JPH0760408A - 薄板用鋼板の製造方法 - Google Patents
薄板用鋼板の製造方法Info
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- JPH0760408A JPH0760408A JP22965693A JP22965693A JPH0760408A JP H0760408 A JPH0760408 A JP H0760408A JP 22965693 A JP22965693 A JP 22965693A JP 22965693 A JP22965693 A JP 22965693A JP H0760408 A JPH0760408 A JP H0760408A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、一種類の溶鋼に合金を添加し、互
いに異なる２種の成分を有する溶鋼に調整してプロセス
を簡略化し、複層の薄板用鋼板を製造する。 【構成】 鋳型１内に設けた直流磁場発生装置１０と２
本の浸漬ノズル２，３を使って複層鋳片を製造する際
に、溶鋼の溶製にあたって、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ，Ｎｂが所定
の条件を満たすように成分調整し、これをそのまま内層
用溶鋼とし、表層用に供する溶鋼は、レードル内，タン
ディッシュ内，ノズル内部，あるいはストランドのプー
ル内溶鋼にＣを添加してＣ＝０．０１７〜０．５００％
とし、引き続き熱延，冷延，焼鈍して、表層が低炭素
鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板鋼板を製造する。 【効果】 生産障害等をきたすことなく、また安価な手
段により、疲労強度に優れ同時に良好な加工性を有する
薄板用鋼板を製造できる。
いに異なる２種の成分を有する溶鋼に調整してプロセス
を簡略化し、複層の薄板用鋼板を製造する。 【構成】 鋳型１内に設けた直流磁場発生装置１０と２
本の浸漬ノズル２，３を使って複層鋳片を製造する際
に、溶鋼の溶製にあたって、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ，Ｎｂが所定
の条件を満たすように成分調整し、これをそのまま内層
用溶鋼とし、表層用に供する溶鋼は、レードル内，タン
ディッシュ内，ノズル内部，あるいはストランドのプー
ル内溶鋼にＣを添加してＣ＝０．０１７〜０．５００％
とし、引き続き熱延，冷延，焼鈍して、表層が低炭素
鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板鋼板を製造する。 【効果】 生産障害等をきたすことなく、また安価な手
段により、疲労強度に優れ同時に良好な加工性を有する
薄板用鋼板を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融状態の溶鋼から、
直接に内層と表層とからなる複層鋼板を製造する方法に
関する。
直接に内層と表層とからなる複層鋼板を製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、連続鋳造鋳型内溶融金属
メニスカスから鋳造方向に、一定の距離だけ離れた下方
の位置において鋳片の厚みを横切るように直流磁界を印
加し、その直流磁界帯の上のプールと下のプールにそれ
ぞれ異なる種類の溶鋼金属を長さの異なる２本のノズル
によって供給しつつ、凝固、引き抜きを行うことによっ
て、表層と内層が異なる種類の組成の金属から形成され
た複層鋳片を連続製造するプロセスの方法と装置を以前
に発明し、特開昭６３−１０８９４７号公報で開示し
た。
メニスカスから鋳造方向に、一定の距離だけ離れた下方
の位置において鋳片の厚みを横切るように直流磁界を印
加し、その直流磁界帯の上のプールと下のプールにそれ
ぞれ異なる種類の溶鋼金属を長さの異なる２本のノズル
によって供給しつつ、凝固、引き抜きを行うことによっ
て、表層と内層が異なる種類の組成の金属から形成され
た複層鋳片を連続製造するプロセスの方法と装置を以前
に発明し、特開昭６３−１０８９４７号公報で開示し
た。
【０００３】この方法においては、鋳片全幅にわたって
ほぼ一様な強度の磁力線が延在するような静磁場を形成
させ、この静磁場帯を境界として、その上下に異種の溶
融金属を供給している。その際、静磁場によって上下プ
ール相互の混合が抑制される結果、上プールの金属が表
層に、下プールの金属が内層に分離，凝固した複数鋳片
を得ることが可能になった。
ほぼ一様な強度の磁力線が延在するような静磁場を形成
させ、この静磁場帯を境界として、その上下に異種の溶
融金属を供給している。その際、静磁場によって上下プ
ール相互の混合が抑制される結果、上プールの金属が表
層に、下プールの金属が内層に分離，凝固した複数鋳片
を得ることが可能になった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この特開昭６３−１０
８９４７号公報で提案した方法によると、表層と内層が
それぞれ注入した２種類の溶鋼組成から成る複層鋳片が
得られる。しかしこの複層鋳片製造プロセス全体をみて
みると、鋼の溶製段階，すなわち精錬段階において、２
種類の溶鋼を別々に準備する必要があるため、プロセス
は極めて繁雑となって、従来の一貫製鋼プロセスの中で
この方法を実施すれば生産障害をきたす恐れがある。
８９４７号公報で提案した方法によると、表層と内層が
それぞれ注入した２種類の溶鋼組成から成る複層鋳片が
得られる。しかしこの複層鋳片製造プロセス全体をみて
みると、鋼の溶製段階，すなわち精錬段階において、２
種類の溶鋼を別々に準備する必要があるため、プロセス
は極めて繁雑となって、従来の一貫製鋼プロセスの中で
この方法を実施すれば生産障害をきたす恐れがある。
【０００５】この際一種類の普通溶鋼を溶製しておき、
一方または両方の溶鋼が鋳造に至るまでの間で合金元素
を添加して、互いに異なる材質をもつ鋼の成分に調整す
ることにより、プロセス全体を簡略化することが可能で
ある。しかし普通鋼をベースとしてこれに合金元素を添
加すると、どうしても合金元素の添加量が多くならざる
を得ず、溶鋼の温度低下や添加後の反応生成物による清
浄度の低下が懸念されてきた。
一方または両方の溶鋼が鋳造に至るまでの間で合金元素
を添加して、互いに異なる材質をもつ鋼の成分に調整す
ることにより、プロセス全体を簡略化することが可能で
ある。しかし普通鋼をベースとしてこれに合金元素を添
加すると、どうしても合金元素の添加量が多くならざる
を得ず、溶鋼の温度低下や添加後の反応生成物による清
浄度の低下が懸念されてきた。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、疲労強度に優れ、同時に良好な加工性を有する薄板
用鋼板の製造方法を提供する。
で、疲労強度に優れ、同時に良好な加工性を有する薄板
用鋼板の製造方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、量産鋼，
特に薄板用鋼板の場合、極低炭素鋼をベースとしてＣな
どの合金元素の濃度をわずかに増加させることによっ
て、材質が大幅に変化することに着目した。
特に薄板用鋼板の場合、極低炭素鋼をベースとしてＣな
どの合金元素の濃度をわずかに増加させることによっ
て、材質が大幅に変化することに着目した。
【０００８】すなわちベースとなる極低炭素鋼のみを精
錬プロセスで溶製し、これを連鋳機にて鋳造する前にレ
ードル，タンディッシュ，ノズルあるいは未凝固溶鋼プ
ールにおいて僅かな量だけＣなどを添加すると、ベース
となる鋼の材質とは大きく異なる鋼を容易に鋳造できる
ことに着目し、これによって複層鋳片の製造プロセスを
大幅に簡略化することに成功した。
錬プロセスで溶製し、これを連鋳機にて鋳造する前にレ
ードル，タンディッシュ，ノズルあるいは未凝固溶鋼プ
ールにおいて僅かな量だけＣなどを添加すると、ベース
となる鋼の材質とは大きく異なる鋼を容易に鋳造できる
ことに着目し、これによって複層鋳片の製造プロセスを
大幅に簡略化することに成功した。
【０００９】さらにこれに引き続く熱延，冷延，焼鈍プ
ロセスにおいても条件を種々変化させることによって、
多様な材質をもった薄板材の製造を可能にしたのであ
る。すなわち、本願発明の要旨は以下のように２通りの
方法がある。
ロセスにおいても条件を種々変化させることによって、
多様な材質をもった薄板材の製造を可能にしたのであ
る。すなわち、本願発明の要旨は以下のように２通りの
方法がある。
【００１０】先ず第１の発明として、連続鋳造鋳型内の
溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置に
おいて、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘って
ほぼ均一な強度の直流磁界を印加し、その直流磁界帯で
区分される上下各々のプールに異なる成分の溶鋼を注入
して保持しつつ、連続鋳造する。これによって、表層と
内層がそれぞれのプールの成分から構成される複層鋳片
を製造可能となる。
溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置に
おいて、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘って
ほぼ均一な強度の直流磁界を印加し、その直流磁界帯で
区分される上下各々のプールに異なる成分の溶鋼を注入
して保持しつつ、連続鋳造する。これによって、表層と
内層がそれぞれのプールの成分から構成される複層鋳片
を製造可能となる。
【００１１】そこで連続鋳造に供する溶鋼を、以下のよ
うにして製造する。先ず転炉，あるいは電気炉を用いて
溶鋼の一次成分調整を行なう。この過程でＣ，Ｎ，Ｔ
ｉ，及びＮｂが目標とする成分条件を満足しないときに
は、真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し、Ｃ，Ｎ，Ｔ
ｉ，及びＮｂが目標とする成分条件を満足しかつ残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるように二次
の成分調整を行なう。得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を
以下のようにして製造する。
うにして製造する。先ず転炉，あるいは電気炉を用いて
溶鋼の一次成分調整を行なう。この過程でＣ，Ｎ，Ｔ
ｉ，及びＮｂが目標とする成分条件を満足しないときに
は、真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し、Ｃ，Ｎ，Ｔ
ｉ，及びＮｂが目標とする成分条件を満足しかつ残部が
Ｆｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるように二次
の成分調整を行なう。得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を
以下のようにして製造する。
【００１２】先ず内層用の溶鋼としては、得られた溶鋼
をそのまま下部プールに通じた浸漬ノズルを通して注入
する。一方表層用の溶鋼としては、得られた溶鋼を上部
プールに通じた浸漬ノズルを通して注入する過程の、 溶鋼を連続鋳造プロセスへ搬送する際に用いるレー
ドル内、 表層用の溶鋼を保持するタンディッシュ内、 表層用のノズル内部、あるいは、 鋳造鋳型の上部プール内、 の内の１か所または２か所以上において前記成分調整し
て得られた溶鋼中にＣを添加し、これを溶解混合させ
る。こうして上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プール
よりも高め、この条件で表層が内層よりもＣ濃度の高い
複層鋳片を連続鋳造する。
をそのまま下部プールに通じた浸漬ノズルを通して注入
する。一方表層用の溶鋼としては、得られた溶鋼を上部
プールに通じた浸漬ノズルを通して注入する過程の、 溶鋼を連続鋳造プロセスへ搬送する際に用いるレー
ドル内、 表層用の溶鋼を保持するタンディッシュ内、 表層用のノズル内部、あるいは、 鋳造鋳型の上部プール内、 の内の１か所または２か所以上において前記成分調整し
て得られた溶鋼中にＣを添加し、これを溶解混合させ
る。こうして上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プール
よりも高め、この条件で表層が内層よりもＣ濃度の高い
複層鋳片を連続鋳造する。
【００１３】さらに引き続き得られた複層鋳片を、熱
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。これによって、表
層が内層よりもＣ濃度の高い薄板用鋼板を製造すること
ができる。
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。これによって、表
層が内層よりもＣ濃度の高い薄板用鋼板を製造すること
ができる。
【００１４】なお上記第１の発明において、表層が低炭
素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板を製造する
には、次のようにすれば良い。
素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板を製造する
には、次のようにすれば良い。
【００１５】すなわち連続鋳造に供する溶鋼を製造する
際に、転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を
行なったのち、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが下記
（５）式及び（６）式を満足しないときには、真空脱ガ
ス設備を用いてさらに溶製する。これによって、Ｃ，
Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（５）式及び（６）式を満足し、か
つ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるよ
うに二次の成分調整を行なう。
際に、転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を
行なったのち、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが下記
（５）式及び（６）式を満足しないときには、真空脱ガ
ス設備を用いてさらに溶製する。これによって、Ｃ，
Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（５）式及び（６）式を満足し、か
つ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるよ
うに二次の成分調整を行なう。
【００１６】
【数５】 Ｃ：０．０００２〜０．０１５０％，Ｎ：０．０００５〜０．０１５０％ …………（５）
【００１７】
【数６】 ２０≧Ｔｉ（％）／〔４×Ｃ（％）＋３．４×Ｎ（％）〕＋Ｎｂ（％）／〔７ ．７×Ｃ（％）〕 …………（６）
【００１８】その後、得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を
製造する際に、表層用の溶鋼に対して、上記の
内の１か所または２か所以上において、成分調整して得
られた溶鋼中に、Ｃ濃度が０．０１７〜０．５００重量
％となるようにＣを添加し、これを溶解混合させる。こ
うして上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも
高め、この条件で表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼か
ら成る複層鋳片を連続鋳造する。
製造する際に、表層用の溶鋼に対して、上記の
内の１か所または２か所以上において、成分調整して得
られた溶鋼中に、Ｃ濃度が０．０１７〜０．５００重量
％となるようにＣを添加し、これを溶解混合させる。こ
うして上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも
高め、この条件で表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼か
ら成る複層鋳片を連続鋳造する。
【００１９】さらに引き続き得られた複層鋳片を、熱
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
【００２０】以上述べてきた第１の発明のプロセスを簡
略化するには、以下に述べる第２の発明のプロセスのよ
うにするとよい。
略化するには、以下に述べる第２の発明のプロセスのよ
うにするとよい。
【００２１】すなわち第２の本発明は、連続鋳造鋳型内
の溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置
において、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘っ
てほぼ均一な強度の直流磁界を印加し、その直流磁界帯
で区分される下部プールに溶鋼を注入して、連続鋳造す
る。これによって、表層と内層から構成される連続鋳造
鋳片を製造可能とする方法である。
の溶鋼メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置
において、鋳片の厚みを横切るように鋳片幅方向に亘っ
てほぼ均一な強度の直流磁界を印加し、その直流磁界帯
で区分される下部プールに溶鋼を注入して、連続鋳造す
る。これによって、表層と内層から構成される連続鋳造
鋳片を製造可能とする方法である。
【００２２】そこで連続鋳造に供する溶鋼を、以下のよ
うにして製造する。先ず転炉，あるいは電気炉を用いて
溶鋼の一次成分調整を行なう。この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ
及びＮｂが目標とする成分条件を満足しないときには、
真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ，
及びＮｂが目標とする成分条件を満足しかつ残部がＦｅ
及び不可避的不純物から成る溶鋼となるように二次の成
分調整を行なう。得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を、以
下のようにして製造する。
うにして製造する。先ず転炉，あるいは電気炉を用いて
溶鋼の一次成分調整を行なう。この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ
及びＮｂが目標とする成分条件を満足しないときには、
真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ，
及びＮｂが目標とする成分条件を満足しかつ残部がＦｅ
及び不可避的不純物から成る溶鋼となるように二次の成
分調整を行なう。得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を、以
下のようにして製造する。
【００２３】先ず得られた溶鋼を、そのまま下部プール
に通じた浸漬ノズルを通して注入する。この際直流磁界
帯を越えて下部プールから上部プールへと侵入する溶鋼
に、上部プールにおいてＣを添加し、これを溶解混合さ
せる。こうして、上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プ
ールよりも高め、この条件で表層が内層よりもＣ濃度の
高い複層鋳片を連続鋳造する。
に通じた浸漬ノズルを通して注入する。この際直流磁界
帯を越えて下部プールから上部プールへと侵入する溶鋼
に、上部プールにおいてＣを添加し、これを溶解混合さ
せる。こうして、上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プ
ールよりも高め、この条件で表層が内層よりもＣ濃度の
高い複層鋳片を連続鋳造する。
【００２４】さらに引き続き得られた複層鋳片を、熱
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
【００２５】なお上記第２の発明において、表層が低炭
素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板を製造する
には、次のようにすれば良い。
素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板を製造する
には、次のようにすれば良い。
【００２６】すなわち連続鋳造に供する溶鋼を製造する
際に、転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を
行なったのち、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが下記
（７）式及び（８）式を満足しないときには、真空脱ガ
ス設備を用いてさらに溶製する。これによって、Ｃ，
Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（７）式及び（８）式を満足し、か
つ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるよ
うに二次の成分調整を行なう。
際に、転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を
行なったのち、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが下記
（７）式及び（８）式を満足しないときには、真空脱ガ
ス設備を用いてさらに溶製する。これによって、Ｃ，
Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（７）式及び（８）式を満足し、か
つ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼となるよ
うに二次の成分調整を行なう。
【００２７】
【数７】 Ｃ：０．０００２〜０．０１５０％，Ｎ：０．０００５〜０．０１５０％ …………（７）
【００２８】
【数８】 ２０≧Ｔｉ（％）／〔４×Ｃ（％）＋３．４×Ｎ（％）〕＋Ｎｂ（％）／〔７ ．７×Ｃ（％）〕 …………（８）
【００２９】その後得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を製
造する際に、直流磁界帯を越えて下部プールから上部プ
ールへと侵入する溶鋼に、上部プールにおいてＣ濃度が
０．０１７〜０．５００重量％となるようにＣを添加
し、これを溶解混合させる。こうして、上部プール内の
溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高め、この条件で表層
が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る複層鋳片を連続
鋳造する。
造する際に、直流磁界帯を越えて下部プールから上部プ
ールへと侵入する溶鋼に、上部プールにおいてＣ濃度が
０．０１７〜０．５００重量％となるようにＣを添加
し、これを溶解混合させる。こうして、上部プール内の
溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高め、この条件で表層
が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る複層鋳片を連続
鋳造する。
【００３０】さらに引き続き得られた複層鋳片を、熱
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
延，冷延，焼鈍の各工程で処理する。このようにして、
表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板
を製造することができる。
【００３１】
【作用】鋳片の厚み方向に横切る直流磁束が、鋳片幅方
向にわたって延在する磁場帯によって分断され、連続ス
トランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置
に、それぞれ異なる組成の溶鋼が所定の比率で供給され
る場合、ある磁束密度以上の直流磁界が作用している部
分では溶鋼が滞留し、それ以外の上部プール及び下部プ
ールに溶鋼の流れによってそれぞれの溶鋼成分が均一と
なる領域が形成される。この状態を保ちつつ連続鋳造す
ると、表層と内層がそれぞれの溶鋼組成から形成される
複層鋳片が製造される。
向にわたって延在する磁場帯によって分断され、連続ス
トランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置
に、それぞれ異なる組成の溶鋼が所定の比率で供給され
る場合、ある磁束密度以上の直流磁界が作用している部
分では溶鋼が滞留し、それ以外の上部プール及び下部プ
ールに溶鋼の流れによってそれぞれの溶鋼成分が均一と
なる領域が形成される。この状態を保ちつつ連続鋳造す
ると、表層と内層がそれぞれの溶鋼組成から形成される
複層鋳片が製造される。
【００３２】この状況を更に詳細に記述するならば、プ
ール内では図１に示す状態になっている。図１におい
て、１は鋳型，２は表層用浸漬ノズル，３は内層用浸漬
ノズル，４は上部（表層用）溶鋼プール，５は下部（内
層用）溶鋼プール，６は境界層となる溶鋼プール滞留
域，７は表層，８は内層，９は遷移層，１０は直流磁場
発生装置，１１は鋳造方向の磁束密度分布であり、また
（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明実施時の表
層，内層および境界層の形成（ａ）と、直流磁界の磁束
密度分布（ｂ）およびプール内の成分分布（ｃ）の関係
を示している。
ール内では図１に示す状態になっている。図１におい
て、１は鋳型，２は表層用浸漬ノズル，３は内層用浸漬
ノズル，４は上部（表層用）溶鋼プール，５は下部（内
層用）溶鋼プール，６は境界層となる溶鋼プール滞留
域，７は表層，８は内層，９は遷移層，１０は直流磁場
発生装置，１１は鋳造方向の磁束密度分布であり、また
（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明実施時の表
層，内層および境界層の形成（ａ）と、直流磁界の磁束
密度分布（ｂ）およびプール内の成分分布（ｃ）の関係
を示している。
【００３３】すなわち、図１（ｂ）のような一定値Ｂｃ
以上の磁束密度の直流磁界を鋳片幅にわたって均一に印
加した場合、この直流磁界によって溶鋼が滞留している
領域の上部および下部では、それぞれの領域内における
流れによって、それぞれの領域に注入された溶鋼の成分
が維持される。
以上の磁束密度の直流磁界を鋳片幅にわたって均一に印
加した場合、この直流磁界によって溶鋼が滞留している
領域の上部および下部では、それぞれの領域内における
流れによって、それぞれの領域に注入された溶鋼の成分
が維持される。
【００３４】一方これらの均一濃度領域に挟まれた領
域、すなわち滞留領域においては、２種類の溶鋼が互い
に拡散、混合し、ここでは濃度勾配が形成される。この
プール内鋳造方向の成分濃度分布は、図１（ｃ）の表層
溶質濃度ＣA ，内層溶質濃度ＣB に示す通りである。
域、すなわち滞留領域においては、２種類の溶鋼が互い
に拡散、混合し、ここでは濃度勾配が形成される。この
プール内鋳造方向の成分濃度分布は、図１（ｃ）の表層
溶質濃度ＣA ，内層溶質濃度ＣB に示す通りである。
【００３５】このようなプールの構造を維持しつつ連続
鋳造すると、結果として製造される鋳片は図２のように
なる。図２は、それぞれ製造された複層鋳片の鋳造方向
に垂直な断面（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を
示す図面である。すなわち表層と内層の間に濃度勾配を
もった境界層が存在する。一般にこの境界層の厚みは表
層に比べて十分に薄いため、見掛け上表層と内層が明瞭
に分離した複層鋳片が鋳造できるのである。
鋳造すると、結果として製造される鋳片は図２のように
なる。図２は、それぞれ製造された複層鋳片の鋳造方向
に垂直な断面（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を
示す図面である。すなわち表層と内層の間に濃度勾配を
もった境界層が存在する。一般にこの境界層の厚みは表
層に比べて十分に薄いため、見掛け上表層と内層が明瞭
に分離した複層鋳片が鋳造できるのである。
【００３６】このように複層鋳片の連続鋳造が可能には
なったが、この鋳造プロセスに供すべき溶鋼の溶製段
階，すなわち精錬段階において２種類の溶鋼を別々に準
備した場合には、プロセス全体が極めて繁雑となる。従
って、従来からのプロセスと並行して複層鋳片プロセス
を操業，実施すると、生産障害をきたす恐れがあること
が判明した。
なったが、この鋳造プロセスに供すべき溶鋼の溶製段
階，すなわち精錬段階において２種類の溶鋼を別々に準
備した場合には、プロセス全体が極めて繁雑となる。従
って、従来からのプロセスと並行して複層鋳片プロセス
を操業，実施すると、生産障害をきたす恐れがあること
が判明した。
【００３７】勿論一種類の溶鋼を溶製しておき、後に表
層あるいは内層のいずれかもしくは双方に合金元素を添
加して２種類の成分系に調整することは可能である。し
かしこの場合、互いに大きく異なる材質を持たせるため
には、合金の添加量を多くする必要がある。合金元素を
多量に添加すると、それによる溶鋼の温度低下，添加後
の反応生成物による清浄度の低下が懸念される。
層あるいは内層のいずれかもしくは双方に合金元素を添
加して２種類の成分系に調整することは可能である。し
かしこの場合、互いに大きく異なる材質を持たせるため
には、合金の添加量を多くする必要がある。合金元素を
多量に添加すると、それによる溶鋼の温度低下，添加後
の反応生成物による清浄度の低下が懸念される。
【００３８】本発明は、精錬段階にて極低炭素鋼を溶製
し、これをベースとして、転炉から鋳型に至る段階で、
Ｃなどの合金元素を微量添加することによりこの課題を
解決せんとするものである。
し、これをベースとして、転炉から鋳型に至る段階で、
Ｃなどの合金元素を微量添加することによりこの課題を
解決せんとするものである。
【００３９】
【実施例】メニスカスより０．６３ｍ下方で、鋳片幅方
向に均一な磁束密度をもつ直流磁界を印加できるように
した連鋳プロセスにおいて、幅が１．２ｍ，厚みが０．
２５ｍの鋳型を用い、鋳造速度０．４ｍ／分で、表１に
示す成分の溶鋼をそれぞれ直流磁界帯で区分される上部
と下部のプールに注入しつつ複層鋳片を鋳造した。
向に均一な磁束密度をもつ直流磁界を印加できるように
した連鋳プロセスにおいて、幅が１．２ｍ，厚みが０．
２５ｍの鋳型を用い、鋳造速度０．４ｍ／分で、表１に
示す成分の溶鋼をそれぞれ直流磁界帯で区分される上部
と下部のプールに注入しつつ複層鋳片を鋳造した。
【００４０】この連続鋳造機での凝固シェル厚みｄ
（ｍ）の成長速度は、（９）式によって与えられること
が判っており、これによって表層の厚みは２５ｍｍであ
ることが判る。
（ｍ）の成長速度は、（９）式によって与えられること
が判っており、これによって表層の厚みは２５ｍｍであ
ることが判る。
【００４１】
【数９】 ｄ＝０．０２０×（Ｌ／Ｖｃ）1/2 ………（９） ここで、Ｖｃは鋳造速度（ｍ／分） Ｌはメニスカスからの距離（ｍ）を示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１に示す内層用溶鋼組成の極低炭素鋼を
転炉および真空脱ガス設備によって溶製し、図３に基づ
く連鋳プロセスにて鋳造した。
転炉および真空脱ガス設備によって溶製し、図３に基づ
く連鋳プロセスにて鋳造した。
【００４４】溶鋼をレードル１２からタンディッシュ１
３に注入し、さらにタンディッシュ１３から２本の浸漬
ノズル２，３を用いて、それぞれ表層，内層の厚みに相
当する量を流量制御しながら鋳型内に供給した。その
際、表層用に供給する溶鋼が、浸漬ノズル２を通過する
にあたりノズル内に装入した合金ワイヤー１５にてＣを
添加し、その濃度が０．０３％になるように調整した。
３に注入し、さらにタンディッシュ１３から２本の浸漬
ノズル２，３を用いて、それぞれ表層，内層の厚みに相
当する量を流量制御しながら鋳型内に供給した。その
際、表層用に供給する溶鋼が、浸漬ノズル２を通過する
にあたりノズル内に装入した合金ワイヤー１５にてＣを
添加し、その濃度が０．０３％になるように調整した。
【００４５】鋳造された鋳片を調査したところ、表層は
Ｃ濃度が０．０３％であり、他の成分は表１の値を示し
た。また内層は、表１に示す通りの成分値を示した。
Ｃ濃度が０．０３％であり、他の成分は表１の値を示し
た。また内層は、表１に示す通りの成分値を示した。
【００４６】この鋳片をそのまま熱延，冷延，焼鈍の各
プロセスで処理したところ、図４の成分分布図に示すよ
うに、Ｃ濃度に関しては板表面近傍が０．０３％で、内
層に向かうに従って緩やかに変化し、表面から３０％の
厚みの所で０．００１％であった。このような成分分布
をもった薄板鋼板は、疲労強度に優れまた同時に良好な
加工性を有し、従来には見られなかった新しい機能性鋼
板であることが確認された。
プロセスで処理したところ、図４の成分分布図に示すよ
うに、Ｃ濃度に関しては板表面近傍が０．０３％で、内
層に向かうに従って緩やかに変化し、表面から３０％の
厚みの所で０．００１％であった。このような成分分布
をもった薄板鋼板は、疲労強度に優れまた同時に良好な
加工性を有し、従来には見られなかった新しい機能性鋼
板であることが確認された。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続鋳造の表層用溶鋼の注入過程において、Ｃを添加して
上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高める
という簡単な手段により、内層よりもＣ濃度の高い複層
鋳片が連続鋳造されて表層が内層よりもＣ濃度の高い薄
板用鋼板が製造可能となり、生産障害等をきたすことな
く、また安価な手段により、疲労強度に優れ同時に良好
な加工性を有する薄板用鋼板を得ることができる。
続鋳造の表層用溶鋼の注入過程において、Ｃを添加して
上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高める
という簡単な手段により、内層よりもＣ濃度の高い複層
鋳片が連続鋳造されて表層が内層よりもＣ濃度の高い薄
板用鋼板が製造可能となり、生産障害等をきたすことな
く、また安価な手段により、疲労強度に優れ同時に良好
な加工性を有する薄板用鋼板を得ることができる。
【図１】本発明実施時の表層，内層および境界層の形成
（ａ）と直流磁界の磁束密度分布（ｂ）およびプール内
の成分分布（ｃ）の関係を示す図面である。
（ａ）と直流磁界の磁束密度分布（ｂ）およびプール内
の成分分布（ｃ）の関係を示す図面である。
【図２】製造された複層鋳片の鋳造方向に垂直な断面
（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を示す図面であ
る。
（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を示す図面であ
る。
【図３】上部プール内の溶鋼にＣを添加する本発明の一
実施例を示し、供給されるＣワイヤーを溶解しつつ、上
部プールへ供給され、連続的に凝固，引き抜きが行われ
て複層鋳片を得る状態を示す略断面図である。
実施例を示し、供給されるＣワイヤーを溶解しつつ、上
部プールへ供給され、連続的に凝固，引き抜きが行われ
て複層鋳片を得る状態を示す略断面図である。
【図４】図３に示す要領にて製造された複層鋳片を、熱
延，冷延，焼鈍して得られる薄板鋼板の断面および板厚
方向の成分分布を示す図面である。
延，冷延，焼鈍して得られる薄板鋼板の断面および板厚
方向の成分分布を示す図面である。
１ 鋳型 ２ 表層用浸漬ノズル ３ 内層用浸漬ノズル ４ 上部（表層用）溶鋼プール ５ 下部（内層用）溶鋼プール ６ 境界層となる溶鋼プール滞留域 ７ 表層 ８ 内層 ９ 境界層 １０ 直流磁場発生装置 １１ 鋳造長さ方向の磁束密度分布 １２ レードル １３ タンディッシュ １４ ストッパー １５ 合金ワイヤー １６ 冷延後の薄板鋼板断面 １７ 鋳造時の表層／内層の境界に相当する部位 Ｂ 磁束密度 ＢC 溶融金属を滞留させるに必要な最小磁束密度 Ｃ 溶質濃度 ＣA 表層溶質濃度 ＣB 内層溶質濃度 Ｚ 鋳造方向 Ｚ0 溶鋼メニスカスレベル Ｚ1 溶鋼滞留域の上限 Ｚ2 溶鋼滞留域の下限 ｄ 鋳片厚み方向 ｄ0 鋳片表面 ｄ1 表層／境界層の界面位置 ｄ2 境界層／内層の界面位置 ｄ3 内層／境界層の界面位置 ｄ4 境界層／表層の界面位置 ｄ5 鋳片裏面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬沼 武秀 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (4)
- 【請求項１】 連続鋳造鋳型内に注入された溶鋼に対
し、そのメニスカスよりも鋳造方向に一定距離下方の位
置に、鋳片幅方向に亘ってほぼ均一な強度を有し鋳片の
厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成し、
その直流磁界帯で区分される上下各々のプールにそれぞ
れ異なる成分の溶鋼を注入して凝固，引抜きを行い、連
続鋳造により表層と内層とがそれぞれ成分の異なる鋼に
より複層鋳片を製造するに当たり、 前記連続鋳造に供する溶鋼を製造する際に、転炉，ある
いは電気炉を用いて一次の成分調整を行ない、この過程
でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが目標とする成分条件を満足し
ないときには、真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し
て、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが目標とする成分条件を満足
し、かつ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼と
なるように二次の成分調整を行なったのち、内層用の溶
鋼としては得られた溶鋼をそのまま下部プールに通じた
浸漬ノズルを通して注入し、一方表層用の溶鋼として
は、得られた溶鋼を上部プールに通じた浸漬ノズルを通
して注入する過程の、 溶鋼を連続鋳造プロセスへ搬送する際に用いるレー
ドル内、 表層用の溶鋼を保持するタンディッシュ内、 表層用のノズル内部、 あるいは 鋳造鋳型の上部プール内、 の内の１か所または２か所以上において前記成分調整し
て得られた溶鋼中にＣを添加し、これを溶解混合させて
上部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高め、
この条件で表層が内層よりもＣ濃度の高い複層鋳片を連
続鋳造し、引き続き得られた複層鋳片を熱延，冷延，焼
鈍の各工程で処理して、表層が内層よりもＣ濃度の高い
薄板用鋼板を製造することを特徴とする薄板用鋼板の製
造方法。 - 【請求項２】 連続鋳造に供する溶鋼を製造する際に、
転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を行な
い、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ，及びＮｂが下記（１）式
及び（２）式を満足しないときには、真空脱ガス設備を
用いてさらに溶製して、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（１）
式及び（２）式を満足し、かつ残部がＦｅ及び不可避的
不純物から成る溶鋼となるように二次の成分調整を行な
い、得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を製造する際に、表
層用の溶鋼としては、 溶鋼を連続鋳造プロセスへ搬送する際に用いるレー
ドル内、 表層用の溶鋼を保持するタンディッシュ内、 表層用のノズル内部、 あるいは 鋳造鋳型の上部プール内、 の内の１か所または２か所以上において前記成分調整し
て得られた溶鋼中にＣ濃度が０．０１７〜０．５００重
量％となるようにＣを添加し、これを溶解混合させて上
部プール内の溶鋼のＣ濃度を下部プールよりも高め、こ
の条件で表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る複
層鋳片を連続鋳造し、引き続き得られた複層鋳片を熱
延，冷延，焼鈍の各工程で処理して、表層が低炭素鋼，
内層が極低炭素鋼から成る薄板用鋼板を製造することを
特徴とする請求項１記載の薄板用鋼板の製造方法。 【数１】 Ｃ：０．０００２〜０．０１５０％，Ｎ：０．０００５〜０．０１５０％ …………（１） 【数２】 ２０≧Ｔｉ（％）／〔４×Ｃ（％）＋３．４×Ｎ（％）〕＋Ｎｂ（％）／〔７ ．７×Ｃ（％）〕 …………（２） - 【請求項３】 連続鋳造鋳型内に注入された溶鋼に対
し、そのメニスカスよりも鋳造方向に一定距離下方の位
置に、鋳片幅方向に亘ってほぼ均一な強度を有し鋳片の
厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成し、
その直流磁界帯で区分される下部プールに溶鋼を注入し
て凝固，引抜きを行って連続鋳造鋳片を製造するに当た
り、 前記連続鋳造に供する溶鋼を製造する際に、転炉，ある
いは電気炉を用いて一次の成分調整を行ない、この過程
でＣ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが目標とする成分条件を満足し
ないときには、真空脱ガス設備を用いてさらに溶製し
て、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが目標とする成分条件を満足
し、かつ残部がＦｅ及び不可避的不純物から成る溶鋼と
なるように二次の成分調整を行なったのち、得られた溶
鋼をそのまま下部プールに通じた浸漬ノズルを通して注
入し、この際直流磁界帯を越えて下部プールから上部プ
ールへと侵入する溶鋼に上部プールにおいてＣを添加
し、これを溶解混合させて上部プール内の溶鋼のＣ濃度
を下部プールよりも高め、この条件で表層が内層よりも
