但如果在钢水温度等高温下，则产生离子传导，从而电阻明显下降，绝缘性能也降低。
④如由上述③等现象，如果一对电极之间的电绝缘性降低，则电流没有完全流向通过浸渍铸口内部的钢水，而流向钢水之外的短路。因此，不能得到完全防止钢水中的Al氧化物等向浸渍管内面附着的效果。另外，不仅浪费了外加电力，而且由于向外部漏电，有微量放电的危险，并导致触电或周围机器的不当操作。
⑤无论在预热浇盘等或不予热浇盘而再利用热的哪一种情况下，都通过在开始向浇盘供给钢水之前，使一端电极和另一端电极之间的初始电阻大于500Ω，而能够在铸造开始到铸造结束为止期间，防止电流没有完全流向浸渍铸口内部的钢水中，而流向钢水之外的短路。另外，上述的“从铸造开始到铸造结束为止的期间”是，随连续铸造机、铸片尺寸、铸造速度及连续进行铸造的钢水炉次的不同而不同，但大约是在60～500分左右。
⑥铸造开始到结束为止期间，由一对电极间的电流和电压计算得到的铸造中的电阻最好是，向浇盘内供给钢水之前的结束浇盘预热时或不予热已使用于铸造的浇盘，而直接用于再铸造的情况下，在向浇盘内供给钢水之前的浇盘中，一端电极和另一端电极之间的初始电阻的1/10以下。
⑦换句话说明⑥是，随着铸造时间的经过，由以通过浸渍铸口内部的钢水作为电路的一对电极间的电流和电压计算得到的电阻渐增。渐增后，该铸造过程的电阻变大，则通过浸渍铸口内部的钢水中电流流动不充分，而电流开始流向钢水之外的短路。所以，通过使结束铸造为止的铸造过程的电阻小于即将向浇盘内供应钢水之前的一端电极和另一端电极间的初始电阻的1/10，能够更有效地，向通过浸渍铸口内部的钢水中流进充足的电流，而能够防止向钢水之外的短路流进电流。
本发明是，根据上述的结论而完成的，其要旨是，下述的(1)及(2)的钢水供给装置和(3)～(7)的连续铸造方法。
(1)一种用于连续铸造的钢水供给装置，是具备装入钢水的浇盘、设置于浇盘底部的上铸口、控制向铸模供给装入的钢水流量的流量控制机构及流通装入钢水的浸渍铸口的钢水供给装置，其特征在于，设置一对电极及与它们连接的电源部，上述上铸口、流量控制机构及浸渍铸口中的与上述钢水接触的任意一个内面是由在钢的熔点以上温度具有导电性的耐火材料构成，并且使上述一对电极中的一端电极接触到上述浇盘、上铸口、流量调节机构及浸渍铸口中的任意一个内部空间，将另一端电极设置于由具有上述导电性的耐火材料构成的部分上。
(2)在上述(1)的钢水供给装置中，在钢的熔点下，具有导电性的耐火材料的电导率最好在1×103S/m以上，或/和氧化铝石墨材质。另外在上述(1)的钢水供给装置中，最好是，在设置一端电极和另一端电极的之间设置绝缘体，或/和在任意的没有设置电极的上铸口、流量调节机构及浸渍铸口中设置气体吹入部。
(3)利用上述(1)(2)中所述的钢水供给装置，向铸模供给装入于浇盘中的钢水，并在设置有一对电极中的另一端电极的上铸口、流量调节机构及浸渍铸口内面和通过其内部的钢水之间通电的连续铸造方法。
(4)利用上述(1)(2)中所述的钢水供给装置的连续铸造方法，其特征在于，向铸模供给装入于浇盘中的钢水时，向浇盘内供给钢水之前的浇盘预热结束时，或不予热已用于铸造的浇盘，而用于再铸造的情况下，在向浇盘内供给钢水之前，使上述一端电极和另一端电极之间的电阻大于500Ω。
(5)在上述(4) 中所述的连续铸造方法中，铸造开始到结束为止期间，由外加于上述一端电极和另一端电极的电流和电压计算得到的电阻最好是，向浇盘内供给钢水之前的结束浇盘预热时的或不予热已用于铸造的浇盘，而直接用于再铸造的情况下，在向浇盘内供给钢水之前的，上述一端电极和另一端电极之间电阻的1/10以下。
(6)在上述(3)～(5)中所述的连续铸造方法中，最好使外加的电流密度大于0.001A/cm2而小于0.3A/cm2，或/和外加的电压大于0.5V，而小于100V。
(7)一种连续铸造方法，其特征在于，利用上述(1)(2)所述的钢水供给装置向铸模供给装在浇盘的钢水时，由至少在钢水熔点以上温度具有导电性的耐火材料构成浸渍铸口，同时，设置另一端电极，并通过将该浸渍铸口侧作为负电位，在浸渍铸口和通过浸渍铸口内部的钢水之间通入直流电流，从而防止浸渍铸口的堵塞。
在本发明中，由在钢水熔点以上温度具有电导性的耐火材料构成浸渍铸口是为了使在该耐火材料和钢水之间通电的缘故。在以下的说明中，有时将“在钢水熔点以上温度具有导电性的耐火材料”简单地记为“具有导电性的耐火材料”。
在本发明的上述(4)、(5)中规定的“向浇盘内供给钢水之前的浇盘预热结束之后时的”是代表以下含义。
即，向浇盘内部供给钢水而开始连续铸造之前，通常，利用燃气预热设置在浇盘内部的耐火材料、上铸口、用于控制向铸模内部的钢水供给量的闸板及浸渍铸口等耐火材料。是为了防止注入钢水时由热冲击引起耐火材料的破损和防止初期供应的钢水变成生铁块而附着于这些耐火材料上。在这种情况下，结束这些耐火材料预热时的表面温度通常是800～1300℃。但是，这些耐火材料等的结束预热之后的目标表面温度是，随浇盘容量、向浇盘内开始供给钢水至向铸模内开始供给钢水为止的时间等铸造操作条件的不同而不同。
另外，在浇盘内没有钢水状态下，结束预热时，一对电极间的电路中存在设置于浇盘内部的耐火材料、上铸口、闸板、浸渍铸口等耐火材料及支撑该耐火材料的钢结构物等。这些耐火物及钢结构物的电阻通常随温度的上升而下降。
由此，“预热结束时的一端电极和另一端电极间的电阻”是指，由预热至目标温度的设置在浇盘内部的耐火材料、上铸口、闸板、浸渍铸口等耐火材料及支撑这些耐火材料的钢结构物等所构成的电路中的一端电极和另一端电极间的电阻，并且，是指即将向浇盘内部供给钢水之前的最小电阻。在以下说明中，有时将该电阻记为“初始电阻”。
同样，在本发明的上述(4)、(5)中规定的“对已用于铸造的浇盘不进行预热，而使用于再次铸造时，在向浇盘供给钢水之前的一端电极和另一端电极间的电阻”是指下面的意思。
即，近年来，从节省能源费用的观点出发，实行不冷却浇盘而力图再利用的即所谓的浇盘的热再利用，在这种情形下，有时预热浇盘而有时不予热而直接向浇盘内部供给新鲜钢水。即使是在不预热的情形下，设置在浇盘内部的耐火材料的表面温度达到1000～1400℃。是指在这种高温状态下，由上述耐火材料及钢结构物等所组成的电路中，一端电极和另一端电极间的电阻，而即将向浇盘供给钢水之前的电阻是指初始电阻。
