JP3139402B2

JP3139402B2 - 鋳片の未凝固圧下方法

Info

Publication number: JP3139402B2
Application number: JP09002593A
Authority: JP
Inventors: 芳昭草場
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2017-01-10
Also published as: JPH10193064A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は継目無し鋼管や条鋼
用の素材（ビレット）としての鋳片の連続鋳造方法に関
するもので、中心部の偏析や空隙（以下、中心部の空隙
をセンターポロシティまたは単にポロシティという）の
少ない鋳片を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】継目無し鋼管や条鋼の素材のビレット
（形状は丸形のほか正方形、多角形がある）の製造方法
は従来のインゴット法にかわって、連続鋳造化が進めら
れてきた。しかし、高炭素鋼、高合金鋼、またはＣｒ含
有率の高い鋼種、特にステンレス鋼においては、直接丸
形状や多角形状、一般的には軸対称形状およびそれらに
近い偏平形状に鋳造すると、連続鋳造特有の中心部に線
条に現れる中心偏析や、センターポロシティの問題があ
った。これらの欠陥は、製品の腐食や破壊の起点になっ
たり、継ぎ目無し鋼管の内面疵になるおそれがある。

【０００３】このような鋼種では、連続鋳造工程で一旦
矩形断面の素材（ブルーム）を鋳造後、分塊圧延によっ
て中心偏析・ポロシティを軽減してから、丸ビレットを
製造していた。しかし、分塊圧延工程の加熱および圧延
のコストアップや、端部の切捨てによる歩留り低下の問
題があり、工程管理面では製造期間の長期化が問題であ
った。さらに、一般の鋼種が次工程の素材形状そのまま
で連続鋳造できるようになるにつれて、分塊工程の稼働
率が著しく低下してきた。その結果、分塊工程を閉鎖し
て合理化しようとすると、前記の鋼種があるために、分
塊工程を閉鎖できないという問題があった。

【０００４】中心偏析およびポロシティの対策として、
未凝固段階で鋳片を圧下する技術はスラブまたはブルー
ムの連続鋳造では種々開示され、あるいは実施されてい
る。スラブ未凝固圧下では、スラブ上下面はロールと全
面接触するので、両端凝固部は圧下され、未凝固部シェ
ルは圧下されず、不純物濃化溶鋼が後方に絞り出され
る。このとき、上下凝固界面での幅方向引張り応力はな
く、内部割れは発生しにくい。

【０００５】ブルームの未凝固圧下では、例えば特開平
６−２６２３２５号公報では、図１に示すように、ブル
ームの中央部を狭幅のロールで圧下して、中心部ポロシ
ティを圧着する技術が開示されている。この技術では未
凝固部のみを上下から挟圧することにより、不純物濃化
溶鋼を後方に絞り出すことができる。未凝固部をロール
の水平部分で圧下するので、上下凝固界面での幅方向引
張り応力も作用しないため、内部割れは発生しにくい。

【０００６】しかし、丸鋳片のような軸対称、またはそ
れに近い形状の鋳片を平ロールで圧下すると、図２に示
すように、上下の凝固シェルには曲げモーメントが働
き、凝固界面に引張り応力が作用し、星状の内部割れ６
が発生する。

【０００７】丸鋳片もしくは多角形鋳片の中心偏析の対
策として、特開昭６３−２１５３５３号公報では、鋳片
の未凝固段階で平ロールまたは孔型ロールを持つ水平ミ
ルと垂直ミルとで圧下する技術が開示されている。しか
し、その圧下条件、例えば固相率や圧下率は全く規定さ
れておらず、従来の常識を述べているにすぎない。

【０００８】他の中心偏析の対策として、特開平７−８
０６１５号公報では、固相率90〜98％の所で大径ロール
を用いて2 〜5 ％の圧下率で１回圧下する方法が開示さ
れている。この方法では内部割れを避けるため、5 ％以
上の圧下を避け、かつ凝固がかなり進んだ段階で圧下す
るものとしている。不純物濃化溶鋼を排除し、ポロシテ
ィを圧着する狙いからすると不十分である。

