JPH0359780B2 - - Google Patents
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- JPH0359780B2 JPH0359780B2 JP5121787A JP5121787A JPH0359780B2 JP H0359780 B2 JPH0359780 B2 JP H0359780B2 JP 5121787 A JP5121787 A JP 5121787A JP 5121787 A JP5121787 A JP 5121787A JP H0359780 B2 JPH0359780 B2 JP H0359780B2
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- roll
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、内部割れの少ない品質の優れた鋳片
を工業的に安定して得る鋼の連続鋳造方法に関す
るものである。 （従来の技術） 鋼の連続鋳造に当り、鋳片案内ロール（本発明
では単にロールと呼ぶ）のロール対間隔（ロール
対間隔とは、例えば第２図のｎ−１とｎ−1′との
間隔の如く、対面するロール間の間隔で、本発明
ではロール間隔と略称する）と内部品質の間に
は、密接な関係があることがよく知られている。 すなわち、鋳片の未凝固部が存在する部位にお
けるロール間隔に第７図ａ，ｂに示すように不整
（ミスアライメント）があると、曲げ矯正やロー
ル間バルジングによる歪とも重合して、鋳片に大
きな引張歪が生じ内部割れなどの欠陥が生じやす
くなる。 そのため、現状においては、このロール間隔を
厳密に管理すべく連続鋳造作業の停止の時期、例
えば定期点検の時期に、ロール間隔を機械的もし
くは手動により測定し、管理限界値から外れてい
るロールについては監理限界値内に戻すことで、
上記品質欠陥の防止を行つている。 しかし、現実的には定期点検の周期は一般的に
10〜20日であるため、鋳造を重ねていくと熱負荷
や機械的負荷、さらにはロールの摩耗などによ
り、ロール間隔が定期点検時の初期設定値に対し
て変動し、内部割れなどの品質欠陥が生じるとい
う問題がある。 そこで、このような問題を解決するため、特開
昭57−88958号公報に示されているように、鋼の
連続鋳造に当つて、予めダミーバーに設けたロー
ル間隔計により一対毎のロール間隔を計測し、そ
の値に応じ予め設定しているロール間隔不整率か
ら定まる鋳造速度または注水比（単位重量当りの
冷却水量）あるいはそれらの両者でそれ以後を制
御することで、内部割れ、中心部の偏析、パイプ
等の欠陥を防止する連続鋳造方法が提案されてい
る。 また、鋳片鋳造方向に圧縮力を付与し内部割れ
を防止する方法として、例えば特公昭55−51664
号公報に示されているように、鋳片に引き抜き方
向の駆動力を付与する駆動ロール群と制動力を付
与する駆動ロール群により鋳片矯正点近傍に鋳片
鋳造方向の圧縮力を付与することで、鋳片曲げ矯
正時の内部割れを防止する方法が提案されてい
る。 ここで、駆動ロールとは、電動機等の回転力を
付与する装置が連結されたロールの総称とする。 （発明が解決しようとする問題点） 前述した特開昭57−88958号公報に開示されて
いる方法では、直近の５〜10キヤストのロール間
隔の平均値を基準ロール間隔とし、それからの偏
倚により(1)式のようにロール間隔不整率（％）を
定義している。 実ロール間隔（mm）−基準ロール間隔（mm）／基準ロー
ル間隔での実鋳片厚み（mm） ×100 …(1) しかし、ロール間隔の不整により鋳片に生じる
歪は、第２図ａ，ｂに示したように、前後のロー
ル間隔との相対的なズレにより発生するもので、
この意味から、１対毎のロールの経時統計的なズ
レだけから(1)式のようにロール不整率を求める従
来の方法では、鋳片に生じる歪を厳密には推定で
きず適中精度の高い内部割れ防止を行うことはで
きない。 すなわち、第３図ａのように、不整ロール１と
前後ロール２，３の基準ロール間隔が等しく、か
つ、前後ロール２，３の間隔が変動しなければ、
不整ロール１の不整率から鋳片に生じる歪を推算
できる。しかし、第３図ｂのように、前後ロール
２，３の間隔も不整ロール１と同じように動け
ば、不整ロール１には見かけ上、ロール不整が検
出されるが、実質的には鋳片には歪が生じないこ
とになる。また、第３図ｃのように、不整ロール
１と前後ロール２，３の基準ロール間隔自体に不
整がある場合には、不整ロール１には見かけ上ロ
ール不整が検出されないことにもかかわらず、実
