JPH11291006A - 各種鋳片の製造方法及び製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来では様々な鋳片を製造する為に多くの種
類の連続鋳造装置や転炉鍋が必要であり、従って保有設
備が多くなって設備コストが高くなるという問題があ
る。また従来のビレットは内部欠陥を有するものとなり
易く、高品質のものを得難い。そこで本発明は、少ない
連続鋳造装置により多品種の鋳片を得ることができ、加
えてビレットについても高品質のものを得ることができ
る製造方法、及び製造設備を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 スラブ型の鋳片を連続鋳造し（スラブ１
１）、該スラブ１１を切断装置１６により長手方向に切
断してビレット１７を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブルームやビレッ
ト，スラブ等の各種形状の鋳片を製造する方法及びその
製造設備に関するものであり、鋼板，条鋼をはじめとす
る鉄鋼生産業に限らず、銅やアルミニウム等の他の非鉄
金属についての各種鋳片の製造にも適用できるものであ
る。尚以下、主に鉄鋼を対象とする場合を例に取って説
明する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板，形鋼，棒鋼，線材等を製造する為
の素材として、最近では連続鋳造による鋳片が専ら用い
られている。この連続鋳造鋳片としては、出来上がり製
品の寸法，形状，用途等の違いにより、各種形状・寸法
のものが製造されており、条鋼（線材や棒鋼等）生産用
としてはブルーム或いはビレットが製造され、板材生産
用としてはスラブが製造されている。

【０００３】これらブルーム，ビレット，スラブ等を連
続鋳造するにあたっては、夫々に適応した形状の鋳型が
用いられており、例えば鋳型内部の横断面が縦／横共に
230mm の鋳型を用いて、横断面が縦／横約230mm のブル
ームが連続鋳造され、また鋳型内部の横断面が縦／横共
に100mm の鋳型を用いて、横断面が縦／横約100mm のビ
レットが連続鋳造され、或いは鋳型内部の横断面が縦：
200mm ，横：900mm の鋳型を用いて、横断面が厚さ：約
200mm ，幅：約900mm のスラブが連続鋳造される。

【０００４】ブルーム，ビレット，スラブ等の大きさに
ついても、様々なものが鋳造されており、例えば横断面
が縦／横約170mm のビレット（縦／横170mm の鋳型使
用）や、横断面が厚さ：約300mm ，幅：約2000mmのスラ
ブ（縦：300mm ，横：2000mmの鋳型使用）等もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の様
に様々な鋳片を製造する為には、当然のことながら鋳型
だけでなく連続鋳造設備自体もサイズに合わせて多数作
る必要があり、従って保有設備が多くなって設備コスト
が高くなる上、大きな敷地が必要となるという問題があ
る。

【０００６】また連続鋳造機への溶湯の供給は取鍋等に
よって行われているが、各連続鋳造機の鋳型容量が異な
るから、取鍋等に関しても夫々に適応した容量のものが
必要となる。即ち仮に大容量のスラブ用取鍋を用いてビ
レットやブルーム用の鋳型に溶湯を供給すると、上記取
鍋内の溶湯が余って捌けないという問題があり、逆に少
ない容量のブルーム用取鍋を用いてスラブ用鋳型に供給
すると、連続鋳造の途中で溶湯が足りなくなるという事
態が生じる。従って夫々の鋳型容量に見合う種類の取鍋
等が必要となる。

【０００７】一方、ビレットを直接鋳造するのではな
く、一旦ブルームを鋳造した後、これを分塊圧延してビ
レット形状にする方法も行われており、この方法によれ
ばビレット用の連続鋳造機や取鍋等の設置を省くことが
できる。しかし該方法は分塊圧延設備を必要とするから
設備費が高くなり、しかもこの分塊圧延は多段階の圧延
の工程等を経て行われるものであるから設備が大型であ
り、かえって広大な工場敷地を要するという問題があ
る。

【０００８】更にビレットを連続鋳造する場合において
は、ビレットが小型である（横断面積が小さい）為にタ
ンディッシュからの溶湯落下速度が速くなり、よって湯
面が安定し難くなって、湯面表面にできた酸化物等を巻
き込んだ状態で鋳造されることがしばしば生じる。加え
てビレットはやはり断面積が小さいことに起因してスラ
ブやブルームに比べて速く凝固する為に、気泡が上方へ
抜けることなく溶湯流に巻き込まれた状態で鋳造される
場合がある。この様に、得られたビレットは酸化物をは
じめとする介在物や空孔等の内部欠陥を有するものとな
り易く、高品質のものを得難いという問題がある。

