JP3058091B2 - Method and apparatus for manufacturing continuous billet of round billet - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing continuous billet of round billet

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JP3058091B2
JP3058091B2 JP8207145A JP20714596A JP3058091B2 JP 3058091 B2 JP3058091 B2 JP 3058091B2 JP 8207145 A JP8207145 A JP 8207145A JP 20714596 A JP20714596 A JP 20714596A JP 3058091 B2 JP3058091 B2 JP 3058091B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼、ステンレ
ス鋼、高合金鋼等の丸ビレットの連続鋳造において鋳片
の中心部に発生する中心偏析やセンターポロシティを低
減する方法と装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for reducing center segregation and center porosity generated at the center of a slab in continuous casting of round billets of carbon steel, stainless steel, high alloy steel, and the like. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】連続鋳造工程から、圧延または鍛造工程
を経て、ユジーンセジュネル法またはマンネスマン法等
で、シームレスパイプを製造する方法において、最近、
連続鋳造工程以下の素圧延等の工程を一部省略し、プロ
セスの効率を高める方法として、ニアネットシェイプキ
ャスティング法と呼ばれる、より最終成品形状に近い大
きさの丸ビレットを鋳造する方法が指向されている。
2. Description of the Related Art In a method of manufacturing a seamless pipe by a Eugene Sejournel method or a Mannesmann method from a continuous casting process to a rolling or forging process, recently,
As a method of increasing the efficiency of the process by partially omitting the steps such as continuous rolling below the continuous casting step, a method called near net shape casting, which casts a round billet having a size closer to the final product shape, is being pursued. ing.
【0003】しかし、丸ビレット鋳片には、鋳造中に中
心偏析やセンターポロシティが発生し、これが鋳片内部
に残存し、その程度が大きい場合は、配管後にパイプの
内面疵を発生させるという問題点が存在する。
However, in the round billet slab, center segregation and center porosity occur during casting, which remains inside the slab. If the degree is large, the problem is that the inner surface flaw of the pipe is generated after piping. There is a point.
【0004】そこで、上記の中心偏析やセンターポロシ
ティ発生の対策として、内部品質の向上を図る連続鋳造
鋳片の製造方法が提案されている (特開平3−124352号
公報参照) 。この技術は、鋳片の厚さの2〜5倍の直径
を有するロールを用いて、鋳片内部の未凝固部を圧下す
ることで、凝固した鋳片を圧下する場合に比べ弱い圧下
力しか必要とせずに中心偏析やセンターポロシティの発
生を低減させようとするものであり、一定の低減効果が
期待できる。
Therefore, as a countermeasure against the above-described center segregation and center porosity, there has been proposed a method of manufacturing a continuously cast slab for improving the internal quality (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-124352). This technology uses a roll having a diameter of 2 to 5 times the thickness of the slab to reduce the unsolidified portion inside the slab, so that the rolling force is lower than when the solidified slab is reduced. It is intended to reduce the occurrence of center segregation and center porosity without necessity, and a certain reduction effect can be expected.
【0005】しかし、上記の連続鋳造鋳片の製造方法で
は、スラブやブルーム等の断面形状が長方形である鋳片
を対象としているので、断面形状が円形である通常の丸
ビレット鋳片にこの技術を適用すると、次のような問題
点が生じてしまう。
However, since the above-described method for producing a continuous cast slab is intended for a slab or a bloom having a rectangular cross-sectional shape such as a slab or a bloom, this method can be applied to an ordinary round billet slab having a circular cross-sectional shape. The following problems occur when the method is applied.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図1は、従来の未凝固
圧下法を丸ビレット鋳片にそのまま適用した場合の模式
的断面図であり、図中、上下ロール対10、12は丸ビレッ
ト鋳片14を白抜き矢印方向から圧下し、中心部の未凝固
部16を圧着している。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional unsolidified rolling method directly applied to a round billet cast piece, in which a pair of upper and lower rolls 10 and 12 are round billet cast. The piece 14 is pressed down in the outline arrow direction, and the unsolidified portion 16 at the center is pressed.
【0007】しかしながら、このように丸ビレット鋳片
14を従来の未凝固圧下方法を用いてインライン圧下した
場合、圧下量を大きくすると、左右向きに矢印で示す圧
下変形によって真円性が損なわれ、真円精度が悪くな
り、そのような全体が楕円形のビレットを用いては、そ
のまま製管できなくなる。さらにこのように圧下方向と
垂直な方向へ、ビレットが延び変形すると、今度は丸ビ
レット鋳片14の上下部分の凝固界面18に引張り応力が生
じて、いわゆる内部割れ20を発生させる危険性がある。
この凝固界面18に見られる内部割れ20は、割れ部に偏析
溶鋼を吸引しており、凝固後の鋳片の断面で観察すると
C、P、S、Mn等の成分の濃化した偏析線として残存し
ている。この偏析線が、一般に内部割れと呼ばれている
ものであり、製管時の管内面キズ発生の一因となるもの
である。
However, as described above, the round billet slab
When 14 is inline-rolled using the conventional unsolidification rolling method, if the rolling volume is increased, the roundness is impaired by the rolling deformation indicated by arrows in the left and right direction, and the roundness accuracy deteriorates, and such a whole If an elliptical billet is used, it will not be possible to make a pipe as it is. Further, when the billet extends and deforms in the direction perpendicular to the rolling direction in this way, a tensile stress is generated at the solidification interface 18 in the upper and lower portions of the round billet slab 14, and there is a risk of generating a so-called internal crack 20. .
