JP2003094154A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
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- JP2003094154A JP2003094154A JP2001289326A JP2001289326A JP2003094154A JP 2003094154 A JP2003094154 A JP 2003094154A JP 2001289326 A JP2001289326 A JP 2001289326A JP 2001289326 A JP2001289326 A JP 2001289326A JP 2003094154 A JP2003094154 A JP 2003094154A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一般の軸受鋼や合金鋼、特にＣｒ系ステンレ
ス鋼の連続鋳造における引き抜き時に生ずる鋳片の中心
部への濃化溶鋼の排出、中心部のキャビティの生成およ
び圧下による中心割れなどの中心性状を改善する方法を
提供する。 【解決手段】 垂直型連続設備にて鋳造する凝固末期の
鋼、特にＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相率０．７〜
１．０の範囲であるメニスカス下１６．６５ｍ、１７．
５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロールの形状を一
方は固定圧下ロール３のフラットロールとし、他方の側
は移動圧下ロール４の凸型クラウンロールとし、該凸型
クラウンロールの凸型部５をロール径より７〜１２ｍｍ
突出せしめて３〜５ｍｍ／段の軽圧下により連鋳鋳片１
の液相２の中心部の凝固収縮によるキャビティを補償し
て中心偏析及び中心欠陥の発生を軽減させる。
ス鋼の連続鋳造における引き抜き時に生ずる鋳片の中心
部への濃化溶鋼の排出、中心部のキャビティの生成およ
び圧下による中心割れなどの中心性状を改善する方法を
提供する。 【解決手段】 垂直型連続設備にて鋳造する凝固末期の
鋼、特にＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相率０．７〜
１．０の範囲であるメニスカス下１６．６５ｍ、１７．
５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロールの形状を一
方は固定圧下ロール３のフラットロールとし、他方の側
は移動圧下ロール４の凸型クラウンロールとし、該凸型
クラウンロールの凸型部５をロール径より７〜１２ｍｍ
突出せしめて３〜５ｍｍ／段の軽圧下により連鋳鋳片１
の液相２の中心部の凝固収縮によるキャビティを補償し
て中心偏析及び中心欠陥の発生を軽減させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】一般の軸受鋼ゃ合金鋼、特に
Ｃｒ系ステンレス鋼すなわちマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の連続鋳造における鋳片の中心偏析及び凝固収縮に
よる中心部キャビティや中心割れなどの中心性状の解消
に適した鋳片圧下に関する。
Ｃｒ系ステンレス鋼すなわちマルテンサイト系ステンレ
ス鋼の連続鋳造における鋳片の中心偏析及び凝固収縮に
よる中心部キャビティや中心割れなどの中心性状の解消
に適した鋳片圧下に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の連続鋳造設備による一般の軸受鋼
や合金鋼の鋳造においては、連続鋳造の引き抜き時の凝
固収縮により、鋳片の中心部には濃化溶鋼が排出され
る。すなわち鋳片の外周部からの凝固による固液共存相
の濃度分配により、中心部の未凝固域には濃化溶鋼が排
出される。さらに、外周部からの凝固及び収縮により、
中心部には真空層が発生し体積補償のため濃化した溶鋼
が吸引されるか、又は補償しきれずキャビティが生じる
か、又は中心割れが生じる。特に、Ｃｒ系ステンレス鋼
の連続鋳造においては、この中心部の未凝固域には濃化
溶鋼が排出又はキャビティが生成されやすい。そこで、
連続鋳造では引き抜き時の鋳片中心部の上記した濃化溶
鋼の排出又はキャビティの生成などの中心性状を改善す
る必要がある。ところでこの中心性状の改善に関する技
術としては、従来移動式の圧下設備を用いたり、圧下ロ
ール１段あたりの圧下量を０．５〜０．６％程度の軽圧
下を施すものなどがあるに過ぎない。
や合金鋼の鋳造においては、連続鋳造の引き抜き時の凝
固収縮により、鋳片の中心部には濃化溶鋼が排出され
る。すなわち鋳片の外周部からの凝固による固液共存相
の濃度分配により、中心部の未凝固域には濃化溶鋼が排