在本发明的上述(5)中规定的“由铸造开始至结束为止期间的一端电极和另一端电极间的电流和电压而求得的电阻”是指，以向浇盘内部供应的钢水作为电路的一端电极和另一端电极间的电阻。这种将钢水作为电路的电阻是随铸造时间的经过而增大。在下面，有时，将该电阻记为“铸造过程中的电阻”。
图2为表示另一端电极埋入于浸渍铸口内部的另一实施例的纵断面图。
图3及图4为表示另一端电极被安装于浸渍铸口外部的另一实施例的主视图。
图5为例示铸造中的一端电极和另一端电极之间的电阻变化的图。
图6为表示一端电极和另一端电极间的电阻对冷轧制品的表面形状影响的图。
图7为表示在铸造过程中附着于浸渍铸口内面的Al氧化物等附着物的厚度和外加于另一端电极和一端电极间的电压之间关系的图。
1.装置的结构根据
图1至图4说明本发明的钢水供给装置结构。图1为表示本发明的钢水供给装置的一例模型图的纵断面图。在该图中，作为钢水的流量调节机构表示了3层式的滑动闸门，但本发明并不限于该形式，也可以是2层式的形式或也可以是利用挡块进行控制的形式。
在图1中，钢水供给装置具备，在底部设有上铸口2的浇盘1、设置于上铸口2下部的滑动闸门3及紧埃着滑动闸门3设置的浸渍铸口4、在浇盘1侧壁上设置的一端电极5、设置于浸渍铸口4的另一端电极6及连接于一端电极5和另一端电极6的电源部7。装入钢水8的浇盘1的形状及内衬耐火材料是可使用普通的。
设置于浇盘1底部的上铸口2具有向下部供应浇盘1中的钢水8的供给孔2a，并由耐火材料所构成。滑动闸门3具备上板31、下板32及设置于它们中间的可动板33的3层结构。上板31、下板32及可动板33分别设有流通孔31a、32a、33a的耐火材料。并且，通过未图示的驱动机构水平移动可动板33，从而控制向下部供应的钢水8的供给量。
浸渍铸口4在下部具有2个排出孔4a，而将包含这些排出孔4a的部分插入到铸模9的内部。该浸渍铸口4的形状也并不限定于图示的形状。例如，也可以是，排出孔4a的个数超过2个、在内部轴向上具有内径梯度及在内面具备轴向整流板、在内面具备螺旋状凸起及在上部具备内装管口的2层结构。
另一方面，电极5贯穿浇盘1的侧壁而设置，且其前端接触于浇盘1的内部空间，并且，向浇盘1内供给钢水8时，电极5的前端浸渍于钢水8中。电极5中的浸渍于钢水8并与钢水接触部分侧的表面积只要在10cm2以上就可以。
要求构成这一端电极5的材料，在与浇盘1内的钢水8接触的状态下，长时间耐久、并具有导电性，可以使用耐火材料、石墨、钢、钼或钨等高熔点金属，或者是它们的复合材料。
安装一端电极5的方法是，如图1所示，可以是先在浇盘1侧壁的铁皮及耐火材料等上设置用于安装电极的孔，然后贯穿这些铁皮或耐火材料等设置电极的方法，也可以是从浇盘中的钢水8表面上方浸渍于钢水内的方法。另外，利用挡块作为向铸模内流入的钢水的流量控制机构时，可以把挡块作为具有导电性的耐火材料，并能够将该挡块作为一端电极5。
另外，也可以将上铸口或滑动闸门作为具有导电性的耐火材料，并把它们作为一端电极5。无论哪一种方法都能产生同样的效果，所以从成本或施工方便的角度进行选择就可以。但是，如果将一端电极5设置在铸模内，则容易通过浸渍铸口外表面而通电流，且不能有效地防止在浸渍铸口内面附着钢水中的Al等，所以，不能采用在铸模内设置一端电极5的方法。
另一端的电极6是因为不直接接触于钢水，所以只要使用具有1200℃左右为止的耐热性的金属材料电极、或TiB2、ZrB2、SiC或石墨等耐火材料就可以。碳钢或不锈钢、Ni等金属的导电性比上述耐火物质导电性良好，但有与浸渍铸口中含有的碳发生反应，而被低熔点化、熔损的问题。因此，在电极的热负荷大的情况下，较好作成耐火材料电极。
另一端电极6是，有必要与由导电性的耐火材料所构成的部分相连接。在图1中所示的另一端电极6是，从浸渍铸口4的上端附近到比铸模9中的钢水液面高出若干位置为止而设置的圆筒形，并埋入于构成浸渍铸口4的耐火材料中。该另一端电极6是，面对浸渍铸口4的整个内面设置为好，但如果设置在浸渍铸口4的铸模9内部的被钢水浸渍的部分中，则由材质的不同而被熔融的麻烦。因此，采用如图1所示的布置。
如果将另一端电极6以圆筒形且如上述布置，则在连续铸造时，在大部分的浸渍铸口4上，通过另一端电极6和通过浸渍铸口4内面的钢水邻近，同时其距离也变得几乎相等。因此，当电流通过组成浸渍喷管4的耐火材料时，能够防止电压部分降低。
另一端电极6是，并不限定于图1所示的布置或形状，也可以是图2至图4所示的方式。另外，组成另一端电极6的材料是，可以使用与电极5相同的耐火材料。
图2是表示另一端电极6被埋入于浸渍铸口4之中的另一例的纵断面图。在该图中，另一端电极6a是由金属材料或导电性耐火材料所构成的棒状体，并从浸渍铸口4的外部埋入于浸渍铸口4的一部分。通过煅烧制造浸渍铸口4时设置孔或在被煅烧的浸渍铸口4中设置孔的方法，实现这种埋入。
如果把具有很大电导率的材质作为接触于钢水的耐火材料而使用，则即使使用上述的简单结构的电极，也不会产生局部电流而能够在广泛范围内发挥效果。该电极6a也可以是，埋入于浸渍铸口4之中并在前端具备平行于浸渍铸口4轴的部分的形状。
图3为表示另一端电极6安装于浸渍铸口外部的例子的主视图。在该图中，另一端电极6b是金属材料线状体或棒状体，并缠绕于浸渍铸口4的外部。在浸渍铸口4的外部，通常蚀刻有防氧化剂。因为该氧化防止剂具有绝缘性，所以，将另一端电极6b缠绕于浸渍铸口4时，去除被蚀刻的防氧化剂。
图4为将另一端电极6安装于浸渍铸口外部的另一例子的主视图。在该图中，另一端电极6c是一部分敞开的金属材料环状体，在敞开的部分具备夹紧部，并且埋入于浸渍铸口4的外部之后，用螺栓和螺母紧固。这时，也去除蚀刻于浸渍铸口1外部的防氧化剂。
电源部7是，用电线7a连接一对电极即一端电极5和另一端电极6，并在必要时向电极5、6通电。
在图1所示的钢水供给装置中，利用具有导电性的耐火材料构成浸渍铸口4，但即便是上铸口2及滑动闸板3，也可以用具有导电性的耐火材料构成与钢水接触的内面。然而，在设置另一端电极6的构件，即在图1中的浸渍铸口4中，有必要用具有电导性的耐火材料构成与钢水接触的内面。
在图1所示的钢水供给装置中，将另一端电极6设置于浸渍铸口4是因为，在连续铸造时Al等氧化物等很容易附着于浸渍铸口4的内侧面，所以，在通过浸渍铸口4内侧面的钢水之间通电的缘故。
