(57)【要約】【課題】軽圧下設備を改造することなく、より広範な製造条件において十分な軽圧下量を鋳片に付与することを可能とし、中心偏析の少ない連続鋳造鋳片の製造方法を提供する。【解決手段】鋳片１０を２〜１５ｍｍのバルジング量でバルジングさせ、その後、軽圧下帯１４で圧下するにあたり、鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含み、複数の鋳片支持ロール対で構成されたセグメント１４Ｂにおいて、１．０〜４．０ｍｍ/ｍの圧下勾配Ｒで鋳片１０に軽圧下を付与するとともに、所定の関係式を満足するように、当該セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール対の間隔を直前のロール対の間隔より拡げて鋳造する方法。【選択図】図１
2019171447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造鋳型から引き抜いたスラブ鋳片を複数対の鋳片支持ロールで支持しつつ二次冷却を行って鋳片内部の溶鋼を凝固させる鋼の連続鋳造方法において、
対となる鋳片支持ロールの間隔を鋳片の引き抜き方向に沿って順次に拡げることで前記スラブ鋳片の厚み方向にバルジングを起こさせ、その後、対となる鋳片支持ロールの間隔を鋳片の引き抜き方向に沿って順次に狭める軽圧下帯を設けて前記スラブ鋳片に対し軽圧下を施すに当たり、
前記バルジングを起こさせた鋳片の厚みの最大増加量を２〜１５ｍｍとし、
前記軽圧下帯は、鋳片を挟んで対向する複数の鋳片支持ロールがそれぞれ組み込まれたフレームと、そのフレームを複数のタイロッドにて鋳片厚み方向に連結してなるセグメントにて構成し、
この軽圧下帯の前記スラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む軽圧下セグメントにおいて、前記スラブ鋳片に対して１．０〜４．０ｍｍ/ｍの圧下勾配Ｒとなる軽圧下を加えるとともに、下記数式１に示す関係を満たすように、前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール対の間隔を、当該鋳片支持ロール対の直前の鋳片支持ロール対の間隔よりも拡げることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
記
【数１】
2019171447.tif 000008
ここで、
Ｄ（ｍｍ）：鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む軽
圧下セグメントにおける入側から１つ目の鋳片支持ロール対の間隔と直前の鋳片支持
ロール対の間隔との差、
Ｋ（−）：０．３〜０．８の範囲の定数であって、前記軽圧下セグメントの手前の鋳片支
持ロール間での鋳片長辺面のバルジング量の計算値を補正する補正係数、
Ｐ（ｋｇｆ/ｍｍ２）：前記軽圧下セグメントの入側における未凝固溶鋼の静鉄圧、
Ｌｎ−１／ｎ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールと直前
の鋳片支持ロールとの距離、
Ｌｎ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの鋳片支持ロールのロールピッチ、
ｄ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール位置での鋳片の長
辺面幅中央部の凝固シェル厚、
Ｒ（ｍｍ/ｍ）：前記軽圧下セグメントでの鋳片の圧下勾配
である。
【請求項２】
前記軽圧下帯におけるスラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む前記軽圧下セグメントが５対以上の鋳片支持ロール対を備えていることを特徴とする請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
前記軽圧下帯のスラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む前記軽圧下セグメントにおいて、鋳片引き抜き方向に前記軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの中心位置における前記スラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７以上、０．９以下であることを特徴とする請求項１または２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、厚み中心部における偏析低減を特に厳格に求められるラインパイプ材などの鋼鋳片を製造するための連続鋳造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼を連続鋳造するとき、その凝固過程で、炭素や燐、硫黄、マンガンなどの溶質元素が、凝固時の固液分配により未凝固の液相側に濃化され、これがデンドライト樹間に形成されてミクロ偏析となることが知られている。一方で、連続鋳造機により鋳造されつつある鋳片は、凝固収縮や熱収縮、連続鋳造機のロール間で発生する凝固シェルのバルジングなどによって、その厚み中心部に空隙が形成されたり負圧が生じたりするため、この部分に溶鋼が吸引されやすくなる。また、凝固末期の未凝固層には液相量そのものが少なくなっているため、前記ミクロ偏析によって溶質の濃化を招いている液相が鋳片中心部に上流側から流入し集積するようになる。このようにして最終凝固部に形成された偏析スポットは、溶質元素の濃度が溶鋼の初期濃度に比べ格段に高濃度となっており、一般にこれをマクロ偏析と呼び、その存在部位から、中心偏析と呼んでいる。
【０００３】
近年、原油や天然ガスなどの輸送用ラインパイプ材としては、より高強度の材料が求められるようになっているものの、中心偏析などによって品質が低下するという問題があった。もし、ラインパイプ材の中心偏析部にＭｎＳやＮｂ炭化物が生成すると、硫化水素などによる腐食反応により鋼内部に侵入した水素が、鋼中のＭｎＳやＮｂ炭化物のまわりに拡散し集積して、その内圧によって割れを発生することがある。さらに、中心偏析部は、上記析出物の存在密度が高いだけでなく、溶質の濃化によって硬くなっているため、割れの伝播や拡大が起り易くなっている。所謂、これが水素誘起割れ（ＨＩＣ）である。従って、鋳片の中心偏析を低減することの重要性は大きい。
【０００４】
従来、これに対処すべく、連続鋳造工程から圧延工程に至るまで、鋳片の中心偏析を低減する対策や無害化するための提案が多数なされている。
【０００５】
