TWI655979B

TWI655979B - Steel continuous casting method

Info

Publication number: TWI655979B
Application number: TW106132381A
Authority: TW
Inventors: 荒牧則親; 古米孝平; 三木祐司
Original assignee: 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2019-04-11
Also published as: BR112019004155A2; TW201813739A; WO2018055799A1; TW201813740A; KR20190029757A; BR112019004155B1; TWI630961B; EP3488947A4; KR102245010B1; JPWO2018056322A1; EP3488947A1; EP3488947B1; JP6947737B2

Abstract

為了防止凝固初期之凝固殼的不均一冷卻所致之表面龜裂，並抑制在鑄片的厚度中心部所發生之中心偏析。　　在連續鑄造用鑄模之由彎月面位置往上方20mm到由彎月面位置往下方至少50mm以上、至多200mm以下的位置之鑄模銅板的內壁面，填充相對於鑄模銅板之導熱率差的比率為20%以上之金屬而設置異導熱性金屬填充部，相對於設有異導熱性金屬填充部之內壁面的面積，所有異導熱性金屬填充部之面積的總和之比、即面積率為10%以上80%以下，由振頻(f)和鑄造速度(Vc)導出之振痕節距(OMP)及距離(D1)滿足(1)式，距離(D2)滿足(2)式。

Description

鋼之連續鑄造方法

[0001] 本發明是關於連續鑄造技術，特別是關於一種鋼之連續鑄造方法，藉由抑制在凝固的初期階段之鑄片的不均一凝固，以改善鑄片的表面龜裂及中心偏析。

[0002] 一般藉由連續鑄造來製造鋼鑄片的情況，是先讓注入鑄模內的熔鋼與鑄模接觸而被冷卻，藉此形成薄的凝固層(以下稱為「凝固殼」)。如此般一邊將熔鋼注入鑄模內一邊將凝固殼往下方拉出(以下稱為「正常澆鑄」)，而製造出鑄片。　　[0003] 當鑄模所致之冷卻不均一時，凝固殼的厚度變得不均一，結果凝固殼的表面變得不平滑。特別是在凝固的初期階段，若凝固殼的厚度不均一地成長，在凝固殼的表面會產生應力集中而發生微小的縱向龜裂。此微小的縱向龜裂，縱使在鑄片完全凝固之後仍會殘存，而成為鑄片表面的縱向龜裂。當在鑄片表面發生縱向龜裂時，必須在將鑄片送往後步驟(例如輥軋步驟等)之前，實施縱向龜裂除去(以下稱為修整)。　　[0004] 鑄模會朝鑄造方向振動(以下也稱為「擺動」)，藉由該鑄模的振動會使凝固殼之上端部朝向熔鋼側彎曲，在彎曲的凝固殼和鑄模內壁面之空隙會使熔鋼溢流，而在凝固殼形成朝向熔鋼側突伸的部分(以下稱為「爪部」)。當凝固殼的表面不平滑的情況，由彎曲的凝固殼和鑄模內壁面所形成的空隙變大，而使凝固殼的爪部變大。當朝向熔鋼側突伸的爪部變大時，在彎月面(鑄模內熔鋼液面)，於熔鋼中上浮之非金屬夾雜物、氣泡會被該爪部捕捉。被捕捉的非金屬夾雜物、氣泡，成為熱軋後的鋼板或冷軋後的鋼板之表面瑕疵、膨脹等的表面缺陷的原因。　　[0005] 這種縱向龜裂、瑕疵、膨脹等的表面缺陷的發生頻率，隨著鑄造速度的增加而有提高的傾向。現今之一般的扁胚(slab)連續鑄造機之鑄造速度是比10年前提高約1.5～2倍，修整作業也因此而增加。在近年技術正被確立的直送加熱(hot charge)、直送輥軋(direct charge)中，鑄片的修整作業也成為阻害作業穩定化的主要原因。因此，如果能防止起因於凝固的初期階段之不均一冷卻所致之凝固殼厚度的不均一成長及爪部的發生的話，經濟上是極為有利的。　　[0006] 為了防止在凝固的初期階段之不均一冷卻，必須在凝固的初期階段進行均一且緩和的冷卻而使凝固殼厚度均一地成長，藉此阻止爪部的生成。關於這點，在非專利文獻1記載，在280×280mm的小胚(billet)的連續鑄造中，為了改善鑄片的表面性狀，在鑄模內面賦予凹凸是有效的。在專利文獻1記載，將直徑或寬度為3～80mm且深度為0.1～1.0mm的凹部設置於鑄模內面。再者，在專利文獻2記載，將寬度為0.2～2mm且深度為6mm以下的溝槽設置於鑄模內面。　　[0007] 這些技術都是，在彎月面部將鑄模添加劑投入，在鑄模和凝固殼之間隙長時間穩定地維持充分厚度的鑄模添加劑層，在設置於鑄模內面之凹凸部形成空氣層、熔融鑄模添加劑層，欲利用該空氣層、熔融鑄模添加劑層的隔熱性來實現緩和的冷卻(以下稱為緩冷卻)。　　[0008] 然而，將這些技術實際應用於連續鑄造時，會發生各種的問題。例如，可改變寬度之扁胚連續鑄造機的鑄模，因為是使用長邊和短邊的成組鑄模，若在連續鑄造開始時使設置於鑄模內面之凹部與鑄模的隅角部一致，會有澆鑄開始時之熔鋼的噴濺進入隅角部的凹部之問題。　　[0009] 在更換浸漬嘴時或是更換喂槽(tundish)時，因為鑄模內的熔鋼液面比正常澆鑄的狀態低，固著於鑄模內面之鑄模添加劑變得容易剝離、脫離，當再度開始澆鑄時會有熔鋼、熔鋼的噴濺進入隅角部的凹部之問題。如此般熔鋼進入凹部的現象，成為凝固殼的拘束性鑄漏(breakout)發生的原因。　　[0010] 鑄片的中心偏析之生成機構可想像如下。隨著凝固進展，在凝固組織、即枝晶樹間會使偏析成分濃化。此偏析成分濃化後的熔鋼，因凝固時之鑄片的收縮或被稱為鼓脹(bulging)之鑄片的脹起等，而從枝晶樹間流出。流出之偏析成分濃化後的熔鋼，朝向最終凝固部、即凝固結束點流動，就那樣凝固而形成為偏析成分的濃化帶。該濃化帶就是中心偏析。作為鑄片的中心偏析之防止對策，防止存在於枝晶樹間之偏析成分濃化後的熔鋼之移動、防止偏析成分濃化後之熔鋼的局部集聚是有效果的，利用該等原理之幾個方法已被提出。　　[0011] 其中之一為使用壓下輥群之鑄片的輕壓下法，比凝固收縮量超過一些的程度之輕壓下，對於中心偏析的改善效果是有限的。在專利文獻3提出一方法，在鑄片的中心部之固相率為0.1以下的位置讓鑄片鼓脹，使在寬度方向中央部之鑄片的厚度形成為比在鑄模內生成之短邊部的鑄片的厚度厚上20～100mm之後，在即將凝固結束點之前藉由至少一對的壓下輥，以每一對壓下輥之壓下量為20mm以上的條件，進行相當於鼓脹量之壓下。　　[0012] 在專利文獻4提出一方法，在鑄片之未凝固部的厚度成為30mm為止的期間，使寬度方向中央部之鑄片的厚度以相當於短邊部之鑄片厚度之10～50%的厚度進行鼓脹之後，在凝固結束點之前藉由至少一對的壓下輥進行相當於鼓脹量之壓下。　　[0013] 在專利文獻5提出一種鋼之連續鑄造方法，以鼓脹開始時之鑄片厚度的3%以上25%以下進行鼓脹後，將中心部之固相率為0.2以上0.7以下的鑄片位置以相當於鼓脹量的30%以上70%以下的厚度進行壓下。　　[0014] 　　專利文獻1：日本特開平9-94634號公報　　專利文獻2：日本特開平10-193041號公報　　專利文獻3：日本特願平7-210382號公報　　專利文獻4：日本特開平9-206903號公報　　專利文獻5：日本特願平11-99285號公報　　[0015] 非專利文獻1：P.Perminov et al，Steel in English，(1968)No.7.p.560～562

