JPH0710428B2 - 連続鋳造法 - Google Patents
連続鋳造法Info
- Publication number
- JPH0710428B2 JPH0710428B2 JP2078940A JP7894090A JPH0710428B2 JP H0710428 B2 JPH0710428 B2 JP H0710428B2 JP 2078940 A JP2078940 A JP 2078940A JP 7894090 A JP7894090 A JP 7894090A JP H0710428 B2 JPH0710428 B2 JP H0710428B2
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- Japan
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- slab
- solidification
- temperature
- equiaxed crystal
- continuous casting
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造鋳片の厚み中心部にみられる不純物元
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し、均質な金属を得ることのできる連続鋳造法に
関するものである。
素、即ち鋼鋳片の場合には硫黄、燐、マンガン等の偏析
を防止し、均質な金属を得ることのできる連続鋳造法に
関するものである。
近年、海洋構造物、貯槽、石油およびガス運搬用鋼管、
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年生産性や
歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳造
法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる鋳
片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される。
高張力線材などの材質特性に対する要求は厳しさを増し
ており、均質な鋼材を提供することが重要課題となって
いる。元来鋼材は、断面内において均質であるべきもの
であるが、鋼は一般に硫黄、燐、マンガン等の不純物元
素を含有しており、これらが鋳造過程において偏析し部
分的に濃化するため鋼が脆弱となる。特に近年生産性や
歩留の向上及び省エネルギー等の目的のために連続鋳造
法が一般に普及しているが、連続鋳造により得られる鋳
片の厚み中心部には通常顕著な成分偏析が観察される。
この成分偏析は最終製品の均質性を著しく損ない、製品
の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する応力に
より亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるため、そ
の低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固末期に
残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面近傍の
濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化していくこ
とによって生じる。従って、成分偏析を防止するには残
溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。
の使用過程や線材の線引き工程等で鋼に作用する応力に
より亀裂が発生するなど重大欠陥の原因になるため、そ
の低減が切望されている。かかる成分偏析は凝固末期に
残溶鋼が凝固収縮力等によって流動し、固液界面近傍の
濃化溶鋼を洗い出し、残溶鋼が累進的に濃化していくこ
とによって生じる。従って、成分偏析を防止するには残
溶鋼の流動原因を取り除くことが肝要である。
このような溶鋼流動原因としては、凝固収縮に起因する
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内最も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するにはこれ
を補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。
流動のほか、ロール間の鋳片バルジングやロールアライ
メント不整に起因する流動等があるが、これらの内最も
重大な原因は凝固収縮であり、偏析を防止するにはこれ
を補償する量だけ鋳片を圧下することが必要である。
鋳片を圧下することにより偏析を改善する試みは従来よ
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片を凝固
収縮を補償する量以上の一定の割合で圧下する方法が知
られている。
り行われており、連続鋳造工程において鋳片中心部温度
が液相線温度から固相線温度に至るまでの間鋳片を凝固
収縮を補償する量以上の一定の割合で圧下する方法が知
られている。
しかしながら、従来の連続鋳造方法は、条件によっては
偏析改善効果が殆ど認められなかったり、場合によって
は偏析がかえって悪化する等の問題があり、成分偏析を
充分に改善することは困難であった。
偏析改善効果が殆ど認められなかったり、場合によって
は偏析がかえって悪化する等の問題があり、成分偏析を
充分に改善することは困難であった。
本発明者らはかかる従来法の問題の発生原因について種
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化するのは、
基本的に圧下すべき凝固時期とその範囲が不適正である
ことに起因していることを突止めた。
々調査した結果、従来法の場合に偏析改善効果が認めら
れなかったり、あるいは偏析がかえって悪化するのは、
基本的に圧下すべき凝固時期とその範囲が不適正である
ことに起因していることを突止めた。
特開昭62−275556号公報には、鋳片の中心部が固相率0.
