JPH1058106A

JPH1058106A - センターポロシティを軽減する連続鋳造法

Info

Publication number: JPH1058106A
Application number: JP22371396A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Tanaka; 重典田中; Mitsuo Uchimura; 光雄内村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】連続鋳造鋳片のセンターポロシティを大幅に
低減させる方法を提供する。【解決手段】鋳片中心部の温度が固相率０．０５〜
０．７に相当する鋳片位置に少なくとも一対のロールを
設置して鋳片を４〜２０mm圧下すると共に、鋳片中心部
の温度が固相率０．８以上の鋳片位置に少なくとも一対
のロールを設置して５〜２０％の圧下率で鋳片を圧下す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造鋳片のセ
ンターポロシティを軽減するための連続鋳造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造鋳片の中心部には、溶鋼の凝固
収縮に伴って生じる小さな空孔、いわゆるセンターポロ
シティが形成される。このセンターポロシティは、極厚
鋼板のＵＳＴ不良やシームレス鋼管の内面欠陥等の原因
となることが多い。

【０００３】とくに、鋳片を薄手化、小断面化して圧延
工程の負荷を軽減しようとする場合、センターポロシテ
ィが圧着されず製品欠陥の原因となり易い。また水素性
欠陥との関連においても、センターポロシティが問題と
なることが多く、鋳片段階でセンターポロシティを軽減
する技術が必要となっている。

【０００４】近年、連続鋳造鋳片の中心部の偏析を軽減
するために、未凝固の鋳片を軽圧下する技術が多数開発
されているが、このような軽圧下はサイズの大きいセン
ターポロシティを少なくする上でも有効なことが知られ
ている。

【０００５】例えば、本発明の発明者らが特開平４−２
７９２６５号公報において開示したように、鋳片中心部
の固相率が０．０５から流動限界固相率（固相率で０．
７程度）の範囲で２段の軽圧下を行うことにより、最大
偏析粒径が大幅に低下し、これに伴ってサイズの大きい
センターポロシティが顕著に低減されることが確かめら
れている。

【０００６】しかし、上記の軽圧下法によっても、最終
圧下位置での鋳片中心部の固相率は０．７以下であり、
その後の凝固収縮によって体積率で１〜２％以上のセン
ターポロシティが形成される。すなわち、従来の軽圧下
法はセンターポロシティの小サイズ化には有効である
が、その体積率の低減は必ずしも十分でなく、さらなる
改善が必要となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の連続
鋳造鋳片の軽圧下法によるよりも、さらにセンターポロ
シティを軽減しうる連続鋳造法を提供することを目的と
する。そのために、本発明においては凝固未期に鋳片の
圧下を行うが、鋳片の割れや中心偏析の悪化を伴うこと
なく、センターポロシティの大幅低減が可能な圧下方法
を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の要旨は、凝固未期に鋳片を圧下しつつ引き
抜く溶融金属の連続鋳造法において、鋳片中心部の温度
が固相率０．０５〜０．７に相当する鋳片位置に少なく
とも一対のロールを設置して鋳片を４〜２０mm圧下する
と共に、鋳片中心部の温度が固相率０．８以上の鋳片位
置に少なくとも一対のロールを設置して５〜２０％の圧
下率で鋳片を圧下することを特徴とする、センターポロ
シティを軽減する連続鋳造法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明における圧下ロー
ルの配置例を示す模式図で、鋳片１を未凝固部分２が存
在する位置で軽圧下用ロール３で圧下し、さらにその後
方においてセンターポロシティ圧下用ロール４で圧下す
る。

【００１０】本発明において、このように軽圧下とセン
ターポロシティの圧下とを組合わせる理由は、軽圧下に
より鋳片の中心偏析を軽減することの他に、軽圧下によ
り鋳片中心部の偏析粒径を小さくし或いは等軸晶率を大
きくして、センターポロシティの小サイズ化・分散化を
図り、これによりセンターポロシティの圧着を容易にす
るためである。

