JP2968428B2 - ベルト式連続鋳造法による薄鋳片の製造方法 - Google Patents
ベルト式連続鋳造法による薄鋳片の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はベルト式連続鋳造法によ
る薄鋳片の製造方法に関し、特に縦割れ発生の著しく少
ない薄鋳片の製造方法に係わるものである。
る薄鋳片の製造方法に関し、特に縦割れ発生の著しく少
ない薄鋳片の製造方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来鋳片は、水冷鋳型内に溶鋼を連続的
に注入し、これを鋳型内で冷却凝固させながら連続的に
引き出して製造されている。この鋳片は、通常厚さ２０
０〜３００mmを有しており、これをさらに減厚して所望
の厚さの材料に加工するには、消費エネルギーが極めて
大きい熱間加工工程を経なければならない。そのために
今日のような環境下における現実の問題として、さらな
る消費エネルギーの減少を実現することが強く望まれて
いる。
に注入し、これを鋳型内で冷却凝固させながら連続的に
引き出して製造されている。この鋳片は、通常厚さ２０
０〜３００mmを有しており、これをさらに減厚して所望
の厚さの材料に加工するには、消費エネルギーが極めて
大きい熱間加工工程を経なければならない。そのために
今日のような環境下における現実の問題として、さらな
る消費エネルギーの減少を実現することが強く望まれて
いる。
【０００３】このような要望を充すために開発されたベ
ルト式連続鋳造法は、例えば特開昭５０−６１３３２号
公報に示すように、長辺の両側に、駆動ロールにより循
環移動する無端状金属ベルトを対向して配置し、短辺の
両側にも、前記無端状金属ベルトと同期して循環するブ
ロックを対向して具備せしめ、これらのベルトとブロッ
クを所定の速度で循環させると共に、これらに囲まれた
空間に溶鋼を連続して供給し冷却凝固させつつ連続的に
薄鋳片を引き出して製造する方法である。
ルト式連続鋳造法は、例えば特開昭５０−６１３３２号
公報に示すように、長辺の両側に、駆動ロールにより循
環移動する無端状金属ベルトを対向して配置し、短辺の
両側にも、前記無端状金属ベルトと同期して循環するブ
ロックを対向して具備せしめ、これらのベルトとブロッ
クを所定の速度で循環させると共に、これらに囲まれた
空間に溶鋼を連続して供給し冷却凝固させつつ連続的に
薄鋳片を引き出して製造する方法である。
【０００４】この薄鋳片を製造する具体的方法について
は各種の提案があるが、製造可能とされる鋳片厚さは１
００mm以下であり、特に８０mm以下とするのが設備上よ
いとされている。このような薄い鋳片にすることによ
り、熱間粗加工（圧延）を省略し、さらには直接冷間加
工（圧延）ができるようになり、極めて大きなエネルギ
ー省略の達成が可能となる。
は各種の提案があるが、製造可能とされる鋳片厚さは１
００mm以下であり、特に８０mm以下とするのが設備上よ
いとされている。このような薄い鋳片にすることによ
り、熱間粗加工（圧延）を省略し、さらには直接冷間加
工（圧延）ができるようになり、極めて大きなエネルギ
ー省略の達成が可能となる。
【０００５】一方、ベルト式連続鋳造法においては、上
記したように鋳片容量が小さいために高速鋳造を行うこ
とにより生産性向上を図ることができる。しかし、高速
鋳造を行う場合には冷却速度が大きすぎるために局所的
に冷却が不均一になりやすく、その結果、凝固の不均一
や歪の発生量が大きくなり、鋳片表面に縦割れが発生し
やすいという問題がある。ところで、特開平１−１９０
４９号公報には、無端状金属ベルト表面に粒径５００μ
ｍ以下のアルミナ等の塗布剤をコーティングし、全体を
緩冷却して凝固シェルを均一厚さに形成する、薄鋳片の
ベルト式連続鋳造法が開示されている。すなわち、塗布
剤を用いた緩冷却により薄鋳片における凝固シェルを均
一に形成し、縦割れを防止することを公知にしている。
記したように鋳片容量が小さいために高速鋳造を行うこ
とにより生産性向上を図ることができる。しかし、高速
鋳造を行う場合には冷却速度が大きすぎるために局所的
に冷却が不均一になりやすく、その結果、凝固の不均一
や歪の発生量が大きくなり、鋳片表面に縦割れが発生し
やすいという問題がある。ところで、特開平１−１９０
４９号公報には、無端状金属ベルト表面に粒径５００μ
ｍ以下のアルミナ等の塗布剤をコーティングし、全体を
緩冷却して凝固シェルを均一厚さに形成する、薄鋳片の
ベルト式連続鋳造法が開示されている。すなわち、塗布
剤を用いた緩冷却により薄鋳片における凝固シェルを均
一に形成し、縦割れを防止することを公知にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、鋳片に生じる
縦割れは、鋳造時凝固が遅れた部分に歪が蓄積し、これ
が割れの限界歪を超えた時に発生するといわれ、この凝
固遅れは冷却速度に影響されるといわれている。すなわ
ち、鋳造組織は凝固時の冷却速度と関連し、特に凝固組
織のデンドライト２次アーム間隔は冷却速度と大きな相
