JP3502070B2 - 鋼のスラブ連鋳法 - Google Patents
鋼のスラブ連鋳法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼のスラブ連鋳を
行なう際に、連鋳機内における溶鋼の凝固完了位置近傍
で連鋳機のロール間隙を絞り込んで圧下することによ
り、スラブの厚み中心部に生じる偏析を可及的に軽減し
得る様に改善された方法に関するものである。
行なう際に、連鋳機内における溶鋼の凝固完了位置近傍
で連鋳機のロール間隙を絞り込んで圧下することによ
り、スラブの厚み中心部に生じる偏析を可及的に軽減し
得る様に改善された方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼のスラブ連鋳を行なうに当たり、スラ
ブ鋳片の厚み中心部に発生する偏析を軽減することは重
要課題の一つである。かかる課題の下で従来から実施さ
れている中心偏析の改善手法としては、電磁攪拌の適
用、低温鋳造、あるいは、連鋳機内でのバルジングを防
止するためのロールピッチの短縮など、多くの手法が提
案示されており、それなりの効果を得ている。
ブ鋳片の厚み中心部に発生する偏析を軽減することは重
要課題の一つである。かかる課題の下で従来から実施さ
れている中心偏析の改善手法としては、電磁攪拌の適
用、低温鋳造、あるいは、連鋳機内でのバルジングを防
止するためのロールピッチの短縮など、多くの手法が提
案示されており、それなりの効果を得ている。
【０００３】また、凝固末期の収縮に伴う溶鋼の流動に
よって引き起こされる偏析については、凝固末期におけ
るロールの間隙を狭めて未凝固鋳片を軽圧下する方法が
有効であるとの報告が見られる（例えば、「わが国にお
ける鋼の連続鋳造技術史」第５１５−５２４頁など）。
よって引き起こされる偏析については、凝固末期におけ
るロールの間隙を狭めて未凝固鋳片を軽圧下する方法が
有効であるとの報告が見られる（例えば、「わが国にお
ける鋼の連続鋳造技術史」第５１５−５２４頁など）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところがスラブ連鋳に
おいて、上記の如く凝固末期のロール間隙を狭めて未凝
固鋳片を軽圧下する技術を適用すれば、平均的には中心
偏析の改善効果を得ることができるが、鋳片の幅方向で
中心偏析レベルのバラツキが発生し問題となる。そし
て、幅方向に一部でも中心偏析の高い部分が存在する
と、当該偏析部分が使用環境の最も厳しい部分と合致し
たとき、重大な問題となる。
おいて、上記の如く凝固末期のロール間隙を狭めて未凝
固鋳片を軽圧下する技術を適用すれば、平均的には中心
偏析の改善効果を得ることができるが、鋳片の幅方向で
中心偏析レベルのバラツキが発生し問題となる。そし
て、幅方向に一部でも中心偏析の高い部分が存在する
と、当該偏析部分が使用環境の最も厳しい部分と合致し
たとき、重大な問題となる。
【０００５】たとえば図１は、従来のスラブ鋳片に見ら
れる典型的な幅方向中心偏析（鋼中炭素濃度）のバラツ
キを幅方向に一定間隔で測定し、その分析値をバルクの
分析値で徐した値（Ｃ／Ｃ0）として示したものであ
る。この図からも明らかな様に、鋳片幅方向でＣ／Ｃ0
が１．０付近に多く認められるものの、当該値が１．４
にも達する偏析部位も散見される。
れる典型的な幅方向中心偏析（鋼中炭素濃度）のバラツ
キを幅方向に一定間隔で測定し、その分析値をバルクの
分析値で徐した値（Ｃ／Ｃ0）として示したものであ
る。この図からも明らかな様に、鋳片幅方向でＣ／Ｃ0
が１．０付近に多く認められるものの、当該値が１．４
にも達する偏析部位も散見される。
【０００６】こうした鋳片幅方向で中心偏析のバラツキ
が生じる原因については、幅方向での凝固進行状態の違
いに起因するとの報文［ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ ｖｏｌ．
２（１９８９）−１１５４やＮＫＫ技報Ｎｏ．１６０
（１９９７，１２）Ｐ１２、またはＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ
ｖｏ１．２（１９８９）Ｐ１１５８など］、或は、幅
方向に分割された圧下ロールの軸受部での圧下の不均一
に起因するとの見解（特開２００１−２５８５０号公
報）等が見られる。
が生じる原因については、幅方向での凝固進行状態の違
いに起因するとの報文［ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ ｖｏｌ．
２（１９８９）−１１５４やＮＫＫ技報Ｎｏ．１６０
（１９９７，１２）Ｐ１２、またはＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ
ｖｏ１．２（１９８９）Ｐ１１５８など］、或は、幅
方向に分割された圧下ロールの軸受部での圧下の不均一
に起因するとの見解（特開２００１−２５８５０号公
