JP2903927B2 - 連続鋳造方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直曲げ型連鋳機を用
いてスラブ連鋳を行なうに際し、連鋳片の表面割れ（粒
界割れ）を生じることなく１．６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造
速度で連続鋳造を行なうことができる様に工夫された連
続鋳造方法に関するものである。
いてスラブ連鋳を行なうに際し、連鋳片の表面割れ（粒
界割れ）を生じることなく１．６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造
速度で連続鋳造を行なうことができる様に工夫された連
続鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】垂直曲げ型連鋳機を用いてスラブ連鋳を
行なう際における二次冷却帯での冷却法としては、
（１）溶鋼の鋳込み速度に応じて二次冷却用水量を一義
的に制御しながら冷却する方法と、（２）引抜かれてい
く連鋳片各部の所要水量を求め、目標位置までに連鋳片
が完全凝固し得る様に、引抜かれる連鋳片長手方向の各
冷却ゾーンの冷却水量を調整する方法、等が知られてい
る。
行なう際における二次冷却帯での冷却法としては、
（１）溶鋼の鋳込み速度に応じて二次冷却用水量を一義
的に制御しながら冷却する方法と、（２）引抜かれてい
く連鋳片各部の所要水量を求め、目標位置までに連鋳片
が完全凝固し得る様に、引抜かれる連鋳片長手方向の各
冷却ゾーンの冷却水量を調整する方法、等が知られてい
る。
【０００３】ところが上記（１）の方法は、二次冷却帯
を通過する連鋳片重量に対する冷却水量（以下、比水量
ということがある）を、鋳造速度に応じて一義的に設定
する方法であり、安定操業を主目的とする冷却制御法で
あって、垂直曲げ型連鋳の連鋳片曲げ部および矯正部
（曲げ戻し部）でしばしば問題となる表面割れ（粒界割
れ）に対しては考慮されていない。
を通過する連鋳片重量に対する冷却水量（以下、比水量
ということがある）を、鋳造速度に応じて一義的に設定
する方法であり、安定操業を主目的とする冷却制御法で
あって、垂直曲げ型連鋳の連鋳片曲げ部および矯正部
（曲げ戻し部）でしばしば問題となる表面割れ（粒界割
れ）に対しては考慮されていない。
【０００４】これに対し上記（２）の方法は、上記
（１）の方法と同様にして求められる鋳造速度に対する
総冷却水量を、二次冷却帯長手方向の各ゾーン毎に分配
し、それにより連鋳片の表面割れや内部割れ等も改善し
ようとするものであるが、スラブ連鋳の場合鋳片の偏平
比が大きいため、連鋳片の幅方向でコーナー部の表面温
度が中央部の表面温度に比べて低くなるため、連鋳片長
手方向のみの冷却水量調整だけでは表面割れを確実に防
止することはむずかしい。
（１）の方法と同様にして求められる鋳造速度に対する
総冷却水量を、二次冷却帯長手方向の各ゾーン毎に分配
し、それにより連鋳片の表面割れや内部割れ等も改善し
ようとするものであるが、スラブ連鋳の場合鋳片の偏平
比が大きいため、連鋳片の幅方向でコーナー部の表面温
度が中央部の表面温度に比べて低くなるため、連鋳片長
手方向のみの冷却水量調整だけでは表面割れを確実に防
止することはむずかしい。
【０００５】垂直曲げ型連鋳で特に問題となる表面割れ
は、一般に鋳造速度を高めるにつれて顕著になる傾向が
あり、こうした傾向は上記（２）の冷却制御を行なう場
合も同様である。従って上記（２）の方法を採用する場
合でも、スラブ鋳片の表面割れを生じさせない様、鋳造
速度は１．５ｍ／ｍｉｎ程度以下に抑えているのが実状
である。
は、一般に鋳造速度を高めるにつれて顕著になる傾向が
あり、こうした傾向は上記（２）の冷却制御を行なう場
合も同様である。従って上記（２）の方法を採用する場
合でも、スラブ鋳片の表面割れを生じさせない様、鋳造
速度は１．５ｍ／ｍｉｎ程度以下に抑えているのが実状
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、垂直
曲げ型連鋳機を用いてスラブ連鋳を行なうに際し、１．
６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度を採用した場合でも、スラ
ブ連鋳片に表面割れを生じることなく円滑に生産性良く
連続鋳造を行なうことのできる技術を確立しようとする
ものである。
情に着目してなされたものであって、その目的は、垂直
曲げ型連鋳機を用いてスラブ連鋳を行なうに際し、１．
