JP2000225449A - ステンレス鋼スラブの連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続鋳造装置に電磁撹拌装置を設置して等軸
晶率を高めるために最適な配置を決定する。 【解決手段】 連続鋳造装置１で鋳造される鋳片３が完
全に凝固する液相率０％の位置５を基準に、第１の電磁
撹拌装置６を、スラブ幅の２倍だけ上流側に配置する。
さらに第２の電磁撹拌装置７を、第１の電磁撹拌装置６
からスラブ幅の４倍だけ上流側に配置する。各電磁撹拌
装置６，７は、鋳片３内の未凝固部分に、スラブ幅を直
径とする撹拌流れを発生させる。撹拌流れは、磁力線を
作用させる位置の上流側および下流側に一次撹拌流れと
して発生し、さらにそれぞれの上流側および下流側に、
二次撹拌流れが発生する。第１の電磁撹拌装置６では、
一次撹拌流れおよび二次撹拌流れで、液相率０％の位置
５までの溶鋼を効率よく撹拌することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造法でステ
ンレス鋼スラブを製造する際に、等軸晶率を高めて冷間
圧延後のリジング性を改善することができるステンレス
鋼スラブの連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ステンレス鋼を連続鋳造する
際に、凝固の途中で電磁撹拌を行うと、等軸晶率が向上
し、冷延板のバンド状組織に起因する割れなどの発生が
減少し、冷間圧延後の鋼板のリジング性が改善されるこ
とが知られている。たとえば日本鉄鋼協会発行の「鉄と
鋼」の第６６巻（１９８０年）第６号第６３８頁〜６４
６頁には、竹内らによって「ＳＵＳ ４３０ 連続鋳造
スラブの凝固組織に及ぼす電磁撹拌の影響」という論文
が掲載されている。この論文では、垂直型スラブ連続鋳
造装置の第２ローラエプロン内に電磁撹拌装置を設置
し、スラブ凝固組織に及ぼす電磁撹拌の影響を調査して
いる。電磁撹拌によって、凝固組織中に占める等軸晶の
割合が増加し、５０％以上の等軸晶率の場合にリジング
性が改善されるという結果が得られている。なお、連続
鋳造した際、スラブの表層部は柱状晶が発達しており、
中心部には等軸晶が形成される。柱状晶はある特有の結
晶方位に優先的に凝固が進行した組織であり、粗大な組
織となっている。等軸晶は結晶方位がランダムに分散し
た組織であり、微細な組織となっている。

【０００３】また、「Iron and Steel Engineer」の１
９８０年October号の第６６頁〜第７５頁には、Jan Lip
tonらによって、「Experience with electromagneticst
irring at SSAB, Oxelosund，slab caster」と題する論
文が掲載され、鉄鋼を連続鋳造する際に電磁撹拌を行
い、偏析を減少させることについて記載されている。ま
た、「Ironmaking and Steelmaking」の１９８３年第１
０巻第６号の第２６９頁〜第２８１頁には、J.P.Birat
らによって、「Electromagnetic stirringon billet，b
loom，and slab continuous casters：state of the ar
t in 1982」と題する論文が掲載され、ビレット、ブル
ームおよびスラブを連続鋳造する装置に電磁撹拌装置を
設置して品質向上が可能であることが記載されている。
また、日本鉄鋼協会発行の「鉄と鋼」の第８０巻（１９
９４年）のＴ２５〜Ｔ２８には沖森らによって、「高Ｓ
ｉ鋼・連続鋳造スラブの凝固組織に及ぼす電磁撹拌の影
響」という論文が掲載され、高Ｃｒ鋼であるＳＵＳ４３
０では、等軸晶率が５０％以上あればリジング性が改善
されることなどが示されている。

