JPH071096A - 連続鋳造における鋳片の冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】センターポロシティの少ない連続鋳造鋳片を得
る冷却方法の提供。 【構成】鋼を連続鋳造する際の二次冷却において、鋳片
の中心部の固相率が0.1ないし0.3 になった時点で、そ
の鋳片の表面を水量密度25〜100 〔リットル／(min・
m²) 〕で水冷却を制御冷却を開始し、鋳片の中心部の固
相率が0.8 以上になるまで上記の制御冷却を継続する鋳
片の冷却方法。この方法では、複数の冷却ブロックに分
割された二次冷却帯を適切に組み合わせた制御冷却帯を
用いることができる。それによって、鋳片の中心部の固
相率が0.1 未満のときから上記制御冷却が開始されるこ
とを避けて、効果を確実にすることができる。これらの
方法では、冷却手段としてエアーミストスプレーを用い
るのが望ましい。 【効果】図示のようにセンターポロシティが少なく、シ
ームレス管製造用素材等として好適な鋳片を製造するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭素鋼、低合金鋼、高
合金鋼、ステンレス鋼など種々の鋼のブルームまたはビ
レット（以下、鋳片という）の連続鋳造において、鋳片
の中心部に発生するセンターポロシティを低減すること
が可能な鋳片の冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造された鋳片から、圧延または鍛
造工程を経てユジーンセジュルネ法、マンネスマン法等
によりシームレス管を製造する工程において、連続鋳造
鋳片にセンターポロシティが存在し、その程度が大きい
場合、その鋳片から製造した管にはしばしば内面疵が生
じ、品質上の欠陥となりやすい。

【０００３】連続鋳造鋳片のセンターポロシティの低減
を目的として、鋳片冷却の際の熱収縮を利用する二次冷
却方法が既にいくつか開示されている。例えば、特開昭
62−61764 号公報には、鋳片内部の残溶湯プールの凝固
終了点の手前２〜15ｍの位置から鋳片表面を冷却し、鋳
片に凝固収縮を与えて鋳片断面を減少させ、キャビティ
を低減させる連続鋳造法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の、鋳片表面を冷
却して鋳片に凝固収縮を与え、センターポロシティを低
減させる二次冷却方法においては、さらに検討すべき下
記の問題点がある。

【０００５】1) 前記特開昭62−61764 号公報の方法の
ように鋳片の中心部が完全に凝固する前に凝固収縮を与
えることはキャビティの低減に有効である。しかし、凝
固終了点よりも余りに上流側 (鋳型寄り) で強い冷却を
行うと、真にセンターポロシティが発生し易くなる時期
には冷却代が少なくなってしまい、その効果が小さくな
る。即ち、凝固収縮を与えるための冷却は、それを行う
時期 (鋳片の位置) を適正に選ばなければならない。

【０００６】2) 鋳片中心部が未凝固の状態で冷却を停
止すると、復熱によりセンターポロシティが増大する
か、または内部割れが発生する。

【０００７】3) 鋳片の冷却速度の制御（例えば冷却水
の水量密度の調整）が不適切であるとセンターポロシテ
ィが増大する。

【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解消し
て、センターポロシティの少ない鋼のブルーム又はビレ
ットを製造するための連続鋳造における鋳片の冷却方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1)の鋳片の冷却方法にあるが、この方法の実施に際し
ては、下記(2) の方法が採用でき、また、下記(3) のエ
アーミストスプレーを行うのが望ましい。

【００１０】(1) 鋼のブルームまたはビレットを連続鋳
造する際の二次冷却において、鋳片の中心部の固相率が
0.1ないし0.3 になった時点で水量密度25〜100 〔リッ
トル／(min・m²) 〕の水冷却による鋳片の表面冷却を開
始し、鋳片の中心部の固相率が0.8 以上になるまで上記
の水量密度による水冷却を継続することを特徴とする鋳
片の冷却方法。

【００１１】(2) 下記のとの手法によって上記(1)
の表面冷却を行う。

【００１２】連続鋳造装置の二次冷却帯のうち、少な
くとも鋳片の中心部の固相率が 0.1である位置から 0.8
以上となる位置までをカバーする長さを複数のブロック
に分割し、かつ、その分割ブロックの１番目から少なく
とも上記固相率が0.3 の位置をカバーするブロックまで
の１個のブロックの長さは、上記固相率が 0.1である位
置から 0.3になる位置までの距離よりも短くすること。

