JPH08224642A - 鋼の連続鋳造法 - Google Patents

鋼の連続鋳造法

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JPH08224642A
JPH08224642A JP3484895A JP3484895A JPH08224642A JP H08224642 A JPH08224642 A JP H08224642A JP 3484895 A JP3484895 A JP 3484895A JP 3484895 A JP3484895 A JP 3484895A JP H08224642 A JPH08224642 A JP H08224642A
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JP
Japan
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molten steel
steel
charge
solidification
continuous casting
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Application number
JP3484895A
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English (en)
Inventor
Eiichi Takeuchi
栄一 竹内
Takehiko Fuji
健彦 藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】異鋼種連々鋳において、簡易に成分混合域を短
縮する方法を提供する。 【構成】鋳型よりも下方で、かつ溶鋼の凝固完了位置よ
りも上方に配設された一対もしくは複数対の加圧ロール
を用いて、先のチャージの溶鋼と後チャージのの溶鋼の
継ぎ目部が該加圧ロールに達する迄の間、凝固シエル内
に内蔵されていた先のチャージの未凝固溶鋼の凝固収縮
速度に見合った速度の圧下を、凝固中の鋳片に局所的に
付与する。あるいは更に加えて、溶鋼の継ぎ目部が加圧
ロールを通過する際に凝固シエル内に内蔵されている先
のチャージの溶鋼の凝固収縮量に見合った量以下の圧下
を凝固中の鋳片に付与する。また電磁ブレーキを併用し
あるいは更に遮蔽板を併用するとより効果的である。。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、先のチャージの溶鋼を
鋳造した後引き続いて先のチャージの溶鋼とは成分の異
なる後のチャージの溶鋼を鋳造する、異鋼種連々鋳の方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】複数個の取鍋の溶鋼を同一の連続鋳造機
の鋳型内に順次注入する連々鋳が広く実施されている。
しかし先のチャージの溶鋼を注入した後、先のチャージ
の溶鋼とは成分が異なる後のチャージの溶鋼を鋳造する
異鋼種連々鋳においては、先のチャージの溶鋼と後のチ
ャージの溶鋼の継ぎ目部に成分混合域が発生する。この
成分混合域に相当する部分の鋳片は、成分が不確定であ
るために屑化されあるいは用途が制限されるという問題
点がある。
【0003】継ぎ目部において注入速度を低下させ、あ
るいは注入を一時中断させると、後のチャージの溶鋼の
侵入深さが浅くなり、このために成分混合域は短かくな
る。しかし注入速度を極端に低下させあるいは一時中断
させた場合には、例えば連続鋳造装置の注水冷却帯にあ
る鋳片の部分も走行速度が低下しあるいは停止するた
め、注水冷却帯における滞留時間が長くなり、他の部分
よりも過量の注水冷却を受けることとなる。このために
鋳片の品質の均一性が損なわれる。また注入速度の極端
な低下や一時停止は、ベンデイング装置や鋳片引き抜き
装置のスムーズな運行を妨げる。
【0004】そこで、成分混合域を短くするために、鋳
型内の溶鋼の上下方向の移動を防止する鋼製の遮蔽板を
先のチャージの溶鋼の注入終了時に継ぎ目部に装入し、
その上に後のチャージの溶鋼を注入する方法が広く行わ
れている。しかし後で詳述する如く、後のチャージの溶
鋼の注入開始の際に凝固シエル内に内包されていた先の
チャージの未凝固溶鋼は、遮蔽板を装入した後も継続し
て凝固収縮する。従って遮蔽板を装入するだけでは、遮
蔽板の下方に多数の収縮孔が発生する。また後のチャー
ジの溶鋼が、先のチャージの未凝固溶鋼の凝固収縮によ