用具有导电性的耐火材料构成浸渍铸口4时，可以用具有上述导电性的耐火材料做整个浸渍铸口4。另外，也可以在直径方向将浸渍铸口4的耐火材料作成2层以上结构，即外层部分确保强度等，而用上述的具有电导性的耐火材料做成与钢水连接的内层。另外，可利用高纯度氧化铝等低电导率材料构成内层或外层的一部分。
另一方面，在Al的氧化物等容易附着于滑动闸板3的情况下，可以用具有导电性的耐火材料构成滑动闸板3，并在滑动闸板3设置另一端电极6。另外，可以在上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4中任选2个以上，使它们由具有导电性的耐火材料构成，并可在它们之中设置另一端电极6。
由具有导电性的耐火材料构成滑动闸板3时，理想的是由上述具有导电性的耐火材料构成管路最狭窄且Al氧化物等容易附着的可动板33。这时，与上铸口2同样地，可以在径向上具有2层以上结构，并且用上述的具有导电性的耐火材料做成与钢水接触的内面。
在上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4的任意方中设置由具有导电性的耐火材料构成的另一端电极6时，理想的是在浸渍铸口4设置另一端电极6。这是因为，在连续铸造时，附着于浸渍铸口4内面的Al氧化物等影响连续铸造的操作稳定性或产品质量，所以在浸渍铸口4的内面和钢水之间通电。
另外，在多个构件上设置另一端电极6时，有必要使每个电路的电阻值之间没有太大的差别。这是因为如果电阻值的差别大，则只在特定路径上有电流，而在其它路径几乎没有电流，从而在其余路径上得不到防止附着效果的缘故。
2.具有导电性的耐火材料作为具有导电性的耐火材料，较好是在装入的钢水8的熔点温度以上温度下，电导率为1×102S/m以上，而更好是在1×104S/m～1×106S/m。通常，作为具有导电性的耐火材料可以举例为，氧化铝石墨材质、氧化锆石墨及氧化镁石墨等以石墨作为一种主要成分的耐火材料；固体电解质；TiB2或ZrB2等硼化物系材质。下面，分别说明各种材质的特性。
氧化铝石墨材质的耐火材料多用于浸渍铸口等的氧化铝石墨材质耐火材料，较好是含有5～35质量％的石墨。如果石墨含量大于5质量％，则能够在室温至钢的熔融状态为止的温度范围内具有导电性。另外，如大于约12质量％，则电导率大于1×104S/m，所以更好。
但是，如果石墨含量超过35质量％，则强度变差。并且，对钢水的耐蚀性也变差，从而发生熔损问题。该氧化铝石墨材质耐火材料即使含有20质量％左右的SiO2，通电时也不会有障碍。而SiO2主要是具有降低氧化铝石墨材质耐火材料的热膨胀率，并防止热冲击引起的折损等效果。另外，替代SiO2，含有SiC也可以。
氧化锆石墨材质耐火材料氧化锆石墨材质耐火材料较好是含有5～20质量％的石墨。如果石墨含量在5质量％以上，则在室温至钢的熔融状态为止的温度范围内具有导电性。另外，如果在大约10质量％以上，则电导率大于1×104S/m，所以更好。但是，如果石墨含量超过20质量％，则出现强度降低的问题。因此，与氧化铝石墨材质的耐火材料相比降低石墨含量的上限是因为，与氧化铝相比较氧化锆的密度大，所以含有小密度石墨时的耐火材料自身密度变化变大的缘故。
固体电解质耐火材料例如是，似氧化锆固体电解质，不含有石墨的固体电解质耐火材料。该固体电解质耐火材料，在钢的熔融状态温度下具有导电性。但是，这种耐火材料在钢水的熔融温度下的电导率约为1×102S/m，并不具有足够的导电性。如果使用这样的材质，会出现短路、局部有电流的问题。所以，在大面积上获得防止氧化铝等附着效果是困难的。
为了解决这类问题，有必要设计浸渍铸口4，埋入如图1所示的圆筒状的另一端电极6，设法在广泛的范围内流动等电流。在这种想法的基础上，在本发明的钢水供给装置中规定使用在钢水熔点下电导率大于1×103S/m的耐火材料。并且，因为固体电解质的耐热冲击性很差，所以，它很难适用于如钢水的连续铸造先预热之后再流动钢水的过程。并且，如果使用这样的材质，将出现耐火材料的制造费用升高的问题。
硼化物系耐火材料例如，TiB2或ZrB2的电导率都是1×105S/m以上，可作为与钢通电的耐火材料使用。
如上所述，可以使用以石墨作为主要成分的耐火材料或硼化物系耐火材料。但是，硼化物系耐火材料具有制造成本高，且结构大的缺点。所以，硼化物系耐火材料使用于钢水流道时，限定于局部而使用。
因此，本发明对象的耐火材料，最好是以石墨为主要成分。综合考虑耐热冲击性、强度、耐熔损性及制造成本，最好的是氧化铝石墨材质的耐火材料。
3、绝缘施工在本发明的钢水供给装置中，理想的是，在由具有导电性的耐火材料所构成的上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4中，在设有另一端电极6的构件和一端电极5之间设置绝缘体。
在如图1所示的钢水供给装置中，一端电极5设置于浇盘1中，而另一端电极设置于浸渍铸口4中，在这种情形下，理想的是，在浇盘1和一端电极5之间；在浇盘1和上铸口2之间；在上铸口2和滑动闸板3之间及在滑动闸板3和浸渍铸口4之间的任意中设置绝缘体。
由此，通电时，能够防止一端电极5和设置有另一端电极6的浸渍铸口4之间形成短路。这时，如果在设置另一端电极6的浸渍铸口4和临接的滑动闸板3之间设置绝缘体，则在通电时，能够防止在滑动闸板上通电流，并高效率向钢水通电。
这时的绝缘程度是，在向浇盘供给钢水之前的浇盘预热结束时，或不再次预热已用于铸造的浇盘而直接使用于再次铸造时的向浇盘供给钢水前的浇盘中，一端电极5和另一端电极6之间的初始电阻达到500Ω以上。如果这时的初始电阻小于500Ω，则在铸造过程中，在通过浸渍铸口4内部的钢水中电流不充足，而电流流向钢水之外的短路，不能有效地防止在浸渍铸口内部附着钢水中Al氧化物等。
作为绝缘加工形态，可以是在浇盘1和一端电极5之间；上铸口2和浇盘1的耐火材料及浇盘的铁皮之间；滑动闸板3和浇盘1的铁皮之间等加入低导电性的耐火材料的结构。另外，也能够将由玻璃纤维构成的绝缘薄板插入到它们之间。最好在上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4相互之间；上述这些和支撑构件之间及2层结构的层与层之间等，设置绝缘性的薄板。