報）等が見られる。
【０００７】これらのうち前者については、鋳造方向の
凝固バラツキを低減するため、連鋳機における２次冷却
水量を幅方向で調整し、幅方向における凝固の進行をで
きるだけ均一にしようという試みがなされている。しか
し、スラブ連鋳における２次冷却水は、連鋳機内での鋳
片表面温度をコントロールして表面割れを防止する手段
となっており、表面割れ感受性の高い鋼種については、
凝固完了位置を幅方向に均一化するための冷却と両立す
るとは限らず、完全な解決策とは言い難い。また、圧下
ロールの隙間を意識的に広げた後に圧下する方法も提案
されているが、この方法を採用すると、内部割れの如き
他の欠陥を誘起させる恐れがある。
凝固バラツキを低減するため、連鋳機における２次冷却
水量を幅方向で調整し、幅方向における凝固の進行をで
きるだけ均一にしようという試みがなされている。しか
し、スラブ連鋳における２次冷却水は、連鋳機内での鋳
片表面温度をコントロールして表面割れを防止する手段
となっており、表面割れ感受性の高い鋼種については、
凝固完了位置を幅方向に均一化するための冷却と両立す
るとは限らず、完全な解決策とは言い難い。また、圧下
ロールの隙間を意識的に広げた後に圧下する方法も提案
されているが、この方法を採用すると、内部割れの如き
他の欠陥を誘起させる恐れがある。
【０００８】一方後者については、分割ロールの軸受位
置を鋳片幅方向で調整可能にする技術が提案されてい
る。ところがこの方法を実現するには、既存設備を大幅
に改造しなければならず、多大な費用負担が強いられ
る。
置を鋳片幅方向で調整可能にする技術が提案されてい
る。ところがこの方法を実現するには、既存設備を大幅
に改造しなければならず、多大な費用負担が強いられ
る。
【０００９】本発明者は上記の様な従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、多大な設備負
担を要することなく、しかも表面割れ感受性の高い鋼種
に対しても支障なく適用できて、鋳片幅方向中心偏析の
バラツキをより確実に低減することのできる技術を確立
することにある。
鑑みてなされたものであり、その目的は、多大な設備負
担を要することなく、しかも表面割れ感受性の高い鋼種
に対しても支障なく適用できて、鋳片幅方向中心偏析の
バラツキをより確実に低減することのできる技術を確立
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明にかかるスラブ連鋳法とは、鋼のスラブ
連鋳を行なうに当たり、連鋳機内のスラブ幅方向で凝固
が先行する領域の凝固完了位置（Ａ）と、凝固が遅延す
る領域の凝固完了位置（Ｂ）を求め、上記凝固完了位置
（Ａ）近傍のロール対で、下記式によって求められるＲ
1 （ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加えるところに要旨を有
している。 Ｒ 1 ＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］ 式中、Ｘｍｉｎは、前記凝固完了位置（Ａ）のメニスカ
スからの距離（ｍ）、Ｘｍａｘは、前記凝固完了位置
（Ｂ）のメニスカスからの距離（ｍ）、Ｔは鋳片厚み
（ｍｍ）を夫々表わす。 また本発明の他の構成は、鋼の
スラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳機内のスラブ幅方向
で凝固が先行する領域の凝固完了位置（Ａ）と、凝固が
遅延する領域の凝固完了位置（Ｂ）を求め、上記凝固完
了位置（Ａ）近傍のロール対で、上記式によって求めら
れるＲ 1 （ｍｍ）と下記式によって求められるＲ 2 （ｍ
ｍ）のいずれか小さい方の値以上の圧下を鋳片に加える
ところに要旨を有している。 Ｒ 2 ＝０．２×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ） 式中、Ｘｍｉｎは前記と同じ、Ｖｃは鋳造速度（ｍ／ｍ
ｉｎ）を表わす。
のできた本発明にかかるスラブ連鋳法とは、鋼のスラブ
連鋳を行なうに当たり、連鋳機内のスラブ幅方向で凝固
が先行する領域の凝固完了位置（Ａ）と、凝固が遅延す
る領域の凝固完了位置（Ｂ）を求め、上記凝固完了位置
（Ａ）近傍のロール対で、下記式によって求められるＲ
1 （ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加えるところに要旨を有
している。 Ｒ 1 ＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］ 式中、Ｘｍｉｎは、前記凝固完了位置（Ａ）のメニスカ
スからの距離（ｍ）、Ｘｍａｘは、前記凝固完了位置
（Ｂ）のメニスカスからの距離（ｍ）、Ｔは鋳片厚み
（ｍｍ）を夫々表わす。 また本発明の他の構成は、鋼の
スラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳機内のスラブ幅方向
