JPH05285616A - 連続鋳造法における鋳片圧下方法 - Google Patents

連続鋳造法における鋳片圧下方法

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JPH05285616A
JPH05285616A JP8560792A JP8560792A JPH05285616A JP H05285616 A JPH05285616 A JP H05285616A JP 8560792 A JP8560792 A JP 8560792A JP 8560792 A JP8560792 A JP 8560792A JP H05285616 A JPH05285616 A JP H05285616A
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JP
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roll
slab
reduction
rolling reduction
rolling
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JP8560792A
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Hideki Otsuka
秀樹 大塚
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳片幅方向に均一に圧下を加えて、中心偏析
の少ない鋳片を得る。 【構成】 ロールフレーム3、4とタイロッド8でロー
ルハウジングを構成し、ロールフレーム3、4にはロー
ル1、2が軸受5を介して取り付けてある。軸受5とロ
ールフレーム3、4との間には圧下反力を検知するロー
ドセル6が設置してある。タイロッド8の上部には油圧
圧下シリンダ7があり、油圧圧下シリンダ7を作動させ
ることによって、ロールフレーム3を上下に移動させロ
ール1、2の隙間を微調節して、鋳片に均一な圧下を加
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造法において、
鋳片の中心部に発生する C、P 、S 等の偏析を防止し、
均質な鋳片を得ることができる連続鋳造法における鋳片
圧下方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ユーザの鋼製品に対する品質要求
は非常に厳しくなっている。その中で、板材については
厚み方向の材質の均一性が重要な点となる。一般に連続
鋳造によって得られる鋳片には、 C、P 、S 、Mn等の元
素が濃化された偏析部が厚み中心部に生成される。その
ため、要求品質の厳しい材料の製造においては、連続鋳
造以降の工程で鋳片に均熱工程等を付与して、濃化され
た元素の拡散を行っている。この付加工程が製造コス
ト、物流に大きなマイナス影響を及ぼしていることは言
うまでもない。
【0003】鋳片中心部の偏析は凝固末期に残溶鋼が凝
固収縮、バルジング等の体積変動によって流動し、固液
界面の濃化溶鋼が洗い出され、中心部の残溶鋼部を濃化
することによって生じるもので、連続鋳造においては、
この偏析を改善する手段として鋳片を凝固末期に圧下す
る方法が広く知られている。
【0004】したがって、鋳片中心部の偏析を防止する
ために、残溶鋼部の体積変動を押さえる試みが従来から
なされている。例えば、特公平3−6855公報に開示
されているように、鋳片の凝固状態に合わせて、一定範
囲内の圧下量を連続的に鋳片に与える方法、また、特公
昭63−45904公報に開示されているように、鋳片
の凝固状態に合わせて、面部材で一定範囲内の圧下量を
断続的に鋳片に与える方法等がある。これらの圧下法
は、一般的には軽圧下法と呼ばれるもので、ビレット、
ブルーム、スラブのいずれにおいても広く使用されてい
る方法である。しかし、スラブのように鋳片幅が広い場
合には、幅方向に均一に圧下を加えることは困難であっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】スラブの連続鋳造に軽
圧下を適用しようとする場合、鋳片の幅方向に均一に圧
下を加えなければ十分な効果が得られないことは自明で
ある。一般に、スラブの連続鋳造においては、鋳造方向
およびロールの長手方向に厳しいロール隙間管理が行わ
れているが、軽圧下鋳造を実施するうえではまだ不十分
である。
【0006】例えば、スラブの連続鋳造で、ごく一般に
行われている軽圧下において、鋳片に加えられる圧下量
(圧下勾配とも呼ばれる)は鋳造方向の距離に対して、
0.5〜1.5mm/m 程度である。バルジングを押さえ、軽圧
下を有効に実施するためにロールピッチを最小化するこ
とはよく実施されているが、その場合でも、ロールピッ
チは 0.2〜0.3m程度となり、ロール一対あたりの鋳片圧
下量は 0.1〜0.45mmとなる。
【0007】一方、先述のロール隙間管理精度は、一般
に 0.2〜0.5mm 程度であり、これ以上、圧下量をきめ細
かく管理することは実際問題として不可能である。さら
