JPH11267804A - 連続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法 - Google Patents

連続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法

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JPH11267804A
JPH11267804A JP7256698A JP7256698A JPH11267804A JP H11267804 A JPH11267804 A JP H11267804A JP 7256698 A JP7256698 A JP 7256698A JP 7256698 A JP7256698 A JP 7256698A JP H11267804 A JPH11267804 A JP H11267804A
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JP
Japan
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slab
rolls
round billet
vertical
center
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Pending
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JP7256698A
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English (en)
Inventor
Atsushi Hirata
敦嗣 平田
Katsumi Kimoto
克美 木本
Kenichi Shinoda
憲一 信田
Seiichiro Hayashida
誠一郎 林田
Katsuyoshi Iwata
勝吉 岩田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真円成形ロールの鋳込上流側および下流側に
おいて、鋳片の天地方向がねじれてしまう現象の発生を
防止する真円成形方法を開発する。 【解決手段】 水平ロール1段による未凝固圧下を加え
た後、垂直ロール1段による成形を加える過程におい
て、垂直ロールに挿入する鋳片の中心をロールの中心と
合致させることで、垂直ロール内での鋳片の回転を防止
する。。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造による丸
ビレット鋳片の製造方法、特に未凝固圧下法および凝固
後成形法を用いた製管用の連続鋳造による丸ビレット鋳
片の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造により丸ビレット鋳片を製造す
る場合、材質が低炭素鋼、軸受け鋼(低合金鋼) 、高Cr
鋼のときには、最後に凝固する中心部に偏析 (中心偏
析) 、軸芯割れ、ポロシティが生成する。そのような鋳
片をシームレスパイプ製造にそのまま用いると内面疵が
多発し、製品とならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、丸ビレット内
面品質の向上のために、連続鋳造に際して鋳片に圧下を
施す方法が多く提案されている。
【0004】例えば、本出願人の出願した特願平9−56
477 号、同9−56478 号、同9−144200号は、いづれも
中心部が未凝固状態の位置にて大圧下を施し、その後、
凝固が完了してから真円に成形する方法に関する。また
特開平9−201601号公報、同9−201602号公報はいずれ
も凝固完了後に鋳片に圧下を加えてから、再度、丸ビレ
ット鋳片にする方法を開示している。
【0005】しかしながら、上記の未凝固圧下法を実際
の生産ラインに用いようとすると、凝固鋳片を真円に成
形するロール( 以下、単に成形ロールとも言う) の圧下
位置の鋳込上流側および下流側において、鋳片の天地方
向がねじれてしまう現象が発生することが判明した。こ
のような現象が発生すると、成形ロールに所定の狙いど
おりの方向では鋳片が挿入されないことになり、真円形
状に成形することが不可能となる。
【0006】ここに、本発明の目的は、未凝固圧下後の
凝固鋳片を真円に成形する際に成形ロールの鋳込上流側
および下流側において、鋳片の天地方向にねじれてしま
う現象の発生を防止する真円成形方法を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題解決について検討を重ね、特に未凝固圧下以降のロー
ル設定は、鋳片下面が一定となるよう設定されているこ
とに着目して、次のような知見を得、本発明を完成し
た。
【0008】垂直成形ロールに入る前の鋳片は天地方
向につぶれた楕円形状をしており、その楕円度が大きい
