JPH07251244A - 双ロール式連続鋳造法における鋳片ポロシティ防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センターポロシティの存在しない良好な鋳片
を歩留り良く製造することができる双ロール式連続鋳造
法における鋳片ポロシティ防止方法を提供する。 【構成】 双ロール式連続鋳造装置１に具備された一対
の水冷鋳造ロール２ａ，２ｂ間に溶鋼を注入し、凝固さ
せて得られた鋳片Ｃを、５００℃以上１４５０℃以下の
温度範囲で、インライン圧延設備５により鋳片厚さに対
して５％以上の圧延率で圧下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板鋳片の搬送中にイ
ンライン圧延を行う双ロール式連続鋳造法における鋳片
ポロシティ防止方法に係り、特にインライン圧延の圧延
温度及び圧延率を適正範囲に設定した双ロール式連続鋳
造方法における鋳片ポロシティ防止方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、双ロール式連続鋳造装置はベッ
セマー式連続鋳造法を応用した装置として知られてお
り、水冷された一対の鋳造ロール間に溶融金属を注入し
て凝固させることにより、金属薄板を製造している。

【０００３】この種の双ロール式連続鋳造装置１１によ
る薄板製造は、図４に示すようにして行われる。図示さ
れているように、所定の間隔で配置した一対の内部水冷
構造を有する鋳造ロール１２ａ，１２ｂ間にその上方か
ら溶湯Ｌを注入すると共に、これら鋳造ロール１２ａ，
１２ｂを水冷しながら内側下方へと回転させる。する
と、溶湯Ｌは鋳造ロール１２ａ，１２ｂに接触して冷却
され、凝固シェルＳとして各鋳造ロール１２ａ，１２ｂ
の表面に弧状に凝固する。各凝固シェルＳは鋳造ロール
１２ａ，１２ｂの回転に伴って近接され、ロール間隔の
最小部（以下、「ロールキス点」という。）Ｋで圧着さ
れて所定厚の鋳片Ｃとなり、鋳造ロール１２ａ，１２ｂ
間から下方へ抜き出される。

【０００４】この場合、凝固シェルＳの凝固が開始する
のは、溶湯Ｌが各鋳造ロール１２ａ，１２ｂに接触した
点（以下、「凝固開始点」という。）Ｆである。各鋳造
ロール１２ａ，１２ｂの凝固開始点Ｆから凝固し始めた
各凝固シェルＳはロールキス点Ｋに至るまで成長を続
け、該ロールキス点Ｋで各凝固シェルＳが圧下されて所
定厚の鋳片Ｃとなる。

【０００５】このようにして鋳造される鋳片Ｃの表面性
状等を改良する技術としては、特開昭６１−２７６７５
１号公報（以下、「先行技術１」という。）に開示され
ている「金属薄板の双ロール鋳造方法」や、特開昭６３
−２４２４４８号公報（以下、「先行技術２」とい
う。）に開示されている「金属薄帯の連続鋳造方法」が
ある。

【０００６】この先行技術１に開示された発明は、「一
対の水冷鋳造ロール間に金属溶湯を注入し、冷却凝固さ
せて得た鋳片を下方へ引き出して、連続的に金属薄板を
鋳造する双ロール鋳造方法において、上記ロール表面上
に形成される凝固シェルが接合して鋳片の凝固が完了す
る位置が、ロールの軸心を結ぶ線上もしくはその近傍に
なるように制御すること」を要旨としている。

【０００７】また、先行技術２に開示された発明は、
「２個の冷却ロールを互いに反対方向に回転させ、両ロ
ール間に注湯した溶湯を両ロールで冷却し、凝固シェル
を形成させロールギャップ部で互いに圧接・一体化して
金属薄帯として連続的に取り出す金属薄帯の連続鋳造方
法において、溶湯の過熱度、冷却ロールの冷却条件、製
品としての金属薄板の鋳造速度等の諸条件を適宜調節す
ることにより、ロールの表面における凝固シェルの生成
開始点を溶湯のメニスカス部より５ｍｍ以上低く設定す
ること」を要旨としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら先行
技術１及び先行技術２に開示された発明にあっては、鋳
造後の鋳片Ｃの表面性状を良好にすることができるが、
鋳片Ｃの板厚の中心部分が最後に凝固するため、その完
全凝固時に凝固収縮に伴って該中心部分にセンターポロ
シティが発生することが多い。従って、後工程としての
冷間圧延時に、このセンターポロシティが起因となっ
て、鋳片Ｃの表面に孔開き欠陥が発生するという問題が
あった。

