JPH04231159A - 連続鋳造機における鋳型振動方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造方法において
、鋳片表面欠陥の発生を防止し、かつ、鋳型と鋳片との
間の焼付きを防止し、安定な鋳造を得るための鋳型振動
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造法では、鋳片と鋳型との摩擦を
軽減させて鋳片の焼付、あるいはブレーク・アウトを防
止することが大きなポイントである。

【０００３】そこで、鋳型を上下に振動させながら鋳造
する方法が採用されている。

【０００４】しかし、この鋳型振動条件によっては、鋳
片表面にオッシレーションマークの谷部を起点とした割
れや、鋳片表層部への介在物捕捉による欠陥が多発し、
下工程でのヘゲ疵やスリバー疵となり、成品鋼板の表面
性状を著しく害する。

【０００５】そこで、従来は、中間成品段階で、鋳片表
層部を溶削除去し、これらの欠陥を除去しているが、こ
れによって、手入費用の増大、歩留の低下等膨大なコス
ト高をまねくとともに、連続鋳造と熱間圧延間での直行
・直結化を著しく阻害している。

【０００６】これらの表面欠陥防止を目的に、単に振動
条件を特定範囲内に限定する技術が、特開昭５８―３８
６４６号公報や特開昭６２―１６８６５１号公報に開示
されているが、これらの技術では、鋳造条件、具体的に
は鋳造速度に依存して、すべての条件下で最適条件を満
足させることが非常に困難であり、ブレーク・アウト等
の操業上のトラブルを誘発する危険性を有していた。

【０００７】さらには、鋳型振動波形を従来の正弦波形
から非正弦波形へ変更する技術が特開昭６０―６２４８
号公報や、特開昭６１―１６２２５６号公報に紹介され
ているが、この技術を適用するに際しては、振動波形が
非正弦波形のため、振動装置が複雑になるとともに、そ
の制御機構も複雑になり、設備上高価になるとともに、
操業安定上問題を有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】連続鋳造プロセスと熱
間圧延プロセスとが直行・直結化されたプロセスにおい
て、高速鋳造下はもちろん、いかなる鋳造条件下でも鋳
型と鋳片との間での焼付きによるブレークアウトがなく
、かつ、オッシレーションマークの深さを極限まで小さ
くし、鋳片表層部への介在物捕捉による表面欠陥の発生
を防止することによって、歩留りよく、かつ物流上の錯
綜による工程上のトラブル発生も防止しつつ、安定して
、連続鋳造と熱間圧延との直結したプロセスに適合した
良好な品質のスラブを製造することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を有利に達成するためになしたもので、その要旨とする
ところは、

【００１０】溶鋼の連続鋳造において鋳型振動するにあ
たり、ネガティブストリップ時間を０．１ｓｅｃ以上、
０．１５ｓｅｃ以下でかつポジティブストリップ時間を
０．２ｓｅｃ以上という条件のもとに、鋳造速度に連動
させて鋳型振動のストロークと振動数を、各々独立に変
化させることを特徴とする連続鋳造機における鋳型振動
方法である。

【００１１】

【作用】以下に、図面に基づき、本発明を説明する。

【００１２】図１は種々の鋳造速度における最適の鋳型
振動条件を示す説明図、図２は鋳型振動条件と中炭材表
面割れ発生との関係を示す説明図（スラブ幅：１０００
〜１２００ｍｍ、振動ストローク：６〜１２ｍｍ、振動
数：１００〜２００ｃｐｍ、パウダー：０．８ポアズ）
、図３は鋳型振動条件と低炭材介在物起因の表面欠陥発
生との関係を示す説明図（スラブ幅：１２００〜１５０
０ｍｍ、振動ストローク：６〜１２ｍｍ、振動数：１０
０〜２００ｃｐｍ、パウダー：１．２ポアズ）、図４は
鋳型振動条件と鋳型内凝固の安定性との関係を示す説明
図（鋼種：アルミキルド鋼（［Ｃ］＝０．０３〜０．１
５ｗｔ％）、スラブ幅：８００〜１６００ｍｍ、振動ス
トローク：６〜１２ｍｍ、振動数：１００〜２００ｃｐ
ｍ、振動波形：正弦波）、図５は鋳型振動条件とパウダ
ー消費原単位との関係を示す説明図（鋼種：０．０４％
Ｃのアルミキルド鋼、スラブサイズ：８００〜１５５０
ｍｍ、振動ストローク：６〜１２ｍｍ、振動数：６０〜
３００ｃｐｍ、振動波形：正弦波、パウダー粘性：１．
２ポアズ）、図６は一般的な鋳型振動と鋳片引抜速度と
の関係を示す図である。

