JPH06339761A - 連続鍛圧法における鋳片反り防止方法 - Google Patents
連続鍛圧法における鋳片反り防止方法Info
- Publication number
- JPH06339761A JPH06339761A JP12957393A JP12957393A JPH06339761A JP H06339761 A JPH06339761 A JP H06339761A JP 12957393 A JP12957393 A JP 12957393A JP 12957393 A JP12957393 A JP 12957393A JP H06339761 A JPH06339761 A JP H06339761A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】連続鋳造機で鋳片を鍛圧するに際し、鋳片上下
２面の温度不均一から生じる反りを防止し、円滑な連続
鋳造操業を確立する。 【構成】連続鍛圧装置への鋳片入側直前で、鋳片上下面
の温度を測定し、その温度差を演算装置に入力して、温
度差を解消するための冷却水量を求め、その値に基づい
て冷却制御装置を操作する。さらに、計測値としては鋳
片の形状変化等を加えてもよい。
２面の温度不均一から生じる反りを防止し、円滑な連続
鋳造操業を確立する。 【構成】連続鍛圧装置への鋳片入側直前で、鋳片上下面
の温度を測定し、その温度差を演算装置に入力して、温
度差を解消するための冷却水量を求め、その値に基づい
て冷却制御装置を操作する。さらに、計測値としては鋳
片の形状変化等を加えてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】金属の連続鋳造装置で鋳片を連続
鍛圧する方法、特に鍛圧時に生じる鋳片の反りを防止す
る技術に関する。
鍛圧する方法、特に鍛圧時に生じる鋳片の反りを防止す
る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造で得られる鋳片の中心偏析
は、該鋳片の最終凝固域の厚み中心部でＣ，Ｐ，Ｓ等の
成分が濃化して正偏析となって生じる。特に、それは厚
板の板厚方向での機械的性質の低下やラミネーションの
発生原因となり、従来より連続鋳造法での鋳片欠陥の一
つであった。したがって、かかる中心偏析の防止対策と
して、鍛圧法を連続鋳造機に適用する研究開発が以前よ
り行われてきた。それらの研究結果は、実際に連続鋳造
に使われたが、負偏析等別の新しい欠陥問題を起してい
た。
は、該鋳片の最終凝固域の厚み中心部でＣ，Ｐ，Ｓ等の
成分が濃化して正偏析となって生じる。特に、それは厚
板の板厚方向での機械的性質の低下やラミネーションの
発生原因となり、従来より連続鋳造法での鋳片欠陥の一
つであった。したがって、かかる中心偏析の防止対策と
して、鍛圧法を連続鋳造機に適用する研究開発が以前よ
り行われてきた。それらの研究結果は、実際に連続鋳造
に使われたが、負偏析等別の新しい欠陥問題を起してい
た。
【０００３】この種の内部欠陥については、特開昭６３
ー１８３７６５号公報に開示されている技術、すなわち
「連続鋳造で鋳片を引き抜く際に、鋳片内部の溶鋼が凝
固を完了する前の段階で、鋳片中心部の固相率が０．５
〜０．９の領域である条件に従った圧下量で鍛圧する」
とか、特開平２ー１５８５７公報記載の「内部割れを効
果的に防止する方法として、金型形状や鍛圧条件を適正
範囲に設定する」ことによって一応満足できる解決を得
た。
ー１８３７６５号公報に開示されている技術、すなわち
「連続鋳造で鋳片を引き抜く際に、鋳片内部の溶鋼が凝
固を完了する前の段階で、鋳片中心部の固相率が０．５
〜０．９の領域である条件に従った圧下量で鍛圧する」
とか、特開平２ー１５８５７公報記載の「内部割れを効
果的に防止する方法として、金型形状や鍛圧条件を適正
範囲に設定する」ことによって一応満足できる解決を得
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、連続鍛
圧を実際に行う上では、以下に述べる別種の重要な問題
がある。それは、鍛圧される鋳片の上下２面の表面温度
が均一でない場合、鋳片の変形抵抗に差が生じ圧下量が
鋳片長手方向で不均一となることに起因する。圧下量に
比例して鋳込方向へ鋳片の伸びがあるが、圧下量が不均
一なため、伸び量も上下面で不均一になり反りが生じて
