JPS6152975A - 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】 産業上の利用分野 この発明は湾曲型連続鋳造漁もしくは垂直曲げ型連Ｐ鋳
造機の如く、鋳型から引抜かれた鋳片の湾曲に対する矯
正点を有する連続鋳造のによる綱の連続鋳造方に関し、
特に高速鋳造時において矯正点位置付近で発生する内部
割れの悪影響を軽減する方法に関するものである。

従来技術 一般に湾曲型連続鋳造いによる連続鋳造においては、第
６図に示す如く鋳型１から湾曲しつつ引抜ロール群２の
引扱力により引抜かれた鋳片３を、引抜ロール群２のう
ちの矯正ロールすなわち引抜矯正ロール４によって直線
状に矯正することが行なわれており、また垂直曲げ型連
続鋳造ｄにおいても、特に図示はしないが周知の如く鋳
型から垂直に引抜かれた鋳片を曲げた後、矯正ロールに
よって直線状に矯正することが行なわれている。これら
の矯正点５を有する３１続鋳造癲においては、矯正位置
において鋳片に大きな歪すなわちいわゆる矯正量が加わ
る。

ところで高速で連続鋳造する場合には、矯正点で鋳片内
部が未だ完全には凝固しない状態となることが多く、ま
た高速鋳造では矯正点での歪み速度も大きくなる。その
ため轟速ｔｉ＊造では第７図に示すように引抜矯正ロー
ル４による矯正点５附近において鋳片３の内部の未凝固
部分３Ａの側から矯正子により凝固シェル３Ｂに割れ（
いわゆる内部割れ）６が生じることがある。このような
内部割れ６が発生すれば、第８図に詳細に示すようにそ
の内部割れ６の近傍の凝固界面（固液共存層）３Ｃに存
在する液相溶鋼が内部割れ６内に吸引されて急速凝固さ
れるが、ここで凝固界面附近に存在する液相溶鋼には不
Ｋｉ物が濃化しているため、前記内部割れには不純物の
濃化した溶鋼が吸引されて凝固し、その結果内部割れ部
分は凝固後に不純物の濃化した部分として残存し、圧延
債も消失せずに製品材質を劣化させる原因となる。

そこで従来から、圧縮鋳造と称される方法（例えば「鉄
と鋼Ｊ、６４　（１９７８）、Ａ１３１）が提案されて
いる。この方法は第９図に示すように矯正点５の前後の
引抜ロール２Ａ、２Ｂのトルクを変えることによって矯
正点前後に圧縮力を作用させ、屡正歪を減じようとする
ものであり、この方法によれば矯正全自体による内部歪
をある程度は軽減することが可能である。

発明が解決しようとする問題点 上述のような圧縮ＶＩ造法と称される噴正点付近での内
部割れν策には次のような問題がある。すなわち上記方
法では、矯正点前後に圧ｎカを作用させるためにはロー
ルと鋳片表面との間の摩ｉ力を大きくする必要があり、
そのため矯正点前後のロールにより鋳込方向（鋳片の長
さ方向）に対し垂直な方向へ大きな圧下刃を加える必要
がある。

そのため鋳片に変形が生じたり、あるいは圧下そのもの
に起因して副次的な内部割れが発生してしまう問題があ
る。

この問題は以上の事情に鑑みてなされたもので、鋳片の
変形および副次的な内部割れの発生を招くことなく、矯
正点付近での矯正子による内部割れの悪影響を防止する
方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 す この発明の連続鋳造方法は、鋳片の矯正点を有する連続
鋳造薇によって連続鋳造するにあたり、矯正点より鋳型
側（上流側）３ｍの位置から矯正点位置までの範囲内の
うち少なくとも一部の鋳片内部の未凝固溶鋼を電磁撹拌
するとともに、矯正点位置における鋳片未凝固率が０．
１以上となるように鋳造速度を制御することを特徴とす
るものである。なおここで鋳片未凝固率（ｆ　）は、未
凝固部分全厚をｄ、坊片全慶をＤどし、ｆ−ｄ／Ｄで定
義されるものである。またこの発明においては、上述の
ように電Ｆｎ　ｍ拝するに際して溶鋼流速が１０　ａｍ
／　室以上となるように撹拌することが望ましい。

作　　　用 矯正点より上流側３０の位置からさ正点位罫までの範囲
内のうち少なくとも一部の鋳片内部の未凝固溶鋼を電磁
撹拌することによって、矯正点における未凝固溶鋼が均
質化され、凝固界面の固液共存層における液相溶岡中の
不純物元素が希釈される結果、矯正点で矯正子により内
部割れが発生してもその内部ｔＪれには既凝固シェルと
実質的に同一な成分のｍ１ｆｆ４が吸引されて凝固し、
そのため内部割れは不純物元素の濃化した部分として残
存せず、先に凝固したシェル部分と均質一体化され、無
害化される。またここで矯正点位置での未凝固率を０．
１以上としておくことにより充分な邑の未凝固溶鋼に対
して電磁撹拌がなされ、その結果上述のような撹拌によ
る固液共存層の溶８Ｆｉ中不粍物元素の希釈が実際に可
能となる。