６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度を採用した場合でも、スラ
ブ連鋳片に表面割れを生じることなく円滑に生産性良く
連続鋳造を行なうことのできる技術を確立しようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る連続鋳造法の構成は、垂直曲げ型
連続鋳造装置を使用し、１．６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速
度で鋼のスラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳片が最初の
曲げ部を通過する際における連鋳片の表面温度を、当該
鋼材の脆化温度域を超える温度に設定すると共に、該連
鋳片がその下流側の矯正部を通過する際における該連鋳
片の表面温度を前記脆化温度域未満の温度に設定すると
ころに要旨を有するものである。但し上記において脆化
温度域とは、後述する様な鋼材の高温引張試験における
絞り値が、同引張試験における絞り値の５０％以下とな
る温度域を意味する。
のできた本発明に係る連続鋳造法の構成は、垂直曲げ型
連続鋳造装置を使用し、１．６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速
度で鋼のスラブ連鋳を行なうに当たり、連鋳片が最初の
曲げ部を通過する際における連鋳片の表面温度を、当該
鋼材の脆化温度域を超える温度に設定すると共に、該連
鋳片がその下流側の矯正部を通過する際における該連鋳
片の表面温度を前記脆化温度域未満の温度に設定すると
ころに要旨を有するものである。但し上記において脆化
温度域とは、後述する様な鋼材の高温引張試験における
絞り値が、同引張試験における絞り値の５０％以下とな
る温度域を意味する。
【０００８】
【作用】本発明者らは、垂直曲げ型連鋳を行なうに際
し、従来例に比べて高い鋳造速度を採用した場合でも表
面割れを防止することのできる方法を確立すべく、まず
表面割れのメカニズムについて研究を行なった。その結
果、次に示す事実が確認された。
し、従来例に比べて高い鋳造速度を採用した場合でも表
面割れを防止することのできる方法を確立すべく、まず
表面割れのメカニズムについて研究を行なった。その結
果、次に示す事実が確認された。
【０００９】連鋳片の凝固時の状況を考えると、鋳片
凝固殻のデンドライト間にＰやＳが偏析し、デンドライ
ト樹間が溶融状態となって内部割れを起こし易くなり、
また凝固後の結晶粒界に窒化物が偏析して粒界破壊を起
こす現象（本明細書では以下、高温脆化という）を生じ
るが、こうした現象を生じる温度領域（脆化温度領域と
いう）は鋼の成分組成によって固有の範囲を示す。
凝固殻のデンドライト間にＰやＳが偏析し、デンドライ
ト樹間が溶融状態となって内部割れを起こし易くなり、
また凝固後の結晶粒界に窒化物が偏析して粒界破壊を起
こす現象（本明細書では以下、高温脆化という）を生じ
るが、こうした現象を生じる温度領域（脆化温度領域と
いう）は鋼の成分組成によって固有の範囲を示す。
【００１０】たとえば下記表１に示す成分組成の鋼Ａの
高温引張試験によって求められる絞り値（Ｒ．Ａ．）
は、図１に示す如く７００〜９００℃の温度域で低い値
を示し、この温度域で引張強度も低くなり延性も低下す
る脆化現象を起こす。また図２は、同様に鋼Ｂの高温引
張試験結果を示したものであり、７００〜１０００℃の
範囲が脆化温度領域となる。
高温引張試験によって求められる絞り値（Ｒ．Ａ．）
は、図１に示す如く７００〜９００℃の温度域で低い値
を示し、この温度域で引張強度も低くなり延性も低下す
る脆化現象を起こす。また図２は、同様に鋼Ｂの高温引
張試験結果を示したものであり、７００〜１０００℃の
範囲が脆化温度領域となる。
【００１１】
【表１】
【００１２】また図３は、鋼中の窒素含有量と脆化温度
領域の関係を調べた結果を示したものであり、窒素含有
量が多くなるにつれて脆化温度領域は拡大する傾向があ
ることを確認できる。またこの実験に用いた試験片の破
断面観察によると、粒界への窒化物の析出が確認され、
粒界に析出した微細窒化物を起点として応力集中が生じ
ることによって脆化現象を起こしたものと判断される。
領域の関係を調べた結果を示したものであり、窒素含有
量が多くなるにつれて脆化温度領域は拡大する傾向があ
ることを確認できる。またこの実験に用いた試験片の破
断面観察によると、粒界への窒化物の析出が確認され、
粒界に析出した微細窒化物を起点として応力集中が生じ
ることによって脆化現象を起こしたものと判断される。
【００１３】垂直曲げ型連鋳機において、鋳片が曲げ