【０００４】さらに、特開昭５９−２４５５８には、水
平連続鋳造法でステンレス鋼ビレットを製造する際に、
モールド内の溶鋼に対して電磁撹拌を施して、鋳片の凝
固組織を微細化する先行技術が開示されている。特開昭
５９−５４４５０には、湾曲型の連続鋳造装置のピンチ
ロール配設位置近傍で、鋳片引抜き方向に沿ってレール
を設け、電磁撹拌装置がレール上を移動して凝固末期の
適切な位置で撹拌を行い、等軸晶率の増大と、中心偏析
やセンタポロシティなどの鋳造欠陥を改善する先行技術
が開示されている。特開昭６１−１３５４６５には、高
炭素合金鋼の連続鋳造で少なくともモールド最上部に電
磁撹拌装置を配置し、溶湯を撹拌することによって、等
軸晶率を高め、中心偏析等を防止する先行技術が開示さ
れている。特開平５−３２９５９５、特開平５−３２９
５９６および特開平５−３２９５９７には、連続鋳造を
行うモールド内で電磁撹拌を行って、鋳型内溶鋼のメニ
スカス流速を制御し、表面性状に優れた鋳片を得る先行
技術が開示されている。特開平９−２０６８９７には、
鋳片の最終凝固部近傍に鍛圧装置を設け、未凝固末端部
に対して鍛圧を行い、鍛圧装置が設けられる部分から一
定の関係にある長さ分だけ上流側に電磁撹拌装置を設け
て、凝固していない溶鋼の撹拌を行う先行技術が開示さ
れている。

【０００５】さらに特開平９−１３０１には、金属の連
続鋳造で電磁撹拌を行い、凝固構造の改善や品質の改善
を行う先行技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼、特にＳ
ＵＳ４３０などの高Ｃｒ鋼種では、冷間加工時の加工割
れ等、いわゆるバンド状組織などの連続鋳造スラブの内
部組織に起因する品質欠陥の改善のために、連続鋳造の
際に電磁撹拌を行い、等軸晶率を高める必要があること
が知られている。さらに、特開昭５９−５４４５０の先
行技術のように、電磁撹拌装置の位置を移動させて最適
な位置を求めることは、電磁撹拌装置の設置位置とその
品質改善効果とは大きな相関性を有することを示してい
る。この先行技術のように、電磁撹拌装置の位置を移動
させて最適な位置を求めようとすると、最適な位置であ
るか否かは鋳片の断面組織を調べないと判らないので、
実際に鋳造される鋳片に対して最適な位置に電磁撹拌装
置を調整するまでに時間がかかり、最適な位置でない電
磁撹拌装置を用いて製造される鋳片も多くなってしまう
恐れがある。

【０００７】本発明の目的は、連続鋳造装置に電磁撹拌
装置を配置する際に、最も適切な位置に配置して品質の
良いステンレス鋼スラブを製造することができるステン
レス鋼スラブの連続鋳造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステンレス鋼
スラブを連続鋳造する際に液相率が０％となる位置を基
準として、スラブ幅の１．５倍以上で２．５倍以下の範
囲の上流側に電磁撹拌装置が配置されることを特徴とす
るステンレス鋼スラブの連続鋳造装置である。

【０００９】本発明に従えば、ステンレス鋼スラブを連
続鋳造する際に、溶鋼が凝固して液相率が０％になる位
置を基準に、その上流側にスラブ幅の１．５倍以上で
２．５倍以下の範囲となる位置に電磁撹拌装置が配置さ
れる。電磁撹拌装置はスラブの表面に垂直な方向の磁場
を発生し、未凝固のスラブ内には円形の溶鋼の流れが発
生する。溶鋼の流れは、磁場の作用する場所の上流側と
下流側とに一次的に発生し、さらにそれぞれの上流側と
下流側とに２次的に発生する。すなわち、磁場の作用位
置から、スラブ幅の２倍までの範囲で溶鋼の流れが発生
すると考えられる。電磁撹拌装置は、凝固が完了する液
相率０％の位置から上流側にスラブ幅の１．５倍以上で
２．５倍以下の範囲に配置されて電磁撹拌を行うので、
凝固直前の溶湯まで撹拌を行い、樹枝状晶の形成を防い
で等軸晶率を高めることができる。

【００１０】さらに本発明は、ステンレス鋼スラブを連
続鋳造する際に液相率が０％となる位置を基準とする上
流側で、ｎを自然数として、｛（４ｎ−２）−０．５｝
×スラブ幅以上で｛（４ｎ−２）＋０．５｝×スラブ幅
以下となる複数の範囲内の位置に、電磁撹拌装置がそれ
ぞれ配置されることを特徴とするステンレス鋼スラブの
連続鋳造装置である。

