JPS6015058A - 連続鋳造におけるトツプクロツプ短縮法 - 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 ブルームやスシブなどの連続鋳造（以下連鋳と略す）鋳
片のトップすなわち連鋳過程中断の際の鋳片最終端部に
は、その凝固時のいわゆる引は巣に伴う品質不良によっ
て、鋳片切捨てつまりトップクロップを生じるがその長
さを短縮し鋳片歩留りを改善することに関し、この明細
書に述べる技術内容は、溶鋼を代表例とする溶融金属の
連続鋳造の属する技術の分野に位置している１、問　題
　点 溶鋼の連鋳法では、一般にタンディツシュから供給され
た溶鋼を鋳型内で一次冷却することにより凝固シェルを
形成させ、これを鋳型から連続的に引抜きつつ２次冷却
し、しかる後所定長さ毎に切断するがこの過程で得られ
る鋳片全部が製品となし得るわけではなく、まずダミー
バーを取付けた先行引抜き端（しばしばボトムと呼ばれ
る）では品質が悪く製品とならないため、＆り造波切断
除去されまた一方鋳込みが−たん兄了した連鋳過程の中
断による鋳片の最終端部（同様にトップと呼ばれる）は
、最終凝固位置となるため引は巣を生じて製品には使え
ないのでやはり不良部として切り捨てられる。

これらの切捨てつまりクロップは鋳片の歩留りを悪くす
るので切捨て量はなるべ（少なくすることが望ましい。

ここにボトムとトップにおける品質不良はその成因も挙
動も異なり、共通の対策は立てられない。

発明の目的 上記の問題のうちと＜Ｋ）ラグクロップの有効な短縮を
図ることがこの発明の目的である。

発明の構成 この発明は、連鋳過程の中断にあたって、鋳型内への溶
鋼供給を停止した後に鋳型内鍔片を、その終端における
浴面の皮張りでもって鋳片の終端内部における未凝固溶
鋼の閉じ込め残留状態となるのなまって、通常鋳込み中
の速度以上にて抽出するとともに、該終端につき鋳型下
方の２次冷却帯に配置した圧下ロール又は連鋳機ピンチ
ロールにより少くとも残留溶鋼の凝固収縮相当量の圧下
プ短縮法である。

さて第１図に連鋳鋳片の凝固ノロフィルを断面で示し、
１は連鋳鋳片、２はトップ、３はトップに生じる引は巣
、番は鋳型、５はローシェブロンである。連鋳鋳片１は
未凝固部分１δ、凝固部分ｌｂとも通常鋳込中にはロー
シェブロン６に沿って、２次冷却され、ここに未凝固先
端までの長さＬは鋳片サイズにもよるが通常数ｍ以上に
及んでいる。

未凝固部分１ａにはもちろん凝固収縮を生じるが、通常
鋳込み中には収縮を補う残溶鋼が鋳込みによって遂次補
充されかつ、長さし。も大きいので適切な静鉄圧の作用
下にその凝固収縮は格別問題にならない。

しかし第１図に破線にて溶鋼の供給が停止されたときの
あ゛りさまを示すようにトップ２では残溶鋼、静鉄圧と
もほとんどなくなる。

このようにして最終凝固部分には引は巣８が連鋳鋳片１
のト、ツブ２に残ることとなる。

引は巣８の長さり。は、スラブ連鋳にあってはその周長
／断面積の比が小さく残溶鋼が補給されやすいので比較
的短いのに反し、周長／断面積の比が大きく４面から冷
却が進行するプルームで、Ｌｏは相当大きくなる。

引は巣８のできた不良部は、第２図に示すようにり。に
多少の余裕をみた長さＬのトップクロップ６をトーチカ
ッタ７などにて切り落とす。図中８はローラーデープル
、９は基礎を示す。

トップクロップ６の長さＬは、鋳片サイズ、鋳造条件に
よって異なるが例えば長方形断面で（２００〜８００　
）ｍｍ厚ｘ　（１ｏｏｏ　〜２０００　）ｍｍ幅のスラ
ブでは約０−５１ｎ　％方形断面の辺長２００〜４００
ｍｍのプルームでは２ｍ程度になる。

鋳片のトップクロップ６の短縮のために１タンデイツシ
ユ内の溶鋼がほぼ無くなるか又は所定量まで減少した時
点で鋳型内への溶鋼の供給を停止すると共にピンチロー
ルを−たん停止させ、或いは鋳片の引抜速度を微速忙し
て、鋳片の最終端部を鋳型内にとどめた状態にて、。

湯面上のノロ１を迅速に除去し、水冷等により浴面の皮
張りを促進し、引抜き再開までの時間を短縮し、バルジ
ングの影響を少なくすること、冷却をコントロールして
凝固方向を下方から上方への一方向凝固に近づけること などの対策が試みられているが何れの場合も、凝固形態
に事実上の変化は与えられず、有効な対策とはなり得な
いのが実状である。