出される。さらに、外周部からの凝固及び収縮により、
中心部には真空層が発生し体積補償のため濃化した溶鋼
が吸引されるか、又は補償しきれずキャビティが生じる
か、又は中心割れが生じる。特に、Ｃｒ系ステンレス鋼
の連続鋳造においては、この中心部の未凝固域には濃化
溶鋼が排出又はキャビティが生成されやすい。そこで、
連続鋳造では引き抜き時の鋳片中心部の上記した濃化溶
鋼の排出又はキャビティの生成などの中心性状を改善す
る必要がある。ところでこの中心性状の改善に関する技
術としては、従来移動式の圧下設備を用いたり、圧下ロ
ール１段あたりの圧下量を０．５〜０．６％程度の軽圧
下を施すものなどがあるに過ぎない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、一般の軸受鋼や合金鋼、特にＣｒ系ステン
レス鋼の連続鋳造における引き抜き時に生ずる鋳片の中
心部への濃化溶鋼の排出、中心部のキャビティの生成お
よび圧下による中心割れなどの中心性状を改善する方法
を提供することである。
する課題は、一般の軸受鋼や合金鋼、特にＣｒ系ステン
レス鋼の連続鋳造における引き抜き時に生ずる鋳片の中
心部への濃化溶鋼の排出、中心部のキャビティの生成お
よび圧下による中心割れなどの中心性状を改善する方法
を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、上記の課題を解
決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、鋼
を垂直連続鋳造設備にて鋳造する凝固末期において、対
面する圧下ロールで鋳片に軽圧下を施し、凝固収縮によ
る中心部のキャビティを補償することで鋳片の中心偏析
及び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続
鋳造方法である。
決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、鋼
を垂直連続鋳造設備にて鋳造する凝固末期において、対
面する圧下ロールで鋳片に軽圧下を施し、凝固収縮によ
る中心部のキャビティを補償することで鋳片の中心偏析
及び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続
鋳造方法である。
【０００５】請求項２の発明では、鋼を垂直型連続設備
にて鋳造する凝固末期の鋳片の軸芯固相率ｆｓが０．７
〜１．０の範囲において、対面する圧下ロールで鋳片に
０．５〜１０．０ｍｍ／段の軽圧下を施し、凝固収縮に
よる中心部のキャビティを補償することで鋳片の中心偏
析及び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連
続鋳造方法である。
にて鋳造する凝固末期の鋳片の軸芯固相率ｆｓが０．７
〜１．０の範囲において、対面する圧下ロールで鋳片に
０．５〜１０．０ｍｍ／段の軽圧下を施し、凝固収縮に
よる中心部のキャビティを補償することで鋳片の中心偏
析及び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連
続鋳造方法である。
【０００６】請求項３の発明では、垂直型連続設備にて
鋳造する凝固末期のＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相
率０．７〜１．０の範囲において、対面する圧下ロール
で３〜５ｍｍ／段の軽圧下を施し、鋳片中心部の凝固収
縮によるキャビティを補償することで中心偏析及び中心
欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続鋳造方法
である。
鋳造する凝固末期のＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相
率０．７〜１．０の範囲において、対面する圧下ロール
で３〜５ｍｍ／段の軽圧下を施し、鋳片中心部の凝固収
縮によるキャビティを補償することで中心偏析及び中心
欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続鋳造方法
である。
【０００７】請求項４の発明では、垂直型連続設備にて
鋳造する凝固末期のＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相
率０．７〜１．０の範囲であるメニスカス下１６．６５
ｍ、１７．５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロール
の形状を一方は固定圧下ロールのフラットロールとし、
他方の側は移動圧下ロールの凸型クラウンロールとし、
該凸型クラウンロールの凸型部をロール径より７〜１２
ｍｍ突出せしめて３〜５ｍｍ／段の軽圧下により鋳片中
心部の凝固収縮によるキャビティを補償して中心偏析及