例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているような、連続鋳造機内において、未凝固層を有する凝固末期の鋳片を鋳片支持ロールによって凝固収縮量と熱収縮量との和に相当する程度の圧下量で徐々に圧下しながら連続鋳造する方法などが提案されている。これらの提案は、鋳片を凝固収縮量及び熱収縮量の和に相当する程度の圧下量で徐々に圧下する方法であって、軽圧下あるいは軽圧下法と呼ばれている。この軽圧下の技術は、鋳造方向（鋳片の引き抜き方向とも言う）に並んだ複数対のロールを用い、鋳片を凝固収縮量及び熱収縮量の和に見合う程度の圧下量で鋳片を徐々に圧下して未凝固層の容積を減少させ、鋳片中心部における空隙あるいは負圧部の形成を防止することにより、デンドライト樹間に形成される濃化溶鋼の流動を阻止し、これによって鋳片の中心偏析を軽減させようという技術である。
【０００６】
しかしながら、これらの技術については次のような問題点があった。それは、鋳片に軽圧下を施すに当たり、その軽圧下のために用いられるセグメントの受ける圧下反力は、該セグメントの長さや、鋳片のサイズ、圧下勾配、引き抜き速度、さらには鋳片の変形抵抗などによって決定される。ところで、凝固末期において鋳片を軽圧下する場合、セグメント内に含まれる未凝固部分の割合が少なくなるために、鋳片の変形抵抗が大幅に増加するため、セグメント荷重を大きく増加させなければならないという問題がある。一般に、鋳片支持ロールが組み込まれたセグメントは、上下のフレームを連結する各支柱（タイロッド）に、過荷重防止用皿バネが設置されており、上下のフレームは所定の締結力で締結されている。そして、もし荷重が締結力の設定値を超えるような場合、その荷重の超過分は皿バネの収縮によって吸収される構造となっている。このとき、皿バネは大きく収縮してフレームが変位するようになるため、設定の圧下勾配から大幅に変化してしまう。これに対して、圧下勾配を維持するために該皿バネの設定荷重（締結力）を大きくすることは、セグメントの負荷を高め、セグメントを構成する鋳片支持ロールやベアリングなどの部品の機械的トラブルの原因になったりするため問題がある。従って、鋳片サイズなどの条件によっては、圧下反力が過大になって、適切な条件での軽圧下を付与できない場合があった。
【０００７】
このような問題を解決するため、従来、軽圧下前に鋳片の幅方向中央部の厚さを増大させることにより、凝固が完了している鋳片の短辺側を軽圧下時には圧下させないようにした、所謂ＩＢ法（強制バルジング法）が考えられている（特許文献３参照）。しかしながら、このＩＢ法を採用したとしても、鋳片厚み方向中心部の固相率が流動限界に近いような凝固末期のスラブ鋳片を圧下するセグメントについては、荷重が大きくなり過ぎて皿バネが収縮してフレームが変位し、圧下勾配が所定の値よりも小さくなって中心偏析に悪影響を及ぼすという問題が生じる場合があった。この問題を解決するためには、セグメントそのものを改造し、剛性を増加させる必要があるが、この場合、費用が莫大となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１３２２０３号公報
【特許文献２】特開平８−１９２２５６号公報
【特許文献３】特開２０１５−２０２５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、連続鋳造鋳片に対する品質要求はますます高くなっており、以前にも増して中心偏析の少ない鋳片が求められている。本発明は正に前述した事情に鑑みて開発されたものであって、その目的とするところは、従来の軽圧下設備を改造することなく、より広範な製造条件において、十分な軽圧下量を鋳片に付与することで、中心偏析の少ない連続鋳造鋳片の製造を可能とする有利な方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため開発した本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、
連続鋳造鋳型から引き抜いたスラブ鋳片を複数対の鋳片支持ロールで支持しつつ二次冷却を行って鋳片内部の溶鋼を凝固させる鋼の連続鋳造方法において、
対となる鋳片支持ロールの間隔を鋳片の引き抜き方向に沿って順次に拡げることで前記スラブ鋳片の厚み方向にバルジングを起こさせ、その後、対となる鋳片支持ロールの間隔を鋳片の引き抜き方向に沿って順次に狭める軽圧下帯を設けて前記スラブ鋳片に対し軽圧下を施すに当たり、
前記バルジングを起こさせた鋳片の厚みの最大増加量を２〜１５ｍｍとし、
前記軽圧下帯は、鋳片を挟んで対向する複数の鋳片支持ロールがそれぞれ組み込まれたフレームと、そのフレームを複数のタイロッドにて鋳片厚み方向に連結してなるセグメントにて構成し、
この軽圧下帯の前記スラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む軽圧下セグメントにおいて、前記スラブ鋳片に対して１．０〜４．０ｍｍ/ｍの圧下勾配Ｒとなる軽圧下を加えるとともに、下記数式１に示す関係を満たすように、前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール対の間隔を、当該鋳片支持ロール対の直前の鋳片支持ロール対の間隔よりも拡げることを特徴とする鋼の連続鋳造方法である。
【００１１】
【数１】
2019171447.tif 000003
ここで、
Ｄ（ｍｍ）：鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む軽
圧下セグメントにおける入側から１つ目の鋳片支持ロール対の間隔と直前の鋳片支持
ロール対の間隔との差、
Ｋ（−）：０．３〜０．８の範囲の定数であって、前記軽圧下セグメントの手前の鋳片支
持ロール間での鋳片長辺面のバルジング量の計算値を補正する補正係数、
Ｐ（ｋｇｆ/ｍｍ２）：前記軽圧下セグメントの入側における未凝固溶鋼の静鉄圧、
Ｌｎ−１／ｎ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールと直前
の鋳片支持ロールとの距離、
Ｌｎ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの鋳片支持ロールのロールピッチ、
ｄ（ｍｍ）：前記軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール位置での鋳片の長
辺面幅中央部の凝固シェル厚、
Ｒ（ｍｍ/ｍ）：前記軽圧下セグメントでの鋳片の圧下勾配
である。
【００１２】
なお、前記のように構成される本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、
ａ．前記軽圧下帯におけるスラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む前記軽圧下セグメントが５対以上の鋳片支持ロール対を備えていること、
