(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳片の液相線クレータエンド相当位置から固相線クレータエンド相当位置までの所定範囲においてガイドロールの鋳片厚さ方向の間隔を広げ、鋳片をバルジングさせた後、圧下ロールを用いてバルジング相当量以下の圧下を行う連続鋳造法であって、鋳込終了後、鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）が下記の▲１▼式を満たし、且つ鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）が下記の▲２▼式を満たす条件でガイドロールまたは圧下ロール間隔を開放することを特徴とする連続鋳造方法。
Ｖ≦１０      …▲１▼
Ｓ＞０        …▲２▼
但し、上記の▲１▼式中のＶは下記の▲３▼式、▲５▼式および▲６▼式から求められる値であり、▲２▼式中のＳは下記の▲４▼式、▲５▼式および▲６▼式から求められる値である。
Ｖ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（ｔ１・Ｗ１）      …▲３▼
Ｓ＝∫（Ｖ１−Ｖ２）ｄｔ／（ｔ１・Ｗ１）      …▲４▼
Ｖ１＝Ｗ１・Σ｛Ｌｎ・α（ｔ）｝＋Ｗ１・Σ｛Ｌｍ・β（ｔ）｝      …▲５▼
Ｖ２＝Ｖｃ（ｔ）・δ（ｔ）・Ｗ１      …▲６▼
なお、上記の▲３▼〜▲６▼式中の記号の意味は下記のとおりである。
Ｖ１：鋳片引抜中において、単位時間当たりに吸い込まれる鋳片未凝固部の体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）
Ｖ２：鋳片引抜中において、単位時間当たりに押し出される鋳片未凝固部の体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）
ｔ１：鋳型厚さ（鋳型短辺長さ）（ｍｍ）
Ｗ１：鋳型幅（鋳型長辺長さ）（ｍｍ）
Ｌｎ：バルジングゾーンのガイドロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲のガイドロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）
ｎ：バルジングゾーンにおけるガイドロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号
Ｌｍ：圧下ゾーンの圧下ロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲の圧下ロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）
ｍ：圧下ゾーンにおける圧下ロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号
α（ｔ）：ガイドロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
β（ｔ）：圧下ロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
Ｖｃ（ｔ）：鋳片の引抜速度（ｍｍ／ｓｅｃ）
δ（ｔ）：圧下ロールによる鋳片圧下量（ｍｍ）
【請求項２】
上記の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）が下記の▲７▼式を満たす条件でガイドロールまたは圧下ロールを開放することを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造方法。
０＜Ｓ≦５００      …▲７▼
【請求項３】
鋳片引抜後、鋳片の最終端部を切り捨て長さＬ（ｍｍ）が下記の▲８▼式を満足するように切断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続鋳造方法。
Ｓ≦Ｌ      …▲８▼
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造装置のガイドロールの鋳片短辺方向（鋳片の厚さ方向）の間隔を広げて、バルジングを起こさせた後に圧下して、鋼鋳片の中心偏析を軽減する連続鋳造方法に関し、特に鋳込終了後の鋳片引抜制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造方法で鋼鋳片を製造する場合には、しばしば中心偏析と呼ばれる内部欠陥が発生し問題となる。この中心偏析は、鋳片の厚さ方向中心部の最終凝固部に溶鋼中のＣ、Ｍｎ、Ｓ、Ｐ等の成分元素が濃化して正偏析する現象である。この中心偏析は、特に厚鋼板において深刻な欠陥となり、偏析部分における靭性の低下や水素誘起割れの原因となることが知られている。
【０００３】
このような中心偏析の発生原因は、凝固末期において樹枝状晶間にＣ、Ｍｎ、Ｓ、Ｐ等の成分元素が濃化した溶鋼が残存し、鋳片厚さ方向中心部でそのまま凝固すること、および凝固時の収縮またはバルジングと呼ばれる鋳片の膨張による溶鋼流動により、最終凝固部の凝固完了点に向かって溶鋼がマクロ的に移動することにある。
【０００４】
