JPH0390261A - 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ｂ間鋳片を凝固
収縮を補償する量以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同相率に相当する温
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ことにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、連続鋳造設備でスラブまたはブルーム
を製造する方法において、鋳片の中心固相率が０．１〜
０．３の領域で油圧シリンダーで油圧を付与せしめるロ
ール帯に嵌脱自在スペーサを設けかつ鋳造方向に対して
単位長さ当たり１．５〜３．０ｍｍ／ｍの軽圧下を印加
させる事を特徴とする連続鋳造方法が提供される。

また、本発明によれば、連続鋳造鋳片の未凝固部クレー
タ近傍を、複数のロール対で連続的に圧下しつつ引き抜
く連続鋳造方法であって、鋳片の中心固相率が０．１〜
０．３の領域のロール対に所要の押しつけ力を付加する
押しつけ装置に対して嵌脱自在にスペーサを設け、該ス
ペーサを該押しつけ装置に嵌入した時のロール間隙が鋳
片引き抜き方向の下流に向かって単位長さ当たり１．５
〜３．０ｍｍ／ｍで連続的に減少するように厚みを調整
して配置すると共に、鋳片通適時に前記スペーサを嵌入
した状態において前記押しつけ装置には、鋳片の厚さが
調整されたロール間隙に等しくなるに十分な押しつけ力
を付加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、鋳片の中心固相率が０
．１〜０．３の領域のロール帯には、嵌脱自在スペーサ
が設けられ、鋳造方向に対して単位長さ当たり１．５〜
３．０ｍｍ／ｍの軽圧下が行われる。

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
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１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
れた溶鋼を含ビタンディシュ２全体の重量に応じて開度
が制御され、メニスカス（タンディジ島内の満面位置）
Ｍが一定となるようになされている。

タン予°イシー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Ｉ（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
帯において、スプレー冷却され、さらに、複数のグルー
プロールおよびピンチロールにより曲げられて、圧下帯
へ供給されるようになされている。

圧下帯は、複数の圧下ロールＲ４２１Ｒ４３１Ｒ４４・
・・で構成され、鋳片に対して所定の圧下を行うように
なされている。ここで、本発明の連続鋳造方法において
、嵌脱自在なスペーサは、鋳片の中心固相率（鋳造中の
鋳片内部液相比率）が０．１〜０．３の領域となるロー
ル帯、具体的に、例えば、第１図中の圧下ロールＲ４２
、Ｒ４３＊　Ｒ４４に対して設けられ、鋳造方向に対し
て（鋳片引き抜き方向の下流に向って〉単位長さ当たり
１．５〜３．０ｍｍ／ｍの軽圧下を印加するようになさ
れている。

第２図はダミーバー、鋳片、ロールの位置関係を示す側
面図である。同図に示されるように、鋳造初期に鋳片４
の尾端はダミーパー５と連結している。本発明による連
続鋳造設備は水平ロール帯が油圧シリンダー６でロール
７に油圧力を付与し鋳片４、ダミーパー５に圧下刃を作
用せしめている。通常ダミーバー５に作用する圧下刃は
ダミーパー５がスリップしないように、１００ｋｇｆ／
ｃｄ程度を付与し、鋳片４に作用する圧下刃は鋳片内部
の液相を完全圧下しないように１８０〜２００ｋｇｆ／
ｃｒｌ程度に付与する。そのために鋳片４の厚みはダミ
ーパー５の厚みより厚く、ダミーパー５の厚みは鋳片４
に近づくにつれて漸次増大している。

第３図はダミーパー、鋳片、ロールの位置関係を示す正
面図である。上下ロール７との間に固定スペーサ９があ
る。上下ロール７がキッシングすると、固定スペーサ９
を押しつけ、これにより、上下ロール７間隔はダミーパ
ー５の厚みどほぼ同じになる。スペーサ嵌脱装置８１は
各々のロール帯に敷設されていて、鋳片４が通過すると
作動し挿入用スペーサ８を固定スペーサ９の上部に挿入
付与スる。ここで、挿入用スペーサ８の厚みは数ｍｍ〜
数十〇Ｉ１１程度である。

