JPS61226146A - 鋼の水平連続鋳造方法 - 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】 １１よ至困月分！ 本発明は連続鋳造法、特に一方向凝固を利用した鋼の水
平連続鋳造方法に関する。

従来の技術及びその問題点 従来の連続鋳造法においては鋳込み鋳片は基本的には対
向する二方向、あるいは場合によっては四方向から冷却
されて凝固する。従って、このようにして凝固した鋳片
は、その最終凝固領域である鋳型の中心面あるいは中心
領域に成分の偏析を避けることができず、かかる偏析領
域の存在が最終圧延製品の特性劣化の一大原因となって
いる。

例えば、ラインパイプ用鋼の水素誘起割れ、圧延材のシ
ャルピー値低下となるセパレーション、溶接割れ、圧延
材端部のグイチェックによる検査欠陥等は全て鋳型中心
部のＰＳＳ等の不純物の偏析によるものである。

更に、このような中心偏析に伴うセンターポロシティ等
は、次工程の圧延工程で、圧下により圧着することが必
要となる。しかし、その場合の鋳片の圧下率は５％以上
、一般には２０％前後以上とする必要があり、このよう
な大圧下圧延を行った後でも所要の板厚を確保するには
、成品板厚に対して可成りの厚さの鋳片を利用しなけれ
ばならない。例えば、３００ｍｍ厚の板材をえるのに２
０％圧下を必要とすると、鋳片厚さとしては３８０ｍｍ
としなければならない。しかし、そのような極厚材等は
連続鋳造では一般には製造できないため、所要の成品板
厚によっては連続鋳造法では製造できないことがある。

このような中心偏析の問題を解決するため最近各種の試
みがなされている。

特開昭５７−４１８０４号には、鋼塊を作るに際して、
溶鋼を高さ４００ｍｍ以下に鋳込み、その後溶鋼頭部を
保温しつつ底面から上方に向かって一方向に凝固させて
水平方向に長く、背の低い鋼塊を得て、これを鋳込み方
向に圧延する方法が開示されている。しかし、この場合
の欠点は上記方法がバッチ式の造塊方法であり、生産能
率が悪く、また鋼塊の高さを低くするために横方向の長
さ、巾を大きく取ると水平方向の冷却速度の差による鋼
塊内部の歪や亀裂を生じるのでおのずから鋼塊高さを低
くするにも限度があり、したがって一方向凝固による不
純物の偏析防止の効果も少なくなる。

特開昭５９−４７０５０号には溶鋼を水平に連続的に移
送しつつ無端ベルト上で下部より鋳込み鋳片を冷却し、
一方、鋳片上部面を保温剤で保温し不純物を上部に偏析
させる方法が開示されている。しかし、この場合の欠点
として、鋳片上部の不純物濃化層は多孔質となり、例え
ば厚さ３００ｍｍの鋳片に対して深さ２０〜３０ｍｍ程
度の表面研削を余儀なくされ、歩留りが悪くなり、又か
かる多孔質の存在は圧延製品にも表面欠陥等を発生させ
るなどの悪影響を及ぼす。

特開昭５８−１３８５４４号には両端の開いた横型水平
鋳型を使った連続鋳造法が開示されているが、この場合
には鋳込まれた溶鋼は鋳型の四方向から冷却を受けるた
め前述の如く不純物の偏析を防止することはできない。

発明の解決しようとする問題点 本発明は、上記従来技術の問題点を解決すべくなされた
ものであり、その目的とするところは、一方向凝固を利
用して不純物の偏析を防止して介在物の集積をなくし、
さらに表面のなめらかな鋳片を連続的にかつ能率良く製
造出来る水平連続鋳造方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 ここに本発明の要旨とするところは、溶鋼を凝固させる
に際して、水平方向に鋳込鋳片を連続的に排出可能な鋳
型に溶鋼を注湯し、該溶鋼をいったん鋳型下面より強制
冷却し、かつ上面は低融点の潤滑効果を有するパウダー
状保温剤を散布し、この保温剤を溶鋼表面で溶融せしめ
るとともに、該溶鋼の上面を該保温剤で断熱または強制
加熱することにより表面の清浄な一方向凝固鋳片を得る
ことを特徴とする鋼の水平連続鋳造方法である。