従来、鋳片が鋳造中にバルジングを起こすことは、中心偏析を発生させる一因となることから、極力避けるべきものとされてきた。しかし、近年このバルジングを積極的に起こさせ、その後そのバルジング相当量を圧下することによって中心偏析を少なくする、という鋳造方法がいくつか提案されている（たとえば、特開昭６０−２１１５０号公報、特開平１−１７８３５５号公報、特開平９−５７４１０号公報、特開平９−２０６９０３号公報など、参照）。以下本明細書では、この方法を「バルジング−圧下連続鋳造法」という。
【０００５】
図１は、上記のバルジング−圧下連続鋳造法の原理を説明するための装置の一例を模式的に示す図である。
【０００６】
図１に示すように、タンディシュ１に蓄えられた溶鋼２は、浸漬ノズル３を介して鋳型４に注入される。注入された溶鋼は、鋳型内で冷却され、凝固シェル５ａを形成して鋳片５となり、鋳型から引き抜かれる。
【０００７】
バルジング−圧下連続鋳造法を実施する連続鋳造装置では、鋳型４の直下から鋳片の固相線クレータエンド６までの間に設けられたガイドロール７ａから７ｎまでのロールの鋳片厚さ方向の間隔を段階的に広げる。そして、ガイドロール７ｎと固相線クレーターエンド６との間に圧下ロール群８ａ〜８ｎが設けられている。段階的に広げられたガイドロール群７ａ〜７ｎの範囲をバルジングゾーン、圧下ロール群８ａ〜８ｎの範囲を圧下ゾーンという。圧下ロールには、それぞれ圧下装置９が設けられている。なお、圧下ゾーンには少なくとも一対の圧下ロールがあればよい。
【０００８】
鋳片５は、内部に未凝固の溶鋼２を保持した状態で引き抜かれ、バルジングゾーンにおいて鋳片厚さ方向にバルジングを積極的に起こさせる。バルジングを起こした鋳片は、圧下ゾーンの圧下ロール群８ａ〜８ｎによって圧下され、鋳片の凝固界面が圧着されて凝固が完了する。凝固した鋳片は、ピンチロール群１０によって引き抜かれる。
【０００９】
バルジング−圧下連続鋳造法においては、鋳片をバルジングさせた後、バルジング相当量を圧下するため、圧下部には溶鋼の絞り出しが行われている。しかし、定常鋳込時には、バルジング量と圧下量とがバランスするように設定されているため、鋳型内の湯面はほぼ一定に保たれ、安定した鋳片が得られている。また、バルジングゾーンのガイドロール間隔や圧下ゾーンの圧下量が変化した場合でも、鋳型内に溶鋼が供給されている間は、湯面の変動は伴うものの、操業面で問題が発生する可能性は小さい。
【００１０】
しかし、鋳込終了時においては、鋳型内への溶鋼の供給がなくなった状態で、鋳片の引き抜きが行われ、しかも圧下が継続されると、鋳片後端部（ボトム部）が鋳型から抜けた際、圧下により絞り出された溶鋼が鋳片後端部から溢れ出る、いわゆる「漏鋼」が発生することがある。
【００１１】
漏鋼が発生した場合、特に鋳型付近の作業者に対する危険が伴うだけでなく、ガイドロールやスプレーノズルなどに溶鋼が付着して損傷させる。また、設備に付着した凝固物などの処理や損傷設備の交換などの復旧に労力を費やし、生産性を阻害する。
【００１２】
鋳込終了時に鋳片最後端部からの漏鋼を防止するためには、鋳片の圧下を中止し、圧下ゾーンを開放して鋳片圧下量を０とすればよい。しかし、これでは鋳片の厚さが大きくなり、また中心偏析を低減することができず、切り捨てられる部分がおおくなって歩留りを悪化を招く。
【００１３】
そこで、鋳込終了時における引き抜き制御方法について、下記に示すようないくつかの方法が提案されている。
【００１４】
（１）  鋳込速度の減速または鋳込停止および鋳片後端部であるボトム部の処理を行うことなく、通常の鋳造速度を保持したまま鋳込を終了して鋳片を引き抜き、この最後端鋳片における未凝固部分のロール間隔を拡大して鋳片外殻部分を意図的にバルジングさせ、次いで、この拡幅した部分を後段のロールによって圧下して完全凝固部分で所定の鋳片厚さにする方法（特開平１０−２４４３４７号公報、参照）。
【００１５】
（２）  バルジング−圧下連続鋳造法の鋳造末期において、定常引抜速度を維持して鋳片を引き抜きながら、バルジングの容積を定常鋳造時のバルジング容積よりも大きくする方法（特開平１１−１５６５０８号公報、参照）。
【００１６】
（３）  バルジング−圧下連続鋳造法において、鋳造末期の鋳造速度の減速とともにガイドロール群および圧下量を定常鋳込み時よりも小さくし、かつ、圧下位置を鋳型側に移動させる方法（特開平１１−１５６５０９号公報、参照）。
【００１７】
（４）  バルジング−圧下連続鋳造法において、定常鋳造速度を維持したまま、鋳型の下流部に設けた少なくとも一対の圧下ロールで鋳片を圧下し、未凝固部の溶鋼を鋳型内方向へ押し出すことにより、鋳片最後端部が鋳型内にある間に新たな凝固シェルを形成させ、次いで圧下を開放し、圧下部の鋳片厚さを元の厚さに復元させて未凝固部の溶鋼を鋳造方向に吸引し、鋳片最後端部の溶鋼面を低下させることにより、凹部を形成させながら、鋳片最後端部を定常鋳造速度に見合う引き抜き速度で鋳型から引き抜く方法（特開平９−３１４２８９号公報、参照）。
【００１８】
上記の（１）および（２）の方法では、鋳片未凝固部にあたるガイドロール群のロール間隔を広げて鋳片をバルジングさせることにより、鋳片引き抜き初期における漏鋼を防止することは可能であるが、ロール間隔が最大となる鋳片位置より下流側においては、鋳片を圧下している状態が生じる。これにより、鋳片引き抜きが進行するにつれ、未凝固部の溶鋼が絞り出されて漏鋼が発生することがある。