際には鋳片には歪が発生し問題となる。 さらに、この方法では、ロール間隔不整率に応
じた内部割れの防止対策として、鋳片に発生する
歪の軽減あるいは内部割れ発生条件の緩和（内部
割れ限界歪の増大）を狙いとして、鋳造速度の低
下や冷却水量の増加などの操業条件の制御を行う
ため、それにともなう鋳片品質の変動ならびに生
産性の低下やエネルギーロスを避られないという
工業的に無視できない大きな問題が生じていた。 このような問題を解消し、内部割れを防止する
方法として、前述した特公昭55−51664号公報に
よる方法が提案されている。この方法は、鋳片曲
げ矯正部の矯正割れの防止を対象に発明されたも
ので、矯正点を境にしてその上流側を駆動力を付
与するための駆動ロール群および下流側を制動力
を付与するため駆動ロール群に大別し、これらを
用い矯正点とその近傍に集中的に圧縮力（圧縮
歪）を付与し、鋳片に生じる歪（引張歪）を緩和
することで、鋳造速度や冷却水量なとの操業条件
を変動させずに内部割れ防止を行う方法である。 しかし、この方法では、連鋳機内の鋳片に付与
される圧縮力分布の制御系が細分化しておらず、
前述したように矯正点とその近傍に集中的に圧縮
力が働くため、その部分におけるロール不整に基
づく内部割れ防止には、ロール不整が極端に大き
くなければある程度の付随的効果が働いたが、そ
れ以外の部分におけるロール不整による内部割れ
に対しては、内部割れ発生位置の予測や鋳片に生
じる歪の大きさに応じた圧縮力の細かな制御がで
きず、的確な内部割れ防止を行うことは困難であ
つた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点をことごとく解決するも
ので、即ち、鋼の連続鋳造に当り、予めダミーバ
ーに設置したロール間隔測定計により計測した隣
接した２対以上のロール対のロール間隔の値より
ロール不整量を求め、この値と鋳造中の鋳造速
度、表面温度、凝固シエル厚、鋳片サイズ（厚
み、幅）等の操業条件および曲げ矯正時の曲率半
径、ロールピツチ、溶鋼静圧等の連鋳機の特性か
ら、鋳造中にロール不整等により鋳片に発生する
歪εTを逐次推算し、連鋳機内の全ての位置で、内
部割れが発生する限界歪εCに対して、常にεC＞εT
＋εcpcなる関係が満たされるように、駆動ロール
の回転力により鋳片鋳造方向の圧縮歪εcpcを付与
することで、ロール不整等に起因する内部割れの
少ない鋳片を得ることを特徴とする鋼の連続鋳造
方法である。 ただし、εT＝εu＋εb＋εn εu：曲げ矯正時に鋳片に生じる矯正歪（％） εb：ロール間バルジングにより鋳片に生じるバル
ジング歪（％） εn：ロール不整により鋳片に生じるミスアライメ
ント歪（％） εT：上記原因により鋳片に生じる総合歪（％） εC：鋳片に内部割れが発生する限界歪（％） εcpc：駆動ロールの回転力により鋳片に付与され
る圧縮歪（％） （作用） 以下、本発明の手段がもたらす作用について詳
しく説明する。 一般的に連鋳鋳片に鋳造中に発生する歪は(2)式
のように表すことができる。 εT＝εu＋εb＋εn …(2) ここで、εT：総合歪（％）、εu：矯正歪（％）、
εb：バルジング歪（％）、εn：ミスアライメント
歪（ロール不整により生じる歪） なお、歪の符号の定義として、引張歪を正、圧
縮歪を負とする。(2)式の右辺第一項と第二項の矯
正歪εuとバルジング歪εbについては、連鋳機の特
性（曲げ矯正時の曲率半径、ロールピツチ、溶鋼
静圧等）および操業条件（鋳造速度、表面温度、
凝固シエル厚等）から、それぞれ、(3)式および(4)
式のように容易に計算できる。 εu＝（Ｄ／２−Ｓ）・（１／Ri−１／Ri+1）×100…
(3) ここで、Ｄ：鋳片の厚さ（mm）、Ｓ：鋳片の凝
固シエル厚（mm）、Ri：ｉ番目のロールの曲率半
径（mm）、Ri+1：ｉ＋１番目のロールの曲率半径
（mm） εb＝1600・δB・Ｓ／l2 …(4) ここで、ｌ：ロールピツチ（mm）、δB：バルジ
ング量（mm） δB＝11a・α0・ｐ・l4／S2√2 ａ＝1.45×103・exp（74000／1.986TM） TM＝TS＋1490／２＋273 ここで、Ts：鋳片の表面温度（℃）、Ｐ：溶鋼
静圧（Kg／mm2）、Ｖ：鋳造速度（ｍ／min）、 α0：形状係数（鋳片幅Ｗ（mm）とロールピツチ
ｌ（mm）に依存する補正係数）である。また、溶
鋼静厚Ｐは、溶鋼密度の影響を若干受けるもの
の、連鋳機の特性すなわちモールド内のメニスカ
スからの位置によりほぼ一義的に決まる。 つぎに、(2)式の右辺第三項のミスアライメント