ほど、容易にねじれが発生する。 ねじれは、楕円鋳片の成形中に、鋳片がより力のかか
りにくい方へと逃げることにより発生するため、常に垂
直成形ロールのパス中心と鋳片の中心を一致させること
が必要である。したがって、楕円度が大きい鋳片でも、
常に垂直成形ロールと鋳片の中心を一致させることによ
り、ねじれ発生の防止が可能である。
【0009】ここに、本発明は次の通りである。 (1) 丸ビレット鋳片の連続鋳造に際して、丸ビレット鋳
片が未凝固の状態で上下1対の水平ロール1段による未
凝固圧下を加え、次いで該丸ビレットの凝固完了後、最
初の2個1対の垂直ロール1段による成形を加える方法
であって、前記垂直ロールに挿入する丸ビレット鋳片の
中心をロールの中心と合致させることを特徴とする、連
続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法。
【0010】(2) 上記(1) に記載の方法において、凝固
した丸ビレット鋳片の最初の前記2個1対の垂直ロール
1段による成形の後、2個1対の水平、垂直ロールによ
る成形を交互に行うべく、1段以上の成形用ロールによ
る成形を行うことを特徴とする、連続鋳造による丸ビレ
ット鋳片の製造方法。
【0011】(3) 上記(1) または(2) に記載の方法にお
いて、凝固した丸ビレット鋳片の成形用の最初の前記2
個1対の垂直ロールの左右それぞれのロールが上下方向
に可動であることを特徴とする、連続鋳造による丸ビレ
ット鋳片の製造方法。
【0012】本発明の変形例にあっては、上述の未凝固
圧下用の水平ロールを垂直ロールから構成し、一方、上
述の凝固後成形用の垂直ロールを水平ロールから構成
し、順次、必要により、垂直ロール、水平ロール等と変
更してもよい。
【0013】なお、かかる変形例においては、凝固後鋳
片成形用の最初の水平ロールの上下ロールは水平方向に
可動に構成される。また、ロールの中心とは、2個のロ
ール間を鋳片が通過するよう設計されたパス中心位置を
指す。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に、本発明にかかる連続鋳造
による丸ビレット鋳片の製造工程の一例を模式的に示
す。なお、本例では未凝固圧下を上下1対の水平ロール
によって行い、最初の凝固鋳片の成形を2個1対の垂直
ロールで行う。
【0015】図中、タンディッシュ1から平面断面が円
形の連続鋳造用鋳型2 (以下、単に鋳型と称する) に注
入された溶鋼3は鋳型2内において冷却され、凝固シェ
ルが外側に形成される。この鋳型2から引き抜かれた丸
ビレット鋳片4はスプレー冷却帯5を経てピンチロール
帯6に入り、未凝固圧下を上下1対の水平ロール7にて
中心部が未凝固の状態にて大圧下される。このとき断面
が楕円形となった鋳片は、完全凝固後の領域に設けられ
た成形用2個1対の垂直ロール8にて真円に成形され、
その後引抜きピンチロール9によって引き抜かれ、シー
ムレスパイプ製造用の丸ビレット鋳片とされる。
【0016】なお、ピンチロール9は場合により省略可
能である。図2に示すように、本発明によれば、未凝固
圧下用の上下1対の水平ロール7を出た鋳片の下面を成
形用の2個1対の垂直ロール8の入口で持ち上げる如く
ピンチロール9を配設するとともに、成形用の垂直ロー
ル8のロール中心と鋳片の中心を一致させる。このため
には、未凝固圧下用の水平ロール7を出た丸ビレット鋳
片4の下面に案内ロール (図示せず) を接触させ、その
位置を徐々に高くして行くか、あるいは成形ロールであ
る2個1対の垂直ロール8のロール中心を予め低くして
配置すればよい。
【0017】本発明における未凝固圧下は、一般に凝固
相が密着する程度に行えばよく、好ましくは1軸方向に
未凝固圧下を行い、凝固相の密着を行う。凝固完了後の
成形に関しては、図示例では、成形用ロールは一対しか
設けていないが、必要に応じて、順次、垂直ロール、水
平ロール、垂直ロールというように、垂直ロールと水平
ロールを交互に1段以上追加して設けてもよい。これは
真円成形を確実にするためと、ビレットの外径寸法を確
実にするのためである。
【0018】図3および図4は、未凝固圧下後であって
凝固が完了した状態において、楕円形に変形した鋳片12
に成形ロール10によってねじれ現象が発生する様子を示
す模式的説明図である。
【0019】まず、図3に示すように、2個1対の垂直
ロールから成る成形ロール10による鋳片ねじれの現象
は、垂直方向からの未凝固圧下によって断面が楕円形に
変形した、点線で示す鋳片11が下方から成形ロールを構
成する垂直ロール対に入って、徐々に上方に向かい、実
線で示す鋳片12の位置に至り、その間に真円に成形され
る。しかし、このようにして垂直ロールである成形ロー
ル10にて真円成形しようとする際、点線で示す鋳片11の
位置から実線で示す鋳片12の位置に移動する間、鋳片の
水平方向の成形ロール10への接触が点接触に近く、安定
性に欠けるうえに、図3に示すように成形ロール10と鋳
