(57)【要約】【課題】低炭素鋼のザク欠陥を低減させる。【解決手段】低炭素鋼の鋳造において、短幅ロール１０を用いて鋳片を圧下する。そして、メニスカス距離ＭＳ[ｍ]が（１）式を満足し且つ圧下時の鋳片表面温度Ｔ[℃]が（２）式を満足する圧下の総圧下量ＺＧ[ｍｍ]を２６以上とする。ＭＳ≧（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ−２・・・（１）（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））≦Ｔ≦７００・・・（２）ここで、Ｇは圧下開始後の鋳造経路のロール１本当たりの圧下量[ｍｍ／本]であり、Ｋはベアリング臨界荷重[ｔｏｎ]である。【選択図】図２
2014046327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ≦０．０８[ｍａｓｓ％]の低炭素鋼を、短幅ロールを用いて圧下するザク改善方法において、
鋳型の下端における鋳型内部長辺間距離Ｄ[ｍｍ]を３５０以上４１０以下とし、
鋳造速度ＶＣ[ｍ／ｍｉｎ．]を０．５０以上０．７０以下とし、
タンディッシュ内の溶鋼過熱度ΔＴ[℃]を１０以上４５以下とし、
圧下開始のメニスカス距離ＭＳ[ｍ]が（１）式を満足し且つ圧下時の鋳片表面温度Ｔ[℃]が（２）式を満足する圧下における総圧下量ＺＧ[ｍｍ]を２６以上とすることを特徴とする低炭素鋼のザク低減可能な鋳造方法。
ＭＳ≧（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ−２・・・（１）
（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））≦Ｔ≦７００・・・（２）
（ここで、Ｇは圧下開始後の鋳造経路のロール１本当たりの圧下量[ｍｍ／本]
Ｋはベアリング臨界荷重[ｔｏｎ]である）
但し、鋳片表面温度Ｔ[℃]が下記（３）式を満たすときに圧下しない。
Ｔ＜（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））・・・（３）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低炭素鋼のザク欠陥を低減させる鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中心偏析やザクを低減させる方法として、凝固末期に鋳片を圧下する方法が知られている。例えば、特許文献１，２では高炭素鋼の連続鋳造における圧下条件（圧下区間及び圧下勾配）が規定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８３９７７号公報
【特許文献２】特許４７０４９７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１，２が対象とする高炭素鋼では、濃化溶鋼の流動によって生じる中心偏析を低減させるため、通常、完全凝固前から圧下が行われる。このため、圧下時の鋳片表面温度が高い。ここで、高炭素鋼では、炭素含有量が多く、硬度が高いため、圧下時の鋳片表面温度が高くても鋳片（凝固シェル）がある程度固いので、上述の条件で圧下すると鋳片表面部だけでなく鋳片内部が変形する。その結果、中心偏析やザクを低減させることができる。
【０００５】
しかしながら、高炭素鋼よりも炭素含有量が少ない低炭素鋼では硬度が低いため、鋳片表面温度が高い状態では鋳片（凝固シェル）が柔らかい。したがって、低炭素鋼の連続鋳造において高炭素鋼と同様な条件で圧下すると、表面温度が高く、鋳片が柔らかい状態で圧下するため、鋳片表面部だけが変形し、鋳片内部が殆ど変形しない。その結果、鋳片中心部にザクが残存する。
【０００６】
そこで、本発明は、低炭素鋼においてザク欠陥を低減させることができる鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した低炭素鋼特有の性質から、低炭素鋼では圧下時の鋳片表面温度が鋳片内部の変形に大きく関係するため、圧下時の鋳片表面温度を規定することにより低炭素鋼のザク欠陥を低減させることができることがわかった。そこで、本発明の鋳造方法では、Ｃ≦０．０８[ｍａｓｓ％]の低炭素鋼を、短幅ロールを用いて圧下するザク改善方法において、鋳型の下端における鋳型内部長辺間距離Ｄ[ｍｍ]を３５０以上４１０以下とし、鋳造速度ＶＣ[ｍ／ｍｉｎ．]を０．５０以上０．７０以下とし、タンディッシュ内の溶鋼過熱度ΔＴ[℃]を１０以上４５以下とし、圧下開始のメニスカス距離ＭＳ[ｍ]が（１）式を満足し且つ圧下時の鋳片表面温度Ｔ[℃]が（２）式を満足する圧下における総圧下量ＺＧ[ｍｍ]を２６以上とする。