歪εnについては、ミスアライメント量δn（mm）の
計測値を用いて、(5)式のように計算することがで
きる。 εn＝Cnδn・Ｓ／l2 …(5) ここで、Cnはミスアライメント係数で、連鋳
機の特性、操業条件およびミスアライメントのタ
イプにより若干異なり通常は、第２図ａに示すよ
うな圧下型の場合200〜400、第２図ｂに示すよう
なバルジ型の場合100〜300である。 本発明者らは、ミスアライメント量δnの正確な
推定方法について検討し、ダミーバーに取り付け
たロール間隔測定計により隣接した２つ以上のロ
ール対のロール間隔を計測して、(6)式のようにミ
スアライメント量δnを求めることで、鋳造中のミ
スアライメント歪εnの挙動と対応したミスアライ
メント量δnが簡易に得られることを見い出した。 δn＝P(o)−P(o-1)＋P(o+1)／２ …(6) ここで、P(o)、P(o-1)、P(o+1)：ｎ、ｎ−１、ｎ
＋１番目のロール対のロール間隔（mm）ただし、
ｎ−１またはｎ＋１番目のロールが存在しないと
きは、それぞれP(o-1)＝P(o+1)またはP(o+1)＝P(o-1)
とする。 このとき、第２図ａ，ｂに示すように、δnが正
の値のとき｛ｂ図｝には、ｎ−１およびｎ＋１番
目のロール位置にミスアライメント歪εnが生じ、
δnが負の値のとき｛ａ図｝には、ｎ番目のロール
位置にミスアライメント歪εnが生じる。また、両
者が重なる部分は、εnの大きい方を考える。 以上述べた方法により、ダミーバーに設置した
ロール間隔測定計の計測値と連鋳機の特性および
鋳造中の操業条件から、鋳片に発生する歪εTを逐
次求め、内部割れが発生する限界歪εcとの大小関
係を比較することで、内部割れの発生位置をほぼ
正確に推定することが可能となつた。すなわち、
内部割れ発生条件は、εT＞εcである。この内部割
れ限界歪εcは、本発明者らの実験結果によると、
メニスカスからの距離につれて変動し、材料の化
学成分や操業条件等により異なるが通常は0.5％
程度の値である。 つぎに、本発明者らは、前述した内部割れの防
止方法について研究を重ね、連鋳機内の駆動ロー
ルの組み合せにより生じる圧縮力分布の制御系を
細分化し、連鋳機内の全ての位置で鋳片に発生す
る歪εTと圧縮力による生じる圧縮歪εcpcの和εT＋
εcpcが、内部割れ限界歪εcに対して常に(7)式の関
係を満たすように、鋳造方向の圧縮力を適宜付与
することで、前記内部割れを防止することを試み
た。 εc＞εT＋εcpc …(7) その結果、鋳造速度や冷却水量などの操業条件
を変動させずに内部割れの少ない鋳片を安定して
得られることが判明した。 このとき、圧縮力は少なくとも圧縮力を付与す
る部分を含む前後の駆動ロールにより付与される
ため、連鋳機内の全ての位置で上記内部割れを防
止するためには、少くともモールド側の最初のロ
ールと最終凝固部以後のいずれかのロールを駆動
ロールとすることが望ましい。 また、歪計算は前述のように、鋳造速度、表面
温度、凝固シエル厚、鋳片サイズ等の操業条件に
依存する。このうち、表面温度と凝固シエル厚
は、通常は鋼の化学成分、物性値、鋳造速度、注
水比（単位重量当りの冷却水量）、初期溶鋼温度
（通常はタンデイツシユにおける溶鋼温度）、鋳片
サイズなどを入力データーとして伝熱差分温度計
算により求められる。計算の周期としては、定常
操業中はこれらが安定しているので計算の必要は
なく、これらの変動に伴う歪の増減を考慮して少
なくとも鋳造速度、注水比、タンデイツシユの溶
鋼温度が大きく変動したとき、および連連鋳の鍋
交換時等の非定常操業時に所定間隔で計算する必
要がある。 （実施例） つぎに、本発明の一実施例について述べる。 第１図は、本発明を実施するに用いた連続鋳造
装置の簡略ブロツク図である。本実施例装置は、
曲げ半径10.5ｍの湾曲型連鋳機で、ダミーバーに
取り付けたロール間隔計、(2)〜(6)式の演算を行い
内部割れ位置を予測するシステム、およびその結
果に応じて、内部割れを防止するように連鋳機内
の駆動ロールの回転力を制御するシステムより構
成されている。つまり、各駆動ロールの回転力
は、鋳片に発生する歪分布に応じて連鋳機内の全
てのロール位置で(7)式を満たすように制御され
る。ここで、駆動ロールの配置は、ロール５本当
り１〜２本とした。また、ロールピツチは200〜
635mmで連鋳機内の位置により異なる。表１は、
本発明による効果と従来例ａ（特開昭57−88958
号）および従来例ｂ（特公昭55−51664号）による
結果を対比するため、一例として、第１図の装置
により、内部割れが比較的発生しやすいAl−Si
