JPH044954A - 双ロール式薄板連続鋳造によるオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 - 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、双ロール式連続鋳造によりオーステナイト系
ステンレス鋼の鋳片を製造する方法に関する。

［従来の技術］ 双ロール式連続鋳造法では、板厚が薄いオーステナイト
系ステンレス鋼の鋳片が溶融状態から直接製造できるが
、この鋳片を薄鋼板の製造に用いると、鋳片が薄いため
最終製品に至るまでの後工程の圧延作業を大幅に簡易化
できる。しかしこの鋳片は表面にしわ疵が発生し易いと
いう問題点があった。即ち−、ステンレス薄鋼板は表面
が美麗であることが望まれるが、後工程の圧延で圧下量
が小さいために、しわ疵を有する鋳片では、しね疵がス
テンレス薄鋼板の表面に模様状に残存して外観を損なう
という問題点がある。

特公昭５２−２３３２７号は、注湯ノズルを改善して湯
溜り部の溶湯のメニスカスの揺動を防止する方法である
。しかし本発明者等の知見によると、この注湯ノズルを
用いてもメニスカスの揺動を完全に防止する事は国璽で
あり、またオーステナイト系ステンレス鋼の鋳片のしゎ
疵を十分に防止することはできない。

特開昭６０−２１１６１号は、制限板を用いた双ロール
式連続鋳造である。しかし耐火物製の制限板を湯溜り部
の回転ロールに密着して配するこの方法は、コストも高
く、湯溜り部が狭隘であるために作業性に乏しい。また
、この方法では制限板の温度制御が難しく、制限板表面
で生成する凝固物の噛み込みによって鋳造が安定して行
いにくい。

溶湯を、ＡｒやＨｅやＮ２等の不活性ガス雰囲気で注入
する技術は造塊法や単ロール法等で知られている。しか
し本発明者等の知見によると、後で述べる如く、オース
テナイト系ステンレス鋼の双ロール式連続鋳造では、鋳
造条件や溶湯の成分に格別の工夫を行わないで、Ａｒや
ＨｅやＮ２を用いても、しわ疵の低減には十分な効果を
奏しない。

［発明が解決しようとする課題］ また従来は、溶湯を注入する際の雰囲気ガスとして、Ａ
ｒ、Ｈｅ、Ｎ２は格別に区分しないで。

括して不活性・ガスとして使用されていた。しかし後で
述べる如く本発明者等は、オーステナイト系ステンレス
鋼の双ロール式連続鋳造で鋳片のしわ疵を低減するに際
して、ＡｒとＨｅとＮ２は、それぞれ異なる効果を奏す
ることを知得した。

また本発明者等は、後で述べる如くオーステナイト系ス
テンレス鋼の鋳片のしわ疵を低減するには、溶湯の［Ｓ
コ含有量や鋳造速度の選定が重要であることを知得した
。

本発明は上記の知見に基づき、雰囲気ガスの種類と溶湯
の成分と鋳造速度を適正に組み合わせて、しわ疵の少な
いオーステナイト系ステンレス鋼の鋳片を製造できる、
双ロール式連続鋳造法の提供を１１題としている。

［ｉ１１！題を解決するための手段および作用］第１図
は１本発明で用いた、双ロール式連続鋳造装置の説明図
である。１は取鍋で、溶湯はタンデイツシュ２を経て、
矢印９，９′方向に回転する回転ロール３，３′上に側
堰４とで形成された湯溜り部１０に注入される。注入さ
れた溶湯は、凝固シェル１１．１１’を形成するが、凝
固シェル１１．１１’は回転ロール３と３′の間隔最小
位置で圧着合体して、鋳片６として矢印１２方向に搬送
される。図中５は雰囲気制御容器で、ガス導入ロアおよ
びガス排気口＆を有し、湯溜り部１０をＡ　ｒ　、また
はＨｅ　、またはＮ２の雰囲気とすることが可能である
。

本発明者等は第１図の装置を用いて、湯溜り部１０をア
ルゴン雰囲気とし、成分の異なるオーステナイト系ステ
ンレス溶湯を、回転ロール３，３″の周速度を変えて鋳
造し、鋳片のしわ疵を観察した。

第２図はその結果を示す図である６ 第２図の如く、オーステナイト系ステンレス鋼の鋳片に
発生するしわ疵は、溶鋼の硫黄含有量［Ｓ］および回転
ロールの周速度ｖ１と密接な関係があり、図中曲線Ａ工
によって、しわ疵が発生する領域としわ疵が発生しない
領域に割され５回転ロールの周速度Ｖ□を曲線Ａ１より
大きくすると、しわ疵が発生しない。尚曲線Ａ１は、下
記式によって表される。

