JPH0390259A - 連続鋳造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。

〔従来の技術、および、゛発明が解決しようとする課題〕

近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年生産性や
歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳造
法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる鋳
片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される。

上記した成分偏析は最終製品の均質性を著しく損ない、
製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する応
力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるため
、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固末
期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面近
傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化してい
くことによって生じる。従って成分偏析を防止するには
、残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。

このような？８鋼流動原因としては、凝固収縮に起因す
る流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアラ
イメント不整に起因する流動等があるが、これらの肉量
も重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、
これを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である
。

鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片を凝固
収縮を補償する量以上の一定の割合で圧下する方法が知
られている。

〔発明が解決すべき課題〕

しかしながら、従来の連続鋳造方法は、条件によっては
偏析改善効果が殆ど認められなかったり、場合によって
は、偏析がかえって悪化する等の間理があり、成分偏析
を充分に改善することは困難であった。

本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期とその範囲が
不適正であることに起因していることを突止めた。

本発明者は、先に、特開昭６２−２７５５５６号公報に
おいて、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を単位時間当り０．５＋ｍ／分
以上２．５ｔｒｍ１分未満の割合で連続的に圧下し、鋳
片中心部が流動限界固相率に相当する温度となる時点か
ら固相線温度となるまでの領域は実質的な圧下を加えな
いようにした連続鋳造方法を提案した。

さらに、本発明者は、数多くの実験結果から、幾つかの
式を仮定し、該実験結果と照合することにより、さらに
進歩した連続鋳造方法を提案するに到った。

本発明の目的は、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を、油圧圧下機構を有す
る複数のロール対で連続的に圧下しつつ引き抜く溶融金
属の連続鋳造方法において、圧下帯のロールを複数のブ
ロックに分割して、上流ブロックの少なくとも１つの中
に位置するロールの圧下速度をスペーサにより制限し、
残りブロックの圧下速度を制限せずフリー圧下とし、か
つ各ブロックの平均圧下速度を圧下帯の下流ほど大きく
するようにしたことを特徴とする連続鋳造方法が提供さ
れる。

〔作　用〕

本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率が０
．１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限
界固相率に相当する温度となる時点まで、油圧圧下機構
を有する複数のロール対で連続的に圧下される。さらに
、圧下帯の全ロールは複数のブロックに分割され、上流
ブロックの少なくとも１つの中に位置するロールの圧下
速度はスぺ−すにより制限され、残りブロックの圧下速
度は制限されずにフリー圧下とされる。そして、各ブロ
ックの平均圧下速度は圧下帯の下流ほど大きくされる。

ここで、圧下帯の全ロールは３つのブロックに分割し、
鋳片の厚み中心固相率がＯ０１〜０．３の範囲および０
．３〜０．５５の範囲の圧下速度をスペーサにより制限
し、鋳片の厚み中心固相率が０．５５〜０．７となる範
囲をフリー圧下とするように構成するのが好ましい。ま
た、圧下帯の全ロールは２つのブロックに分割し、鋳片
の厚み中心固相率が０．１〜０．３の範囲の圧下速度を
スペーサにより制限し、鋳片の厚み中心固相率が０．３
〜０．７となる範囲をフリー圧下とするように構成して
もよい。

これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。

〔実施例〕

まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明するが、偏析の低
減には凝固末期の凝固収縮流動防止がボ本ントであり、
凝固収縮流動を防止するためには、圧下帯の下流ほど鋳
片の表面に付加する圧下Ｉ（圧下速度）を大きくする必
要がある。−方圧下ロールにより圧下量は圧下刃が一定
の場合、圧下帯上流ほど大きく、圧下帯の上流が過圧下
となり上向き流れが発生しその結果鋳片には逆■偏析が
発生し偏析が悪化する。また凝固が充分進行しない時期
の過大な圧下は内部割れの発生原因となるため圧下帯上
流の圧下量を制限する必要がある。以上のごとく凝固の
進行状況に応じて、適正圧下速度の実現が必要であり、
これらを安定して実現する方法として本発明が提供され
る。

第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
で、具体的には、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一
例を示す図である。同図に示されるように、本連鋳機に
おいて、溶鋼を満たした取鍋ｌはタンデイシュ２の上方
に置かれ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズ
ル１１を経てタンデイシュ２内に注がれるようになされ
ている。

ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注が
れた溶鋼を含むタンデイシュ２全体の重量に応じて開度
が制御され、メニスカス（タンデイシュ内の湯面位置）
Ｍが一定となるようになされている。

タンデイシュ２内の溶鋼は、該タンデイシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も開放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている。モールド３により一次冷却された
溶′ｌ＠（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されるこ
とになる。

モールド３から引き出された鋳片は、例えば、スプレー
帯でスプレー冷却され、さらに、複数のグループロール
およびビンチロールにより曲げられて、圧下帯へ供給さ
れるようになされている。

圧下帯は、複数のロールＲｓｚ　＋　Ｒａｓ　＊　Ｒ４
４、・・・で構成され、これらの圧下帯のロールは３つ
のブロックに分割されている。すなわち、ロールＲ４□
７Ｒ４３＋　Ｒ４４でブロック１が構成され、ロールＲ
４，。

