JPS6380946A - 表面欠陥の良好なブル−ム用鋳片の連続鋳造法 - 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、ブルーム用鋳片を連続鋳造法によって製造す
る場合において、圧延時に表面きず原因となりやすい鋳
片の表面気泡や大型介在物の生成を防止する鋳片の製造
方法に関する。

［従来の技術］ ブルーム川の鋳片はその用途によっては圧延方法が仮な
どの場合に比べて厳しい（せん新成分が多く、１回あた
りの加工量が大きい）ため、表面に欠陥が存在すると圧
延によってきすになりやすい。このため加工量の大きい
品種は特に表面性状の優れた素材を使用することが必要
であり、もしやむをえず有害な表面欠陥の存在する鋳片
を用いる場合には、例えばシームレス鋼管用鋳片のよう
に、シームレス圧延に供する以前の段階であらかじめ欠
陥を除去する手入れ作業が不可欠となっている。このよ
うにシームレス鋼管素材等は、特に厳しい品質要求を満
足する手段として１例えば鉄鋼便覧第３版（昭和５５年
丸善発行）１９３頁に示すように、鋼塊材もしくは大断
面の連続鋳造鋳片を分塊圧延したうえ、さらに欠陥の多
い表面部を均等に削り落とす（ピーリング）という手間
をかけて、シームレス圧延用管材を製造するのが什通で
あった。しかし製鋼工程及びシームレス製管工程におけ
る多くの技術的改良により、管材製造プロセスは鋼塊→
分塊圧延法から、大断面連ｕ紡片→ブレークダウン法を
経て、現在では連鋳鋳片をブレークダウンなしで直接圧
延に供するケースが珍しくない状態になり、また従来必
須とされていた管材のビーリング加工も必ずしも必要と
しない場合が増えてきているのが実体である。

このような管材製造段階に於ける前工程は、シームレス
鋼管の製造コスト低減を進めたが、一方で￥！５鋼段階
に於ける操業条件や成分特に微量不純物元素含有量の変
動が、管材品質に及ぼす影響についての問題を顕在化さ
せるに到った。即ち従来プロセスであれば、分塊圧延や
ピーリング加工工程で無害化されていた程度の小さな欠
陥であっても、特に連続鋳造技術をそのままシームレス
圧延に供する新しい製造プロセスの場合には、圧延中に
大きなきすとなる恐れが増したわけである。これに加え
て近年では特開昭５８−１６３５５９号公報に示すよう
に、連ｕ鋳片もしくはブレークダウン後の鋳片を熱片の
ままシームレス圧延工程内の加熱炉に装入するいわゆる
ホットチャージも実施されるようになっている。

しかしながらブルーム用鋳片をブレークダウンするかあ
るいは鋳造のままホットチャージによって例えば管材等
に圧延する場合、該ブルーム用鋳片の表面欠陥の状態に
よっては、むしろ鋳片手入れに多大の手間と費用を要し
十分な経済メリットの享受が不可能となる。又、逆に表
面欠陥を潜在した鋳片の混入圧延により、製品歩留の低
下及び製造工程の混乱を生じる等、製造に支障を招く。

しかもこの事態はホットチャージ若しくは直送圧延比率
が多くなる程顕著に現われる。このように、より経済的
な製造方法を積極的に推進するためには１手入れをほど
こす必要のない、表面性状の優れた鋳片を安定して作り
こむための連続鋳造技術を確立することが不可欠である
。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はブルーム鋳片の連続鋳造において、表面欠陥を
大幅に減少させてコストダウンを図る連続紡造法に関し
、特に連続鋳造鋳片のホットチャージ圧延や直送圧延を
行う際に必要な無欠陥鋳片の製造を目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 即ち本発明は、ブルーム用鋳片の連続鋳造において、タ
ンディツシュの上ノズル及び浸漬ノズルの一方若しくは
両方から吹込まれる不活性ガス量Ｖ（Ｑ／ａ＋ｉｎ）と
溶鋼中の硫黄含有量Ｓ（幻とを、下記（１）式に基づい
て制御することを特徴とした、表面欠陥の良好なブルー
ム鋳片の連続幼造法である。

