JP2016010803A - 連続鋳造機のロール間隔調整方法および鋼片の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール間隔の調整に掛かる時間を短くすることができる連続鋳造機のロール間隔調整方法および鋼片の鋳造方法を提供すること。
【解決手段】第１のロール間隔ｒの測定結果からロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒを算出する第２のロール間隔算出工程（Ｓ１０２）と、隣接する２台のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒから圧下勾配Ｇを算出する圧下勾配算出工程（Ｓ１０４）、圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台のロールセグメント４のうち、第２のロール間隔Ｒが第１の基準を超えるロールセグメント４のロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程（Ｓ１１０）と、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔ｒを増減させるロール間隔調整工程（Ｓ１１２）とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、鋼片を鋳造する連続鋳造機における連続鋳造機のロール間隔調整方法および鋼片の連続鋳造方法に関する。

連続鋳造機で鋳造されるスラブ等の鋼片では、スラブの中心部における成分元素の偏析（中心偏析）や凝固収縮により生じる収縮孔（センタポロシティ）等に起因した内部欠陥が品質上の問題となる。
鋼片の内部欠陥を防止するための一つの方法として、凝固末期の鋳片を厚み方向に圧下させる軽圧下法を用いた鋳造方法がある。軽圧下法では、凝固末期の位置の上ロールと下ロールとの間隔であるロール間隔を徐々に狭める。このとき、鋳込み方向の長さに対する鋳片の圧下量の比である圧下勾配を、凝固末期の濃化溶鋼の移動を抑制可能な量とすることで、中心偏析やセンタポロシティの発生を防ぐことができる（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

上記の軽圧下法では、目的とする圧下勾配を確実に得るため、ロール間隔を高い精度で補償する必要がある。しかし、鋳片の厚みを変更可能な連続鋳造機である場合、厚みを変更する際のロール間隔の増減量にばらつきがあるため、厚み変更後のロール間隔を高い精度で補償できない。このため、ロール間隔を変更した後、ダミーバーに設けられた測定装置やロール軸部に設けられた測定装置等を用いてロール間隔を測定し、ロール間隔を再度調整することが行われている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。

特開昭４９−１２１７３８８号公報 特開２００８−２６００５６号公報 特開昭５８−８１５４５号公報 特開２０１０−２４０７２７号公報

しかし、特許文献３および４に記載のロール間隔調整方法では、個々のロール間隔または複数のロールからなるロールセグメントにおける平均のロール間隔に基準範囲を設けることで調整が行われる。このとき、目的とする圧下勾配を確保するには、ロール間隔の基準範囲を狭くする必要がある。ロール間隔の調整では、調整が一度行われた後に、ロール間隔が再度測定され、そこでさらに基準範囲外となった場合には調整および測定の処理が繰り返される。このため、基準範囲が狭い場合には、ロール間隔の調整に掛かる時間が長くなる。
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、ロール間隔の調整に掛かる時間を短くすることができる連続鋳造機のロール間隔調整方法および鋼片の鋳造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るロール間隔調整方法は、鋳造方向に並んで設けられた複数のロールセグメントを有し、各ロールセグメントは鋳造される鋳片を挟んで対向する複数のロール組を有し、ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔を変更可能な連続鋳造機において、第１のロール間隔の測定結果からロールセグメントにおけるロール間隔である第２のロール間隔を算出する第２のロール間隔算出工程と、隣接する２台のロールセグメントの第２のロール間隔から圧下勾配を算出する圧下勾配算出工程と、圧下勾配が基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台のロールセグメントのうち、第２のロール間隔が第１の基準を超えるロールセグメントのロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程と、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔を増減させるロール間隔調整工程とを有する。

また、本発明の一態様に係る鋼片の連続鋳造方法は、鋳造方向に並んで設けられた複数のロールセグメントを有し、各ロールセグメントは鋳造される鋳片を挟んで対向する複数のロール組を有し、ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔を変更可能な連続鋳造機において、第１のロール間隔の測定結果からロールセグメントにおけるロール間隔である第２のロール間隔を算出する第２のロール間隔算出工程と、隣接する２台のロールセグメントの第２のロール間隔から圧下勾配を算出する圧下勾配算出工程と、圧下勾配が基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台のロールセグメントのうち、第２のロール間隔が第１の基準を超えるロールセグメントのロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程と、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔を増減させるロール間隔調整工程とロール間隔調整工程の後に鋼片を鋳造する鋳造工程とを有する。

本発明によれば、連続鋳造機のロール間隔の調整に掛かる時間を短くすることができる。

第１の実施形態の連続鋳造機の鋳造時の状態を示す概念図である。 第１の実施形態の連続鋳造機のダミーバー装入時の状態を示す概念図である。 第１の実施形態の４番目および５番目のロールセグメントを示す概念図である。 第１の実施形態に係る連続鋳造機のロール間隔調整方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る連続鋳造機のロール間隔調整方法を示すフローチャートである。

