JPH10137912A - 高炭素特殊鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
高炭素特殊鋼の連続鋳造方法Info
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- JPH10137912A JPH10137912A JP29851096A JP29851096A JPH10137912A JP H10137912 A JPH10137912 A JP H10137912A JP 29851096 A JP29851096 A JP 29851096A JP 29851096 A JP29851096 A JP 29851096A JP H10137912 A JPH10137912 A JP H10137912A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 高炭素特殊鋼鋳造時の鋳片表面の割れ発生
を従来以上に抑制できる連続鋳造方法を提供し、もっ
て、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供用できるよう
にする。 【解決手段】 垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、好まし
くはＣ濃度0.12重量％以上でかつCr, Ni, Moの一種もし
くは二種以上を含むかまたはＣ濃度0.30重量％以上の、
高炭素特殊鋼を鋳造するにあたり、二次冷却水の温度を
38℃以上に保つ。
を従来以上に抑制できる連続鋳造方法を提供し、もっ
て、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供用できるよう
にする。 【解決手段】 垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、好まし
くはＣ濃度0.12重量％以上でかつCr, Ni, Moの一種もし
くは二種以上を含むかまたはＣ濃度0.30重量％以上の、
高炭素特殊鋼を鋳造するにあたり、二次冷却水の温度を
38℃以上に保つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炭素特殊鋼の連
続鋳造方法に関するものである。
続鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、省エネルギーや工程省略等の観点
から、連続鋳造鋳片を常温まで低下させずに温片あるい
は熱片のまま熱延（熱間圧延）工程に送り、加熱時間を
短縮しあるいは加熱を省略して熱延するいわゆる直送圧
延プロセスが検討され、これまでに特公昭56-21330号公
報、特公昭56-24018号公報などに開示されるような種々
の方法が提案されて、現在では、鋳片表面に割れの発生
しにくいアルミキルド鋼等はこの直送圧延プロセスで製
造されるようになっている。
から、連続鋳造鋳片を常温まで低下させずに温片あるい
は熱片のまま熱延（熱間圧延）工程に送り、加熱時間を
短縮しあるいは加熱を省略して熱延するいわゆる直送圧
延プロセスが検討され、これまでに特公昭56-21330号公
報、特公昭56-24018号公報などに開示されるような種々
の方法が提案されて、現在では、鋳片表面に割れの発生
しにくいアルミキルド鋼等はこの直送圧延プロセスで製
造されるようになっている。
【０００３】しかし、Ｃ濃度0.30重量％程度以上の鋼、
およびＣ濃度0.10重量％程度以上でかつCr、Ni、Mo等を
含む鋼（これらの鋼を以下「高炭素特殊鋼」と呼ぶ）の
連続鋳造鋳片は、表面割れが特に発生しやすいため、熱
延工程に送る前に表面を検査し、欠陥部が検出されれば
その部位を研削して表面欠陥を除去することが一般的に
行われ、かかる検査・除去工程は作業の性格上、常温で
実施せざるを得ず、必然的に鋳片は常温まで冷却されな
ければならず、直送圧延プロセスで製造することが困難
であった。
およびＣ濃度0.10重量％程度以上でかつCr、Ni、Mo等を
含む鋼（これらの鋼を以下「高炭素特殊鋼」と呼ぶ）の
連続鋳造鋳片は、表面割れが特に発生しやすいため、熱
延工程に送る前に表面を検査し、欠陥部が検出されれば
その部位を研削して表面欠陥を除去することが一般的に
行われ、かかる検査・除去工程は作業の性格上、常温で
実施せざるを得ず、必然的に鋳片は常温まで冷却されな
ければならず、直送圧延プロセスで製造することが困難
であった。
【０００４】高炭素特殊鋼の鋳造時の表面欠陥の発生を
抑制する方法として、一つには鋳片に生じる歪みを極小
化するために垂直型連続鋳造機にて鋳造する方法が挙げ