部および矯正部（曲げ戻し部）を通過する際にその表面
温度が脆化温度領域内の温度になっていると、鋳片表層
部で窒化物の偏析により結晶粒界が曲げ応力によって粒
界破壊を起こし、容易に表面割れに至るものと考えられ
る。
部および矯正部（曲げ戻し部）を通過する際にその表面
温度が脆化温度領域内の温度になっていると、鋳片表層
部で窒化物の偏析により結晶粒界が曲げ応力によって粒
界破壊を起こし、容易に表面割れに至るものと考えられ
る。
【００１４】本発明は、上記知見を元に更に研究を進め
た結果完成されたものであって、後記実施例（図５，
６）に詳述する様に、垂直曲げ連鋳機の曲げ部を通過す
るときの鋳片の表面温度は、当該鋳片に固有の脆化温度
領域を超える温度に制御し、それより下流側に位置する
矯正部を通過するときの鋳片表面温度は、前記脆化温度
領域を下回る温度となる様に冷却条件を制御し、それに
より鋳片表面温度が脆化温度領域にある間は鋳片に曲げ
応力が作用しない様にすることによって連鋳片引抜き時
の高温脆化に起因する表面割れを防止するものである。
た結果完成されたものであって、後記実施例（図５，
６）に詳述する様に、垂直曲げ連鋳機の曲げ部を通過す
るときの鋳片の表面温度は、当該鋳片に固有の脆化温度
領域を超える温度に制御し、それより下流側に位置する
矯正部を通過するときの鋳片表面温度は、前記脆化温度
領域を下回る温度となる様に冷却条件を制御し、それに
より鋳片表面温度が脆化温度領域にある間は鋳片に曲げ
応力が作用しない様にすることによって連鋳片引抜き時
の高温脆化に起因する表面割れを防止するものである。
【００１５】ところで、連続的に引抜かれていく連鋳片
の幅方向に冷却水を均一に吹付ける従来の鋳片冷却法で
は、殊に偏平比の大きいスラブ連鋳片の場合その幅方向
で冷却速度が不均一になる（鋳片のコーナー部近傍は中
央部よりも冷え易くなる：図４（Ａ）参照）。従って垂
直曲げ型連鋳機の曲げ部および矯正部を通過する際の鋳
片の表面温度が幅方向全域で前記脆化温度域を外れる様
に制御することは困難であるので、鋳片の中央部の温度
が脆化温度域より高くても、鋳片のコーナー部近傍に表
面割れが生じる可能性があり、またコーナー部の表面温
度が脆化温度域より低くても、中央部の表面温度が脆化
温度域に入って中央部に表面割れが発生する可能性がで
てくる。
の幅方向に冷却水を均一に吹付ける従来の鋳片冷却法で
は、殊に偏平比の大きいスラブ連鋳片の場合その幅方向
で冷却速度が不均一になる（鋳片のコーナー部近傍は中
央部よりも冷え易くなる：図４（Ａ）参照）。従って垂
直曲げ型連鋳機の曲げ部および矯正部を通過する際の鋳
片の表面温度が幅方向全域で前記脆化温度域を外れる様
に制御することは困難であるので、鋳片の中央部の温度
が脆化温度域より高くても、鋳片のコーナー部近傍に表
面割れが生じる可能性があり、またコーナー部の表面温
度が脆化温度域より低くても、中央部の表面温度が脆化
温度域に入って中央部に表面割れが発生する可能性がで
てくる。
【００１６】従ってこうした問題を回避するには、図４
（Ｂ）に示す如くスラブ連鋳片の冷却能を鋳片の幅方向
で変更可能とし、スラブ連鋳片の幅方向中央部に対して
両側辺側の冷却能を低めに設定すればよく、それにより
スラブ連鋳片の幅方向温度は略均等になり、スラブ連鋳
片の幅方向全域で表面割れを阻止することができる。
（Ｂ）に示す如くスラブ連鋳片の冷却能を鋳片の幅方向
で変更可能とし、スラブ連鋳片の幅方向中央部に対して
両側辺側の冷却能を低めに設定すればよく、それにより
スラブ連鋳片の幅方向温度は略均等になり、スラブ連鋳
片の幅方向全域で表面割れを阻止することができる。
【００１７】尚鋳片幅方向で冷却能を調節する方法は特
に限定されないが、最も一般的なのは、たとえば図５に
略示する如くスラブ連鋳片１の中央部と両側辺部へ供給
される冷却水供給管２ａ，２ｂを別個に設けて夫々から
の供給水量（もしくは水温）を別々に制御可能とし、両
側辺部よりも中央部の冷却能が高くなる様に供給水量
（もしくは水温）をコントロールする方法が挙げられ
る。この場合、冷却水供給管を鋳片幅方向で更に細分化
し、両側辺部に行くほど冷却能が段階的小さくなる様な
勾配を与えてやれば、幅方向の表面温度を一層均一にす
ることができるので好ましい。
に限定されないが、最も一般的なのは、たとえば図５に
略示する如くスラブ連鋳片１の中央部と両側辺部へ供給
される冷却水供給管２ａ，２ｂを別個に設けて夫々から
の供給水量（もしくは水温）を別々に制御可能とし、両
側辺部よりも中央部の冷却能が高くなる様に供給水量
（もしくは水温）をコントロールする方法が挙げられ
