JPH08206794A - 大断面鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大断面鋳片を連続的に鋳造するに際し、凝固
シェルの倒れ込みと呼ばれる現象に起因する表面疵の発
生を効果的に防止することができる方法を確立すること
にあり、しかもより簡単な装置構成によってそれを達成
する。 【構成】 上下が解放された矩形鋳型に、浸漬ノズルの
吐出口を介して溶鋼供給すると共に、鋳型下部から鋳片
を連続的に引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造するに
当たり、前記鋳型の対向する一組の内壁面と略平行な方
向に吐出される様に前記吐出口から吐出される溶鋼の最
近接部が、前記鋳型の前記内壁面の夫々から５０〜１５
０ｍｍの範囲内となる様に配置して操業する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば厚さ６００〜１
０００ｍｍ，幅７００〜３０００ｍｍの断面サイズを有
する大断面鋳片を連続的に鋳造する方法およびその為の
装置に関するものであり、特に優れた表面品質を有する
大断面鋳片を連続鋳造する為の技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】上記の様な大断面鋳片を鋳造するに当た
っては、以前は寸法制約等によって連続鋳造化が困難と
され、大断面鋼塊をできるだけ連続して生産するいわば
半連続鋳造法が実施されるのが一般的であり、こうした
観点から様々な技術が提案されてきた。

【０００３】一方、鉄鋼製造業における連続鋳造操業の
普及は、歩留り向上、省エネルギーおよび省力等の面で
コスト合理化に大きく寄与している。こうしたことから
近年では、上記の様な大断面鋳片を鋳造するに当たって
も、連続鋳造法を適用することが試みられる様になって
きている。

【０００４】こうした大断面鋳片を連続鋳造法によって
製造するに当たっては、鋳片のバルジングを防止すると
いう観点から、鋳造速度は普通鋳片を製造する場合に比
べて非常に遅く設定されているのが一般的である。例え
ば、断面サイズが７００ｍｍ×１４００ｍｍの大断面鋳
片の場合には、鋳造速度は０．１ｍ／ｍｉｎ程度であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な低速鋳造では、溶鋼のメニスカス部と鋳型との接触
部分において凝固シェルが鋳片表面から内側に倒れ込
む、いわゆる凝固シェルの倒れ込みと呼ばれる現象が顕
在化するという問題がある。この現象が顕在化すると、
鋳片表面が凹凸状になり、この凹凸はその程度がひどく
なれば、鍛造時や圧延時に表面疵となり、製品の品質を
損なうことになる。

【０００６】ところで現在の連続鋳造法においては、鋳
片と鋳型間の潤滑性が良好であることも重要な要件であ
り、その潤滑性を達成する手段として、モールドフラッ
クスと呼ばれる潤滑剤を鋳片と鋳型間に溶融状態で存在
させつつ鋳造を行なう様にしている。ところがモールド
フラックスの溶融が不十分であると、鋳片と鋳型間の潤
滑性が良好に維持されず、両者間に固着が生じて鋳片表
面の凝固シェルが破れ、いわゆるブレークアウトが発生
するという問題がある。こうした問題を解決する技術と
して、例えば特開昭５７−１０９９５２号の様な技術も
提案されている。この技術は、鋳型内溶鋼面上に形成し
たフラックス層中に電極を浸漬し、通電に伴う抵抗熱に
よってかかるフラックスを溶融させ、前記溶鋼面上に所
定厚さの溶融フラックス層を確保するものである。この
技術によれば、モールドフラックスの溶融が不十分なこ
とによるブレークアウトの発生を防止するという観点か
らすれば、一応の効果が得られるものと考えられる。ま
たこの技術によれば、未溶融のフラックスに起因する表
面疵も防止できるという効果が達成されるとされてい
る。

【０００７】しかしながら、この技術においても、凝固
シェルの倒れ込みと呼ばれる現象に起因する表面疵の発
生防止という観点からすれば、依然として不十分であ
り、こうした不都合を解消する為の技術の確立が望まれ
ているのが実情である。

