JPH07136744A - 双ロール式連続鋳造における鋳片組織改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄板鋳片を製造する双ロール式連続鋳造にお
いて、鋳片のミクロ組織，マクロ組織を微細化し、良質
の鋳片を得る組織改質方法を提供する。 【構成】 鋳造用のロール１ａ，１ｂ表面に凹凸を付
し、かつロール間の溶鋼湯溜り部３に接触制限板を装入
し、前記ロール表面に付した凹凸４により形成された凝
固シェル７の表面に凝固核発生サイトを与え、引き続き
注入した溶鋼の静圧とロールにより凝固シェルを圧下し
ながら薄板鋳片を製造する。 【効果】 鋳片のミクロ組織，マクロ組織を微細化させ
ることが可能となり、特殊鋼等にて靱性向上とミクロ偏
析を軽減でき、また熱間圧延前の均熱焼鈍を省略させ得
るので、鋳片の品質向上，コスト低減を図り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板鋳片を製造する双
ロール式連続鋳造において、鋳片のミクロ組織，マクロ
組織を微細化する組織改質方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】内側に向って回転する２個のロール間に
溶鋼を注入し、金属の薄板を鋳造する双ロール式連続鋳
造方法はベッセマー法として知られている。

【０００３】この方法は、２個のロールを適当な間隔で
配置し、上方から溶融金属を注入しながら互に内側に回
転させると、注入された溶融金属はロールと接触し熱を
奪われ、その結果ロール表面に凝固シェルが形成され、
ロールの回転に伴って両凝固シェルは接合し、さらに圧
下されて所定の厚さの鋳片となってロールの下方に送出
されて薄板鋳片を製造するという工程からなっている。

【０００４】この双ロール式連続鋳造における課題の一
つは、凝固シェルすなわち板厚の変動である。この連続
鋳造では２個のロールは板厚が一定になるようにその間
隔が設定されているので、各ロールによって形成される
凝固シェル厚の和が、ロール間隔より小であれば圧下が
なされず、また双方の凝固殻厚の和がロール間隔より大
であれば圧下がなされるが、この和が著しく大である場
合はロールの回転に強力な力が必要となり、かつロール
間には強大な圧下力が働く。

【０００５】そのため凝固殻厚の変動は鋳片の形状不
良、割れ等の欠陥となる。このような理由から設定され
るロール間隔に応じた適当な凝固殻厚を形成するよう
に、溶融金属の供給量等を制御することが必要である。

【０００６】他の課題として、凝固シェルの生成過程や
ロールによる圧下過程において形成される鋼の組織は、
鋳片の熱履歴や結晶が成長する初期条件が大きく影響
し、特に鋳片が特殊鋼等の場合は、その生成した組織の
如何が鋼の性質，強度等に大きく影響する。

【０００７】従って凝固シェルの表面性状，冷却速度と
ともに圧下条件すなわちロールキス点におけるシェルの
生成厚さ等をも厳しく制御する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記それぞれの課題に
対処する技術として、例えば特公昭６２−５８８１１号
公報に開示された双ロール型鋳造圧延機とその制御方法
の技術がある。

【０００９】この技術は、２個のロールによって形成さ
れる溶鋼の湯溜り部に、ロールと溶鋼との接触面積を調
節するための制限板と制限板の両側に側板を設けること
により、ロール表面を摺動する接触制限板の開度を所望
の値に設定して、湯溜り部における溶鋼とロールとの接
触面積を制御して高速かつ安定した鋳造を行う鋳造圧延
機およびその制御方法である。

【００１０】ところでこの技術は、鋳片表面の割れ，し
わ等に対する表面性状の改善には極めて効果的ではある
が、凝固組織が充分に微細化せず、組織改質の目的は達
成できない。

【００１１】また特開平１−８３３４０号公報には、鋳
造ドラムの表面に凹凸を付し凝固シェルの均一発達を促
進させる方法が開示されているが、この技術も鋳片の割
れ，しわ等の表面性状の改善には極めて効果的ではある
が、凝固組織を微細化して組織を改質する目的は達成で
きない。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、表面性状の改善とともに鋼の凝固組織の微細化によ
り偏析を低減し、良質の鋳片を得る双ロール式薄板連続
鋳造における鋳片組織改質方法を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、２個のロール
間に溶鋼を注入して薄板鋳片を製造する双ロール式連続
鋳造において、前記ロール表面に凹凸を付し、かつロー
ル間の溶鋼湯溜り部に溶鋼の凝固開始点を固定する耐火
性の接触制限板を装入し、注入した溶鋼の凝固開始点を
湯面下に下降させるとともに前記ロール表面に付した凹
凸により形成された凝固シェルの表面に凝固核発生サイ
トを与え、引き続き注入した溶鋼の静圧とロールにより
凝固シェルを圧下しながら薄板鋳片を製造することを特
徴とする双ロール式薄板連続鋳造における鋳片組織改質
方法である。

【００１４】

【作用】以下作用とともに、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の組織改質方法を実施するに
好適な双ロール式連続鋳造装置の一例を示す側面図であ
る。１ａ，１ｂは一対の鋳造用のロールであり、相対す
るロール上部の両側面にはサイド堰２が取り付けられ、
ロールとの間に溶鋼の湯溜り部３を形成する。

【００１６】ロール１ａ，１ｂの表面には例えばショッ
トブラスト等により形成した凹凸４が付されており、ま
た湯溜り部３のロール面にはそれぞれ接触制限板５ａ，
５ｂが装入されている。