ＭＳ≧（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ−２・・・（１）
（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））≦Ｔ≦７００・・・（２）
（ここで、Ｇは圧下開始後の鋳造経路のロール１本当たりの圧下量[ｍｍ／本]
Ｋはベアリング臨界荷重[ｔｏｎ]である）
但し、鋳片表面温度Ｔ[℃]が下記（３）式を満たすときに圧下しないこととする。
Ｔ＜（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））・・・（３）
【０００８】
上記構成によると、鋳片が略完全凝固した状態で所定の鋳片表面温度で圧下したときの総圧下量を規定することにより、ある程度固い状態で十分な量を圧下できるので、低炭素鋼のザクを低減させることができる。なお、鋳片が略完全凝固した後は、鋳片が非常に固く、圧下ロール（短幅ロール）が鋳片から大きな抵抗を受けることがあるが、大きな抵抗を受けないような表面温度に規定しているため連続鋳造機の圧下設備を損傷させることなく長期に亘って操業することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、鋳片が略完全凝固した領域において鋳片がある程度固い状態で十分な量を圧下することにより、低炭素鋼のザク欠陥を低減させることができるとともに連続鋳造機の圧下設備を損傷させることなく長期に亘って操業することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】連続鋳造機の構成を示す断面模式図である。
【図２】図１の圧下領域の一部を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のIIB‐IIB線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は鋳造速度ＶＣとメニスカス距離Ｍとの関係を示す図であり、（ｂ）は鋳型内部長辺間距離Ｄと図３（ａ）に示す３つの式の傾きとの関係を示す図である。
【図４】鋳片表面温度Ｔと圧下荷重との関係を示す図である。
【図５】（ａ）は圧下量Ｇと鋳片表面温度Ｔとの関係を示す図であり、（ｂ）はベアリング臨界荷重Ｋと図５（ａ）に示す３つの式の傾きとの関係を示す図であり、（ｃ）はベアリング臨界荷重Ｋと図５（ａ）に示す３つの式の切片との関係を示す図である。
【図６】本発明の鋳片表面温度Ｔの一例を示す図であり、圧下量Ｇと鋳片表面温度Ｔとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
ここでは、本発明の一実施形態である鋳造方法について、図１〜６を参照しつつ説明する。
【００１３】
〔連続鋳造機１００〕
連続鋳造機１００は、図１に示すように、タンディッシュ１と、タンディッシュ１の底部に連結して設けられた浸漬ノズル２と、浸漬ノズル２の下部が配置された鋳型３と、鋳型３の直下から鋳造経路Ｑに沿って設けられたロール群４とを備えている。また、鋳造方向に隣り合う２つのロール間（例えば、図１に示すロール４１とロール４２との間）には冷却スプレー５が設けられている。
【００１４】
連続鋳造を行う際は、タンディッシュ１内に収容された溶鋼を、浸漬ノズル２を介して鋳型３内に注入する。鋳型３内に所定量の溶鋼が収容されると、鋳型３の下方に予め設置されたダミーバーを下流へ引き抜くことにより、鋳型３内の溶鋼は凝固シェルを形成しながら鋳造経路Ｑに沿って下流へ引き抜かれる。そして、内部まで完全に凝固して鋳片となる。
【００１５】
