JPH079102A - 連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法 - Google Patents
連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法Info
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- JPH079102A JPH079102A JP15215793A JP15215793A JPH079102A JP H079102 A JPH079102 A JP H079102A JP 15215793 A JP15215793 A JP 15215793A JP 15215793 A JP15215793 A JP 15215793A JP H079102 A JPH079102 A JP H079102A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 連続鋳造用鋳型より引き抜いた鋳片ストラン
ドをその凝固完了点近傍域で相互接近・離隔を繰り返す
一対の金型により鍛圧加工を施すに当たり、鋳片ストラ
ンドの鍛圧加工予定点が金型を配置した位置に達するま
での到着時間を鋳片ストランドの鍛圧長さに応じて制御
する。 【効果】 鋳片ストランドの偏析度をその長手方向にお
いて一定化することができ、歩留り低下につながる切り
捨て部分を極めて少なくできる。
ドをその凝固完了点近傍域で相互接近・離隔を繰り返す
一対の金型により鍛圧加工を施すに当たり、鋳片ストラ
ンドの鍛圧加工予定点が金型を配置した位置に達するま
での到着時間を鋳片ストランドの鍛圧長さに応じて制御
する。 【効果】 鋳片ストランドの偏析度をその長手方向にお
いて一定化することができ、歩留り低下につながる切り
捨て部分を極めて少なくできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、連続鋳造における鋳
片ストランド (高級線棒材、高級厚板材等の厳格材) の
鍛圧加工方法に関し、とくに鍛圧加工を施した鋳片スト
ランドの中心部の偏析度をその長手方向において一定に
し品質の安定化を図ろうとするものである。
片ストランド (高級線棒材、高級厚板材等の厳格材) の
鍛圧加工方法に関し、とくに鍛圧加工を施した鋳片スト
ランドの中心部の偏析度をその長手方向において一定に
し品質の安定化を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造では、鋳片ストランドの最
終凝固域の厚さ中心部においてＣ，Ｓ，Ｐなどの溶鋼成
分が濃化し正偏析となりやすい。これは、厚板製品での
板厚方向の機械的性質の低下やラミネーシンョンの発生
原因となり従来の鋳造法では避けがたい品質欠陥の一つ
になっていた。
終凝固域の厚さ中心部においてＣ，Ｓ，Ｐなどの溶鋼成
分が濃化し正偏析となりやすい。これは、厚板製品での
板厚方向の機械的性質の低下やラミネーシンョンの発生
原因となり従来の鋳造法では避けがたい品質欠陥の一つ
になっていた。
【０００３】このような偏析に起因した品質欠陥の改善
を図る試みとしては、連続鋳造用鋳型より引き抜いた鋳
片ストランドに対しその凝固完了点近傍域で鍛圧金型を
用いて大圧下を施しこれによって鋳片ストランドの厚さ
中心部の偏析度を任意に制御するようにした特開昭63-1
83765 号公報，特開平2-15857 号公報などが参照され
る。
を図る試みとしては、連続鋳造用鋳型より引き抜いた鋳
片ストランドに対しその凝固完了点近傍域で鍛圧金型を
用いて大圧下を施しこれによって鋳片ストランドの厚さ
中心部の偏析度を任意に制御するようにした特開昭63-1
83765 号公報，特開平2-15857 号公報などが参照され
る。
【０００４】上記の公報に開示されている技術は、いず
れも鍛圧加工によって鋳片ストランドの内部に存在する
濃化溶鋼を上流側に絞り出そうとするものであって、こ
の方式は連続鋳造において不可避であった鋳片ストラン
ドの中心偏析を内部割れ等を発生させることなしに軽減
できる極めて有効な手段であるといえた。ところが、こ
の方式においては、鍛圧加工の初期段階では鋳片ストラ
ンドの内部は負偏析ぎみであって、鋳造時間の経過にと
もなって徐々に偏析度が定常値に移行していく傾向にあ
り、この点に多少の改善の余地が残されていた。
れも鍛圧加工によって鋳片ストランドの内部に存在する
濃化溶鋼を上流側に絞り出そうとするものであって、こ
の方式は連続鋳造において不可避であった鋳片ストラン
ドの中心偏析を内部割れ等を発生させることなしに軽減
できる極めて有効な手段であるといえた。ところが、こ