【０００９】丸鋳片の未凝固圧下の凝固界面割れを防止
するためには、凝固界面での幅方向応力を圧縮応力とす
ればよい。そのためには、３方向、あるいは十字形方向
から同時に圧下すれば、円周方向の凝固部各点で圧縮応
力となり、割れを防止できる。しかし、同時に長手方向
にも延伸するため、鋳片断面形状はほぼ相似的に変形
し、未凝固部は縮径するとともに長手方向に延伸するた
め、不純物濃化溶鋼を絞り出すことは困難である。従っ
て、中心偏析の改善はできず、ポロシティの圧着もでき
ない。

【００１０】このように、丸鋳片の未凝固圧下において
は矩形鋳片では問題にならない中心偏析と、内部割れの
二律背反の問題がある。そのため、高炭素鋼、高合金
鋼、またはＣｒ含有率の高い鋼種やステンレス鋼などに
おいては、依然として連続鋳造ブルームを更に分塊圧延
してビレットを製造している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は丸鋳片
等の軸対称鋳片を未凝固圧下する際、内部の凝固界面割
れを発生させず、かつ未凝固溶鋼を絞り出して、中心偏
析とセンターポロシティをなくす方法を提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の（１）項
から（５）項までの鋳片の未凝固圧下方法を要旨とす
る。

【００１３】（１）連続鋳造した鋳片の固相率が０．２
〜０．８の時に、孔型を有するロール１対を備えた少な
くとも１つの圧延装置で、１５％以上の圧下率で圧延す
る方法であって、ロールの孔型深さは圧下前鋳片の圧下
方向の径の３０％〜４０％で、孔型幅は圧下前鋳片の幅
方向の径の１〜１．１倍である孔型ロールを用いること
を特徴とする鋳片の未凝固圧下方法。

【００１４】ここで、固相率とは、鋳片中心部の固液混
合状態での凝固量率である。鋳片成分、鋳込み速度、２
次冷却ゾーンにおける冷却パターンから、オフラインま
たはオンラインでの伝熱凝固計算モデルから温度を求
め、状態図から決まる固相、液相の比によって決められ
る。

【００１５】また、圧下率とは、圧下量（すなわち圧下
前鋳片直径−圧下後鋳片直径）と圧下前鋳片直径との比
（百分率）である。

【００１６】（２）連続鋳造した鋳片の固相率が０．２
〜０．８の時に、軸心を互いに直角に配置した２対のロ
ールを備えた少なくとも１つの圧延装置で、１対のロー
ルにあっては１５％以上の圧下率を加えて、未凝固圧下
する方法であって、圧下時の幅広がり率が０〜１０％に
なるように、２対のうちの１対のロール開度を与えるこ
とを特徴とする鋳片の未凝固圧下方法。

【００１７】ここで、軸心を互いに直角に配置すると言
うことは、パスライン前方または後方から見て、２対の
ロール軸心が直角に配置されていることをいい、パスラ
イン前後方向に同位置、または若干ずれている場合も含
む。いずれも両対の圧下が相互に影響を及ぼす程度に近
接している場合を言う。

【００１８】また、幅広がりとは図２の符号７で示すよ
うに、鋳片断面の圧下方向に対して直角の径方向（以
下、この方向を幅方向と言う）に鋳片が増大変形するこ
とを言う。また、幅広がり量７は元の鋳片の幅と圧下後
の鋳片の幅の差であり、幅広がり率は幅広がり量と圧下
前鋳片の幅の比（百分率）である。

【００１９】（３）連続鋳造した鋳片の固相率が０．２
〜０．８の時に、軸心を互いに直角に配置した２対のロ
ールを備えた少なくとも１つの圧延装置で、１対のロー
ルにあっては１５％以上の圧下率を加えて、未凝固圧下
する方法であって、２対のロールのうち一対のロールの
圧下率を他対のロールの圧下率より大きくとり、かつ圧
下率の大きい方のロール対と鋳片とで形成する接触弧面
と、圧下率の小さい方のロール対の軸心を通る平面とが
交差するよう配置して圧延することを特徴とする鋳片の
未凝固圧下方法。

【００２０】（４）圧下時の幅広がり率が０〜１０％に
なるように、２対のうちの１対のロール開度を与えるこ
とを特徴とする前記（３）項に記載の鋳片の未凝固圧下
方法。

