JP6365060B2 - Continuous casting method of slab slab - Google Patents

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Description

本発明は、スラブ鋳片の連続鋳造方法に関し、より詳しくは、橋梁、建築部材等の厚鋼板用として使用することができるスラブ鋳片の連続鋳造方法に関する。   The present invention relates to a continuous casting method of a slab cast, and more particularly to a continuous casting method of a slab cast that can be used for thick steel plates such as bridges and building members.

連続鋳造によってスラブ鋳片(以下、単に、「鋳片」ともいう。)を製造する際、鋳片の厚み中央部には、平均組成よりも溶質元素が濃化した「中心偏析」、および「引け巣」とも称されるポロシティ(空孔)が導入されやすく、これらの中心偏析およびポロシティ等の内質欠陥を抑制することが必要である。内質欠陥が多く導入されると、鋼板の機械的特性が低下するからである。この場合、鋼板の耐食性も低下し得る。   When producing a slab slab (hereinafter also simply referred to as “slab”) by continuous casting, “central segregation” in which a solute element is concentrated rather than an average composition, and “ Porosity (vacancy), also called “shrinkage nest”, is easily introduced, and it is necessary to suppress these internal segregation and internal defects such as porosity. This is because if many internal defects are introduced, the mechanical properties of the steel sheet deteriorate. In this case, the corrosion resistance of the steel sheet can also be reduced.

ポロシティは、鋳造後の圧延によって、圧潰して低減することが可能である。しかし、汎用的な連続鋳造機を用いて製造されるスラブ鋳片の厚みは、厚くとも300mm前後である。このため、要求される鋼板の厚みが増すほど、圧延圧下比(鋳片の厚み/鋼板の厚み)に制約が生じるので、鋳造後の圧延によって、ポロシティを十分に圧潰することが困難になる。したがって、この場合、鋳造が完了した段階のスラブ鋳片において、内質が良好であることが、厳格に求められる。   The porosity can be reduced by crushing by rolling after casting. However, the thickness of the slab slab manufactured using a general-purpose continuous casting machine is at most about 300 mm. For this reason, as the required thickness of the steel sheet increases, the rolling reduction ratio (the thickness of the slab / the thickness of the steel sheet) becomes more restrictive, making it difficult to sufficiently crush the porosity by rolling after casting. Therefore, in this case, it is strictly required that the slab slab at the stage where casting is completed has a good internal quality.

一方、内質が良好であることを追求する観点からは、極厚鋼板を鋳造−造塊法により製造することも考えられるが、鋳造−造塊法を採用すると、連続鋳造法に比べ、生産能率、および歩留まりの大幅な低下が避けられない。   On the other hand, from the standpoint of pursuing good internal quality, it is conceivable to manufacture extra-thick steel plates by the casting-ingoting method. A significant drop in efficiency and yield is inevitable.

特許文献1には、未凝固部を含む鋳片を連続鋳造機内で圧下することによって、鋳片の厚み中央部で、中心偏析比C/C0を0.7〜1.2の範囲(すなわち、負偏析を含む)に制御する方法が開示されている。しかし、特許文献1では、鋳片の厚み中央部のポロシティ欠陥に関しては明瞭には言及されていない。また、この方法では、許容範囲内の偏析比であっても、たとえば、1.0〜1.2の正偏析部に相当する部分では、ポロシティ欠陥の発生が避けられず、鋼板の機械的特性の要求レベルによっては、品質上問題となる。その結果、製造可能な鋼板の厚みが制限されてしまう。さらに、ポロシティ低減の要求がますます厳しくなっており、また、より薄肉の鋳片を高速で鋳造して低い圧下比の圧延で仕上げることが好ましいのに対して、特許文献1の方法では、これらの要求に十分に応えることができない。   In Patent Document 1, a slab including an unsolidified portion is crushed in a continuous casting machine so that a center segregation ratio C / C0 is in a range of 0.7 to 1.2 (that is, at a thickness central portion of the slab (that is, (Including negative segregation). However, in patent document 1, it is not mentioned clearly about the porosity defect of the thickness center part of slab. Further, in this method, even if the segregation ratio is within an allowable range, for example, in a portion corresponding to a positive segregation portion of 1.0 to 1.2, generation of porosity defects is unavoidable, and the mechanical characteristics of the steel sheet are avoided. Depending on the required level, quality may be a problem. As a result, the thickness of the steel plate that can be manufactured is limited. Furthermore, the demand for porosity reduction is becoming more and more severe, and it is preferable to cast a thinner slab at high speed and finish it by rolling at a low reduction ratio. Cannot fully meet the demands of

特許文献2および3には、鋳片の厚み中央部のポロシティ低減に有効な方法として、直径が400mmを超え一体的に形成された大径のロールを、複数対用いて、鋳片を圧下する方法が開示されている。しかし、鋳片の厚み中央部で正偏析が形成されることを防止し、負偏析を形成させることについては、教示も示唆もされていない。さらに、厚み中央部に未凝固部を有するスラブ鋳片が複数の大径ロールからなるロール群を通過すると、複数回のロール間バルジングが生じ、中心偏析の悪化、および内部割れの発生のリスクが増す。さらに、多数のロール対を長手方向に配置することにより、設備コストが著しく増加する。   In Patent Documents 2 and 3, as an effective method for reducing the porosity at the center of the slab thickness, a plurality of pairs of large diameter rolls integrally formed with a diameter exceeding 400 mm are used to reduce the slab. A method is disclosed. However, there is no teaching or suggestion of preventing the formation of positive segregation at the thickness center of the slab and forming negative segregation. Furthermore, when a slab slab having an unsolidified part in the thickness center passes through a roll group consisting of a plurality of large diameter rolls, multiple bulgings between rolls occur, and there is a risk of deterioration of center segregation and occurrence of internal cracks Increase. Furthermore, the installation cost is significantly increased by arranging a large number of roll pairs in the longitudinal direction.

特許第4218383号Japanese Patent No. 4218383 特開2009−255173号公報JP 2009-255173 A 特開2010−227941号公報JP 2010-227941 A

この発明の目的は、スラブ鋳片の厚み中央部について、正偏析(中心偏析)およびポロシティ欠陥を同時に低減することができる、連続鋳造方法を提供することである。
この発明の他の目的は、厚み中央部について、正偏析およびポロシティ欠陥が同時に低減されたスラブ鋳片を提供することである。
An object of the present invention is to provide a continuous casting method capable of simultaneously reducing positive segregation (center segregation) and porosity defects in the thickness center portion of the slab cast slab.
Another object of the present invention is to provide a slab slab in which positive segregation and porosity defects are simultaneously reduced at the thickness center portion.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、下記(I)の連続鋳造方法、および下記(II)のスラブ鋳片を要旨とする。
(I)連続鋳造機を用いた、スラブ鋳片の連続鋳造方法であって、
前記連続鋳造機は、
450mm以上かつ600mm以下のロール径を有する1対の圧下ロールを備えた第1の圧下ロール対と、
450mm以上かつ600mm以下のロール径を有する1対の圧下ロールを備えた第2の圧下ロール対であって、前記第1の圧下ロール対に対して、連続鋳造鋳片の下流側に、3m以上かつ7m以下の間隔をあけて配置された第2の圧下ロール対と、を備え、
当該連続鋳造方法は、
厚み中央部の固相率が0.20以下の連続鋳造鋳片を、前記第1の圧下ロール対によって、当該連続鋳造鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させる圧下量で圧下する第1圧下工程と、
連続鋳造鋳片において前記第1圧下工程で圧下され完全凝固した部分を、前記第2の圧下ロール対によって、球換算相当直径で1mmを超えるポロシティ欠陥を残存させない圧下量で圧下する第2圧下工程と
を含む、スラブ鋳片の連続鋳造方法。
This invention is made | formed in view of such a subject, and makes a summary the continuous casting method of the following (I), and the slab slab of the following (II).
(I) A continuous casting method of a slab slab using a continuous casting machine,
The continuous casting machine is:
A first reduction roll pair comprising a pair of reduction rolls having a roll diameter of 450 mm or more and 600 mm or less;
2nd reduction roll pair provided with a pair of reduction rolls having a roll diameter of 450 mm or more and 600 mm or less, 3 m or more downstream of the continuous cast slab with respect to the first reduction roll pair And a second pair of rolling rolls arranged with an interval of 7 m or less,
The continuous casting method is
A first continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.20 or less at the thickness center is reduced by the first rolling roll pair with a reduction amount that causes negative segregation to be formed in the thickness center of the continuous cast slab. A reduction process;
A second reduction step in which the part that has been reduced and completely solidified in the first reduction step in the continuous cast slab is reduced by the second reduction roll pair with a reduction amount that does not leave a porosity defect exceeding 1 mm in terms of a sphere equivalent diameter. A method for continuously casting slab slabs.