り遮蔽板の下方に吸引され、遮蔽板の下に成分混合域が
発生するという問題点かがある。
【0005】特願平5−96526号には、後のチャー
ジの溶鋼の注入開始後に、2次冷却帯のサポートロール
群を用いて、先のチャージの溶鋼で形成されたストラン
ドを厚み方向に圧下する装置が記載されている。図3は
その説明図で、1は継ぎ目部、2は鋳型、3は凝固シエ
ル内に内蔵されている先のチャージの未凝固溶鋼、4は
先のチャージの溶鋼から生成した凝固シエル、5は10
対の圧下ロールである。
【0006】このプロセスの考え方は、継ぎ目部1の形
状を一定に保つために、それぞれのロール位置での凝固
収縮に見合う圧下を、各ロールによって逐次付与するも
のである。それによって成分混合域を短かくしようとし
ている。しかし、この考え方に従えば、継ぎ目部1が発
生した時点から、この部位が凝固完了するまでの間、そ
れぞれのロールによって各部分の凝固収縮を補うだけの
圧下をコントロールする必要があり、操作が極めて複雑
となる。また、図3に示すように、鋳型下から凝固完了
位置まで全ての部位に圧下ロールを配備できない場合に
は、目的とする効果が得られない場合が多々あった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は異鋼種連々鋳
において、容易に成分混合域を短縮する事が可能な方法
の提供を課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の鋼の連続鋳造法
は、(1)先のチャージの溶鋼を鋳造した後引き続いて
先のチャージの溶鋼とは成分が異なる後のチャージの溶
鋼を鋳造する異鋼種連々鋳による鋼の連続鋳造法におい
て、鋳型よりも下方で、かつ溶鋼の凝固完了位置よりも
上方に配設された一対もしくは複数対の加圧ロールを用
いて、先のチャージの溶鋼と後のチャージの溶鋼の継ぎ
目部が該加圧ロールに達するまでの間、後の溶鋼の注入
開始の際に凝固シエル内に内蔵されている先のチャージ
の未凝固溶鋼の凝固収縮速度に見合った速度の圧下を、
凝固中の鋳片に局所的に付与することを特徴とする。
【0009】あるいはまた、(2)先のチャージの溶鋼
を鋳造した後引き続いて先のチャージの溶鋼とは成分が
異なる後のチャージの溶鋼を鋳造する異鋼種連々鋳によ
る鋼の連続鋳造法において、鋳型よりも下方で、かつ溶
鋼の凝固完了位置よりも上方に配設された一対もしくは
複数対の加圧ロールを用いて、先のチャージの溶鋼と後
のチャージの溶鋼の継ぎ目部が該加圧ロールに達する迄
の間、後の溶鋼の注入開始の際に凝固シエル内に内蔵さ
れている先のチャージの未凝固溶鋼の凝固収縮速度に見
合った速度の圧下に加えて、該継ぎ目部が該加圧ロール
を通過する際に該継ぎ目部より下方の凝固シエル内に内
蔵されている先のチャージの未凝固溶鋼の凝固収縮量に
見合った量以下の圧下を凝固中の鋳片に局所的に付与す
ることを特徴とする。
【0010】その際、(3)鋳型内の溶鋼を横切る方向
の直流磁場を形成する電磁ブレーキを鋳型に配した連続
鋳造装置を用い、後のチャージの溶鋼の鋳造開始を該直
流磁場の形成下で行うとよい。
【0011】
【作用】図1は本発明の説明図で、1は継ぎ目部、2は
鋳型、3(梨地)は後のチャージの溶鋼を注入開始する
際に、凝固シエル内に内蔵されていた先のチャージの未
凝固溶鋼、4は凝固シエル、6は一対の加圧ロール、7
は後のチャージの溶鋼である。本発明では鋳型2よりも
下方で溶鋼の凝固完了位置eよりも上方に、一対の加圧
ロール6が配設されている。尚、溶鋼3,7,凝固シエ
ル4並びに凝固後の鋳片は矢印9の方向に引き抜かれ
る。
【0012】まず、図1について本願の第1の発明を説
明する。
【0013】図1のa,b,eを結ぶ範囲内にある未凝
固溶鋼3は、t1の時間経過後、引き抜きによりa,b
がa’,b’に移動するに伴って、凝固収縮しその容積
がa,b,eを結ぶ範囲からc,d,eを結ぶ範囲に収
縮する。即ち未凝固溶鋼3は時間t1の間にa’,
b’,d,cを結ぶ範囲で示される容積V1だけ容積が
減少する。
【0014】本願の第1の発明では先のチャージの溶鋼
と後のチャージの溶鋼の継ぎ目部1が加圧ロール6に到
達する迄の時間t2の間、未凝固の溶鋼3の凝固収縮速
度(ΔV/Δt)に見合った速度の圧下を、一対の加圧
ロール6またはこれに隣接する複数対のロールを用いて
凝固中の鋳片に付与する。
【0015】このように、本発明では、未凝固の溶鋼3
の凝固収縮速度に見合った速度の圧下が行われているた
めに、継ぎ目部1の湯面a,bの形状は未凝固の溶鋼3
