JPS6261766A - 中心偏析の少ない連続鋳造方法 - 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〕 本発明は中心偏析の少ない鋼の連続鋳造方法に関し、さ
らに詳しくは中心偏析を軽減し、中心偏析に起因すると
ころの、鋼板における低温靭性、耐うメラーティヤー性
、耐ＨＩＣ性等の向上を図り、さらに硬鋼線材における
断線率やカッビー破断率を向上する方法に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造スラブやブルームの中心偏析を軽減するために
は、適正なロール間隔の設定とロール配列の整備あるい
は適正な２次冷却によりバルジングの発生を防止するこ
とが必要である。

一方、溶鋼過熱度の低下、鋳型への冷却材の添加、鋳型
内温鋼への電磁攪拌の適用、ストランド内での鋳片に対
する超音波の印加、さらにはストランド内での溶鋼への
電８ｉ攪拌の適用、などの方法により中心偏析を軽減す
る技術が広く普及している。これらの方法はいずれも鋳
造組織を等軸重化して溶質の微細分散化を図り中心偏析
を軽減することを目的としている。

溶鋼過熱度の低下は、等軸重化を図る上で有効ではある
が鋳造温度を狭い範囲に制御する必要があり、操業の安
定性を阻害するという欠点がある。

冷却材の添加も等軸重化には有効であるが、冷却材の溶
は残りや、モールドスラグの巻キ込みを誘起することが
あり、ＵＴ欠陥を生じ易いという欠点がある。

鋳片への超音波の印加は原理的には有効であるが実施技
術として印加ロールの疲労の問題があり、実用化が困難
な欠点がある・ こうした点を考えると、鋳型内あるし１はストランド内
での電磁攪拌は実用上の欠点が少なく、また等軸品化に
は効果があって、一般に普及して０る。しかし、電磁攪
拌により等軸重他力く進むことによる中心偏析の軽減は
傾向的には認められるものの、実際には電磁攪拌を適用
した連続鋳造スラブを素材とする厚鋼板製品の機械特性
は、電磁攪拌をかけない同一素材の厚鋼板製品と比較し
て、格別に顕著な改善は認められないし、また、電磁攪
拌を適用した連続鋳造ブルームを素材とする硬鋼線材の
破断率も電磁攪拌をかけない素材から得た線材と比較し
て顕著な改善効果が認められてはいなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はスラブないしはブルームの連鋳鋳片において、
中心偏析を解消し健全な素材鋳片を製造する方法を提供
するものである。

第４図に硬鋼線用ブルーム鋳片の縦断面マクロ組織を示
す、該鋳片は低温鋳造したため下面側は下面から軸心ま
で全域に亘り等軸重が形成される。一方、上面側は上面
から１５０ｍｍの範囲が分岐柱状晶でそれより内部は等
軸重である。軸心部は鋳込方向に沿ってザク状のキャビ
ティが断続的に形成されている。ブルーム鋳片で特徴的
なのは、軸心近傍に■偏析を伴なうことで、これは鋼塊
軸心部に発生するＶ偏析と形態を異にし、むしろ鋼塊で
の逆Ｖ偏析の形態を有する。■偏析は軸心を中心にして
幅約１００ｍｍ程度の領域に発生する。第２図は同一サ
イズ鋳片の軸心近傍におけるセミマクロ分析値の統計的
な分布を示したものである。これより中心偏析とこれに
隣接した負偏析帯とが鮮明に認められる。この図から負
偏析の発生し始める領域は軸心から４０ｍｍの範囲であ
る。すなわち軸心を中心とした８０ｍｍの幅の領域でバ
ルクの溶質移動があることが分る。この溶質移動が生じ
ている領域は該鋳片を鋳造した実際の鋳造条件の下で、
鋳込方向に沿う鋳片位置で見ると、鋳片内桟溶鋼プール
最先端（クレータエンド）から手前８〜１０ｍから溶鋼
プール最先端に至る間の位置に相当している。さらにこ
のような範囲は鋳片断面寸法、ＰＩ造速度あるいは冷却
条件などが変れば当然変化するものであるが、実際の連
続鋳造条件の下では溶鋼プール最先端から手前２〜１５
ｍから溶鋼プール最先端に至る範囲に相ちしている。そ
してこのような溶質濃化溶鋼の移動は第４図に示したよ
うにＶ偏析線に沿って生じていることは、Ｖ偏析につい
ての表面分析を行った結果から明らかとなる。さらにこ
のような溶質濃化溶鋼の移動が生じるのは溶鋼プール内
残溶鋼の凝固収縮に伴なう吸引力によって発生したもの
であることは、冶金的な観察と簡単な数値計算から明ら
かにすることができる。

