JPH07132355A - 連続鋳造における鋳片の圧下方法 - Google Patents
連続鋳造における鋳片の圧下方法Info
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- JPH07132355A JPH07132355A JP28152793A JP28152793A JPH07132355A JP H07132355 A JPH07132355 A JP H07132355A JP 28152793 A JP28152793 A JP 28152793A JP 28152793 A JP28152793 A JP 28152793A JP H07132355 A JPH07132355 A JP H07132355A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、未凝固部
をふくむ鋳片を圧下する方法において、内部割れの無
い、内質の優れた鋳片を製造することを目的とする。 【構成】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、鋳片厚に
対する幅の比Ｂ／ｔ0 が５以上、鋳片厚に対する未凝固
厚の比ｔl ／ｔ0 が１／２以下の範囲の鋳片を Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl を満たす条件で圧下を行う。ここで、Δは圧下量、ｔ0
は圧下前の鋳片厚、ｔlは圧下前の未凝固厚、Ｂは鋳片
の幅。
をふくむ鋳片を圧下する方法において、内部割れの無
い、内質の優れた鋳片を製造することを目的とする。 【構成】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、鋳片厚に
対する幅の比Ｂ／ｔ0 が５以上、鋳片厚に対する未凝固
厚の比ｔl ／ｔ0 が１／２以下の範囲の鋳片を Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl を満たす条件で圧下を行う。ここで、Δは圧下量、ｔ0
は圧下前の鋳片厚、ｔlは圧下前の未凝固厚、Ｂは鋳片
の幅。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内質の優れた鋳片を得る
ための鋼の連続鋳造における鋳片の圧下方法に関する。
ための鋼の連続鋳造における鋳片の圧下方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造鋳片の中心部には炭素などの正
偏析、ポロシティなどが生じ、品質上問題となる。これ
を防止するためには、凝固末期の鋳片に圧下をくわえる
ことが有効であることが例えば特開昭４９−１２７３８
号などに示されている。しかし、未凝固圧下では圧下条
件が不適当な場合は、凝固界面に内部割れが発生し、か
えって内質を悪化させる。この問題について、凝固界面
に発生する引張ひずみを低減させることで割れの発生を
防止する技術がある。例えば特開平３−１２４３５２号
には、鋳片厚の２〜５倍の直径のロールを用いることに
よって凝固界面に発生する引張ひずみを低減し、内部割
れを防止する技術が提案されている。しかし、この技術
でも一回に許容される圧下量は１０mm程度であり、中心
偏析やポロシティを防止するためには複数回の圧下が必
要となり、設備が大規模にならざるを得ない。
偏析、ポロシティなどが生じ、品質上問題となる。これ
を防止するためには、凝固末期の鋳片に圧下をくわえる
ことが有効であることが例えば特開昭４９−１２７３８
号などに示されている。しかし、未凝固圧下では圧下条
件が不適当な場合は、凝固界面に内部割れが発生し、か
えって内質を悪化させる。この問題について、凝固界面
に発生する引張ひずみを低減させることで割れの発生を
防止する技術がある。例えば特開平３−１２４３５２号
には、鋳片厚の２〜５倍の直径のロールを用いることに
よって凝固界面に発生する引張ひずみを低減し、内部割
れを防止する技術が提案されている。しかし、この技術
でも一回に許容される圧下量は１０mm程度であり、中心
偏析やポロシティを防止するためには複数回の圧下が必
要となり、設備が大規模にならざるを得ない。
【０００３】一方、鉄と鋼 60-7(1974), P137-146 によ
ると、鋳片の圧下率を３０％以上とすれば内部割れが防
止できることが示されている。しかし、内部割れが防止
される機構は明らかにされていないため、様々な鋳造条
件に対応することはできない。すなわち、鋳片の幅や、
未凝固厚によっては、圧下率を３０％以上としても内部
割れが発生することがあり、必ずしも内部品質のすぐれ
た鋳片は製造できていない。
ると、鋳片の圧下率を３０％以上とすれば内部割れが防
止できることが示されている。しかし、内部割れが防止
される機構は明らかにされていないため、様々な鋳造条
件に対応することはできない。すなわち、鋳片の幅や、
未凝固厚によっては、圧下率を３０％以上としても内部
割れが発生することがあり、必ずしも内部品質のすぐれ
た鋳片は製造できていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、内部割
