JPH1043850A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
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- JPH1043850A JPH1043850A JP20198696A JP20198696A JPH1043850A JP H1043850 A JPH1043850 A JP H1043850A JP 20198696 A JP20198696 A JP 20198696A JP 20198696 A JP20198696 A JP 20198696A JP H1043850 A JPH1043850 A JP H1043850A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部割れ特に短辺近傍の内部割れと、コーナ
ー割れのいずれをも伴わない健全な鋳片を製造するため
の連続鋳造方法を提供する。 【解決手段】 鋳片の二次冷却にあたり、鋳片短辺側
は、短辺の１／４〜３／４厚み相当位置のみを対象とし
て、完全凝固するまで強制冷却する。これによって、鋳
片短辺の厚み中央部の表面温度を、連続鋳造機の曲げ位
置以降で１０００℃以下とし、コーナー部の表面温度
を、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置で７５０℃以
上とする。
ー割れのいずれをも伴わない健全な鋳片を製造するため
の連続鋳造方法を提供する。 【解決手段】 鋳片の二次冷却にあたり、鋳片短辺側
は、短辺の１／４〜３／４厚み相当位置のみを対象とし
て、完全凝固するまで強制冷却する。これによって、鋳
片短辺の厚み中央部の表面温度を、連続鋳造機の曲げ位
置以降で１０００℃以下とし、コーナー部の表面温度
を、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置で７５０℃以
上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造における
鋳片内部割れ防止方法に関するものである。
鋳片内部割れ防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造は、図１に示すように、取
鍋１内の溶鋼２をロングノズル３からタンディッシュ４
内に一旦注入し、次いで溶鋼２を浸漬ノズル５からモー
ルド６内に連続的に注入して行う。そして、モールド６
内に注入された溶鋼２は、ここで急冷されることによ
り、凝固シェル７がモールド６内壁に形成され、凝固シ
ェル７はガイドロール８に支持されながら、ここで供給
される二次冷却水により冷却されて完全に凝固を完了
し、鋳片９としてピンチロール１０により連続的に引き
抜かれる。なお、符号１１は、モールドパウダーであ
る。
鍋１内の溶鋼２をロングノズル３からタンディッシュ４
内に一旦注入し、次いで溶鋼２を浸漬ノズル５からモー
ルド６内に連続的に注入して行う。そして、モールド６
内に注入された溶鋼２は、ここで急冷されることによ
り、凝固シェル７がモールド６内壁に形成され、凝固シ
ェル７はガイドロール８に支持されながら、ここで供給
される二次冷却水により冷却されて完全に凝固を完了
し、鋳片９としてピンチロール１０により連続的に引き
抜かれる。なお、符号１１は、モールドパウダーであ
る。
【０００３】ところで、近年、生産性の向上を目的に、
高温鋳片の製造と直送圧延プロセスの安定化を達成する
ため、連続鋳造の高速化が進められている。この高速鋳
造技術を確立するに当たり、品質上の問題の１つに鋳片
内部における割れ（以下、「内部割れ」と略記）があ
る。この内部割れの発生は、凝固界面における歪み増大
に伴い発生するものである。そして凝固界面に作用する
歪みには、バルジング歪み、曲げ歪み、矯正歪み、ロー
ルミスアライメント歪み、熱応力による歪みなどが挙げ
られるが、中でもバルジング歪みが主であるとされてい
る。このため、特にバルジング歪みを低減するために、
二次冷却の強化が図られてきた。
高温鋳片の製造と直送圧延プロセスの安定化を達成する
ため、連続鋳造の高速化が進められている。この高速鋳
造技術を確立するに当たり、品質上の問題の１つに鋳片
内部における割れ（以下、「内部割れ」と略記）があ
る。この内部割れの発生は、凝固界面における歪み増大
に伴い発生するものである。そして凝固界面に作用する
歪みには、バルジング歪み、曲げ歪み、矯正歪み、ロー
ルミスアライメント歪み、熱応力による歪みなどが挙げ
られるが、中でもバルジング歪みが主であるとされてい
る。このため、特にバルジング歪みを低減するために、
二次冷却の強化が図られてきた。
【０００４】また、最近における高速鋳造化に伴い、内
部割れが短辺近傍で多発する傾向が強まってきており、
問題視されるようになってきた。短辺近傍の内部割れ
