JP2885881B2 - 連続鋳造法 - Google Patents
連続鋳造法Info
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- JP2885881B2 JP2885881B2 JP12309490A JP12309490A JP2885881B2 JP 2885881 B2 JP2885881 B2 JP 2885881B2 JP 12309490 A JP12309490 A JP 12309490A JP 12309490 A JP12309490 A JP 12309490A JP 2885881 B2 JP2885881 B2 JP 2885881B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造の厚み中心部に見られる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し、均質な金属を得ることのできる連続鋳造法に
関するものである。
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し、均質な金属を得ることのできる連続鋳造法に
関するものである。
近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼
管、高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを
ましており、均質な鋼材を提供することが重要課題とな
っている。元来鋼材は断面内において均質であるべきも
のであるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物
元素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し
部分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年、生産
性や歩留向上および省エネルギー等の目的のために連続
鋳造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られ
る鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察され
る。
管、高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを
ましており、均質な鋼材を提供することが重要課題とな
っている。元来鋼材は断面内において均質であるべきも
のであるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物
元素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し
部分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年、生産
性や歩留向上および省エネルギー等の目的のために連続
鋳造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られ
る鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察され
る。
上記した成分偏析は最終成品の均質性を著しく損な
い、製品の使用工程や線材の線引き工程等で鋼に作用す
る応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になる
ため、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝
固末期に残溶鋼が凝固収縮力等により流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗いだし、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って、成分偏析を防止する
には残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。こ
のような流動原因としては、凝固収縮のほうロール間の
鋳片バルジングやロールアライメント不整等があるが、
これらのうち最も重大な原因は凝固収縮であり、偏析を
防止するにはこれを補償する量だけ鋳偏を圧下すること
が必要である。
い、製品の使用工程や線材の線引き工程等で鋼に作用す
る応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になる
ため、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝
固末期に残溶鋼が凝固収縮力等により流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗いだし、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って、成分偏析を防止する
には残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。こ
のような流動原因としては、凝固収縮のほうロール間の
鋳片バルジングやロールアライメント不整等があるが、
これらのうち最も重大な原因は凝固収縮であり、偏析を
防止するにはこれを補償する量だけ鋳偏を圧下すること
が必要である。
鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来
より行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温
度が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片の凝
固収縮を補償する量以上の一定割合で圧下する方法で知
られている。
より行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温
度が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片の凝
固収縮を補償する量以上の一定割合で圧下する方法で知
られている。
しかしながら、従来の連続鋳造方法は、条件によって
は偏析改善効果が殆ど認められなかったり、場合によっ
ては偏析がかえって悪化する等の問題があり、成分偏析
を充分に改善することは困難であった。
は偏析改善効果が殆ど認められなかったり、場合によっ
ては偏析がかえって悪化する等の問題があり、成分偏析
を充分に改善することは困難であった。
本発明者等はかかる従来法の問題の発生原因について
種々調査した結果、偏析改善効果が認められなかったり
あるいは偏析がかえって悪化するのは、基本的に圧下す
べき凝固時期とその範囲が不適正なためであることを突
き止めた。
種々調査した結果、偏析改善効果が認められなかったり
あるいは偏析がかえって悪化するのは、基本的に圧下す
べき凝固時期とその範囲が不適正なためであることを突
き止めた。
すでに、特開昭62−275556号公報において、鋳片の中
心部が固相率0.1ないし0.3に相当する温度となる時点か
ら流動限界固相率に相当する温度となる時点までの領域
を単位時間当り0.5mm/分以上2.5mm/分未満の割合で連続
的に圧下し、鋳片中心部が流動限界固相率に相当する温
度となる時点から固相線温度となるまでの領域は実質的
に圧下を加えないようにした連続鋳造方法が開示されて
いる。
心部が固相率0.1ないし0.3に相当する温度となる時点か
ら流動限界固相率に相当する温度となる時点までの領域
を単位時間当り0.5mm/分以上2.5mm/分未満の割合で連続
的に圧下し、鋳片中心部が流動限界固相率に相当する温
度となる時点から固相線温度となるまでの領域は実質的
に圧下を加えないようにした連続鋳造方法が開示されて
いる。
さらに本発明者は数多くの実験を推進した結果、軽圧
下による偏析改善効果を確実にし、制御するためにはロ
ール毎の圧下時期と圧下量を定量化し、これらを制御す
ることが不可欠であることを認識した。
下による偏析改善効果を確実にし、制御するためにはロ
ール毎の圧下時期と圧下量を定量化し、これらを制御す
ることが不可欠であることを認識した。
本発明の要旨は、凝固末期に少なくとも１対のロール
により鋳片を圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造法
において、 凝固末期に圧下量を制限しないフリー圧下ロールによ
る鋳片の圧下量を少なくとも２箇所以上測定し、 当該測定圧下量を用いて（１）、（２）式によりａ、
ｍを決定し、（４）、（５）式に基づきロール毎の圧下
量が適正になるようにロール間隔の制限および圧下力の
調整により制御することを特徴とする連続鋳造法であ
る。
により鋳片を圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造法
において、 凝固末期に圧下量を制限しないフリー圧下ロールによ
る鋳片の圧下量を少なくとも２箇所以上測定し、 当該測定圧下量を用いて（１）、（２）式によりａ、
ｍを決定し、（４）、（５）式に基づきロール毎の圧下
量が適正になるようにロール間隔の制限および圧下力の
調整により制御することを特徴とする連続鋳造法であ
る。
ｍ＝｛log（K1B1／K2B2）｝／｛log（t1／t2）｝（１） ａ＝K1B1／t1 mまたはａ＝K2B2／t2 m （２） K1・B1およびK2・B2は測定した１ロールの圧下量から
（３）式を用いて逆算する。
（３）式を用いて逆算する。
P:ロール反力（kg）圧入下力、 K:変形抵抗（kg/mm2）、 B:短辺凝固幅（mm）２×Ｄ、 D:短辺凝固厚（mm）、 R:ロール半径（mm）、 Δh:1ロール当たりの圧下量（mm）、 添字i:各ロールNo.、 t:モールドメニスカスからの経過時間 〔作用〕 本発明者は300×500mm鋳片の場合について、多本数ロ
ールの全圧下量とロール反力との間に（３）式の関係が
成立することを知見した。この結果に基づくと、バルジ
ングが小さい場合、ロール毎の圧下量は（４）式とな
る。（４）式におけるｉロール位置の短辺凝固幅Biはメ
ニスカスからの経過時間の関数であり、Bi＝Ａ・tiと近
似できるので、各ロール位置のKi・Biと凝固時間（ti）
との関係を（５）式の如く近似することができる。
（４）、（５）式においてa,mの値が明らかになれば、
圧下する鋳片のモールドメニスカスから圧下ロールまで
移動するに要した時間tiを用いて、圧下帯に位置するロ
ール毎の圧下量の計算が可能になる。以上（１）、
（２）、（３）式で測定算出したa,m,および当該鋳片が
モールドメニスカスからｉ番目の圧下ロールまで移動す
るに用した時間tiを用いてロール毎の圧下量が定量化で
きる。
ールの全圧下量とロール反力との間に（３）式の関係が
成立することを知見した。この結果に基づくと、バルジ
ングが小さい場合、ロール毎の圧下量は（４）式とな
る。（４）式におけるｉロール位置の短辺凝固幅Biはメ
ニスカスからの経過時間の関数であり、Bi＝Ａ・tiと近
似できるので、各ロール位置のKi・Biと凝固時間（ti）
との関係を（５）式の如く近似することができる。
（４）、（５）式においてa,mの値が明らかになれば、
圧下する鋳片のモールドメニスカスから圧下ロールまで
移動するに要した時間tiを用いて、圧下帯に位置するロ
ール毎の圧下量の計算が可能になる。以上（１）、
（２）、（３）式で測定算出したa,m,および当該鋳片が
モールドメニスカスからｉ番目の圧下ロールまで移動す
るに用した時間tiを用いてロール毎の圧下量が定量化で
きる。
本発明により、軽圧下における圧下ロール毎の圧下量
をa,mと（４）、（５）式により定量的に把握すること
が可能となり、適正な圧下量となるよう圧下力、ロール
径で制御することができ、また圧下量が多すぎる場合は
ロール間隔の軸受間にスペサーを装入し、圧下量を制限
することによりロール毎の圧下量を適正にすることも可
能となった。以上の結果、本発明により内部割れも偏析
もない均質な鋼材を安定して得ることが可能となる。
をa,mと（４）、（５）式により定量的に把握すること
が可能となり、適正な圧下量となるよう圧下力、ロール
径で制御することができ、また圧下量が多すぎる場合は
ロール間隔の軸受間にスペサーを装入し、圧下量を制限
することによりロール毎の圧下量を適正にすることも可
能となった。以上の結果、本発明により内部割れも偏析
もない均質な鋼材を安定して得ることが可能となる。
試験を実施した連鋳機の概略を第１図に示し、鋳造し
た溶鋼組成の代表例を表１に示す。試験を実施した連鋳
機はセグメント圧下方式ではなく、圧下ロールは独立し
ている。圧下ロール前後の鋳片厚の測定方法の概略を第
２図に示す。鋳片は大型のノギスを用いて測定した。測
定結果を表２に示し、得られたＫ・Ｂはモールドメニス
カスからの経過時間ｔの関数として（６）式に示す。各
ロールの圧下量は（４）式と（６）式で算出することが
可能であり、圧下帯の全圧下ロールについて積算した全
圧下量を用いて圧下終了時の鋳片厚が計算できる。
た溶鋼組成の代表例を表１に示す。試験を実施した連鋳
機はセグメント圧下方式ではなく、圧下ロールは独立し
ている。圧下ロール前後の鋳片厚の測定方法の概略を第
２図に示す。鋳片は大型のノギスを用いて測定した。測
定結果を表２に示し、得られたＫ・Ｂはモールドメニス
カスからの経過時間ｔの関数として（６）式に示す。各
ロールの圧下量は（４）式と（６）式で算出することが
可能であり、圧下帯の全圧下ロールについて積算した全
圧下量を用いて圧下終了時の鋳片厚が計算できる。
Ｋ・Ｂ＝8.5・t1.81 （６） このように測定算出した熱片厚を別途測定した熱膨張
係数を用いて冷片厚に換算し、実測冷片厚と比べ第３図
に示す。本方法により測定算出した冷片厚は実測厚と良
く一致してり、ロール毎の圧下量が本法により定量化で
きることが証明された。
係数を用いて冷片厚に換算し、実測冷片厚と比べ第３図
に示す。本方法により測定算出した冷片厚は実測厚と良
く一致してり、ロール毎の圧下量が本法により定量化で
きることが証明された。
以上のごとく測定算出したa,mを用いてモールドから
の経過時間（ti）を（７）式（鋳造速度一定、定常状
態）のごとく与えられば圧下帯のロール毎の圧下量を定
量的に把握することができる。
の経過時間（ti）を（７）式（鋳造速度一定、定常状
態）のごとく与えられば圧下帯のロール毎の圧下量を定
量的に把握することができる。
ti＝Li/V （７） ti:モールドメニスカスからLiの距離まで移動するに要
した時間（分） Li:モールドメニスカスからｉロールまでの距離（ｍ） V:鋳造速度（m/min） 〔発明の効果〕 本発明の方法により、あらかじめa,mを決定しておく
か、あるいは鋳造中にa,mを決定すれば、（４）、
（５）式により適正な凝固時期に適正な圧下量となるよ
う圧下力、および圧下可能なロール間隔をロール軸受け
間に装入するスペサー厚を変えることにより制御するこ
とが可能となり、軽圧下の偏析改善効果を安定して達成
することができる。
した時間（分） Li:モールドメニスカスからｉロールまでの距離（ｍ） V:鋳造速度（m/min） 〔発明の効果〕 本発明の方法により、あらかじめa,mを決定しておく
か、あるいは鋳造中にa,mを決定すれば、（４）、
（５）式により適正な凝固時期に適正な圧下量となるよ
う圧下力、および圧下可能なロール間隔をロール軸受け
間に装入するスペサー厚を変えることにより制御するこ
とが可能となり、軽圧下の偏析改善効果を安定して達成
することができる。
第１図は試験を実施した連鋳機の概略を示す図、 第２図は測定方法の概略を示す図、 第３図は本方法で測定算出した圧下量と冷片厚から実測
した圧下量の比較を示す図である。 １…モールド、２…圧下帯、３…電磁攪拌、４…圧下ロ
ール、５…鋳片。
した圧下量の比較を示す図である。 １…モールド、２…圧下帯、３…電磁攪拌、４…圧下ロ
ール、５…鋳片。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/00 - 11/22
Claims (1)
- 【請求項１】凝固末期に少なくとも１対のロールにより
鋳片を圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造法におい
て、 凝固末期に圧下量を制限しないフリー圧下ロールによる
鋳片の圧下量を少なくとも２箇所以上測定し、 当該測定圧下量を用いて（１）、（２）式によりａ、ｍ
を決定し、（４）、（５）式に基づきロール毎の圧下量
が適正になるようにロール間隔の制限および圧下力の調
整により制御することを特徴とする連続鋳造法。 ｍ＝｛log（K1B1／K2B2）｝／｛log（t1／t2）｝（１） ａ＝K1B1／t1 mまたはａ＝K2B2／t2 m （２） K1・B1およびK2・B2は測定した１ロールの圧下量から
（３）式を用いて逆算する。 P:ロール反力（kg）圧下力、 K:変形抵抗（kg/mm2）、 B:短辺凝固幅（mm）２×Ｄ、 D:短辺凝固厚（mm）、 R:ロール半径（mm）、 Δh:1ロール当たりの圧下量（mm）、 添字i:各ロールNo.、 t:モールドメニスカスからの経過時間
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12309490A JP2885881B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 連続鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12309490A JP2885881B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 連続鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422552A JPH0422552A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2885881B2 true JP2885881B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=14852057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12309490A Expired - Fee Related JP2885881B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 連続鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885881B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5494350B2 (ja) * | 2010-08-24 | 2014-05-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼鋳片の連続鋳造方法 |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP12309490A patent/JP2885881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0422552A (ja) | 1992-01-27 |
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