更具体地说，用具有导电性的耐火材料做成浸渍铸口4，设置在另一端电极6，并在该浸渍铸口和通过浸渍铸口内部的钢水之间通电时，最好将①浇盘1和一端电极5之间和/或②浸渍铸口和接触于该浸渍铸口的闸板3之间及浸渍铸口和在滑动闸板上保持浸渍铸口的架之间电绝缘。由此，浸渍铸口4和浇盘的内衬耐火材料及由铁皮组成的浇盘1主体之间也被电绝缘。
另外，用具有导电性的耐火材料做成浸渍浇盘4及闸板3，并分别设置另一端电极，然后在这些浸渍铸口4及上铸口2和通过浸渍铸口内部的钢水之间通电时，最好将①浇盘1和一端电极5之间和/或②浇盘主体和闸板3之间，闸板3和上铸口之间及闸板3和将闸板支撑在浇盘铁皮等的盒架之间电绝缘。
使用于绝缘的矿物性材料，通常在室温下具有1×105S/m以上的电阻，并具有足够的绝缘性，但因为大多数材质暴露于如钢水温度等高温时产生离子传导，所以降低电阻。因此，即使在如钢水温度的高温下，能够使用电阻下降少的耐火材料，例如由Al2O3、SiO2等绝缘性耐火材料纤维等所组成的绝缘薄板、Al2O3、SiO2等涂敷材料。
这些绝缘薄板、涂敷材料等的具体加工方法，例如可以是在与浸渍铸口接触的闸板部分及与浸渍铸口接触的、把浸渍铸口保持在滑动闸板的架部分插入绝缘薄片而夹住的结构。这时，夹厚较好为1至4mm。并且，更好的是结合使用，在应该绝缘的部分涂敷涂敷材料的同时，也涂敷粘接剂的方法。这时，涂敷材料的较好涂敷厚度是2至1.0mm。另外，也可以在粘接剂中使用氧化铝或硅胶材料。
初始的电阻上限，最好是无限大，但考虑到实际连续铸造机的从浇盘至铸模的钢水供给装置，实际的理想上限为1×108Ω。
在本发明的连续铸造方法中，在铸造开始到结束过程中，由一端电极5和另一端电极6之间的电流和电压计算得到的铸造过程中的电阻最好小于向浇盘内部供给钢水之前的浇盘预热结束时的或不予热已使用于铸造中的浇盘而直接将它利用于再次铸造时，向浇盘内供给钢水之前的浇盘中，一端电极和另一端电极之间的初始电阻的1/10。下面说明其理由。
图5为例示铸造中的一端电极和另一端电极之间的电阻变化的图。在该图中，初始电阻为0.7Ω。也有经过铸造时间即通电时间电阻几乎不变的情况，但是，通常，通过浸渍铸口内部的钢水流动电流的电阻变大。这推断为，设置于浸渍铸口的具有导电性的耐火材料中，与钢水接触的表面随时间变质，或因为附着氧化铝等非导电性的物质的缘故。
如果铸造中的电阻超过初始电阻的1/10，则通过浸渍铸口内部的钢水中的电流流动不合适，而向钢水之外的短路流进一部分电流，从而不能够防止在浸渍铸口内面附着钢水中的Al氧化物等。另外，如果钢水中的电阻明显超过初始电阻的1/10，则不仅浪费外加电力且过多的电流流向钢水之外的短路电路，并通过向外部漏电出现微量放电的危险。这种情况下，有可能触电或导致周围机器的错误动作。
图6为一端电极和另一端电极之间的电阻对冷轧制品表面性状的影响。其中，横轴为即将开始铸造之前的一端电极和另一端电极之间的初始电阻值。纵轴为把由开始进行铸造后的铸造末期的一端电极和另一端电极之间的电流和电压计算得到的铸造中的电阻值用初始电阻值除之后的值。
将铸片热轧成5mm厚的钢带，然后酸洗冷轧，得到厚度为0.8mm的钢带。调查制品表面是否有缺陷以及其产生状况，用钢带全长除以由铸模粉末、Al氧化物等的铸片缺陷产生的制品表面缺陷部分的舍去总长度，并用％表示，求得次品发生率。图中的○标记表示没有由铸模粉末或钢水中的Al氧化物等铸片表面缺陷产生的制品表面缺陷。
图6中的△标记表示，上述的次品发生率在0.5％以内，只有少量的制品有表面缺陷。另外，图中的▲标记表示上述次品率在1％以内，从而存在制品表面缺陷的情况。但是，如果该次品发生率在1％以内，则缺陷发生状况并不特别严重。另外，图中的×表示上述次品发生率超过5％，从而制品表面缺陷明显多的情形。并表示出通过改变绝缘部的加工方法，而改变初始电阻进行实验的结果。
从图6的结果可以看出，通过使初始电阻大于500Ω，能够防止制品表面的缺陷。另外，如果由铸造结束时的一端电极和另一端电极之间的电流和电压，计算得到的铸造过程电阻小于初始电阻的1/10，则能够得到更好的制品表面。并且，铸造过程的电阻与初始电阻之比的理想下线是0，但考虑到实际连续铸造机的从浇盘向铸模内供给钢水的装置，实际下限为0.00001/10。
4、吹气可以在上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4中任选的其一设置省略图示的由多孔耐火材料组成的气体吹入部。按下述使用该气体吹入部。
由转炉、RH等操作状态，钢水中的Al氧化物等变多，并处理该钢水时，为了防止在浸渍铸口1的内面附着Al氧化物等，吹入惰性气体等。另外，为了防止在铸造开始时由钢水凝固引起的浸渍铸口开口的不适当，或为了改善铸模内的钢水流动，吹入惰性气体。
在这种情形下，在上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4中任选的其一或其二而最好是在浸渍铸口4设置另一端电极6，而在没有设置另一端电极6的其一或其二构件中设置气体吹入部。由此，因为在每个构件上不同时存在另一端电极6和气体吹入部，所以能够防止降低耐火物材料的强度。
在上图1所示的钢水供给装置中，贯穿浇盘1的内壁设置一端电极5，使其前端接触到浇盘1的内部空间，但也可以不贯穿浇盘1的内壁，从浇盘1的上部达到内部空间地设置。另外，也可以用具有导电性的耐火材料构成浇盘1的一部分侧壁，并将该部分作为一端电极5。
另外，也可以用具有导电性的耐火材料构成上铸口2或滑动闸板3，并在该上铸口2或滑动闸板3中设置一端电极5。在上铸口2中设置电极5时，用具有导电性的耐火材料构成滑动闸板3和浸渍铸口4中的任一方或全部，并在上述任一或全部上设置另一端电极6。
在滑动闸板3设置一端电极5时，用具有导电性的耐火材料构成上铸口2和浸渍铸口4中的任一方或全部，并在任一方或两者中设置另一端电极6。无论在哪一种情况下，在设置一端电极5的构件和设置另一端电极5的构件之间设置绝缘体。并且，也可以在上铸口2和浇盘1之间设置绝缘体，使浇盘1中不流电流。
5、电流、电压的外加在使用如图1所示的钢水供给装置的连续铸造方法中，在铸模9的上面设置钢水供给装置，并通过上铸口2、滑动闸板3及浸渍铸口4，向铸模9内部供给浇盘1中的钢水8。
这时，开启电源部7。电源部7通过电线7a，连接于一端电极5及另一端电极6。并且，一端电极5浸渍于浇盘1内的钢水之中，而另一端电极6设置于由具有导电性的耐火材料所构成的浸渍铸口4中。因此在浸渍铸口4的内面和通过浸渍铸口4内部的钢水之间通电。