上記における鋳込鋳片を連続的に排出可能な鋳型とは、
鋳型下面が注湯と同期して駆動されて鋳型と鋳片との接
触面には全く抵抗が生じない無端ベルト又はキャタピラ
方式もしくは長手方向に伸びた鋳型の上側外周部の中心
部に溶鋼の注入口を備えるとともに、長手方向に振動す
る構造を有し、長手方向に対向する両端に鋳込鋳片の排
出口を備えて成る横置タイプの鋳型でもよい。

この場合の鋳型の具体的構造、形状、材質、あるいは冷
却手段はすでに公知であって、特に制限されない。

鋳片を鋳込む時点において、まず、溶鋼上面には、融点
の低い潤滑作用を持つパウダー状保温剤を均一に薄く散
布し、そのパウダー状保温剤が溶鋼の熱により液状にな
ることによりスラブ表面は保温剤のかみ込み等、表面性
状を悪化させる原因が排除され、また、液状保温剤が浮
上してきた酸化物系介在物を吸着し、介在物が再度溶鋼
中に巻き込まれることを防止する。そして、断熱性の高
い液状保温剤にて、上面を断熱することにより、一方向
凝固を促進させる。

ここで、パウダー状保温剤の溶融による抜熱で溶鋼温度
が上面で下がり、凝固シェルが生成する可能性があるが
、パウダー状保温剤の溶融に奪われる熱量は小さく、介
在物の浮上も凝固シェルが生成する前に完了している為
、介在物の天側集積は問題とならない。また、シェルは
薄く柔軟性に富み、凝固収縮が起こっても、鋳片内部に
ポロシティが生じる心配は全くない。

作用 添付の図面を参照し、本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明の方法の概略を示す図である。

第１図において、水平連続鋳造鋳型は、鋳型底面を形成
する、例えば無端ベルト１と、耐火物２を表面に被覆し
たｉ［Ｉ３とから構成され、この鋳型内に注入管４によ
って溶鋼が注湯される。ここで、注湯量と無端ベルト１
の移動速度とは同期され、均一な高さの溶鋼５が鋳型内
に形成される。

溶鋼５０表面にパウダー散布装置６によりパウダー７が
散布される。このパウダー７は通常の連続鋳造の鋳型内
で溶鋼表面に散布されるパウダーであり、その散布厚み
は５〜ＬＯｍｍ程度である。ここで、パウダー７０散布
厚みを５〜１０ｍｍとしたのは、５ｍｍ以下だとパウダ
ー７は瞬時に溶融し、大気への放熱が大きくなり、凝固
シェルがそこで生成してしまい、また、１０ｍｍ以上だ
と溶融による抜熱が大きくなり、やはり凝固シェルが生
成する為である。

パウダー７はスクレーパ８により除去されると同時に、
保温剤投入装置９によりパウダー状保温剤１０が溶鋼表
面に散布される。このパウダー状保温剤の散布厚みは５
０〜１００　＋＋ｉｎ程度である。

一方、溶鋼は下面より水で強制的に冷却され、一方向凝
固が促進される。鋳片が完全に凝固した時点で保温剤は
回収される。その回収方法は、スクレーパもしくは吸入
装置により行ってもよい。

その後凝固した鋳片をトーチ切断後、圧延工程へ移送す
る。

パウダー状保温剤の散布厚みを５０〜１００　ｍｍとし
たのは、５０＋ｎｎ＋未満の厚みであると、保温効果が
十分でなく、一方、１００ＩＩＩＩ１１以上の厚みでは
溶融抜熱により溶鋼表面が凝固する恐れがあるからであ
る。

第２図に非同期型の２方向に溶鋼を引出して鋳造を行う
水平連続鋳造装置の場合の構造図を示す。

この場合も作用は前述した通りであるが、パウダーなら
びにパウダー状保温剤の投入個所が図示の如く若干具な
る。

実施例 本発明による実施例として、第１図に示す方法で第１表
に示す成分の溶鋼から鋳片を鋳込み、圧延を行ない鋳片
の品質を確認した。

鋳造条件は、下記の通りである。

・鋳込速度０．６　ｍ／ｍ１ｎ０ ・側板のオシレーションは振幅１０關、振動数３０回／
ｍｉｎの横方向の正弦波。

・パウダーは通常連続鋳造で用いられるパウダーを用い
た。

・パウダー状保温剤は第２表にその成分を示す。

第２表　　　（重量％） 同時に第１図に示す装置を用いて、パウダー状保温剤を
使用せずに鋳造をおこなった場合（比較例）、パウダー
を用いずにパウダー状保温剤のみを用いた場合（発明例
１）、パウダーおよびパウダー状保温剤を用いて鋳造を
行った場合（発明例２）の結果を比較して示す。