以下に本発明の第１および第２の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同様の部分には同様の符号を付している。
＜第１の実施形態＞
［連続鋳造機の構成］
第１の実施形態に係る連続鋳造機のロール間隔調整方法の説明に先立ち、図１〜図３を参照して、第１の実施形態の連続鋳造機について説明する。連続鋳造機は、精錬処理された溶鋼７ａを冷却・凝固させることで長手方向に垂直な断面が矩形となる鋳片を製造し、鋳片を所望の長手方向の長さに切断することで略直方体の鋼片７ｃを製造する。鋼片７ｃは、厚鋼板、薄鋼板、形鋼等の製品の材料となるスラブである。図１および図２に示すように、連続鋳造機は、タンディッシュ１と、浸漬ノズル２と、鋳型３と、ロールセグメント４と、ピンチロール５と、トーチ６と、搬送ロール８と、ダミーバー９とを有する。

タンディッシュ１は、不図示の溶鋼取鍋から注がれる溶鋼７ａを収容し、内壁が耐火物からなる中間容器である。また、タンディッシュ１の底部には、溶鋼７ａを排出するための孔が形成される。浸漬ノズル２は、耐火物からなるノズルであり、タンディッシュ１底部の孔に接続される。鋳型３は、金属製の鋳型であり、内部に冷却水が流れることにより浸漬ノズル２を介して注がれた溶鋼を冷却し、凝固殻７ｂを形成させる。また、鋳型３は、鋳片の幅方向に対向する面の部材が、鋳片の厚みに応じて、鋳片の厚み方向の長さが異なるものに交換される。

ロールセグメント４は、鋳型３の下端側から、鋳込み方向に並んで複数設けられる。図１〜図３に示した例では、連続鋳造機は、鋳込み方向の上流側から並んだ５台のロールセグメント４ａ〜４ｅを有する。各ロールセグメント４は、複数の上ロール４１と、複数の下ロール４２と、上フレーム４３と、下フレーム４４とを有する。上ロール４１および下ロール４２は、金属製のロールであり、軸部が鋳造方向に垂直且つ鋳造される鋳片を厚み方向に挟んで対向して設けられる。対向する上ロール４１と下ロール４２とは、第１のロール間隔ｒの距離だけ離隔して設けられる。さらに、上ロール４１および下ロール４２は、軸部が上フレーム４３および下フレーム４４に、軸部を中心に回転可能にそれぞれ支持される。なお、以下では１組の対向する上ロール４１および下ロール４２をロール組ともいう。

上フレーム４３は、上ロール４１の反対側に設けられた不図示のシリンダ等の伸縮装置によって、鋳片の厚み方向に平行移動可能に構成される。下フレーム４４は、不図示の建屋や地面に固定される。連続鋳造機は、下フレーム４４が固定された状態で上フレーム４３が鋳片の厚み方向に移動することで、所望する鋳片の厚みに応じて、第１のロール間隔ｒをロールセグメント４単位で調整可能に構成される。第１の実施形態では、鋳片の厚みに対応して鋳型３の鋳片の幅方向に対向する面の部材が変更され、鋳片の厚みに応じてロールセグメント４ａ〜４ｅの各ロール組の第１のロール間隔ｒが調整されることにより、厚みが２１０〜２７０ｍｍの鋳片を製造することができる。
また、ロールセグメント４は、上フレーム４３および下フレーム４４にそれぞれ設けられた不図示の冷却装置をさらに有する。冷却装置は、冷却水を鋳片に吹き付けることにより、所望の表面温度および凝固殻７ｂの厚みとなるように鋳片を冷却する。

図３に示す例では、鋳造方向上流側から４番目のロールセグメント４ｄは、５本の上ロール４１１ｄ〜４１５ｄと、５本の下ロール４２１ｄ〜４２５ｄと、上フレーム４３ｄと、下フレーム４４ｄとを有する。対向する上ロール４１１ｄ〜４１５ｄと下ロール４２１ｄ〜４２５ｄとは、第１のロール間隔ｒ_{（４，１）}〜ｒ_{（４，５）}だけ離隔してそれぞれ設けられる。また、鋳造方向上流側から５番目のロールセグメント４ｅは、５本の上ロール４１１ｅ〜４１５ｅと、５本の下ロール４２１ｅ〜４２２ｅと、上フレーム４３ｅと、下フレーム４４ｅとを有する。上ロール４１１ｅ〜４１５ｅと下ロール４２１ｅ〜４２２ｅとは、第１のロール間隔ｒ_{（５，１）}〜ｒ_{（５，５）}だけ離隔してそれぞれ設けられる。

