JPH0970648A - 炭素鋼薄肉鋳片及びその製造方法 - Google Patents
炭素鋼薄肉鋳片及びその製造方法Info
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- JPH0970648A JPH0970648A JP7227674A JP22767495A JPH0970648A JP H0970648 A JPH0970648 A JP H0970648A JP 7227674 A JP7227674 A JP 7227674A JP 22767495 A JP22767495 A JP 22767495A JP H0970648 A JPH0970648 A JP H0970648A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素鋼薄肉鋳片の端部に発生する凝固異常を
防止して良好な形状の薄肉鋳片を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 互いに平行に配置された一対の冷却ドラ
ム１，１の間に炭素鋼の溶鋼Ｍを連続的に供給し凝固さ
せて薄肉鋳片６に鋳造する双ドラム式連続鋳造方法にお
いて、鋳造中における前記冷却ドラム１，１に、鋳造す
る薄肉鋳片Ｓの板厚ｄ（mm) 及び幅Ｗ（mm) に応じた式
（１）で規定されるクラウン量Ｃｗ（μｍ）を与える。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦
0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm) Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
防止して良好な形状の薄肉鋳片を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 互いに平行に配置された一対の冷却ドラ
ム１，１の間に炭素鋼の溶鋼Ｍを連続的に供給し凝固さ
せて薄肉鋳片６に鋳造する双ドラム式連続鋳造方法にお
いて、鋳造中における前記冷却ドラム１，１に、鋳造す
る薄肉鋳片Ｓの板厚ｄ（mm) 及び幅Ｗ（mm) に応じた式
（１）で規定されるクラウン量Ｃｗ（μｍ）を与える。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦
0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm) Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、双ドラム式連続鋳
造装置を用いて製造された形状の優れた薄肉鋳片及びそ
の製造方法に関する。
造装置を用いて製造された形状の優れた薄肉鋳片及びそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄肉鋳片を製造する装置として、一対の
冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一対のサ
イド堰とによって形成された湯溜まり部に溶融金属を供
給して薄肉鋳片を連続的に鋳造する双ドラム式連続鋳造
装置がある。この装置によると、多段階にわたる熱延工
程を必要とすることなく、また最終製品形状を得るため
の圧延が軽度なもので済むために、圧延工程及び装置の
簡略化が可能となり、熱間圧延を経る従来の製造方法に
比べて生産効率やコストを大幅に向上させることが可能
になる。
冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一対のサ
イド堰とによって形成された湯溜まり部に溶融金属を供
給して薄肉鋳片を連続的に鋳造する双ドラム式連続鋳造
装置がある。この装置によると、多段階にわたる熱延工
程を必要とすることなく、また最終製品形状を得るため
の圧延が軽度なもので済むために、圧延工程及び装置の
簡略化が可能となり、熱間圧延を経る従来の製造方法に
比べて生産効率やコストを大幅に向上させることが可能
になる。
【０００３】この双ドラム式連続鋳造装置の一例を図１
に示す。この装置は、一対の冷却ドラム１，１を適切な
間隔で平行に相対するように配置し、冷却ドラムの両端
面に耐火物などで形成されたサイド堰２，２（後方側の
みを示す）を圧着して湯溜まり部３を形成する。湯溜ま
り部３に注湯ノズル４によって溶融金属Ｍを供給する
と、供給された溶融金属Ｍは冷却ドラム１，１と接触
し、冷却ドラム１，１の周面に凝固シェル５，５を形成
する。この凝固シェル５，５は回転する冷却ドラムの最
近接点Ｃにおいて接合され圧下されて所定の板厚の薄肉
鋳片６となり、薄肉鋳片６は冷却ドラムの下方に連続的
に送り出される。
に示す。この装置は、一対の冷却ドラム１，１を適切な
間隔で平行に相対するように配置し、冷却ドラムの両端
面に耐火物などで形成されたサイド堰２，２（後方側の
みを示す）を圧着して湯溜まり部３を形成する。湯溜ま
り部３に注湯ノズル４によって溶融金属Ｍを供給する
と、供給された溶融金属Ｍは冷却ドラム１，１と接触
し、冷却ドラム１，１の周面に凝固シェル５，５を形成
する。この凝固シェル５，５は回転する冷却ドラムの最
近接点Ｃにおいて接合され圧下されて所定の板厚の薄肉
鋳片６となり、薄肉鋳片６は冷却ドラムの下方に連続的
に送り出される。
【０００４】この双ドラム式連続鋳造方法における課題