【００１３】現在、一般に行われているオッシレーショ
ン鋳造は、鋳型内に粉末添加剤であるパウダーを添加し
、振動形式としてサインカーブ方式を採用し、鋳型の振
動を鋳型の最大下降速度が鋳片の引抜速度より大きくな
る様に設定されている。

【００１４】すなわち、鋳型の移動速度と鋳片の引抜速
度との関係を示すと、図６のように、鋳片引抜速度Ｖ（
ｍｍ／ｍｉｎ）は一定であり、鋳型振動速度Ｗ（ｍｍ／
ｍｉｎ）は、Ｗ＝πＳｆ　ｓｉｎ（２πｆｔ） なるサインカーブとなり、鋳型の最大下降速度π・Ｓ・
ｆが鋳片引抜速度Ｖよりも大きい。

【００１５】なお、Ｓは鋳型のオッシレーション・スト
ローク（ｍｍ）、ｆは鋳型のオッシレーション・サイク
ル（ｃｙｃｌｅ／ｍｉｎ）、πは円周率、ｔは時間（ｍ
ｉｎ）である。

【００１６】ここで、鋳型の下降速度が鋳片引抜速度Ｖ
より大きくなっている時間をｔｎとし、これをネガティ
ブ・ストリップ時間と定義する。

【００１７】また、逆に、鋳型の下降速度が鋳片引抜速
度Ｖより小さくなっている時間をｔｐ（ポジティブ・ス
トリップ時間）と定義する。

【００１８】鋳型振動の最適条件を検討する場合には、
該二つのパラメーターｔｎとｔｐが操業安定維持および
品質確保上、重要である。

【００１９】そこで、本発明者らは種々の鋳造を実施し
、その時の操業状況および鋳造したスラブおよび成品の
品質を系統的に調査した結果、高速鋳造下でもブレーク
アウト等の操業トラブルがなく、かつ、無手入れで下工
程へ流せる高品質のスラブを製造するには

【００２０】
０．１≦ｔｎ≦０．１５　（ｓｅｃ）ｔｐ≧０．２　（
ｓｅｃ） の条件を同時に満足する鋳型振動条件を採用することが
必要不可欠であることを知得した。

【００２１】ネガティブ・ストリップ時間ｔｎと［Ｃ］
＝０．０８〜０．１５ｗｔ％の中炭材でのスラブ表面割
れの発生個数との関係を調査した結果、図２に示すよう
に、ネガティブ・ストリップ時間ｔｎが０．１５ｓｅｃ
以下であれば、割れ発生は無手入れ化許容レベル以下に
抑えられることがわかった。

【００２２】また、同様にネガティブストリップ時間ｔ
ｎと［Ｃ］＝０．０３〜０．０４ｗｔ％の低炭材での介
在物起因の表面欠陥であるスリバー発生個数との関係を
図３に示す。

【００２３】この場合も、同様にネガティブ・ストリッ
プ時間ｔｎが０．１５ｓｅｃ以下の条件下で無手入れ化
可能レベルを維持できることがわかる。

【００２４】一方、ネガティブ・ストリップ時間ｔｎが
短かすぎると、ブレーク・アウトの発生する危険性が増
大する。

【００２５】鋳型内へ埋設した熱電対情報の解析からネ
ガティブ・ストリップ時間ｔｎと鋳型内での凝固乱れに
対する回復時間との関係を調査し、図４に示す結果を得
た。

【００２６】つまり、ネガティブ・ストリップ時間ｔｎ
が短かすぎると、この回復に、より長時間を要し、ネガ
ティブ・ストリップ時間ｔｎが０．１ｓｅｃ未満になる
と、ブレーク・アウトを完全には回避できず、ある確率
でブレーク・アウトが発生する危険性を有する。