【００１９】
上記の（３）の発明では、鋳造末期において鋳造速度を減速させるため、鋳片最終端部は、鋳造速度、二次冷却とも安定していない非定常部となり、鋳片定常部と比較すると鋳片品質が安定せず、また鋳造速度の減速に対応した理想的なガイドロール群および圧下量の変更が実際には困難であり、操業上、問題がある。
【００２０】
上記の（４）の方法では、鋳片最終端部が鋳型内にあるうちに、一旦鋳片を圧下することで未凝固溶鋼で凝固シェルを形成させ、その後圧下を開放させて、未凝固溶鋼を吸引させるので、漏鋼を防止するのに有効であるが、ガイドロールの開閉作業が複雑化するため、操作性に劣っている。
【００２１】
上記の（１）〜（４）のいずれの方法でも、鋳込終了後にガイドロール群のロール間隔を広げ、さらにバルジングを起こさせているため、鋳片最終端部の溶鋼にパウダーなどが巻き込まれ、鋳片ボトム部の品質が低下することがある。このように、いずれの方法も、未凝固部の溶鋼の吸引現象について考慮されていない。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、バルジング−圧下連続鋳造法における鋳込終了時に、未凝固部の溶鋼の吸引現象を考慮したガイドロールおよび圧下ロールの鋳片厚さ方向の間隔制御を行うことで、鋳片最後端部からの漏鋼を発生させることなく、また中心偏析およびハウダー巻き込み欠陥のない鋳片を製造する連続鋳造方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（１）〜（３）に示す連続鋳造方法を要旨とする。
【００２４】
（１）鋳片の液相線クレータエンド相当位置から固相線クレータエンド相当位置までの所定範囲においてガイドロールの鋳片厚さ方向の間隔を広げ、鋳片をバルジングさせた後、圧下ロールを用いてバルジング相当量以下の圧下を行う連続鋳造法であって、鋳込終了後、鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）が下記の▲１▼式を満たし、且つ鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）が下記の▲２▼式を満たす条件でガイドロールまたは圧下ロール間隔を開放することを特徴とする連続鋳造方法。
【００２５】
Ｖ≦１０      …▲１▼
Ｓ＞０        …▲２▼
但し、上記の▲１▼式中のＶは下記の▲３▼式、▲５▼式および▲６▼式から求められる値であり、▲２▼式中のＳは下記の▲４▼式、▲５▼式および▲６▼式から求められる値である。
【００２６】
Ｖ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（ｔ１・Ｗ１）      …▲３▼
Ｓ＝∫（Ｖ１−Ｖ２）ｄｔ／（ｔ１・Ｗ１）      …▲４▼
Ｖ１＝Ｗ１・Σ｛Ｌｎ・α（ｔ）｝＋Ｗ１・Σ｛Ｌｍ・β（ｔ）｝      …▲５▼
Ｖ２＝Ｖｃ（ｔ）・δ（ｔ）・Ｗ１      …▲６▼
なお、上記の▲３▼〜▲６▼式中のＶ１は鋳片引抜中において、単位時間当たりに吸い込まれる鋳片未凝固部の体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）を示し、Ｖ２は鋳片引抜中において、単位時間当たりに押し出される鋳片未凝固部の体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）を示し、  ｔ１は鋳型厚さ（鋳型短辺長さ）（ｍｍ）を示し、Ｗ１は鋳型幅（鋳型長辺長さ）（ｍｍ）を示し、  Ｌｎはバルジングゾーンのガイドロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲のガイドロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）を示し、ｎはバルジングゾーンにおけるガイドロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号を示し、Ｌｍは圧下ゾーンの圧下ロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲の圧下ロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）を示し、ｍは圧下ゾーンにおける圧下ロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号を示し、α（ｔ）はガイドロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、β（ｔ）は圧下ロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、Ｖｃ（ｔ）は鋳片の引抜速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、δ（ｔ）は圧下ロールによる鋳片圧下量（ｍｍ）を示す。
【００２７】