(II)スラブ鋳片であって、
当該鋳片の厚み中央部で、当該鋳片の幅方向について、負偏析部の長さを積算した負偏析長の、評価対象範囲の長さに対する百分率である負偏析長さ率が75%以上であり、
(V0−V)/V0×100(%)で定義されるポロシティ欠陥評価指標が20%以上であるスラブ鋳片。
ここで、V(cm3/g)は、当該鋳片の厚み中央部の単位重量あたりのポロシティ体積であって、当該鋳片の幅方向について平均したものであり、V0=3×10-4cm3/gである。
(II) a slab cast,
The negative segregation length ratio, which is a percentage of the length of the evaluation target range, of the negative segregation length obtained by integrating the length of the negative segregation portion in the width direction of the slab at the thickness center of the slab is 75% or more. And
A slab slab having a porosity defect evaluation index defined by (V0−V) / V0 × 100 (%) of 20% or more.
Here, V (cm 3 / g) is a porosity volume per unit weight of the thickness center portion of the slab, and is an average in the width direction of the slab, and V0 = 3 × 10 −4 cm 3 / g.

この連続鋳造方法により、中心偏析およびポロシティ欠陥を同時に低減することができる。
このスラブ鋳片は、中心偏析およびポロシティ欠陥が同時に低減されている。
With this continuous casting method, center segregation and porosity defects can be reduced simultaneously.
This slab slab has simultaneously reduced center segregation and porosity defects.

図1は、本発明の連続鋳造方法の実施に用いることができる連続鋳造機の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a continuous casting machine that can be used for carrying out the continuous casting method of the present invention.

「連続鋳造鋳片」とは、連続鋳造の対象であって、溶鋼が完全に凝固してなる鋳片のみならず、溶鋼と溶鋼が凝固してなる凝固シェルとが共存しているものも含むものとする。   "Continuous cast slab" is a target of continuous casting, and includes not only cast slabs that are completely solidified of molten steel, but also those in which molten steel and solidified shells that are solidified of molten steel coexist. Shall be.

スラブ鋳片の厚み方向中央部での正偏析の発生を抑制することにより、機械的特性を高くするためには、ポロシティ欠陥を効果的に抑制することが前提となる。本発明者らは、ポロシティ欠陥を効果的に抑制するためには、2対の圧下ロールを備えた連続鋳造機を用い、まず、第1の圧下ロール対で連続鋳造鋳片を圧下することよってスラブ鋳片に負偏析を形成させた後、さらに、第2の圧下ロール対で完全に凝固した後の連続鋳造鋳片を圧下することが有効であることを見出した。   In order to increase the mechanical properties by suppressing the occurrence of positive segregation at the center portion in the thickness direction of the slab cast piece, it is premised on that the porosity defects are effectively suppressed. In order to effectively suppress porosity defects, the present inventors use a continuous casting machine equipped with two pairs of reduction rolls, and first by rolling down the continuous cast slab with the first reduction roll pair. After negative segregation was formed on the slab slab, it was found that it was effective to reduce the continuous cast slab after it was completely solidified by the second reduction roll pair.

さらに、検討を進めると、これらの圧下を行うに際して、下記(i)〜(iv)の条件で連続鋳造を行うと、中心偏析およびポロシティ欠陥を同時に低減できることが判明した。
(i) 第1および第2の圧下ロール対を構成する各圧下ロールの直径を、いずれも、450mm以上かつ600mm以下とする。
(ii) 第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔を、3m以上かつ7m以下とする。第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間には、汎用連続鋳造機と同様に、ロール径が330mm以下のサポートロールを配置させてもよい。
(iii) 第1の圧下ロール対による圧下では、圧下対象の連続鋳造鋳片の厚み中央部の固相率を0.2以下とし、連続鋳造鋳片を最大反力が得られる圧下量になるまで圧下する。
(iv) 第2の圧下ロール対による圧下では、完全凝固後の連続鋳造鋳片を最大反力が得られる圧下量になるまで圧下する。
Further investigations have revealed that when performing these reductions, central segregation and porosity defects can be reduced simultaneously by continuous casting under the following conditions (i) to (iv).
(i) The diameters of the respective rolling rolls constituting the first and second rolling roll pairs are all set to 450 mm or more and 600 mm or less.
(ii) The distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair is 3 m or more and 7 m or less. A support roll having a roll diameter of 330 mm or less may be disposed between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair, as in the general-purpose continuous casting machine.
(iii) In the reduction by the first reduction roll pair, the solid phase ratio at the central portion of the thickness of the continuous cast slab to be reduced is 0.2 or less, and the continuous cast slab has a reduction amount capable of obtaining the maximum reaction force. Press down.
(iv) In the reduction by the second reduction roll pair, the continuous cast slab after complete solidification is reduced until the reduction amount is such that the maximum reaction force can be obtained.

第1の圧下ロール対を構成する各圧下ロールの直径を、450mm以上かつ600mm以下として、上記(iii)の条件を満たすように、スラブ鋳片を圧下することにより、概ね、スラブ鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させることができる。しかし、スラブ鋳片の幅は、一般的に、2m程度に及ぶため、操業上のばらつきとして、鋳片幅方向に関して、わずかに正偏析部が残存した部分が生じてしまうことが避けられない。こうした幅方向に残存した正偏析部を精緻に調査した結果、偏析の程度(溶質元素の濃化の程度)は、厚板材の品質を劣化させるレベルではないものの、厚板材の品質を劣化させ得るレベルのポロシティ欠陥が散見された。このようなポロシティ欠陥は、特に、圧延圧下比が小さいほど、すなわち、鋼板の厚みが増すほど、顕著であった。   By reducing the diameter of each rolling roll constituting the first rolling roll pair to 450 mm or more and 600 mm or less and reducing the slab cast so as to satisfy the above condition (iii), the thickness of the slab cast is generally reduced. Negative segregation can be formed at the center. However, since the width of the slab slab generally reaches about 2 m, it is inevitable that a portion where the positive segregation portion remains slightly in the slab width direction is generated as a variation in operation. As a result of elaborate investigation of the positive segregation part remaining in the width direction, the degree of segregation (degree of solute element concentration) is not at the level of degrading the quality of the thick plate material, but can degrade the quality of the thick plate material. There were sporadic levels of porosity defects. Such porosity defects were particularly prominent as the rolling reduction ratio was small, that is, as the thickness of the steel sheet was increased.

厚み中央部の固相率が0.2以下の連続鋳造鋳片に対して、第1の圧下ロール対による圧下のみを行うと、当該圧下後の連続鋳造鋳片は駆動ロールによって引き抜かれるだけで、連続鋳造鋳片には、軽圧下を含め、さらなる圧下力は付与されない。このため、幅方向にわたって残存した正偏析がそれ自体問題のないレベルであっても、凝固収縮に見合う量の圧下が与えられないことにより、厚板材の品質を劣化させ得るレベルのポロシティ欠陥が残存してしまう場合がある。   When the continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.2 or less at the center of the thickness is subjected only to the reduction by the first reduction roll pair, the continuous cast slab after the reduction is merely pulled out by the drive roll. No further reduction force is applied to the continuous cast slab including light reduction. For this reason, even if the positive segregation that remains in the width direction is at a level that is not a problem per se, a porosity defect of a level that can deteriorate the quality of the thick plate material remains by not giving an amount of reduction suitable for solidification shrinkage. May end up.

