JPH01228647A - 連続鋳造におけるビームブランクの製造方法 - 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〉 本発明は連続鋳造におけるビームブランクの製造方法に
係わり、更に詳しくは特殊な鋳型を用いることなく通常
の矩形状断面に鋳込まれた連鋳鋳片を連鋳ライン内でＨ
形鋼の素材となるビームブランクに容易に形成すること
ができるようにした方法に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、Ｈ形鋼の素材となるビームブランクの製造に関し
ては、連鋳機で直接Ｈ形状の鋳片を製造する手段と、連
鋳法、または分塊法にて矩形状のとレットまたはブルー
ムを製造し、これを圧延工程にて、カリバーロール等に
より、圧延加工する手段が知られている。また特に、大
型のＨ形鋼を製造する場合は、連鋳スラブより、圧延加
工する方法も提案され、実施されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 前者の連鋳機でビームブランクを製造する手段として例
えば特開昭５２−１３４２８．特開昭５２−１３４３０
号に開示されているものがあり、第７図に示すように、
鋳型１０をＨ形状に構成して、直接ビームブランク１１
を鋳造するものであるが、形状が複雑なため、鋳造が容
易ではなく鋳型１０から鋳片１１が凝固完了するまでの
鋳片支持機構が複雑となり、連鋳機の設備コスト、ラン
ニングコスト、メンテナンスコスト等が通常の連鋳機に
比べかなり割高となる。また、種々のサイズのＨ形鋼を
製造する場合は、ビームブランク用の鋳型１０のサイズ
も２種類以上必要となり、上記問題点がさらに増大する
。

後者のビレット、ブルームもしくはスラブを圧延加工す
る手段はより一般的な手段であるが、素材形状と製品形
状が異なる分だけ、圧延での加工度、工程がふえ、製造
コストの面では前者より更に劣ることになる。また、特
開昭５６−４３０２号に開示されているように両端部を
ヘッドにより圧下しビームブランクを形成する方式もあ
るが所定形状までの加工は困難である。

本発明は、上記の実状に鑑みてＨ形鋼用のビームブラン
クを容易にかつ低コストで製造する方法を提供すること
を目的とするものである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明の連続鋳造により鋳
造される矩形状断面の連鋳鋳片からビームブランクを製
造する方法において、連続鋳造ライン内にビームブラン
ク形状に対応する一対の突起付金型を有する鍛圧装置を
設置し、上記一対の突起付金型を上記連鋳鋳片の表裏両
面から厚み方向に往復運動させることにより上記連鋳鋳
片の幅方向中央部を連続的に圧下するものである。

連鋳鋳片に対する圧下量が比較的小さいときには、上記
一対の突起付金型に代えてビームブランク形状に対応す
る一対の突起状ロールで連鋳鋳片の表裏から厚み方向に
連続的に圧下してもよい。

連続鋳造ライン内の連鋳鋳片が未凝固部を有する状態で
一対の突起付金型あるいは一対の突起状ロールで下記条
件のもとに連続的に圧下するものである。

γ＝δ／ｄ≧０．７５　（１−ｆ　、。）ここに、Ｔ：
未凝固部に対する圧下率 δ：連鋳鋳片の圧下量 ｄ：圧下位置における未凝固部 ｒ、。：圧下位置の未凝固軸心部の固相率また連続鋳造
ライン内の連鋳鋳片が凝固完了した状態で一対の突起付
金型あるいは一対の突起状ロールで連続的に圧下するこ
ともできる。

〈作　　　用〉 連鋳機で直接ビームブランクを鋳造しようとすると前述
のように連鋳機が複雑となり、あまり種々のサイズを持
つことは出来ない。また、圧延工程ですべて成形しよう
とすると圧延コストがかさむ、そこで本発明は、この両
者の欠点を徘除し、利点を合わせもつようにするため、
連鋳機内で矩形状断面に鋳造した連鋳鋳片を一対の突起
付金型で厚み方向に鍛圧するかあるいは一対の突起状ロ
ールで圧下してビームブランクに成形加工するものであ
る。