ｂ．前記軽圧下帯のスラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む前記軽圧下セグメントにおいて、鋳片引き抜き方向に前記軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの中心位置における前記スラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７以上、０．９以下であること、
がより好ましい実施形態になるものと考えられる。
【発明の効果】
【００１３】
前記のように構成される本発明に係る鋼の連続鋳造方法によれば、スラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳片引き抜き方向位置を含む軽圧下セグメントにおいて鋳片に軽圧下を付与する際に、同じ圧下勾配等の条件で軽圧下を付与しても軽圧下セグメントにかかる荷重を軽減できるので、従来の軽圧下セグメントを用いて十分な軽圧下量を鋳片に付与できる条件の範囲を拡大できるため、莫大な設備改造費用を掛けることなく、より広範な製造条件において中心偏析を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を実施する際に用いるスラブ連続鋳造機の一例を示す側面概略図である。
【図２】軽圧下帯を形成するロールセグメントを鋳片引き抜き方向と直交する断面で見た拡大概略図である。
【図３】本発明における軽圧下帯でのロール開度の推移を示す模式図である。
【図４】鋳片支持ロール対の間隔差Ｄ（ｍｍ）と鋳片の圧下勾配Ｒ（ｍｍ/ｍ）とが偏析改善に与える影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。
図１は、スラブ連続鋳造機１のごく一般的な構成例であり、タンディッシュ２の下方にスライディングノズル３、浸漬ノズル４、鋳型５および鋳片支持ロール６、６’が順次に配設されている。そして、前記タンディッシュ２内の溶鋼９は、最終的には長方形断面形状を有する連続鋳造鋳片（スラブ）１０となる。
【００１６】
前記鋳型５の下方に配置されている前記鋳片支持ロール６、６’の部分には、鋳造方向に隣り合って配設されている鋳片支持ロール６、６’の各間隙に、水スプレーノズル、或いはエアーミストノズルなどの図示していないスプレーノズルが配置されており、内部が未凝固の鋳片１０の表面に対して水量密度を調整しつつ冷却水を供給する二次冷却帯として構成されている。かかる二次冷却帯のスプレーノズルから噴射または噴霧される冷却水（二次冷却水ともいう）によって該鋳片１０は冷却されながらピンチロール（図示せず）によって鋳造方向に連続的に引き抜かれるようになっている。
【００１７】
なお、垂直曲げ型や湾曲型の連続鋳造機では、鋳造方向最終の鋳片支持ロール６、６’の下流側に、鋳造された鋳片１０を搬送するための複数の搬送ロール７が設置されており、この搬送ロール７の上方には、連続鋳造される鋳片１０から所定の長さの鋳片１０ａに切断するための鋳片切断機８が配置されている。
【００１８】
前記鋳片１０の凝固完了位置１３の鋳造方向上流側には、鋳片１０を挟んで対向する鋳片支持ロール６、６’相互間の間隔（この間隔を「ロール開度」と呼ぶ）が鋳造方向下流側に向かって順次狭くなるように設定された、つまり圧下勾配（鋳造方向下流に向かって順次狭くなるように設定されたロール開度の状態）が設定された、複数対の鋳片支持ロール６、６’から構成される軽圧下帯１４が設けられている。
【００１９】
図１において、鋳型５の下端から軽圧下帯１４の間に配置される強制バルジング帯１５は、鋳造方向下流側に向かって、ロール開度の拡大量が２〜１５ｍｍの所定値となるまで、１ロール毎または数ロール毎に順次ロール開度が拡げられる鋳片支持ロール６、６’で構成されている。この強制バルジング帯１５では、内部に未凝固部１２を有する鋳片１０を、鋳片支持ロール６、６’のロール開度を順次拡げることによって強制的にバルジング（ＩＢ）させ、鋳片１０の幅方向中央部の厚みを増大させる。その後の軽圧下帯１４では、強制バルジング帯１５で増大させた鋳片厚みの増大分の範囲内で軽圧下を付与する。このような軽圧下を施すことにより、圧下の負荷の大きい短辺面から成長する凝固シェルに対して圧下を加えることなく、凝固末期の鋳片１０の幅方向中央部の厚み中央部の未凝固部に対して比較的少ない荷重で効果的な軽圧下が付与されるようになる。なお、ロール開度の拡大量、すなわち強制バルジングによる鋳片厚みの増大量（ＩＢ量）は、２ｍｍ未満だと十分な荷重低減効果が得られない。一方、このＩＢ量は１５ｍｍを超えると内部割れ発生の危険が高まる。そのため、軽圧下前に鋳片に付与するＩＢ量としては、２〜１５ｍｍが望ましい。
【００２０】
前記軽圧下帯１４は、複数対の鋳片支持ロール６、６’が鋳造方向に列設されて一体的に構成されたロールセグメント（以下、単に「セグメント」とも言う）にて形成されており、図１に示す軽圧下帯１４は、２基のロールセグメント１４Ａ、１４Ｂによって鋳造方向に２つに分割されている。ここでは、軽圧下帯１４を形成する鋳造方向上流側のロールセグメント１４Ａを第１番目の圧下区間と呼び、鋳造方向下流側のロールセグメント１４Ｂを第２番目の圧下区間と呼ぶ。なお、図１においては軽圧下帯１４が鋳造方向に２分割（１４Ａ、１４Ｂ）された例を示しているが、軽圧下帯１４は３分割以上としても構わないし、単一のセグメントであってもよい。
ここで、中心偏析を抑制するためには、後述するように、スラブ鋳片の軽圧下は、スラブ鋳片の横断面（鋳造方向に垂直な断面）内で最も固相率の低い部位の固相率（通常は鋳片厚み方向中心部の固相率であり、以下では「中心固相率」とも称する）が０．４〜０．７の凝固区間の範囲にわたって所定の圧下勾配で付与することが重要であり、他の中心固相率の領域における圧下勾配は重要ではない。本発明に係る鋼の連続鋳造では、中心固相率が０．４〜０．７の凝固区間の範囲におけるスラブ鋳片の軽圧下を１つのセグメントの範囲内において所定の圧下勾配で付与することとし、以下ではこのセグメントを凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントと称する。
【００２１】
この凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントでは、定常鋳造域の鋳片引き抜き速度のときには、鋳片引き抜き方向にセグメントの出側（セグメントから鋳片が出る側）から１つ目の鋳片支持ロール（セグメントの鋳造方向最下流側の鋳片支持ロール）の中心位置において中心固相率が０．７以上となるように、また、鋳片引き抜き方向にセグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール（セグメントの鋳造方向最上流側の鋳片支持ロール）の中心位置において中心固相率が高くとも０．４未満となるように、鋳片引き抜き速度及び二次冷却水量密度等の連続鋳造条件を設定する。このとき、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの鋳造方向範囲にはスラブ鋳片の横断面内の最低固相率が０．７となる鋳造方向位置が含まれる。