【００１３】鋳片の中心部の固相率が 0.1である位置
をカバーするブロックの次のブロックから上記固相率が
0.3である位置をカバーするブロックまでのいずれかの
ブロックにおいて水量密度25〜100 〔リットル／(min・
m²) 〕の水冷却による鋳片の表面冷却を開始し、この表
面冷却を少なくとも上記固相率が 0.8である位置をカバ
ーするブロックまで継続させること。

【００１４】(3) 上記(1) および(2) の水量密度25〜10
0 〔リットル／(min・m²) 〕の水冷却による鋳片の表面
冷却をエアーミストスプレーで行う。

【００１５】上記の方法において、固相率は、一般的に
用いられる伝熱計算によって求められる値を用いること
で十分である。また、エアーミストスプレーを使用する
場合の水量密度とは、エアーミストを構成する水の量
〔リットル／(min・m²) 〕で定義されるものである。

【００１６】

【作用】本発明の方法およびその作用効果を図１〜図５
に基づいて説明する。なお、前記の「鋳片の表面を水量
密度25〜100 〔リットル／(min・m²) 〕として水または
エアーミストで冷却すること」を以下『冷却制御』と記
す。

【００１７】図１は、本発明の冷却方法を実施する連続
鋳造装置の一例である直径が 200〜265mm 程度の丸ビレ
ット鋳造用の湾曲型連続鋳造装置を示す側面方向の縦断
面図である。この装置では、鋳片１は次のように製造さ
れる。

【００１８】浸漬ノズル３を通して鋳型４内に注入され
る溶鋼２を、水冷（一次冷却 )の鋳型４の直下に設けた
前段二次冷却スプレー５と、さらに凝固が完了する手前
に設けた凝固末期用の後段二次冷却スプレー６とで冷却
するとともに、ピンチロール７で引抜く。図１において
符号８は凝固殻（シェル）を示す。

【００１９】前段二次冷却スプレー５は、鋳型４の直下
に設けられ、一般の連続鋳造装置に設置されているもの
である。通常、鋳型４の直下では凝固殻８が薄く、溶鋼
２の静圧によって鋳片１のバルジングが増大するので、
このバルジングを防止するための冷却を施すものであ
る。また、前段二次冷却スプレー５による冷却速度は、
連続鋳造装置のロールピッチや鋳造速度によっても変わ
るが、バルジングが増大しない程度の最小の冷却速度と
するのが通常である。

【００２０】鋳片１の凝固殻８は水冷の鋳型４内から形
成され始めて順次厚くなり、鋳片１は最終的に後段二次
冷却スプレー６により冷却され、所望の収縮が与えられ
た後に、完全に凝固し、鋳片１の中心部の固相率（以
下、単に『固相率』という）は1.0 となる。

【００２１】本発明の冷却方法では、鋳片１に必要な収
縮と凝固を与えるための冷却制御は、鋳片１の固相率が
0.1〜0.3 となった時点で開始する。そして、その冷却
制御は、固相率が 0.8以上になるまで継続させなければ
ならない。通常、この固相率が 0.1から0.8 以上になる
位置は、図１に示す凝固末期用の後段二次冷却スプレー
６でカバーされる範囲内にある。以下、この冷却制御を
行う範囲を『冷却制御帯』と言う。

【００２２】冷却制御帯で用いる冷却媒体は、水または
水とエアーを混合したエアーミストとするのがよい。い
ずれの場合も水量密度が25〜100 〔リットル／(min・
m²) 〕となる条件で冷却を行わなければならない。

【００２３】前記の後段二次冷却スプレー６は、その冷
却帯（スプレーゾーン）の総長さを、鋼種、鋳造速度等
の変更に対応することができるように、凝固完了点から
その手前、即ち上流側に向かって長くし（例えば、前記
の 200〜265 mmの径の丸ビレット鋳片の場合 10 m)、さ
らにこの間を適切な長さの小さな複数のブロック（例え
ば図１のように５個のブロック）に分割し、鋳造条件に
応じて各ブロックに冷却媒体を供給し、かつ鋳片の固相
率に応じてその実効長さを変更することができるように
したものである。なお、このブロックとは一群のスプレ
ーからなり、その一群単位で冷却条件 (例えば、前記の
水量密度) を変えることができるブロックである。

【００２４】従って、この後段二次冷却スプレー６でカ
バーされる範囲内で、鋳片の固相率が 0.1〜0.3 に達し
た位置以降のブロックの水量密度を前記のように調整し
て冷却制御を実施することができる。

【００２５】以下に、本発明において冷却制御の冷却条
件を前記のように限定した理由を述べる。

【００２６】(1)鋳片中心部の固相率の範囲 凝固収縮により溶鋼の体積収縮が起こると、その体積収
縮分を埋めるために溶鋼は流動しようとするが、溶鋼の
流動抵抗が大きく流動性が悪い場合には、体積収縮分を
埋めることができなくなり、センターポロシティが発生
しやすくなる。

【００２７】特に、鋳片の中心部の固相率が 0.3を超え
ると、固相の存在により溶鋼のみかけの粘性が急激に大
きくなり、その流動性が低下し始める。さらに固相率が
高くなると、もはや固相は移動しなくなり、固相のデン
ドライト間を溶鋼のみが移動する。加えて、その流路径
の大きさが数〜数百μm と非常に狭くなり、このため溶
鋼の流動抵抗は著しく大きくなって流動性が低下し、凝
固収縮部に溶鋼を補給できなくなる。

【００２８】また、鋳片の中心部の固相率が 0.1未満の
場合に冷却制御を行って鋳片に収縮を与えても、この時
点ではまだセンターポロシティの原因になる溶鋼の供給
不足部は生じていないから、単に溶鋼の移動が起こるだ
けで、センターポロシティの低減には関与しない。さら
に、二次冷却の早い時期に、例えば前段二次冷却スプレ
ーによる冷却過程で過剰な冷却を行うと、鋳片の表面温
度は必要以上に低下するので、後段二次冷却スプレーの
範囲での冷却制御によるセンターポロシティの低減に不
可欠な収縮代を得ることが困難となるか、または収縮代
を無駄に消費してしまうことになる。

【００２９】したがって、前記の水量密度による冷却制
御を開始するのは中心部の固相率が0.1〜0.3 になった
時点としなければならない。さらに望ましいのは完全に
0.1を超えてしまった後から冷却を開始することであ
る。

【００３０】この冷却制御により鋳片に収縮を与え、内
部の凝固収縮による溶鋼の不足分を補ってやることでセ
ンターポロシティが低減される。

【００３１】鋳片の中心部がほぼ完全凝固するまでは、
その中心部には強度がなく、小さな応力で割れが発生し
やすい。このような時点で鋳片表面の冷却を停止する
と、復熱により中心部に引張応力が働き、センターポロ
シティが増大しやすくなる。

【００３２】凝固相に強度が生じ始める温度（ＺＳＴ）
は、鋳片の中心部の固相率が 0.8に相当することがわか
っている (例えば、本発明者らによる特開平３−174962
号公報参照) 。センターポロシティを低減させるには、
少なくとも中心部の固相率が0.8 となる温度まで鋳片表
面の冷却制御を継続することが必要である。

【００３３】固相率が 0.8以上になれば、鋳片内の残溶
鋼はわずかであり、この程度の微量の溶鋼が凝固して収
縮する場合であれば、極めてミクロ的なセンターポロシ
ティしか形成されることがないため、ほとんど問題にな
らないと考えてよい。

【００３４】以上の観点から、冷却制御を終了するとき
の鋳片の中心部の固相率を 0.8以上とした。なお、前段
二次冷却スプレーから後の二次冷却帯の中で冷却制御を
行わない領域、即ち、冷却制御帯を外れた領域では、必
要に応じてバルジングを防止する程度の冷却を行う。

【００３５】 (2)冷却制御を行う冷却媒体およびスプレー条件 冷却制御を行う冷却媒体には、水または水とエアーを混
合したエアーミストを用いればよい。冷却水量が多いと
温度低下により表面の熱伝達性が高くなり、温度低下→
熱伝達性アップ→温度低下と加速度的に冷却が進行しや
すく、過冷却を招きやすい。

【００３６】水量密度の下限25〔リットル／(min・m²)
〕は、鋳片の凝固収縮、溶鋼の流動性低下による局所
的な溶鋼の供給不足（センターポロシティの発生原因と
なる）を補うのに最低の水量密度である。一方、水量密
度が100 〔リットル／(min・m²) 〕を超えると、冷却の
初期で急速に鋳片表面を冷却してしまうことにより、鋳
片表面部の強度が大きくなり、望ましい収縮が進まなく
なる。また低温部での冷却速度が低下し、鋳片中心部で
引張応力が働き、かえってセンターポロシティの増大を
招くことになる。よって、水量密度の範囲は、25〜100
〔リットル／(min・m²) 〕とした。

【００３７】エアーミストをスプレーする場合は、水ス
プレーの場合よりも熱伝達性の温度依存性が小さく、温
度制御性に優れている。

【００３８】ただし、エアーミストを用いる場合、〔エ
アー流量 (リットル/min)/水量 (リットル/min) 〕（以
下、気水比という）が10未満になると、エアーミストと
しての特性が少なくなり、通常の水スプレーと変わらな
くなるので、この場合の気水比は10以上とすることが望
ましい。

【００３９】本発明方法における上記の冷却制御は、実
操業においては次のようにして行うことができる。

【００４０】まず、図２に示すように、二次冷却帯（通
常は後段二次冷却スプレーでカバーされるゾーン）のう
ち、少なくとも鋳片の固相率が 0.1である位置から 0.8
以上となる位置までをカバーする長さＬを、それぞれの
長さが、上記固相率が 0.1である位置から 0.3になる位
置までの距離（図２のＬ_X ) よりも短いＬs である１番
目、２番目・・・ｉ番目、ｉ＋1 番目、ｉ＋2 番目・・
・ｉ＋n 番目、ｊ番目・・・ｘ番目・・・の複数のブロ
ックに分割する。

【００４１】上記のように分割したブロックのうち、鋳
片の固相率が 0.1である位置をカバーするブロックをｉ
番目のブロックとし、同じく固相率が 0.3である位置を
カバーするブロックをｉ＋n 番目 (このn は１以上の数
値）のブロックとし、同じく固相率が 0.8である位置を
カバーするブロックをｘ番目のブロックとする。

【００４２】言い換えれば、ｉ番目のブロックでカバー
される領域に固相率が 0.1の位置があり、その下流側の
どこか (ただし、ｉ＋１番目以降でｘ番目よりも前) の
ブロックでカバーされる領域に固相率が 0.3である位置
があり、さらに、ｘ番目のブロックでカバーされる領域
に固相率が 0.8である位置があるように各ブロックを設
定するのである。

【００４３】上記のように設定された二次冷却帯におい
て、ｉ＋１番目のブロックから水量密度25〜100 〔リッ
トル／(min・m²) 〕の水冷却による鋳片の表面冷却、即
ち、前記の冷却制御を開始し、この表面冷却を少なくと
もｘ番目のブロックまで続けるのである。

【００４４】１番目からｉ＋ｎ番目までの１個のブロッ
クの長さＬs は、種々の鋳込み条件において、次に述べ
る計算方法で鋳片の固相率が 0.1になる点から 0.3にな
る点までの距離（Ｌx)を予め求め、その最小値よりも短
くなるように設定しておけばよい。このＬs は各ブロッ
クで同じ値として、前記Ｌを均等分割にしてもよく、そ
れぞれのブロックでＬs の値を変えてもよい。ただし、
いずれの場合も１番目からｉ＋ｎ番目までの１個のブロ
ックの長さは前記のＬx よりも小さくする。

【００４５】図２に示す方法を実際の鋳込みに適用する
場合には、鋼種、鋳片の断面寸法、および鋳造速度等の
連続鋳造条件に応じて、各固相率と対応する上記ｉ番
目、ｉ＋ｎ番目およびｘ番目の冷却ブロックの位置を予
測し、１個の冷却ブロックの長さと冷却制御帯の長さを
予め設定しておく必要がある。この予測計算は、２次元
非定常伝熱計算モデルを用いる伝熱解析によって行うこ
とができる。計算で得られた凝固プロフィールの予測結
果は、境界条件となる鋳片表面温度の実測値および鋲打
ちなどの凝固確認試験結果と対比することで、その精度
を向上させることができる。