【００２１】図９で２対のロールの位置関係を説明す
る。圧下率の大きなロール対４に対して、圧下率の小さ
いロール対５はオフセット８の距離だけ入側にずらせて
いる。同図（ｂ）の符号１１ａで示す斜線範囲がロール
４と鋳片１の接触弧面である。同図（ａ）での接触弧長
１１ｂはパスライン中央での断面で示されている。本項
はロール５の軸心を結ぶ線が接触弧１１ｂの間にあるこ
とを言う。

【００２２】（５）未凝固圧下の後、１つ以上の圧下装
置を用いて凝固後の鋳片の断面形状を製品に適合した形
状に圧延することを特徴とする前記（１）項から（４）
項までのいずれか１項に記載の鋳片の未凝固圧下方法。

【００２３】なお、本発明の説明では、通常の圧延機の
構成に準じ、未凝固圧下を行うロールをＨロール（ホリ
ゾンタルすなわち「水平」の意味）、幅方向の圧下また
は幅の拘束を行うロールをＶロール（バーチカルすなわ
ち「竪」あるいは「垂直」の意味）とも言う。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の鋳片の未凝固圧下
方法について説明する。

【００２５】まず、比較例として、１対の平ロール（ロ
ール径φ600 mm）で丸鋳片（φ225mm）を圧下する場合
について、有限要素法（以下、ＦＥＭと言う）でシミュ
レーションを行った。図３はＦＥＭ解析による凝固界面
における応力分布を表す。鋳片径φ225 mm、鋼種は0.2%
炭素鋼、固相率は0.2 とした。圧下率は5.0%、および2
0.0% の２ケースである。同図(a) は幅方向応力分布、
同図(b) は長手方向の応力分布を示す。

【００２６】同図(a) からわかるように、5.0%程度の軽
圧下でも幅方向に引っ張り応力の領域があり、割れが発
生する可能性があることを示している。

【００２７】次に未凝固圧下の圧延装置を図５のような
孔型を持つ２対ロール（４ロール）の構成としてＦＥＭ
シミュレーションを行った。Ｈロール径（溝底径）はφ
600mm、Ｈロールの孔型カーブの曲率半径はＲ225 mmで
ある。Ｖロール径はφ500 mm、Ｖロール孔型曲率半径は
Ｒ337 mmとした。ＶロールはＨロールに対して、軸心を
10mm入側にずらせている（オフセットとも言う）。

【００２８】図４に４ロール圧延機による未凝固圧下で
の凝固界面の内部応力シミュレーション結果を示す。鋳
片の鋼種は0.2%炭素鋼、固相率は0.2 である。圧下率は
5.0%、20.0% の２つのケースについて計算した。Ｖロー
ル開度は鋳片径と同じ、すなわち幅広がり0%とした。同
図(a) は幅方向応力を示し、同図(b) は長手方向応力を
示す。

【００２９】同図(a) からわかるように、圧下率が5%の
場合、Ｈロールの噛み込み位置で引っ張り応力、その前
後で圧縮応力が発生している。圧下率が20.0% の場合、
幅方向応力は圧縮側に保たれている。同図(b) からわか
るように、圧下率5.0%、20.0% のいずれの場合も、圧下
領域では引っ張り応力は発生しない。

【００３０】図６は４ロールタイプでのＨロール圧下率
に対して、幅方向応力が変化する様子を表したものであ
る。Ｖロール開度は鋳片径と同じ、すなわち幅広がりゼ
ロとした。同図からＨロール圧下率が15% 以上なら、凝
固界面の幅方向の応力は圧縮応力状態が保たれ、割れ発
生が抑制されることがわかる。つまり、Ｖロールで幅広
がりを拘束すれば、圧下が大きくても割れが抑制される
ことがわかった。