【００１１】また、連続鋳造鋳片の凝固未期又は凝固完
了直後にセンターポロシティの圧下を行うのは、鋳片の
外側の変形抵抗が大きく中心付近の変形抵抗が小さいこ
の状態が、小さい圧下力でセンターポロシティの圧着を
行う上で最も有利だからである。

【００１２】本発明において軽圧下の条件は、ある程度
の中心偏析の軽減とセンターポロシティの小サイズ化・
分散化ができればよく、そのために、鋳片中心部の温度
が固相率０．０５〜０．７に相当する鋳片位置で、鋳片
を４〜２０mm圧下すればよい。

【００１３】軽圧下の位置を鋳片中心部の温度が固相率
０．０５〜０．７に相当する位置にする理由は、この範
囲外では軽圧下の効果が著しく低下するためである。ま
た、圧下量を４〜２０mmとするのは、圧下量が４mm以下
では、軽圧下の本来の目的である凝固収縮の補償を行う
上で不十分であり、圧下量が２０mm以上では、内部割れ
が発生するおそれがあるためである。

【００１４】なお、軽圧下の方法として中心偏析の軽減
を理想的に行うという観点からは、例えば後の実施例に
示すような、鋳片中心部の温度が固相率０．０５〜０．
２５に相当する位置で圧下勾配０．２〜３．０mm／ｍの
第１段の軽圧下を行い、さらに固相率０．２５〜０．６
に相当する位置で全圧下量４〜２０mmの第２段の圧下を
行うような方法が好ましい。

【００１５】なお、本発明における固相率は、鋳片の中
心部温度Ｔの関数として、次式で定義されるものであ
る。固相率＝（Ｔ_l−Ｔ）／（Ｔ_l−Ｔ_s）ここで、Ｔ_l：溶鋼の液相線温度（℃）Ｔ_s：溶鋼の固相線温度（℃）Ｔ：鋳片の中心部温度（℃) である。

【００１６】鋳片の中心部温度Ｔは、冷却条件や鋳造速
度等の操業条件により予め計算することができる。した
がって、固相率は鋳造速度、冷却条件、鋳片サイズ、鋼
種が決まれば、特開平２−３０３６６１号公報に示すご
とく凝固時間の関数であり、同じ凝固時間の関数である
シェル厚、未凝固厚、未凝固率等に容易に換算すること
ができる。

【００１７】本発明において、センターポロシティ軽減
のための圧下は、鋳片中心部の温度が固相率０．８以上
の鋳片位置において、圧下率５〜２０％の範囲内で行う
ことを特徴とする。すなわち、図１のセンターポロシテ
ィ圧下用ロール４は、標準的な操業条件(とくに標準的
な鋳造速度)において、固相率が０．８以上になる位置
に設置する。

【００１８】固相率が０．８未満の位置で、鋳片に大き
な圧下を加えると、鋳片中心部の溶鋼が流動して中心偏
析が悪化するが、固相率が０．８以上の位置では中心偏
析の悪化がなく、センターポロシティの圧着のみが有効
に行われるためである。

【００１９】また、この時の圧下率を５〜２０％の範囲
とする理由は、５％未満ではセンターポロシティの圧着
効果が不十分であり、圧下率が２０％を超えても、セン
ターポロシティの圧着効果は頭打ちとなり、圧下装置の
負荷が増すだけだからである。

【００２０】センターポロシティ圧下用ロールでの適正
な圧下率は、圧下前のセンターポロシティのサイズや分
散状況、従って軽圧下の条件に依存する。

【００２１】軽圧下の効果が最も大きい鋳片位置、例え
ば中心部の温度が固相率０．５〜０．７に相当する位置
で、適正な軽圧下が行われた場合には、センターポロシ
ティのサイズは小さくかつ一様に分散しているため、セ
ンターポロシティ圧下用ロールでは５〜１０％程度の圧
下率で圧下すれば、センターポロシティは十分圧着が可
能である。

