JPH0390260A - 連続鋳造方法 - 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、および、発明が解決しようとする課題） 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
近傍の濃化溶銅を洗い出し、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１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を凝固
収縮を補償する量販上の一定の割合で圧下する方法が知
られている。

〔発明が解決すべき課題〕

しかしながら、従来の連続鋳造方法は、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その範囲が
不適正であることに起因していることを突止めた。

本発明者は、先に、特開昭６２−２７５５５６号公報に
おいて、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単位時間当り０．５ｍａ＋／
分以上２．５ｍｍ／分未満の割合で連続的に圧下し、鋳
片中心部が流動限界固相率に相当する温度となる時点か
ら固相線温度となるまでの領域は実質的な圧下を加えな
いようにした連続鋳造方法を提案した。

さらに、本発明者は、数多くの実験結果から、幾つかの
式を仮定し、該実験結果と照合することにより、さらに
進歩した連続鋳造方法を提案するに到った。

本発明の目的は、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ごとにあ
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Ｏ，ｌ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、油圧圧下機構を有
する複数のロール対で連続的に圧下しつつ引き抜く溶融
金属の連続鋳造方法において、油圧圧下の圧下力値を鋳
片の凝固の進行に伴い二段階以上で増大させることを特
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、油圧圧下機構
を有する複数のロール対で連続的に圧下される。そして
、油圧圧下の圧下力値は、鋳片の凝固の進行に伴って二
段階以上で増大される。ここで、油圧圧下の圧下力値は
、鋳片の凝固進行に伴って三段階で増大させるのが好ま
しく、各段階の圧下力値を次の（１）　、　（２）　、
　（３）のごとく定義して、各々の圧下力値が下記不等
式（４）　、　（５）または（６）を満足するようにし
て増大させるのが好ましい。

Ｐｏ　：中心固相率０．１〜０．３における油圧圧下力
値　　　　　　　　　　　（１）Ｐｌ　：中心固相率が
０．３〜０．５における油圧圧下力値　　　　　　　　
　　　（２）Ｐ！　：中心固相率が０．５〜０．７にお
ける油圧圧下力値　　　　　　　　　　（３）Ｐｏ　＜
Ｐ＋　＜Ｐｇ　　　　　　　　　　　　（４）２０＜Ｐ
ｏ＜５０　　５０≦Ｐｔ＜９０９０≦Ｐ　ｚ　＜２００
　　　（Ｔｏｎ／　ｏ−ル〕（５）または ２、０　＜　Ｐ　ｏ”／　Ｒ＜１０　１０．０≦ＰＩ”
／Ｒ＜３３３３≦Ｐ　ｚ”／　Ｒ＜　１６８　　　　　
　　　　　　　（６）Ｐ：ロール反力（Ｔｏｎ）　　Ｒ
：ロール半径（旧）〔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が、偏析の低
減には凝固末期の凝固収縮流動防止がポイントであり、
鋳片の中心部の固相率が０．１もしくは０．３から０．
７の範囲の凝固収縮流動を防止するためには圧下帯下流
はど圧下量（圧下速度）を増大する必要がある。これを
実現する簡便な方法として本発明が提供される。

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
で、具体的には、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ｌはタンデイシュ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を経てタンデイシュ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イシュ２全体の重量に心じて開度
が制御され、メニスカス（タンデイシュ内の場面位置）
Ｍが一定となるようになされている。

タンデイシュ２内の溶鋼は、該タンデイシュの底部を塞
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、その底部も開放されており、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、例えば、スプレー
帯でスプレー冷却され、さらに、複数のグループロール
およびビンチロールにより曲げられて、軽圧下ゾーンへ
供給されるようになされている。

軽圧下ゾーンは、複数の圧下ロールＲ４％ＩＲ４ｈＲ４
？＋・・・で構成されている。また、第１図において、
ロールＲ４□、　Ｒａｓ　＋　Ｒａａは同一油圧系によ
り圧下力値（油圧圧下力値）が制限（制？Ｗ）され、ロ
ールＲａｓ　＊　ｋ　＊　Ｒ４？　＋　Ｒａｍ　＋　Ｒ
４９＋　Ｒｓｏは同一油圧系により圧下力値が制限され
、また、ロールＲｓ＋　＋’　ＲＳｔ　＋　Ｒｓ３は同
一油圧系により圧下力値が制限されるようになされてい
る。そして、ロールＲ１〜Ｒ１゜の圧下力値はロールＲ
４２＋　Ｒ４３＋にの圧下力値よりも大きくされ、また
、ロールＲｓ＋　＊　Ｒｓｔ　＋　Ｒ８２の圧下力値は
ロールＲ４Ｓ〜Ｒ２゜の圧下力値よりも大きくなされて
いる。ここで、軽圧下ゾーンとは、圧下帯（ロール（Ｒ
，□）、　　Ｒ４３Ｒａａ　＋　Ｒａｓ　＋　Ｒ４＆　
＋・・・）の内、鋳片に対して軽圧下を行う圧下ロール
Ｒ４ｓ　＋　Ｒ＜ｈ　＋　Ｒ４？　＋・・・を含む領域
のことである。