【０００９】本発明の目的は、上記課題に鑑み、センタ
ーポロシティの存在しない良好な鋳片を歩留り良く製造
することができる双ロール式連続鋳造法における鋳片ポ
ロシティ防止方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る双ロール式連続鋳造法における鋳片ポロシテ
ィ防止方法は、一対の水冷鋳造ロール間に溶鋼を注入
し、凝固させて得られた鋳片をインライン圧延設備によ
り圧下する双ロール式連続鋳造法において、凝固させて
得られた鋳片を、５００℃以上１４５０℃以下の温度範
囲で、上記インライン圧延設備により鋳片厚さに対して
５％以上の圧延率で圧下することを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、上記凝固させた鋳片はイン
ライン圧延設備により圧延されるが、その圧延温度が５
００℃以上１４５０℃以下の温度範囲に設定されると共
に、その圧延率が鋳片厚さに対して５％以上に設定され
ている。これら圧延温度及び圧下率をかかる条件に設定
したのは、凝固させた鋳片に内在するセンターポロシテ
ィをインライン圧延設備により圧着して消失させるため
である。

【００１２】即ち、上記圧延温度を５００℃以上１４５
０℃以下の温度範囲に設定したのは、圧延温度が５００
℃未満であると、インライン圧延を施してもセンターポ
ロシティが圧着しないからであり、又、圧延温度が１４
５０℃を超えると、インライン圧延により鋳片が破断し
てしまったり、鋼種によっては鋳造速度との関係で１４
５０℃を超える温度でのインライン圧延が不可能になる
からである。

【００１３】一方、上記圧延率を鋳片厚さに対して５％
以上に設定したのは、圧延率が５％未満であると、圧着
できずに残存するセンターポロシティの面積率が急激に
増加するからである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る双ロール式連続鋳造法に
おける鋳片ポロシティ防止方法の好適実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。本実施例の双ロール式連続
鋳造法における鋳片ポロシティ防止方法は、図１に示す
ような双ロール式連続鋳造装置１を使用して実施され
る。図示されているように、双ロール式連続鋳造装置１
には、水冷機能を備えた一対の鋳造ロール２ａ，２ｂが
所定の間隔で配置されている。これら鋳造ロール２ａ，
２ｂの両端部には側堰３が設けられており、これらによ
って区画された部分に溶湯を溜めるための湯溜り部４が
形成されている。

【００１５】この湯溜り部４にその上方から溶湯が注入
され、上記内部水冷鋳造ロール２ａ，２ｂを内側下方へ
と回転させると、溶湯は鋳造ロール２ａ，２ｂに接触し
て冷却され、凝固シェルＳとして各鋳造ロール２ａ，２
ｂの表面に弧状に凝固する。各凝固シェルＳは鋳造ロー
ル２ａ，２ｂの回転に伴って近接され、ロールキス点Ｋ
で圧着されて所定厚の鋳片Ｃとなり、鋳造ロール２ａ，
２ｂ間から下方へ抜き出される。

【００１６】さて、本実施例の鋳片ポロシティ防止方法
にはインライン圧延設備５を使用するが、その圧延温度
として５００℃以上１４５０℃以下の温度範囲を採用す
るため、上記インライン圧延設備５は凝固させた鋳片Ｃ
がかかる温度範囲で通過する搬送位置に設置される。

【００１７】また、鋳片Ｃの板厚に対して５％以上の圧
延率を採用するため、かかる圧下力を有するインライン
圧延設備５を使用する。このインライン圧延設備５とし
ては、通常用いられているロール圧延機の他、板材や棒
材等を利用した物理的に圧延可能な装置を採用しても良
い。

【００１８】そして、このインライン圧延設備５により
圧延された薄板鋳片Ｃは、該インライン圧延設備５の下
流側に設置されたコイラー６によって順次巻き取られる
ことになる。

【００１９】次に、上述のような双ロール式連続鋳造装
置１を使用して行う第１の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法を説明する。第１の実施例に使用する双ロール式連
続鋳造装置１の鋳造ロール２ａ，２ｂは、ロール幅：３
５０ｍｍ，ロール径：４００ｍｍφの寸法に形成されて
おり、ロール冷却は内部冷却方式である。また、鋳造条
件は、鋳造速度Ｖｃ：３０ｍ／ｍｉｎ，鋳造板厚ｄ：
２．２ｍｍに設定されている。さらに、インライン圧延
設備５にはロール圧延機を採用し、１ＬＲロール径：１
５０ｍｍφ，１ＬＲ温度：４５０〜１４７５℃に設定さ
れている。そして、鋳造材料には、低炭素鋼（ＪＩＳ規
格ＳＰＨＣ，ＳＳ４００相当）を採用した。