【００４６】図３は、上述の冷却制御を実際にオンライ
ンで適用する場合の制御システムの例を示す図である。
鋳込み中は、鋳込み条件（鋼種、鋳片サイズ、鋳造温
度、鋳造速度、等）を入力し、前記伝熱計算モデルで凝
固プロフィールを算出して各境界固相率（中心固相で
0.1、 0.3、0.8)の位置とそれを含む冷却ブロックの位
置を随時チェックする。そして、前記のｉ番目、ｉ＋n
番目、およびｘ番目のブロックを決定する。この決定に
従って、ｉ＋１番目から少なくともｘ番目のブロックま
で所定条件での冷却制御を実施するのである。

【００４７】このような方法によれば、冷却制御は、必
ず固相率が 0.1以上で 0.3以下の領域で開始され、固相
率 0.8以上の領域まで続けられることになる。言い換え
れば、鋳片の固相率が 0.1に達していないときに制御冷
却を開始してしまうおそれがなく、また、固相率が 0.8
に達しないうちに冷却制御が停止されてしまうおそれも
ない。従って、鋳片のセンターポロシティ低減の効果を
確実にすることができる。

【００４８】

【実施例１】 〔 試 験 １ 〕センターポロシティが発生しやすい
13％Cr鋼の直径265 mmの丸ビレットを連続鋳造した。用
いた装置は図１に示したもので、鋳造速度は0.6m/min、
タンディッシュ内ΔＴは40℃とした。後段二次冷却スプ
レーの範囲内で実施する冷却制御の冷却媒体には水を用
い、その水量密度は 25 〜 100〔リットル／(min・m²)
〕の範囲で変化させた。後段の二次冷却スプレーゾー
ンの冷却制御可能範囲は 10mとし、この間を0.5mピッチ
の20個のブロックに分割して、ビレットの中心固相率が
0.1 、0.3 および0.8 になるブロックを決定した。そし
て固相率が 0.1未満の位置をカバーするブロックから、
固相率が 0.8を超える位置をカバーするブロックまで、
冷却制御の開始ブロックと停止ブロックを様々に変化さ
せて（即ち、冷却制御区間を変化させて）鋳造を行っ
た。

【００４９】なお、前段二次冷却スプレーでの冷却は通
常の条件、即ち、 80 〔リットル／(min・m²) 〕程度の
水量密度による冷却とした。後述の試験２および３でも
同様である。

【００５０】センターポロシティの低減効果は、上記の
ようにして得られた丸ビレットの中央縦断面で、センタ
ーポロシティの発生状況を調査する方法で評価した。

【００５１】比較例として、制御冷却帯でのスプレー水
の水量密度が15〔リットル／(min・m²) 〕と 120〔リッ
トル／(min・m²) 〕の場合、および冷却制御を中心部固
相率が 0.1未満のときに開始した場合のセンターポロシ
ティの発生状況も確認した。

【００５２】上記試験の結果を図７および図８に示す。

【００５３】図４と図５に分割して示す (a)〜(e) は、
水量密度毎に鋳片冷却時の冷却区間を変更して、鋳片冷
却開始時点と終了時点の中心固相率を変化させたとき
の、センターポロシティの存在径の変化を示す図であ
る。

【００５４】図４の (a)〜(c) に示すように水量密度が
25〜100 〔リットル／(min・m²) 〕の間であって、この
条件での冷却制御開始時の鋳片の中心固相率が 0.1〜0.
3 の範囲にあり、かつ冷却制御終了時の中心固相率が
0.8以上のときに、センターポロシティの存在径が小さ
く、センターポロシティ低減の顕著な効果が得られるこ
とが明らかである。

【００５５】一方、図５の (d)と(e) をみると、冷却制
御の開始時点が適切でも水量密度が不適切であれば、セ
ンターポロシティ低減の効果が乏しいことがわかる。

【００５６】〔 試 験 ２ 〕前記試験１と同様の条
件で、ただし、水量密度を変化させ、さらに冷却制御の
冷却スプレーは水およびエアーミストとし、鋳片の中心
固相率は冷却制御の開始時点で 0.1〜0.3 、終了時点で
0.8〜1.0 として連続鋳造を行った。

【００５７】図６は、このときのビレットの中央縦断面
におけるセンターポロシティの存在径と、冷却制御のス
プレーの水量密度および冷却媒体との関係を示す図であ
る。

【００５８】この結果から、エアーミスト冷却の方が、
センターポロシティの存在径の減少に効果が大きいこと
が明らかであり、特に気水比が大きい方が効果も大きい
ことがわかる。ただし、気水比が８の場合のエアーミス
トスプレーの効果は水スプレーの効果とほぼ同等であ
る。