片11の中心が一致していないため、図4に矢印で示すよ
うに鋳片に力のかかりにくい方向に鋳片12が逃げてしま
うことにより発生する。
【0020】そこで、図3に実線で示す鋳片12のよう
に、最初から、成形ロール10と鋳片12の位置関係を、お
互いの中心を一致させるようにすることにより、鋳片12
が力のかかりにくい方向に鋳片が逃げてしまうことを防
止し、そしてねじれの発生を防止するのである。
【0021】図5に示すように、左右に1個づつ2個1
対に配置された垂直ロールから成る成形ロール10のそれ
ぞれの位置を垂直方向に調整可能とすることにより、操
業中に鋳片のねじれが発生した場合でも、垂直ロールの
垂直方向の位置を調整することにより、ロール中心と鋳
片中心とを一致させることで、ねじれの発生を抑制でき
る。
【0022】このように成形ロールの位置調整は、成形
ロールと鋳片中心とを再度一致させるためであり、例え
ば、図4において右側のロールを下に下げ、左側のロー
ルを上に上げればよい。
【0023】垂直ロールの垂直方向可動距離は±30mmと
することが望ましい。この範囲で可動であれば、成形ロ
ールと鋳片の中心を再度一致させ、ねじれの発生の更な
る抑制が可能である。次に、実施例によって本発明の作
用効果をさらに具体的に説明する。
【0024】
【実施例】実施例1 本例では、直径225 mmの断面円形の連続鋳造用鋳型を用
い、図1に示す構造に実質上等しい設備により丸ビレッ
ト鋳片を鋳造した。上下1対の水平ロール7による未凝
固圧下位置は、溶湯メニスカスより23mとし、凝固後成
形用の左右2個1対の垂直ロール8は溶湯メニスカスよ
り32mの位置に配置した。なお、未凝固圧下後の鋳片と
成形ロールとの中心一致は鋳片下面に案内ロールを接触
させることで行った。
【0025】鋳造速度は1.2 〜2.2 m/min 、スプレー冷
却比水量は0.05〜0.8 l/kg・steelとした。未凝固圧下
用のロールは平ロールを用いて、圧下量60〜90mmとし
た。凝固後成形用の圧下ロール形状は、底部半径89mmR
の孔型ロールとした。ちなみに、鋳片サイズは直径178
mmであった。
【0026】表1に未凝固圧下後鋳片と成形ロールの中
心の一致効果を示す。表中、ねじれ度とは、鋳込長1m
あたりの図4に示すねじれ角度 (θ) である。また、真
円度とは長径から短径を引いたものを真円径で除して、
100 をかけたものである。この真円度は1.5 %以下が良
好なレベルである。
【0027】Run No.1は、鋳造速度1.2 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形後鋳片パスラインを一致させ
た例であり、ねじれ度は0°/m、真円度は0.8 %である
ため、安定した連続圧下操業が行われたことが分かる。
【0028】Run No.2は、鋳造速度1.8 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形後鋳片パスラインを一致させ
た例であり、ねじれ度は0°/m、真円度は1.0 %である
ため、安定した連続圧下操業が行われたことが分かる。
【0029】Run No.3は、鋳造速度2.2 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形後鋳片パスラインを一致させ
た例であり、ねじれ度は0°/m、真円度は1.1 %である
ため、安定した連続圧下操業が行われたことが分かる。
【0030】Run No.4は、鋳造速度1.2 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形後鋳片パスラインが不一致な
例であり、ねじれ度が2°/mで連続圧下操業が不可能な
うえに、真円度が5.5 %と1.5 %を超えているため品質
上問題がある。
【0031】Run No.5は、鋳造速度1.8 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形後鋳片パスラインが不一致な
例であり、ねじれ度が4°/mで連続圧下操業が不可能な
うえに、真円度が7.5 %と1.5 %を超えているため品質
上問題がある。
【0032】Run No.6は、鋳造速度2.2 m/min のときに
未凝固圧下後、鋳片と成形ロールの中心が不一致な例で
あり、ねじれ度が6°/mで連続圧下操業が不可能なうえ
に、真円度が11.0%と1.5 %を超えているため品質上問
題がある。
【0033】
【表1】
【0034】実施例2 本例では、実施例1を繰り返したが、丸ビレット鋳片の
中心から成形用の垂直ロール対の中心を外すことでねじ
れ度を予め5°/mにして置き、これを成形ロールである
垂直ロール対の垂直方向の位置を、再び鋳片の中心高さ
と垂直ロール対の中心とが一致するように調整し、成形
用垂直ロールの上下方向可動化によるねじれ発生抑制効
果を求めた。その結果を表2に示す。
【0035】鋳造速度の違うRun No.1、Run No.2、Run