れの防止条件として圧下率を３０％以上にすることを示
している。しかし、この条件では必ずしも内部割れを防
止することはできていない。この原因は圧下率以外の因
子の影響が不明確であるからである。本発明はこれらを
明らかにし、内質のすぐれた鋳片を製造するための圧下
方法を提供することを目的とする。
れの防止条件として圧下率を３０％以上にすることを示
している。しかし、この条件では必ずしも内部割れを防
止することはできていない。この原因は圧下率以外の因
子の影響が不明確であるからである。本発明はこれらを
明らかにし、内質のすぐれた鋳片を製造するための圧下
方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、連続鋳
造機後端に圧延機を設置し未凝固部をふくむ鋳片を圧下
する方法において、鋳片厚に対する幅の比Ｂ／ｔ0 が５
以上、鋳片厚に対する未凝固厚の比ｔl ／ｔ0 が１／２
以下の範囲の鋳片を Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl を満たす条件で圧下を行うことにある。ここで Δ：圧
下量、ｔ0 ：圧下前の鋳片厚、ｔl ：圧下前の未凝固
厚、Ｂ：鋳片の幅
造機後端に圧延機を設置し未凝固部をふくむ鋳片を圧下
する方法において、鋳片厚に対する幅の比Ｂ／ｔ0 が５
以上、鋳片厚に対する未凝固厚の比ｔl ／ｔ0 が１／２
以下の範囲の鋳片を Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl を満たす条件で圧下を行うことにある。ここで Δ：圧
下量、ｔ0 ：圧下前の鋳片厚、ｔl ：圧下前の未凝固
厚、Ｂ：鋳片の幅
【０００６】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。図２は鋳片の
圧下中の割れ発生状況である。これは表１に示す条件で
圧下中にかみ止めを行い、Ｌ断面のサルファープリント
をとったものである。図２から、圧下開始時に発生した
内部割れが、圧下終了時には消滅していることがわか
る。図３は同一の条件で鋳片を圧下する場合について、
静水圧の圧延方向（鋳片方向）分布を剛塑性有限要素法
により推定した結果である。図３からわかるように、材
料の中心部には、凝固シェルの圧着前には引張力、凝固
シェルの圧着後は圧縮力が作用する。
圧下中の割れ発生状況である。これは表１に示す条件で
圧下中にかみ止めを行い、Ｌ断面のサルファープリント
をとったものである。図２から、圧下開始時に発生した
内部割れが、圧下終了時には消滅していることがわか
る。図３は同一の条件で鋳片を圧下する場合について、
静水圧の圧延方向（鋳片方向）分布を剛塑性有限要素法
により推定した結果である。図３からわかるように、材
料の中心部には、凝固シェルの圧着前には引張力、凝固
シェルの圧着後は圧縮力が作用する。
【０００７】
【表１】
【０００８】以上の事実から、発明者らは、凝固界面に
作用する引張力によって内部割れが発生しても、その後
に、材料中心部に充分な圧縮静水圧が作用すれば、割れ
に捕捉された濃化溶鋼が排出され、割れは圧着し、圧下
後の鋳片には残らないことを見いだした。
作用する引張力によって内部割れが発生しても、その後
に、材料中心部に充分な圧縮静水圧が作用すれば、割れ
に捕捉された濃化溶鋼が排出され、割れは圧着し、圧下
後の鋳片には残らないことを見いだした。
【０００９】材料内部の圧縮静水圧は図３からも明らか
なように、凝固シェルの圧着後に発生する。したがっ
て、内部割れの防止条件は文献 鉄と鋼 60-7(1974),P1
37-146に示されているごとく、鋳片全体の圧下率で決定
されるのではなく、凝固シェル圧着後の圧下率によって
決定する必要がある。そこで、発明者らは多くの実験を
繰り返し、圧下条件ごとの内部割れの発生状況を調べ、
凝固シェル圧着後の圧下率ｒa との関係を調べた。検討
条件を表２に示す。圧下時の未凝固厚は鋳造速度を調整
することによって変化させ、鋲打ち試験によって確認し
た。内部割れの発生状況は圧下後の鋳片のＣ断面のサル
ファープリントで確認した。なお、凝固シェル圧着後の
圧下率は、凝固シェルの圧着までは、ロールによる圧下
量と未凝固部の変形量が等しいと仮定し、次式で定義し
た。 ｒa ＝（Δ−ｔl ）／（ｔ0 −ｔl ） ・・・・・・・（１） ここで、Δは圧下量、ｔ0 は圧下前の鋳片厚、ｔl は圧
下前の未凝固厚である。
なように、凝固シェルの圧着後に発生する。したがっ
て、内部割れの防止条件は文献 鉄と鋼 60-7(1974),P1
37-146に示されているごとく、鋳片全体の圧下率で決定
されるのではなく、凝固シェル圧着後の圧下率によって
決定する必要がある。そこで、発明者らは多くの実験を
繰り返し、圧下条件ごとの内部割れの発生状況を調べ、
凝固シェル圧着後の圧下率ｒa との関係を調べた。検討
条件を表２に示す。圧下時の未凝固厚は鋳造速度を調整
することによって変化させ、鋲打ち試験によって確認し
た。内部割れの発生状況は圧下後の鋳片のＣ断面のサル
ファープリントで確認した。なお、凝固シェル圧着後の
