JPH08243696A

JPH08243696A - 連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH08243696A
Application number: JP4969095A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanizawa; 好徳谷澤; Koji Takatani; 幸司高谷; Kozo Ota; 晃三太田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】中心偏析のない鋳片を得ることができる連続鋳
造方法の提供。【構成】浸漬ノズルを用いて行う溶鋼の連続鋳造方法で
あって、ノズルの底部と横部とに下記式の関係を満足
する溶鋼吐出孔を備えたノズルを用いて鋳造し、続い
て、鋳片の未凝固領域を連続的に圧下する連続鋳造方
法。Ｓ₁＝（α・Ｓ₂・Ｓ₃）／（Ｗ・Ｔ・Ｖ）・・・
・・ただし、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の断面積
又は投影断面積(m²) Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の断面積又は投影断面積
(m²) Ｓ₃：ノズル本体内孔の断面積(m²) α：0.5 〜40.0の範囲の値をとる係数(m/min) Ｗ：鋳型幅(m) 、Ｔ：鋳型厚(m) 、Ｖ：鋳造速度(m/mi
n) 【効果】凝固のクレータエンド形状を制御して最適に改
善し、鋳片の未凝固領域における圧下を効果的に行うこ
とができ、鋳片幅方向全域において均一組成で、かつ中
心偏析のない鋳片の製造が達成可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の連続鋳造に際
し、鋳片中心にみられる微量元素の偏析を防止し、均質
な製品を得るために、鋳片内に残留する未凝固溶鋼（以
下、残溶鋼という）の流動を制御することができる浸漬
ノズルを用いる連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造は、鋳型内に注入された溶鋼を
鋳型内の冷却水により一次冷却して外皮に凝固シェルを
形成し、続くガイドロール群内で二次冷却して凝固を促
進し、完全に凝固した鋳片をピンチロールで引き抜いて
連続的に鋳片を製造する方法である。このような連続鋳
造方法においては、しばしば中心偏析と呼ばれる内部欠
陥が問題となる。

【０００３】中心偏析は、鋳片の厚み方向中心部（最終
凝固部）でＣ、Ｓ、ＳｉおよびＭｎなどの溶鋼成分が正
偏析する現象である。この現象は厚板用素材において特
に深刻な問題であり、偏析部分における靭性の低下や水
素誘起割れの原因となることが知られている。

【０００４】このような中心偏析は、凝固末期における
デンドライト（樹枝状晶）間の残溶鋼が、鋳片の凝固収
縮あるいは凝固シェルのバルジング等の原因により、最
終凝固部のクレータエンドに向かってマクロ的に移動す
ること、および濃化溶鋼が局部的に集積するために起こ
ることがわかっている。

【０００５】従って、中心偏析防止対策としては、凝固
先端部付近をロール、金型などを用いる何らかの方法で
圧下するなどして残溶鋼の移動や濃化溶鋼の集積を阻止
する方法があり、種々の思想に基づく方法が提案されて
きた。

【０００６】例えば、特開昭６３−２５２６５５号公報
では、鋳片表面に噴射される二次冷却水量を増量するこ
とにより、鋳片最終凝固部の鋳片表面温度を７００〜８
００℃の温度範囲とし、凝固シェル厚さを厚くすること
によりロール間バルジングを抑制し、さらに軽圧下ロー
ル群で毎分０．２〜０．４％の歪み速度の圧下力を鋳片
に加えることにより濃化溶鋼の流動を阻止し、中心偏析
を防止する方法が提案されている。

【０００７】上記の圧下ロール群による軽圧下では、鋳
片長手方向に対して点状にしか圧下できないので、凝固
収縮やバルジングを十分に防止することができない。ま
た、各圧下が集中荷重として働くので凝固界面に内部割
れが発生し易く、圧下量を大きくとれない欠点がある。

