(57)【要約】【課題】新たな設備導入を行うことなく、安価な方法で鋳片の中心組織を等軸晶化することができる、鋼の連続鋳造方法を提供すること。【解決手段】炭素濃度が０．４ｗｔ％以上の高炭素鋼を鋳造する、鋼の連続鋳造法であって、鋳片３の中心固相率が０．３となる鋳造位置において、凝固界面における液相側の温度勾配Ｇ（℃／ｍｉｎ）と凝固速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）とがＧ／√Ｖ≦０．２７の関係を満たす条件で鋳造を行い、中心固相率が０超０．３未満となる鋳造位置において、複数の第１軽圧下ロール１２で鋳片を厚み方向に圧下し、中心固相率が０．３以上０．７以下となる鋳造位置において、複数の第２軽圧下ロール１３で鋳片を厚み方向に圧下する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素濃度が０．４ｗｔ％以上の高炭素鋼を鋳造する、鋼の連続鋳造法であって、
鋳片の中心固相率が０．３となる鋳造位置において、凝固界面における液相側の温度勾配Ｇ（℃／ｍｉｎ）と凝固速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）とが（１）式の関係を満たす条件で鋳造を行い、
前記中心固相率が０超０．３未満となる鋳造位置において、複数の第１軽圧下ロールで前記鋳片を厚み方向に圧下し、
前記中心固相率が０．３以上０．７以下となる鋳造位置において、複数の第２軽圧下ロールで前記鋳片を厚み方向に圧下する、鋼の連続鋳造方法。
【数１】
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【請求項２】
前記複数の第１軽圧下ロールによる圧下では、前記鋳片の圧下速度を、０．７ｍｍ／ｍｉｎ以上１．８ｍｍ／ｍｉｎ以下とし、
前記複数の第２軽圧下ロールによる圧下では、前記鋳片の圧下速度を、０．５ｍｍ／ｍｉｎ以上１．５ｍｍ／ｍｉｎ以下とする、請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳片の中心偏析の低減に有効な鋼の連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造において、鋳型に注入された溶鋼は、凝固する過程でＰやＳ、Ｍｎ等の溶質元素を未凝固の溶鋼中に排出する。これらの溶質元素は、残された溶鋼中に濃化していわゆる偏析が生じる原因となる。この偏析の程度は、最終凝固する連続鋳造鋳片（以降、「鋳片」とも称する。）の中心部で最大となる。また、溶鋼は、凝固する過程で数％の体積収縮を起こす。この体積収縮は、鋳片の鋳造方向に直交する断面（以下、「横断面」とも称する。）において、凝固末期部の近傍の等軸晶を多量に含有する固／液共存領域に、負圧の空隙部を発生させる。その結果、溶質元素が濃化した溶鋼（以降、「濃化溶鋼」とも称する。）は、固／液共存領域における狭い通路を潜り抜け、負圧空隙部に吸引されることで、鋳片の中心部に中心偏析を形成する。
【０００３】
中心偏析は、製品品質に悪影響を及ぼす。そのため、中心偏析を低減するために各種技術が提案され、実施されている。特許文献１には、タンディッシュ内の溶鋼過熱度を５０℃以下にして鋳型に注入し、ストランド内の溶鋼に電磁気力を作用させて攪拌し、鋳片中心部の凝固組織を微細な等軸晶にすることが開示されている。さらに、ストランド横断面中心部の固相率が１０％から８０％の範囲において、未凝固部を５ｍｍから５０ｍｍ軽圧下して凝固収縮を補償することで、凝固末期の濃化溶鋼の流動を抑制することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、鋳片に横から打撃を付与し、凝固界面のデンドライト先端にエネルギーを与えることで、デンドライトを破壊することが開示されている。特許文献２の方法によれば、デンドライトが破壊されることで、凝固末期部の近傍が等軸晶化し、中心偏析が改善される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１２６４０５号公報