スラブ鋳片の厚み中央部で負偏析を形成させ、かつ、ポロシティ欠陥を効果的に低減するためには、さらなるロール(第2の圧下ロール対)によって、完全凝固後の連続鋳造鋳片を圧下することにより、連続鋳造鋳片の内部を圧搾して、ポロシティをなくす、または小さくする必要があることを見出した。第2の圧下ロール対のロール径は、450mm以上かつ600mm以下であることが必要である。   In order to form negative segregation at the center of the thickness of the slab slab and effectively reduce porosity defects, the continuous cast slab after complete solidification is reduced by a further roll (second reduction roll pair). By doing this, it discovered that it was necessary to squeeze the inside of a continuous cast slab, and to eliminate or reduce a porosity. The roll diameter of the second reduction roll pair needs to be 450 mm or more and 600 mm or less.

本発明者らは、以上の知見をもとに、本発明を完成した。本発明の連続鋳造方法は、上述のように、連続鋳造機を用いた、スラブ鋳片の連続鋳造方法である。前記連続鋳造機は、第1および第2の圧下ロール対を備えている。第1および第2の圧下ロール対は、それぞれ、450mm以上かつ600mm以下のロール径を有する1対の圧下ロールを備えている。第2の圧下ロール対は、第1の圧下ロール対に対して、連続鋳造鋳片の下流側に、3m以上かつ7m以下の間隔をあけて配置されている。当該連続鋳造方法は、厚み中央部の固相率が0.20以下の連続鋳造鋳片を、第1の圧下ロール対によって、当該連続鋳造鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させる圧下量で圧下する第1圧下工程と、連続鋳造鋳片において第1圧下工程で圧下され完全凝固した部分を、第2の圧下ロール対によって、球換算相当直径で1mmを超えるポロシティ欠陥を残存させない圧下量で圧下する第2圧下工程とを含む。   The present inventors have completed the present invention based on the above findings. The continuous casting method of the present invention is a continuous casting method of a slab slab using a continuous casting machine as described above. The continuous casting machine includes first and second reduction roll pairs. Each of the first and second reduction roll pairs includes a pair of reduction rolls having a roll diameter of 450 mm or more and 600 mm or less. The 2nd reduction roll pair is arrange | positioned with the space | interval of 3 m or more and 7 m or less at the downstream of a continuous cast slab with respect to the 1st reduction roll pair. The continuous casting method is a reduction amount in which a continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.20 or less at the thickness center portion is formed with negative segregation in the thickness center portion of the continuous cast slab by the first rolling roll pair. The first rolling step of rolling down with the first rolling step and the fully solidified portion of the continuous cast slab that has been rolled down in the first rolling step, the second rolling roll pair does not leave a porosity defect exceeding 1 mm in equivalent spherical diameter. And a second reduction step.

本発明のスラブ鋳片は、当該鋳片の厚み中央部で、当該鋳片の幅方向について、負偏析部の長さを積算した負偏析長の、評価対象範囲の長さに対する百分率である負偏析長さ率として、75%以上の値を有し、(V0−V)/V0×100(%)で定義されるポロシティ欠陥評価指標として、20%以上の値を有する。ここで、V(cm3/g)は、当該鋳片の厚み中央部の単位重量あたりのポロシティ体積であって、当該鋳片の幅方向について平均したものである。また、V0は、鋳片の厚み1/4厚部の単位重量当たりのポロシティ体積を、当該鋳片の幅方向について平均したものである。ポロシティ欠陥評価指標を算出するにあたって、V0=3×10-4cm3/gとする。このスラブ鋳片は、上記連続鋳造方法により、鋳造することができる。 In the slab slab of the present invention, the negative segregation length obtained by integrating the length of the negative segregation part in the width direction of the slab at the thickness center of the slab is a percentage that is a percentage of the length of the evaluation target range. The segregation length ratio has a value of 75% or more, and the porosity defect evaluation index defined by (V0−V) / V0 × 100 (%) has a value of 20% or more. Here, V (cm 3 / g) is a porosity volume per unit weight of the thickness center portion of the slab, and is averaged in the width direction of the slab. V0 is an average of the porosity volume per unit weight of the slab thickness ¼ thick part in the width direction of the slab. In calculating the porosity defect evaluation index, V0 = 3 × 10 −4 cm 3 / g. This slab slab can be cast by the above continuous casting method.

本発明の連続鋳造方法で用いる鋳型のキャビティは、たとえば、厚みが250〜400mmで、幅が1400〜2300mmであるものとすることができる。   The mold cavity used in the continuous casting method of the present invention may have a thickness of 250 to 400 mm and a width of 1400 to 2300 mm, for example.

連続鋳造鋳片圧下用のロールの直径を450mm以上かつ600mm以下とするのは、下記(1)〜(3)の理由による。   The reason why the diameter of the roll for continuous cast slab reduction is 450 mm or more and 600 mm or less is due to the following reasons (1) to (3).

(1)第1の圧下ロール対で、厚み中央部の固相率が0.2%以下である連続鋳造鋳片を圧下することによって、溶質が濃化した溶鋼を上流に排出し、鋳片の厚み中央部に負偏析を形成することができる。しかし、ロール径が小さいと、十分な圧下量を確保できず、溶質が濃化した溶鋼は、上流へ十分には排出されず、鋳片の厚み中央部に残存してしまう。これにより、厚板材の品質を劣化させるレベルの中心偏析が生じ得るだけでなく、内部割れも生じてしまう。このため、第1の圧下ロール対のロール径は、450mm以上、好ましくは、460mm以上とする必要がある。 (1) With a first reduction roll pair, a continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.2% or less at the center of thickness is reduced to discharge the molten steel concentrated in the solute upstream. Negative segregation can be formed at the center of the thickness. However, if the roll diameter is small, a sufficient amount of reduction cannot be ensured, and the molten steel in which the solute is concentrated is not sufficiently discharged upstream, and remains in the thickness center of the slab. This can cause center segregation at a level that degrades the quality of the thick plate material, as well as internal cracks. For this reason, the roll diameter of the first reduction roll pair needs to be 450 mm or more, preferably 460 mm or more.

(2)第2の圧下ロール対で圧下する連続鋳造鋳片は、完全に凝固した状態にあるため、変形強度が高く、ロール径が小さいとロール自身が変形しやすくなる。そのため、このロールの変形を抑えると同時に、連続鋳造鋳片のポロシティが存在する部分、すなわち、厚み中央部へ、圧下が十分に伝わる必要がある。ロール径が小さいと、連続鋳造鋳片の圧下による変形が内部に及びにくくなるので、連続鋳造鋳片内部の圧搾効果が小さくなる。このため、第2の圧下ロール対のロール径は、450mm以上、好ましくは、460mm以上とする必要がある。 (2) Since the continuous cast slab that is squeezed by the second squeezing roll pair is in a completely solidified state, the deformation strength is high, and if the roll diameter is small, the roll itself is easily deformed. Therefore, at the same time as suppressing the deformation of the roll, it is necessary to sufficiently transmit the reduction to the portion where the porosity of the continuously cast slab exists, that is, the central portion of the thickness. When the roll diameter is small, deformation due to the reduction of the continuous cast slab does not easily reach the inside, and the squeezing effect inside the continuous cast slab becomes small. For this reason, the roll diameter of the second reduction roll pair needs to be 450 mm or more, preferably 460 mm or more.

(3)第1および第2の圧下ロール対のいずれについても、ロール径が大きすぎると、圧下反力が増大し、連続鋳造機内に設置することが困難になる。このため、第1および第2の圧下ロール対のロール径は、いずれも、600mm以下、好ましくは、580mm以下とする必要がある。 (3) If the roll diameter is too large for both the first and second reduction roll pairs, the reduction reaction force increases, making it difficult to install in the continuous casting machine. For this reason, the roll diameters of the first and second reduction roll pairs need to be 600 mm or less, preferably 580 mm or less.