のひとつは、薄肉鋳片の幅方向にわたる板厚を均一にす
ることである。しかし、冷却ドラム１，１は供給された
溶融金属の保有熱によって加熱され、熱膨張によって膨
らんで変形するため、ドラムギャップ９が冷却ドラム幅
方向にわたって不均一になる。ドラムギャップ９が不均
一な状態で凝固シェル５，５を圧着すると、凝固シェル
５，５に加わる圧下力が不均一になるため、鋳造した薄
肉鋳片６の板厚が幅方向で不均一になるとともに、割れ
やしわなどの欠陥が発生する原因となる。
のひとつは、薄肉鋳片の幅方向にわたる板厚を均一にす
ることである。しかし、冷却ドラム１，１は供給された
溶融金属の保有熱によって加熱され、熱膨張によって膨
らんで変形するため、ドラムギャップ９が冷却ドラム幅
方向にわたって不均一になる。ドラムギャップ９が不均
一な状態で凝固シェル５，５を圧着すると、凝固シェル
５，５に加わる圧下力が不均一になるため、鋳造した薄
肉鋳片６の板厚が幅方向で不均一になるとともに、割れ
やしわなどの欠陥が発生する原因となる。
【０００５】そこで、鋳造中における冷却ドラム１，１
の熱膨張を相殺するように、鋳造前の冷却ドラム１，１
に、中央が凹んだ鼓状のドラムクラウンを与えることに
より、前記の熱膨張を相殺する方法が特開昭６１−３７
３５４号公報に開示されている。
の熱膨張を相殺するように、鋳造前の冷却ドラム１，１
に、中央が凹んだ鼓状のドラムクラウンを与えることに
より、前記の熱膨張を相殺する方法が特開昭６１−３７
３５４号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱膨張量を丁
度相殺するようなドラムクラウンを持った冷却ドラムに
よって炭素鋼を鋳造した場合、図２の薄肉鋳片の幅方向
断面図で示すように鋳片の端部から幅方向５０mmにわた
って板厚が肥大化する現象が発生した。また肥大化が激
しい場合には冷却ドラムの直下で薄肉鋳片の端部が溶け
落ちるという現象が生じた。以下、前記の肥大化現象を
エッジアップと称し、端部の溶け落ちを端部欠落と称す
る。また、エッジアップ部の最大板厚Ａと、エッジアッ
プの影響のない薄肉鋳片端部の板厚Ｂの差（Ａ−Ｂ）を
エッジアップ高さと定義する。
度相殺するようなドラムクラウンを持った冷却ドラムに
よって炭素鋼を鋳造した場合、図２の薄肉鋳片の幅方向
断面図で示すように鋳片の端部から幅方向５０mmにわた
って板厚が肥大化する現象が発生した。また肥大化が激
しい場合には冷却ドラムの直下で薄肉鋳片の端部が溶け
落ちるという現象が生じた。以下、前記の肥大化現象を
エッジアップと称し、端部の溶け落ちを端部欠落と称す
る。また、エッジアップ部の最大板厚Ａと、エッジアッ
プの影響のない薄肉鋳片端部の板厚Ｂの差（Ａ−Ｂ）を
エッジアップ高さと定義する。
【０００７】エッジアップや端部欠落が発生すると、鋳
片の巻取りが困難もしくは不可能になる。また、最終製
品である板材の形状が不良になることはもちろん、仕上
圧延による圧延成型が不可能になる場合がある。また、
薄肉鋳片表面の割れやしわなどの原因となる場合があ
る。これらを回避するためには多量のトリミングや表面
研削などが必要となり、工程が複雑になるとともに歩留
りが悪化するなどの問題が生じる。
片の巻取りが困難もしくは不可能になる。また、最終製
品である板材の形状が不良になることはもちろん、仕上
圧延による圧延成型が不可能になる場合がある。また、
薄肉鋳片表面の割れやしわなどの原因となる場合があ
る。これらを回避するためには多量のトリミングや表面
研削などが必要となり、工程が複雑になるとともに歩留
りが悪化するなどの問題が生じる。
【０００８】本発明は、双ドラム式連続鋳造装置によっ
て鋳造する炭素鋼の薄肉鋳片のエッジアップならびに端
部欠落を防止して、良好な形状の薄肉鋳片を得ることを
目的とする。
て鋳造する炭素鋼の薄肉鋳片のエッジアップならびに端
部欠落を防止して、良好な形状の薄肉鋳片を得ることを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による炭素鋼薄肉
鋳片は、互いに平行に配置された一対の冷却ドラムの間
に炭素鋼の溶鋼を連続的に供給し凝固させて製造された
薄肉鋳片であって、該薄肉鋳片はクラウン量Ｃｗ（μ
ｍ）が下記式（１）の範囲であることを特徴とする。ま
た、炭素鋼薄肉鋳片の製造方法は、薄肉鋳片に鋳造する
双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造中における前記
冷却ドラムに、鋳造する薄肉鋳片の厚みｄ（mm) と幅Ｗ
（mm) に応じた下記式（１）で規定されるクラウン量Ｃ
ｗ（μｍ）を与えることを特徴とする。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm） Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
鋳片は、互いに平行に配置された一対の冷却ドラムの間
に炭素鋼の溶鋼を連続的に供給し凝固させて製造された
薄肉鋳片であって、該薄肉鋳片はクラウン量Ｃｗ（μ
ｍ）が下記式（１）の範囲であることを特徴とする。ま
た、炭素鋼薄肉鋳片の製造方法は、薄肉鋳片に鋳造する
双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造中における前記
冷却ドラムに、鋳造する薄肉鋳片の厚みｄ（mm) と幅Ｗ
（mm) に応じた下記式（１）で規定されるクラウン量Ｃ