関があることが明らかにされている。
縦割れは、鋳造時凝固が遅れた部分に歪が蓄積し、これ
が割れの限界歪を超えた時に発生するといわれ、この凝
固遅れは冷却速度に影響されるといわれている。すなわ
ち、鋳造組織は凝固時の冷却速度と関連し、特に凝固組
織のデンドライト２次アーム間隔は冷却速度と大きな相
関があることが明らかにされている。
【０００７】本発明はこのような鋳片の凝固組織に着目
し、凝固組織のデンドライト２次アーム間隔からある関
係式によって導かれた冷却指標と縦割れの関係を解析
し、縦割れが発生しない範囲を設定し、さらに、含有す
る炭素濃度により、および鋳片表面の摩擦を緩和するこ
とにより、上記のような緩冷却だけに依存すること無
く、縦割れの少ない薄鋳片を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
し、凝固組織のデンドライト２次アーム間隔からある関
係式によって導かれた冷却指標と縦割れの関係を解析
し、縦割れが発生しない範囲を設定し、さらに、含有す
る炭素濃度により、および鋳片表面の摩擦を緩和するこ
とにより、上記のような緩冷却だけに依存すること無
く、縦割れの少ない薄鋳片を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成を要旨とする。すなわち、 (1) 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベルトを対向
して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルトと共に循環
するブロックを対向して備えたベルト式連続鋳造設備に
溶鋼を供給して薄鋳片を製造する方法において、鋳片の
表層から０．２〜０．７mm深さ位置における下記式で求
められる冷却指標Ｒが、５以上、６０以下となるように
鋳造することを特徴とする薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） この方法は、炭素濃度が０．０８％未満である低炭素鋼
薄鋳片の製造方法に適用するのが好ましい。この低炭素
鋼の鋳造において、摩擦係数は大きな影響を与えること
はないが、できれば低いほうが好ましく、０．３以下と
するのが望ましい。 (2) 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベルトを対向
して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルトと共に循環
するブロックを対向して備えたベルト式連続鋳造設備
に、炭素濃度が０．０８以上、０．２５％未満である溶
鋼を供給して薄鋳片を製造する方法において、前記無端
状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗布してそ
の最表層コーティング材の摩擦係数を０．３以下とし、
かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位置におけ
る下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、２０以下
となるように鋳造することを特徴とする薄鋳片の製造方
法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） (3) 無端状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗
布してその最表層コーティング材の摩擦係数を０．２以
下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、
４０以下となるように鋳造することを特徴とする前項
(2) 記載の薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） (4) 無端状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗
布してその最表層コーティング材の摩擦係数を０．１以
下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、
７０以下となるように鋳造することを特徴とする前項
(2) 記載の薄鋳片の製造方法である。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ）
に本発明は以下の構成を要旨とする。すなわち、 (1) 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベルトを対向
して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルトと共に循環
するブロックを対向して備えたベルト式連続鋳造設備に
溶鋼を供給して薄鋳片を製造する方法において、鋳片の
表層から０．２〜０．７mm深さ位置における下記式で求
められる冷却指標Ｒが、５以上、６０以下となるように