キルド鋼を鋳造したときの、内部割れ発生状況の
調査結果である。なお、スラブサイズはいずれの
場合も280mm厚×1800mm幅とした。鋳造速度は1.1
〜1.5ｍ／min、注水比は0.6〜1.2／Kgを基
を工業的に安定して得る鋼の連続鋳造方法に関す
るものである。 （従来の技術） 鋼の連続鋳造に当り、鋳片案内ロール（本発明
では単にロールと呼ぶ）のロール対間隔（ロール
対間隔とは、例えば第２図のｎ−１とｎ−1′との
間隔の如く、対面するロール間の間隔で、本発明
ではロール間隔と略称する）と内部品質の間に
は、密接な関係があることがよく知られている。 すなわち、鋳片の未凝固部が存在する部位にお
けるロール間隔に第７図ａ，ｂに示すように不整
（ミスアライメント）があると、曲げ矯正やロー
ル間バルジングによる歪とも重合して、鋳片に大
きな引張歪が生じ内部割れなどの欠陥が生じやす
くなる。 そのため、現状においては、このロール間隔を
厳密に管理すべく連続鋳造作業の停止の時期、例
えば定期点検の時期に、ロール間隔を機械的もし
くは手動により測定し、管理限界値から外れてい
るロールについては監理限界値内に戻すことで、
上記品質欠陥の防止を行つている。 しかし、現実的には定期点検の周期は一般的に
10〜20日であるため、鋳造を重ねていくと熱負荷
や機械的負荷、さらにはロールの摩耗などによ
り、ロール間隔が定期点検時の初期設定値に対し
て変動し、内部割れなどの品質欠陥が生じるとい
う問題がある。 そこで、このような問題を解決するため、特開
昭57−88958号公報に示されているように、鋼の
連続鋳造に当つて、予めダミーバーに設けたロー
ル間隔計により一対毎のロール間隔を計測し、そ
の値に応じ予め設定しているロール間隔不整率か
ら定まる鋳造速度または注水比（単位重量当りの
冷却水量）あるいはそれらの両者でそれ以後を制
御することで、内部割れ、中心部の偏析、パイプ
等の欠陥を防止する連続鋳造方法が提案されてい
る。 また、鋳片鋳造方向に圧縮力を付与し内部割れ
を防止する方法として、例えば特公昭55−51664
号公報に示されているように、鋳片に引き抜き方
向の駆動力を付与する駆動ロール群と制動力を付
与する駆動ロール群により鋳片矯正点近傍に鋳片
鋳造方向の圧縮力を付与することで、鋳片曲げ矯
正時の内部割れを防止する方法が提案されてい
る。 ここで、駆動ロールとは、電動機等の回転力を
付与する装置が連結されたロールの総称とする。 （発明が解決しようとする問題点） 前述した特開昭57−88958号公報に開示されて
いる方法では、直近の５〜10キヤストのロール間
隔の平均値を基準ロール間隔とし、それからの偏
倚により(1)式のようにロール間隔不整率（％）を
定義している。 実ロール間隔（mm）−基準ロール間隔（mm）／基準ロー
ル間隔での実鋳片厚み（mm） ×100 …(1) しかし、ロール間隔の不整により鋳片に生じる
歪は、第２図ａ，ｂに示したように、前後のロー
ル間隔との相対的なズレにより発生するもので、
この意味から、１対毎のロールの経時統計的なズ
レだけから(1)式のようにロール不整率を求める従
来の方法では、鋳片に生じる歪を厳密には推定で
きず適中精度の高い内部割れ防止を行うことはで
きない。 すなわち、第３図ａのように、不整ロール１と
前後ロール２，３の基準ロール間隔が等しく、か
つ、前後ロール２，３の間隔が変動しなければ、
不整ロール１の不整率から鋳片に生じる歪を推算
できる。しかし、第３図ｂのように、前後ロール
２，３の間隔も不整ロール１と同じように動け
ば、不整ロール１には見かけ上、ロール不整が検
出されるが、実質的には鋳片には歪が生じないこ
とになる。また、第３図ｃのように、不整ロール
１と前後ロール２，３の基準ロール間隔自体に不
整がある場合には、不整ロール１には見かけ上ロ
ール不整が検出されないことにもかかわらず、実
際には鋳片には歪が発生し問題となる。 さらに、この方法では、ロール間隔不整率に応
じた内部割れの防止対策として、鋳片に発生する
歪の軽減あるいは内部割れ発生条件の緩和（内部
割れ限界歪の増大）を狙いとして、鋳造速度の低
下や冷却水量の増加などの操業条件の制御を行う
ため、それにともなう鋳片品質の変動ならびに生
産性の低下やエネルギーロスを避られないという
工業的に無視できない大きな問題が生じていた。 このような問題を解消し、内部割れを防止する
方法として、前述した特公昭55−51664号公報に
よる方法が提案されている。この方法は、鋳片曲
げ矯正部の矯正割れの防止を対象に発明されたも
ので、矯正点を境にしてその上流側を駆動力を付