〔發明所欲解決之問題〕　　[0016] 在鋼之連續鑄造是將上下方向的振動賦予鑄模，利用該振動來防止凝固殼熔合於鑄模。利用鑄模的振動，在前端部受到變形的鑄片表面會形成被稱為振痕(oscillation mark)之周期性的凹凸。當振痕的凹凸變大時，凝固殼表面和鑄模的接觸變得不均一，從鑄模之排熱量也變得不均一，因此凝固殼內面的凹凸也會變大。當初期的凝固殼內面之凹凸變大時，最終凝固部之凝固界面變得不平滑，縱使依專利文獻3～5所載的方法進行壓下，仍無法充分地獲得其效果。〔解決問題之技術手段〕　　[0017] 用以解決上述問題之本發明的要旨如下。　　[1]一種鋼之連續鑄造方法，係一邊在連續鑄造用鑄模內將熔鋼注入，一邊在讓前述連續鑄造用鑄模朝鑄造方向振動的狀態下將前述熔鋼拉出而製造出鑄片，連續鑄造用鑄模具有複數個凹槽，前述複數個凹槽設置於：從由正常澆鑄狀態的彎月面位置往上方至少20mm的位置到由前述彎月面位置往下方至少50mm以上至多200mm以下的位置之鑄模銅板的內壁面，在前述複數個凹槽的內部，填充相對於前述鑄模銅板的導熱率其導熱率差的比率為20%以上的金屬或金屬合金而設置複數個異導熱性金屬填充部，相對於設有前述複數個異導熱性金屬填充部之前述內壁面的面積，所有異導熱性金屬填充部之面積的總和之比、即面積率為10%以上80%以下，由振頻(f)和鑄造速度(Vc)導出之振痕節距(OMP)及距離(D1)滿足下述(1)式，距離(D2)滿足下述(2)式，在(1)式中，Vc為鑄造速度(m/min)，f為振頻(cpm)，OMP為振痕節距(mm)，D1為從其他異導熱性金屬填充部和前述鑄模銅板之邊界線到一個異導熱性金屬填充部和前述鑄模銅板之邊界線的距離(mm)，前述其他異導熱性金屬填充部，是與複數個當中之前述一個異導熱性金屬填充部的重心在前述鑄模銅板的寬度方向上設置於相同位置且與前述一個異導熱性金屬填充部在鑄造方向上相鄰，在(2)式中，r是以前述異導熱性金屬填充部的重心為中心且與具有前述異導熱性金屬填充部的面積相同的面積之圓的半徑(mm)，D2是從其他異導熱性金屬填充部的重心到前述一個異導熱性金屬填充部的重心之距離(mm)，前述其他異導熱性金屬填充部，是與前述一個異導熱性金屬填充部的重心在鑄造方向上設置於相同位置且與前述一個異導熱性金屬填充部在前述寬度方向上相鄰。　　[2]如[1]所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部，是以前述距離(D1)滿足下述(3)式的方式設置，。　　[3]如[1]或[2]所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個凹槽的形狀全部相同。　　[4]如[1]至[3]中任一者所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個凹槽的形狀為圓形或沒有角的準圓形。　　[5]如[1]至[4]中任一者所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部設置成格子狀。　　[6]如[1]至[4]中任一者所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部設置成交錯狀。　　[7]如[1]至[6]中任一者所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，讓設置於連續鑄造機之複數對的鑄片支承輥之輥開度朝向鑄造方向下游側逐步增加，而使內部具有未凝固部之鑄片的長邊面相對於鑄模出口之鑄片厚度(鑄片長邊面間的厚度)以超過0mm且20mm以下的範圍之總鼓脹量擴大，然後，在讓前述複數對的鑄片支承輥之輥開度朝向鑄造方向下游側逐步減少之輕壓下帶，至少在前述鑄片之厚度中心部的固相率成為0.2的時點到0.9的時點，將相當於壓下速度(mm/min)和鑄造速度(m/min)的乘積(mm．m/min² )為0.30以上1.00以下之壓下力賦予前述鑄片的長邊面，藉由前述壓下力以與前述總鼓脹量相同的總壓下量或比前述總鼓脹量小的總壓下量將前述鑄片的長邊面進行壓下。　　[8]如[1]至[7]中任一者所記載的鋼之連續鑄造方法，其中，　　在前述鑄模銅板的外壁面，沿著鑄造方向之複數個狹縫是在前述鑄模銅板的寬度方向上以單數或複數的節距設置，當前述複數個狹縫是以單數的節距設置的情況，將前述單數的節距設為Z(mm)，當前述複數個狹縫是以複數的節距設置的情況，將前述複數的節距當中最長的節距設為Z(mm)時，前述Z滿足下述(4)式，在此，前述異導熱性金屬填充部的重心，是指在鑄模銅板之熔鋼側平面上之異導熱性金屬填充部的剖面形狀之重心。〔發明效果〕　　[0018] 依據本發明，將複數個異導熱性金屬填充部在包含彎月面位置之彎月面附近沿著連續鑄造用鑄模的寬度方向及鑄造方向設置，因此在彎月面附近之鑄模寬度方向及鑄造方向上可使連續鑄造用鑄模的熱阻周期性地增減。藉此，使彎月面附近、亦即在凝固初期從凝固殼往連續鑄造用鑄模之熱通量周期性地增減。藉由該熱通量之周期性的增減，減低因從δ鐵往γ鐵之變態所致的應力、熱應力，使因該等應力所產生之凝固殼的變形縮小。藉由使凝固殼的變形縮小，使起因於凝固殼變形之不均一的熱通量分布變得均一化，且讓所發生的應力分散而使各個的應變量縮小。結果可防止凝固殼表面的龜裂。　　[0019] 依據本發明，在振痕之1節距間，可至少1次讓熱通量增減的部分存在，因此能使振痕的深度變淺，而讓凝固殼的表面均一化。藉此，與表面一起成長之凝固殼內面也被均一化而使最終凝固部的凝固界面變平滑，形成偏析的點(spot)減少，而能改善扁胚鑄片的內部品質。