に、鋳片は水冷されており、冷却用スプレーノズルの目
詰まり等により、鋳片の幅方向の冷却が不均一となり、
鋳片の厚みが幅方向で異なってくることもしばしば発生
する。
【0008】以上のように、ロール隙間管理の限界、鋳
片厚みの不均一が原因となり、鋳片に圧下を加えてもそ
れが片当たりとなり、その結果、軽圧下による中心偏析
改善効果が不十分となる。
【0009】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、鋳片の中心部が液相線となる時点から
流動限界固相率となる時点までの領域で、所定圧下量に
対応する圧下反力まで、複数の圧下部材で圧下すること
によって、鋳片幅方向に均一に圧下を加えて、中心偏析
の少ない鋳片を得るための連続鋳造法における鋳片圧下
方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】鋼の連続鋳造において、
鋳片の中心部が液相線となる時点から流動限界固相率と
なる時点までの領域で、所定圧下量に対応する圧下反力
まで、複数の圧下部材で圧下する連続鋳造法における鋳
片圧下方法である。
【0011】
【作用】連続鋳造における溶鋼の凝固過程を図2に示
す。図2のA領域は溶鋼の流動が自由な領域で、B領域
は溶鋼が結晶間に閉じ込められ外的な要因で圧力差が生
じない限り流動できなくなる領域で、C領域は溶鋼が流
動し得ない領域である。
【0012】B領域では、溶鋼が鋳造方向に連なってお
り凝固収縮により溶鋼が鋳造方向に流動し、残溶鋼の濃
化を引き起こすので凝固収縮量を補い得る量の圧下を行
って、溶鋼の流動を防止することが必要である。この領
域の圧下を適性に行うことによって、中心偏析の少ない
鋳片を得ることができる。
【0013】本発明は、鋳片に加える圧下量を圧下反力
で制御するため、鋳片に圧下を加える領域は、圧下量が
圧下反力として圧下部材に加わる領域となる。したがっ
て、この圧下領域は、図2に示すように、鋳片の中心部
が液相線となる時点から流動限界固相率となる時点まで
の領域Bで、特に溶鋼静圧の影響がなくなる領域B2
ある。ここで流動限界固相率とは、溶鋼が流動し得る上
限の固相率であり、固相率 0.6〜0.8 の値である。
【0014】つぎに、圧下量の制御方法について、図3
に示すように、圧下部材として2分割したロールで鋳片
を圧下する場合の例について説明する。ロールの鋳片に
加える圧下量が鋳片の幅方向に一定の場合、分割ロール
の各軸受が負荷すべき荷重の全体荷重に対する比率は、
ロールの長さ比、鋳片との相対位置等によってきまる。
したがって、鋳片の幅方向に均一に圧下を加えるには、
各軸受の負荷比に対応する圧下反力までロール隙間を調
節することが必要である。
【0015】ロール1と接触する部分の鋳片温度を
1 、ロール2と接触する部分の鋳片温度をT2 とし、
ロールによる鋳片の圧下量hが鋳片の幅全域で一定の場
合、 ロール1では、 f1 +f2 =l1σ1(R×h)1/2………… ロール2では、 f3 +f4 =l2σ2(R×h)1/2………… が成立する。 ここで、f1 、f2 :ロール1の軸受反力 f3 、f4 :ロール2の軸受反力 l1:ロール1の長さ l2:ロール2の長さ σ1 :ロール1の鋳片の圧延抵抗(圧下抵抗) σ2 :ロール2の鋳片の圧延抵抗(圧下抵抗) R:ロール1、2の半径
【0016】一方、σ1 、σ2 は鋳片の鋼種に応じて、
鋳片の表面温度の関数として、 σ1 =f(T1)………… σ2 =f(T2)………… で表される。
【0017】式、、、から、 (f1 +f2)/ (f3 +f4)=l1f(T1)/l2f(T2)…… 式が得られる。
【0018】式の関係式を満たすように、圧下シリン
ダのストロークを調整し、各軸受の圧下反力を調節し
て、圧下量すなわちロール隙間を制御する。なお、鋳片
12の表面温度は連続的に測定し、各軸受の圧下反力はロ
ールフレームと軸受間に設置したロードセル6で測定
し、これらの測定値をもとに油圧サーボシステムによっ
て圧下シリンダのストロークを調整する。以下に、ロー
ル隙間の制御手順について説明する。
【0019】図4はロール隙間の制御手順のフローチャ
ートである。ステップ1で、ロール1とロール2の各ロ
ールの単位長さ当たりの圧下反力の相対的な偏差と偏差
目標値xとを比較して、偏差目標値xが小のときはステ
ップ2に移る。偏差目標値xが大または等しいときは、
ロール隙間はこのままにしておく。
【0020】ステップ1で偏差目標値xが小のときは、
ステップ2で、ロール1とロール2の単位長さ当たりの
圧下反力を比較して、ロール1の圧下反力が大または等
しいときは、油圧サーボにより圧下シリンダのストロー
クを次のように変更する。すなわち、ロール1のロール
隙間TH1(図3参照)をTH1+haに、ロール2のロール
隙間TH2(図3参照)をTH2−haに変更する。haはロー
ル隙間変更量で、例えば0.05mmのように、最初に設定し
ておく。
【0021】ステップ2で、ロール1の圧下反力が小の
ときは、油圧サーボにより圧下シリンダのストロークを
次のように変更する。すなわち、ロール1のロール隙間
TH1をTH1−haに、ロール2のロール隙間TH2をTH2