与するための駆動ロール群および下流側を制動力
を付与するため駆動ロール群に大別し、これらを
用い矯正点とその近傍に集中的に圧縮力（圧縮
歪）を付与し、鋳片に生じる歪（引張歪）を緩和
することで、鋳造速度や冷却水量なとの操業条件
を変動させずに内部割れ防止を行う方法である。 しかし、この方法では、連鋳機内の鋳片に付与
される圧縮力分布の制御系が細分化しておらず、
前述したように矯正点とその近傍に集中的に圧縮
力が働くため、その部分におけるロール不整に基
づく内部割れ防止には、ロール不整が極端に大き
くなければある程度の付随的効果が働いたが、そ
れ以外の部分におけるロール不整による内部割れ
に対しては、内部割れ発生位置の予測や鋳片に生
じる歪の大きさに応じた圧縮力の細かな制御がで
きず、的確な内部割れ防止を行うことは困難であ
つた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点をことごとく解決するも
ので、即ち、鋼の連続鋳造に当り、予めダミーバ
ーに設置したロール間隔測定計により計測した隣
接した２対以上のロール対のロール間隔の値より
ロール不整量を求め、この値と鋳造中の鋳造速
度、表面温度、凝固シエル厚、鋳片サイズ（厚
み、幅）等の操業条件および曲げ矯正時の曲率半
径、ロールピツチ、溶鋼静圧等の連鋳機の特性か
ら、鋳造中にロール不整等により鋳片に発生する
歪εTを逐次推算し、連鋳機内の全ての位置で、内
部割れが発生する限界歪εCに対して、常にεC＞εT
＋εcpcなる関係が満たされるように、駆動ロール
の回転力により鋳片鋳造方向の圧縮歪εcpcを付与
することで、ロール不整等に起因する内部割れの
少ない鋳片を得ることを特徴とする鋼の連続鋳造
方法である。 ただし、εT＝εu＋εb＋εn εu：曲げ矯正時に鋳片に生じる矯正歪（％） εb：ロール間バルジングにより鋳片に生じるバル
ジング歪（％） εn：ロール不整により鋳片に生じるミスアライメ
ント歪（％） εT：上記原因により鋳片に生じる総合歪（％） εC：鋳片に内部割れが発生する限界歪（％） εcpc：駆動ロールの回転力により鋳片に付与され
る圧縮歪（％） （作用） 以下、本発明の手段がもたらす作用について詳
しく説明する。 一般的に連鋳鋳片に鋳造中に発生する歪は(2)式
のように表すことができる。 εT＝εu＋εb＋εn …(2) ここで、εT：総合歪（％）、εu：矯正歪（％）、
εb：バルジング歪（％）、εn：ミスアライメント
歪（ロール不整により生じる歪） なお、歪の符号の定義として、引張歪を正、圧
縮歪を負とする。(2)式の右辺第一項と第二項の矯
正歪εuとバルジング歪εbについては、連鋳機の特
性（曲げ矯正時の曲率半径、ロールピツチ、溶鋼
静圧等）および操業条件（鋳造速度、表面温度、
凝固シエル厚等）から、それぞれ、(3)式および(4)
式のように容易に計算できる。 εu＝（Ｄ／２−Ｓ）・（１／Ri−１／Ri+1）×100…
(3) ここで、Ｄ：鋳片の厚さ（mm）、Ｓ：鋳片の凝
固シエル厚（mm）、Ri：ｉ番目のロールの曲率半
径（mm）、Ri+1：ｉ＋１番目のロールの曲率半径
（mm） εb＝1600・δB・Ｓ／l2 …(4) ここで、ｌ：ロールピツチ（mm）、δB：バルジ
ング量（mm） δB＝11a・α0・ｐ・l4／S2√2 ａ＝1.45×103・exp（74000／1.986TM） TM＝TS＋1490／２＋273 ここで、Ts：鋳片の表面温度（℃）、Ｐ：溶鋼
静圧（Kg／mm2）、Ｖ：鋳造速度（ｍ／min）、 α0：形状係数（鋳片幅Ｗ（mm）とロールピツチ
ｌ（mm）に依存する補正係数）である。また、溶
鋼静厚Ｐは、溶鋼密度の影響を若干受けるもの
の、連鋳機の特性すなわちモールド内のメニスカ
スからの位置によりほぼ一義的に決まる。 つぎに、(2)式の右辺第三項のミスアライメント
歪εnについては、ミスアライメント量δn（mm）の
計測値を用いて、(5)式のように計算することがで
きる。 εn＝Cnδn・Ｓ／l2 …(5) ここで、Cnはミスアライメント係数で、連鋳
機の特性、操業条件およびミスアライメントのタ
イプにより若干異なり通常は、第２図ａに示すよ
うな圧下型の場合200〜400、第２図ｂに示すよう
なバルジ型の場合100〜300である。 本発明者らは、ミスアライメント量δnの正確な
推定方法について検討し、ダミーバーに取り付け
たロール間隔測定計により隣接した２つ以上のロ
ール対のロール間隔を計測して、(6)式のようにミ
スアライメント量δnを求めることで、鋳造中のミ
スアライメント歪εnの挙動と対応したミスアライ