圧下率は、凝固シェルの圧着までは、ロールによる圧下
量と未凝固部の変形量が等しいと仮定し、次式で定義し
た。 ｒa ＝（Δ−ｔl ）／（ｔ0 −ｔl ） ・・・・・・・（１） ここで、Δは圧下量、ｔ0 は圧下前の鋳片厚、ｔl は圧
下前の未凝固厚である。
【００１０】
【表２】
【００１１】図１に圧下条件と内部割れの発生状況との
関係を示す。図１から明らかなように、鋳片厚、未凝固
厚が変化しても、凝固シェル圧着後の圧下率を１５％以
上とすれば、内部割れが生じない（圧下後の鋳片に残存
しない）ことがわかる。すなわち ｒa ＝（Δ−ｔl ）／（ｔ0 −ｔl ）＞０．１５ ・・・・（２） を満たす条件で鋳片を圧下すれば、割れを生じること無
く、偏析およびポロシティのない鋳片を製造することが
できる。ここで、Δは圧下量、ｔ0 は圧下前の鋳片厚、
ｔl は圧下前の未凝固厚である。（２）式を変形すれ
ば、内部割れの防止に必要な圧下量Δを次式で表すこと
ができる。 Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl ・・・・・・・（３）
関係を示す。図１から明らかなように、鋳片厚、未凝固
厚が変化しても、凝固シェル圧着後の圧下率を１５％以
上とすれば、内部割れが生じない（圧下後の鋳片に残存
しない）ことがわかる。すなわち ｒa ＝（Δ−ｔl ）／（ｔ0 −ｔl ）＞０．１５ ・・・・（２） を満たす条件で鋳片を圧下すれば、割れを生じること無
く、偏析およびポロシティのない鋳片を製造することが
できる。ここで、Δは圧下量、ｔ0 は圧下前の鋳片厚、
ｔl は圧下前の未凝固厚である。（２）式を変形すれ
ば、内部割れの防止に必要な圧下量Δを次式で表すこと
ができる。 Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl ・・・・・・・（３）
【００１２】鋳片の幅、未凝固厚を限定する理由につい
て述べる。鋳片の厚みに対する幅の比Ｂ／ｔ0 が小さく
なるに従い、鋳片幅方向端部の凝固した部分の厚みが鋳
片全体に占める比率が大きくなり、凝固部が圧延方向に
のばされる影響が無視できなくなり、ロールによる圧下
量と未凝固部の変形量が等しくならない。すなわち、凝
固シェルの圧着後の圧下率が（１）式では表せなくな
る。この点について発明者らは剛塑性有限要素法による
検討を実施した。図４は圧下量に対する未凝固部の変形
量を、鋳片の厚みに対する幅の比Ｂ／ｔ0 ごとに示した
ものであり、図５は図４をもとに鋳片の厚みに対する幅
の比Ｂ／ｔ0 が未凝固部の変形量の圧下量に対する比に
およぼす影響を示したものである。図４、５からＢ／ｔ
0 が５以上の条件では、ロールによる圧下量と未凝固部
の変形量が等しくなり、凝固シェル圧着後の圧下率が
（１）式で表せることがわかる。以上の理由により、本
発明では、圧下前の鋳片の板厚に対する板幅の比Ｂ／ｔ
0 を５以上とする。
て述べる。鋳片の厚みに対する幅の比Ｂ／ｔ0 が小さく
なるに従い、鋳片幅方向端部の凝固した部分の厚みが鋳
片全体に占める比率が大きくなり、凝固部が圧延方向に
のばされる影響が無視できなくなり、ロールによる圧下
量と未凝固部の変形量が等しくならない。すなわち、凝
固シェルの圧着後の圧下率が（１）式では表せなくな
る。この点について発明者らは剛塑性有限要素法による
検討を実施した。図４は圧下量に対する未凝固部の変形
量を、鋳片の厚みに対する幅の比Ｂ／ｔ0 ごとに示した
ものであり、図５は図４をもとに鋳片の厚みに対する幅
の比Ｂ／ｔ0 が未凝固部の変形量の圧下量に対する比に
およぼす影響を示したものである。図４、５からＢ／ｔ
0 が５以上の条件では、ロールによる圧下量と未凝固部
の変形量が等しくなり、凝固シェル圧着後の圧下率が
（１）式で表せることがわかる。以上の理由により、本
発明では、圧下前の鋳片の板厚に対する板幅の比Ｂ／ｔ
0 を５以上とする。
【００１３】また、図６は幅１２００mm、厚さ７５mm、
未凝固厚４０mmの鋳片を、直径６００mmのロールで４５
mm圧下する場合の圧下中の鋳片形状を剛塑性有限要素法
によって推定した結果である。図６からわかるように、
初期未凝固厚が過度に大きい場合は、凝固シェルは板幅
方向にたわみながら変形する。このため、未凝固部の幅
方向端部の圧着が幅方向中心部の圧着から遅れることに
なる。すなわち、幅方向端部の圧着後の圧下率は（１）
式で表せなくなる。発明者らはこの点について剛塑性有
限要素法による検討を実施した。図７に未凝固部の幅方
向中央部と端部との圧着に必要な圧下量の差に、未凝固
厚の鋳片厚に対する比がおよぼす影響を示す。図７から
未凝固厚が鋳片厚みの１／２以上になると未凝固部の幅
方向中央部に対して端部の圧着が遅れ出すことがわか
る。したがって、本発明では圧下前の未凝固厚は鋳片厚
みの１／２以下とする。
未凝固厚４０mmの鋳片を、直径６００mmのロールで４５
mm圧下する場合の圧下中の鋳片形状を剛塑性有限要素法
によって推定した結果である。図６からわかるように、
初期未凝固厚が過度に大きい場合は、凝固シェルは板幅
方向にたわみながら変形する。このため、未凝固部の幅
