JP3294796B2 - 板状又は線状・棒状金属材の生産方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材、棒材等の素
材となるブルーム又はビレットと、板材の素材となるス
ラブを共通の設備で生産できる板状又は線状・棒状金属
材の生産方法に関するもので、鋼板、条鋼をはじめとす
る鉄鋼生産業だけでなく、銅やアルミニウム等の他の卑
金属の板材又は線材・棒材の生産にも適用できる生産方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】線材や棒鋼等の条鋼はブルーム又はビレ
ットから製造され、板材についてはスラブから製造され
る。

【０００３】従来のブルーム又はビレットから線材又は
棒鋼を製造する方法としては、図３に示すように、転
炉で製鋼された溶鋼から造塊工程を経て製造されたイン
ゴットを、分塊圧延プロセスを経てブルームを製造し、
このブルームからビレットを製造し、ビレットを圧延し
て線材又は棒鋼を製造する方法；連続鋳造機により連
鋳ブルーム（厚み２３０ｍｍ程度、幅２３０ｍｍ程度）
を製造し、これを分塊圧延して一旦ビレットを製造し、
該ビレットを線材・棒鋼圧延して線材又は棒鋼を製造す
る方法（連鋳ブルーム法）；連続鋳造機により直接連
鋳ビレット（厚み１００〜１７０ｍｍ、幅１００〜１７
０ｍｍ）を製造し、これを線材・棒鋼圧延して線材又は
棒鋼を製造する方法（連鋳ビレット法）が挙げられる。

【０００４】また、従来の鋼板の製造方法としては、
転炉で製鋼された溶鋼から造塊工程を経て製造されたイ
ンゴットを、分塊圧延プロセスを経てスラブ（厚み２０
０〜３００ｍｍ、幅９００〜２０００ｍｍ、長さ３００
０〜１００００ｍｍ）を製造し、このスラブを板圧延し
て鋼板を製造する方法；連続鋳造機により直接連鋳ス
ラブ（厚み２００〜３００ｍｍ、幅９００〜２０００ｍ
ｍ、長さ５０００〜１０００ｍｍ）を製造し、幅方向プ
レス、厚み方向プレスを行って、通常寸法のスラブ（厚
み２００〜３００ｍｍ、幅９００〜２０００ｍｍ、長さ
５０００〜１５０００ｍｍ）を製造し、これを圧延して
鋼板を製造する方法が挙げられる（特公平６―７５７２
１号公報参照）。

【０００５】以上のような方法のうち、の方法はイン
ゴットをバッチ的に製造する方法で、生産性が劣るた
め、棒鋼、線材、板材等のいずれの製造についても、そ
の利用は減少する傾向にあり、現在〜の連続鋳造を
用いる製造方法が主流となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、連鋳ビレット
法では、鋳造により直接小型のビレットを製造すること
になるため、タンディッシュからの溶湯落下速度が速く
なる。このことは、湯面が安定しにくくなるため、湯面
表面にできた酸化物を巻き込んだ状態で、鋳造されるこ
とになり、酸化物をはじめとする介在物を内部に巻き込
んだビレットが製造されることとなる。また、ビレット
は断面積が小さく、スラブやブルームと比べて凝固が速
いために、気泡が上方へ抜けることなく溶湯流に巻き込
まれた状態で鋳造される場合がある。この場合、内部に
空孔ができた連鋳ビレットが製造されることとなる。こ
のようにして、内部に欠陥を有する連鋳ビレットが製造
された場合、連鋳ビレットの端部や縁部を切断しても、
品質の向上を図ることができない。従って、連鋳ビレッ
ト法では、高品質ビレット、更には高品質ビレットを素
材とする線材又は棒鋼の製造には不適当な面がある。