（２）上記の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）が下記の▲７▼式を満たす条件でガイドロールまたは圧下ロールを開放することを特徴とする上記の（１）に記載の連続鋳造方法。
【００２８】
０＜Ｓ≦５００      …▲７▼
（３）鋳片引抜後、鋳片の最終端部を切り捨て長さＬ（ｍｍ）が下記の▲８▼式を満足するように切断することを特徴とする上記の（１）または（２）に記載の連続鋳造方法。
【００２９】
Ｓ≦Ｌ      …▲８▼
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を使って説明する。なお、以下の説明において、「バルジングロール」とは、バルジングゾーンのガイドロールを意味し、「圧下ロール」とは、圧下ゾーンの圧下ロールを意味する。また、特に限定しない限り、単に「ロール」と記載した場合には、バルジングロールおよび圧下ロールの双方を示すものとする。
【００３１】
（１）  定常鋳込の際の操作
図２は、バルジング−圧下連続鋳造法を実施したときのロール位置と鋳片断面を模式的に示す図である。図２に示すように、鋳片は、定常鋳込み時にはバルジングゾーンにおいて、例えば、鋳片の最大厚さ（ｔｍａｘ）が鋳型短辺長さ（ｔ１）の１．１倍〜１．５倍（図ではバルジング量は、圧下量δ１に等しい）となるようにバルジングを起こさせた後、圧下ゾーンでバルジング相当量以下の圧下が加えられている。なお、圧下量（δ１）は、通常、図示するようにバルジング量と同等として鋳型短辺とほぼ同じ厚さの鋳片とするが、圧下量をバルジング量よりも小さくして鋳型短辺よりもやや大きな厚さの鋳片としてもよい。
【００３２】
（２）  鋳込終了後の操作
図３は、本発明の連続鋳造方法におけるバルジングロールおよび圧下ロールの操作状況の一例を示す図であり、（ａ）は定常鋳込時の状態を示し、（ｂ）は鋳込終了後、鋳片引抜時の状態を示し、（ｃ）は各ロールの開放が終了した状態を示す。ここで、「鋳込終了後、鋳片引抜時」とは、鋳型内への溶鋼の供給を停止した時点以降をいう。なお、図３（ｂ）および（ｃ）中の一点鎖線は、定常鋳込み時の状態（図（ａ）の状態）を示す。
【００３３】
図３に示すように、本発明方法においては、定常鋳込時のロールの開放状態（図（ａ）参照）から、鋳込終了後、鋳片引抜時には、バルジングロールおよび圧下ロールを、例えば、それぞれ一定速度で開放し（図（ｂ）参照）、鋳片引抜中にそれぞれのロールを所定の位置まで開放させる（図（ｃ）参照）。従って、鋳片引抜時には、鋳片未凝固部は、バルジングロールおよび圧下ロールの開放に伴い増加する体積分だけ、鋳片内部へ吸い込まれることとなるが、圧下ロールの厚み方向の間隔は、バルジングロールのそれより狭いため、これらの間隔の差に伴い減少する体積分だけ、鋳片の上流側へ押し出されることとなる。本発明方法は、鋳片未凝固部の吸込量と押出量とのバランスを調整するものであり、具体的には、下記の要領で制御する。
【００３４】
（ａ）未凝固部湯面の変化速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）について
鋳込終了後、鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は、鋳片引抜中において、バルジングロールおよび圧下ロールを更に開放することによる単位時間当たりに吸い込まれる鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ１（ｍｍ３／ｓｅｃ）と、圧下ロールの圧下量による単位時間当たりに押し出される鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ２（ｍｍ３／ｓｅｃ）との差である体積変化量を鋳片の断面積（ｍｍ２）で除すことによって求められる。なお、鋳片の断面積（ｍｍ２）は、鋳型厚さ（鋳型短辺長さ）ｔ１（ｍｍ）と鋳型幅（鋳型長辺長さ）Ｗ１（ｍｍ）との積で表される。
【００３５】
この関係を式で表せば、下記の▲３▼式のとおりとなる。
【００３６】
Ｖ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（ｔ１・Ｗ１）      …▲３▼
ここで、「鋳片内の未凝固部湯面の変化速度」とは、鋳片内における鋳片引抜中の凝固シェル内の湯面が変動する速度であって、鋳片の引抜速度を考慮しない湯面の変動速度である。また、鋳片引抜中において、単位時間当たりに吸い込まれる鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ１（ｍｍ３／ｓｅｃ）および単位時間当たりに押し出される鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ２（ｍｍ３／ｓｅｃ）は、それぞれ下記の▲５▼式および▲６▼式で求められる。
【００３７】
Ｖ１＝Ｗ１・Σ｛Ｌｎ・α（ｔ）｝＋Ｗ１・Σ｛Ｌｍ・β（ｔ）｝      …▲５▼
Ｖ２＝Ｖｃ（ｔ）・δ（ｔ）・Ｗ１      …▲６▼
