JPS5939456A - ビ−ムブランクの連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し、その目的は高温の鋳片欠陥のないビームブランクを
出片し、搬送途中での保熱もしくは軽加熱の操作を極力
少なくして、熱間圧延を行なうことを可能とする連続鋳
造方法を提供することＫある。

従来ビームブランクは分塊圧延法によって製造されてい
たが、生産性の向上をねらいとして連続鋳造方法によっ
て製造する方法が提案され、一部工業的規模で実施され
始めた。

ところで、ビームブランクの連続鋳造方法には、技術的
にかなシの難点がある。その１つは、最終製品であるＨ
形鋼の種別が非常に多いため、圧延制約条件から素材で
あるビームブランクの種別を多くする必要がるシ、一方
連続鋳造では、鋳型種別やロール装置を多くすることは
設備的に負担が犬きくな」、作業性も悪化するので経済
性を失なうこととなる。

又、その他の問題点として、連続鋳造によって得られた
ビームブランクについては、その保有する熱を極力利用
し、圧延温度にまで高めるため、出片時の鋳片温度を極
力高くし、後に加熱するに必要な熱エネルギーを少なく
する手段が望ましいが、ビームブランクの種別が多いこ
とは、鋳造［６たシ適切な温度にするために必要な冷却
設備の負担が嵩み、さらに冷却制御設備も多大なものと
なると云う難点がある。

そこで本発明者等はよシ経済的なビームブランクの連続
鋳造方法を研究した結果、単一のビームブランクから多
種類のＨ形鋼を圧延加工しうる手段を開発したが、さら
に省エネルギーと生産件の向上をねらいとして研究を進
めた結果、ビームブランクを湾曲連続鋳造法で鋳造する
Ｋろたシ、従来その矯正が脆化域温度以下で行なわれて
いたのを、脆化域温度以上で行なうことによシ、よシ高
温状態でビームブランクを出片し、途中での加熱エネル
ギーを低減せしめ、好適な熱間圧延を行なわしめること
に成功した。

以下本発明を図面に従って、さらに詳細に説明する。

第１図は本発明方法の実施例にかかる連続鋳造装置の概
略説明図（本実施例はスラブも鋳造しうる兼用装置とし
て構成されている）でアシ、１はビームブランク鋳片で
、２はビームブランク鋳造鋳型、３はフランジ側面支持
ロール、４はウェブ支持ロール、５はフランジ先端支持
ロール、６は鋳片上下面（ビームブランクの場合はフラ
ンジ端面）支持ロールでらる。

本発明では前記フランジ側面支持ロール、３、ウェブ支
持ロール４、フランジ先端支持ロール５、鋳片上下面支
持ロール６などを総称して支持ロール装置と云う。ただ
し、たとえばスラブを支持する場合は、必要なロールの
みがスラブと接触するので、その場合も含めて支持ロー
ル装置と云う。

次に支持ロール装置のうち、（Ｉ）で示すゾーンは８面
ロール支持装置（第２図（ａｌ　Ｋ示す）を配置した部
分で、（ＩＩ）で示すゾーンは４面ロール支持装置（第
２図の（ｂｌもしくは（ＣＩＫ示す）を配置した部分で
、（ｍ）は２面ロール支持装置（第２図（ｄｌＫ示す）
を配置した部分である。７は鋳片冷却用ヘッダーを示す
。

前記装置において、ビームブランク鋳片１が未凝固部分
を有するときは、形状を良好に保つため第２図（ａ）　
ＶＣ示す８面ロール支持装置が必要で、次に未凝固部分
が減少するにつれて、第２図（ｂｌおよびもしくは（Ｃ
１の順で４面ロール支持装置を用い、ついで未凝固部分
が殆んどないか、もしくは完全凝固したときは第２図ｆ
ｄｌの２面ロール支持装置を用いる。

かくしてビームブランク鋳片１は一定の湾曲半径に従っ
て鋳造され、ゾーン■の装置に内在されたベンディング
ロールによって真直に矯正され、ついで図示していない
ガス切断装置によって所定寸法の鋳片とされ、次工程た
とえば保熱炉又は加熱炉を経て粗、仕上圧延工程に送ら
れる。さらに前記支持ロール装置において、各ロールを
周知装置の如く、単独又は複数個をグループとした１組
のセグメントで構成しておけば、取替作業が容易になる
。

次に４面ロール支持装置について、詳細構造を第３図に
示す。第３図において、８はロール支持台座１０を介し
てウェブ支持ロール４を回転および進退自在に支持する
ウェブ支持ロール用可動フレームで、ウェブ支持ロール
用固定フレーム７１に装着された移動用スクリュー装置
１４に支承されている。前記移動用スクリュー装置１４
は、図示していない作動装置によシ、駆動されている駆
動用ウオーム軸１２と、機械的に接続されているウオー
ム式動力伝達装置１３によって作動される。かくてウェ
ブ支持ロール４はウェブ厚みに関係なくウェブに当接し
、これを支持することができる。

