(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型の側壁背面から鋳型内の溶鋼に静磁場を印加することにより、溶鋼の流れを制御し、鋳型の下方に続くロール群の間で、この溶鋼を順次冷却して連続鋳造鋳片とする、鋳型内磁場印加機能を有する連続鋳造設備において、前記ロール群のうちの、鋳型下端から１０００ｍｍの範囲にあるロールを非磁性ロールとすることを特徴とする鋳型内静磁場印加機能を有する連続鋳造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型内静磁場印加機能を有する連続鋳造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造においては、鋳片の内部欠陥や表面欠陥の発生を防止することが極めて重要である。このための方策として、例えば、特開平２−２８４７５０号公報、特開平４−３４４８５８号公報に示されるように、鋳型側壁背面から鋳型内の溶鋼に静磁場を印加し、ローレンツ力により、鋳型内での溶鋼流れを制御する技術が提案されている。こうした鋳型内で静磁場を印加する方法の採用により、内部欠陥や表面欠陥の発生頻度は大幅に改善されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記静磁場印加技術によっても、特に鋳込開始時などの非定常時においては、溶鋼流動に直接影響されない新たな欠陥を生じる場合がしばしば見られた。そこで、この欠陥の発生原因を調査したところ、連続鋳造の初期や、異鋼種の連続鋳造における継ぎ目で鋳型とのシールのために用いられるエキスパンドメタル、ウィスカー状鉄粉などが、鋳片を支持するロールに付着し、これが鋳片表面への押し込み疵を形成したものであった。
【０００４】
図１は、連続鋳造の開始時の、エキスパンドメタル、ウィスカー状鉄粉によるシール状況を示す鋳型短辺側からみた側面図である。異鋼種連続鋳造における鋳片の継ぎ目の場合も、例えば、特開昭５４−１４２１３１号公報に開示されているように、ウィスカー状鉄粉などのシール材を用いる。
図１に示すように、鋳造の開始時には、通常、シール用ボードｂのほか、エキスパンドメタルｍやウィスカー状鉄粉ｐなどのシール材を用いてダミーバーｄｂと鋳型１とをシールし、隙間からの溶湯の漏れを防いでいる。鋳片で見られる押し込み疵は、このようなシール材が鋳片表面に押し込まれて生成されたものである。
【０００５】
そこで、本発明は、従来技術が抱えていた上掲の問題に鑑み、連続鋳造の開始時や異鋼種の継ぎ目等の非定常部で使用されるエキスパンドメタル、ウィスカー状鉄粉などのシール材に起因する鋳片での押し込み疵をなくし、表面欠陥のない健全な鋳片を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記課題を解決するため、エキスパンドメタル、ウィスカー状鉄粉などのシール材のロール付着に起因した鋳片の表面疵（押し込み疵）の形成過程を詳細に調べた。その結果、表面欠陥はこれらのシール材がロールに付着し、この付着したシール材が鋳片に押し込み疵を形成してできたものであることを突き止めた。
発明者らは、シール材がロールに付着する原因についてさらに追求したところ、前述した鋳型内に静磁場を印加したことにより、鋳型近傍のロールが帯磁したためであることが分かった。
【０００７】
本発明は、かかる知見をもとにして完成したものであり、鋳型の側壁背面から鋳型内の溶鋼に静磁場を印加することにより、溶鋼の流れを制御し、鋳型の下方に続くロール群の間で、この溶鋼を順次冷却して連続鋳造鋳片とする、鋳型内静磁場印加機能を有する連続鋳造設備において、前記ロール群のうちの、鋳型下端から１０００ｍｍの範囲にあるロールを非磁性ロールとすることを特徴とする鋳型内静磁場印加機能を有する連続鋳造設備である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。図２は、鋳型内静磁場印加機能を具えた連続鋳造設備の側面図である。図２において、鋳型１の側壁背面には鉄心ＦとコイルＣとで構成される磁極３が配置され、この鋳型の下方には鋳片を支持するロール群４が所定の間隔をおいて配置されている。
この連続鋳造設備の鋳型１に浸漬ノズル２から溶湯が注入されると、溶湯は鋳型１の幅方向（図２の紙面垂直方向）に広がり、壁面に衝突したあと下方への流れと一部上方への流れに分かれる。鋳型内に静磁場を印加することによって、このような鋳型内での溶湯の流れを鋳片の品質向上にとって有利な流れに制御することが可能となる。
【０００９】
さて、本発明においては、図２におけるロール群４のうち、鋳型の下端から一定距離ｚの範囲にあるロールを非磁性のものとするのである。なお、ここに非磁性とは、強磁性を呈さないことを意味する。すなわち、常磁性の金属や磁性を有さないセラミックなどがこの範疇に入るが、連続鋳造という苛酷な環境下では後述するオーステナイト鋼や高Mn鋼が適している。
発明者らの検討結果によれば、この距離ｚを１０００ｍｍとすることにより、鋳型１の側壁背面に設けた磁極３の影響が及ぶこの領域でも、シール材のロールへの付着が激減し、押し込み疵もなくなる。なお、鋳型の下端から１０００ｍｍを超える領域でも非磁性ロールを用いてもよいが、この領域では、通常の連続鋳造設備の鋳型で採用される程度の強度の磁極では、通常のロールであってもシール材のロールへの付着はなく、鋳片の表面性状に大きな悪影響を及ぼさないので、通常のロールを用いても差し支えがない。
【００１０】
鋳型下端から１０００ｍｍの領域で用いる非磁性ロールの材質としては、ＳＵＳ３０４，ＳＵＨ６６０などＪＩＳ  Ｇ４３０３、Ｇ４３１２に規定されるオーステナイト鋼のほか、特開昭57−85959 号公報、特開昭58−187252号公報他に開示のＭｎ：１０〜３０を含む高Ｍｎ鋼などが好適である。なお、これらロールは、高温状態の鋳片を支持するものであるので、高温強度、耐摩耗性などの特性を具えていることも必要である。
【００１１】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を説明する。
図２に示す連続鋳造設備において、鋳型下端から１０００ｍｍの範囲に、ＳＵＨ６６０（Ｃ：0.08％以下、Si：1.00％以下、Mn：2.00％以下、Ni：24.0〜24.0％、Cr：13.5〜16.0％、Mo：1.0 〜1.5 ％）のロールを配置した。このロール配置のもとで、鋳型内に0.1 Ｔの静磁場を与えつつ、成分が、Ｃ：0.0025mass％、Si：0.01mass％、Mn：0.25mass％、Ｐ：0.018 mass％、Ｓ：0.020 mass％、Al：0.05mass％の鋼を３５０ｔ鋳造した。得られた鋳片を手入れすることなく１２００℃に加熱し、熱間圧延により０．８ｍｍ厚の熱延鋼帯とした。また、比較のために、鋳型下端から１０００ｍｍの範囲に従来のロールを用いた場合についても、同様にして連続鋳造し、熱間圧延を行った。
【００１２】
その結果、鋳型の直下に従来のロール構成で連続鋳造した場合には、鋳造開始端から１３．５ｍの範囲の鋳片表面にウィスカー状鉄粉の押し込み疵が観察されたが、非磁性ロールを用いた場合にはこのような押し込み疵は見られなかった。また、同様にして、熱間圧延鋼帯について鋼帯の先端から１００ｍの範囲について肉眼で観察し、鋼帯表面のへげ疵の発生の程度をへげ疵発生指数（＝従来ロールで得られた鋼帯の先端から１００ｍの範囲で観察されたへげの総長を分母として、観察対象の鋼帯の先端から１００ｍの範囲で観察されたへげの総長を分子として除算して得られた指数) により比較した。その結果を図３に示す。図３から、本発明により得られた鋳片を圧延した場合のへげ疵発生指数は、従来ロールで得られた鋳片を用いた場合のへげ疵発生指数１．０の約１／４となり、熱延鋼帯の表面欠陥を大幅に低下させられることがわかった。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鋳型下端から１０００ｍｍの範囲のロールを非磁性のものとしたので、鋳型への静磁場印加により連続鋳造した場合でも、シール材のロールへの付着がなくなり、これに起因する熱延鋼帯でのへげ疵も大幅に低減することが可能になる。したがって、本発明によれば、歩留りの向上、スラブ手入れの工数減による生産性の向上といった大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続鋳造開始時におけるシール状況を示す図である。
【図２】鋳型内静磁場印加機能を有する連続鋳造設備を示す短辺側側面図である。
【図３】熱延鋼帯におけるへげ疵発生指数を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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