【００２２】
また、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントでは、所期の圧下勾配を維持するために圧下による負荷荷重を軽減する観点からは、鋳造方向に軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの中心位置における中心固相率（以下では、「軽圧下セグメントの出側での中心固相率」とも称する）は０．７以上でできるだけ低い値とすることが望ましい。しかし、連続鋳造条件の変動などによって中心固相率に多少の変動が生じた場合でも、この軽圧下セグメントにおいて中心固相率が０．４〜０．７の凝固区間を含む範囲での軽圧下を安定して実施するためには、軽圧下セグメントの出側での中心固相率の目標値を低くくし過ぎることには問題がある。負荷荷重を軽減するためには軽圧下セグメントの出側での中心固相率は、高くとも０．９以下とすることが望ましいので、目標値を０．８程度として、多少の変動があっても０．７〜０．９の範囲内となるようにすることが好適である。このようにして軽圧下セグメントの出側での中心固相率（あるいは、スラブ鋳片の横断面内の最低固相率）を０．７以上、０．９以下の範囲内に調整することで、中心偏析を抑制するとともに、圧下抵抗の大きい、中心固相率の高い鋳片に不必要な圧下を付与することなく、軽圧下セグメントにおける圧下負荷を軽減するうえでより有利な条件となる。
【００２３】
なお、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントは、通常は最下流の圧下区間のセグメントとするが、必ずしもこれには限定されず、中心固相率が０．４〜０．７の凝固区間を含む範囲での軽圧下を実施する軽圧下セグメントの後段のセグメントにおいて更に軽圧下を付与してもよい。
【００２４】
なお、図１では、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下ロールセグメント１４Ｂは、１つのロールセグメントが３対の鋳片支持ロール６、６’によって構成されているが、これは図面を簡略化して示すためであり、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下ロールセグメントは、後述するように５対以上、より望ましくは７対以上の鋳片支持ロール６、６’で構成される。
【００２５】
通常、軽圧下帯１４における圧下勾配は、鋳造方向１ｍあたりのロール開度絞り込み量（ｍｍ）、つまり「ｍｍ/ｍ」で表示される。したがって、軽圧下帯１４における鋳片１０の圧下速度（ｍｍ/ｍｉｎ）は、この圧下勾配（ｍｍ/ｍ）と鋳片引き抜き速度（ｍ/ｍｉｎ）との積で求められる。また、各圧下区間での圧下量は、その圧下区間での入り口のロール開度と出口のロール開度との差で求められ、換言すれば、その圧下区間の圧下勾配とその圧下区間の鋳造方向長さとの積で算出される。
【００２６】
発明者らの知見によると、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントにおいて付与する軽圧下は、圧下勾配にして１．０〜４．０ｍｍ/ｍ程度にすることが望ましい。圧下勾配が１．０ｍｍ/ｍ未満の場合は、セグメントに働く荷重が過大になるおそれはないが、圧下量が不十分で十分な中心偏析の抑制効果が得られない。一方、圧下勾配が４．０ｍｍ/ｍを超える場合、圧下量が過大で逆Ｖ偏析発生のリスクが高まり、逆に中心部の偏析が悪化してしまうおそれがある。
【００２７】
図２は、軽圧下帯１４を形成するロールセグメントの１例として、ロールセグメント１４Ｂの拡大概略図であり、鋳片引き抜き方向から見た断面図である。
【００２８】
前記ロールセグメント１４Ｂは、図２に示すように、ロールチョック２２を介して複数の鋳片支持ロール６、６’を保持した１対の上フレーム１６及び下フレーム１７を備えている。図示例は、鋳片支持ロール６、６’が鋳片幅方向に３分割されたロールを用いたものである。また、このロールセグメント１４Ｂは、上フレーム１６及び下フレーム１７を貫通する合計４本（上流側の両サイド及び下流側の両サイド）のタイロッド１８が配設されており、上フレーム１６及び下フレーム１７を鋳片厚み方向に連結し、鋳片から受ける溶鋼静圧に抗して鋳片支持ロール６、６’のロール開度を保持する役目を担っている。なお、上フレーム１６と下フレーム１７との間隔は、前記タイロッド１８を下フレーム１７に設置されているウォームジャッキ２０（モーターにて駆動される）を介して調整が可能であり、これによりロールセグメント１４Ｂにおける圧下勾配の調整が行われる。
【００２９】
また、前記上フレーム１６は、タイロッド１８に固定されている座２１に、所定の設定した長さに収縮させた皿バネモジュール１９を介して上から押し付けられることで、所定の設定荷重で下向きに付勢されている。また、その皿バネモジュール１９は、複数個の皿バネを重ねて構成されているものであって、上フレーム１６に上記の設定荷重を超える上向きの負荷荷重が作用しない場合には収縮せずに一定の厚みを呈しているが、上記の設定荷重を超える負荷荷重が作用した場合には収縮し始め、負荷荷重の超過分に比例して収縮し、上フレーム１６が上向きに変位することで圧下反力を軽減させるように構成されている。例えば、鋳片１０がロールセグメント１４Ｂの中央部で凝固完了した場合には、凝固完了した鋳片１０を圧下することによってロールセグメント１４Ｂに過大な荷重が負荷されるが、このような過大な荷重が負荷される場合には、皿バネモジュール１９が収縮することで、上フレーム１６が上向きに変位、つまり、ロール開度を拡大し、ロールセグメント１４Ｂに過大な荷重が負荷されないように構成されている。しかし、このようにしてロール開度が拡大すると、所期の圧下勾配が得られずに中心偏析ひいてはＨＩＣに悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、荷重を負荷する場合、できるだけ皿バネモジュール１９の収縮によるフレームの変位が生じない範囲での軽圧下を付与することが望ましい。なお、下面側の下フレーム１７は、連続鋳造機の基礎に固定されていて鋳造中には移動しないように構成されている。また、図２に示した例では、皿バネモジュール１９を上フレーム１６側に、ウォームジャッキ２０を下フレーム１７側に設置しているが、これとは反対に、皿バネモジュール１９を下フレーム１７側に、ウォームジャッキ２０を上フレーム１６側に設置するようにしてもよい。
【００３０】