方向端部の圧着が幅方向中心部の圧着から遅れることに
なる。すなわち、幅方向端部の圧着後の圧下率は（１）
式で表せなくなる。発明者らはこの点について剛塑性有
限要素法による検討を実施した。図７に未凝固部の幅方
向中央部と端部との圧着に必要な圧下量の差に、未凝固
厚の鋳片厚に対する比がおよぼす影響を示す。図７から
未凝固厚が鋳片厚みの１／２以上になると未凝固部の幅
方向中央部に対して端部の圧着が遅れ出すことがわか
る。したがって、本発明では圧下前の未凝固厚は鋳片厚
みの１／２以下とする。
【００１４】本発明の実行方法を具体的に説明する。図
８に本発明の実施方法の一例を示す。溶湯４はタンディ
ッシュ３からモールド５内に注入され、モールド４の内
面から冷却されることによって凝固シェル１を形成す
る。この凝固シェル１を案内ロール群６によって湾曲
し、ピンチロール７に導く。鋳片はピンチール７以後、
水平に誘導され圧延ロール２で圧下される。圧延ロール
２の位置での未凝固厚は鋼種、鋳造速度および冷却条件
から凝固計算によって推定することができるので、
（３）式を用いて、凝固シェル圧着後の圧下率が１５％
以上になるように、圧下量をあらかじめ決定しておくこ
とができる。
８に本発明の実施方法の一例を示す。溶湯４はタンディ
ッシュ３からモールド５内に注入され、モールド４の内
面から冷却されることによって凝固シェル１を形成す
る。この凝固シェル１を案内ロール群６によって湾曲
し、ピンチロール７に導く。鋳片はピンチール７以後、
水平に誘導され圧延ロール２で圧下される。圧延ロール
２の位置での未凝固厚は鋼種、鋳造速度および冷却条件
から凝固計算によって推定することができるので、
（３）式を用いて、凝固シェル圧着後の圧下率が１５％
以上になるように、圧下量をあらかじめ決定しておくこ
とができる。
【００１５】
【実施例】直径６００mmのフラットロールを連鋳機後端
に設置し鋳片を圧下するプロセスにおいて、板幅１２０
０mm、鋳片厚７０mm、未凝固２０mmの鋳片（Ｂ／ｔ0 ＝
１７、ｔl ／ｔ0 ＝０．３）について、圧下による内質
の改善を試みた。本発明から内部割れを防止するために
必要な圧下量は（３）式より２７．５mmである。圧下量
を３０mm（圧下率４２．８％）とした場合、内部割れは
発生せず、偏析、ポロシティの無い鋳片が得られた。圧
下量を２５mm（圧下率３５．７％）とした場合は、偏
析、ポロシティは発生しなかったが、内部割れが発生し
た。
に設置し鋳片を圧下するプロセスにおいて、板幅１２０
０mm、鋳片厚７０mm、未凝固２０mmの鋳片（Ｂ／ｔ0 ＝
１７、ｔl ／ｔ0 ＝０．３）について、圧下による内質
の改善を試みた。本発明から内部割れを防止するために
必要な圧下量は（３）式より２７．５mmである。圧下量
を３０mm（圧下率４２．８％）とした場合、内部割れは
発生せず、偏析、ポロシティの無い鋳片が得られた。圧
下量を２５mm（圧下率３５．７％）とした場合は、偏
析、ポロシティは発生しなかったが、内部割れが発生し
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明の鋳片圧下方法により、種々の鋳
造条件について内部割れを防止することが可能になるの
で、内質の優れた多様なサイズの鋳片を得ることができ
る。
造条件について内部割れを防止することが可能になるの
で、内質の優れた多様なサイズの鋳片を得ることができ
る。
【図１】鋳片の圧下条件および凝固シェル圧着後の圧下
率と内部割れの発生状況との関係を示す図である。
率と内部割れの発生状況との関係を示す図である。
【図２】鋳片の圧下による内部割れの発生状況を示す図
である。
である。
【図３】鋳片の圧下時の静水圧分布を示す図である。
【図４】鋳片の板厚に対する板幅の比が未凝固部の変形
におよぼす影響を示す図である。
におよぼす影響を示す図である。
【図５】鋳片の厚みに対する幅の比が未凝固部の変形量
の圧下量に対する比におよぼす影響を示す図である。
の圧下量に対する比におよぼす影響を示す図である。
【図６】鋳片の板厚に対して未凝固厚が過大な場合の鋳
片の変形を示す図である。
片の変形を示す図である。
【図７】未凝固部の幅方向中央部と端部との圧着に必要
な圧下量の差に、未凝固厚の鋳片厚に対する比がおよぼ
す影響を示す図である。
な圧下量の差に、未凝固厚の鋳片厚に対する比がおよぼ
す影響を示す図である。
【図８】本発明を実施する場合のプロセスを例示する説
明図である。
明図である。
１ 凝固シェル ２ 圧延ロール ３ タンディッシュ ４ 溶湯 ５ モールド ６ 案内ロール群 ７ ピンチロール ８ 冷却装置
Claims (1)
- 【請求項１】 連続鋳造機後端に圧延機を設置し、未凝
固部をふくむ鋳片を圧下する方法において、鋳片厚に対
する幅の比Ｂ／ｔ0 が５以上、鋳片厚に対する未凝固厚
の比ｔl ／ｔ0 が１／２以下の範囲の鋳片を Δ＞０．１５ｔ0 ＋０．８５ｔl を満たす条件で圧下を行うことを特徴とした、連続鋳造
における鋳片の圧下方法。ここで Δは圧下量、ｔ0 は
圧下前の鋳片厚、ｔl は圧下前の未凝固厚、Ｂは鋳片の