加えて鋳片の最終端部の引抜きはその−たん停止（微速
引抜き操作とする場合も含む）したあと、通常鋳込中の
速度の範囲内で徐々に加速しながら再開されるを例とす
るがその間にバルジングが助長され勝ちとなって、その
結果鋳片内部の未凝固溶鋼１ａの湯面が下がることとな
り、かえって引は巣を大きくし歩留り低下をもたらす欠
点が伴われた。

このような実際的な操業経験を踏まえて、この発明では
、まず鋳型内への溶鋼の供給停止と同時に鋳片の引抜き
を−たん停止するか微速引抜きＫして鋳型内鍔片１を、
その終端浴面の皮張りでもつて鋳片１の終端内部Ｇこお
ける未凝固溶鋼の閉じ込め残留状態となるのをまって、
とくに通常鋳込み中の速度以」二にて抽出を行う。

ここに終端浴面の皮張りを待つのは、引抜き書開つまり
抽出の際における浅鍋を阻止するのに役立たぜるためで
ありまた、とくに通常鋳込み中の速度以上で抽出するの
は、切込速度が元来鋼種サイズ及びそれに７＃　Ｉ＋＋
５ζする冷ａ条件下に定められていて１この速度以上で
抽出を行えば、ノクルジングの影御を受け無いからであ
る。

この抽出に際しては＠型下方の２次冷却帯に記聞した圧
下ロール又は連鋳機ピンチロールにより、上記未ｈ５ｆ
＝固溶鋼が閉じ込められて残留する鋳片１の終端につき
、残留溶鋼の凝固収縮相当臘の圧下を加えて該凝固収縮
を相殺し、引は巣の発生を阻止するのである。

上に要約したところをより具体的に説明する。

まず取鍋からタンディツシュへの溶鋼供給が停止され、
その後クンディツシュ残溶鋼城が所定数に達したら（ｄ
　ｆＡの鋳型への供給を停止する。

この鋳込み停止後鋳片１の引抜きを停止させるか微速と
し、鋳型内にて鋳片１の終端浴面に浮遊しているスラグ
をたとえば吸引除去機にて迅速に排除する１、このとき
、浴面な水冷する方法もあるが上部を強冷するのは引は
巣を助長する方向に作用するのでかえってよくない。押
湯効果をもたせるには、スラグはむしろあった方が良い
のであるが、スラグは次の引抜き段階でスプレー水等に
より水がかかると水蒸気爆発を起こしやすいので、安全
上除去するのが望ましい。

この操作は、従来操業とほぼ同様であるが、スラグを除
去した鋼浴面表層の皮張りを待って通常の鋳込中の引抜
き速度ないしはこれを超える速度にて抽出を再開するこ
とが重要である。

なおスラグ除去は、むしろ引抜きの微速継続状態で行う
ことがのぞましく、その間の鋳片バルジング発生がより
軽減され得る。

上記のように抽出再開に際し皮張りなまつのは浅鍋によ
る事故などを防止するためであり、目視による観察で判
断できる。

さらにこの発明においては、鋼浴面表層の皮張り後、通
常鋳込み中の引抜き速度か、その鋳込速度を超えての引
抜きと同等以上の速度で抽出を再開するのは従来操業に
おけるよ５な微速での抽出を行うと鋳型下方の２次冷却
帯に配置したローラーエプロン５の各ローラー間にて）
（ルジングが生起し勝ちであってそれにより鋳片ｌの終
端部に湯面低下に基いて引は巣３が助長されるのを防止
するためである。抽出に際し引抜き速度をすみやかに鋳
込み中の速度以上に制御することによって）（ルジング
をなくすことができる。

なおスラグ除去のために引抜きを停止又は微速操作とす
る間は、鋳型に供給する１次冷却水および鋳片１に直接
噴射する２次冷却水の各水量を減少させ、過冷を防止す
ることが好ましいが、その後は鋳込み時と同等の水量に
戻して鋳片の引抜きを行う。

すなわち通常の鋳込み中の引抜き速度は、鋼種、サイズ
及びそれに適応する冷却条件から当然に）くルジングの
ない各冷却水量が定められているから抽出の際にそれと
同等以上の引抜き速度であれば問題となるバルジングの
発生はなく、それによる鋳片内部の未凝固溶鋼に湯面低
下ひいては引は巣８の拡大は生じない。

次に圧下について説明する。

一般に連鋳鋳片には、その中心偏析改善のために軽圧下
が加えられているので、上記の抽出過程にて、鋳片の終
端につき残留溶鋼の凝固収縮を相殺するための圧下にも
応用して　トップクロップ６０大部分を占める引は巣８
を軽減することができる。すなわち鋳片ｌの終端につき
、凝固完了の直前において鋳片に圧下を加え残溶鋼の凝
固収縮分を臣下によって補償し、第２図に示した凝固不
良長さり。、ひいてはトップクロップ６を短くして鋳片
歩留りを向上させるものである。

圧下位置は、鋳片終端の凝固完了直前すなわち凝固不良
長さり。のやや手前で開始するのが望ましい。圧下が早
すぎると圧下後にも残溶鋼が残り、それが引は巣となる
可能性がある。逆に遅すぎると引は巣ができた後になり
、圧下してももはや開口部は圧着しないし、また圧下に
多大の力を要することになる。

この場合凝固収縮を来すべき鋳片中心が外気に連通せず
して開口面が酸化していなければ圧着できる可能性はあ
るが完全に引は巣８が生じその内面が外気に触れて酸化
した場合はいかに圧下しても圧着しない。またあまり強
力に圧下すると鋳片に内部割れなどの２次的弊害を起こ
す恐れもあるので鋳片品質上からも設備能力上からも最
小の力で必要最小限を圧下するのが望ましい。

それには前述の凝固不良長さり。の手前にて、設備上は
ピンチロールで圧下するのが効率的であるが、抽出のた
めの引抜き速度などのコントロールによってもピンチ四
−ルの位置にまで最適圧下位置を持ちこさせることがで
きない場合もあり、ピンチロールの手前のローラエプロ
ンに圧下機能をもたせるとか、ピンチロールの前または
あとに鋳片終端圧下用の圧下装置を設けるとかの配慮が
のぞましい。

以上の関係を第８図、第４図によって説明する。

図中１１は鋳片終端圧下装置で通常ピンチロールで代用
させるのが得策である。圧下は油圧シリンダー１２など
を用いて圧下ロール１３に川下刃２作用させるのであり
、ここに軸芯を基礎９に対して回転可能に固定した支持
ロール１４との間で、鋳片の終端の圧下に供する。圧下
を行うロール１３．１４は複数段設け、鋳片のサイズ、
鋳造条件の変化に対しても常に最適位置で圧下できるよ
うにする。

圧下時の鋳片の状態の詳細を第４図に示すが圧下ロール
の２段目のロールＩ　Ｌ２．１４−２位置にて鋳片が多
少の残溶鋼厚みｄ２魯１０關程度の残溶鋼を持つのが効
率的な圧下位置となる。

普通鋼の凝固収縮率は約３．８％（体積比）なのでこれ
を厚み方向の収縮率に換算すると３．８７３−１．６％
となる。したがって所要軽圧下殴δ、はδ　≦ｏ、ｏｉ
ｅ　ａ２となる。

　− また圧下ロールＩ　Ｊ８．１４−８では、同じくＩ　Ｊ
、　、　１４．−２でも圧下されるので、所要圧下敏δ
、はδ８≧ｕ、ａｌｏ　ｄＢ−δ２となる。

以下圧下ロール１３．、．４　＋　１４−４以降の圧下
ロールでも同様にしてまる。なお圧下ロール１３−０゜
１４−□は圧下位置設定の誤差補正分として余裕圧下式
として設けている。

ここで例えば圧下ロール１８　．１４−２でｄ２−２ １０馴とすると、６２首０．（１１６Ｘ　１０−　Ｕ、
１６朋となるが圧下ロールで圧下する場合、ロールの圧
下敏は、鋳片表向における圧延圧下式と鋳片凝固シェル
の圧下式も含まれるので各圧下ロールの圧下蹴δＲは、
それらの圧下風を考慮の上段室する必要がある。

凝固シェルの圧下式も含めると通常の場合δＲ雪（５倍
〜ｌＯ倍）δは必要でδＲ＝　１〜２ｔｎｍ　／　Ｒｏ
ｌｌとなる。これによりトップ部の不良長さは、Ｌｏか
らＬ′となり、切捨て長さもＬからＬ′Ｇ＋：軽減され
る。

もちろんこの圧下により鋳片終端の鋳片厚みは、定常部
厚みｔ。に比べｔ。）　１．　）　１２）　１８・・・
・となり、鋳片厚が薄くなるが、連鋳鋳片は後工程の圧
延時に圧延加工されるので、製品に支障を及ぼすことは
ない。

発明の効果 （１）連鋳々片長端に不可避な凝固不完全による不良部
長さを圧下により短縮軽減できるので、鉄片歩留りが向
上する。

（２）圧下は、連鋳機のピンチロールなとで代用すれば
安価に適用可能である。また代用できない場合でもロー
ラエプロンの改造等圧より既設連鋳機に容易に適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連鋳鋳片の終端における引は巣発生のありさ
まを示す断面図、 第２図は、トップクロッグの切断状況を示す断面図、 第８図は、この発明に従う圧下要領の説明図、第４図は
トップクロップの短縮効果の比較図である。 第１１＞４ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　連続鋳造過程の中断にあたって鋳型内への溶鋼供給
   を停止した後に鋳型内鋳片を、その終端における浴面の
   皮張りでもって鋳片の終端内部における未凝固溶鋼の閉
   じ込め残留状態となるのをまって、通常鋳込み中の速度
   以上にて抽出するとともに、該終端につき鋳型下方の２
   次冷却帯に配置した圧下ロール又は連続鋳造機ピンチロ
   ールにより少くとも残留溶鋼の凝固収縮相当量の圧７５
   ：加えることを特徴とする、連続鋳造におけるトップク
   ロップ短縮法。