が凝固収縮しても凹むことなく、加圧ロール6に達した
際にも平滑なa”,b”の形状に保たれる。従って、図
4(a)に示すように、鋳片内の継ぎ目部の溶質濃度分
布は直線的で、図4(b)に示すように、圧下をしない
場合に見られる鋳造方向の差し込みが防止される。この
ため、成分混合域を短かくする事ができる。
【0016】尚本願で圧下は、未凝固溶鋼の凝固収縮速
度に見合った速度とするが、見合った範囲とは、操業上
は、0.5×(ΔV/Δt)〜1.5×(ΔV/Δt)
の範囲であり、圧下をこの範囲に制御する事によって、
成分混合域を顕著に短かくする効果が得られる。
【0017】本発明で、Vやtや(ΔV/Δt)は、溶
鋼の凝固速度式、例えばD=K11/2+K2を用いて算
出する事もできる。しかしK1やK2は、例えば溶鋼の温
度や、注水冷却の強度等の操業条件によって大きく変わ
るので、これ等の値は操業記録に基づいて設定する事が
好ましい。
【0018】次に、図1に基づいて本願の第2の発明を
説明する。既に述べた如く、時間t2が経過すると、継
ぎ目部1(a,b)は加圧ロール6まで到達し、a,
b,はa”,b”に達する。そして、この時間t2の間
に斜線で示した部分の溶鋼が凝固を完了する。一方、継
ぎ目部a,bより下方の凝固シエル内にあった先のチャ
ージの未凝固溶鋼は、完全には凝固しておらず、f,
e,gを結ぶ範囲内に内蔵された状態で残っている。
【0019】この先のチャージの未凝固溶鋼は、継ぎ目
部が完全に凝固するまでに、凝固収縮によって、f,
g,i,hを結ぶ範囲で示される容積V2だけ容積が減
少する。従って、継ぎ目部a”,b”が加圧ロール6の
部分を通過した後はV2の容積変化を調整する手段がな
い。本願の第2の発明は、継ぎ目部a”,b”が加圧ロ
ール6の部分を通過する際に、加圧ロール6を用いてV
2に見合った量以下の圧下を凝固中の鋳片に付与するも
のである。この圧下の付与によって、直線f,gは点線
f,j.gの如く凸状となるが、凝固が完了する迄の間
にf,gに近づく。
【0020】本発明でこの際の圧下量はV2以下とする
が、操業上は0.5×V2〜V2の範囲に選定する事が好
ましい。このように、本願の第2の発明によれば、継ぎ
目部a”,b”が加圧ロール6の部分を通過した後の先
のチャージの未凝固溶鋼の凝固収縮量も調整できるため
に、成分混合域の長さは一層短かくなる。
【0021】本願の第3の発明を説明する。ここでは電
磁ブレーキ8を併用する。図2はこの電磁ブレーキの説
明図で、2は鋳型、10は溶鋼注入ノズル、11は電磁
ブレーキの磁石、12は磁石11で発生させた静磁場で
ある。まず、鋳型内の溶鋼を横切る方向に静磁場を形成
し溶鋼を注入する。この静磁場に溶鋼を注入すると、静
磁場を超えて静磁場よりも下方へ侵入しようとする溶鋼
の注入流には、静磁場を超えた溶鋼中への侵入を妨げる
ローレンツ力が作用する。
【0022】その結果、注入流の溶鋼中への侵入深さが
大幅に浅くなる。このため前記のような本発明の実施に
際し、静磁場を形成して後のチャージの溶鋼を注入する
と、後のチャージの溶鋼が先のチャージの溶鋼中に侵入
する深さが浅くなって、先のチャージの溶鋼と後のチャ
ージの溶鋼の混合が抑制され、成分混合域は更に短くな
る。
【0023】また、本願の発明では公知の遮蔽板を併せ
て用いることができ、ここでは遮蔽板の下方にある先の
チャージの溶鋼の凝固収縮量V1,V2が加圧ロール6に
よる圧下によって調整される。そのため、本発明では遮
蔽板の下方にある溶鋼から生成した鋳片中に多数の収縮
孔が発生するという従来の問題点や、後のチャージの溶
鋼が遮蔽板の下方に吸引されるという従来の問題点の発
生を有効に防止することができる。
【0024】
【実施例】
(実施例1)図1に示したような連続鋳造装置を用い
て、異鋼種を続けて連続鋳造する際に、最初に低炭素鋼
(炭素濃度0.04%)を、次に中炭素鋼(炭素濃度
0.15%)を鋳造した。鋳造速度は1.3m/分。鋳
型サイズは200cm(幅)×25cm(厚)である。
なお、この条件での凝固定数は23mm/分1/2であ
る。
【0025】低炭素鋼を鋳型内に注入終了するのに引き
続いて、中炭素鋼を注入開始した。鋳型内には図2に示
すような電磁ブレーキを設け、鋳型内での両鋼種溶鋼の
混合を抑制した。鋳片の圧下は図1のようにメニスカス
から18〜24m下方に設置し、油圧により間隔を制御
できるロールによって行った。圧下は継ぎ目位置以下の
溶鋼プールの凝固収縮量を補うべく、図5に示すパター
ンで実施した。その結果、圧下を行わない場合には1.
