JPH0366455A - 薄肉鋳片の連続鋳造装置用冷却ドラム - 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〕 本発明は金属の薄肉鋳片の連続鋳造装置に関し、特に、
単一冷却ドラム方式又は一対の冷却ドラム方式で凝固殻
を形威して薄鋳片を製造する連続鋳造装置の冷却ドラム
に関する。

〔従来の技術〕

金属の連続鋳造の分野において、省エネルギーによる製
造コストの低減や無可塑性材料の薄板形成のために、最
終形状に近い薄肉鋳片を鋳造する技術が種々提案されて
いる。

例えば、冷却機構を内蔵したドラム式連続鋳造装置によ
り溶湯を急冷して薄肉鋳片を鋳造する技術があるが、こ
れらの鋳造方法においては、鋳片の表面性状を安定して
高水準に維持することが重要である。この目的を達成す
る手段の１つとして、前記冷却ドラムの表面にはり均一
に分布する深さ４μ以上の凹凸部を形威し、凝固殻とド
ラム表面との間に空気膜を介在させることにより凝固殻
厚みを均一化して品質の良い鋳片を製造しようとする連
続鋳造機が提案されている（特開昭６０−１８４４４９
号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記技術ではドラムと凝固殻の直接接触
を極力さけているので凝固殻の結晶粒径は粗大となり、
か＼る鋳片を冷間圧延すると冷延材が特にオーステナイ
ト系ステンレス鋼の場合、冷延材の表面にロービングと
いう表面欠陥が発生して冷延材の表面品質を著るしく劣
化する。

前述のロービングとは冷間圧延する前の鋼板の結晶粒が
大きいと、冷間圧延中に生ずる結晶内のすべりによって
、冷間圧延板の表面にうねりが生じ、表面の平坦度が損
われるという表面欠陥である。

本発明は窪みを設けた冷却ドラムによる凝固殻の組織を
究明することにより、か覧る課題を解決して冷延材の表
面品質を改善したものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、冷却ドラム表面の
窪みの形成条件を特定したもので、冷却ドラム表面に、
直径が２０〜１００　ｔａｎ、深さが５〜３０ｎの窪み
を、互いに隣接する該窪みの間隔の最短距離が前記窪み
の直径の１１５倍以上で７０−以下になるように配設し
たことを特徴とする。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明者は先ず、表面欠陥のロービング現象と一対の冷
却ドラム方式によって得られた薄肉鋳片、特にオーステ
ナイＩ・系ステンレス綱鋳片の凝固殻の組織について検
討したところ、上記薄肉鋳片のオーステナイト粒径が５
０−以下であると、２〜４皿厚の前記薄肉鋳片を、通常
の手段で冷却して巻取り、デスケーリング後冷間圧延し
て得られた製品はロービングの高さが極めて低くなって
おり、従って、鋳片の結晶ｍ織を微細にするとロービン
グの防止に顕著な効果のあることが明らかになった。

次に、本発明者等はか＼る鋳片を製造する装置について
、検討したが、冷却ドラムによる鋳片のオーステナイト
粒の結晶状態を究明したところ、５０ｎ以下のオーステ
ナイＩ・粒を得るには、冷却ドラム表面に直径１００−
以下の窪みを互いに隣接する前記富みの間隔の最短距離
（以下、間隔と称す）が７０Ｊｎａ以下になるように配
設すると良いことが判明した。すなわち、鋳片の凝固は
溶湯が接触した冷却ドラムの窪みの縁より進行し、粒成
長が始まる。従って、上記窪みの直径と間隔を上記範囲
に設定すると直径５０−以下のオーステナイト粒が得ら
れるのである。これをさらに第１図によって説明する。

第１図（ａ）は一対の回転冷却ドラムにより薄肉鋳片を
鋳造する本発明装置の冷却ドラム１とオーステナイト系
ステンレス鋼の溶湯（凝固殻）２の接している状態を示
した一部断面側面図である０図中３は冷却ドラム表面、
４は窪み部、５は窪み縁部であり、又、６は凝固殻２の
凸状部、７は凝固殻の冷却ドラム接触部である。

同図（ｂ）は冷却ドラム１の平面図で窪み部４の大きさ
を直径Ｈ１間隔りで表わしている。前記のＨ９Ｌを下記
のように特定した本発明の冷却ドラムで鋳片を鋳造する
と、第１図（Ｃ）に示すように、オーステナイト粒８が
窪み縁部５を中心に形成され成長するが、富みの大きさ
、配置間隔により成長が阻止され、鋳片のオーステナイ
ト粒が極めて微細に形成される。同図（ｄ）は凝固殻２
の断面側面図である。