【００５９】〔 試 験 ３ 〕図１の装置で鋳造速度
を種々変化させる試験を行った。冷却制御のスプレーに
水スプレーとエアーミストスプレーを用い、いずれの場
合も水量密度は50〔リットル／(min・m²) 〕とし、その
ほかの条件は試験１と同じにして、得られたビレットの
中央縦断面におけるセンターポロシティの存在径を調査
した。その結果を図７に示す。

【００６０】図７から明らかなように、鋳造速度の増加
により、センターポロシティの存在径に若干の増大傾向
はみられるが、存在径の値そのものは小さく、ほとんど
問題とならない程度に軽減されている。

【００６１】

【実施例２】図１に示す構造の連続鋳造装置を使用して
0.2％Ｃ−１％Cr鋼の鋳片（丸ビレット）の連続鋳造を
行った。鋳造温度（タンディッシュ内ΔＴ）は 30 ℃と
し、鋳片サイズと鋳造速度は下記のように変化させた。

【００６２】鋳片サイズ : 直径 230mm、265mm およ
び300mm の３サイズ。

【００６３】鋳造速度（Ｖc): ２m/min と2.2 m/min の
２種類。

【００６４】図８および図９は、直径230mm のビレット
における前記伝熱解析による凝固プロフィールの計算結
果を示す図である。即ち、鋳込み速度（Ｖc)が 2.0m/mi
n(図８）と2.2 m/min （図９）の場合の凝固シェル厚さ
および鋳片中心部の固相率（ｆs ）と鋳型内の溶鋼メニ
スカスからの距離との関係を示す図である。

【００６５】まず、図８の鋳造速度が２m/min の場合を
みれば、鋳片中心部の固相率が 0.1である位置 (溶鋼メ
ニスカスからの距離) は 28.8m、同じく中心部固相率が
0.3である位置は 30.6m、同じく中心部固相率が 0.8で
ある位置は 32.6mである。従って、固相率が 0.1である
位置から同じく 0.3である位置までの距離（Ｌx ）は、 30.6−28.8＝1.6 (m) であり、固相率が 0.1である位置から同じく 0.8である
位置までの距離は、 32.6−28.8＝3.8 (m) である。

【００６６】次に図９の鋳造速度が 2.2m/min の場合を
みると、鋳片中心部の固相率が 0.1である位置 (溶鋼メ
ニスカスからの距離) は 31.5m、同じく中心部固相率が
0.3である位置は 33.5m、同じく中心部固相率が 0.8で
ある位置は 36.5mである。従って、固相率が 0.1である
位置から同じく 0.3である位置までの距離（Ｌx ）は、 33.5−31.5＝2.0 (m) であり、固相率が 0.1である位置から同じく 0.8である
位置までの距離は、 36.5−31.5＝5.0 (m) である。

【００６７】そこで、冷却制御が可能な個々のブロック
の長さを１m の一定とし、その第１番目の最上流側を、
メニスカスから 28 m の位置に置き、以下、２番目から
10番目までのブロックを順次下流側に設置した。冷却制
御が可能なブロックの合計長さは10m である。従って、
鋳造速度２m/min の場合は、固相率が 0.1である位置を
カバーするのは、第１ブロック、固相率が 0.3である位
置をカバーするのは、第３ブロック、固相率が 0.8であ
る位置をカバーするのは、第５ブロック、となる。そこ
で、第２ブロックで冷却制御を開始し、第５ブロックで
これを停止する操業を行った。

【００６８】また、鋳造速度2.2 m/min の場合は、固相
率が 0.1である位置をカバーするのは、前記の第４ブロ
ック、固相率が 0.3である位置をカバーするのは、前記
の第６ブロック、固相率が 0.8である位置をカバーする
のは、前記の第９ブロック、となる。そこで、第５ブロ
ックで冷却制御を開始し、第９ブロックでこれを停止す
る操業を行った。

【００６９】同様にして、直径が 265mmおよび 300mmの
ビレットについても冷却制御の開始と停止の位置 (ブロ
ック番号) を決定して、鋳造を行った。そして、鋳造後
のビレットのセンターポロシティ（C.P.) 不良発生率を
調査した。C.P.不良発生率は次の式によって算出した。