次［１１はフランジ側面支持ロール３を回転自在に支承
するロール支持台座で、フランジ側面支持ロール用固定
フレーム９に固定されている。

前記フランジ側面支持ロール３を進退自在に支承したい
場合は、後に詳しく説明するように、前記ウェブ支持ロ
ール用可動フレーム８と同様な構成としてもよい。なお
８面ロール支持装置も、前述の４面ロール支持装置と同
様に各ロールについて、必要に応じて進退自在な構造と
する。

第４図はビームブランク鋳片１の概略図で、フィレット
部１００が凝固がもつとも遅いことは周知の通シで６Ｄ
、このフィレット部１００の凝固の進行［６わセて、前
記８面ロール支持装置から４面ロール支持装置（第２図
（ｂ））、（第２図（Ｃ））の設備配列を決定し、最終
は２面ロール支持装置（第２図（ｄ））を設備する。

なお前記フィレット部１００の凝固進行については、溶
鋼温度、鋳造速度、冷却条件等を・くラメ−ターとして
かなシ正確に推定できるので、前記ロール支持装置はそ
の推定に基いて適宜配列することが可能でらる。

第５図は４面ロール支持装装置の異なった実施例に係る
概略説明図で、この実施例では、フランジ側面支持ロー
ル３はロール支持台座１１およびフランジ支持ロール用
可動フレーム８′、ウオーム式動力伝達装置１３′、移
動用スクリュー装置１４’を介して進退自在に支持され
ている。

従って駆動用ウオーム軸１２′を作動し、フランジ側面
支持ロール３を後退させれば、フランジ先端支持ロール
４−１．４−２によってたとえばスラブの両面を保持す
る如き異なった鋳片の案内が容易に実施できる。

第６図は本発明の方法を実施するための異なった実施例
にかかる連続鋳造装置の概略説明図で、鋳造位置２２ニ
おいて、ビームブランク鋳造鋳型２を用いてビームブラ
ンクを鋳造したのち、図示していない移動用クレーン装
置又は移動し一ル装置もしくはターンテーブル式移動装
置等を用いて、鋳型２を移動し、ついでスラブ鋳造鋳型
２０を同様な装置で鋳造位置２２に移動し、オシレーシ
ョン装置や固定フレーム等に保合固定し、スラブの鋳造
を開始する。

（■）　、　　（■）　、　　（ｎｒ）のゾーンで示す
各支持ロール装置は、本例では取替に便利なように、そ
れぞれ単位セグメント２１ａ〜２１にで構成されている
。

１５はガス切断装置を示し、ガス切断されたのちの鋳片
１ａは、搬送テーブル１６によって次の工程に搬送され
る。

第７図（ａｌ、　ｆｂ）、　ｆｃ）は一実施例にかかる
ビームブランク鋳片１の鋳造工程の一部を概略図示した
もので、ビームブランク鋳造鋳型２は分割型で、冷却水
循環系路１７を有している。第７図（ｂｌに示すように
、ウェブの高さが低いビームブランク鋳片１を鋳造する
装置では、ウェブ支持ロール４．４が短かくなるため、
幅の広いスラブを鋳造することがやや困難であるが、第
４図に示すように、つ゛美プ高さの高い鋳片１の場合は
、幅の広いスラブ鋳造が極めて容易になる。

それを第８図ｔａ＋、　（ｂｌ、　ｆｃ）、第９図ｆａ
ｔ、　ｆｂ）、　（Ｃ）について説明する。第８図（ａ
ｌは鋳型２の直下のエプロン部におけるビームブランク
鋳片１の８面ロール支持装置で、この場合スラブ鋳片１
ａのエプロン部は第９図ｆａｔの如く４面ロール支持装
置として、ビームブランク、スラブ各々の鋳造にられせ
て取替える。

而して、第８図（ｂｌ、　ｔｅｌおよび第９図（ｂｌ、
　（Ｃ１の４面ロール支持装置は共用とするが、第８図
（ｂｌのウェブ支持ロール４が太きいため、第９図（ｂ
ｌの巾広スラブ１ａをガイドすることが容易である。第
９図（ｂｌ　においてフランジ側面支持ロール３は遊び
とする。第８図ｔｅｌは径大ウェブ支持ロール４ｂで、
同様に第９図ｆｃｌの如くスラブ１ａをガイドできる。

次ニ大寸法のビームブランクについて矯正ロ゛−ル装置
の１例を第１０図に示す。ウェブ支持ロール４とフラン
ジ先端支持ロール５ａ〜５ｄで、ビームブランク鋳片１
を真直にするための矯正を行なう。この場合、ウェブ、
フランジの変形抵抗をそれぞれのロールで負担できるの
で、大寸法のビームブランクの矯正に用いて有利である
。これは通常第６図におけるセグメント２１ｇ又は２１
ｆの位置に設けられる。ビームブランク鋳片１の寸法が
比較的小さい場合は、第２図（Ｃ）。