【０００８】鋳片の凝固完了点近傍を平面状の金型で連
続的に鍛圧加工する方法では、設備コストが非常に高く
なり、また圧下量が大きいため、濃化溶鋼が鋳片中心部
に入りにくくなって逆に負偏析を生じ易いという欠点が
ある。これを解消する方法として、特開昭６１−４２４
６０号公報の連続鋳造方法が提案されている。

【０００９】上記特開昭６１−４２４６０号公報の方法
は、凝固完了点の上流側に設置した電磁撹拌装置あるい
は超音波印加装置を用いて溶鋼流動によりデンドライト
を切断し、クレータエンド付近に等軸晶域が形成される
ようにした上で、凝固完了点直前に配置した一対の圧下
ロールにより３ｍｍ以上の大圧下を与えて強制的に凝固
完了点を形成し、割れを発生させることなく中心偏析を
解消するようにしたものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の中心偏析改善方法は、ロール圧下または金型圧下
のいずれの手段を採用しても、鋳片の幅方向の凝固不均
一がある場合、鋳片幅方向で均一な圧下ができないた
め、凝固が遅れた鋳片幅方向両端部で中心偏析が悪化す
るという欠点を有している。図５により、この問題を詳
述する。

【００１１】図５(a) は、従来の連続鋳造装置の縦断面
図、図５(b) は浸漬ノズル、鋳片および凝固の進行を示
す斜視図、図５(c) は図５(b) に示す(c) 位置での鋳片
の横断面図、図５(d) は鋳片の凝固が完了した後の鋳片
の横断面図である。図５において、１’は浸漬ノズル、
１’ａは横部吐出孔（２孔）、２は鋳型、３は溶鋼、
４’は鋳片、Ｗは鋳型幅、Ａは中心偏析、Ｂは未凝固領
域（残溶鋼部）、ＳＨは凝固シェル、ＣＥ’はクレータ
エンド、Ｆ_odは溶鋼下降流、Ｆ_ouは鋳片４’の中心を上
昇する溶鋼上昇流、Ｆ_oは大きな溶鋼循環下降流であ
る。

【００１２】図５(b) において、矢印を付けた波状の線
は、鋳片の該当部における厚み方向中央部での凝固速度
分布を示すものである。上向きは凝固速度がプラス方向
で凝固が進行すること、下向きはその逆で遅くなること
を意味する。溶鋼３の凝固は、鋳片幅方向に冷却が均一
であっても、図５(b) に示すような残溶鋼の流動が上昇
流（Ｆ_ou）となっている幅方向中央部では速く、下降流
（Ｆ_od）となっている幅方向端部では遅く、幅方向で不
均一に進行する。

【００１３】このように鋳片４’の幅方向に凝固不均一
がある場合、図５(c) に示すように、幅中心部（１／４
幅〜３／４幅）に比較して幅端部（１／４幅〜エッジ
側、３／４幅〜エッジ側）において凝固の進行が遅い場
合、鋳片幅方向で均一な圧下ができないため、凝固が遅
れた鋳片幅方向の両端部で図５(d) に示す中心偏析Ａが
悪化する。

【００１４】この鋳片幅方向の凝固不均一は、図２(a)
に示す従来の連続鋳造機において、通常、二つの吐出孔
１’ａを鋳片幅方向の外側に向けて若干下向きに形成し
た２孔ノズルと呼ばれる浸漬ノズル１’を使用している
ために生ずる。すなわち、この２孔の浸漬ノズル１’か
ら鋳型２内に溶鋼３を吐出すると、鋳片４’の短辺に沿
って下降する下降流Ｆ_od、および鋳片４’の中心を上昇
する上昇流Ｆ_ouからなる大きな循環下降流Ｆ_oが未凝固
領域Ｂ内に形成され、この循環下降流Ｆ_oにより鋳片
４’内の均一な冷却が不可能になることによる。