【特許文献２】国際公開２００９／０１９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された電磁気力による攪拌と軽圧下とを併用する技術では、電磁気力の攪拌によって鋳片中心部の凝固組織が微細な等軸晶となることで、鋳片中心部の流動抵抗が増大する。これにより、鋳片中心部への濃化溶鋼の流動及び集積が軽減する。さらに、凝固末期において軽圧下を施すことで、鋳片の凝固収縮が補償され、濃化溶鋼の流動駆動力が低減する。そして、濃化溶鋼の流動が抑制されることにより、中心偏析の高い低減効果が期待できる。しかし、特許文献１に開示された技術では、溶鋼の攪拌のために電磁気力を付与しており、膨大な電力消費と維持コストがかかるといった問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された技術は、機械的エネルギーによってデンドライトをせん断し、等軸晶化することで、偏析を改善する方法である。しかし、打撃エネルギーは、設備にも影響を与えるため、維持コストが膨大となる問題がある。
さらに、炭素濃度が０．４ｗｔ％以上の鋼では、前述の電磁攪拌や打撃付与といった外力を与えないと中心組織がほとんど等軸晶にならないといった報告がされている。
【０００８】
そこで、本発明は、従来技術が抱えるこれらの問題点を解決するものであって、新たな設備導入を行うことなく、安価な方法で鋳片の中心組織を等軸晶化することができる、鋼の連続鋳造方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、炭素濃度が０．４ｗｔ％以上の高炭素鋼を鋳造する、鋼の連続鋳造法であって、鋳片の中心固相率が０．３となる鋳造位置において、凝固界面における液相側の温度勾配Ｇ（℃／ｍｉｎ）と凝固速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）とが（１）式の関係を満たす条件で鋳造を行い、上記中心固相率が０超０．３未満となる鋳造位置において、複数の第１軽圧下ロールで上記鋳片を厚み方向に圧下し、上記中心固相率が０．３以上０．７以下となる鋳造位置において、複数の第２軽圧下ロールで上記鋳片を厚み方向に圧下する、鋼の連続鋳造方法が提供される。
【００１０】
【数１】
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【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、新たな設備導入を行うことなく、安価な方法で鋳片の中心組織を等軸晶化することができる、鋼の連続鋳造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における連続鋳造機を示す断面模式図である。
【図２】等軸晶組織における圧下速度と平均偏析粒径との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を提供するように、本発明の実施形態を例示して多くの特定の細部について説明する。しかしながら、かかる特定の細部の説明がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかである。また、図面は、簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
【００１４】
＜鋼の連続鋳造方法＞
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る鋼の鋳造方法について説明する。図１には、本実施形態において用いられる連続鋳造機１の一例を示す断面模式図を示す。連続鋳造機１は、溶鋼２を凝固させて所定の断面形状の鋳片３を鋳造する設備である。連続鋳造機１は、図１に示すように、モールド１１と、複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３を含む複数のロールとを備える。