【０００８】本発明はこうした従来技術における技術的
課題を解決する為になされたものであって、その目的
は、大断面鋳片を連続的に鋳造するに際し、凝固シェル
の倒れ込みと呼ばれる現象（以下、単に「倒れ込み現
象」と呼ぶ）に起因する表面疵の発生を効果的に防止す
ることができる方法、およびこの方法を実施する為の装
置をより簡略な構成によって達成することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明方法とは、上下が開放された矩形鋳型に、浸漬ノズル
の吐出口を介して溶鋼を供給すると共に、鋳型下部から
鋳片を連続的に引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造す
るに当たり、前記鋳型の対向する一組の内壁面と略平行
な方向に吐出される様にして前記吐出口から吐出される
溶鋼の最近接部が、前記鋳型の前記一組の内壁面の夫々
から５０〜１５０ｍｍの範囲内となる様に配置して操業
する点に要旨を有する大断面鋳片の連続鋳造方法であ
る。

【００１０】一方、上記目的を達成した本発明装置と
は、上下が開放された矩形鋳型に、浸漬ノズルの吐出口
を介して溶鋼を供給すると共に、鋳型下部から鋳片を連
続的に引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造する為の装
置であって、前記鋳型の対向する一組の内壁面と略平行
な方向に吐出される様にして前記吐出口から吐出される
溶鋼の最近接部が、前記鋳型の内壁面から５０〜１５０
ｍｍの範囲内となる様に配置されたものである点に要旨
を有する大断面鋳片の連続鋳造装置である。またこの連
続鋳造装置のより具体的な構成としては、後述する様
に、前記吐出口が、前記一組の内壁面の夫々から一対づ
つ形成されたものが挙げられる。

【００１１】

【作用】まず本発明者らは、従来技術において前記倒れ
込み現象が発生する原因について、検討した。図２は、
従来の鋳造装置の鋳型付近を示す平面図であり、図中１
は矩形鋳型、２は浸漬ノズル、３ａ，３ｂはノズル吐出
口を夫々示す。従来の鋳造装置では図２に示した様に、
浸漬ノズル２は矩形鋳型１のほぼ中央部に配置され、そ
れに関連して吐出口３ａ，３ｂからの溶鋼も対向する一
組の内壁面１ａ，１ｂと略平行となる様に矢印Ａ，Ｂの
如く吐出される。また前記内壁面１ａ，１ｂは、鋳型の
長辺側の内壁面であるのが一般的である。この様な構成
で大断面鋳片を連続鋳造するに当たっては、吐出口３
ａ，３ｂから吐出された溶鋼は、前記一組の内壁面１
ａ，１ｂとは違う他の対向する一組の内壁面１ｃ，１ｄ
に当たった後、前記内壁面１ａ，１ｂに移動するまでに
冷却されて、順次供給されてくる溶鋼が鋳型との接触部
分に至るまでに、先に供給された溶鋼によって凝固シェ
ルが比較的厚肉に形成されることになり、この内壁面１
ａ，１ｂで、前記の様な倒れ込み現象が発生し易くなる
ものと考えられた。また特に圧延時においては、前記長
辺側の一組の内壁面１ａ，１ｂ側が圧延面になるのが一
般的であるので、この面側の鋳片表面の性状の良否が問
題となる。但し、前記凝固シェルが薄すぎても、ブレー
クアウトを発生し易くなる。

【００１２】上記の様な倒れ込み現象を低減するには、
特に鋳型長辺側の内壁面１ａ，１ｂにおけるメニスカス
の溶鋼温度を上げてやるこが必要であり、その手段とし
て鋳込み温度を上げることも考えられるが、鋳込み温度
を必要以上に上げることは、偏析の増大等の鋳片品質の
劣化を却って招くことになり、限度がある。そこで本発
明者らは、こうした点をも考慮しつつ、倒れ込み現象を
防止する為の具体的な構成について、様々な角度から検
討した。その結果、吐出口から吐出される溶鋼の最近接
部と、鋳型の内壁面との距離を適当に設定する様にして
操業してやれば、鋳込み温度を必要以上に上げることな
く、前記内壁面１ａ，１ｂ側のメニスカス部に比較的高
温の溶鋼を供給するすることができ、前記倒れ込み現象
の発生を効果的に防止しつつ、表面品質に優れた大断面
鋳片が製造できることを見出し、本発明を完成した。

