JPH03114635A - メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法 - Google Patents
メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法Info
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- JPH03114635A JPH03114635A JP25207189A JP25207189A JPH03114635A JP H03114635 A JPH03114635 A JP H03114635A JP 25207189 A JP25207189 A JP 25207189A JP 25207189 A JP25207189 A JP 25207189A JP H03114635 A JPH03114635 A JP H03114635A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は連続鋳造の鋳型幅寸法をメタラジ−特性を利用
して決定し、その鋳型を使って鋳片を案内する方法に関
するものである。
して決定し、その鋳型を使って鋳片を案内する方法に関
するものである。
[従来の技術]
通常行なわれているスラブの連続鋳造は、水冷銅鋳型を
使用し、フラックスを潤滑剤として厚み200〜300
mm前後、幅1000〜2000mm前後の鋳片を、
1〜2 m/minの速度で鋳造しており、鋳造過程の
抜熱量は7 X 105kcal/h−m2程度である
ので鋳型内シェルは全域でγ(オーステナイト)組織で
凝固を完了する。
使用し、フラックスを潤滑剤として厚み200〜300
mm前後、幅1000〜2000mm前後の鋳片を、
1〜2 m/minの速度で鋳造しており、鋳造過程の
抜熱量は7 X 105kcal/h−m2程度である
ので鋳型内シェルは全域でγ(オーステナイト)組織で
凝固を完了する。
このような連続鋳造方法において、コーナー縦割れはブ
レイクアウトの原因の一つであり、コーナー縦割れを防
止するため、その要因であるコーナ一部のホットスポッ
トの発生を抑制するため、鋳型短辺にテーパーをつりて
鋳片を案内する方法が実施されている。
レイクアウトの原因の一つであり、コーナー縦割れを防
止するため、その要因であるコーナ一部のホットスポッ
トの発生を抑制するため、鋳型短辺にテーパーをつりて
鋳片を案内する方法が実施されている。
例えば、鉄と鋼Vo1.67、No、8.1203頁に
、鋳造速度1.6m/minの連続鋳造において鋳型短
辺にQ、9mm/mの一定勾配のテーパーをつけて、コ
ーナー縦割れ発生率を13.:196から5.2木に改
善した報告がある。
、鋳造速度1.6m/minの連続鋳造において鋳型短
辺にQ、9mm/mの一定勾配のテーパーをつけて、コ
ーナー縦割れ発生率を13.:196から5.2木に改
善した報告がある。
これを参考に、本発明者らは、連続鋳造効率を増大させ
る目的で、前記0.9mm/mの一定勾配のテーパーを
つけた短辺を使用して、厚み50mm、幅1.2mの鋳
片を抜熱量2 X l06kcal/h−m2程度て連
続鋳造したところ、鋳片短辺の凝固効率が悪く充分に凝
固せず、鋳片の凝固シェルの厚さは、第2図の従来例に
示すごとくになった。その結果、冷却所要時間、冷却所
要距離が長くなって連続鋳造効率が低下すると共にバル
ジングは大きくなりブレイクアウトの発生も見られた。
る目的で、前記0.9mm/mの一定勾配のテーパーを
つけた短辺を使用して、厚み50mm、幅1.2mの鋳
片を抜熱量2 X l06kcal/h−m2程度て連
続鋳造したところ、鋳片短辺の凝固効率が悪く充分に凝
固せず、鋳片の凝固シェルの厚さは、第2図の従来例に
示すごとくになった。その結果、冷却所要時間、冷却所
要距離が長くなって連続鋳造効率が低下すると共にバル
ジングは大きくなりブレイクアウトの発生も見られた。
[発明が解決しようとする・課題]
本発明は、鋳造過程の鋳型内の抜熱量を高くした場合に
おける連続鋳造効率を増大させかつコーナー縦割れ、短
辺バルジングまたはブレイクアウトの発生のない鋳型を
開発し、それを用いて鋳片を案内する方法を確立するこ