【００３１】図７は前記の４ロール構成で、固相率をパ
ラメータとした場合のＦＥＭ解析結果であり、割れの発
生限界を示したものである。同図(a) は0.2%炭素鋼、同
図(b) は9%Cr鋼の場合を表す。ある固相率において、曲
線より上の領域のＨロール圧下率と幅広がり率（または
圧下率）で圧下すれば内部割れが発生しない。曲線より
下の領域、すなわち幅方向拘束が小さい領域では割れが
発生する。例えば、同図(a) の低炭鋼の例では、固相率
0.8 の鋳片を15% 圧下する場合、幅方向を無拘束、自由
幅広がりにすれば20% の幅広がりとなり（Ａ点）、内部
割れが発生する。幅方向を拘束し幅広がり0%（Ｂ点）、
または元の鋳片幅に対して圧下をかければ（Ｃ点）、内
部割れは発生しない。

【００３２】図７(a) において、固相率が0.2 〜0.8 ま
での間で割れ限界曲線にさほど大きな差がない理由は、
凝固シェルが薄いときは凝固界面側の引っ張り方向応力
が小さく、凝固シェルが厚いときは、鋳片が塑性変形
し、凝固界面への応力集中が緩和されるためである。

【００３３】次に圧下による未凝固溶鋼の絞り出し効果
についてのべる。図８は圧下後の凝固相の量と全体との
比（以下、絞出し比と言う）を水平ロール、垂直ロール
の圧下率についてプロットしたものである。同図(a) 、
(b) 、(c) それぞれ固相率0.8 、0.5 、0.2 の場合であ
る。例えば図８(a) では固相率0.8 の場合、Ｈロール圧
下率を15% 、Ｖロールの幅広がり率を-5% （Ｖロール圧
下率5%）とすると（Ａ点）、絞出し比は0.93となる。す
なわち、Ｈロール圧下に対してＶロールでも圧下すると
鋳片が延伸して、かえってセンターポロシティ圧着が困
難になり、偏析溶鋼排出ができなくなる。Ｖロール幅広
がり率が0%で、水平ロール圧下を15% 以上（Ｂ点）とす
れば絞出し比は１、すなわち絞り出しが完全に行われる
ことを示している。

【００３４】また、図８(a) と図８(c) とを比較する
と、固相率が小さいほど、Ｈロールで大きく圧下しない
と絞り出しが困難になる、すなわち偏析とポロシティの
解消は困難になる。

【００３５】図８(a) 〜(c) より、溶鋼を絞り出すため
に、幅広がり0%以上の条件では、Ｈロールの圧下率を15
% 以上とすることが必要であることがわかる。

【００３６】以上に述べたことから、内部割れを防止
し、かつ偏析とセンターポロシティを解消する条件とし
て、固相率は不純物濃化溶鋼の流動可能な0.8 以下で
あること、凝固シェルが破壊しないためには固相率0.
2 以上であること、濃化溶鋼の絞り出しのためＨロー
ル圧下率は15% 以上であること、凝固界面の割れを防
止するためＶロール幅広がり率を0 〜10% とすること、
の諸条件が導き出せる。

【００３７】なお、４ロール方式ではＨロールの圧下率
の上限は図８(c) の固相率0.2 、幅広がり0%の場合に示
すように、50% 程度である。

【００３８】図９はＨロールとＶロールの軸心間の位置
関係を示したものである。オフセット８をゼロ、すなわ
ちＨロール軸心とＶロール軸心とを同じ面内（長手方向
の同位置）に配置した場合、鋳片は噛み込み位置から一
旦幅広がりとなり、その後Ｖロールで圧下されることに
なる。この幅広がりの段階で内部割れが発生する恐れが
ある。

【００３９】逆にＶロールが入側にオフセットし過ぎる
と、必要な幅方向拘束ができない。したがって、Ｖロー
ル軸心は水平ロールの噛み込み点から噛み放し点、すな
わちＨロール軸心までの間にあればよい。孔型中央断面
での接触弧で見た場合、オフセット量８は接触弧長の0.
2 〜0.9 倍の距離とするのが望ましい。

【００４０】水平ロールの孔型の曲率半径は大きいほど
（平ロールに近いほど）、絞り出し効果が大きい。一
方、孔型曲率半径が鋳片半径Ｒに近いほどロールと圧延
材とは孔型の広い範囲で接触し、凝固シェルの曲げモー
メントが小さくなるため、内部割れ抑制には有利にな
る。従って、孔型曲率半径は鋳片半径の1.5 〜4.0 倍の
範囲が望ましい。