The internal cracks 20 seen at the solidification interface 18 have attracted segregated molten steel to the cracks, and when observed on the cross section of the cast slab after solidification, as segregation lines in which components such as C, P, S, and Mn are concentrated. It remains. These segregation lines are generally called internal cracks and contribute to the generation of scratches on the inner surface of the pipe during pipe production.
【0008】また、圧下量が大きい場合、真円性の阻
害、内部割れの発生以外に、鋳片の引抜き抵抗が増大し
てときとして引抜きが不可となり、連続鋳造操業そのも
のができなくなる。
In addition, when the rolling reduction is large, in addition to the impairment of roundness and the occurrence of internal cracks, the drawing resistance of the slab increases and sometimes the drawing becomes impossible, and the continuous casting operation itself becomes impossible.
【0009】しかしながら、一方、以上の問題点を懸念
して、圧下量を小さくした場合、センターポロシティ、
中心偏析の改善が十分になされないまま製管することに
より、管内面キズの多発を招くことになる。
However, on the other hand, when the reduction amount is reduced due to the above-mentioned problems, the center porosity,
If the pipe is manufactured without sufficiently improving the center segregation, the inner surface of the pipe is frequently damaged.
【0010】したがって、本発明の目的は、連続鋳造に
おいて、真円性の良好な、かつ、内部割れのない、セン
ターポロシティ、中心偏析の少ない内質の良好な製管向
け丸ビレット鋳片の製造方法と装置を提供することであ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to produce a round billet slab for pipe making having a good roundness, no internal cracks, a low center porosity, and a low center segregation in continuous casting. A method and apparatus are provided.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の課
題を解決するための手段について種々、実験、調査検討
を繰り返すことにより、未凝固圧下を垂直、水平の方向
から同時に行い、次いで凝固後の圧下によって真円成形
を行うことにより上述の課題が達成できることを知り、
本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The present inventors have repeated various experiments and investigations on the means for solving the above-mentioned problems, thereby simultaneously performing uncoagulation reduction from vertical and horizontal directions, Knowing that the above-mentioned problems can be achieved by performing perfect circular molding by reduction after solidification,
The present invention has been completed.
【0012】ここに、本発明は、次の通りである。Here, the present invention is as follows.
【0013】(1) 丸ビレット連続鋳造において、同一垂
直断面に一対の水平ロールおよび一対の垂直ロールを備
えた少なくとも1の未凝固圧下スタンドと、その下流に
設けられた一対の垂直ロールからなる凝固垂直圧下スタ
ンドおよび一対の水平ロールからなる凝固水平圧下スタ
ンドとを備えたインライン圧下設備を使用して、鋳片の
完全凝固以前の位置において前記未凝固圧下スタンドに
おいて鋳片が未凝固な状態で圧下を与え、次いで鋳片の
完全凝固後に前記凝固垂直圧下スタンドおよび凝固水平
圧下スタンドにおいて鋳片に圧下を与えて鋳片の断面形
状の真円性を整えながら、断面積の減少を図ることを特
徴とする丸ビレット連鋳鋳片の製造方法。
(1) In continuous round billet casting, at least one unsolidified rolling stand provided with a pair of horizontal rolls and a pair of vertical rolls in the same vertical section, and a solidification comprising a pair of vertical rolls provided downstream thereof Using an in-line rolling equipment equipped with a vertical rolling stand and a solidified horizontal rolling stand consisting of a pair of horizontal rolls, the slab is reduced in the unsolidified rolling stand at a position before complete solidification of the slab in an unsolidified state. And then, after complete solidification of the slab, reducing the cross-sectional area while reducing the cross-sectional shape of the slab by applying pressure to the slab in the solidified vertical reduction stand and the solidified horizontal reduction stand to adjust the cross-sectional shape of the slab. Manufacturing method of a continuous billet of a round billet.
【0014】(2) 完全凝固以前の位置にある1の前記未
凝固圧下スタンドで、1のロール対の圧下量を他のロー
ル対の圧下量より大きくとり楕円状の鋳片に一旦成形し
た後、完全凝固後の前記凝固垂直圧下スタンドおよび凝
固水平圧下スタンドにおける少なくとも1のロール対で
真円成形することを特徴とする上記(1) 記載の方法。
(2) At the one unsolidified rolling stand located at a position before complete solidification, the rolling amount of one roll pair is made larger than the rolling amount of the other roll pair, and once formed into an oval slab. The method according to the above (1), wherein a perfect circle is formed by at least one roll pair in the solidification vertical reduction stand and the solidification horizontal reduction stand after complete solidification.
【0015】(3) 前記未凝固圧下スタンドにおいて圧下
量を大きくとるロール対のロール径を他のロール対のロ
ール径より大きくすることを特徴とする上記(2) 記載の
方法。
(3) The method according to the above (2), wherein the roll diameter of the roll pair for which the reduction amount is increased in the unsolidified rolling stand is made larger than the roll diameter of the other roll pairs.
【0016】(4) 前記未凝固圧下スタンドにおいて圧下
量を大きくとるロール対の少なくとも一方のロールを駆
動ロールとすることを特徴とする上記(2) または(3) 記
載の方法。
(4) The method according to the above (2) or (3), wherein at least one of the roll pairs in the unsolidified drafting stand that takes a large amount of rolling is a driving roll.
【0017】また、本発明は、その別の面からは、丸ビ
レット連続鋳造設備において、同一垂直断面に一対の水
平ロールおよび一対の垂直ロールを備えた少なくとも1
の未凝固圧下スタンドと、その下流に設けられた一対の
垂直ロールからなる凝固垂直圧下スタンドおよび一対の
水平ロールからなる凝固水平圧下スタンドとを備えたイ
ンライン圧下設備を備えたことを特徴とする丸ビレット
連鋳鋳片の製造装置である。
According to another aspect of the present invention, in a round billet continuous casting facility, at least one roll having a pair of horizontal rolls and a pair of vertical rolls in the same vertical section is provided.