発明の実施のための具体的説明 この発明の連続鋳造方法を実施するにあたっては、第１
図に示すように矯正点５よりも鋳型１に近い側（用法方
向Ａに対し反対のｌｌ’、１　）へ３１Ｉｉ寄った位置
Ｐから矯正点５までの範囲内、ずなわち矯正点６から鋳
型側への距にＬがＯ〜３ＩＩｌの範囲内に電Ｐｉ撹拌装
置８を設置しておき、前記範囲内における鋳片３の少な
くとも一部の位置の未凝固溶鋼を電磁撹拌させる。この
ように冒！！摂拌を施すことにより、鋳片内部の未凝固
溶國（凝固界面付近を含む）が均質化されて凝固界面付
近の固液共存層における溶Ｊｊｌａ化されていた不純物
が拡散・希釈される。例えば前述の第８図に示す鋳片３
の引抜方向に対し直交するＩ！ｌ’ｉ面の各位ｅ　Ｉ　
−Ｖｌにおける不純物元素としてのＰの分布を調べたと
ころ、電磁撹拌を施さない場合には第２図の実線で　　
。

示すように固液共存層領域（Ｉ−ＩＩＩ、ｒＶ−Ｖ）に
おいてＰＩが著しく高くなっているのに対し、同じ位置
において？１１滋撹拌を施した場合、第２図の破線で示
すようにＰｆｆｉ分布がは１ま均一化され、特ニ固液共
存ＩＬ［（ＩＩ−Ｉ［ｆ、ＩＶ−Ｖ）［７）Ｐｆｆｉｔ
；ｔｌ魁撹拌を施さない場合と比して格段に低減される
ことが錫量されている。

一方矯正点５付近では既に述べたように矯正歪によって
内１　？Ｊれ６が発生ずることがあるが、上述のように
矯正点５から鋳型側への距駆りが０〜３ｍの範囲内で電
磁撹拌を茄すことにより、矯正点５付近で凝固界面の固
液共存層のｇ網中の不純物が希釈されているため、その
内部割れ６内には不純物がＱ化されていない溶鋼、すな
わち既凝固部分と実質的に同一成分の溶αが吸引され、
急速凝固される。したがって内部割れ内（二吸引凝固さ
れた部分モ先に凝固している周囲の部分と礪械的特性等
の各種特性が同一となった状態で一体化８れる結果、そ
の内部割れの部分が欠陥として製品に残らないことにな
る。

ここで、上述の効果を得るためには矯正点付近で固液共
存層の溶ｎが清浄化されている必でかあるから、−（９
撹拌は潰正点位置かまたはそれよりも鋳型泗の位置で行
なっておく必要がある。但し電磁撹拌位置が矯正点位置
よりも伸悩にたれれば、電磁撹拌によって清浄化ざ札た
峻に矯正点位置に到達するまでの間のと固の進行により
再び不純物元素が固液共存層の溶閉に濃化した状態とな
って前述の効果が得られなくなるおそれがある。本発明
者等が矯正点５から電磁Ｆ！を拝位買までの距離しく但
し鋳型側へ向っての距離）を種々変化させた場合の内部
割れの状況について戸べたところ、第３図に示す結果が
得られた。但しこの場合電磁撹拌による溶ｎ流速■は２
ｏｃＩＱ／ｓｓ：、未凝固部分厚みｄは５０ａ＋ｍとし
た。また第３図において内部割か れ指数は、製品に欠陥として残るような内部割れの発生
頻度を指数化して示した。この内部割れ指数の定義は第
４図、第５図の場合も同様である。

第３図から、矯正点５から鋳型側への距離しが０〜３ｒ
ｒＩの範囲で内部割れ指数が著しく小さくなっており、
３ｍを越えた位置では急激に内部割れ指数が高くなるこ
とが判る。したがってこの発明の方法においては前述の
ように１ｍ点５より鋳型側へ３ｍの泣誼から矯正点位置
までの範囲内の少なくとも一部を電Ｆｆｆ撹１半するこ
ととしたつざらに上述のように電磁撹拌するにあたって
は、固液共存層の溶鋼中の不純物元素を充分に希釈・清
浄化するためには、鋳片内部に充分な旦の未凝固湿温が
存在する必要がある。そこで本発明者等が矯正点での未
凝固率ｒ、すなわち　ｆ＝　［未凝固厚みｄ］　／　［
鋳片全厚みＤ〕と、内部割れ指数との関係を調べたとこ
ろ、第４図に示す結果が得られた。ここで、電磁撹拌に
よる溶鋼流速■は２０ａｍ７５Ｋ、矯正点から電磁撹拌
位はまでの距離りは１ｍとした。第４図から、矯正点で
の未凝固率が０．１未潤では内部削れ指数が著しく高く
なり、矯正点での未凝固率が０．１以上ではじめて内部
割れ指数を小さくし得ることがわかる。なお矯正点にお
ける鋳片の未凝固率ｆは、鋳型や二次冷却帯での冷却水
０や鋳片厚みにも勿論関係するが、Ｖ造速度を調整する
ことによって制御し得る。し５たがってこの発明では矯
正点での鋳片の未凝固率ｆが０．１以上となるように鋳
造速度を制御することとした。