しまう。湾曲型の連続鋳造機は、冷却水が鋳片の上面側
では表面を流れ落ちて滞留する結果、上面側が過冷却さ
れてしまい、上反りが起こりやすい。上反りが発生する
と一定位置に固定されているトーチカッターを鋳片が通
らなくなり鋳込みを止めざるを得なくなってしまい、操
業上大問題になる。連続鋳造機を新設する際には、反り
矯正装置を設置することも可能であるが、鍛圧位置がピ
ンチロールの後方にある場合、反りに対する矯正機能が
ない。また、既存の連続鋳造機に鍛圧装置を設置する際
には、スペースに余裕がない場合が多いので、反り矯正
装置は設置できない。そこで、 本発明は特別な矯正装
置を設けずに上記問題を解決し、連続鍛圧操業の安定化
を図ることを目的としている。
圧を実際に行う上では、以下に述べる別種の重要な問題
がある。それは、鍛圧される鋳片の上下２面の表面温度
が均一でない場合、鋳片の変形抵抗に差が生じ圧下量が
鋳片長手方向で不均一となることに起因する。圧下量に
比例して鋳込方向へ鋳片の伸びがあるが、圧下量が不均
一なため、伸び量も上下面で不均一になり反りが生じて
しまう。湾曲型の連続鋳造機は、冷却水が鋳片の上面側
では表面を流れ落ちて滞留する結果、上面側が過冷却さ
れてしまい、上反りが起こりやすい。上反りが発生する
と一定位置に固定されているトーチカッターを鋳片が通
らなくなり鋳込みを止めざるを得なくなってしまい、操
業上大問題になる。連続鋳造機を新設する際には、反り
矯正装置を設置することも可能であるが、鍛圧位置がピ
ンチロールの後方にある場合、反りに対する矯正機能が
ない。また、既存の連続鋳造機に鍛圧装置を設置する際
には、スペースに余裕がない場合が多いので、反り矯正
装置は設置できない。そこで、 本発明は特別な矯正装
置を設けずに上記問題を解決し、連続鍛圧操業の安定化
を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】鋳片の反り原因が鍛圧面
温度の不均一によるものと判明したので、冷却水量をコ
ントロールすることにより反りが防止できると考えた。
すなわち、本発明では、連続鋳造設備で鋳片を鍛圧する
に際し、鍛圧前の鋳片上下の表面温度を計測し、その上
下の計測値の差が許容値以下になるように鋳片の２次冷
却水量を制御することを特徴とする連続鍛圧法における
鋳片反り防止方法である。さらには、鋳片の鍛圧位置に
おいて、鋳片の表面温度、圧下量、形状変化を計測し、
それら計測値の一部又は全部から鋳片の２次冷却水量を
求めることを特徴とする連続鍛圧法における鋳片反り防
止方法である。
温度の不均一によるものと判明したので、冷却水量をコ
ントロールすることにより反りが防止できると考えた。
すなわち、本発明では、連続鋳造設備で鋳片を鍛圧する
に際し、鍛圧前の鋳片上下の表面温度を計測し、その上
下の計測値の差が許容値以下になるように鋳片の２次冷
却水量を制御することを特徴とする連続鍛圧法における
鋳片反り防止方法である。さらには、鋳片の鍛圧位置に
おいて、鋳片の表面温度、圧下量、形状変化を計測し、
それら計測値の一部又は全部から鋳片の２次冷却水量を
求めることを特徴とする連続鍛圧法における鋳片反り防
止方法である。
【０００６】
【作用】連続鍛圧時に鋳片に反りが発生するメカニズム
としては、鍛圧される鋳片の上下２面の表面温度が異な
る場合、表面温度の高い方は低い方に比べて変形抵抗は
小さい。この２面を同一の力で鍛圧すると、圧下量は変
形抵抗の大きい方は小さい方に比べて当然少なくなる。
鋳片を鍛圧すると幅方向ばかりか鋳込方向にも伸びが生
じるが、この伸び量は圧下量が大きい方が大で、小さい
方は少ない。したがって、この伸び量の差によって反り
が発生する。
としては、鍛圧される鋳片の上下２面の表面温度が異な
る場合、表面温度の高い方は低い方に比べて変形抵抗は
小さい。この２面を同一の力で鍛圧すると、圧下量は変
形抵抗の大きい方は小さい方に比べて当然少なくなる。
鋳片を鍛圧すると幅方向ばかりか鋳込方向にも伸びが生
じるが、この伸び量は圧下量が大きい方が大で、小さい
方は少ない。したがって、この伸び量の差によって反り
が発生する。
【０００７】鋳片の反り原因が上記のように鍛圧される
２面の表面温度の差による圧下量の差であることが分か
ったので、表面温度を均一にすれば圧下量も均一になり
反りは防止できる。鋳片の表面温度を均一にする方法と
しては、 （１）鍛圧位置直前で鋳片の上下２面の表面温度を測定