この場合、鋳片が未凝固部を存する状態で加工すると、
通常の圧延加工に比べ、相当小さな力で加工が可能とな
り、また加工時の加熱工程が省略できるので、熱原単位
も削減できる。なお圧下条件によっては鋳片に内部割れ
を生じることがあるが、これは前述の圧下条件を適正に
選定することにより防止することができる。

また、連鋳鋳片が凝固を完了した状態でも鋳片内部の温
度は高いので連鋳ライン内で成形加工してビームブラン
クに成形することが可能である。

〈実施例〉 以下、本発明を実施例に基いて詳細に説明する。

本発明は、連鋳設備のライン内に鍛圧装置を設け、矩形
状断面に鋳造したビレットまたはブルームを鋳造過程で
鍛造加工することにより、小さな圧下刃で効率的にビー
ムブランクの製造を可能にしたものであり、第１図〜第
４図は一実施例を示している。

第１図は、本発明の概略構成を示したものであり、連鋳
鋳片Ｉは通常の連鋳機と同様の矩形状断面の鋳型３によ
り鋳造されるが、その凝固過程において鍛圧装置４を設
ける。この鍛圧装置４は鋳片１をはさんで相対して設け
られた一対の金型５゜５′を有し、この金型５，５′を
図示の矢印に示す鋳片１の厚み方向に往復運動させるこ
とにより鋳片ｌを連続的に鍛圧加工する。

金型５，５′の形状は第２図〜第４図に示すように横断
面方向には、中央部にそれぞれ凸状の突起部５ａ、５ａ
’を有し第２図に示す鋳片圧下前の状態から第３図に示
す鋳片圧下後の状態に鍛圧加工することにより、矩形状
の鋳片よりＨ形状のビームブランクを製造する。この場
合金型５，５′のし方向形状は第４図に示すように圧下
面の上流側をテーパ状に構成すると、圧下に伴う鋳片１
の内部歪が緩和されるので図示のような形状にするのが
望ましい。

また、鋳片１の鍛圧位置については、圧下刃を軽減する
上から鋳片１に未凝固部１ｂが存在する状態で圧下する
のが良い。しかし、この場合は圧下条件を適正に選ばな
いと、圧下に伴う内部歪により鋳片に内部割れを発生さ
せる恐れがある。これを防止するためには、基本的には
未凝固部の同相部を圧着させ、圧着面を圧縮応力場にす
る必要がある。

すなわち鋳片ｌの圧下部での未凝固部の厚みをｄ、軸芯
部の固相率をｆ、。、圧下量をσとすると圧下部分であ
る未凝固部１ｂには樹枝状の固相と液相が混在するので
未凝固部１ｂの平均固相率は、軸芯部の固相率ｆ、。と
凝固部１ｂとの境面の固相すの平均液相率は１−□と表
現でき し、固相部分１ａを圧着させるには、液相部１ｂ圧下す
れば圧着することになる。

しかし圧着面を圧縮応力場とするには、さらにこれ以上
の圧下が必要であり、かつ鋳片外面から与えた圧下量σ
は、全部が有効に未凝固部の圧下量としては作用しない
ので、内部割れを防止するためには、上記基準値に余裕
係数ｋを見込む必要がある。すなわち、未凝固部に対す
る所要圧下率をＴ＝σ／ｄとすると、 ｋは、鋳片の圧下前後の厚みｈｏ、ｈによって変わるが
、実験結果より通常のビレシト。プルーム形状において
はに＝１．５〜２であることが判明している。したがっ
て内部割れを防止するための条件は例えばに＝１．５　
とおいて次のようになる。

σ γ＝□≧０．７５　（１−ｆ　、。）−・−聞・聞・・
−・・・・・・（１）鋳片１の圧下位置は上述のように
、（１）式を満足する未凝固部で圧下するのが望ましい
が凝固完了後であっても鋳片１は内部の温度が高いので
通常の圧延に比べ小さい圧下刃で成形可能なため、連鋳
機のライン内で鍛圧するメリフトはある。したかって、
鋳片内部の温度が表面より、がなり商い範囲内では本発
明方法を有効に適用することかできる。　。