０．５≦■≦５．５−５３Ｏ８・・・・・・（１）〔作
用］ 以下本発明によるブルーム用鋳片の紡造法について具体
的に述べる。

連続鋳造技術の表面性状を悪化させる原因としては、表
面気泡、表面割れ、ノロの噛み込みなどがある。それら
の表面欠陥のうち表面割れについては、連鋳における冷
却水の制御あるいは割れやすい成分系の回避によって解
決され、ノロの噛み込みについては連鋳鋳型内の湯面変
動の制御によって解決されている。

ところが表面気泡については、その発生原因が長い量子
明確であったためその対策が遅れたが。

良品質の鋳片を供給しなければならないという強い要望
のもとに研究をおし進めた結果、その原因があきらかに
なった。

アルミキルド鋼あるいはシリコンキルド鋼を鋳造する場
合に、溶鋼中の介在物がタンディツシュ上ノズルあるい
は浸漬ノズルに付着してノズル孔を閉塞する事故を防止
するために、従来よりタンディツシュ上ノズルあるいは
浸漬ノズルの一部に気孔質耐大物を使用し、そこからＡ
ｒ等不活性ガスを吹き込むことが行われている。しかし
ながらこの方法では、ある断面サイズの鋳片（特に断面
積が６２５ｄ以下でかつ偏平比が１．０〜１．６）にお
いては鋳片の表面に気泡を生ぜしぬることが判明した。

この種の気泡（ピンホール）は管材表面直下に閉じ込め
られたり、１部は表面の凹みの形で存在し、シームレス
圧延時に表面疵をつくる原因となる。つまりＡｒの吹き
込みはノズル孔の閉塞防止には効果があるが、管材表面
気泡をつくるという重大なマイナス面を持っている。

しかし溶鋼中へのＣａの添加技術が確立されるに到り、
溶鋼中の介在物をノズルに付着しにくい低融点介在物に
改質することが可能となり、このためタンディツシュ上
ノズルあるいは浸漬ノズルへのＡ「吹き込み址も従来と
は異なる観点から決定し得ることを知見した。

本発明者らは、このような製鋼工程において、ブルーム
用無欠陥鋳片の供給の観点から、相反する作用を有する
不活性ガスの吹込みについて種々の検討を行い以下の事
実を見出した。

（］）タンディツシュ上ノノズあるいは浸漬ノズルの気
孔質耐大物から吹き込んでいるＮ８あるいはＡｒ′４不
活性ガスは連鋳モールド内に溶鋼と共に流れ込み鋳片の
表面気泡が形成される。したがってＡｒ等不活性ガスの
吹き込み址を減少することによって鋳片の表面気泡は減
少する。しかし減少量と溶鋼の処理条件によっては逆に
介在物による品質障害を招く。

（２）ｍ中硫黄含右盆によっては、溶鋼中に混入したＡ
ｒ等不活性ガスの気泡は溶鋼中から離脱し易くなり、し
たがって表面気泡は減少し、不活性ガスを減少しても介
在物の急増が見られない。

（３）（１：ａ添加鋼の場合、介在物は低融点化してお
り。

ノズルは閉塞しにくくなり気孔質耐大物を通して吹き込
む流斌は最低０　、５　（Ｑ　／＠ｉｎ）あれば閉塞を
防止できる。

（４）不活性ガス量と鋳片品質は、不活性ガス量の減少
域については鋼中硫黄含有量に無関係の領域が存在し、
逆に増社域では硫黄含有量と強い関係を表わす二つの領
域が存在する０以上の事が判明した。第１回はＵ聖断面
積が６２５ｄ以下の鋳造結果である。

本発明では前記の知見から、第１図に示すようにタンデ
ィツシュ上ノズルあるいは浸漬ノズルの一方、若しくは
両方から供給される不活性ガスの総量Ｖ　（Ｑ　／＋＊
ｉｎ）をＶ２Ｏ，５Ｑ／ｗｉｎとする。不活性ガス量を
０．５９／１１ｉｎより減少すると、上ノズルあるいは
浸漬ノズルに付着する介在物に起因した欠陥が急増し、
この領域ではいかに溶鋼中の硫黄含有量を減少してもそ
の結果は顕著に発現し得ない、また、不活性ガスｊｔＯ
，５ｊｌ／ｇｉｎ以上の領域においては、第１図に示す
ように下記（２）式を満足する必要がある。