メント量δnが簡易に得られることを見い出した。 δn＝P(o)−P(o-1)＋P(o+1)／２ …(6) ここで、P(o)、P(o-1)、P(o+1)：ｎ、ｎ−１、ｎ
＋１番目のロール対のロール間隔（mm）ただし、
ｎ−１またはｎ＋１番目のロールが存在しないと
きは、それぞれP(o-1)＝P(o+1)またはP(o+1)＝P(o-1)
とする。 このとき、第２図ａ，ｂに示すように、δnが正
の値のとき｛ｂ図｝には、ｎ−１およびｎ＋１番
目のロール位置にミスアライメント歪εnが生じ、
δnが負の値のとき｛ａ図｝には、ｎ番目のロール
位置にミスアライメント歪εnが生じる。また、両
者が重なる部分は、εnの大きい方を考える。 以上述べた方法により、ダミーバーに設置した
ロール間隔測定計の計測値と連鋳機の特性および
鋳造中の操業条件から、鋳片に発生する歪εTを逐
次求め、内部割れが発生する限界歪εcとの大小関
係を比較することで、内部割れの発生位置をほぼ
正確に推定することが可能となつた。すなわち、
内部割れ発生条件は、εT＞εcである。この内部割
れ限界歪εcは、本発明者らの実験結果によると、
メニスカスからの距離につれて変動し、材料の化
学成分や操業条件等により異なるが通常は0.5％
程度の値である。 つぎに、本発明者らは、前述した内部割れの防
止方法について研究を重ね、連鋳機内の駆動ロー
ルの組み合せにより生じる圧縮力分布の制御系を
細分化し、連鋳機内の全ての位置で鋳片に発生す
る歪εTと圧縮力による生じる圧縮歪εcpcの和εT＋
εcpcが、内部割れ限界歪εcに対して常に(7)式の関
係を満たすように、鋳造方向の圧縮力を適宜付与
することで、前記内部割れを防止することを試み
た。 εc＞εT＋εcpc …(7) その結果、鋳造速度や冷却水量などの操業条件
を変動させずに内部割れの少ない鋳片を安定して
得られることが判明した。 このとき、圧縮力は少なくとも圧縮力を付与す
る部分を含む前後の駆動ロールにより付与される
ため、連鋳機内の全ての位置で上記内部割れを防
止するためには、少くともモールド側の最初のロ
ールと最終凝固部以後のいずれかのロールを駆動
ロールとすることが望ましい。 また、歪計算は前述のように、鋳造速度、表面
温度、凝固シエル厚、鋳片サイズ等の操業条件に
依存する。このうち、表面温度と凝固シエル厚
は、通常は鋼の化学成分、物性値、鋳造速度、注
水比（単位重量当りの冷却水量）、初期溶鋼温度
（通常はタンデイツシユにおける溶鋼温度）、鋳片
サイズなどを入力データーとして伝熱差分温度計
算により求められる。計算の周期としては、定常
操業中はこれらが安定しているので計算の必要は
なく、これらの変動に伴う歪の増減を考慮して少
なくとも鋳造速度、注水比、タンデイツシユの溶
鋼温度が大きく変動したとき、および連連鋳の鍋
交換時等の非定常操業時に所定間隔で計算する必
要がある。 （実施例） つぎに、本発明の一実施例について述べる。 第１図は、本発明を実施するに用いた連続鋳造
装置の簡略ブロツク図である。本実施例装置は、
曲げ半径10.5ｍの湾曲型連鋳機で、ダミーバーに
取り付けたロール間隔計、(2)〜(6)式の演算を行い
内部割れ位置を予測するシステム、およびその結
果に応じて、内部割れを防止するように連鋳機内
の駆動ロールの回転力を制御するシステムより構
成されている。つまり、各駆動ロールの回転力
は、鋳片に発生する歪分布に応じて連鋳機内の全
てのロール位置で(7)式を満たすように制御され
る。ここで、駆動ロールの配置は、ロール５本当
り１〜２本とした。また、ロールピツチは200〜
635mmで連鋳機内の位置により異なる。表１は、
本発明による効果と従来例ａ（特開昭57−88958
号）および従来例ｂ（特公昭55−51664号）による
結果を対比するため、一例として、第１図の装置
により、内部割れが比較的発生しやすいAl−Si
キルド鋼を鋳造したときの、内部割れ発生状況の
調査結果である。なお、スラブサイズはいずれの
場合も280mm厚×1800mm幅とした。鋳造速度は1.1
〜1.5ｍ／min、注水比は0.6〜1.2／Kgを基
【表】
準条件とした。
また、内部割れの判定は、サルフアープリント
を用いて行い、チヤージ当り１〜５本の断面サン
プルを採取し、発生率を調査した。 表１でロール不整位置（＊１）は不整ロールの
メニスカスからの距離（ｍ）、鋳造速度指数（＊
２）は基準速度を100としたときの割合を示し、
基準速度は1.1〜1.5ｍ／minである。注水比指数
（＊３）は基準注水比を100としたときの割合を示
し基準注水比は0.6〜1.2／Kgである。圧縮力レ
ベル（＊４）はロール不整位置に働く力を示し、