本発明における軽圧下帯でのロール開度の推移の例を示す模式図を図３に示す。鋳片１０への軽圧下の処理は、少なくとも中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメント１４Ｂの位置において付与し、また、該軽圧下セグメント１４Ｂよりも上流側のセグメント１４Ａにて軽圧下を付与することも可能である。図３では、上フレーム１６側の鋳片支持ロール６の高さ方向（鋳片厚み方向）の位置の推移を、鋳片の表面及び未凝固部の厚みとともに鋳造方向（図３中の水平右側が鋳造方向）に沿って示しており、下フレーム１７側の鋳片支持ロール６’は図示を省略しているが、軽圧下を付与しない場合と同様の水平なロールパスラインに沿って配置されている。つまり、図３における鋳片支持ロール６の高さの差は、ロール開度の差そのものを示している。ただし、実際の鋳片の圧下勾配は１．０〜４．０ｍｍ/ｍの範囲内であり、図３は、鋳片表面及び未凝固部の境界の高さ方向の変化を拡大して示した模式図である。
【００３１】
前記ＨＩＣを抑制するためには、鋳片の凝固シェルの熱収縮及び未凝固部の凝固収縮を補償するような軽圧下を付与することにより中心偏析の低減を図ることが有効であるが、必ずしも中心部の全凝固区間にわたって軽圧下を付与することが必要とされる訳ではない。中心部の固相率がｆＳ＝０．４未満と比較的低い段階では、液相への溶質の分配による濃化は比較的軽微なレベルであり、仮にこの段階で軽圧下が不十分で液相が吸引され、マクロ偏析が生じたとしても、溶質が濃化してＨＩＣを招くような偏析レベルとはなり難い。
【００３２】
また、中心部の固相率がｆＳ＝０．７超と凝固が進行した段階では、液相が不連続に存在しているか、または流動抵抗が著しく高い状態となっているため、仮にこの段階で軽圧下が不十分で液相が吸引されたとしても、マクロ偏析の原因となるような液相の流動は生じ難い。したがって、ＨＩＣを効果的に抑制するためには、厚み中心部の固相率がｆＳ＝０．４〜０．７となる凝固区間全体にわたって軽圧下を付与することが望ましく、０．４未満及び０．７を超える中心固相率の範囲での軽圧下は必ずしも必要ではない。ただし、前述したように、中心固相率の変動にもある程度対応することを可能とするには、軽圧下セグメントの出側での中心固相率が０．７〜０．９の範囲で変動することは許容することが望ましく、この場合、軽圧下セグメントでは中心固相率が０．４〜０．９の凝固区間全体にわたって軽圧下を付与する可能性がある。
【００３３】
上記の中心部固相率の凝固区間に対応する鋳造方向長さは、連続鋳造する溶鋼の組成や、鋳片の引き抜き速度、二次冷却条件等により変化する。例えば、溶鋼の成分組成が、Ｃ：０．０２〜０．０６ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．８〜１．６ｍａｓｓ％、Ｓｉ：≦０．５ｍａｓｓ％、Ｃｕ：≦０．５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：≦０．５ｍａｓｓ％、Ｃｒ：≦０．５ｍａｓｓ％、Ｍｏ：≦０．５ｍａｓｓ％、Ｖ：≦０．１ｍａｓｓ％、Ｔｉ：≦０．０２ｍａｓｓ％、Ｎｂ：≦０．０２ｍａｓｓ％、Ｃａ：≦０．００４ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０１〜０．１ｍａｓｓ％を含有し、残部がＦｅおよびＰ≦０．０１ｍａｓｓ％、Ｓ≦０．００５ｍａｓｓ％、Ｎ≦０．００５ｍａｓｓ％などの不可避的不純物からなり、厚みが０．２〜０．３ｍの鋳片を、０．６〜１．４ｍ/ｍｉｎの速さで引き抜き、比水量１〜２Ｌ/ｋｇで二次冷却を行うような標準的な連続鋳造条件の場合では、中心固相率が０．４〜０．９となる凝固区間に対応する鋳造方向長さは１ｍ未満であり、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下ロールセグメント１４Ｂにおけるロールピッチでは２つ分のロールピッチに収まる程度の鋳造方向長さになることが普通である。なお、各セグメントにおける鋳片支持ロールの通常のロールピッチは、普通の連続鋳造条件において、鋳片に問題となるようなバルジングが生じない程度の間隔に設定される。従って、一般的な連続鋳造機では、上記のような標準的な連続鋳造条件において、中心固相率が０．４〜０．９の凝固末期となる位置付近でのロールピッチは、０．３〜０．５ｍ程度である。
【００３４】
ただし、鋳片厚み方向で最も遅れて凝固が進行する鋳片厚み中心部の固相率が特定の値となる鋳片引き抜き方向の位置は、鋳片の幅方向位置によっては必ずしも一定でないが、軽圧下セグメント出側での中心固相率が最大で０．９となる場合、鋳片引き抜き方向の最も下流側に位置する鋳片厚み中心部の固相率が０．９となる位置が、鋳片引き抜き方向に軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの中心位置にあることを意味する。この場合、鋳片の幅方向位置によっては、軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの位置よりも少し上流側の鋳片引き抜き方向位置において、鋳片厚み中心部の固相率が０．９となることがある。そのため、このように上流側で鋳片厚み中心部の固相率が０．９となるような鋳片の幅方向位置については、厚み中心部の固相率ｆＳ＝０．４〜０．７となる軽圧下が必要な凝固区間も、鋳片引き抜き方向の上流側に変位することがある。したがって、前記軽圧下が必要な鋳造方向長さは、中心固相率が０．９となる鋳片引き抜き方向の位置から上流側に１ｍ程度以上、またはロールピッチで言うと２つ分程度以上の長さを確保することが望ましく、より望ましくは、この２倍程度以上（すなわち２ｍ以上、あるいはロールピッチ４つ分以上）の余裕を持った長さを確保することが好ましい。
【００３５】
本発明では、図３に示すように、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側（セグメントに鋳片が入る側）から１本目の鋳片支持ロール対の開度を、その直前の鋳片支持ロール対の開度（１つ前のセグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロール対の開度）よりも拡げることを提案している。つまり、前記セグメントの上フレーム側の鋳片支持ロール群を、所定の圧下勾配を保つようにしたまま、直前の鋳片支持ロールから連続するロールパスラインから上方向に平行に変位させた位置に設定することにより、鋳片と意図的に接触しなくなるロールを発生させるのである。軽圧下を付与する時点では、凝固シェル厚が十分にあるためバルジング量は大きくなく、鋳片表面が直ちにロールパスラインの凹部に追随することはない。また、鋳片支持ロール対の開度を拡げる際の隣り合う支持ロール対間での開度差（オフセット量）がある程度大きければ、当該セグメントの入側の上フレーム側の鋳片支持ロールは鋳片表面に接触させないようにすることが可能である。この場合、鋳片と接触しなくなるロールが発生するため、凝固末期の鋳片に付与される圧下勾配は同じであっても、セグメントの荷重は低減される。