■≦５．５−５３０５・・・・・・・・・・・・・・・
（２）この（２）式で示される領域は、溶鋼中の硫黄含
有量Ｃ％）に応じて不活性ガスを供給し、該（２）式を
満足する範囲内とすることにより、不活性ガスの浮上促
進が積極的に行われて１表面気泡の抑制とさらには介在
物の浮上除去が効果的に行い得る。

しかしこの領域を超えると急激に表面気泡の発生域とな
り初期の目的が達成できない。

さらにまた、不活性ガス量（Ｖ）と硫黄含有量（Ｓ）を
考慮した場合においても、第２図に示すように鋳型条件
によって表面気泡による表面キズは若干異なる。これは
鋳型断面積が６２５ｄより大きいＵ型では、該気泡は浮
上の促進と安全領域形成。

及び圧下率等からかなり軽減される。しかし６２５−以
下では表面欠陥として顕著に表れることから、Ｕ聖断面
積が６２５ｄ以下のＵ型を用いて前記の　０．５≦５．
５−５３０Ｓ　　内に不活性ガス量を制御することによ
り表面欠陥の抑制が可能となる。

この不活性ガス量（Ｖ　Ｑ　／ｗｉｎ）は鋳型断面積に
よって若干異なることから、前述の（２）式は連ｕｕ型
の断面積に依存して次のように変形することができる。

■≦α−５３Ｏ８・・・・・・（２）′ここでαは連劫
肪型の断面積に応じて変化する定数で次のように定義さ
れる。

α＝０．０１７Ａ−５，１３・・・・・・（３）Ａ＝紡
型断面積（ａＪ）・・・・・・・・・・・・・・・（４
）このα値は実験によって求められた値であり。

第３図に示すようにＵ型の断面積に応じて決定される。

ノズル内に吹き込む不活性ガスの節減と表面気泡の十分
な抑制を図るには、１８型断面積と鋼中の硫黄含有量Ｓ
とによる（２）′式を用いるとより効果的である。

［実施例］ 実際の連続鋳ｉｆ２機において、Ｃ＝０．０７〜０゜４
９％、５ｉ＝０．０５〜１．３５％ｅ　Ｍｎ　＝　０　
、４０〜１．７５％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ＜０．０２５
％の組成からなるシームレス鋼管用鋳片を１本法による
鋳造と従来法（同−妨型条件で単に不活性ガス量を吹き
込む場合）を比較して第１表及び第２表に示す。

不活性ガス供給景ｖを溶鋼中硫黄含有量Ｓに応じて制御
する水沫が明らかに表面気泡の発生がなく。

後工程における鋳片手入れあるいは製品屑落等を減少で
きることから大きな経済効果を享受できることが判る。

なお実施例においては特に顕著なシームレス鋼管用鋳片
の例を述べたが、同様に加工条件の厳しいブルーム用鋳
片においても同様の結果が得られた。

［発明の効果］ 以上述べたごとく、本発明による紡造法を用いることに
より、鋳片の表面欠陥が大幅に減少し。

結果として鋳片の手入れ、製品手入れ及び製品屑落ち等
も減少できた。しかもこれ等鋳片の品質向上によって、
製品歩留の向上と製品コストの大幅な節減を達成するこ
とが可能となった。また本発明は特に、連続鋳造鋳片の
ホットチャージ圧延、及び鋳片の直送圧延を行う際に、
これ等圧延法に必須である無欠陥鋳片の供給をすること
によりこ几等のプロセスを実現可能とし得たことにあり
、−■熱炉等の燃料の大幅節減をも達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はい鋳型断面ｖＬ６２５ａＪ以下の場合の不舌性
ガス流量と鋼中硫黄含有量及び表面気泡との１係を示す
図。 １２図は鋳型断面積と表面気泡の関係を示す図。 １３図は鋳型断面積とα値との関係を示す図であ一コ　
・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブルーム用鋳片の連続鋳造において、タンディッシュの
   上ノズル及び浸漬ノズルの一方、若しくは両方から吹込
   まれる不活性ガス量Ｖ（ｌ／ｍｉｎ）と溶鋼中の硫黄含
   有量Ｓ（％）とを下記（１）式に基づいて制御すること
   を特徴とした、表面欠陥の良好なブルーム用鋳片の連続
   鋳造法。 ０．５≦Ｖ≦５．５−５３０Ｓ・・・・・・（１）