1ないし0.3に相当する温度となる時点から流動限界固相
率に相当する温度となる時点までの領域を単位時間当り
0.5mm/分以上2.5mm/分未満の割合で連続的に圧下し、鋳
片中心部が流動限界固相率に相当する温度となる時点か
ら固相線温度となるまでの領域は実質的な圧下を加えな
いようにした連続鋳造方法が開示されている。
1ないし0.3に相当する温度となる時点から流動限界固相
率に相当する温度となる時点までの領域を単位時間当り
0.5mm/分以上2.5mm/分未満の割合で連続的に圧下し、鋳
片中心部が流動限界固相率に相当する温度となる時点か
ら固相線温度となるまでの領域は実質的な圧下を加えな
いようにした連続鋳造方法が開示されている。
しかしながら、鋳片の凝固状態が厚み中心固相率で0.1
もしくは0.3から流動限界固相率までの温度範囲に圧下
ロールを設定するためには非常に長い圧下帯が必要とな
り、また流動限界固相率近傍を圧下するためには非常に
大きな圧下力が必要となる。このように従来法はかなら
ずしも簡便な軽圧下法ではない。本発明の目的は、従来
法のかかる問題点を解消し均質な鋼材を得るための連続
鋳造法を提供することにある。
もしくは0.3から流動限界固相率までの温度範囲に圧下
ロールを設定するためには非常に長い圧下帯が必要とな
り、また流動限界固相率近傍を圧下するためには非常に
大きな圧下力が必要となる。このように従来法はかなら
ずしも簡便な軽圧下法ではない。本発明の目的は、従来
法のかかる問題点を解消し均質な鋼材を得るための連続
鋳造法を提供することにある。
本発明の要旨は、凝固末期に少なくとも１対のロールに
より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、上面等軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心部の
温度が固相率0.25、好ましくは0.35に相当する位置から
流動限界固相率に相当する位置までの凝固時期範囲に少
なくとも１対のロールを設置し、該凝固時期範囲内の全
凝固収縮量を補償する量を圧下し、また上面等軸晶率が
５％以上の場合、鋳片中心部の温度が固相率0.1、好ま
しくは0.15に相当する位置から流動限界固相率に相当す
る位置までの凝固時期範囲に少なくとも１対のロールを
設置し、該凝固時期範囲内の全凝固収縮量を補償する量
を圧下することを特徴とする連続鋳造法である。上面等
軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心部の温度が固相率0.
25、好ましくは0.35から0.5に相当する位置を圧下し、
上面等軸晶率が５％以上の場合、鋳片中心部の温度が固
相率0.1、好ましくは0.15から0.4に相当する範囲を圧下
することは好ましい。
より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、上面等軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心部の
温度が固相率0.25、好ましくは0.35に相当する位置から
流動限界固相率に相当する位置までの凝固時期範囲に少
なくとも１対のロールを設置し、該凝固時期範囲内の全
凝固収縮量を補償する量を圧下し、また上面等軸晶率が
５％以上の場合、鋳片中心部の温度が固相率0.1、好ま
しくは0.15に相当する位置から流動限界固相率に相当す
る位置までの凝固時期範囲に少なくとも１対のロールを
設置し、該凝固時期範囲内の全凝固収縮量を補償する量
を圧下することを特徴とする連続鋳造法である。上面等
軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心部の温度が固相率0.
25、好ましくは0.35から0.5に相当する位置を圧下し、
上面等軸晶率が５％以上の場合、鋳片中心部の温度が固
相率0.1、好ましくは0.15から0.4に相当する範囲を圧下
することは好ましい。
本発明者らは偏析の生成機構について実機およびラボ実
験によりさらに研究した結果、偏析に及ぼす溶鋼流動の
影響は凝固時期により差があることを知見した。すなわ
ち偏析は鋳片の中心部にブリッジングが形成され通液抵
抗が増大した後、中心より肌側に近い位置のデンドライ
ト樹間の濃化溶鋼が凝固収縮吸引力により中心部に吸引
されて集積形成され、Ｖ偏析はこの際の濃化溶鋼流動の
通路であり、最も濃化溶鋼の集積が激しい凝固時期は鋳
片の中心部の凝固状態が中心固相率で0.25〜0.4に相当
する温度となる領域で、この凝固時期範囲の流動を防止
するように圧下することが最も効果的であることを知見
して本発明を成し遂げた。さらに濃化溶鋼の集積時期に
ついて研究した結果、濃化溶鋼の集積が最も激しい凝固
時期は第２図に示すごとく凝固組織により差があり、鋳
片上面側の凝固組織で等軸晶の割合を示す上面等軸晶率
が５％未満の場合、鋳片の中心部の凝固状態が中心固相
率で0.25〜0.4に相当する温度となる領域であり、また
上面等軸晶率が５％以上の場合、濃化溶鋼の集積が最も
激しいのは鋳片中心部の凝固状態が中心固相率で0.1〜
0.3に相当する温度となる領域で、上面等軸晶率が５％
未満の場合より圧下しやすい低固相率領域であることを
知見した。以上のごとく軽圧下により流動を防止すべき
凝固時期は凝固組織により差がある。なお、鋳片中心部