【００４１】Ｖロール孔型の曲率半径は小さいほど鋳片
の幅側面に全面で接触するため、幅方向拘束には有利で
あるが、Ｖロールエッジ部が鋳片に食い込むおそれがあ
る。従って、Ｖロール孔型の曲率半径は鋳片半径の2 〜
5 倍が望ましい。

【００４２】次に１対のロール（２ロール）で未凝固圧
下する場合について述べる。前述のように、１対のフラ
ットロールによる圧下では内部割れが発生し、４ロール
構成で、Ｖロールで幅広がりを拘束すれば内部割れを防
止できることがわかった。そこで、孔型のある２ロール
で幅方向の拘束をすれば、同様に内面割れを防止できる
ものと考え、孔型ロールでの検討をした。

【００４３】図１１に２ロールタイプのロール孔型の図
を示す。同図(a) は本発明のロール同図(b) は比較例の
ロールの孔型例である。同図(a) 本発明例の孔型底部の
曲率半径r は入側鋳片の半径の３倍（Ｒ337mm ）、孔型
の幅d₁は鋳片直径d₀の1.10倍とし、孔型深さh は鋳片直
径の35% とした。同図(b) 比較例の孔型底部の曲率半径
r は入側鋳片の直径の３倍（Ｒ337mm ）、孔型の幅d₁は
鋳片直径d₀の1.20倍、孔型深さh は鋳片直径の25% であ
る。

【００４４】図１２は図１１の孔型ロールで圧下した場
合の凝固界面の応力をＦＥＭシミュレーションしたもの
である。同図(a) は幅方向、同図(b) は長手方向の応力
をＦＥＭシミュレーションしたものである。鋳片の鋼種
は0.2%炭素鋼、固相率0.2 である。圧下率は比較例と本
発明例とも20% について計算した。

【００４５】同図(b) に示すように、長手方向にはいず
れの場合も引っ張り応力はないが、同図(a) に示すよう
に、比較例においては噛込み位置後に引っ張り応力が発
生している。

【００４６】図１３は２ロールタイプの溶鋼の絞り出し
効果を、本発明例の孔型と比較例の孔型について、固相
率をパラメータにしてプロットしたものである。本発明
例のロールは幅の拘束が強いので、溶鋼絞り出しの面で
は比較例ロールより若干不利であるが、適切な固相率の
もと、適切な圧下率を加えれば問題はない。

【００４７】なお、２ロールタイプの圧下率の上限は、
孔型深さによる。すなわち、孔型深さをh 、丸鋳片直径
をd₀、圧下率をR_uとすると、R_u≦（1-2h/d₀ ）×100%で
ある。例えば、図１３(c) に見られるように、孔型深さ
が圧下前鋳片の35% の場合、ロールカラー部が接触（キ
スロール状態）が発生する30% が圧下率の上限となる。

【００４８】以上に述べたように、未凝固圧延は２ロー
ルでも４ロールでも本発明の課題を解決できる。しか
し、２ロール方式と４ロール方式を比較した場合、４ロ
ール方式の方が幅方向拘束の柔軟性がある。例えば、割
れ感受性の高い高Cr鋼や高炭素鋼では、幅方向の拘束性
を強めた方が内部割れ対策として有効であることから、
４ロール方式がより適している。

【００４９】４ロールタイプにおいて、ＨＶ間のオフセ
ット量を調節できるようになっていると、ＨとＶの圧下
の種々の条件に対応できるので更に望ましい。

【００５０】４ロールタイプのＨロール径は圧下の影響
が深部まで浸透する大径の方が望ましい。しかし、設備
上の制約（機械の大きさ、圧延荷重、モーターパワーな
ど）から、鋳片径（孔底部分の径）の2.0 〜5.0 倍の範
囲が適切である。これに対してＶロール径は、Ｈロール
と同等の径が望ましいが、ロール替え装置などの機械設
備上の制約などから、Ｈロール径の0.5 〜2.0 倍が適切
である。