No.3ともに、成形ロールの垂直方向へ位置調整前に5°
/mあったねじれ度が0°/mとなっており、その効果は明
白である。なお、ねじれ度は鋳込上流側から時計回り方
向に見たものであり、この場合には鋳込上流側からみて
右側の垂直ロールを上方向に調整した。
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続鋳造によって未凝固圧下法、凝固後成形法を用いて
丸ビレット鋳片を製造する際に、操業上安定して連続成
形が可能であり、かつ品質上重要である真円度も良好な
ものが得られるため、その実用上の意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる圧下法を実施するための設備概
要を示す模式的説明図である。
【図2】未凝固圧下後鋳片と成形ロールの中心を一致さ
せている状態を示す模式的説明図である。
【図3】成形用垂直ロールと未凝固圧下後鋳片の中心を
一致させている状態、および一致させていない状態を示
す模式的説明図である。
【図4】成形用垂直ロールにて鋳片がねじれている状態
を示す模式的説明図である。
【図5】成形用垂直ロールの上下方向調整機能を示す模
式的説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林田 誠一郎 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式会 社和歌山製鉄所内 (72)発明者 岩田 勝吉 和歌山市湊1850番地 住友金属工業株式会 社和歌山製鉄所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 丸ビレット鋳片の連続鋳造に際して、丸
    ビレット鋳片が未凝固の状態で上下一対の水平ロール1
    段による未凝固圧下を加え、次いで該丸ビレットの凝固
    完了後、最初の2個1対の垂直ロール1段による成形を
    加える方法であって、前記垂直ロールに挿入する丸ビレ
    ット鋳片の中心をロールの中心と合致させることを特徴
    とする、連続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、凝固し
    た丸ビレット鋳片の最初の前記2個1対の垂直ロール1
    段による成形の後、2個1対の水平、垂直ロールによる
    成形を交互に行うべく、1段以上の成形用ロールによる
    成形を行うことを特徴とする、連続鋳造による丸ビレッ
    ト鋳片の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の方法に
    おいて、凝固した丸ビレット鋳片の成形用の最初の前記
    2個1対の垂直ロールの左右それぞれのロールが上下方
    向に可動であることを特徴とする、連続鋳造による丸ビ
    レット鋳片の製造方法。
  4. 【請求項4】 丸ビレット鋳片の連続鋳造に際して、丸
    ビレット鋳片が未凝固の状態で2個1対の垂直ロール1
    段による未凝固圧下を加え、次いで該丸ビレットの凝固
    完了後、最初の上下1対の水平ロール1段による成形を
    加える方法であって、前記水平ロールに挿入する丸ビレ
    ット鋳片の中心をロールの中心と合致させることを特徴
    とする、連続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の方法において、凝固し
    た丸ビレット鋳片の最初の前記上下1対の水平ロール1
    段による成形の後、2個1対の垂直、水平ロールによる
    成形を交互に行うべく、1段以上の成形用ロールによる
    成形を行うことを特徴とする、連続鋳造による丸ビレッ
    ト鋳片の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の方法に
    おいて、凝固した丸ビレット鋳片の成形用の最初の前記
    上下1対の水平ロールの上下それぞれのロールが水平方
    向に可動であることを特徴とする、連続鋳造による丸ビ
    レット鋳片の製造方法。
JP7256698A 1998-03-20 1998-03-20 連続鋳造による丸ビレット鋳片の製造方法 Pending JPH11267804A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007290006A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Kobe Steel Ltd 鋼片の圧延方法
CN102601133A (zh) * 2012-03-21 2012-07-25 文方 一种无约束带钢围轧装置

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Effective date: 20020305