の方式においては、鍛圧加工の初期段階では鋳片ストラ
ンドの内部は負偏析ぎみであって、鋳造時間の経過にと
もなって徐々に偏析度が定常値に移行していく傾向にあ
り、この点に多少の改善の余地が残されていた。
【０００５】すなわち、偏析度が定常値に向かって移行
していく領域というのは、鋳片ストランドの内部品質か
らみると定常域の品質とは異なるものであるから鋳片ス
トランドの長手方向における品質が安定しているとは言
えず偏析度の差があまりにも大きいような場合には鋳片
ストランドの品質を保証する観点から切り捨て部分とせ
ざるをえないこと、そして、偏析度が定常値になるまで
に長時間を要する場合には、その切り捨て部分が大量に
発生することもあるので歩留りの低下を招く問題があっ
たのである。
していく領域というのは、鋳片ストランドの内部品質か
らみると定常域の品質とは異なるものであるから鋳片ス
トランドの長手方向における品質が安定しているとは言
えず偏析度の差があまりにも大きいような場合には鋳片
ストランドの品質を保証する観点から切り捨て部分とせ
ざるをえないこと、そして、偏析度が定常値になるまで
に長時間を要する場合には、その切り捨て部分が大量に
発生することもあるので歩留りの低下を招く問題があっ
たのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、鋳
片ストランドの中心部における偏析度の変動領域を極力
短くし、鋳片ストランドの内部品質をその長手方向にお
いて安定化するのに有利な方法を提案するところにあ
る。
片ストランドの中心部における偏析度の変動領域を極力
短くし、鋳片ストランドの内部品質をその長手方向にお
いて安定化するのに有利な方法を提案するところにあ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、連続鋳造
用鋳型より引き抜いた鋳片ストランドをその凝固完了点
近傍域で相互接近・離隔を繰り返す一対の金型により鍛
圧加工を施すに当たり、鋳片ストランドの鍛圧加工予定
点が金型を配置した位置に達するまでの到着時間を鋳片
ストランドの鍛圧長さに応じて制御することを特徴とす
る連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法であ
り、この発明では上記の到着時間を下記式に基づいて制
御するのが好ましい。
用鋳型より引き抜いた鋳片ストランドをその凝固完了点
近傍域で相互接近・離隔を繰り返す一対の金型により鍛
圧加工を施すに当たり、鋳片ストランドの鍛圧加工予定
点が金型を配置した位置に達するまでの到着時間を鋳片
ストランドの鍛圧長さに応じて制御することを特徴とす
る連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法であ
り、この発明では上記の到着時間を下記式に基づいて制
御するのが好ましい。
【０００８】ｔ＝t1/b・｛ｙ−Ｃ＋ｅa(x-X0) ｝ ｔ：到達時間 ｔ1 ：偏析度＝１に対する鍛圧加工予定点の到達時間 ｙ：偏析度 ｙ0 ：偏析度の定常値 ｘ：鍛圧長さ ａ, ｘ0 , ｂ, ｃ：定数 (２次冷却の関数)
【０００９】また、この発明は、連続鋳造用鋳型より引
き抜いた鋳片ストランドをその凝固完了点近傍域で相互
接近・離隔を繰り返す一対の金型により鍛圧加工を施す
に当たり、鋳片ストランドの鍛圧加工量ないしは二次冷
却水量を鍛圧長さに応じて制御することを特徴とする連
続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法であり、
上記の鍛圧加工量 (圧下量) については下記式に基づい
て制御するのが好ましい。
き抜いた鋳片ストランドをその凝固完了点近傍域で相互
接近・離隔を繰り返す一対の金型により鍛圧加工を施す
に当たり、鋳片ストランドの鍛圧加工量ないしは二次冷
却水量を鍛圧長さに応じて制御することを特徴とする連
続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法であり、
上記の鍛圧加工量 (圧下量) については下記式に基づい
て制御するのが好ましい。
【００１０】記 δ＝ｄ／ｇ・［ｌn ｛ｙa −ｙ−ｅa(x-x0) ｝＋ｇｈ］ δ：鍛圧加工量 ｄ：圧下位置の未凝固厚 ｙ：偏析度 ｘ：鍛圧長さ ａ, ｘ0 , ｙa , ｇ, ｈ：定数 (２次冷却の関数)
【００１１】
【作用】鋳片ストランドの厚さ中心部の偏析度を決める
要因は、 1)鍛圧加工予定点が金型を配置した位置に至るまでの到
達時間 (鋳造速度) 、 2)鍛圧加工量 (圧下量) 、あるいは 3)二次冷却における冷却水量などが考えられるが、この
うちとくに、1),2) の要因が最も支配的なものとなる。