【００１５】これにより、未凝固領域Ｂの最終凝固部に
おける凝固シェルＳＨの厚さが、図５(c) に示すように
鋳片幅方向の中央部では厚く、両端部では薄くなる。こ
のため、クレータエンドＣＥ’の形状が、図５(b) に示
すように鋳片幅方向の中央部で鋳込み上流側に凹み、両
端部で鋳込み下流側に突出して不均一となる。この状態
で、鋳片４’が図示しない圧下ロール群で圧下を受ける
と、鋳片４’の幅方向両端部で凝固収縮に見合った圧下
力が得られず、この両端部に濃化溶鋼が流入、集積し
て、図５(d) に示す中心偏析Ａが生ずることになるので
ある。

【００１６】特開平５−１８５１８６号公報には、この
ような鋳片幅方向の凝固不均一を解消して中心偏析を改
善する方法として、図６の側面方向の縦断面図に示すよ
うに鋳型２の長辺２ａの鋳片幅方向中央部に長辺２ａの
長さの５０〜８０％の範囲にわたり、深さ１．０〜５．
０ｍｍの凹部２ｂを形成し、鋳片４’の幅方向中央部に
形成された凸部により、鋳片幅方向にわたって均等な残
溶鋼部Ｂの厚みを確保する方法が提案されている。

【００１７】しかし、この方法で十分な効果を得るため
には、鋳片凸部を３ｍｍ以上に設定することが必要であ
るため、鋳片のパスラインの設定が困難となり、また段
差部での鋳片バルジングにより、内部割れが誘発され易
い。

【００１８】材料とプロセス、Vol.２(1989)、P.1159あ
るいは特開平１−１７８３５５号公報には、図７(a) に
示すように、ガイドロール群５’のガイドロールの鋳片
厚さ方向の間隔を段階的に増加させることにより、鋳片
４’に強制的にバルジングを起こし、鋳片４’の厚さを
鋳型２の短辺の２〜３倍としたクレータエンド付近で圧
下ロール群６’の小径ロールにより軽圧下を行い、バル
ジングにより濃化溶鋼を浮上拡散させると共に、この軽
圧下により濃化溶鋼の降下を阻止して中心偏析を防止
し、その後さらにピンチロール群７’で圧下する方法が
提案されている。

【００１９】図７(b) は、図７(a) の (1)〜(3) の位置
における鋳片の横断面と上記のバルジングを示す図であ
る。

【００２０】しかしこの方法では、凝固末期において、
図７(b) の (3)に示すように横断面が太鼓型の鋳片４’
をピンチロール群７’で圧下する必要があるため、鋳片
幅中央部の圧下量が大きくなり、幅方向で均一圧下を行
うことは困難である。

【００２１】その他の中心偏析改善方法として、電磁撹
拌を特定範囲で加える方法（特開平６３−１５７７４９
号公報）や超音波振動を鋳片に印加する方法（特開平１
−１１３１５７号公報）があるが、いずれも鋳片幅方向
に不均一凝固がある場合には根本的な解決には至らなか
った。

【００２２】本発明は、上述のような問題点を解消すべ
くなされたものである。本発明の目的は、溶融金属の流
動、特に鋳片両短辺に沿う下降流に起因する鋳片幅方向
の不均一凝固を解消し、最適な未凝固領域、すなわちク
レータエンド形状を形成させることにより、中心偏析の
ない鋳片を得ることができる連続鋳造方法を提供するこ
とにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の連
続鋳造方法にある。

【００２４】浸漬ノズルを用いて行う溶鋼の連続鋳造方
法であって、ノズルの底部と横部とに下記式の関係を
満足する溶鋼吐出孔を備えた浸漬ノズルを用いて鋳造
し、続いて、鋳片の未凝固領域を連続的に圧下すること
を特徴とする連続鋳造方法。