【００１５】
モールド１１は、溶鋼２を冷却する鋳型である。モールド１１は、鋳造される鋳片の横断面の形状に応じて、図１の破線で示す鋳片３の引き抜き方向である鋳造方向に直交する断面形状が方形となるように設けられる。モールド１１内に注入された溶鋼２は、冷却されることで、モールド１１との界面に凝固シェル２１を形成する。
複数のロールは、モールド１１の鋳造方向の下流側に、鋳造方向に並んで複数設けられる。また、複数のロールは、鋳片３を挟むように、鋳片３の厚さ方向（図１の断面視において鋳造方向に直交する方向）に対向して２列（湾曲した鋳造方向の内側の列と外側の列）設けられる。各列のロールの数は同じであり、異なる列同士で厚さ方向に対向して設けられる一対のロールをロール組という。以下では、各ロール組におけるロール同士の間隔（離間間隔）をロールギャップという。図１に示す例では、鋳造方向下流側のロールである複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３のみを示しているが、連続鋳造機１には、モールド１１の下端近くから複数のロール（不図示）が設けられるものとなる。複数のロールは、凝固シェル２１を保持し、鋳片３を引き抜くためのものであり、鋳造方向下流側の一部のロールが回転駆動するように構成される。さらに、複数のロール組は、鋳造方向に沿って設けられた複数のセグメントにそれぞれ複数ずつ設けられる。セグメントは、複数のロール組の鋳造方向内側の複数のロールを厚み方向に移動可能に構成されることで、ロールギャップを調整することができる。図１に示す例では、第１軽圧下ロール１２と第２軽圧下ロール１３とがそれぞれ別のセグメントに設けられる。そして、目的の圧下量に応じて、湾曲した鋳造方向の内側（図１における上側）の複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３を調整することにより、鋳片３が圧下される。
【００１６】
複数の第１軽圧下ロール１２は、中心固相率ｆｓが０超０．３未満となる鋳造位置（以降、「第１区間」とも称する。）のセグメントに設けられる。鋳造位置は、連続鋳造機１の機内の、鋳片３が移動する鋳造方向に対する位置である。複数の第１軽圧下ロール１２は、鋳片組織の微細化を目的として圧下をするものであり、中心固相率ｆｓが０超０．３未満となる鋳片３に対して、厚み方向に圧下を行う。複数の第１軽圧下ロール１２による圧下では、各ロールのロールギャップや鋳造速度が調整されることで、圧下速度が調整される。圧下速度は、複数の第１軽圧下ロール１２の圧下勾配（ｍｍ／ｍ）に鋳造速度（ｍ／ｍｉｎ）を乗算することで得られる値であり、複数の第１軽圧下ロール１２を通過する鋳片３が時間あたりに圧下される量を示すものである。なお、圧下勾配は、複数の第１軽圧下ロール１２のロール対毎のロールギャップと、鋳造方向での設置位置との関係から得られ、複数の第１軽圧下ロール１２が設けられた範囲での鋳造位置に対するロールギャップの減少量を示す。第１区間における圧下では、デンドライトアームを圧壊することが目的であることから、少なくとも第１区間の鋳造方向長さの２０％以上において圧下することが望ましい。
【００１７】
複数の第２軽圧下ロール１３は、中心固相率ｆｓが０．３以上０．７以下となる鋳造位置（以降、「第２区間」とも称する。）のセグメントに設けられ。複数の第２軽圧下ロール１３は、鋳片の凝固収縮を補償することを目的として圧下をするものであり、中心固相率ｆｓが０．３以上０．７以下となる鋳片３に対して、厚み方向に圧下を行う。複数の第２軽圧下ロール１１３による圧下では、複数の第１軽圧下ロール１２と同様に、各ロールのロールギャップや鋳造速度が調整されることで、圧下速度が調整される。第２区間における圧下では、凝固収縮に伴う残液の移動を防止するのが目的であることから、区間内では常に軽圧下を行うことが望ましく、少なくとも第２区間の鋳造方向長さの５０％以上において圧下することが望ましい。なお、複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３による圧下は、後述する圧下速度で行われる。