し、その温度差に応じて２次冷却水を上下独立して調整
することにより２表面の温度を均一にする。 （２）鍛圧位置直前に鍛圧される２面に表面温度の補正
用のスプレーを設置し、表面温度を鍛圧点直前で測定し
て表面温度が高い方をその温度差に応じた水量で表面温
度補正用スプレーで冷却して、２表面の温度を均一にす
る。などが考えられる。これを具現化した一例を図１に
示す。
２面の表面温度の差による圧下量の差であることが分か
ったので、表面温度を均一にすれば圧下量も均一になり
反りは防止できる。鋳片の表面温度を均一にする方法と
しては、 （１）鍛圧位置直前で鋳片の上下２面の表面温度を測定
し、その温度差に応じて２次冷却水を上下独立して調整
することにより２表面の温度を均一にする。 （２）鍛圧位置直前に鍛圧される２面に表面温度の補正
用のスプレーを設置し、表面温度を鍛圧点直前で測定し
て表面温度が高い方をその温度差に応じた水量で表面温
度補正用スプレーで冷却して、２表面の温度を均一にす
る。などが考えられる。これを具現化した一例を図１に
示す。
【０００８】本発明では、鋳片表面温度の不均一をなく
すように２次冷却水制御を行うことにして、連続鍛圧時
の鋳片反りを防止することができる。なお、センサによ
る測定データは表面温度のみでも制御可能ではあるが、
図１に示すよう上下面圧下量、反り量等も測定して２次
冷却水量を決めるようにすれば、制御精度を一層上げる
ことができる。
すように２次冷却水制御を行うことにして、連続鍛圧時
の鋳片反りを防止することができる。なお、センサによ
る測定データは表面温度のみでも制御可能ではあるが、
図１に示すよう上下面圧下量、反り量等も測定して２次
冷却水量を決めるようにすれば、制御精度を一層上げる
ことができる。
【０００９】なお、具体的な制御フローを図２〜図４に
示す。図２は計測値を鋳片上下の表面温度（Ｔ1 、Ｔ
2 ）とした場合であり、図３は計測値を鋳片上下の圧下
量（δ1 、δ2 ）、図４は鋳片反り量（δ1 ）を計測値
とした場合である。鋳片の反り量は上下面の圧下量によ
って決まり、圧下量は鋳片の変形抵抗値によって決ま
り、この変形抵抗は鋼種と表面の温度によって決まる。
したがって、これらの関係を組み合わせれば、演算装置
の組み合わせにより、種々の制御フローができるのであ
る。
示す。図２は計測値を鋳片上下の表面温度（Ｔ1 、Ｔ
2 ）とした場合であり、図３は計測値を鋳片上下の圧下
量（δ1 、δ2 ）、図４は鋳片反り量（δ1 ）を計測値
とした場合である。鋳片の反り量は上下面の圧下量によ
って決まり、圧下量は鋳片の変形抵抗値によって決ま
り、この変形抵抗は鋼種と表面の温度によって決まる。
したがって、これらの関係を組み合わせれば、演算装置
の組み合わせにより、種々の制御フローができるのであ
る。
【００１０】また、図５は計測値を鋳片上下の圧下量δ
1 、δ2 の制御する場合に利用する鋳片表面温度と圧下
量または変形抵抗の関係を示す。本制御方法は基本的に
はＴ1 ＝Ｔ2 とすることにあるが、図５に示すような圧
下量、変形抵抗の実績値を予め準備しておき、図３、の
δ1 −δ2 ≦△δを満足するよう冷却水量を決めてやる
こともできる。
1 、δ2 の制御する場合に利用する鋳片表面温度と圧下
量または変形抵抗の関係を示す。本制御方法は基本的に
はＴ1 ＝Ｔ2 とすることにあるが、図５に示すような圧
下量、変形抵抗の実績値を予め準備しておき、図３、の
δ1 −δ2 ≦△δを満足するよう冷却水量を決めてやる
こともできる。
【００１１】
【実施例】主成分が、Ｃ：０．２％、Ｓｉ：０．３％、
Ｍｎ：０．２％、Ｃｒ：３．０％の鋼管用材で、４００
×５６０ｍｍの断面サイズのスラブを連続鋳造で製造し
た。連続鍛圧装置は、溶鋼のメニスカスから２６ｍの位
置に設けた。操業条件は、以下のとおりであり、制御方
法としては図３の鋳片表面温度を計測した場合の例であ
る。
Ｍｎ：０．２％、Ｃｒ：３．０％の鋼管用材で、４００
×５６０ｍｍの断面サイズのスラブを連続鋳造で製造し
た。連続鍛圧装置は、溶鋼のメニスカスから２６ｍの位
置に設けた。操業条件は、以下のとおりであり、制御方
法としては図３の鋳片表面温度を計測した場合の例であ
る。
【００１２】 鋳込速度 ＶC ＝０．５（ｍ／ｍｉｎ） 圧下量 ８０（ｍｍ） 比水量 ０．５（リットル／ｋｇ） 冷却水制御ゾーン：鍛圧装置直前の２次冷却ゾーン →水量 ：当該ゾーンの約１０％ その結果を、本発明を適用していない従来法と比較して