なお、圧下装置は鍛圧装置４を代表例として説明してき
たが、他の実施例としては、第５図、および第６図に示
すような一対の突起状ロール６゜６′を使って圧下する
こともできる０通常のビームブランクの場合、鋳片厚ｈ
０に対する圧下量σが大きいので、大圧下が比較的簡単
に行なえる鍛圧が望ましいが、圧下量が小さい場合は、
ロール圧下に置きかえて、未凝固部を有する鋳片あるい
は凝固を完了した鋳片を圧下すると同様にビームブラン
クに加圧成形することが可能である。

上記実施例では、突起付金型あるいは突起状ロールを１
セツト配設したものについて説明したが必要に応じ２セ
ット以上を多段に配設することもできる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果を奏することができる。

■）　鋳片が容易に変形する未凝固状態で成形可能なた
め、小さなエネルギーで成形でき、ビームブランクの製
造コストを低減できる。

２）　　！２造金型または突起状ロールを種々のサイズ
保存すれば、通常の矩形状鋳型サイズ（単数又は複数）
から、種々のサイズのビームブランクが製造可能であり
、専用のビームブランク鋳型を種々保有するより、設備
コスト運転コストが低減できる。

３）　通常のビレット、またはブルーム連鋳機に容易に
設置可能であり、通常の既設連鋳機をビームブランク連
鋳機に容易に変えることができる。

４）　圧下量が小さいときには鋳片の凝固完了後でも圧
下可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図〜第
４図は本発明の鍛圧金型による鋳片圧下状態を示す説明
図、第５図は本発明の他の実施例を示す概略構成図、第
６図は本発明の突起ロール付ロールによる鋳片圧下状態
を示す断面図、第７図は従来例を示す断面図である。 １・・・連鋳鋳片、　　　　ｌａ・・・凝シェル、ｉｂ
・・・未凝固部、　　４・・・鍛圧装置、５・・・鍛圧
金型、　　　５ａ・・・突起部、６・・・突起付ロール
。 特許出願人　　　　川崎製鉄株式会社 第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 □ ノー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造により鋳造される矩形状断面の連鋳鋳片か
   らビームブランクを製造する方法において、連続鋳造ラ
   イン内にビームブランク形状に対応する一対の突起付金
   型を有する鍛圧装置を設置し、上記一対の突起付金型を
   上記連鋳鋳片の表裏両面から厚み方向に往復運動させる
   ことにより上記連鋳鋳片の幅方向中央部を連続的に圧下
   することを特徴とする連続鋳造におけるビームブランク
   の製造方法。 ２、第１項記載の連続鋳造におけるビームブランクの製
   造方法において、一対の突起付金型に代えてビームブラ
   ンク形状に対応する一対の突起状ロールで連鋳鋳片の表
   裏から厚み方向に連続的に圧下することを特徴とする連
   続鋳造におけるビームブランクの製造方法。 ３、第１項および第２項の連続鋳造におけるビームブラ
   ンクの製造方法において連続鋳造ライン内の連鋳鋳片が
   未凝固部を有する状態で下記条件のもとに連続的に圧下
   することを特徴とする連続鋳造におけるビームブランク
   の製造方法。 γ＝δ／ｄ≧０．７５（１−ｆ＿ｓ＿ｏ） ここにγ：未凝固部に対する圧下率 δ：連鋳鋳片の圧下量 ｄ：圧下位置における未凝固部厚 ｆ＿ｓ＿ｏ：圧下位置の未凝固軸心部の固相率４、第１
   項および第２項の連続鋳造におけるビームブランクの製
   造方法において、連続鋳造ライン内の連鋳鋳片が凝固し
   た状態で連続的に圧下することを特徴とする連続鋳造に
   おけるビームブランクの製造方法。