本実施形態では、炭素含有量が０．０８[ｍａｓｓ％]以下の低炭素鋼を鋳造する（Ｃ≦０．０８[ｍａｓｓ％]）。また、タンディッシュ１内の溶鋼過熱度ΔＴを１０[℃]以上４５[℃]以下とする。溶鋼過熱度ΔＴが１０[℃]未満では、凝固した鋼が浸漬ノズル２内面に付着することにより浸漬ノズル２の詰まりが生じる。一方、溶鋼過熱度ΔＴが４５℃を超えると、シェルが再溶解するためブレークアウトが発生するおそれがあるが、上記範囲では安定した操業が可能となる。
【００１６】
また、鋳型３下端における鋳型３内部の長辺間距離Ｄを３５０[ｍｍ]以上４１０[ｍｍ]以下とし、鋳造速度ＶＣを０．５０[ｍ／ｍｉｎ．]以上０．７０[ｍ／ｍｉｎ．]以下とする。これまでの経験から、上記範囲とすることによりザク（凝固収縮孔）を低減できることがわかっている。なお、上記長辺間距離Ｄは、鋳型３内壁面の対向する２つの長辺間距離であり、鋳片厚みに相当することから、以下では鋳片厚みＤと表すことがある。
【００１７】
ところで、本実施形態の炭素含有量が０．０８[ｍａｓｓ％]以下の低炭素鋼では、固液共存層が狭く、柱状晶の成長が著しいが、等軸晶が少ないため、凝固末期に鋳片の厚み中心付近（鋳片軸心部）にザクが発生しやすい。鋳片内部に発生したザクは圧延後の製品に残存することから、製品の品質向上を図るためには、鋳造段階でザクを低減させることが好ましい。そこで、本実施形態では、略完全凝固した後に鋳片を圧下することにより鋳造段階でザクを低減させる（図１に示す「圧下領域」参照）。以下では、圧下条件について図２〜６を参照しつつ説明する。
【００１８】
〔圧下条件〕
（ロールの構成）
鋳片の幅方向中央付近では凝固が遅いため、ザクが発生しやすい。そこで、図２に示すように、短幅ロール１０を用いて、鋳片の幅方向中央付近を集中的に圧下する。短幅ロール１０の軸方向長さＡ１は、鋳片幅Ｗよりも短くなっている。
【００１９】
なお、短幅ロール１０を用いずに、鋳片幅Ｗと同等な軸方向長さのロールを用いて圧下することも考えられるが、このようなロールではザクを低減するためにある程度大きな圧下量が必要となる。しかし、圧下量を大きくすると、鋳片（凝固シェル）から受ける圧下抵抗が非常に大きくなるので、大きな圧下抵抗に耐えることができるようにするために設備の大型化や高コスト化を招く。一方、上記短幅ロール１０を用いて圧下した場合は、鋳片の幅中央付近を集中的に圧下できるので、比較的小さい圧下量で圧下してもザクを低減することができる。よって、鋳片から受ける圧下抵抗が小さく、高効率で圧下できるので、上記問題を解消することができる。
【００２０】
本実施形態では、図２に示すように、鋳片の上方に短幅ロール１０を配置している。また、鋳片の下方には、鋳片幅Ｗと同等な軸方向長さＡ２のロール２０を配置している。短幅ロール１０及びロール２０の中心には軸１１，２１が挿通し、軸１１，２１はそれぞれ両端部に配置されたベアリングによって支持されている。
【００２１】
また、短幅ロール１０の軸方向長さＡ１は鋳片幅Ｗの２０％以上８０％以下となっている（０．２Ｗ≦Ａ１≦０．８Ｗ）。上記長さとすることにより短幅ロール１０のロール径を殊更大きくしなくも十分な剛性を発揮するので、ロール径を小さくすることができる。その結果、ロールピッチを短縮化できるので鋳片のバルジングを抑止できる（特許３３４１３４０号参照）。
【００２２】
（圧下領域）
本実施形態では、完全凝固が略完了した後に鋳片を圧下することで鋳片内部に発生したザクを消滅させる。以下では、先ず、鋳片の完全凝固位置（完全凝固時のメニスカス距離）を求めた実験について説明する。
【００２３】
連続鋳造における溶鋼の凝固の進行は凝固シェルの厚みｄＳで表すことができ、凝固シェル厚みｄＳは下記式によって表される（出典:鉄鋼基礎共同研究会 連続鋳造における力学的挙動部会、「連続鋳造における力学的挙動」、昭和６０年４月、ｐ．２７、３行目)）。
ｄＳ＝Ｋ（ｔ）１／２・・・（Ａ）
但し、Ｋは凝固定数[ｍｍ／ｍｉｎ．０．５]であり、
ｔは凝固時間[ｍｉｎ．]である。
ここで、凝固が鋳片の厚み中心まで進行したときの経過時間をｔＣ[ｍｉｎ．]としたとき、凝固シェル厚みｄＳはＤ／２（Ｄ：鋳片の厚み[ｍｍ]）で表されることから、下記式が成立する。
ｄＳ＝Ｋ（ｔＣ）１／２＝Ｄ／２
ｔＣ＝（Ｄ／２Ｋ)２
時間ｔＣにおけるメニスカス距離ＭはＭ＝ＶＣ×ｔＣによって算出されるので、これにｔＣ＝（Ｄ／２Ｋ)２を代入すると下記（Ｂ）式が得られる。
Ｍ＝ＶＣ×ｔＣ
＝ＶＣ×（Ｄ／２Ｋ)２