[0021] 針對本發明的具體實施方法，參照圖式做說明。圖1係可運用本實施形態的鋼之連續鑄造方法之垂直彎曲型的扁胚連續鑄造機之側面概要圖。　　[0022] 在扁胚連續鑄造機1設置有連續鑄造用鑄模5(以下簡稱為「鑄模」)，將熔鋼11注入鑄模5使其凝固而形成鑄片12的外殻形狀，且將鑄模5朝鑄片12的鑄造方向進行振動。在該鑄模5的上方既定位置設置喂槽2，喂槽2是用於將從盛桶(未圖示)供給之熔鋼11中繼供給到鑄模5。在鑄模5的下方設置：由支承輥6、導輥7及夾送輥8所構成之複數對的鑄片支承輥。其中，夾送輥8用於支承鑄片12，同時也是用於將鑄片12拉出之驅動輥。在鑄造方向相鄰之鑄片支承輥的間隙，配置水噴嘴或氣霧噴嘴等的噴嘴(未圖示)而構成二次冷卻帶，藉由從二次冷卻帶的噴嘴噴出之冷卻水(以下也稱為「二次冷卻水」)使鑄片12一邊被拉出一邊被冷卻而使內部的未凝固部14減少，使凝固殼13成長而進行鑄造。在喂槽2的底部設置用於調整熔鋼11的流量之滑動嘴3，在該滑動嘴3的下面設置浸漬嘴4。　　[0023] 在鑄片支承輥的下游側，設置用於搬送所鑄造的鑄片12之複數個搬送輥9，在該搬送輥9的上方，配置用於從所鑄造的鑄片12將既定長度的扁胚鑄片12a切斷之鑄片切斷機10。在隔著鑄片12的凝固結束位置15之鑄造方向的前後，將對置之導輥7的輥間隔設定成朝向鑄造方向下游逐步變窄，亦即設置輕壓下帶17，輕壓下帶17是由被施加輥梯度之複數對的導輥群所構成。　　[0024] 在輕壓下帶17，在其整個區域或部分選擇的區域，可對鑄片12進行輕壓下。在本實施形態是將輕壓下帶17設置成，至少使鑄片12的厚度中心部之固相率成為0.2到0.9的鑄片12進入輕壓下帶17的設置範圍內。　　[0025] 輕壓下帶17之壓下梯度，是以在鑄造方向每1m之輥開度縮窄量、亦即「mm/m」表示；在輕壓下帶17之鑄片12的壓下速度(mm/min)，是由該壓下梯度(mm/m)和鑄造速度(m/min)的乘積求出。在構成輕壓下帶17之各鑄片支承輥間，也配置有用於將鑄片12冷卻之噴嘴。在圖1雖顯示在輕壓下帶17僅配置有導輥7的例子，但在輕壓下帶17配置夾送輥8亦可。配置於輕壓下帶17之鑄片支承輥也稱為「壓下輥」。　　[0026] 配置於鑄模5的下端和鑄片12之液相線液相穴(crater)未端位置之間之導輥7的開度，朝向鑄造方向下游側每1輥或每複數輥依序使輥開度變大直到輥開度的擴大量成為既定值為止。藉由這些導輥7構成強制鼓脹帶16，強制鼓脹帶16是用於讓在內部具有未凝固部14之鑄片12的長邊面強制地鼓脹。強制鼓脹帶16之下游側的鑄片支承輥，以輥開度縮窄到一定值或與鑄片12之伴隨溫度下降的收縮量相當的程度後，與輕壓下帶17相連。　　[0027] 圖2係顯示輥開度的設定之一例。如圖2所示般是設定成，在強制鼓脹帶16，利用熔鋼靜壓讓鑄片長邊面強制鼓脹而使鑄片長邊面的中央部的厚度增大(區域b)，在通過強制鼓脹帶16後的下游側，使輥開度縮窄成一定值或與鑄片12之伴隨溫度下降的收縮量相當的程度(區域c)，然後，在輕壓下帶17將鑄片長邊面壓下(區域d)。圖2中的a及e，表示輥開度縮窄成與鑄片12之伴隨溫度下降的收縮量相當的程度之區域。圖2中的a’表示：將輥開度縮窄成與鑄片12之伴隨溫度下降的收縮量相當的程度，但未實施輕壓下之鑄造方法(習知方法)之輥開度的例子。　　[0028] 在強制鼓脹帶16，藉由使導輥7的輥開度朝向鑄造方向下游側依序擴大，利用未凝固部14所產生的熔鋼靜壓，可讓鑄片12之短邊附近除外的長邊面依循導輥7的輥開度而強制地鼓脹。鑄片長邊面的短邊附近，因為被凝固結束後之鑄片短邊面予以固定保持，仍維持強制鼓脹開始時的厚度，因此，鑄片12成為，僅藉由強制鼓脹所致之鑄片長邊面之鼓脹後的部分與導輥7接觸。　　[0029] 圖3係構成設置於扁胚連續鑄造用機之鑄模的一部分之鑄模長邊銅板的概略側面圖。圖3所示的鑄模5係用於鑄造扁胚鑄片之連續鑄造用鑄模的一例。鑄模5是由一對的鑄模長邊銅板5a(以下也稱為「鑄模銅板」)和一對的鑄模短邊銅板所組合而成。圖3顯示其中的鑄模長邊銅板5a。鑄模短邊銅板也是與鑄模長邊銅板5a同樣的，在其內壁面側設有異導熱性金屬填充部19，在此省略對於鑄模短邊銅板的說明。但在鑄片12中，起因於扁胚寬度比扁胚厚度大非常多的形狀，在鑄片長邊面側的凝固殼13容易產生應力集中，在鑄片長邊面側容易發生表面龜裂。因此，在扁胚鑄片用之鑄模5的鑄模短邊銅板不設置異導熱性金屬填充部19亦可。　　[0030] 如圖3所示般，從由鑄模長邊銅板5a之正常澆鑄時的彎月面位置18往上方至少20mm的Q位置到由彎月面位置18往下方至少50mm以上、至多200mm以下的R位置之內壁面的範圍，在與鑄造方向垂直之鑄模寬度方向之長度W的範圍交錯狀地設置：填充相對於鑄模長邊銅板5a之導熱率其導熱率差的比率為20%以上之金屬或金屬合金(以下稱為「異導熱性金屬」)而成之圓形的異導熱性金屬填充部19。「彎月面」是指「鑄模內熔鋼液面」。「正常澆鑄」是指，扁胚連續鑄造機1之往鑄模5的熔鋼注入開始後，成為維持一定的鑄造速度之巡航狀態的狀態。在正常澆鑄時，滑動嘴3朝向鑄模5之熔鋼11的注入速度被自動控制，而控制成使彎月面位置18成為一定。　　[0031] 異導熱性金屬填充部19，是在分別被獨立地加工於鑄模銅板的內壁面側之圓形凹槽的內部，填充具有與構成鑄模銅板之銅合金的導熱率不同的導熱率之異導熱性金屬而形成。　　[0032] 作為在圓形凹槽的內部填充具有與構成鑄模銅板之銅合金的導熱率不同的導熱率之異導熱性金屬的手段，較佳為採用鍍覆處理或熔射處理。雖可將配合圓形凹槽的形狀加工而成之異導熱性金屬嵌入圓形凹槽等而進行填充，但在此情況，在異導熱性金屬和鑄模銅板之間可能產生間隙、龜裂。當在異導熱性金屬和鑄模銅板之間產生間隙、龜裂的情況，會產生異導熱性金屬的龜裂、剝離，成為鑄模壽命降低、鑄片龜裂、甚至拘束性鑄漏的原因，因此並不理想。藉由將異導熱性金屬採用鍍覆處理或熔射處理進行填充，可防止前述問題於未然。　　[0033] 在本實施形態中，作為鑄模銅板所使用的銅合金，可採用一般作為連續鑄造用鑄模所使用之微量添加有鉻(Cr)、鋯(Zr)等之銅合金。近年，為了鑄模內之凝固均一化或防止熔鋼中夾雜物被捕捉到凝固殼中，一般會設置用於將鑄模內的熔鋼攪拌之電磁攪拌裝置，為了抑制電磁線圈往熔鋼之磁場強度的衰減，可採用導電率降低的銅合金。在此情況，對應於導電率的降低，導熱率也會降低，因此鑄模銅板的導熱率成為純銅(導熱率：約400W/(m×K))的1/2左右。作為鑄模銅板所使用的銅合金，一般是比純銅的導熱率更低。　　[0034] 圖4係將具有異導熱性金屬填充部之鑄模長邊銅板的三處的位置之熱阻，對應於異導熱性金屬填充部的位置而顯示之概念圖，異導熱性金屬填充部是填充其導熱率比鑄模銅板低的金屬所形成。如圖4所示般，在異導熱性金屬填充部19的設置位置，熱阻相對提高。　　[0035] 藉由將複數個異導熱性金屬填充部19在包含彎月面位置18之彎月面附近沿著連續鑄造用鑄模之寬度方向及鑄造方向設置，如圖4所示般，在彎月面附近之鑄模寬度方向及鑄造方向上之連續鑄造用鑄模的熱阻形成為周期性增減的分布。藉此，使彎月面附近、亦即在凝固初期之從凝固殼往連續鑄造用鑄模的熱通量形成為周期性增減的分布。　　[0036] 填充其導熱率比鑄模銅板更高的金屬而形成有異導熱性金屬填充部19的情況，與圖4不同，在異導熱性金屬填充部19的設置位置，熱阻相對降低，在此情況也是，與上述同樣的，在彎月面附近之鑄模寬度方向及鑄造方向上之連續鑄造用鑄模的熱阻形成為周期性增減的分布。為了如上述般使熱阻形成周期性的分布，異導熱性金屬填充部19較佳為彼此分別獨立。　　[0037] 藉由該熱通量之周期性的增減，可減低凝固殼13的相變態(例如，δ鐵往γ鐵之變態)所致之應力、熱應力，使因該等應力所產生之凝固殼13的變形變小。藉由使凝固殼13的變形變小，使起因於凝固殼13變形之不均一的熱通量分布變得均一化，且所產生的應力被分散而使各個的應變量變小。結果，可抑制凝固殼表面之表面龜裂的發生。　　[0038] 藉由凝固初期之熱通量之周期性的增減，使鑄模內之凝固殼13的厚度，不僅在鑄片的寬度方向，甚至在鑄造方向也變得均一化。藉由使鑄模內之凝固殼13厚度均一化，從鑄模5拉出後之鑄片12的凝固殼13之凝固界面，縱使在鑄片的最終凝固部，在鑄片的寬度方向及鑄造方向上也變得平滑。　　[0039] 但為了穩定獲得前述效果，設置異導熱性金屬填充部19所致之熱通量的周期性增減必須恰當。亦即，如果熱通量之周期性增減的差過小，無法獲得設置異導熱性金屬填充部19的效果；相反的，如果熱通量之周期性增減的差過大，起因於此所發生的應力變大，因該應力會發生表面龜裂。　　[0040] 設置異導熱性金屬填充部19所致之熱通量的增減之差取決於：鑄模銅板和異導熱性金屬的導熱率差，以及，相對於配置有異導熱性金屬填充部19的區域之鑄模銅板的內壁面的面積，所有異導熱性金屬填充部19的面積總和之比、即面積率。　　[0041] 本實施形態的鋼之連續鑄造方法所使用之鑄模銅板，當將在圓形凹槽所填充之異導熱性金屬的導熱率設為λ_m 時，係使用：相對於鑄模銅板的導熱率(λ_c )，異導熱性金屬之導熱率(λ_m )差的比率((|λ_c -λ_m |/λ_c )×100)為20%以上之金屬或金屬合金。藉由使用相對於構成鑄模銅板之銅合金的導熱率(λ_c )其導熱率差的比率為20%以上之金屬或金屬合金，使異導熱性金屬填充部19所致之熱通量的周期性變動效果充分發揮，縱使在容易發生鑄片表面龜裂之高速鑄造時、中碳鋼的鑄造時，仍能充分發揮鑄片之表面龜裂抑制效果。鑄模銅板的導熱率及異導熱性金屬的導熱率，是常溫(約20℃)的導熱率。導熱率，一般而言是越高溫越小，只要在常溫之相對於鑄模銅板的導熱率，異導熱性金屬之導熱率差的比率為20%以上，縱使是在作為連續鑄造鑄模的使用溫度(200～350℃左右)下，仍可讓設置有異導熱性金屬填充部19的部位之熱阻、和未設置異導熱性金屬填充部19的部位之熱阻產生差異。　　[0042] 在本實施形態的鋼之連續鑄造方法所使用的鑄模銅板，是將異導熱性金屬填充部19設置成，相對於形成有異導熱性金屬填充部19的範圍內之鑄模銅板內壁面的面積A(A=(Q+R)×W，單位：mm² )，所有異導熱性金屬填充部19的面積之總和B(mm² )之比、即面積率ε(ε=(B/A)×100)為10%以上80%以下。藉由將該面積率ε設為10%以上，可確保熱通量不同之異導熱性金屬填充部19所占面積，利用異導熱性金屬填充部19和鑄模銅板獲得熱通量差，而獲得鑄片的表面龜裂抑制效果。另一方面，當面積率ε超過80%時，異導熱性金屬填充部19的部位得過多，熱通量的變動周期變長，變得難以獲得鑄片的表面龜裂抑制效果。　　[0043] 因此更佳為，以面積率ε成為30%以上60%以下的方式設置異導熱性金屬填充部19，特佳為以面積率ε成為40%以上50%以下的方式設置異導熱性金屬填充部19。　　[0044]只要相對於鑄模銅板的導熱率(λ_c )填充金屬之導熱率(λ_m )差的比率為20%以上即可，異導熱性金屬的種類沒有特別的限定。僅供參考，可作為填充金屬使用之金屬，可列舉純鎳(Ni、導熱率：90W/(m×K))、純鉻(Cr、導熱率：67W/(m×K))、純鈷(Co、導熱率：70W/(m×K))、以及含有該等金屬之合金等。這些純金屬、合金，導熱率比銅合金低，可藉由鍍覆處理、熔射處理輕易地填充於圓形凹槽。亦可使用導熱率比銅合金高的純銅，作為填充於圓形凹槽之金屬。例如，當使用純銅作為填充金屬的情況，設置有異導熱性金屬填充部19的部位之熱阻變得比鑄模銅板的部位之熱阻小。　　[0045] 圖5顯示凹槽的平面形狀之例子。在圖3及圖4顯示凹槽形狀為圖5(a)所示般的圓形的例子，但凹槽也可以不是圓形。例如，凹槽亦可為如圖5(b)所示般的橢圓、如圖5(c)所示般其角部形成為圓角之正方形或長方形、如圖5(d)所示般之環形。亦可為如圖5(e)所示般的三角形、如圖5(f)所示般的梯形、如圖5(g)所示般的5角形、如圖5(h)所示般的表面具有突出的形狀(星星糖形)。在些凹槽設置其形狀對應於凹槽的形狀之異導熱性金屬填充部。　　[0046] 凹槽的形狀較佳為如圖5(a)所示般的圓形或如圖(b)～(d)所示般之不具有「角」的形狀，但亦可為如圖5(e)～(h)所示般之具有「角」的形狀。藉由將凹槽的形狀設為不具有「角」的形狀，異導熱性金屬和鑄模銅板之邊界面成為曲面，在邊界面應力不容易集中，在鑄模銅板表面不容易發生龜裂。　　[0047] 在本實施形態中，在前述凹槽的形狀當中，將例如如圖5(b)～(h)所示之非圓形的形狀稱為準圓形。當凹槽的形狀為準圓形的情況，將加工於鑄模銅板的內壁面之凹槽稱為「準圓形凹槽」。準圓形之半徑，可利用與準圓形的面積具有相同面積的圓之半徑、即等效圓半徑r進行評價。準圓形的等效圓半徑r是由下述(5)式算出。　　[0048]在(5)式中，S_ma 為準圓形凹槽的面積(mm² )。　　[0049] 圖6係設有異導熱性金屬填充部的區域之部分擴大圖。如圖6所示般，在本實施形態的鑄模銅板中，圓形的異導熱性金屬填充部19是呈交錯狀設置。在此，呈交錯狀設置是指，在異導熱性金屬填充部19之半節距(half-pitch)的位置交互地設置異導熱性金屬填充部19。　　[0050] 在圖6中，19a表示一個異導熱性金屬填充部，19b表示其他異導熱性金屬填充部。異導熱性金屬填充部19a的重心和異導熱性金屬填充部19b的重心，在鑄模銅板的寬度方向上設置於同一位置，在鑄造方向上設置於彼此相鄰的位置。在此，異導熱性金屬填充部19的重心，是指在鑄模銅板之熔鋼側平面上之異導熱性金屬填充部19的剖面形狀之重心。　　[0051] 將從鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19a和鑄模銅板的邊界線到異導熱性金屬填充部19b和鑄模銅板的邊界線的距離設為D1(mm)時，異導熱性金屬填充部19是以距離D1滿足下述(1)式的方式設置於鑄模銅板的內壁面。　　[0052]在式(1)中，Vc為鑄造速度(m/min)，f為振頻(cpm)，OMP為振痕節距(mm)。　　[0053] 如此般，以鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19和鑄模銅板的邊界線之間隔、亦即鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的間隔比振痕之鑄造方向上的節距小的方式，將異導熱性金屬填充部19設置於鑄模銅板。藉此，在振痕之1節距間，可至少1次讓熱通量增減的部分存在，將振痕的形成時所生成之爪以有意短的節距進行緩冷卻，藉此使起因於爪變形之不均一的熱通量均一化，而使各個的應變量變小。結果，可抑制爪之倒下而使振痕深度變淺，而使鑄造方向之凝固殼13的厚度變均一。藉由使初期的凝固殼13厚度成為均一，使形成中心偏析之最終凝固部的凝固界面平滑化，藉此使形成偏析的點也減少，可改善內部品質。藉由使振痕深度變淺，也能抑制以振痕為起點之橫向龜裂。　　[0054] 異導熱性金屬填充部19，是以距離D1滿足下述(3)式的方式設置於鑄模長邊銅板5a之內壁面。　　[0055]在(3)式中，r表示異導熱性金屬填充部19之半徑(mm)或等效圓半徑(mm)。　　[0056] 如此般，以鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19的間隔成為異導熱性金屬填充部19的半徑或等效圓半徑之2倍以下的方式，將異導熱性金屬填充部19設置於鑄模銅板。藉此，可在鑄造方向上到處都賦予熱通量差，能使凝固初期之從凝固殼往連續鑄造用鑄模之熱通量周期性地增減，而使各個的應變量變小。　　[0057] 圖6中，19a表示一個異導熱性金屬填充部，19c表示其他異導熱性金屬填充部。異導熱性金屬填充部19a的重心和異導熱性金屬填充部19c的重心，是在鑄造方向上設置於同一位置，且在鑄模銅板的寬度方向上設置於彼此相鄰的位置。在此，將異導熱性金屬填充部19a的重心到異導熱性金屬填充部19c的重心之距離設定為D2(mm)時，異導熱性金屬填充部19，是以距離D2滿足下述(2)式的方式設置於鑄模長邊銅板5a之內壁面。　　[0058]在(2)式中，r表示異導熱性金屬填充部19的半徑(mm)或等效圓半徑(mm)。　　[0059] 如此般，以從異導熱性金屬填充部19a的重心到異導熱性金屬填充部19c的重心之距離成為異導熱性金屬填充部19之半徑的4倍以下的方式，將異導熱性金屬填充部19設置於鑄模銅板。藉此，讓藉由異導熱性金屬填充部19所形成之熱通量增減的部分，以比不均一凝固之凝固殼前端部的凝固波動(fluctuation)的空間周期更短的節距存在，可使凝固初期之凝固殼13的變形變小，使各個的應變量也縮小，而抑制凝固殼表面的龜裂。　　[0060] 圖7顯示鑄模長邊銅板的外壁面側之概略圖。圖8的剖面示意圖，係在鑄模長邊銅板的外壁面設有背板的狀態之圖7的D-D剖面，且進一步將在D-D剖面之右側的螺栓孔之一螺合有柱螺栓之剖面重疊顯示。在鑄模長邊銅板5a之外壁面設有複數個：讓冷卻水44通過的狹縫30、與用於固定背板40之柱螺栓42螺合之螺栓孔32。狹縫30，是沿著鑄造方向而在鑄模長邊銅板5a的寬度方向上，避開螺栓孔32而以複數的節距設置。在圖7所示的例子，是在避開螺栓孔32的位置以L2的節距設置狹縫30，且在除此以外的位置以L1的節距設置狹縫30。在此， L2＞L1，在圖7所示的例子，狹縫30之最長的節距為L2。　　[0061] 藉由柱螺栓42將背板40固定於鑄模長邊銅板5a的外壁面。冷卻水44是從背板40的下方供給，通過狹縫30而從背板40的上方排出。如此般，在鑄模長邊銅板5a的狹縫30讓冷卻水44通過，利用冷卻水44將鑄模長邊銅板5a予以冷卻。　　[0062] 設有狹縫30的部分，雖比不上異導熱性金屬填充部19，但會在鑄模寬度方向上讓周期性熱通量的變動產生。當狹縫30的空間周期和異導熱性金屬填充部19之寬度方向的距離D2接近時，在兩者之周期性熱通量之周期性變動會發生所謂「拍(beat)」(以下稱為「差拍」)。若產生差拍，異導熱性金屬填充部19所致之熱通量的周期性變動可能被破壞。　　[0063] 以避開螺栓孔32而以L2的節距設置狹縫30的區域之熱通量的大小和其他區域之熱通量的大小成為相同的方式，調整L1的節距及狹縫30的深度。因此，當將狹縫30之最長的節距設定為Z時，較佳為以Z為基準之異導熱性金屬填充部19之寬度方向的距離D2滿足下述(4)式的方式，設置異導熱性金屬填充部19。　　[0064](4)式中，Z表示鑄模長邊銅板5a的寬度方向上之狹縫30的最長的節距(mm)。　　[0065] 藉此，可抑制狹縫30的空間周期和異導熱性金屬填充部19之寬度方向的距離D2接近，而能抑制異導熱性金屬填充部19所致之熱通量之周期性變動被破壞。　　[0066] 在圖7所示的例子，雖是顯示在鑄模長邊銅板5a之外壁面以複數的節距設置狹縫30的例子，但並不限定於此。狹縫30亦可在鑄模長邊銅板5a的外壁面以單數的節距設置。當狹縫30以單數的節距設置的情況，將單數的節距設為Z(mm)。　　[0067] 圖9顯示異導熱性金屬填充部的配置之其他例。在圖9中，圓形的異導熱性金屬填充部20是呈格子狀設置於鑄模銅板的內壁面。在此，將異導熱性金屬填充部20呈格子狀設置是指，在鑄造方向的寬度一定且與鑄模寬度方向平行的平行線群、和鑄模寬度方向的寬度一定且與鑄造方向平行的平行線群之交點的位置，設置異導熱性金屬填充部20。　　[0068] 在圖9中，20a表示一個異導熱性金屬填充部，20b、20c表示其他異導熱性金屬填充部。異導熱性金屬填充部20a的重心和異導熱性金屬填充部20b的重心，是在鑄模銅板的寬度方向上設置於同一位置，且在鑄造方向上設置於彼此相鄰的位置。異導熱性金屬填充部20a的重心和異導熱性金屬填充部20c的重心，是在鑄造方向上設置於同一位置，且在鑄模銅板的寬度方向上設置於彼此相鄰的位置。　　[0069] 在圖9中，距離D1是沿著鑄造方向之距離，是從異導熱性金屬填充部20a和鑄模銅板的邊界線到異導熱性金屬填充部20b和鑄模銅板的邊界線之距離。距離D2是從異導熱性金屬填充部20a的重心到異導熱性金屬填充部20c的重心之距離。在圖9中，以滿足上述(1)式、(2)式及(3)式的方式將異導熱性金屬填充部20設置於鑄模長邊銅板5a的內壁面。　　[0070] 如此般將異導熱性金屬填充部呈格子狀設置於鑄模銅板亦可，在呈格子狀設置異導熱性金屬填充部的情況也是，藉由滿足上述(1)式，可抑制爪的倒下而使振痕的深度變淺，獲得與將異導熱性金屬填充部呈交錯狀設置的情況同樣的效果。　　[0071] 在本實施形態，雖顯示設置於鑄模銅板之凹槽的形狀全都同樣是圓形的例子，但並不限定於此。只要至少上述面積率為10%以上80%以下且滿足(1)式、(2)式，凹槽的形狀不是全都相同亦可。　　[0072] 將設有異導熱性金屬填充部19之鑄模和以下方法組合，可進一步改善鑄片的內部品質。該方法，是有意地讓鑄片以超過0mm、20mm以下的程度鼓脹，進一步將中心部的固相率為0.2以上0.9以下的鑄片，用相當於壓下速度(mm/min)和鑄造速度(m/min)的乘積(m．mm/min² )為0.30以上1.00以下的壓下力，以與有意讓其鼓脹時之鑄片的膨脹量相同或比其小的量進行輕壓下。　　[0073] 在本實施形態，將強制鼓脹帶16之強制鼓脹的總量(以下稱為「總鼓脹量」)設定成，相對於鑄模出口的鑄片厚度(鑄片長邊面間的厚度)為超過0mm、20mm以下的範圍內。