但し、上記の▲５▼式および▲６▼式中の記号の意味は下記のとおりである。即ち、Ｌｎはバルジングゾーンのガイドロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲のガイドロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）を示し、ｎはバルジングゾーンにおけるガイドロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号を示し、Ｌｍは圧下ゾーンの圧下ロールセグメントのうち、鋳片引抜中に開放される範囲の圧下ロールセグメントの鋳片方向長さ（ｍｍ）を示し、ｍは圧下ゾーンにおける圧下ロールセグメントについて、上流側より順に付与した番号を示し、α（ｔ）はガイドロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、β（ｔ）は圧下ロールセグメントの開放速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、Ｖｃ（ｔ）は鋳片の引抜速度（ｍｍ／ｓｅｃ）を示し、δ（ｔ）は圧下ロールによる鋳片圧下量（ｍｍ）を示す。
【００３８】
図４は、上記の各記号を詳細に図示したものである。なお、図中の一点鎖線（線Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ）で示した状態は、定常鋳込時のロール開放状態（図３（ａ）もあわせて参照）を示し、図中の実線（線Ｅ−Ｂ、Ｆ−Ｇ）で示した状態は、各ロールの開放が終了した状態（図３（ｃ）もあわせて参照）を示す。
【００３９】
図４に示すように、各ロールは、鋳片引抜時には線Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄの状態から線Ｅ−Ｂ−Ｆ−Ｇの状態に移動する。詳しくは、バルジングロールは、所定の開放速度α（ｔ）（ｍｍ／ｓｅｃ）で、Ａ−Ｂ−Ｅで囲まれる範囲内において、初期の線Ａ−Ｂの状態から線Ｅ−Ｂの状態となるように移動し、圧下ロールは、所定の開放速度β（ｔ）（ｍｍ／ｓｅｃ）で、Ｃ−Ｄ−Ｇ−Ｆで囲まれる範囲内において、初期の線Ｃ−Ｄの状態から線Ｆ−Ｇの状態となるように移動する。なお、図中の線Ｈ−Ｉは、圧下ロールの開放中の任意の状態（図３（ｂ）の状態）を示す。
【００４０】
従って、上記の▲５▼式中の「Ｗ１・Σ｛Ｌｎ・α（ｔ）｝」は、Ａ−Ｂ−Ｅで囲まれる範囲内において、バルジングロールが開放されることによって単位時間当たりに増加する体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）を意味し、「Ｗ１・Σ｛Ｌｍ・β（ｔ）｝」は、Ｃ−Ｄ−Ｇ−Ｆで囲まれる範囲内において、圧下ロールが開放されることによって単位時間当たりに増加する体積変化量（ｍｍ３／ｓｅｃ）を意味する。一方、上記の▲６▼式中の「Ｖｃ（ｔ）・δ（ｔ）・Ｗ１」は、線Ｂ−Ｈで示した面（即ち、δ（ｔ）×Ｗ１の面）が鋳片未凝固部を単位時間当たりに押し出す体積（ｍｍ３／ｓｅｃ）を意味する。
【００４１】
なお、実際には、定常鋳込中および鋳片引抜中には、鋳片幅（鋳片長辺長さ）は変動しないので、これを考慮する必要はない。従って、上記のＶ１およびＶ２は、Ｗ１を１ｍｍとして計算すればよい。
【００４２】
鋳片終端部（ボトム部）での湯面の変化速度Ｖは、小さい方が望ましく、Ｖが１０ｍｍ／ｓｅｃを超えるとモールドパウダーなどを巻き込み、鋳片ボトム部の品質が低下する。したがって、湯面の変化速度Ｖは、１０ｍｍ／ｓｅｃ以下とし、下記の▲１▼式を規定した。
【００４３】
Ｖ≦１０      …▲１▼
（ｂ）未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）について
鋳込み終了後、鋳片引抜中の鋳片内の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）は、前記Ｖ１とＶ２を用いて次の▲４▼式で表される。
【００４４】
Ｓ＝∫（Ｖ１−Ｖ２）ｄｔ／（ｔ１・Ｗ１）      …▲４▼
湯面の変化量Ｓは、いわゆる鋳片終端部の「引け巣長さ」であり、０ｍｍが理想である。しかし、Ｓが０ｍｍ未満になれば漏鋼が発生する。従って、湯面の変化量Ｓは、０ｍｍ以上とし、下記の▲２▼式を規定した。
【００４５】
Ｓ＞０      …▲２▼
但し、Ｓは、漏鋼の観点からは０ｍｍ以上であれば問題がないが、この値が大きくなりすぎると、引け巣長さが大きくなり歩留が低下する。従って、湯面の変化量Ｓの値は、５００ｍｍ以下で、できるだけ０ｍｍに近いのが望ましい。即ち、下記の▲７▼式を満足する範囲とするのが望ましい。
【００４６】
０＜Ｓ≦５００      …▲７▼
（ｃ）鋳片終端部（ボトム部）の切り捨て長さＬ（ｍｍ）について
鋳片終端部（ボトム部）の切り捨て長さＬ（ｍｍ）は、上記▲２▼式または▲７▼式により算出したＳの値以上とする、即ち、下記の▲８▼式の範囲内であればよい。これによって引け巣の生じたボトム部が切り捨てられることになる。
【００４７】
Ｓ≦Ｌ      …▲８▼
（ｄ）鋳込み終了後、鋳片引抜中におけるバルジングロールの開放方法について図５は、バルジングロールを開放する際の制約条件を示す図であり、（ａ）は上流側ロールの厚み方向の間隔が下流側ロールの厚み方向の間隔より小さくなる場合を示し、（ｂ）は上流側ロールの厚み方向の間隔が下流側ロールの厚み方向の間隔と等しくなる場合を示し、（ａ）は上流側ロールの厚み方向の間隔が下流側ロールの厚み方向の間隔より大きくなる場合を示す。