【００１１】本発明に従えば、ステンレス鋼スラブが凝
固して液相率０％になる位置を基準に、上流側でスラブ
幅の４倍ずつ間隔をあけて複数の電磁撹拌装置が配置さ
れ、未凝固の溶湯を電磁撹拌することができる。電磁撹
拌によって溶湯内にはスラブ幅を直径とする円形の溶湯
の流れが発生し、撹拌が行われる。電磁撹拌装置がスラ
ブ幅の４倍の距離ずつ離れているので、撹拌流が重複し
ないように効率よく溶湯を撹拌し、柱状晶の形成を防い
で、等軸晶率を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
して、ステンレス鋼スラブを製造する連続鋳造装置１の
概略的な構成を示す。連続鋳造装置１では、最上部のモ
ールド２からステンレス鋼溶湯を流し込み、湾曲させた
経路に沿って鋳片３を導き、ピンチロール４を経て水平
な方向に引抜きながら、鋳片３は表層部から中心部まで
凝固する。なお、連続鋳造装置１では、鋳片３を湾曲さ
せる部分に多くのロールや冷却装置なども配置されてい
るけれども、図１では説明の便宜のために省略してあ
る。

【００１３】鋳片３は、モールド２から鉛直下方に引出
され、ピンチロール４までの間に湾曲して水平な方向に
引出されるまでの間で、凝固を終了する。本実施形態で
は、液相率０％の位置５を基準に、その上流側に対し、
基本的にスラブ幅ｗの２倍離れた位置に電磁撹拌装置
（以下「ＥＭＳ」と略称することがある）６を配置し、
未凝固の溶鋼を電磁的に撹拌する。さらに、第２の電磁
撹拌装置７を、第１の電磁撹拌装置６からスラブ幅ｗの
４倍離れた位置に配置する。なお、モールド２内で溶鋼
の表面にはメニスカス８が形成される。

【００１４】図２は、電磁撹拌装置６，７の概要を示
す。連続鋳造装置１は、上フレーム１０と下フレーム１
１およびサイドフレーム１２で囲まれる空間の内部に鋳
片３を通過させながら冷却し、凝固を進める。電磁撹拌
装置６，７を設置する部分の上フレーム１０には、開口
部１３を形成し、気水配管１４に設けるノズル１５か
ら、鋳片３に向けて空気入りの水を噴射し、表面の冷却
を行う。上フレーム１０および下フレーム１１の表面に
は、非磁性ロール１６が配置され、鋳片３を挟持して移
動させる。電磁撹拌装置６，７内には、鋳片３の表面に
垂直な方向の磁場を形成するコイルが収納され、非磁性
ロール１６の外側から鋳片３内に磁場を印加する。電磁
撹拌装置６，７は、開口部１３内を、鋳片３の搬送方向
に、たとえば４００ｍｍ程度移動可能であるので、その
設置位置を調整することができる。鋳片３は、たとえば
７００ｍｍ〜１４００ｍｍ程度の幅を有し、厚さは１５
０〜２００ｍｍ程度である。電磁撹拌装置６，７内の電
磁コイルは、鋳片３の表面から２３０ｍｍ程度離れて、
磁束密度８００ガウス以上の磁場を発生することができ
る。電磁撹拌装置６，７の周辺では渦電流による発熱防
止と有効磁束の減少を防ぐため、非磁性化を行う。

【００１５】図３は、本実施形態で、連続鋳造を行う手
順の概要を示す。ステップｓ１で連続鋳造を行う鋼種や
スラブの厚みやスラブ幅などが決定されると、手順が開
始される。ステップｓ２では、スラブ厚み、冷却速度お
よび鋳造速度の関係から、液相率０％の位置５が決定さ
れる。ステップｓ３では、液相率０％の位置５からスラ
ブ幅の２倍長さ分上方側に電磁撹拌装置６を設置するよ
うに、第１のＥＭＳ設置位置が決定される。ステップｓ
４では、さらに液相率０％の位置５からスラブ幅の６倍
長さ分だけ上方側に、第２の電磁撹拌装置７の設置位置
である第２ＥＭＳ設置位置が決定される。ステップｓ５
で、電磁撹拌装置６，７で電磁撹拌を行いながら、連続
鋳造を開始する。本実施形態では、液相率０％の位置５
よりも上流側に存在する液相を、電磁撹拌装置６，７で
連続的に撹拌し、高等軸晶率を得ることができる。