＝（Ｄ／２Ｋ)２×ＶＣ・・・（Ｂ）
ここで、ＶＣは鋳造速度[ｍ／ｍｉｎ．]である。
上記（Ｂ）式は時間ｔＣにおけるメニスカス距離Ｍ[ｍ]を示し、凝固が鋳片の厚み中心まで進行したときのメニスカス距離を示す。ここで、「凝固が鋳片の厚み中心まで進行したとき」とは鋳片が完全凝固したときであることから、上記（Ｂ）式のメニスカス距離Ｍ[ｍ]は鋳片の完全凝固時のメニスカス距離、すなわち、鋳片の「完全凝固位置」を表す。
【００２４】
そして、上記（Ｂ）式の凝固定数Ｋは鋲打ち試験の結果からＫ＝２９であることがわかっているので、（Ｂ）式から下記（Ｃ）式が得られる。
Ｍ＝（Ｄ／２Ｋ)２×ＶＣ・・・（Ｂ）
＝｛Ｄ／（２×２９）}２×ＶＣ
＝（Ｄ／５８)２×ＶＣ・・・（Ｃ）
【００２５】
上記（Ｃ）式は、鋳片厚みＤ＝３５０[ｍｍ]のとき下記（Ｃ−１）式で表され、
Ｍ＝３６．４１５×ＶＣ・・・（Ｃ−１）
鋳片厚みＤ＝３８０[ｍｍ]のとき下記（Ｃ−２）式で表され、
Ｍ＝４２．９２５×ＶＣ・・・（Ｃ−２）
鋳片厚みＤ＝４１０[ｍｍ]のとき下記（Ｃ−３）式で表される。
Ｍ＝４９．９７０×ＶＣ・・・（Ｃ−３）
図３（ａ）には上記（Ｃ−１）式、（Ｃ−２）式、及び（Ｃ−３）式を示している。このように、（Ｃ）式の（Ｄ／５８)２は鋳片厚みＤによって変化する。
【００２６】
上記３式から「メニスカス距離Ｍ」と「鋳造速度ＶＣ」との一般的な関係式を求めるため、「鋳片厚みＤ」（３５０[ｍｍ]、３８０[ｍｍ]、４１０[ｍｍ]）と「傾き」（３６．４１５、４２．９２５、４９．９７０）との関係を調べると、図３（ｂ）に示す関係が得られ、「傾き」は「鋳片厚みＤ」を用いて下記（Ｄ）式で表される。
傾き＝０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７・・・（Ｄ）
（Ｄ）式の「傾き」は上記（Ｂ）式の（Ｄ／５８)２に相当するため、（Ｄ）式を（Ｃ）式に代入すると、「完全凝固時のメニスカス距離Ｍ」（完全凝固位置）は下記（Ｅ）式で表される。
Ｍ＝（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ・・・（Ｅ）
【００２７】
以上から鋳片の「完全凝固位置」を求めることができたが、（Ｅ）式で表される完全凝固位置より２[ｍ]上流から圧下しても低炭素鋼のザクを低減できた実績がある。そこで、圧下開始メニスカス距離ＭＳ[ｍ]を下記（１）式とする。
ＭＳ≧（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ−２・・・（１）
【００２８】
（鋳片表面温度）
本実施形態では、鋳片表面温度が低く、凝固シェルがある程度固くなった状態で圧下する。この状態で圧下すると、凝固シェル（鋳片内部）が変形するのでザクを消滅させることができる。そこで、ザクを消滅させることができる鋳片表面温度を決定する。なお、鋳片表面温度は、図１に示す冷却スプレー５の噴霧量を変更することによって調整可能である。また、冷却スプレー５の噴霧量を一定にし、鋳造速度ＶＣを制御することによっても調整可能である。
【００２９】
<鋳片表面温度の決定（１）>
図４には、圧下時の「鋳片表面温度Ｔ[℃]」とザクを消滅させることができた「圧下荷重[ｔｏｎ]」との関係を示しており、１)低炭素鋼（炭素含有量:０．００２[ｍａｓｓ％]）及び２)高炭素鋼（炭素含有量:０．８[ｍａｓｓ％]）の２つの結果を示している。図４から、高炭素鋼では最大温度ＴＨ＝１０００[℃]でザクを消滅でき、ＴＨ＝１０００[℃]における「圧下荷重[ｔｏｎ]」と同等な荷重で低炭素鋼を圧下したときにザクを消滅できたのは、鋳片表面温度がＴＬ＝７００[℃]のときであった。すなわち、低炭素鋼では圧下時の「鋳片表面温度[℃]」が７００[℃]のとき、高炭素鋼と同等な圧下荷重でザクを消滅できることがわかった。
【００３０】
鋳片表面が上記温度より低い場合は、鋳片がより固いため、圧下すると鋳片内部が変形し、ザクを消滅させることができる。よって、圧下時の鋳片表面温度Ｔが７００[℃]以下ではザクを消滅させることができることから、圧下時の鋳片表面温度を７００[℃]以下とする。
【００３１】
しかし、鋳片表面温度が低すぎると、鋳片が非常に固くなるため、圧下ロール（図２に示す短幅ロール１０）が鋳片から大きな抵抗を受ける。その結果、短幅ロール１０の軸１１を支持するベアリングが壊れてしまう。そこで、ベアリングが壊れないような鋳片表面温度を決定する。