A round having a non-solidification rolling stand, a solidification vertical rolling stand comprising a pair of vertical rolls provided downstream thereof, and a solidification horizontal rolling stand comprising a pair of horizontal rolls. This is an apparatus for producing billet continuous cast slabs.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】すでに述べたように、中心偏析や
センターポロシティの生成原因は、鋳片凝固末期におけ
る凝固収縮によるものであり、鋳造中に鋳片表面から、
この内部収縮量を補う程度、またはそれ以上に圧下を加
えることにより鋳片の断面積の減少により、これらを低
減あるいは防止することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the center segregation and the center porosity are caused by solidification shrinkage at the final stage of solidification of a slab.
By applying a reduction more than or equal to the internal shrinkage, the cross-sectional area of the slab can be reduced or prevented by reducing the cross-sectional area.
【0019】断面矩形のビレットの場合に上下方向から
一対のロールで未凝固圧下を行うが、断面丸形のビレッ
ト鋳片においてもそのような従来技術のように水平の二
本のロールにより、インラインで未凝固圧下を実施する
と、図1に示すように、圧下方向と垂直な方向への延び
変形により内部割れが発生する可能性が高くなる。ま
た、圧下方向と垂直な方向への延び変形により、楕円形
状となり、このまま、凝固させてしまうと、真円性が確
保できず製管できなくなってしまう。
In the case of a billet having a rectangular cross section, unsolidification rolling is performed by a pair of rolls from above and below, but in a billet cast piece having a round cross section, two horizontal rolls as in the related art are used for in-line reduction. When the non-solidification rolling is performed in step (1), as shown in FIG. 1, there is a high possibility that internal cracks are generated due to extension deformation in a direction perpendicular to the rolling direction. In addition, it becomes an elliptical shape due to elongation and deformation in a direction perpendicular to the rolling-down direction.
【0020】そこで、本発明にあっては、図2に同じく
略式説明図で示すように、同一断面において中心部未凝
固の丸ビレット鋳片14を上下ロール対22、24、左右ロー
ル対26、28によって、4方向より同時に未凝固圧下する
のであって、これにより、図1のような延び変形を抑制
し、内部割れの発生の原因を少なくすることができると
ともに、真円性の阻害を小さくすることができる。図示
例では、各ロール対を構成するロールをカリバー形のも
のとして示すが、このときのロール表面は、完全なフラ
ットであってもよい。
Therefore, in the present invention, as shown in the schematic diagram in FIG. 2, the round billet cast piece 14 whose center is not solidified in the same cross section is formed by upper and lower roll pairs 22, 24, left and right roll pairs 26, 28, the unsolidification pressure is reduced simultaneously from four directions, whereby the elongation deformation as shown in FIG. 1 can be suppressed, the cause of the occurrence of internal cracks can be reduced, and the inhibition of roundness can be reduced. can do. In the illustrated example, the rolls constituting each roll pair are shown as a caliber, but the roll surface at this time may be completely flat.
【0021】しかし、いずれの場合にあっても、真円性
については、少なくとも1の未凝固圧下スタンドにおけ
る4ロールの同時圧下によって完全に保証できるもので
はなく、4ロールの同時圧下直後の鋳片が完全凝固した
後に、今度は、凝固後圧下スタンドとして一対の垂直ロ
ールからなる凝固垂直圧下スタンドと、さらに一対の水
平ロールからなる凝固水平圧下スタンドにより真円成形
することにより、真円性を高めることができる。
However, in any case, the roundness cannot be completely guaranteed by the simultaneous reduction of four rolls in at least one unsolidified reduction stand. After complete solidification, this time, the roundness is increased by forming a perfect circle by a solidification vertical reduction stand consisting of a pair of vertical rolls and a solidification horizontal reduction stand consisting of a pair of horizontal rolls as a post-solidification reduction stand. be able to.
【0022】完全凝固後に、このような凝固後圧下スタ
ンドを設置する理由は、4ロールの未凝固圧下スタンド
を中心偏析、センターポロシティの低減に有効な、凝固
末期に設置するために、この未凝固領域に設けるには場
所的な制約があることと、未凝固圧下で成形を行うこと
により内部割れ発生のおそれがあることから、そのよう
な無用な未凝固圧下時の内部割れの発生を避けるためで
ある。
The reason for installing such a post-solidification rolling stand after complete coagulation is that a four-roll unsolidified rolling stand is installed at the end of coagulation, which is effective in reducing center segregation and center porosity. In order to avoid the occurrence of such internal cracks at the time of unconsolidated unsolidification, since there is a place restriction to provide in the area and there is a possibility that internal cracks may occur by molding under unsolidified pressure. It is.
【0023】凝固後圧下スタンドとしての垂直ロールと
水平ロールの設置の順は、特に限定するものではない
が、4ロールの未凝固圧下スタンドにおける水平ロール
と垂直ロールの圧下量の度合いによって、その順を決定
すればよい。
The order of installation of the vertical rolls and the horizontal rolls as the post-solidification rolling stand is not particularly limited, but depends on the degree of reduction of the horizontal rolls and the vertical rolls in the four-roll unsolidified rolling stand. Should be determined.
