JPH02303661A - 連続鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造方法Info
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- JPH02303661A JPH02303661A JP12148789A JP12148789A JPH02303661A JP H02303661 A JPH02303661 A JP H02303661A JP 12148789 A JP12148789 A JP 12148789A JP 12148789 A JP12148789 A JP 12148789A JP H02303661 A JPH02303661 A JP H02303661A
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。
近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる０元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる０元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。
上記した成分偏析は、最終製品の均質性を著しく損ない
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除（ことが肝要である。
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除（ことが肝要である。
このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内張も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内張も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。
鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量以上の割合で圧下する方法が知られ
ている。
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量以上の割合で圧下する方法が知られ
ている。
すなわち、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧下帯に
おいて、各圧下ロールの圧下力を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。
おいて、各圧下ロールの圧下力を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。
しかしながら、この場合、条件によっては偏析改善効果
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。
本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期とその範囲が
不適正であることに起因しており、次の三つの事実が考
慮されていなかった点にあることを知見した。その一つ
ばロールアライメントの不整、ロール曲り等の機械的要
因によって偏析が悪化し、かつその悪影響は圧下量が大
きいほど顕著となることである。鋳片を圧下することに
よる偏析改善効果は、凝固収縮補償による偏析改善効果
と機械的要因による偏析悪化による逆効果の差として得
られ、機械的要因が大きい場合にはその悪影響が凝固収
縮補償による偏析改善効果を上回り、かえって偏析が悪
化することが起こる。二つ目の事実は圧下すべき量であ
る。
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期とその範囲が
不適正であることに起因しており、次の三つの事実が考
慮されていなかった点にあることを知見した。その一つ
ばロールアライメントの不整、ロール曲り等の機械的要
因によって偏析が悪化し、かつその悪影響は圧下量が大
きいほど顕著となることである。鋳片を圧下することに
よる偏析改善効果は、凝固収縮補償による偏析改善効果
と機械的要因による偏析悪化による逆効果の差として得
られ、機械的要因が大きい場合にはその悪影響が凝固収
縮補償による偏析改善効果を上回り、かえって偏析が悪
化することが起こる。二つ目の事実は圧下すべき量であ
る。
圧下量は凝固収縮を過不足な（補償する量でなければな
らず、この値を超える圧下を加えると偏析は再び悪化す
る。もう一つの事実は線状偏析に関するものである。ｉ
状偏析とは、鋳片を鋳造方向に平行に切断した断面でみ
た時に、鋳片厚み方向中心部の高濃度部分が鋳造方向に
細（連続した形態の偏析であって、これを鋳片広幅面に
平行な面で観察すると偏析部が網目状に連なっている。
らず、この値を超える圧下を加えると偏析は再び悪化す
る。もう一つの事実は線状偏析に関するものである。ｉ
状偏析とは、鋳片を鋳造方向に平行に切断した断面でみ
た時に、鋳片厚み方向中心部の高濃度部分が鋳造方向に
細（連続した形態の偏析であって、これを鋳片広幅面に
平行な面で観察すると偏析部が網目状に連なっている。
線状偏析は圧延後の製品においても残存し、連続した高
濃度部分が亀裂の優先的伝播経路となるため製品を脆弱
にする。線状偏析は凝固末期に過度に鋳片を圧下した場
合に発生する偏析形態であり、軽圧下による偏析改善効
果を発揮するには偏析形態が線状となるのを避け、分散
したスポット状の形態としなければならない。
濃度部分が亀裂の優先的伝播経路となるため製品を脆弱
にする。線状偏析は凝固末期に過度に鋳片を圧下した場
合に発生する偏析形態であり、軽圧下による偏析改善効
果を発揮するには偏析形態が線状となるのを避け、分散
したスポット状の形態としなければならない。
軽圧下により中心偏析を改善するためには、鋳片の中心
部の固相率が０．１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界固相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。
部の固相率が０．１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界固相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。
本発明の目的は従来法のかかる問題点を解消し、均質な
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。
本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ／分以上２．５ｍ／分未滴の割合で連続的に引き抜く
溶融金属の連続鋳造方法であって、前記鋳片の中心面相
率が増大するに従って圧下力値を増大するようにしたこ
とを特徴とする連続鋳造方法が提供される。
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ／分以上２．５ｍ／分未滴の割合で連続的に引き抜く
溶融金属の連続鋳造方法であって、前記鋳片の中心面相
率が増大するに従って圧下力値を増大するようにしたこ
とを特徴とする連続鋳造方法が提供される。
本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率０．
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５■／分以上２．
５閤／分未満の一定の割合で連続的に引き抜かれる。
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５■／分以上２．
５閤／分未満の一定の割合で連続的に引き抜かれる。
これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。
まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。
第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。
タンディシュ２内の溶鋼は、該タンディシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている。モールド３により一次冷却された
溶鋼（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されることに
なる。
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている。モールド３により一次冷却された
溶鋼（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されることに
なる。
モールド３から引き出された鋳片は、スプレー帯（スプ
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（ＮＩＬＩ〜阻５）のグループロールＧ、
Ｒ，およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧
下帯へ供給されるようになされている。
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（ＮＩＬＩ〜阻５）のグループロールＧ、
Ｒ，およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧
下帯へ供給されるようになされている。
ここで、阻２のグループロールには、Ｅ Ｍ Ｓ （Ｅ
ｌｅｃｔｒ。
ｌｅｃｔｒ。
Ｍａｇｎｅｔｆｃ Ｓｍｏｏｔｈｅｒ）が設けられてい
て、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになさ
れている。
て、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになさ
れている。
本発明の連続鋳造方法が適用される連鋳機では、鋳片の
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲ３３の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ｍ／分以上２．５ｍ／分未満の割合の圧下処理
（軽圧下）が行われる。
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲ３３の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ｍ／分以上２．５ｍ／分未満の割合の圧下処理
（軽圧下）が行われる。
この圧下処理は、鋳片の中心固相率が増大するに従って
圧下刃を増大するようにして行われる。
圧下刃を増大するようにして行われる。
具体的に、鋳片に対する圧下処理は、鋳片がモールドの
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
率で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下率で圧下制御するよう
にされる。
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
率で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下率で圧下制御するよう
にされる。
第２図は、本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を示すものである。
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を示すものである。
同図中、破線は、圧下帯における各圧下ロールの圧下刃
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下率で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下率
で圧下される。
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下率で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下率
で圧下される。
以上において、本発明は、圧下帯の下流ロールはど、圧
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。
第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。
次に、本発明の連続鋳造方法を詳述する。
圧下刃が一定の場合圧下量は当該鋳片がモールドから圧
下ロールまで要した時間および冷却条件によって（１）
および（２）式によって決まり、モールドから圧下ロー
ルまで要した時間が長い固相率の高い部位の鋳片の圧下
量はモールドから圧下ロールまで要した時間が短い固相
率の小さい鋳片より圧下しにくい。
下ロールまで要した時間および冷却条件によって（１）
および（２）式によって決まり、モールドから圧下ロー
ルまで要した時間が長い固相率の高い部位の鋳片の圧下
量はモールドから圧下ロールまで要した時間が短い固相
率の小さい鋳片より圧下しにくい。
Δｈｉ ＝Ｐｉ”／（Ｋｉ−Ｂｉ）”・Ｒ・・・・・・
（１）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −ｔｉ”
−” （２）＝ ａ （／！ ｉ／ｖｉ）″ ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂｉ；短
辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、２１：メニスカスから各ロ
ールまでの距離（■）、ｖｉ：各ロールまでの平均鋳造
速度（ａ＋／ｗｉｎ）、ｖｉ：各ロールでの鋳片通過ス
ピード（ｍ／ａ＋ｉｎ）、Ｌ：ロールピッチ（ｍ）、Ｘ
：圧下スピード（ｍ／ｗｉｎ）、ｔｉ：メニスカスから
各圧下ロールまで要した時間（ｌｌｉｎ）である。
（１）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −ｔｉ”
−” （２）＝ ａ （／！ ｉ／ｖｉ）″ ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂｉ；短
辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、２１：メニスカスから各ロ
ールまでの距離（■）、ｖｉ：各ロールまでの平均鋳造
速度（ａ＋／ｗｉｎ）、ｖｉ：各ロールでの鋳片通過ス
ピード（ｍ／ａ＋ｉｎ）、Ｌ：ロールピッチ（ｍ）、Ｘ
：圧下スピード（ｍ／ｗｉｎ）、ｔｉ：メニスカスから
各圧下ロールまで要した時間（ｌｌｉｎ）である。
従って、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍ／
分の圧下量を確保するためには、厚み中心部の固相率が
増加する圧下帯の下流ロールはど圧下刃を増大する必要
があることを知見し本発明を成し遂げた。
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍ／
分の圧下量を確保するためには、厚み中心部の固相率が
増加する圧下帯の下流ロールはど圧下刃を増大する必要
があることを知見し本発明を成し遂げた。
軽圧下法において極めて重要なことは圧下すべき領域と
圧下量である。鋳片の圧下量は圧下力一定の場合、モー
ルドから圧下ロールまでの経過時間が短い程大きく、モ
ールドから圧下ロールまでの経過時間が長い程小さく（
１）式で表わすことが可能である。ここでに−Ｂの値は
（２）式のごとくモールドから圧下ロールまでの経過時
間のベキ乗で表わすことが可能で、（２）式のａ、ｍは
冷却水量、鋳片の偏平比等で決まる。ａ、ｍの値は繰返
し試験を実施した結果（４）式の範囲にあることがわか
った。
圧下量である。鋳片の圧下量は圧下力一定の場合、モー
ルドから圧下ロールまでの経過時間が短い程大きく、モ
ールドから圧下ロールまでの経過時間が長い程小さく（
１）式で表わすことが可能である。ここでに−Ｂの値は
（２）式のごとくモールドから圧下ロールまでの経過時
間のベキ乗で表わすことが可能で、（２）式のａ、ｍは
冷却水量、鋳片の偏平比等で決まる。ａ、ｍの値は繰返
し試験を実施した結果（４）式の範囲にあることがわか
った。
Ｘ ＝Ｖｉ−Ｐｉ”／ （ａ ・（ｌ ｉ／ｖｉ）’″
） ”−Ｒ−Ｌ（１）、（２）、（４）式を組合せ（３
）式から当該鋳片がモールドから圧下ロールまで要した
時間により、圧下刃を圧下ロールの押しつけシリンダー
の油圧の増減等により制御した結果適量の圧下速度を確
保することができる。
） ”−Ｒ−Ｌ（１）、（２）、（４）式を組合せ（３
）式から当該鋳片がモールドから圧下ロールまで要した
時間により、圧下刃を圧下ロールの押しつけシリンダー
の油圧の増減等により制御した結果適量の圧下速度を確
保することができる。
一方、鋳片の厚み中心部の固相率は伝熱計算より算出し
た鋳片中心部の温度から通常算出する。本発明者等の知
見によると鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片
の偏平比、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳
片の偏平比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片
がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間
のみにより決まる値となる。従って、鋳片の中心部の固
相率が０．１〜゛０．３に相当する温度から流動限界固
相率に相当する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の
偏平比を固定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロ
ールまで要した時間により決めることが可能である。こ
れらを（３）式と組合せることにより当該鋳片がモール
ドから圧下ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの
押しつけシリンダーの油圧等により圧下刃を増減し、任
意の厚み中心固相率における圧下速度を制御することが
できる。
た鋳片中心部の温度から通常算出する。本発明者等の知
見によると鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片
の偏平比、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳
片の偏平比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片
がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間
のみにより決まる値となる。従って、鋳片の中心部の固
相率が０．１〜゛０．３に相当する温度から流動限界固
相率に相当する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の
偏平比を固定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロ
ールまで要した時間により決めることが可能である。こ
れらを（３）式と組合せることにより当該鋳片がモール
ドから圧下ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの
押しつけシリンダーの油圧等により圧下刃を増減し、任
意の厚み中心固相率における圧下速度を制御することが
できる。
なお伝熱計算より算出した鋳片の厚み中心固相率は冷却
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした筒便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした筒便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。
すなわち、鋳片厚み中心固相率ｆ８は、次の（５）式で
示される。
示される。
以下に、従来の連続鋳造方法と、本発明の連続鋳造方法
との差異を表１および表２により説明する。
との差異を表１および表２により説明する。
表１および第２表は、第１図に示すツイン・キャスト円
弧型の連鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する
頭載を圧下帯（第１図中、圧下ロールＲ４ユ〜Ｒ５３）
において軽圧下したものを示している。各表の上半分に
は鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示され、下半分
には鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示されている
。
弧型の連鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する
頭載を圧下帯（第１図中、圧下ロールＲ４ユ〜Ｒ５３）
において軽圧下したものを示している。各表の上半分に
は鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示され、下半分
には鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示されている
。
表２に示されるように、従来方法では、磁４５〜５３の
圧下ロール（Ｒ４，〜Ｒ３，）が一定の圧下力値（６２
゜８トン）で圧下制御されている。そのため、圧下率（
圧下量および圧下速度）は、圧下帯の下流はど、すなわ
ち、圧下ロールＲ４Ｓから圧下ロールＲ８３に向って順
次減少することになり、鋳片に含まれる最大偏析粒径は
、送り速度が０．６５ｍ／分の場合には５．２９ｍｍ、
０．７ ｍ／分の場合には５．０８＋ｎｏ＋と相当大
きくなる。
圧下ロール（Ｒ４，〜Ｒ３，）が一定の圧下力値（６２
゜８トン）で圧下制御されている。そのため、圧下率（
圧下量および圧下速度）は、圧下帯の下流はど、すなわ
ち、圧下ロールＲ４Ｓから圧下ロールＲ８３に向って順
次減少することになり、鋳片に含まれる最大偏析粒径は
、送り速度が０．６５ｍ／分の場合には５．２９ｍｍ、
０．７ ｍ／分の場合には５．０８＋ｎｏ＋と相当大
きくなる。
これに対して、表２に示されるように、本発明方法では
、Ｎ１４５〜！ｈ５３の圧下ロール（Ｒ４ｓ−Ｒｓ、Ｉ
）が一定の圧下率（圧下量および圧下速度）で制御され
る。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯の下
流はど、すなわち、圧下ロールＲ４ＳからＲｓｓに向っ
て順次増大するようになされている。
、Ｎ１４５〜！ｈ５３の圧下ロール（Ｒ４ｓ−Ｒｓ、Ｉ
）が一定の圧下率（圧下量および圧下速度）で制御され
る。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯の下
流はど、すなわち、圧下ロールＲ４ＳからＲｓｓに向っ
て順次増大するようになされている。
この本発明方法により得られた鋳片に含まれる最大偏析
粒径は、はぼ０となり、従来方法により得られたものに
比して、偏析の無い均質なものであることが確認される
。
粒径は、はぼ０となり、従来方法により得られたものに
比して、偏析の無い均質なものであることが確認される
。
以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。
第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。 鋳片厚み中心固相率 手続補正書（自発） 平成１年７月１７日 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第１２１４８７号 λ 発明の名称 連続鋳造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （６６５）新日本製鐵株式会社 ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号＆
補正の対象 明細書全文 ７、添付書類の目録 全文補正明細書 全文補正明細書 １、発明の名称 連続鋳造方法 λ 特許請求の範囲 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
る時点までの領域を単位時間当たり０．５■／分以上２
．５■／分未満の割合で連続的に引き抜（溶融金属の連
続鋳造方法であって、前記鋳片の中心固相率が増大する
に従って圧下力値を増大するようにしたことを特徴とす
る連続鋳造方法。 乙 前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に
応じて該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一
定の圧下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記
載の連続鋳造方法。 ３、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでの位置に応じて
該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧
下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記載の連
続鋳造方法。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。 上記した成分偏析は、最終製品の均質性を著しく損ない
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除（ことが肝要である。 このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内置も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。 鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量販車の割合で圧下する方法が知られ
ている。 すなわち、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧下帯に
おいて、各圧下ロールの圧下刃を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。 しかしながら、この場合、条件によっては偏析改善効果
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。 本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期範囲と圧下量
が不適正であることに起因すると知見した。 〔発明が解決しようとする課題〕 軽圧下により中心偏析を改善するためには、鋳片の中心
部の固相率がＯｏ１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界固相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。 本発明の目的は従来法のかかる問題点を解消し、均質な
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ１１１／分以上２．５ｍａ＋／分未満の割合で連続的
に引き抜（溶融金属の連続鋳造方法であって、前記鋳片
の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大するよ
うにしたことを特徴とする連続鋳造方法が提供される。 〔作 用〕 本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率０．
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５ｍ＋ｓ／分以上
２．５ｎｎｎ／分未満の一定の割合で連続的に引き抜か
れる。 これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。 （実施例〕 まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。 タンディシュ２内の溶鋼は、該タンディシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている。モールド３により一次冷却された
溶１１１（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されるこ
とになる。 モールド３から引き出された鋳片は、スプレー帯（スプ
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（阻１〜阻５）のグループロールＧ、Ｒ，
およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧下帯
へ供給されるようになされている。 ここで、阻２のグループロー／しには、Ｅ Ｍ Ｓ （
Ｅｌｅｃｔｒ。 Ｍａｇｎｅｔｉｃ ５ｔｉｒｒｅｒ）が設けられていて
、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになされ
ている。 本発明の連続鋳造方法が適用される連鋳機では、鋳片の
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲ５３の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ｍｍ／分以上２．５ｍｍ／分未満の割合の圧下
処理（軽圧下）が行われる。 この圧下処理は、鋳片の中心固相率が増大するに従って
圧下力を増大するようにして行われる。 具体的に、鋳片に対する圧下処理は、鋳片がモールドの
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
率で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下率で圧下制御するよう
にされる。 第２図は、本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を示すものである。 同図中、破線は、圧下帯における各圧下ロールの圧下刃
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下率で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下率
で圧下される。 以上において、本発明は、圧下帯の下流ロールはど、圧
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。 次に、本発明の連続鋳造方法を詳述する。 圧下刃が一定の場合圧下量は当該鋳片がモールドから圧
下ロールまで要した時間および冷却条件によって（１）
および（２）式によって決まり、モールドから圧下ロー
ルまで要した時間が長い固相率の高い部位の鋳片の圧下
量はモールドから圧下ロールまで要した時間が短い固相
率の小さい鋳片より圧下しにくい。 Ａ ｈ ｉ ＝ｐｔ”／ （Ｋｉ−Ｂｉ）”−Ｒ−（１
）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −Ｈ” −・
−・（２）＝ ａ （ｊ！ ｉ／ ｖｉ）” ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂｉ：短
辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、ｉｉ：メニスカスから各ロ
ールまでの距離（ｓ） 、ｖｉ ：各ロールまでの平均
鋳造速度（＠／■ｉｎ）、ｖｉ：各ロールでの鋳片通過
スピード（■／腸ｉｎ）、Ｌ：ロールピッチ（霞）、Ｘ
：圧下スピード（閣／鵬ｉｎ）、ｔｉ：メニスカスから
各圧下ロールまで要した時間（ｇｅｉｎ）である。 従って、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍｓ
／分ｑ圧下量を確保するためには、厚み中心部の固相率
が増加する圧下帯の下流ロールはど圧下刃を増大する必
要があることを知見し本発明を成し遂げた。 軽圧下法において極めて重要なことは圧下すべき領域と
圧下量である。鋳片の圧下量は圧下刃一定の場合、モー
ルドから圧下ロールまでの経過時間が短い程大きく、モ
ールドから圧下ロールまでの経過時間が長い程小さく（
１３式で表わすことが可能である。ここでに−８の値は
（２）式のごと（モールドから圧下ロールまでの経過時
間のベキ乗で表わすことが可能で、（２）式のａ、ｍは
冷却水量、鋳片の偏平比等で決まる。ａ、ｍの値は繰返
し試験を実施した結果（４）式の範囲にあることがわか
った。 Ｘ ＝Ｖｆ−Ｐｉ”／ （ａ ・＜ｌ ｉ／ｖｉ）”）
”−Ｒ−Ｌ。 Ｐ＝ ａＩ ｔｖｔ ０．− １ ＝（
３）（１）、（２）、（４）式を組合せ（３）式から当
該鋳片がモールドから圧下ロールまで要した時間により
、圧下刃を圧下ロールの押しつけシリンダーの油圧の増
減等により制御した結果適量の圧下速度を確保すること
ができる。 一方、鋳片の厚み中心部の固相率は伝熱計算より算出し
た鋳片中心部の温度から通常算出する０本発明者等の知
見によると鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片
の偏平比、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳
片の偏平比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片
がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間
のみにより決まる値となる。従って、鋳片の中心部の固
相率が０．１〜０．３に相当する温度から流動限界固相
率に相当する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の偏
平比を固定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロー
ルまで要した時間により決めることが可能である。これ
らを（３）式と組合せることにより当該鋳片がモールド
から圧下ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの押
しつけシリンダーの油圧等により圧下力を増減し、任意
の厚み中心固相率における圧下速度を制御することがで
きる。 なお伝熱計算より算出した鋳片の厚み中心固相率は冷却
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした簡便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。 すなわち、鋳片厚み中心固相率ｆ、は、次の（５）式で
示される。 以下に、従来の連続鋳造方法と、本発明の連続鋳造方法
との差異を表１および表２により説明する。 表１および第２表は、第１図に示すツイン・キャスト円
弧型の連鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する
領域を圧下帯（第１図中、圧下ロールＲ４３〜Ｒ１３）
において軽圧下したものを示している。各表の上半分に
は鋳片を０．７０ｍ／分で送った場合が示され、下半分
には鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示されている
。 表２に示されるように、従来方法では、胤４５〜５３の
圧下ロール（ＲＪｓ−ＲＳ３）が一定の圧下力値（６２
，８）ン）で圧下制御されている。そのため、圧下率（
圧下量および圧下速度）は、圧下帯の下流はど、すなわ
ち、圧下ロールＲ６から圧下ロールＲｓ！に向って順次
減少することになり、鋳片に含まれる最大偏析粒径は、
送り速度が０．６５ｍ／分の場合には５．２９ｍｍ、０
．７ｍ／分の場合には５．０１１１ａｓと相当大きくな
る。 これに対して、表２に示されるように、本発明方法では
、ｋ４５〜ＮｃＬ５３の圧下ロール（Ｒ４ｓ〜Ｒ５５）
が一定の圧下率（圧下量および圧下速度）で制御される
。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯の下流
はど、すなわち、圧下ロールＲＡＳからＲＳ３に向って
順次増大するようになされている。 この本発明方法により得られた鋳片に含まれる最大偏析
粒径は、はぼ０となり、従来方法により得られたものに
比して、偏析の無い均質なものであることが確認される
。 〔発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。 手続補正書（自発） 平成２年８月ノ乙日 特許庁長官 植 松 敏 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第１２１４８７号 ２、発明の名称 連続鋳造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （６６５）新日本製鐵株式会社 ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号（外
４名） ５、補正の対象 明細書全文 ６、補正の内容 明細書全文を別紙のとおり補正します。 ７、添付書類の目録 全文補正明細書 １通、７ぐ７＼ 全文補正明細書 １、発明の名称 連続鋳造方法 ２、特許請求の範囲 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
る時点までの領域を単位時間当たり０、５ ｍ ／分収
上２．５ｎｕｍ／分未満の割合で連続的に引き抜く溶融
金属の連続鋳造方法であって、各ロールの圧下量が０．
５ｍ／分〜２．５［１／分の範囲の一定値で前記鋳片の
中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大するよう
にしたことを特徴とする連続鋳造方法。 Ｚ 前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に
応じて該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一
定の圧下量で圧下制御するようにした請求項第１項に記
載の連続鋳造方法。 ３、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでの位置に応じて
該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧
下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記載の連
続鋳造方法。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。 上記した成分偏析は、最終製品の均質性を著しく損ない
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。 このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの肉量も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。 鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量販上の割合で圧下する方法が知られ
ている。 すなわち、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧下帯に
おいて、各圧下ロールの圧下刃を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。 しかしながら、この場合、条件によっては偏析改善効果
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。 本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期と圧下量が不
適正であることに起因しており、特にブルームの場合、
凝固が進んだ鋳片の厚み中心固相率が大きな、位置はど
圧下しにく（、これらの適正化が必要であることを知見
し、本発明をなしとげた。 〔発明が解決しようとする課題〕 軽圧下により中心偏析を改善するためには、鋳片の中心
部の固相率が０．１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界面相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。 本発明の目的は従来法のかかる問題点を解消し、均質な
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ／分以上２．５■／分未満の割合で連続的に引き抜く
溶融金属の連続鋳造方法であって、モールドからの経過
時間が長く中心固相率が増大している鋳片位置はど圧下
力値を増大するようにしたことを特徴とする連続鋳造方
法が提供される。 〔作 用〕 本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率０．
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５閤／分以上２．
５■／分未満の一定の割合で連続的に引き抜かれる。 これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。 〔実施例〕 まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。 タンディシュ２内の溶鋼は、該タンディシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている、モールド３により一次冷却された
溶鋼（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されることに
なる。 モールド３から引き出された鋳片は、スプレー帯（スプ
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（阻１〜阻５）のグループロールＧ、Ｒ，
およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧下帯
へ供給されるようになされている。 ここで、Ｎａ２のグループロールには、Ｅ Ｍ Ｓ （
Ｅｌｅｃｔｒ。 Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｍｏｏｔｈｅｒ）が設けられてい
て、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになさ
れている。 本発明の連続鋳造方法が適用される連鋳機では、鋳片の
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲｓ、の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ ｍ ／分収上２．５■／分未満の割合の圧下
処理（軽圧下）が行われる。 この圧下処理は、鋳片の中心固相率が増大するに従って
圧下刃を増大するようにして行われる。 具体的に、鋳片に対する圧下処理は、鋳片がモールドの
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
量で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下量で圧下制御するよう
にされる。 第２図は、本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を模式的に示すものである
。 同図中、破線は、圧下帯における各圧下ロールの圧下刃
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下量で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下量
で圧下される。 以上において、本発明は、圧下帯の下流ロールはど、圧
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。 次に、本発明の連続鋳造方法を詳述する。 軽圧下による偏析改善において極めて重要なことは圧下
すべき凝固時期範囲と圧下量である。軽圧下による偏析
改善効果をさらに追求するためには各圧下ロールの圧下
量と、凝固時期の定量化が不可欠である。そこでまず各
ロールの圧下量についてみると、本発明者は軽圧下にお
ける１０−ル当りの圧下量が当該鋳片がモールドから圧
下ロールまで要した時間および冷却条件および圧下刃に
よって（１）および（２）式によって決まることを知見
した。（２）式のａ、ｍは冷却条件、鋳片の偏平比等で
決まる値で、繰返し、試験測定した結果（３）式の範囲
にある。（１）、（２）式によればモールドから圧下ロ
ールまで要した時間が長く凝固が進んだ鋳片の厚み中心
固相率の高い部位の圧下量はモールドから圧下ロールま
で要した時間が短い厚み中心固相率の小さい鋳片より圧
下しにくい。 Δｈ ｉ ＝Ｐｉ”／ （Ｋｉ−Ｂｉ）”−Ｒ・・・・
−（１）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −ｔｉ”
＝ （２）＝ａ（ｊ！ｉ／ｖｉ）” Ｘ −Ｖｔ−Ｐｔ”／ （ａ ・Ｃ１ｉ／ｖｉ）”）
”・Ｒ−ＬＰ＝ ａ−ｉｖｔ ・−−ｌ …
（４）ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂ
ｉ：短辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、！ｉ＝ミニメニスカ
ス各ロールまでの距離（ｍ） 、ｖｉ ：各ロールまで
の平均鋳造速度（ｍ／ｌｌ１ｉｎ）、ｖｉ：各ロールで
の鋳片通過スピード（ｍ／ｓ＋ｉｎ）、Ｌ二ロールピッ
チ（−）、Ｘ：圧下スピード（ｎａ／ｗｉｎ）、ｔｉ：
メニスカスから各圧下ロールまで要した時間（ｓｉｎ）
である。 従って、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍｇ
ｍ／分の圧下量を確保するためには、（４）式に示すご
とく厚み中心部の固相率が増加するモールドメニスカス
からの経過時間が長い圧下帯の下流ロールはど圧下刃を
増大する必要があることを知見し本発明を成し遂げた。 （１）、（２）、（４）式を組合せ（４）式から当該鋳
片がモールドから圧下ロールまで要した時間により、圧
下刃を圧下ロールの押しつけシリンダーの油圧の増減等
により制御した結果適量の圧下速度を確保することがで
きる。 一方、軽圧下において重要な凝固時期についてみると鋳
片の厚み中心部の固相率は伝熱計算より算出した鋳片中
心部の温度から通常算出する０本発明者等の知見による
と鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片の偏平比
、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下ロールま
で要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳片の偏平
比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片がモール
ドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間のみによ
り決まる値となる。従って、鋳片の中心部の面相率が０
．１〜０．３に相当する温度から流動限界固相率に相当
する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の偏平比を固
定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロールまで要
した時間により決めることが可能である。これらを（４
）式と組合せることにより当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの押しつけシ
リンダーの油圧等により圧下刃を増減し、任意の厚み中
心固相率における圧下速度を制御することができる。 なお伝熱計算より算出した鋳片の厚み中心固相率は冷却
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした簡便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。 すなわち、鋳片厚み中心固相率ｆ、は、次の（５）式で
示される。 以下に、従来の連続鋳造方法と、本発明の連続鋳造方法
との差異を表１および表２により説明する。 表１（表１−１、表１−２）および第２（表２−ｉ、表
２−２）は、第１図に示すツイン・キャスト円弧型の連
鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧
下帯（第１図中、圧下ロールＲ４３〜Ｒ５５）において
軽圧下したものを示している。表１−１（鋳造速度０．
６５ｍ／翔ｉｎ）と表１−２（鋳造速度０．７ ｍ ／
５ｈｉｎ）は従来法で、表２−１（鋳造速度０．６５
ｍ／５ｉｎ）と表２−２（鋳造速度０、７ ｍ ／ ５
ｈｉｎ）は本方法である。 表１−１、表１−２に示されるように、従来方法では、
１ＩｋＬ４５〜５３の圧下ロール（Ｒ４，〜Ｒ３，）が
一定の圧下力値（６２，８）ン）で圧下制御されている
。そのため、圧下量および圧下速度は、圧下帯の下流は
ど、すなわち、圧下ロールＲ４Ｓから圧下ロールＲ５２
に向って順次減少することになり、鋳片に含まれる最大
偏析粒径は、鋳造速度が０．６５ｍ／分の場合には５．
２９ｍ、 ０．７ ｍ／分の場合には５．０８ｍと相当
大きくなる。 これに対して、表２−１、表２−２に示されるように、
本発明方法では、ＮｃＬ４５〜Ｎｕ５３の圧下ロール（
ＲＡＳ−Ｒ５３）が一定の圧下量および圧下速度で制御
される。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯
の下流はど、すなわち、圧下ロールＲ４ＳからＲｓｓに
向って順次増大するようになされている。この本発明方
法により得られた鋳片に含まれる最大偏析粒径は、はぼ
Ｏとなり、従来方法により得られたものに比して、偏析
の無い均質なものであることが確認される。 〔発明の効果〕 以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。 鋳片厚み中心固相率 手続補正書（自発） 平成１年７月１７日 特許庁長官 吉 １）文 毅 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第１２１４８７号 λ 発明の名称 連続鋳造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （６６５）新日本製鐵株式会社 ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号＆
補正の対象 明細書全文 ７、添付書類の目録 全文補正明細書 全文補正明細書 １、発明の名称 連続鋳造方法 λ 特許請求の範囲 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
る時点までの領域を単位時間当たり０．５■／分以上２
．５■／分未満の割合で連続的に引き抜（溶融金属の連
続鋳造方法であって、前記鋳片の中心固相率が増大する
に従って圧下力値を増大するようにしたことを特徴とす
る連続鋳造方法。 乙 前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に
応じて該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一
定の圧下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記
載の連続鋳造方法。 ３、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでの位置に応じて
該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧
下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記載の連
続鋳造方法。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。 上記した成分偏析は、最終製品の均質性を著しく損ない
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除（ことが肝要である。 このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内置も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。 鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量販車の割合で圧下する方法が知られ
ている。 すなわち、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧下帯に
おいて、各圧下ロールの圧下刃を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。 しかしながら、この場合、条件によっては偏析改善効果
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。 本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期範囲と圧下量
が不適正であることに起因すると知見した。 〔発明が解決しようとする課題〕 軽圧下により中心偏析を改善するためには、鋳片の中心
部の固相率がＯｏ１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界固相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。 本発明の目的は従来法のかかる問題点を解消し、均質な
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ１１１／分以上２．５ｍａ＋／分未満の割合で連続的
に引き抜（溶融金属の連続鋳造方法であって、前記鋳片
の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大するよ
うにしたことを特徴とする連続鋳造方法が提供される。 〔作 用〕 本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率０．
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５ｍ＋ｓ／分以上
２．５ｎｎｎ／分未満の一定の割合で連続的に引き抜か
れる。 これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。 （実施例〕 まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。 タンディシュ２内の溶鋼は、該タンディシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている。モールド３により一次冷却された
溶１１１（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されるこ
とになる。 モールド３から引き出された鋳片は、スプレー帯（スプ
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（阻１〜阻５）のグループロールＧ、Ｒ，
およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧下帯
へ供給されるようになされている。 ここで、阻２のグループロー／しには、Ｅ Ｍ Ｓ （
Ｅｌｅｃｔｒ。 Ｍａｇｎｅｔｉｃ ５ｔｉｒｒｅｒ）が設けられていて
、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになされ
ている。 本発明の連続鋳造方法が適用される連鋳機では、鋳片の
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲ５３の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ｍｍ／分以上２．５ｍｍ／分未満の割合の圧下
処理（軽圧下）が行われる。 この圧下処理は、鋳片の中心固相率が増大するに従って
圧下力を増大するようにして行われる。 具体的に、鋳片に対する圧下処理は、鋳片がモールドの
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
率で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下率で圧下制御するよう
にされる。 第２図は、本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を示すものである。 同図中、破線は、圧下帯における各圧下ロールの圧下刃
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下率で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下率
で圧下される。 以上において、本発明は、圧下帯の下流ロールはど、圧
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。 次に、本発明の連続鋳造方法を詳述する。 圧下刃が一定の場合圧下量は当該鋳片がモールドから圧
下ロールまで要した時間および冷却条件によって（１）
および（２）式によって決まり、モールドから圧下ロー
ルまで要した時間が長い固相率の高い部位の鋳片の圧下
量はモールドから圧下ロールまで要した時間が短い固相
率の小さい鋳片より圧下しにくい。 Ａ ｈ ｉ ＝ｐｔ”／ （Ｋｉ−Ｂｉ）”−Ｒ−（１
）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −Ｈ” −・
−・（２）＝ ａ （ｊ！ ｉ／ ｖｉ）” ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂｉ：短
辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、ｉｉ：メニスカスから各ロ
ールまでの距離（ｓ） 、ｖｉ ：各ロールまでの平均
鋳造速度（＠／■ｉｎ）、ｖｉ：各ロールでの鋳片通過
スピード（■／腸ｉｎ）、Ｌ：ロールピッチ（霞）、Ｘ
：圧下スピード（閣／鵬ｉｎ）、ｔｉ：メニスカスから
各圧下ロールまで要した時間（ｇｅｉｎ）である。 従って、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍｓ
／分ｑ圧下量を確保するためには、厚み中心部の固相率
が増加する圧下帯の下流ロールはど圧下刃を増大する必
要があることを知見し本発明を成し遂げた。 軽圧下法において極めて重要なことは圧下すべき領域と
圧下量である。鋳片の圧下量は圧下刃一定の場合、モー
ルドから圧下ロールまでの経過時間が短い程大きく、モ
ールドから圧下ロールまでの経過時間が長い程小さく（
１３式で表わすことが可能である。ここでに−８の値は
（２）式のごと（モールドから圧下ロールまでの経過時
間のベキ乗で表わすことが可能で、（２）式のａ、ｍは
冷却水量、鋳片の偏平比等で決まる。ａ、ｍの値は繰返
し試験を実施した結果（４）式の範囲にあることがわか
った。 Ｘ ＝Ｖｆ−Ｐｉ”／ （ａ ・＜ｌ ｉ／ｖｉ）”）
”−Ｒ−Ｌ。 Ｐ＝ ａＩ ｔｖｔ ０．− １ ＝（
３）（１）、（２）、（４）式を組合せ（３）式から当
該鋳片がモールドから圧下ロールまで要した時間により
、圧下刃を圧下ロールの押しつけシリンダーの油圧の増
減等により制御した結果適量の圧下速度を確保すること
ができる。 一方、鋳片の厚み中心部の固相率は伝熱計算より算出し
た鋳片中心部の温度から通常算出する０本発明者等の知
見によると鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片
の偏平比、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳
片の偏平比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片
がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間
のみにより決まる値となる。従って、鋳片の中心部の固
相率が０．１〜０．３に相当する温度から流動限界固相
率に相当する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の偏
平比を固定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロー
ルまで要した時間により決めることが可能である。これ
らを（３）式と組合せることにより当該鋳片がモールド
から圧下ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの押
しつけシリンダーの油圧等により圧下力を増減し、任意
の厚み中心固相率における圧下速度を制御することがで
きる。 なお伝熱計算より算出した鋳片の厚み中心固相率は冷却
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした簡便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。 すなわち、鋳片厚み中心固相率ｆ、は、次の（５）式で
示される。 以下に、従来の連続鋳造方法と、本発明の連続鋳造方法
との差異を表１および表２により説明する。 表１および第２表は、第１図に示すツイン・キャスト円
弧型の連鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する
領域を圧下帯（第１図中、圧下ロールＲ４３〜Ｒ１３）
において軽圧下したものを示している。各表の上半分に
は鋳片を０．７０ｍ／分で送った場合が示され、下半分
には鋳片を０．６５ｍ／分で送った場合が示されている
。 表２に示されるように、従来方法では、胤４５〜５３の
圧下ロール（ＲＪｓ−ＲＳ３）が一定の圧下力値（６２
，８）ン）で圧下制御されている。そのため、圧下率（
圧下量および圧下速度）は、圧下帯の下流はど、すなわ
ち、圧下ロールＲ６から圧下ロールＲｓ！に向って順次
減少することになり、鋳片に含まれる最大偏析粒径は、
送り速度が０．６５ｍ／分の場合には５．２９ｍｍ、０
．７ｍ／分の場合には５．０１１１ａｓと相当大きくな
る。 これに対して、表２に示されるように、本発明方法では
、ｋ４５〜ＮｃＬ５３の圧下ロール（Ｒ４ｓ〜Ｒ５５）
が一定の圧下率（圧下量および圧下速度）で制御される
。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯の下流
はど、すなわち、圧下ロールＲＡＳからＲＳ３に向って
順次増大するようになされている。 この本発明方法により得られた鋳片に含まれる最大偏析
粒径は、はぼ０となり、従来方法により得られたものに
比して、偏析の無い均質なものであることが確認される
。 〔発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。 手続補正書（自発） 平成２年８月ノ乙日 特許庁長官 植 松 敏 殿 １、事件の表示 平成１年特許願第１２１４８７号 ２、発明の名称 連続鋳造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （６６５）新日本製鐵株式会社 ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号（外
４名） ５、補正の対象 明細書全文 ６、補正の内容 明細書全文を別紙のとおり補正します。 ７、添付書類の目録 全文補正明細書 １通、７ぐ７＼ 全文補正明細書 １、発明の名称 連続鋳造方法 ２、特許請求の範囲 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
る時点までの領域を単位時間当たり０、５ ｍ ／分収
上２．５ｎｕｍ／分未満の割合で連続的に引き抜く溶融
金属の連続鋳造方法であって、各ロールの圧下量が０．
５ｍ／分〜２．５［１／分の範囲の一定値で前記鋳片の
中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大するよう
にしたことを特徴とする連続鋳造方法。 Ｚ 前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に
応じて該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一
定の圧下量で圧下制御するようにした請求項第１項に記
載の連続鋳造方法。 ３、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでの位置に応じて
該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧
下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記載の連
続鋳造方法。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し均質な金属を得ることのできる連続鋳造方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に、近年生産性
や歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳
造法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる
鋳片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される
。 上記した成分偏析は、最終製品の均質性を著しく損ない
、製品の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する
応力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるた
め、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固
末期に残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面
近傍の濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って成分偏析を防止するに
は、残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。 このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの肉量も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するには、こ
れを補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。 鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間、鋳片の凝
固収縮を補償する量販上の割合で圧下する方法が知られ
ている。 すなわち、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧下帯に
おいて、各圧下ロールの圧下刃を一定に、例えば、各圧
下ロールの油圧を一定にして圧下処理を行うようになさ
れている。 しかしながら、この場合、条件によっては偏析改善効果
が殆ど認められなかったり、場合によっては、偏析がか
えって悪化する等の問題があり、成分偏析を充分に改善
することは困難であった。 本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化することが
起こるのは、基本的に圧下すべき凝固時期と圧下量が不
適正であることに起因しており、特にブルームの場合、
凝固が進んだ鋳片の厚み中心固相率が大きな、位置はど
圧下しにく（、これらの適正化が必要であることを知見
し、本発明をなしとげた。 〔発明が解決しようとする課題〕 軽圧下により中心偏析を改善するためには、鋳片の中心
部の固相率が０．１〜０．３に相当する温度となる時点
から流動限界面相率に相当する温度となる時点まで必要
量の圧下を確保する必要がある。 本発明の目的は従来法のかかる問題点を解消し、均質な
鋼材を得るための連続鋳造方法を提供するにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明によれば、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．
３に相当する温度となる時点から流動限界固相率に相当
する温度となる時点までの領域を単位時間当たり０．５
ｍ／分以上２．５■／分未満の割合で連続的に引き抜く
溶融金属の連続鋳造方法であって、モールドからの経過
時間が長く中心固相率が増大している鋳片位置はど圧下
力値を増大するようにしたことを特徴とする連続鋳造方
法が提供される。 〔作 用〕 本発明の連続鋳造方法によれば、鋳片の中心固相率０．
１ないし０．３に相当する温度となる時点から流動限界
固相率に相当する温度となる時点までの領域で該鋳片の
中心固相率が増大するに従って、該鋳片を圧下する圧下
力値が増大され、単位時間当たり０．５閤／分以上２．
５■／分未満の一定の割合で連続的に引き抜かれる。 これによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不
純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることができ
る。 〔実施例〕 まず、第１図を参照して本発明に係る連続鋳造方法が適
用される連鋳機の一例を概略的に説明する。 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
、具体的に、ツイン・キャスト円弧型の連鋳機の一例を
示す図である。同図に示されるように本連鋳機において
、溶鋼を満たした取鍋１はタンディシュ２の上方に置か
れ、取鍋１内の溶鋼が底部のスライディングノズル１１
を経てタンディシュ２内に注がれるようになされている
。ここで、スライディングノズル１１は、取鍋１から注
がれた溶鋼を含むタンディシュ２全体の重量に応じて開
度が制御され、メニスカス（タンディシュ内の場面位置
）Ｍが一定となるようになされている。 タンディシュ２内の溶鋼は、該タンディシュの底部を塞
ぐストッパ２１を上下方向に移動制御することにより、
モールド３内に一定の割合で注入されるようになされて
いる。モールド３は、その底部も解放されており、モー
ルド３に注入された溶鋼は、冷却水が供給されるモール
ド３の側壁で冷却されて外側から凝固（−次冷却）する
ようになされている、モールド３により一次冷却された
溶鋼（鋳片）は、ローラで連続的に引き出されることに
なる。 モールド３から引き出された鋳片は、スプレー帯（スプ
レーロール） Ｓ、Ｒ，において、スプレー冷却され、
さらに、複数（阻１〜阻５）のグループロールＧ、Ｒ，
およびピンチロールＰ、Ｒ，により曲げられて、圧下帯
へ供給されるようになされている。 ここで、Ｎａ２のグループロールには、Ｅ Ｍ Ｓ （
Ｅｌｅｃｔｒ。 Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｍｏｏｔｈｅｒ）が設けられてい
て、この位置において鋳片の電磁撹拌を行うようになさ
れている。 本発明の連続鋳造方法が適用される連鋳機では、鋳片の
中心固相率が０．１ないし０．３に相当する温度となる
時点から流動限界固相率（約０．７）に相当する温度と
なる時点までの領域が連鋳機の圧下帯（ロールＲ４３か
らロールＲｓ、の位置）に来るようにして、単位時間当
り０．５ ｍ ／分収上２．５■／分未満の割合の圧下
処理（軽圧下）が行われる。 この圧下処理は、鋳片の中心固相率が増大するに従って
圧下刃を増大するようにして行われる。 具体的に、鋳片に対する圧下処理は、鋳片がモールドの
メニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に応じて
各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧下
量で圧下制御するようにされる。また、他の鋳片に対す
る圧下処理としては、鋳片がモールドのメニスカスから
各圧下ロールまでの位置に応じて各圧下ロールの圧下力
値を増大し、該鋳片を一定の圧下量で圧下制御するよう
にされる。 第２図は、本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制
御を説明するための図であり、圧下速度とモールドのメ
ニスカスからの距離との関係を模式的に示すものである
。 同図中、破線は、圧下帯における各圧下ロールの圧下刃
を全て同一にした従来の連続鋳造方法を示し、実線は、
圧下帯における各圧下ロールの圧下刃をメニスカスから
の距離が遠くなるほど増大して一定の圧下量で鋳片を圧
下する本発明の連続鋳造方法を示している。第２図から
明らかなように、本発明の連続鋳造方法（同図中の実線
）では、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当
する温度となる時点から流動限界固相率（０，７）に相
当する温度となる領域が圧下帯において、一定の圧下量
で圧下される。 以上において、本発明は、圧下帯の下流ロールはど、圧
下ロールの圧下刃を増大させることになるが、この圧下
刃の増大は、例えば、下流ロールはどシリンダー油圧を
増大したり、シリンダー径を増大したり、あるいは、油
圧およびシリンダー径の両方を増大することにより実現
される。 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。同図から明らかなように、本発
明の連続鋳造方法により鋳造された金属（同図中の実線
）は、従来のもの（同図中の破線）よりも最大偏析粒径
が小さく、均質なものであることがわかる。 次に、本発明の連続鋳造方法を詳述する。 軽圧下による偏析改善において極めて重要なことは圧下
すべき凝固時期範囲と圧下量である。軽圧下による偏析
改善効果をさらに追求するためには各圧下ロールの圧下
量と、凝固時期の定量化が不可欠である。そこでまず各
ロールの圧下量についてみると、本発明者は軽圧下にお
ける１０−ル当りの圧下量が当該鋳片がモールドから圧
下ロールまで要した時間および冷却条件および圧下刃に
よって（１）および（２）式によって決まることを知見
した。（２）式のａ、ｍは冷却条件、鋳片の偏平比等で
決まる値で、繰返し、試験測定した結果（３）式の範囲
にある。（１）、（２）式によればモールドから圧下ロ
ールまで要した時間が長く凝固が進んだ鋳片の厚み中心
固相率の高い部位の圧下量はモールドから圧下ロールま
で要した時間が短い厚み中心固相率の小さい鋳片より圧
下しにくい。 Δｈ ｉ ＝Ｐｉ”／ （Ｋｉ−Ｂｉ）”−Ｒ・・・・
−（１）Ｋｉ−Ｂｉ＝ ａ −ｔｉ”
＝ （２）＝ａ（ｊ！ｉ／ｖｉ）” Ｘ −Ｖｔ−Ｐｔ”／ （ａ ・Ｃ１ｉ／ｖｉ）”）
”・Ｒ−ＬＰ＝ ａ−ｉｖｔ ・−−ｌ …
（４）ここで、Ｐｉ：ロール反力、Ｋｉ：変形抵抗、Ｂ
ｉ：短辺凝固厚、Ｒ：ロール半径、！ｉ＝ミニメニスカ
ス各ロールまでの距離（ｍ） 、ｖｉ ：各ロールまで
の平均鋳造速度（ｍ／ｌｌ１ｉｎ）、ｖｉ：各ロールで
の鋳片通過スピード（ｍ／ｓ＋ｉｎ）、Ｌ二ロールピッ
チ（−）、Ｘ：圧下スピード（ｎａ／ｗｉｎ）、ｔｉ：
メニスカスから各圧下ロールまで要した時間（ｓｉｎ）
である。 従って、鋳片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相
当する温度となる時点から流動限界固相率に相当する温
度となる時点までの領域を連続的に０．５〜２．５ｍｇ
ｍ／分の圧下量を確保するためには、（４）式に示すご
とく厚み中心部の固相率が増加するモールドメニスカス
からの経過時間が長い圧下帯の下流ロールはど圧下刃を
増大する必要があることを知見し本発明を成し遂げた。 （１）、（２）、（４）式を組合せ（４）式から当該鋳
片がモールドから圧下ロールまで要した時間により、圧
下刃を圧下ロールの押しつけシリンダーの油圧の増減等
により制御した結果適量の圧下速度を確保することがで
きる。 一方、軽圧下において重要な凝固時期についてみると鋳
片の厚み中心部の固相率は伝熱計算より算出した鋳片中
心部の温度から通常算出する０本発明者等の知見による
と鋳片の厚み中心部の固相率は冷却条件、鋳片の偏平比
、鋼の成分および当該鋳片がモールドから圧下ロールま
で要した時間によりきまる値で、冷却条件、鋳片の偏平
比および鋼の成分を一定とした場合、当該鋳片がモール
ドのメニスカスから圧下ロールまで要した時間のみによ
り決まる値となる。従って、鋳片の中心部の面相率が０
．１〜０．３に相当する温度から流動限界固相率に相当
する温度は冷却条件、鋼の成分および鋳片の偏平比を固
定した場合、当該鋳片がモールドから圧下ロールまで要
した時間により決めることが可能である。これらを（４
）式と組合せることにより当該鋳片がモールドから圧下
ロールまで要した時間に基づき圧下ロールの押しつけシ
リンダーの油圧等により圧下刃を増減し、任意の厚み中
心固相率における圧下速度を制御することができる。 なお伝熱計算より算出した鋳片の厚み中心固相率は冷却
条件、鋳片の偏平比、鋼の成分を固定した場合、当該鋳
片がモールドのメニスカスから圧下ロールまで要した時
間を変数とした簡便な（５）式のような回帰式として算
出することができる。 すなわち、鋳片厚み中心固相率ｆ、は、次の（５）式で
示される。 以下に、従来の連続鋳造方法と、本発明の連続鋳造方法
との差異を表１および表２により説明する。 表１（表１−１、表１−２）および第２（表２−ｉ、表
２−２）は、第１図に示すツイン・キャスト円弧型の連
鋳機を使用して、鋳片の中心固相率が増大する領域を圧
下帯（第１図中、圧下ロールＲ４３〜Ｒ５５）において
軽圧下したものを示している。表１−１（鋳造速度０．
６５ｍ／翔ｉｎ）と表１−２（鋳造速度０．７ ｍ ／
５ｈｉｎ）は従来法で、表２−１（鋳造速度０．６５
ｍ／５ｉｎ）と表２−２（鋳造速度０、７ ｍ ／ ５
ｈｉｎ）は本方法である。 表１−１、表１−２に示されるように、従来方法では、
１ＩｋＬ４５〜５３の圧下ロール（Ｒ４，〜Ｒ３，）が
一定の圧下力値（６２，８）ン）で圧下制御されている
。そのため、圧下量および圧下速度は、圧下帯の下流は
ど、すなわち、圧下ロールＲ４Ｓから圧下ロールＲ５２
に向って順次減少することになり、鋳片に含まれる最大
偏析粒径は、鋳造速度が０．６５ｍ／分の場合には５．
２９ｍ、 ０．７ ｍ／分の場合には５．０８ｍと相当
大きくなる。 これに対して、表２−１、表２−２に示されるように、
本発明方法では、ＮｃＬ４５〜Ｎｕ５３の圧下ロール（
ＲＡＳ−Ｒ５３）が一定の圧下量および圧下速度で制御
される。そのため、各圧下ロールの圧下力値は、圧下帯
の下流はど、すなわち、圧下ロールＲ４ＳからＲｓｓに
向って順次増大するようになされている。この本発明方
法により得られた鋳片に含まれる最大偏析粒径は、はぼ
Ｏとなり、従来方法により得られたものに比して、偏析
の無い均質なものであることが確認される。 〔発明の効果〕 以上、詳述したように、本発明に係る連続鋳造方法は、
鋳片の中心固相率が増大するに従って圧下力値を増大す
ることによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる
不純物元素の偏析を防止して均質な金属を得ることがで
きる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る連続鋳造方法が適用される連鋳機
の一例を示す図、 第２図は本発明の連続鋳造方法における圧下速度の制御
を説明するための図、 第３図は本発明の連続鋳造方法による偏析改善効果を説
明するための図である。 （符号の説明） １・・・取鍋、 ２・・・タンディシュ、３
・・・モールド、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、鋳片の中心固相率が０．１ないし０．３に相当する
温度となる時点から流動限界固相率に相当する温度とな
る時点までの領域を単位時間当たり０．５ｍｍ／分以上
２．５ｍｍ／分未満の割合で連続的に引き抜く溶融金属
の連続鋳造方法であって、前記鋳片の中心固相率が増大
するに従って圧下力値を増大するようにしたことを特徴
とする連続鋳造方法。 ２、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでに要した時間に
応じて該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一
定の圧下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記
載の連続鋳造方法。 ３、前記鋳片に対する圧下力値の増大は、該鋳片がモー
ルドのメニスカスから各圧下ロールまでの位置に応じて
該各圧下ロールの圧下力値を増大し、該鋳片を一定の圧
下率で圧下制御するようにした請求項第１項に記載の連
続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121487A JPH0628789B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 連続鋳造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP1121487A JPH0628789B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 連続鋳造方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH02303661A true JPH02303661A (ja) | 1990-12-17 |
| JPH0628789B2 JPH0628789B2 (ja) | 1994-04-20 |
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ID=14812379
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|---|---|---|---|
| JP1121487A Expired - Lifetime JPH0628789B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 連続鋳造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0628789B2 (ja) | 1994-04-20 |
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