【００３２】
<鋳片表面温度の決定（２）>
図５（ａ）には、ザクが消滅した「圧下量Ｇ[ｍｍ／本]」と圧下時の「鋳片表面温度Ｔ[℃]」との関係を示しており、ベアリング臨界荷重Ｋが１)５０[ｔｏｎ]、２)１００[ｔｏｎ]、及び３）１５０[ｔｏｎ]の３つの結果を示している。ここで、「圧下量Ｇ[ｍｍ／本]」とはロール１本当たりの圧下量[ｍｍ]を示す。
【００３３】
図５（ａ）から、ベアリング臨界荷重Ｋ＝５０[ｔｏｎ]では下記（Ｆ）式が得られ、
Ｔ＝７５Ｇ＋７４１．６７・・・（Ｆ）
Ｔ≧７５Ｇ＋７４１．６７ではベアリングが壊れないが、Ｔ＜７５Ｇ＋７４１．６７ではベアリングが壊れる。
また、ベアリング臨界荷重Ｋ＝１００[ｔｏｎ]では下記（Ｇ）式が得られ、
Ｔ＝３７．５Ｇ＋５７０．８３・・・（Ｇ）
Ｔ≧３７．５Ｇ＋５７０．８３ではベアリングが壊れないが、Ｔ＜３７．５Ｇ＋５７０．８３ではベアリングが壊れる。
さらに、ベアリング臨界荷重Ｋ＝１５０[ｔｏｎ]では下記（Ｈ）式が得られ、
Ｔ＝３２．５Ｇ＋４７２．５・・・（Ｈ）
Ｔ≧３２．５Ｇ＋４７２．５ではベアリングが壊れないが、Ｔ＜３２．５Ｇ＋４７２．５ではベアリングが壊れる。
【００３４】
上記（Ｆ）式、（Ｇ）式、及び（Ｈ）式から圧下時の「鋳片表面温度Ｔ」と「圧下量Ｇ」との一般的な関係を求めるため、「ベアリング臨界荷重Ｋ」（５０[ｔｏｎ]、１００[ｔｏｎ]、１５０[ｔｏｎ]）と「傾き」（７５、３７．５、３２．５）との関係を調べると、図５（ｂ）に示す関係が得られ、「傾き」は「ベアリング臨界荷重Ｋ」を用いて下記（Ｉ）式で表される。
傾き＝１５６５．６×Ｋ−０．７８６９・・・（Ｉ）
また、「ベアリング臨界荷重Ｋ」（５０[ｔｏｎ]、１００[ｔｏｎ]、１５０[ｔｏｎ]）と「切片」（７４１．６７、５７０．８３、４７２．５）との関係を調べると、図５（ｃ）に示す関係が得られ、「切片」は「ベアリング臨界荷重Ｋ」を用いて下記（Ｊ）式で表される。
切片＝３６６９×Ｋ−０．４０７３・・・（Ｊ）
【００３５】
上記（Ｉ）式の「傾き」及び（Ｊ）式の「切片」から「鋳片表面温度Ｔ」は「圧下量Ｇ」を用いて下記（Ｋ）式で表され、
Ｔ＝（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）・・・（Ｋ）
「鋳片表面温度Ｔ」がＴ≧（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）のときはベアリングが壊れないが、Ｔ＜（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）のときはベアリングが壊れることがわかった。
【００３６】
よって、圧下時の鋳片表面温度Ｔが（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）[℃]以上ではベアリングが壊れることを防止できることから、圧下時の鋳片表面温度を（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）[℃]以上とする。
【００３７】
以上から、圧下時の鋳片表面温度Ｔ[℃]を下記（２）式とすることにより、ザクを消滅させることができるとともに圧下設備の破壊を防止できる。
（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）≦Ｔ≦７００・・・（２) 
【００３８】
ここで、図６を参照しつつ、上記（２）式を満たす鋳片表面温度Ｔの一例を説明する。図６（ａ）にはベアリング臨界荷重Ｋが１００[ｔｏｎ]の場合を示し、図６（ｂ）にはベアリング臨界荷重Ｋが１５０[ｔｏｎ]の場合を示している。
ベアリング臨界荷重Ｋ＝１００[ｔｏｎ]の場合は、図６（ａ）に示すように、圧下時の鋳片表面温度Ｔが３７．５Ｇ＋５７０．８３≦Ｔ≦７００を満たす領域Ｒにあるとき、ザクを消滅させることができるとともに圧下設備の破壊を防止できる。
また、ベアリング臨界荷重Ｋ＝１５０[ｔｏｎ]の場合は、図６（ｂ）に示すように、圧下時の鋳片表面温度Ｔが３２．５Ｇ＋４７２．５≦Ｔ≦７００を満たす領域Ｓにあるとき、ザクを消滅させることができるとともに圧下設備の破壊を防止できる。
【００３９】