【0024】図3にその連鋳機内での配置の一例を示
す。図3は、本発明にかかる連続鋳造鋳片の製造装置の
模式的説明図であり、図中、鋳型32から引き抜かれた丸
ビレット鋳片34は冷却ロール群36において水冷により冷
却を促進され、次いで、案内ロール群38を経てから上下
ロール対から成る未凝固圧下ロール群40に送られ、順
次、圧下を行ってから、最終的に本発明にかかる未凝固
圧下スタンド42において4方向からの未凝固圧下を行
い、未凝固圧下を完了する。図示例では、4方向からの
同時圧下を行う本発明にかかる未凝固圧下スタンド42を
1段だけ設けているが、これは上流に向かって多段に設
けてもよい。場合によっては、上下ロール対から成る未
凝固圧下ロール群40をすべて本発明にかかる未凝固圧下
スタンドで構成してもよい。
FIG. 3 shows an example of the arrangement in the continuous casting machine. FIG. 3 is a schematic explanatory view of a continuous cast slab manufacturing apparatus according to the present invention. In the figure, a round billet slab 34 drawn from a mold 32 is cooled by water cooling in a cooling roll group 36, and cooling is promoted. Next, after passing through a guide roll group 38, it is sent to an unsolidified rolling roll group 40 composed of upper and lower roll pairs, and is sequentially reduced. Perform coagulation reduction and complete uncoagulation reduction. In the illustrated example, only one unsolidified rolling stand 42 according to the present invention for performing simultaneous rolling from four directions is provided, but it may be provided in multiple stages toward the upstream. In some cases, the unsolidified rolling roll group 40 composed of the upper and lower roll pairs may be entirely constituted by the unsolidified rolling stand according to the present invention.
【0025】このように未凝固圧下スタンドを多段に設
けることによって、圧下量をそれぞれ調整することによ
り、真円性の保持の効果を上げることができるが、設備
が複雑になることから、通常は1段だけ設けることが好
ましい。それに先立つ未凝固圧下は従来のようにフラッ
トロールにより水平あるいは垂直方向よりすこしずづ多
段に圧下を行えばよい。
By providing the unsolidified rolling stands in multiple stages as described above, the effect of maintaining roundness can be enhanced by adjusting the rolling amounts, but the equipment becomes complicated, so that it is usually used. It is preferable to provide only one stage. Prior to this, the unsolidification reduction may be performed in a multi-stage manner by a flat roll slightly in a horizontal or vertical direction as in the conventional case.
【0026】このようにして未凝固圧下を完了した凝固
丸ビレット43は、次いで、例えば対になった垂直ロール
から構成される凝固垂直圧下スタンド44、対になった水
平ロールから構成される凝固水平圧下スタンド46を経
て、真円成形されて、シームレスパイプ製造用の丸ビレ
ット鋳片とする。このときの凝固垂直圧下スタンド44、
凝固水平圧下スタンド46の数は、必要によりさらに設け
てもよく、またどちらを先にするかも特に制限はない。
符号48はピンチロールを示す。
The solidified round billet 43 which has thus been subjected to the unsolidification reduction is then converted into a solidification vertical reduction stand 44 composed of, for example, a pair of vertical rolls, and a solidification horizontal roll composed of a pair of horizontal rolls. After passing through the press-down stand 46, it is formed into a perfect circle to obtain a round billet slab for manufacturing a seamless pipe. The solidification vertical reduction stand 44 at this time,
The number of the coagulation horizontal reduction stands 46 may be further provided if necessary, and there is no particular limitation on which one is first.
Reference numeral 48 indicates a pinch roll.
【0027】本発明において、このように真円成形を水
平ロール、垂直ロールに分けて行うのは、未凝固圧下の
ように、延び変形による内部割れの問題がないためと、
水平ロールと垂直ロールを分割配置した方が、場所的な
制約がなくコストも安いからである。この場合にも使用
するロールはカリバー形であってもフラット形であって
も、いずれでもよい。
In the present invention, the reason why the perfect circular forming is performed by dividing into a horizontal roll and a vertical roll is because there is no problem of internal cracking due to elongation deformation as under unsolidified pressure.
This is because the horizontal roll and the vertical roll are divided and arranged, because there is no place restriction and the cost is low. Also in this case, the roll used may be either a caliber type or a flat type.
【0028】本発明の好適態様にあっては、完全凝固以
前の位置にある1の前記未凝固圧下スタンドで、一対の
ロールの圧下量を残りの一対のロール圧下量より大きく
とり楕円状の鋳片に一旦成形した後、完全凝固後の前記
凝固垂直圧下スタンドおよび凝固水平圧下スタンドにお
ける少なくとも1のロールで真円成形するが、その理由
は次の通りである。
In a preferred embodiment of the present invention, the one unsolidified rolling stand located at a position before complete solidification sets the rolling reduction of a pair of rolls larger than the remaining pair of rolling reductions, thereby forming an elliptical casting. Once molded into a piece, it is formed into a perfect circle with at least one roll in the solidification vertical reduction stand and solidification horizontal reduction stand after complete solidification, for the following reason.
【0029】つまり、未凝固部の断面積の減少を図るた
めには、4方向から垂直に均等に圧下するよりは、むし
ろある程度の楕円変形を許用した方が有効であることが
種々解析、検討により判明している。これは、4方向均
等に圧下すると鋳片の軸方向への延びが大きくなり、断
面の減少がその分小さくなるためである。ただし、内部
割れの発生、真円性の確保を考えると主に圧下する方向
と垂直な方向からの圧下もある程度必要でその望ましい
比率[(小さい方の圧下量) / (主に圧下する方向の圧下
量)]は20〜80%である。この範囲であれば、内部割れの
問題もなく、完全凝固後の2対のロールで真円成形が可
能である。
In other words, various analyzes have shown that it is more effective to allow a certain degree of elliptical deformation rather than uniformly reducing the pressure in four directions in order to reduce the cross-sectional area of the unsolidified portion. It has been found by examination. This is because when the rolling is uniformly reduced in four directions, the slab extends in the axial direction and the reduction in the cross section is reduced accordingly. However, considering the occurrence of internal cracks and ensuring roundness, some reduction is required mainly in the direction perpendicular to the reduction direction, and the desired ratio [(smaller reduction amount) / (mainly in the reduction direction) Reduction amount)] is 20 to 80%. Within this range, there is no problem of internal cracking, and it is possible to form a perfect circle with two pairs of rolls after complete solidification.
【0030】本発明の別の好適態様によれば、前記未凝
固圧下スタンドにおいて圧下量を大きくとるロール対の
ロール径を他のロール対のロール径より大きくするが、
その理由は次の通りである。
According to another preferred embodiment of the present invention, the roll diameter of the roll pair for which the rolling reduction is increased in the unsolidified rolling stand is made larger than the roll diameter of the other roll pairs.
The reason is as follows.
【0031】このように圧下量を大きくする方のロール
対の役割りは、主に内部の断面積の減少であり、表面か
らの圧下が有効に内部に浸透する必要がある。ロール径
が小さいと、表面からの圧下は主として、鋳片表層近傍
の軸方向へのメタルフローとして吸収されてしまい、内
部への浸透性が悪くなる。このロール径を大きくとるこ
とにより、圧下の浸透性を高めることができる。その望
ましいロール径は、鋳片径の1〜5倍である。大きけれ
ば大きい程よいが、5倍を越えると設備コストが著しく
増大する。
As described above, the role of the roll pair for increasing the reduction amount is mainly to reduce the internal cross-sectional area, and it is necessary that the reduction from the surface effectively penetrates the inside. When the roll diameter is small, the reduction from the surface is mainly absorbed as a metal flow in the axial direction near the surface layer of the slab, and the permeability into the inside is deteriorated. By making this roll diameter large, the permeability under rolling can be increased. The desirable roll diameter is 1 to 5 times the slab diameter. The larger the size, the better, but if it is more than five times, the equipment cost will increase significantly.
【0032】本発明のさらに別の態様によれば、前記未
凝固圧下スタンドにおいて圧下量を大きくとるロール対
の少なくとも一方のロールを駆動ロールとするが、これ
はつぎの理由による。
According to still another aspect of the present invention, at least one roll of a roll pair that takes a large amount of reduction in the unsolidified drafting stand is used as a driving roll for the following reason.
【0033】すなわち、4ロールで断面を絞るように同
時に圧下すると、圧下による鋳片引抜き抵抗の著しい増
大を伴う。通常の連鋳機では鋳片の引抜き力は、いわゆ
るピンチロールで発生させているが、丸鋳片の場合、鋳
片とロールの接触面積が小さく、充分な引抜き力を確保
できなくなる可能性がある。鋳片の引き抜き抵抗は、通
常、鋳型と鋳片の摩擦力、曲げ矯正等の圧力により発生
するが、これらはインライン圧下実施時の引き抜き抵抗
に較べて極めて小さい。
That is, when the four rolls simultaneously reduce the cross section so as to narrow the cross section, the reduction of the slab due to the reduction is accompanied by a remarkable increase. In a normal continuous casting machine, the drawing force of the slab is generated by a so-called pinch roll.However, in the case of a round slab, the contact area between the slab and the roll is small, and there is a possibility that a sufficient drawing force may not be secured. is there. The pull-out resistance of a slab usually occurs due to the frictional force between the mold and the slab, pressure such as bending correction, etc., which are extremely small as compared with the pull-out resistance at the time of in-line reduction.
【0034】4ロールの未凝固圧下装置において、主と
して、圧下する方のロール対の少なくとも一方 (両方で
もよいが片方の方がコストが安い) を駆動ロールとし、
圧下とともに鋳片にピンチ力を与えてやることは上記の
接触面積の問題が改善するばかりか、新たにピンチロー
ル48の引き抜き力を大きくする必要がなく、経済的にも
有利である。次に、実施例によって本発明の作用効果を
さらに具体的に説明する。
In the four-roll unsolidification rolling device, at least one of the roll pairs to be lowered (both may be used but one of them is lower in cost) is mainly used as a driving roll.
Applying a pinch force to the slab together with the rolling reduces not only the problem of the contact area described above, but also does not require a new increase in the pulling force of the pinch roll 48, and is economically advantageous. Next, the operation and effect of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【0035】[0035]
【実施例】直径250 mmの0.2 %C鋼を、図3に示す構造
に実質等しい配置をもった4ロールから成る未凝固圧下
スタンド42とそれに続く、凝固垂直圧下スタンド44、凝
固水平圧下スタンド46を備えた連続鋳造装置で丸ビレッ
ト鋳片43に鋳造した。4ロールの未凝固圧下スタンド42
の位置は溶湯メニスカスより30m、凝固垂直圧下スタン
ド44および凝固水平圧下スタンド46の位置は溶湯メニス
カスより、それぞれ33mと35mの位置に配置した。凝固
水平圧下スタンド46の下流にはピンチロール48が設けら
れている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A 0.2% C steel having a diameter of 250 mm is formed by rolling an unsolidified rolling stand 42 consisting of four rolls having a configuration substantially equivalent to the structure shown in FIG. 3, followed by a solidifying vertical rolling stand 44 and a solidifying horizontal rolling stand 46. Was cast into a round billet slab 43 using a continuous casting apparatus equipped with 4 roll unsolidified press stand 42
Is located 30 m from the melt meniscus, and the solidification vertical reduction stand 44 and the solidification horizontal reduction stand 46 are located 33 m and 35 m from the melt meniscus, respectively. A pinch roll 48 is provided downstream of the solidification horizontal pressing stand 46.
【0036】鋳造速度は1.8 m/min で、二次冷却スプレ
ーによる冷却力は、鋳型直下より6mの間で比水量0.2
l/kg・steel とした。このときの完全凝固位置は、溶湯
メニスカスより31m下流の地点となり、4ロールの未凝
固圧下スタンドで未凝固圧下を、凝固垂直圧下スタンド
(以下、「Vスタンド」と称する) 、凝固水平圧下スタ
ンド (以下、「Hスタンド」と称する) で完全凝固後の
鋳片の圧下成形を行うことができる。水平ロールと垂直
ロールの径は、いずれも400 mmとし、形状はフラットと
したが、場合によってはカリバー形状としてもよい。
The casting speed was 1.8 m / min, and the cooling power by the secondary cooling spray was 0.2 m specific water volume between 6 m below the mold.
l / kg · steel. The complete solidification position at this time is a point 31 m downstream from the molten metal meniscus, and the unsolidification reduction is performed by a 4-roll unsolidification reduction stand.
(Hereinafter, referred to as “V stand”) and a solidified horizontal rolling stand (hereinafter, referred to as “H stand”) can perform the down-forming of the slab after complete solidification. Each of the horizontal roll and the vertical roll has a diameter of 400 mm and a flat shape, but may have a caliber shape in some cases.
【0037】表1に実施例1〜4と比較例1〜4におけ
る製造条件をそれぞれ示す。鋳片の圧下量の設定は、い
ずれも、圧下量に応じたスペーサを設定しておき、押し
切りとした。場合によっては、油圧シリンダの変位制御
機構を設けて、圧下量をコントロールしてもよい。圧下
の能力は、どのロールもそれぞれ最大200Tonで、
そのときの圧下量に応じ、この値以内の圧下反力となっ
た。
Table 1 shows the manufacturing conditions in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, respectively. For setting the amount of reduction of the cast slab, a spacer was set according to the amount of reduction, and the casting was pushed off. In some cases, a displacement control mechanism for the hydraulic cylinder may be provided to control the amount of reduction. The rolling capacity is up to 200 Ton for each roll,
Depending on the amount of reduction at that time, the reduction reaction force was within this value.
【0038】実施例1は、4ロールの未凝固圧下スタン
ドの各ロールのロール径を400 mmとし、圧下量は同一の
20mmとした。VスタンドとHスタンドの圧下量は5mmと
した。実施例2は、4ロールの未凝固圧下スタンドの水
平ロールの圧下量を40mmと大きくし、それに応じて真円
成形用のVスタンドの圧下量を20mmとした。
In Example 1, the roll diameter of each roll of the four-roll unsolidified rolling stand was 400 mm, and the rolling amount was the same.
20 mm. The reduction amount of the V stand and the H stand was 5 mm. In Example 2, the reduction amount of the horizontal roll of the four-roll unsolidified reduction stand was increased to 40 mm, and accordingly, the reduction amount of the V-stand for perfect circular molding was set to 20 mm.
【0039】実施例3は、実施例2の4ロールの未凝固
圧下スタンドの圧下量の大きい水平ロールの径を600 mm
と大きくし、その他は実施例2と同一とした。実施例4
は、4ロールの未凝固圧下スタンドの水平ロールの上ロ
ールを駆動ロールとし、その他は実施例2と同一とし
た。
In the third embodiment, the diameter of the horizontal roll having a large reduction amount of the four-roll unsolidified reduction stand of the second embodiment is set to 600 mm.
And the others were the same as in Example 2. Example 4
The drive roll was the upper roll of the horizontal roll of the 4-roll unsolidified pressing stand, and the other components were the same as in Example 2.
【0040】比較例1は、既存の方法を模擬して4ロー
ルの未凝固圧下スタンドの水平ロールのみを20mmの圧下
とし、真円成形スタンドであるVスタンドとHのスタン
ドを使用しなかった。
In Comparative Example 1, only the horizontal roll of the 4-roll unsolidified rolling stand was reduced by 20 mm by simulating the existing method, and the V-shaped stand and the H-stand, which are round forming stands, were not used.
【0041】比較例2は、4ロールの未凝固圧下スタン
ドは、実施例1と同じであるが、V、Hスタンドの成形
スタンドを使用しなかった場合である。比較例3、4
は、実施例1のV、Hスタンドのどちらか一方の真円成
形を実施しなかった場合である。
Comparative Example 2 is the same as Example 1 except that the four-roll unsolidified rolling stand is the same as Example 1, but does not use the V and H stand. Comparative Examples 3 and 4
Is a case in which either one of the V and H stands of Example 1 was not formed into a perfect circle.
【0042】以上のような各例において、鋳片鋳造後、
冷鋳片より、定常鋳造部の2m長のサンプルを切り出
し、そのサンプルから100 mm長さピッチで21個の横断面
板を採取した。
In each of the above examples, after casting the slab,
From the cold slab, a 2 m-long sample of the steady casting portion was cut out, and 21 cross-sectional plates were sampled from the sample at a pitch of 100 mm.
【0043】この横断面板の断面のサルファプリントよ
り内部割れの有無を確認した。さらに中心部 (変形が大
きい時は重心) より5mm径の切り粉を取り出し、炭素濃
度Cを分析して、それを鋳片の平均濃度Coとの比、C/C
o として中心偏析評価の指標とした。
The presence or absence of internal cracks was confirmed from the sulfur print of the cross section of the cross section plate. Furthermore, a 5 mm diameter chip was taken out from the center (when the deformation was large, the center of gravity), and the carbon concentration C was analyzed.
o was used as an index for evaluating central segregation.
【0044】さらに横断面でみられるポロシティの総面
積を求め、鋳片断面積との比より、ポロシティ面積率
(%) を求め、ポロシティを評価した。また、横断面の重
心を求め、重心から周方向への距離を周角30°ピッチで
測定し、得られるべき真円の半径との差 (縦断面) を真
円の半径で除したものを真円偏差率(%) と定義し、真円
度の評価を行った。製管工程に供与されるべきビレット
鋳片の真円偏差率は3%以内である。
Further, the total area of porosity observed in the cross section is determined, and the porosity area ratio is calculated from the ratio to the slab cross-sectional area.
(%) And porosity was evaluated. Also, determine the center of gravity of the cross section, measure the distance from the center of gravity in the circumferential direction at a 30 ° pitch, and divide the difference (vertical cross section) from the radius of the perfect circle to be obtained by the radius of the perfect circle. The roundness deviation rate (%) was defined, and the roundness was evaluated. The roundness deviation rate of billet slab to be provided to the pipe making process is within 3%.
【0045】また実施例2と実施例4では、未凝固圧下
スタンドおよび凝固圧下スタンドに続くピンチロールで
圧下引抜き中のピンチロールのトルクを測定し、実施例
4と実施例2の発生トルクの比率(%) を求めた。表2に
各例についての試験結果をまとめて示す。各パラメータ
ーの値は21個の横断面板サンプルの平均値を示す。
Further, in Examples 2 and 4, the torque of the pinch rolls during the pull-down with the uncoagulated pressing stand and the pinch rolls following the coagulating pressing stand was measured, and the ratio of the torque generated in Examples 4 and 2 was measured. (%). Table 2 summarizes the test results for each example. The value of each parameter indicates the average value of 21 cross-sectional plate samples.
【0046】実施例1では、比較例1と比べることによ
り、内部割れ防止、中心偏析低減、センターポロシティ
低減、真円度向上の面での4ロール同時圧下の効果が明
らかである。また比較例2、3、4と比べることによ
り、真円度向上の面での凝固垂直、水平両圧下スタンド
を設けたことの効果が明らかである。
In Example 1, as compared with Comparative Example 1, the effects of simultaneous reduction of four rolls in terms of preventing internal cracking, reducing center segregation, reducing center porosity, and improving roundness are evident. Also, by comparing with Comparative Examples 2, 3, and 4, the effect of providing both the solidification vertical and horizontal pressure reduction stands in terms of improving roundness is apparent.
【0047】実施例2では、4ロールの未凝固圧下スタ
ンドの水平ロールの圧下量を大きくとってあり、真円度
がほぼ同等 (製管基準をクリアー) の下でポロシティ、
中心偏析の低減効果が明らかである。
In Example 2, the amount of reduction of the horizontal rolls of the four-roll unsolidified reduction stand was set to be large, and the porosity and the roundness were almost the same (clear the pipe making standard).
The effect of reducing center segregation is apparent.
【0048】実施例3では、4ロールの未凝固圧下スタ
ンドの水平ロールのロール径を大きくとっており、その
結果、圧下の内部浸透性が向上しており、ポロシティ、
中心偏析の低減が実施例2よりさらに進んでいる。真円
度はほぼ同等である。これらの結果から、圧下量を大き
くとるロール対の径を大きくすることの効果が確認され
た。
In Example 3, the roll diameter of the horizontal roll of the 4-roll unsolidified rolling stand was increased, and as a result, the internal permeability under rolling was improved, and the porosity,
The reduction of center segregation is further advanced than in Example 2. Roundness is almost the same. From these results, it was confirmed that the effect of increasing the diameter of the roll pair for increasing the reduction was confirmed.
【0049】実施例4では、実施例2とポロシティ、中
心偏析、真円度の面で効果は同等であるが、ピンチロー
ル48の引抜きトルクが実施例2の場合の5%に低減して
おり、実質上、4ロール未凝固圧下スタンドのみでも引
抜き可能なレベルとなっている。
The effect of the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment in terms of porosity, center segregation and roundness, but the pulling torque of the pinch roll 48 is reduced to 5% of that of the second embodiment. Substantially, it is at a level where only the four-roll unsolidified pressing stand can be pulled out.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明により、連続鋳造に続く製管工程
に内質が良好で真円性の高い、丸ビレット鋳片を供給す
ることが可能となった。
According to the present invention, it is possible to supply a round billet slab having a good internal quality and a high roundness to a pipe making process following a continuous casting.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】丸ビレット鋳片の未凝固圧下による内部割れ発
生状況を示す模式的説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the state of occurrence of internal cracks due to unsolidification rolling of a round billet slab.
【図2】同一断面4方向の未凝固圧下を示す模式的説明
図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing unsolidification reduction in four directions in the same cross section.
