JPH0615425A - 連続鋳造装置の鋳型振動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続鋳造装置の鋳型をオッシレーションするに
あたり、連続鋳造される各鋳片の鋼種仕様に応じて設定
されたネガティブストリップ時間を満足することにより
オッシレーションマークによる表面性状の悪化を最低限
に抑制し、更にブレークアウト事故の発生率抑制をも可
能とする鋳型振動方法を提供する。 【構成】鋳型振動の下降速度が鋳造速度より大きくなる
ネガティブストリップ時期の時間が、オッシレーション
マークによる表面性状の悪化を抑制するように鋳造され
る鋳片の鋼種仕様に応じて予め設定された設定値に一定
となるようにして、鋳造速度に対して鋳型振動の振動数
又はストロークを設定条件として振動条件設定装置１に
入力し、該振動条件設定装置１では残る変数ストローク
又は振動数を算出制御する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造装置の鋳型を振
動させて安定した鋳造速度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】連続鋳造装置によって鋳片を連続的に鋳
造する際、タンディッシュから鋳型内に鋳込まれた溶鋼
は該鋳型内で冷却されて、鋳型の内面には凝固シェルが
形成される。この凝固シェルと鋳型との焼付きを防止し
て両者間の摩擦を軽減し、安定した鋳造速度を得る必要
から、鋳型を凡そ上下方向に振動させるオッシレーショ
ン操作が行われている。また、このオッシレーション操
作では鋳型内の溶鋼に添加されるパウダーが溶融して該
鋳型と鋳片との間に流入されるため、両者間の摩擦軽減
効果が相乗される。

【０００３】このオッシレーション操作，即ち鋳型振動
方法においては、鋳型内又は鋳型直下の薄い凝固シェル
が破断して内部の溶鋼が流れ出す，所謂ブレークアウト
事故や、鋳片の外表面に生じるオッシレーションマーク
の大きさに留意する必要がある。このような鋳型振動方
法については従来から様々な開発がなされており、その
一つに特開昭６１−１４７９５４号公報に記載されるも
のがある。

【０００４】この連続鋳造装置の鋳型振動方法を決定す
る変数は、ストローク，振動数，振動波形の偏位率等で
ある。一般にはこれらの変数を鋳造速度の関数式により
決定する方法が採用されている。前記公報に記載される
鋳型振動方法では、図２に示すように鋳型振動の下降速
度が鋳造速度より大きくなるネガティブストリップ時期
の時間ｔが振動の一周期１／ｆに対する比率，即ちネガ
ティブストリップ時間率を一定とすることにより、前記
留意点のうち特にブレークアウト事故を低減することを
可能とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記鋳型振
動において一回の振動毎に鋳片表面に発生するオッシレ
ーションマークの深さはネガティブストリップ時期の時
間（ネガティブストリップ時間）が長いほど深くなるこ
とが知られている。前記従来の鋳型振動方法や鋳造速度
に対してのみ鋳型振動のストローク，振動数を決定する
方法では、図３に実線で示すように鋳造速度に対してネ
ガティブストリップ時間は刻々と変わることになる。こ
のようになると前述のようにネガティブストリップ時間
の増大に伴ってオッシレーションマークは深くなり、表
面性状を悪化させるばかりか、該オッシレーションマー
クの谷部に発生する不良組織から微小割れの原因ともな
る。

【０００６】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、前記ブレークアウト事故の発生率抑制は
勿論、前記オッシレーションマークの発生及びその深さ
を減少して表面性状の安定した鋳片を得ることのできる
連続鋳造装置の鋳型振動方法を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造装置の
鋳型振動方法は、連続鋳造装置の鋳型内に形成される鋳
片と該鋳型との焼付きを防止して両者間の摩擦を軽減す
るために、該鋳型を凡そ上下方向に振動させて安定した
鋳造速度を得る連続鋳造装置の鋳型振動方法において、
前記鋳型振動の下降速度が鋳造速度より大きくなるネガ
ティブストリップ時期の時間が、鋳造される鋳片の鋼種
仕様に応じて予め設定された設定値に一定となるように
して、鋳造速度に対して鋳型振動の振動数又はストロー
クを制御することを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の連続鋳造装置の鋳型振動方法では、前
記ネガティブストリップ時間が、鋳造される鋳片の鋼種
仕様に応じて予め設定された設定値に一定となるように
したために、例えばこの設定されたネガティブストリッ
プ時間を鋳造速度に関係なく短い時間とすることによ
り、オッシレーションマークの発生及びその深さを減少
することができる。このようにネガティブストリップ時
間を一定とした上で、鋳造速度に対して鋳型振動の振動
数又はストロークを制御することにより、従来と同様に
ブレークアウト事故を防止することが可能となる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の連続鋳造装置の鋳型振動方法
を実施化した振動条件設定装置の構成図である。図２に
示すような正弦波形の振動速度で鋳型を振動した場合、
鋳型の下降速度が鋳造速度ＶＲより大きくなる時期をネ
ガティブストリップ時期と称するが、このネガティブス
トリップ時期の振動一周期当たりの時間（ネガティブス
トリップ時間）ｔは下記１式で与えられる。

【００１０】 ｔ＝１／（πｆ）・ cos^-1（ＶＲ／（２πｆａ）） ………（１） ここで、 ＶＲ：鋳造速度 ａ ：ストローク ｆ ：振動数 を表す。

【００１１】一方、鋳造速度ＶＲの大小に関係なく、前
記ネガティブストリップ時間ｔが大きくなるにしたがっ
て、オッシレーションマークの深さも深くなることが知
られている。このようなオッシレーションマークの深さ
の増大は鋳片の表面性状を劣化させるばかりでなく、オ
ッシレーションマークの谷部に微小割れが発生する原因
ともなるため、製品性状としてこのオッシレーションマ
ークの深さは最小限に抑制する必要がある。