また、複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロールにおいて、ロール径及びロール間隔は、ロール間の鋳片３のバルジング量（静鉄圧によって鋳片３が膨らむ量）、バルジングに起因する内部割れの原因とならないこと、またバルジングによって鋳片中心部の残液の移動を誘発することの無い様に設定される。
【００１８】
中心固相率ｆｓは、鋳造方向に直交する断面である横断面における、鋳片３の中心点の固相率をいう。中心固相率ｆｓは、溶鋼２の中心点の溶鋼温度から算出できる。すなわち、固相率が０の溶鋼温度と固相率が１.０の溶鋼温度との固相率差及び温度差についての対応関係から、溶鋼温度と固相率との関係式を算出できる。そして、溶鋼２の中心点の溶鋼温度が算出できれば、当該溶鋼温度に対応した固相率をこの関係式を用いて算出することができる。
【００１９】
溶鋼２の中心点の温度は、凝固シェル２１の表面温度と、伝熱計算式とを用いて算出できる。伝熱計算式は、例えば、社団法人日本鉄鋼協会、「連続鋼片加熱炉における伝熱実験と計算方法」、社団法人日本鉄鋼協会、昭和４６年５月１０日発行、に記載されたものを用いることができる。
そして、連続鋳造機１における複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３の設置位置（又は、設定位置）は、以下のように定められる。はじめに、事前に連続鋳造機１にて連続鋳造を行い、凝固シェル２１に熱電対を設ける。次いで、熱電対を用いて、鋳造中の鋳造方向の位置の違いによる凝固シェル２１の表面温度の温度変化を取得することで、鋳造方向に対する凝固シェル２１の表面温度のプロファイルを取得する。さらに、取得した凝固シェル２１の表面温度のプロファイルと伝熱計算式とを用いて、溶鋼２の中心点の鋳造方向に沿った温度のプロファイルを算出する。その後、中心点の温度のプロファイルと、予め算出された溶鋼温度と固相率との関係式と、を用いて、溶鋼２の鋳造方向に沿った中心固相率ｆｓのプロファイルを算出する。このようにして求められた中心固相率ｆｓのプロファイルから、上記の中心固相率ｆｓの範囲を満足するように、複数の第１軽圧下ロール１２及び複数の第２軽圧下ロール１３の設置位置が定められる。
【００２０】
また、連続鋳造機１には、水を表面に吹き付けることで鋳片３を冷却する冷却設備（不図示）が、複数のロールが設けられた領域に設けられる。この冷却設備は、水の噴射量を制御し冷却速度を制御することで、未凝固の鋳片３の内部の溶鋼２の温度勾配と凝固速度とを制御する。さらに、冷却設備は、後述する温度勾配及び凝固速度で、鋳片３の冷却を制御する。
【００２１】
本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、連続鋳造機１を用いて溶鋼２を連続鋳造することで、ブルーム形状の鋳片３を鋳造する。溶鋼２は、電磁攪拌や打撃等の外力を使用しないと、等軸結晶が出ないと報告されている０．４ｗｔ％以上の炭素濃度の高炭素鋼である。本実施形態では、まず、精錬処理された溶鋼２をモールド１１に注入し、溶鋼２を冷却することで凝固シェル２１が形成される。そして、凝固シェル２１が鋳造方向に引き抜かれながらさらに冷却されることで、内部まで凝固した鋳片３が鋳造される。
【００２２】