第３表に得られた鋳片の歩留りおよび化学的乃至機械的
特性を示す。

第３表に示す結果より明らかな如く、パウダー状保温剤
を使用する発明例１および発明例２の場合は耐旧Ｃ性が
高く、またパウダーおよびパウダー状保温剤を使用する
発明例２は鋳片歩留りおよび機械的特性にも優れている
。

第３図−（ａ）に発明例２の鋳片のマクロ組織を模式的
に示し、第３図−（５）に比較例の鋳片のマクロ組織を
模式的に示し、本発明の実施例の鋳片のマクロ組織を模
式的に示す。

第３図−（ａ）に模式的に示す発明例２の鋳片のマクロ
組織では表面が平坦で、圧延時には特に問題を生ぜず、
スムースな圧延が可能であるのに対して、第３図−（ハ
）に模式的に示す比較例の鋳片のマクロ組織では表面に
凹凸があり、圧延する際にはこれらの凹凸部分を溶剤す
る必要がある。さらに鋳片のほぼ中心部に位置する等軸
晶の部分は溶鋼の流動により柱状晶が折れて生成したも
のであり、粒子が粗くポロシティの形成、ミクロ偏析の
形成の可能性が大きく、好ましくない。第３図−（ａ）
に模式的に示す発明例２の鋳片のマクロ組織では等軸晶
の部分が少ないのに対して、第３図−〇に模式的に示す
比較例の鋳片のマクロ組織では等軸晶の部分が多い。こ
れは、本発明においてパウダー状保温剤を使用するので
溶鋼の流動状態が改善されるためと考えられる。

第４図に比較例、発明例１および発明例２で得られた鋳
片の厚み方向のＴ−（０）を示す。

第４図に示すように比較例の場合は鋳片の中心部のトー
タル酸素量が多くなり、発明例１の場合は鋳片の表面部
のトータル酸素量が多くなっているが、本発明の好まし
い態様に従う発明例２による鋳片の場合は全厚み部分で
トータル酸素量が低（、良好な品質が得られる。

１…±皇呈 以上に説明の如く本発明は、鋼の水平連続鋳造方法にお
いて溶鋼の上面に低融点の潤滑効果を有するパウダー状
保温剤を薄く散布し、該保温剤を溶鋼表面上で溶融させ
ると同時にこれにより該溶鋼上面を断熱して、表面の清
浄な一方向凝固鋳片を得ることを特徴とするものであり
、これにより表面肌の美しいスラブが歩留りよく得られ
、また、内質も今まで以上のものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の概略を示す図である。 第２図は非同期型の２方向に溶鋼を引出して鋳造を行う
水平連続鋳造装置に本発明を適用した場合を示す。 第３図−（ａ）は発明例２の鋳片のマクロ組織を模式的
に示し、第３図−（ハ）に比較例の鋳片のマクロ組織を
模式的に示す。 第４図は、比較例、発明例１および本発明例２で得られ
た鋳片の厚み方向のＴ−（Ｏｌを示すグラフである。 （主な参照番号） ■・・・無端ベルト、　２・・・耐火物、３・・・堰、
　４・・・注入管、 ５・・−・溶鋼、　６・・・パウダー散布装置、７・・
・パウダー、８・・・スクレーパ、９・・・保温剤投入
装置、 １０・・・パウダー状保温剤、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶鋼を凝固させるに際して、水平方向に鋳込鋳片
   を連続的に排出可能な鋳型に溶鋼を注湯し、該溶鋼を鋳
   型下面より強制冷却しつつ、該溶鋼の上面には低融点の
   潤滑効果を有するパウダー状保温剤を散布し、該保温剤
   を溶鋼表面上で溶融させると同時にこれにより該溶鋼上
   面を断熱して、表面の清浄な一方向凝固鋳片を得ること
   を特徴とする鋼の水平連続鋳造方法。
2. （２）該溶鋼の上面に通常の連続鋳造用パウダーを５〜
   １０ｍｍの厚みで散布することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の鋼の水平連続鋳造方法。
3. （３）該パウダー状保温剤を５０〜１００ｍｍの厚みで
   散布することを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項のいずれかに記載の鋼の水平連続鋳造方法。