【０００７】連鋳ブルーム法では、ビレットよりも大型
のブルームを鋳造により製造することから、連鋳ビレッ
ト製造の場合よりもタンディッシュからの流下速度が遅
く、湯面は安定し、湯面表面に形成される酸化物を巻き
込んで流下、鋳造することは少ない。従って、連鋳ブル
ームを分塊圧延して製造されるビレットも、連鋳ビレッ
ト法で製造されるビレットよりも高品質である。しか
し、大型の連鋳ブルーム機が必要な上、ブルームを分塊
圧延する設備も必要となり、全体の設備が大型化するこ
とになる。圧延ロールを用いて幅圧下及び厚さ圧下する
場合、１回に圧下できる量が小さいために、圧延ロール
を多段に設ける必要があるからである。また、ブルーム
の分塊圧延によりビレットを製造する場合でも、圧下圧
力はそれ程大きくないことがあるために、連鋳ブルーム
に含まれている空孔は殆ど圧潰されなかったり、圧延に
より引き伸ばされた状態で残存することも発生する。従
って、更に高品質のビレット製造の要求が根底にある。

【０００８】さらに、連鋳ビレット法、連鋳ブルーム法
のいずれの方法であっても、連鋳によりビレット又はブ
ルームを製造しているので、連鋳ビレット機又は連鋳ブ
ルーム機を備えた工場において、厚板、薄板用の素材と
してのスラブを製造したい場合、ブルーム又はビレット
からスラブを製造することができないので、新たに連鋳
スラブを製造する連続鋳造機を建設する必要がある。

【０００９】一方、連鋳スラブから小形のスラブを形成
することはあっても（図３参照）、ブルームやビレッ
トを製造することは行われていなかったので、板圧延工
場で線材や棒鋼を製造しようとすると、新たに条鋼圧延
設備や連鋳ブルーム機等を建設する必要が生じる。

【００１０】従って、１つの工場で、板材と条鋼を製造
しようとする場合、鋼板の素材となるスラブと、線材又
は棒材の素材となるブルーム又はビレットを製造するた
めの連鋳機を併存させる必要があり、設備的にもスペー
ス的にも無駄が生じる。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、板用の素材であ
るスラブと、線材又は棒材の素材であるブルーム又はビ
レットを共通の設備で一元的に製造できる板状又は線状
・棒状金属材の生産方法を供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、プレス装置に
より、偏平形素材であるスラブから、幅殺しをすること
によって、断面正方形とすることが可能であることを見
い出し、本発明を完成した。

【００１３】すなわち、本発明の板状又は線状・棒状金
属材の生産方法は、連続鋳造により得られたスラブ鋳片
を鍛造することによって、下記（Ａ）、（Ｂ）、又は
（Ｃ）工程のいずれかに導入するための鍛造品を得て、 （Ａ）得られた鍛造品はスラブ形状であって、これを圧
延することにより板材を生産する板材生産工程 （Ｂ）得られた鍛造品はブルーム形状であって、これを
分塊圧延して線材又は棒材を生産する第１線状・棒状金
属材生産工程 （Ｃ）得られた鍛造品はブルーム形状であって、該ブル
ームからビレットを製造し、該ビレットを圧延して線材
又は棒材を生産する第２線状・棒状金属材生産工程 （Ａ）〜（Ｃ）工程のいずれかを選択して、板材又は線
材若しくは棒材を生産することを特徴とする。

【００１４】（Ａ）、（Ｂ）、又は（Ｃ）工程の選択に
先立って、前記スラブ鋳片を製造するための鋳型を選択
することが好ましい。

【００１５】また、前記（Ｃ）工程においては、ブルー
ムを鍛造することによりビレットを製造することが好ま
しい。

【００１６】ここで、本発明が適用される板材、棒材、
線材は鋼製に限らず、銅、アルミニウム等の他の卑金属
で形成される板材、棒材、線材も含まれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の板材又は線状・
棒状金属材の生産方法について、図１に基づいて説明す
る。