び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続鋳
造方法である。
鋳造する凝固末期のＣｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相
率０．７〜１．０の範囲であるメニスカス下１６．６５
ｍ、１７．５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロール
の形状を一方は固定圧下ロールのフラットロールとし、
他方の側は移動圧下ロールの凸型クラウンロールとし、
該凸型クラウンロールの凸型部をロール径より７〜１２
ｍｍ突出せしめて３〜５ｍｍ／段の軽圧下により鋳片中
心部の凝固収縮によるキャビティを補償して中心偏析及
び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とする連続鋳
造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。一般の軸受鋼や合金鋼の垂直型連続鋳造における
実施の形態では、鋳片中心部への濃化溶鋼の排出を防止
し、さらに中心部のキャビティの生成を防止し、、そし
て圧下による内部割れを防止するために、モールド７
（図２参照）内のメニスカスの部分から下方の１６．６
５〜２４．２５ｍの間に位置する８段からなる８対の圧
下ロールにより、引き抜き中の鋳片の軸芯固相率ｆｓが
０．７〜１．０の範囲内において圧下ロール１段あたり
０．５〜１．５ｍｍ圧下する軽圧下を行い、８段の圧下
ロールにより合わせて９〜１１ｍｍ圧下を行うものとす
る。このように圧下することにより、図３のＳＵＪ２の
例に見られるとおり、上述の濃化溶鋼の排出、中心キャ
ビティの生成、あるいは圧下による内部割れの防止を達
成することができる。
する。一般の軸受鋼や合金鋼の垂直型連続鋳造における
実施の形態では、鋳片中心部への濃化溶鋼の排出を防止
し、さらに中心部のキャビティの生成を防止し、、そし
て圧下による内部割れを防止するために、モールド７
（図２参照）内のメニスカスの部分から下方の１６．６
５〜２４．２５ｍの間に位置する８段からなる８対の圧
下ロールにより、引き抜き中の鋳片の軸芯固相率ｆｓが
０．７〜１．０の範囲内において圧下ロール１段あたり
０．５〜１．５ｍｍ圧下する軽圧下を行い、８段の圧下
ロールにより合わせて９〜１１ｍｍ圧下を行うものとす
る。このように圧下することにより、図３のＳＵＪ２の
例に見られるとおり、上述の濃化溶鋼の排出、中心キャ
ビティの生成、あるいは圧下による内部割れの防止を達
成することができる。
【０００９】ところで、Ｃｒ系ステンレス鋼すなわちマ
ルテンサイト系ステンレス鋼の垂直型連続鋳造におい
て、上記の一般の軸受鋼や合金鋼における方法を適用し
ても、その中心性状改善の目的は達成されず、すなわち
鋳片の未凝固域には濃化溶鋼が排出され、さらに、キャ
ビティとして空洞が生ずる問題は十分に解消されない。
そこで、発明者らは、Ｃｒ系ステンレス鋼鋳片サンプル
からの調査を鋭意行い以下のことを知見した。
ルテンサイト系ステンレス鋼の垂直型連続鋳造におい
て、上記の一般の軸受鋼や合金鋼における方法を適用し
ても、その中心性状改善の目的は達成されず、すなわち
鋳片の未凝固域には濃化溶鋼が排出され、さらに、キャ
ビティとして空洞が生ずる問題は十分に解消されない。
そこで、発明者らは、Ｃｒ系ステンレス鋼鋳片サンプル
からの調査を鋭意行い以下のことを知見した。
【００１０】Ｃｒ系ステンレス鋼鋳片の凝固プロフィ
ールは軸芯固相率ｆｓが０．７〜１．０となる引き抜き
中の鋳片の位置は、従来の一般鋼の鋳片の凝固プロフィ
ールに比べてかなり上方、つまり２〜４ｍ上方にあるこ
とを確認した。従って、従来のメニスカスから１６．６
５ｍ、１７．５５ｍ、１９．５０ｍ、２０．４５ｍ、２
１．４０ｍ、２２．３５ｍ、２３．３０ｍ、２４．２５
ｍに位置する８段からなる８対の圧下ロールによりＣｒ
系ステンレス鋼鋳片を引き抜きながら圧下する場合、こ
れら８段の圧下ロールのうち１６．６５ｍ、１７．５５
ｍに位置する上方の２段の圧下ロールのみしか圧下効果
が発揮されないことを見出した。Ｃｒ系ステンレス鋼で
は、調査により軸芯固相率が０．７〜１．０となる位置
は、図４のマルテンサイト系Ｃｒステンレス鋼の代表鋼
種であるＳＵＳ４０３の例に見られるとおり、一般鋼よ
りも２〜４ｍ上方にあることが解った。すなわち、Ｃｒ
系ステンレス鋼においては、従来装置による圧下方法で
は一部の上方のロール分しか圧下が効いていないため不
足であることが解った。
ールは軸芯固相率ｆｓが０．７〜１．０となる引き抜き
中の鋳片の位置は、従来の一般鋼の鋳片の凝固プロフィ
ールに比べてかなり上方、つまり２〜４ｍ上方にあるこ
とを確認した。従って、従来のメニスカスから１６．６
５ｍ、１７．５５ｍ、１９．５０ｍ、２０．４５ｍ、２