とを課題とするものである。一般に、鋳型内の抜熱量を
高くしてゆくと、鋳型内での鋳片表面温度低下が著しく
鋳型内で発生する凝固シェルの組織はδ単相からδ+γ
2相→γ単相→γ+α2相→α単相に変化してゆくこと
になる。
おける連続鋳造効率を増大させかつコーナー縦割れ、短
辺バルジングまたはブレイクアウトの発生のない鋳型を
開発し、それを用いて鋳片を案内する方法を確立するこ
とを課題とするものである。一般に、鋳型内の抜熱量を
高くしてゆくと、鋳型内での鋳片表面温度低下が著しく
鋳型内で発生する凝固シェルの組織はδ単相からδ+γ
2相→γ単相→γ+α2相→α単相に変化してゆくこと
になる。
[課題を解決するための手段]
本発明は、鋳型内での抜熱量を高めた場合における前記
課題を、鋳型内で発生する凝固シェルの組織に注目し、
その組織が持つ特性つまり熱収縮や変態膨張量に基づい
て鋳型の短辺間隔を決定し、その鋳型で鋳片を案内する
新規な鋳片の案内力法を提供することを目的とする。
課題を、鋳型内で発生する凝固シェルの組織に注目し、
その組織が持つ特性つまり熱収縮や変態膨張量に基づい
て鋳型の短辺間隔を決定し、その鋳型で鋳片を案内する
新規な鋳片の案内力法を提供することを目的とする。
本発明はその目的を達成するために下記の手段を採用す
るものである。
るものである。
1、溶鋼を鋳型に注入して冷却しつつ引き抜いて鋳片を
連続鋳造するに際して、事前に想定した鋳片シェル部表
層の鋳造方向で変態する組織の熱収縮・変態膨張量に基
づいて、前記鋳型の短辺間隔を決定し、その鋳型で鋳片
を案内することを特徴とするメタラジ−特性を利用した
鋳片の案内方法。
連続鋳造するに際して、事前に想定した鋳片シェル部表
層の鋳造方向で変態する組織の熱収縮・変態膨張量に基
づいて、前記鋳型の短辺間隔を決定し、その鋳型で鋳片
を案内することを特徴とするメタラジ−特性を利用した
鋳片の案内方法。
2、重量*で炭素量が0.765!6以下の溶鋼を、鋳
型に注入して冷却しつつ引き抜いて鋳片を連続鋳造する
に際して、事前に想定した鋳片シェル部表層の鋳造方向
で変態するγ(オーステナイト)→γ+α(フェライト
)→α組織の変態膨張量に基づいて、前記鋳型の短辺間
隔を決定し、その鋳型で鋳片を案内することを特徴とす
るメタラジ−特性を利用した鋳片の案内方法。
型に注入して冷却しつつ引き抜いて鋳片を連続鋳造する
に際して、事前に想定した鋳片シェル部表層の鋳造方向
で変態するγ(オーステナイト)→γ+α(フェライト
)→α組織の変態膨張量に基づいて、前記鋳型の短辺間
隔を決定し、その鋳型で鋳片を案内することを特徴とす
るメタラジ−特性を利用した鋳片の案内方法。
3、#r記γ+α組織の範囲で、前記鋳型の短辺間隔が
広がることを特徴とする航記2記載のメタラジ−特性を
利用した鋳片の案内方法。
広がることを特徴とする航記2記載のメタラジ−特性を
利用した鋳片の案内方法。
[作用]
本発明者らは、上記手段を確立するため、一定テーバー
鋳型による連続鋳造の問題点を解明する実験、検討を重
ねた。
鋳型による連続鋳造の問題点を解明する実験、検討を重
ねた。
このとき用いた供試鋼は特に割れ感受性の強い0.15
96C−0,254ksi −0,74jiMn −0
,01%; P −0,005!hS−0,02零八旦
の中炭へ文−に#lである。一方、鋳型内の抜熱量を高
める手段として、鋳造速度4m/min 、鋳型短辺は
第1図に点線で示すごとく、定勾配テーパーで鋳片と同
期して移動する非水冷ブロック、鋳型長辺は35m37
m1nの水冷機能を有する厚さ1.2 mmの鋼板ベル
トからなる連続鋳造機を使用した。
96C−0,254ksi −0,74jiMn −0
,01%; P −0,005!hS−0,02零八旦
の中炭へ文−に#lである。一方、鋳型内の抜熱量を高
める手段として、鋳造速度4m/min 、鋳型短辺は
第1図に点線で示すごとく、定勾配テーパーで鋳片と同
期して移動する非水冷ブロック、鋳型長辺は35m37
m1nの水冷機能を有する厚さ1.2 mmの鋼板ベル
トからなる連続鋳造機を使用した。
本発明者らは実験を解析した結果、第1図に示すごとく
、鋳型短辺と鋳片短辺との間に大きなキャップが形成さ
れており、そのため鋳片短辺は第2図に点線で示すとと