Ｃ濃度の高い複層鋳片を連続鋳造し、引き続き得られた
複層鋳片を熱延，冷延，焼鈍の各工程で処理して、表層
が内層よりもＣ濃度の高い薄板用鋼板を製造することを
特徴とする薄板用鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 連続鋳造に供する溶鋼を製造する際に、
転炉，あるいは電気炉を用いて一次の成分調整を行な
い、この過程でＣ，Ｎ，Ｔｉ，及びＮｂが下記（３）式
及び（４）式を満足しないときには、真空脱ガス設備を
用いてさらに溶製して、Ｃ，Ｎ，Ｔｉ及びＮｂが（３）
式及び（４）式を満足し、かつ残部がＦｅ及び不可避的
不純物から成る溶鋼となるように二次の成分調整を行な
い、得られた溶鋼から連続鋳造鋳片を製造する際に、直
流磁界帯を越えて下部プールから上部プールへと侵入す
る溶鋼に、上部プールにおいてＣ濃度が０．０１７〜
０．５００重量％となるようにＣを添加し、これを溶解
混合させて、上部プール内の溶鋼成分を下部プールより
もＣ濃度の高いものとし、この条件で表層が低炭素鋼，
内層が極低炭素鋼から成る複層鋳片を連続鋳造し、引き
続き得られた複層鋳片を熱延，冷延，焼鈍の各工程で処
理して、表層が低炭素鋼，内層が極低炭素鋼から成る薄
板用鋼板を製造することを特徴とする請求項３記載の薄
板用鋼板の製造方法。 【数３】 Ｃ：０．０００２〜０．０１５０％，Ｎ：０．０００５〜０．０１５０％ …………（３） 【数４】 ２０≧Ｔｉ（％）／〔４×Ｃ（％）＋３．４×Ｎ（％）〕＋Ｎｂ（％）／〔７ ．７×Ｃ（％）〕 …………（４）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22965693A JPH0760408A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 薄板用鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22965693A JPH0760408A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 薄板用鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760408A true JPH0760408A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16895630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22965693A Pending JPH0760408A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 薄板用鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015027687A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 新日鐵住金株式会社 | 連鋳鋳片の製造方法 |
| CN105983670A (zh) * | 2015-01-28 | 2016-10-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种复合干预改善铸坯内部质量的方法 |
| KR20200047111A (ko) * | 2018-10-26 | 2020-05-07 | 주식회사 포스코 | 주조 설비 및 주조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668567A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-09 | Kawasaki Steel Corp | Enrichment of alloying element to the surface layer of continuously casted cast steel piece |
| JPS63108947A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | Nippon Steel Corp | 複合金属材の連続鋳造方法 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP22965693A patent/JPH0760408A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668567A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-09 | Kawasaki Steel Corp | Enrichment of alloying element to the surface layer of continuously casted cast steel piece |
| JPS63108947A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | Nippon Steel Corp | 複合金属材の連続鋳造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015027687A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 新日鐵住金株式会社 | 連鋳鋳片の製造方法 |
| CN105983670A (zh) * | 2015-01-28 | 2016-10-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种复合干预改善铸坯内部质量的方法 |
| KR20200047111A (ko) * | 2018-10-26 | 2020-05-07 | 주식회사 포스코 | 주조 설비 및 주조 방법 |
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