【０００９】本発明は以上の様な事情に鑑みてなされて
ものであり、究極的には１つの連続鋳造装置で究極的に
は１つの連続鋳造鋳型により、ブルーム，ビレット，ス
ラブ等、多品種の鋳片を得ることができ、加えて小型の
ビレットについても高品質のものを得ることができると
いう各種鋳片の製造方法、及びその製造設備を提供する
ことを目的とする。勿論２以上の連続鋳造装置、２以上
の連続鋳造鋳型を用いることも本発明の範囲に含まれ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る各種鋳片の
製造方法は、スラブ型の鋳片を連続鋳造し、該スラブ型
鋳片を長手方向に沿って切断分離することを要旨とす
る。

【００１１】また本発明に係る各種鋳片の製造設備は、
連続鋳造装置の鋳片出側に、スラブ型鋳片を長手方向に
沿って切断分離する切断装置を設けたことを要旨とす
る。

【００１２】この様に連続鋳造する鋳片としてはスラブ
型のみとし、板材用素材としてのスラブ鋳片が必要な場
合にはこのまま用い、条鋼用素材が必要な場合には、こ
のスラブ型鋳片を上述の様に長手方向に切断分離するこ
とにより、ブルームやビレット形状とする。尚、適宜幅
方向にも切断分離する。従って連続鋳造装置としてはブ
ルームやビレット用のものが不要となり、スラブ用の連
続鋳造装置を用意するだけで良く、即ち少ない或いは究
極的には１つの連続鋳造装置・鋳型で多種の鋳片を得る
ことができる。また取鍋等についてもスラブ連続鋳造用
のもののみで足り、更に分塊圧延設備も不要となる。

【００１３】またスラブとしても幅の広いものから狭い
ものまで様々な寸法のものが必要な場合には、まず幅広
のスラブ型鋳片を鋳造し、このまま用いるか、或いは上
述の様に長手方向に切断分離して幅の狭いスラブを得る
様にすると良く、この様にして各種の幅のスラブを、少
ない或いは究極的には１つの連続鋳造装置・鋳型で得る
ことができる。

【００１４】加えてビレットを鋳造する場合と異なり、
スラブ型の連続鋳造は大断面で行われるから、タンディ
ッシュからの溶湯落下速度が比較的遅く、従って湯面が
安定し、湯面表面にできた酸化物等の巻き込みが無くな
るか或いは少なくなる。またビレット型に比べてスラブ
型は遅く凝固するから、気泡が上方に抜け易い。よって
鋳造されるスラブ型鋳片は酸化物等の介在物や空孔とい
った内部欠陥が無いか或いは少なく、このスラブ型鋳片
を切断分離して得られたビレットも内部欠陥の無いもの
か或いは少ないものが得られ、品質が向上する。

【００１５】また本発明に係る各種鋳片の製造方法は、
鋳片が凝固した直後の高温時に、前記長手方向の切断分
離を行うことが好ましい。

【００１６】凝固直後の高温時は鋳片が比較的軟らか
く、容易に切断分離を行うことができるからであり、よ
って仮に分厚い鋳片であっても支障なく切断分離でき
る。

【００１７】加えてこの様に冷却しないうちの高温時に
切断分離を行えば、次工程の圧延設備に高温のまま導入
することができ、従って圧延の為の加熱を省略すること
ができ、エネルギー消費量を削減できる。即ち例えばホ
ットダイレクトローリング法（ＨＤＲ法：高温の鋳片を
そのまま圧延する方法）や、ホットチャージドローリン
グ法（ＨＣＲ法：約400 〜500 ℃の鋳片を少し加熱して
圧延する方法）を行うことができる。

【００１８】特に従来の様にブルームに分塊圧延を施し
てビレットを製造していた場合では、上記分塊圧延する
間に鋳片が冷えてしまい、圧延に際して再び加熱するこ
とが必須であったが、本発明では上述の様に長手方向に
切断分離することによりビレットが得られ、しかもこの
切断分離が高温時に行われて切断後においても高温を保
っているから、この高温状態で圧延工程に導くことがで
き、よって圧延前の加熱工程を省略または簡略化でき
る。

【００１９】また本発明の製造方法においては、前記切
断分離を引抜方向に走行中の前記スラブ型鋳片に対して
行うものであることが好ましい。この様にして走行する
スラブ型鋳片を次々と切断分離して連続鋳造することが
でき、更には圧延に至るまで連続的に行うこともでき
る。

【００２０】更に本発明においては、前記長手方向に沿
った切断分離を、幅方向に沿った切断分離を行った後に
行うことが好ましい。この順序で切断分離する方が切断
箇所がズレ難いからである。

【００２１】加えて前記切断分離がレーザー切断または
ガス切断により行われることが好ましく、これらレーザ
ー切断またはガス切断によれば、分厚いスラブ鋳片を容
易に切断分離できるからである。特にレーザー切断の場
合は、スラブ表面から直角に切ることができ、また切断
の際に融けた鋼の飛び出しが少なく、綺麗に切断分離す
ることができる。一方ガス切断は設備費が安いといった
利点がある。

【００２２】また本発明に係る各種鋳片の製造設備は、
前記切断装置が複数のレーザー切断作用部を備え、該複
数のレーザー切断作用部が同一の切断箇所に対して作用
するものであることが好ましい。

【００２３】レーザー切断は、レーザーの線源容量によ
って切断可能厚みが左右されるから、十分な線源容量を
確保できない場合は、鋳片の表面部分しか切れない事態
が生じる。しかし上記の様にレーザー切断作用部を複数
設け、これらのレーザー切断作用部で同一箇所を切断す
れば、次第に深く切断して行くこととなって、完全に切
断分離することが可能となる。尚この際上記レーザー切
断装置として、レーザーの焦点位置が調節可能なもので
あることが望ましく、この理由は切断深さに応じてレー
ザーの焦点を適応させる為である。

【００２４】

【発明の実施の形態及び実施例】図１は本発明に係る各
種鋳片の製造設備の一例を示す図であり、(a) はその側
面図で、(b) はその平面図である。

【００２５】連続鋳造機１０から排出されるスラブ型連
続鋳片１１ａ（例えば横断面の厚さ：150mm ，幅：600m
m ）は、先ずガス切断機１５により幅方向に切断分離さ
れ、ある一定長さのスラブ１１となり、次にレーザー切
断機１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより長手方向に切断分離
されて、複数（図では４本）のビレット１７となる。

【００２６】尚各レーザー切断機１６ａ，１６ｂ，１６
ｃは夫々長手方向に１つずつのレーザー切断作用部を有
し（幅方向には切断箇所数有する）、これら切断機１６
ａ，１６ｂ，１６ｃを合わせて長手方向の切断装置１６
を構成している。レーザー切断機１６ａのみではスラブ
１１の表面部分しか切ることができないが、レーザー切
断機１６ｂ，１６ｃによって同一箇所を切ることによ
り、次第に深く切れて完全に切断分離されることにな
る。

【００２７】上記ビレット１７を素材として条鋼を製造
する場合においては、上記ビレット１７を保熱炉（或い
は加熱炉）１２に装入して圧延に適した温度（例えば95
0 〜1250℃）に加熱し、次いでデスケーリング装置１３
によりスケールを除去し、圧延装置１４へと導入して圧
延加工を施し、棒鋼や線材とする。尚図において、１４
ａは水平圧延機、１４ｂは垂直圧延機である。

【００２８】一方、板材用素材であるスラブが必要な場
合は、連続鋳造機１０から排出したスラブ型連続鋳片１
１ａをガス切断機１５により幅方向に切断分離し、この
得られたスラブ１１をそのまま使用すると良い。

【００２９】この様に１つの連続鋳造装置・鋳型でスラ
ブ及びビレット（或いはブルーム）を得ることができ
る。

【００３０】尚図１に示す例では、複数本得られたビレ
ット１７の全てを同時に圧延して条鋼に加工する様にし
たが、これに限らず、図２の平面図に示す様に、ビレッ
ト１７を例えば保熱炉１２出側で保留し、１本或いは数
本ずつ取り分けて、別々に圧延する様にしても良い（矢
印Ｂ参照）。尚図２において、図１と同じ構成部分につ
いては同一の符号を付して重複説明を避ける。

【００３１】また上記例では連続鋳造から圧延まで連続
的に行う設備を示したが、圧延工程において圧延機が途
中で停止する等の不具合が生じた場合には、全ての工程
を停止しなければならないという問題が生じる。そこで
この問題に対応する為に出来上がったスラブやビレッ
ト，ブルーム等を退避させておくストック場所を設けた
り、また不具合の生じた鋳片を切断除去するシャーを設
ける様にすると良い。また図１，２には示していない
が、適宜デスケーリング装置を配置するのが好ましい。
図３は本発明に係る各種鋳片の製造設備の他の例を示す
平面図である。