最大値を10とし、圧縮力を付与しないときを０と
した。また従来例ｂでは、矯正点に最大圧縮力を
付与した。 表１から、従来例ｂの場合、内部割れ発生率が
0.3〜6.4％となつており、矯正点とその近傍に圧
縮力を付与するだけでは、鋳片曲げ矯正時の内部
割れ防止には効果があるが、それ以外の部分のロ
ール不整により生じる内部割れの防止については
それほど効果がないことがわかる。 また、従来例ａは、従来例ｂと比較すれば、内
部割れの発生率は0.1〜3.0％と低減しているが、
内部割れの防止が十分なされているとは言えな
い。さらに、内部割れを防止するために、鋳造速
度の低下や注水比を増大させ鋳片の表面温度およ
び凝固シエル厚を制御するため、操業条件を変化
させるため、中心偏析等の鋳片品質の変動や生産
性の低下およびエネルギーロスなどの副作用的問
題も生じた。これに対して、本発明の場合、この
ような問題はことごとく解消されるとともに、内
部割れ発生率が0.3％以下に激減しており、ミス
アライメント量δnに応じた的確な内部割れの防止
がなされていることがわかる。 （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、鋳造速度低下
や冷却水量の増大による生産性の低下やエネルギ
ーロスを伴うことなくロール不整に基づき発生す
る内部割れを未然に防止でき、内部割れの少ない
鋳片を工業的に安定かつ経済的に製造できる。し
たがつて、連鋳−圧延工程の直結化すなわち直送
圧延を志向する現在、あるいは将来の鋳造プロセ
スにおける品質保証の有用な手段として利用でき
るなどその工業的にもたらす効果ははなはだ大き
い。 また、ロール不整の管理方法としても、本発明
例は有効に作用することは、これまで述べたこと
から明らかである。
を用いて行い、チヤージ当り１〜５本の断面サン
プルを採取し、発生率を調査した。 表１でロール不整位置（＊１）は不整ロールの
メニスカスからの距離（ｍ）、鋳造速度指数（＊
２）は基準速度を100としたときの割合を示し、
基準速度は1.1〜1.5ｍ／minである。注水比指数
（＊３）は基準注水比を100としたときの割合を示
し基準注水比は0.6〜1.2／Kgである。圧縮力レ
ベル（＊４）はロール不整位置に働く力を示し、
最大値を10とし、圧縮力を付与しないときを０と
した。また従来例ｂでは、矯正点に最大圧縮力を
付与した。 表１から、従来例ｂの場合、内部割れ発生率が
0.3〜6.4％となつており、矯正点とその近傍に圧
縮力を付与するだけでは、鋳片曲げ矯正時の内部
割れ防止には効果があるが、それ以外の部分のロ
ール不整により生じる内部割れの防止については
それほど効果がないことがわかる。 また、従来例ａは、従来例ｂと比較すれば、内
部割れの発生率は0.1〜3.0％と低減しているが、
内部割れの防止が十分なされているとは言えな
い。さらに、内部割れを防止するために、鋳造速
度の低下や注水比を増大させ鋳片の表面温度およ
び凝固シエル厚を制御するため、操業条件を変化
させるため、中心偏析等の鋳片品質の変動や生産
性の低下およびエネルギーロスなどの副作用的問
題も生じた。これに対して、本発明の場合、この
ような問題はことごとく解消されるとともに、内
部割れ発生率が0.3％以下に激減しており、ミス
アライメント量δnに応じた的確な内部割れの防止
がなされていることがわかる。 （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、鋳造速度低下
や冷却水量の増大による生産性の低下やエネルギ
ーロスを伴うことなくロール不整に基づき発生す
る内部割れを未然に防止でき、内部割れの少ない
鋳片を工業的に安定かつ経済的に製造できる。し
たがつて、連鋳−圧延工程の直結化すなわち直送
圧延を志向する現在、あるいは将来の鋳造プロセ
スにおける品質保証の有用な手段として利用でき
るなどその工業的にもたらす効果ははなはだ大き
い。 また、ロール不整の管理方法としても、本発明
例は有効に作用することは、これまで述べたこと
から明らかである。
第１図は、本発明例の実施例で用いた連続鋳造
装置の簡略ブロツク図である。第２図は、ロール
不整（ミスアライメント）と、それによつて鋳片
に引張歪が生じる位置を示す図である。第３図
は、従来例ａ（特開昭57−88958号）により、ロー
ル不整を求めるときの問題点を示す図である。
装置の簡略ブロツク図である。第２図は、ロール
不整（ミスアライメント）と、それによつて鋳片
に引張歪が生じる位置を示す図である。第３図
は、従来例ａ（特開昭57−88958号）により、ロー