鋳造することを特徴とする薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） この方法は、炭素濃度が０．０８％未満である低炭素鋼
薄鋳片の製造方法に適用するのが好ましい。この低炭素
鋼の鋳造において、摩擦係数は大きな影響を与えること
はないが、できれば低いほうが好ましく、０．３以下と
するのが望ましい。 (2) 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベルトを対向
して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルトと共に循環
するブロックを対向して備えたベルト式連続鋳造設備
に、炭素濃度が０．０８以上、０．２５％未満である溶
鋼を供給して薄鋳片を製造する方法において、前記無端
状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗布してそ
の最表層コーティング材の摩擦係数を０．３以下とし、
かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位置におけ
る下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、２０以下
となるように鋳造することを特徴とする薄鋳片の製造方
法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） (3) 無端状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗
布してその最表層コーティング材の摩擦係数を０．２以
下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、
４０以下となるように鋳造することを特徴とする前項
(2) 記載の薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） (4) 無端状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗
布してその最表層コーティング材の摩擦係数を０．１以
下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、
７０以下となるように鋳造することを特徴とする前項
(2) 記載の薄鋳片の製造方法である。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ）
【０００９】
【作用】本発明者らは、薄鋳片に発生した縦割れ部分に
おける組織を観察したところ、この部分の凝固組織が非
常に不均一であることがわかった。不均一組織を生成す
る原因は幾つか考えられるが、特に大きく影響するのは
冷却速度である。一般に鋳造中に鋳片の冷却速度を測定
するのは困難である。従って、割れの発生を防ぐために
冷却の指標を特定する必要がある。通常の連続鋳造にお
ける冷却の指標として、鋳型の抜熱量を用いることが多
いが、抜熱量は鋳造速度により最適条件が異なるため、
必ずしも最適な方法ということはできない。
おける組織を観察したところ、この部分の凝固組織が非
常に不均一であることがわかった。不均一組織を生成す
る原因は幾つか考えられるが、特に大きく影響するのは
冷却速度である。一般に鋳造中に鋳片の冷却速度を測定
するのは困難である。従って、割れの発生を防ぐために
冷却の指標を特定する必要がある。通常の連続鋳造にお
ける冷却の指標として、鋳型の抜熱量を用いることが多
いが、抜熱量は鋳造速度により最適条件が異なるため、
必ずしも最適な方法ということはできない。
【００１０】そこで本発明者らは凝固組織に着眼した。
すなわち、鋳片に形成される凝固組織のデンドライト２
次アーム間隔は鋳造時の冷却速度と強い相関があること
から、この２次デンドライト２次アーム間隔から関係式
を求め、この関係式によって得られる数値を冷却指標と
し、この冷却指標と縦割れ発生の関係について解析し
て、縦割れの発生しない範囲を特定した。この際、鋼種
によってその範囲が異なること、また、無端状金属ベル
ト（以下単にベルトという。）に使用するコーティング
材の摩擦係数によって、冷却指標範囲が異なるため、そ
れぞれの場合で範囲を特定することが必要となる。
すなわち、鋳片に形成される凝固組織のデンドライト２
次アーム間隔は鋳造時の冷却速度と強い相関があること
から、この２次デンドライト２次アーム間隔から関係式
を求め、この関係式によって得られる数値を冷却指標と
し、この冷却指標と縦割れ発生の関係について解析し
て、縦割れの発生しない範囲を特定した。この際、鋼種
によってその範囲が異なること、また、無端状金属ベル
ト（以下単にベルトという。）に使用するコーティング
材の摩擦係数によって、冷却指標範囲が異なるため、そ
れぞれの場合で範囲を特定することが必要となる。
【００１１】冷却指標を求めるには、先ず薄鋳片の鋳造
方向と垂直な面を含む断面をエッチングし、凝固組織を
顕出させる。次いで、現れたデンドライト２次アーム間