表１に示す。本発明によれば、鋳片の上下２面の温度差
が極めて小となり、反りの完全防止が達成された。
表１に示す。本発明によれば、鋳片の上下２面の温度差
が極めて小となり、反りの完全防止が達成された。
【００１３】
【表１】
【００１４】なお、鋳片の反りが生じないような上下面
温度差の許容値としては、本実施例の結果から１０℃以
下とする。また、実施例は鋼管用材で説明したが、本発
明は鉄鋼材料に限ったものでなく、他の金属、例えば
銅、アルミニュウム等にも適用できる。
温度差の許容値としては、本実施例の結果から１０℃以
下とする。また、実施例は鋼管用材で説明したが、本発
明は鉄鋼材料に限ったものでなく、他の金属、例えば
銅、アルミニュウム等にも適用できる。
【００１５】
【発明の効果】鋳片の連続鍛圧を行う場合、金属の種類
によってもことなるが、鍛圧時での鋳片表面温度の差に
より、鋳片の鋳込み方向への伸び量に変化が生じ、反り
が発生してしまう。本発明では、表面温度の測定値をベ
ースにして、鋳片の冷却制御を行い、反りを防止するこ
とができた。その結果、連続鋳造の操業中にトーチカッ
タを通過しないような不測のトラブルがなくなり、操業
が安定した。
によってもことなるが、鍛圧時での鋳片表面温度の差に
より、鋳片の鋳込み方向への伸び量に変化が生じ、反り
が発生してしまう。本発明では、表面温度の測定値をベ
ースにして、鋳片の冷却制御を行い、反りを防止するこ
とができた。その結果、連続鋳造の操業中にトーチカッ
タを通過しないような不測のトラブルがなくなり、操業
が安定した。
【図１】本発明による鋳片表面温度の制御概要である。
【図２】鋳片表面温度による制御フローである。
【図３】鋳片圧下量による制御フローである。
【図４】鋳片反り量による制御フローである。
【図５】鋳片表面温度と圧下量及び変形抵抗の関係を示
す図である。
す図である。
１ 連続鋳造用鋳型 ２ 鋳片ストランド ３ ２次冷却帯 ４ ピンチロール ５ スプレー冷却帯 ６ バルブ開度調整器 ７ 冷却水演算装置 ８ 鍛圧装置 ９ 表面温度計 １０ 圧下量測定器 １１ 反り量検出器 １２ トーチカッタ用ピンチロール
Claims (2)
- 【請求項１】 連続鋳造装置で鋳片を鍛圧するに際し、
鍛圧前の鋳片上下の表面温度を計測し、その上下の計測
値の差が許容値以下になるように鋳片の２次冷却水量を
制御することを特徴とする連続鍛圧法における鋳片反り
防止方法。 - 【請求項２】 鋳片の鍛圧位置において、鋳片の表面温
度、圧下量、形状変化を計測し、それら計測値の１部又
は全部を用いて２次冷却水量を求めることを特徴とする
連続鍛圧法における鋳片反り防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12957393A JPH06339761A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 連続鍛圧法における鋳片反り防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12957393A JPH06339761A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 連続鍛圧法における鋳片反り防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339761A true JPH06339761A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15012817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12957393A Withdrawn JPH06339761A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 連続鍛圧法における鋳片反り防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06339761A (ja) |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12957393A patent/JPH06339761A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |