JPH07204811A

JPH07204811A - 連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH07204811A
Application number: JP335994A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ogura; 倉滋小; Sanpei Kondo; 藤三平近; Mototatsu Sugisawa; 澤元達杉
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1994-01-18
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】表面および内部介在物の混入、さらには表面お
よび内部割れの無い高品質な高炭素鋼を、高い生産能力
かつ高い製品歩留まりで製造することができる連続鋳造
方法を提供する。【構成】炭素を０．３０％以上含有する鋼材を連続鋳造
するに際し、垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて、鋳造片
が未凝固の状態での曲げ、および未凝固あるいは完全凝
固後矯正を行い、あるいはさらに、連続鋳造機の二次冷
却帯において曲げ終了までに全冷却水量の４０％以上を
噴射すると共に、二次冷却帯の少なくとも１つのゾーン
において鋳片端部の冷却水を遮断し、さらに二次冷却帯
の曲げ部および／または矯正部において分割ローラを使
用して、０．８ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度で連続鋳造を
行うことにより前記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭素を０．３０％以上
含有する高炭素鋼や特殊鋼を、表面割れや内部割れを発
生することなく高い歩留まりで、しかも高い生産能力で
製造することができる連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭素含有量の高い高炭素鋼や特殊鋼は、
その製造上の問題点として連続鋳造時に連続鋳造片（以
下、連鋳片とする）の表面割れや内部割れを発生しやす
いことが知られている。そのため、このような鋼種を連
続鋳造する際には、構造的に曲げ歪、矯正歪等が発生す
ることがない垂直型の連続鋳造機（以下、連鋳機とす
る）を使用するのが一般的である。例えば、特開昭５９
−１２５２５１号公報には、モールド内熱流束と鋳造速
度との関係を規定し、かつ低速鋳造時の二次冷却帯にお
ける実注水密度を規定することにより、割れを生じない
健全な連鋳片を製造する方法が提案されている。

【０００３】垂直型連鋳機（あるいは垂直凝固曲げ型連
鋳機）は、鉛直状態で連続鋳造を行うため、溶鋼の凝固
前にモールドパウダー等に起因する介在物が浮上し、凝
固した連鋳片に混入することがない。そのため、介在物
等に起因する欠陥や、溶鋼の初期凝固の段階で発生する
表面近傍の介在物混入による欠陥等のない、高品質な連
鋳片を製造することができる。

【０００４】また、このような垂直型連鋳機の特性に加
え、モールド、二次冷却帯で溶鋼を撹拌することによ
り、介在物や偏析の少ないより高品質な高炭素鋼の連鋳
片を製造する方法も各種提案されている。例えば、特開
昭６１−２２９４５０号公報には、タンディッシュ内溶
鋼過熱度を１５℃以内高温にして撹拌することにより、
内質の優れた高炭素鋼を得る方法が；特開昭６３−１３
６５０号公報には、タンディッシュ内温度を液相線より
も１０〜２０℃高く保ち、かつタンディッシュのみなら
ずモールドおよび二次冷却帯でも未凝固溶鋼を撹拌する
ことにより、内質の優れた高炭素鋼を得る方法が；さら
に、特公昭６４−１１３８７号公報には、モールド内に
おける溶鋼撹拌の周波数と磁束密度との関係を規定する
ことにより、介在物および表面偏析の小さい中・高炭素
キルド鋼の製造方法が；それぞれ開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、垂直型
連鋳機（あるいは垂直凝固曲げ型連鋳機）は割れが発生
し易い高炭素鋼の製造に適しており、しかも、介在物等
に起因する欠陥や溶鋼の初期凝固の段階で発生する表面
近傍の介在物混入による欠陥等のない、高品質な連鋳片
を製造することができる。しかしながら、垂直型連鋳機
は、その構成上、鋳造速度（鋳込み速度）を高くするこ
とができず、高い生産能力を実現することが非常に困難
である。

【０００６】すなわち、垂直型連鋳機に限らず、鋳造速
度を高速にするためには機長の長い連鋳機が必要であ
る。ところが、湾曲型連鋳機等と異なり、垂直型連鋳機
の機長を長くするためには、建屋を高くする、あるいは
大規模な地下構造物を建造する必要がある。そのため、
高速鋳造が可能な連鋳機を実現するためには、建築上大
きな問題があり、また、仮に可能であっても非常にコス
トがかかる。さらに、同様の理由で、垂直型連鋳機は一
度建造された装置の機長の延長も非常に困難であり、生
産能力の拡大も事実上不可能である。

【０００７】他方、いわゆる湾曲型連鋳機であれば機長
の増大は容易である。ところが湾曲型連鋳機は、湾曲す
るモールドおよび二次冷却帯の形状のため、垂直型連鋳
機の利点である溶鋼未凝固状態での介在物の浮上分離が
困難であり、モールドパウダー等に起因する欠陥や連鋳
片の表面近傍への介在物の混入やＡｒ気泡に起因する、
連鋳片の内部や表面の性状の問題が発生しやすい。ま
た、前述のように、高炭素鋼は表面および内部に割れを
発生し易く、連鋳片の曲げ延ばし等の変形を必須とする
連鋳機では、この点にも問題があった。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、表面近傍および内部介在物の混
入、さらには表面および内部割れの無い高品質な高炭素
鋼を、高い生産能力かつ高い製品歩留まりで製造するこ
とができる連続鋳造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】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様は、炭素を０．３０％以上含有
する鋼材を連続鋳造するに際し、垂直曲げ型の連続鋳造
機を用いて、鋳造片の未凝固の状態での曲げ、および鋳
造片の未凝固の状態での矯正あるいは完全凝固後の矯正
を行うことを特徴とする連続鋳造方法を提供する。

【００１０】また、本発明の第２の態様は、炭素を０．
３０％以上含有する鋼材を連続鋳造するに際し、垂直曲
げ型の連続鋳造機を用い、鋳造片の未凝固の状態での曲
げ、および鋳造片の未凝固の状態での矯正あるいは完全
凝固後の矯正を行い、かつ前記連続鋳造機の二次冷却帯
において曲げ終了までに全冷却水量の４０％以上を噴射
すると共に、二次冷却帯の少なくとも１つのゾーンにお
いて鋳片端部の冷却水を遮断し、さらに前記二次冷却帯
の曲げ部および／または矯正部において分割ローラを使
用して、０．８ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度で連続鋳造を
行うことを特徴とする連続鋳造方法を提供する。

【００１１】なお、ここで曲げとは垂直での鋳造から一
定の曲率への変更による鋳造片の変形を示し、他方、矯
正とは一定曲率から直線への鋳造片の変形を示す。

【００１２】以下、本発明の連続鋳造方法について詳細
に説明する。本発明の連続鋳造方法は、炭素を０．３０
％以上含有する高炭素鋼や特殊鋼の連続鋳造方法に関す
るものである。本発明においては、炭素を０．３０％以
上含有する各種の鋼材をすべて対象とすることができる
が、具体的には、高炭素鋼とはＪＩＳ規格でいうＳ３０
Ｃ〜Ｓ５８Ｃ等を示し、他方、特殊鋼とは、ＳＫ７〜Ｓ
Ｋ１、ＳＣＭ４３０、ＳＮＣＭ２４０等を示す。なお、
以下の説明においては、これらの鋼材をまとめて高炭素
鋼とする。

【００１３】図１および図２に、本発明の第１の態様お
よび第２の態様の連続鋳造方法を実施する連続鋳造機
（以下、連鋳機とする）の概念図を示す。ここで、図１
は連続鋳造片の矯正を未凝固の状態で行う例であり、図
２は連続鋳造片の矯正を完全凝固後に行う例である。な
お、本発明の連続鋳造方法（以下、連鋳方法とする）に
おいて、図１および図２に示される例は、冷却速度およ
び鋳造速度（すなわち、特に後述する矯正部における鋳
片内部の状態）が異なる以外は、連鋳機は基本的に同じ
構成を有するので、同じ部材には同じ符号を付して同一
に説明する。