この際、内部に未凝固部が残存している鋳片３について、中心固相率ｆｓが０超０．３未満となる鋳造位置である第１区間では、複数の第１軽圧下ロール１２によって鋳片３の圧下が行われる（第１軽圧下工程）。第１軽圧下工程では、複数の第１軽圧下ロール１２によって、凝固収縮以上の圧下を行うことが好ましく、０．７ｍｍ／ｍｉｎ以上１．８ｍｍ／ｍｉｎ以下の圧下速度とすることがより好ましい。ここで、中心固相率ｆｓが０超０．３未満の範囲において、凝固シェル２１の内側の先端は、デンドライト凝固をしている。第１軽圧下工程では、圧下によって物理的な応力が加わることで、凝固シェル２１の内側のデンドライト先端が破壊される。そして、破壊されたデンドライト先端が鋳片３の中心部が凝固する際の核となることで、鋳片３の中心部が凝固した際に微細な等軸晶組織が生成される。圧下速度が０．７ｍｍ／ｍｉｎ未満の場合、デンドライトの破壊効果が十分に得られない可能性がある。一方、圧下速度が１．８ｍｍ／ｍｉｎ超の場合、鋳片３の内部に割れが発生する可能性があるため望ましくない。なお、圧下速度は、決められた鋳造速度（鋳造方向への鋳片３の引き抜き速度）に応じて、複数の第１軽圧下ロール１２のロールギャップを調整すること、または設定されたロールギャップに対して鋳造速度を調整することで設定される。後述する複数の第２軽圧下ロール１３についても同様の方法で圧下速度が設定される。
【００２３】
第１軽圧下工程の後、中心固相率ｆｓが０．３以上０．７以下となる鋳造位置である第２区間では、複数の第２軽圧下ロール１３によって、０．５ｍｍ／ｍｉｎ以上１．５ｍｍ／ｍｉｎ以下の圧下速度で圧下が行われる（第２軽圧下工程）。第２軽圧下工程では、複数の第２軽圧下ロール１３によって、凝固収縮を補償するように軽圧下を加えることが好ましく、０．５ｍｍ／ｍｉｎ以上１．５ｍｍ／ｍｉｎ以下の圧下速度とすることがより好ましい。第２軽圧下工程では、圧下によって凝固収縮が補償されることで、中心偏析粒の細かい鋳片３が鋳造される。これにより、鋳片３の内部における、ＰやＳ，Ｍｎ等の溶質元素の中心偏析を低減することができる。圧下速度が０．５ｍｍ／ｍｉｎ未満の場合、凝固収縮を十分に補償できないため、中心偏析の改善効果が得られない可能性がある。一方、圧下速度が１．５ｍｍ／ｍｉｎ超の場合、凝固収縮以上に圧下が行われるため、偏析が悪化してしまう可能性がある。
【００２４】
さらに、本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、温度勾配及び凝固速度が制御され、中心固相率ｆｓが０．３である場合に、温度勾配と凝固速度とが下記（１）式を満たす条件で鋳造が行われる。（１）式は、Ｊ．Ｄ．Ｈｕｎｔの式（ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｎｅｅｒｉｎｇ，６５（１９８４）７４）を簡略化したものであり、（１）式において、Ｇは鋳片３の内部の凝固界面における液相側の温度勾配であり鋳片３の内部の固相率が０．９９となる点の凝固進行方向への温度勾配（℃／ｍｉｎ）であり、Ｖは鋳片３の気液界面の移動速度（ｍｍ／ｍｉｎ）である。（１）式を満たすようにすることで、圧下により破壊されたデンドライトが再溶解されないようになることから、効率良く等軸晶の核を形成することができる。温度勾配及び凝固速度の制御は、連続鋳造設備１の冷却設備の冷却による温度勾配及び凝固速度への影響が伝熱計算等によって予め計算され、この計算結果から冷却設備での水の噴射量や噴射領域が調整されることで行われる。なお、温度勾配及び凝固速度の制御では、冷却設備での調整に加えて、鋳造速度の調整も行われてもよい。
【００２５】
【数２】
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【００２６】
＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに種々の変形例を含む本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲に記載された発明の実施形態には、本明細書に記載したこれらの変形例を単独または組み合わせて含む実施形態も網羅すると解すべきである。
【００２７】
