JPS60121054A - 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】 技　術　分　野 鋼の連続鋳造において、その鋳片の中心偏析を防止する
ことに関連し、この明細書に述べる技術内容は、該鋳片
にそのクレータエンド近傍で有効な鍛圧加工を施すこと
についての開発成果に係り、鋼の連続鋳造に両帯した技
術上の地位を占めている。

背　景　技　術 鋼の連鋳々片の中心偏析は、該鋳片の横断面を第１図に
示すように鋳片１の最終凝固域の厚み中心部で○、ｓ、
ｐなどの溶鋼成分が濃化した正偏析２としてあられれ、
この中心偏析は、とくに厚板製品での板厚方向の機械的
性曽の低下や、ラミネーション発生などの原因となり、
品質上に恕影普を及ぼすが、従来の鋳造法においては、
避は爵い品質欠陥の１つであった。

中心偏析の生成機構は、連続鋳造による鋳片１のクレー
タエンド近傍における長手方向断面を第２図に示すよう
に、凝固シェル１ａの先端部１０における凝固収縮のほ
か凝固シェル１ａのバルジングなどによって生じる空疎
の真空吸引力も加わって、該先端部ＩＣに濃化溶ｆ４１
ｂの吸込が厚み中心部に正偏析２となって残るものと考
えられる。

従来技術とその問題点 かかる中心偏析の防止対策として例えば２次冷°却帯内
における電磁攪拌の適用などが試みられたか、セミミク
ロ偏析までを軽減するには至っておらず、その効果は十
分とはいえない。

一方線２図にあわせ示すように凝固先端部ＩＣ付近にて
ロール対８．８′による軽圧下を施し、該部分の凝固取
縮童を圧下により補償することも試みられたか、ロール
圧下の場合、引抜き方向４に距たる複数対を用いたとし
てもそれらのロールピッチｌｐ間に生ずる凝固収縮やバ
ルジングを十分に防止することはできない。

これを補うには、ロールピッチｌｐを短くする必要があ
るのに圧下荷重の面でロール径φはある値以上確保する
必要がある上に、２次冷却のためのスプレーノズルの配
置を考慮すると、通常のスラブ連鋳てロールピッチｌ　
は、８５０〜４００酩が限界となり、！中４００馳の四
−ルピッチ間で生ずるバルジングに対しては少くとも解
決策とはなり得なかったのであり、また所詮ロール圧下
では鋳片に対し線状の集中荷重として作用するにすぎず
して、ｐ−ル直下の凝固シェル１ａの内部虫が大きくな
り、内部割れ５が発生しやすいため、圧下量をあまり大
きく取れない欠点もあり１さらにロール圧下では圧勉作
用を伴うため少ながらぬ圧下量が鋳片の表面圧下に費や
されて中心偏析防止に必要な凝固界面の圧下にはあまり
効果的に作用しない不利が加ったのである。

発　明　の　目　的 以上のような事情から電磁攪拌も、さらにはロールによ
る軽圧下にも問題があり、十分な対策にはなり得なかっ
たので、鋳片に内ｍ割れを生ずることなしに最終凝固部
を効果的に圧下して中心偏析を防止することができる、
連Ｍｇ造における連続鍛圧法を与えることがこの発明の
目的である。

発　明　の　構　成 上記の目的は次の事項を骨子とする構成により有利に充
足される。

連続鋳造による鋳片を、その内部溶鋼が凝固児了するク
レータエンド近傍にて１対以上の往復動式の鍛造型によ
る鍛圧を反覆しつつ連続的に引抜くにあたり、鍛造型に
よる鍛圧の圧下勾配０．１〜４０闘／　ｍ−、圧下サイ
クル５〜１００回／　ｍｉｎの条件で鋳片に鍛圧加工を
施すことからなる連続鋳造方法。

さて上記の厚み中心における正偏析２の原因となる凝固
収縮域は、固液共存層の非流動域と考えられるが、鋼の
場合この非流動域は固相率ｆ８が０．６〜１．０までの
間に対応する。

すなわち連続鋳造をした鋳片ｌにおける未凝固浴鋼の粘
性は、第８図に示す固相率ｆｓに此）じて増大し、ある
値以上では流動しなくなり、この流動限界の固相率をｆ
ｓｏであられすとｆｓ。＝　０．６が流動限界をなすこ
とが経験上判明している。

第８図において、非流動域１　ｂｇおよび濃化溶鋼１ｂ
□の吸引をもたらす凝固収縮域１ｂ、′を示す。

凝固収縮を補償するには、凝固収縮域１ｂ２′を圧下す
る必要かある。

なお圧下量が大きすぎる場合は、鋳片ｌに内部割れ５が
発生しやすいので鍛造型６．６′の圧下面形状は、図示
のように滑らかな曲槻形状のテーパ曲面とするのが望ま
しい。