ｗ（μｍ）を与えることを特徴とする。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm） Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
【００１０】
【作用】双ドラム式連続鋳造装置を用いた炭素鋼薄肉鋳
片の鋳造においては、図３に示す図１のＸ−Ｘ線横断面
図のように、冷却ドラム１の周面で凝固シェル５が形成
され成長する際に、凝固シェル５は温度低下に伴って冷
却ドラム１の回転軸７，７と平行な矢印Ｓの方向に収縮
する。このとき、双ドラム式連続鋳造装置では湯溜まり
部６の溶鋼高さＨ（図１）が低い場合には、凝固シェル
５を冷却ドラム１の周面に押し付けるように働く溶鋼の
圧力が小さいため、図３に示すように、凝固シェル５は
冷却ドラム１の端部において矢印Ｓ方向の凝固収縮力に
よって冷却ドラム１の周面から浮上がる。この浮上がり
は、溶鋼Ｍが冷却ドラム１によって急冷されること、及
び凝固シェル５は厚さが薄くかつ温度が高いために強度
が低いことによって、顕著に現われる。この浮上がりは
冷却ドラム１の幅すわなち薄肉鋳片６の幅の増加に伴っ
て増大する。
片の鋳造においては、図３に示す図１のＸ−Ｘ線横断面
図のように、冷却ドラム１の周面で凝固シェル５が形成
され成長する際に、凝固シェル５は温度低下に伴って冷
却ドラム１の回転軸７，７と平行な矢印Ｓの方向に収縮
する。このとき、双ドラム式連続鋳造装置では湯溜まり
部６の溶鋼高さＨ（図１）が低い場合には、凝固シェル
５を冷却ドラム１の周面に押し付けるように働く溶鋼の
圧力が小さいため、図３に示すように、凝固シェル５は
冷却ドラム１の端部において矢印Ｓ方向の凝固収縮力に
よって冷却ドラム１の周面から浮上がる。この浮上がり
は、溶鋼Ｍが冷却ドラム１によって急冷されること、及
び凝固シェル５は厚さが薄くかつ温度が高いために強度
が低いことによって、顕著に現われる。この浮上がりは
冷却ドラム１の幅すわなち薄肉鋳片６の幅の増加に伴っ
て増大する。
【００１１】このような凝固シェル５の両端部が冷却ド
ラム１から浮上がると、冷却ドラム１と凝固シェル５の
間にエアギャップ８，８が生じる。エアギャップ８，８
の大きさは高々数十μｍ以内の微小な量であるが、それ
による伝熱抵抗の増大は無視できない量である。その結
果、鋳片幅方向端部の凝固シェル５は幅中央部に比べて
凝固が遅滞する。
ラム１から浮上がると、冷却ドラム１と凝固シェル５の
間にエアギャップ８，８が生じる。エアギャップ８，８
の大きさは高々数十μｍ以内の微小な量であるが、それ
による伝熱抵抗の増大は無視できない量である。その結
果、鋳片幅方向端部の凝固シェル５は幅中央部に比べて
凝固が遅滞する。
【００１２】本発明者らは前記凝固遅滞とエッジアップ
や端部欠落との関係について調査するため、炭素鋼の双
ドラム式連続鋳造における薄肉鋳片の温度履歴を数値計
算によって詳細に解析した。その結果、図４に示すよう
に、薄肉鋳片が冷却ドラムへの抜熱による凝固を終了す
る時点、即ち冷却ドラム１，１の最近接点（図１で示す
Ｃ点）において、薄肉鋳片の端面から中央部に向かって
５０mmの範囲内で、薄肉鋳片の厚み中心での固相率（薄
肉鋳片単位体積あたりの固相の体積比率）が０．８を下
回る場合にエッジアップが発生することが明らかとなっ
た。また、固相率の低下に比例してエッジアップが増大
し、さらに低下の著しい場合には薄肉鋳片の端部の欠落
が発生することが明らかとなった。
や端部欠落との関係について調査するため、炭素鋼の双
ドラム式連続鋳造における薄肉鋳片の温度履歴を数値計
算によって詳細に解析した。その結果、図４に示すよう
に、薄肉鋳片が冷却ドラムへの抜熱による凝固を終了す
る時点、即ち冷却ドラム１，１の最近接点（図１で示す
Ｃ点）において、薄肉鋳片の端面から中央部に向かって
５０mmの範囲内で、薄肉鋳片の厚み中心での固相率（薄
肉鋳片単位体積あたりの固相の体積比率）が０．８を下
回る場合にエッジアップが発生することが明らかとなっ
た。また、固相率の低下に比例してエッジアップが増大
し、さらに低下の著しい場合には薄肉鋳片の端部の欠落
が発生することが明らかとなった。
【００１３】前述のエッジアップ及び端部欠落の発生機
構について以下に詳細に説明する。双ドラム式連続鋳造
装置を用いて炭素鋼を鋳造する場合、冷却ドラム最近接
点Ｃにおいて薄肉鋳片の厚み中心（以下、板厚中心部と
略称する）の固相率が０．８を上回る場合には、両冷却
ドラム間で生成した凝固シェルは冷却ドラムの圧下力に
よって接合され一体となって冷却ドラムの下方に送り出
されるためにエッジアップ等の端部凝固異常は発生しな
い。
構について以下に詳細に説明する。双ドラム式連続鋳造
装置を用いて炭素鋼を鋳造する場合、冷却ドラム最近接
点Ｃにおいて薄肉鋳片の厚み中心（以下、板厚中心部と
略称する）の固相率が０．８を上回る場合には、両冷却
ドラム間で生成した凝固シェルは冷却ドラムの圧下力に
よって接合され一体となって冷却ドラムの下方に送り出
されるためにエッジアップ等の端部凝固異常は発生しな
い。
【００１４】一方、固相率が０．８を下回る場合には、
板厚中心部の凝固が不十分で脆弱なために凝固シェルは
冷却ドラム最近接点で接合されない。そして凝固シェル
は冷却ドラムの曲率に沿って下方に搬送されるため、冷
却ドラムの最近接点を通過した直後の凝固シェルには凝
固シェルを引き裂く方向の力が働く。この凝固シェル同
士を引き裂く方向の力によって板厚中心部には瞬間的に
