JPH01138048A - 鋳片の連続鋳造方法 - 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、鋼鋳片の連続鋳造方法に関し、直接圧延や直
接加熱炉装入が可能な温度の鋳片を得る方法に関する。

〔従来の技術］ 従来、高温の鋳片を得るためには、基本的には特開昭６
２−６４４６２にも示されているように未凝固復熱を行
ってクレータ−エンド（完全凝固端）を機端とほぼ同位
置もしくは機端以内となるように、鋳造速度あるいは調
整冷却を行なうことが一般的な方法である。ここで機端
とは連続鋳造機の最終サポートロール位置を指称する。

さらに、特開昭５７−１７３６０のように、未凝固部分
の幅方向プロフィールつまり鋳片横断面における未凝固
部分の周縁形状をドツグボーン形状にすることで、冷却
されやすい鋳片の両側端部を高温に保つような工夫もさ
れている。

いずれにしても、クレータ−エンドをほぼ機端に近づけ
るか、あるいは機端以内に位置させて行うことが従来の
高温鋳片を製造する方法である。

このようなことを行う理由は、もしクレータ−エンドが
機端以降に及ぶと溶鋼静圧により凝固殻が膨らむ、いわ
ゆるバルジングが発生するので、これを防止するためで
ある。

このため、鋳造速度は、機長（鋳型湯面から鋳片をサポ
ートしている最終サポートロールまでの距離）によって
ほぼ制約を受け、下記（１）式に示すように最大鋳造速
度ＶｍａＸは与えられる。

Ｖ　ｍａｘ　＝　Ｌ　／　（ｄ　／　２　ｋ　ｓ　）　
　２−−　（１）ここて、Ｌ　機長、 ｄ：鋳片厚み ｋｓ：凝固速度定数 である。

上記（１）式から明らかなように、ｖ　ｍａｘを大きく
するには、機端以内での鋳片冷却を強めに５を太き（す
ることが考えられるが、目的とする高温鋳片を得ること
ができなくなる。

さらにｖ　ｍａｘを大きくする方法としては、機長りを
延長することも考えられるが、連鋳機の大改造を必要と
する。

以上より、現状の連鋳機で高温鋳片を得るためのｖ　ｍ
ａｘは、機長しによって決まっているのが現状である。

よって、当然得られる高温鋳片の温度の最大値にも上限
がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来、機長によってほぼ決まっていた最大鋳
込速度ｖ　ｍａｘおよび鋳片の最大温度θｍａｘについ
て、大がかりな改造を必要とすることなく、ｖ　ｍａｘ
およびθｍａｘを大きくする鋳造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］ 本発明は、連続鋳造に際し、鋳片のバルジングを防止す
るためのサポートロール帯内の２次冷却帯において、鋳
片長辺面の１箇所以上を他部位よりも強冷し、鋳造速度
の調整と併せて、当該強冷部のみを機端とほぼ同位置も
しくは機端以内で完全凝固させ、一方、強冷しない未凝
固部のクレータ−エンド位置を機端以降となるようにし
て鋳造することにより、ｖｍａｘオよびθｍａｘを従来
よりも大きくすることが可能となる。

〔作用コ 第２図に、連続鋳造された鋳片ｌが矢印１０方向に引出
されながら、連続鋳造機の最終サポートロール５（機端
６）を通過する部分の鋳片縦断面を示した。

従来は、第２図に示すように鋳片内の未凝固部の先端す
なわちクレータ−エンド７は、機端６とほぼ同じ位置Ａ
に位置するか、あるいは、それより上流側すなわち機端
以内Ｃに位置するように鋳造されている。この場合、最
終サポートロール５は溶鋼静圧により鋳片の凝固殻がバ
ルジングすることを防止している。

しかし、クレータ−エンド７が機端６より後流に延出し
てＢに示すように機端以降に出ると、鋳片をサポートす
るロールがないため、凝固殻は静圧に耐えきれず膨らん
でバルジング８を起こすことになる。この膨らみは、そ
の膨らみ速度が凝固殻の成長速度よりも大きいと停止せ
ずに拡大し続けることになり鋳造の続行は不可能となる
。