ｖ、　＝　（１０Ｘ　Ｅ　Ｓ　、１　＋０．２５４）−
”２／　８．４従って本発明の請求項（１）では、回転
ロールの周速度を ｖ１≧（ｌｏ　ｘ　［Ｓ　］　＋　０．２５４）−２．
１２／８．４とする事によって、オーステナイト系ステ
ンレス鋼鋳片のしわ疵の発生を防止する。

本発明者等はまた、第１図の装置を用いて、湯溜り部１
０をヘリウム雰囲気とし、アルゴン雰囲気で述へたと同
様にオーステナイト系ステンレス鋼の鋳片を製造し、鋳
片のしわ疵を観察した。第３図にその結果を示す。

第３図の如く、オーステナイト系ステンレス鋼の鋳片に
発生するしわ疵は、この場合も、［Ｓ］および回転ロー
ルの周速度ｖ２と密接な関係があり、図中曲線Ａ２によ
って、しわ疵が発生する領域としわ疵が発生しない領域
に割され、回転ロールの周速度■２を曲線Ａ２より大き
くすると、しわ疵が発生しない。尚曲線Ａ２は、下記式
によって表される。

Ｖ、＝（１０Ｘ［Ｓコ＋０．２９０）−２．１２／１５
．１従って本発明の請求項（２）では、回転ロールの周
速度を、ｖ２≧（１ｏ　ｘ　［Ｓ　］　＋０．２９０）
−２°１３／１５．１とすることによって、オーステナ
イト系ステンレス鋼鋳片のしわ疵の発生を防止する。

本発明者等はまた、第１図の装置を用いて、湯溜り部１
０を窒素雰囲気とし、アルゴン雰囲気で述べたと同様に
、オーステナイト系ステンレス鋼の鋳片を製造し、鋳片
のしわ疵を観察した。第４図にその結果を示す。

第４図の如く、オーステナイト系ステンレス鋼の鋳片に
発生するしわ疵は、この場合も、［５］および回転ロー
ルの周速度■、と密接な関係があり。

図中曲線Ａ、によって、しわ疵が発生する領域としわ疵
が発生しない領域に割され、回転ロールの周速度ｖ３を
曲線Ａ、より大きくすると、しわ疵力を発生しない。尚
曲線Ａ３は、下記式によって表される。

Ｖ、＝（１０Ｘ［Ｓ］＋０．２８８）−”１２／１６．
１従って本発明の請求項（３）では、回転ロールの周速
度を、ｖ３≧（ｔｏ　ｘ　ｃ　ｓコ＋０．２８８）−”
°１２／１６．１とすることによって、オーステナイト
系ステンレス鋼鋳片のしわ疵の発生を防止する。

本発明では既に述べた如く１回転ロールの周速度が大き
くなると、また溶鋼の硫黄含有量が多ｂ）と、しわ疵が
低減する。この理由は詳かでなし弓；、本発明者等の観
察によると、回転ロールの周速度が小さくまた［Ｓコが
低いと、湯溜り部の溶湯のメニスカスは、第５図（Ａ）
の如くに１回転ロールに巻き込ま九ることが少ない。回
転ロールの周速度が大きくまた［Ｓ］が高いと、湯溜り
部の溶湯のメニスカスは、第５図（Ｂ）の如くに、回転
ロールに巻き込まれて、溶湯と回転ロールとの接点１７
は下方に移行する。湯溜り部の溶湯の表面は、注入流１
３によって通常揺動しているが、本発明者等の推考によ
ると、第５図（Ａ）のメニスカスではこの揺動によって
凝固シェル１１の厚さが変動し易く、しわ疵を発生させ
る。しかし第５図（Ｂ）のメニスカスでは、溶湯と回転
ロールとの接点１７が下方に移行して、揺動から遠ざか
り揺動の影響が小さくなる。このために凝固シェル１１
の厚さは変動し難く、従ってしわ疵の発生を防止する。

本発明ではまた、第２図に示した如く、湯溜り部をアル
ゴン雰囲気とした場合は、しわ疵を防止するには回転ロ
ールの周速度を十分に大きくする事が必要である。また
第３図および第４図に一示した如く、ヘリウム雰囲気や
窒素雰囲気では、回転ロールの周速度がアルゴン雰囲気
の場合よりも遅くても、しわ疵が発生しない。この理由
も詳かではないが、本発明者等は下記の如くに推考して
いる。第６図は、局所的に巻き込まれた巻込みガス１４
が鋳片のしわ疵を形成する説明図である。巻込みガス１
４は回転ロール３の矢印９方向への回転と共に１４−１
に達する。この間に凝固シェル１１は成長する。しかし
巻込みガス１４（１４−１）は、局所的な熱の難伝達部
を形成して凝固シェルの成長を妨げる。