この圧下方法については、鍛造型６．６′により濃化溶
鋼１ｂ□の吸引をもたらすべき凝固収縮域１ｂ２′を狙
って、鍛造型６，６′を図示矢印７゜７Ｉの向きに往復
連動を与え、鋳片１を圧下する。

所妄圧下域は、凝固収縮域１ｂ２′を含む範囲１８であ
るが鍛造６ｅ　、ｅ’の長さ！ユは、これにやや余裕を
みて図のように決めるのが良い。

鍛造型６．６′による鋳片の圧下す士と圧下速度は、中
心偏析を軽減する上でボ要な因子となる。

圧下量が小さすぎると、中心部の正偏析２は教養されな
い。逆に大ぎすぎると濃化洛−１ｂ□の吸引作用に打勝
って濃化溶鋼１ｂ工が逆流し、釣片中心部は、負偏析と
なる。

この場合押出された濃化溶鋼１　ｂ、は、徐々に断面全
体を濃化してゆくので、最トップ部近傍にて高い正偏析
となり、問題となる。また圧下量が大きすぎると内部割
れ５も懸念されるのでその上限も制約される。

表１に示したスラブにおける実験結果からは、鋳片の圧
下量は、圧下勾配δｇで０・１〜３　Ｑ　ｔｎｑ／　ｍ
の範囲内で最適値か存在することが判った。

これに実験以外の鋳造条件を考慮すると圧下勾配は、一
般にδｇ　”　０−１〜４　Ｑ　ｔｎｍ　／　（Ｂに最
適値が存在すると考えられる。

次に圧下速度は単位時間あたりの臣下回数すなわち圧下
サイクル数ｎが重要因子となる。

第８図に示すような曲面テーバ状の鍛造型６゜６′で圧
下する場合、圧下サイクル数は増す程１回あたりの圧下
加工量は少なくてすむので）内部企の上からも濃化１Ｖ
ｆｔ４逆流防止の点からも有利となる。

しかしあまりサイクル数を上げると機械構成上難しくな
り、またコストも割高となるので実用上上限は限定され
る。

また表１の鋳造条件のスラブで行った実験結果を第４図
に示すが、図示の結果よりｎ＞１００回／　ｍｉｎとし
てもそれ以上の改善効果は少なく、一方ｎ（５とすると
、中心偏析の程度がばらつき、したかつて圧下サイクル
数ｎは５≦ｎ≦１．　ＯＯ回／　ｍｉｎとするのが効果
的である。

表　１ 以上の結果より鍛造型を用いる連続鋳造法の圧下方法と
しては、圧下勾配δｇ＝０．ｉ〜４０　ｍｍ　／　ｍ　
Ｎ圧下ザイタル数ｎ＝５〜１００回／　ｍｌｎで圧下す
るのが中心偏析を軽減する上で最適であるといえる０ 発　明　の　効　果 （１１中心偏析の原因となる濃化溶鋼吸引域を＃造型で
全域を平面状に圧下するので局ｊＩｆ的な圧下であるロ
ール圧下に比べ中心偏析改善効果か大きい。

（２］鍛造型の形状および圧下サイクル数の適切な設定
により、ロール圧下より上下振が大きくとれ、かつ内部
割れの心配もない。

（３）鍛造型は鋳片の面支持も兼ねるのでバルジング起
因の中心偏析も防止でき、中心偏析の改善効果をより大
きく期待できる。

（４）この方式を既設連鋳機に適用する場合は、既設圧
下ロールを外して、このｔＲ造型による鍛造加工装置を
設置すればよく、実機適用上も困鋤はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スラブに発生する中心偏析を示した圧延方向
断面図１ 第２図はロールによる圧下挙動を示す中１４方向断ｍ１
図であり、 第３図は、鍛造型による連続鍛圧要領の説明図、第４図
は、実験結果を示すグラフである。 第３図 Ｏ 第４図 一斤丁サイ７ルｔ（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　連続鋳造による鋳片を、その内部溶鋼が凝固完了す
   るクレータエンド近傍にて、１対以上の往復動式の鍛造
   型による鍛圧を反覆しつつ、連続的に引抜くにあたり、 鍛造型による鍛圧の圧下勾配０・１〜４０馴／ｍ、圧下
   サイクル５〜１００回／　Ｂｉｎの条件で鋳片に鍛圧加
   工を施すことを特徴とする連続鋳造方法。