【図3】本発明にかかる丸ビレット鋳片のインライン圧
下設備の概要説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of an inline rolling-down facility for round billet slabs according to the present invention.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
32:鋳型 34:丸ビレット鋳片 36:冷却ロール群 38:案内ロール群 40:未凝固圧下ロール群 42:未凝固圧下スタンド 43:丸ビレット鋳片 44:凝固垂直圧下スタン
ド 46:凝固水平圧下スタンド 48:ピンチロール
32: Mold 34: Round billet slab 36: Cooling roll group 38: Guide roll group 40: Non-solidification reduction roll group 42: Non-solidification reduction stand 43: Round billet slab 44: Solidification vertical reduction stand 46: Solidification horizontal reduction stand 48: Pinch roll
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩出 純孝 大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友 金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−206804(JP,A) 特開 平1−289552(JP,A) 特開 平7−108358(JP,A) 特開 平6−134550(JP,A) 特開 昭50−85523(JP,A) 特開 平4−197566(JP,A) 特開 平10−34304(JP,A) 特開 平10−34201(JP,A) 特開 平3−124352(JP,A) 特開 平9−201602(JP,A) 特開 平9−201601(JP,A) 特開 平9−300053(JP,A) 特開 平6−269903(JP,A) 特開 平7−124704(JP,A) 特開 昭63−33152(JP,A) 実開 昭61−143740(JP,U) 実開 昭60−113148(JP,U) 特公 昭44−17366(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 11/128 350 B22D 11/00 B22D 11/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor: Sumitomo Shiode 4-5-33 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi Sumitomo Metal Industries, Ltd. (56) References JP-A-8-206804 (JP, A) JP-A-1-289552 (JP, A) JP-A-7-108358 (JP, A) JP-A-6-134550 (JP, A) JP-A-50-85523 (JP, A) JP-A-4-197566 (JP) JP-A-10-34304 (JP, A) JP-A-10-34201 (JP, A) JP-A-3-124352 (JP, A) JP-A-9-201602 (JP, A) JP-A-9-201601 (JP, A) JP-A-9-300053 (JP, A) JP-A-6-269903 (JP, A) JP-A-7-124704 (JP, A) JP-A-63-33152 (JP, A A) Japanese Utility Model Showa 61-143740 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 60-113148 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 44-17366 (JP, U) B1) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) B22D 11/128 350 B22D 11/00 B22D 11/20

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 丸ビレット連続鋳造において、同一垂直
    断面に一対の水平ロールおよび一対の垂直ロールを備え
    た少なくとも1の未凝固圧下スタンドと、その下流に設
    けられた一対の垂直ロールからなる凝固垂直圧下スタン
    ドおよび一対の水平ロールからなる凝固水平圧下スタン
    ドとを備えたインライン圧下設備を使用して、鋳片の完
    全凝固以前の位置において前記未凝固圧下スタンドにお
    いて鋳片が未凝固な状態で圧下を与え、次いで鋳片の完
    全凝固後に前記凝固垂直圧下スタンドおよび凝固水平圧
    下スタンドにおいて鋳片に圧下を与えて鋳片の断面形状
    の真円性を整えながら、断面積の減少を図ることを特徴
    とする丸ビレット連鋳鋳片の製造方法。
    In a continuous round billet casting, a solidified vertical comprising at least one unsolidified rolling stand provided with a pair of horizontal rolls and a pair of vertical rolls in the same vertical section, and a pair of vertical rolls provided downstream thereof. Using an in-line rolling equipment equipped with a rolling stand and a solidified horizontal rolling stand consisting of a pair of horizontal rolls, the slab is unrolled in the unsolidified rolling stand at a position before complete solidification of the slab. And then, after complete solidification of the slab, reducing the cross-sectional area while applying a reduction to the slab in the solidification vertical reduction stand and the solidification horizontal reduction stand to adjust the circularity of the cross-sectional shape of the slab. For producing round billet continuous cast slabs.
  2. 【請求項2】 完全凝固以前の位置にある1の前記未凝
    固圧下スタンドで、1のロール対の圧下量を他のロール
    対の圧下量より大きくとり楕円状の鋳片に一旦成形した
    後、完全凝固後の前記凝固垂直圧下スタンドおよび凝固
    水平圧下スタンドにおける少なくとも1のロール対で真
    円成形することを特徴とする請求項1記載の方法。
    2. The method according to claim 1, wherein the unsolidified rolling stand at a position before complete solidification takes a rolling amount of one roll pair larger than a rolling amount of another roll pair, and once forms an oval slab. The method according to claim 1, wherein after the solidification is completed, at least one pair of rolls in the solidification vertical reduction stand and the solidification horizontal reduction stand forms a perfect circle.
  3. 【請求項3】 前記未凝固圧下スタンドにおいて圧下量
    を大きくとるロール対のロール径を他のロール対のロー
    ル径より大きくすることを特徴とする請求項2記載の方
    法。
    3. The method according to claim 2, wherein the roll diameter of the roll pair for which the amount of reduction is increased in the unsolidified rolling stand is made larger than the roll diameters of the other roll pairs.
  4. 【請求項4】 前記未凝固圧下スタンドにおいて圧下量
    を大きくとるロール対の少なくとも一方のロールを駆動
    ロールとすることを特徴とする請求項2または3記載の
    方法。
    4. The method according to claim 2, wherein at least one roll of a pair of rolls that increases the amount of reduction in the unsolidified reduction stand is a drive roll.
  5. 【請求項5】 丸ビレット連続鋳造設備において、同一
    垂直断面に一対の水平ロールおよび一対の垂直ロールを
    備えた少なくとも1の未凝固圧下スタンドと、その下流
    に設けられた一対の垂直ロールからなる凝固垂直圧下ス
    タンドおよび一対の水平ロールからなる凝固水平圧下ス
    タンドとを備えたインライン圧下設備を備えたことを特
    徴とする丸ビレット連鋳鋳片の製造装置。
    5. A solidification machine comprising at least one unsolidified rolling stand provided with a pair of horizontal rolls and a pair of vertical rolls in the same vertical section in a continuous round billet casting facility, and a pair of vertical rolls provided downstream thereof. An apparatus for producing a continuous billet of round billets, comprising an inline rolling-down facility comprising a vertical rolling-down stand and a solidified horizontal rolling-down stand comprising a pair of horizontal rolls.
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