【００２５】Ｓ₁＝（α・Ｓ₂・Ｓ₃）／（Ｗ・Ｔ・Ｖ）・・・・・ただし、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の断面積または
投影断面積（ｍ²）Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の断面積または投影断面
積（ｍ²）Ｓ₃：ノズル本体内孔の断面積（ｍ²）Ｗ：鋳型幅（長辺側内のり幅）（ｍ）Ｔ：鋳型厚（短辺側内のり幅）（ｍ）Ｖ：鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ） α：０．５〜４０．０の範囲の値をとる係数（ｍ／ｍｉ
ｎ）上記の浸漬ノズルのＳ₁およびＳ₂は、独立した複数吐
出孔構造の場合には断面積、一体型吐出孔構造の場合に
は投影断面積を用いる。

【００２６】この発明は、浸漬ノズルから鋳型内に供給
した溶鋼を冷却しつつ引き抜いて鋳片を連続的に製造す
るに際し、浸漬ノズルの底部にも鋳込み方向の吐出孔を
設け、その断面積または投影断面積Ｓ₁が上記の関係を
満足するような構造のノズルを用いることにより、クレ
ータエンドの形状を適切に制御するとともに、鋳片の未
凝固領域における凝固シェル厚を鋳片幅方向に最適化し
つつ、この未凝固領域を連続的に圧下し、中心偏析を防
止するものである。

【００２７】

【作用】本発明に係わる浸漬ノズルと、このノズル使用
時の作用効果を、図１および図２よって説明する。

【００２８】図１(a) は、本発明方法で用いる浸漬ノズ
ルの構造例を示す一部破断縦断面図である。図示するよ
うにこの浸漬ノズル１の場合は、鋳片短辺に向けて若干
下向きに形成された一対の横部吐出孔１ａ（開孔部断面
積Ｓ₂）と鋳込み方向（下流）に向けた一つの底部吐出
孔１ｂ（開孔部断面積Ｓ₁）とを備えている。ノズル本
体内孔の断面積Ｓ₃は、図１(a) に示す浸漬ノズル１の
本体内孔の内径ｄ部の断面積である。

【００２９】横部吐出孔１ａおよび底部吐出孔１ｂの開
孔部断面の形状は、成形加工性を良好とするため角状、
ノズル本体内孔の断面の形状は、成形加工性向上、強度
向上および介在物付着によるノズル詰まり防止を目的と
して丸状、とするのがそれぞれ望ましい。

【００３０】図１(b) は、上記ノズル１を用いて溶鋼を
供給（以下、給湯という）し、連続鋳造する場合を示す
縦断面図、図１(c) は浸漬ノズル、鋳片および凝固の進
行を示す斜視図である。

【００３１】図１(b) 、図１(c) において、ｆ₁は鋳型
２の短辺近傍での溶鋼上昇流、Ｆ₁は鋳片４の幅方向中
央部での比較的強い下降流、Ｖ₁は鋳片４の幅方向中央
部の凝固が鋳込み方向（下流）に向かって凸状に進む速
度分布を意味する。

【００３２】図 1(b) に示すように、給湯時の溶鋼流動
パターンでは、鋳片４の幅方向中央部で比較的強い下降
流Ｆ₁、短辺近傍で上昇流ｆ₁となり、鋳片４の幅方向
中央部の凝固が鋳込み方向（下流）に向かって凸状に進
む速度分布Ｖ₁が得られる。

【００３３】鋳片４の幅方向中央部での比較的強い下降
流Ｆ₁の作用によって、図１(c) に示すように、幅方向
中央部で下流側に向かって一つ凸状を有するクレータエ
ンドＣＥが形成され、図５(b) に示すような、鋳片幅方
向の中央部で鋳込み上流側に凹み、両端部で鋳込み下流
側に突出して不均一となるようなクレータエンドＣＥ’
は形成されない。

【００３４】図１(d) は、上記の効果により、鋳片４の
最終凝固部において凝固シェルＳＨの厚さが鋳片幅方向
中央部で薄く、両端部で厚くなる状況を示す鋳片４の横
断面図である。

【００３５】本発明方法では、上記のような鋳込み状況
を効果的に達成するために、下記実験式で定める関係
を満たす構造の、図１(a) に示す浸漬ノズルを用いるの
である。