第1の圧下ロール対で圧下する対象を、厚み中央部の固相率が0.2以下の連続鋳造鋳片とし、連続鋳造鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させる圧下量で圧下する理由は、以下の通りである。   The object to be reduced by the first reduction roll pair is a continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.2 or less at the center of thickness, and is reduced by a reduction amount that forms negative segregation at the center of thickness of the continuous cast slab. The reason is as follows.

上述のように、第1の圧下ロール対により、溶質の濃化した溶鋼を上流に排出して、鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させる。鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させるためには、たとえば、上述のように、第1の圧下ロール対により、最大反力が得られる圧下量で圧下すればよい。ところが、厚み中央部の固相率が0.2を超えると、流動抵抗が大きくなり、連続鋳造鋳片を圧下しても、必ずしも、溶質が濃化した溶鋼すべてを上流へ排出させることができず、鋳片の厚み中央部に正偏析が残存してしまう。また、この場合、鋳片幅方向に関して偏析のばらつきが大きくなってしまう。したがって、圧下する対象の連続鋳造鋳片の厚み中央部の固相率を0.2以下とすることは極めて有効である。   As described above, the molten steel enriched with the solute is discharged upstream by the first pair of rolling rolls, and negative segregation is formed at the thickness center of the slab. In order to form negative segregation in the central portion of the thickness of the slab, for example, as described above, the first reduction roll pair may reduce the maximum seismic force by a reduction amount. However, when the solid phase ratio in the central portion of the thickness exceeds 0.2, the flow resistance increases, and even if the continuous cast slab is squeezed, all of the molten steel in which the solute is concentrated can always be discharged upstream. Therefore, the positive segregation remains in the central portion of the thickness of the slab. Moreover, in this case, the variation in segregation increases in the slab width direction. Therefore, it is extremely effective to set the solid phase ratio at the center of the thickness of the continuous cast slab to be reduced to 0.2 or less.

鋳片の厚み中央部に効果的に負偏析を形成するためには、圧下量を少なくとも鋳型キャビティの厚みの6.6%とすることが必要であり、圧下量を増大させるほど、負偏析を効率的に形成することが可能となる。しかし、第1の圧下ロール対が、連続鋳造機において1段目の圧下ロールである場合、この圧下ロールによる可能な圧下量は、通常、最大でも鋳型キャビティの厚みの12.0%である。これより大きな圧下量を確保するには過大な装置構成が必要となり、ロール径も増大させざるをえない。1段目のロールとしての第1の圧下ロール対による圧下量は、鋳型キャビティの厚みの7.5%以上かつ11.0%以下であることが好ましい。   In order to effectively form negative segregation in the center of the slab thickness, the amount of reduction needs to be at least 6.6% of the thickness of the mold cavity, and as the amount of reduction increases, negative segregation increases. It can be formed efficiently. However, when the first reduction roll pair is the first reduction roll in the continuous casting machine, the possible reduction amount by this reduction roll is usually at most 12.0% of the thickness of the mold cavity. In order to ensure a larger amount of reduction, an excessive apparatus configuration is required, and the roll diameter must be increased. The amount of reduction by the first reduction roll pair as the first-stage roll is preferably 7.5% or more and 11.0% or less of the thickness of the mold cavity.

汎用的な連続鋳造機における鋳型キャビティの厚みは高々300mm程度であり、その場合、厚み中央部の固相率が0.2以下の連続鋳造鋳片に対して、厚み中央部に負偏析を形成させるには、この連続鋳造鋳片を33mm程度圧下すれば十分である。   The thickness of the mold cavity in a general-purpose continuous casting machine is at most about 300 mm. In this case, negative segregation is formed in the thickness center of the continuous cast slab with a solid phase ratio of 0.2 or less in the thickness center. For this purpose, it is sufficient to reduce the continuous cast slab by about 33 mm.

第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔を3m以上かつ7m以下とする理由は、以下の通りである。   The reason why the distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair is 3 m or more and 7 m or less is as follows.

第2の圧下ロール対で連続鋳造鋳片を圧下する目的は、連続鋳造鋳片内部のポロシティを圧潰することである。効果的にポロシティを圧潰するには、連続鋳造鋳片の中心と表面との温度差を、少なくとも300℃確保することが好ましい。第1の圧下ロール対で圧下される連続鋳造鋳片、すなわち、厚み中央部の固相率が0.2以下の連続鋳造鋳片は、凝固段階の早期に対応する。このような連続鋳造鋳片では、表面と中心との間の温度差が小さい。この温度差は、鋳片の冷却が進行するに従って大きくなる。連続鋳造鋳片の中心と表面との温度差を300℃以上確保するために、第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔を、3m以上とする必要がある。第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔は、3.5m以上とすることが好ましい。   The purpose of rolling down the continuous cast slab with the second rolling roll pair is to crush the porosity inside the continuous cast slab. In order to effectively crush the porosity, it is preferable to secure a temperature difference of at least 300 ° C. between the center and the surface of the continuous cast slab. The continuous cast slab that is squeezed by the first pair of squeezing rolls, that is, the continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.2 or less at the thickness center corresponds to the early stage of the solidification stage. In such a continuous cast slab, the temperature difference between the surface and the center is small. This temperature difference increases as the slab cools down. In order to secure a temperature difference of 300 ° C. or more between the center and the surface of the continuous cast slab, the distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair needs to be 3 m or more. The distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair is preferably 3.5 m or more.

また、第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔が7mを超えると、第2の圧下ロール対で圧下する連続鋳造鋳片の温度が低くなりすぎて、連続鋳造鋳片の変形抵抗が増して圧下不足となる上、連続鋳造鋳片の中心と表面との温度差が小さくなり、圧下による連続鋳造鋳片の変形が中心部まで及びにくくなる。このため、第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔を、7m以下とする必要である。第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔は、6.6m以下とすることが好ましい。   Further, when the distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair exceeds 7 m, the temperature of the continuous cast slab that is reduced by the second reduction roll pair becomes too low, The deformation resistance increases and the reduction becomes insufficient, and the temperature difference between the center and the surface of the continuous cast slab becomes small, and the deformation of the continuous cast slab due to the reduction becomes difficult to reach the center. For this reason, it is necessary to make the space | interval of a 1st reduction roll pair and a 2nd reduction roll pair into 7 m or less. The distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair is preferably 6.6 m or less.

第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との間隔を、3m以上かつ7m以下とすることにより、第2の圧下ロール対として、第1の圧下ロール対と同一仕様の圧下ロールを用いても、設備的な過負荷を伴うことなく、ポロシティを低減することができる。   By setting the distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair to be 3 m or more and 7 m or less, a reduction roll having the same specifications as the first reduction roll pair is used as the second reduction roll pair. However, the porosity can be reduced without accompanying an overload as a facility.

鋳片の厚み中央部に残存するポロシティを圧潰するためには、第2の圧下ロール対による圧下量は、大きければ大きいほど好ましい。しかし、大きな圧下量で連続鋳造鋳片を圧下しようとすると、圧下ロールの直径を大きくする必要がある。また、ある程度圧下量が大きくなると、ポロシティを圧潰する効果は飽和してしまう。これらの理由により、第2の圧下ロール対では、鋳型キャビティの厚みの0.5〜6.0%、好ましくは、1.0〜5.0%の圧下量を確保すればよい。   In order to crush the porosity remaining in the thickness center portion of the slab, the larger the amount of reduction by the second reduction roll pair, the better. However, in order to reduce the continuous cast slab with a large reduction amount, it is necessary to increase the diameter of the reduction roll. Moreover, if the amount of reduction becomes large to some extent, the effect of crushing the porosity will be saturated. For these reasons, the second reduction roll pair may ensure a reduction amount of 0.5 to 6.0%, preferably 1.0 to 5.0% of the thickness of the mold cavity.