【００５１】４ロール方式の場合、Ｈロールには大きな
負荷がかかるため、少なくとも１つのロールは駆動する
ことがのぞましい。Ｈロールを駆動してやればＶロール
は必ずしも駆動する必要はない。また、ロール替え装置
や、Ｖロールの圧下位置を前後にシフトする機構を組み
込むことで機械回りが複雑になることなどから、Ｖロー
ルは無駆動とすることがむしろ好ましい。

【００５２】２ロール方式の場合、少なくとも一つのロ
ールは駆動しなければならない。

【００５３】図１０に未凝固圧下圧延機１基、凝固後圧
下整形用のＨロール圧延機、および整形用のＶロール圧
延機を備えた丸鋳片の未凝固圧下圧延機および整形圧延
機１０を備えた連続鋳造設備例の概念図を示す。

【００５４】同図では未凝固圧下ロールを４ロールタイ
プとしている。また、未凝固圧下圧延機は１基のみ図示
しているが、複数基あってもよい。複数の未凝固圧下圧
延機は２ロールタイプと４ロールタイプを組み合わせて
もよい。その場合、複数の圧延機の未凝固圧下は同一方
向でなければならない。

【００５５】同図では未凝固圧下をＨロールで行う（垂
直方向圧下）ものとしているが、Ｖロールで行う（水平
方向圧下）こととしてもよい。

【００５６】同図では整形圧延機はＨロールおよびＶロ
ールをぞれぞれ１基づつ図示しているが、それぞれが複
数基あってもよい。ＨロールとＶロールの組み合わせの
みならず、拘束孔型を有するＨロールのみまたはＶロー
ルのみの組み合わせでもよい。この場合は未凝固圧下部
から鋳片が偏平形状で出てくる場合、Ｖロールのみで整
形ロールを構成してもよい。

【００５７】また、整形圧延機はＨＶロールの組み合わ
せ以外に、３ロールタイプ若しくは４以上のロールで構
成されていてもよい。

【００５８】同図でピンチロール９は未凝固圧下圧延機
の上流側に設置されているが、未凝固圧下圧延機群の下
流、或いは整形圧延機の下流に設置してもよい。もしく
はピンチロールの機能、すなわち鋳造速度の制御を未凝
固圧下圧延機あるいは整形圧延機に担わせて、ピンチロ
ールを除去してもよい。

【００５９】

【実施例】（実施例１）試験プラントで継ぎ目無し鋼管用丸ビレット材（C ：0.
50、Mn：0.92、Si：0.19、Cr：0.03）φ225 mmを鋳造
し、固相率0.6 において４ロール圧延機で180 mmまで未
凝固圧下し（圧下率20％）、Ｖロールは225 mmの開度と
した（幅広がりゼロ）。圧延後の鋳片断面をマクロ写真
で観察したところ、センターポロシティと偏析は解消さ
れていた。また、断面のカラーチェックでも割れは見ら
れなかった。

【００６０】比較例として、同じ鋳片でＨロールで180
mmまで圧下し（圧下率20％）、Ｖロールは258 mmの開度
とした（幅広がり15％）。断面マクロ写真で観察したと
ころ、センターポロシティと偏析は解消されていた。し
かしながら、天地方向の鋳片中心から35mm付近にカラー
チェックによる内部割れが観察された。

【００６１】（実施例２）実施例１と同じ試験プラントで条鋼用低炭素鋼相当の鋳
片（C ：0.06、Mn：0.82、Si：0.26、Cr：0.04）φ225
mmを鋳造し、固相率0.3 において図１２(a) に示す２ロ
ールで 180mmまで、楕円状に圧下した（圧下率20％）。
断面マクロ写真で観察したところ、センターポロシティ
と偏析は解消されていた。また、断面のカラーチェック
でも割れは見られなかった。

【００６２】比較例として、同じ鋳片を図１２(b) に示
す２ロールで 180mmまで、楕円状に圧下した（圧下率20
％）。断面マクロ写真で観察したところ、センターポロ
シティと偏析は解消されていた。しかしながら、天地方
向の鋳片中心から40mm付近に内部割れが観察された。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、丸ビレ
ットのような軸対称の鋳片を本発明による方法で未凝固
圧下すると、内部割れがなく、中心偏析やセンターポロ
シティのない健全な組織が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブルーム鋳片を幅方向に局部的に未凝固圧下す
る方法の模式図である。