【００２０】以上のような条件下で、第１の実施例の鋳
片ポロシティ防止方法は、インライン圧延設備５の圧延
率：２％，５％，１０％，２０％で、圧延温度：４５０
℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，１４５０℃に
ついて鋳片Ｃの破断・圧着状態を確認する実験を行っ
た。尚、この鋳造速度Ｖｃ：３０ｍ／ｍｉｎでは１４５
０℃以上での圧下は温度パターンから不可能である。

【００２１】その実験結果を下記表１に示す。

【表１】 表１に示されているように、圧延率：２％では、各圧延
温度：４５０℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，
１４５０℃において、センターポロシティを圧着するこ
とはできなかった。一方、圧延率：５％，１０％，２０
％では、圧延温度：５００℃，１２００℃，１４００
℃，１４５０℃においてはセンターポロシティを圧着す
ることができ、圧延温度：４５０℃においてはセンター
ポロシティを圧着することができずに残存した。

【００２２】また、図２は、表１に示した実験結果を圧
延率と圧延温度との関係で表したグラフである。これら
表１及び図２から、第１の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法にあっては、インライン圧延設備５の圧延温度を５
００℃以上１４５０℃以下の温度範囲とし、その圧延
率：５％以上に規定することにより、センターポロシテ
ィが圧着されて消失することを確認することができた。

【００２３】また、第２の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法を説明する。第２の実施例にあっては、第１の実施
例における鋳造速度Ｖｃ及び鋳造板厚ｄを変化させたも
のである。具体的には、鋳造速度Ｖｃ：７０ｍ／ｍｉ
ｎ，鋳造板厚ｄ：１．５ｍｍに設定されており、その他
の条件は第１の実施例と同様である。

【００２４】以上のような条件下で、第２の実施例の鋳
片ポロシティ防止方法は、インライン圧延設備５の圧延
率：２％，５％，１０％，２０％で、圧延温度：４５０
℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，１４５０℃，
１４７５℃について鋳片Ｃの破断・圧着状態を確認する
実験を行った。尚、この鋳造速度Ｖｃ：７０ｍ／ｍｉｎ
では１４７５℃以上での圧下は温度パターンから不可能
である。

【００２５】その実験結果を下記表２に示す。

【表２】 表２に示されているように、圧延率：２％では、各圧延
温度：４５０℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，
１４５０℃，１４７５℃において、センターポロシティ
を圧着することはできなかった。一方、圧延率：５％，
１０％，２０％では、圧延温度：５００℃，１２００
℃，１４００℃，１４５０℃においてはセンターポロシ
ティを圧着することができた。しかし、圧延温度：４５
０℃においてはセンターポロシティを圧着することがで
きずに残存し、圧延温度：１４７５℃においては鋳片Ｃ
が破断するに至った。

【００２６】即ち、第２の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法にあっては、インライン圧延設備５の圧延温度を５
００℃以上１４５０℃以下の温度範囲とし、その圧延
率：５％以上に規定することにより、センターポロシテ
ィが圧着されて消失することを確認することができた。

【００２７】さらに、第３の実施例の鋳片ポロシティ防
止方法を説明する。第３の実施例にあっては、第１の実
施例における鋳造板厚ｄ及び鋳造材料を変化させたもの
である。具体的には、鋳造速度Ｖｃ：３０ｍ／ｍｉｎ，
鋳造板厚ｄ：２．４ｍｍに設定され、鋳造材料にはオー
ステナイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４）
が採用されており、その他の条件は第１の実施例と同様
である。

【００２８】以上のような条件下で、第３の実施例の鋳
片ポロシティ防止方法は、インライン圧延設備５の圧延
率：２％，５％，１０％，２０％で、圧延温度：４５０
℃，５００℃，１２００℃，１４００℃について鋳片Ｃ
の破断・圧着状態を確認する実験を行った。尚、この鋳
造速度Ｖｃ：３０ｍ／ｍｉｎでは１４００℃以上での圧
下は温度パターンから不可能である。

【００２９】その実験結果を下記表３に示す。

【表３】 表３に示されているように、圧延率：２％では、各圧延
温度：４５０℃，５００℃，１２００℃，１４００℃に
おいて、センターポロシティを圧着することはできなか
った。一方、圧延率：５％，１０％，２０％では、圧延
温度：５００℃，１２００℃，１４００℃においてはセ
ンターポロシティを圧着することができ、圧延温度：４
５０℃においてはセンターポロシティを圧着することが
できずに残存した。