本発明の連続鋳造方法では、厚み中央部の負偏析長さ率(中心偏析評価指標)が75%以上で、かつ、ポロシティ欠陥評価指標が20%以上である鋳片が得られるように連続鋳造することが好ましい。   In the continuous casting method of the present invention, continuous casting is performed so as to obtain a slab having a negative segregation length ratio (central segregation evaluation index) of 75% or more at the thickness center and a porosity defect evaluation index of 20% or more. It is preferable to do.

負偏析長さ率は、「鋳片の幅方向両端部から、鋳片の厚みの1/2に相当する長さの領域を除いた部分において、鋳片の幅方向について、鋳片の厚み中央部での負偏析部の長さを積算した負偏析長の、負偏析長の評価対象範囲の長さに対する百分率(%)」である。鋳片の断面において、負偏析部であるか否かは、たとえば、色調で判断することができる。   The negative segregation length ratio is “the center of the thickness of the slab in the width direction of the slab in the portion excluding the area corresponding to ½ of the thickness of the slab from both ends in the width direction of the slab. The percentage (%) of the negative segregation length obtained by integrating the lengths of the negative segregation portions in the portion with respect to the length of the evaluation target range of the negative segregation length ”. In the cross section of the slab, whether or not it is a negative segregation part can be determined by, for example, color tone.

負偏析長さ率が75%以上であることが好ましい理由は、この要件を満たす鋳片を圧延して得られる鋼板には、正偏析に起因した機械的特性の低下が生じないからである。このような効果を十分に奏するため、負偏析長さ率は、80%以上にすることが好ましい。負偏析長さ率が75%未満の場合は、鋳片の幅方向における正偏析部の割合が大きくなるだけでなく、溶質元素の濃化量も増すため、正偏析に起因した鋼板の機械的特性の低下が避けられない。さらに、負偏析長さ率が75%未満の場合、第2の圧下ロール対による圧下直前の連続鋳造鋳片の厚み中央部には、球換算相当直径で1mmを超える粗大なポロシティ欠陥が含まれやすく、第2の圧下ロール対による圧下だけでは、それらを十分に圧潰できない。圧延圧下比を大きくして圧下すると、目的とする鋼板厚みが得られない場合があるだけでなく、製品として、高級品から汎用品へと格下げせざるを得ない場合があり、さらに、この鋳片をスクラップ処理した場合の歩留まり低下も伴う。   The reason why the negative segregation length ratio is preferably 75% or more is that a steel sheet obtained by rolling a slab that satisfies this requirement does not cause deterioration in mechanical properties due to positive segregation. In order to sufficiently exhibit such an effect, the negative segregation length ratio is preferably 80% or more. When the negative segregation length ratio is less than 75%, not only the ratio of the positive segregation part in the width direction of the slab increases, but also the concentration of solute elements increases. The deterioration of characteristics is inevitable. Further, when the negative segregation length ratio is less than 75%, the central portion of the thickness of the continuous cast slab immediately before the reduction by the second reduction roll pair includes a coarse porosity defect having a sphere equivalent diameter exceeding 1 mm. It is easy, and they cannot be sufficiently crushed only by the reduction by the second reduction roll pair. If the rolling reduction ratio is increased and the rolling reduction is performed, the target steel sheet thickness may not be obtained, and the product may be downgraded from a high-grade product to a general-purpose product. There is also a decrease in yield when scraps are scrapped.

ポロシティ欠陥評価指標は、以下のように定義される。
鋳片横断面に沿って、鋳片の厚み中央部で鋳片の幅方向に沿う方向の平均密度ρ[g/cm3]を求める。同様にして、鋳片の厚み方向に関して1/4厚みの部分で鋳片の幅方向に沿う方向の平均密度ρstd.[g/cm3]を求める。ρおよびρstd.から、下記(1)式に基づき、ポロシティ体積Vを求める。
V=1/ρ−1/ρstd. (1)
The porosity defect evaluation index is defined as follows.
The average density ρ [g / cm 3 ] in the direction along the width direction of the slab is obtained at the thickness center of the slab along the cross section of the slab. Similarly, an average density ρ std. [G / cm 3 ] in the direction along the width direction of the slab is obtained at a ¼ thickness portion with respect to the thickness direction of the slab. From ρ and ρ std. , the porosity volume V is obtained based on the following equation (1).
V = 1 / ρ−1 / ρ std. (1)

次に、第1の圧下ロール対で、厚み中央部の固相率が0.20以下の部分を圧下し、かつ第2の圧下ロール対による圧下を行わなかったこの連続鋳造鋳片について、(1)式を用いた場合と同様にして求めたポロシティ体積V0[cm3/g]を求める。その値V0を基準値とし、その基準値V0からの偏差の百分率(%)として表わした、任意の連続鋳造鋳片におけるポロシティ欠陥評価指標は、下記(2)式により定義される。ただし、V0の値は、多くの場合、ほぼ3×10-4cm3/gとなるので、ポロシティ欠陥評価指標を算出するにあたり、V0=3×10-4cm3/gとする。
ポロシティ欠陥評価指標(%)=(V0−V)/V0×100 (2)
Next, with respect to the continuous cast slab, the portion having a solid phase ratio of 0.20 or less in the thickness center portion was reduced by the first reduction roll pair, and the reduction by the second reduction roll pair was not performed. 1) Determine the porosity volume V0 [cm 3 / g] obtained in the same manner as in the case of using the equation. The porosity defect evaluation index in an arbitrary continuous cast slab expressed as a percentage (%) of deviation from the reference value V0 with the value V0 as a reference value is defined by the following equation (2). However, since the value of V0 is almost 3 × 10 −4 cm 3 / g in many cases, V0 = 3 × 10 −4 cm 3 / g in calculating the porosity defect evaluation index.
Porosity defect evaluation index (%) = (V0−V) / V0 × 100 (2)

ポロシティ欠陥評価指標が20%以上であることが好ましい理由は、この要件を満たす鋳片を圧延して得られる鋼板には、ポロシティ欠陥に起因した機械的特性の低下は生じないからである。このような効果を十分に奏するため、ポロシティ欠陥評価指標は、30%以上にすることが好ましい。ポロシティ欠陥評価指標が20%未満の場合は、鋼板の用途によっては、ポロシティ欠陥が問題となることがある。この場合、ポロシティ欠陥を低減するには、圧延圧下比が増す必要があり、製造可能な鋼板厚みに制約が生じてしまう。   The reason why the porosity defect evaluation index is preferably 20% or more is that a steel sheet obtained by rolling a slab that satisfies this requirement does not cause a decrease in mechanical properties due to the porosity defect. In order to sufficiently exhibit such an effect, the porosity defect evaluation index is preferably 30% or more. When the porosity defect evaluation index is less than 20%, the porosity defect may be a problem depending on the use of the steel sheet. In this case, in order to reduce the porosity defect, it is necessary to increase the rolling reduction ratio, and the thickness of the steel sheet that can be manufactured is limited.

本発明の効果を確認するため、以下の連続鋳造試験を行い、得られた鋳片を評価した。
容量270tonの転炉で吹錬し、取鍋処理、RH処理(真空脱ガス処理)を行った溶鋼を、垂直部の長さ2.5mの垂直曲げ型連続鋳造機で鋳造した。
In order to confirm the effect of the present invention, the following continuous casting test was performed, and the obtained slab was evaluated.
Molten steel that was blown in a converter with a capacity of 270 tons and subjected to ladle treatment and RH treatment (vacuum degassing treatment) was cast in a vertical bending type continuous casting machine having a vertical portion length of 2.5 m.

図1は、試験に用いた連続鋳造機の構成を示す断面図である。RH処理を施された溶鋼4は、図示しないタンディッシュから、浸漬ノズル1を介して銅製の鋳型3の中に注入される。鋳型3のキャビティは、厚みが300mmであり、幅が2200mmであった。鋳型3の下部からは、連続鋳造鋳片8が下方へと引き出される。この時点で、連続鋳造鋳片8は、中央部の溶鋼4と、溶鋼4の周囲を覆う凝固シェル5とからなる。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a continuous casting machine used in the test. The molten steel 4 subjected to the RH treatment is poured into a copper mold 3 through a dipping nozzle 1 from a tundish (not shown). The cavity of the mold 3 had a thickness of 300 mm and a width of 2200 mm. From the lower part of the mold 3, the continuous cast slab 8 is drawn downward. At this point, the continuous cast slab 8 is composed of the molten steel 4 at the center and the solidified shell 5 that covers the periphery of the molten steel 4.

連続鋳造鋳片8は、その移動方向下流側に配置された図示しないピンチロールにより引き抜かれる。連続鋳造鋳片8の軸方向は、複数対のサポートロール6により、徐々に水平に向けられた後、第1の圧下ロール対7A、および第2の圧下ロール対7Bにより、順次圧下される。連続鋳造鋳片8の移動方向に沿って、第1の圧下ロール対7Aと第2の圧下ロール対7Bとの間、および第2の圧下ロール対7Bより下流側にも、複数対のサポートロール6が配置されている。連続鋳造鋳片8は、サポートロール6によっては、実質的に圧下されない。   The continuous cast slab 8 is pulled out by a pinch roll (not shown) arranged on the downstream side in the moving direction. The axial direction of the continuous cast slab 8 is gradually turned horizontally by a plurality of pairs of support rolls 6, and then sequentially reduced by a first reduction roll pair 7 </ b> A and a second reduction roll pair 7 </ b> B. A plurality of pairs of support rolls are provided between the first reduction roll pair 7A and the second reduction roll pair 7B and on the downstream side of the second reduction roll pair 7B along the moving direction of the continuous cast slab 8. 6 is arranged. The continuous cast slab 8 is not substantially reduced by the support roll 6.

第1および第2の圧下ロール対7A、7Bは、いずれも、ロール径(直径)が470mmであり、圧下力が最大で600ton であった。第1の圧下ロール対7Aは、鋳型3内の溶鋼4のメニスカス2から、連続鋳造鋳片8に沿って21m下流の位置に配した。第2の圧下ロール対7Bは、メニスカス2より、連続鋳造鋳片8に沿って24mまたは29m下流の位置に配した。第1および第2の圧下ロール対7Aおよび7B近傍のサポートロール6の直径は205mmであった。隣接するサポートロール6同士の間隔は240mmであった。第1および第2の圧下ロール7Aおよび7Bの各々に対して、その直前のサポートロール6との間隔は385mmであり、直後のサポートロール6との間隔は255mmであった。   Each of the first and second rolling roll pairs 7A and 7B had a roll diameter (diameter) of 470 mm and a maximum rolling force of 600 tons. The first reduction roll pair 7 </ b> A was disposed at a position 21 m downstream from the meniscus 2 of the molten steel 4 in the mold 3 along the continuous cast slab 8. The second reduction roll pair 7B was arranged at a position 24 m or 29 m downstream from the meniscus 2 along the continuous cast slab 8. The diameter of the support roll 6 near the first and second reduction roll pairs 7A and 7B was 205 mm. The interval between adjacent support rolls 6 was 240 mm. For each of the first and second rolling rolls 7A and 7B, the distance from the immediately preceding support roll 6 was 385 mm, and the distance from the immediately following support roll 6 was 255 mm.

タンディッシュ内の溶鋼の過熱度は、30〜45℃範囲で制御した。図1に示す連続鋳造機を用いて、下記組成の鋼を連続鋳造した。C:0.16質量%、Si:0.22質量%、Mn:1.20質量%、P:0.004質量%、S:0.0008質量%、Cu:0.25質量%、Cr:0.90質量%、Ni:2.05質量%、Mo:0.40質量%、V:0.050質量%、Ti:0.015質量%、N:0.0025質量%、Al:0.040質量%、B:0.0015質量%、残部:Feおよび不純物。   The superheat degree of the molten steel in the tundish was controlled in the range of 30 to 45 ° C. Steel having the following composition was continuously cast using the continuous casting machine shown in FIG. C: 0.16 mass%, Si: 0.22 mass%, Mn: 1.20 mass%, P: 0.004 mass%, S: 0.0008 mass%, Cu: 0.25 mass%, Cr: 0.90 mass%, Ni: 2.05 mass%, Mo: 0.40 mass%, V: 0.050 mass%, Ti: 0.015 mass%, N: 0.0025 mass%, Al: 0.0. 040 mass%, B: 0.0015 mass%, balance: Fe and impurities.

鋳型3、および鋳型3から引き出される連続鋳造鋳片8に対して、二次冷却スプレーノズル群からスプレー水を噴射して冷却した。二次冷却水量は0.59L/kg−steelとした。これにより、溶鋼4を凝固させて、スラブ鋳片を得た。   Spray water was sprayed from the secondary cooling spray nozzle group to the mold 3 and the continuous cast slab 8 drawn from the mold 3 to cool it. The amount of secondary cooling water was 0.59 L / kg-steel. Thereby, the molten steel 4 was solidified and the slab slab was obtained.

鋳造速度、溶鋼4の過熱度などのパラメーターに基づき、非定常伝熱解析により、連続鋳造鋳片8の厚み方向の温度分布を予測することによって、第1の圧下ロール対7Aの位置を通過する部分の連続鋳造鋳片8について、厚み中央部の固相率(fs)を求めた。鋳造後のスラブ鋳片は、スラブ鋳片厚み中央部の偏析、およびポロシティを指標として評価した。   Based on parameters such as the casting speed and the degree of superheat of the molten steel 4, the temperature distribution in the thickness direction of the continuous cast slab 8 is predicted by unsteady heat transfer analysis, thereby passing the position of the first reduction roll pair 7A. About the continuous casting slab 8 of the part, the solid phase rate (fs) of the thickness center part was calculated | required. The slab slab after casting was evaluated using segregation at the center of the slab slab thickness and porosity as an index.

[スラブ鋳片厚み中央部の偏析の評価]
鋳片の横断面(鋳造方向に垂直な面)を、機械研磨した後、3.6質量%の塩酸水溶液でエッチングして、観察した。鋳片の断面の色合いは、エッチング後の腐食状態によって異なり、エッチング後の腐食状態は、偏析によって異なる。鋳片の厚み中央部が負偏析である場合は、中央部は、その周辺部に比して、相対的に白く見える。一方、鋳片の厚み中央部が正偏析である場合は、中央部は、その周辺部に比して、相対的に黒く見える。
[Evaluation of segregation at the center of slab slab thickness]
The cross section (surface perpendicular to the casting direction) of the slab was mechanically polished and then etched with a 3.6% by mass hydrochloric acid aqueous solution and observed. The color of the cross section of the slab varies depending on the corrosion state after etching, and the corrosion state after etching varies depending on segregation. When the thickness center part of the slab is negative segregation, the center part looks relatively white compared to the peripheral part. On the other hand, when the thickness center portion of the slab is positive segregation, the center portion appears relatively black as compared to the peripheral portion.

鋳片の幅方向両端部から、鋳片の厚みの1/2に相当する長さ(この実施例の場合、150mm)の領域を除いた部分において、鋳片の厚み中央部の最終凝固幅での負偏析部の長さを積算した負偏析長を求めた。ここで、「最終凝固幅」とは、第1の圧下ロール対の位置での鋳片厚み方向中心部に残存する未凝固部の幅を意味する。この未凝固部は、圧下を行わなかった場合、凝固後、正偏析部となる。この正偏析部は、圧下を行わずに得た鋳片に対して、上述のエッチング後の色合いで判断する方法を適用することにより識別することができる。したがって、この正偏析部の幅を測定すると、最終凝固幅が得られる。鋳片の厚み中央部の偏析評価指標として、負偏析長の評価対象幅(この実施例の場合、1900mm=2200mm(鋳片幅)−150mm×2)に対する負偏析長の百分率(%)を用いた。   In the portion excluding the area corresponding to ½ of the thickness of the slab (150 mm in this embodiment) from both ends in the width direction of the slab, the final solidification width at the center of the thickness of the slab The negative segregation length obtained by integrating the lengths of the negative segregation portions was obtained. Here, the “final solidified width” means the width of the unsolidified portion remaining at the center of the slab thickness direction at the position of the first reduction roll pair. This unsolidified part becomes a positive segregation part after solidification when not reduced. This positive segregation part can be identified by applying the above-described method of judging the hue after etching to a slab obtained without reduction. Therefore, when the width of this positive segregation part is measured, the final solidification width is obtained. As a segregation evaluation index of the thickness center portion of the slab, a percentage (%) of the negative segregation length with respect to the evaluation target width of the negative segregation length (in this example, 1900 mm = 2200 mm (slab width) −150 mm × 2) is used. It was.