られる。しかし、この方法は、鋳片の内部品質からは有
利だが、生産性の観点からは不利である。そこで、現在
は曲げ部、もしくは曲げ部と矯正部を有する連続鋳造機
（垂直曲げ型連続鋳造機という）も使用されている。
抑制する方法として、一つには鋳片に生じる歪みを極小
化するために垂直型連続鋳造機にて鋳造する方法が挙げ
られる。しかし、この方法は、鋳片の内部品質からは有
利だが、生産性の観点からは不利である。そこで、現在
は曲げ部、もしくは曲げ部と矯正部を有する連続鋳造機
（垂直曲げ型連続鋳造機という）も使用されている。
【０００５】垂直曲げ型連続鋳造機を使用する場合に
は、例えば特公平2-18936 号公報、特開平1-95801 号公
報に提案されるように、二次冷却帯の水量分布（二次冷
却パターン）や具体的なスプレー方法を規定することで
鋳造時の鋳片表面割れ防止が図られている。これらの対
策は既に常法となっており、曲げ部・矯正部を通過す
る鋳片が脆化温度域に入らないよう二次冷却水量パター
ンを制御して弱冷却する、特に冷えやすく熱応力起因
の引張歪みが生じやすい鋳片コーナ部への注水を制限し
て局部的に表面温度を上昇させる、の二つに要約され
る。なお、は「二次冷却の弱冷化」、は「二次冷却
の幅切り」と称される。
は、例えば特公平2-18936 号公報、特開平1-95801 号公
報に提案されるように、二次冷却帯の水量分布（二次冷
却パターン）や具体的なスプレー方法を規定することで
鋳造時の鋳片表面割れ防止が図られている。これらの対
策は既に常法となっており、曲げ部・矯正部を通過す
る鋳片が脆化温度域に入らないよう二次冷却水量パター
ンを制御して弱冷却する、特に冷えやすく熱応力起因
の引張歪みが生じやすい鋳片コーナ部への注水を制限し
て局部的に表面温度を上昇させる、の二つに要約され
る。なお、は「二次冷却の弱冷化」、は「二次冷却
の幅切り」と称される。
【０００６】しかし、これら二つの対策を推し進めて
も、垂直曲げ型連続鋳造機にて鋳造される高炭素特殊鋼
では鋳造時の割れ発生を十分には抑えきれず、相変わら
ず相当程度の鋳片表面手入れが必要であり、直送圧延に
供することができるまでに至っていない。
も、垂直曲げ型連続鋳造機にて鋳造される高炭素特殊鋼
では鋳造時の割れ発生を十分には抑えきれず、相変わら
ず相当程度の鋳片表面手入れが必要であり、直送圧延に
供することができるまでに至っていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、高炭
素特殊鋼鋳造時の鋳片表面の割れ発生を従来以上に抑制
できる連続鋳造方法を提供し、もって、高炭素特殊鋼を
直送圧延プロセスに供用できるようにすることを目的と
する。
素特殊鋼鋳造時の鋳片表面の割れ発生を従来以上に抑制
できる連続鋳造方法を提供し、もって、高炭素特殊鋼を
直送圧延プロセスに供用できるようにすることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、垂直曲げ型連
続鋳造機を用いて高炭素特殊鋼を鋳造するにあたり、二
次冷却水の温度を38℃以上に保つことを特徴とする高炭
素特殊鋼の連続鋳造方法である。前記方法は、高炭素特
殊鋼のうち、Ｃ濃度0.12重量％以上でかつCr, Ni, Moの
一種または二種以上を含有する鋼、および／または、Ｃ
濃度0.30重量％以上の鋼を対象として実施するのが特に
好適である。
続鋳造機を用いて高炭素特殊鋼を鋳造するにあたり、二
次冷却水の温度を38℃以上に保つことを特徴とする高炭
素特殊鋼の連続鋳造方法である。前記方法は、高炭素特
殊鋼のうち、Ｃ濃度0.12重量％以上でかつCr, Ni, Moの
一種または二種以上を含有する鋼、および／または、Ｃ
濃度0.30重量％以上の鋼を対象として実施するのが特に
好適である。
【０００９】そして、本発明に係る高炭素特殊鋼の鋳片
は無研削、もしくは無検査かつ無研削にて熱延に供され
るものであることが最適である。
は無研削、もしくは無検査かつ無研削にて熱延に供され
るものであることが最適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において「高炭素特殊鋼」
とは、Ｃ濃度0.30重量％程度以上の鋼、およびＣ濃度0.
10重量％程度以上でかつCr、Ni、Mo等を含む鋼を意味す
る。本発明者らは、垂直曲げ型連続鋳造機を用いて高炭
素特殊鋼を鋳造する際の鋳片表面欠陥の発生を種々の角
度から検討した結果、前記した従来の二つの対策におい
て唯一の制御要因であった二次冷却水の水量以外に、二
次冷却水の温度（以下単に「水温」ともいう）も鋳片の
割れ発生を左右する大きな要因であることがわかった。
とは、Ｃ濃度0.30重量％程度以上の鋼、およびＣ濃度0.
10重量％程度以上でかつCr、Ni、Mo等を含む鋼を意味す
る。本発明者らは、垂直曲げ型連続鋳造機を用いて高炭
素特殊鋼を鋳造する際の鋳片表面欠陥の発生を種々の角
度から検討した結果、前記した従来の二つの対策におい
て唯一の制御要因であった二次冷却水の水量以外に、二
次冷却水の温度（以下単に「水温」ともいう）も鋳片の
割れ発生を左右する大きな要因であることがわかった。
【００１１】例えば図１は、高炭素特殊鋼の一種である
ＪＩＳ−ＳＫ２相当の1.2 重量％Ｃ鋼を垂直曲げ型連続
鋳造機により鋳造した時の水温と鋳片表面の割れ発生率
との関係を示すグラフである。この鋳造において、前記
従来の割れ防止対策（二次冷却の弱冷化および幅切り）
は当然ながら実施されている。なお、割れ発生率の定義
は、割れ発生スラブ枚数／鋳造スラブ枚数である。
ＪＩＳ−ＳＫ２相当の1.2 重量％Ｃ鋼を垂直曲げ型連続
鋳造機により鋳造した時の水温と鋳片表面の割れ発生率
との関係を示すグラフである。この鋳造において、前記
従来の割れ防止対策（二次冷却の弱冷化および幅切り）
は当然ながら実施されている。なお、割れ発生率の定義
は、割れ発生スラブ枚数／鋳造スラブ枚数である。
【００１２】同図に示すように、水温38℃未満では発生
率の高い割れが、38℃以上で極端にその発生率を下げ、
40℃以上ではほぼ皆無となる。水温が冬期の気温低下に
伴って低下し、特に冬期の定期整備工事などによる長時
間の鋳造停止中には外気温度と同等にまで低下すること
は以前からわかっていたのであるが、この水温が、高炭
素特殊鋼の鋳造時の割れ発生にこれほどまでに大きく影
響するというのは従来になかった知見である。
率の高い割れが、38℃以上で極端にその発生率を下げ、
40℃以上ではほぼ皆無となる。水温が冬期の気温低下に
伴って低下し、特に冬期の定期整備工事などによる長時
間の鋳造停止中には外気温度と同等にまで低下すること
は以前からわかっていたのであるが、この水温が、高炭
素特殊鋼の鋳造時の割れ発生にこれほどまでに大きく影
響するというのは従来になかった知見である。
【００１３】この新知見に基づき完成された本発明によ
れば、垂直曲げ型連続鋳造機を用いて高炭素特殊鋼を鋳
造する際に、従来の割れ防止対策（前記、）に重ね
て二次冷却水の温度を38℃以上に規制することにより、
鋳造時の鋳片表面の割れ発生を従来に比べて格段に低減
させることができ、高炭素特殊鋼の表面検査・欠陥除去
工程が省略でき、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供
することが可能となる。
れば、垂直曲げ型連続鋳造機を用いて高炭素特殊鋼を鋳
造する際に、従来の割れ防止対策（前記、）に重ね
て二次冷却水の温度を38℃以上に規制することにより、
鋳造時の鋳片表面の割れ発生を従来に比べて格段に低減
させることができ、高炭素特殊鋼の表面検査・欠陥除去
工程が省略でき、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供
することが可能となる。
【００１４】また、図２は水温28℃での高炭素特殊鋼の
Ｃ濃度と割れ発生率の関係を示すグラフである。なお、
図中、Cr、Ni、Moを含まないものを鋼種Ａ、Cr、Ni、Mo
の少なくともいずれかを含むものを鋼種Ｂとした。これ
らの鋼種はいずれも水温上昇（38℃以上）により割れ発
生率が10％程度以下に抑えられた。従って同図縦軸は水
温上昇措置による割れ発生率の低下代を示すものでもあ
る。
Ｃ濃度と割れ発生率の関係を示すグラフである。なお、
図中、Cr、Ni、Moを含まないものを鋼種Ａ、Cr、Ni、Mo
の少なくともいずれかを含むものを鋼種Ｂとした。これ
らの鋼種はいずれも水温上昇（38℃以上）により割れ発
生率が10％程度以下に抑えられた。従って同図縦軸は水
温上昇措置による割れ発生率の低下代を示すものでもあ
る。
【００１５】図示のように、水温上昇に伴う割れ発生率
の低下代はＣ濃度が高いところで大きいがＣ濃度の低下
につれて小さくなり、鋼種ＡではＣ濃度が0.30重量％未
満、鋼種ＢではＣ濃度が0.12重量％未満で、それぞれ割
れ発生率の低下代が小さくなることから、本発明方法
は、Ｃ濃度0.30重量％以上の鋼種Ａ、およびＣ濃度0.12
重量％以上の鋼種Ｂに対して実施するのが好ましい。
の低下代はＣ濃度が高いところで大きいがＣ濃度の低下
につれて小さくなり、鋼種ＡではＣ濃度が0.30重量％未
満、鋼種ＢではＣ濃度が0.12重量％未満で、それぞれ割
れ発生率の低下代が小さくなることから、本発明方法
は、Ｃ濃度0.30重量％以上の鋼種Ａ、およびＣ濃度0.12
重量％以上の鋼種Ｂに対して実施するのが好ましい。
【００１６】なお、水温を38℃以上に上昇させる手段は
特に限定されるものではなく、例えば、タンク内に貯蔵
されたあるいは供給本管内を流れる二次冷却水を、電気
ヒータで加熱する、あるいは高温水蒸気等の高温物と熱
交換させて加熱するなど様々な手段が採用できる。ま
た、本発明により鋳造された高炭素特殊鋼鋳片を無手入
れで熱延工程に直送し、加熱炉に熱片装入して抽出後熱
延して得た熱延板は、従来の高炭素特殊鋼熱延板に比較
して欠陥が少ない傾向が認められた。
特に限定されるものではなく、例えば、タンク内に貯蔵
されたあるいは供給本管内を流れる二次冷却水を、電気
ヒータで加熱する、あるいは高温水蒸気等の高温物と熱
交換させて加熱するなど様々な手段が採用できる。ま
た、本発明により鋳造された高炭素特殊鋼鋳片を無手入
れで熱延工程に直送し、加熱炉に熱片装入して抽出後熱
延して得た熱延板は、従来の高炭素特殊鋼熱延板に比較
して欠陥が少ない傾向が認められた。
【００１７】この理由は詳らかでないが、従来は鋳片が
鋳造されてから加熱炉に装入されるまでの間に常温まで
冷却されるので、この間に各鋼種ごとに特有の脆化温度
域に到達したとき、ハンドリングその他に起因して、常
温で発見できずしかも下流での欠陥発生の原因となるよ
うな表面直下割れが発生するのに対し、本発明により鋳
造された鋳片は、脆化温度域まで冷却されずに加熱炉に
熱片装入され次いで熱延されるので、かような割れが発
生しにくくなることによるのであろう。
鋳造されてから加熱炉に装入されるまでの間に常温まで
冷却されるので、この間に各鋼種ごとに特有の脆化温度
域に到達したとき、ハンドリングその他に起因して、常
温で発見できずしかも下流での欠陥発生の原因となるよ
うな表面直下割れが発生するのに対し、本発明により鋳
造された鋳片は、脆化温度域まで冷却されずに加熱炉に
熱片装入され次いで熱延されるので、かような割れが発
生しにくくなることによるのであろう。
【００１８】
【実施例】垂直部2.5mを有する垂直曲げ型連続鋳造機を
用いて、Ｃ濃度0.10〜1.30重量％の高炭素特殊鋼を、比
水量0.6 〜1.6l/kg-steel の範囲で、常法である曲げ部
・矯正部での鋳片表面温度管理（成分系によって異なる
脆化温度域の回避）ならびに鋳片コーナより50〜200mm
の範囲に対する幅切りを採用した二次冷却を行いつつ、
鋳込み速度0.6 〜2.0m/minで鋳造し、厚み200mm および
260mm 、幅650 〜1650mmの鋳片を製造するにあたり、タ
ンク内の二次冷却水に水蒸気を吹き込んで水温を40℃±
１℃に保ち、実施例とした。また、水温調節を行わず水
温が30〜35℃の範囲であった以外は実施例と同じ鋳造条
件を従来例とした。
用いて、Ｃ濃度0.10〜1.30重量％の高炭素特殊鋼を、比
水量0.6 〜1.6l/kg-steel の範囲で、常法である曲げ部
・矯正部での鋳片表面温度管理（成分系によって異なる
脆化温度域の回避）ならびに鋳片コーナより50〜200mm
の範囲に対する幅切りを採用した二次冷却を行いつつ、
鋳込み速度0.6 〜2.0m/minで鋳造し、厚み200mm および
260mm 、幅650 〜1650mmの鋳片を製造するにあたり、タ
ンク内の二次冷却水に水蒸気を吹き込んで水温を40℃±
１℃に保ち、実施例とした。また、水温調節を行わず水
温が30〜35℃の範囲であった以外は実施例と同じ鋳造条
件を従来例とした。
【００１９】なお、本実施例の高炭素特殊鋼は前記Ｃ以
外に、その鋼種に要求される材料特性に応じて一部Cr、
Ni、Moを含有する他、Si, Mn, Al, Ｐ，Ｓ，Ｎ，Ｏを通
常のＪＩＳ規格範囲内に成分調整されて含むものであ
る。実施例と従来例の鋳片表面の割れ発生率を表１に示
す。同表から明らかなように、実施例は従来例に比べ格
段に割れ発生率が低下すること、さらに、割れ発生率の
低減効果は、高炭素特殊鋼のうちでも、Cr、Ni、Moを含
むＣ濃度0.12重量％以上の鋼、およびCr、Ni、Moを含ま
ぬＣ濃度0.30重量％以上の鋼で特に顕著であることが確
認された。
外に、その鋼種に要求される材料特性に応じて一部Cr、
Ni、Moを含有する他、Si, Mn, Al, Ｐ，Ｓ，Ｎ，Ｏを通
常のＪＩＳ規格範囲内に成分調整されて含むものであ
る。実施例と従来例の鋳片表面の割れ発生率を表１に示
す。同表から明らかなように、実施例は従来例に比べ格
段に割れ発生率が低下すること、さらに、割れ発生率の
低減効果は、高炭素特殊鋼のうちでも、Cr、Ni、Moを含
むＣ濃度0.12重量％以上の鋼、およびCr、Ni、Moを含ま
ぬＣ濃度0.30重量％以上の鋼で特に顕著であることが確
認された。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、従来は鋳片の表面割れ
発生を抑制できず全て常温まで冷却して検査・欠陥除去
を行った後に熱延工程の加熱炉に装入せざるを得なかっ
た高炭素特殊鋼の、連続鋳造時の表面割れ発生が大幅に
低減し、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供しうるか
ら、工程・納期が大幅に短縮するとともにエネルギーが
一段と節減できるという優れた効果を奏する。
発生を抑制できず全て常温まで冷却して検査・欠陥除去
を行った後に熱延工程の加熱炉に装入せざるを得なかっ
た高炭素特殊鋼の、連続鋳造時の表面割れ発生が大幅に
低減し、高炭素特殊鋼を直送圧延プロセスに供しうるか
ら、工程・納期が大幅に短縮するとともにエネルギーが
一段と節減できるという優れた効果を奏する。
【図１】1.2 重量％Ｃ鋼を垂直曲げ型連続鋳造機により
鋳造した時の水温と割れ発生率との関係を示すグラフで
ある。
鋳造した時の水温と割れ発生率との関係を示すグラフで
ある。
【図２】水温28℃での高炭素特殊鋼のＣ濃度と割れ発生
率の関係を示すグラフである。
率の関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 垂直曲げ型連続鋳造機を用いて高炭素特
殊鋼を鋳造するにあたり、二次冷却水の温度を38℃以上
に保つことを特徴とする高炭素特殊鋼の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 高炭素特殊鋼がＣ濃度0.12重量％以上で
かつCr, Ni, Moの一種または二種以上を含有する鋼であ
る請求項１記載の連続鋳造方法。 - 【請求項３】 高炭素特殊鋼がＣ濃度0.30重量％以上の
鋼である請求項１記載の連続鋳造方法。 - 【請求項４】 高炭素特殊鋼の鋳片が無研削、もしくは
無検査かつ無研削にて熱延に供されるものである請求項
１〜３のいずれかに記載の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29851096A JP3455034B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 高炭素特殊鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29851096A JP3455034B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 高炭素特殊鋼の連続鋳造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003152313A Division JP3661691B2 (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 高炭素特殊鋼の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137912A true JPH10137912A (ja) | 1998-05-26 |
| JP3455034B2 JP3455034B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17860659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29851096A Expired - Fee Related JP3455034B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 高炭素特殊鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455034B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011020138A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Jfe Steel Corp | 連続鋳造における二次冷却方法 |
| CN107866538A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-03 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29851096A patent/JP3455034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011020138A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Jfe Steel Corp | 連続鋳造における二次冷却方法 |
| CN107866538A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-03 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法 |
| CN107866538B (zh) * | 2017-11-24 | 2020-06-19 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3455034B2 (ja) | 2003-10-06 |
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