【図２】丸鋳片の未凝固圧下による凝固界面の内部割れ
発生の状況の説明図である。

【図３】平ロール２つによる丸鋳片圧下の凝固界面の応
力のシミュレーション結果である。

【図４】４ロールによる丸鋳片圧下の凝固界面の応力の
シミュレーション結果である。

【図５】４ロールの構成を示す図である。

【図６】４ロールによる丸鋳片圧下の凝固界面の圧下率
を変更した場合の幅方向応力のシミュレーション結果で
ある。

【図７】Ｈロール圧下率およびＶロールの幅広がり率
（圧下率）と内部割れ限界を示す図である。

【図８】Ｈロール圧下率およびＶロール幅広がり率（圧
下率）と未凝固溶鋼の絞り出し比の関係を示す図であ
る。

【図９】ＨロールとＶロールの位置関係の説明図であ
る。

【図１０】本発明による連続鋳造設備のレイアウト例を
示す概念図である。

【図１１】２ロールタイプ未凝固圧下に用いるロール孔
型の図である。

【図１２】２ロールによる丸鋳片圧下の凝固界面応力の
シミュレーション結果である。

【図１３】２ロールタイプの圧下率と未凝固溶鋼の絞り
出しの関係を示す図である。

【符号の説明】

１．鋳片２．鋳片の凝固域３．鋳片の未凝固域４．未凝固部圧下ロール（Ｈロール）５．幅広がり拘束ロール（Ｖロール）６．凝固界面割れ（内部割れ）７．鋳片の幅広がり８．Ｈ、Ｖロールのオフセット９．ピンチロール１０．整形圧延機１１ａ．接触弧長１１ｂ．接触弧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−206804（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−215353（ＪＰ，Ａ) 特開平７−80615（ＪＰ，Ａ) 特開平６−262325（ＪＰ，Ａ) 特開平７−108358（ＪＰ，Ａ) 特開平10−175049（ＪＰ，Ａ) 特開平１−289552（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−81554（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/128 350 B22D 11/128 340 B22D 11/00 B22D 11/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】連続鋳造した鋳片の固相率が０．２〜０．
８の時に、孔型を有するロール１対を備えた少なくとも
１つの圧延装置で、１５％以上の圧下率で圧延する方法
であって、ロールの孔型深さは圧下前鋳片の圧下方向の
径の３０％〜４０％で、孔型幅は圧下前鋳片の幅方向の
径の１〜１．１倍である孔型ロールを用いることを特徴
とする鋳片の未凝固圧下方法。
【請求項２】連続鋳造した鋳片の固相率が０．２〜０．
８の時に、軸心を互いに直角に配置した２対のロールを
備えた少なくとも１つの圧延装置で、１対のロールにあ
っては１５％以上の圧下率を加えて、未凝固圧下する方
法であって、圧下時の幅広がり率が０〜１０％になるよ
うに、２対のうちの１対のロール開度を与えることを特
徴とする鋳片の未凝固圧下方法。
【請求項３】連続鋳造した鋳片の固相率が０．２〜０．
８の時に、軸心を互いに直角に配置した２対のロールを
備えた少なくとも１つの圧延装置で、１対のロールにあ
っては１５％以上の圧下率を加えて、未凝固圧下する方
法であって、２対のロールのうち一対のロールの圧下率
を他対のロールの圧下率より大きくとり、かつ圧下率の
大きい方のロール対と鋳片とで形成する接触弧面と、圧
下率の小さい方のロール対の軸心を通る平面とが交差す
るよう配置して圧延することを特徴とする鋳片の未凝固
圧下方法。
【請求項４】圧下時の幅広がり率が０〜１０％になるよ
うに、２対のうちの１対のロール開度を与えることを特
徴とする請求項３に記載の鋳片の未凝固圧下方法。
【請求項５】未凝固圧下の後、１つ以上の圧下装置を用
いて凝固後の鋳片の断面形状を製品に適合した形状に圧
延することを特徴とする請求項１から請求項４までのい
ずれか１項に記載の鋳片の未凝固圧下方法。