る。この場合、冷却水供給管を鋳片幅方向で更に細分化
し、両側辺部に行くほど冷却能が段階的小さくなる様な
勾配を与えてやれば、幅方向の表面温度を一層均一にす
ることができるので好ましい。
【００１８】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の構成および作
用効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下
記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の
趣旨に適合し得る範囲で変更して実施することも勿論可
能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含ま
れる。
用効果をより具体的に説明するが、本発明はもとより下
記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の
趣旨に適合し得る範囲で変更して実施することも勿論可
能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含ま
れる。
【００１９】実施例１ 前記表１に示した成分組成を目標値として転炉で溶製
し、真空脱ガス装置で成分調整した鋼Ｂを垂直曲げ型連
鋳機に供給し、速度２．０ｍ／分で断面サイズ２３０ｍ
ｍ厚×１８００ｍｍ幅のスラブを連続鋳造した。このと
き、スラブ鋳片の両側縁から３００ｍｍの範囲に吹付け
る冷却水量は中央部へ吹付ける冷却水量よりも少なめに
抑えることにより、幅方向全体の表面温度が略均一にな
る様にコントロールすると共に、鋳片の引抜き方向位置
と表面温度の関係が図６に示す通りとなる様に鋳片送り
方向の冷却水量を調整しつつ連続鋳造を行なった。即ち
図中１はスラブ鋳片、３は鋳型、Ａは垂直部、Ｂは曲げ
部、Ｃは円弧部、Ｄは矯正部（曲げ戻し部）、Ｅは水平
部を夫々示し、表２に示す如く曲げ部Ｂの表面温度は鋼
Ａの脆化温度領域（７００〜９００℃）を上回る様に、
また矯正部Ｄの表面温度は鋼Ａの脆化温度領域を下回る
様に調整した。その結果、得られるスラブ鋳片には表面
割れが全く生じなかった。
し、真空脱ガス装置で成分調整した鋼Ｂを垂直曲げ型連
鋳機に供給し、速度２．０ｍ／分で断面サイズ２３０ｍ
ｍ厚×１８００ｍｍ幅のスラブを連続鋳造した。このと
き、スラブ鋳片の両側縁から３００ｍｍの範囲に吹付け
る冷却水量は中央部へ吹付ける冷却水量よりも少なめに
抑えることにより、幅方向全体の表面温度が略均一にな
る様にコントロールすると共に、鋳片の引抜き方向位置
と表面温度の関係が図６に示す通りとなる様に鋳片送り
方向の冷却水量を調整しつつ連続鋳造を行なった。即ち
図中１はスラブ鋳片、３は鋳型、Ａは垂直部、Ｂは曲げ
部、Ｃは円弧部、Ｄは矯正部（曲げ戻し部）、Ｅは水平
部を夫々示し、表２に示す如く曲げ部Ｂの表面温度は鋼
Ａの脆化温度領域（７００〜９００℃）を上回る様に、
また矯正部Ｄの表面温度は鋼Ａの脆化温度領域を下回る
様に調整した。その結果、得られるスラブ鋳片には表面
割れが全く生じなかった。
【００２０】一方、比較のため、曲げ部および矯正部の
各鋳片表面温度が表２の比較例に示す通りとなる様に冷
却水量を調整しつつ連続鋳造を行なったところ、引取ら
れたスラブ鋳片には、全体の３０％に表面割れが認めら
れた。
各鋳片表面温度が表２の比較例に示す通りとなる様に冷
却水量を調整しつつ連続鋳造を行なったところ、引取ら
れたスラブ鋳片には、全体の３０％に表面割れが認めら
れた。
【００２１】
【表２】
【００２２】実施例２ 鋼材として前記表１の鋼Ｂ（脆化温度領域：６５０〜１
０００℃）を使用し、鋳造速度を２．０ｍ／分に設定す
ると共に冷却条件を表３に示す通りとした以外は前記実
施例１と同様にしてスラブ連鋳を行なったところ、得ら
れるスラブ連鋳片には全く表面割れが認められなかっ
た。また比較のため表面温度が表３の比較例に示す通り
となる様に冷却水量を調整しつつ連続鋳造を行なったと
ころ、引取られるスラブ鋳片には全体の５０％の比率で
表面割れが生じていた。
０００℃）を使用し、鋳造速度を２．０ｍ／分に設定す
ると共に冷却条件を表３に示す通りとした以外は前記実
施例１と同様にしてスラブ連鋳を行なったところ、得ら
れるスラブ連鋳片には全く表面割れが認められなかっ
た。また比較のため表面温度が表３の比較例に示す通り
となる様に冷却水量を調整しつつ連続鋳造を行なったと
ころ、引取られるスラブ鋳片には全体の５０％の比率で
表面割れが生じていた。
【００２３】
【表３】
