JPH06154979A - 連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】偏析のない優れた内質を有する鋳片を得る。 【構成】鋳型２の相対向する長辺内面の少なくとも一方
の中間部に凹部ｍを形成し、鋳型２に続く未凝固鋳片圧
下用の支持ロール３群を有する連続鋳造装置において、
最終凝固位置近くまでの前記支持ロール３群の少なくと
も片側ロール群の中央部に凸クラウンＣを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳片の未凝固状態にお
いて圧下を行う連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、連続鋳造法における鋳型直下の冷
却支持案内は、鋳片の品質に大きな影響を与える。鋳片
としてスラブの場合には、鋳型直下における鋳片の未凝
固状態のときに圧下を行う方法が主流になりつつある。

【０００３】この圧下型とも言うべき連続鋳造方法で
は、図１に示すように、凝固シェル５０の中央部に未凝
固シェル５１を有する状態から、図２に示すように未凝
固シェルがなくなるまで圧下を加える態様である。しか
し、凝固シェル５０を圧下するのに通常約数百トンオー
ダーの圧下力を必要とするものであった。

【０００４】この圧下力の必要量を低下させるために、
たとえば特開平３−32455 号公報では、長辺内壁中央域
に鋳込み方向にわたって凹みを有するモールド（鋳型）
と、その直下に形成されたガイドローラ群にそれぞれ前
記モールドの凹みに合わせた凹型のロールクラウンを付
与し、かつ、そのクラウン量を下流に行くにしたがって
零となるまで順次軽減していく連続鋳造装置を提案して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、鋳型
ならびに鋳片支持ロールが全て凹型とすることにより、
凝固シェルが比較的薄い時期はバルジングによる鋳片の
凝固シェルの均一化を図り、続いて順次鋳片支持ロール
の凹みを小さくすることによって、形状、内部品質が安
定した鋳片を得ようとするものである。

【０００６】しかしながら、一般的に鋳片の凝固シェル
分布を横断面で観察すると、図３のハッチング部分でに
示すように、幅方向（長辺方向）に不均一なものとなっ
ている。この理由は、浸漬ノズルからの下降流の影響と
幅方向の冷却条件の影響によって、幅方向中央部におい
て凝固が進み、短辺近傍では凝固が遅れるからである。

【０００７】しかるに、この不均一な凝固シェル分布
に、前記の従来技術によって、凹みを有する押圧ローラ
で圧下を加えると、凝固が進んだ幅中央部近傍では偏析
がない状態で凝固が完了するものの、短辺近傍では凝固
遅れが生じ、中心偏析は濃化溶鋼の流動により悪化する
ものであった。

【０００８】したがって、鋳型内面に凹部を形成するこ
とにより、幅方向に均一な未凝固厚みの均一化を行った
としても、その後凹形ロールで圧下支持する限り、圧下
が幅方向に不均一となるので、偏析の改善効果が殆どな
い。

【０００９】本発明の課題は、偏析のない優れた内質を
有する鋳片を得るに適した連続鋳造装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、鋳型の相対
向する長辺内面の少なくとも一方の中間部に凹部を形成
し、鋳型に続く未凝固鋳片圧下用の支持ロール群を有す
る連続鋳造装置において、最終凝固位置近くまでの前記
支持ロール群の少なくとも片側ロール群の中央部が凸ク
ラウンを有することで解決できる。

【００１１】ここで、前記凸クラウン量が鋳型直下から
最終凝固位置近傍にかけて順次大きくすることができ
る。また、支持ロール群は、複数本単位でセグメントに
より支持され、最終凝固位置におけるセグメントおよび
これに支持された支持ロール群は、下流側に窄まるテー
パー状をなして配設することができる。

【００１２】

【作用】本発明に従って、鋳型の相対向する長辺内面の
少なくとも一方、好適には両方の中間部に凹部を形成す
ると、図３の破線で示すように、未凝固厚みを幅方向に
均一化できる。この下で、最終凝固位置近くまでの支持
ロール群の少なくとも片側のロール群、好適には両側の
ロール群の中央部に凸クラウンを形成しておくと、鋳型
内面の凹部形成によって生じた凸形凝固シェルに対し
て、凸形支持ロール群で圧下することにより、幅方向の
圧下または圧下力の均一化を図ることができ、その結
果、後述の実施例でも示すように、偏析防止効果が高い
ものとなる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を図面を参照しながら実施例によ
りさらに詳説する。図４〜図７は本発明の連続鋳造装置
例を示したもので、タンディッシュ１からの鋳型２内に
注湯された溶鋼は、凝固を進行させながら圧下支持ロー
ル３群により圧下を受けるとともに、その過程で冷却凝
固が進行し、たとえば図４のＸ点で最終的に凝固が完了
する。４は鋳片５の引抜および搬送用のピンチロールで
ある。

【００１４】従来技術では、図８のように、鋳型２の長
辺および短辺の両者が平坦であり、正規の長方形を形成
しているが、本発明では、前記公報技術と同様に、鋳型
２の相対向する長辺内面の少なくとも一方、望ましくは
両方の中間部に凹部２Ａを形成する。この凹部２Ａの形
成態様は、図３のＰｒｏ線に示す通り、ならびに図６に
示すように台形とすることができる。また、台形に近似
した曲線でもよい。さらに、図７に示すように、片側、
好ましくは天側のみに形成してもよい。凹部２Ａの深さ
ｍは２〜５mmが好適である。２mm未満では、中心偏析に
寄与するマクロ偏析効果が小さく、逆に５mmを超える
と、鋳型長辺とダミーバーの間が大きくなり過ぎて鋳造
初期における洩鋼が起こる危険性があるからである。

【００１５】一方、かかる鋳型２の直下の実施例におけ
る未凝固鋳片圧下用の支持ロール３，３…群は複数たと
えば２個単位でセグメント６を架台として保持されてい
る。

【００１６】より具体的には、図９に示すように、相対
向するセグメント６，６間が連結材７，７により連結さ
れるとともに、各セグメント６，６から突出する軸受材
８，８により支持ロール３の両端が軸支されている。

【００１７】本発明においては、最終凝固点Ｘ近くまで
の前記支持ロール３，３…群の少なくとも片側、望まし
くは天側を、さらに好ましくは両側の支持ロール３，３
…群の中央部に凸クラウンが形成されている。この凸ク
ラウン量は、図５に示すように、鋳型直下から最終凝固
位置点Ｘ近傍にかけてＣ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，…Ｃ_n と順次
大きくなっている。

【００１８】このように、凸クラウンを有する支持ロー
ル３，３…群により、凹部２Ａを有する鋳型２によって
生じた鋳片の幅方向中央部の突部を順次圧下して、凝固
シェルに対して幅方向に均一な圧下力を与えることがで
きる。

【００１９】ところで、図９に示すように、セグメント
６を架台として支持ロール３を保持する場合には、鋳片
５に対して圧下を加えるとき、図９に破線で示すよう
に、連結材７が内側に撓む。また支持ロール３も中央部
が凹むように撓む。そこで、本発明に従って、当初から
支持ロール３の外形形状を設定線Ｐのように凸クラウン
に形成しておくと、主に連結材７の撓みよって変形線Ｑ
のように支持ロール３が変形し、さらに圧下を加えると
き、凝固シェルに対する反力として変形線Ｒのように変
形する。その結果、圧下を加えた状態では、鋳片５と接
する線がほぼ直線となり、凝固シェルに対して幅方向に
均一な圧下を加えることができる。したがって、逆に、
このセグメント６（主には連結材７）の撓み並びに凝固
シェル厚み毎（必要な圧下力毎）の撓み現象を勘案し
て、凸クラウン量を設計する。

【００２０】さらに、最終凝固点Ｘに対応する支持ロー
ル３およびセグメント６(No._n+1)については、図５に示
すように、凝固収縮量に応じた下流側に窄まるテーパー
状をなして、すなわちテーパーアライメント量αとなる
よう配設されている。このように付与する支持ロールの
凸クラウン付与量とセグメント６の撓み量との関係を概
略的に図１０に示した。凸クラウン付与量としては、鋳
型２の凹部２Ａ深さｍに対応するスラブの凸部を順次圧
下させ、最終的にｎセグメントにおいて平滑にするため
に、セグメントNo.1からNo.nにかけて各セグメントの撓
みを補償しかつ圧下を加えるために凸クラウン量を順次
大きくし、No. _n+1 セグメント以降では、セグメントの
撓みを補償する凸クラウンを付与する。これによって、
均一圧下が可能となり、マクロ偏析を防止することがで
きる。したがって、セグメントNo.1からNo.nにかけての
トータルクラウン付与量としては２〜５mmが望ましい。