【００３６】
別の見方をすれば、従来の軽圧下方法では、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントが負担していた圧下負荷の一部を、前段のセグメントで負担させるように前段のセグメント出側の支持ロール対の開度をより小さく設定する方法とも言える。つまり、本発明では、凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメント１基あたりでの圧下量が減少するため、セグメント荷重が低減し、タイロッドの荷重が皿バネモジュールの設定荷重を超過しない軽圧下条件の範囲がそれだけ緩和される。
【００３７】
鋳片厚み中心部の固相率がｆＳ＝０．４以上となる凝固末期だけを軽圧下すれば中心偏析は十分改善されるため、中心固相率が０．９となる鋳造方向位置が当該セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールから下流側に位置していて、かつ、当該セグメントが鋳片引き抜き方向にある程度の長さを有する場合は、セグメント入側から直ちに軽圧下を開始しなくても十分に間に合う。
【００３８】
次に、セグメントの入側から１つ目の上フレーム側の鋳片支持ロールを鋳片表面に接触させないようにするためのオフセット量Ｄ（ｍｍ）の条件について説明する。
【００３９】
中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントのロールピッチ（鋳片進行方向の隣り合うロール中心間距離）をＬｎ（ｍｍ）、当該軽圧下セグメントの１本目のロールと直前のロールとの距離をＬｎ−１/ｎ（ｍｍ）とすると、当該軽圧下セグメントの２本目のロールと１本目のロールの直前のロールとの距離は“Ｌｎ−１/ｎ＋Ｌｎ”だけ離れている。下記数式２の左辺「Ｋ・Ｐ・（Ｌｎ−１/ｎ＋Ｌｎ）3.5/２２０/ｄ3」は距離が鋳造方向に“Ｌｎ−１/ｎ＋Ｌｎ”だけ離れたロール間でのバルジング量を示す。この数式２は、住友金属技報（Ｖｏｌ.３５(１９８３)，Ｎｏ.３，ｐ.１）に記載された凝固シェル厚みの比較的薄い高速鋳造条件での有限要素法の解析結果に基づいて導出されたバルジング量の算出式に基づき、鋳片温度分布や鋼種に依存する弾性係数及び塑性係数の影響を加味して、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールとその直前の鋳片支持ロールの間での鋳片のバルジング量の実測値との乖離を補正するための補正係数Ｋを乗算したものである。
【００４０】
ここで、Ｋは、鋼種や二次冷却水量密度分布等の連続鋳造条件に応じて変化する０．３〜０．８の定数であり、実際の連続鋳造機内において、鋳片のロール間バルジングを超音波距離計等で測定し、鋳片の長辺面幅中央部の凝固シェル厚とロール間の距離が及ぼすロール間バルジング量への影響を調査することで、定量化することができる。また、Ｐは中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側における未凝固溶鋼の静鉄圧（ｋｇｆ/ｍｍ２)を表す。
【００４１】
【数２】
2019171447.tif 000004
【００４２】
上掲の数式２のように、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールのロール開度の拡大量（オフセット量）Ｄ（ｍｍ）を、当該軽圧下セグメントの１本目のロールの上流側の直前のロールと当該軽圧下セグメントの２本目のロールとの間での鋳片のバルジング量よりも大きくなるように設定することにより、当該軽圧下セグメントの上フレーム側の１本目のロールは鋳片に接触させないようにすることができ、これにより当該軽圧下セグメントに働く荷重を低減できる。
【００４３】
ただし、前記オフセット量Ｄを大きくし過ぎると、鋳片に対し圧下が付与されない鋳造方向の範囲が広くなるため注意が必要である。
【００４４】
また、前記軽圧下に当っては、中心偏析やＨＩＣを効果的に抑制するために、厚み方向中心部において最も遅れて進行する凝固部位の固相率ｆＳが０．４〜０．７にわたる凝固区間の範囲において、所定の圧下勾配で軽圧下を付与することが望ましい。そのために必要な軽圧下付与範囲の鋳造方向長さは、前述したように中心固相率が０．９となる鋳造方向位置から上流側に１ｍ程度以上、またはロールピッチでは２つ分程度以上の長さであり、より望ましくは、これらの２倍程度以上（すなわち２ｍ以上、あるいはロールピッチ４つ分以上）余裕のある鋳造方向長さを確保することが好適となる。  
【００４５】
また、前述したように、中心固相率が０．９となる鋳造方向位置は、圧下抵抗の大きい、中心固相率の高い鋳片を不必要に圧下しないようにするために、通常は凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールから下流側に位置するように調整することが望ましい。したがって、通常、ロールセグメントが少なくとも５対以上の鋳片支持ロールから構成されることからすると、上記のようにロールピッチで２つ分以上の鋳造方向長さの軽圧下付与範囲を確保するためには、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側から３本目以後の鋳片支持ロールにおいては軽圧下が付与されるようなロール開度に設定することが望ましい。これは、当該軽圧下セグメントの少なくとも３本目のロール対のロール間隔が、当該軽圧下セグメントの上流側の直前のロール対のロール間隔よりも狭い必要があることを意味している。この条件を幾何学的に満たすためには、オフセット量Ｄ（ｍｍ）、ロールピッチＬｎ（ｍｍ）及び圧下勾配Ｒ（ｍｍ/ｍ）が下記数式３の関係を満たす必要がある。
【００４６】
【数３】
2019171447.tif 000005
【００４７】
オフセット量Ｄが上記（３）式の範囲に設定された場合、少なくとも３本目以後の鋳片支持ロール６、６’において圧下が付与されるので、通常は５対以上の鋳片支持ロール６、６’から構成される軽圧下帯１４のロールセグメント１４Ａ、１４Ｂにおいては、ロールピッチ２つ分以上、あるいは、セグメントの有効長（セグメントの最上流のロール中心と最下流のロール中心の距離）の１／２以上の、鋳造方向長さの軽圧下付与の範囲が確保できる。また、軽圧下帯１４のセグメントを構成する鋳片支持ロール６、６’対がさらに多ければ、軽圧下を付与できる鋳造方向長さ範囲を広げることができるので、さらに軽圧下が必要な凝固区間に対応する鋳造方向区間が拡大するような連続鋳造条件に対応できる範囲が拡がったり、凝固が完了する鋳造方向位置が鋳片幅方向に変動したりするような製造条件のばらつきにも対応できる範囲が拡がることになり好ましい。例えば、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントとしては７対以上の鋳片支持ロール６、６’で構成することにより、ロールピッチ４つ分以上の余裕を持った鋳造方向長さの軽圧下付与範囲を確保することができるので好適である。