従って、中心偏析を防止するには鋳片の軸心（スラブの
場合は厚さ中心）近傍における、溶鋼プール内残溶鋼の
凝固収縮に伴なう吸引力によって発生した溶質濃化溶鋼
の移動を阻止することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明の技術手段は、残溶
湯プールの鋳込方向最先端より手前２〜１５ｍの位置か
らプール最先端位置まで、鋳込方向に沿って、鋳片の液
芯核の凝固の進行に伴い、その凝固収縮による体積収縮
量相当量を逐次圧下し、鋳片断面を減面して鋳造するこ
とである。

〔作用〕

本発明は溶鋼プール内残溶鋼の凝固すなわち鋳片の液芯
核の凝固に伴なう収縮量を鋳片外部から圧縮変形させる
ことにより補償するので、溶質濃化溶鋼の軸心部へ向け
ての移動を阻止し、中心偏析を防止する。溶鋼プール内
残溶鋼の凝固収縮に伴なう収縮量すなわち圧縮変形歪を
鋳片断面積、鋳込速度、冷却水比など種々の鋳造条件に
対して計算すると第３図に影線を付した領域内にある。

次に鋳片凝固殻に外部から圧縮歪を加えて鋳片の液芯核
の収縮を補償しようとすると、この液芯核に有効に作用
する歪は、外部からの圧縮歪の印加力法にも依存するが
、印加歪の１／２〜１／１０に低下する。これを全効率
ηであられす０例えば偏平比１．４程度のビレット鋳片
を厚さ方向への圧縮で外部歪を与えようとすると全効率
はη＝０．２となることが実験的検証により判明した。

従って中心偏析を防止するためには鋳片の液芯核の凝固
による体積収縮量相当量を逐次圧下する必要がある。つ
まり第３図に示した圧縮変形歪を全効率で除した外部歪
を溶鋼プール最先端の手前より所定距離の位置から溶鋼
プール最先端に向けて逐次加えていくことが必要である
。

例えばブルーム鋳片の場合、溶鋼プールはピンチロール
の先方に大きく突き出していて、下面はテーブルローラ
ーに支持されている０両側面および上面は何ら支持物が
なく自由空間となっているから、第１図に示すような、
油圧、圧縮系に接続され、かつウオーキングビームに似
た前後への反復運動が可能なアンビル５群を設置し、前
述のように鋳込方向に沿い所定の単位長さ当りの圧縮量
を付加せしめればよい。

〔実施例〕

鋳片断面５６０Ｘ４００ｍｍの硬線用ブルーム鋳片を鋳
造速度０．５５ｍ／分、水比０．５５１　／ｋｇで連続
鋳造した。実施例（Ａストランド）のメニスカスから２
３乃至２９ｍの範囲に第１図に示したアンビル５群を設
置し、第１表に示した圧縮歪を与えて鋳造した。比較例
として従来法によるＢ、Ｃ，Ｄストランドを鋳造した。

なお、第３図に示した丸印は、本実施例鋳造条件下で必
要な体積収縮量相当量の圧縮歪である。また、本Ｍ造条
件のもとでは、溶鋼プール最先端はメニスカスから２８
．５　ｍの位置であることは別途確認済みで“ある、各
ストランドからブルーム鋳片をサンプルとして採取し、
中心偏析を調査するとともに、圧延、線引によりＰＣｊ
ｌｌ線を製造し、セメンタイト評点、カッピー破面率を
比べた結果を第２表に示した。これにより本発明が極め
て優れていることが明確である。

〔発明の効果〕

本発明により、連続鋳造のスラブやブルームの中心偏析
を軽減し、低温靭性、対ラメラーティヤー性、耐ＨＩＣ
性の向上、硬鋼線材における断ｍ率やカッビー破断率を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中心偏析を低減するための圧縮変形用アンビル
群の配置図、第２図は鋳片軸心近傍のセミマクロ偏析を
示すグラフ、第３図は溶鋼プール内残溶鋼の凝固に伴な
う収縮量を補償するに必要な圧縮変形歪を示すグラフ、
第４図は硬鋼線材プルームのマクロ組織を示す金属組織
の写真である。 ｌ・・・凝固殻、？・・・溶鋼プール、３・・・ピンチ
ロール、４・・・ローラテーブル、５・・・アンビル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　溶融金属の連続鋳造において、残溶湯プールの鋳込
   方向最先端より手前２〜１５ｍの位置からプール最先端
   位置まで鋳込方向に沿って、鋳片の液芯核の凝固の進行
   に伴い、その凝固収縮による体積収縮量相当量を逐次圧
   下し、鋳片断面を減面して鋳造することを特徴とする中
   心偏析の少ない連続鋳造方法。