間隙が発生する。この部分はもともと凝固が不十分であ
るため、湯溜まりから溶鋼が直ちに供給されて充填さ
れ、板厚が肥大してエッジアップとなる。また、板厚中
心部の凝固がさらに不十分になると、前述の間隙が過大
となって充填される溶鋼量が増大するために、溶鋼の熱
によって凝固シェルが再溶解して端部の欠落が発生す
る。
板厚中心部の凝固が不十分で脆弱なために凝固シェルは
冷却ドラム最近接点で接合されない。そして凝固シェル
は冷却ドラムの曲率に沿って下方に搬送されるため、冷
却ドラムの最近接点を通過した直後の凝固シェルには凝
固シェルを引き裂く方向の力が働く。この凝固シェル同
士を引き裂く方向の力によって板厚中心部には瞬間的に
間隙が発生する。この部分はもともと凝固が不十分であ
るため、湯溜まりから溶鋼が直ちに供給されて充填さ
れ、板厚が肥大してエッジアップとなる。また、板厚中
心部の凝固がさらに不十分になると、前述の間隙が過大
となって充填される溶鋼量が増大するために、溶鋼の熱
によって凝固シェルが再溶解して端部の欠落が発生す
る。
【００１５】以上述べたように、炭素鋼薄肉鋳片のエッ
ジアップや端部欠落を防止するためには、冷却ドラムの
最近接点において、板厚中心部の固相率が限界値の０．
８を上回るようにする必要がある。この条件を達成する
ためには、冷却ドラムの端部において両冷却ドラムの間
隔を狭めることによって固相率の小さい部分を絞り出す
ように排除することが考えられる。これは、冷却ドラム
の鼓状のクラウン量（負のクラウン量）を大きくするこ
とに相当する。以下冷却ドラムの負のクラウン量を単に
クラウン量と称し、またその値を絶対値とする。
ジアップや端部欠落を防止するためには、冷却ドラムの
最近接点において、板厚中心部の固相率が限界値の０．
８を上回るようにする必要がある。この条件を達成する
ためには、冷却ドラムの端部において両冷却ドラムの間
隔を狭めることによって固相率の小さい部分を絞り出す
ように排除することが考えられる。これは、冷却ドラム
の鼓状のクラウン量（負のクラウン量）を大きくするこ
とに相当する。以下冷却ドラムの負のクラウン量を単に
クラウン量と称し、またその値を絶対値とする。
【００１６】図５は炭素鋼薄肉鋳片の連続鋳造において
ドラムクラウン量を大きくした場合の図１のＸ−Ｘ線断
面図における凝固シェルの圧着状態を示している。冷却
ドラムのクラウン量を大きくすれば、冷却ドラム端部の
凝固シェル５は冷却ドラムの圧下によって互いに強く押
し付けられることになり、冷却ドラム端部における板厚
中心部の未凝固溶鋼は上方に排除される。その結果、薄
肉鋳片の厚み中心の固相率は限界値の０．８を上回る。
ドラムクラウン量を大きくした場合の図１のＸ−Ｘ線断
面図における凝固シェルの圧着状態を示している。冷却
ドラムのクラウン量を大きくすれば、冷却ドラム端部の
凝固シェル５は冷却ドラムの圧下によって互いに強く押
し付けられることになり、冷却ドラム端部における板厚
中心部の未凝固溶鋼は上方に排除される。その結果、薄
肉鋳片の厚み中心の固相率は限界値の０．８を上回る。
【００１７】ところで、前述のように、冷却ドラムの端
部における凝固シェル成長の遅滞は、薄肉鋳片の幅が増
加するほど顕著になる。従って、冷却ドラムのクラウン
量は、薄肉鋳片の幅の増加に伴って大きくする必要があ
る。
部における凝固シェル成長の遅滞は、薄肉鋳片の幅が増
加するほど顕著になる。従って、冷却ドラムのクラウン
量は、薄肉鋳片の幅の増加に伴って大きくする必要があ
る。
【００１８】また、薄肉鋳片の板厚を厚くして鋳造する
場合には、より長い凝固時間が必要であるが、凝固時間
が長くなるにつれて凝固シェルの表面温度が低下するた
め凝固収縮力が大きくなる。このため、冷却ドラム端部
における凝固シェルの浮上がりが顕著になる。従って、
冷却ドラムの端部における凝固シェル成長の遅滞は、鋳
造する薄肉鋳片の厚みが増加するほど顕著になる。これ
を補償するために、冷却ドラムのクラウン量は薄肉鋳片
の厚みの増加に伴って大きくする必要がある。
場合には、より長い凝固時間が必要であるが、凝固時間
が長くなるにつれて凝固シェルの表面温度が低下するた
め凝固収縮力が大きくなる。このため、冷却ドラム端部
における凝固シェルの浮上がりが顕著になる。従って、
冷却ドラムの端部における凝固シェル成長の遅滞は、鋳
造する薄肉鋳片の厚みが増加するほど顕著になる。これ
を補償するために、冷却ドラムのクラウン量は薄肉鋳片
の厚みの増加に伴って大きくする必要がある。
【００１９】以上に基づいて本発明者らが鋭意研究を重
ねた結果、双ドラム式連続鋳造装置によって炭素鋼を鋳
造する際に、１００μｍのクラウン量Ｃｗを鋳造中の冷
却ドラムに与えて薄板鋳片の板厚と板幅を変えて鋳造し
た場合、冷却ドラムの最近接点における薄肉鋳片端部で
の板厚中心部の固相率は、図６に示すように、鋳造する
薄肉鋳片の板厚ｄ（mm) と幅Ｗ（mm) に応じて変化する
ことが判明した。即ち、薄肉鋳片幅を一定にしたときの
板厚ｄ（mm) が増加するほど、また厚さを一定にしたと
きの幅Ｗ（mm) が増加するほど、冷却ドラムの最近接点
における薄肉鋳片端部での板厚中心部の固相率は低下す
る。図６において、固相率が限界値の０．８になるとき
の曲線は下記式（１）の左辺で表すことができることが
判った。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm） Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