これに対し、第１図（ｂ）に示すように、機端以内にお
いて、鋳片長辺面の一部、例えば幅中央部の強冷部９を
強制的に他部位よりも冷却を強化するよう、２次冷却の
スプレー水の幅方向分布を変えることにより、当該強冷
部９のみのクレータ−エンド位置な機端以内もしくは機
端とほぼ同じ位置にコントロールすれば、機端以降にお
いては、第１図（ｂ）に示すように未凝固部３が幅方向
に２箇所に分割される。

強冷する場所は幅方向の中央部に限る必要はなく、未凝
固部３が幅方向に３分割以上になるように例えば第３図
（Ｃ）のごとく冷却してもさしつかえない。このように
すると、鋳片の強冷部であるＷＣ部の完全に凝固した部
位が溶鋼静圧による凝固殻の膨らみを防止する作用をす
るので、機端以降にクレータ−エンドが位置していても
鋳片のバルジングを小さく押えることができる。

本発明の場合のバルジング量を、従来法による機端以降
にクレータ−エンドが位置する場合のそれとを以下に比
較する。

一般に鋳片のバルジングを両端固定支持梁によるたわみ
挙動と見なし、下記（２）式によって最大バルジング量
σｍａｘを推定できる。

ここで、 Ｐ：溶鋼静圧、（ｋｇ／ｃｍ”） Ｗｌ：未凝固部の幅（ｃｍ） Ｅ：凝固殻の平均ヤング率（ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｒｉ″
）ｄｓ　　凝固殻の厚さ（ｃｍ） である。スラブの幅をＷ、鋳片端面から未凝固部までの
距離をＷｅとすると従来の未凝固部の幅Ｗ１は下記（３
）式で表わされる。

Ｗ　１＝Ｗ−２Ｗ　ｅ　　　　　　　　−・＝　（３）
また、本発明の場合の未凝固部の幅Ｗ２は次の（４）式
で表わされる。

Ｗ２＝　（Ｗ−２Ｗｅ−ｎＷｃ　ｌ　／　（ｎ＋１）−
・・・・・（４） ここで、ｎは、幅方向で強冷する場所の数である。

今、ｎ＝１、 Ｗ＝１２００ｍｍ、 Ｗ　ｃｍ　２３０　ｍ　ｍとし、 Ｗｅを短面および長面からの凝固速度が同じとした時の
、短面からの凝固が及ぶ長さと見て計算すると、Ｗｅは
スラブ厚の２　　”””１６３ｍｍと見積もることがで
きる。従って、Ｗ１＝８７４ｍｍ、Ｗ２＝３２２ｍｍと
なり、 Ｗ　２　＝　Ｗ　１　／　２．７１　　　　　　　　・
・・・・・　（５）となる。（２）、（５）式より、ｆ
ｆｍａｘは従来法１こ比べ１／（２，７１）４すなわち
約５４分の１に小さくなることになる。ｎ＝２の場合を
試算すると３１８分の１と、更に小さくなる。

なお、バルジング量が機端からクレータ−エンドまでの
距離℃によって支配される場合には、（２）式中のＷ、
１１を℃と置き換えればよい。

ビレット鋳片の場合は断面が小さくかつ、−辺の長さが
短いのでＣｒｍａｘはａよりもＷｌによって支配される
。スラブの場合は従来法ではｆｆｍａｘはＷｌより℃に
支配されるが、本発明の場合Ｗｅ部の凝固によってＷ又
が従来法に比べ短いためビレットの場合同様に（Ｔｍａ
ｘが℃よりもＷＲに支配されることが実験の結果、明ら
かとなった。

よって、σｍａｘを従来法よりも飛躍的に小さくするこ
とが可能となり、従って凝固殻の成長速度よりもバルジ
ング速度を小さくおさえることができるので、機端以降
にクレータエンドを位置させて鋳造を行ってもバルジン
グの心配は全くない。

このような鋳造法を行うことによって、ρだけクレータ
エンドを機端以降に出して鋳造することができるので、
最大鋳造速度ＶｍａＸは前記（１）式で示される値より
も大きくすることができる。

その値は（６）式で与えられる。

Ｖｍａｘ　＝　（Ｌ十℃）　／　（ｄ／　２　ｋ　ｓ　
）　２・・・・・・（６） つまり、本発明法により、従来法での■１Ｔｌａ×より
もｉ／　（ａ／２ｋｓ）　またけ大きくすることが可能
となる。