【００１４】図１および図２に示されるように、本発明
に利用される連鋳機１０は、連続鋳造片（以下、連鋳片
とする）１２を垂直方向に引き抜いて、その後に連鋳片
が未凝固の状態で曲げ、さらにその後に連鋳片が未凝固
あるいは完全凝固後に連鋳片を直線状に伸ばして（すな
わち矯正して）連鋳片１２を鋳造する、いわゆる垂直曲
げ型の連鋳機である。このような連鋳機１０によって製
造した連鋳片１２は、トーチ１４等によって切断された
後、熱間圧延等の次工程に搬送される。

【００１５】図示例おいて、タンディッシュ１６からの
溶鋼は、浸漬ノズル１８等によってモールド２０に注入
される。モールド２０に注入された溶鋼は、冷却されて
凝固を開始して（いわゆるシェルを形成し）、二次冷却
帯２２に引き抜かれる。ここで、モールド２０において
は、モールド２０を水冷すること等によって溶鋼（連鋳
片１２）の冷却が行われる。

【００１６】図示例の連鋳機１０の二次冷却帯２２は、
通常の連鋳機と同様、多数の搬送ローラ２４，２４，２
４……や、搬送ローラ２４の間隙に配置されるスプレー
ノズル等より構成され、一例として第１ゾーン２２ａ、
第２ゾーン２２ｂ、第３ゾーン２２ｃ、第４ゾーン２２
ｄおよび第５ゾーン２２ｅの合計５つのゾーンより構成
され、連鋳片１２を垂直方向に引き出し、この連鋳片１
２を曲げて、その後に直線状に矯正しながら搬送しつ
つ、水スプレーやミストスプレー（気水混合スプレー）
によって連鋳片１２を冷却する。なお、本発明の連鋳方
法においては、二次冷却帯２２は５つのゾーンより構成
されるのに限定はされず、さらに細かく細分あるいは５
未満のゾーンで構成されても良いのはもちろんである。

【００１７】図示例においては、第１ゾーン２２ａは垂
直部であって、連鋳片１２はモールド２０より垂直方向
に引き出される。第１ゾーン２２ａに次いで配置される
第２ゾーン２２ｂは曲げ部で、連鋳片１２はここで所定
の曲率に湾曲されつつ搬送・冷却され、第３ゾーン２２
ｃでは所定の曲率のまま搬送されつつ冷却される。次い
で配置される第４ゾーン２２ｄは矯正部で、湾曲した連
鋳片１２はここで直線状に矯正されつつ冷却され、さら
に直線状のまま第５ゾーン２２ｅにおいて搬送・冷却さ
れて、トーチ１４によって所定の長さに切断され、表面
手入れや熱間圧延等の次工程に搬送される。

【００１８】本発明の連鋳方法では、このような垂直曲
げ型の連鋳機１０を用い、連鋳片１２の内部が未凝固
（図中斜線部）の状態で連鋳片１２を曲げ、矯正は図１
に示されるように連鋳片１２の内部が未凝固（以下、単
に未凝固とする）の状態で行い、あるいは図２に示され
るように連鋳片１２が完全に凝固（以下、単に凝固とす
る）した後に矯正を行う。高炭素鋼の連続鋳造をこのよ
うに行うことにより、生産効率を高めると共に、介在物
による欠陥、さらには表面および内部割れのない、高品
質の高炭素鋼を高い歩留まりで製造可能にしたものであ
る。

【００１９】図３に、高炭素鋼スラブを、垂直曲げ型連
鋳機によって製造した場合の、連鋳片の表面割れ指数と
炭素含有量との関係を示す。このグラフは、鋳造速度
０．７ｍ／ｍｉｎで、二次冷却帯において、メニスカス
（モールド中の凝固開始点）から１５ｍまでは後述する
分割ロールを利用した例である。また、表面割れ指数と
は、スラブの表面に発生した割れを単位面積当たりに換
算して表現した値であり、指数が高い程割れを生じ易
い。

【００２０】図３に示されるように、上記連鋳片の割れ
の発生指数は、炭素含有量０．３％近傍を境として高炭
素領域に集中している。これは、炭素濃度の増加に伴
い、液相線温度と固相線温度との差が開き、強度出現温
度が低下するためであると考えられる。また、高炭素鋼
には、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等の結果的に割れ
感受性を高める成分が含有されるが、その場合にも、こ
の傾向が大きく変化することはない。

【００２１】さらに検討を重ねた結果、炭素を０．３％
以上含有する高炭素鋼では、表面温度を８５０℃以下に
低下させた場合に、割れ感受性が非常に高くなる。この
ような傾向は垂直型連鋳機においては大きな問題にはな
らない。ところが、高速鋳造が可能ではあるが、上部曲
げ部および下部矯正部の、連鋳片の２回の変形が不可欠
である垂直曲げ型連鋳機においては、大きな問題とな
る。つまり、垂直曲げ型連鋳機においては、曲げ部およ
び矯正部での連鋳片の表面温度の確保が極めて重要であ
る。

【００２２】本発明は、上記構成、すなわち垂直曲げ型
の連鋳機１２を用い、未凝固の状態で連鋳片１２を曲げ
を行うことにより、上記問題点を解決したものである。

【００２３】すなわち、垂直曲げ型の連鋳機を用い、未
凝固の状態で連鋳片を曲げるので、機長の増大が容易
で、高速で連続鋳造を可能にすると共に、曲げ（矯正）
時の連鋳片１２の表面温度を確保して、連鋳片１２の表
面および内部割れを大幅に低減することができる。さら
に、一次冷却（モールド２０）および二次冷却帯２２の
一部（第１ゾーン２２ａ）が垂直であるので、この部分
で介在物等を浮上することができ、内部や表面性状に欠
陥の無い、高品質な連鋳片１２を製造することができ
る。

【００２４】本発明の連鋳方法に利用される連鋳機１０
において、垂直部分の長さには特に限定はなく、ステン
レス鋼種に応じた介在物の除去し易さ等に応じて適宜決
定すればよいが、本発明者らの検討によれば、最も除去
が困難なものでも５ｍ以内の垂直部分があれば、ほぼ介
在物を除去することができるので、連鋳機高さの低減の
ためにも、垂直部分の高さは５ｍ以内とするのが好まし
い。また、湾曲時の連鋳片２２の曲率にも特に限定はな
く、連鋳機の機長、ステンレス鋼の鋼種等に応じて、表
面歪の増大による割れを防止できる範囲で適宜決定すれ
ばよい。

【００２５】さらに、本発明の第２の態様においては、
連鋳片１２の割れのより好適な防止や、より高品質の連
鋳片１２の製造を実現するために、高炭素鋼の連続鋳造
において、連鋳機１２の二次冷却帯２２において、少な
くとも１つのゾーンにおける連鋳片１２端部の冷却水遮
断および連鋳片１２の曲げ終了までの全冷却水量の４０
％以上の噴射、曲げ部および／または矯正部すなわち第
２ゾーン２２ｂおよび／または第４ゾーン２２ｄにおけ
る分割ローラの使用、さらに連続鋳造速度０．８ｍ／ｍ
ｉｎ以上の条件下で連続鋳造を行う。

【００２６】連鋳機１０の二次冷却帯２２においては、
連鋳片１２の幅方向（搬送方向と略直交方向）に多数の
スプレーノズル（ミストノズル）配列したものが、連鋳
片１２の搬送ローラの間に配置され、スプレーノズルよ
り水スプレーやミストスプレーを噴射することにより、
連鋳片１２の二次冷却を行う。

【００２７】ここで、連鋳機１０においては、製造する
連鋳片１２の幅に応じて、幅方向に配列したスプレーノ
ズルの作動を制御し、無駄の無い冷却が可能なように構
成される。すなわち、図４に示されるように、幅方向Ｗ
にスプレーノズルａ，ｂ，ｃ……が配置されていた場
合、連鋳片１２の幅がｗ₁である場合にはａ，ｂ，ｃ…
…全てのスプレーノズルよりスプレーを噴射し、連鋳片
１２の幅がｗ₂である場合には、その幅に応じてスプレ
ーノズルａおよびｂからのスプレーの射出を停止し、ス
プレーノズルｃから内側のスプレーノズルによって（逆
側端部も同様）連鋳片の冷却を行う。

【００２８】本発明の第２の態様の連鋳方法において
は、二次冷却帯２２の少なくとも１つのゾーンにおいて
は、連鋳片１２の端部に対応するスプレーは冷却水を停
止して連鋳片１２の二次冷却を行う（但し、連鋳片１２
の幅がスプレー帯の幅よりも広く、端部冷却水の停止の
必要がない場合を除く）。

【００２９】前述のように、本発明で利用する垂直曲げ
型の連鋳機１０は、垂直部分を有する連鋳機の利点を持
ちつつ長い機長を実現することが可能である。ところ
が、垂直曲げ型の連鋳機１０は上部の曲げ部および下部
の矯正部において、連鋳片１２に２回の変形を与えるこ
とが避けられない。この変形部による連鋳片１２の歪
は、連鋳片の温度がある特定の領域、特に前述の８５０
℃以下等の過冷却状態となっている場合に連鋳片１２コ
ーナー部の割れの原因となる。

【００３０】これに対し、本発明の第２の態様において
は、二次冷却帯２２の少なくとも１つのゾーンにおいて
は、連鋳片１２の端部に対応するスプレーによる冷却水
を停止（以下、幅切りとする）する。つまり、図４に示
される例であれば、連鋳片１２の幅がｗ₁である場合に
は、連鋳片１２のコーナー部に対応するスプレーノズル
ａを停止して、スプレーノズルｂから内側のスプレーノ
ズルによって（逆側端部も同様）連鋳片の冷却を行い、
連鋳片１２の幅がｗ₂である場合には、その幅に応じて
スプレーノズルａおよびｂに加え、連鋳片１２のコーナ
ー部に対応するスプレーノズルｃも停止して、これより
内側のスプレーノズルによって連鋳片の冷却を行う。

【００３１】このような構成とすることにより、連鋳片
１２の過冷却、特にコーナー部の過冷却を防止して、連
鋳機１０の曲げ部および矯正部での歪による連鋳片１２
のコーナー部の割れを好適に防止し、製品歩留まりをよ
り向上することができる。

【００３２】特に、冷却をミストスプレーで行う場合に
は、コーナー部に対応する部分のスプレーの水のみを停
止してエアスプレーを噴射することにより、このエアス
プレーによって他のスプレーより噴射された水が連鋳片
１２のコーナー部や端面に回ってこの部分を冷却するの
を防止することができ、より確実に連鋳片１２のコーナ
ー部の割れを防止し、さらに高い製品歩留まりを実現す
ることができる。

【００３３】本発明の第２の態様の連鋳方法において、
幅切りを行うゾーンには特に限定はなく、また、幅切り
を実施するゾーン内全てのスプレーノズルを幅切りする
のにも限定はされない。

【００３４】なお、確実に連鋳片１２のコーナー部の割
れを防止するために、幅切りは、少なくとも曲げ部で実
施されるのが好ましい。この領域ではバルジング（未凝
固溶鋼の圧力に起因する膨らみ）抑制のために強冷却が
必要であるが、ここでの強冷却によってコーナー部が過
冷却されてしまい、連鋳片１２の曲げおよび矯正によっ
て割れが発生してしまう。そのため、この領域での幅切
りは連鋳片１２コーナー部の割れ防止に非常に効果があ
る。また、矯正部における連鋳片１２の表面温度、特に
コーナー部の表面温度の確保は割れ防止に大きな効果が
ある。そのため、可能であれば、矯正部においても幅切
りを実施するのが好ましい。

【００３５】ここで、二次冷却の強度は、水量配分（ミ
ストスプレーであれば、さらに気水比）に大きく左右さ
れる。ミストスプレーの気水比は連鋳片１２の高温強度
や二次冷却の実施方法によって異なるので、一義的にそ
の限界を決定することは困難である。これに対し、水量
配分については、後に実施例でも詳述するが、本発明者
らの検討によれば、垂直曲げ型の連鋳機１０によって高
炭素鋼を連続鋳造する際には、連鋳片１２の曲げ終了
（図示例においては第２ゾーン２２ｂ）までに全冷却水
量の４０％以上を注水（噴射）することにより、連鋳片
１２の内部および表面割れの発生を大幅に低減すること
ができる。

【００３６】本発明者らの検討によれば、垂直曲げ型の
連鋳機において高炭素鋼の健全な連鋳片を製造するため
には、バルジングの発生しない程度の強冷却が必要であ
り、しかも、曲げ終了までの初期段階における多量の冷
却水注入が効果的である。すなわち、連鋳機１０の上部
において連鋳片１２を強冷することにより、凝固初期で
ある程度強固なシェルを形成し、バルジングを抑制し、
かつ連鋳片１２の内部割れを防止しつつ、連鋳速度を確
保することができる。

【００３７】連鋳片１２の曲げ終了までに注水する冷却
水量は、好ましくは全冷却水量の５０〜６５％程度であ
る。冷却水量をこの範囲とすることにより、より好適に
連鋳片１２の割れ発生を防止することができる。

【００３８】また、本発明の第２の態様においては、連
鋳機１０の二次冷却帯２２の曲げ部および／または矯正
部、すなわち第２ゾーン２２ｂおよび／または第４ゾー
ン２２ｄにおいては、分割ローラを使用する。

【００３９】連鋳機１０の二次冷却帯２２を構成する搬
送ローラ２４は、連鋳片１２のバルジング防止等のため
に強い力で連鋳片１２を保持（挟持）している。特に、
連鋳機１０の曲げ部および／または矯正部においては、
連鋳片１２を強制的に湾曲させ、あるいは直線状にする
変形を行うので、この部分の搬送ローラ２４には非常に
大きな力がかかる。しかも、本発明の連鋳方法は、連鋳
片２２が未凝固の状態で曲げを行い、場合によっては未
凝固で矯正を行うため、連鋳片１２のシェルには未凝固
溶鋼の大きな圧力がかかり（特に曲げ部および矯正部）
バルジングを起こしやすい。そのため、特に曲げ部や矯
正部の搬送ローラ２４は、力を支え切れずに湾曲してし
まい、これが原因で連鋳片１０のバルジングや歪等の変
形や、連鋳片１０の割れを生じ、高品質な製品を製造す
ることができなくなってしまう。

【００４０】これに対し、本発明の第２の態様において
は、曲げ部および／または矯正部において、搬送ローラ
２４の歪を最小限にとどめることができる分割ローラを
使用する。分割ローラとは、図５に示されるように連鋳
片１２の幅方向Ｗに複数（図示例では２つ）に分割され
たローラである。

【００４１】図５（ａ）に示される分割ローラ２４Ａ
は、２本のローラ２４Ａ−１およびローラ２４Ａ−２を
有し、各ローラは、それぞれに独立した回転軸２６−１
および２６−２を有する。また、回転軸２６−１はその
端部を軸受２８および３０に軸支され、他方、回転軸２
６−２はその端部を軸受３２および３４に軸支され、各
ローラが回転自在に軸支される。

【００４２】また、図５（ｂ）には、別タイプの分割ロ
ーラ２４Ｂが示される。この例においては、２本のロー
ラ２４Ｂ−１およびローラ２４Ｂ−２は、幅方向の中間
に若干の間隙を有して、一本の回転軸３６に支持されて
いる。この回転軸３６は、両端が軸受３８および４０に
軸支され、さらに前記中間部が軸受４２によって軸支さ
れている。

【００４３】このような分割ローラは、回転軸の両端部
のみならず、各ローラ間においても軸受によって回転軸
が軸支されるため、連鋳片１２の曲げ部や矯正部等にお
いて大きな力がかかってもローラの歪は極めて少ない。
そのため、曲げ歪、矯正歪、バルジング歪等の連鋳片１
２に発生する歪や変形を最小限に抑制し、かつ割れの発
生を防止することができ、高品質な製品を高い歩留まり
で安定して製造することができる。

【００４４】本発明の連鋳方法において、使用する分割
ローラは図示例の２分割に限定はされず、３分割あるい
はそれ以上の分割ローラを利用してもよい。なお、分割
されたローラ間では連鋳片１２は無支持状態となってお
り、バルジング等を発生する可能性が高いので、軸受を
小型化する等、ローラ間は可能な限り小さくするのが好
ましい。また、曲げ部および／または矯正部（第２ゾー
ン２２ｂおよび／または第４ゾーン２２ｄ）の搬送ロー
ラを全て分割ローラにする必要はなく、特に力のかかる
要所のみに分割ローラを利用してもよい。さらに、必要
に応じて、曲げ部および矯正部以外に分割ローラを使用
してもよい。

【００４５】さらに、本発明の第２の態様においては、
０．８ｍ／ｍｉｎ以上の速度で連続鋳造行う。前述のよ
うに、効率のよい連続鋳造を行うためには、鋳造速度の
向上が必要不可欠である。ここで、本発明者らの検討に
よれば、鋳造速度を０．８ｍ／ｍｉｎ以上とすることに
より、高い生産効率を実現することができ、高効率の高
炭素鋼の製造を実現することができる。

【００４６】また、前述のように、垂直曲げ型の連鋳機
１０においては、連鋳片１２の割れを防止するために
は、曲げおよび矯正時の連鋳片１２の温度確保が非常に
重要であり、そのためにも鋳造速度の向上は重要であ
る。しかも、後に実施例においても詳述するが、鋳造速
度が０．８ｍ／ｍｉｎ未満では連鋳片１２の表面割れが
発生し易く、製品歩留まりが低下してしまう。

【００４７】好ましくは鋳造速度を１．０〜１．２ｍ／
ｍｉｎ程度とすることにより、エネルギー効率、連鋳片
コーナー部の割れ防止等の点でより好ましい結果を得
る。

【００４８】以上、本発明の連続鋳造方法について詳細
に説明したが、本発明はこれに限定はされず、本発明の
要旨を逸脱しない範囲において各種の変更および改良を
行ってもよいのはもちろんである。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を挙げ、本発
明をより詳細に説明する。

【００５０】溶銑予備処理、電気炉による転炉、および
二次精練のプロセスによって炭素含有量が０．３〜１．
２％の高炭素鋼を各種溶製した。この溶鋼を用い、図１
に示される、機長３０ｍの垂直曲げ型連鋳機（曲げ終了
まで５ｍ）によって、連続鋳造条件を各種変更して、厚
さ０．１８ｍ〜０．３ｍ、幅０．８ｍ〜１．６５ｍ、長
さ５．０〜９．０ｍの連鋳片を各種製造した。これらの
連続鋳造について、下記の各種の特性について調査し
た。

【００５１】図６に炭素含有量が０．８〜１．２％の各
種の高炭素鋼の前記各種の連続鋳造において、メニスカ
スから５ｍの距離まで二次冷却帯での連鋳片の端部に対
応するスプレーによる冷却水を停止（幅切り）した場合
と、幅切りを行わなかった場合の連鋳片コーナー部の割
れ発生率を示す。なお、連続鋳造速度は共に０．８ｍ／
ｍｉｎとした。

【００５２】図６に示されるように、幅切りを実施する
ことにより、連鋳片コーナー部の割れ発生を大幅に低減
することができ、製品歩留まりを大幅に向上することが
できる。これに対し、前記条件で幅切り実施しない場合
には、６０％の連鋳片でコーナー部に割れを生じた。

【００５３】図７に、前記各種の連続鋳造において、連
鋳片の曲げ終了（すなわち第２ゾーン）までの冷却水の
量を変更した際の内部割れ発生指数を示す。なお、鋳造
速度は１ｍ／ｍｉｎとした。また、この指数は、連鋳片
の単位断面積当たりに発生した内部割れの長さを定量化
し、この値を比率によって算出した指数である。

【００５４】前述のように、垂直曲げ型の連鋳機におい
て高炭素鋼の健全な連鋳片を製造するためには、バルジ
ングの発生しない程度の強冷却が必要であり、図７に示
されるように、曲げ終了まで全冷却水量の４０％以上を
注水することにより、内部割れの発生を大幅に低下する
ことができる。

【００５５】図８に、垂直曲げ型連鋳機での同様の連続
鋳造において、連続鋳造速度を変更した際の表面割れ発
生率を示す。

【００５６】図８に示されるように、垂直曲げ型連鋳機
を用いた未凝固曲げによる高炭素鋼の連続鋳造において
は、鋳造速度を０．８ｍ／ｍｉｎ以上にすることによ
り、割れの発生を防止することができ、この点でもある
程度の連続鋳造速度の高速化は重要である。

【００５７】以上の各種の実施例のうち、炭素含有量
０．８％の高炭素鋼の連続鋳造における、各種の鋳造条
件と、内部および表面割れの発生指数とを下記表１にま
とめて示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】なお、以上の例は、図１に示される、鋳造
片の一部が未凝固の状態での曲げおよび矯正を行う、本
発明の第１および第２の態様に対応したものであるが、
矯正を完全凝固状態で行う本発明の第２の態様において
も、ほぼ同様の結果が得られた。

【００６０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
連続鋳造方法を利用することにより、炭素含有量０．３
％以上の高炭素鋼や特殊鋼を、優れた生産効率で、しか
も表面および内部割れや介在物等による不良発生が極め
て少ない高い製品歩留まりで、安定した高品質な製品の
製造を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の態様の連続鋳造方
法を実施する連続鋳造機を概念的に示す図である。

【図２】本発明の第１および第２の態様の連続鋳造方
法を別の例のを実施する連続鋳造機を概念的に示す図で
ある。

【図３】高炭素鋼の炭素含有量と表面割れ発生指数と
の関係を示すグラフである。

【図４】本発明の第２の態様における冷却水の幅切り
を説明する模式図である。

【図５】本発明の第２の態様に利用される分割ローラ
の一例を示す概念図である。

【図６】高炭素鋼の連続鋳造における二次冷却帯にお
いて幅切りを実施した場合としない場合との連鋳片コー
ナー部割れ発生率を示すグラフである。

【図７】高炭素鋼の連続鋳造における曲げ終了までの
冷却水量と内部割れ発生指数との関係を示すグラフであ
る。

【図８】高炭素鋼の連続鋳造における鋳造速度と連鋳
片表面割れ発生率との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０連続鋳造機（連鋳機）１２連続鋳造片（連鋳片）１４トーチ１６タンディッシュ１８浸漬ノズル２０モールド２２二次冷却帯２４搬送ローラ２６，３６支軸２８，３０，３２，３４，３８，４０，４２軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素を０．３０％以上含有する鋼材を連続
鋳造するに際し、垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて、鋳造片の未凝固の状
態での曲げ、および鋳造片の未凝固の状態での矯正ある
いは完全凝固後の矯正を行うことを特徴とする連続鋳造
方法。
【請求項２】炭素を０．３０％以上含有する鋼材を連続
鋳造するに際し、垂直曲げ型の連続鋳造機を用い、鋳造片の未凝固の状態
での曲げ、および鋳造片の未凝固の状態での矯正あるい
は完全凝固後の矯正を行い、かつ前記連続鋳造機の二次
冷却帯において曲げ終了までに全冷却水量の４０％以上
を噴射すると共に、二次冷却帯の少なくとも１つのゾー
ンにおいて鋳片端部の冷却水を遮断し、さらに前記二次
冷却帯の曲げ部および／または矯正部において分割ロー
ラを使用して、０．８ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度で連続
鋳造を行うことを特徴とする連続鋳造方法。