ねた結果、双ドラム式連続鋳造装置によって炭素鋼を鋳
造する際に、１００μｍのクラウン量Ｃｗを鋳造中の冷
却ドラムに与えて薄板鋳片の板厚と板幅を変えて鋳造し
た場合、冷却ドラムの最近接点における薄肉鋳片端部で
の板厚中心部の固相率は、図６に示すように、鋳造する
薄肉鋳片の板厚ｄ（mm) と幅Ｗ（mm) に応じて変化する
ことが判明した。即ち、薄肉鋳片幅を一定にしたときの
板厚ｄ（mm) が増加するほど、また厚さを一定にしたと
きの幅Ｗ（mm) が増加するほど、冷却ドラムの最近接点
における薄肉鋳片端部での板厚中心部の固相率は低下す
る。図６において、固相率が限界値の０．８になるとき
の曲線は下記式（１）の左辺で表すことができることが
判った。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm） Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm)
【００２０】図７には、炭素鋼薄肉鋳片の鋳造中におけ
る冷却ドラムのクラウン量を種々変更した場合に、薄肉
鋳片の端部にエッジアップなどが発生せずに形状が良好
になるときの、薄肉鋳片の板厚と幅の関係を示す。図７
の各曲線は、鋳造中におけるドラムクラウン量をそれぞ
れの曲線に付記する値として鋳造した場合の、鋳片端部
での板厚中心の固相率が０．８となる曲線を示し、各曲
線は前記式（１）の左辺で表すことができる。また、矢
印で示す範囲は、クラウン量を各曲線に付記した値とし
た場合の薄肉鋳片の端部形状が良好になる領域を示し、
記号は後述する実施例（表１）の鋳片端部形状の評価と
対応している。即ち、白抜記号及び黒塗記号は各々の薄
肉鋳片端部形状の評価が表１で○及び×の場合を示す。
る冷却ドラムのクラウン量を種々変更した場合に、薄肉
鋳片の端部にエッジアップなどが発生せずに形状が良好
になるときの、薄肉鋳片の板厚と幅の関係を示す。図７
の各曲線は、鋳造中におけるドラムクラウン量をそれぞ
れの曲線に付記する値として鋳造した場合の、鋳片端部
での板厚中心の固相率が０．８となる曲線を示し、各曲
線は前記式（１）の左辺で表すことができる。また、矢
印で示す範囲は、クラウン量を各曲線に付記した値とし
た場合の薄肉鋳片の端部形状が良好になる領域を示し、
記号は後述する実施例（表１）の鋳片端部形状の評価と
対応している。即ち、白抜記号及び黒塗記号は各々の薄
肉鋳片端部形状の評価が表１で○及び×の場合を示す。
【００２１】図７によると、より大きな薄肉鋳片幅や、
より厚い薄肉鋳片厚を鋳造する場合には、より大きなク
ラウン量で鋳造する必要があることが判る。従って鋳造
中のドラムクラウン量Ｃｗ（μｍ）の下限は前記式
（１）の左辺で表される。
より厚い薄肉鋳片厚を鋳造する場合には、より大きなク
ラウン量で鋳造する必要があることが判る。従って鋳造
中のドラムクラウン量Ｃｗ（μｍ）の下限は前記式
（１）の左辺で表される。
【００２２】次にドラムクラウン量Ｃｗの上限について
説明する。双ドラム式連続鋳造装置では一対の冷却ドラ
ムの周面に生成する凝固シェルを圧着して薄肉鋳片を形
成させるので、冷却ドラムのクラウン量の最大値は板厚
の半分であることは自明である。従って前記式（１）の
右辺で表される鋳造中のドラムクラウン量Ｃｗの上限は
０．５×ｄ（板厚）となる。
説明する。双ドラム式連続鋳造装置では一対の冷却ドラ
ムの周面に生成する凝固シェルを圧着して薄肉鋳片を形
成させるので、冷却ドラムのクラウン量の最大値は板厚
の半分であることは自明である。従って前記式（１）の
右辺で表される鋳造中のドラムクラウン量Ｃｗの上限は
０．５×ｄ（板厚）となる。
【００２３】鋳造中における冷却ドラムのクラウン量Ｃ
ｗは薄肉鋳片のクラウン量と対応するため、該鋳片のク
ラウン量が式（１）を満足すればエッジアップや端部の
欠落などの異常を防止することができる。
ｗは薄肉鋳片のクラウン量と対応するため、該鋳片のク
ラウン量が式（１）を満足すればエッジアップや端部の
欠落などの異常を防止することができる。
【００２４】次に、鋳造中のドラムクラウン量Ｃｗを式
（１）の範囲に調整する方法について説明する。冷却ド
ラムは鋳造中に熱膨張によって変形するため、冷却ドラ
ムの熱膨張量を熱流束を基にした弾性変形解析によって
予め求め、熱膨張量を考慮して鋳造前のドラムクラウン
量を設定する。しかし、熱流束は溶鋼温度変化などによ
って変動するため、鋳造中におけるドラムクラウン量Ｃ
ｗは必ずしも設定値と一致しない。そこで、鋳造中にお
ける鋳片のクラウン量をＸ線板厚計などによって測定
し、測定された鋳片クラウン量と測定されたドラムクラ
ウン量を比較して、鋳造中におけるドラムクラウン量が
設定値となるように、鋳造弧角θ（図１）や鋳造速度な
どを微調整することによって、冷却ドラムの熱膨張量を
制御し、クラウン量を前記式（１）の範囲内に制御す
る。
（１）の範囲に調整する方法について説明する。冷却ド
ラムは鋳造中に熱膨張によって変形するため、冷却ドラ
ムの熱膨張量を熱流束を基にした弾性変形解析によって
予め求め、熱膨張量を考慮して鋳造前のドラムクラウン
量を設定する。しかし、熱流束は溶鋼温度変化などによ
って変動するため、鋳造中におけるドラムクラウン量Ｃ
ｗは必ずしも設定値と一致しない。そこで、鋳造中にお
ける鋳片のクラウン量をＸ線板厚計などによって測定
し、測定された鋳片クラウン量と測定されたドラムクラ
ウン量を比較して、鋳造中におけるドラムクラウン量が