メニスカスから0.25mまでは凝固シェルが成長する
が、0.25mから0.75mまでは大きなギャップの
形成の影響で凝固が停滞し、O’、75mを過ぎて再び
凝固が進行し、全体を通じて凝固効率が大幅に低下し、
バルジングの発生が避けられず、ブレイクアウトの危険
性もあることを知見した。
、鋳型短辺と鋳片短辺との間に大きなキャップが形成さ
れており、そのため鋳片短辺は第2図に点線で示すとと
メニスカスから0.25mまでは凝固シェルが成長する
が、0.25mから0.75mまでは大きなギャップの
形成の影響で凝固が停滞し、O’、75mを過ぎて再び
凝固が進行し、全体を通じて凝固効率が大幅に低下し、
バルジングの発生が避けられず、ブレイクアウトの危険
性もあることを知見した。
そこで該鋳片の凝固過程を詳細に調査したところ、この
連続鋳造の鋳型的冷却過程においては凝固鋳片の組織は
第4図に示すごとく、メニスカス直下からδ(フェライ
ト)、δ+γ、γ、γ+α、αと変態しており、その変
態体積変化と熱収縮との関係から第1図の鋳片短辺に示
す形状になっていることが判明した。ただし、δ→γ変
態は時間的に急激に生じ、また凝固シェルの剛性が小さ
いため殆ど無視できるので実用的にはγ、γ+α、αの
変態として扱ってもよいことを確認した。また」1記の
現象は第5図に示ずFe −C系状態図より、重量*で
炭素量が0.765%以下の鋼について起こり得ること
が推定できる。
連続鋳造の鋳型的冷却過程においては凝固鋳片の組織は
第4図に示すごとく、メニスカス直下からδ(フェライ
ト)、δ+γ、γ、γ+α、αと変態しており、その変
態体積変化と熱収縮との関係から第1図の鋳片短辺に示
す形状になっていることが判明した。ただし、δ→γ変
態は時間的に急激に生じ、また凝固シェルの剛性が小さ
いため殆ど無視できるので実用的にはγ、γ+α、αの
変態として扱ってもよいことを確認した。また」1記の
現象は第5図に示ずFe −C系状態図より、重量*で
炭素量が0.765%以下の鋼について起こり得ること
が推定できる。
本発明者らは、この事実を基に検討・工夫したものであ
り、具体的には、連続鋳造効率を増大させかつコーナー
縦割れ、短辺バルジングまたはブレイクアウトの発生の
ない鋳型を開発し、それを用いて鋳片を案内する方法を
確立するという課題は、鋳型内で、鋳片の表面と鋳型内
面との間隔を鋳型内の鋳造方向でほぼ一定の狭い範囲に
確保する(特に高温域程)ことであるとの考えに基づい
て検討した。
り、具体的には、連続鋳造効率を増大させかつコーナー
縦割れ、短辺バルジングまたはブレイクアウトの発生の
ない鋳型を開発し、それを用いて鋳片を案内する方法を
確立するという課題は、鋳型内で、鋳片の表面と鋳型内
面との間隔を鋳型内の鋳造方向でほぼ一定の狭い範囲に
確保する(特に高温域程)ことであるとの考えに基づい
て検討した。
鋳型の長辺面は鋳型ベルトの裏側より水圧で支えている
ので、鋳片の鋳型の間隔に配慮する必要はなく、鋳型の
短辺面つまり左右の鋳型短辺の間隔のみが対象となる。
ので、鋳片の鋳型の間隔に配慮する必要はなく、鋳型の
短辺面つまり左右の鋳型短辺の間隔のみが対象となる。
鋳片シェル部がγ組織率体部分では、鋳片の温度降下量
が大きいので主に熱収縮により鋳片幅Bはメニスカスか
らの鋳造方向の距離Xの2乗の関数まで考慮する必要が
ある。
が大きいので主に熱収縮により鋳片幅Bはメニスカスか
らの鋳造方向の距離Xの2乗の関数まで考慮する必要が
ある。
つまり次の(1)式のようにXが大きくなる程Bは狭く
なる。
なる。
B = a x 2+b x + c
(1)ただし、a<O,c>0 次に鋳片シェル部がγ+α組織部分では、Xにつれてα
組織の比率が増大するにつれて変態膨張量による変化が
主体となり、さらに熱収縮を組み合わせることにより、
Xにつれて鋳片幅Bが大きくなる次の(2)式のように
なる。
(1)ただし、a<O,c>0 次に鋳片シェル部がγ+α組織部分では、Xにつれてα
組織の比率が増大するにつれて変態膨張量による変化が
主体となり、さらに熱収縮を組み合わせることにより、
Xにつれて鋳片幅Bが大きくなる次の(2)式のように
なる。
B = d x + e (2
)ただし、d>0 更に、鋳片シェル部がα組織単相部分ては、鋳片幅Bは
