JPH0256982B2 - - Google Patents
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- JPH0256982B2 JPH0256982B2 JP59039269A JP3926984A JPH0256982B2 JP H0256982 B2 JPH0256982 B2 JP H0256982B2 JP 59039269 A JP59039269 A JP 59039269A JP 3926984 A JP3926984 A JP 3926984A JP H0256982 B2 JPH0256982 B2 JP H0256982B2
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- Japan
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- slab
- roll
- center
- rolling
- reduction
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は、凝固末期の鋳片に圧下を付加するこ
とにより、鋳片中心部の偏析およびポロシテイー
の生成を防止する技術に関するものである。 (従来技術) 従来、連続鋳造法において、鋳片中心部の偏析
を防止するために、電磁撹拌,低温鋳造,不均一
核生成を促進する物質の添加により等軸晶率をア
ツプし、偏析の分散を図ることや、高純化による
偏析部不純物濃度の低減、さらには種々のバルジ
ング防止技術の導入等の対策により、連鋳鋳造で
製造された鋳片の内質が大幅に改善されてきた。
しかし、なお鋳片中心部のポロシテイー並びに、
凝固末期の凝固収縮に伴う溶鋼流動に起因する偏
析を十分に防止するに到つていない。 最近では、日本鉄鋼協会の発行になる「鉄と鋼
No.10,Vol.69,AUG.1983」の’83―A209〜’83
―A212ページに記載のごとくスラブ鋳造の分野
において凝固末期の鋳片にフラツトロールのロー
ル群により圧下を付加し、凝固収縮により生成さ
れるセンターポロシテイーや、凝固収縮に基づく
サクシヨンによる溶鋼の流動を抑えて偏析の生成
を防止する技術が導入されつつある。その他、鋳
片未凝固部に圧下を加えることにより品質改善を
計る技術が特開昭50―55529号や特公昭54―38978
号に開示されている。しかしこれらでは、フラツ
トロール使用における適正圧下率を規定している
のであり、使用ロールがフラツトロールであるこ
とから、前記「鉄と鋼」に記載の技術と同様に下
記問題点を内在している。 即ちスラブ鋳片の側面近傍及びスラブと比較し
て偏平比が小さいブルーム鋳片では、側面から発
達したシエルが有する剛性に抵抗されて、フラツ
トロールでスラブ側面近傍までブルームを圧下し
た場合、偏析及びセンターポロシテイーの生成を
防止するに有効な圧下量を確保することが困難で
あるという問題をもつている。 (発明の目的) 本発明はこのようなスラブ鋳片の側面近傍及び
ブルーム鋳片におけるようなサイドシエル存在下
での圧下に特有な問題を克服した連鋳片の製造方
法を提供することを目的とする。 (発明の構成と作用) 而して、本発明の要旨は、連続鋳造時に、厚み
凝固率55%以上の凝固末期の鋳片に対し、鋳片の
幅周辺側より鋳片の幅中央部の径が大きいロール
軸方向で径の異なるロールにより、鋳片幅中央部
での鋳片厚みで定義される圧下率で0.4〜10%の
圧下を付加することを特徴とする圧下を加える連
鋳片の製造方法、および、連続鋳造時に、厚み凝
固率55%以上の凝固末期の鋳片に対しロール軸方
向で径を変化させうるロールにより鋳片幅中央部
での鋳片厚みで定義される圧下率で0.4〜10%の
圧下を付加することを特徴とする圧下を加える連
鋳片の製造方法であり、本発明方法によれば、剛
性の低い中心側の領域を主に圧下することがで
き、凝固収縮に伴う偏析およびポロシテイーの発
生を防止して、鋳片の一層の内質改善を図ること
ができる。 ここで厚み凝固率とは、鋳片横断面の幅方向中
央部における凝固率(凝固部/凝固部+未凝固
部)を言う。 以下、本発明について詳しく説明する。 上記の本発明は鋳片3が凝固完了する位置の手
前及びその近傍(厚み凝固率55%以上の位置)に
ロール群5を配してあり、(第1図,第2図)該
ロール群5のロール4を鋳片の幅周辺側より鋳片
の中央部の径が大きいロール軸方向でロール径が
異なるロールとし、かつ、該ロールにより鋳片に
付加する圧下量の適正な範囲を規定するものであ
る。 尚、第1,2図において1は鋳型、2は未凝固
部である。 そこでまず、本発明において効率的な軽圧下を
実現する上で、ロール軸方向でロール径の異なる
ロールを採用する理由について述べる。 前述したように凝固末期の鋳片では、側面から
発達したシエルが存在しフラツトロールにより、
鋳片側面近傍まで含む領域を圧下する場合、側面
のシエルが圧下に対し抵抗として作用する。これ
に対して、スラブの場合には、側面近傍領域での
中心偏析,センターポロシテイーの生成を許容す
れば、鋳片の幅より挾い幅のロールにより鋳片の
側面近傍を除いた残りの適宜部分に圧下を付加す
ることにより、変形抵抗の大きい側面近傍の領域
の圧下を回避し、より低い圧下力,より軽微なロ
ール負荷で所望量の圧下が可能となる。又、偏平
比の小さいブルームの場合は、鋳片中心部まで圧
下を侵透させるには、ある程度、側面から発達し
たシエルが存在する領域、即ち側面近傍も圧下す
る必要があり、その場合、第3図に示すようにこ
の側面近傍の領域をロール4の径が小さい部分で
圧下し、変形抵抗の大きい領域に付加する変形量
を低く抑え、かつロール径の大きい部分で側面近
傍に比較してシエルが薄く、従つて変形抵抗が小
さい鋳片中央部を主に圧下することにより、比較
的低い圧下力で鋳片幅方向で末凝固部分が存在す
る部位に所望の圧下を実現することが可能とな
る。これが軸方向でロール径の異なるロールを用
いる理由である。 例えば、鋳片サイズ247×300m/mのブルーム
鋳片を、種々の厚さのサイドシエルD(第3図。
なお、図中P及びQは夫々、A―A及びB―B断
面を示す)の存在下で、同一長さ(250mm)のフ
ラツトロールと側面近傍で小さく、中心側で大き
いロール径を有するクラウンロールとでそれぞれ
圧下した場合のそれぞれの圧下量と必要圧下力と
の関係について計算で求めた数値を第4図に示
す。この図からクラウンロールによる圧下に要す
る圧下力はフラツトロールの場合に比較して大幅
に低下し、よつてロール負荷も大幅に軽減される
ことは明らかである。 次に圧下率を0.4〜10%の範囲とすること及び
厚み凝固率55%以上とすることの理由について説
明する。 本発明者らは、第5図に示す湾曲型連鋳機にお
いて圧下の中心偏析,センターポロシテイー生成
防止効果に及ぼす圧下量と圧下時の凝固率の影響
について調査する試験を行なつた。結果を表1に
示す。 上記試験に用いた溶鋼の成分等は表2の通りで
あり、表1は凝固率を69%〜99%の範囲内とし、
これを4水準に分け、夫々の水準において異なつ
た圧下率で圧下を行ない、それぞれの内質評点を
求めた。 内質評点は整数で表わし、絶対値の小さい方が
品質良であり、大きくなるに従つて品質不良とな
る。又、中心偏析評点で負の値は負偏析を表わ
す。
とにより、鋳片中心部の偏析およびポロシテイー
の生成を防止する技術に関するものである。 (従来技術) 従来、連続鋳造法において、鋳片中心部の偏析
を防止するために、電磁撹拌,低温鋳造,不均一
核生成を促進する物質の添加により等軸晶率をア
ツプし、偏析の分散を図ることや、高純化による
偏析部不純物濃度の低減、さらには種々のバルジ
ング防止技術の導入等の対策により、連鋳鋳造で
製造された鋳片の内質が大幅に改善されてきた。
しかし、なお鋳片中心部のポロシテイー並びに、
凝固末期の凝固収縮に伴う溶鋼流動に起因する偏
析を十分に防止するに到つていない。 最近では、日本鉄鋼協会の発行になる「鉄と鋼
No.10,Vol.69,AUG.1983」の’83―A209〜’83
―A212ページに記載のごとくスラブ鋳造の分野
において凝固末期の鋳片にフラツトロールのロー
ル群により圧下を付加し、凝固収縮により生成さ
れるセンターポロシテイーや、凝固収縮に基づく
サクシヨンによる溶鋼の流動を抑えて偏析の生成
を防止する技術が導入されつつある。その他、鋳
片未凝固部に圧下を加えることにより品質改善を
計る技術が特開昭50―55529号や特公昭54―38978
号に開示されている。しかしこれらでは、フラツ
トロール使用における適正圧下率を規定している
のであり、使用ロールがフラツトロールであるこ
とから、前記「鉄と鋼」に記載の技術と同様に下
記問題点を内在している。 即ちスラブ鋳片の側面近傍及びスラブと比較し
て偏平比が小さいブルーム鋳片では、側面から発
達したシエルが有する剛性に抵抗されて、フラツ
トロールでスラブ側面近傍までブルームを圧下し
た場合、偏析及びセンターポロシテイーの生成を
防止するに有効な圧下量を確保することが困難で
あるという問題をもつている。 (発明の目的) 本発明はこのようなスラブ鋳片の側面近傍及び
ブルーム鋳片におけるようなサイドシエル存在下
での圧下に特有な問題を克服した連鋳片の製造方
法を提供することを目的とする。 (発明の構成と作用) 而して、本発明の要旨は、連続鋳造時に、厚み
凝固率55%以上の凝固末期の鋳片に対し、鋳片の
幅周辺側より鋳片の幅中央部の径が大きいロール
軸方向で径の異なるロールにより、鋳片幅中央部
での鋳片厚みで定義される圧下率で0.4〜10%の
圧下を付加することを特徴とする圧下を加える連
鋳片の製造方法、および、連続鋳造時に、厚み凝
固率55%以上の凝固末期の鋳片に対しロール軸方
向で径を変化させうるロールにより鋳片幅中央部
での鋳片厚みで定義される圧下率で0.4〜10%の
圧下を付加することを特徴とする圧下を加える連
鋳片の製造方法であり、本発明方法によれば、剛
性の低い中心側の領域を主に圧下することがで
き、凝固収縮に伴う偏析およびポロシテイーの発
生を防止して、鋳片の一層の内質改善を図ること
ができる。 ここで厚み凝固率とは、鋳片横断面の幅方向中
央部における凝固率(凝固部/凝固部+未凝固
部)を言う。 以下、本発明について詳しく説明する。 上記の本発明は鋳片3が凝固完了する位置の手
前及びその近傍(厚み凝固率55%以上の位置)に
ロール群5を配してあり、(第1図,第2図)該
ロール群5のロール4を鋳片の幅周辺側より鋳片
の中央部の径が大きいロール軸方向でロール径が
異なるロールとし、かつ、該ロールにより鋳片に
付加する圧下量の適正な範囲を規定するものであ
る。 尚、第1,2図において1は鋳型、2は未凝固
部である。 そこでまず、本発明において効率的な軽圧下を
実現する上で、ロール軸方向でロール径の異なる
ロールを採用する理由について述べる。 前述したように凝固末期の鋳片では、側面から
発達したシエルが存在しフラツトロールにより、
鋳片側面近傍まで含む領域を圧下する場合、側面
のシエルが圧下に対し抵抗として作用する。これ
に対して、スラブの場合には、側面近傍領域での
中心偏析,センターポロシテイーの生成を許容す
れば、鋳片の幅より挾い幅のロールにより鋳片の
側面近傍を除いた残りの適宜部分に圧下を付加す
ることにより、変形抵抗の大きい側面近傍の領域
の圧下を回避し、より低い圧下力,より軽微なロ
ール負荷で所望量の圧下が可能となる。又、偏平
比の小さいブルームの場合は、鋳片中心部まで圧
下を侵透させるには、ある程度、側面から発達し
たシエルが存在する領域、即ち側面近傍も圧下す
る必要があり、その場合、第3図に示すようにこ
の側面近傍の領域をロール4の径が小さい部分で
圧下し、変形抵抗の大きい領域に付加する変形量
を低く抑え、かつロール径の大きい部分で側面近
傍に比較してシエルが薄く、従つて変形抵抗が小
さい鋳片中央部を主に圧下することにより、比較
的低い圧下力で鋳片幅方向で末凝固部分が存在す
る部位に所望の圧下を実現することが可能とな
る。これが軸方向でロール径の異なるロールを用
いる理由である。 例えば、鋳片サイズ247×300m/mのブルーム
鋳片を、種々の厚さのサイドシエルD(第3図。
なお、図中P及びQは夫々、A―A及びB―B断
面を示す)の存在下で、同一長さ(250mm)のフ
ラツトロールと側面近傍で小さく、中心側で大き
いロール径を有するクラウンロールとでそれぞれ
圧下した場合のそれぞれの圧下量と必要圧下力と
の関係について計算で求めた数値を第4図に示
す。この図からクラウンロールによる圧下に要す
る圧下力はフラツトロールの場合に比較して大幅
に低下し、よつてロール負荷も大幅に軽減される
ことは明らかである。 次に圧下率を0.4〜10%の範囲とすること及び
厚み凝固率55%以上とすることの理由について説
明する。 本発明者らは、第5図に示す湾曲型連鋳機にお
いて圧下の中心偏析,センターポロシテイー生成
防止効果に及ぼす圧下量と圧下時の凝固率の影響
について調査する試験を行なつた。結果を表1に
示す。 上記試験に用いた溶鋼の成分等は表2の通りで
あり、表1は凝固率を69%〜99%の範囲内とし、
これを4水準に分け、夫々の水準において異なつ
た圧下率で圧下を行ない、それぞれの内質評点を
求めた。 内質評点は整数で表わし、絶対値の小さい方が
品質良であり、大きくなるに従つて品質不良とな
る。又、中心偏析評点で負の値は負偏析を表わ
す。
【表】
【表】
【表】
今ここで試験結果から判明した圧下率,凝固
率,内質評点の相互関係を図によつて表わすと第
7図のごとくなる。この第7図から次のことが判
つた。 厚み凝固率が55%より低い時期に鋳片を圧下す
る場合、圧下量が低いと、センターポロシテイ
ー、中心偏析を生じ、圧下量の増大を図ると中心
偏析、センターポロシテイーの改善が認められる
圧下量以下で、内部割れが発生するようになる。
一方、完全凝固後に圧下した場合は、必要圧下力
が増大するだけでなく、中心偏析が生成後に圧下
するため、圧下による中心偏析の軽減効果はあま
り認められない。上記の間の凝固率で圧下した場
合は、0.4〜10%の間の圧下量を確保することに
より、内部割れ、負偏析の発生を抑えて、凝固収
縮に基づくセンターポロシテイ,中心偏析をほぼ
完全に抑制可能である。 以上から明らかなように、本発明の方法により
高級鋼の鋳造等で問題となる、凝固収縮に起因す
る中心偏析,および、センターポロシテイー等の
内部欠陥を、フラツトロール等による圧下と比較
してより効率的に解消すること及び圧下により生
じていた内部割れを防止することが可能となる。 次に特許請求の範囲の第二項の発明について説
明する。 1台の連続鋳造機において数種類のサイズの鋳
造が広く実施されている。また、スラブ,ブルー
ムの兼用連鋳機では鋳片サイズ,偏平比等が大幅
に変化する。このように鋳造条件が変化した場合
には、圧下を付加する範囲が鋳片幅方向に変化
し、またフラツトロールで単に鋳片を支持した方
が好ましい場合や、ロール径を適当に変化させた
方がより効率的な圧下が可能な場合がある。以上
のような実情に対処することを目的としたものが
第2項の発明であつて、ロール径をある程度自由
に変化できる機構を有する圧下ロールを用いると
ころが第1項の発明と相違する。 ロール径を変化させる機構として周知の何れの
機構を採用しても構わないが、製造が比較的容易
な点からは第6図に示すような油圧機構によりロ
ールクラウンを変化させる機構が好ましい。 即ち油供給孔6,6から高圧油を油溜り9に供