以下、このように定義される評価指標を、「負偏析長さ率」という。鋳片の負偏析長さ率が75%以上、好ましくは、80%以上あれば、この鋳片を圧延して得られる鋼板において、正偏析に起因した機械的特性の劣化は生じない。   Hereinafter, the evaluation index defined in this way is referred to as “negative segregation length ratio”. If the negative segregation length ratio of the slab is 75% or more, and preferably 80% or more, the steel sheet obtained by rolling the slab does not deteriorate the mechanical characteristics due to the positive segregation.

負偏析長さ率が65%以上かつ80%以下である鋳片について、正偏析部から、鋳造方向の長さが20mm、鋳片の厚み中央を基準として厚み方向の長さが50mmの面を有する試料を採取し、この面について、電子線マイクロアナライザーによって、Mn濃度の面分析を行った。分析条件として、加速電圧を15kVとし、ビーム電流を4μAとし、さらに、ビーム径およびステップを50μmとして、1ピクセルあたりの分析時間を80msとした。   For a slab having a negative segregation length ratio of 65% or more and 80% or less, a surface having a length in the casting direction of 20 mm from the positive segregation portion and a length in the thickness direction of 50 mm on the basis of the thickness center of the slab. A sample was collected, and this surface was subjected to surface analysis of Mn concentration by an electron beam microanalyzer. As analysis conditions, the acceleration voltage was 15 kV, the beam current was 4 μA, the beam diameter and step were 50 μm, and the analysis time per pixel was 80 ms.

最もMn濃度が高いピクセル位置を中心に、鋳造方向に沿って2mm幅(40ピクセル相当)のMn濃度を積算し、平均して得た値を、正偏析部の最大Mn濃度(CMax.;質量%)とした。また、化学分析により、鋳片のバルク組成のMn濃度(C0;質量%)を求めた。そして、CMax./C0で定義されるMn偏析度を求めた。   Centering on the pixel position with the highest Mn concentration, the Mn concentration of 2 mm width (equivalent to 40 pixels) is integrated along the casting direction, and the average value is obtained as the maximum Mn concentration (CMax. %). Moreover, the Mn concentration (C0; mass%) of the bulk composition of the slab was obtained by chemical analysis. And CMax. The Mn segregation degree defined by / C0 was determined.

このように定義されたMn偏析度と鋼板の品質との関係として、Mn偏析度が1.23を超えるとき、正偏析に起因した鋼板の機械的特性の低下が顕在化する傾向が認められた。Mn偏析度が1.23を超える試料では、いずれも、負偏析長さ率が75%未満であり、また、Mn偏析度が1.20を超える試料では、負偏析長さ率がほぼ80%未満となることを確認した。   As a relationship between the Mn segregation degree defined in this way and the quality of the steel sheet, when the Mn segregation degree exceeds 1.23, a tendency for the deterioration of the mechanical properties of the steel sheet due to the positive segregation to be manifested was recognized. . In all the samples having a Mn segregation degree exceeding 1.23, the negative segregation length ratio is less than 75%, and in the samples having a Mn segregation degree exceeding 1.20, the negative segregation length ratio is almost 80%. Confirmed to be less.

[スラブ鋳片厚み中央部のポロシティの評価]
鋳片横断面の鋳片の厚み中央に沿って、鋳片の幅方向に均等に16箇所から、試料を採取し、それらの密度を、JIS−Z8807(固体比重測定方法)に準じて測定した。試料の大きさは、鋳片の長さ方向に沿って50mm、鋳片の幅方向に沿って100mm、鋳片の厚み方向に沿って7mmとした。これらの16個の試料の密度を平均して、鋳片の厚み中央部(以下、「1/2厚部」ともいう。)の鋳片密度(ρ;g/cm3)を決定した。同様にして、鋳片の厚み方向に関して、1/4厚みの部分(以下、「1/4厚部」ともいう。)からも鋳片の幅方向に関して均等に5箇所から試料を採取し、それらの密度を測定した。1/4厚部では、通常、ポロシティ欠陥が存在しないため、これら5個の試料の密度の平均値を、ポロシティの存在しない鋳片の基準密度(ρstd.;g/cm3)とした。そして、鋳片の厚み中央部の単位重量あたりのポロシティ体積Vを、(1)式に示すように、1/2厚部の試料の密度の逆数と1/4厚部の試料の密度の逆数との差とした。
V=1/ρ−1/ρstd. (1)
[Evaluation of porosity at the center of slab slab thickness]
Samples were sampled from 16 locations evenly in the width direction of the slab along the thickness center of the slab of the slab cross section, and their density was measured according to JIS-Z8807 (solid specific gravity measurement method). . The size of the sample was 50 mm along the length direction of the slab, 100 mm along the width direction of the slab, and 7 mm along the thickness direction of the slab. The density of these 16 samples was averaged to determine the slab density (ρ; g / cm 3 ) at the center of the slab thickness (hereinafter also referred to as “½ thickness part”). Similarly, samples are collected from five portions equally in the width direction of the slab from the ¼ thickness portion (hereinafter also referred to as “¼ thickness portion”) in the thickness direction of the slab. The density of was measured. In the ¼ thickness portion, since porosity defects usually do not exist, the average value of the density of these five samples was taken as the standard density (ρ std .; G / cm 3 ) of the slab without porosity. Then, the porosity volume V per unit weight at the center of thickness of the slab is expressed by the reciprocal of the density of the ½ thick part sample and the density of the ¼ thick part sample as shown in the equation (1). And the difference.
V = 1 / ρ−1 / ρ std. (1)

第1の圧下ロール対で、厚み中央部の固相率が0.20以下の部分を圧下し、かつ第2の圧下ロール対で圧下しなかった連続鋳造鋳片について、(1)式を用いた場合と同様にして求めたポロシティ体積V0(cm3/g)を基準とし、(2)式によるポロシティ体積の減少率を、ポロシティ欠陥評価指標とした。
ポロシティ欠陥評価指標(%)=(V0−V)/V0×100 (2)
For the continuous cast slab in which the portion having a solid phase ratio of 0.20 or less at the center of the thickness is reduced by the first reduction roll pair and not reduced by the second reduction roll pair, the formula (1) is used. Based on the porosity volume V0 (cm 3 / g) obtained in the same manner as in the case of the above, the decrease rate of the porosity volume according to the equation (2) was used as the porosity defect evaluation index.
Porosity defect evaluation index (%) = (V0−V) / V0 × 100 (2)

また、スラブ鋳片厚み中央部における最大ポロシティ径を測定した。最大ポロシティ径は、以下のように求めた。上記1/2厚部から採取した試料をX線透過検査(非破壊検査)に供し、ポロシティ欠陥を検出した。そして、そのX線像から、画像の二値化処理によって、各ポロシティごとに球相当直径を算出し、その最大値を最大ポロシティ径とした。   Moreover, the maximum porosity diameter in the slab cast thickness center part was measured. The maximum porosity diameter was determined as follows. Samples collected from the 1/2 thick part were subjected to X-ray transmission inspection (nondestructive inspection) to detect porosity defects. And from the X-ray image, the sphere equivalent diameter was calculated for each porosity by the binarization processing of the image, and the maximum value was defined as the maximum porosity diameter.

表1に、鋳片の製造条件、および評価結果を示す。   Table 1 shows the slab manufacturing conditions and evaluation results.