【００３６】Ｓ₁＝（α・Ｓ₂・Ｓ₃）／（Ｗ・Ｔ・Ｖ）・・・・・ただし、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の断面積
（ｍ²）Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の断面積（ｍ²）Ｓ₃：ノズル本体内孔の断面積（ｍ²）Ｗ：鋳型幅（長辺側内のり幅）（ｍ）Ｔ：鋳型厚（短辺側内のり幅）（ｍ）Ｖ：鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ） α：０．５〜４０．０の範囲の値をとる係数（ｍ／ｍｉ
ｎ）ここで下降流Ｆ₁が大きすぎると、すなわち底部吐出孔
の開孔部の断面積Ｓ₁が大きすぎると、図１(c) に示す
湾曲型連続鋳造機の場合、下降流Ｆ₁が凝固シェルＳＨ
の下（地）側に衝突し、凝固シェルＳＨの再溶解により
ブレークアウト等のトラブルが生じる。また、湾曲型連
続鋳造機以外でも、横部吐出孔からの吐出流が小さくな
りすぎることによりメニスカスへの熱供給が不充分とな
り、皮張りやパウダー流入不足等による品質トラブルが
発生する。

【００３７】係数αの最大値が４０．０となるのは、上
記のトラブル発生を防止するためであり、実験によって
得られた値である。

【００３８】逆に、下降流Ｆ₁下が小さすぎると、すな
わち底部の吐出孔断面積Ｓ₁が小さすぎると、溶鋼流動
パターンが鋳片幅方向中央部で適切な効果を与える下降
流にならず、従来法と同様の上昇流となり、目的とする
効果が得られなくなる。さらに、溶鋼金属の種類によっ
ては浮遊している介在物が付着し、底部の吐出孔を詰ま
らせるトラブルも発生する。これが、係数αの最小値を
０．５とする理由であり、この値も実験によって得られ
た値である。

【００３９】以上の方法により、図１(d) に示すよう
に、未凝固領域Ｂの最終凝固部における凝固シェルＳＨ
の厚さが鋳片幅方向中央部で薄く、両端部で厚くなり、
未凝固領域Ｂの横断面形状は最適な防錘型となる。

【００４０】図２は本発明方法で用いる浸漬ノズルの他
の構造例を示す図である。図２(a)は一部破断縦断面
図、図２(b) は横部吐出孔形状を示す横方向の投影図、
図２(c) は底部吐出孔形状を示す下方向の投影図であ
る。図示するようにこの場合では、浸漬ノズル１は、鋳
片短辺に向けて若干下向きに形成された横部吐出孔と鋳
造方向に向けた底部吐出孔とが一体となった構造を有し
ている。

【００４１】横部吐出孔の横方向開孔部の投影断面は、
図２(b) に示すようにβ、γおよびδの各寸法からなる
形状を有し、斜線部が横部吐出孔の開孔部投影断面積Ｓ
₂となる。一方、底部吐出孔は、図２(c) に示すように
η、εおよびζの各寸法からなる形状を有し、斜線部が
底部吐出孔の開孔部投影断面積Ｓ₁となる。浸漬ノズル
１の本体内孔の断面積Ｓ₃は、前述の図１(a) の場合と
同様である。

【００４２】上述の図２に示す浸漬ノズルを用いる場合
においては、下記実験式で定める関係を満たす構造と
する。

【００４３】Ｓ₁＝（α・Ｓ₂・Ｓ₃）／（Ｗ・Ｔ・Ｖ）・・・・・ただし、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の投影断面積
（ｍ²）Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の投影断面積（ｍ²）Ｓ₃：ノズル本体内孔の断面積（ｍ²）Ｗ：鋳型幅（長辺側内のり幅）（ｍ）Ｔ：鋳型厚（短辺側内のり幅）（ｍ）Ｖ：鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ） α：０．５〜４０．０の範囲の値をとる係数（ｍ／ｍｉ
ｎ）ここで、αの限定理由は前述と同じである。