なお、第１の実施形態では、同一ロールセグメント４ａ〜４ｅ内の各ロール組の第１のロール間隔ｒは、すべて同じ値となるように設けられるか、または鋳造方向の下流側となるに従い徐々に狭くなるようにして設けられる。例えば、図３において、ロールセグメント４ｄにおける第１のロール間隔ｒ_{（４，１）}〜ｒ_{（４，５）}は、すべて同じ値となるか、または徐々に値が小さくなるようにして設けられる。また、ロールセグメント４ｅにおける第１のロール間隔ｒ_{（５，１）}〜ｒ_{（５，５）}は、ロールセグメント４ｄと同様に、上記の方式で設けられる。なお、第１の実施形態では、各ロールセグメント４の上フレーム４３が鋳片の厚み方向にそれぞれ平行移動することにより、各ロールセグメント４の第１のロール間隔ｒが調整される。この際、上フレーム４３が移動することで、ひとつのロールセグメント内の各ロール組の第１のロール間隔ｒは、すべて同じ量だけ変化して調整される。

ここで、第１の実施形態の連続鋳造機では、軽圧下法を用いて鋳片の鋳造が行われる。軽圧下法では、鋳片の厚み中央の固相率が５０％〜８０％となる鋳込み位置において、鋳片を圧下させることで、鋼片７ｃの内部品質を向上させることができる。このとき、圧下勾配が基準圧下勾配である０．２ｍｍ／ｍ以上を確保するように、各ロールセグメント４の第１のロール間隔ｒが設定される。図１〜図３に図示した例において、鋳片の厚み中央の固相率が５０％〜８０％となる位置は、ロールセグメント４ｃからロールセグメント４ｅの位置に相当する。このため、ロールセグメント４ｃからロールセグメント４ｄにかけての圧下勾配Ｇ_{（３，４）}、およびロールセグメント４ｄからロールセグメント４ｅにかけての圧下勾配Ｇ_{（４，５）}がそれぞれ０．２ｍｍ／ｍ以上となるように第１のロール間隔ｒがそれぞれ設定される。

ピンチロール５は、鋳片の厚み方向に対向して設けられる５対の金属製のロールであり、ロールセグメント４よりも鋳造方向下流側に並んで設けられる。ピンチロール５は、鋳片の厚み方向に対向するピンチロール５同士で鋳片を挟持し、不図示の駆動装置によって軸部を中心に回転することで、鋳片を鋳造方向に移動させる。
トーチ６は、ピンチロール５よりも鋳造方向下流側に設けられる切断装置である。トーチ６は、鋼片７ｃの長手方向の長さが所望する長さとなるように、鋳片を長手方向に垂直に溶断する。

搬送ロール８は、金属製のロールであり、ピンチロール５よりも下流側に並んで複数設けられる。搬送ロール８は、不図示の駆動装置によって軸部を中心に回転することにより、トーチ６で切断処理された鋼片７ｃを次工程へと搬送する。
ダミーバー９は、鋳造開始時に鋳型３の底部をふさぎ、鋳片をピンチロールまで案内する装置である。図２に示した例では、ダミーバー９は、鋳造が開始される前に連続鋳造機の下流側から装入され、鋳型３に溶鋼７ａが注がれて鋳造が開始されると鋳造方向に引き抜かれる。また、ダミーバー９の先端部には、不図示のロール間隔測定装置が設けられる。ロール間隔測定装置は、ダミーバー９が連続鋳造機に装入される際に、ダミーバー９が通過するロール組の第１のロール間隔ｒを測定する。

［連続鋳造機の動作］
次に、第１の実施形態における連続鋳造機の動作を説明する。まず、鋳造される鋳片の厚みに対応した鋳型３の鋳片の幅方向に対向する面の部材を設け、鋳片の厚みに応じて各ロールセグメント４ａ〜４ｅの第１のロール間隔ｒを調整する幅変更動作が行われる。
次いで、図２に示すように、ダミーバー９が連続鋳造機の鋳込み方向の下流側から装入される。このとき、ダミーバー９の先端部に設けられたロール間隔測定装置により、すべてのロール組における第１のロール間隔ｒがそれぞれ測定される。ダミーバー９は、ダミーバー９の先端が鋳型３の底部を塞ぐ位置になるまで装入される。
さらに、ロール間隔測定装置の測定結果から、第１のロール間隔ｒの調整が必要か否かが判断される。第１のロール間隔ｒの調整が必要な場合は、後述する調整方法にて第１のロール間隔ｒの調整が行われる。一方、第１のロール間隔ｒの調整が必要でない場合は、鋳造が開始される。

鋳造が開始されると、予め精錬処理された溶鋼７ａがタンディッシュ１へと注がれる。さらに、溶鋼７ａは、タンディッシュ１から浸漬ノズル２を通じて鋳型３へと注がれる。鋳型３では、溶鋼７ａが冷却されることで、鋳型３との接触面に凝固殻７ｂが形成される。
その後、凝固殻７ｂが形成された鋳片が鋳造方向に移動しながら各ロールセグメント４ａ〜４ｅで冷却されることで、凝固殻７ｂの厚みが厚くなり、最終的に鋳片内の未凝固領域がすべて凝固する。
次いで、鋳片がトーチ６で切断されることで、鋳造方向の長さが所望の長さとなる鋼片７ｃが製造される。鋼片７ｃは、搬送ロール８により次工程へと搬送される。