（総圧下量）
圧下量が少ない場合は、圧下が足りず、鋳片内部にザクが残存するため、総圧下量ＺＧを２６[ｍｍ]以上とする（ＺＧ≧２６）。ここで、「総圧下量ＺＧ」とは、メニスカス距離ＭＳ[ｍ]が上記（１）式を満たす位置で、鋳片表面温度Ｔが上記（２）式を満たす時に圧下した総圧下量である。例えば、上記（１）式を満たす領域で鋳片表面温度Ｔが（２）式を満たす時の圧下に用いた短幅ロールがＮ本ある場合、総圧下量ＺＧは下記式で表される。
ＺＧ＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋ ・・・ ＋ＧＮ
ここで、ＧＮはＮ本中Ｎ番目のロール１本当たりの圧下量[ｍｍ／本]であり、
Ｎは自然数である。
【００４０】
なお、１本のロールで２６[ｍｍ]以上圧下することも考えられるが、圧下量が大きすぎるため、ロールが鋳片から受ける抵抗が非常に大きくなる。このため、圧下設備（ベアリング）が鋳片から受ける抵抗に耐えられず、壊れるおそれがある。そこで、複数本のロールで圧下し、これらの総圧下量ＺＧを２６[ｍｍ]以上とすることが好ましい。
【００４１】
以上のように、本発明では、メニスカス距離ＭＳが下記（１）式を満たす位置で、鋳片表面温度Ｔが下記（２）式を満たす時に圧下した総圧下量ＺＧを２６[ｍｍ]以上とする。この条件で圧下することにより、ある程度固い状態で十分な量を圧下できるので、低炭素鋼のザクを低減させることができるとともに連続鋳造機の圧下設備を損傷させることなく長期に亘って操業することができる。
ＭＳ≧（０．００３４×Ｄ２−２．２７１１×Ｄ＋４１３．７７）×ＶＣ−２・・・（１）
（１５６５．６×Ｋ−０．７８６９）×Ｇ＋（３６６９×Ｋ−０．４０７３）≦Ｔ≦７００・・・（２) 
【００４２】
なお、圧下時の鋳片表面温度Ｔが下記（３）式を満たすときは圧下設備が壊れるおそれがあるため圧下しないが、圧下時の鋳片表面温度Ｔが下記（４）式を満たすときは圧下設備への影響がない。そこで、下記（４）式を満たすときは総圧下量ＺＧが２６[ｍｍ]以上を超えた後でも圧下してよい。
Ｔ＜（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））・・・（３）
Ｔ≧（１５６５．６×Ｋ（−０．７８６９））×Ｇ＋（３６６９×Ｋ（−０．４０７３））・・・（４）
【実施例】
【００４３】
次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
【００４４】
圧下条件（圧下位置、鋳片表面温度、総圧下量）を変えたときのザク欠陥の有無およびベアリング破損の有無を調べた。
【００４５】
表１，２には鋳造条件及び圧下条件及び評価結果を示している。また、本実施例及び比較例では下記の条件で行った。
・鋳片：幅(Ｗ)６００[ｍｍ]
・圧下ロール：軸方向長さ(Ａ１)２５０[ｍｍ]、直径３００[ｍｍ] 
【００４６】
【表１】
2014046327.tif 000003
【００４７】
【表２】
2014046327.tif 000004
【００４８】
上記表１，２に示す鋳造条件及び圧下条件について説明する。
<炭素濃度>
全鋳造時間の１／３が経過したときのタンディッシュ内溶鋼の炭素濃度である。
<鋳造速度> 
ピンチロールの回転速度を鋳造速度としている。
<溶鋼過熱度> 
全鋳造時間の１／３が経過したときのタンディッシュ内の溶鋼温度から求めた。溶鋼温度は、溶鋼浴面から約２００[ｍｍ]の位置の溶鋼を測温プローブで測定した温度である。
<ベアリング破壊荷重> 
本実施例及び比較例の圧下設備では、複数の短幅ロールがフレームに取り付けられ、該フレームが油圧シリンダによって支持されている。そして、油圧シリンダによって短幅ロールの圧下量が調整可能となっている。上記短幅ロールの軸の両端部にはベアリングが配置され、ベアリングにかかる荷重が油圧シリンダの直径から求められる荷重の１．５倍以下である場合は、いかなる操業変動があってもベアリングが破損せず連続鋳造の操業を継続できることがわかっている（下記表３の「ころ軸受け」の（運転条件）「普通の回転精度を要する場合（汎用）」参照、出典：ＮＴＮ株式会社「転がり軸受総合カタログ(Cat.No.2202/J)」）。そこで、ベアリング破壊荷重を油圧シリンダの直径から求めた荷重の１．５倍とした。
<鋳片表面温度「Ｔｓ」,「Ｔｅ」> 
鋳片の幅中央部の表面温度をサーモビュアー（ＦＬＩＲ製  Ｔ６４０）により測定した。鋳片表面温度の調整は、鋳造速度ＶＣを一定にして二次冷却水量[ｌ／ｋｇ／ｓｔｅｅｌ]（図１に示す冷却スプレー５の噴霧量）を変更するか、二次冷却水量を一定にして鋳造速度ＶＣを制御することによって行った。
<ザク欠陥の有無>
ＪＩＳの超音波探傷基準（ＪＩＳ Ｂ０９０１）の４倍の判定基準で超音波探傷試験を行い、測定された欠陥エコー高さの大小によってザク欠陥の有無を評価した。評価基準として、欠陥エコー高さが２５％未満である場合はザク欠陥が無いと評価して、表１，２に「○」を示した。一方、欠陥エコー高さが２５％以上である場合はザク欠陥が有ると評価して、表１，２に「×」を示した。なお、「欠陥エコー高さ」とは、底面エコーに対する欠陥エコーの割合（％）を示すものであり、この値が小さいほど空孔性欠陥（ザク、引巣）が発生していないことを意味する。
<ベアリング破損の有無>
短幅ロールの軸の両端部に配置されたベアリングが鋳造中に破損しなかった場合は表１，２に「○」を示し、破損した場合は表１，２に「×」を示した。
【００４９】
【表３】
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【００５０】
表１，２から、実施例１〜３６では、鋳片にザク欠陥が無かった。また、鋳造中にベアリングが破損せず、操業を継続できた。
【００５１】
また、実施例１９，３２，３６では、完全凝固位置より２[ｍ]上流から圧下を開始したがザク欠陥が無かったため、完全凝固位置より２[ｍ]上流から圧下してもザクを低減できることがわかった。
【００５２】
さらに、実施例１５では、表１に示すように、上記（１）式から求められるメニスカス距離ＭＳの下限（２５．１［ｍ］）より上流のメニスカス距離２４．５［ｍ］から圧下を開始した。そして、最初の２本の短幅ロールを（１）式を満たさない位置（メニスカス距離が２５．１［ｍ］未満の位置）に配置し、残りの８本の短幅ロールを（１）式を満たす位置（メニスカス距離が２５．１［ｍ］以上の位置）に配置した。なお、圧下時の鋳片表面温度Ｔは全て（２）式を満たしていた。そこで、表１の総圧下量には、上記（１）式及び（２）式を満たす８本の短幅ロールの総圧下量４．０[ｍｍ／本]×８本＝３２．０[ｍｍ]（＞２６[ｍｍ]）を示している。このような構成でも、本発明の効果が得られた。
【００５３】
また、実施例１６では、上記（１）式を満たすメニスカス距離から合計１０本の短幅ロールを用いて圧下を開始したが、圧下開始時、すなわち、１本目の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔが７００［℃］を超え（７０１［℃］）、（２）式を満たさなかった。しかし、２本目以降の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔは上記（２）式を満たしていた。そこで、表１の総圧下量には、（１）式及び（２）式を満たす２本目以降の短幅ロールの総圧下量３．０[ｍｍ／本]×９本＝２７．０[ｍｍ]（＞２６[ｍｍ]）を示している。このような構成でも、本発明の効果が得られた。
【００５４】
一方、表２から、比較例１〜１０では、鋳片にザク欠陥が生じた。また、比較例３，８では鋳造中にベアリングが破損した。
【００５５】
比較例１，２，６では、上記（１）式から求められるメニスカス距離ＭＳの下限より上流から圧下を開始した。そして、（１）式及び（２）式を満たす圧下の総圧下量が２６［ｍｍ］未満であり（２３．４［ｍｍ］、２５．６［ｍｍ］、２３．４［ｍｍ］）、圧下量が少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。
【００５６】
比較例３では、最初の８本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔは（２）式を満たしたが、残りの２本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔは（２）式を満たさなかった。したがって、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量は３．０[ｍｍ／本]×８本＝２４．０[ｍｍ]（＜２６[ｍｍ]）であり、圧下量が少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。また、鋳片表面温度Ｔが（２）式を満たさない２本の短幅ロールで圧下したときに、大きな抵抗を受けたため、ベアリングが破損したと考えられる。
【００５７】
比較例８も同様に、最初の７本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔは（２）式を満たしたが、残りの３本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔが低く、（２）式を満たさなかった。したがって、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量は３．０[ｍｍ／本]×７本＝２１．０[ｍｍ]（＜２６[ｍｍ]）であり、圧下量が少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。また、鋳片表面温度Ｔが（２）式を満たさない３本の短幅ロールで圧下したときに、大きな抵抗を受けたため、ベアリングが破損したと考えられる。
【００５８】
比較例４では、最初の６本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔが７００℃を超え、（２）式を満たしていなかった。残りの４本の短幅ロールで圧下した時は鋳片表面温度Ｔは（２）式を満たしたが、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量は５．０[ｍｍ／本]×４本＝２０．０[ｍｍ]（＜２６[ｍｍ]）と少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。
【００５９】
同様に、比較例９では、最初の２本の短幅ロールで圧下した時の鋳片表面温度Ｔが７００℃を超え、（２）式を満たしていなかった。残りの８本の短幅ロールで圧下した時は鋳片表面温度Ｔが（２）式を満たしたが、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量は３．０[ｍｍ／本]×８本＝２４．０[ｍｍ]（＜２６[ｍｍ]）と少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。
【００６０】
比較例５，１０では、圧下時の鋳片表面温度Ｔが７００℃を超え、（２）式を満たさなかった。このため、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量が０［ｍｍ］であったため、ザクが残存したと考えられる。
【００６１】
比較例７では、（１）式及び（２）式を満たす短幅ロールの総圧下量ＺＧが２５．０[ｍｍ]（＜２６[ｍｍ]）と少なかったため、ザクを完全に消滅させることができなかったと考えられる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６３】
例えば、圧下設備の構成（圧下ロールの構成、配置等）は本実施形態の図２に示す構成に限られず変更可能である。例えば、複数の短幅ロール１０が鋳造方向に連続して配置されていなくてもよく、短幅ロール１０と鋳片幅Ｗと同等な軸方向長さのロールとが交互に配置されてもよい。
【００６４】
また、本発明の鋳造方法は、炭素含有量が０．０８[ｍａｓｓ％]以下であり且つ鋳型内部長辺間距離Ｄが３５０[ｍｍ]以上４１０[ｍｍ]以下を満たす場合、様々な鋼種の鋳造に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明を利用すれば、低炭素鋼のザク欠陥を低減させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  タンディッシュ
２  浸漬ノズル
３  鋳型
４  サポートロール群
５  冷却スプレー
１０  短幅ロール
１１，２１  軸
２０  ロール
１００  連続鋳造機
【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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