【００４４】図３は、図２に示す浸漬ノズル１を用いて
給湯し、連続鋳造する場合の浸漬ノズル、鋳片および凝
固の進行を示す斜視図である。図３において、ｆ₂は鋳
型の短辺近傍での溶鋼上昇流、Ｆ₂は鋳片４の幅方向中
央部で比較的均一化された下降流、Ｖ₂は鋳片４の幅方
向中央部の凝固が鋳込み方向（下流）に向かって滑らか
な凸状で進む速度分布を意味する。

【００４５】図３に示すように、この場合の給湯時の溶
鋼流動パターンでは、特に底部の吐出孔の開孔部形状が
図１の場合と異なるため、下降流Ｆ₂は鋳片幅方向に比
較的均一化された下降流となり、鋳片４の幅方向中央部
の凝固が下流に向かって滑らかな凸状で進む速度分布Ｖ
₂が得られる。鋳片４の幅方向中央部での比較的均一化
された下降流Ｆ₂の作用によって、図３に示すように、
鋳片幅方向中央部で下流側に向かって滑らかな凸状のク
レータエンドＣＥが形成され、この場合も同様に図５
(b) に示すような、鋳片幅Ｗ方向の中央部で鋳込み上流
側に凹み、両端部で鋳込み下流側に突出して不均一とな
るようなクレータエンドＣＥ’は形成されないのであ
る。

【００４６】図４は、本発明方法を適用する湾曲型連続
鋳造装置の構成例を示す概略の側面方向の縦断面図であ
る。この装置は、図示するように、図１(a) および図２
に示す構造の浸漬ノズル１、鋳型２、サポートロール群
５、圧下ロール群６およびピンチロール７を備えている
ものである。この装置では、溶鋼３が浸漬ノズル１によ
り鋳型２内に鋳込まれ、鋳型２内の一次冷却により鋳型
２表面に凝固シェルＳＨが形成される。鋳片４は続くサ
ポートロール群５でのスプレー水等による二次冷却によ
り凝固が促進され、圧下ロール群６の範囲内で完全凝固
し、ピンチロール７で引き出される。

【００４７】前述の図１(c) 、図１(d) および図３に示
すような未凝固領域Ｂを持つ鋳片４は、その凝固収縮量
に応じた圧下が可能となり、凝固末期において圧下ロー
ル群６で圧下を受けると、鋳片４はその凝固収縮に見合
った圧下力で圧下され、この圧下力により濃化溶鋼の流
入、集積が阻止され、中心偏析が防止される。本発明方
法では、前記のような構成からなる装置であれば、湾曲
型連続鋳造装置だけでなく、垂直型に適用しても、上記
と同じ効果を得ることができる。

【００４８】なお、給湯に使用する浸漬ノズルの本数、
底部吐出孔と横部吐出孔の個数、吐出位置、吐出角度お
よび形状を変更することにより、未凝固領域内の下降
流、すなわち未凝固領域Ｂの最終凝固部における凝固シ
ェルの横断面形状を種々に制御することができる。

【００４９】さらに、鋳型内への給湯では、作業性や製
造コストの面から通常、１本の浸漬ノズルが用いられて
いるが、２本以上を用いることもできる。例えば、浸漬
ノズルを１本使用する場合には、鋳型内での不均一防止
の観点から、浸漬ノズルの浸漬位置は、図１に示すよう
に鋳型の幅と厚さとのいずれにおいても中央部にあるの
が望ましい。

【００５０】底部吐出孔の個数、位置および形状は、鋳
型幅１／２面と鋳型厚１／２面とのいずれに対しても対
称であるのが望ましい。これは、浸漬ノズルを２本以上
使用する場合においても同様である。