【００４８】
なお、バルジングゾーンはｎ個のロールからなるものとし、図中のξの添字は、上流側から順に番号を付したものとする。即ち、図（ａ）は、ξ１≦ξ２≦…ξｉ−１≦ξｉ…≦ξｎ−１≦ξｎの状態を例示し、図（ｂ）は、ξ１＝ξ２＝…ξｉ−１＝ξｉ…＝ξｎ−１＝ξｎの状態を例示し、図（ｃ）は、ξ１≧ξ２≧…ξｉ−１≧ξｉ…≧ξｎ−１≧ξｎの状態を例示している。
【００４９】
バルジングロールを開放中の厚み方向のロール間隔が（ｃ）の状態となるときには、鋳片がバルジングゾーン内で圧下されることになるが、バルジングゾーンでは凝固シェルの厚さが薄いため、内部割れが発生するおそれがある。このため、（ａ）または（ｂ）の状態、即ち、隣り合うロールのうち上流側ロールより下流側ロールの方がその厚み方向のロール間隔が長い状態または上流側ロールと下流側ロールとの厚み方向のロール間隔が等しい状態でバルジングロールの開放を行う必要がある。
【００５０】
従って、バルジングロールの開放は、それぞれの厚み方向のロール間隔をξｉ−１≦ξｉとなるように制御して行わなければならない。例えば、バルジングロールは、図６に示す開放方法に基づいて開放すればよい。
【００５１】
図６（ａ）〜（ｄ）は、バルジングロールの開放方法の例を示す図である。バルジングロールの開放方法は、定常鋳込の状態から、例えば、（ａ）〜（ｂ）に示されように、上流側から下流側に順にバルジングロールを開放していってもよいし、（ｃ）〜（ｄ）に示されるように、上流側から下流側の全てのロールの開放を同時に開始してもよい。
【００５２】
バルジングロールの開放を行う時期は、鋳込み終了から鋳片終端部が鋳型内に存在するまでの間のできるだけ早い時期が望ましい。また、圧下ロールの開放は、鋳片圧下量の低減を意味し、中心偏析の残存につながることから、その開放開始時期は、できるだけ遅らせて鋳片終端部に近づけることが望ましい。
【００５３】
【実施例】
図１に示すような垂直曲げ型連続鋳造設備を用い、アルミキルド炭素鋼（Ｃ：０．１６〜０．１８％、Ｓｉ：０．３〜０．４％、Ｍｎ：１．３〜１．４５％、Ｐ≦０．０２０％、Ｓ≦０．００４％、Ｆｅ：残部）のスラブ鋳造試験を行った。使用した鋳型の内法断面寸法は、厚さ（ｔ１）が２３５ｍｍ、幅が２２６０ｍｍである。定常鋳造速度は２０．８３ｍｍ／ｓｅｃ（１．２５ｍ／ｍｉｎ）とし、鋳込み終了後、引抜中にもこの鋳造速度を維持した。ガイドロール部での冷却水の量は、比水量で２リットル／（溶鋼ｋｇ）とした。
【００５４】
バルジングゾーンの上流側の位置はメニスカスから５．３ｍ、圧下ゾーンの上流側の位置はメニスカスから２０．３ｍとした。バルジングゾーンにおけるガイドロールセグメント個数は１０個、圧下ゾーンにおける圧下ロールセグメント個数は４個であり、一つのロール群長さはバルジングゾーンおよび圧下ゾーンともに１．５ｍとした。
【００５５】
定常鋳込時の鋳片圧下量δ１、定常鋳込時のバルジングゾーンにおける鋳片バルジング形式、圧下ロール開放後の鋳片圧下量δ２を表１に示す値とした。ここで、「バルジング形式」とは、鋳込中のバルジングロールの開放形式であり、図６に示す各バルジングロールの開放形式を意味する。
【００５６】
図７は、鋳込み中のバルジングロールの開放形式を示す図であり、（ａ）は段階的バルジングを示し、（ｂ）は一括バルジングを示す。図（ａ）に示すように、バルジングに関与するロールセグメントを上流側から下流側にかけて段階的に開放して鋳片をバルジングさせる形式を段階的バルジング形式（表１中では「段階的」と記す）と呼ぶ。
【００５７】
具体的には、定常鋳込時の圧下量δ１が２０ｍｍの場合には、各セグメントの開放量をＮｏ．１セグメントでは２ｍｍ、Ｎｏ．２セグメントでは４ｍｍ、Ｎｏ．３セグメントでは６ｍｍ、…Ｎｏ．１０セグメントでは２０ｍｍのように、隣り合うセグメント間の開放量の差が２ｍｍとなるように設定し、定常鋳込時の圧下量δ１が１０ｍｍの場合には、各セグメントの開放量をＮｏ．１セグメントでは１ｍｍ、Ｎｏ．２セグメントでは２ｍｍ、Ｎｏ．３セグメントでは３ｍｍ、…Ｎｏ．１０セグメントでは１０ｍｍのように、隣り合うセグメント間の開放量の差が１ｍｍとなるように設定した。一方、図（ｂ）に示すように、バルジングに関与するロールセグメントを全て同一の開放量として鋳片をバルジングさせる形式を一括バルジング形式（表１中では「一括」と記す）と呼ぶ。
【００５８】
なお、実際の操業において「段階的バルジング形式」を採用する場合には、上記のように隣り合うセグメント間の開放量の差は一定量であってもよいし、一定量でなくても良い。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