【００４８】
また、軽圧下を付与する鋳造方向長さを十分に確保する観点から、上記と併せて中心固相率が０．７となる鋳造方向位置は少なくとも軽圧下セグメントの出側から１つ目のロールの位置から２つ目のロールよりも下流の範囲に位置させるようにすることが望ましい。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、結局、オフセット量Ｄ（ｍｍ）は下記（１）式の関係を満たすように設定することになる。
【００５０】
【数４】
2019171447.tif 000006
【００５１】
図４は、鋳片厚みが２５０ｍｍ、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントがある水平部の鋳片の未凝固部から鋳型内溶鋼面までの高さが約１４．２ｍ、当該軽圧下セグメントのロールピッチがＬｎ−１／ｎ＝Ｌｎ＝３００ｍｍ、当該軽圧下セグメントのロール対は８対、当該軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロール６、６’の位置での鋳片１０ａの長辺面幅中央部の凝固シェル厚ｄが１１５ｍｍの場合のオフセット量Ｄと圧下勾配Ｒの関係を示すものである。ここで、上記（１）式において、静鉄圧Ｐは、上記の溶鋼面の高さから、溶鋼の密度を７０００ｋｇ/ｍ３程度として、０．０９９４ｋｇｆ/ｍｍ２と算出される。また、Ｋは、バルジング量の実測値に基づいて０．５として算出した。図４より、ハッチング領域がセグメントにかかる軽圧下の負荷が軽減されて十分な偏析改善効果を得られる範囲であり、それ以外の領域ではセグメントへの荷重の低減効果が不十分だったり、十分な偏析改善効果を得ることができなかったりする場合である。
【実施例】
【００５２】
実施例として、図１に示すような、強制バルジング帯と複数のセグメントからなる軽圧下帯とが配置された垂直曲げスラブ連続鋳造機を用いて、ラインパイプ材用低炭素アルミキルド鋼（Ｃ：０．０４０〜０．０４５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．２９〜０．３１ｍａｓｓ％、Ｍｎ：１．２８〜１．３２ｍａｓｓ％、Ｐ：０．００３〜０．００４ｍａｓｓ％、Ｓ：０．０００４〜０．０００５ｍａｓｓ％）を連続鋳造し、鋳片厚みが２５０ｍｍ、鋳片幅が２１００ｍｍのサイズの鋳片を製造した。メニスカスから１９〜３２ｍに配置された複数のセグメントで軽圧下の付与が可能であり、メニスカスから約２０ｍの位置にある下部矯正位置の下流側が水平部となっている。また、水平部の鋳片の未凝固部から鋳型内溶鋼面までの高さは約１４．２ｍである。
【００５３】
予め、特開平４−２３１１５８号公報に開示されているような伝熱・凝固計算によって鋳片引き抜き方向の位置に伴う凝固の進行状況を算出し、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含むセグメントで軽圧下を付与するとともに、当該セグメントの出側から１つ目の鋳片支持ロールの中心位置における中心固相率の計算結果が約０．８となるように、二次冷却条件及び鋳片引き抜き速度を微調整し、鋳片引き抜き速度は１．０５〜１．１５ｍ/ｍｉｎの範囲内で微調整した。また、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールの位置での鋳片の長辺面幅中央部の凝固シェル厚ｄ（ｍｍ）も同様に伝熱・凝固計算によって求めた。ここで、凝固シェル厚ｄは、鋳片の未凝固部の上側の当該位置での凝固シェル厚であり、いずれの本発明例及び比較例においても約１１５ｍｍであった。
【００５４】
軽圧下帯のセグメントにおける圧下勾配の調整は、図２に示したような構造の各セグメントの上フレーム１６と下フレーム１７とをセグメントの幅方向両端側及び鋳片引き抜き方向両端側で連結する合計４本のタイロッドの上下方向の位置を、下フレーム１７に固定されたウォームジャッキで調節して実施した。  
【００５５】
各セグメントの上フレーム１６は、タイロッドに固定された座に対して、皿バネモジュールによって所定の荷重で下方向に付勢されており、上フレーム１６がその荷重を超える反力を受けると皿バネがさらに収縮して上フレーム１６が上方に変位することで過大な反力を受けることを防止する構造となっている。本発明例及び比較例で用いた凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントでは、４本の各タイロッドに設けた各皿バネモジュールの設定荷重をそれぞれ１５０トン重に調整した。
【００５６】
鋳片に設定どおりの圧下勾配で軽圧下が付与されたかどうかは、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの各皿バネモジュールの変位を非接触のセンサーによって測定し、その結果から、何れかのタイロッドに皿バネモジュールによる設定荷重を超える負荷が働いた場合を、セグメントへの負荷荷重が過大になっていると判定した。なお、皿バネモジュールに変位が生じた場合、実質的な圧下勾配は所定の値よりも小さくなる。
【００５７】
圧下勾配Ｒ、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントにおける入側から1つ目の鋳片支持ロール対の間隔と直前の鋳片支持ロール対の間隔との差（オフセット量）Ｄ及び強制バルジングによる鋳片厚みの増加量（ＩＢ量）を種々変更して本発明例及び比較例の連続鋳造方法を実施し、製造したスラブ鋳片の中心偏析、内部割れ及びスラブ鋳片をさらに熱間圧延して得られた厚鋼板の水素誘起割れ（ＨＩＣ）について評価を行った。
【００５８】
発明例及び比較例のいずれの例においても、軽圧下帯の凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントのロールピッチ及び当該セグメントの直前の鋳片支持ロールとのロールピッチの値は全て同じで、Ｌｎ−１／ｎ＝Ｌｎ＝３００ｍｍである。また、前記セグメントの両端の鋳片支持ロールの中心間の距離及び鋳片引き抜き方向のタイロッド間の距離は約３ｍである。当該セグメントは１１対の鋳片支持ロールを有している。
【００５９】