実施例1〜4は、本発明の要件を満たす連続鋳造方法である。この連続鋳造方法により得られた鋳片は、「負偏析長さ率が75%以上であり、ポロシティ欠陥評価指標が20%以上である」との本発明の好ましい要件も満たす。特に、実施例4は、負偏析長さ率およびポロシティ欠陥指標の双方ともに、最も良好である。実施例1〜4により得られた鋳片の最大ポロシティ径は、いずれも、1mm以下と小さかった。実施例1〜4では、鋳片は、第2の圧下ロール対によって、1mm以上のポロシティ欠陥を残存させない圧下量で圧下されたと考えられる。   Examples 1 to 4 are continuous casting methods that satisfy the requirements of the present invention. The slab obtained by this continuous casting method also satisfies the preferable requirements of the present invention that the negative segregation length ratio is 75% or more and the porosity defect evaluation index is 20% or more. In particular, Example 4 is the best both in terms of negative segregation length ratio and porosity defect index. The maximum porosity diameters of the slabs obtained in Examples 1 to 4 were all as small as 1 mm or less. In Examples 1 to 4, it is considered that the slab was reduced by the second reduction roll pair with a reduction amount that did not leave a porosity defect of 1 mm or more.

比較例1〜4は、本発明の要件を満たさない連続鋳造方法である。
比較例1では、第1および第2の圧下ロール対のいずれによっても、連続鋳造鋳片を実質的に圧下しなかった。より詳細には、比較例1は、中心固相率fs=0.2〜0.6では圧下勾配0.6mm/mで、さらにfs=0.6以上では圧下勾配1.1mm/mで、第1の圧下ロール対により、連続鋳造鋳片を圧下したが、この圧下は、従来の軽圧下に相当する。比較例1の連続鋳造方法により得られた鋳片では、正偏析型の典型的な中心偏析が観察され、鋳片の厚み中央部には負偏析部は存在しなかった。また、この鋳片のポロシティ欠陥評価指標は、−170%で、第1の圧下ロール対でのみ連続鋳造鋳片を圧下した場合(比較例2)と比べても、著しく劣っていた。
Comparative Examples 1 to 4 are continuous casting methods that do not satisfy the requirements of the present invention.
In Comparative Example 1, the continuous cast slab was not substantially reduced by any of the first and second reduction roll pairs. More specifically, Comparative Example 1 has a rolling gradient of 0.6 mm / m when the central solid fraction fs = 0.2 to 0.6, and a rolling gradient of 1.1 mm / m when fs = 0.6 or more. The continuous cast slab was reduced by the first reduction roll pair, and this reduction corresponds to the conventional light reduction. In the slab obtained by the continuous casting method of Comparative Example 1, typical center segregation of the positive segregation type was observed, and no negative segregation portion was present in the center of the thickness of the slab. Moreover, the porosity defect evaluation index of this slab was -170%, which was significantly inferior to the case where the continuous cast slab was squeezed only by the first reduction roll pair (Comparative Example 2).

比較例2では、第1の圧下ロール対のみでしか鋳片を圧下しなかった。これにより得られた鋳片の厚み中央部には、適正範囲の負偏析が形成されているものの、ポロシティ欠陥が第2の圧下ロール対によって低減されることなく残存しているうえ、ポロシティ欠陥評価指標が20%未満(0%)である。   In Comparative Example 2, the slab was reduced only by the first reduction roll pair. Although the negative segregation of an appropriate range is formed in the thickness center part of the slab obtained by this, the porosity defect remains without being reduced by the second reduction roll pair, and the porosity defect evaluation The index is less than 20% (0%).

比較例3では、第1の圧下ロール対と第2の圧下ロール対との距離が8m(メニスカスから第2の圧下ロール対まで、連続鋳造鋳片に沿う距離が29m)と、本発明で規定する7m以下との要件を満たしていなかった。そのため、第2の圧下ロール対で圧下する連続鋳造鋳片の温度が低くなりすぎて、連続鋳造鋳片の変形抵抗が増し、第2の圧下ロール対による圧下量が十分に確保できなかった。これにより得られた鋳片の厚み中央部には、許容できないポロシティ欠陥(ポロシティ欠陥評価指標が20%未満)が残存していた。   In Comparative Example 3, the distance between the first reduction roll pair and the second reduction roll pair is 8 m (the distance along the continuous cast slab from the meniscus to the second reduction roll pair is 29 m). It did not meet the requirement of 7m or less. Therefore, the temperature of the continuous cast slab that is reduced by the second reduction roll pair is too low, the deformation resistance of the continuous cast slab is increased, and the amount of reduction by the second reduction roll pair cannot be secured sufficiently. As a result, unacceptable porosity defects (porosity defect evaluation index of less than 20%) remained in the thickness center of the slab obtained.

比較例4では、第1の圧下ロール対により圧下した鋳片の厚み中央部の固相率が0.27であり、本発明で規定する固相率の要件を満たさなかった。これにより得られた鋳片では、負偏析長さ率は75%以下(67%)であり、ポロシティ欠陥指標は20%未満(7.2%)であった。   In Comparative Example 4, the solid phase ratio at the center of the thickness of the slab reduced by the first reduction roll pair was 0.27, which did not satisfy the requirement of the solid phase ratio defined in the present invention. In the slab thus obtained, the negative segregation length ratio was 75% or less (67%), and the porosity defect index was less than 20% (7.2%).

比較例1〜4により得られた鋳片の最大ポロシティ径は、いずれも、1mmより大きかった。比較例1〜4では、鋳造時に、ポロシティが十分に圧潰されなかったと考えられる。   The maximum porosity diameters of the slabs obtained in Comparative Examples 1 to 4 were all greater than 1 mm. In Comparative Examples 1 to 4, it is considered that the porosity was not sufficiently crushed during casting.

3:鋳型、 7A:第1の圧下ロール対、 7B:第2の圧下ロール対、
8:連続鋳造鋳片
3: mold, 7A: first reduction roll pair, 7B: second reduction roll pair,
8: Continuous casting slab

Claims (1)

連続鋳造機を用いた、スラブ鋳片の連続鋳造方法であって、
前記連続鋳造機は、
450mm以上かつ600mm以下のロール径を有する1対の圧下ロールを備えた第1の圧下ロール対と、
450mm以上かつ600mm以下のロール径を有する1対の圧下ロールを備えた第2の圧下ロール対であって、前記第1の圧下ロール対に対して、連続鋳造鋳片の下流側に、3m以上かつ7m以下の間隔をあけて配置された第2の圧下ロール対と、を備え、
当該連続鋳造方法は、
厚み中央部の固相率が0.20以下の連続鋳造鋳片を、前記第1の圧下ロール対によって、当該連続鋳造鋳片の厚み中央部に負偏析を形成させる圧下量で圧下する第1圧下工程と、
連続鋳造鋳片において前記第1圧下工程で圧下され完全凝固した部分を、前記第2の圧下ロール対によって、球換算相当直径で1mmを超えるポロシティ欠陥を残存させない圧下量で圧下する第2圧下工程と
を含む、スラブ鋳片の連続鋳造方法。
A continuous casting method of a slab slab using a continuous casting machine,
The continuous casting machine is:
A first reduction roll pair comprising a pair of reduction rolls having a roll diameter of 450 mm or more and 600 mm or less;
2nd reduction roll pair provided with a pair of reduction rolls having a roll diameter of 450 mm or more and 600 mm or less, 3 m or more downstream of the continuous cast slab with respect to the first reduction roll pair And a second pair of rolling rolls arranged with an interval of 7 m or less,
The continuous casting method is
A first continuous cast slab having a solid phase ratio of 0.20 or less at the thickness center is reduced by the first rolling roll pair with a reduction amount that causes negative segregation to be formed in the thickness center of the continuous cast slab. A reduction process;
A second reduction step in which the part that has been reduced and completely solidified in the first reduction step in the continuous cast slab is reduced by the second reduction roll pair with a reduction amount that does not leave a porosity defect exceeding 1 mm in terms of a sphere equivalent diameter. A method for continuously casting slab slabs.
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