53mあった後鍋溶鋼の引き込みを0.32mにまで減
少させることが可能になった。
【0026】(実施例2)図1に示したような連続鋳造
装置を用いて、異鋼種を続けて連続鋳造する際に、最初
に低炭素鋼(炭素濃度0.05%)を、次に中炭素鋼
(炭素濃度0.17%)を鋳造した。鋳造速度は1.3
m/分。鋳型サイズは200cm(幅)×25cm
(厚)である。なおこの条件での凝固定数は23mm/
1/2である。
【0027】低炭素鋼を鋳型内に注入終了するのに引き
続いて、中炭素鋼を注入を開始した。鋳型内には図2に
示すような電磁ブレーキを設け、鋳型内での両鋼種溶鋼
の混合を抑制した。鋳片の圧下は図1のようにメニスカ
スから18〜24m下方に設置し、油圧により間隔を制
御できるロールによって行った。圧下は継ぎ目位置以下
の溶鋼プールの凝固収縮量を補うべく、図6に示すパタ
ーンで実施した。その結果、圧下を行わない場合には
1.53mあった後鍋溶鋼の引き込みを0.05mにま
で減少させることが可能になった。
【0028】
【発明の効果】本発明は、加圧ロールを用いて局所的に
溶鋼の凝固収縮を調整するので、先行技術に記載されて
いるように、2次冷却帯の全サポートロールにより圧下
を行う場合に比べて、圧下操作が極めて簡単である。そ
のため本発明によると、異鋼種連々鋳において、簡易な
方法で成分混合域を短縮させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の説明図。
【図2】は本発明で使用する電磁ブレーキの説明図。
【図3】は公知の圧下ロールの説明図。
【図4】は鋳片継ぎ目部における溶質濃度分布を示す図
で、(a)は本発明のような圧下を行った場合、(b)
は圧下を行わない場合である。
【図5】は実施例1における圧下のパターンを示す図。
【図6】は実施例2における圧下のパターンを示す図。
【符号の説明】
1:継ぎ目部、 2:鋳型、 3:先のチャージの未凝
固溶鋼、 4:先のチャージの溶鋼の凝固シエル、
5:公知の圧下ロール、 6:本願の加圧ロール、
7:後のチャージの溶鋼、 8:電磁ブレーキ、 9:
鋳片の引き抜き方向、 10:溶鋼注入ノズル、 1
1:磁石、 12:静磁場。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先のチャージの溶鋼を鋳造した後引き続い
    て先のチャージの溶鋼とは成分が異なる後のチャージの
    溶鋼を鋳造する異鋼種連々鋳による鋼の連続鋳造法にお
    いて、鋳型よりも下方で、かつ溶鋼の凝固完了位置より
    も上方に配設された一対もしくは複数対の加圧ロールを
    用いて、先のチャージの溶鋼と後のチャージの溶鋼の継
    ぎ目部が該加圧ロールに達する迄の間、後の溶鋼の注入
    開始の際に凝固シエル内に内蔵されている先のチャージ
    の未凝固溶鋼の凝固収縮速度に見合った速度の圧下を、
    凝固中の鋳片に局所的に付与することを特徴とする、鋼
    の連続鋳造法。
  2. 【請求項2】先のチャージの溶鋼を鋳造した後引き続い
    て先のチャージの溶鋼とは成分が異なる後のチャージの
    溶鋼を鋳造する異鋼種連々鋳による鋼の連続鋳造法にお
    いて、鋳型よりも下方で、かつ溶鋼の凝固完了位置より
    も上方に配設された一対もしくは複数対の加圧ロールを
    用いて、先のチャージの溶鋼と後のチャージの溶鋼の継
    ぎ目部が該加圧ロールに達する迄の間、後の溶鋼の注入
    開始の際に凝固シエル内に内蔵されている先のチャージ
    の未凝固溶鋼の凝固収縮速度に見合った速度の圧下に加
    えて該継ぎ目部が該加圧ロールを通過する際に該継ぎ目
    部より下方の凝固シエル内に内蔵されている先のチャー
    ジの未凝固溶鋼の凝固収縮量に見合った量以下の圧下を
    凝固中の鋳片に局所的に付与することを特徴とする、鋼
    の連続鋳造法。
  3. 【請求項3】鋳型内の溶鋼を横切る方向の直流磁場を形
    成する電磁ブレーキを鋳型に配した連続鋳造装置を用
    い、後のチャージの溶鋼の鋳造開始を該直流磁場の形成
    下で行うことを特徴とする、請求項1または2に記載の
    鋼の連続鋳造法。
JP3484895A 1995-02-23 1995-02-23 鋼の連続鋳造法 Pending JPH08224642A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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Effective date: 20030408