［ロール間隔の調整方法］
次に、図４を参照して、第１の実施形態に係るロール間隔調整方法について詳細に説明する。第１の実施形態に係るロール間隔調整方法は、鋳造を行う前の幅変更動作後に行われる。
まず、ステップＳ１００において、ダミーバー９が連続鋳造機の下流側から装入される。また、ダミーバー９の装入と同時に、ロール間隔測定装置により、各ロール組の第１のロール間隔ｒが測定される。

次いで、ステップＳ１０２において、第２のロール間隔Ｒが算出される。第２のロール間隔Ｒは、各ロールセグメント４における第１のロール間隔ｒの平均値であり、下記（１）式で算出される。（１）式では、連続鋳造機の上流側からｘ番目のロールセグメント４における第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）を示す。なお、ｘ番目のロールセグメント４にはｎ対の上ロール４１と下ロール４２とが設けられる。（１）式における、第１のロール間隔ｒ_{（ｘ，ｉ）}は、ｘ番目のロールセグメント４の上流側からｉ番目のロール組における上ロール４１と下ロール４２との距離である。

さらに、ステップＳ１０４において、軽圧下領域の圧下勾配Ｇが算出される。軽圧下領域とは、鋳片を厚み方向に軽圧下する領域であり、鋳片の厚み中央の固相率が５０％〜８０％となる鋳込み位置である。軽圧下領域では、各ロール組の第１のロール間隔ｒが鋳片の凝固および熱収縮に対応した間隔よりも小さくなるように設定される。第１の実施形態では、軽圧下領域は、ロールセグメント４単位に分割された領域となる。つまり、軽圧下領域は、鋳片の厚み中央の固相率が５０％〜８０％となる鋳込み位置を含む複数のロールセグメント４の領域となる。

圧下勾配Ｇは、隣接する２台のロールセグメント４における、鋳造方向の単位距離に対する圧下量を示す。圧下勾配Ｇは、隣接する２台のロールセグメント４間で、下記（２）式を用いて算出される。（２）式では、連続鋳造機の上流側からｘ番目およびｘ＋１番目の２台のロールセグメント４における圧下勾配Ｇ_{（ｘ，ｘ＋１）}を示す。（２）式におけるＭ_（ｘ）およびＭ_{（ｘ＋１）}は、ｘ番目およびｘ＋１番目のロールセグメント４での、メニスカスから各ロールセグメント４の鋳造方向中央位置までの連続鋳造機内の距離をそれぞれ示す。

圧下勾配Ｇは、軽圧下領域のロールセグメント４の数に応じて、少なくとも一か所以上のロールセグメント間で算出される。例えば、図１および図２に示す連続鋳造機の例では、軽圧下領域はロールセグメント４ｃからロールセグメント４ｅに相当する。このため、ロールセグメント４ｃとロールセグメント４ｄとにおける圧下勾配Ｇ_{（３，４）}、およびロールセグメント４ｃとロールセグメント４ｄとにおける圧下勾配Ｇ_{（４，５）}がそれぞれ算出される。

ステップＳ１０４の後、ステップＳ１０６において、すべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上か否かが判断される。基準圧下勾配は、軽圧下に必要な圧下勾配であり、第１の実施形態では０．２ｍｍ／ｍとなる。
ステップＳ１０６の判断ですべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上となる場合、第１のロール間隔ｒの調整は行われずに終了となり、その後、鋳造が開始される。

一方、ステップＳ１０６の判断で少なくとも一か所の圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満となる場合、ステップＳ１０８において、ダミーバー９が引き抜かれる。
次いで、ステップＳ１１０において、圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満となる隣接する２台のロールセグメント４のうち第２のロール間隔Ｒが第１の基準を超える少なくとも一方のロールセグメント４のロール間隔増減量が算出される。第１の基準を超えるか否かの判断は、第２のロール間隔Ｒと第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）との差分の絶対値Ａ_（ｘ）が第１の基準値である０．０５ｍｍより大きいか否かで判断される。ステップＳ１１０では、まず、圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満となる隣接する２台のロールセグメント４について、各ロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒと、各ロールセグメント４の第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）との差分の絶対値Ａ_（ｘ）が下記（３）式により算出される。（３）式では、連続鋳造機の上流側からｘ番目のロールセグメント４の差分の絶対値Ａ_（ｘ）を示す。

絶対値Ａ_（ｘ）が算出された後、絶対値Ａ_（ｘ）が第１の基準値である０．０５ｍｍより大きいか否かが判断される。絶対値Ａ_（ｘ）についての判断の結果、絶対値Ａ_（ｘ）が第１の基準値より大きくなる場合、第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）と第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）との差がなくなるように、絶対値Ａ_（ｘ）を用いてロール間隔増減量が算出される。つまり、第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）が第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）よりも小さい場合には、第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）が絶対値Ａ_（ｘ）だけ増加する値がロール間隔増減量となる。一方、第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）が第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）よりも大きい場合には、第２のロール間隔Ｒ_（ｘ）が絶対値Ａ_（ｘ）だけ減少する値がロール間隔増減量となる。また、絶対値Ａ_（ｘ）についての判断の結果、絶対値Ａ_（ｘ）が０．０５ｍｍ以下となる場合、ロール間隔増減量は０となる。