試験番号１では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放速度α（ｔ）を０．１４ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１セグメント、Ｎｏ．２セグメントおよびＮｏ．３セグメントを同時に、それぞれの開放量が６ｍｍ、４ｍｍおよび２ｍｍとなるまで開放し、その他のセグメントについては開放しなかった。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜４の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が１１ｍｍとなるまで開放した。
【００６１】
試験番号２では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放速度α（ｔ）を０．１４ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜９セグメントを下記の要領で開放した。
【００６２】
まず、Ｎｏ．１セグメントを２ｍｍ開放し、この開放が終了した後、Ｎｏ．２セグメントを２ｍｍ開放し、同じ要領で各セグメントをそれぞれ２ｍｍずつ開放して、Ｎｏ．９セグメントまで開放した。その後、同じ要領で、Ｎｏ．１セグメントからＮｏ．８セグメントまでを更に２ｍｍ開放し、さらに、Ｎｏ．１セグメントからＮｏ．７までを２ｍｍ開放した。このような作業を繰り返し、最終的には、Ｎｏ．１セグメントの開放量が１８ｍｍ、Ｎｏ．２セグメントの開放量が１６ｍｍ、…Ｎｏ．９セグメントの開放量が２ｍｍとなるように開放した。一方、圧下ロールについては開放しなかった。
【００６３】
試験番号３では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放しなかった。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃとして、全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が１１ｍｍとなるまで開放した。
【００６４】
試験番号４では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放速度α（ｔ）を０．１４ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜１０の全てのセグメントを２セグメント毎に順次、各セグメントの開放量が１．５ｍｍとなるまで開放した。具体的には、まず、Ｎｏ．１および２セグメントをそれぞれ１．５ｍｍ開放し、これらの開放が終了した後、Ｎｏ．３および４セグメントをそれぞれ１．５ｍｍ開放し、その後、Ｎｏ．５および６セグメント、Ｎｏ．７および８セグメント、並びにＮｏ．９および１０セグメントについても同じ要領でそれぞれ１．５ｍｍとなるまで開放した。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜４の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が１．５ｍｍとなるまで開放した。
【００６５】
試験番号５では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように一括バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放速度を０．１４ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜１０の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が２０ｍｍとなるまで開放した。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜４の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が２０ｍｍとなるまで開放した。
【００６６】
試験番号６では、定常鋳込は、その圧下量δ１が１０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放しなかった。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．１ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜４の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が３ｍｍとなるまで開放した。
【００６７】
試験番号７では、定常鋳込は、その圧下量δ１が２０ｍｍとなるように段階的バルジング形式で行った。鋳込み終了後は、バルジングロールについては、開放速度を０．２ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜１０の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が２０ｍｍとなるまで開放した。一方、圧下ロールについては、開放速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃとして、Ｎｏ．１〜４の全ての圧下ロールを同時に、それぞれの開放量が２０ｍｍとなるまで開放した。
【００６８】
以上の製造条件から、前記の▲５▼式および▲６▼式を用いて、鋳片引抜中において、単位時間当たりに吸い込まれる鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ１（ｍｍ３／ｓｅｃ）および単位時間当たりに押し出される鋳片未凝固部の体積変化量Ｖ２（ｍｍ３／ｓｅｃ）を算出し、前記の▲３▼式および▲４▼式を用いて、鋳片引抜中の鋳片内の湯面の変化速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）および鋳片内の未凝固部湯面の変化量Ｓ（ｍｍ）を算出した。これらの結果を表２に示す。
【００６９】
なお、鋳片の幅（鋳片の長辺長さ）は、鋳込みおよび引抜の過程においてほとんど変動することはないため、鋳型幅（鋳型長辺長さ）Ｗ１（ｍｍ）と同一であるとみなすことができる。従って、表２には、「Ｖ１／Ｗ１」および「Ｖ２／Ｗ１」の値を記載した。
【００７０】
本発明の効果を確認すべく、鋳片最終端部からの漏鋼の発生と、下記の要領で求めた鋳片ボトム部の中心偏析度の最大値、そして鋳片を圧延した後、超音波検査を行い内質の調査を実施した。また、鋳片最終端部の切り捨て長さについても評価した。これらの評価結果を表１に併記した。
【００７１】
中心偏析度は、りん（Ｐ）の最大偏析度で評価した。これは、得られた鋳片の最終端部から３ｍの位置で、鋳込み方向に垂直な断面で切断して、厚さ方向中心部から試験片を採取し、試験片の表面を２００μｍメッシュに区分し、各区分でＥＰＭＡ（エレクトリック・プローブ・マイクロ・アナライザー）を用いてＰ濃度を測定し、その中での最大Ｐ濃度［Ｐｍａｘ］と母溶鋼のＰの濃度［Ｐａｖｅ］との比（［Ｐｍａｘ］／［Ｐａｖｅ］）を算出して求めた。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
なお、鋳片最終端部の切り捨て長さは、その長さが５００ｍｍ未満であったものを「小」とし、５００ｍｍ以上１０００ｍｍ未満であったものを「中」とし、１０００ｍｍ以上であったものを「大」として表中に記載した。
【００７４】
本発明例の試験番号１〜５は、湯面変化速度Ｖと湯面変化量Ｓの値が本発明の範囲内となるように、バルジングロールおよび圧下ロールの開放方法を制御したものである。表２に示すように、本発明例１〜４では漏鋼は発生せず、圧延後の超音波検査でも不良は発生しなかった。ただし、試験番号１と３とでは圧下ロール群を開放させて、圧下ロール開放後の鋳片圧下量δ２を定常部鋳片圧下量δ１の４５％とした為に、Ｐ最大備析度は４．７とやや大きくなった。また、試験番号５では、湯面変化量Ｓの値が１１９３ｍｍと大きいため、漏鋼の発生はなかったが、鋳片最終端部の切り捨て量が増大し、歩留りが悪化するが、品質上の問題はない。
【００７５】
比較例の試験番号６〜８までは、湯面変化速度Ｖと湯面変化量Ｓのいずれかの値が本発明の範囲を外れるものである。試験番号６は、湯面変化量Ｓの値が−９．６ｍｍと小さいため、漏鋼が発生した。試験番号７および８は、Ｖの値が本発明で規定される範囲を超えるため、パウダー起因の超音波不良が発生した。特に、Ｓの値も本発明で規定される範囲を超える試験番号７では、切り捨て長さも５００ｍｍ以上となり、歩留りも悪化していた。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、定常部鋳込みの際に鋳片の中心偏析をなくして鋳片の品質を改善できるだけでなく、鋳込末期の鋳片終端部におけるパウダー巻き込み等の品質不良を低減することができる。また、鋳片終端部の切り捨て量を最小限にして鋳造歩留まりを向上させることもできる。さらに、鋳込終了時に、未凝固溶鋼の鋳片最後端からの漏鋼等の操業時のトラブルを防止することができ、安定した操業が可能となる。また、本発明法の対象となる鋳片は、スラブでもブルーム（ビレツト）でもよいが、特に厚板鋼板の素材となるスラブの連続鋳造に好適である。
【００７７】
【図面の簡単な説明】
【図１】バルジング−圧下連続鋳造法を実施するための装置の一例を模式的に示す図である。
【図２】バルジング−圧下連続鋳造法を実施したときのロール位置と鋳片断面を示す模式図である。
【図３】本発明の連続鋳造方法におけるバルジングロールおよび圧下ロールの開放状況の一例を示す図であり、（ａ）は定常鋳込時の状態を示し、（ｂ）は鋳込終了後、鋳片引抜時の状態を示し、（ｃ）は各ロールの開放が終了した状態を示す。
【図４】上記の各記号を詳細に図示したものである。
【図５】バルジングロールを開放する際の制約条件を示す図である。
【図６】バルジングロールの開放方法の例を示す図である。
【図７】鋳込み中のバルジングロールの開放形式を示す図であり、（ａ）は段階的バルジングを示し、（ｂ）は一括バルジングを示す。
【符号の説明】
１．タンディシュ    ２．溶鋼    ３．浸漬ノズル    ４．鋳型    ５．鋳片
６．固相線クレータエンド    ７ａ￣７ｎ．ガイドロール    ８ａ￣８ｎ．圧下ロール
９．圧下装置    １０．ピンチロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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