隔を、鋳片表層から０．２〜０．７mmの間で鋳片幅方向
毎にある間隔で測定し、その平均値を求める。そしてこ
の測定結果を回帰式に表し、次の関係式を用いて冷却指
標Ｒに換算する。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） 測定部位を表層から０．２〜０．７mmの間としたのは、
鋳片シェルの凝固時における縦割れ発生起点がこの範囲
にあるからであり、特に０．５mm程度に深さ部位とする
のが好ましい。
方向と垂直な面を含む断面をエッチングし、凝固組織を
顕出させる。次いで、現れたデンドライト２次アーム間
隔を、鋳片表層から０．２〜０．７mmの間で鋳片幅方向
毎にある間隔で測定し、その平均値を求める。そしてこ
の測定結果を回帰式に表し、次の関係式を用いて冷却指
標Ｒに換算する。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） 測定部位を表層から０．２〜０．７mmの間としたのは、
鋳片シェルの凝固時における縦割れ発生起点がこの範囲
にあるからであり、特に０．５mm程度に深さ部位とする
のが好ましい。
【００１２】縦割れの発生度合いは、溶鋼中に含有する
炭素濃度によって異なる。すなわち、炭素濃度が０．０
８％未満である低炭素鋼の鋳造の場合には、図１に冷却
指標と縦割れ指標の関係を示したように、鋳片表層から
０．２〜０．７mm深さ位置における冷却指標は比較大き
く許容され、６０までであれば縦割れが発生しない。６
０を超えるとこのような低炭素鋼であっても、δ／γ変
態による変形のために凝固不均一が助長されて縦割れ発
生に至る。なお、冷却指標の下限を５以上としたには、
初期の凝固シェルに十分な強度を持たせるためである。
また、低炭素鋼においては鋳片表面とベルトとの摩擦力
変化の影響は小さいので無視できる。
炭素濃度によって異なる。すなわち、炭素濃度が０．０
８％未満である低炭素鋼の鋳造の場合には、図１に冷却
指標と縦割れ指標の関係を示したように、鋳片表層から
０．２〜０．７mm深さ位置における冷却指標は比較大き
く許容され、６０までであれば縦割れが発生しない。６
０を超えるとこのような低炭素鋼であっても、δ／γ変
態による変形のために凝固不均一が助長されて縦割れ発
生に至る。なお、冷却指標の下限を５以上としたには、
初期の凝固シェルに十分な強度を持たせるためである。
また、低炭素鋼においては鋳片表面とベルトとの摩擦力
変化の影響は小さいので無視できる。
【００１３】一方、炭素濃度が０．０８％〜０．２５％
の中炭素鋼を鋳造する場合には、凝固初期に生成したδ
相が、温度の降下に伴いγ相に変態する際大きな体積変
化を伴うために、収縮による大きな歪が発生する。その
ために、図２に冷却指標と縦割れ指標の関係で示すよう
に、鋳片表面とベルトとの摩擦係数（μ）の関係を考慮
しなければならない。ベルト表面には、通常緩冷却やベ
ルト変形防止のための目的でベースコーティング材が、
１層、或いは複数の材料を用いて多層に塗布されている
が、いずれの場合においても本発明では、鋳片に接触す
る最表層のコーティング材の摩擦係数が重要な因子とな
る。そこで本発明は所定の摩擦係数となるように消耗型
のコーティング材料を選択し、ベルトを循環する毎に該
最表層にコーティング材料塗布する。
の中炭素鋼を鋳造する場合には、凝固初期に生成したδ
相が、温度の降下に伴いγ相に変態する際大きな体積変
化を伴うために、収縮による大きな歪が発生する。その
ために、図２に冷却指標と縦割れ指標の関係で示すよう
に、鋳片表面とベルトとの摩擦係数（μ）の関係を考慮
しなければならない。ベルト表面には、通常緩冷却やベ
ルト変形防止のための目的でベースコーティング材が、
１層、或いは複数の材料を用いて多層に塗布されている
が、いずれの場合においても本発明では、鋳片に接触す
る最表層のコーティング材の摩擦係数が重要な因子とな
る。そこで本発明は所定の摩擦係数となるように消耗型
のコーティング材料を選択し、ベルトを循環する毎に該
最表層にコーティング材料塗布する。
【００１４】この摩擦係数が０．３以下である場合に
は、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位置における
冷却指標が、５以上２０以下であると割れは発生してい
ない。また、摩擦係数が０．２以下の場合には、同様の
深さ位置における冷却指標が５以上４０以下であれば割
れは発生していない。さらに、摩擦係数が０．１以下で
ある場合には、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における限界冷却指標はさらに大きくなり、７０まで
であると割れが発生しなくなる。消耗型コーティング材
としては黒鉛を主体とした材料や、溶鋼と接触したとき
に溶融するような材料を用いるのが好ましい。
は、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位置における
冷却指標が、５以上２０以下であると割れは発生してい
ない。また、摩擦係数が０．２以下の場合には、同様の