ｆｄｌ　Ｋ示すようなロール装置を用いることも可能で
ある。

以上の如き湾曲型ビームブランク連続鋳造装置における
矯正について説明する。第１１図は縦軸に鋳片表面割れ
発生率を、横軸に矯正点における鋳片表面温度をとシ、
矯正時における割れ発生をプロットした１例である。直
線２３で囲われた範囲内は脆化域でろって、この温度領
域で矯正した場合、鋳片割れ発生率は高く、この温度で
の矯正は避けねばならぬことは判然としている。従って
従来すべてこの脆化域を避けるため、たとえば７００℃
以下の温度以下に鋳片を強制冷却したのち矯正が行なわ
れていた。

そこで本発明者等は、さらにビームブランク鋳造におけ
る鋼種、鋳型冷却、モールドスプレー、二次冷却の条件
を変えて実験を続けた結果、６００℃〜８００℃の脆化
域を避けて、鋳片をそれよシ高温の温度において、矯正
ロール装置における矯正を行なうことに成功した。

その１例を第１２図のグラフに示す。図において縦軸は
ビームブランク鋳片温度（℃）、横軸は鋳造開始からの
経過時間（秒）をとったもので、温度測定は鋳片埋込式
の測温計を用いた。

第１２図において区画２４は矯正ロール装置を経過する
ゾーンを示し、斜線区画２５は脆化域である。本実施例
におけるビームブランク鋳片全断面の各部位における温
度変化曲線（ウェブセンタ一部２６　、フィレット部２
７、フランジセンター２８、フランジチップ２９）は脆
化域２５の温度以上を通過しておシ、本例では鋳片割れ
は全く認められなかった。

この例における鋳片冷却は、従来の水、スプレーにかえ
て気水冷却を主体として採用した。また鋳片断面内各部
位における表面温度偏差を解消するため、フィレット部
水量密度を増し、フランジチップ部スプレーを減じて、
鋳片断面内均−緩冷却を実施した。

本発明法は脆化域以下で矯正する従来法に比し、生産性
で約２０％、省エネルギー効果で約４５％以上向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例にかかる連続鋳造装置の概
略説明図、第２図（ａｌ、　（ｂｌ、ｔｅｌ、　［ｄｌ
はロール支持装置の概略説明図、第３図は４面ロール支
持装置の詳細構造説明図、第４図はビームブランク鋳片
の概略図、第５図は異なった４面ロール支持装置の詳細
説明図、第６図は本発明にかかる異なった連続鋳造装置
の概略説明図、第７図（ａ）、　（ｂＬ　（Ｃ１はビー
ムブランクの鋳造工程の１部を示す概略図、第８図ｔａ
＋、　（ｂｌ、　（Ｃ１および第９図（ａｌ、　ｆｂｌ
、（Ｃ１はビームブランクとスラブの鋳造要領を示す工
程概要図、第１０図は矯正ｏ　−ル装置の概略説明図、
第１１図は割れ発生率を示すグラフ、第１２図は鋳造開
始以降の鋳片の各部温度変化と矯正ゾーンを説明するグ
ラフでるる。 １・・・ビームブランク鋳片 ２・・・ビームブランク鋳造鋳型 ３・・・フランジ側面支持ロール ４・・・ウェブ支持ロール ５・・・フランジ先端支持ロール ６・・・鋳片上下面支持ロール ７・・・鋳片冷却用へラダー ８・・・ウェブ支持ロール用可動フレーム９・・・フラ
ンジ側面支持ロール用固定フレーム１０．１１・・・ロ
ール支持台座　１２・・・駆動用ウオーム軸１３・・・
ウオーム式動力伝達装置 １４・・・移動用スクリュー装置 １５・・・ガス切断装置　　　１６・・・搬送テーブル
１７・９．冷却水循環系路　　２０・・・スラブ鋳造用
鋳型２１ａ〜２１ｋ・・・単位セグメント２４・・・矯
正ゾーン２５・・・脆化域　　　　　　２６・・・ウェ
ブセンタ一部２７・・・フィレット部　　　２８・・・
フランジセンター２９・・・フランジチップ ７１・・・ウェブ支持ロール用固定フレーム１００・・
・フィレット部 （Ｍ＞ ＃２ｕ （（２） 第　３　閥 第４図 革５図 １／ 第７図 元、。　　　　　　葛ｑ刺 革７０図 第１２閂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湾曲型ビームブランクの連続鋳造方法において、鋳片の
   矯正を脆化域温度以上の温度領域において行ない、鋳片
   の割れを防止することを特徴とするビームブランクの連
   続鋳造方法。