今、ｄ＝２６０ｍｍ、 Ｌ＝３６．２ｍ、ｊ２＝４ｍとすると、従来法のｖ　ｍ
ａｘは１．６８ｍ／分であるが、本発明では１．８６ｍ
／分となり、０．１８６ｍ／分の増速か可能となる。こ
れは１０．７％の生産性の増加につながる。

従来法によって、生産性を１０００％増加させるために
は、機長を４ｍさらに延長しなければならず、その改造
費は莫大である。しかし本発明によれば例えば２次冷却
水の幅方向分布の１箇所以上を強冷になるように変更す
るのみでよいので、連鋳機の大きな改造は不要である。

一方、機端以降で完全凝固させる本発明は、最高鋳造速
度の増加および未凝固復熱による効果により、従来法以
上に高温の鋳片を製造することが可能となる。

［実施例］ 実施例１ 従来、低炭Ａρキルト鋼スラブ鋳片２６０ｍｍ厚Ｘ１２
４０ｍｍ幅の鋳造は機長３６．２　ｍの連鋳機において
最大鋳造速度は１．６ｍ／分であった。

鋳片幅中央部の１５０ｍｍ部を２次冷却帯全域において
、他部位より２０％冷却水を増して鋳造したところ、最
大鋳造速度を１．８ｍ／分に増加することができ、かつ
従来の鋳片切断後の断面平均温度１１０５℃を１２０５
℃に上昇させることができた。

この際、機端を出て２ｍの位置に、非接触式電磁超音波
計を設置し、鋳片幅方向での未凝固部位置検知を行った
。その結果、幅中央部は３４０ｍｍ幅で完全に凝固し、
その両側の約２００ｍｍ幅が未凝固になっていることが
わかり、第３図の（ｂ）のような断面形状を呈している
ことが分かった。

実施例２ 実施例１と同一鋼種、同一連鋳機でスラブ寸法２３０ｍ
ｍ厚Ｘ１０００ｍｍ幅の最大鋳造速度は２．０５ｍ／分
であったが、機端前後１ｍで、非接触式電磁超音波計に
よる未凝固部検出を幅方向に行い、中央部クレータエン
ドを機端前後１ｍ内に位置させつつ、幅中央部２００ｍ
ｍ部を３０％２次冷却水を増量して鋳造したところ、最
大鋳造速度を２．３０ｍ／分に増加することができ、鋳
片断面平均温度が１２４５°Ｃから１３１２°Ｃに増加
した。

実施例３ ２６０ｍｍ厚Ｘ２０００ｍｍ幅の鋳片を、実施例１の条
件で鋳造した。ただし、幅方向での鋳片強冷部は幅中央
部から両側に３００ｍｍ〜４５０ｍｍ位置とした。機端
を出て２ｍ位置での鋳片幅方向未凝固部位値は、幅中央
部及びその両側に、完全凝固部３００ｍｍ幅をはさんで
各１箇所の計３箇所に約２００ｍｍの幅で認められ、第
３図（Ｃ）のような断面形状を呈していることを確認す
ることができた。

この結果、最大鋳造速度は１．５５ｍ／分から１．７５
ｍ／分に増加させることができた。

［発明の効果］ 各連鋳機によりほぼ決まる最大鋳造速度の増加が連鋳機
機端の延長なしに、２次冷却水の幅方向分布のみを変更
することによって可能となった。

また、未凝固のまま、機端以降に位置させて鋳造できる
ので高温鋳片の生産性を増加させて製造することが可能
になる。

従って、鋳片の直送圧延法、直接圧延法の実施に大きく
貢献する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した場合の機端近傍および機端以
降における鋳片のクレータエンドの位置と形状を示す説
明図、第２図は従来法で鋳造する場合の機端近傍におけ
るクレータエンドの位置を示す説明図、第３図は機端近
傍における未凝固鋳片断面図で、（ａ）は従来法、（ｂ
）、（ｃ）は本発明法の場合を示すものである。 １・・・鋳片 ２・・・凝固部 ３−・・未凝固部 ４・・・サポートロール ５・・・最終サポートロール、 ６・・・機端 ７・・・クレータエンド ９・・・強冷部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　連続鋳造に際し、鋳片長辺面の１箇所以上を他部位
   よりも強冷すると共に、鋳造速度を調整し、該強冷部に
   対応する未凝固部を少なくとも機端以内で完全凝固させ
   、前記強冷部以外のクレーターエンド位置を機端以降と
   して鋳造することを特徴とする鋳片の連続鋳造方法。