【００２４】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、垂
直曲げ型連鋳機を使用し１．６ｍ／分以上の速度でスラ
ブ連鋳を行なう場合でも、曲げ部および矯正部の表面温
度が、用いる鋼種に応じて決まってくる脆化温度領域を
外れる様に連鋳片引抜方向温度を制御することによっ
て、スラブ鋳片の表面割れを皆無にすることができる。
直曲げ型連鋳機を使用し１．６ｍ／分以上の速度でスラ
ブ連鋳を行なう場合でも、曲げ部および矯正部の表面温
度が、用いる鋼種に応じて決まってくる脆化温度領域を
外れる様に連鋳片引抜方向温度を制御することによっ
て、スラブ鋳片の表面割れを皆無にすることができる。
【図１】実験で用いた鋼Ａの高温引張試験結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図２】実験で用いた鋼Ｂの高温引張試験結果を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】鋼中のＮ含有量を変えたときの温度と絞り値の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図４】スラブ鋳片幅方向の冷却能と鋳片表面温度の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】本発明で採用される好ましい冷却法を示す説明
図である。
図である。
【図６】実施例で採用したスラブ連鋳時における鋳片の
引抜方向位置と表面温度の関係を示すグラフである。
引抜方向位置と表面温度の関係を示すグラフである。
【図７】実施例で採用したスラブ連鋳時における鋳片の
引抜方向位置と表面温度の関係を示すグラフである。
引抜方向位置と表面温度の関係を示すグラフである。
１ スラブ鋳片 ２ａ，２ｂ 冷却水供給管 ３ 鋳型 Ａ 垂直部 Ｂ 曲げ部 Ｃ 円弧部 Ｄ 矯正部 Ｅ 水平部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−106335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−109149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154250（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/124 B22D 11/16 B22D 11/22
Claims (2)
- 【請求項１】 垂直曲げ型連続鋳造装置を使用し、１．
６ｍ／ｍｉｎ以上の鋳造速度で鋼のスラブ連鋳を行なう
に当たり、連鋳片が最初の曲げ部を通過する際における
連鋳片の表面温度を、当該鋼材の脆化温度域を超える温
度に設定すると共に、該連鋳片がその下流側の矯正部を
通過する際における該連鋳片の表面温度を前記脆化温度
域未満の温度に設定することを特徴とする連続鋳造方
法。但し、脆化温度域とは、鋼材の高温引張試験におけ
る絞り値が、同引張試験における絞り値の５０％以下と
なる温度域を意味する。 - 【請求項２】 引抜かれるスラブ鋳片の幅方向両側縁側
の冷却能を中央部よりも小さくし、幅方向の表面温度を
均一化する請求項１記載の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036939A JP2903927B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036939A JP2903927B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246411A JPH06246411A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2903927B2 true JP2903927B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=12483728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036939A Expired - Lifetime JP2903927B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
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Also Published As
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