すなわち、油圧圧下の圧下力値が鋳片の凝固の進行に伴
って三段階で増大するように構成されている。ここで、
上記三段階の各段階の圧下力値を（１）　、　（２）　
、　（３）のごとく定義して、各々の圧下力値（トン／
ロール）が下記不等式（４）　、　（５）または（６）
を満足するように制限するのが好ましい。

Ｐｏ　：中心固相率０．１−０．３における油圧圧下力
値　　　　　　　　　　（１）Ｐｌ　：中心固相率が０
．３〜０．５における油圧圧下力値　　　　　　　　　
　（２）Ｐ２　：中心固相率が０．５〜０．７における
油圧圧下力値　　　　　　　　　　（３）Ｐ　ｏ　＜　
Ｐ　＋　＜　Ｐ　ｔ　　　　　　　　　　　　（４）２
０＜Ｐ、　＜５０　　５０≦ＰＩ＜９０９０≦Ｐｔ＜２
００　　　［Ｔｏｎ／ロール］（５）または ２．０＜Ｐｏ”／Ｒ＜１０　１０．０≦Ｐｒ”／Ｒ＜３
３３３≦Ｐ　、”／　Ｒ＜　１６８　　　　　　　　　
　　　　（６）Ｐ：ロール反力（Ｔｏｎ）　　Ｒ：ロー
ル半径（ｎ＋＋ａ）ここで、矯正点（ｕｎｂｅｎｄｉｎ
ｇ　ｐｏｉｎｔ）のロールＲ４□より上流のロール、す
なわち、ロールＲ４，。

Ｒ４゜＋Ｒ１９＋・・・は油圧圧下ではなく、スペーサ
により圧下量を制限するようになされている。

以下、本発明の連続鋳造方法を第１図の連鋳機を用いて
実施した試験について述べる。ここで、本軽圧下の特徴
は圧下ロールの油圧系を３分割（もしくは２分割）して
、各分割ブロックのロール油圧系を同一にすることにあ
る。また圧下帯よりも上流のロールの軸受間にはスペー
サを挿入することにより、過圧下を防止している。

第１表は、試験を実施した溶鋼組成を示すものであり、
第１図の連鋳機により第１表に示す溶鋼成分を鋳造し、
圧下帯金ロールの圧、下刃が一定な従来法と比較した。

鋳片のサイズは３００　Ｘ　５００ｍ＋ｎで本実施例の
詳細を第２表に示す。ここで、第２表において、例えば
、ロールＮα４５はロールＲ４，に相当する。

また、第２表中、ロールＮα４０’　、　４１’　、　
４２’はロールＲ５，（ロールＮα３９）どロールＲ４
゜（ロール弘４０）との間に挿入されたロールを示して
いる。

第　１　表（試験を実施した溶鋼組！′Ｎ２）このよう
にして鋳造した鋳片の１／２幅断面を腐食して偏析の発
生状況を調査し、結果を従来法と比較しで第３表に示す
。鋳片の１／２幅に観察される最大偏析粒の粒径は本性
が従来法より小さく本発明は従来法より優れた軽圧下法
であることが証明された。

第　３　表（本性と従来法の比較） 以上のように、油圧圧下の圧下力値を鋳片の凝固の進行
に伴って、下記の（１）〜（６）を満足するように、三
、段階で増大するように構成することによって、最大偏
析粒の粒径を小さくすることができる。

〔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、
油圧圧下の圧下力値を鋳片の凝固の進行に伴い二段階以
上で増大させることによって、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。

【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
の一例を示す図である。 （符号の説明） ｌ・・・取鍋、　　　　　２・・・タンデイシュ、３・
・・モールド、　　１１・・・スライディングノズル、
２１・・・ストッパ。

Claims (1)

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、油圧圧下機構を有する複数のロー
   ル対で連続的に圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造
   方法において、油圧圧下の圧下力値を鋳片の凝固の進行
   に伴い二段階以上で増大させるようにしたことを特徴と
   する連続鋳造方法。 ２、前記油圧圧下の圧下力値は、鋳片の凝固の進行に伴
   って三段階で増大させるようにした請求項第１項に記載
   の連続鋳造方法。 ３、前記各段階の圧下力値を次の（１）、（２）、（３
   ）のごとく定義して、各々の圧下力値が下記不等式（４
   ）、（５）または（６）を満足するようにした請求項第
   ２項に記載の連続鋳造方法。 Ｐ＿０：中心固相率０．１〜０．３における油圧圧下力
   値（１） Ｐ＿１：中心固相率が０．３〜０．５における油圧圧下
   力値（２） Ｐ＿２：中心固相率が０．５〜０．７における油圧圧下
   力値（３） Ｐ＿０＜Ｐ＿１＜Ｐ＿２（４） ２０＜Ｐ＿０＜５０　５０≦Ｐ＿１＜９０ ９０≦Ｐ＿２＜２００〔Ｔｏｎ／ロール〕（５）または ２．０＜Ｐ＿０＾２／Ｒ＜１０　１０．０≦Ｐ＿１＾２
   ／Ｒ＜３３３３≦Ｐ＿２＾２／Ｒ＜１６８（６） Ｐ：ロール反力（Ｔｏｎ）Ｒ：ロール半径（ｍｍ）