で凝固が先行する領域の凝固完了位置（Ａ）と、凝固が
遅延する領域の凝固完了位置（Ｂ）を求め、上記凝固完
了位置（Ａ）近傍のロール対で、上記式によって求めら
れるＲ 1 （ｍｍ）と下記式によって求められるＲ 2 （ｍ
ｍ）のいずれか小さい方の値以上の圧下を鋳片に加える
ところに要旨を有している。 Ｒ 2 ＝０．２×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ） 式中、Ｘｍｉｎは前記と同じ、Ｖｃは鋳造速度（ｍ／ｍ
ｉｎ）を表わす。
【００１１】上記方法を実施するに当たり、前記式によ
って求められるＲ2とＲ1の値が異なる場合は、それらの
うち何れか小さい方の値以上の圧下を鋳片に加えること
で、鋳片中心部の溶鋼の流動は充分に阻止され中心偏析
防止の目的を果たすことができる。
って求められるＲ2とＲ1の値が異なる場合は、それらの
うち何れか小さい方の値以上の圧下を鋳片に加えること
で、鋳片中心部の溶鋼の流動は充分に阻止され中心偏析
防止の目的を果たすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明者らは前述した様な公知技
術の下で、鋳片幅方向に生じる中心偏析のバラツキを効
果的に低減することのできる方法の確立すべく鋭意研究
を進めてきた。その結果、鋳片幅方向で凝固進行状態に
違いがある領域の圧下条件を適切に制御すれば、鋳片幅
方向の中心偏析のバラツキを大幅に低減できることを突
き止めた。
術の下で、鋳片幅方向に生じる中心偏析のバラツキを効
果的に低減することのできる方法の確立すべく鋭意研究
を進めてきた。その結果、鋳片幅方向で凝固進行状態に
違いがある領域の圧下条件を適切に制御すれば、鋳片幅
方向の中心偏析のバラツキを大幅に低減できることを突
き止めた。
【００１３】具体的には、特定の鋳造条件（鋳造速度、
２次冷却条件、鋼種、鋳片厚みなど）下における凝固完
了点の鋳片幅方向でのバラツキを調査し、該鋳片幅方向
における、近接する他の位置より凝固が相対的に先行す
る領域（以下、凝固先行領域という）と、逆に他の位置
より凝固が相対的に遅延する領域（以下、凝固遅延領域
という）とについて、それぞれメニスカスからの距離を
求め、凝固先行領域における凝固完了点近傍に位置する
１対のロール或は２対以上のロール群を、その上流側に
位置するロール対の間隙よりも一定値以上狭くしてスラ
ブ鋳片に強圧下を加えれば、鋳片幅方向の中心偏析のバ
ラツキが大幅に低減することを突き止めた。
２次冷却条件、鋼種、鋳片厚みなど）下における凝固完
了点の鋳片幅方向でのバラツキを調査し、該鋳片幅方向
における、近接する他の位置より凝固が相対的に先行す
る領域（以下、凝固先行領域という）と、逆に他の位置
より凝固が相対的に遅延する領域（以下、凝固遅延領域
という）とについて、それぞれメニスカスからの距離を
求め、凝固先行領域における凝固完了点近傍に位置する
１対のロール或は２対以上のロール群を、その上流側に
位置するロール対の間隙よりも一定値以上狭くしてスラ
ブ鋳片に強圧下を加えれば、鋳片幅方向の中心偏析のバ
ラツキが大幅に低減することを突き止めた。
【００１４】ここで言う凝固完了点とは、鋳片のロール
隙間を鋳造方向に一定としたとき、鋳片厚み中心で凝固
収縮による溶鋼の流動がなくなる位置を意味し、本発明
者らの経験によると、この位置は鋳片厚み中心の固相率
が０．６〜０．８の範囲にある位置であることを確認し
ている。そしてこの凝固完了点は、1)鋳片内にトレーサ
ーの入った鋲などを打ち込んで調査する方法、2)連鋳に
おける溶鋼の凝固進捗状況から計算によって求める方
法、若しくはこれら1)、2)を組み合わせることによって
求めることができる。
隙間を鋳造方向に一定としたとき、鋳片厚み中心で凝固
収縮による溶鋼の流動がなくなる位置を意味し、本発明
者らの経験によると、この位置は鋳片厚み中心の固相率
が０．６〜０．８の範囲にある位置であることを確認し
ている。そしてこの凝固完了点は、1)鋳片内にトレーサ
ーの入った鋲などを打ち込んで調査する方法、2)連鋳に
おける溶鋼の凝固進捗状況から計算によって求める方
法、若しくはこれら1)、2)を組み合わせることによって
求めることができる。
【００１５】スラブ鋳片内での幅方向中心偏析のバラツ
キは、例えば図２の概念平面図に示す如く、凝固界面の
濃化溶鋼が鋳片幅方向に凝固の早い部位から凝固の遅い
部位へ流動することによって発生すると考えられ、該鋳
片幅方向の流動は、鋳片厚み中心での濃化溶鋼が、凝固
の早い部位で凝固の遅い部位よりも移動し難くなった時
に生じると思われる。
キは、例えば図２の概念平面図に示す如く、凝固界面の
濃化溶鋼が鋳片幅方向に凝固の早い部位から凝固の遅い
部位へ流動することによって発生すると考えられ、該鋳
片幅方向の流動は、鋳片厚み中心での濃化溶鋼が、凝固
の早い部位で凝固の遅い部位よりも移動し難くなった時
に生じると思われる。