【００１２】そこで、前記１式においてネガティブスト
リップ時間ｔを一定とすると、振動数ｆはストロークａ
と鋳造速度ＶＲとに関する関数，若しくはストロークａ
は振動数ｆと鋳造速度ＶＲとに関する関数となるから、
振動数ｆを一定にすればストロークａが、またストロー
クａを一定にすれば振動数ｆが鋳造速度ＶＲに対して一
意的に決定される。

【００１３】これを実施化したのが前記図１の振動条件
設定装置であり、同図ａは前記一定値に設定されたネガ
ティブストリップ時間とストロークとを設定条件として
鋳造速度に応じた振動数を決定するようにしたものであ
り、同図ｂはネガティブストリップ時間と振動数とを設
定条件として鋳造速度に応じたストロークを決定するよ
うにしたものである。

【００１４】ところで、前記オッシレーションマークに
よる表面性状への影響は、一般的には前記ネガティブス
トリップ時間ｔのほかに、鋳片の炭素含有量（Ｃ量）に
も相関のあることが知られている。従って、逆に、この
Ｃ量との相関関係から適正なネガティブストリップ時間
ｔを算出設定することも可能である。しかしながら、本
件発明者等によれば鋳片の他元素の含有量によっても変
化することが予期されるため、望ましくは予め鋳造する
鋼種毎にネガティブストリップ時間ｔを求めておくのが
よい。このような事由により、本実施例では例えば普通
鋼と特殊鋼とで異なるネガティブストリップ時間ｔを下
記のように設定した。

【００１５】普通鋼（Ｃ；0.07％）：ネガティブストリ
ップ時間ｔ＝0.07秒（但し１０％の誤差を許容する） 特殊鋼（Ｃ；0.08％，Si；１％以下，Mn；８〜10.5％，
Cr；18〜20％）：ネガティブストリップ時間ｔ＝0.15秒
（但し１０％の誤差を許容する） 本実施例では図３に破線で示すように、前記のうち普通
鋼のネガティブストリップ時間ｔ＝０．０７秒を用い、
最大鋳造速度ＶＲ＝２．５ｍ／ｍｉｎの連続鋳造装置に
おいてストロークａ＝３ｍｍの固定値とし、鋳造速度Ｖ
Ｒに対して前記設定ネガティブストリップ時間ｔを満足
する振動数ｆを算出設定して前記普通鋼鋳片を連続鋳造
した。また従来比較例として前記連続鋳造装置において
ストロークａ＝３ｍｍの固定値とし、造速度ＶＲに対し
てネガティブストリップ時間率が７０％一定となる鋳振
動数ｆを設定して同じ普通鋼を連続鋳造した。

【００１６】これらの結果を図４に示す。同図から明ら
かなように本発明の鋳型振動方法によればオッシレーシ
ョンマークによる表面性状の悪化は小さく、製品表面性
状としても優れた結果を得た。一方、従来比較例の鋳型
振動方法によればオッシレーションマークによる表面性
状の劣化が大きく、製品表面性状もかなり悪い結果とな
った。これが本発明の鋳型振動方法ではネガティブスト
リップ時間ｔが非常に小さい設定値に一定に維持される
ため、オッシレーションマークの深さも浅く、その表面
性状評価もよろしい。ところが、従来比較例の鋳型振動
方法では、図３に実線で示すように鋳造速度が低下する
とネガティブストリップ時間ｔが増長し、これによりオ
ッシレーションマークの深さが深くなるため、表面性状
評価も低下する。

【００１７】なお、本実施例では鋳型振動速度が正弦波
形となる，所謂サインオッシレーションについてのみ詳
述したが、鋳型振動速度そのものの波形はこれに限定さ
れるものではなく、要はネガティブストリップ時間だけ
を設定値に一定維持することを必要とするものである。
また、前記鋼種に応じたネガティブストリップ時間の設
定方法は前記に限定されるものではなく、例えば経験値
的に設定するなど、各仕様の鋳片に応じて予め設定して
おくのが望ましい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の連続鋳造設
備の鋳型振動方法によれば、鋳型振動におけるネガティ
ブストリップ時間が各鋳片の鋼種仕様に応じて常時一定
になるようにしたために、鋳片の表面性状は鋳造速度に
関わらず安定して優れたものとなり、しかもこの表面性
状条件を満足して鋳造速度に応じてストローク又は振動
数を制御することにより従来通りブレークアウト事故等
は未然に防止することができるという効果が発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造設備の鋳型振動方法を実施化
した振動条件設定装置の概略構成図である。

【図２】鋳型振動におけるネガティブストリップ時期及
び時間の説明図である。

【図３】本発明の鋳型振動方法と従来比較例の鋳型振動
方法とにおける鋳造速度に対するネガティブストリップ
時間の説明図である。

【図４】本発明の鋳型振動方法と従来比較例の鋳型振動
方法とにおける表面性状評価の説明図である。

【符号の説明】

１は振動条件設定装置

フロントページの続き (72)発明者 馬田 一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 三崎 規生 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造装置の鋳型内に形成される鋳片
   と該鋳型との焼付きを防止して両者間の摩擦を軽減する
   ために、該鋳型を凡そ上下方向に振動させて安定した鋳
   造速度を得る連続鋳造装置の鋳型振動方法において、前
   記鋳型振動の下降速度が鋳造速度より大きくなるネガテ
   ィブストリップ時期の時間が、鋳造される鋳片の鋼種仕
   様に応じて予め設定された設定値に一定となるようにし
   て、鋳造速度に対して鋳型振動の振動数又はストローク
   を制御することを特徴とする連続鋳造装置の鋳型振動方
   法。