例えば、上記実施形態では、図１に示す連続鋳造機１を用いるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。連続鋳造機は、ブルーム等の鋳片を連続鋳造する一般的なものであれば、連続鋳造機の形状や各ロールの配置等は上記実施形態に限定されるものではない。
また、上記実施形態では、鋳造される溶鋼２の炭素濃度が０．４ｗｔ％以上であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、本発明は、ＰやＳ、Ｍｎ等の溶質元素の濃度が高く中心偏析が問題となる鋼種であれば、炭素濃度が０．４ｗｔ％未満の鋼種に適用してもよい。
【００２８】
さらに、上記実施形態では、第１軽圧下ロール１２及び第２軽圧下ロール１３が図１に示す構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。第１軽圧下ロール１２及び第２軽圧下ロール１３は、必ずしも異なるセグメントに設けられなくてもよく、例えば一部のロールが同じセグメントに設けられてもよい。また、第１軽圧下ロール１２及び第２軽圧下ロール１３は、それぞれ複数本以上あればよく、それぞれ２本または４本以上であってもよい。さらに、第１軽圧下ロール１２及び第２軽圧下ロール１３は、隣接して設けられなくてもよく、第１軽圧下ロール１２と第２軽圧下ロール１３との間に圧下を施さないロールが設けられてもよい。さらに、第１軽圧下ロール１２と第２軽圧下ロール１３とが隣接して設けられる場合、鋳造方向の最下流側の第１軽圧下ロール１２と鋳造方向の最上流側の第２軽圧下ロール１３とが同じロールであってもよい。
【００２９】
＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る鋼の連続鋳造方法は、炭素濃度が０．４ｗｔ％以上の高炭素鋼を鋳造する、鋼の連続鋳造法であって、鋳片３の中心固相率が０．３となる鋳造位置において、凝固界面における液相側の温度勾配Ｇ（℃／ｍｉｎ）と凝固速度Ｖ（ｍｍ／ｍｉｎ）とが（１）式の関係を満たす条件で鋳造を行い、中心固相率が０超０．３未満となる鋳造位置において、複数の第１軽圧下ロール１２で鋳片を厚み方向に圧下し、中心固相率が０．３以上０．７以下となる鋳造位置において、複数の第２軽圧下ロール１３で鋳片を厚み方向に圧下する。
【００３０】
上記（１）の構成によれば、第１軽圧下ロール１２による圧下によって、凝固シェル２１の内側のデンドライト先端が破壊される。そして、破壊されたデンドライトが、鋳片３の中心部の凝固核となることで、微細な等軸晶組織が生成される。また、温度勾配Ｇと凝固速度Ｖとを制御することにより、圧下により破壊されたデンドライトが再溶解されなくなり、効率良く等軸晶の核を形成することができる。さらに、第２軽圧下ロール１３による圧下によって、凝固収縮が補償され、凝固末期の濃化溶鋼の流動が抑制される。これにより、電磁攪拌や打撃エネルギーを与えるような新たな設備導入を行うことなく、安価な方法で鋳片の中心組織を等軸晶化することができる。
【００３１】
（２）上記（１）の構成において、複数の第１軽圧下ロール１２による圧下では、鋳片３の圧下速度を、０．７ｍｍ／ｍｉｎ以上１．８ｍｍ／ｍｉｎ以下とし、第２軽圧下ロール１３による圧下では、鋳片３の圧下速度を、０．５ｍｍ／ｍｉｎ以上１．５ｍｍ／ｍｉｎ以下とする。
上記（２）の構成によれば、複数の第１軽圧下ロール１２による圧下では、デンドライトの破壊効果を十分に得ることができ、鋳片３の内部割れの発生も防止することができる。また、第２軽圧下ロール１３による圧下では、鋳片３の凝固収縮を圧下により十分に補償することができ、さらに圧下を凝固収縮以上しないことで偏析の圧下を抑制することができる。
【実施例】
【００３２】