このために１巻込みガス１４（１４−１）の部分では凝
固シェルは周囲よりも薄い。巻込みガス１４（１４−１
）は回転ロールの回転と共に移動して、更に１４−２に
達する。巻込みガスが１４−２に達すると、周囲は凝固
を完了しているが、巻込みガス１４−２の部分のみは溶
湯１５が残存している。この溶湯１５は回転ロール３．
３′に押されあるいは凝固収縮して、鋳片表面にしわ疵
１６を発生させる。

アルゴンは熱伝導度が小さいために、凝固シェルの成長
を妨げやすい。従ってしわ疵を発生させ易く、従って第
５図（Ｂ）で述べた如く、ロール周速度を大きくし、あ
るいは［Ｓ］を大きくしてしわ疵の発生を防止する。ヘ
リウムは熱伝導度が太きいために、巻き込まれても凝固
シェルの成長を妨げることが少ない。従ってしわ疵が発
生し難い。

また窒素はオーステナイト系ステンレス鋼に吸収され易
く、第６図の１４−１や１４−２では消失する。従って
凝固シェルの成長を妨げることが少なく、しわ疵が発生
し難い。従ってヘリウムや窒素の場合はロールの周速度
がアルゴンの場合よりも小さくても、しわ疵が発生し霞
い。

［発明の効果コ 双ロール式連続鋳造によるオーステナイト系ステンレス
鋼の製造に際して、本発明を実施すると。

鋳片の表面のしわ疵の発生を有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明で用いた、双ロール式連続鋳造装置の
説明図、 第２図は、湯溜り部をアルゴン雰囲気とした際の製造条
件としわ疵の関係を示す図、 第３図は、湯溜り部をヘリウム雰囲気とした際の製造条
件としわ疵の関係を示す図、 第４図は、湯溜り部を窒素雰囲気とした際の製造条件と
しわ疵の関係を示す図、 第５図は、製造条件による湯溜り部のメニスカスの形状
の説明図、 第６図は１巻込みガスによるしわ疵の形成を説明する図
、 である。 １：取鍋、　２：タンデイツシュ、　３（３’）：回転
ロール、　４：側堰、　５：雰囲気制御容器、６：鋳片
、　７：ガス導入口、　８：ガス排気口。 ９（９’）：回転ロールの回転方向、　１０：湯溜り部
、　１１（１１’）　：凝固シェル、１２：鋳片搬送方
向、　１３：注入流、　１４（１４−１，１４−２）　
：巻込みガス、　１６：シわ疵、　１７：溶湯と回転ロ
ールとの接点。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）双ロール式連続鋳造でオーステナイト系ステンレ
   ス鋼を鋳造するに際し、湯溜り部をアルゴンガス雰囲気
   とし、双ロールを溶鋼の硫黄含有量により下記第（１）
   式の周速度で回転させることを特徴とする、双ロール式
   連続鋳造によるオーステナイト系ステンレス鋼の製造方
   法。 Ｖ＿１≧（１０×［Ｓ］＋０．２５４）＾−＾１＾．＾
   ９＾２／８．４・・・・・・（１）但しＶ＿１：双ロー
   ルの周速度（ｍ／秒） ［Ｓ］：溶鋼の硫黄含有量（重量％）
2. （２）双ロール式連続鋳造でオーステナイト系ステンレ
   ス鋼を鋳造するに際し、湯溜り部をヘリウムガス雰囲気
   とし、双ロールを溶鋼の硫黄含有量により下記第（２）
   式の周速度で回転させることを特徴とする、双ロール式
   連続鋳造によるオーステナイト系ステンレス鋼の製造方
   法。 Ｖ＿２≧（１０×［Ｓ］＋０．２９０）＾−＾２＾．＾
   １＾３／１５．１・・・・・・（２）但しＶ＿２：双ロ
   ールの周速度（ｍ／秒） ［Ｓ］：溶鋼の硫黄含有量（重量％）
3. （３）双ロール式連続鋳造でオーステナイト系ステンレ
   ス鋼を鋳造するに際し、湯溜り部を窒素ガス雰囲気とし
   、双ロールを溶鋼の硫黄含有量により下記第（３）式の
   周速度で回転させることを特徴とする、双ロール式連続
   鋳造によるオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 Ｖ＿３≧（１０×［Ｓ］＋０．２８８）＾−＾２＾．＾
   １＾２／１６．１・・・・・・（３）但しＶ＿３：双ロ
   ールの周速度（ｍ／秒） ［Ｓ］：溶鋼の硫黄含有量（重量％）