通电的电流可以是直流，也可以是交流。在直流的情况下，把浸渍铸口侧作为正负哪一种电位都可以。另外，也可以是脉冲波或矩形波。该通电可以不连续、而是间歇的。
如上述，如果在浸渍铸口4的内面和通过浸渍铸口内部的钢水之间通电，则通过上述电毛细管现象，浸渍铸口4的内面和钢水之间的表面张力变小。因此，降低了钢水中的Al氧化物等附着于耐火材料表面的力，从而难以在浸渍铸口4的内面附着Al氧化物等。
通电时，在具有导电性的耐火材料之中，具有导电性部分的单位表面积相当的电流密度最好在0.001～0.3安培/cm2(A/cm2)。如果超过0.3A/cm2，则效果饱和，同时由于电阻耐火材料发热。另外，跨大面积流过大电流密度时，电源部7或布线等装置变得大型化，故需要大量电力。另外，如小于0.001A/cm2，则得不到防止附着的效果。比较理想的是在0.01～0.1A/cm2。
在另一端电极6和一端电极5之间的外加电压取决于上述电流密度、耐火材料的电阻、由附着于耐火材料内面的附着物产生的电阻，而最好是0.5～100伏特(V)。外加电压如果小于0.5V，则由于通电路径的电阻，没有有效的电流，且电压、电流的检测变得困难。如果外加电压的上限定为100V，则只要适当设定通电路径的电阻，则得到需要的电流，但超过100V，触电的危险性急剧增大。因此，外加电源的更理想的范围是在1～60V。
图7表示，用具有导电性的耐火材料组成浸渍铸口4的同时，在浸渍铸口4埋设另一端电极6，并且在相同于后述的实施例1的条件下连续铸造时，附着在浸渍铸口4内面的Al氧化物等的附着物厚度和另一端电极6和一端电极5之间的外加电压之间关系的图。在图7中，通过统一通电路径和钢水和具有导电性的耐火材料之间的接触面积，随电压的增加电流值和电流密度也增加。
从该图中清楚地看到，不通入氩气的情况下(图中●标记)，电位等于0时附着物的厚度在13mm左右，而如果电位在+1V或-1V，则附着物的厚度减少到8mm左右。另外，如果电位在+5V或-5V，则附着量的厚度减少到大约4mm。该附着物的厚度比在0电位下，氩气的流量为20L(NI)/分时(图中的○标记)的附着物厚度5mm薄。另外，如果电位在+20V或-20V，则附着物的厚度将减少至1mm左右。另外，虽然在该图中没有明显的差别，但将浸渍铸口4作为负(-)电位的情形与将它作为正(+)电位时的情形相比，存在附着于浸渍铸口4内面的附着物的厚度变薄的倾向。
6、浸渍铸口侧作为负电位的情况如果把浸渍铸口4作为负电位，在钢水之间通电，则与把浸渍铸口4作为正电位时的情形相比，有附着于浸渍铸口4内面的附着物的厚度变薄的倾向。它的理由如下。
如果在如氧化铝石墨等含碳的耐火材料中通电流，则主要是碳中的电子传导，而在氧化物中发生极化。该极化是上述的表面张力发生变化的原因，在形成耐火材料的氧化物中发生如下式(a)～(c)表示的反应。
---(a)---(b)---(c)这时，如使具有导电性的耐火材料作为负电位，(a)和(b)的反应向右进行，而无法进行(c)反应。因此，无法生成作为氧化铝生成源的氧，从而能够防止向管口内面的附着。
以具有导电性的耐火材料作为负电极，在该耐火材料和钢水之间通直流电流时，除了降低表面张力，还抑制了上述(c)式反应，从而能够防止钢水中的Al氧化物等附着于耐火材料的表面。
把该耐火材料作为正电位通入直流电流的情况下，即使降低了表面张力，但是因为促进了上述(c)式的反应，所以防止Al氧化物等附着于耐火材料表面的效果小。另外，在具有导电性的耐火材料和钢水之间通入交流电流时，交替发生上述(c)式反应的促进和抑制，从而防止Al氧化物等附着于耐火材料表面的效果小。因此，最好以浸渍铸口4作为(-)电位通入直流电流。
如上述，在浸渍铸口2的内面和通过其内部的钢水8之间通电，同时向铸模9内部供给浇盘1中的钢水。另外，为了保温铸模9内部的钢水和防止钢水的氧化及为了润滑铸模9和凝固外壳，在铸模9中的钢水上面添加铸模粉末11。从接触于铸模9的表面，向铸模9内部供应的钢水8形成凝固外壳10，然后，利用未图示的拉拔装置被拉拔形成铸片。
因为钢水8通过浸渍铸口4内部时，它与浸渍铸口4内面之间通电产生电位差，所以，不会在浸渍铸口4的内面上附着Al氧化物等。并且，因为未通入氩气等惰性气体，所以在铸片上不会有气泡产生的缺点。
在本发明的连续铸造方法中，最好利用在上铸口2设置气体吹入部的钢水供给部，从上铸口向通过上铸口2的钢水之中吹入在铸片表层部不产生气泡性缺陷量的惰性气体。当惰性气体气泡浮上铸模内的钢水中时，钢水中的氧化物与气泡一同浮上钢水中，并被钢水表面上的熔融的铸模粉末捕捉，去除到钢水系统之外。因此，铸片的清洁度提高，能够得到清洁度良好的制品。这时的惰性气体的流量依赖于铸片的尺寸，但最好是2～10L(NI)/分。
如上所述，本发明的钢水供给装置最好采用用Al脱酸后的钢水的连续制造法。但是，本发明的钢水供给装置并不限于此，在含有堵塞浸渍铸口等根源的元素，如锆、钙、稀土类金属等金属的连续铸造中，也能够防止这些金属氧化物附着于浸渍铸口内面。
实施例1利用垂直弯曲型连续铸造机，用Al脱酸后的A或B的钢水，制造厚度为270mm、宽度为1600mm的铸片。在表1中表示出钢水的化学组成。
表1
垂直弯曲型连续铸造机使用了具备上铸口、滑动闸板及浸渍铸口中的至少1个是用具有导电性的耐火材料构成，并在由具有导电性的耐火材料所构成的构件中埋设另一端电极的钢水供给装置。另外，在实验中，在滑动闸板的上平板或上铸口部分设置气体吹入部，并吹入用于浇铸初期开孔所必须的3至5Nl/分的少量气体。因为以上述吹入量，不会在铸片表面产生气泡，并且铸模内部几乎没有冒出的气体，所以，几乎所有的气体不会带入到铸模内部，而浮到浇盘侧。滑动闸板的上平板使用了不具有电极的以往平板，而在一部分实验中，使用了由具有导电性的耐火材料构成且与另一端电极连接的滑动闸板的上平板。使用的浇盘的形状是通常为盒形，且容量为85吨。
浸渍铸口内径为90mm、并具有2个向下35°的排气孔。另外，以质量％表示，埋设另一端电极的构件中含有22％的石墨和12％的SiO2，其余部分是由具有导电性的由氧化铝及杂质组成的氧化铝石墨材质的耐火材料所组成。
在埋设另一端电极的构件和临接于它的构件之间，夹杂由氧化铝和硅胶纤维而成的薄板或氧化铝的耐火材料形成绝缘。并且，氧化铝石墨作为一端电极，从装入于浇盘的钢水表面浸渍。而各种各样地改变作为另一端电极石墨或钢的设置位置。