【００１６】図４は、電磁撹拌装置６，７で鋳片３の未
凝固部分を撹拌する原理を示す。電磁撹拌装置６，７内
には、軸線が鋳片３の表面に垂直な複数のコイル２０，
２１が配置され、鉄心２２，２３もそれぞれ設けられ
て、発生する磁場を鋳片３の表面に集中するようにして
いる。２つのコイル２０，２１で発生する磁場の方向を
逆にすれば、２つの鉄心２２，２３および鋳片３を通っ
て、一巡する磁場２４が形成される。磁場２４が貫く溶
湯中には、磁場２４に垂直な方向の誘導電流２５が、鋳
片３の引抜き方向に流れる。コイル２０，２１には交流
電流を流し、その位相が時間的に変化して、鋳片３の幅
方向の一方側の移動方向２６側に進むようにする。これ
によって、鋳片３は、コイル２０，２１の鉄心２２，２
３に対して、移動方向２６と逆方向の見かけ上の移動方
向２７に移動する状態となり、鋳片３内の未凝固の溶湯
には、見かけ上の移動方向２７と逆方向の撹拌力２８が
発生する。撹拌力２８によって、鋳片３内の溶鋼中に
は、円形の一次撹拌流れ２９が発生する。

【００１７】図５は、鋳片３の溶鋼３０中に生じる撹拌
状態の概要を示す。前述のように、電磁撹拌装置６，７
のコイル２０，２１からの磁力線が鋳片３を貫く部分で
ある撹拌位置３１には、幅方向の撹拌力２８が発生す
る。幅方向の撹拌力２８は、その上下に一次撹拌流れ２
９を発生させる。撹拌位置３１の上流側と下流側とに発
生する一次撹拌流れ２９は、ほぼ円形の形状に形成され
る。したがって、その直径はスラブ幅と同程度である。
鋳片３の未凝固の溶鋼３０中に一次撹拌流れ２９が発生
すると、その上流側および下流側には二次撹拌流れ３２
がそれぞれ発生する。二次撹拌流れは、一次撹拌流れ２
９の反作用として発生するので、流れの方向はそれぞれ
逆方向となる。電磁撹拌装置６，７で撹拌位置３１につ
いて電磁撹拌を行うと、一次撹拌流れ２９および二次撹
拌流れが上流側および下流側にそれぞれ生じる一次撹拌
流れ２９および二次撹拌流れ３２は、ともに鋳片３の
幅、すなわちスラブ幅程度の直径を有する円形の形状と
なるので、１箇所の電磁撹拌装置６，７から、スラブ幅
の２倍の範囲で有効な電磁撹拌が行われると考えること
ができる。なお、一次撹拌流れ２９および二次撹拌流れ
３２による撹拌速度は、１ｍ／ｓ程度であると予測する
ことができる。これに対して鋳片３の引抜き速度は、１
ｍ／分程度である。

【００１８】本実施形態では、図５に示すように、１つ
の撹拌位置３１から、スラブ幅の２倍ずつの前後で有効
に電磁撹拌を行うことができるので、１つ目の電磁撹拌
装置６は、液相率０％の位置５から上流側にスラブ幅の
２倍離れた位置に設置している。また、２つ目の電磁撹
拌装置７は、１つ目の電磁撹拌装置６からスラブ幅の４
倍離れた上流側の位置に配置するようにしている。以
下、さらに電気撹拌装置を配置する場合には、上流側に
スラブ幅の４倍ずつ離れた位置に配置すればよい。基準
となる液相率０％の位置５に対してスラブ幅の２倍の間
隔だけ上流側に第１の電磁撹拌装置６を配置し、第２の
電磁撹拌装置以下はスラブ幅の４倍ずつ離して配置する
ようにすれば、鋳片３内部の未凝固の溶鋼部分を、効率
的に撹拌し、柱状晶の成長を抑制して等軸晶率を高める
ことができる。