【００１８】まず、連続鋳造機（図１中の＃１）を用い
て、従来よりも大型のサイズのスラブ、具体的には、厚
み１００〜３００ｍｍ、幅４００〜２０００ｍｍ程度の
連鋳スラブ鋳片を製造する（図１中の＃２）。このよう
なサイズであれば、タンディッシュの湯面は安定し、内
部に酸化物等の巻き込みのないスラブを製造することが
できる。ここで、スラブのサイズは、連続鋳造設備にセ
ットされる鋳型のサイズによって決定され、使用する鋳
型は、最終的に製造しようとする製品（板材、棒材又は
線材、及びこれらのサイズ）に応じて、適宜選択する。

【００１９】連鋳スラブが熱いうちに、幅方向をプレス
鍛造する（図１中の＃３）。ここで幅殺し量は、一般に
１００〜３５０ｍｍの範囲から選択される。従って、鍛
造しようとする連鋳スラブのサイズ、幅殺し量を調節す
ることにより、（Ａ）工程に導入するスラブ形の鍛造品
（図１中の＃ａ−４）、（Ｂ）工程に導入するブルーム
形の鍛造品（図１中の＃ｂ−４）、（Ｃ）工程に導入す
るブルーム形の鍛造品（図１中の＃ｃ−４）のいずれか
を製造することができる。例えば、厚み２００〜３００
ｍｍで、幅４００〜６５０ｍｍの連鋳スラブを幅殺し量
１００〜３５０ｍｍのプレス鍛造を行なうことにより、
１辺が２００〜３００ｍｍの断面略方形のブルーム形鍛
造品を製造することができる。尚、長さについては、連
鋳スラブを製造する時点において、適宜設定することが
できる。

【００２０】幅殺しによりスラブ形鍛造品（図１中の＃
ａ−４）を製造した場合、（Ａ）工程に従って生産され
ることになる。すなわち、スラブ形鍛造品を圧延（図１
中の＃ａ−５）して、厚み１００〜３００ｍｍで、幅９
００〜１７００ｍｍの板状金属材（図１中の＃ａ−６）
を製造することになる。

【００２１】一方、幅殺しにより（Ｂ）工程に導入する
ブルーム形鍛造品（図１中の＃ｂ−４）を製造した場
合、この長尺のブルーム鍛造品を切断して（図１中の＃
ｂ−５）、通常のブルームを製造し（図１中の＃ｂ−
６）、このブルームを従来の線材・棒鋼製造方法に準じ
て圧延し（図１中の＃ｂ−７）、棒状金属材又は線状金
属材（図１中の＃ｂ−８）を製造する。尚、＃ｂ−６の
ブルームは、圧延（＃ｂ−７）することなく、そのまま
中間製品として利用することもできる。

【００２２】他方、幅殺しにより（Ｃ）工程に導入する
ブルーム形鍛造品（図１中の＃ｃ−４）を製造した場
合、さらにこのブルーム形鍛造品（＃ｃ−４）をプレス
軽圧延して（図１中の＃ｃ−５）、一辺１１０〜１７０
mmの断面略方形の長尺ビレットとする（図１中の＃ｃ−
６）。ここで、＃ｃ−５で行なうプレスは、幅方向及び
厚み方向のプレスで、各方向のプレス量は＃ｃ−４のブ
ルーム形鍛造品及び＃ｃ−６のビレットのサイズに応じ
て適宜設定される。＃ｃ−６のビレットは連鋳スラブを
鍛造して製造されるもので長尺であるから、これを切断
（図１中の＃ｃ−７）することにより従来と同様のビレ
ット（図１中の＃ｃ−８）を製造することができる。よ
って、＃ｃ−８のビレットを圧延（図１中の＃ｃ−９）
することにより、（Ｂ）工程を経て生産される線状金属
材又は棒状金属材よりもサイズ（径）が小さい線状金属
材又は棒状金属材（図１中の＃ｃ−１０）を製造でき
る。