深さ位置における冷却指標が５以上４０以下であれば割
れは発生していない。さらに、摩擦係数が０．１以下で
ある場合には、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における限界冷却指標はさらに大きくなり、７０まで
であると割れが発生しなくなる。消耗型コーティング材
としては黒鉛を主体とした材料や、溶鋼と接触したとき
に溶融するような材料を用いるのが好ましい。
【００１５】このように冷却指数が小さくなると、縦割
れが発生しなくなる機構は以下のように説明される。縦
割れは一般に、鋳片鋳造時に凝固が遅れた部分に歪が蓄
積し、これが割れの限界歪を超えたときに発生する。こ
の歪は冷却によって鋳片が熱歪により幅方向に縮もうと
するときに、鋳片とベルト表面の摩擦によって充分に収
縮することができないために生じる引張り力によって発
生し、特に凝固の遅れた部分に集中する。さらに、中炭
素鋼の割れはδ／γ変態に伴う変形により初期凝固シェ
ル厚の不均一が助長され、鋳型と鋳片間の摩擦力で熱収
縮が阻害されることにより、凝固遅れ部に発生する歪
に、さらにδ／γ変態の歪も加わって割れに至るものと
考えられる。この時、冷却速度が小さくなると発生する
歪が小さくなり、また高温にさらされる時間が長くなる
ので、凝固遅れに蓄積された歪が緩和される。このため
に縦割れが発生しなくなる。また、摩擦力が小さくなる
と、鋳片の上記熱収縮が阻害されにくくなるので発生す
る歪も小さくなり、その分緩和の作用も少なくてすむこ
とが、縦割れ防止限界の冷却指標を高くできる理由であ
る。
れが発生しなくなる機構は以下のように説明される。縦
割れは一般に、鋳片鋳造時に凝固が遅れた部分に歪が蓄
積し、これが割れの限界歪を超えたときに発生する。こ
の歪は冷却によって鋳片が熱歪により幅方向に縮もうと
するときに、鋳片とベルト表面の摩擦によって充分に収
縮することができないために生じる引張り力によって発
生し、特に凝固の遅れた部分に集中する。さらに、中炭
素鋼の割れはδ／γ変態に伴う変形により初期凝固シェ
ル厚の不均一が助長され、鋳型と鋳片間の摩擦力で熱収
縮が阻害されることにより、凝固遅れ部に発生する歪
に、さらにδ／γ変態の歪も加わって割れに至るものと
考えられる。この時、冷却速度が小さくなると発生する
歪が小さくなり、また高温にさらされる時間が長くなる
ので、凝固遅れに蓄積された歪が緩和される。このため
に縦割れが発生しなくなる。また、摩擦力が小さくなる
と、鋳片の上記熱収縮が阻害されにくくなるので発生す
る歪も小さくなり、その分緩和の作用も少なくてすむこ
とが、縦割れ防止限界の冷却指標を高くできる理由であ
る。
【００１６】本発明においては、この様にして規定する
冷却指標（Ｒ）を、予め同一鋼種について実施された鋳
造条件ごとに求めておき、新たに製造する鋳片の鋳造条
件をこれに当てはめて、本発明の冷却指標範囲内にすれ
ば、縦割れが発生しない鋳片を得ることができる。この
ような冷却指標を得る手段としては、ベルトに塗布す
るコーティング材（特にベースとなるコーティング材）
の熱伝導度を低くし、かつ厚みを厚くする。コーティ
ング材を多層に塗り、界面の熱抵抗を高める。鋳造速
度を速くする等があるが、本発明ではどのような方法を
用いても差支えない。
冷却指標（Ｒ）を、予め同一鋼種について実施された鋳
造条件ごとに求めておき、新たに製造する鋳片の鋳造条
件をこれに当てはめて、本発明の冷却指標範囲内にすれ
ば、縦割れが発生しない鋳片を得ることができる。この
ような冷却指標を得る手段としては、ベルトに塗布す
るコーティング材（特にベースとなるコーティング材）
の熱伝導度を低くし、かつ厚みを厚くする。コーティ
ング材を多層に塗り、界面の熱抵抗を高める。鋳造速
度を速くする等があるが、本発明ではどのような方法を
用いても差支えない。
【００１７】
【実施例】鋼片の速度に同期して移動する２対のベルト
と複数のブロックからなる２対の移動式短辺で構成され
た鋳型を用いた連続鋳造法において、表１に示した成分
の鋼を鋳造し凝固組織から得られた冷却指標と縦割れ発
生の関係を調査した。表２に鋳造条件を示す。この際、
冷却指標を変化させる目的で、ベルトへのコーティング
材と塗布厚みを変化させた。また、ベルト／鋳片間の摩
擦係数を変化させるために、コーティング材を２層塗り
（Ａ材料、Ｂ材料）とし、表層のコーティング材（Ｂ材
料）を変えることにより摩擦力を変化させた。表２にこ
れらのコーティング条件及び摩擦係数の変化を示した。
と複数のブロックからなる２対の移動式短辺で構成され
た鋳型を用いた連続鋳造法において、表１に示した成分
の鋼を鋳造し凝固組織から得られた冷却指標と縦割れ発
生の関係を調査した。表２に鋳造条件を示す。この際、
冷却指標を変化させる目的で、ベルトへのコーティング
材と塗布厚みを変化させた。また、ベルト／鋳片間の摩
擦係数を変化させるために、コーティング材を２層塗り
（Ａ材料、Ｂ材料）とし、表層のコーティング材（Ｂ材
料）を変えることにより摩擦力を変化させた。表２にこ
れらのコーティング条件及び摩擦係数の変化を示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】鋳造した鋳片の鋳造方向と垂直でかつ鋳片
厚み方向とも垂直な断面を含む面で切断し、この面を鏡
面研磨後、ピクリン酸（３０ｇ／５００cc＋１０cc界面
活性剤）を用いて、６０℃で５分間エッチングし、凝固
組織を顕出させた。これを１０倍に拡大した写真から、
１０倍のルーペで、凝固組織に見られるデンドライト２
次アーム間隔を測定した。表層から０．５mmを中心に
０．２mmから０．７mmの範囲で、鋳片幅方向５０mmピッ
チで測定した。これらの平均値を関係式を用いて、冷却
指標に換算した。
厚み方向とも垂直な断面を含む面で切断し、この面を鏡
面研磨後、ピクリン酸（３０ｇ／５００cc＋１０cc界面
活性剤）を用いて、６０℃で５分間エッチングし、凝固
組織を顕出させた。これを１０倍に拡大した写真から、
１０倍のルーペで、凝固組織に見られるデンドライト２
次アーム間隔を測定した。表層から０．５mmを中心に
０．２mmから０．７mmの範囲で、鋳片幅方向５０mmピッ
チで測定した。これらの平均値を関係式を用いて、冷却
指標に換算した。
【００２１】鋳片の表面縦割れを調査し、縦割れ総長を
もとにした指標（縦割れ指数）、冷却指標の関係を図１
および図２に示す。図１は低炭素鋼（ａおよびｂ鋼種）
の場合であって、冷却指標が６０以下になると縦割れ発
生はゼロとなった。図には摩擦係数が０．３の場合につ
いて示しているが、低炭素鋼は中炭素鋼に較べると割れ
が発生しにくいので、摩擦係数を変化させても結果に大
きな影響はない。それでも、摩擦係数は出来れば０．３
以下であることが望ましい。
もとにした指標（縦割れ指数）、冷却指標の関係を図１
および図２に示す。図１は低炭素鋼（ａおよびｂ鋼種）
の場合であって、冷却指標が６０以下になると縦割れ発
生はゼロとなった。図には摩擦係数が０．３の場合につ
いて示しているが、低炭素鋼は中炭素鋼に較べると割れ
が発生しにくいので、摩擦係数を変化させても結果に大
きな影響はない。それでも、摩擦係数は出来れば０．３
以下であることが望ましい。
【００２２】図２には中炭素鋼（ｃおよびｄおよびｅ鋼
種）における縦割れ発生指標と冷却指標の関係を示す。
縦割れ指標は冷却指標が大きい場合に大きな値となり、
また冷却指標が小さくなると小さな値となっている。
種）における縦割れ発生指標と冷却指標の関係を示す。
縦割れ指標は冷却指標が大きい場合に大きな値となり、
また冷却指標が小さくなると小さな値となっている。
【００２３】用いた最表層コーティング材の摩擦係数が
０．３の場合には、冷却指数が２２以下で縦割れ指標が
ゼロとなっている。なお本発明ではばらつきを考慮し２
０以下と規定した。摩擦係数が０．２の場合には４３以
下でゼロとなっている。発明では４０以下と規定した。
更に溶鋼に接触すると溶融する低融点に酸化物混合体か
らなるコーティング材を最表層に用いた。摩擦係数が
０．０５の場合には、７０以下で割れがゼロとなった。
０．３の場合には、冷却指数が２２以下で縦割れ指標が
ゼロとなっている。なお本発明ではばらつきを考慮し２
０以下と規定した。摩擦係数が０．２の場合には４３以
下でゼロとなっている。発明では４０以下と規定した。
更に溶鋼に接触すると溶融する低融点に酸化物混合体か
らなるコーティング材を最表層に用いた。摩擦係数が
０．０５の場合には、７０以下で割れがゼロとなった。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、薄鋳片の鋳造組
織に着目した冷却指標を設定し、さらに鋼種および鋳造
時の摩擦力を規制して、この指標に当てはまるように鋳
造条件を設定することにより、縦割れ発生の極めて少な
い薄鋳片を得ることができる。
織に着目した冷却指標を設定し、さらに鋼種および鋳造
時の摩擦力を規制して、この指標に当てはまるように鋳
造条件を設定することにより、縦割れ発生の極めて少な
い薄鋳片を得ることができる。
【図１】低炭素鋼における縦割れ指数と冷却指標との関
係を示す図。
係を示す図。
【図２】中炭素鋼における縦割れ指数と冷却指標との関
係を示す図。
係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫尾 茂樹 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 中村 州児 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)発明者 金井 則之 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭63−220949（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−15854（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−136475（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/06 340 B22D 11/06 350