設定値となるように、鋳造弧角θ（図１）や鋳造速度な
どを微調整することによって、冷却ドラムの熱膨張量を
制御し、クラウン量を前記式（１）の範囲内に制御す
る。
【００２５】
【実施例】以下に本発明の効果を実施例に基づいて説明
する。鋳造した溶鋼の成分は炭素０．０５重量％の普通
鋼である。用いた冷却ドラムの直径は１２００mmであ
る。表１に主な鋳造条件及び結果を示し、図７に薄肉鋳
片の板厚及び幅及びクラウン量と鋳片端部形状の関係を
示す。なお、鋳造中における冷却ドラムのクラウン量は
鋳造弧角θ（図１）を４０±２度に変化させることによ
って表１に記載の値に保って鋳造を行った。
する。鋳造した溶鋼の成分は炭素０．０５重量％の普通
鋼である。用いた冷却ドラムの直径は１２００mmであ
る。表１に主な鋳造条件及び結果を示し、図７に薄肉鋳
片の板厚及び幅及びクラウン量と鋳片端部形状の関係を
示す。なお、鋳造中における冷却ドラムのクラウン量は
鋳造弧角θ（図１）を４０±２度に変化させることによ
って表１に記載の値に保って鋳造を行った。
【００２６】
【表１】
【００２７】次に鋳造結果及び得られた薄肉鋳片の形状
について表１ならびに図７に基づいて説明する。なお、
薄肉鋳片の端部形状の評価はエッジアップならびに端部
欠落を総合して評価した。
について表１ならびに図７に基づいて説明する。なお、
薄肉鋳片の端部形状の評価はエッジアップならびに端部
欠落を総合して評価した。
【００２８】先ず、実験番号１６と１９に示すように、
同一のドラムクラウン量であり、かつ同一の鋳片板厚の
場合でも、鋳片幅が広くなると端部凝固異常（エッジア
ップ）が発生する場合があった。また、実験番号１と２
との比較に示すように、同一の鋳片幅であり、かつ同一
のドラムクラウン量の場合でも、鋳片板厚が厚くなると
端部凝固異常が発生する場合があった。また、実験番号
３と７に示すように、同一の冷却ドラム幅であり、かつ
同一の鋳片板厚の場合でも、ドラムクラウンが小さくな
ると端部凝固異常が発生する場合があった。また、実験
番号１１と１２に示すように、冷却ドラムのクラウン量
が本発明による必要クラウン量の下限値から大きく下回
るほど、エッジアップ高さが増加した。以上の例は全て
本発明の作用原理に合致するものであった。
同一のドラムクラウン量であり、かつ同一の鋳片板厚の
場合でも、鋳片幅が広くなると端部凝固異常（エッジア
ップ）が発生する場合があった。また、実験番号１と２
との比較に示すように、同一の鋳片幅であり、かつ同一
のドラムクラウン量の場合でも、鋳片板厚が厚くなると
端部凝固異常が発生する場合があった。また、実験番号
３と７に示すように、同一の冷却ドラム幅であり、かつ
同一の鋳片板厚の場合でも、ドラムクラウンが小さくな
ると端部凝固異常が発生する場合があった。また、実験
番号１１と１２に示すように、冷却ドラムのクラウン量
が本発明による必要クラウン量の下限値から大きく下回
るほど、エッジアップ高さが増加した。以上の例は全て
本発明の作用原理に合致するものであった。
【００２９】表１に示すように、種々の鋳片幅、鋳片板
厚においても、ドラムクラウン量が本発明の範囲にある
場合には、薄肉鋳片の端部凝固異常は発生しなかった。
さらに、実験番号２１，２２，２３，２４に示す４つの
実施例のうち最大の鋳片板厚（５．７mm) に合わせてド
ラムクラウン量を決定すれば、それより薄い板厚の薄肉
鋳片も安定して鋳造できた。
厚においても、ドラムクラウン量が本発明の範囲にある
場合には、薄肉鋳片の端部凝固異常は発生しなかった。
さらに、実験番号２１，２２，２３，２４に示す４つの
実施例のうち最大の鋳片板厚（５．７mm) に合わせてド
ラムクラウン量を決定すれば、それより薄い板厚の薄肉
鋳片も安定して鋳造できた。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の双ドラム式
連続鋳造方法によれば、冷却ドラムのクラウン量を調整
するという簡単な手段で、炭素鋼薄肉鋳片の端部形状を
良好にすることが可能になる。これによってエッジアッ
プあるいは端部欠落などの鋳造トラブルが防止され、ま
た薄肉鋳片の搬送及び巻取りがスムーズに行えるように
なって鋳造が安定するとともに、エッジトリミングが不
要となって工程の省略及び歩留りの向上が図れる。
連続鋳造方法によれば、冷却ドラムのクラウン量を調整
するという簡単な手段で、炭素鋼薄肉鋳片の端部形状を
良好にすることが可能になる。これによってエッジアッ
プあるいは端部欠落などの鋳造トラブルが防止され、ま
た薄肉鋳片の搬送及び巻取りがスムーズに行えるように
なって鋳造が安定するとともに、エッジトリミングが不
要となって工程の省略及び歩留りの向上が図れる。
【図１】双ドラム式連続鋳造装置の一部断面側面図であ
る。
る。
【図２】エッジアップが発生した炭素鋼薄肉鋳片の幅方
向断面図で、薄肉鋳片の厚みと幅方向長さとの関係を示
す。
向断面図で、薄肉鋳片の厚みと幅方向長さとの関係を示
す。
【図３】図１の冷却ドラム回転軸に平行なＸ−Ｘ線断面
における従来技術の凝固シェルの圧着状態を示す図であ
る。
における従来技術の凝固シェルの圧着状態を示す図であ
る。
【図４】炭素鋼薄肉鋳片の厚み中心部での固相率の計算
値とエッジアップ高さとの関係を示す図である。
値とエッジアップ高さとの関係を示す図である。
【図５】図１の冷却ドラム回転軸に平行なＸ−Ｘ線断面
における本発明の凝固シェルの圧着状態を示す図であ
る。