１．４０ｍ、２２．３５ｍ、２３．３０ｍ、２４．２５
ｍに位置する８段からなる８対の圧下ロールによりＣｒ
系ステンレス鋼鋳片を引き抜きながら圧下する場合、こ
れら８段の圧下ロールのうち１６．６５ｍ、１７．５５
ｍに位置する上方の２段の圧下ロールのみしか圧下効果
が発揮されないことを見出した。Ｃｒ系ステンレス鋼で
は、調査により軸芯固相率が０．７〜１．０となる位置
は、図４のマルテンサイト系Ｃｒステンレス鋼の代表鋼
種であるＳＵＳ４０３の例に見られるとおり、一般鋼よ
りも２〜４ｍ上方にあることが解った。すなわち、Ｃｒ
系ステンレス鋼においては、従来装置による圧下方法で
は一部の上方のロール分しか圧下が効いていないため不
足であることが解った。
【００１１】Ｃｒ系ステンレス鋼の鋳片が一般鋼の鋳
片に比べ固液共存域が狭い範囲にあることを見出した。
片に比べ固液共存域が狭い範囲にあることを見出した。
【００１２】Ｃｒ系ステンレス鋼の鋳片では圧下ロー
ル１段当たりの圧下量を増しても内部割れの発生に至ら
ない。すなわち、１段目の圧下量を従来の０．５〜１．
５ｍｍから約５ｍｍまで増やしても内部割れの発生がな
いことを確認した。
ル１段当たりの圧下量を増しても内部割れの発生に至ら
ない。すなわち、１段目の圧下量を従来の０．５〜１．
５ｍｍから約５ｍｍまで増やしても内部割れの発生がな
いことを確認した。
【００１３】以上の知見に基づき、次の実施の形態を見
出した。すなわち、メニスカス下１６．６５ｍ、１７．
５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロールにより１段
当たり３〜５ｍｍの圧下することにより、鋳片の中心部
への濃化溶鋼の吸引による中心偏析の防止および中心部
のキャビティの圧着が可能とした。この結果、当実施の
形態により製造した鋳片から圧延した圧延材の超音波に
よる中心欠陥波形も解消できた。
出した。すなわち、メニスカス下１６．６５ｍ、１７．
５５ｍに位置する２対の対面する圧下ロールにより１段
当たり３〜５ｍｍの圧下することにより、鋳片の中心部
への濃化溶鋼の吸引による中心偏析の防止および中心部
のキャビティの圧着が可能とした。この結果、当実施の
形態により製造した鋳片から圧延した圧延材の超音波に
よる中心欠陥波形も解消できた。
【００１４】上記の実施の形態を実施するための圧下ロ
ールの形状は以下に示すとおりである。すなわち、図１
に示すように、圧下ロールは液相を中心に有する連鋳鋳
片１の広幅面に対面して位置せしめる。一方の側の基準
面である固定圧下ロール３の形状はフラットロールと
し、他方の側の移動圧下ロール４の形状は凸型クラウン
ロールとする。そしてこの凸型クラウンロールの移動圧
下ロール４を圧下方向６に移動して圧下する。凸型クラ
ウンロールの幅は２００〜２４０ｍｍ、ロール径は約４
００ｍｍとし、その凸型部分５は外径に約１０ｍｍ突出
しているものとする。なお、本手段により得られる鋳片
サイズは断面４９０×３８０ｍｍの角状ブルームであ
る。太丸製品の中心超音波検査（ＲＵＳＴ）では、従来
法の造塊によるインゴットでしか対応できなかった。し
かし本発明の方法の垂直型連続鋳造により製造した太丸
製品では超音波中心欠陥波高を大幅に低減することがで
きた。
ールの形状は以下に示すとおりである。すなわち、図１
に示すように、圧下ロールは液相を中心に有する連鋳鋳
片１の広幅面に対面して位置せしめる。一方の側の基準
面である固定圧下ロール３の形状はフラットロールと
し、他方の側の移動圧下ロール４の形状は凸型クラウン
ロールとする。そしてこの凸型クラウンロールの移動圧
下ロール４を圧下方向６に移動して圧下する。凸型クラ
ウンロールの幅は２００〜２４０ｍｍ、ロール径は約４
００ｍｍとし、その凸型部分５は外径に約１０ｍｍ突出
しているものとする。なお、本手段により得られる鋳片
サイズは断面４９０×３８０ｍｍの角状ブルームであ
る。太丸製品の中心超音波検査（ＲＵＳＴ）では、従来
法の造塊によるインゴットでしか対応できなかった。し
かし本発明の方法の垂直型連続鋳造により製造した太丸
製品では超音波中心欠陥波高を大幅に低減することがで
きた。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したとおり、太丸製品の中心超
音波検査合格は従来法の造塊によるインゴットでしか得
られず、連続鋳造による鋳片では限度を越えていた。し
かし、本発明の方法および装置の適用により、一般軸受
用鋼や合金鋼、特にＣｒ系ステンレス鋼の連鋳鋳片で中
心部の濃化溶鋼の吸引による中心偏析の防止および中心
部のキャビティの圧着が中心割れを起こすことなく可能
となって中心超音波検査が対応可能となり、この結果、
従来は造塊によるインゴットでのみしか製造できなかっ
た太丸製品の当該鋼種の連続鋳造化が図れることとな
り、製造コスト削減に貢献できるなど、本発明は従来に
ない優れた効果を奏するものである。
音波検査合格は従来法の造塊によるインゴットでしか得
られず、連続鋳造による鋳片では限度を越えていた。し
かし、本発明の方法および装置の適用により、一般軸受
用鋼や合金鋼、特にＣｒ系ステンレス鋼の連鋳鋳片で中
心部の濃化溶鋼の吸引による中心偏析の防止および中心
部のキャビティの圧着が中心割れを起こすことなく可能
となって中心超音波検査が対応可能となり、この結果、
従来は造塊によるインゴットでのみしか製造できなかっ
た太丸製品の当該鋼種の連続鋳造化が図れることとな
り、製造コスト削減に貢献できるなど、本発明は従来に
ない優れた効果を奏するものである。
【図１】垂直型連続鋳造装置における本発明の圧下ロー
ルおよび連鋳鋳片を模式的に一部断面で示す平面図であ
る。
ルおよび連鋳鋳片を模式的に一部断面で示す平面図であ
る。
【図２】本発明によるモールドから引き抜き中の連鋳鋳
片と圧下ロールを模式的に一部断面で示す縦断面図であ
る。
片と圧下ロールを模式的に一部断面で示す縦断面図であ
る。
【図３】一般軸受鋼のメニスカス下距離と鋳造速度と連
鋳鋳片の軸芯固相率の関係を示すグラフである。
鋳鋳片の軸芯固相率の関係を示すグラフである。
【図４】Ｃｒ系ステンレス鋼のメニスカス下距離と鋳造
速度と連鋳鋳片の軸芯固相率の関係を示すグラフであ
る。
速度と連鋳鋳片の軸芯固相率の関係を示すグラフであ
る。
１ 連鋳鋳片
２ 液相
３ 固定圧下ロール
４ 移動圧下ロール
５ 凸型部分
６ 圧下方向
７ モールド
８ 固相
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼を垂直連続鋳造設備にて鋳造する凝固
末期において、対面する圧下ロールで鋳片に軽圧下を施
し、凝固収縮による中心部のキャビティを補償すること
で鋳片の中心偏析及び中心欠陥の発生を軽減させること
を特徴とする連続鋳造方法。 - 【請求項２】 鋼を垂直型連続設備にて鋳造する凝固末
期の鋳片の軸芯固相率ｆｓが０．７〜１．０の範囲にお
いて、対面する圧下ロールで鋳片に０．５〜１０．０ｍ
ｍ／段の軽圧下を施し、凝固収縮による中心部のキャビ
ティを補償することで鋳片の中心偏析及び中心欠陥の発
生を軽減させることを特徴とする連続鋳造方法。 - 【請求項３】 垂直型連続設備にて鋳造する凝固末期の
Ｃｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相率０．７〜１．０の
範囲において、対面する圧下ロールで３〜５ｍｍ／段の
軽圧下を施し、鋳片中心部の凝固収縮によるキャビティ
を補償することで中心偏析及び中心欠陥の発生を軽減さ
せることを特徴とする連続鋳造方法。 - 【請求項４】 垂直型連続設備にて鋳造する凝固末期の
Ｃｒ系ステンレス鋼鋳片の軸芯固相率０．７〜１．０の
範囲であるメニスカス下に位置する２対の対面する圧下
ロールの形状を一方は固定圧下ロールのフラットロール
とし、他方の側は移動圧下ロールの凸型クラウンロール
とし、該凸型クラウンロールの凸型部分をロール径より
７〜１２ｍｍ突出せしめて３〜５ｍｍ／段の軽圧下によ
り鋳片中心部の凝固収縮によるキャビティを補償して中
心偏析及び中心欠陥の発生を軽減させることを特徴とす
る連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289326A JP2003094154A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289326A JP2003094154A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 鋼の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003094154A true JP2003094154A (ja) | 2003-04-02 |
Family
ID=19111836
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289326A Pending JP2003094154A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003094154A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101264635B1 (ko) * | 2010-11-19 | 2013-05-24 | 주식회사 포스코 | 주편 압하 장치 및 이를 이용한 연속주조 방법 |
| JP2016019993A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
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