【００２３】尚、厚み１００〜３００ｍｍで幅９００〜
１７００ｍｍの大型の板材を製造したい場合には、＃２
の連鋳スラブを即圧延して（図１中の＃２−１）、板材
（図１中の＃２−２）とすればよい。

【００２４】以上のように、連続鋳造によりスラブ鋳片
を製造し、＃３の鍛造プレス量を選択することにより、
上記（Ａ）（Ｂ）又は（Ｃ）工程に適した鍛造品を得る
ことができる。かかる鍛造品に応じて、この鍛造品を
（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）工程に導入することにより、
所望とするサイズの板材、線材、棒材を必要に応じて製
造することができる。従って、板材の素材を鋳造するた
めの連続鋳造設備、棒材又は線材の素材となるブルーム
又はビレットを鋳造する連続鋳造設備を別々に建設する
ことなく、大型のスラブを鋳造するための連続鋳造設備
が１つあればよい。つまり、板圧延工場と線材・棒鋼圧
延工場との一元化を図ることが可能となり、省設備化に
よる大幅な経費削減が可能となる。また、スラブ鋳片を
製造する鋳型を、導入しようとする工程に応じて選択す
る場合には、＃３の鍛造プレス量を一定範囲に設定する
こともできる。

【００２５】また、本発明の方法では、連続鋳造で断面
積が大きいスラブを製造することから、溶湯をゆっくり
流下させることができる上に、凝固もゆっくり行なうこ
とができる。よって、湯面上方にある酸化物やフラック
ス等が流下して連鋳の介在物となることが少なくて済
む。従って、本発明の生産方法によれば、介在物が少な
い連鋳スラブを素材としてビレットを製造することがで
きるので、連鋳ビレット法により製造されるビレットと
比べて品質が良好なビレットを得ることができる。

【００２６】さらに、本発明の製造方法では、連鋳スラ
ブから鍛造によりブルーム又はビレットを製造している
ので、ビレット又はブルームの製造に伴う体積減少によ
り、連鋳スラブに存在する空孔が圧着された良好な品質
のブルーム又はビレットを得ることが出来る。つまり、
圧延工程で用いられる圧下ロールによる加工率（断面積
減少率）はせいぜい１０％程度であるのに対し、鍛造プ
レス（図１中の＃３、＃ｃ−５で実施）では加工率（断
面積減少率）が４０％程度である。このようにプレス装
置による圧下量は圧下ロールに比べて大きいので、通常
の圧延工程では圧着されずに最終製品形態にまで残存し
ていたような内部の空孔が鍛造工程で圧着することが可
能となる。よって、得られるブルーム（＃ｂ−６）、ビ
レット（＃ｃ−８）は、従来の連鋳ブルーム法又は連鋳
ビレット法で製造されたものよりも高品質である。

【００２７】さらにまた、１つの連続鋳造設備で、板
材、棒材、線材の素材を全て生産することになるので、
連続鋳造設備をフル稼動させておくことが可能となる。
連続鋳造では鋳造を停止する度に酸化物等の介在物が混
入した端部が生成されることになるので、長尺の鋳造品
の頭部及び尾部を切断除去する必要があった。しかし、
フル稼動することにより、介在物の混入回数、換言する
と介在物が混入した端部部分を生成する割合が少なくな
るので、歩留りが上がり、生産性の向上にも繋がる。