熱収縮により狭くなるが、γ組織単相のときと比較する
と温度降下が非常にゆるやかなので、次の(3)式のよ
うに鋳片幅BはXの一次関数で狭くなると近似できる。
)ただし、d>0 更に、鋳片シェル部がα組織単相部分ては、鋳片幅Bは
熱収縮により狭くなるが、γ組織単相のときと比較する
と温度降下が非常にゆるやかなので、次の(3)式のよ
うに鋳片幅BはXの一次関数で狭くなると近似できる。
B =fx+g (3)ただし
、f≦0 以−1二のことより、具体的には左右の鋳片短辺間隔を
、Xにつれて、前記の(1)式、(2)式および(3)
式をつなぎ合わせたように実現すればよい。
、f≦0 以−1二のことより、具体的には左右の鋳片短辺間隔を
、Xにつれて、前記の(1)式、(2)式および(3)
式をつなぎ合わせたように実現すればよい。
ただし実用的には(3)式の領域が存在しなかったり、
存在しても狭いので、無視しても影響はほとんどない。
存在しても狭いので、無視しても影響はほとんどない。
更に、具体的には、鋼種に合わせて鋳型内での抜熱量お
よび鋳造速度等を調整してγ組織単相部分の長さをほぼ
一定になるようにすることにより、鋳型形状を単純な形
状でかつ特定化させることができる。
よび鋳造速度等を調整してγ組織単相部分の長さをほぼ
一定になるようにすることにより、鋳型形状を単純な形
状でかつ特定化させることができる。
モし一〇設備的には、第1図に示すように鋳片と直接接
触する短辺ブロック群(あるいはそのガイド)の案内軌
道を前記の(1)式、(2)式をつなぎ合わせるように
実現すればよい。尚、(1)式と(2)式のつなぎは@
後20〜30mmをスムーズになるようにする方が望ま
しい。このようにして実現した鋳片短辺を従来のテーパ
ータイプと対比したのが第2図であり、本発明例が冷却
がスムーズで連続鋳造効率が良いのが明らかである。
触する短辺ブロック群(あるいはそのガイド)の案内軌
道を前記の(1)式、(2)式をつなぎ合わせるように
実現すればよい。尚、(1)式と(2)式のつなぎは@
後20〜30mmをスムーズになるようにする方が望ま
しい。このようにして実現した鋳片短辺を従来のテーパ
ータイプと対比したのが第2図であり、本発明例が冷却
がスムーズで連続鋳造効率が良いのが明らかである。
更に、短辺ブロックに温度計をつけて実験したところ、
第3図のように本発明例の方が、第2図と同様に冷却が
鋳型内てスムーズでかつ連続鋳造効率が向上しているの
が確認された。これにより本発明は連続鋳造効率が向上
したばかりでなくコーナー縦割れ、短辺パルジンクおよ
びブレイクアウトの発生がほぼ皆無となった。
第3図のように本発明例の方が、第2図と同様に冷却が
鋳型内てスムーズでかつ連続鋳造効率が向上しているの
が確認された。これにより本発明は連続鋳造効率が向上
したばかりでなくコーナー縦割れ、短辺パルジンクおよ
びブレイクアウトの発生がほぼ皆無となった。
[実施例]
(1)供試鋼
0.1596C−0,25*5i−0,7*Mn −o
、o1%; P −0,005!6S −0,0296
八交の中炭へ立−に鋼(2)連続鋳造条件 鋳造速度:4m/min 鋳型短辺:エンドレスに構成した非水冷銅ブロック 鋳型長辺: 35m3/minの水冷機能を有する1、
2 mm厚みの鋼板ベルト 0 鋳片寸法:厚み !’i 0mm、幅 600 mm(
3)短辺ブロック案内軌道 第4図に示すような形状に決定した。
、o1%; P −0,005!6S −0,0296
八交の中炭へ立−に鋼(2)連続鋳造条件 鋳造速度:4m/min 鋳型短辺:エンドレスに構成した非水冷銅ブロック 鋳型長辺: 35m3/minの水冷機能を有する1、
2 mm厚みの鋼板ベルト 0 鋳片寸法:厚み !’i 0mm、幅 600 mm(
3)短辺ブロック案内軌道 第4図に示すような形状に決定した。
・γ組MIi単相部分
y (mm) = Ilx 2(m)
メニスカスからの距離x=O〜600
・γ+α組織部分
y(mm)=用、7 (mm/m) + hx =
600〜1100mm ・α組織部分 (5)式の延長とする x = 1100〜1200mm ・鋳型の長さ 1200mm (4)鋳造結果 (本発明) (従来例) バルジング 片側0.4 mvn 片側1.