オフセット量Ｄ及びＩＢ量以外は発明例及び比較例の各例とも同じ連続鋳造条件とし、同じ連続鋳造条件において、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの入側から１つ目の鋳片支持ロールと直前の鋳片支持ロールとの中間位置での鋳片の長辺面（上面）のバルジング量を実測した結果に基づいて、上記（１）式の補正係数Ｋは０．５とした。
【００６０】
発明例１〜３については、ＩＢ量、圧下勾配Ｒ、オフセット量Ｄは本発明の条件を満たす範囲内に設定した。
比較例１については、ＩＢ量を本発明の範囲未満の１ｍｍに設定した。
比較例２については、ＩＢ量を本発明の範囲を超える１８ｍｍに設定した。
比較例３については、ＩＢ量を５ｍｍにし、設定の圧下勾配を本発明の範囲未満となる０．５ｍｍ/ｍにした。その際にオフセット量Ｄは０ｍｍとした。
比較例４については、ＩＢ量を１５ｍｍにし、設定の圧下勾配を本発明の範囲を超える４．５ｍｍ/ｍにした。その際にオフセット量Ｄは１．５ｍｍとした。
比較例５については、ＩＢ量を５ｍｍにし、設定の圧下勾配を２．０ｍｍ/ｍとした。オフセット量Ｄは本発明の範囲未満となる０．５ｍｍとした。
比較例６については、ＩＢ量を５ｍｍにし、設定の圧下勾配を２．０ｍｍ/ｍとした。オフセット量Ｄは本発明の範囲を超える２．０ｍｍとした。
【００６１】
連続鋳造後、発明例及び比較例の鋳片からサンプルを切り出し、ＥＰＭＡによる偏析調査を実施した。また、鋳片鋳込み方向に垂直な全幅の鋳片断面を温塩酸で腐食して内部割れの有無を調査した。さらに、発明例及び比較例の連続鋳造チャージにおける定常鋳込み部の複数のスラブ鋳片を熱間圧延して製造した厚さ２０．６ｍｍの厚鋼板から採取した厚鋼板試料をＨＩＣ試験に供した。
【００６２】
表１に、発明例と比較例のＩＢ量、設定の圧下勾配Ｒ、過荷重の有無、中心固相率が０．７となる鋳造方向位置を含む凝固末期の鋳片を圧下する軽圧下セグメントの最上流のロール対のロール開度を直前のロール対のロール開度に対して拡げた量であるＤ、Ｋ・Ｐ・（Ｌｎ−１/ｎ＋Ｌｎ）3.5/２２０/ｄ3の計算値、２・Ｌｎ・Ｒ/１０００の計算値、偏析スポット部の個数、ＨＩＣ試験結果（ＣＡＲ）、内部割れの有無を示した。
【００６３】
【表１】
2019171447.tif 000007
【００６４】
厚み中心部の偏析スポット部の個数は、鋳片断面サンプルの厚み中心部をＥＰＭＡによってマッピング分析し、Ｍｎの定量分析値から偏析度が１．３３以上の偏析部が幅方向に５００μｍ以上繋がっている箇所をカウントして算出した。具体的には、上記調査用スラブ鋳片の鋳込み方向に垂直な断面から、高さが２５ｍｍで中心部に中心偏析部を含み、幅が約９３０ｍｍ（幅中心から片側３重点（短辺側と両長辺側の凝固殻が成長して出会った点）までの長さ）の鋳片半幅分のサンプルを採取し、小分割した。その後、ＥＰＭＡを用いて電子ビーム径１００μｍでＭｎ濃度を全面に亘ってマッピング分析することによってＭｎ偏析度の分布を求め、そのＭｎ偏析度が１．３３以上のＭｎスポットが鋳片幅方向に５００μｍ以上に亘って繋がっている箇所（重偏析スポット）の数をカウントした。ここで、上記ＭｎスポットのＭｎ偏析度とは、厚み中心部から１０ｍｍ離れた位置におけるＭｎ濃度Ａに対するＭｎスポットのＭｎ濃度Ｂの比（Ｂ／Ａ）のことをいう。
【００６５】
次に、ＨＩＣ試験の結果は、割れが発生した面積割合（ＣＡＲ；Ｃｒａｃｋ  Ａｒｅａ  Ｒａｔｉｏ）が２％以上のサンプルの有無により評価した。ここで、このＨＩＣ試験用の試験片は、寸法が、鋳造方向長さＬ：１００ｍｍ×幅方向長さＷ：２０ｍｍ×板厚ｔ：２０．６ｍｍのもので、上記のようにして製造した発明例及び比較例の各複数の鋳片を熱間圧延して製造した複数の厚板から、無作為に３枚の厚板を抽出し、鋳片幅の１／４に相当する位置から採取した。また、このＨＩＣ試験は、ＮＡＣＥ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＴＭ−０２８４に準拠し、ｐＨ３．０（Ｈ２Ｓ飽和時）、温度２５℃のＮＡＣＥ試験溶液（５％ＮａＣｌ、０．５％ＣＨ３ＣＯＯＨ、Ｈ２Ｓ：２４８０ｐｐｍ（Ｈ２Ｓ飽和時））中に９６ｈｒ浸漬した後、超音波探傷でＣスキャンし、割れが発生した面積率（ＣＡＲ）を測定し、３枚の厚板より採取した試験片のうちの最も高い値のＣＡＲを、その鋳造条件の代表値とした。なお、３枚の試験片のうち１枚でもＣＡＲが２％以上であったときは、その試験片を採取したチャージから製造した厚板は全て不合格とした。
【００６６】
その結果、発明例１〜３では、軽圧下セグメントでの過荷重はなく、設定値通りの軽圧下が鋳片に付与されていた。とくに、設定の圧下勾配が適切な値であるため、偏析とＨＩＣ結果は良好であった。また、内部割れも確認されなかった。
一方で、比較例１ではＩＢ量が少ないため、セグメントの荷重が過大になり、実際の圧下勾配は設定値と大幅に乖離し、偏析の改善は僅かであった。そしてＨＩＣ試験も不合格になった。
比較例２では、ＩＢ量が多すぎたために、偏析やＨＩＣ結果は良好であったが内部割れが発生してしまった。
比較例３では、設定の圧下勾配が低いために、偏析改善効果も小さく、ＨＩＣ試験も不合格となった。
比較例４では、設定の圧下勾配が大きすぎたために、濃化溶鋼の逆流が生じて偏析が大きくなった。ＨＩＣ試験も不合格となった。
比較例５では、オフセット量Ｄ＝０．５ｍｍでＫ・Ｐ・（Ｌｎ−１/ｎ＋Ｌｎ）3.5/２２０/ｄ3の計算値よりも小さい条件であるため、セグメント荷重は過大になって、設定通りの圧下を付与することができなかった。その結果、偏析改善効果が小さくなり、ＨＩＣ試験も不合格となった。
比較例６では、設定値に近い圧下を付与したが、オフセット量Ｄは２．０ｍｍで２・Ｌｎ・Ｒ/１０００の計算値よりも大きく、圧下付与のタイミングが遅れために、偏析改善効果は不十分となり、ＨＩＣ試験も不合格となった。
【符号の説明】
【００６７】
１  スラブ連続鋳造機
２  タンディッシュ
３  スライディングノズル
４  浸漬ノズル
５  鋳型
６、６’  鋳片支持ロール
７  搬送ロール
８  鋳片切断機
９  溶鋼
１０  鋳片
１０ａ  切断鋳片
１１  凝固シェル
１２  未凝固部
１３  凝固完了位置
１４  軽圧下帯
１４Ａ  ロールセグメント
１４Ｂ  ロールセグメント
１５  強制バルジング帯
１６  上フレーム
１７  下フレーム
１８  タイロッド
１９  皿バネモジュール
２０  ウォームジャッキ
２１  座
２２  ロールチョック
【図１】
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【図２】
2019171447.tif 000010
【図３】
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【図４】
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