在本實施形態，將鑄模內之初期凝固予以控制，縱使在鑄片12的最終凝固部仍能使凝固界面在鑄片的寬度方向及鑄造方向成為平滑，因此輕壓下所產生之壓下力可均等作用於凝固界面，藉此縱使總鼓脹量為超過0mm、20mm以下，仍能減輕中心偏析。　　[0074] 在輕壓下帶17，至少在鑄片的厚度中心部之固相率成為0.2的時點到0.9的時點將鑄片12壓下。中心部的固相率未達0.2的時期進行壓下的情況，因為在剛壓下後的壓下位置，鑄片之未凝固部的厚度較厚，隨著之後的凝固進展會再度發生中心偏析。在中心部的固相率超過0.9的時期進行壓下的情況，偏析成分的濃化後的熔鋼難以被排出，中心偏析的改善效果變小。這是因為壓下時之鑄片之凝固殼13的厚度較厚，壓下力無法充分到達厚度中心部。再者，當中心部固相率超過0.9且壓下量較大的情況，如前述般在厚度中心部附近會產生正偏析。因此，在中心部固相率為0.2以上0.9以下之鑄片的位置進行壓下。當然，在鑄片厚度中心部的固相率成為0.2以前、及鑄片厚度中心部的固相率超過0.9以後，也能在輕壓下帶17將鑄片12壓下。　　[0075] 鑄片厚度中心部的固相率，可藉由二維傳熱凝固計算來求出。在此，固相率定義成，在鋼的液相線溫度以上之固相率=0，在鋼的固相線溫度以下之固相率=1.0，鑄片厚度中心部的固相率為1.0的位置就是凝固結束位置15，該凝固結束位置15相當於，在鑄片往下游側移動的狀態下鑄片厚度中心部之固相率成為1之最下游側的位置。　　[0076] 在本實施形態中，使在輕壓下帶17之鑄片12之壓下量的總量(以下稱為「總壓下量」)與總鼓脹量相同或比總鼓脹量小。藉由使總壓下量與總鼓脹量相同或比總鼓脹量小，不會連到達鑄片12之短邊側的厚度中心部之凝固結束的部分都進行壓下，可減輕構成輕壓下帶17之導輥7的負荷荷重，可抑制導輥7之軸承破損、斷裂等的設備故障。　　[0077] 在本實施形態，將相當於在輕壓下帶17輕壓時之壓下速度和鑄造速度的乘積(mm．m/min² )為0.30以上1.00以下的壓下力賦予鑄片的長邊面。以比0.30小的壓下量進行壓下的情況，在壓下後的壓下位置，鑄片之未凝固部的厚度較厚，偏析成分濃化後的熔鋼無法從枝晶樹間被充分排出，因此壓下後會再度發生中心偏析。以超過1.00的壓下量進行壓下的情況，存在於枝晶樹間之偏析成分濃化後的熔鋼幾乎全都會被榨出而往鑄造方向的上游側排出，但因為未凝固部的厚度較薄，而被比壓下位置稍靠鑄造方向上游側之鑄片之厚度方向的兩側之凝固殻捕捉，因此在鑄片之厚度中心部附近發生正偏析。　　[0078] 用於防止鑄片的中心部之中心偏析及中心部附近的正偏析發生之輕壓下所致的效果，也會受到鑄片之凝固組織的影響，當與未凝固部接觸的部分之凝固組織為等軸晶的情況，在等軸晶間存在有成為半宏觀(semi-macro)偏析的原因之濃化熔鋼，造成壓下所致的效果減少。因此，凝固組織宜成為柱狀晶組織而不是等軸晶。　　[0079] 在本實施形態，是在連續鑄造作業的各種鑄造條件下，事先利用二維傳熱凝固計算等求出凝固殼13的厚度及鑄片厚度中心部的固相率，以至少在鑄片厚度中心部的固相率成為0.2的時點到0.9的時點能在輕壓下帶14將鑄片10壓下的方式，調整二次冷卻水量、二次冷卻的限幅、鑄造速度當中之任1種或2種以上。在此之「二次冷卻的限幅」是指，將冷卻水朝向鑄片長邊面之兩端部的噴射中止。藉由實施二次冷卻的限幅，使二次冷卻弱冷化，一般而言，凝固結束位置13會往鑄造方向下游側延伸。　　[0080] 如以上所說明般，藉由實施本實施形態的鋼之連續鑄造方法，可防止凝固初期之凝固殼的不均一冷卻所致之鑄片的表面龜裂，同時還能使振痕的深度變淺。因為使振痕變淺而使初期的凝固殼13表面變均一，在最終凝固部的凝固界面也變得平滑化，進一步進行有意的鼓脹及輕壓下，能讓該壓下力均等作用於凝固界面，而抑制在鑄片的厚度中心部發生之中心偏析。藉此，穩定製造高品質的鑄片可據以實現。　　[0081] 上述說明雖是針對扁胚鑄片的連續鑄造來進行，但本實施形態的鋼之連續鑄造方法並不限定於扁胚鑄片的連續鑄造，在中胚(bloom)鑄片、小胚鑄片的連續鑄造也可運用上述說明。實施例1 　　[0082] 將中碳鋼(化學成分，C：0.08～0.17質量%、Si：0.10～0.30質量%、Mn：0.50～1.20質量%、P：0.010～0.030質量%、S：0.005～0.015質量%、Al：0.020～0.040質量%)，使用在內壁面以各種條件配置了金屬之水冷銅鑄模，且將在強制鼓脹帶之總鼓脹量、及在輕壓下帶之壓下速度和鑄造速度的乘積做各種改變而進行鑄造，並進行調查鑄造後的鑄片之表面龜裂及內部品質(中心偏析)的試驗。　　[0083] 在輕壓下帶之壓下速度和鑄造速度的乘積為0.28～0.90mm．m/min² ，每個試驗都是，在輕壓下帶，至少在鑄片的厚度中心部之固相率成為0.2的時點到0.9的時點將鑄片壓下。讓鑄片在強制鼓脹帶強制鼓脹的情況之總壓下量，設定成與總鼓脹量相同或比總鼓脹量小。不讓鑄片在強制鼓脹帶進行鼓脹的試驗，是在輕壓下帶，連鑄片短邊側的凝固結束位置也進行壓下。　　[0084] 所使用的鑄模，是具有長邊長度2.1m、短邊長度0.26m的內面空間尺寸之鑄模。所使用的水冷銅鑄模之上端到下端的長度(=鑄模長)為950mm，將正常鑄造時的彎月面(鑄模內熔鋼液面)的位置設定成，從鑄模上端往下方100mm的位置。為了掌握本實施形態的鋼之連續鑄造方法的效果，係製作以下條件的鑄模並進行比較試驗。每個鑄模都是，作為異導熱性金屬是使用其導熱率比鑄模銅板的導熱率更低之金屬。異導熱性金屬填充部19的形狀為φ6mm的圓形狀。在該鑄造條件下，振痕節距為13mm。　　[0085] 鑄模1：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍(範圍長度=220mm)，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0086] 鑄模2：在從由鑄模上端往下方190mm的位置到由鑄模上端往下方750mm的位置的範圍(範圍長度=670mm)，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0087] 鑄模3：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為15mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0088] 鑄模4：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為15mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為38.0mm。　　