要因は、 1)鍛圧加工予定点が金型を配置した位置に至るまでの到
達時間 (鋳造速度) 、 2)鍛圧加工量 (圧下量) 、あるいは 3)二次冷却における冷却水量などが考えられるが、この
うちとくに、1),2) の要因が最も支配的なものとなる。
【００１２】到達時間 (鋳造速度) は、鋳片ストランド
に対しては凝固時間、すなわち、連続鋳造用鋳型から金
型を配置してある鍛圧加工装置に至るまでの時間として
捕らえるのが制御要因としては有効である。
に対しては凝固時間、すなわち、連続鋳造用鋳型から金
型を配置してある鍛圧加工装置に至るまでの時間として
捕らえるのが制御要因としては有効である。
【００１３】この発明は、鍛圧加工による操業実績か
ら、定常状態における鋳片ストランドの板厚中心部の偏
析度と、上記の到達時間および鍛圧加工量 (圧下量) と
の関係に基づいて鋳片ストランドの偏析度をその長手方
向においてコントロールしようとするものである。
ら、定常状態における鋳片ストランドの板厚中心部の偏
析度と、上記の到達時間および鍛圧加工量 (圧下量) と
の関係に基づいて鋳片ストランドの偏析度をその長手方
向においてコントロールしようとするものである。
【００１４】到達時間と鋳片ストランドの板厚中心部に
おける偏析度の関係を図１に、また、圧下量 (鍛圧加工
量) と鋳片ストランドの板厚中心部の偏析度の関係を図
２にそれぞれ示す。
おける偏析度の関係を図１に、また、圧下量 (鍛圧加工
量) と鋳片ストランドの板厚中心部の偏析度の関係を図
２にそれぞれ示す。
【００１５】従来の鍛圧加工法では、目標とする偏析度
が決まると、鍛圧加工の最初から最後まで同一の条件で
圧下を加えることを通例としていたが、このような場合
は図３に示すように、鍛圧加工の初期では負偏析ぎみに
なり、時間の経過とともに偏析度は一定になっていくの
は前述したとおりである。
が決まると、鍛圧加工の最初から最後まで同一の条件で
圧下を加えることを通例としていたが、このような場合
は図３に示すように、鍛圧加工の初期では負偏析ぎみに
なり、時間の経過とともに偏析度は一定になっていくの
は前述したとおりである。
【００１６】上掲図３に示すような偏析度の低い領域に
ついてもなるべく短時間で定常値になるように制御しよ
うとするのがこの発明の目的とするところであって、そ
の具体的な要領を以下に説明する。
ついてもなるべく短時間で定常値になるように制御しよ
うとするのがこの発明の目的とするところであって、そ
の具体的な要領を以下に説明する。
【００１７】前述したように鋳片ストランドの板厚中心
部における偏析度を制御するためのパラメータとして
は、到達時間 (鋳造速度) 、鍛圧加工量 (圧下量) 、二
次冷却水量の３つが考えられるが、通常の操業範囲では
二次冷却による影響は少ないので到達時間ないしは圧下
量で制御するのが有効である。
部における偏析度を制御するためのパラメータとして
は、到達時間 (鋳造速度) 、鍛圧加工量 (圧下量) 、二
次冷却水量の３つが考えられるが、通常の操業範囲では
二次冷却による影響は少ないので到達時間ないしは圧下
量で制御するのが有効である。
【００１８】到達時間で偏析度を制御するには、図１に
示す関係より鍛圧加工の開始時当初は到達時間すなわち
鋳造速度を遅めにし徐々に早めていくようにすればよ
く、圧下量で制御する場合には図２に示す関係に基づき
最初は圧下量を大きくし、徐々に小さくしていけばよ
い。
示す関係より鍛圧加工の開始時当初は到達時間すなわち
鋳造速度を遅めにし徐々に早めていくようにすればよ
く、圧下量で制御する場合には図２に示す関係に基づき
最初は圧下量を大きくし、徐々に小さくしていけばよ
い。
【００１９】鋳片ストランドの偏析度をｙ, 偏析度の定
常値をｙ0 , 鍛圧長さをｘ, 到達時間をｔ, 偏析度＝１
に対する到達時間をｔ1 , 圧下量をδ，鍛圧加工点での
鋳片ストランドの未凝固厚さをｄ, 定数 (二次冷却の関
数) をａ, ｘ0 , ｂ, ｃ, y a , ｇ, ｈとすると、上掲
図１〜３の関係は、下記式で近似できる。
常値をｙ0 , 鍛圧長さをｘ, 到達時間をｔ, 偏析度＝１
に対する到達時間をｔ1 , 圧下量をδ，鍛圧加工点での
鋳片ストランドの未凝固厚さをｄ, 定数 (二次冷却の関
数) をａ, ｘ0 , ｂ, ｃ, y a , ｇ, ｈとすると、上掲
図１〜３の関係は、下記式で近似できる。
【００２０】 図１：ｙ0 ＝ｂ(t/t1)＋ｃ … (1) 図２：ｙ0 ＝ ya −ｅg(j/d-h) … (2) 図３：ｙ ＝ｙ0 −ｅa(x-x0) … (3)
【００２１】従って、到達時間で偏析度を制御するには