Claims (6)
- 【請求項１】 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベ
ルトを対向して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルト
と共に循環するブロックを対向して備えたベルト式連続
鋳造設備に溶鋼を供給して薄鋳片を製造する方法におい
て、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位置における
下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、６０以下と
なるように鋳造することを特徴とする薄鋳片の製造方
法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） - 【請求項２】 炭素濃度が０．０８％未満であることを
特徴とする請求項１記載の薄鋳片の製造方法。 - 【請求項３】 無端状金属ベルトに２層以上のコーティ
ング材を塗布してその最表層コーティング材の摩擦係数
を０．３以下とすることを特徴とする請求項２記載の薄
鋳片の製造方法。 - 【請求項４】 長辺両側に、循環移動する無端状金属ベ
ルトを対向して配置し、短辺両側に、無端状金属ベルト
と共に循環するブロックを対向して備えたベルト式連続
鋳造設備に、炭素濃度が０．０８以上、０．２５％未満
である溶鋼を供給して薄鋳片を製造する方法において、
前記無端状金属ベルトに２層以上のコーティング材を塗
布してその最表層コーティング材の摩擦係数を０．３以
下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．７mm深さ位
置における下記式で求められる冷却指標Ｒが、５以上、
２０以下となるように鋳造することを特徴とする薄鋳片
の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） - 【請求項５】 無端状金属ベルトに２層以上のコーティ
ング材を塗布してその最表層コーティング材の摩擦係数
を０．２以下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．
７mm深さ位置における下記式で求められる冷却指標Ｒ
が、５以上、４０以下となるように鋳造することを特徴
とする請求項４記載の薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ） - 【請求項６】 無端状金属ベルトに２層以上のコーティ
ング材を塗布してその最表層コーティング材の摩擦係数
を０．１以下とし、かつ、鋳片の表層から０．２〜０．
７mm深さ位置における下記式で求められる冷却指標Ｒ
が、５以上、７０以下となるように鋳造することを特徴
とする請求項４記載の薄鋳片の製造方法。 Ｒ＝（ｄ／１９１）-2.237 ここで、ｄ：デンドライト２次アーム間隔の平均値（μ
ｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33841893A JP2968428B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ベルト式連続鋳造法による薄鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33841893A JP2968428B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ベルト式連続鋳造法による薄鋳片の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185747A JPH07185747A (ja) | 1995-07-25 |
| JP2968428B2 true JP2968428B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=18317973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33841893A Expired - Fee Related JP2968428B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ベルト式連続鋳造法による薄鋳片の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968428B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33841893A patent/JP2968428B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185747A (ja) | 1995-07-25 |
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