【００１６】そして例えば図３に示す如く、鋳片の幅方
向で溶鋼の流動し易さが異なる領域が隣接している部位
にロール圧下が加わると、凝固の早い部位の濃化溶鋼は
凝固の遅い部位に流れ込み、凝固の遅い部位に濃化溶鋼
が集中して中心偏析が助長される。
向で溶鋼の流動し易さが異なる領域が隣接している部位
にロール圧下が加わると、凝固の早い部位の濃化溶鋼は
凝固の遅い部位に流れ込み、凝固の遅い部位に濃化溶鋼
が集中して中心偏析が助長される。
【００１７】即ち図３は、鋳片幅方向の凝固先行領域と
凝固遅延領域における凝固界面の位置を短片側からみた
様子を模式的に示したものである。この図の凝固先行領
域で鋳片厚み中央が溶鋼の流動し難い遷移領域に入った
後、凝固の遅い部位が遷移領域に入るまで（図３のＸｍ
ｉｎからＸｍａｘまでの区間）を、圧下によって溶鋼の
流動を抑制すれば、鋳片幅方向の中心偏析のバラツキを
低減できるのである。
凝固遅延領域における凝固界面の位置を短片側からみた
様子を模式的に示したものである。この図の凝固先行領
域で鋳片厚み中央が溶鋼の流動し難い遷移領域に入った
後、凝固の遅い部位が遷移領域に入るまで（図３のＸｍ
ｉｎからＸｍａｘまでの区間）を、圧下によって溶鋼の
流動を抑制すれば、鋳片幅方向の中心偏析のバラツキを
低減できるのである。
【００１８】そこで、この領域における幅方向の溶鋼の
流動を抑制するための圧下条件について更に検討を重ね
た結果、この領域での圧下量を大きくし、且つできるだ
け少ないロール対で鋳片に圧下を加えることが重要であ
るとの知見を得た。より具体的には、凝固先行領域を濃
化溶鋼が移動しない領域に速やかに移行させるか（図３
においてＲ2以上の圧下を可及的速やかに行うか）、凝
固遅延領域を濃化溶鋼が移動し難い遷移領域に速やかに
移行させるか（図３のＲ1以上の圧下を速やかに行う
か）が重要であり、望ましくは、１本のロール対により
Ｒ1あるいはＲ2のいずれか小さい方の値以上に圧下すれ
ば、中心偏析のバラツキを最小限に抑え得ることが確認
された。
流動を抑制するための圧下条件について更に検討を重ね
た結果、この領域での圧下量を大きくし、且つできるだ
け少ないロール対で鋳片に圧下を加えることが重要であ
るとの知見を得た。より具体的には、凝固先行領域を濃
化溶鋼が移動しない領域に速やかに移行させるか（図３
においてＲ2以上の圧下を可及的速やかに行うか）、凝
固遅延領域を濃化溶鋼が移動し難い遷移領域に速やかに
移行させるか（図３のＲ1以上の圧下を速やかに行う
か）が重要であり、望ましくは、１本のロール対により
Ｒ1あるいはＲ2のいずれか小さい方の値以上に圧下すれ
ば、中心偏析のバラツキを最小限に抑え得ることが確認
された。
【００１９】こうしたＲ1およびＲ2の値は、凝固完了点
を測定あるいは計算することで、下記式によって求める
ことができる。 （Ｒ1の算出法）凝固シェルの厚みは、凝固時間の平方
根に比例することが知られており、このことから下記式
(I)の関係が成立する。 Ｔ／２＝Ｃ1×√（Ｘｍａｘ／Ｖｃ）……(I) ［式中、Ｔは鋳片の厚み（ｍｍ）、Ｖｃは鋳造速度（ｍ
／ｍｉｎ）、Ｘｍａｘは最も凝固完了が遅い部位の凝固
完了位置をメニスカスから測った距離（ｍ）、Ｃ1定数
（未知）を表わす］。
を測定あるいは計算することで、下記式によって求める
ことができる。 （Ｒ1の算出法）凝固シェルの厚みは、凝固時間の平方
根に比例することが知られており、このことから下記式
(I)の関係が成立する。 Ｔ／２＝Ｃ1×√（Ｘｍａｘ／Ｖｃ）……(I) ［式中、Ｔは鋳片の厚み（ｍｍ）、Ｖｃは鋳造速度（ｍ
／ｍｉｎ）、Ｘｍａｘは最も凝固完了が遅い部位の凝固
完了位置をメニスカスから測った距離（ｍ）、Ｃ1定数
（未知）を表わす］。
【００２０】また、スラブ鋳片における凝固遅延領域の
中心部が流動可能な液状であるとき、これを遷移領域に
まで圧下するのに必要な圧下量Ｒ1は、図４に示す如く
幅方向で凝固が遅延している部位が、幅方向で凝固が先
行している部位の厚み中心部が流動しなくなるまで凝固
したときに何ｍｍ未凝固で流動する領域の厚みが残って
いるかを表わしているから、凝固シェル厚みＴとの関係
で下記式(II)が成り立つ。 Ｒ1／２＝Ｔ／２−Ｃ1×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……(II) ［式中、Ｒ1、Ｔ、Ｖｃ、Ｃ1は前記と同じ、Ｘｍｉｎは
最も凝固完了が早い部位の凝固完了位置をメニスカスか
ら測った距離（ｍ）を表わす］。
中心部が流動可能な液状であるとき、これを遷移領域に
まで圧下するのに必要な圧下量Ｒ1は、図４に示す如く
幅方向で凝固が遅延している部位が、幅方向で凝固が先
行している部位の厚み中心部が流動しなくなるまで凝固
したときに何ｍｍ未凝固で流動する領域の厚みが残って
いるかを表わしているから、凝固シェル厚みＴとの関係
で下記式(II)が成り立つ。 Ｒ1／２＝Ｔ／２−Ｃ1×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……(II) ［式中、Ｒ1、Ｔ、Ｖｃ、Ｃ1は前記と同じ、Ｘｍｉｎは
最も凝固完了が早い部位の凝固完了位置をメニスカスか
ら測った距離（ｍ）を表わす］。
【００２１】よって、上記式（I）,(II)からＣ1を消去
すると Ｒ1＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］……（III） が導かれる。
すると Ｒ1＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］……（III） が導かれる。
【００２２】従って、スラブ連鋳を行なう際に、連鋳機
内のスラブ幅方向における凝固先行領域の凝固完了位置
（Ａ）（即ち、メニスカスからの距離Ｘｍｉｎ）と、凝
固遅延領域の凝固完了位置（Ｂ）（即ち、メニスカスか
らの距離Ｘｍａｘ）とを求め、上記凝固完了位置
（Ａ）、即ちメニスカスからの距離Ｘｍｉｎの近傍に位
置するロール対で、前記式(III)によって求められるＲ1
（ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加えれば、凝固遅延領域内
に存在する流動溶鋼が存在しなくなり、偏析要因が解消
される。
内のスラブ幅方向における凝固先行領域の凝固完了位置
（Ａ）（即ち、メニスカスからの距離Ｘｍｉｎ）と、凝
固遅延領域の凝固完了位置（Ｂ）（即ち、メニスカスか
らの距離Ｘｍａｘ）とを求め、上記凝固完了位置
（Ａ）、即ちメニスカスからの距離Ｘｍｉｎの近傍に位
置するロール対で、前記式(III)によって求められるＲ1
（ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加えれば、凝固遅延領域内
に存在する流動溶鋼が存在しなくなり、偏析要因が解消
される。
【００２３】（Ｒ2の算出法）また、凝固シェルの厚み
は、前述の如く凝固時間の平方根に比例するので、上記
と同様に下記式(IV)の関係が成立する。 Ｔ／２＝Ｃ2×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……(IV) ［式中、Ｒ2、Ｔ、Ｖｃ、Ｘｍｉｎは前記と同じ、Ｃ2は
定数（未知）を表わす］
は、前述の如く凝固時間の平方根に比例するので、上記
と同様に下記式(IV)の関係が成立する。 Ｔ／２＝Ｃ2×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……(IV) ［式中、Ｒ2、Ｔ、Ｖｃ、Ｘｍｉｎは前記と同じ、Ｃ2は
定数（未知）を表わす］
【００２４】また、スラブ鋳片における凝固先行領域の
中心部が流動可能な液状であるとき、該遷移領域を圧下
するのに必要な圧下量Ｒ2は、図５に示す如く幅方向で
凝固が先行している部位で、当該部位の厚み中心部が流
動しなくなる部位まで凝固したときの遷移領域の厚みを
表わしているから、凝固シェル厚みＴとの関係で下記式
(V)が成り立つ。 Ｒ2／２＝Ｔ／２−（Ｃ2−0.1）×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……（V） ［式中、Ｔ、Ｃ2、Ｘｍｉｎ、Ｖｃは前記と同じであ
る］よって、これらの式（IV）,(V)からＣ2を消去する
と Ｒ2＝２×0.1×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）＝0.2×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）…(VI) が導かれる。
中心部が流動可能な液状であるとき、該遷移領域を圧下
するのに必要な圧下量Ｒ2は、図５に示す如く幅方向で
凝固が先行している部位で、当該部位の厚み中心部が流
動しなくなる部位まで凝固したときの遷移領域の厚みを
表わしているから、凝固シェル厚みＴとの関係で下記式
(V)が成り立つ。 Ｒ2／２＝Ｔ／２−（Ｃ2−0.1）×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）……（V） ［式中、Ｔ、Ｃ2、Ｘｍｉｎ、Ｖｃは前記と同じであ
る］よって、これらの式（IV）,(V)からＣ2を消去する
と Ｒ2＝２×0.1×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）＝0.2×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ）…(VI) が導かれる。
【００２５】従って、スラブ連鋳を行なう際に、連鋳機
内のスラブ幅方向における凝固先行領域の凝固完了位置
（Ａ）（即ち、メニスカスからの距離Ｘｍｉｎ）を求
め、上記凝固完了位置（Ａ）、即ちメニスカスからの距
離Ｘｍｉｎの近傍に位置するロール対で、前記式(VI)に
よって求められるＲ2（ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加え
れば、凝固先行領域内への溶鋼の流動が起こり得なくな
り、偏析要因が解消される。
内のスラブ幅方向における凝固先行領域の凝固完了位置
（Ａ）（即ち、メニスカスからの距離Ｘｍｉｎ）を求
め、上記凝固完了位置（Ａ）、即ちメニスカスからの距
離Ｘｍｉｎの近傍に位置するロール対で、前記式(VI)に
よって求められるＲ2（ｍｍ）以上の圧下を鋳片に加え
れば、凝固先行領域内への溶鋼の流動が起こり得なくな
り、偏析要因が解消される。
【００２６】従って本発明では、連鋳機内のスラブ幅方
向における凝固先行領域の凝固完了位置（Ａ）、即ちメ
ニスカスからの距離Ｘｍｉｎの近傍に位置するロール対
によって、ロール圧下の程度を前記Ｒ1またはＲ2以上と
なる様に制御すれば、中心偏析防止の目的を果たすこと
ができる。但し、上記圧下量を示すＲ1とＲ2は同一では
ないので、これらの値が異なる場合は、これらのうち何
れか小さい方の圧下量以上となる様に制御すれば、結果
的に鋳片内部に存在する溶鋼の流動は阻止されるので、
本発明の目的は充分に達成される。
向における凝固先行領域の凝固完了位置（Ａ）、即ちメ
ニスカスからの距離Ｘｍｉｎの近傍に位置するロール対
によって、ロール圧下の程度を前記Ｒ1またはＲ2以上と
なる様に制御すれば、中心偏析防止の目的を果たすこと
ができる。但し、上記圧下量を示すＲ1とＲ2は同一では
ないので、これらの値が異なる場合は、これらのうち何
れか小さい方の圧下量以上となる様に制御すれば、結果
的に鋳片内部に存在する溶鋼の流動は阻止されるので、
本発明の目的は充分に達成される。
【００２７】ところで上記では、スラブ鋳片の幅方向で
凝固先行領域および凝固遅延領域がそれぞれ１ヵ所ずつ
存在する場合を代表的に取り上げて説明したが、これら
凝固先行領域および凝固遅延領域がスラブ鋳片の幅方向
で複数存在する場合は、凝固が最も先行し或は遅延する
領域を基準にして同様の制御を行なえば、本発明の目的
を充分に果たすことができる。
凝固先行領域および凝固遅延領域がそれぞれ１ヵ所ずつ
存在する場合を代表的に取り上げて説明したが、これら
凝固先行領域および凝固遅延領域がスラブ鋳片の幅方向
で複数存在する場合は、凝固が最も先行し或は遅延する
領域を基準にして同様の制御を行なえば、本発明の目的
を充分に果たすことができる。
【００２８】また、偏析防止のため圧下量の制御は、圧
下該当位置に近接する唯１対のロールで行なうのが最も
効率的であるが、場合によってはこれに隣接する２対も
しくは３対以上のロール群を適用して段階的に圧下を加
える様にすることも有効である。圧下量の調整手段も格
別特殊な機構が求められるわけではなく、従来から知ら
れた圧下量調整手段、例えば、厚みの異なるスペーサー
あるいはネジ機構などを用いてロール対の間隙を調整す
る方法、或は、ロール対を鋳片に押し付ける圧力を事前
に若しくはオンラインで測定されたロール間隙に応じて
制御する方法などを利用して行なえばよい。
下該当位置に近接する唯１対のロールで行なうのが最も
効率的であるが、場合によってはこれに隣接する２対も
しくは３対以上のロール群を適用して段階的に圧下を加
える様にすることも有効である。圧下量の調整手段も格
別特殊な機構が求められるわけではなく、従来から知ら
れた圧下量調整手段、例えば、厚みの異なるスペーサー
あるいはネジ機構などを用いてロール対の間隙を調整す
る方法、或は、ロール対を鋳片に押し付ける圧力を事前
に若しくはオンラインで測定されたロール間隙に応じて
制御する方法などを利用して行なえばよい。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はも
とより下記実施例によって制限を受けるものではなく、
前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて
実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発
明の技術的範囲に包含される。
とより下記実施例によって制限を受けるものではなく、
前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて
実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発
明の技術的範囲に包含される。
【００３０】実施例
鋼スラブ鋳造用の実験用連鋳機（２８０ｍｍ厚×幅２１
００ｍｍ、鋳造速度１．２ｍ／ｍｉｎ）を使用し、Ｃ含
量が０．１５質量％の普通鋼を鋳造し凝固末期の鋳片圧
下テストを行なった。鋳型内での注入ノズルからの溶鋼
の噴出方向と、鋳型下方部での２次冷却水量を変化させ
ることにより、鋳片幅方向で凝固完了点の異なる鋳片を
意識的に製造し、凝固末期部位に３３０ｍｍピッチで配
置された径２８０ｍｍの圧下用ロール群により鋳片の圧
下を実施した。
００ｍｍ、鋳造速度１．２ｍ／ｍｉｎ）を使用し、Ｃ含
量が０．１５質量％の普通鋼を鋳造し凝固末期の鋳片圧
下テストを行なった。鋳型内での注入ノズルからの溶鋼
の噴出方向と、鋳型下方部での２次冷却水量を変化させ
ることにより、鋳片幅方向で凝固完了点の異なる鋳片を
意識的に製造し、凝固末期部位に３３０ｍｍピッチで配
置された径２８０ｍｍの圧下用ロール群により鋳片の圧
下を実施した。
【００３１】凝固完了点は、トレーサーとしてＡｕを未
凝固溶鋼内に添加し、Ａｕが拡散した領域をその時点で
の未凝固領域と判定してＸｍｉｎ，Ｘｍａｘの値を求め
た。凝固完了部でのロール隙間の絞込み量は０．５ｍｍ
／ｍ一定とし、Ｘｍｉｎ部位近傍のロールの圧下量を変
化させるテストを行なった。なお圧下量の調整は、ネジ
機構を有する隙間調整装置でロール隙間を調整すること
により行なった。
凝固溶鋼内に添加し、Ａｕが拡散した領域をその時点で
の未凝固領域と判定してＸｍｉｎ，Ｘｍａｘの値を求め
た。凝固完了部でのロール隙間の絞込み量は０．５ｍｍ
／ｍ一定とし、Ｘｍｉｎ部位近傍のロールの圧下量を変
化させるテストを行なった。なお圧下量の調整は、ネジ
機構を有する隙間調整装置でロール隙間を調整すること
により行なった。
【００３２】得られた鋳片の厚み中心部に、直径５ｍｍ
のドリルで幅方向に２０ｍｍピッチで孔を空けてＣの分
析を行い、鋳片幅方向で測定された最大Ｃ濃度（Ｃｍａ
ｘ）とバルクのＣ分析値Ｃ0との比（Ｃｍａｘ／Ｃ0）に
より幅方向の中心偏析のバラツキを評価した。
のドリルで幅方向に２０ｍｍピッチで孔を空けてＣの分
析を行い、鋳片幅方向で測定された最大Ｃ濃度（Ｃｍａ
ｘ）とバルクのＣ分析値Ｃ0との比（Ｃｍａｘ／Ｃ0）に
より幅方向の中心偏析のバラツキを評価した。
【００３３】結果を表１に示す。また図６は、表１に示
した実験結果を基に、横軸にＸｍａｘ−Ｘｍｉｎの値、
縦軸にＸｍｉｎ近傍での最大のロール１対での圧下量を
とってグラフ化したもので、○は（Ｃｍａｘ／Ｃ0）が
１．２未満でＣ偏析のバラツキが小さいもの、×は（Ｃ
ｍａｘ／Ｃ0）が１．２以上でＣ偏析のバラツキが相対
的に大きいものを示している。またこのグラフには、Ｒ
1及びＲ2の値も同時に示した。
した実験結果を基に、横軸にＸｍａｘ−Ｘｍｉｎの値、
縦軸にＸｍｉｎ近傍での最大のロール１対での圧下量を
とってグラフ化したもので、○は（Ｃｍａｘ／Ｃ0）が
１．２未満でＣ偏析のバラツキが小さいもの、×は（Ｃ
ｍａｘ／Ｃ0）が１．２以上でＣ偏析のバラツキが相対
的に大きいものを示している。またこのグラフには、Ｒ
1及びＲ2の値も同時に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１および図６からも明らかな様に、
Ｒ1，Ｒ2の小さい方より多い圧下量をロール１対で実施
したときには、幅方向の中心偏析のバラツキが軽減する
ことを確認できる。
Ｒ1，Ｒ2の小さい方より多い圧下量をロール１対で実施
したときには、幅方向の中心偏析のバラツキが軽減する
ことを確認できる。
【００３６】また図７は、本発明の前記要件を満たす制
御を実施したときのスラブ鋳片幅方向のＣ偏析状態を調
べた結果を示したものである。この図を前記図１に示し
た従来例と比較すれば明らかな様に、極端なＣ偏析部は
なくなり、Ｃ／Ｃ0が高いものでも１．２未満に抑えら
れていることが分かる。
御を実施したときのスラブ鋳片幅方向のＣ偏析状態を調
べた結果を示したものである。この図を前記図１に示し
た従来例と比較すれば明らかな様に、極端なＣ偏析部は
なくなり、Ｃ／Ｃ0が高いものでも１．２未満に抑えら
れていることが分かる。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、連
続鋳造で製造されるスラブ幅方向の中心偏析のバラツキ
を低減し、幅全体に亘って均質で安定した品質のスラブ
を確実に製造し得ることになった。
続鋳造で製造されるスラブ幅方向の中心偏析のバラツキ
を低減し、幅全体に亘って均質で安定した品質のスラブ
を確実に製造し得ることになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常のスラブ連鋳によって得た鋳片の幅方向に
おける偏析のバラツキを示す図である。
おける偏析のバラツキを示す図である。
【図２】スラブ連鋳時における鋳片の上方からみた凝固
末期近傍の凝固プロフィール模式図である。
末期近傍の凝固プロフィール模式図である。
【図３】同じくスラブ連鋳時における鋳片の側方からみ
た凝固末期近傍の凝固プロフィール模式図である。
た凝固末期近傍の凝固プロフィール模式図である。
【図４】式(II)の算出法を説明するための概念図であ
る。
る。
【図５】式(V)の算出法を説明するための概念図であ
る。
る。
【図６】１対のロール圧下を加えて行なった実験結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】本発明の要件を満たす条件で連続鋳造実験を行
なった時の、鋳片幅方向の偏析のバラツキを示す図であ
る。
なった時の、鋳片幅方向の偏析のバラツキを示す図であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−37356（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−237621（ＪＰ，Ａ)
特開2000−218350（ＪＰ，Ａ)
特開2001−25850（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/128 350
B22D 11/16
B22D 11/20
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼のスラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳
機内のスラブ幅方向で凝固が先行する領域の凝固完了位
置（Ａ）と、凝固が遅延する領域の凝固完了位置（Ｂ）
を求め、上記凝固完了位置（Ａ）近傍のロール対で、下
記式によって求められるＲ1（ｍｍ）以上の圧下を鋳片
に加えることを特徴とする鋼のスラブ連鋳法。 Ｒ1＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］ 式中、Ｘｍｉｎは、前記凝固完了位置（Ａ）のメニスカ
スからの距離（ｍ）、Ｘｍａｘは、前記凝固完了位置
（Ｂ）のメニスカスからの距離（ｍ）、Ｔは鋳片厚み
（ｍｍ）を夫々表わす。 - 【請求項２】 鋼のスラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳
機内のスラブ幅方向で凝固が先行する領域の凝固完了位
置（Ａ）と、凝固が遅延する領域の凝固完了位置（Ｂ）
を求め、上記凝固完了位置（Ａ）近傍のロール対で、下
記式によって求められるＲ 1 （ｍｍ）とＲ 2 （ｍｍ）のい
ずれか小さい方の値以上の圧下を鋳片に加えることを特
徴とする鋼のスラブ連鋳法。 Ｒ 1 ＝Ｔ×［１−√（Ｘｍｉｎ／Ｘｍａｘ）］ Ｒ 2 ＝０．２×√（Ｘｍｉｎ／Ｖｃ） 式中、Ｘｍｉｎは、前記凝固完了位置（Ａ）のメニスカ
スからの距離（ｍ）、Ｘｍａｘは、前記凝固完了位置
（Ｂ）のメニスカスからの距離（ｍ）、Ｔは鋳片厚み
（ｍｍ）、Ｖｃは鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ）を夫々表わ
す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212661A JP3502070B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 鋼のスラブ連鋳法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212661A JP3502070B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 鋼のスラブ連鋳法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003025053A JP2003025053A (ja) | 2003-01-28 |
| JP3502070B2 true JP3502070B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=19047788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001212661A Expired - Fee Related JP3502070B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 鋼のスラブ連鋳法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3502070B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101049844B1 (ko) * | 2003-12-17 | 2011-07-15 | 주식회사 포스코 | 연주주편의 폭방향 중심편석 저감방법 |
| JP4948977B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2012-06-06 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造鋳片の凝固完了点近傍の軽圧下方法 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001212661A patent/JP3502070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003025053A (ja) | 2003-01-28 |
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