【００７０】C.P.不良発生率（％）＝〔(C.P. 最大存在
範囲が30mm以上となったチャーシ゛数）／鋳込みチャーシ゛数〕×
100 上記のセンターポロシティ不良発生率を図10に示す。な
お、図10に比較例として示したのは、冷却制御を行わな
い従来の操業で得られたビレットのデータである。図示
のとおり、本発明方法によれば、センターポロシティ不
良発生率は著しく低下する。

【００７１】

【発明の効果】鋳片表面を鋳片中心部の固相率に応じて
適切に二次冷却する本発明の冷却方法によれば、鋳片の
センターポロシティを著しく少なくすることが可能であ
る。この方法を適用して連続鋳造されたビレット等を、
例えばシームレス鋼管製造用素材として用いれば、内面
きずの少ない製品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却方法を実施する連続鋳造装置の例
を示す側面方向の縦断面図である。

【図２】本発明の冷却方法の一つの実施態様を説明する
ための図で、鋳片の固相率と冷却制御を行うスプレーブ
ロックの対応関係を示す図である。

【図３】本発明方法をオンラインで適用する場合の制御
方法の１例を示す図である。

【図４】冷却制御の開始時点と終了時点の中心固相率お
よび水量密度を変化させたときのビレット中央縦断面に
おけるセンターポロシティの存在径の変化を示す図であ
る。

【図５】冷却制御の開始時点と終了時点の中心固相率お
よび水量密度を変化させたときのビレット中央縦断面に
おけるセンターポロシティの存在径の変化を示す図であ
る。

【図６】ビレット中央縦断面におけるセンターポロシテ
ィの存在径に及ぼす冷却媒体の種類と量の影響を示す図
である。

【図７】ビレット中央縦断面におけるセンターポロシテ
ィの存在径に及ぼす冷却制御の条件と鋳造速度の影響を
示す図である。

【図８】伝熱計算モデルによって求めた凝固プロフィー
ルの例を示す図である。

【図９】伝熱計算モデルによって求めた凝固プロフィー
ルの別の例を示す図である。

【図１０】本発明の冷却方法と従来の冷却方法によるビ
レット鋳造の場合のセンターポロシティ不良発生率を対
比して示す図である。

【符号の説明】

１：鋳片、 ２：溶鋼、 ３：浸漬ノズル、
４：鋳型、５：前段二次冷却スプレー、６：後段二次
冷却スプレー、７：ピンチロール、 ８：凝固殻
（シェル）、 ９：切断用トーチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 繁 和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業 株式会社和歌山製鉄所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼のブルーム又はビレットを連続鋳造する
   際の二次冷却において、鋳片の中心部の固相率が 0.1な
   いし0.3 になった時点で水量密度25〜100 〔リットル／
   (min・m²) 〕の水冷却による鋳片の表面冷却を開始し、
   鋳片の中心部の固相率が 0.8以上になるまで上記の水量
   密度による水冷却を継続することを特徴とする鋳片の冷
   却方法。
2. 【請求項２】下記のととを特徴とする請求項１の鋳
   片の冷却方法。 連続鋳造装置の二次冷却帯のうち、少なくとも鋳片
   の中心部の固相率が 0.1である位置から 0.8以上となる
   位置までをカバーする長さを複数のブロックに分割し、
   かつ、その分割ブロックの１番目から少なくとも上記固
   相率が 0.3の位置をカバーするブロックまでの１個のブ
   ロックの長さは、上記固相率が 0.1である位置から 0.3
   になる位置までの距離よりも短くすること、 鋳片の中心部の固相率が 0.1である位置をカバーす
   るブロックの次のブロックから上記固相率が 0.3である
   位置をカバーするブロックまでのいずれかのブロックに
   おいて水量密度25〜100 〔リットル／(min・m²) 〕の水
   冷却による鋳片の表面冷却を開始し、この表面冷却を少
   なくとも上記固相率が 0.8である位置をカバーするブロ
   ックまで継続させること。
3. 【請求項３】水量密度25〜100 〔リットル／(min・m²)
   〕の水冷却による鋳片の表面冷却をエアーミストスプ
   レーで行うことを特徴とする請求項１または請求項２の
   鋳片の冷却方法。