ステップＳ１１０の後、ステップＳ１１２において、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔ｒが調整される。第１の実施形態では、ステップＳ１１０で算出されるロール間隔増減量だけ上フレーム４３が移動することにより、各ロール組の第１のロール間隔ｒが調整される。ステップＳ１１２の後、ステップＳ１００〜ステップＳ１０８の一連の処理が行われ、軽圧下領域のすべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上となるまで同様の処理が繰り返される。

［第１の実施形態の効果］
第１の実施形態の効果を以下に説明する。
（１）第１の実施形態に係るロール間隔調整方法は、ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔ｒを変更可能な連続鋳造機において、第１のロール間隔ｒの測定結果からロールセグメント４におけるロール間隔である第２のロール間隔Ｒを算出する第２のロール間隔算出工程（Ｓ１０２）と、隣接する２台のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒから圧下勾配Ｇを算出する圧下勾配算出工程（Ｓ１０４）と、圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台のロールセグメント４のうち、第２のロール間隔Ｒが第１の基準を超えるロールセグメント４のロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程（Ｓ１１０）と、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔ｒを増減させるロール間隔調整工程（Ｓ１１２）とを有する。

ここで、特許文献３および４の記載のロール間隔調整方法では、第１のロール間隔ｒの測定結果からロールセグメント４単位で第１のロール間隔ｒの調整を判断する。このため、軽圧下に必要な圧下勾配Ｇを確保するには、第１のロール間隔ｒの基準範囲を狭くする必要があった。また、基準範囲が狭いことによる調整時間の長期化を懸念して基準範囲を広くしてしまうと、必要となる圧下勾配Ｇが得られない場合が生じてしまう場合があった。これに対して、第１の実施形態に係るロール間隔調整方法は、圧下勾配Ｇに基いて第１のロール間隔ｒの調整の有無を判断する。第１の実施形態に係るロール間隔調整方法は、必要となる圧下勾配Ｇを確保できてさえいればよいため、第１のロール間隔ｒの基準範囲を広くしても内部欠陥を低減することができる。このため、第１のロール間隔ｒの調整に掛かる時間を短くすることができる。

（２）基準圧下勾配は、０．２ｍｍ／ｍであり、鋳造される鋳片の厚みは、２１０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下である。上記構成によれば、鋳片の厚みが２１０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下である場合に、内部欠陥を低減するのに必要な圧下勾配Ｇを確保することができる。
（３）第１の実施形態に係る鋼片の連続鋳造方法は、ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔ｒを変更可能な連続鋳造機において、第１のロール間隔ｒの測定結果からロールセグメント４におけるロール間隔である第２のロール間隔Ｒを算出する第２のロール間隔算出工程（Ｓ１０２）と、隣接する２台のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒから圧下勾配Ｇを算出する圧下勾配算出工程（Ｓ１０４）と、圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台のロールセグメント４のうち、第２のロール間隔Ｒが第１の基準を超えるロールセグメント４のロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程（Ｓ１１０）と、ロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔ｒを増減させるロール間隔調整工程（Ｓ１１２）と、ロール間隔調整工程の後に鋼片７ｃを鋳造する鋳造工程とを有する。
上記構成によれば、軽圧下に必要な圧下勾配を確実に得られるため、内部欠陥の少ない鋼片を鋳造することができる上に、第１のロール間隔ｒの調整に掛かる時間を短くすることができる。このため、鋼片７ｃの生産性を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
［ロール間隔の調整方法］
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態とロール間隔調整方法が異なるが、それ以外の構成や動作については同一である。したがって、以下では第１の実施形態と異なるロール間隔調整方法についてのみ説明する。

第２の実施形態に係るロール間隔調整方法では、まず、ステップＳ２００において、ダミーバー９が連続鋳造機の下流側から装入される。ステップＳ２００は、ステップＳ１００と同様である。
次いで、ステップＳ２０２において、第２のロール間隔Ｒが算出される。ステップＳ２０２は、ステップＳ１０２と同様である。
さらに、ステップＳ２０４において、軽圧下領域の圧下勾配Ｇが算出される。ステップＳ２０４は、ステップＳ１０４と同様である。
その後、ステップＳ２０６において、すべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上か否かが判断される。ステップＳ２０６は、ステップＳ１０６と同様である。
ステップＳ２０６の判断ですべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上となる場合、第１のロール間隔ｒの調整は行われずに終了となり、その後、鋳造が開始される。

一方、ステップＳ２０６の判断で少なくとも一か所の圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満となる場合、ステップＳ２０８において、ダミーバー９が引き抜かれる。
次いで、ステップＳ２１０において、軽圧下領域のロールセグメント４のうち、最も鋳造方向の上流側の隣接する２台のロールセグメント４が選択される。図１および図２に図示した例では、軽圧下領域のロールセグメント４ｃ〜４ｅのうち、最も上流側の２台のロールセグメント４ｃ，４ｄが選択される。

さらに、ステップＳ２１２において、直前に選択された２台のロールセグメントの圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上か否かが判断される。
ステップＳ２１２の判断で圧下勾配Ｇが基準圧下勾配未満である場合、ステップＳ２１４において、２台のロールセグメント４のうち第２のロール間隔Ｒが第１の基準を超える少なくとも一方のロールセグメント４のロール間隔増減量が算出される。ステップＳ２１２は、ステップＳ１１０と同様である。

一方、ステップＳ２１２の判断で圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上である場合、ステップＳ２１６において、２台のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒが、第２の基準を超えるか否かがそれぞれ判断される。第２の基準を超えるか否かの判断は、（３）式で算出される第２のロール間隔Ｒと第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（ｘ）との差分の絶対値Ａ_（ｘ）が、第２の基準値である０．２５ｍｍより大きいか否かで判断される。

ステップＳ２１６の判断で少なくともいずれかのロールセグメント４の絶対値Ａ_（ｘ）が０．２５ｍｍより大きい場合、ステップＳ２１８において、２台のロールセグメント４のうち第２のロール間隔Ｒが第２の基準を超える少なくとも一方のロールセグメント４のロール間隔増減量が算出される。ロール間隔増減量の算出方法は、ステップＳ１１０と同様である。
ステップＳ２１４およびステップＳ２１８の後、またはステップＳ２１６の判断で２台のロールセグメント４の絶対値Ａ_（ｘ）が０．２５ｍｍ以下である場合、ステップＳ２２０において、軽圧下領域のすべてのロールセグメント４が選択されたか否かが判断される。

ステップＳ２２０の判断で軽圧下領域のすべてのロールセグメント４が選択されていない場合、ステップＳ２２２において、直前に選択された２台のロールセグメント４よりも１台分下流側の２台のロールセグメント４が選択される。例えば、直前にロールセグメント４ｃ，４ｄが選択された場合、１台分下流側の２台のロールセグメント４ｄ，４ｅが選択される。ステップＳ２２２の後は、ステップＳ２１２が行われる。

一方、ステップＳ２２０の判断で軽圧下領域のすべてのロールセグメント４が選択された場合、ステップＳ２２４において、ロール間隔増減量に応じてロール間隔が調整される。ステップＳ２２４では、ステップＳ２１４，Ｓ２１８で算出されるロール間隔増減量だけロール間隔が調整される。ステップＳ２２４の後、ステップＳ２００〜ステップＳ２０６の一連の動作が行われ、軽圧下領域のすべての圧下勾配Ｇが基準圧下勾配以上となるまで上述の動作が繰り返される。

［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態の効果を以下に説明する。
（１）第１の実施形態に係るロール間隔調整方法は、第１の実施形態の構成に加え、第２のロール間隔Ｒが第２の基準を超えるロールセグメント４のロール間隔増減量を算出する第２のロール間隔増減量算出工程（Ｓ２１８）をさらに有し、ロール間隔調整工程の際、第１のロール間隔増減量算出工程および第２のロール間隔増減量でそれぞれ算出されるロール間隔増減量に応じて第１のロール間隔ｒを増減させる。

上記構成によれば、第１の実施形態による効果に加え、ステップＳ２１４で算出されるロール間隔増減量を用いて調整をした場合に新たに生じる誤差の影響を小さくすることができる。例えばステップＳ２１２において基準圧下勾配未満となった一か所のロールセグメント間について、ステップＳ２１４で算出されるロール間隔増減量を用いて第１のロール間隔ｒの調整を行う際、この調整によって隣接する他のロールセグメント４との間の圧下勾配Ｇが変化することが考えられる。このとき、隣接する他のロールセグメント４との間の圧下勾配Ｇが小さくなる方向に変化してしまうと、基準圧下勾配未満となる場合が生じる可能性がある。第２の実施形態では、第２の基準を設けて、第１の実施形態では調整しない他のロールセグメント４の第１のロール間隔ｒを調整することで、ステップＳ２００〜Ｓ２２４の処理を繰り返し行う回数を少なくすることができる。

＜変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の第１および第２の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、ダミーバー９は鋳造方向の下流側から装入されるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ダミーバー９は、鋳造方向の上流側から装入されてもよい。
さらに、ロールセグメント４の数や、ロールセグメント４内の上ロール４１および下ロール４２の数は、連続鋳造機の仕様によって適当な数だけ設けられてもよい。
さらに、軽圧下を行う鋳片の固相率の条件および基準圧下勾配には、連続鋳造機の仕様や鋳造する鋼片７ｃの鋼種等の条件に応じて適宜適当な値が用いられてもよい。また、また、第１および第２の基準値は、第１の基準値が第２の基準値よりも小さくなれば、連続鋳造機の仕様や鋳造する鋼片７ｃの鋼種等の条件に応じて適宜適当な値が用いられてもよい。

さらに、上記実施形態では、ステップＳ１１０，Ｓ２１４，Ｓ２１６，Ｓ２１８において、第１または第２の基準として第１または第２の基準値を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第２のロール間隔設定値Ｒ_ａを中心に第１および第２の基準値分だけ上下限にそれぞれ幅を持った第１および第２の基準範囲を、第１および第２の基準として用いてもよい。このとき、ステップＳ１１０，Ｓ２１４，Ｓ２１６では、第２のロール間隔Ｒが第１または第２の基準を超えるか否かがそれぞれ判断され、第２のロール間隔Ｒが第１または第２の基準範囲外となる場合には、第１または第２の基準を超えると判断される。
さらに、上記実施形態では、第２のロール間隔Ｒは、各ロールセグメント４におけるすべてのロール組の第１のロール間隔ｒの平均値としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ロールセグメント４内の最も上流側、最も下流側および中央の３組のロール組等のように、一部のロール組の第１のロール間隔ｒの平均値であってもよい。

次に、発明者らが行った実施例を説明する。
実施例では、連続鋳造機出側での鋳片の厚みを２６０ｍｍ、鋳造速度を０．６ｍ／ｍｉｎ、鋳片の幅を１９００ｍｍとし、炭素濃度が０．０１質量％以上０．３０質量％以下、マンガン濃度が０．４１０質量％以上２．００質量％以下である厚鋼板に用いられる鋼片を製造した。実施例で用いた連続鋳造機は、１０台のロールセグメント４を有し、ダミーバー９は鋳造方向の下流側から装入される。また、実施例の鋳造条件において、鋳片の厚み中央の固相率が５０％〜８０％となる軽圧下領域は、上流側から数えて５番目のロールセグメント４から１０番目のロールセグメント４までに相当する。

実施例では、上記第２の実施形態に係るロール間隔調整方法を用いて第１のロール間隔ｒの調整を行い、調整後に鋼片を鋳造した。鋳造に先立ち、直前に鋳造が行われた鋳片の厚みが２１５ｍｍの状態から、２６０ｍｍの厚みの鋳片が鋳造できるように、鋳型３の鋳片の幅方向に対向する面の部材を変更し、各ロールセグメント４のロール組の第１のロール間隔ｒを変更した。

次いで、ステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理を行った。実施例では、軽圧下領域となる５番目のロールセグメント４から１０番目のロールセグメント４までの５組の隣接する２台のロールセグメント間について圧下勾配をそれぞれ算出した。
さらに、ステップＳ２０６の処理を行った。ステップＳ２０６の結果、６番目のロールセグメント４および７番目のロールセグメント４のロールセグメント間において、圧下勾配Ｇ_{（６，７）}が０．１５ｍｍ／ｍとなり、基準圧下勾配０．２０ｍｍ／ｍ未満となった。それ以外の箇所については、すべて基準圧下勾配以上となった。

その後、ステップＳ２０８〜Ｓ２２４の処理を行った。実施例では、６番目のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒと第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（６）との差分の絶対値Ａ_（６）は、０．０３ｍｍであった。さらに、７番目のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒと第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（７）との差分の絶対値Ａ_（７）は、０．３２ｍｍで、第２のロール間隔Ｒは第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（７）より広かった。このため、第１の基準である０．０５ｍｍを超えた７番目のロールセグメント４について、第１のロール間隔ｒを０．３２ｍｍ狭める修正を行った。また、８番目のロールセグメント４の第２のロール間隔Ｒと第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（８）との差分の絶対値Ａ_（８）が０．２８ｍｍであり、第２の基準である０．２５ｍｍを超え、第２のロール間隔Ｒは第２のロール間隔設定値Ｒ_ａ（８）より広かった。このため、８番目のロールセグメント４について、各ロール組の第１のロール間隔ｒを０．２８ｍｍ狭める修正を行った。その他の、５，９，１０番目のロールセグメントについては、第２の基準を超えなかったため、調整を行わなかった。

ステップＳ２２４の後、再度ステップＳ２００〜Ｓ２０６の処理を行った。ステップＳ２０６では、軽圧下領域となる５〜１０番目のロールセグメント４のすべてのロールセグメント４間において、圧下勾配Ｇが０．２０ｍｍ／ｍ以上となったため、第１のロール間隔ｒの調整を終了した。第１のロール間隔ｒの調整の後、鋼片の鋳造を行い、製造された鋼片から製造される厚鋼板について、超音波探傷検査で内部欠陥を調査した。

厚鋼板の内部欠陥の調査の結果、本発明のロール間隔調整方法を用いずにスラブの厚み替え後に直ぐに鋳造した場合、１０回のスラブ厚み替えを含む５０チャージの平均値で内部欠陥率が１．０％であった。これに対して、本発明のロール間隔調整方法をスラブの厚み替えごとに実施した場合、１０回のスラブ厚み替えを含む５２チャージの平均値で０．０４％以下となり、欠陥率が大幅に低減することが確認できた。

また実施例では、ダミーバーを装入開始してから第１のロール間隔ｒの修正を終えるまでの時間、つまり図４の開始から終了までの時間が１０回の厚み替えの平均で４５分であった。一方、従来方法として、圧下勾配による判定を行なわず、第２のロール間隔Ｒの基準範囲のみを設けてロール間隔を調整した場合、ダミーバーを装入開始してからロール間隔の調整を終えるまでの所要時間は、１０回の厚み替えの平均で５４分であった。なお、従来方法では、圧下勾配を確保するため、基準のロール間隔に対する差が０．１５ｍｍ未満となる第２のロール間隔Ｒの範囲を基準範囲とすることで、ロール間隔の基準範囲を厳格化して調整を行った。また、従来方法では、基準のロール間隔に対する差が０．１５ｍｍ以上となった圧下帯のセグメントについては、すべて修正を実施した。上記の結果から、本発明に係る連続鋳造機のロール間隔調整方法を用いることにより、ロール間隔の調整時間を短くできることを確認できた。

１ ：タンディッシュ
２ ：浸漬ノズル
３ ：鋳型
４，４ａ〜４ｅ ：ロールセグメント
４１，４１１ｄ〜４１５ｄ，４１１ｅ〜４１５ｅ ：上ロール
４２，４２１ｄ〜４２５ｄ，４２１ｅ〜４２５ｅ ：下ロール
４３，４３ｄ，４３ｅ ：上フレーム
４４，４４ｄ，４４ｅ ：下フレーム
５ ：ピンチロール
６ ：トーチ
７ａ ：溶鋼
７ｂ ：凝固殻
７ｃ ：鋼片
８ ：搬送ロール
９ ：ダミーバー
ｒ ：第１のロール間隔
Ｒ ：第２のロール間隔
Ｇ ：圧下勾配

Claims (4)

1. 鋳造方向に並んで設けられた複数のロールセグメントを有し、前記各ロールセグメントは鋳造される鋳片を挟んで対向する複数のロール組を有し、前記ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔を変更可能な連続鋳造機において、
   前記第１のロール間隔の測定結果から前記ロールセグメントにおけるロール間隔である第２のロール間隔を算出する第２のロール間隔算出工程と、
   隣接する２台の前記ロールセグメントの前記第２のロール間隔から圧下勾配を算出する圧下勾配算出工程と、
   前記圧下勾配が基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台の前記ロールセグメントのうち、前記第２のロール間隔が第１の基準を超える前記ロールセグメントのロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程と、
   前記ロール間隔増減量に応じて前記第１のロール間隔を増減させるロール間隔調整工程とを有することを特徴とする連続鋳造機のロール間隔調整方法。
2. 前記圧下勾配が前記基準圧下勾配未満となる隣接する２台の前記ロールセグメントと、前記圧下勾配が基準圧下勾配以上となる他の隣接する２台の前記ロールセグメントとがあり、且つ前記圧下勾配が基準圧下勾配以上となる隣接する２台の前記ロールセグメントのうち少なくとも一方の前記第２のロール間隔が第２の基準を超える場合、前記第２のロール間隔が前記第２の基準を超える前記ロールセグメントのロール間隔増減量を算出する第２のロール間隔増減量算出工程をさらに有し、
   前記ロール間隔調整工程の際、前記第１のロール間隔増減量算出工程および前記第２のロール間隔増減量算出工程でそれぞれ算出されるロール間隔増減量に応じて前記第１のロール間隔を増減させることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造機のロール間隔調整方法。
3. 前記基準圧下勾配は、０．２ｍｍ／ｍであり、
   鋳造される前記鋳片の厚みは、２１０ｍｍ以上２７０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の連続鋳造機のロール間隔調整方法。
4. 鋳造方向に並んで設けられた複数のロールセグメントを有し、前記各ロールセグメントは鋳造される鋳片を挟んで対向する複数のロール組を有し、前記ロール組のロール間の距離である第１のロール間隔を変更可能な連続鋳造機において、
   前記第１のロール間隔の測定結果から前記ロールセグメントにおけるロール間隔である第２のロール間隔を算出する第２のロール間隔算出工程と、
   隣接する２台の前記ロールセグメントの前記第２のロール間隔から圧下勾配を算出する圧下勾配算出工程と、
   前記圧下勾配が基準圧下勾配未満である場合、隣接する２台の前記ロールセグメントのうち、前記第２のロール間隔が第１の基準を超える前記ロールセグメントのロール間隔増減量を算出する第１のロール間隔増減量算出工程と、
   前記ロール間隔増減量に応じて前記第１のロール間隔を増減させるロール間隔調整工程と
   前記ロール間隔調整工程の後に鋼片を鋳造する鋳造工程とを有することを特徴とする鋼片の連続鋳造方法。

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