JPS63248549A - 表面性状に優れる鋳片の鋳造方法 - 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、表面性状に優れる鋳片の鋳造方法、詳しくは
連鋳機でパウダーを使用して鋳造し、かつ表面手入をせ
ずに加熱、圧延できる鋳片の鋳造方法に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 冷延薄板製品は、その表面性状の美麗なことが要求され
る。最終製品で問題となる欠陥例としてスケール・ヘゲ
疵があり、その多くは、スラブ（または鋳片）の加熱時
に生成される１次スケールに起因するものである。

加熱時に生成した１次スケールは、通常、圧延に先立っ
て行われるデスケーリングプロセスで除去されるが、そ
の除去率は、１次スケールの組成、構造および１次スケ
ールとメタルとの界面性状などにより左右される。

デスケーリング時に、１次スケールがメタル界面から容
易に剥離するための方法として特開昭５８−１１７３９
号公報にはスラブ加熱温度をコントロールすることの重
要性が開示されている。確かに加熱温度規制により表面
欠陥は低減するが、スラブ全面手入を行ったスラブから
製造された製品に比べて、ホットチャージを行った無手
入スラブから製造された製品は、本質的にその表面性状
が劣るので、ホットチャージ（無手入で高温鋳片を加熱
炉に装入すること）が増加した最近では加熱温度規制の
みでは万全の対策といえなくなっている。

第１表 第１表に加熱方法、スラブ手入別の冷延鋼板表面性状指
数を示したが、これから明らかなようにスラブ熊手人材
の表面性状はスラブ全面子人材より劣っており、加熱温
度規制（加熱温度を低くし、メタル界面に樹状に進行す
る１次スケール発生個数を減少する）しても加熱温度規
制をしない全面子人材よりも表面性状は劣っている。

省エネルギーのためには、ホットチャージの量を増大さ
せることが要請されるがそのためにはホットチャージの
熊手人材の表面性状を向上させる技術を確立させること
が望まれている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、前述のとおりホットチャージの増加に対応し
た無手入鋳片の表面性状を向上させる技術が確立されて
いないので、この技術を提供するためになされたもので
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者は、無手入鋳片の表面性状の向上について鋭意
研究を重ねた結果、スラブ表面に存在するモールドパウ
ダーが表面欠陥の原因であり、このモールドパウダー層
の除去が最も効果的であるとの知見をえ、この知見にも
とづいて本発明をなすに至った。

本発明は、連続鋳造による鋳片鋳造において、連鋳モー
ルドの後に設置されたモールドスプレー直後で高温鋳片
の表面に高圧空気を噴射し凝固パウダー層を鋳片から剥
離する表面性状に優れる鋳片の鋳造方法であり、かつ高
圧空気の圧力は２０ｋｇｆ／ｄないし７０ｋｇｆ／ｃＪ
である前記の表面性状に優れた鋳片の鋳造方法である。

〈作　　　用〉 鋳片の熊手人材の表面欠陥発生状況を丹念に観察すると
、鋳片熊手人材の表面品質不良の大きな原因はスラブ表
面に存在しているモールドパウダーであることが判った
。

すなわち■熊手人材ではパウダーを構成しているＳｉＯ
□の働きでファイヤライト（２Ｆ’ｅＯ・　５ｉｆｔ）
が形成され、これが樹状にメタルに侵入しデスケーリン
グ後も残存する（第４図参照）。■熊手人材では加熱中
にパウダー存在個所に大きな空洞が生成し、デスケーリ
ングに際しては、その場所がら優先剥離する。従ってデ
スケーリング後の残存スケール厚さは厚くなる（第４図
参照）。

したがって連続鋳造中に使用されるモールドパウダーが
溶融してスラブ表面に付着した層の存在が、デスケーリ
ング後の表面スケールの残存の原因となっていることが
判明した。これらのことがら鋳片の表面性状を改善する
には当モールドパウダー層の除去が最も効果的であるこ
とが示唆される。

さて、連続鋳造においてパウダーの機能は鋳込モールド
内で発揮されるが、一旦モールドから出たあとは、パウ
ダーの存在価値は全くない。通常モールド７直下には凝
固シェル５に注水し、シェル厚みを厚くするためにモー
ルドスプレー８が配置されている（第１図参照）。モー
ルドスプレーにより凝固シェル（または鋳片）５表面に
存在している凝固パウダー層（またはパウダーＮ）４の
一部は剥離されるが、殆んど大部分は剥離せずにそのま
ま残存し、その結果、前に述べたような機構で製品品質
の劣化をもたらす。そこでパウダー層除去のために、早
−ルトスプレー装置の後に高圧空気噴射装置９を設置す
る。高圧空気配管は第２図に示すように高圧空気がスラ
ブ命中を覆うように配置する。

モールドから出てきた高温パウダー層はモールドスプレ
ーによる急冷を受けその熱収縮力により微小な亀裂が生
じている。この状態で高圧空気をパウダー層に噴射する
と亀裂の発生したパウダー層は、スラブから物理的に剥
離する。したがって、空気の圧力は、低過ぎるとパウダ
ーの剥離を生じせしめる程の衝突圧が確保されないこと
となる。