Ｒ４６＊　Ｒ４？　＋　Ｒ４１ｒ　Ｒ４９＋　Ｒｓｏで
ブロック２が構成され、さらに、ロールＲ％　Ｉ　ｒ　
Ｒ５２でブロック３が構成されている。そして、鋳片の
厚み中心固相率が０．１〜０．３の範囲（ブロック１に
対応）および０．３〜０．５５の範囲（ブロック２に対
応）の圧下速度をスペーサにより制限し、鋳片の厚み中
心固相率が０．５５〜０．７となる範囲（ブロック３に
対応）をフリー圧下とするようになされている。ここで
、矯正点（ｕｎｂｅｎｄｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ）のロール
Ｒ４２より上流のロールＲ□、Ｒ１゜＋Ｒ］９＋・・・
のロール間にはスペーサが設けられている。また、軽圧
下における圧下速度の制限方法はロールの軸受間にスペ
ーサを挿入し、スペーサ位置以上にロールが移動できな
いようにすることで圧下速度を制御する。またフリー圧
下は圧下速度を制限しない圧下方法で、ロールの圧下刃
と鋳片の変形抵抗できまる圧下達度が得られる。なお圧
下速度は次式の如く定義する。

圧下速度 ＝（１０−ルの圧下量（鴫）／ロール間隔（ｍ））×鋳
造速度（ｍ　／　ｍ１ｎ）　　　　　　　　（ａａ／　
ｗｉｎ）以上、本発明の連続鋳造方法を第１図の連鋳機
を用いて実施した試験について述べる。ここで、本試験
を実施した連鋳機の概略図を図１に示す。

本軽圧下法の特徴は、軽圧下帯を凝固時期により３分割
（もしくは２分割）し、前半２ブロツク（または１ブロ
ツク）の圧下速度をスペーサの適用により制限し、後半
１ブロツク（または２ブロツク）は圧下量を制限しない
フリー圧下とし、圧下帯下流ほど圧下速度を増大するこ
とである。

第１表は、試験を実施した溶Ｉ１組威を示すものであり
、第２表は、圧下帯を鋳片の中心固相率により３分割し
、上流の２ブロツクの圧下量をスペーサにより制限し、
下流の１ブロツクをフリー圧下とした場合を示すもので
ある。

第り表（試験を実施した溶鋼成分） 以上の第１表および第２表に従って鋳造した鋳片のＡ幅
断面を腐食し測定した偏析等の結果を従来例と比べて第
３表に示す。

第３表（本性と従来法の比較） 鋳片の厚み中心固相率　ブロックＩ　Ｈ０，１〜０．３
．ブロック２：０．３〜０．５５．ブロック３８０．５
５〜０．７、または、ブロック１ｊ０．１〜０．５５．
ブロック２　ｊ　０．５５〜０．７第３表から明らかな
ように、本発明により得られた鋳片は、従来法のものと
比べ逆Ｖ（！ｌ折の本数が減少し、また偏析も大幅に改
善していることが分る９以上のごとく本軽圧下法が従来
法と比べ優れていることが証明された。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
圧下帯のロールを複数のブロックに分割して、上流ブロ
ックの少なくとも１つの中に位置するロールの圧下速度
をスペーサにより制限し、残りブロックの圧下速度を制
限せずフリー圧下とし、かつ各ブロックの平均圧下速度
を圧下帯の下流ほど大きくすることよって、連続鋳造鋳
片の厚み中心部にみられる不純物元素の偏析を防止して
均質な金属を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連１ｆｊｔ鋳造方法が適用される
連鋳機の一例を示す図である。 （符号の説明） ｌ・・・取鍋、　　　　　　２・・・タンデイシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
   温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
   る時点までの領域を、油圧圧下機構を有する複数のロー
   ル対で連続的に圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造
   方法において、圧下帯のロールを複数のブロックに分割
   して、上流ブロックの少なくとも１つの中に位置するロ
   ールの圧下速度をスペーサにより制限し、残りブロック
   の圧下速度を制限せずフリー圧下とし、かつ各ブロック
   の平均圧下速度を圧下帯の下流ほど大きくするようにし
   たことを特徴とする連続鋳造方法。 ２、前記圧下帯のロールは３つのブロックに分割され、
   鋳片の厚み中心固相率が０．１〜０．３の範囲および０
   ．３〜０．５５の範囲の圧下速度をスペーサにより制限
   し、該鋳片の厚み中心固相率が０．５５〜０．７となる
   範囲をフリー圧下とするようにした請求項第１項に記載
   の連続鋳造方法。 ３、前記圧下帯のロールは２つのブロックに分割され、
   鋳片の厚み中心固相率が０．１〜０．３の範囲の圧下速
   度をスペーサにより制限し、該鋳片の厚み中心固相率が
   ０．３〜０．７となる範囲をフリー圧下とするようにし
   た請求項第１項に記載の連続鋳造方法。