【００１９】図１に示す液相率０％の位置５は、連続鋳
造中の鋳片３の外部から直接知ることは困難である。し
かしながら、液相率０％の位置５は、鋳造条件や冷却条
件に基づいて推定することができる。また、鋳片３の外
部から、鋲を打って確認することもできる。

【００２０】連続鋳造装置１は、たとえば半径１０．５
ｍの全湾曲型とする。鋳片３の凝固は、次の第１式に従
って進行すると推定することができる。

【００２１】 Ｄ ＝ ｋ×√ｔ …（１） ここでＤは固相＋固液共存層の厚みであり、ｋは連続鋳
造装置１の装置条件や、冷却速度および鋳造速度によっ
て変化する係数である。ｋの値としては、たとえば約３
０程度となる。ｔは、時間である。Ｄが、スラブの厚み
の１／２となる位置で、鋳片３の凝固は完了するので、
この時間に引抜き速度Ｖｃを乗算して、メニスカス位置
からの液相率０％の位置５を算出することができる。液
相率０％の位置５は、その少し上流側に鋲を打込み、確
認することができる。鋲を打込んだ鋳片の断面を凝固後
に確認し、打込んだ鋲がフラブ側に完全に溶解する位置
から、鋲を打込んだ位置での液相の割合を知ることがで
き、第１式の係数ｋの補正を行って、液相率０％の位置
５を推定することができる。

【００２２】図６は、図１の実施形態で、鋳片３を連続
鋳造する際の凝固の進行状態を模式的に示す。モールド
２のメニスカス８から、溶鋼３０は鉛直下方に移動しな
がら冷却される。メニスカス８の位置で等軸晶粒は生成
するけれども、溶鋼過熱度が高いため再溶解してしま
う。モールドと接する凝固界面では、柱状晶３３が形成
される。電磁撹拌装置６による撹拌が行われる部分にな
ると、溶鋼３０中に撹拌効果によって等軸晶３４の粒子
が生成し、そのまま凝固するため、等軸晶帯が形成され
る。たとえ等軸晶３４の粒子が存在していても、電磁撹
拌装置６を作用させないと、等軸晶３４の粒子は沈降
し、鋳片３の下面側に等軸晶３４の粒子の濃化部分がで
きる。つまり鋳片３の下面側の凝固界面における等軸晶
３４の容積分率が高くなるけれども、鋳片３の上面側の
等軸晶３４の粒子の容積分率は低くなってしまうため、
下側にしか等軸晶３４が凝固しない。電磁撹拌装置６を
設置して、完全凝固位置である液相率０％の位置５まで
の部分の電磁撹拌を行えば、図７に示すように、柱状晶
３３の割合を低くし、等軸晶３４の割合を高くすること
ができる。

【００２３】図８は、図１で液相率０％の位置５を基準
として、スラブ幅の倍数で表す電磁攪拌装置６の設置位
置と、鋳片３の断面での等軸晶率との関係を示す。な
お、リジング性を改善することができる等軸晶率の値は
３０％以上であればよいことが判明している。この値
は、前述の文献等に示されている５０％よりも小さい。
しかしながら、リジング性を左右する要因は等軸晶率の
みではなく、冷間圧延など、スラブからステンレス鋼板
を製造して出荷するまでの多くの工程が影響しており、
それらの違いが等軸晶率の違いに反映されているものと
推定される。したがって、スラブ幅の１．５倍以上で
２．５倍以下の範囲、すなわち（２±０．５）倍の範囲
内の位置に電磁攪拌装置６を配置するようにすれば、リ
ジング性に優れたステンレス鋼板を製造しうることが判
る。