【００２８】尚、図１に示す工程図では、ブルームを経
て第１線状・棒状金属材を製造する（Ｂ）工程に導入す
る鍛造品と、ビレットを経て第２線状・棒状金属材を製
造する（Ｃ）工程に導入する鍛造品とが別々に示されて
いたが、図２に示すように、ブルーム形鍛造品（図２中
の＃４）は共通とし、その後、得ようとする製品に応じ
て（Ｂ）工程又は（Ｃ）工程に分岐してもよい。また、
大型のブルームを製造する場合、幅殺しにより断面方形
状とならない場合もあるので、＃３で水平プレスを行な
った後、形状調整用軽圧下装置で形状を整えてもよい
（図２中の＃３’）。同様に、ブルーム形鍛造品（＃
４）から長尺ビレット（＃ｃ−６）を製造する際にも、
水平プレス（図２中の＃ｃ−５−１）、 垂直プレス（図
２中の＃ｃ−５−２）を行なった後、形状調整用軽圧下
装置を通過させてもよい（図２中の＃ｃ−５−３）。ま
た、必要に応じて、デスケーリングや加熱、保熱を行な
う設備を併用することも可能である。

【００２９】棒材、線材を製造することなく、素材とな
るブルーム又はビレットを中間製品として取り出しても
よい。本発明の製造方法から得られるブルーム又はビレ
ットは、前述のように連鋳ブルーム法又は連鋳ビレット
法よりも高品質である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の板材又は線状・棒状金属材の生
産方法によれば、大型のスラブを鋳造するための１つの
連続鋳造設備で、種々のサイズの板材、棒材又は線材を
製造できるので、板圧延製造設備と線材・棒鋼圧延製造
設備の一元化を図ることが可能となる。すなわち、分塊
圧延工程が不要となり、ブルーム連鋳機とスラブ連鋳機
を並設する必要がなくなり、省プロセス、省設備、省ス
ペース化を図ることができ、ひいては大幅な設備経費の
削減を図ることができる。

【００３１】また、板材、棒材、線材の生産調整は、
（Ａ）、（Ｂ）、又は（Ｃ）工程へ導入する鍛造品の種
類により調整すればよいので、連続鋳造設備をフル稼動
することが可能となり、鋳造の停止、切り替えに伴う介
在物の混入による歩留りが向上する。

【００３２】さらに、本発明の生産方法によれば、断面
積が大きいスラブを連続鋳造するので、連鋳ビレットや
連鋳ブルームに比べて酸化物やフラックスの介在が少な
くて済み、連鋳品としての品質が高い。しかも、連鋳ス
ラブからのビレット、ブルームの製造は鍛造により行な
うので、連鋳スラブに存在する空孔を圧着することがで
きる。従って、本発明の生産方法により製造されるビレ
ットやブルームは従来の連鋳ブルーム法や連鋳ビレット
法により得られるビレットやブルームよりも高品質であ
り、ひいては従来よりも高品質の線状・棒状金属材を製
造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板材又は線状・棒状金属材の生産方法
を説明するための工程図である。

【図２】本発明の板材又は線状・棒状金属材の生産方法
の（Ｂ）工程及び（Ｃ）工程の他の実施例を示す工程図
である。

【図３】従来の板材又は線状・棒状金属材の生産方法を
示す工程図である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/16 B22D 11/00 B22D 11/12 B21B 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造により得られたスラブ鋳片を鍛
   造することによって、下記（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）工
   程のいずれかに導入するための鍛造品を得て、（Ａ）得
   られた鍛造品はスラブ形状であって、これを圧延するこ
   とにより板材を生産する板材生産工程 （Ｂ）得られた鍛造品はブルーム形状であって、これを
   分塊圧延して線材又は棒材を生産する第１線状・棒状金
   属材生産工程、 （Ｃ）得られた鍛造品はブルーム形状であって、該ブル
   ームからビレットを製造し、該ビレットを圧延して線材
   又は棒材を生産する第２線状・棒状金属材生産工程 （Ａ）〜（Ｃ）工程のいずれかを選択して、板材又は線
   材若しくは棒材を生産することを特徴とする板状又は線
   状・棒状金属材の生産方法。
2. 【請求項２】 （Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）工程の選択に
   先立って、前記スラブ鋳片を製造するための鋳型を選択
   する請求項１に記載の板状又は線状・棒状金属材の生産
   方法。