【００２１】なお、本発明において、支持ロール３の複
数が共通のセグメントに保持されることなく、個別的に
保持されていもよい。支持ロール３は分割ロールでもよ
い。

【００２２】＜実験例＞本発明の効果を実験例をもって
明らかにする。実験は、天側のみに凹部を有する鋳型
（図７）を用い、かつ天側のみにクラウンを形成した場
合（本発明例１）と、天地両方に凹部を有する鋳型（図
６）を用い、かつ天地両側の各支持ロールにクラウンを
形成した場合（本発明例２）と、凹部を持たない鋳型
（図８）で、かつ支持ロールをフラットとした場合（比
較例）とについて、表１および表２に示す条件で連続鋳
造を行った。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】各例において鋳造後冷却し、測定した鋳片
厚みの幅方向の分布を図１１に示す。これより、本発明
装置を用いることにより、幅方向に均一な厚み分布を有
する鋳片を得ることができることが判る。

【００２６】図１２には、Ｓ添加法、鋲打ち法により測
定した幅方向の未凝固厚みの差とメニスカスからの距離
の関係を示した。これによると、比較例の場合、メニス
カスから３ｍ程度まで未凝固厚み差は大きくなっていく
のに対して、本発明法によると、大幅にその差が抑制さ
れ、幅方向に均一な未凝固層ができていることがわか
る。

【００２７】また、図１３には、鋳片バルジング量とマ
クロ偏析の関係を示す。このとき、本発明法では、鋳片
のバルジング量が小さく、それにともなってマクロ偏析
も比較例よりも著しく向上していることが判る。

【００２８】図１４には、鋳型凹部付与によって生じる
凸部高さ（トータルクラウン量Ｃ＝圧下量）とマクロ偏
析の関係を示す。これにより、トータルクラウン量が大
きいほどマクロ偏析の防止効果が高いことがわかる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よる連続鋳造装置によれば、偏析のない優れた内質を有
する鋳片を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例における鋳片の未凝固段階の横断面図で
ある。

【図２】従来例おける鋳片の凝固収縮完了段階の横断面
図である。

【図３】従来例と本発明例とにおける鋳片の未凝固段階
を対比的に示した横断面図である。

【図４】連続鋳造設備の全体概要図である。

【図５】その概要図である。

【図６】本発明に使用する鋳型の横断面図である。

【図７】他の鋳型例の横断面図である。

【図８】従来例の鋳型の横断面図である。

【図９】セグメントの撓み変形と支持ロールとの関係を
示す説明図である。

【図１０】支持ロールのクラウン付与量の説明図であ
る。

【図１１】実験によって得られた鋳片厚みの幅方向の分
布を示した図である。

【図１２】幅方向の未凝固厚みの差とメニスカスからの
距離の関係を示した図である。

【図１３】鋳片バルジング量とマクロ偏析の関係を示し
た図である。

【図１４】鋳型凹深さとマクロ偏析の関係を示した図で
ある。

【符号の説明】

１…タンディッシュ、２…鋳型、２Ａ…凹部、３…支持
ロール、５…鋳片、６…セグメント、７…連結材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳型の相対向する長辺内面の少なくとも一
   方の中間部に凹部を形成し、鋳型に続く未凝固鋳片圧下
   用の支持ロール群を有する連続鋳造装置において、 最終凝固位置近くまでの前記支持ロール群の少なくとも
   片側ロール群の中央部が凸クラウンを有することを特徴
   とする連続鋳造装置。
2. 【請求項２】前記凸クラウン量が鋳型直下から最終凝固
   位置近傍にかけて順次大きくなっている請求項１記載の
   連続鋳造装置。
3. 【請求項３】支持ロール群は、複数本単位でセグメント
   により支持され、最終凝固位置におけるセグメントおよ
   びこれに支持された支持ロール群は、下流側に窄まるテ
   ーパー状をなして配設されている請求項１または２記載
   の連続鋳造装置。