こ＼で、冷却ドラムの窪み直径Ｈ（ｎ）と間隔Ｌ　（Ｍ
）に対するオーステナイト粒径（−）との関係を考察す
る。

通常の１８ｃｒ−８Ｎｉステンレス鋼の溶湯をＡｒとＮ
２雰囲気の湯溜り部に注湯し、窪み間隔りを７０μにし
、且つ、窪み径Ｈを２０．５０．１００．１５０゜２０
０（／／１１）に変化してオーステナイト粒径を測定し
た。この結果を第２図に示すが、間隔りが１００ｍ以下
であると５０Ｉ！ｔａ以下の鋳片結晶粒が得られること
が判る。また、同一径で間隔を狭くすると、すなわち、
直径１００．５０．２０　（４）の場合に間隔を２０．
１０．　５　（ｐｍ）にすると間隔７０−の場合に比し
、夫々結晶粒が更に小さくなっている。以上のような知
見に基づき、本発明では冷却ドラムの窪みの直径、間隔
を以下のように特定した。

すなわち、第３図に示すように、本発明の範囲は Ｈ−２０〜１００（ｍ） Ｌｌｏｏ（・　Ｈ〜７０（４） である。窪み径Ｈにおいて、２０ｊｎａは窪み形成手段
の限界、例えばフォトエツチング成形による精度限界値
であり、又１０〇−超では富み内のオーステナイト粒が
大きくなり過ぎて効果がなくなるのである。

一方、窪み間隔りにおいて、下限値未満では窪みが連結
して結晶微粒化の効果がなく、また、上限値超では窪み
間のオーステナイト粒が大きくなり過ぎて本発明の効果
を発揮できない。

なお、第４図において、前述の公知技術（特開昭６０−
１８４４４９号公報）の場合を比較例として、その結晶
分布状態を模式的に示す。同図（ａ）は表面が突起状態
の冷却ドラム１−１に凝固殻２−１が接している状態を
示す一部断面側面図であるが、その結晶粒の分布状態は
同図（ｃ）（ｄ）に示すように、凝固殻２−１表面にお
ける突起先端４−１の接触部５−１を中心にして微細結
晶粒８−１と大きな結晶粒８−２が形成される。従って
、本発明のようなオーステナイト粒径を得ることができ
ないのである。

本発明は以上の手段によって薄肉鋳片のオーステナイト
粒の成長を阻止するが、こうして得られた鋳片に対し、
鋳造機直下で急冷し、冷間圧延し、場合によって焼鈍す
ることにより製品材料の平均オーステナイト粒径を５０
−以下の細粒にすることができ、かくして製品のロービ
ングが改善される。

なお、本発明は、鋳片のオーステナイト粒を５０−以下
と微細にするので、連鋳機直下の冷却条件や、冷間圧延
の条件などを緩和することができて、工業的効果は大き
い。

〔実施例〕

常法により溶製したＩＢＣｒ−１８Ｎｉを代表としたＣ
ｒ−Ｎｉ系ステンレス鋼を一対の冷却ドラム法により鋳
造し、１ｍ及び２閣の鋳片とした。ドラムの径は３００
ｍｍ、ドラムの幅は４００ｍａ＋、鋳造速度は１閣厚の
鋳片を製造するときは４０ｍ／ｍｉｎ、２恥厚の鋳片で
２０ｍ／＋ｍｉｎであった。雰囲気はＡｒまたはＮ２ガ
スを用いて非酸化性にした。

このときの冷却ドラムの窪みを第２表に示すような組合
わせテＨ：　２０．５０．１００　ｔｎｎ、Ｌ＝５．１
０゜２０、７０−としてフォトエツチング法により製作
した。一対冷却ドラム鋳造機出口直下の鋳片は、表面温
度が１３００℃になったところで冷却速度５０℃／ｓｅ
ｃで冷却し、５００〜６００℃間で巻取った。この鋳片
のオーステナイト粒径は下記表の通りであった。

その後鋳片を圧下率３０％で冷間圧延した。得られた製
品表面性状特にロービングは下記表の通りであった。こ
れらの製品の表面性質及び機械的性質共きわめて良好で
あった。

第１表 第２表 比較例は全く同じ鋳片を第３表に示す窪み付き冷却ドラ
ムで鋳造した。製品に到る迄の製造条件は本発明と同一
であった。

これらの製品の表面ロービングは形成されて製品として
不十分であった。

第 ３ 表 （発明の効果） 本発明によれば、鋳片製造後の製品成形工程を簡略化で
きるとともに、製品表面性状の優れたオーステナイト系
ステンレスｆｊ４薄板を得ることができるので、その工
業的効果は甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋳造状態とオーステナイト粒の分布を
示す図、 第２図はオーステナイト粒径と冷却ドラムの窪み径、窪
み間隔との関係を示す図、 第３図は冷却ドラムの窪み径と窪み間隔との関係を示す
図、 第４図は比較例の鋳造状態とオーステナイト粒の分布を
示す図である。 １・・・冷却ドラム、　　　　２・・・凝固殻、３・・
・冷却ドラム表面、　４・・・窪み、５・・・窪み縁部
、　　　　６・・・凝固殻凸状部、７・・・凝固殻の冷
却ドラム接触部、 ８・・・結晶粒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷却ドラムの表面に、 直径：２０〜１００μｍ、深さ：５〜３０μｍの大きさ
   の窪みを、互いに隣接する該窪みの間隔の最短距離が前
   記窪みの直径の１／５倍以上で且つ７０μｍ以下になる
   範囲で配設したことを特徴とする薄肉鋳片の連続鋳造装
   置用冷却ドラム。