の温度が固相率Ａから流動限界固相率の間の全凝固収縮
量を補償する圧下量は、鋳片に観察されるＶ偏析がゼロ
となる条件により確認した。また、鋳片中心部の温度は
鋳造条件に基づきあらかじめ伝熱計算により算出してお
くか、または鋳造中に当該鋳片の冷却や鋳造速度等の条
件に基づき計算し、中心固相率はこの温度から算出す
る。
験によりさらに研究した結果、偏析に及ぼす溶鋼流動の
影響は凝固時期により差があることを知見した。すなわ
ち偏析は鋳片の中心部にブリッジングが形成され通液抵
抗が増大した後、中心より肌側に近い位置のデンドライ
ト樹間の濃化溶鋼が凝固収縮吸引力により中心部に吸引
されて集積形成され、Ｖ偏析はこの際の濃化溶鋼流動の
通路であり、最も濃化溶鋼の集積が激しい凝固時期は鋳
片の中心部の凝固状態が中心固相率で0.25〜0.4に相当
する温度となる領域で、この凝固時期範囲の流動を防止
するように圧下することが最も効果的であることを知見
して本発明を成し遂げた。さらに濃化溶鋼の集積時期に
ついて研究した結果、濃化溶鋼の集積が最も激しい凝固
時期は第２図に示すごとく凝固組織により差があり、鋳
片上面側の凝固組織で等軸晶の割合を示す上面等軸晶率
が５％未満の場合、鋳片の中心部の凝固状態が中心固相
率で0.25〜0.4に相当する温度となる領域であり、また
上面等軸晶率が５％以上の場合、濃化溶鋼の集積が最も
激しいのは鋳片中心部の凝固状態が中心固相率で0.1〜
0.3に相当する温度となる領域で、上面等軸晶率が５％
未満の場合より圧下しやすい低固相率領域であることを
知見した。以上のごとく軽圧下により流動を防止すべき
凝固時期は凝固組織により差がある。なお、鋳片中心部
の温度が固相率Ａから流動限界固相率の間の全凝固収縮
量を補償する圧下量は、鋳片に観察されるＶ偏析がゼロ
となる条件により確認した。また、鋳片中心部の温度は
鋳造条件に基づきあらかじめ伝熱計算により算出してお
くか、または鋳造中に当該鋳片の冷却や鋳造速度等の条
件に基づき計算し、中心固相率はこの温度から算出す
る。
〔実施例１〕 試験を実施した連鋳機の概略を第１図に示し、鋳造した
溶鋼組成の代表例を表１に示す。凝固組織が上面等軸晶
率でゼロの場合と５％以上の場合について鋳造速度変更
試験を実施し、濃化溶鋼の集積時期を検討した。鋳造し
た鋳片のサイズは310×500mmである。濃化溶鋼の集積時
期を第２図に示す。濃化溶鋼の集積する凝固時期は凝固
組織により差があり、上面等軸晶率がゼロの場合、鋳片
中心部の温度が固相率0.25〜0.4に相当する領域で濃化
溶鋼が最も激しく集積し、上面等軸晶率が５％以上の場
合、鋳片中心部の温度が固相率で0.1〜0.3に相当する領
域で濃化溶鋼が最も激しく集積した。以上の結果に基づ
き濃化溶鋼の集積が激しい凝固時期の流動を防止するよ
う圧下した結果を表２に示す。短い圧下帯、小さい圧下
力で偏析が良好に改善できることが分かる。
溶鋼組成の代表例を表１に示す。凝固組織が上面等軸晶
率でゼロの場合と５％以上の場合について鋳造速度変更
試験を実施し、濃化溶鋼の集積時期を検討した。鋳造し
た鋳片のサイズは310×500mmである。濃化溶鋼の集積時
期を第２図に示す。濃化溶鋼の集積する凝固時期は凝固
組織により差があり、上面等軸晶率がゼロの場合、鋳片
中心部の温度が固相率0.25〜0.4に相当する領域で濃化
溶鋼が最も激しく集積し、上面等軸晶率が５％以上の場
合、鋳片中心部の温度が固相率で0.1〜0.3に相当する領
域で濃化溶鋼が最も激しく集積した。以上の結果に基づ
き濃化溶鋼の集積が激しい凝固時期の流動を防止するよ
う圧下した結果を表２に示す。短い圧下帯、小さい圧下
力で偏析が良好に改善できることが分かる。
〔実施例２〕 本発明と従来法のＶ偏析の発生しない条件を比較し表２
に示す。上面等軸晶率が５％以上の場合、従来法より狭
い圧下範囲で、かつ小さな圧下力（圧下ロールの平均ロ
ール反力）で、Ｖ偏析も中心偏析もない均質な鋳片が得
られる。上面等軸晶率が５％未満の場合、従来法と比べ
圧下力は同程度であるが狭い圧下範囲でＶ偏析も中心偏
析も良好とすることができる。
に示す。上面等軸晶率が５％以上の場合、従来法より狭
い圧下範囲で、かつ小さな圧下力（圧下ロールの平均ロ
ール反力）で、Ｖ偏析も中心偏析もない均質な鋳片が得
られる。上面等軸晶率が５％未満の場合、従来法と比べ
圧下力は同程度であるが狭い圧下範囲でＶ偏析も中心偏
析も良好とすることができる。
〔発明の効果〕 本発明によれば圧下帯をあまり長くしなくても偏析のな
い均質な鋼材を得ることが可能であり、低温鋳造や電磁
攪拌により上面等軸晶率を５％以上確保すれば圧下帯の
長さを短くできるのみでなく、圧下力を小さくしても偏
析のない均質な鋼材を得ることが可能で、従来法と比べ
簡便な優れた軽圧下法である。
い均質な鋼材を得ることが可能であり、低温鋳造や電磁
攪拌により上面等軸晶率を５％以上確保すれば圧下帯の
長さを短くできるのみでなく、圧下力を小さくしても偏
析のない均質な鋼材を得ることが可能で、従来法と比べ
簡便な優れた軽圧下法である。
第１図は連鋳機の概略を示す図、第２図は濃化溶鋼の集
積が激しい凝固時期と凝固組織の関係を示す図であり、
Ａは上面等軸晶率が５％以上、Ｂはゼロの場合の濃化溶
鋼の集積が最も激しい凝固時期を示す。
積が激しい凝固時期と凝固組織の関係を示す図であり、
Ａは上面等軸晶率が５％以上、Ｂはゼロの場合の濃化溶
