JPH0573506B2 - - Google Patents

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
とが重要課題となつている。従来鋼材は、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。かかる成分編析は凝固末期に残溶鋼が凝固収
縮力等によつて流動し、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
によつて生じる。従つ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、これらの内最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
るまでの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
よつては偏析改善効果が殆ど認められなかつた
り、場合によつては、偏析がかえつて悪化する等
の問題があり、成分偏析を充分に改善することは
困難であつた。 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つたり、あるいは偏析がか
えつ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固相率に相当
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
に到つた。 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、鋳片の中心固相率が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固
相率に相当する温度となる時点までの領域を、油
圧圧下機構を有する複数のロール対で連続的に圧
下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造方法におい
て、圧下帯のロールを複数ブロツクに分割して、
上流ブロツクの少なくとも１つの中に位置するロ
ールの圧下速度をスペーサにより制限し、残りブ
ロツクの圧下速度を制限せずフリー圧下とし、か
つ各ブロツクの平均圧下速度を圧下帯の下流ほど
大きく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ないし0.3に相当する温度となる時点か
ら流動限界固相率に相当する温度となる時点ま
で、油圧圧下機構を有する複数のロール対で連続
的に圧下される。さらに、圧下帯の全ロールは複
数のブロツクに分割され、上流ブロツクの少なく
とも１つの中に位置するロールの圧下速度はスペ
ーサにより制限され、残りブロツクの圧下速度は
制限されずにフリー圧下とされる。そして、各ブ
ロツクの平均圧下速度は圧下帯の下流ほど大きく
される。ここで、圧下帯の全ロールは３つのブロ
ツクに分割し、鋳片の厚み中心固相率が0.1〜0.3
の範囲および0.3〜0.55の範囲の圧下速度をスペ
ーサにより制限し、鋳片の厚み中心固相率が0.55
〜0.7となる範囲をフリー圧下とするように構成
するのが好ましい。また、圧下帯の全ロールは２
つのブロツクに分割し、鋳片の厚み中心固相率が
0.1〜0.3の範囲の圧下速度をスペーサにより制限
し、鋳片の厚み中心固相率が0.3〜0.7となる範囲
をフリー圧下とするように構成してもよい。 これによつて、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
るが、偏析の低減には凝固末期の凝固収縮流動防
止がポイントであり、凝固収縮流動を防止するた
めには、圧下帯の下流ほど鋳方の表面に付加する
圧下量（圧下速度）を大きくする必要がある。一
方圧下ロールにより圧下量は圧下力が一定の場
合、圧下帯上流ほど大きく、圧下帯の上流が過圧
下となり上向き流れが発生しその結果鋳方には逆
Ｖ偏析が発生し偏析が悪化する。また凝固が充分
進行しない時期の過大な圧下は内部割れの発生原
因となるため圧下帯上流の圧下量を制限する必要
がある。以上のごとく凝固の進行状況に応じて、
適正圧下速度の実現が必要であり、これらを安定
して実現する方法として本発明が提供される。 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・キヤスト円弧
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はタンデイシユ２の上方に置かれ、取鍋１内
の溶鋼が底部のスライデイングノズル１１を経て
タンデイシユ２内に注がれるようになされてい
る。ここで、スライデイングノズル１１、取鍋１
から注がれた溶鋼を含むタンデイシユ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
イシユ内の湯面位置）Ｍが一定となるようになさ
れている。 タンデイシユ２内の溶鋼は、該タンデイシユの
底部を塞ぐストツパ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（一次冷却）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
溶鋼（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、
スプレー帯でスプレー冷却され、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、複数のロールR₄₂、R₄₃、R₄₄、…で
構成され、これらの圧下帯のロールは３つのブロ
ツクに分割されている。すなわち、ロールR₄₂、
R₄₃、R₄₄でブロツク１が構成され、ロールR₄₅、
R₄₆、R₄₇、R₄₈、R₄₉、R₅₀でブロツク２が構成さ
れ、さらに、ロールR₅₁、R₅₂でブロツク３が構
成されている。そして、鋳片の厚み中心固相率が
0.1〜0.3の範囲（ブロツク１に対応）および0.3〜
0.55の範囲（ブロツク２に対応）の圧下速度をス
ペーサにより制限し、鋳片の厚み中心固相率が
0.55〜0.7となる範囲（ブロツク３に対応）をフ
リー圧下とするようになされている。ここで、矯
正点（unbending point）のロールR₄₂より上流
のロールR₄₁、R₄₀、R₃₉、…のロール間にはスペ
ーサが設けられている。また、軽圧下における圧
下速度の制限方法はロール軸受間にスペーサを挿
入し、スペーサ位置以上にロールが移動できない
ようにすることで圧下速度を制御する。またフリ
ー圧下は圧下速度を制限しない圧下方法で、ロー
ルの圧下力と鋳片の変形抵抗できまる圧下速度が
得られる。なお圧下速度は次式の如く定義する。 圧下速度＝（１ロールの圧下量（mm）／ロール間隔（
ｍ））×鋳造速度（ｍ／min） （mm／min） 以上、本発明の連続鋳造方法を第１図の連鋳機
を用いて実施した試験について述べる。ここで、
本試験を実施した連鋳機の概略図を図１に示す。
本軽圧下法の特徴は、軽圧下帯を凝固時期により
３分割（もしくは２分割）し、前半２ブロツク
（または１ブロツク）の圧下速度をスペーサの適
用により制限し、後半１ブロツク（または２ブロ
ツク）は圧下量を制限しないフリー圧下とし、圧
下帯下流ほど圧下速度を増大することである。 第１表は、試験を実施した溶鋼組成を示すもの
であり、第２表は、圧下帯を鋳片の中心固相率に
より３分割し、上流の２ブロツクの圧下量をスペ
ーサにより制限し、下流の１ブロツクをフリー圧
下とした場合を示すものである。

