JPH0422549A - 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〕 本発明は連続鋳造の厚み中心部に見られる不純物元素、
即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析を防
止し、均質な金属を得ることのできる連続鋳造法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさをまし
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は断面内において均質であるべぎもので
あるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元素
を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部分
的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年、生産性や
歩留向上および省エネルギー等の目的のために連続鋳造
法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる鋳
片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される。

上記した成分偏析は最終成品の均質性を著しく損ない、
製品の使用工程や線材の線引き工程等で鋼に作用する応
力により亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるため
、その低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固末
期に残溶鋼が凝固収縮力等により流動し、固液界面近傍
の濃化ｍｔ１４を洗いだし、残溶鋼が累進的に濃化して
いくことによって生じる。従って、成分偏析を防止する
には残溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。

このような流動原因としては、凝固収縮のほかロール間
の鋳片バルジングやロールアライメント不整等があるが
、これらのうち最も重大な原因は凝固収縮であり、偏析
を防止するにはこれを補償する量だけ鋳片を圧下するこ
とが必要である。

鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片の凝固
収縮を補償する量以上の一定割合で圧下する方法が知ら
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の連続鋳造方法は、条件によっては
偏析改善効果が殆ど肥められなかったり、場合によって
は偏析がかえって悪化する等の問題があり、成分偏析を
充分に改善することは困難であった。

本発明者等はかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、偏析改善効果が詔められなかったりあ
るいは偏析かかえって悪化するのは、基本的に圧下すべ
き凝固時期とその範囲が不適正なためであることを突ぎ
止めた。

すでに、特開昭８２−２７５５５６号公報において、鋳
片の中心部が固相率０．１ないし０．３に相当する温度
となる時点から流動限界固相率に相当する温度となる時
点までの領域を単位時間当り　０．５ｍｍ／分以上２．
５ｍｍ／分未満の割合で連続的に圧下し、鋳片中心部が
流動限界固相率に相当する温度となる時点から固相線温
度となるまでの領域は実質的に圧下を加えないようにし
た連続鋳造方法が開示されている。

軽圧下におけるもう１つの課題は、軽圧下により発生、
成長する内部ワレの防止である。本発明は、内部割れの
発生、成長拡大を防止しつつ偏析をも改善できる連続鋳
造法を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、凝固末期に少なくとも１対のロールに
より鋳片を圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造法に
おいて、鋳片厚み中心部の温度がで、鋳片厚み中心部の
温度が固相率０．４あるいは０５に相当する位置から流
動限界固相率に相当する位置の間に少なくとも１対のロ
ールを設置し、該凝固時期範囲内の全凝固収縮量を補償
する量を圧下することを特徴とする連続鋳造法である。

固相率０．４に相当する位置から流動限界固相率に相当
する位置にロールを設置した場合は平均圧下速度が１〜
６．５　ｍｍ／ｍｉｎとなるよう圧下すること、また固
相率０．５に相当する位置から流動限界固相率に相当す
る位置にロールを設置した場合は平均圧下速度が１．３
〜６．Ｏｒｎｔｎ／ｍｉｎとなるよう圧下することが好
ましい。

（作　用〕 本発明者らは偏析の生成機構について実機およびラボ実
験によりさらに研究した結果、鋳片の中心部にブリッジ
ングが形成されて通液抵抗が増大した後、中心より肌側
に近い位置のデンドライト樹間の濃化溶鋼が凝固収縮吸
引力により中心部に吸引され集積形成され、Ｖ偏析はこ
の際の濃化溶鋼流動の通路であり、最も濃化溶鋼の集積
が激しい凝固時期は鋳片の中心部の凝固状態が中心固相
率で０．１〜０．４に相当する温度となる時期であり、
この間の残溶鋼流動を主に防止するように圧下すれば良
いことを知見した。一方、本発明者は内部割れにおよぼ
す軽圧下の影響について検討した結果、内部割れの発生
および圧下帯に到達する以前に発生していた内部割れの
拡大成長は、圧下量を低減するかあるいは圧下時期をで
きるだけ遅くすることにより改善できることを知見し、
本発明を成し遂げた。

なお、鋳片の中心固相率はあらかじめ操業条件に基づき
伝熱計算により計算しておくか、または鋳造中に操業条
件に基づき翼圧する。

〔実施例〕

実施例１ 試験を実施した連鋳機の概略を第１図に示し、鋳造した
溶鋼組成の代表例を表１に示す。鋳片のサイズは３００
ｘ　５００ｍｍである。連鋳機はセグメント圧下方式で
はなく、圧下ロールは独立している。鋳片の中心部の固
相率が０．４または０．５に相当する温度から流動限界
固相率の範囲に圧下ロールを設置し、圧下油圧を変更す
ることによりＶ偏析、中心偏析、内部割れの発生状況を
調査した。

結果を従来例と比較して表２、表３に示す。末法では内
部割れがほとんど肥められず、中心偏析およびＶ偏析も
改善されていることが分る。

実施例２ 実施例１と同じ第１図に示す連鋳機を用い、表１の中炭
材を鋳造した。鋳片のサイズは１７０×１７０ｍｍであ
る。鋳片の中心部の固相率が０４または０５に相当する
温度から流動限界同相率の範囲に圧下ロールを設置し、
圧下油圧を変更することによりＶ　ｍ析、中心偏析、内
部割れの発生状況を調査した。結果を従来法と比較して
表５に示す。

末法では内部割れがほとんど肥められず、中心偏析およ
び■偏析も改善されていることが分る。

以上、本発明の方法により内部割れもなく、（扁析もな
い均質な鋳片か得られることが証明された。

表１　溶鋼の組成 （％） 〔発明の効果］ 本発明は、内部割れを防止しつつ偏析のない均質な鋼材
を安定して得ることが可能な連続鋳造法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は試験を実施した連鋳機の概略を示す図である。 １・・・鋳型、２・・・圧下帯、３・・・電磁攪拌。 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 外１名

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）凝固末期に少なくとも１対のロールにより鋳片を
   圧下しつつ引き抜く溶融金属の連続鋳造法において、鋳
   片厚み中心部の温度が固相率０．１もしくは０．３に相
   当する位置から流動限界固相率に相当する位置までの凝
   固時期範囲の中で、鋳片厚み中心部の温度が固相率０．
   ４あるいは０．５に相当する位置から流動限界固相率に
   相当する位置の間に少なくとも１対のロールを設置し、
   該凝固時期範囲内の全凝固収縮量を補償する量を圧下す
   ることを特徴とする連続鋳造法。
2. （２）固相率０．４に相当する位置から流動限界固相率
   に相当する位置にロールを設置し、平均圧下速度が１〜
   ６．５ｍｍ／ｍｉｎとなるよう圧下する請求項１記載の
   連続鋳造法。
3. （３）固相率０．５に相当する位置から流動限界固相率
   に相当する位置にロールを設置し、平均圧下速度が１．
   ３〜８．０ｍｍ／ｍｉｎとなるよう圧下する請求項１記
   載の連続鋳造法。