【００１３】図１は、本発明の鋳造装置の一構成例の鋳
型付近を示す平面図であり、その基本的な構成は図１に
示した構成に対応し、対応する部分には同一の参照符号
が付してある。この装置においては、二組対の吐出口
（３ｃ，３ｄ），（３ｅ，３ｆ）は、各対の吐出口（３
ｃ，３ｄ），（３ｅ，３ｆ）が前記一組の内壁面１ａ，
１ｂの夫々に対して一対づつ形成され（合計４つ）、各
対の吐出口（３ｃ，３ｄ），（３ｅ，３ｆ）から吐出さ
れる（矢印Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）溶鋼の最近接部が前記内壁
面１ａ，１ｂの夫々から１００ｍｍの範囲内となる様に
配置される。この様な装置構成で操業して大断面鋳片を
連続鋳造すると、高温の溶鋼が前記一組の内壁面１ａ，
１ｂに供給され、前記倒れ込み現象の発生が効果的に防
止されるのである。しかも図１に示した装置は、比較的
簡単な構成になる。

【００１４】本発明においては前述の如く、吐出口（３
ｃ，３ｄ），（３ｅ，３ｆ）の夫々から吐出される溶鋼
の最近接部は、矩形鋳型１の前記内壁面１ａ，１ｂの夫
々から５０〜１５０ｍｍの範囲内となる様に配置する必
要があるが、この理由は次の通りである。即ち、前記溶
鋼最近接部の位置が矩形鋳型１の内壁面１ａまたは１ｂ
から５０ｍｍ未満になると、凝固シェルの成長が著しく
遅れ、前記した様なブレークアウト等の弊害が発生す
る。また前記溶鋼最近接部の位置が矩形鋳型１の内壁面
１ａまたは１ｂから１５０ｍｍを超えると、高温溶鋼の
メニスカス部の前記接触部分への供給が少なくなり、倒
れ込み現象の低減効果が発揮されなくなる。

【００１５】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００１６】

【実施例】図１に示した構成の鋳造装置を用い本発明を
実施し、断面が７００ｍｍ×１４００ｍｍの大断面鋳片
を製造し、その表面欠陥の発生状況を調査した。このと
き比較例として、図１に示した従来の鋳造装置を用いて
製造した同一断面形状の鋳片の表面欠陥の発生状況につ
いても調査した。また表面欠陥の発生状況については、
凹凸の高さと表面疵発生数について測定した。

【００１７】その結果を、図３および図４に夫々示す。
尚表面疵発生数は、上記鋳片を圧下比３で圧延した後に
表面疵発生数を測定し、従来法で製造した鋳片の表面疵
発生数を１００としたときの指数で表した。この結果か
ら明らかな様に、本発明方法では従来法に比べて鋳片表
面の凹凸は小さくなり、圧延後の表面疵発生数において
も著しく改善されていることがわかる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、大
断面鋳片を連続的に鋳造するに際し、倒れ込み現象に起
因する表面疵の発生を効果的に防止することができる様
になり、しかもより簡略な装置構成によってそれを達成
することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する為の鋳造装置の一構成例の鋳
型付近を示す平面図である。

【図２】従来の鋳造装置の鋳型部付近を示す平面図であ
る。

【図３】鋳片の凹凸の高さを本発明方法と従来法を比較
して示した棒グラフである。

【図４】圧延後の表面疵発生指数を本発明方法と従来法
を比較して示した棒グラフである。

【符号の説明】

１ 矩形鋳型 １ａ〜１ｄ 内壁面 ２ 浸漬ノズル ３ａ〜３ｆ 吐出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下が開放された矩形鋳型に、浸漬ノズ
   ルの吐出口を介して溶鋼を供給すると共に、鋳型下部か
   ら鋳片を連続的に引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造
   するに当たり、前記鋳型の対向する一組の内壁面と略平
   行な方向に吐出される様にして前記吐出口から吐出され
   る溶鋼の最近接部が、前記鋳型の前記一組の内壁面の夫
   々から５０〜１５０ｍｍの範囲内となる様に配置して操
   業することを特徴とする大断面鋳片の連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 上下が開放された矩形鋳型に、浸漬ノズ
   ルの吐出口を介して溶鋼を供給すると共に、鋳型下部か
   ら鋳片を連続的に引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造
   する為の装置であって、前記鋳型の対向する一組の内壁
   面と略平行な方向に吐出される様にして前記吐出口から
   吐出される溶鋼の最近接部が、前記鋳型の内壁面の夫々
   から５０〜１５０ｍｍの範囲内となる様に配置されたも
   のであることを特徴とする大断面鋳片の連続鋳造装置。
3. 【請求項３】 前記吐出口が、前記一組の内壁面に対し
   て一対づつ形成されたものである請求項２に記載の連続
   鋳造装置。