【表】

【表】 以上の第１表および第２表に従つて鋳造した鋳
片の1/2幅断面を腐食し測定した偏析等の結果を
従来例と比べて第３表に示す。

【表】

〔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、圧下帯のロールを複数のブロツクに分割
して、上流ブロツクの少なくとも１つの中に位置
するロールの圧下速度をスペーサにより制限し、
残りブロツクの圧下速度を制限せずフリー圧下と
し、かつ各ブロツクの平均圧下速度を圧下帯の下
流ほど大きくすることによつて、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。

【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である。 （符号の説明）、１……取鍋、２……タンデイ
シユ、３……モールド、１１……スライデイング
ノズル、２１……ストツパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳片の中心固相率が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固相率に相当する温
   度となる時点までの領域を、油圧圧下機構を有す
   る複数のロール対で連続的に圧下しつつ引き抜く
   溶融金属の連続鋳造方法において、圧下帯のロー
   ルを複数のブロツクに分割して、上流ブロツクの
   少なくとも１つの中に位置するロールの圧下速度
   をスペーサにより制限し、残りブロツクの圧下速
   度を制限せずフリー圧下とし、かつ各ブロツクの
   平均圧下速度を圧下帯の下流ほど大きくするよう
   にしたことを特徴とする連続鋳造方法。 ２ 前記圧下帯のロールは３つのブロツクに分割
   され、鋳片の厚み中心固相率が0.1〜0.3の範囲お
   よび0.3〜0.55の範囲の圧下速度をスペーサによ
   り制限し、該鋳片の厚み中心固相率が0.55〜0.7
   となる範囲をフリー圧下とするようにした請求項
   第１項に記載の連続鋳造方法。 ３ 前記圧下帯のロールは２つのブロツクに分割
   され、鋳片の厚み中心固相率が0.1〜0.3の範囲の
   圧下速度をスペーサにより制限し、該鋳片の厚み
   中心固相率が0.3〜0.7となる範囲をフリー圧下と
   するようにした請求項第１項に記載の連続鋳造方
   法。