haに変更する。油圧サーボにより圧下シリンダのストロ
ークが変更するまで、t時間待つ。
【0022】以上のように、ステップ1、2の手順で圧
下シリンダのストロークを変更してロール隙間を調整し
て所定の圧下量まで圧下する。 ここで、x:ロール1とロール2の各ロールの単位長さ
当たりの圧下反力の相対的な偏差目標値(%) TH1:ロール1のロール隙間(mm) TH2:ロール2のロール隙間(mm) ha:ロール隙間変更量(mm) t:待ち時間
【0023】上記の説明は、圧下部材として2分割ロー
ルの例であるが、ロールに替えて複数のウォーキングバ
ー式の圧下部材を使用してもよく、この場合は、各ウォ
ーキングバーが負荷すべき荷重の全体荷重に対する比率
は、ウォーキングバーの幅の比、鋳片との相対位置等に
よってきまる。したがって、鋳片の幅方向に均一に圧下
を加えるには、各ウォーキングバーの負荷比に対応する
圧下反力までウォーキングバー隙間を調節すればよい。
なお、各ウォーキングバーの圧下反力は、ロールと同様
の方法で、ロードセルで測定する。
【0024】圧下部材を複数にすることによって、鋳片
の不均一冷却による幅方向の厚み変動に対しても圧下部
材の片当たりを少なくし、鋳片の幅方向に均一な圧下量
で圧下を加えることができる。
【0025】
【実施例】以下に、実施例について説明する。図1は圧
下部材にロールを使用した圧下機構の例で、ロールフレ
ーム3、4とタイロッド8でロールハウジングを構成
し、ロールフレーム3、4にはロール1、2が軸受5を
介して取り付けてある。軸受5とロールフレーム3、4
との間には圧下反力を検知するロードセル6が設置して
ある。
【0026】タイロッド8の上部には油圧圧下シリンダ
7があり、油圧圧下シリンダ7を作動させることによっ
て、ロールフレーム3を上下に移動させロール1、2の
隙間を微調節して、鋳片に均一な圧下を加える。一方、
タイロッド8の下部にはウォーム減速機構9があり、ウ
ォーム減速機構9とスクリュー10によって、ロールフレ
ーム3とロールフレーム4の間隔の粗調節を行う。
【0027】鋳片幅方向への圧下は、油圧サーボ系11
で、図4に示したロール隙間制御手順に基づいて、ロー
ルと接触する部分の鋳片温度と所定圧下量をもとに圧下
反力を求め、この圧下反力とロードセル6からの圧下反
力との差がなくなるまで油圧圧下シリンダ7を作動さ
せ、ロール1、2の隙間を調節して行う。
【0028】このようにして、式の関係式を満たすよ
うに、油圧サーボ系11で圧下シリンダ7のストロークを
調整し、各軸受の圧下反力を調節して、所定圧下量を鋳
片幅方向に加えることによって、中心偏析の少ない鋳片
を得ることができた。
【0029】
【発明の効果】本発明は、鋼の連続鋳造において、鋳片
の中心部が液相線となる時点から流動限界固相率となる
時点までの領域で、特に溶鋼静圧の影響がなくなる領域
を、所定圧下量に対応する圧下反力まで、複数の圧下部
材で圧下する鋳片圧下方法であって、本発明によると所
定圧下量を精度よく鋳片幅方向に加えることができ、中
心偏析の少ない鋳片を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧下部材にロールを使用した鋳片圧下方法の説
明図である。
【図2】連続鋳造における鋳片の凝固過程を説明する概
念図である。
【図3】本発明による圧下方法の説明図である。
【図4】ロール隙間の制御手順のフローチャート図であ
る。
【符号の説明】
1、2…ロール、3、4…ロールフレーム、5…軸受、
6…ロードセル、7…油圧圧下シリンダ、8…タイロッ
ド、9…ウォーム減速機構、10…スクリュー、11…油圧
サーボ系、12…鋳片、f1 、f2 …ロール1の軸受反
力、f3 、f4 …ロール2の軸受反力、h…圧下量、l1
…ロール1の長さ、l2…ロール2の長さ、TH1…ロール
1のロール隙間、TH2…ロール2のロール隙間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼の連続鋳造において、鋳片の中心部が
    液相線となる時点から流動限界固相率となる時点までの
    領域で、所定圧下量に対応する圧下反力まで、複数の圧
    下部材で圧下することを特徴とする連続鋳造法における
    鋳片圧下方法。
JP8560792A 1992-04-07 1992-04-07 連続鋳造法における鋳片圧下方法 Withdrawn JPH05285616A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0960671A2 (de) * 1998-05-30 1999-12-01 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Strangführungssegment für Brammengiessanlagen
KR101304789B1 (ko) * 2011-12-19 2013-09-05 주식회사 포스코 롤 하중 측정장치

Cited By (3)

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Effective date: 19990608