【００５１】望ましい浸漬ノズルの構造と鋳造条件の範
囲は、次のとおりである。

【００５２】（イ）図１(a) に示す構造の場合ノズル本体内孔の内径：３０．０〜１５０．０ｍｍφ 横部吐出孔形状：２０．０〜１５０．０×２０．０〜１５０．０ｍｍ角底部吐出孔形状：５．０〜１００．０×５．０〜１００．０ｍｍ角（ロ）図２に示す構造の場合ノズル本体内孔の内径：３０．０〜１５０．０ｍｍφ 横部吐出孔形状：β＝５．０〜１００．０ｍｍ γ＝５．０〜１５０．０ｍｍ δ＝５．０〜１５０．０ｍｍ底部吐出孔形状：η＝５．０〜１００．０ｍｍ ε＝５０．０〜３００．０ｍｍ ζ＝１．０〜５０．０ｍｍ溶鋼過熱度ΔＴ：１０〜６０℃ 鋳造速度：０．４〜３．０ｍ／ｍｉｎ凝固末期未凝固域圧下：圧下ゾーン長＝１．０〜１０ｍ、圧下勾配＝０．２〜３０．０ｍｍ／ｍ

【００５３】

【実施例】図１(a) と図２とに示す浸漬ノズル１を、図
４に示す湾曲型連続鋳造装置に組み込んで、厚板用炭素
鋼鋳片を鋳造した。

【００５４】鋳造では、レードル、タンディッシュを経
た溶鋼を、図４に示すように、浸漬ノズル１により鋳型
２内に注入し、鋳型２内の一次冷却により鋳片４の表面
に凝固シェルＳＨを形成させ、続くサポートロール群５
内でスプレー水等による二次冷却により凝固を促進し、
圧下ロール群６内で完全凝固させた。次いで、凝固末期
のクレータエンド部分をその前後の所定範囲にわたって
圧下ロール群６により軽圧下を行いながら、ピンチロー
ル７で引き出した。

【００５５】上記試験の具体的鋳造条件を次に示す。

【００５６】（１）装置仕様、鋳造条件連続鋳造機：湾曲型連鋳機（湾曲半径：１２．５ｍ）鋳片サイズ：２５０ｍｍ（厚み）×２０００ｍｍ（幅）鋼種：〔Ｃ〕＝０．１５〜０．２０％、厚板用４０ k鋼溶鋼過熱度ΔＴ：２０℃ 鋳造速度：０．８ｍ／ｍｉｎ凝固末期圧下：圧下ゾーン長５ｍ、圧下勾配１ｍｍ／ｍ（２）浸漬ノズルの仕様（イ）本発明例１（図１(a) に示す構造の場合）ノズル本体内孔の内径：８５ｍｍφ 横部吐出孔形状：８０×８０ｍｍ角底部吐出孔形状：４０×４０ｍｍ角（ロ）本発明例２（図２に示す構造の場合）ノズル本体内孔の内径：８０ｍｍφ 横部吐出孔形状：β＝２０ｍｍ、γ＝４０ｍｍ、δ＝８０ｍｍ底部吐出孔形状：η＝２０ｍｍ、ε＝１５０ｍｍ、ζ＝１．０ｍｍ αの値は、（イ）では８．８ｍ／ｍｉｎ、（ロ）では３
１．３ｍ／ｍｉｎを用いた。

【００５７】比較例として、下記構造の底部吐出孔のな
い従来の２孔浸漬ノズルによる連続鋳造を行い、この場
合も圧下ロール群で凝固末期軽圧下を行った。

【００５８】ノズル本体内孔の内径：８５ｍｍφ 横部吐出孔形状：７５×７５ｍｍ角評価は、完全凝固後の各鋳片厚み方向中心における鋳片
幅方向の炭素（Ｃ）偏析度分布で行った。表１にこの結
果を示す。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１から明らかなように、本発明例では鋳
型内への給湯方法を変更することにより、凝固のクレー
タエンドの形状を改善し、鋳片の未凝固領域における圧
下を効果的に行うことができ、比較例と比べて鋳片エッ
ジに近い部分の中心偏析が大幅に改善され、幅方向に均
一な組成の鋳片を製造することができた。