は、鋳片温度の不均一による応力、復熱時の熱応力に起
因するものであることが知られており、鋳片厚み方向の
引張応力によって発生するものであると考えられる。こ
の内部割れを抑制するために、これまでにも幾つかの研
究が行われてきており、例えば特開昭63-154249 号公報
に、二次冷却の適正化、特に鋳片短辺の冷却が効果的で
あることが開示されている。
部割れが短辺近傍で多発する傾向が強まってきており、
問題視されるようになってきた。短辺近傍の内部割れ
は、鋳片温度の不均一による応力、復熱時の熱応力に起
因するものであることが知られており、鋳片厚み方向の
引張応力によって発生するものであると考えられる。こ
の内部割れを抑制するために、これまでにも幾つかの研
究が行われてきており、例えば特開昭63-154249 号公報
に、二次冷却の適正化、特に鋳片短辺の冷却が効果的で
あることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、短辺側
の二次冷却を行う上記従来技術では、冷却を強化すると
鋳片コーナー部の温度の低下を招くので、特にＣ量が
０．１wt％以上の割れ感受性が高い鋼種の場合に、コー
ナーの表面割れ（カギ割れ、以下単に「コーナー割れ」
と略記する。）を発生しやすくなるという新たな問題が
生じてきた。このように、従来の技術ではいずれも、内
部割れとコーナー割れとを共に抑制することはできなか
った。
の二次冷却を行う上記従来技術では、冷却を強化すると
鋳片コーナー部の温度の低下を招くので、特にＣ量が
０．１wt％以上の割れ感受性が高い鋼種の場合に、コー
ナーの表面割れ（カギ割れ、以下単に「コーナー割れ」
と略記する。）を発生しやすくなるという新たな問題が
生じてきた。このように、従来の技術ではいずれも、内
部割れとコーナー割れとを共に抑制することはできなか
った。
【０００６】そこで、本発明の目的は、内部割れ特に短
辺近傍の内部割れと、コーナー割れのいずれをも伴わな
い健全な鋳片を製造するための連続鋳造方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、コーナー割れ感受性
が高いＣ量が０．１wt％以上の鋼であっても、また、
２．０ｍ／ｍｉｎ以上といった高速鋳造の場合であって
も、上記内部割れとコーナー割れのいずれも伴わない健
全な鋳片を製造するための連続鋳造方法を提供すること
にある。
辺近傍の内部割れと、コーナー割れのいずれをも伴わな
い健全な鋳片を製造するための連続鋳造方法を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、コーナー割れ感受性
が高いＣ量が０．１wt％以上の鋼であっても、また、
２．０ｍ／ｍｉｎ以上といった高速鋳造の場合であって
も、上記内部割れとコーナー割れのいずれも伴わない健
全な鋳片を製造するための連続鋳造方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳片の二次冷
却にあたり、鋳片短辺側は、短辺の１／４〜３／４厚み
相当位置のみを対象として、完全凝固するまで強制冷却
することを特徴とする鋼の連続鋳造方法である。
却にあたり、鋳片短辺側は、短辺の１／４〜３／４厚み
相当位置のみを対象として、完全凝固するまで強制冷却
することを特徴とする鋼の連続鋳造方法である。
【０００８】また本発明は、鋳片の二次冷却にあたり、
鋳片短辺の厚み中央部の表面温度が、連続鋳造機の曲げ
位置以降で１０００℃以下となり、コーナー部の表面温
度が、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置で７５０℃
以上となるように冷却することを特徴とする鋼の連続鋳
造方法である。
鋳片短辺の厚み中央部の表面温度が、連続鋳造機の曲げ
位置以降で１０００℃以下となり、コーナー部の表面温
度が、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置で７５０℃
以上となるように冷却することを特徴とする鋼の連続鋳
造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】前述したように、連続鋳造におけ
る内部割れの発生は、二次冷却の強化により防止できる
が、一方ではコーナー割れの発生を引き起こす。発明者
らは、このような相反する割れの挙動に対処すべく、二
次冷却方法について研究を重ねた。その結果、上記課題
を解決するためには、モールド下の二次冷却において、
鋳片短辺側の冷却は、図２に摸式的に示すように、短辺
の１／４〜３／４厚み相当位置のみを対象として、完全
凝固するまで実施することが極めて有効であることを見
いだした。
る内部割れの発生は、二次冷却の強化により防止できる
が、一方ではコーナー割れの発生を引き起こす。発明者
らは、このような相反する割れの挙動に対処すべく、二