逆に高過ぎると、凝固シェルの剛性以上の力が働いてシ
ェルが変形し、横割れ等の表面欠陥を生成せしめる。高
圧空気圧力の適正範囲は、ノズルより鋳片までの距離を
１０〜５０ｍｍとして、２０ｋｇｆ／ｃｎ〜７０ｋｇｆ
／ｃｆｌである。なお、モールドスプレーをさらに増強
して高圧水を噴射することも考えられる。

しかし、高圧空気吹付は法によるものに比して、表面欠
陥（Ｍ割れ、横割れ、掻き割れ）などが発生するので好
ましくない。

〈実　施　例〉 表面性状が特に厳しい自動車外板用冷延鋼板に使用され
るスラブの鋳造を、本発明による方法に従って実施した
。効果の評価を行うために鋳込中に空気圧を第５図のよ
うに変化させた。空気圧を７０　ｋｇ　ｆ　／　ｃｍで
おさえてぃのは、同圧近傍において、モールド内湯面レ
ベルが異常な動きをしめしたためである。この現象はエ
ヤーによる凝固シェルの変形が生じているために起こっ
たものと推定し、一応７０ｋｇ　ｆ　／ｃ−Ｊを上限値
とした。

実験に用いた鋼種は以下の成分を有するものである。

Ｃ１０，０３χ　　Ｓｉ／ｌｒ、　　Ｍｎ１０．３２χ
　　Ｐｌｏ、０１２χ　　Ｓ１０．０８χ鋳造されたス
ラブの表面をチェックし、表面に残っているパウダーの
面積率を整理した。この記録を終えた後に無手入れのま
ま熱圧の加熱炉に装入した。加熱に際しては半量のスラ
ブには加熱温度規制を加え、残りの半量のスラブについ
ては、加熱温度規制を加えなかった。そうして、最終冷
延製品における製品表面を検査した。結果を第３図に示
した。本発明により大巾に改善されていることが判る。

（１）　　すなわちスラブ表面に残存するパウダーは空
気圧２０ｋｇｆ／ｃｆｌ１以上で激減している。

（２）　　製品表面もスラブ表面パウダー残存率に応じ
た結果となっている。

鋳片熊手人材の冷延鋼板表面の性状指数を第２表に示し
た。

従来法で加熱温度規制のない場合の冷延鋼板表面性状指
数を１．０として比較したが、第１表と合わせてみると
、本方法では明らかなようにスラブ全面手人材の表面性
状よりやや劣るがそれに近く、著しく改善されているこ
とが明らかである。

第２表 本発明は、当初低次アルミキルド鋼を対象として実施し
たが、当鋼種に限らずシリコンキルド鋼にも適用できる
ことが確認されており、したがって連鋳機に本発明の高
圧空気噴射装置を設置すれば鋳込鋳片全量に対して適用
し製品表面性状の改善を図ることができる。

〈発明の効果〉 本発明の方法によると、無手入鋳片の冷延薄板製品の表
面性状を著しく向上することができた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による連続鋳造法の説明図、第２図は
、第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は、高圧空気圧力と鋳
片表面、冷延製品表面との関係、第４図は、鋳片表面状
況の説明図、第５図は、高圧空気圧力の変動の特性図で
ある。 １−−−−一鋳片、　　２−・−パウダー粒、　　４−
　　パウダー層、５−・−凝固シェルまたは鋳片、　　
６−・−ノズル、７−・・・モールド　８−　　モール
ドスプレー、９−・高圧空気噴射装置、　１０−二冷ス
プレー、１１・−・・・メタル層、　１２−スケール、
１３・−・パウダー、１４−　　小空孔、　１５−大空
孔、１６・・・・・剥離スケール、　１７・・・デスケ
ーリングノズル、１８−・−・・高圧空気 特許出願人　　　　　　　川崎製鉄株式会社第　　１　
　図 呂面の浄書（内容に変更なし） 第　　３　　図 ＋０２０３０４０５０６０７０ 高圧空気圧力（ｋｇし。ｍ２） 図面 乃浄書（内容に変更なし） 第　　４　　図 昭和６２年７月２日 特許庁長官　　　小　川　　　邦　夫　　　殿１、事件
の表示 昭和６２年特許願第０７７５９６号 ２、発明の名称　表面性状に優れる鋳片の鋳造方法３、
補正をする者 羽生との関係　　特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造による鋳片鋳造において、連鋳モールドの
   後に設置されたモールドスプレー直後で高温鋳片の表面
   に高圧空気を噴射し凝固パウダー層を鋳片から剥離する
   ことを特徴とする表面性状に優れる鋳片の鋳造方法。 ２、高圧空気の圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ＾２ないし７０
   ｋｇｆ／ｃｍ＾２としたことを特徴とする特許請求範囲
   第１項の表面性状に優れる鋳片の鋳造方法。