【００６１】

【発明の効果】本発明方法によれば、鋳片の未凝固領域
における鋳片幅方向中央部に適正な下降流を形成するこ
とにより、凝固のクレータエンド形状を制御して最適に
改善し、鋳片の未凝固領域における圧下を効果的に行う
ことができる。この結果、鋳片幅方向全域において均一
組成で、かつ中心偏析のない鋳片の製造が達成可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実現するための装置と本発明方法
の例を説明する図である。(a)は浸漬ノズルの構造例を
示す一部破断縦断面図、(b) はこのノズルを用いて連続
鋳造する場合を示す縦断面図、(c) は浸漬ノズル、鋳片
および凝固の進行を示す斜視図、(d) は凝固後鋳片の横
断面図である。

【図２】本発明方法で用いる浸漬ノズル構造の他の例を
説明する図である。(a) は浸漬ノズルの一部破断縦断面
図、(b) は横方向の投影図、(c) は下方向の投影図であ
る。

【図３】図２に示す浸漬ノズルを用いる場合の、浸漬ノ
ズル、鋳片および凝固の進行を示す斜視図である。

【図４】本発明方法を実現するための連続鋳造装置の構
成例を示す概略の側面方向の縦断面図である。

【図５】従来の連続鋳造装置と方法を説明する図であ
る。(a) は縦断面図、(b) は斜視図、(c) は鋳片の横断
面図、(d) は中心偏析を示す鋳片の横断面図である。

【図６】従来の、鋳片幅方向の凝固不均一を解消するた
めの鋳型と鋳片を示す水平断面図である。

【図７】従来の、鋳片幅方向の凝固不均一を解消するた
めの連続鋳造装置と方法を説明する図である。(a) は装
置の側面方向縦断面図、(b) は鋳片の横断面図である。

【符号の説明】

１，１’：浸漬ノズル、１ａ，１’ａ：横部吐出孔、
１ｂ：底部吐出孔、２：鋳型、２ａ：鋳型長辺、
２ｂ：凹部、３：溶鋼、４，４’：鋳片、５：サ
ポートロール群、５’：ガイドロール群、６，
６’：圧下ロール群、７，７’：ピンチロールまたはピ
ンチロール群、Ａ：中心偏析、Ｂ：未凝固領域、
ＣＥ，ＣＥ’：クレータエンド、ＳＨ：凝固シェル、
Ｗ：鋳型幅、ｄ：ノズル本体内孔の内径、ｆ₁，
Ｆ_ou：溶鋼上昇流、Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ_od：溶鋼下降流、
Ｆ_o：溶鋼循環下降流、Ｖ₁，Ｖ₂：凝固速度分布
図２において、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の投影断
面積、Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の投影断面積、
η，ε，ζ：Ｓ₁を示す寸法、β，γ，δ：Ｓ₂を示す
寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浸漬ノズルを用いて行う溶鋼の連続鋳造方
法であって、ノズルの底部と横部とに下記式の関係を
満足する溶鋼吐出孔を備えた浸漬ノズルを用いて鋳造
し、続いて、鋳片の未凝固領域を連続的に圧下すること
を特徴とする連続鋳造方法。Ｓ₁＝（α・Ｓ₂・Ｓ₃）／（Ｗ・Ｔ・Ｖ）・・・・・ただし、Ｓ₁：ノズル底部吐出孔開孔部の断面積または
投影断面積（ｍ²）Ｓ₂：ノズル横部吐出孔開孔部の断面積または投影断面
積（ｍ²）Ｓ₃：ノズル本体内孔の断面積（ｍ²）Ｗ：鋳型幅（長辺側内のり幅）（ｍ）Ｔ：鋳型厚（短辺側内のり幅）（ｍ）Ｖ：鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ） α：０．５〜４０．０の範囲の値をとる係数（ｍ／ｍｉ
ｎ）