【００２４】したがって、図１に示すように、複数の電
磁攪拌装置６，７を備える場合、第１の電磁撹拌装置６
を設置する位置は、液相率０％の位置５から上流側にス
ラブ幅の２倍の位置とすることが好ましい。しかしなが
ら、スラブ幅の１／２程度最適な位置から前後にずれる
程度では、効果に大きな差異は生じないと考えられる。
すなわち、液相率０％の位置５から、スラブ幅１．５倍
程度上流側に電磁撹拌装置６を設置する場合に、２次撹
拌流れ３２が液相率０％の位置５よりも下流側まで形成
されることになり、撹拌効率が若干低下する恐れがあ
る。また、電磁撹拌装置６を液相率０％の位置５から上
流側に、スラブ幅の２．５倍程度離れた位置に設置する
と、二次撹拌流れ３２が液相率０％の位置５まで届かな
くなってしまう。しかしながら、液相率０％の位置５付
近ではほとんど未凝固の溶鋼３０が存在しないので、等
軸晶率の低下を少なくすることができる。

【００２５】複数の電磁撹拌装置６，７を設置する場合
に、相互間の間隔がスラブ幅の４倍よりも小さくなる
と、二次撹拌流れ３２が重複し、撹拌効率が低下する。
間隔がスラブ幅の４倍よりも大きくなると、二次撹拌流
れ３２間に隙間が生じ、充分な電磁撹拌を行うことがで
きずに、等軸晶率が低下する可能性が生じる。しかしな
がら、スラブ幅の半分程度の範囲でのずれは、等軸晶率
の大きな低下はもたらさないので、ｎを自然数とし、次
の第２式で示す範囲に１または複数の電磁撹拌装置６，
７を設置すればよいことになる。

【００２６】 ｛（４ｎ−２）−０．５｝×スラブ幅 ≦ ｘ ≦｛（４ｎ−２）＋０．５｝×スラブ幅 …（２） ここでｘは、液相率０％の位置５を基準として上流側に
鋳片３に沿って進む距離を示す。たとえばｍ台の電磁撹
拌装置を配置するときは、ｎ＝１，２，…，ｍとして、
液相率０％の位置５から上流側に順に配置すればよい。

【００２７】本実施形態では、電磁撹拌装置６，７を効
率よく配置し、液相率０％の位置５の直前まで鋳片３が
残存している溶鋼３０を電磁撹拌し、等軸晶率を高める
ことができる。このため、ＳＵＳ４３０などの高Ｃｒ鋼
の冷間圧延などにおけるリジング性を高めることができ
る。また、撹拌を効率よく行うので、凝固終了時の中心
部の偏析なども減少させ、鋳造欠陥を改善することもで
きる。

【００２８】

【実施例】以下、図１に示すような連続鋳造装置１を用
いて、次に示すような条件で連続鋳造を行った場合の、
電磁攪拌装置（ＥＭＳ）の配置位置と凝固後のスラブ３
の断面組織との関係について、図９〜図１４に従って説
明する。

【００２９】連続鋳造条件 ・鋼種 ＳＵＳ４３０ ・鋳造寸法 厚さ×幅 ＝ ２００ｍｍ×１５００ｍｍ ・鋳造温度 １５４５℃ ・鋳造速度 Ｖｃ＝１．０ｍ／分または２．０ｍ／分 ・凝固定数 Ｋ＝３．１６ｍｍ・Ｓ^-1/2 ・固相＋固液共存層厚み計算式

【００３０】

【数１】

【００３１】ここで、Ｄ：固相＋固液共存層厚み ｔ：凝固開始からの時間 Ｌ：メニスカスからの距離 Ｖｃ：鋳造速度 鋳造速度Ｖｃ＝１．０ｍ／分の場合

【００３２】図９は、ＥＭＳを設置しない場合の連続鋳
造の概要を（ａ）で示し、凝固後に得られるスラブ３の
断面組織を（ｂ）に示す。液相率０％の位置５は、メニ
スカス８から１０ｍの位置であり、スラブ３の断面は全
て柱状晶３３で等軸晶は得られない。

【００３３】図１０は、ＥＭＳを液相率０％の位置５か
らスラブ幅の２倍未満の位置に設置した場合について示
す。（ａ）に示すように、ＥＭＳの設置位置は液相率０
％の位置５からスラブ幅＝Ｗ＝１．５ｍと等しい距離だ
け上流側の位置である。（ｂ）に示すように、等軸晶３
４はスラブ３の断面の中央部に生じ、柱状晶３３の厚み
は表面から７４ｍｍとなる。等軸晶率は２６％となり、
メニスカス８より５．５ｍから等軸晶の凝固が開始して
いることになる。等軸晶率は３０％未満であるので、等
軸晶帯が狭く不十分であることが判る。

【００３４】図１１は、ＥＭＳを液相率０％の位置５か
らスラブ幅の２倍となる適正な位置に設置した場合につ
いて示す。（ａ）に示すように、ＥＭＳの設置位置は液
相率０％の位置５からスラブ幅の２倍＝Ｗ×２＝３ｍと
等しい距離だけ上流側の位置である。（ｂ）に示すよう
に、等軸晶３４はスラブ３の中央部に生じ、柱状晶３３
の厚みは表面から６３ｍｍとなる。等軸晶率は３７％と
なり、メニスカス８より４ｍから等軸晶の凝固が開始し
ていることになる。等軸晶率は３０％以上であるので、
十分な等軸晶帯が得られていることが判る。

【００３５】図１２は、ＥＭＳを液相率０％の位置５か
らスラブ幅の２倍を超える位置に設置した場合について
示す。（ａ）に示すように、ＥＭＳの設置位置は液相率
０％の位置５からスラブ幅の３倍＝Ｗ×３＝４．５ｍと
等しい距離だけ上流側の位置である。（ｂ）に示すよう
に、等軸晶３４はスラブ３の下側のみに生じている。上
側は液相率０％の位置５より上流側に未攪拌の部分が存
在するため、等軸晶粒が沈降し、等軸晶帯ができないと
推定される。等軸晶率は２５％となり、メニスカス８よ
り２．５ｍから等軸晶の凝固が開始していることにな
る。等軸晶率は３０％未満であるので、等軸晶帯が狭く
不十分であることが判る。

【００３６】鋳造速度Ｖｃ＝２．０ｍ／分の場合 図１３は、ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅の
２倍となる位置に設置した場合について示す。（ａ）に
示すように、液相率０％の位置５は、メニスカス８から
２０ｍの位置であり、ＥＭＳの設置位置は液相率０％の
位置５からスラブ幅の２倍＝Ｗ×２＝３ｍと等しい距離
だけ上流側の位置である。（ｂ）に示すように、等軸晶
３４はスラブ３の中央部に生じ、柱状晶３３の厚みは表
面から８４ｍｍとなる。等軸晶率は１６％となり、メニ
スカス８より１４ｍから等軸晶の凝固が開始しているこ
とになる。等軸晶率は３０％未満であるので、等軸晶帯
が狭く不十分であることが判る。鋳造速度が速い場合、
ＥＭＳによる攪拌が開始される１４ｍ位置では液相が１
６％しかないため、等軸晶帯は１６％しか生成しないと
推定される。

【００３７】図１４は、ＥＭＳを液相率０％の位置５か
らスラブ幅の２倍および６倍となる位置にそれぞれ設置
した場合について示す。（ａ）に示すように、液相率０
％の位置５は、メニスカス８から２０ｍの位置であり、
ＥＭＳの設置位置は液相率０％の位置５からスラブ幅の
２倍＝Ｗ×２＝３ｍ、およびスラブ幅の６倍＝Ｗ×６＝
９ｍとそれぞれ等しい距離だけ上流側の位置である。
（ｂ）に示すように、等軸晶３４はスラブ３の中央部に
生じ、柱状晶３３の厚みは表面から６４ｍｍとなる。等
軸晶率は３７％となり、メニスカス８より８ｍから等軸
晶の凝固が開始していることになる。等軸晶率は３０％
以上であるので、十分な等軸晶帯が得られていることが
判る。鋳造速度が速い場合、液相率０％の位置５からス
ラブ幅の２倍および６倍となる位置にそれぞれＥＭＳを
設置すれば、十分な等軸晶帯を得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁撹拌
装置を、ステンレス鋼が凝固する直前で最も効率的に溶
湯の電磁撹拌を行うことができる位置に設置し、等軸晶
率が高い高品質のステンレス鋼スラブを製造することが
できる。