8 +nn+ブレイクアウト 0回/25ch
2回/19ch[発明の効果] 本発明は、以上に述べたごとく、連続鋳造中に鋳片表面
に現れる組織変態体積変化、熱収縮に応1 じて鋳型短辺を案内して鋳片短辺な冷却するので、冷却
効率が高く、バルジングが皆無となり、ブレイクアウト
の発生の危険性がなくなり、生産性の向上、生産費の低
減等当業分野にもたらす効果は大きい。
600〜1100mm ・α組織部分 (5)式の延長とする x = 1100〜1200mm ・鋳型の長さ 1200mm (4)鋳造結果 (本発明) (従来例) バルジング 片側0.4 mvn 片側1.
8 +nn+ブレイクアウト 0回/25ch
2回/19ch[発明の効果] 本発明は、以上に述べたごとく、連続鋳造中に鋳片表面
に現れる組織変態体積変化、熱収縮に応1 じて鋳型短辺を案内して鋳片短辺な冷却するので、冷却
効率が高く、バルジングが皆無となり、ブレイクアウト
の発生の危険性がなくなり、生産性の向上、生産費の低
減等当業分野にもたらす効果は大きい。
第1図は鋳片短辺の本発明例と従来例の対比図、第2図
は本発明例と従来例における鋳型内の鋳造方向での短辺
シェル厚の生成状況の対比図、第3図は本発明例と従来
例における鋳型内の鋳造方向での短辺ブロック温度の対
比図、第4図は本発明の一実施例における鋳造短辺の形
状図、第5図はFe−C系状態図である。
は本発明例と従来例における鋳型内の鋳造方向での短辺
シェル厚の生成状況の対比図、第3図は本発明例と従来
例における鋳型内の鋳造方向での短辺ブロック温度の対
比図、第4図は本発明の一実施例における鋳造短辺の形
状図、第5図はFe−C系状態図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、溶鋼を鋳型に注入して冷却しつつ引き抜いて鋳片を
連続鋳造するに際して、事前に想定した鋳片シェル部表
層の鋳造方向で変態する組織の熱収縮・変態膨張量に基
づいて、前記鋳型の短辺間隔を決定し、その鋳型で鋳片
を案内することを特徴とするメタラジー特性を利用した
鋳片の案内方法。 2、重量%で炭素量が0.765%以下の溶鋼を、鋳型
に注入して冷却しつつ引き抜いて鋳片を連続鋳造するに
際して、事前に想定した鋳片シェル部表層の鋳造方向で
変態するγ(オーステナイト)→γ+α(フェライト)
→α組織の変態膨張量に基づいて、前記鋳型の短辺間隔
を決定し、その鋳型で鋳片を案内することを特徴とする
メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法。 3、前記γ+α組織の範囲で、前記鋳型の短辺間隔が広
がることを特徴とする請求項2記載のメタラジー特性を
利用した鋳片の案内方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25207189A JPH03114635A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25207189A JPH03114635A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03114635A true JPH03114635A (ja) | 1991-05-15 |
Family
ID=17232147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25207189A Pending JPH03114635A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | メタラジー特性を利用した鋳片の案内方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03114635A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5535868A (en) * | 1993-08-23 | 1996-07-16 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Viscous fluid coupling device |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25207189A patent/JPH03114635A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5535868A (en) * | 1993-08-23 | 1996-07-16 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Viscous fluid coupling device |
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