次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、図１に示した連続鋳造機１と同じ構成であって、機長が１９．９ｍ、湾曲半径が１５ｍ、鋳造される鋳片３の断面サイズが４１０ｍｍ×２５０ｍｍのブルーム連続鋳造機を用いて鋳片３を連続鋳造した。なお、モールド１１に注入される溶鋼２は、成分としてＣ：０．７ｗｔ％、Ｓｉ：０．２ｗｔ％、Ｍｎ：０．９ｗｔ％を含むものを用いた。また、鋳片３の引き抜き速度を０．８ｍ／ｍｉｎとし、溶鋼過熱度を２０℃とした。溶鋼過熱度は、モールド１１に注入される前に溶鋼２が収容される中間容器であるタンディッシュ内での、溶鋼２の温度から液相線温度を差し引いた温度である。
【００３３】
また、実施例では、鋳片３の中心固相率ｆｓが０超０．７以下となる鋳造位置に、第１軽圧下ロール１２及び第２軽圧下ロール１３を備えたセグメントをそれぞれ設置した。そして、設定される鋳造速度に対して、それぞれの鋳造位置で圧下速度が、０．３ｍｍ／ｍｉｎ〜２．０ｍｍ／ｍｉｎになるように圧下勾配をそれぞれ設定し連続鋳造を行った。
実施例では、中心部の凝固組織を確認するため、以下の方法で鋳片３の調査を行った。まず、鋳片の中心部分を、厚み５０ｍｍ、幅４１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの大きさに切り出すことで、サンプルを採取した。次いで、採取したサンプルの鋳造方向に平行な断面を、飽和ピクリン酸を用いてエッチングすることで、マクロ組織を現出させた。さらに、現出した組織を目視観察することで、凝固組織の種類を確認した。凝固組織の確認では、サンプルの中心組織が柱状晶であるか等軸晶であるかの確認と、内部割れの有無の確認とを行った。その後、エッチングを施した鋳片の厚み中央部で観察される偏析粒径が５ｍｍ程度のマクロ偏析及び偏析粒径が１ｍｍ程度のセミマクロ偏析粒を写真撮影する。次いで、撮影した写真を画像解析して、偏析粒の平均面積を測定し、この平均面積から円相当の平均粒径（平均偏析粒径）を算出することで偏析粒の大きさを評価した。
なお、実施例の各条件において、中心固相率が０．３≦ｆｓ≦０．７の範囲における圧下速度は、０．２ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００３４】
表１には、中心固相率が０＜ｆｓ＜０．３の範囲において、（１）式中のＧ／√Ｖの値及び第１軽圧下ロール１２における圧下速度をそれぞれ変えた複数の条件でそれぞれ鋳造された鋳片３の中心組織と内部割れの有無とについて調査した結果を示す。表1の結果から、０＜ｆｓ＜０．３の範囲において、Ｇ／√Ｖが０．２７以下かつ圧下速度が０．７ｍｍ／ｍｉｎ以上の条件において中心組織が等軸晶になっていることが見て取れる。ただし、圧下速度が１．８ｍｍ／ｍｉｎより大きい場合には内部割れが発生してしまうため、圧下速度が０．７ｍｍ／ｍｉｎ以上１．８ｍｍ／ｍｉｎ以下であることが必要となることが確認できた。
【００３５】
【表１】
2020146735.tif 000005
【００３６】
また、図２には、Ｇ／√Ｖを０．２７以下かつ０＜ｆｓ＜０．３の範囲における圧下速度を１．０ｍｍ／ｍｉｎに制御した際の、０．３≦ｆｓ≦０．７の範囲における圧下速度と平均偏析粒径との関係を示す。
図２に示すように、Ｇ／√Ｖを０．２７とした条件では、圧下速度が０．５ｍｍ／ｍｉｎ以上１．５ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲で偏析粒径が小さく、中心偏析の改善効果が得られていることが見て取れる。一方、圧下速度が０．５ｍｍ／ｍｉｎ未満では、凝固収縮を補償できていないため偏析改善効果が得られず、平均偏析粒径が大きくなることが確認できた。また、１．５ｍｍ／ｍｉｎ超では、圧下過多による偏析悪化（逆Ｖ偏析）によって、平均偏析粒径が大きくなることが確認できた。これらの結果から、上記実施形態に係る鋼の連続鋳造方法によれば、鋳片の溶質元素の中心偏析をさらに低減できることが確認できた。
【符号の説明】
【００３７】
１  連続鋳造機
１１  モールド
１２  第１軽圧下ロール
１３  第２軽圧下ロール
２  溶鋼
２１  凝固シェル
３  鋳片
【図１】
2020146735.tif 000007
【図２】
2020146735.tif 000008