における本発明の凝固シェルの圧着状態を示す図であ
る。
【図６】炭素鋼薄肉鋳片の板厚及び幅と薄肉鋳片端部で
の板厚中心部の等固相率線の関係を示す図である。
の板厚中心部の等固相率線の関係を示す図である。
【図７】炭素鋼薄肉鋳片の板厚及び幅と冷却ドラムのク
ラウン量及び薄肉鋳片端部形状の関係を示す図である。
ラウン量及び薄肉鋳片端部形状の関係を示す図である。
１…冷却ドラム ２…サイド堰 ３…湯溜まり部 ４…注湯ノズル ５…凝固シェル ６…薄肉鋳片 ７…冷却ドラムの回転軸 ８…冷却ドラムと凝固シェルの間のエアギャップ ９…ドラムギャップ Ａ…エッジアップ部の最大板厚 Ｂ…エッジアップの影響のない薄肉鋳片端部の板厚 Ｓ…凝固シェルの収縮方向 Ｍ…溶鋼
Claims (2)
- 【請求項１】 互いに平行に配置された一対の冷却ドラ
ムの間に炭素鋼の溶鋼を連続的に供給し凝固させて製造
された薄肉鋳片であって、該薄肉鋳片はクラウン量Ｃｗ
（μｍ）が下記式（１）の範囲であることを特徴とする
炭素鋼薄肉鋳片。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１） 但し、ｄ：薄肉鋳片の厚み（mm） Ｗ：薄肉鋳片の幅（mm) - 【請求項２】 互いに平行に配置された一対の冷却ドラ
ムの間に炭素鋼の溶鋼を連続的に供給し凝固させて薄肉
鋳片に鋳造する双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造
中における前記冷却ドラムに、鋳造する薄肉鋳片の厚み
ｄ（mm) と幅Ｗ（mm) に応じた下記式（１）で規定され
るクラウン量Ｃｗ（μｍ）を与えることを特徴とする炭
素鋼薄肉鋳片の製造方法。 （0.0000138 ×ｄ×Ｗ2)＋（0.017 ×ｄ×Ｗ）≦Ｃｗ≦0.5 ×ｄ …（１）
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7227674A JPH0970648A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 炭素鋼薄肉鋳片及びその製造方法 |
| ZA967442A ZA967442B (en) | 1995-09-05 | 1996-09-03 | Thin cast strip formed of molten steel process for its production and cooling drum for thin cast strip continuous casting apparatus |
| MYPI96003655A MY113516A (en) | 1995-09-05 | 1996-09-04 | Thin cast strip formed of molten steel, process for its production, and cooling drum for thin cast strip continuous casting apparatus |
| KR1019970702956A KR100215728B1 (ko) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | 용강으로 형성된 박 주조 스트립과, 그 제조 방법 및 박 주조 스트립 연주기용 냉각 드럼 |
| CN96191160A CN1131748C (zh) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | 薄铸造带材的连续铸造生产方法及其生产设备 |
| BR9606623A BR9606623A (pt) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Tira de aço fina dormada de aço fundido processo para sua produção e tambor de resfriamento para um aparato de fundição contínua de tira fundida fina |
| US08/836,445 US6079480A (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Thin cast strip formed of molten steel, process for its production, and cooling drum for thin cast strip continuous casting apparatus |
| DE69637559T DE69637559D1 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES DÜNNEN STAHLGUßSTÜCKS UND KÜHLWALZE FÜR VORRICHTUNG ZUM KONTINUIERLICHEN GIEßEN DÜNNER GUßSTÜCKE |
| PCT/JP1996/002518 WO1997009138A1 (fr) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Piece fine coulee en acier fondu, procede de fabrication et cylindre refroidisseur pour dispositif de coulage continu de piece fine coulee |
| EP96929532A EP0788854B1 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Method for producing a molten steel thin cast piece and cooling drum for a thin cast piece continuous casting device |
| AU68897/96A AU693384B2 (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Molten steel thin cast piece and method for producing the same and cooling drum for a thin cast piece continuous casting device |
| ES96929532T ES2304185T3 (es) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Metodo para producir una banda colada delgada de acero fundido y tambor de refrigeracion para un aparato de colada continua de bandas coladas delgadas. |
| CA002204404A CA2204404C (en) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Thin cast strip formed of molten steel, process for its production, and cooling drum for thin cast strip continuous casting apparatus |
| AU59703/98A AU702576B2 (en) | 1995-09-05 | 1998-03-30 | Thin cast strip formed of molten steel, process for its production, and cooling drum for thin cast strip continuous casting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7227674A JPH0970648A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 炭素鋼薄肉鋳片及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970648A true JPH0970648A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16864560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7227674A Withdrawn JPH0970648A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 炭素鋼薄肉鋳片及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0970648A (ja) |
| ZA (1) | ZA967442B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2293893A1 (en) * | 2008-06-24 | 2011-03-16 | Nucor Corporation | Strip casting method for controlling edge quality and apparatus therefor |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP7227674A patent/JPH0970648A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-09-03 ZA ZA967442A patent/ZA967442B/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2293893A1 (en) * | 2008-06-24 | 2011-03-16 | Nucor Corporation | Strip casting method for controlling edge quality and apparatus therefor |
| EP2293893A4 (en) * | 2008-06-24 | 2015-04-15 | Nucor Corp | THIN-BAND CASTING METHOD FOR CONTROLLING EDGE QUALITY AND APPARATUS FOR ITS IMPLEMENTATION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA967442B (en) | 1997-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |