JPH0327843A - 連続鋳造薄肉鋳片の幅方向均一急速冷却方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋳片と鋳型内壁面間に相対速度差のない、い
わゆる同期式連続鋳造機、特に垂直型双ロール式連続鋳
造機によって、鋳片厚さを製品厚さに近いサイズとして
ステンレス鋼薄板を製造する際に、鋳片段階から組織を
微細化して優れた表面性状を有するステンレス鋼薄板を
製造するために、キッシング・ポイントを通過した鋳片
を引き続き冷却ロールに接触させて急速冷却する方法に
関する。

〔従来の技術〕

従来、連続鋳造法を用いてステンレス鋼薄板を製造する
には、鋳型を鋳造方向に振動させながら厚１００ｍｍ以
上の鋳片に鋳造し、得られた鋳片の表面手入れを行い、
加熱炉において１０００℃以上に加熱した後、粗圧延機
および仕上圧延機列からなるホットストリップミルによ
って熱間圧延を施し、厚さ数ｍ［Ｉ１のホットストリッ
プとしていた。

こうして得られたホットストリップを冷間圧延するに際
しては、最終製品に要求される形状（平坦さ〉、材質、
表面性状を確保するために、強い熱間加工を受けたホッ
トストリップを軟化させるための熱延板焼鈍を行うとと
もに、表面のスケール等を酸洗工程の後に研削によって
除去していた。

この従来のプロセスにおいては、長大な熱間圧延設備で
、材料の加熱および加工のために多大のエネルギを必要
とし、生産性の面でも優れた製造プロセスとは言い難か
った。また、最終製品は、１００ｍｍ以上の厚さの鋳片
から多くの加工が加えられて製造されるために集合組織
が発達し、製品に、ユーザーにおいてプレス加工等を加
えるときはその異方性を考慮することが必要となる等使
用上の制約も多かった。

処で、１００帥以上の厚さの鋳片をホットストリップに
圧延するために、長大な熱間圧延設備と多大なエネルギ
、圧延動力を必要とするという問題を解決すべく、最近
、連続鋳造の過程でホットストリップと同等か或はそれ
に近い厚さの鋳片（薄帯〉を得るプロセスの研究が進め
られている。たとえば、「鉄と鋼Ｊ’８５．　Ａ１９７
〜’８５，　Ａ２５６において特集された論文に、ホッ
トス｝　ＩＪップを連続鋳造によって直接的に得るプロ
セスが開示されている。このような連続鋳造プロセスに
あっては、得ようとする鋳片（ストリップ〉の厚さが１
〜１０ｍｍの水準であるときは双ロール方式が検討され
ている。

しかしながら、これらの連続鋳造プロセスにおいては鋳
造段階にも未だ問題があるとされ、製品の材質や表面性
状に関して問題が解決したという段階には至っていない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

新しいプロセスとして開発が進められている、ホットス
トリップと同等か或はそれに近い厚さの鋳片（薄帯）を
連続鋳造によって得ることを前提とするプロセスにおい
ては、鋳造から製品までの工程が簡略化されるために、
ステンレス鋼製品の表面特性が、鋳片性状に敏感に影響
されることになる。即ち、優れた表面性状を有する製品
を得るためには、優れた鋳片を得る必要がある。

特に、ステンレス鋼薄板製品に特有の光沢むらやローピ
ング現象と呼ばれる表面欠陥は、製品の商品価値を著し
く損うため、確実に防止される必要がある。

ローピング等の表面欠陥の発生は、鋳片の凝固組織の粗
大化と密接な関係がある。特に、垂直型双ロール式連゛
続鋳造機の場合には、一対の冷却口−ル間のキッシング
ポイントから出現した鋳片は冷却ロールから離れてしま
うため、冷却ロールとの金属接触による急速冷却が行な
われず空冷状態となる。その結果、結晶粒成長の著しい
高温域に鋳片が滞溜する時間が長くなるため組織が粗大
化し、最終的な薄板製品に表面欠陥が発生し易い。

したがって、鋳造組織の粗大化を防止するために、キッ
シングポイント通過後の鋳片を急速冷却することが極め
て重要である。

鋳片を急冷するには、キッシングポイント以降も引き続
き、鋳片を冷却ロールの冷却面（＝外周面〉と金属接触
させることが最も効果的である。

そのための方法として、たとえば、（１）鋳片に張力を
与えることにより冷却ロール表面に引き続き密着させる
方法（特公昭６３−１９２５８）や、（２〉主ロールの
周方向に沿って複数の水冷補助ロールを設け、鋳片を主
ロールと補助ロールの間を通して冷却させる方法（特開
昭６３−６８２４８）が知られている。これらの方法は
、鋳片の幅が比較的狭いリボン状の鋳片等では効果が期
待できる。しかし、広幅のステンレス鋼板を製造する場
合等のように鋳片幅を広くする必要がある場合には次の
ような基本的な問題がある。

冷却ロールはそれ自体の内部に冷却水の流路を設けてあ
るため、圧延ロール等に比べてかなり剛性が低く熱的な
変形も大きい。ロール胴長の両端部はロール全体の剛性
を確保する支柱部分として高い剛性が確保されているが
、ロール胴長の中間部分は剛性が低くなる構造とならざ
るを得ない。

そのため、ロールの昇温時には胴長中間部の径が相対的
に拡大し、降温時には逆に収縮し、ロール温度によって
ロールのクラウンがかなり変化する。

したがって、冷却ロールクラウンは、キッシングポイン
ト以降の部分では鋳片クラウンよりも急な曲率となるた
め、そのまま両者を接触させても鋳片の両側縁部が冷却
ロール胴長の両端部に接触するのみであり、鋳片幅方向
全体の急冷が行なわれない。

前記公報（１）および（２）の方法においては上記の問
題点について何ら考慮されておらず、ステンレス鋼薄板
の表面欠陥を防止するための鋳片急冷方法としては全く
不十分である。前記公報〈１〉の方法で付与する張力を
大きくすることによって鋳片の幅方向中間部をも冷却ロ
ールに接触させることも考えられるが、その場合キッシ
ングポイントで凝固直後の鋳片に過大な張力が負荷され
ることになり、鋳片が破断する等の危険が大きいため現
実の方策としては採用できない。

本発明は、垂直型双ロール式連続鋳造機によってステン
レス鋼の薄肉鋳片を鋳造する際に、鋳片凝固組織の粗大
化を防止するために、凝固後から結晶粒成長の著しい温
度範囲を引き続き鋳片全幅を均一に急速冷却する方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、一対の冷却ロールの外
周面が鋳片と同期して移動する鋳型壁を構或する垂直型
双ロール式連続鋳造機によってステンレス鋼の薄肉鋳片
を鋳造する際に、キッシング・ポイントから出現した鋳
片を上記一対のうちの一方の冷却ロールの外周面に接触
させて急速冷却する方法において、キッシング・ポイン
トよりも下流側で、冷却ロールクラウンと鋳片クラウン
とに基づいて予め設定した押付け面形状を有する押付け
ロールで、鋳片を上記一方の，冷却ロールの外周面に押
し付けることによって、凝固後から結晶粒成長の著しい
温度範囲を引き続き鋳片全幅を均一に急速冷却すること
を特徴とするステンレス鋼連続鋳造薄肉鋳片の幅方向均
一急速冷却方法によって達或される。

垂直型双ロール式連続鋳造法においては、第４図に示し
たように、冷却ロール１および２とサイド堰（図示せず
）で画或された鋳型内に注入された溶鋼３が、冷却ロー
ル１．２による抜熱によりキッシングボイン｝ａでほぼ
肉厚中心部まで凝固して、鋳片４として出現する。その
際、第３図に第４図のＡ−Ａ断面を示したように、キッ
シングポイントａでの冷却ロールクラウンＣＩＩＡによ
って、必要な鋳片クラウンＣＡ（すなわち鋳片の幅方向
断面プロフィル）が決定される。そのため、冷却ロール
クラウンは、キッシングポイントａの温度で所定鋳片ク
ラウンＣＡを与えるＣＩＩＡとなるように設計されてお
り、キッシングポイント温度より低温においては冷却ロ
ール胴長中間部分の相対的熱収縮によってＣＲＡ　（＝
ＣＡ　）よりも急な曲率のクラウンＣＩＯになる。

本発明の方法においては、第２図に示したように、キッ
シングポイントａから出現した鋳片４を、キッシングボ
イン｝ａよりも下流側の位置ｂで、冷却ロールクラウン
と鋳片ロールクラウンとに基づいて予め設定した押付け
面形状を有する押付けロール５で片方の冷却ロール１に
押し付ける（第１図（ａ））。このとき冷却ロール１は
第３図に示したＣＩＩＯに収縮している。

押付け面形状とは、鋳片４を冷却ロールｌに押し付けて
いるときに鋳片と接触している部分の押付けロール面形
状である。そのために、適当ブ；クラウンを有する押付
けロール５を用いてもよく、あるいは押付けロールに適
当なペンディングを付与してもよい（第１図（ｂ））。

押付けロールのクラウン量および／またはペンディング
量は、冷却ロールの寸法（クラウン、幅等）、押付けロ
ールの径、鋳片クラウン等から実験によって適当に設定
する。

〔作　用〕

このように、本発明の方法では、冷却ロールクラウンと
鋳片クラウンとに基づいて設定した押付け面形状の押付
けロールで鋳片を冷却ロールに押付けることによって、
鋳片全幅を冷却ロールと金属接触させるので、鋳片の幅
方向に関して均一に急速冷却を行なうことができる。

以下に、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例ｌ 第２図に部分的に示した垂直型双ロール式連続鋳造機に
よって、第１図（ａ）に示したように本発明にしたがっ
て適当なクラウンの押付けロール５を用いてＪＩＳ　Ｓ
ｔｌＳ　３０４鋼の薄肉鋳片４　（厚さ２帥、幅８００
ｍ）を鋳造した。

用いた冷却ロールｌは、直径ｌ２００ｍ、幅８００Ｉｌ
！ｌＩｌであり、クラウン量１５０Ｉ！ｍであった。

押付けロール５は直径４０ｍｍ、幅８００ｍｍであり、
クラウン量５０−であった。

鋳造温度１５００℃で鋳造を行なった。この場合、キッ
シングポイントでの冷却ロール温度は３５０℃であり、
冷却ロールクラウン量〈ロール胴長中央部）はキッシン
グポイントから２５０帥下流の押付け位置（点ｂ１第２
図）との間でＩＯＯＪ−だけ内側に移動することに基づ
いて、上記押付けロールのクラウン量を設定した。

実施例２ 第１図（ｂ）に示したように、本発明にしたがって押付
けロール（クラウンなし）５にペンディングを付与して
鋳造を行なった。ペンディング量は、押付けロール中央
部で５０ｎであった。押付ロール以外の条件は実施例ｌ
と同様であった。

比較例１ 実施例２のクラウンなしの押付けロール５を用い、ペン
ディングを付与せずに他の条件は実施例２と同様にして
鋳造を行なった。

比較例２ 第４図に部分的に示した垂直型双ロール式連続鋳造機に
よって、押付けロールを用いずに鋳造を行なった。

実施例１．２および比較例１．２で得られた鋳片につい
て、鋳片幅方向で平均γ粒径の分布を調べた。結果を第
ｌ表に示す。

第　　１　　表 金属接触による急冷が全くなされなかったため、鋳片幅
全体で粗大化している。

以上の例では、Ｃｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼であるＳＵＳ
　３０４鋼について本発明の急冷効果を説明したが、本
発明はＣｒ−Ｎｉ系に限らずステンレス鋼一般に適用で
きる。

＊（注）：平均ｒ粒径・・・光学顕微鏡（倍率ｌ００）
で同一視野′中の結晶粒個数を計数し、結晶粒を球とし
て換算した直径。

結果から明らかなように、本発明の方法によれば鋳片全
幅について組織の粗大化が防止されており、冷延でのロ
ーピング発生を防止できる目安である平均Ｔ粒径１００
Ｊ−以下を十分満たしている。

比較例ｌでは、鋳片側縁部のみは冷却ロールとの金属接
触による急冷によって粗大化が防止されているが、鋳片
幅の中間部分すなわち鋳片の実質的な主要部分では粗大
化している。比較例２では、〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、垂直型双ロール
式連続鋳造機によってステンレス鋼の薄肉鋳片を鋳造す
る際に、キッシングポイントでの凝固後から結晶戊長の
著しい温度範囲を引き続き鋳片全幅を均一に急速冷却す
ることよって、鋳片凝固組織の粗大化を防止することが
でき、最終冷延後の薄板製品のローピング等の表面欠陥
の発生を十分に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図（ａ）および（ｂ）は、本発明にしたがってそれ
ぞれ（ａ）クラウンのある押付けロールを用い、および
（ｂ）クラウンのない押付けロールにペンディングを付
与して鋳片を冷却ロールに押し付けている状態を示す断
面図、 第２図は、垂直型双ロール式連続鋳造機で押付けロール
を用いている状態を示す断面図、第３図は、冷却ロール
クラウンと鋳片クラウンの関係を示す第４図Ａ−Ａでの
断面図、および第４図は、押付けロールを用いない従来
の垂直型双ロール式連続鋳造法を示す断面図である。 １．２・・・冷却ロール、　３・・・溶瀾、４・・・鋳
片、　　　　　　　５・・・押付けロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一対の冷却ロールの外周面が鋳片と同期して移動す
   る鋳型壁を構成する垂直型双ロール式連続鋳造機によっ
   てステンレス鋼の薄肉鋳片を鋳造する際に、キッシング
   ・ポイントから出現した鋳片を上記一対のうちの一方の
   冷却ロールの外周面に接触させて急速冷却する方法にお
   いて、キッシング・ポイントよりも下流側で、冷却ロー
   ルクラウンと鋳片クラウンとに基づいて予め設定した押
   付け面形状を有する押付けロールで、鋳片を上記一方の
   冷却ロールの外周面に押し付けることによって、凝固後
   から結晶粒成長の著しい温度範囲を引き続き鋳片全幅を
   均一に急速冷却することを特徴とするステンレス鋼連続
   鋳造薄肉鋳片の幅方向均一急速冷却方法。