JPH05285619A - 連続鋳造における鋳片の圧下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、未凝固部
をふくむ鋳片を圧下する方法において、種々の圧下率に
対して、凝固シェルを圧着させる圧延を可能にし、内質
の優れた多様なサイズの鋳片を効率的に製造する。 【構成】 圧延直前の未凝固率ｆ₀ および圧下率ｒがｆ
₀ ≦１．３２ｒ−２１．０なる関係を満たす条件で圧延
を実施する。ただし、ｆ₀ は圧延直前の未凝固率（％）
ｆ₀ ＝ｄ₀ ／Ｈ₀ ×１００，ｄ₀ は圧延直前の未凝固厚
（mm），Ｈ₀ は圧延前の鋳片高さ（mm），ｒは鋳片の圧
下率（％）ｒ＝（Ｈ₀ −ｈ）／Ｈ₀ ×１００，ｈは圧延
後の鋳片高さ（mm）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内質の優れた鋳片を得る
鋼の連続鋳造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造鋳片を未凝固部を含む状態で圧
延することによって、偏析、ポロシティのない高品質な
鋳片が得られることが、鉄と鋼６０（１９７４），７，
Ｐ１３７〜１４６に示されている。

【０００３】ただし、未凝固圧下では圧下条件が不適当
な場合は、凝固界面に内部割れが発生し、かえって内質
を悪化させるので、適切な圧下条件を求める必要があ
る。上記文献には、内部割れは上下凝固シェルを圧着す
れば防止でき、そのためには圧下率３０％以上が必要で
あることが示されている。圧下率以外の因子も凝固シェ
ルの圧着に影響を及ぼすと考えられるが、凝固シェルの
変形挙動は複雑であり、圧下率以外の要因については明
らかにされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、凝固シ
ェルを圧着の条件として圧下率を３０％以上にすること
を示している。しかし、同一の連続鋳造機を用いてサイ
ズの異なる鋳片を得ようとする場合は、連続鋳造機後端
に設置した圧延機の圧下率を変更する必要があり、３０
％以上の圧下率が確保できない場合がある。すなわち、
従来技術では、圧下率の変更によって、複数のサイズの
鋳片を製造するプロセスには適用できないという問題点
がある。

【０００５】本発明は上記の問題を解決し、連続鋳造機
後端の圧延機の圧下率を変更し、複数のサイズの鋳片を
製造するプロセスにおいても、凝固シェルを圧着させる
ことによって、内質の優れた鋳片を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の要旨
は連続鋳造機後端に圧延機を設置し、未凝固部をふくむ
鋳片を圧下する方法において、圧延直前の未凝固率ｆ₀
および圧下率ｒがｆ₀ ≦１．３２ｒ−２１．０を満たす
ように鋳片の冷却速度を調整することにある。ただし、
ｆ₀ は圧延直前の未凝固率（％）ｆ₀ ＝ｄ₀ ／Ｈ₀ ×１
００，ｄ₀ は圧延直前の未凝固厚（mm），Ｈ₀ は圧延前
の鋳片高さ（mm），ｒは鋳片の圧下率（％）ｒ＝（Ｈ₀
−ｈ）／Ｈ₀ ×１００，ｈは圧延後の鋳片高さ（mm）

【０００７】以下、本発明の詳細を説明する。発明者ら
は、剛塑性有限要素法を用いたシミュレーションによ
り、凝固シェルの圧着条件の検討を行った。まず、発明
者らは初期未凝固率が凝固シェルの圧着に及ぼす影響を
検討した。表１にシミュレーション条件を示す。２２０
×２２０mmの鋳片を直径７００mmのフラットロールで圧
下する場合についてシミュレーションを行った。

【０００８】

【表１】

【０００９】図３に２２０×２２０mmの鋳片をフラット
ロールで圧延する場合について、鋳片の圧下率および、
未凝固率と凝固シェルの圧着との関係を示す。図３から
明らかなように、圧下率が３０％未満の場合でも、未凝
固率が小さければ凝固シェルは圧着する。すなわち、未
凝固率を適当な値にすることによって、凝固シェルを圧
着させることが可能である。