【００３９】さらに本発明によれば、複数の電磁撹拌装
置を相互間の電磁撹拌効果が重複しないように、かつ電
磁撹拌装置間で電磁撹拌が行われない部分が生じないよ
うに配置し、全体としての電磁撹拌効果を高めて、等軸
晶率の高い、冷間圧延後のリジング性が向上したステン
レス鋼スラブを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の連続鋳造装置１の模式
的な構成を示す簡略化した側面図である。

【図２】図１の連続鋳造装置１に用いる電磁撹拌装置
６，７の使用状態を示す簡略化した斜視図である。

【図３】図１の実施形態で、ステンレス鋼スラブの連続
鋳造を行う手順を示すフローチャートである。

【図４】図１の電磁撹拌装置６，７内に撹拌力を発生さ
せる原理を示す簡略化した斜視図である。

【図５】図４に示す原理で、鋳片内の溶鋼３０に生じる
撹拌流れの概要を示す模式的な正面断面図である。

【図６】図１の連続鋳造装置１で鋳片３が凝固する過程
を模式的に示す側面断面図である。

【図７】図１の連続鋳造装置１で製造されるスラブの断
面組織を模式的に示す簡略化した断面図である。

【図８】図１の連続鋳造装置１で、電磁攪拌装置６を設
置する位置と等軸晶率との関係を示すグラフである。

【図９】ＥＭＳを設置しない場合の連続鋳造の模式的な
構成を示す簡略化した側面図、および、凝固後に得られ
るスラブ３の断面組織の概要を示す断面図である。

【図１０】ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅に
相当する距離だけ上流側の位置に設置した場合の連続鋳
造の模式的な構成を示す簡略化した側面図、および、凝
固後に得られるスラブ３の断面組織の概要を示す断面図
である。

【図１１】ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅の
２倍の距離だけ上流側の位置に設置した場合の連続鋳造
の模式的な構成を示す簡略化した側面図、および、凝固
後に得られるスラブ３の断面組織の概要を示す断面図で
ある。

【図１２】ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅の
３倍の距離だけ上流側の位置に設置した場合の連続鋳造
の模式的な構成を示す簡略化した側面図、および、凝固
後に得られるスラブ３の断面組織の概要を示す断面図で
ある。

【図１３】ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅の
２倍の距離だけ上流側の位置に設置し、鋳造速度を大き
くした場合の連続鋳造の模式的な構成を示す簡略化した
側面図、および、凝固後に得られるスラブ３の断面組織
の概要を示す断面図である。

【図１４】ＥＭＳを液相率０％の位置５からスラブ幅の
２倍および６倍の距離だけ上流側の位置にそれぞれ設置
し、鋳造速度を図１３と同一にした場合の連続鋳造の模
式的な構成を示す簡略化した側面図、および、凝固後に
得られるスラブ３の断面組織の概要を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 連続鋳造装置 ２ モールド ３ 鋳片 ５ 液相率０％の位置 ６，７ 電磁撹拌装置 ８ メニスカス １０ 上フレーム １３ 開口部 １６ 非磁性ロール ２０，２１ コイル ２２，２３ 鉄心 ２４ 磁場 ２５ 誘導電流 ２６ 移動方向 ２７ 見かけ上の移動方向 ２８ 撹拌力 ２９ 一次撹拌流れ ３０ 溶鋼 ３１ 撹拌位置 ３２ 二次撹拌流れ ３３ 柱状晶 ３４ 等軸晶

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼スラブを連続鋳造する際に
   液相率が０％となる位置を基準として、スラブ幅の１．
   ５倍以上で２．５倍以下の範囲の上流側に電磁撹拌装置
   が配置されることを特徴とするステンレス鋼スラブの連
   続鋳造装置。
2. 【請求項２】 ステンレス鋼スラブを連続鋳造する際に
   液相率が０％となる位置を基準とする上流側で、ｎを自
   然数として、 ｛（４ｎ−２）−０．５｝×スラブ幅以上で｛（４ｎ−
   ２）＋０．５｝×スラブ幅以下となる複数の範囲内の位
   置に、電磁撹拌装置がそれぞれ配置されることを特徴と
   するステンレス鋼スラブの連続鋳造装置。