[0089] 鑄模5：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為15%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0090] 鑄模6：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為5%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0091] 鑄模7：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為85%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的重心間之距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0092] 鑄模8：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，格子狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為6mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0093] 鑄模9：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為9mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為33.0mm。　　[0094] 鑄模10：在從由鑄模上端往下方80mm的位置到由鑄模上端往下方300mm的位置的範圍，交錯狀地填充相對於銅的導熱率其導熱率差的比率為20%之異導熱性金屬，而設置異導熱性金屬填充部19。異導熱性金屬填充部19的面積率ε為50%。鑄造方向上之異導熱性金屬填充部19彼此的距離D1為9mm，鑄模寬度方向上之異導熱性金屬填充部19之重心間的距離D2為12mm。設置在鑄模的外壁面之狹縫30的最長節距為16.5mm。　　[0095] 鑄模11：未設置異導熱性金屬填充部19之鑄模。　　[0096] 在連續鑄造作業中，作為鑄模添加劑，是使用鹼度((質量%CaO)/(質量%SiO² ))為1.1、凝固溫度為1090℃、1300℃下之黏度為0.15Pa．s之鑄模添加劑。凝固溫度是指，在熔融鑄模添加劑的冷卻中，鑄模添加劑的黏度急劇增加的溫度。正常鑄造時之鑄模內的彎月面位置，是由鑄模上端往下100mm的位置，在鑄造中，以彎月面位於設置範圍內的方式控制彎月面位置。正常鑄造時之鑄造速度為1.7～2.2m/min，用於調查鑄片的表面龜裂及內部品質之鑄片，在所有的試驗，都是以正常鑄造時的鑄造速度為2.0m/min的鑄片作為對象。喂槽內的熔鋼過熱度為25～35℃。關於鑄模的溫度管理，是在鑄模之彎月面下50mm的位置，從背面將熱電偶埋入離表面(熔鋼側的面)5mm之深度位置，根據熱電偶所獲得之銅板溫度的測定值來推定鑄模的表面溫度。　　[0097] 當連續鑄造結束後，將鑄片長邊的表面實施酸洗而將鏽皮除去，測定表面龜裂的發生數。鑄片表面龜裂的發生狀況，是以檢查對象之鑄片的鑄造方向長度為分母，以發生表面龜裂的部位之鑄片的鑄造方向長度為分子，使用所算出的數值進行評價。關於鑄片內部品質(中心偏析)的評價，是採取鑄片的橫剖面樣本，在橫剖面樣本之鏡面研磨面的鑄片中心部分±10mm的範圍，利用EPMA測定每100μm的Mn濃度，評價偏析度。具體而言，將應未產生偏析之端部的Mn濃度(C₀ )和在中心部分±10mm之Mn濃度的平均值(C)之比(C/C₀ )定義為Mn偏析度，而進行評價。　　[0098] 除了上述探討以外，在各試驗編號的條件下，進行凝固殼厚度之不均一度σ(mm)的測定。凝固殼厚度之不均一度的測定，是將FeS(硫化鐵)粉投入鑄模內熔鋼，從所獲得的鑄片之剖面取樣而測定凝固殼厚度。凝固殼厚度的測定，是在鑄模之寬度方向1/4的位置，從彎月面位置到往下方200mm的位置，以5mm節距進行40點的測定。σ可依下述(6)式算出。　　[0099][0100] 在(6)式中，D為凝固殼厚度的實測值(mm)，Di，是利用規定凝固殼厚和凝固時間的關係之近似式，使用對應於測定凝固殼厚度的位置離彎月面的距離之凝固時間所算出的凝固殼厚度之計算值(mm)。N表示測定數，在本實施例為40。　　[0101] 表1顯示，試驗編號1～14之各試驗的試驗條件及鑄片的表面及內部的品質之調查結果。　　[0102][0103] 試驗編號1、8、9、10、11、13，鑄模表面之異導熱性金屬填充部19的設置條件在本發明的範圍內，狹縫30之最長節距滿足(4)式。這些試驗編號都是，表面龜裂比率可大幅改善。凝固殼厚度之不均一度都成為0.30以下，而使凝固殼的厚度變均一。然而，關於試驗編號1，因為壓下速度和鑄造速度的乘積不在0.30以上1.00以下的範圍內，可確認有輕微的中心偏析。關於其他的編號，都有中心偏析被改善的結果。　　[0104] 在試驗編號2，設置有異導熱性金屬填充部19的範圍是往下方偏移，且壓下速度和鑄造速度的乘積不在0.30以上1.00以下的範圍內。因此，在試驗編號2，鑄片發生微細的表面龜裂，相較於以往無法確認出表面龜裂的減少效果。凝固殼厚度的不均一度為0.38mm而變大，關於中心偏析也無法確認出改善效果。　　[0105] 在試驗編號3，鑄造方向上的距離D1較長，且壓下速度和鑄造速度的乘積不在0.30以上1.00以下的範圍內。在試驗編號3，鑄片之表面龜裂雖有改善，但凝固殼厚度的不均一度為0.37mm而變大，關於中心偏析也無法確認出改善效果。　　[0106] 在試驗編號4，鑄模寬度方向上的距離D2較長，且壓下速度和鑄造速度的乘積不在0.30以上1.00以下的範圍內。在試驗編號4，確認出發生鑄片的表面龜裂，無法確認出表面龜裂的改善效果。凝固殼厚度的不均一度為0.31mm而有點變大，關於中心偏析，雖屬於輕微但也被確認出。　　[0107] 試驗編號5，異導熱性金屬之導熱率差的比率低於20%；試驗編號6，異導熱性金屬填充部19之面積率低於10%；試驗編號7，異導熱性金屬填充部19之面積率高於80%。因此，在試驗編號5～7，確認出發生鑄片的表面龜裂，無法確認出表面龜裂的改善效果。關於凝固殼厚度的不均一度為0.31～0.33而有點變大，關於中心偏析，雖屬於輕微但也被確認出。　　[0108] 試驗編號12，壓下速度和鑄造速度的乘積雖在0.30以上1.00以下的範圍內，但鑄造方向上的距離D1較長。在試驗編號12，鑄片三表面龜裂及中心偏析雖有改善，但凝固殼厚度的不均一度為0.37mm而變大。　　[0109] 試驗編號14，鑄模表面之異導熱性金屬填充部19的設置條件在本發明的範圍內，狹縫30的最長節距Z滿足(4)式。然而，鑄造方向上的距離D1較長，雖滿足(1)式但無法滿足(3)式。因此，表面龜裂比率雖比試驗編號2～7佳，但成為1.8%而有點變大，確認出輕微的中心偏析，凝固殼厚度的不均一度為0.31mm而有點變大。　　[0110] 試驗編號15，鑄模表面之異導熱性金屬填充部19的設置條件雖在本發明的範圍內，但狹縫30的最長節距Z無法滿足(4)式。此外，鑄造方向上的距離D1較長，雖滿足(1)式但無法滿足(3)式。因此，表面龜裂比率雖比試驗編號2～7佳，但成為1.5%而有點變大，確認出有輕微的中心偏析，凝固殼厚度的不均一度為0.33mm而有點變大。　　[0111] 試驗編號16，因為沒有設置異導熱性金屬填充部19，確認出鑄片的表面龜裂。凝固殼厚度的不均一度為0.32mm而有點變大，還確認出中心偏析。

[0112]

1‧‧‧扁胚連續鑄造機

2‧‧‧喂槽

3‧‧‧滑動嘴

4‧‧‧浸漬嘴

5‧‧‧連續鑄造用鑄模

5a‧‧‧鑄模長邊銅板

6‧‧‧支承輥

7‧‧‧導輥

8‧‧‧夾送輥

9‧‧‧搬送輥

10‧‧‧鑄片切斷機

11‧‧‧熔鋼

12‧‧‧鑄片

12a‧‧‧扁胚鑄片

13‧‧‧凝固殼

14‧‧‧未凝固部

15‧‧‧凝固結束位置

16‧‧‧強制鼓脹帶

17‧‧‧輕壓下帶

18‧‧‧彎月面位置

19‧‧‧異導熱性金屬填充部

19a‧‧‧一個異導熱性金屬填充部

19b‧‧‧其他異導熱性金屬填充部

19c‧‧‧其他異導熱性金屬填充部

20‧‧‧異導熱性金屬填充部

20a‧‧‧一個異導熱性金屬填充部

20b‧‧‧其他異導熱性金屬填充部

20c‧‧‧其他異導熱性金屬填充部

30‧‧‧狹縫

32‧‧‧螺栓孔

40‧‧‧背板

42‧‧‧柱螺栓

44‧‧‧冷卻水

[0020] 　　圖1係可運用本實施形態的鋼之連續鑄造方法之垂直彎曲型的扁胚連續鑄造機之側面概要圖。　　圖2係顯示輥開度的設定(profile)之一例。　　圖3係顯示構成設置於扁胚連續鑄造用機之鑄模的一部分之鑄模長邊銅板的概略側面圖。　　圖4係將具有異導熱性金屬填充部之鑄模長邊銅板的三處的位置之熱阻，對應於異導熱性金屬填充部的位置而顯示之概念圖，異導熱性金屬填充部是填充其導熱率比鑄模銅板低的金屬所形成。　　圖5(a)～(h)係顯示凹槽的平面形狀之一例。　　圖6係設有異導熱性金屬填充部的區域之部分擴大圖。　　圖7係顯示鑄模長邊銅板的外壁面側之概略圖。　　圖8的剖面示意圖，係在鑄模長邊銅板的外壁面設有背板的狀態之圖7的D-D剖面，且進一步將在D-D剖面之右側的螺栓孔之一螺合有柱螺栓之剖面重疊顯示。　　圖9係顯示異導熱性金屬填充部的配置之其他例。

Claims

一種鋼之連續鑄造方法，係一邊在連續鑄造用鑄模內將熔鋼注入，一邊在讓前述連續鑄造用鑄模朝鑄造方向振動的狀態下將前述熔鋼拉出而製造出鑄片，連續鑄造用鑄模具有複數個凹槽，前述複數個凹槽設置於：從由正常澆鑄狀態的彎月面位置往上方至少20mm的位置到由前述彎月面位置往下方至少50mm以上至多200mm以下的位置之鑄模銅板的內壁面，在前述複數個凹槽的內部，填充相對於前述鑄模銅板的導熱率之導熱率差的比率為20%以上的金屬或金屬合金而設置複數個異導熱性金屬填充部，相對於設有前述複數個異導熱性金屬填充部之前述內壁面的面積，所有異導熱性金屬填充部之面積的總和之比、即面積率為10%以上80%以下，由振頻(f)和鑄造速度(Vc)導出之振痕節距(OMP)及距離(D1)滿足下述(1)式，距離(D2)滿足下述(2)式，D1≦OMP=Vc×1000/f...(1) D2≦4r...(2)在(1)式中，Vc為鑄造速度(m/min)，f為振頻(cpm)，OMP為振痕節距(mm)，D1為從其他異導熱性金屬填充部和前述鑄模銅板之邊界線到一個異導熱性金屬填充部和前述鑄模銅板之邊界線的距離(mm)，前述其他異導熱性金屬填充部，是與複數個當中之前述一個異導熱性金屬填充部的重心在前述鑄模銅板的寬度方向上設置於相同位置且與前述一個異導熱性金屬填充部在鑄造方向上相鄰，在(2)式中，r是以前述異導熱性金屬填充部的重心為中心且與前述異導熱性金屬填充部的面積相同的面積之圓的半徑(mm)，D2是從其他異導熱性金屬填充部的重心到前述一個異導熱性金屬填充部的重心之距離(mm)，前述其他異導熱性金屬填充部，是與前述一個異導熱性金屬填充部的重心在鑄造方向上設置於相同位置且與前述一個異導熱性金屬填充部在前述寬度方向上相鄰。
如請求項1所述之鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部，是以前述距離(D1)滿足下述(3)式的方式設置，D1≦2r...(3)。
如請求項1所述之鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個凹槽的形狀全部相同。
如請求項1所述之鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個凹槽的形狀為圓形或沒有角的準圓形。
如請求項1所述之鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部設置成格子狀。
如請求項1所述之鋼之連續鑄造方法，其中，前述複數個異導熱性金屬填充部設置成交錯狀。
如請求項1至請求項6中任一項所述之鋼之連續鑄造方法，其中，讓設置於連續鑄造機之複數對的鑄片支承輥之輥開度朝向鑄造方向下游側逐步增加，而使內部具有未凝固部之鑄片的長邊面相對於在鑄模出口之鑄片厚度(鑄片長邊面間的厚度)以超過0mm且20mm以下的範圍之總鼓脹量擴大，然後，在讓前述複數對的鑄片支承輥之輥開度朝向鑄造方向下游側逐步減少之輕壓下帶，自前述鑄片之厚度中心部的固相率至少為0.2的時點至成為0.9的時點，將相當於壓下速度(mm/min)和鑄造速度(m/min)的乘積(mm．m/min²)為0.30以上1.00以下之壓下力賦予前述鑄片的長邊面，藉由前述壓下力以與前述總鼓脹量相同的總壓下量或比前述總鼓脹量小的總壓下量將前述鑄片的長邊面進行壓下。
如請求項1至請求項6中任一項所述之鋼之連續鑄造方法，其中，在前述鑄模銅板的外壁面，沿著鑄造方向之複數個狹縫是在前述鑄模銅板的寬度方向上以單數或複數的節距設置，當前述複數個狹縫是以單數的節距設置的情況，將前述單數的節距設為Z(mm)，當前述複數個狹縫是以複數的節距設置的情況，將前述複數的節距當中最長的節距設為Z(mm)時，前述Z滿足下述(4)式，Z≧2.5×D2...(4)。
如請求項7所述之鋼之連續鑄造方法，其中，在前述鑄模銅板的外壁面，沿著鑄造方向之複數個狹縫是在前述鑄模銅板的寬度方向上以單數或複數的節距設置，當前述複數個狹縫是以單數的節距設置的情況，將前述單數的節距設為Z(mm)，當前述複數個狹縫是以複數的節距設置的情況，將前述複數的節距當中最長的節距設為Z(mm)時，前述Z滿足下述(4)式，Z≧2.5×D2...(4)。