次冷却方法について研究を重ねた。その結果、上記課題
を解決するためには、モールド下の二次冷却において、
鋳片短辺側の冷却は、図２に摸式的に示すように、短辺
の１／４〜３／４厚み相当位置のみを対象として、完全
凝固するまで実施することが極めて有効であることを見
いだした。
【００１０】このような二次冷却方法を適用することに
より、 １）短辺厚み中央部の表面温度を、連続鋳造機の曲げ位
置以降で１０００℃以下の温度域に保持でき、十分な凝
固シェルの強度を確保できるので、短辺近傍の内部割れ
の発生を防止することが可能となる。 ２）短辺側の冷却は、短辺の１／４〜３／４厚み相当位
置のみとし、コーナー部を強制的には冷却しないように
するので、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置のいず
れの位置とも、コーナー部の表面温度を脆化温度、具体
的には、７００〜７４５℃、を避けた７５０℃以上、好
ましくは８００℃以上温度域に保持することができ、コ
ーナー割れを防止することが可能となる。 なお、上記の強制冷却を完全凝固に至まで行うのは、内
部割れの発生が、脆化域幅が厚くなる凝固末期ほど顕著
となるため、復熱による熱歪み発生防止の点から必要で
あるからである。
より、 １）短辺厚み中央部の表面温度を、連続鋳造機の曲げ位
置以降で１０００℃以下の温度域に保持でき、十分な凝
固シェルの強度を確保できるので、短辺近傍の内部割れ
の発生を防止することが可能となる。 ２）短辺側の冷却は、短辺の１／４〜３／４厚み相当位
置のみとし、コーナー部を強制的には冷却しないように
するので、連続鋳造機の曲げ位置および矯正位置のいず
れの位置とも、コーナー部の表面温度を脆化温度、具体
的には、７００〜７４５℃、を避けた７５０℃以上、好
ましくは８００℃以上温度域に保持することができ、コ
ーナー割れを防止することが可能となる。 なお、上記の強制冷却を完全凝固に至まで行うのは、内
部割れの発生が、脆化域幅が厚くなる凝固末期ほど顕著
となるため、復熱による熱歪み発生防止の点から必要で
あるからである。
【００１１】上述した鋳片短辺側の二次冷却に加えて、
鋳片長辺側の二次冷却も行う。鋳片長辺側の二次冷却の
条件は、常法にしたがって行えば本発明の効果は得られ
るので、特に定めないが、例えば、コーナー温度の低下
を防止するために、鋳片コーナーから１００〜１５０ｍ
ｍの範囲では冷却水をカットして実施するのが好まし
い。なお、冷却のための比水量は、鋳片短辺側で０．０
４〜０．０８リットル／ｋｇ、鋳片長辺側で１．８〜
２．０リットル／ｋｇの範囲で行うのが好ましい。ま
た、その他の鋳造条件として、鋳造速度は１．０〜２．
０ｍ／ｍｉｎとするのがよい。
鋳片長辺側の二次冷却も行う。鋳片長辺側の二次冷却の
条件は、常法にしたがって行えば本発明の効果は得られ
るので、特に定めないが、例えば、コーナー温度の低下
を防止するために、鋳片コーナーから１００〜１５０ｍ
ｍの範囲では冷却水をカットして実施するのが好まし
い。なお、冷却のための比水量は、鋳片短辺側で０．０
４〜０．０８リットル／ｋｇ、鋳片長辺側で１．８〜
２．０リットル／ｋｇの範囲で行うのが好ましい。ま
た、その他の鋳造条件として、鋳造速度は１．０〜２．
０ｍ／ｍｉｎとするのがよい。
【００１２】
【実施例】湾曲半径１０ｍの垂直曲げ型連続鋳造機を用
いて、表１に示す成分組成のアルミキルド鋼を種々の鋳
造速度で１２５０ｍｍ幅、２２０ｍｍ厚の鋳片を製造し
た。このとき、長辺側の冷却条件を比水量１．８リット
ル／ｋｇ一定としたうえ、短辺側の冷却条件を表１（た
だし、冷却時の比水量は０．０５リットル／ｋｇ）のよ
うに変化させて実験した。ここに、発明例の短辺側冷却
はメニスカスから１０ｍの位置まで、すなわち完全凝固
するまで、短辺の１／４〜３／４厚み相当位置のみに実
施した。なお、比較のために、従来の工程に従い、短辺
側の冷却はメニスカスから２．５ｍのサポートロールの
位置までとしたもの（比較例Ａ〜Ｃ）、短辺の全厚みに
わたり、メニスカスから１０ｍの位置まで冷却したもの
（比較例Ｄ）も実施した。
いて、表１に示す成分組成のアルミキルド鋼を種々の鋳
造速度で１２５０ｍｍ幅、２２０ｍｍ厚の鋳片を製造し
た。このとき、長辺側の冷却条件を比水量１．８リット
ル／ｋｇ一定としたうえ、短辺側の冷却条件を表１（た
だし、冷却時の比水量は０．０５リットル／ｋｇ）のよ
うに変化させて実験した。ここに、発明例の短辺側冷却
はメニスカスから１０ｍの位置まで、すなわち完全凝固
するまで、短辺の１／４〜３／４厚み相当位置のみに実
施した。なお、比較のために、従来の工程に従い、短辺
側の冷却はメニスカスから２．５ｍのサポートロールの
位置までとしたもの（比較例Ａ〜Ｃ）、短辺の全厚みに
わたり、メニスカスから１０ｍの位置まで冷却したもの
（比較例Ｄ）も実施した。
【００１３】
【表１】
【００１４】以上の方法で連続鋳造した鋳片について、