上記 (1)式を (3)式に代入して、 ｔ＝ｔ1 / ｂ｛ｙ−ｃ＋ｅa(x-x0) ｝ … (4) すなわち、目標とする偏析度ｙを定め、鍛圧長さｘに対
して適正な到達時間ｔを求めていけばよい。
上記 (1)式を (3)式に代入して、 ｔ＝ｔ1 / ｂ｛ｙ−ｃ＋ｅa(x-x0) ｝ … (4) すなわち、目標とする偏析度ｙを定め、鍛圧長さｘに対
して適正な到達時間ｔを求めていけばよい。
【００２２】圧下量で制御する場合には (2)式を(3) 式
に代入して、 δ＝ｄ／ｇ［ｌn ｛ｙa −ｙ−ｅa(x-x0) ｝＋ｇｈ］ … (5) より、目標とする偏析度ｙから鍛圧長さｘに対応した圧
下量δを求めていけばよい。
に代入して、 δ＝ｄ／ｇ［ｌn ｛ｙa −ｙ−ｅa(x-x0) ｝＋ｇｈ］ … (5) より、目標とする偏析度ｙから鍛圧長さｘに対応した圧
下量δを求めていけばよい。
【００２３】とくに、圧下量で制御する場合は、鍛圧加
工後の鋳片ストランドの厚さは不揃いになるため、鋳片
の重量管理が必要になるだけでなく、のちの圧延工程上
種ゝ問題が発生する場合が多いので通常は到達時間で制
御するのが好ましい。
工後の鋳片ストランドの厚さは不揃いになるため、鋳片
の重量管理が必要になるだけでなく、のちの圧延工程上
種ゝ問題が発生する場合が多いので通常は到達時間で制
御するのが好ましい。
【００２４】なお、この発明では、到達時間、圧下量の
それぞれについて制御する場合について説明したが、到
達時間と圧下量とを組み合わせて制御してもよいし、二
次冷却水量を制御因子に組み込んで制御するようにして
もよいのはいうまでもない。
それぞれについて制御する場合について説明したが、到
達時間と圧下量とを組み合わせて制御してもよいし、二
次冷却水量を制御因子に組み込んで制御するようにして
もよいのはいうまでもない。
【００２５】
【実施例】厚さ270 mm, 幅340 mmになる鋳片ストランド
(鋼種：S53C, 0.53％C ,0.21 ％Si,0.86 ％Mn) の連続
鋳造に際して、メニスカスから23ｍ下流に鍛圧加工用の
金型を配置して、鋳造速度：ｖc ＝１m/min 、鍛圧加工
量：δ＝70mm (基準値) 、未凝固厚：ｄ＝20mm、目標と
する偏析度：ｙ0 ＝1.0mm ( 基準値) 、標準到達時間：
ｔ1 ＝23.1min 、制御方法：到達時間による方法、ｔ＝
0.0996｛2.3 ＋ｅ-0 .276(x+5.58)｝のもとで鍛圧加工を
行い、鋳片ストランドの長手方向における偏析度の変動
状況について調査した。その結果を、到達時間を一定に
して鍛圧加工を行った場合 (ｙ＝１−
ｅ-0.276(x+5.58), ｘ：鍛圧長さ (m)、ｙ0 ＝0.0996ｔ
−1.3,ｔ：到達時間 (min)) の結果と比較して図４に示
す。なお、ここで行った鋼の連続鋳造においては到達時
間と中心部の偏析度は図５に示すような関係になってい
た。
(鋼種：S53C, 0.53％C ,0.21 ％Si,0.86 ％Mn) の連続
鋳造に際して、メニスカスから23ｍ下流に鍛圧加工用の
金型を配置して、鋳造速度：ｖc ＝１m/min 、鍛圧加工
量：δ＝70mm (基準値) 、未凝固厚：ｄ＝20mm、目標と
する偏析度：ｙ0 ＝1.0mm ( 基準値) 、標準到達時間：
ｔ1 ＝23.1min 、制御方法：到達時間による方法、ｔ＝
0.0996｛2.3 ＋ｅ-0 .276(x+5.58)｝のもとで鍛圧加工を
行い、鋳片ストランドの長手方向における偏析度の変動
状況について調査した。その結果を、到達時間を一定に
して鍛圧加工を行った場合 (ｙ＝１−
ｅ-0.276(x+5.58), ｘ：鍛圧長さ (m)、ｙ0 ＝0.0996ｔ
−1.3,ｔ：到達時間 (min)) の結果と比較して図４に示
す。なお、ここで行った鋼の連続鋳造においては到達時
間と中心部の偏析度は図５に示すような関係になってい
た。
【００２６】上記の連続鋳造において、従来法の場合で
は偏析度のばらつきは0.17程度であり、偏析度が定常値
になるまでの鍛圧長さは10m であったのに対して、この
発明に従う鍛圧加工を行った場合においては偏析度のば
らつきが0.04程度と極めて小さく、偏析度が定常値にな
るまでの鍛圧長さは1.5 m であって、鋳片ストランドの
長手方向における品質が安定していて、切り捨て部分も
極めて短いことが確かめられた。
は偏析度のばらつきは0.17程度であり、偏析度が定常値
になるまでの鍛圧長さは10m であったのに対して、この
発明に従う鍛圧加工を行った場合においては偏析度のば
らつきが0.04程度と極めて小さく、偏析度が定常値にな
るまでの鍛圧長さは1.5 m であって、鋳片ストランドの
長手方向における品質が安定していて、切り捨て部分も
極めて短いことが確かめられた。
【００２７】
