JP5683061B2 - 厚板材の連続鋳造方法 - Google Patents
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Description
・圧下勾配G[mm/m]は、鋳造方向に対するロール対の面間距離の減少勾配[mm/m]を意味する。即ち、鋳造経路の単位距離[m]におけるロール対の面間距離の減少量[mm]を意味する。図2は、圧下勾配の説明図である。本図に示されるように、メニスカス距離M(x)[m]〜メニスカス距離M(x+1)[m]間の圧下勾配G(x,x+1)[mm/m]は、メニスカス距離M(x)[m]に配されるロール対4(x)のロールギャップg(x)[mm]と、メニスカス距離M(x+1)[m]に配されるロール対4(x+1)のロールギャップg(x+1)[mm]と、を用いると、下記式で定義される。
G(x,x+1)=(g(x)−g(x+1))/(M(x+1)−M(x))
・ロールギャップg[mm]は、上記「ロール対の面間距離」と同義であり、ロール対を構成する一対のロールの外周面間の最短距離を意味する。
・メニスカス距離M[m]は、鋳型内溶鋼の湯面(メニスカス)を基準として、鋳造方向に沿って観念する距離[m]を意味する。
・溶鋼加熱度ΔT[℃]は、鋳型に注湯される溶鋼の溶鋼温度から、当該溶鋼の液相線温度を減じたものを意味する。なお、「鋳型に注湯される溶鋼の溶鋼温度」は、タンディッシュ内で浸漬ノズルに流入する直前の溶鋼の温度を意味するものであり、「溶鋼の液相線温度」とは、溶鋼の成分に応じて一義的に求められる。
・比水量Wt[L/kgSteel]は、鋼1kgに対して用いられる冷却水の容積を意味する。
本実施形態において鋳造対象とする鋼材は、炭素含有量C[wt%]が0.03〜0.60のものである。一方、本実施形態において炭素以外の他の元素(例えば珪素など)の含有量は特に限定しない。即ち、一般的な範囲であれば自由に設定してよい。この条件を満足する鋼材として、例えば、高HAZ靭性鋼(C[wt%]:0.03、Si[wt%]:0.1、Mn[wt%]:1.45)や金型用鋼(C[wt%]:0.55、Si[wt%]:0.24、Mn[wt%]:0.74)、中炭厚板向け汎用鋼(C[wt%]:0.1〜0.15)などが挙げられる。なお、低炭素鋼(C[wt%]:0.03〜0.10)は凝固収縮が生じ易く、金型用鋼は要求品質が厳しいとされる。
W−D≦Wg≦W−D/2
先ず、各確認試験の評価に供される指標に関して説明する。
鋳造方向に対して垂直な断面の厚み方向略中央近傍に表れる空隙(図3(a)及び(b)の破線近傍の空隙)としてのザクの厚み方向の大きさについて、3.2mm以下であるとき「○(良好)」と評価し、3.2mmを超えたとき「×(不良)」と評価する。この評価の閾値は以下のような理由に基づく。即ち、ザクの厚み方向の大きさが3.2mm以下であれば、280mm厚のスラブを圧延して140mm板厚の製品を製造した際に、ザクがつぶされて解消されるからである。
本評価の対象は、C偏析に着目するものである。以下、下記(1)〜(4)においてC偏析の評価方法を詳細に説明する。図4を参照されたい。図4は、中心偏析Cmax/Coの評価方法の説明図である。(1:小鋳片の採取)第1に、鋳造された鋳片から鋳造方向において250mm分だけ鋳片の部分を抜き出す。第2に、前記鋳片の部分を、その鋳片幅方向において半分とするように狭面と平行に切断して小鋳片を得る(本図上、参照)。(2:切粉試料の採取)第3に、上記切断により得られた小鋳片を穿孔して切粉試料を採取する。具体的に言えば、下記の如くである(本図下、参照)。即ち、上記切断により得られた小鋳片を、図4中“L断面”及び星印で示す断面側より、φ5mmのドリル刃を用いて、鋳片厚み方向略中央に視認される線上で、鋳造方向に沿って所定間隔p(p=10mm)で、該断面に対して垂直に所定深さdp(dp=20mm)で、穿孔し、合計25箇所の切粉試料を採取する。(3:成分分析)第4に、上記穿孔で得られた25箇所分の切粉試料の夫々を、所定の成分分析方法(例えば、燃焼赤外線吸収法など)により成分分析する。第5に、成分分析の対象たる鋳片を鋳造している時に前述したタンディッシュから予め採取しておいた溶鋼試料を、第4と同様、所定の成分分析方法により成分分析する。上記の第4及び第5の成分分析においては共に、試料のC含有量C[wt%]を測定する。(4:評価)第6に、一の小鋳片から採取された前記複数箇所分の切粉試料のうち最もC含有量C[wt%]の高い切粉試料の該C含有量C[wt%]をCmax[wt%]として記録する。第7に、第6で記録されたCmax[wt%]を、第5で得られたC含有量C[wt%]としてのCo[wt%]で除して得られる比Cmax/Co(以下、中心偏析Cmax/Coと称する。)を算出して記録する。第8に、該中心偏析Cmax/Coが1.3以下だった試験を「○」と、該中心偏析Cmax/Coが1.3を超えた試験を「×」と評価した。なお、中心偏析Cmax/Coが1.3以下だと、中心偏析を拡散させるための均熱拡散処理を省略しても問題ないとされる。
圧延後に発生の有無を目視で確認する。鋳造方向1000mあたりに少なくとも1つ、ヘゲ又は折れ込み疵の発生が確認できたら、「×(不良)」と評価し、発生を確認できなかったら「○(良好)」と評価する。
次に、各確認試験に共通する試験方法について説明する。後述する条件に基づいて、連続鋳造を1ch分、実施する。ザクと中心偏析度については、鋳片のボトム側から15mの地点を調査対象とする。この地点は、試験結果として代表性を呈するからである。
(第一試験)
スラブサイズ:2100mm×280mm
鋳造速度Vc[m/min]:1.0
鋼種:0.6wt%C鋼
実際に圧下用として使用する圧下ロール5の本数:4
圧下ロール5の型式:図3(a)参照、非分割型
各圧下ロール5の圧下量Δd[mm]:5
圧下ロール5の軸長さWg[mm]:1820
圧下開始位置:メニスカス距離M[mm]=21
圧下終了位置:メニスカス距離M[mm]=29
圧下勾配G[mm/m]:2.5
総圧下量d[mm]:20
なお、上記の圧下条件は、本願出願人により出願された特願2007−080723号において開示した発明の発明特定事項を対応している。本願は、上記特許出願に対して、設備面の情報を提供する位置付けだからである。
上記第一試験において、試験No.13では、圧下ロール5のロール径φg[mm]が過大であったため、必然的にロールピッチ(鋳造方向において隣り合うロールの軸心間の距離)が大きくなり、バルジング量が増大し、もって、濃化溶鋼流動が顕著となって中心偏析が悪化した。
即ち、撓み防止の観点からは圧下ロール5のロール径φg[mm]は大きくして剛性を上げた方がよいが、同時にロールピッチも大きくなってしまい、顕著なバルジング変形を許容してしまう。特に、スラブ鋳片について言えば、アスペクト比が小さいので、このバルジング変形が大きな問題となる。
本試験では、上記第一試験における試験No.7の試験条件を前提とし、各圧下ロール5のコーナー部の丸みR[mm]又は面取りC[mm]を下記表2のように設定した。
本試験では、上記第二試験における試験No.17の試験条件を前提とし、この前提条件のうち、圧下ロール5の軸長さWg[mm]の影響を詳細に調査した。
スラブサイズ:2100mm×280mm
鋳造速度Vc[m/min]:1.0
鋼種:0.6wt%C鋼
圧下に用いられる圧下ロール5の本数:4
圧下ロール5の型式:図3(b)参照、分割型
各圧下ロール5の圧下量Δd[mm]:5
圧下ロール5の軸方向長さWg[mm]:1820
圧下開始位置:メニスカス距離M[mm]=21
圧下終了位置:メニスカス距離M[mm]=29
圧下勾配G[mm/m]:2.5
総圧下量d[mm]:20
スラブサイズ:2100mm×280mm
鋳造速度Vc[m/min]:1.0
鋼種:0.6wt%C鋼
圧下に用いられる圧下ロール5の本数:4
圧下ロール5の型式:図3(a)参照、非分割型
各圧下ロール5の圧下量Δd[mm]:1.6
圧下ロール5の軸方向長さWg[mm]:1820
圧下開始位置:メニスカス距離M[mm]=21
圧下終了位置:メニスカス距離M[mm]=29
圧下勾配G[mm/m]:0.8
総圧下量d[mm]:6.4
5 圧下ロール
100 連続鋳造機
Claims (1)
- 炭素含有量C[wt%]を0.03〜0.60とし、鋳片厚みD[mm]を240〜310とし、鋳片幅W[mm]を1500〜2500とする鋳片を、鋳造経路に沿って配設した複数のロールで挟持しながら、鋳造速度Vc[m/min]を0.8〜1.4として連続鋳造するに際し、
メニスカス距離M[m]を20〜25とする圧下開始位置から、メニスカス距離M[m]を26〜35とする圧下終了位置に至るまでの圧下区間で、
圧下勾配G[mm/m]を0.8〜4.0とし、又は、総圧下量d[mm]がd/D≧0.015を満たすように前記鋳片を圧下する、厚板材の連続鋳造方法において、
前記鋳片に対して実施する上記の圧下の、前記鋳片の幅方向における、端部は、前記鋳片の側面から前記鋳片の幅方向中央に向かってD/4〜D/2[mm]の範囲内に位置するものとし、
上記の圧下に用いることが可能なロールとしての圧下ロールの本数は鋳造方向に沿って数えたときに4〜18本の範囲内であるものとし、
(1)上記圧下を実施する前記圧下区間内の上記各圧下ロールの圧下量Δd[mm]を3.0以上とする場合は、
(1.1.1)各圧下ロールをロール軸方向に分割しない非分割型とするとき、当該圧下ロールのロール径φg[mm]は550≦φg≦800を満たすものとし、
(1.1.2)各圧下ロールをロール軸方向に3分割した分割型とするとき、当該圧下ロールのロール径φg[mm]は250≦φg≦800を満たすものとし、
(1.2)各圧下ロールのコーナー部について、5.0以上の丸みR[mm]を付すか又は7.0以上の面取りC[mm]を付すものとし、
(2)上記圧下を実施する前記圧下区間内の上記各圧下ロールの圧下量Δd[mm]を3.0未満とする場合は、当該圧下ロールのロール径φ[mm]は250≦φ≦400を満たすものとする、
ことを特徴とする厚板材の連続鋳造方法
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