【００２２】一方、軽圧下の条件が上記以外の場合に
は、センターポロシティのサイズが大きく、かつ局部偏
在することがあるので２０％近い圧下率が必要となる。

【００２３】また、センターポロシティ圧下用ロール
は、中心固相率が１．０以下の位置に設置することが好
ましい。鋳片の中心固相率が１．０以上になると、鋳片
の温度の低下により変形抵抗が急激に増加して圧下効率
が悪くなり、中心部が有効に圧下されないおそれがある
ためである。

【００２４】本発明の方法は、鋳片厚みが５０〜３００
mm程度の連続鋳造スラブに適用することができ、とくに
薄手スラブから厚板材を製造するような場合に、鋳片段
階でセンターポロシテイの圧下を行うことが、製品欠陥
を低減する上で有効になる。

【００２５】

【実施例】本発明の連続鋳造法の試験を実施した連鋳機
の概要を図２に示す。図２の圧下帯に、図１に示すよう
な軽圧下用ロールとセンターポロシティ圧下用ロールを
設置して試験を行った。鋳造した溶鋼組成の代表例を表
１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】鋳片の断面サイズは厚み１５０〜３００m
m、幅９００〜２５００mmの範囲内で試験を行い、鋳造
速度は０．６５〜０．７ｍ／分を標準とし、０．５５〜
０．７５ｍ／分の範囲で試験を行った。

【００２８】実施例、比較例共に、中心偏析の軽減に有
効と考えられる二段の軽圧下を行った。すなわち、まず
鋳片中心の温度が固相率０．０５〜０．２５に相当する
位置で圧下勾配１mm／ｍの第１段の軽圧下を行い、さら
に固相率０．２５〜０．６に相当する位置で全圧下量１
６mm(圧下勾配１．８mm／分)で第２段の軽圧下を行っ
た。

【００２９】実施例は上記の軽圧下に加えて、センター
ポロシティの圧下を行った場合で、比較例は軽圧下のみ
で、センターポロシティの圧下がない場合である。

【００３０】センターポロシティの圧下の条件として
は、鋳造速度が０．６５〜０．７ｍ／分の場合は、中心
固相率０．８の位置で５％及び中心固相率１．０の位置
で５％、合計１０％の圧下を行った。また、鋳造速度が
０．５５〜０．７５ｍ／分の範囲で変動した場合にも、
中心固相率０．８〜１．０の位置で合計２０％以内の圧
下が加えられるようにした。

【００３１】図３に、実施例及び比較例における鋳片の
センターポロシティ体積率の比較を示す。図に見られる
ように、実施例では鋳造速度が０．６５〜０．７ｍ／分
では、センターポロシティ体積率はほぼ０となってお
り、鋳造速度が変動した場合でも体積率はほぼ１％以下
であった。これに対して比較例では、センターポロシテ
ィ体積率は０．５〜２．０％の範囲であり、本発明の方
法によるセンターポロシティ圧下の効果が確かめられ
た。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法で、連続鋳造鋳片の凝固末
期に軽圧下とセンターポロシティの圧下を組合せて行う
ことにより、鋳片の割れや中心偏析の悪化を伴うことな
く、センターポロシティを大幅に低減することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における圧下ロールの配置例を示す模式
図。

【図２】本発明の試験を実施した連鋳機の概要を示す
図。

【図３】実施例及び比較例における鋳片のセンターポロ
シティ体積率の比較を示す図。

【符号の説明】

１鋳片２未凝固部分３軽圧下用ロール４センターポロシティ圧下用ロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝固未期に鋳片を圧下しつつ引き抜く溶
融金属の連続鋳造法において、鋳片中心部の温度が固相
率０．０５〜０．７に相当する鋳片位置に少なくとも一
対のロールを設置して鋳片を４〜２０mm圧下すると共
に、鋳片中心部の温度が固相率０．８以上の鋳片位置に
少なくとも一対のロールを設置して５〜２０％の圧下率
で鋳片を圧下することを特徴とする、センターポロシテ
ィを軽減する連続鋳造法。