【００３２】連続鋳造機１０により鋳造されたスラブ型
連続鋳片１１ａはレーザー切断機２５により幅方向に切
断分離され、次いでスラブ１１はレーザー切断装置１８
により長手方向に切断分離されて、複数のビレット１７
になる。

【００３３】図１に示す例においては、１つの切断箇所
について複数の切断機１６ａ，１６ｂ，１６ｃを設けて
切断分離する様にしたが、スラブの板厚やレーザーの切
断力によっては、図３に示す例の様に１つのレーザー切
断作用部を有する切断装置１８で切断分離する様にして
も良い。また幅方向の切断に関して、図１に示す様なガ
ス切断機１５に限らず、図３に示す様にレーザー切断機
２５を用いても良い。

【００３４】本例においてもスラブが必要な場合には、
連続鋳造した後、幅方向に切断分離してスラブ１１と
し、そのまま板材用素材として使用すると良い（矢印Ａ
参照）。

【００３５】以上の様に、本発明に係る各種鋳片の製造
方法及び製造設備に関して、実施例を示す図面を参照し
つつ具体的に説明したが、本発明はもとより図示例に限
定される訳ではなく、前記の趣旨に適合し得る範囲で適
当に変更を加えて実施することも可能であり、それらは
いずれも本発明の技術的範囲に包含される。

【００３６】例えば連続鋳造するスラブの大きさとして
は、上記例の他に例えば厚さ：40mm，幅：150mm のもの
や、厚さ：150mm ，幅：1000mm等であっても勿論良く、
様々な板厚のスラブ型鋳片を鋳造することにより、様々
な大きさのブルーム，ビレット，スラブを得ることがで
きる。尚この様にスラブ用の連続鋳造装置としては必要
に応じて数種準備しなければならないことが生じるが、
少なくともブルームやビレット用の連続鋳造装置及びブ
ルーム，ビレット鋳造用取鍋等は不要となるから、やは
り従来に比べて保有設備が削減される。

【００３７】

【発明の効果】以上の様に本発明に係る各種鋳片の製造
方法及び製造設備によれば、線材，棒材等の素材となる
ブルームまたはビレットと、板材の素材となるスラブを
共通の設備で製造することができ、また分塊設備も不要
であり、従って保有設備を削減でき、設備費を低くする
ことができる。またビレットの様に小型の鋳片であって
も高品質のものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る各種鋳片の製造設備の一例を示す
図。

【図２】本発明に係る各種鋳片の製造設備の他の例を示
す平面図。

【図３】本発明に係る各種鋳片の製造設備の更に他の例
を示す平面図。

【符号の説明】

１０ 連続鋳造機 １１ スラブ １１ａ スラブ型連続鋳片 １２ 保熱炉 １３ デスケーリング装置 １４ 圧延装置 １４ａ 水平圧延機 １４ｂ 垂直圧延機 １５ ガス切断機（幅方向） １６ 切断装置（長手方向） １６ａ，１６ｂ，１６ｃ レーザー切断機（長手方向） １７ ビレット １８ レーザー切断装置（長手方向） ２５ レーザー切断機（幅方向）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラブ型の鋳片を連続鋳造し、該スラブ
   型鋳片を長手方向に沿って切断分離することを特徴とす
   る各種鋳片の製造方法。
2. 【請求項２】 前記切断分離を、鋳片が凝固した直後の
   高温時に行う請求項１に記載の各種鋳片の製造方法。
3. 【請求項３】 前記切断分離を、引抜方向に走行中の前
   記スラブ型鋳片に対して行う請求項１または２に記載の
   各種鋳片の製造方法。
4. 【請求項４】 前記長手方向の切断分離を、幅方向に沿
   った切断分離を行った後に行う請求項１〜３のいずれか
   に記載の各種鋳片の製造方法。
5. 【請求項５】 連続鋳造装置の鋳片出側に、スラブ型鋳
   片を長手方向に沿って切断分離する切断装置を設けたこ
   とを特徴とする各種鋳片の製造設備。
6. 【請求項６】 前記切断装置が複数のレーザー切断作用
   部を備え、該複数のレーザー切断作用部が同一の切断箇
   所に対して作用するものである請求項５に記載の各種鋳
   片の製造設備。