幅である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28152793A JPH07132355A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 連続鋳造における鋳片の圧下方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28152793A JPH07132355A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 連続鋳造における鋳片の圧下方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132355A true JPH07132355A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17640422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28152793A Withdrawn JPH07132355A (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 連続鋳造における鋳片の圧下方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07132355A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997000747A1 (en) * | 1995-06-21 | 1997-01-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Continuous casting of thin cast pieces |
| JPH11347701A (ja) * | 1998-06-12 | 1999-12-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造方法および連続鋳造機 |
| US7086450B2 (en) | 2002-04-08 | 2006-08-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Continuous casting method, continuous casting apparatus and continuously cast steel slab |
| JP2007229796A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造方法 |
| CN105414507A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-23 | 铜陵奥盛冶金机械有限公司 | 一种连续铸造铁铸胚的方法 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP28152793A patent/JPH07132355A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997000747A1 (en) * | 1995-06-21 | 1997-01-09 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Continuous casting of thin cast pieces |
| US5871040A (en) * | 1995-06-21 | 1999-02-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for continuously casting thin slabs |
| JPH11347701A (ja) * | 1998-06-12 | 1999-12-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造方法および連続鋳造機 |
| US7086450B2 (en) | 2002-04-08 | 2006-08-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Continuous casting method, continuous casting apparatus and continuously cast steel slab |
| JP2007229796A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造方法 |
| CN105414507A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-23 | 铜陵奥盛冶金机械有限公司 | 一种连续铸造铁铸胚的方法 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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