またこの発明の方法を実流するに必ｌこっては、電磁撹
拌による溶ＷＪＪ速■が１０　ＣＦ！／　５ＢＨ以上と
なるような電磁撹拌強度とすることが望ましい。すなわ
ち本発明者等の実験によれば、述正点から電磁撹拌位置
までの距離しか１１Ｉｌの場合に第５図に示す如く撹拌
流速■が１０ｃｐ／ｓ２Ｃ以上で内部割れ指数が小さく
なることが判明している。

実施例 湾曲半径１０Ｉｌｌの湾曲型連続鋳造間を用いて厚板向
中炭高Ｍ　ｎ材を断面寸法３００Ｘ４００ｍのブルーム
に連続鋳造するにあたり、石川湿度を１５５０℃、２次
冷却の比水鼻を０，７５１．・／Ｊとし、鋳造速度を１
．２　ＦＪｌ輔および１．・１声、／、１ｉ＋・の２水
準に変化させて矯正点での未凝固率を０．２０および０
．３０の２水準に変化させ、電Ｔｔｉ撹”拌装置を行な
わない場合、および電！１撹拌を矯正点から鋳型側へ３
．５ｍの位置、または３ｍの位置もしくは０．５ｍの位
置で実施した。各条件で鋳造された鋳片（ブルーム）の
内部割れ発生状況について調べたところ、第１表に示す
結果が得られた。なお第１表において内部割れ評価のＸ
印は、製品に欠゛陥として残る内部割れが発生した場合
、またＱ印は内部割れ部分が均一に一体化されて欠陥と
して残らない場合を示す。

第１表 第１表に示すように電磁撹拌を行なわない条件１の比較
法、およびＮ磁撹拌を行なってもその位置が矯正点から
３ｍを越えている条件２の比較法ではいずれも欠陥とし
て残る内部割れが発生したのに対し、本発明法の条件３
．４の場合はいずれも内部割れが欠陥として残らず、優
れた品質の連鋳鋳片を得ることができた。

発明の効果 この発明の連続鋳造方法によれは′、鋳片に対する矯正
点を有する連続鋳造機によって梠を高速で３ｐ２続朽造
するにあたり、矯正歪により発生する内部割れが欠陥と
して残留することを有効に防止することかでき、しかも
従来の内部割れ対策の如く鋳片に圧下刃を加えるもので
はない１ζめ、鋳片の変形ヤ副次的な内部割れの発生を
招くこともない。

【図面の簡単な説明】

第゛１図はこの発明の通続ｉｎ造法を窩施するため　　
　艷のミヨ侠鋳造機の一例を示す略解図、第２図は第８
１】の鋳片の■−Ｖｒ断面の各位置にｊ３けるＰ（リン
）母分布を示すｌ！ｉａ、Ｍ３図はに１正点から電用屑
伴位置までの距１１ｔＬと内部割れ指数との関係を示す
相関図、第４図は矯正点における未凝固率ｆと内部割れ
指数との関係を示す相関図、第５図は電磁撹拌による溶
ｗ４撹拌流速と内部割れ指数との関係を示す相ｒＡ図、
第６図は従来の一般的な湾曲型連続鋳造法の一例を示す
略解図、第７図および第８図は従来の連続鋳造方法にお
ける内部割れ発生状況を示す模式図、第９図は従来の内
部割れ対策法としての圧縮鋳造法を説明するための略解
図である。 １・・・鋳型、　３・・・鋳片、　５・・・矯正点、　
６・・・内部割れ、　８・・・電磁撹拌装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳片に対する矯正点を有する連続鋳造機によつて
   鋼を連続鋳造するにあたり、矯正点よりも鋳型側３ｍの
   位置から矯正点の位置までの範囲内のうち、少なくとも
   一部の鋳片内部の未凝固溶湯を電磁撹拌するとともに、
   矯正点位置における鋳片未凝固率が０．１以上となるよ
   うに鋳造速度を制御することを特徴とする連続鋳造方法
   。
2. （２）前記電磁撹拌を、鋳片内部の未凝固溶湯の撹拌流
   速が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上となるように行なう特許請求
   の範囲第１項記載の連続鋳造方法。