连续铸造时，连续铸造6炉钢水，而每炉约熔炼270吨钢水。这时，浇盘内的钢水过热度是20～30℃，铸造速度为1.5～1.8m/分。并且，在一端电极和另一端电极之间通入交流电或直流电，施加0至20V电位。这时的电流范围是0～120A。这时，各种各样地改变电流值a和接合于另一端电极并面向钢水的耐火材料内面中具有导电性部分的表面积b，进行了按下式(d)规定的电流密度(A/cm2)的变化实验。
电流密度(A/cm2)＝a/b ---(d)这里，a电流值(A)b接合于另一端电极并面向钢水的耐火材料中，具有导电性部分的内表面积(cm2)通直流电时，将另一端电极侧作为正或负电位。并且，在一部分实验中，在一端电极和另一端电极之间未通电。在下页表2中表示了这些实验条件。表2
结束了上述的连续铸造后，回收上铸口、滑动闸板及浸渍铸口，并将它们纵向切断以测定内面的附着厚度。内面的附着厚度是用在上铸口、滑动闸板及浸渍铸口中设置的另一端电极的长度方向3个位置，在圆周方向的2个位置上测定其内径，并从使用前的内径值减去其平均值后所得到值的1/2表示。
然后，用得到的铸片作为原材料，热轧成4～6mm厚的钢带，接着，酸洗，之后冷轧成0.8～1.2mm厚的钢带，并调查钢带的表面缺陷发生率。钢带的表面缺陷发生率是，先用肉眼观察钢带表面是否有缺陷，然后仅切断有表面缺陷部分的长度，并用冷轧长度除以切断的总长度表示表面缺陷发生率。将上述结果示于表2中，从表2的结果中可知以下。
实验1是，不外加电压且用于铸造初期开孔的氩气吹入也是少量即5Nl/min，所以，浸渍铸口内面的附着物厚度为31.4mm，较厚，且表面缺陷发生率为9.6％，较高。接着，实验2是，虽然不外加电源，但因为吹入大量即20Nl/min的氩气，所以，浸渍铸口内面的附着物厚度为5.4mm，与实验1相比薄，且表面缺陷发生率为3.8％，较低。
实验3～8是在埋设另一端电极的浸渍铸口中通入直流电，且外加+2V、+5V、+20V、-2V、-5V、或-20V电位，所以，耐火材料(浸渍铸口)内面的附着物厚度及表面缺陷的发生率也比实验1低。特别是电位为+5V、+20V、-5V、或-20V时，耐火材料(浸渍铸口)内面的附着物厚度及表面缺陷发生率均优于实验2。
实验9、10是在埋设另一端电极的浸渍铸口中通入直流电，且外加+2V、-2V电位，向浸渍铸口中直接吹入5Nl/min的氩气。因此，与以同样条件外加电源，且未吹入氩气的实验3或实验6相比较，耐火材料(浸渍铸口)内面的附着物厚度变薄，但表面缺陷发生率是相同的。并且，有气体吹入部的损耗。表面缺陷是由于在气体吹入部外加电流，所以管口的耐火材料被带入到铸片内部，且因为在浸渍铸口中直接吹入氩气，所以，氩气被带入到铸模内部。
实验11是在埋设另一端电极的浸渍铸口中通入交流电，且外加5V、电位，所以，耐火材料(浸渍铸口)内面的附着物厚度及表面缺陷发生率均与以相同电位外加直流电的实验4及实验7是相同的。
实验12是在作为氩气吹入部的滑动闸板中埋设另一端电极，并在滑动闸板中外加+2V电位的直流电进行通电，所以，损耗了滑动闸板而不能进行铸造。在上述的实验9、10中，即使将另一端电极埋设于浸渍铸口中也没有问题，但是损耗滑动闸板部将是中止铸造的原因。
实验13至14是，在不具有氩气吹入部的滑动闸板中埋设另一端电极，并在滑动闸板上外加+2V或+5V电位的直流电进行通电，所以，耐火材料(滑动闸板)内面的附着物厚度较薄良好，但表面缺陷发生率高于在铸口通电时的情形。
实验15是，在上铸口中埋设另一端电极，并在上铸口中外加-5V电位的直流电进行通电，所以，耐火材料(上铸口)内面上的附着物厚度较薄并良好，但表面缺陷发生率高于在铸口通电时的情形。
实验16至17是，在上铸口和浸渍铸口中埋设另一端电极，并在这些外加+2V或-5V电位的直流电进行通电，所以，耐火材料(上铸口)内面上的附着物厚度和表面缺陷发生率均良好。
实验18～27是用钢种B(超低碳钢)进行了相同实验的结果。超低碳钢的情形是，附着物量增加并因为对制品表面性状的要求程度也高，所以有表面缺陷发生率上升的倾向。在实验22和实验26中把电流密度降低至0.0009A/cm2并使电位+0.6V或-0.6V，但两者几乎都没有防止附着效果，且表面缺陷发生率也很高。
在电流密度为0.006A/cm2的实验21及实验25中，达到了附着防止效果。并且，增加电流密度的实验19、20、23及24中，达到更好的效果。另外，外加负电位的实验23～26中，与外加正电位的实验19～22相比，附着防止效果相对良好。
(实施例2)用相同于实施例1方法，以1.4～1.7m/分的速度，铸造厚度为270mm、宽度为1200～1600mm铸片。但是，以质量％表示，浸渍铸口的材质含有31％的石墨和14％的SiO2，而其余部分是几乎都由氧化铝组成的在钢水温度下具有导电性的氧化铝石墨材质。在该浸渍铸口的外周部安装由碳钢组成的一端电极。并且，由氧化铝石墨组成的另一端电极从浇盘中的钢水表面浸渍到钢水之中。
在浸渍铸口和接触于该浸渍铸口的滑动闸板之间及在浸渍铸口和把浸渍铸口支撑在滑动闸板的架子之间涂敷由以Al2O3及SiO3作为主要成分的耐火材料纤维所构成的薄板和/或以SiO2为主要成分的防氧化剂，并分别进行电绝缘。这时，改变薄板及涂敷材料的厚度进行实验。
在进行铸造实验之前，利用通常的燃气，将浇盘、上铸口、滑动闸板及浸渍铸口等大约预热3小时，并使浇盘的内衬耐火材料的表面温度为1000～1200℃。预热即将结束之前，测定一端电极和另一端电极之间的初始电阻。
在铸造实验中，连续铸造6炉钢水，而每炉约熔炼270吨钢水。并且，在铸造开始至结束为止期间，在一端电极和另一端电极之间通入一定的电流或电压。这时的电流范围是10～100A，电压为3～80V。由这些电流值和电压值，求得在铸造过程中一端电极和另一端电极之间的电阻。
另外，在铸造过程中，从设置于滑动闸板的多孔耐火材料至通过其内部的钢水之中，以2～5L(Nl)/分的流量吹入氩气。而事先已确认该吹入流量在铸片表面不会产生气泡性缺陷。
结束铸造后，回收上铸口并纵向切断，之后调查其内部是否有附着物及其附着物的厚度。并且，将在第2炉钢水和第3炉钢水中得到的铸片，热轧成为4～6mm厚的钢带，接着，酸洗，之后冷轧，做成厚度为1.6～1.2mm的钢带。调查是否有钢带的表面缺陷及其发生状况，并求得次品发生率。该次品发生率是通过用钢带全长除以由铸模粉末、Al氧化物等铸片缺陷产生的制品表面缺陷部分的切断总长度，并以％表示得到的。实验条件和实验结果表示于下页的表3。
在实验28中，在浸渍铸口和滑动闸板之间插入由耐火材料纤维构成的厚度为2.5mm的薄板，并在浸渍铸口和其架子之间涂敷厚度为0.2mm的SiO2系防氧化剂。刚结束浇盘预热时，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为600Ω。该值在本发明规定的条件范围之内。另外，即将对第6炉钢水结束铸造时的铸造过程电阻为72Ω。用初始电阻除以该铸造过程电阻的值(下面，记为电阻比)为1.2/10，该值稍超出理想条件范围。在实验28中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为5mm，为较薄结果较好。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为0.6％和0.9％，是还算不错的结果。表3
在实验29中，在浸渍铸口和滑动闸板之间插入由耐火材料纤维构成的厚度为2.2mm的薄板，并在浸渍铸口和其架子之间涂敷厚度为0.4mm的SiO2系防氧化剂。即将结束浇盘预热时，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为600Ω。该值在本发明规定的条件范围之内。另外，即将结束对第6炉钢水的铸造之前的铸造过程电阻为58Ω。该铸造过程的电阻比为0.97/10，是属于理想的条件范围。在实验29中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为4mm，为较薄，结果较好。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为0.3％和0.5％，较少，结果良好。
在实验30中，在浸渍铸口和滑动闸板之间插入厚度为4.0mm的薄板，并在浸渍铸口和其架子之间插入厚度为1.0mm的薄板，同时涂敷厚度为0.5mm的防氧化剂。即将结束浇盘预热时，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为1200Ω。该值在本发明规定的条件范围之内。与实验29相比较，初始值变成2倍是因为增厚浸渍铸口和滑动闸板之间的薄板厚度和在浸渍铸口和其架子之间加入薄板，涂敷防氧化剂的缘故。另外，对第6炉钢水即将结束铸造之前的铸造过程电阻为8Ω。因此，电阻比为0.07/10，是属于理想条件范围内的值。在实验30中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为4mm，为较薄，结果较好。另外，利用第2炉钢水及第6炉钢水的铸片的次品发生率分别为0.3％和0.4％，较少，结果良好。
在实验31中，绝缘加工的方法相同于实验30，即将结束浇盘预热时，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为1050Ω。即将结束铸造第6炉钢水之前的铸造过程电阻为0.5Ω，从而铸造过程电阻增加较少。因此，电阻比为0.005/10，是属于理想条件范围内的值。在实验31中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为2mm，为较薄，是较好的结果。另外，使用第2炉钢水及第6钢水铸片时的次品发生率分别为0.3％，较少，是良好的结果。
在实验32中，使浸渍铸口和滑动闸板之间的薄板厚度为2mm，还夹杂3mm厚的氧化铝板。另外，使浸渍铸口和其架子之间的薄板厚度为1.8mm，并涂敷0.7mm厚的防氧化剂。即将结束浇盘预热之前，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为380×103Ω。该值在本发明规定的条件范围之内。因为，加大了薄板及涂敷材料厚度，所以初始值变得非常大。另外，即将结束铸造第6炉钢水之前的铸造过程电阻为13Ω。因此，电阻比为0.0003/10。是理想的条件范围内的值。在实验32中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为1mm，非常薄，得到了最好的效果。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为0.1％和0.2％，非常少，结果良好。
在实验33中，使薄板厚度为2.0mm，且使涂敷材料厚度为0.6mm。即将结束浇盘预热之前，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为420Ω。该值超出本发明规定的条件，是较小的值。另外，即将结束铸造第6炉钢水之前的铸造过程电阻为64Ω。因此，电阻比上升到1.5/10，脱离了理想条件范围。在实验33中，铸造后的浸渍铸口的附着物厚度为7mm，稍微厚。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为0.8％和7.9％，尤其是第6炉钢水的结果很差。
在实验34中，没有使用由耐火材料纤维所组成的薄板，而在浸渍铸口和滑动闸板之间及浸渍铸口和其架子之间均涂敷厚度分别为0.7mm和0.5mm的SiO2系防氧化剂。即将结束浇盘预热之前，一端电极和另一端电极之间的初始电阻为30Ω。该值超出本发明规定的条件，是很小的值。另外，即将结束铸造第6炉钢水之前的铸造过程电阻为32Ω。因此，电阻比上升到10.6/10，成为脱离理想条件的很大的值。在实验34中，铸造后的浸渍铸口中附着物厚度为11mm，相当厚。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为8.4％和12.3％，均是很差的结果。
在实验35中，没有进行电绝缘，也没有通电。铸造后的浸渍铸口中附着物的厚度为13mm，最厚，结果非常不好。另外，将第2炉钢水及第6炉钢水的铸片作为原材料的次品发生率分别为9.8％和11.8％。
(实施例3)用与实施例1相同的方法，制造厚度为270mm、宽度为1000mm的铸片。垂直弯曲型连续铸造机使用了在滑动闸板的上铸口具有由多孔耐火材料组成的气体吹入部的如图1所示的钢水供给装置。
连续铸造时，使一端电极和浸渍铸口间的电位差为1.5～25V，并在其间通入直流或交流电。通直流电时，将浸渍铸口侧的电位作为正或负。在一部分实验中，从设置于滑动闸板的气体吹入部以20L(Nl)/分的流量向钢水中吹入氩气。
结束铸造后，回收浸渍铸口并纵向切断，之后调查在排出孔附近是否有附着物及其附着物的厚度。并且，用相同于实施例1的方法，将得到的铸片冷轧成为0.8～1.2mm厚的钢带，接着用与实施例1相同的方法调查表面缺陷发生率。将实验条件和实验结果表示于表4中。
在实验36中，因为将浸渍铸口侧作为正电位，并以0.17A/cm2的电流密度通入直流电，所以浸渍铸口内面的附着物厚度为3.0mm，且表面缺陷发生率为1.8％。表4
在实验37中，以浸渍铸口侧作为负电位，而其它条件相同于实验36。其结果，浸渍铸口内面的附着物厚度为1.3mm，且表面缺陷发生率为0.2％，浸渍铸口内面的附着物厚度和表面缺陷发生率均优于实验36。
在实验38中，以浸渍铸口侧作为正电位，并以0.092A/cm2的电流密度通入直流电，结果浸渍铸口内面的附着物厚度为3.5mm，且表面缺陷发生率为2.1％。
实验39是，以浸渍铸口侧作为负电位，而其它条件相同于实验38。其结果，浸渍铸口内面的附着物厚度为1.8mm，且表面缺陷发生率为0.3％，浸渍铸口内面的附着物厚度和表面缺陷发生率均优于实验38。
在实验40中，以0.17A/cm2的电流密度通入交流电，而其它条件相同于实验36。其结果，浸渍铸口的排出孔附近的附着物厚度为3.0mm，且表面缺陷发生率为1.8％，浸渍铸口内面的附着物厚度和表面缺陷发生率均与实验36相近。
在实验41中，没有通电，而从滑动闸板以20L(Nl)/分的流量向钢水中吹入氩气，所以，浸渍铸口的排出孔附近的附着物厚度为5.0mm，且表面缺陷品发生率为2.3％，浸渍铸口内面的附着物厚度和表面缺陷发生率均是很差的结果。
在实验42中，没有通电，而从滑动闸板向钢水中吹入氩气，所以，在铸造过程中发生浸渍铸口的堵塞，且在铸造过程中不得不中止铸造第3次熔炼量。在铸造后的浸渍铸口附近附着13mm厚的附着物，且表面缺陷发生率为5.1％。
根据本发明的钢水供给装置能够稳定地防止，在上铸口、流量控制机构及浸渍铸口内面附着钢水中的Al氧化物等。并且，如果使用利用该钢水供给装置的连续铸造方法，则能够防止在得到的制品中产生由铸模粉末、Al氧化物、气泡等铸片缺陷引起的缺陷，进而，因为在连续铸造过程中能够有效地防止浸渍铸口被堵塞，所以，用作连续铸造能够应用于广泛的范围。
权利要求
1.一种用于连续铸造的钢水供给装置，具备装入钢水的浇盘、设置于浇盘底部的上铸口、对装入的钢水向铸模的供给流量进行控制的流量控制机构、流通供给钢水的浸渍铸口，其特征在于，设置一对电极及与它们连接的电源部，上述上铸口、流量控制机构及浸渍铸口中与上述钢水接触的任意一个内面是由在钢的熔点以上温度具有导电性的耐火材料构成，并且使上述一对电极中的一端电极接触到上述浇盘、上铸口、流量调节机构及浸渍铸口中的任意一个内部空间，将另一端电极设置于由具有上述导电性的耐火材料构成的部分上。
2.根据权利要求1所述的用于连续铸造的钢水供给装置，其特征在于，在上述钢的熔点下具有导电性的耐火材料的电导率在1×103S/m以上。
3.根据权利要求1或2所述的用于连续铸造的钢水供给装置，其特征在于，上述的在钢的熔点下具有导电性的耐火材料为氧化铝石墨材质。
4.根据权利要求1至3任意一项中所述的用于连续铸造的钢水供给装置，其特征在于，在一端电极和另一端电极之间设置绝缘体。
5.根据权利要求1至4任意一项中所述的用于连续铸造的钢水供给装置，其特征在于，在没有设置电极的上铸口、流量调节机构及浸渍铸口中，选择1个或2个以上设置气体吹入部。
6.一种连续铸造方法，其特征在于，利用权利要求1至5任意一项中所述的钢水供给装置，向铸模供给装入于浇盘的钢水，并在设置有一对电极中的另一端电极的上铸口、流量调节机构及浸渍铸口内面和通过其内部的钢水之间通电。
7.一种连续铸造方法，其特征在于，利用权利要求1至5的任一项所述的钢水供给装置，向铸模供给装入于浇盘中的钢水时，向浇盘内供给钢水之前的浇盘预热结束时或不予热在铸造中已使用的浇盘，而将浇盘用于再铸造情况下向浇盘内供给钢水之前，上述一端电极和另一端电极之间的电阻大于500Ω。
8.根据权利要求7所述的连续铸造方法，其特征在于，在铸造开始到结束为止期间，由上述一端电极和另一端电极上所加的电流和电压计算得到的铸造过电阻小于，向浇盘内供给钢水之前的浇盘预热结束时的或不予热已使用于铸造的浇盘，而直接用于再铸造的情况下向浇盘内供给钢水之前的，上述一端电极和另一端电极之间的初始电阻的1/10。
9.根据权利要求6至8任意一项中所述的连续铸造方法，其特征在于，外加的电流密度大于0.001A/cm2而小于0.3A/cm2。
10.根据权利要求6至9任意一项中所述的连续铸造方法，其特征在于，外加的电压大于0.5V，而小于100V。
11.一种连续铸造方法，其特征在于，利用上述权利要求1至5所述的钢水供给装置向铸模供给装在浇盘的钢水时，由至少在钢水熔点以上温度下具有导电性的耐火材料构成浸渍铸口，同时，设置另一端电极，并通过以该浸渍铸口侧作为负电位，在浸渍铸口和通过浸渍铸口内部的钢水之间通入直流电流，从而防止浸渍铸口的堵塞。
全文摘要
一种连续铸造用的钢水供给装置以及利用该装置的连续铸造方法，其中，上述连续铸造用的钢水供给装置具有，在底部设有上铸口(2)的浇盘(1)、设置于上铸口(2)下部的流量控制机构(3)、由具有电导性的耐火材料构成的浸渍铸口(4)、面向浇盘(1)的内部空间的一端电极(5)、设置于浸渍铸口(4)的另一端电极(6)及连接于两端电极(5)和(6)的电源部(7)。连续钢水铸造方法是利用上述钢水供给装置，边在浸渍铸口(4)的内面和通过其内部的钢水(8)之间进行通电，边向铸模内供给钢水。利用该钢水供给装置和该连续铸造方法，不仅能够防止在浸渍铸口内面附着钢水中的Al等氧化物等，也能够防止产生制品缺陷。
文档编号B22D11/10GK1400929SQ01805117
公开日2003年3月5日 申请日期2001年12月25日 优先权日2000年12月25日
发明者加藤徹, 西田典弘, 原昌司, 川本正幸, 村上敏彦 申请人:住友金属工业株式会社