【００２７】また、ポジティブ・ストリップ時間ｔｐは
、パウダーを鋳型と鋳片との間へ流入させる支配因子で
あり、このポジティブ・ストリップ時間ｔｐとパウダー
消費原単位との関係を図５に示す。

【００２８】該ポジティブ・ストリップ時間ｔｐが０．
２ｓｅｃ未満になると、パウダーの消費原単位が著しく
減少し、鋳型と鋳片との間での焼付き性ブレークアウト
を誘発する危険性が高まることを知得した。

【００２９】以上の観点より、溶鋼の連続鋳造機におけ
る最適の鋳型振動条件としては、 ０．１≦ｔｎ≦０．１５ ０．２≦ｔｐ の条件を同時に満足することが必要不可欠である。

【００３０】次に、種々の鋳造速度における上記条件を
満足する鋳型、振動のストロークと振動数を整理した結
果を、図１に示す。

【００３１】この図から見てもわかるように、すべての
鋳造条件において、該３点の条件を満足する状況を実現
化させるためには、従来の振動数のみの変化による対応
では不可能であり、振動ストロークも鋳造速度に応じて
変化させなければならないことを知得した。

【００３２】

【実施例】鋳造スラブ幅１２５０ｍｍ、スラブ厚み２４
５ｍｍを鋳造する上で表１に示す鋳型振動条件を適用し
、２７０ｔ／ｃｈの鍋から９ｃｈ分の連続鋳造を行なっ
た結果、鋳造長さ全体に亘って、鋳片上の割れも介在物
起因の表面疵も発生することなく、全量無手入れで、次
工程の熱間圧延用加熱炉へ直送し、装入することができ
た。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【比較例】鋳型振動ストロークを８ｍｍ一定で、ネガテ
ィブ・ストリップ時間率を１３０％一定になるように、
鋳造速度に応じて、表２のように、鋳型振動数のみを変
化させて、鋳造スラブ幅１２５０ｍｍ、スラブ厚み２４
５ｍｍで、２７０ｔ／ｃｈの鍋を用いて９チャージ分鋳
造した。

【００３５】

【表２】

【００３６】その結果、鋳造速度が１．８〜２．２ｍ／
ｍｉｎの高速鋳造域ではほぼ良好な成品が得られたもの
の、鋳造速度が１．０〜１．４ｍ／ｍｉｎの鋳造速度下
では、低炭材での介在物起因のスリバーや中炭材での割
れ起因の表面欠陥が発生し、成品での品質トラブルを誘
発したため、鋳片の完全無手入れが達成できなかった。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれば
、種々の鋳造速度下で最適鋳型振動が得られるため、鋳
造長さ全体に亘って、表面割れも、表面欠陥もない良好
な品質の鋳片が安定して、歩留よく得られる。

【００３８】かつ、無手入れで次工程へ直送できるため
、熱延工程での物流改善、加熱炉燃料原単位の削減が図
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】種々の鋳造速度における最適の鋳型振動条件を
示す説明図。

【図２】鋳型振動条件と中炭材表面割れ発生との関係を
示す説明図。

【図３】鋳型振動条件と低炭材介在物起因の表面欠陥発
生との関係を示す説明図。

【図４】鋳型振動条件と鋳型内凝固の安定性との関係を
示す説明図。

【図５】鋳型振動条件とパウダー消費原単位との関係を
示す説明図。

【図６】一般的な鋳型振動と鋳片引抜速度との関係を示
す図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　溶鋼の連続鋳造において鋳型振動する
   にあたり、ネガティブストリップ時間を０．１ｓｅｃ以
   上、０．１５ｓｅｃ以下でかつポジティブストリップ時
   間を０．２ｓｅｃ以上という条件のもとに、鋳造速度に
   連動させて鋳型振動のストロークと振動数を、各々独立
   に変化させることを特徴とする連続鋳造機における鋳型
   振動方法。