【発明の効果】この発明によれば、連続鋳造によって得
られた鋳片ストランドにおける板厚中心部の偏析度をそ
の長手方向において一定化することができ、歩留り低下
につながる切り捨て部分を極めて少なくできる。
られた鋳片ストランドにおける板厚中心部の偏析度をそ
の長手方向において一定化することができ、歩留り低下
につながる切り捨て部分を極めて少なくできる。
【図１】到達時間比 (t/t1) と中心部の偏析度の関係を
示したグラフである。
示したグラフである。
【図２】圧下比 (δ／ｄ) と中心部の偏析度の関係を示
したグラフである。
したグラフである。
【図３】鍛圧長さと中心部の偏析度の関係を示したグラ
フである。
フである。
【図４】鍛圧長さと中心部の偏析度の関係を示したグラ
フである。
フである。
【図５】到達時間ｔと中心部の偏析度の関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 連続鋳造用鋳型より引き抜いた鋳片スト
ランドをその凝固完了点近傍域で相互接近・離隔を繰り
返す一対の金型により鍛圧加工を施すに当たり、 鋳片ストランドの鍛圧加工予定点が金型を配置した位置
に達するまでの到着時間を鋳片ストランドの鍛圧長さに
応じて制御することを特徴とする連続鋳造における鋳片
ストランドの鍛圧加工方法。 - 【請求項２】 到着時間を下記式に基づいて制御する請
求項１記載の方法。 記 ｔ＝t1/b・｛ｙ−Ｃ＋ｅa(x-X0) ｝ ｔ：到達時間 ｔ1 ：偏析度＝１に対する鍛圧加工予定点の到達時間 ｙ：偏析度 ｙ0 ：偏析度の定常値 ｘ：鍛圧長さ ａ, ｘ0 , ｂ, ｃ：定数 (２次冷却の関数) - 【請求項３】 連続鋳造用鋳型より引き抜いた鋳片スト
ランドをその凝固完了点近傍域で相互接近・離隔を繰り
返す一対の金型により鍛圧加工を施すに当たり、鋳片ス
トランドの鍛圧加工量ないしは二次冷却水量を鍛圧長さ
に応じて制御することを特徴とする連続鋳造における鋳
片ストランドの鍛圧加工方法。 - 【請求項４】 鍛圧加工量を下記式に基づいて制御する
請求項３記載の方法。 記 δ＝ｄ／ｇ・［ｌn ｛ｙa −ｙ−ｅa(x-x0) ｝＋ｇｈ］ δ：鍛圧加工量 ｄ：圧下位置の未凝固厚 ｙ：偏析度 ｘ：鍛圧長さ ａ, ｘ0 , ｙa , ｇ, ｈ：定数 (２次冷却の関数)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15215793A JPH079102A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15215793A JPH079102A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079102A true JPH079102A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15534274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15215793A Pending JPH079102A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 連続鋳造における鋳片ストランドの鍛圧加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008596A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-03 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种圆坯连铸机热坯压力控制系统和方法 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15215793A patent/JPH079102A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008596A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-03 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种圆坯连铸机热坯压力控制系统和方法 |
| CN103008596B (zh) * | 2013-01-04 | 2015-01-28 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种圆坯连铸机热坯压力控制系统和方法 |
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