給することにより、ロール径可変領域8を所望の
形状に調節するものである。7は油排出孔であ
る。油供給孔6,油排出孔7には夫々油の供給,
排出を行なう制御弁を適宜設けてある。 又、ロール4の径を変化させたものとしては、
前記第3図や第6図に示す形状に限らず、第8図
に示すごとく、ロールネツクと胴部の径が異な
り、かつ、胴部の中央部がフラツトな形状のもの
でも良い。 (発明の効果) 本発明方法によれば、ロール端部より中央部の
径が大きいロール軸方向で径の異なるロールを用
いるので、シエル側面を圧下しないか、又は極め
て小さい圧下になるので、圧下に要するエネルギ
ーが小さく省エネルギーとなると共に、圧下装置
の寿命が長くなるという効果がある。又、該ロー
ルでもつて、厚み凝固率55%以上の鋳片に0.4〜
10%の圧下を施すことにより、中心偏析,センタ
ーポロシテイの生成を防止でき、かつ内部割れを
防止できるという効果を奏し得るのである。さら
に、前記ロールに中央部の径の変化可能なロール
を使用するときには、上記諸利点を享有しつつ、
かつ連続鋳造の生産効率を向上させることができ
る。
率,内質評点の相互関係を図によつて表わすと第
7図のごとくなる。この第7図から次のことが判
つた。 厚み凝固率が55%より低い時期に鋳片を圧下す
る場合、圧下量が低いと、センターポロシテイ
ー、中心偏析を生じ、圧下量の増大を図ると中心
偏析、センターポロシテイーの改善が認められる
圧下量以下で、内部割れが発生するようになる。
一方、完全凝固後に圧下した場合は、必要圧下力
が増大するだけでなく、中心偏析が生成後に圧下
するため、圧下による中心偏析の軽減効果はあま
り認められない。上記の間の凝固率で圧下した場
合は、0.4〜10%の間の圧下量を確保することに
より、内部割れ、負偏析の発生を抑えて、凝固収
縮に基づくセンターポロシテイ,中心偏析をほぼ
完全に抑制可能である。 以上から明らかなように、本発明の方法により
高級鋼の鋳造等で問題となる、凝固収縮に起因す
る中心偏析,および、センターポロシテイー等の
内部欠陥を、フラツトロール等による圧下と比較
してより効率的に解消すること及び圧下により生
じていた内部割れを防止することが可能となる。 次に特許請求の範囲の第二項の発明について説
明する。 1台の連続鋳造機において数種類のサイズの鋳
造が広く実施されている。また、スラブ,ブルー
ムの兼用連鋳機では鋳片サイズ,偏平比等が大幅
に変化する。このように鋳造条件が変化した場合
には、圧下を付加する範囲が鋳片幅方向に変化
し、またフラツトロールで単に鋳片を支持した方
が好ましい場合や、ロール径を適当に変化させた
方がより効率的な圧下が可能な場合がある。以上
のような実情に対処することを目的としたものが
第2項の発明であつて、ロール径をある程度自由
に変化できる機構を有する圧下ロールを用いると
ころが第1項の発明と相違する。 ロール径を変化させる機構として周知の何れの
機構を採用しても構わないが、製造が比較的容易
な点からは第6図に示すような油圧機構によりロ
ールクラウンを変化させる機構が好ましい。 即ち油供給孔6,6から高圧油を油溜り9に供
給することにより、ロール径可変領域8を所望の
形状に調節するものである。7は油排出孔であ
る。油供給孔6,油排出孔7には夫々油の供給,
排出を行なう制御弁を適宜設けてある。 又、ロール4の径を変化させたものとしては、
前記第3図や第6図に示す形状に限らず、第8図
に示すごとく、ロールネツクと胴部の径が異な
り、かつ、胴部の中央部がフラツトな形状のもの
でも良い。 (発明の効果) 本発明方法によれば、ロール端部より中央部の
径が大きいロール軸方向で径の異なるロールを用
いるので、シエル側面を圧下しないか、又は極め
て小さい圧下になるので、圧下に要するエネルギ
ーが小さく省エネルギーとなると共に、圧下装置
の寿命が長くなるという効果がある。又、該ロー
ルでもつて、厚み凝固率55%以上の鋳片に0.4〜
10%の圧下を施すことにより、中心偏析,センタ
ーポロシテイの生成を防止でき、かつ内部割れを
防止できるという効果を奏し得るのである。さら
に、前記ロールに中央部の径の変化可能なロール
を使用するときには、上記諸利点を享有しつつ、
かつ連続鋳造の生産効率を向上させることができ
る。
第1図、第2図、第3図は本発明の概念を示す
模式図で、aは正面図、bはaのA―A断面、c
はaのB―B断面、第4図はロール径がロール軸
方向で異なるロール(例クラウンロール)による
必要圧下力(ロール反力)の低減効果を示す図、
第5図は本発明を適用する連鋳機の1例、第6図
はロール径可変機構の1例を示す模式図である。
第7図は凝固率,圧下率,内質評点の関係を表わ
す図である。第8図は、ロール軸方向で径の異な
るロールの一例である。 1…鋳型、2…未凝固部、3…鋳片、4…ロー
ル、5…ロール群、6…油供給孔、7…油排出
孔、8…ロール径可変領域、9…油溜り。
模式図で、aは正面図、bはaのA―A断面、c
はaのB―B断面、第4図はロール径がロール軸
方向で異なるロール(例クラウンロール)による
必要圧下力(ロール反力)の低減効果を示す図、
第5図は本発明を適用する連鋳機の1例、第6図
はロール径可変機構の1例を示す模式図である。
第7図は凝固率,圧下率,内質評点の関係を表わ
す図である。第8図は、ロール軸方向で径の異な
るロールの一例である。 1…鋳型、2…未凝固部、3…鋳片、4…ロー
ル、5…ロール群、6…油供給孔、7…油排出
孔、8…ロール径可変領域、9…油溜り。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 連続鋳造時に、厚み凝固率55%以上の凝固末
期の鋳片に対し、鋳片の幅周辺側より鋳片の幅中
央部の径が大きいロール軸方向で径の異なるロー
ルにより、鋳片幅中央部での鋳片厚みで定義され
る圧下率で0.4〜10%の圧下を付加することを特
徴とする圧下を加える連鋳片の製造方法。 2 連続鋳造時に、厚み凝固率55%以上の凝固末
期の鋳片に対しロール軸方向で径を変化させうる
ロールにより鋳片幅中央部での鋳片厚みで定義さ
れる圧下率で0.4〜10%の圧下を付加することを
特徴とする圧下を加える連鋳片の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3926984A JPS60184455A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 圧下を加える連鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JPS5340633A (en) * | 1976-07-30 | 1978-04-13 | Jernkontoret | Method of preventing segregation in continuous casting of steel or alloy and device for embodying the method |
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WO2019172302A1 (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | 日本製鉄株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び連続鋳造用の圧下ロール |
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JPS60184455A (ja) | 1985-09-19 |
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