【００３０】また、図３は、表３に示した実験結果を圧
延率と圧延温度との関係で表したグラフである。これら
表３及び図３から、第３の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法にあっては、インライン圧延設備５の圧延温度を５
００℃以上１４５０℃以下の温度範囲とし、その圧延
率：５％以上に規定することにより、センターポロシテ
ィが圧着されて消失することを確認することができた。
但し、本実施例にあっては、上述したように、鋳造速度
Ｖｃ：３０ｍ／ｍｉｎとの関係から１４００℃以上での
圧下については実質上確認できなかった。

【００３１】そして、第４の実施例の鋳片ポロシティ防
止方法を説明する。第４の実施例ににあっては、第３の
実施例おける鋳造速度Ｖｃ及び鋳造板厚ｄを変化させた
ものである。具体的には、鋳造速度Ｖｃ：７０ｍ／ｍｉ
ｎ，鋳造板厚ｄ：１．８ｍｍに設定されており、その他
の条件は第３の実施例と同様である。

【００３２】以上のような条件下で、第４の実施例の鋳
片ポロシティ防止方法は、インライン圧延設備５の圧延
率：２％，５％，１０％，２０％で、圧延温度：４５０
℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，１４２０℃に
ついて鋳片Ｃの破断・圧着状態を確認する実験を行っ
た。尚、この鋳造速度Ｖｃ：７０ｍ／ｍｉｎでは１４２
０℃以上での圧下は温度パターンから不可能である。

【００３３】その実験結果を下記表４に示す。

【表４】 表４に示されているように、圧延率：２％では、各圧延
温度：４５０℃，５００℃，１２００℃，１４００℃，
１４２０℃において、センターポロシティを圧着するこ
とはできなかった。一方、圧延率：５％，１０％，２０
％では、圧延温度：５００℃，１２００℃，１４００
℃，１４２０℃においてはセンターポロシティを圧着す
ることができた。しかし、圧延温度：４５０℃において
はセンターポロシティを圧着することができずに残存し
た。

【００３４】即ち、第４の実施例の鋳片ポロシティ防止
方法にあっては、インライン圧延設備５の圧延温度を５
００℃以上１４５０℃以下の温度範囲とし、その圧延
率：５％以上に規定することにより、センターポロシテ
ィが圧着されて消失することを確認することができた。
但し、本実施例にあっては、上述したように、鋳造速度
Ｖｃ：７０ｍ／ｍｉｎとの関係から１４２０℃以上での
圧下については実質上確認できなかった。

【００３５】以上の実験結果から本発明に係る双ロール
式連続鋳造法における鋳片ポロシティ防止方法は、鋳造
ロール２ａ，２ｂによって凝固させた鋳片Ｃを、５００
℃以上１４５０℃以下の温度範囲で、上記インライン圧
延設備５により鋳片厚さに対して５％以上の圧延率で圧
下するようにしたことにより、鋳片Ｃの板厚の中心部分
に内在するセンターポロシティを圧着により消失させ
て、表面だけでなく内面性状の良好な鋳片Ｃを歩留り良
く製造することができる。また、通常使用されているイ
ンライン圧延設備５を使用するので、汎用性に富むもの
である。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る双ロー
ル式連続鋳造法における鋳片ポロシティ防止方法によれ
ば、インライン圧延の圧延温度及び圧延率を規定しただ
けで、センターポロシティの存在しない良好な鋳片を歩
留り良く製造することができるという優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る双ロール式連続鋳造法における鋳
片ポロシティ防止方法に使用する双ロール式連続鋳造装
置を示す概略図である。

【図２】第１の実施例の実験結果を圧延率と圧延温度と
の関係で表したグラフである。

【図３】第３の実施例の実験結果を圧延率と圧延温度と
の関係で表したグラフである。

【図４】双ロール式連続鋳造機の一例を示す要部側面図
である。

【符号の説明】

１ 双ロール式連続鋳造装置 ２ａ，２ｂ 鋳造ロール ３ 側堰 ４ 湯溜り部 ５ インライン圧延設備 ６ コイラー １１ 双ロール式連続鋳造装置 １２ａ，１２ｂ 鋳造ロール Ｃ 鋳片 Ｆ 凝固開始点 Ｋ ロールキス点 Ｌ 溶湯 Ｓ 凝固シェル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 聡 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】一対の水冷鋳造ロール間に溶鋼を注入し、
   凝固させて得られた鋳片をインライン圧延設備により圧
   下する双ロール式連続鋳造法において、 凝固させて得られた鋳片を、５００℃以上１４５０℃以
   下の温度範囲で、上記インライン圧延設備により鋳片厚
   さに対して５％以上の圧延率で圧下することを特徴とす
   る双ロール式連続鋳造法における鋳片ポロシティ防止方
   法。