第４１ｆｆｌはロール、スペーサの位置関係を示す図で
ある。挿入用スペーサ８がない場合上下ロール７の間隔
はダミーパー５の厚みとほぼ同じになる。

挿入用スペーサ８がある場合、上下ロール７の間隔は鋳
片４の厚みとほぼ同じになる。

第５図は軽圧下部の最適上下ロール間隔勾配列を示す図
である。同図において、横軸はメニスカスからの距離で
、縦軸は上下ロール間隔を示す。

鋳造厚みは当初モールド厚みに等しく、徐々に凝固収縮
に応じて微小に減少して行き、鋳片の中心固相率が０．
１〜０．３の領域で軽圧下部領域に達する。軽圧下部領
域が鋳片の中心固相率が０．１〜０．３の領域で最適で
ある事は特開昭６２−２７５５５６号で鋳片内部品質上
の点から優れている事が述べられている。この軽圧下部
領域で鋳造方向に対して（メニスカスからの）単位長さ
当たり１．５〜３．０ｕ／ｍの領域の軽圧下を印加させ
る。鋳造方向に対して単位長さ当たり１．５ｍｍ／ｍ未
満の軽圧下ではロールに付与する油圧の微小な変動およ
び鋳造中の鋳片厚みの変動を考慮すると、鋳片に対して
軽圧下を均一に付与する事は不可能である。鋳造方向に
対して単位長さ当たり３．ＱｆｌＩｔｎ／ｍ以上の軽圧
下を印加させると鋳片内部の液相流動が著しくかえって
鋳片内部割れの発生を増加させる。よって軽圧下部領域
で鋳造方向に対して単位長さ当たり１．５〜３．０ｍｍ
／ｍの領域の軽圧下を印加するのが好ましい。

第１表は本発明の嵌脱自在スペーサによる効果を示す。

嵌脱自在スペーサが無い場合、鋳片品質としての中心偏
析及び内部割れが若干発生する。

この理由は軽圧下を付与したのにかかわらずロール間隔
の変動が±１．３ｍｍあって鋳片内部の液相流動が著し
い事が考えられる。一方本発明の嵌脱自在スペーサによ
って軽圧下を付与した場合ロール間隔の変動が±０．１
叩に抑えられ鋳片品質としての中心偏析及び内部割れは
全く無くなってしまう。

第　１　表（嵌脱自在スペーサの効果）※ 鋳造速度変更によるシェル剛性の変化でロール間隔大幅
に変動。

〔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０．１〜０．３の領域のロール帯に
対して嵌脱自在スペーサを設けると共に、鋳造方向に対
して単位長さ当たり１．５〜３．０［１１１１１７ｍの
軽圧下を行うことによって、連続鋳造鋳片の厚み中心部
におけ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、 第２図はダミーパー、鋳片およびロールの位置関係を示
す側面図、 第３図はダミーパー、鋳片およびロールの位置関係を示
す正面図、 第４図はロールおよびスペーサの位置関係を示す図、 第５図は軽圧下部の最適上下ロール間隔勾配を示す図で
ある。 （符号の説明） １・・・取鍋、　　　　　　２・・・タンデイシュ、３
・・・モールド、　　　　４・・・鋳片、５・・・ダミ
ーパー　　　６・・・油圧シリンダー７・・・ロール、
　　　　　８・・・挿入用スペーサ、９・・・固定スペ
ーサ、 １１・・・スライディングノズル、 ２１・・・ストッパ、８１・・・スペーサ嵌脱装置、Ｍ
・・・メニスカス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造設備でスラブまたはブルームを製造する方
   法において、鋳片の中心固相率が０．１〜０．３の領域
   で油圧シリンダーで油圧を付与せしめるロール帯に嵌脱
   自在スペーサを設けかつ鋳造方向に対して単位長さ当た
   り１．５〜３．０ｍｍ／ｍの軽圧下を印加させる事を特
   徴とする連続鋳造方法。 ２、連続鋳造鋳片の未凝固部クレータ近傍を、複数のロ
   ール対で連続的に圧下しつつ引き抜く連続鋳造方法であ
   って、鋳片の中心固相率が０．１〜０．３の領域のロー
   ル対に所要の押しつけ力を付加する押しつけ装置に対し
   て嵌脱自在にスペーサを設け、該スペーサを該押しつけ
   装置に嵌入した時のロール間隙が鋳片引き抜き方向の下
   流に向かって単位長さ当たり１．５〜３．０ｍｍ／ｍで
   連続的に減少するように厚みを調整して配置すると共に
   、鋳片通過時に前記スペーサを嵌入した状態において前
   記押しつけ装置には、鋳片の厚さが調整されたロール間
   隙に等しくなるに十分な押しつけ力を付加するようにし
   たことを特徴とする連続鋳造方法。