【００１７】接触制限板５ａ，５ｂは、ロール表面に沿
って上下に摺動可能にであり、ロール表面には接触させ
ず、ロール表面から１０μｍ以上，３ｍｍ以下の間隙を
持たせて保持するのが好ましい。

【００１８】接触制限板５ａ，５ｂは、例えばアルミナ
（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）を用いた気泡含有耐火物あるいは繊維状
耐火物が使用される。

【００１９】注入ノズル６から湯溜り部３に注入された
溶鋼は、ロール１ａ，１ｂに接触した時点よりその表面
が冷却されて凝固を開始し、ロールキス点８において両
ロール面に形成された凝固シェル７は一体となり、下方
向に引き出されて鋳片９となる。

【００２０】この場合の凝固シェル７の形成厚さは接触
制限板５ａ，５ｂがそれぞれロール１ａ，１ｂに接する
点からロールキス点８までの弧長にほぼ比例し、またロ
ールの冷却効果により定まる。従ってロールキス点８ま
での弧長が長く、かつロールの冷却効果が顕著なほど凝
固シェル７の成長は早くなる。

【００２１】従ってこの場合、ロールキス点８において
凝固シェル７が過大に成長すると、鋳片９の成形に際し
て凝固シェル７に大きな圧下力が加わり、またロール１
ａ，１ｂにも大きな荷重を必要とする。反対に凝固シェ
ル７の成長が過小な場合は未凝固の溶鋼が鋳片９中に存
在する。

【００２２】本発明においては、ロール表面に付した凹
凸４により凝固シェル７とロール１ａ，１ｂとの接触面
積を増加させて冷却速度を向上させるとともに、同時に
溶鋼の凝固開始点を固定する接触制限板５ａ，５ｂを、
ロールキス点８までの弧長を適宜調整して溶鋼湯溜り部
３に装入し、ロール間隔より若干厚めの適宜厚さに成長
した凝固シェル７を、ロールキス点８において溶鋼静圧
とともにロール１ａ，１ｂにより圧下を加え、薄板鋳片
を製造する。

【００２３】この際凝固シェル７の冷却過程において、
凝固する鋼の表面から内部に向かって成長する結晶の樹
枝状晶（以下デンドライトと称する）は、その間隔が小
さいほど結晶構成としては好ましいが、鋼の表面が平滑
であればデンドライトが発生し難く、また発生してもそ
の間隔は粗く、組織も粗大となる。

【００２４】本発明においては、ロール表面に付した凹
凸４により、凝固シェル７の表面に凝固核発生サイトを
与えてデンドライトの発生を促進し、さらにロールキス
点８における凝固シェルの適宜の圧下により鋳片組織の
微細化を図るものである。

【００２５】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。

【００２６】本実施例では、図１に示すロール径４００
ｍｍの双ロール式連続鋳造装置を使用し、鋼種１９Ｃｒ
鋼，およびＦｅ−３６％Ｎｉ（インバー）の薄板鋳片を
製造した。またロール１ａ，１ｂの表面にはショットブ
ラスト等により凹凸４を形成し、さらに接触制限板５
ａ，５ｂの浸漬深さを０〜５０ｍｍに変化させ、ロール
熱流束，α粒径，デンドライト間隔，Ｎｉミクロ偏析を
測定した。その結果を表１，表２に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】以上の計測結果から判るように、ロール表
面に凹凸加工を施すとともに、接触制限板の浸漬深さを
増すとともにロール熱流束は増加し、α粒径，Ｎｉミク
ロ偏析ともに微細化され、さらには１次デンドライト間
隔も小さくなり、従来に比して常温靱性が向上した薄板
鋳片を得ることができた。

【００３０】なお上記供試鋼において所期の強度を得る
ためには、１次デンドライト間隔では４０μｍ以下，α
粒径において１００μｍ以下，またＮｉミクロ偏析の値
は２％以下が好ましい値である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の組織改質方法
によれば、ロール表面に凹凸を付し、かつロール間の溶
鋼湯溜り部に溶鋼の凝固開始点を固定する耐火性の接触
制限板を装入して溶鋼の凝固開始点を湯面下に下降させ
ることにより、鋳片の冷却速度を増加させて急冷させ、
また結晶粒組織すなわち鋳片ミクロ組織，マクロ組織を
微細化させることが可能となる。

【００３２】特に特殊鋼等において、例えばフェライト
系ステンレス鋼の常温靱性が向上するとともにミクロ偏
析を軽減することができ、従って後段の工程における熱
間圧延前の均熱焼鈍を省略することが可能となり、鋳片
の品質向上とコストの低減を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フラッパー形状の接触制限板を用いた双ロール
式連続鋳造装置の例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 鋳造用のロール ２ サイド堰 ３ 湯溜り部 ４ ロール表面に付した凹凸 ５ａ，５ｂ 接触制限板 ６ 溶鋼の注入ノズル ７ 凝固シェル ８ ロールキス点 ９ 鋳片

フロントページの続き (72)発明者 塩 紀代美 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２個のロール間に溶鋼を注入して薄板鋳
   片を製造する双ロール式連続鋳造において、前記ロール
   表面に凹凸を付し、かつロール間の溶鋼湯溜り部に溶鋼
   の凝固開始点を固定する耐火性の接触制限板を装入し、
   注入した溶鋼の凝固開始点を湯面下に下降させるととも
   に前記ロール表面に付した凹凸により形成された凝固シ
   ェルの表面に凝固核発生サイトを与え、引き続き注入し
   た溶鋼の静圧とロールにより凝固シェルを圧下しながら
   薄板鋳片を製造することを特徴とする双ロール式薄板連
   続鋳造における鋳片組織改質方法。