鋳片短辺の厚み方向中央部およびコーナー部の表面温度
を測定するとともに、鋳片の鋳造方向垂直断面サンプル
のサルファープリントによる内部割れ調査、鋳片コーナ
ー表面のカラーチェックによるコーナー割れ調査を行っ
た。その結果を併せて、表１に示す。表１に示すよう
に、発明例では中央部およびコーナー部の表面温度が所
定の温度域に入り、内部割れ、コーナー割れともに皆無
であった。しかし、比較例では上記温度のうちのどちら
か一方が所定の温度域を外れ、内部割れかコーナー割れ
の一方が発生し、健全な鋳片を得ることはできなかっ
た。
鋳片短辺の厚み方向中央部およびコーナー部の表面温度
を測定するとともに、鋳片の鋳造方向垂直断面サンプル
のサルファープリントによる内部割れ調査、鋳片コーナ
ー表面のカラーチェックによるコーナー割れ調査を行っ
た。その結果を併せて、表１に示す。表１に示すよう
に、発明例では中央部およびコーナー部の表面温度が所
定の温度域に入り、内部割れ、コーナー割れともに皆無
であった。しかし、比較例では上記温度のうちのどちら
か一方が所定の温度域を外れ、内部割れかコーナー割れ
の一方が発生し、健全な鋳片を得ることはできなかっ
た。
【００１５】上記実験において、鋳片短辺厚み方向中央
部およびコーナー部の表面温度を測定した結果がそれぞ
れ図３および図４である。図３から分かるように、短辺
中央部の表面温度は鋳造速度の増大とともに上昇し、鋳
造速度が大きい比較例Ｃの場合には、曲げ位置以降のメ
ニスカス下５ｍ近傍から１１００℃を超える高温になっ
ている。これに対し、短辺側の冷却をメニスカス下１０
ｍの位置まで実施した発明例では、鋳造速度が２．０ｍ
の高速であるにもかかわらず、短辺中央部の表面温度は
曲げ位置以降で１０００℃以下を示している。このよう
な短辺中央部の表面温度の違いは、鋳片の内部割れの挙
動とよく対応しており、１０００℃の表面温度を境にし
て内部割れの発生有無が左右される。また、図４からわ
かるように、短辺の全厚みにわたり冷却を実施した比較
例Ｄは、曲げ位置および矯正位置でコーナー部の表面温
度が７００〜７４５℃の脆化温度域に入り、コーナー割
れを発生したことと一致している。これに対し、短辺の
１／４〜３／４厚み相当位置のみを冷却した発明例で
は、コーナー部の表面温度が、相対的に高くなり、曲げ
位置および矯正位置のいずれの位置でも脆化温度域を高
温側に回避することができ、コーナー割れが発生しなか
ったこととよく符合している。
部およびコーナー部の表面温度を測定した結果がそれぞ
れ図３および図４である。図３から分かるように、短辺
中央部の表面温度は鋳造速度の増大とともに上昇し、鋳
造速度が大きい比較例Ｃの場合には、曲げ位置以降のメ
ニスカス下５ｍ近傍から１１００℃を超える高温になっ
ている。これに対し、短辺側の冷却をメニスカス下１０
ｍの位置まで実施した発明例では、鋳造速度が２．０ｍ
の高速であるにもかかわらず、短辺中央部の表面温度は
曲げ位置以降で１０００℃以下を示している。このよう
な短辺中央部の表面温度の違いは、鋳片の内部割れの挙
動とよく対応しており、１０００℃の表面温度を境にし
て内部割れの発生有無が左右される。また、図４からわ
かるように、短辺の全厚みにわたり冷却を実施した比較
例Ｄは、曲げ位置および矯正位置でコーナー部の表面温
度が７００〜７４５℃の脆化温度域に入り、コーナー割
れを発生したことと一致している。これに対し、短辺の
１／４〜３／４厚み相当位置のみを冷却した発明例で
は、コーナー部の表面温度が、相対的に高くなり、曲げ
位置および矯正位置のいずれの位置でも脆化温度域を高
温側に回避することができ、コーナー割れが発生しなか
ったこととよく符合している。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、内部割れ特に短辺近傍
の内部割れ、コーナー割れのいずれをも発生しない健全
な連続鋳造鋳片を得ることが可能となる。また本発明に
よれば、内部割れおよびコーナー割れを共に発生しない
連続鋳造鋳片を、Ｃ量が０．１wt％以上の鋼であっても
得ることが可能となる。さらに本発明によれば、２．０
ｍ／min 以上の高速鋳造においても上記効果が得られる
ので、連続鋳造の生産性が飛躍的に向上することにな
る。
の内部割れ、コーナー割れのいずれをも発生しない健全
な連続鋳造鋳片を得ることが可能となる。また本発明に
よれば、内部割れおよびコーナー割れを共に発生しない
連続鋳造鋳片を、Ｃ量が０．１wt％以上の鋼であっても
得ることが可能となる。さらに本発明によれば、２．０
ｍ／min 以上の高速鋳造においても上記効果が得られる
ので、連続鋳造の生産性が飛躍的に向上することにな
る。
【図１】連続鋳造の工程を示す模式図である。
【図２】本発明に従う、鋳片短辺側の冷却状況を示す模
式図である。
式図である。
【図３】短辺厚み方向中央部の鋳片表面温度の推移を示
す図である。
す図である。
【図４】コーナー部の鋳片表面温度の推移を示す図であ
る。
る。
１ 取鍋 ２ 溶鋼 ３ ロングノズル ４ タンディッシュ ５ 浸漬ノズル ６ モールド ７ 凝固シェル ８ ガイドロール ９ 鋳片 10 ピンチロール 11 モールドパウダー 12 Ｃａ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸澤 宏一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 反町 健一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳片の二次冷却にあたり、鋳片短辺側
は、短辺の１／４〜３／４厚み相当位置のみを対象とし
て、完全凝固するまで強制冷却することを特徴とする鋼
の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 鋳片の二次冷却にあたり、鋳片短辺の厚
み中央部の表面温度が、連続鋳造機の曲げ位置以降で１
０００℃以下となり、コーナー部の表面温度が、連続鋳
造機の曲げ位置および矯正位置で７５０℃以上となるよ
うに冷却することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198696A JP3390606B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198696A JP3390606B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1043850A true JPH1043850A (ja) | 1998-02-17 |
| JP3390606B2 JP3390606B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=16450053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20198696A Expired - Fee Related JP3390606B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390606B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2290011A (en) * | 1993-11-05 | 1995-12-06 | Toshiba Kk | Relay apparatus |
| JP2008183608A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Jfe Steel Kk | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2008194746A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｂ及びｎを含有する鋼の連続鋳造方法 |
| JP2011218403A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20198696A patent/JP3390606B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2290011A (en) * | 1993-11-05 | 1995-12-06 | Toshiba Kk | Relay apparatus |
| GB2290011B (en) * | 1993-11-05 | 1997-12-17 | Toshiba Kk | Relay apparatus |
| JP2008183608A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Jfe Steel Kk | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2008194746A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｂ及びｎを含有する鋼の連続鋳造方法 |
| JP4561755B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2010-10-13 | 住友金属工業株式会社 | Ｂ及びｎを含有する鋼の連続鋳造方法 |
| JP2011218403A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3390606B2 (ja) | 2003-03-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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