ル不整を求めるときの問題点を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼の連続鋳造に当り、予めダミーバーに設置
したロール間隔測定計により鋳片案内各上下ロー
ルについて、そのロール対間隔を計測すると共
に、計測した隣接した２対以上のロール体のロー
ル間隔の値よりミスアライメント量を求め、この
値と鋳造中の鋳造速度、表面温度、凝固シエル
厚、鋳片厚み等の操業条件および曲げ矯正時の曲
率半径、ロールピツチ、溶鋼静圧等の連鋳機の特
性から、鋳造中にロール不整等により鋳片に発生
する歪εTを、各鋳片案内ロールで推算し、内部割
れが発生する限界歪εCに対して、常にεC＞εT＋
εcpcなる関係が満たされるように、駆動ロールの
回転力により鋳片鋳造方向の圧縮歪εcpcを付与す
ることで、ロール不整等に起因する内部割れの少
ない鋳片を得ることを特徴とする内部割れの少な
い鋼の連続鋳造方法。 ただし、εT＝εu＋εb＋εn εu：曲げ矯正時に鋳片に生じる矯正歪（％） εu＝（Ｄ／２−Ｓ）・（１／Ri−１／Ri+1）×100 Ｄ：鋳片の厚み（mm）、Ｓ：鋳片の凝固シエル
厚（mm）、Ri：ｉ番目のロールの曲率半径（mm）、
Ri+1：ｉ＋１番目のロールの曲率半径（mm） εb：ロール間バルジングにより鋳片に生じるバル
ジング歪（％） εb＝1600・δB・Ｓ／l2 ｌ：ロールピツチ（mm）、δB：バルジング量
（mm） δB＝11a・α0・ｐ・l4／S2√2 ａ＝1.45×103・exp（74000／1.986TM） TM＝TS＋1490／２＋273 TS：鋳片の表面温度（℃）、Ｐ：溶鋼静圧
（Kg／mm2）、Ｖ：鋳造速度（ｍ／min）、 α0：形状係数｛鋳片幅Ｗ（mm）とロールピツチ
ｌ（mm）に依存する補正係数｝ εn：ロール不整により鋳片に生じるミスアライメ
ント歪（％） εn＝Cn・δn・Ｓ／l2 Cn：ミスアライメント係数で、連鋳機の特性、
操業条件およびミスアライメントのタイプにより
若干異なり、圧下型の場合200〜400、バルジ型の
場合100〜300、 εT：上記原因により鋳片に生じる総合歪（％） εc＞εT＋εcpc（内部割れ防止条件） εc：鋳片に内部割れが発生する限界歪（％） εcpc：駆動ロールの回転力により鋳片に付与され
る圧縮歪（％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121787A JPS63220957A (ja) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | 内部割れの少ない鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121787A JPS63220957A (ja) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | 内部割れの少ない鋼の連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63220957A JPS63220957A (ja) | 1988-09-14 |
| JPH0359780B2 true JPH0359780B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=12880752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5121787A Granted JPS63220957A (ja) | 1987-03-07 | 1987-03-07 | 内部割れの少ない鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63220957A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102151813B (zh) * | 2011-01-25 | 2013-10-30 | 吉林建龙钢铁有限责任公司 | 连铸机弯曲段辊道曲率半径的校正装置及方法 |
-
1987
- 1987-03-07 JP JP5121787A patent/JPS63220957A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63220957A (ja) | 1988-09-14 |
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