【００１０】そこで、発明者らはさらに詳細にシミュレ
ーションを行い、未凝固率が凝固シェルの圧着に及ぼす
影響を検討した。図１に圧下率と凝固シェルが圧着する
限界の未凝固率との関係を示す。図１から明らかなよう
に、凝固シェルが圧着する限界の未凝固率は、以下に示
す圧下率の一次式で表すことができる。 ｆ₀ ＝１．３２ｒ−２１．０ …………………………（１） 以上の事実から発明者らは、圧下率に対して、圧延直前
の未凝固率が（１）式で推定される未凝固率以下になる
ように、鋳片の冷却速度を調整することによって、内質
の優れた鋳片を製造できることを見いだした。

【００１１】本発明の実行方法を具体的に説明する。図
４に本発明の実施方法の一例を示す。溶湯４はタンディ
ッシュ３からモールド５内に注入され、モールド５の内
面から冷却されることによって凝固シェル１を形成す
る。この凝固シェル１を案内ロール群６によって湾曲
し、ピンチロール７に導く。鋳片はピンチロール７以
後、水平に誘導され圧延ロール２で圧下される。この
間、鋳片は冷却され凝固シェルの厚みが増していく。

【００１２】この冷却過程において、圧延直前の未凝固
率が（１）式を満たすように冷却速度を制御することが
できる。すなわち、圧延後の鋳片厚を大きくする場合
は、圧下位置での未凝固率を大きくするために、ピンチ
ロール４の速度を速くし、引き抜き速度を速くする。あ
るいは、冷却装置８の水冷流量を大きくする。圧延後の
鋳片厚を小さくする場合は、圧下位置での未凝固率を小
さくするために、ピンチロール４の速度を遅くし、引き
抜き速度を遅くする。あるいは、冷却装置８の水冷流量
を小さくする。圧下率ごとに適切なピンチロール速度お
よび冷却水量は、凝固計算に基づいて、あらかじめ決定
しておくことができる。

【００１３】

【実施例】直径７００mmのフラットロールを連鋳機後端
に設置し、２２０×２２０mmの鋳片を圧下するプロセス
において、圧延後の鋳片厚の変更を試みた。なお、圧延
荷重の制約から３５％が最大圧下率であった。

【００１４】冷却条件を変化させず、未凝固率を１８％
（未凝固厚を４０mm）に固定した場合、圧下率が３０〜
３５％（圧延後の鋳片厚１４３〜１５４mm）の狭い範囲
でしか凝固シェルの圧着による内質の改善は行われなか
った。圧下率ごとに（１）式を用いて未凝固率を決定
し、水冷流量を調整によって未凝固率を５〜１８％まで
変化させた。その結果、圧下率２０〜３５％（圧延後の
鋳片厚１４３〜１７６mm）の広い範囲にわたって、凝固
シェルの圧着による内質の改善効果がみられた。

【００１５】

【発明の効果】本発明により、種々の圧下率に対して、
凝固シェルを圧着させる圧延が可能となるので、内質の
優れた多様なサイズの鋳片を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳片の圧下率と凝固シェルの圧着に必要な限界
初期未凝固率との関係を示す図。

【図２】初期未凝固率、圧下率の定義を示す模式図。

【図３】鋳片の圧下率および、初期未凝固率と凝固シェ
ルの圧着との関係を示す図。

【図４】本発明の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

１ 凝固シェル ２ 圧延ロール ３ タンディッシュ ４ 溶湯 ５ モールド ６ 案内ロール群 ７ ピンチロール ８ 冷却装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 健二 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、未凝
   固部をふくむ鋳片を圧下する方法において、圧延直前の
   未凝固率ｆ₀ および圧下率ｒがｆ₀ ≦１．３２ｒ−２
   １．０なる関係を満たすように、鋳片の冷却速度を調整
   することを特徴とする連続鋳造における鋳片の圧下方
   法。ただし、ｆ₀ は圧延直前の未凝固率（％）ｆ₀ ＝ｄ
   ₀ ／Ｈ₀ ×１００，ｄ₀ は圧延直前の未凝固厚（mm），
   Ｈ₀ は圧延前の鋳片高さ（mm），ｒは鋳片の圧下率
   （％）ｒ＝（Ｈ₀ −ｈ）／Ｈ₀ ×１００，ｈは圧延後の
   鋳片高さ（mm）