鋼の集積が最も激しい凝固時期を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】凝固末期に少なくとも１対のロールにより
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、上面等軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心部の温度
が固相率0.25に相当する位置から流動限界固相率に相当
する位置までの凝固時期範囲に少なくとも１対のロール
を設置し、該凝固時期範囲内の全凝固収縮量を補償する
量を圧下し、また上面等軸晶率が５％以上の場合、鋳片
中心部の温度が固相率0.1に相当する位置から流動限界
固相率に相当する位置までの凝固時期範囲に少なくとも
１対のロールを設置し、該凝固時期範囲内の全凝固収縮
量を補償する量を圧下することを特徴とする連続鋳造
法。 - 【請求項２】上面等軸晶率が５％未満の場合、鋳片中心
部の温度が固相率0.25から0.5に相当する範囲を圧下
し、上面等軸晶率が５％以上の場合、鋳片中心部の温度
が固相率0.1から0.4に相当する範囲を圧下することによ
って、前記各上面等軸晶率に対応した凝固時期範囲内の
全凝固収縮量を補償することを特徴とする請求項１記載
の連続鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078940A JPH0710428B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 連続鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078940A JPH0710428B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 連続鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281051A JPH03281051A (ja) | 1991-12-11 |
| JPH0710428B2 true JPH0710428B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=13675882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078940A Expired - Lifetime JPH0710428B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 連続鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710428B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7273307B2 (ja) * | 2019-08-14 | 2023-05-15 | 日本製鉄株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594943A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | セミマクロ偏析のない連鋳々片製造法 |
| JPS5916862A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | Sumitomo Chem Co Ltd | Ｎ−ｔ−ブチルホルムアミドの製造法 |
| JPS62275556A (ja) * | 1985-08-03 | 1987-11-30 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644868A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Tokyo Electric Co Ltd | Order data input device |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2078940A patent/JPH0710428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594943A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | セミマクロ偏析のない連鋳々片製造法 |
| JPS5916862A (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-28 | Sumitomo Chem Co Ltd | Ｎ−ｔ−ブチルホルムアミドの製造法 |
| JPS62275556A (ja) * | 1985-08-03 | 1987-11-30 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03281051A (ja) | 1991-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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