(57)【要約】【課題】鋳造する鋳片の中心偏析を軽減して健全な鋳片を製造することができるとともに、設備費の安価な鋼の連続鋳造方法を提供する。【解決手段】鋳片の向かい合う２辺をロールで支持しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法において、中心固相率が０．１から０．５乃至０．６までの第１ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ以下とし、鋳片を圧下せずに保持しながら案内し、中心固相率が０．５乃至０．６から１．０までの第２ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ超５００ｍｍ以下として、０．５ｍｍ／ｍ以上の圧下勾配で軽圧下する鋼の連続鋳造方法である。これにより、鋳造する鋳片の中心偏析を軽減して健全な鋳片を製造することができるとともに、安価な設備費とすることが可能となる。【選択図】図１
2015226918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造鋳型から抽出された鋳片の向かい合う２辺をロールで支持しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法であって、
鋳片厚み中央部の固相率（以下「中心固相率」という。）を用いて鋳造方向に第１ゾーンと第２ゾーンを定義し、第１ゾーンは中心固相率が０．１以下の位置から開始し、第１ゾーンと第２ゾーンの転換点は中心固相率が０．５以上０．６未満の位置であり、第２ゾーンは中心固相率が１．０又はそれ以降の位置で終了し、
第１ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ以下とし、鋳片を圧下せずに保持しながら案内し、
第２ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ超５００ｍｍ以下として、０．５ｍｍ／ｍ以上の圧下勾配で軽圧下することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【請求項２】
第２ゾーンのロールとして分割ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径と同等またはそれ以下のロール径とす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】
第２ゾーンのロールとして一体ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径よりも太いロール径とす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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造方法であって、鋳造する鋳片の中心偏析を軽減して、健全な鋳片を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造方法によってスラブやブルームなどの鋳片を鋳造する場合に、鋳片の中心部にリンやマンガン等の成分が偏析する、いわゆる中心偏析が発生することがある。中心偏析は、鋼材の靱性低下や水素誘起割れの原因となることがあるので、可能な限り抑制することが必要である。
【０００３】
鋼の連続鋳造における中心偏析は、デンドライト樹間に濃化した溶質元素が凝固末期における固液共存域内の流動によって中心部に移動することによって生じる。この流動の原因として、凝固収縮にともなう体積変化やロール間のバルジングが指摘されている。
【０００４】
凝固収縮にともなう流動を抑制するため、特許文献１には、凝固末期の軽圧下法について述べられている。鋳片の中心部の固相率（以下「中心固相率」ともいう。）が０．１〜０．３において軽圧下を開始し、中心固相率０．７までの区間で軽圧下を行い、この間において凝固収縮に見合う圧下を加えることで、中心偏析が改善されることが記述されている。凝固収縮に見合う軽圧下量を０．７〜０．８ｍｍ／ｍとしている。軽圧下領域の上限固相率が０．７であるのは、この固相率を超えた領域で圧下を加えると、過圧下になることが多く、かえって偏析を助長するためである。
【０００５】
ロール間バルジングに起因する中心偏析を軽減するため、特許文献１においては、中心固相率が０．３−０．９に相当する位置において少なくとも２つの異なるロールピッチを配し、下流側のロールピッチを上流側よりも小さくし、中心固相率が０．７−０．９に相当する下流側のロールピッチを２００−３００ｍｍとしている。中心固相率が０．７より小さい範囲ではバルジングが起こっても中心偏析は生じにくく、中心固相率が０．９より大きい領域ではバルジングが小さくなるからである。
【０００６】
またロール間バルジングに起因する中心偏析を軽減するため、特許文献２においては、鋳片の厚み中央部の局所固相率（中心固相率に対応）が０．３０以上０．７０未満の区間のバルジングを極力抑制すれば中心偏析の発生はほとんどなくなるとし、この区間はロールピッチ２５０ｍｍ以下のガイドロールで鋳片を案内することとしている。一方、局所固相率が０．９５未満のものは圧下によって内部割れが生じ易いとし、この区間での鋳片の圧下を忌避している。
【０００７】
特許文献３には、下流側のロールピッチを上流側のロールピッチより５０ｍｍ〜１５ｍ小さくする連続鋳造装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１９３２６５号公報
【特許文献２】特開昭６３−７２４５７号公報
【特許文献３】特開昭６１−１４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
鋼の連続鋳造において、鋳片の中心偏析を軽減するために、特許文献１〜３をはじめとして種々の提案がなされているものの、さらなる品質の向上が求められている。また連続鋳造設備費の軽減も求められている。本発明は、鋳造する鋳片の中心偏析を軽減して健全な鋳片を製造することができるとともに、設備費の安価な鋼の連続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】
【００１０】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
（１）連続鋳造鋳型から抽出された鋳片の向かい合う２辺をロールで支持しつつ鋳造を行う鋼の連続鋳造方法であって、
鋳片厚み中央部の固相率（以下「中心固相率」という。）を用いて鋳造方向に第１ゾーンと第２ゾーンを定義し、第１ゾーンは中心固相率が０．１以下の位置から開始し、第１ゾーンと第２ゾーンの転換点は中心固相率が０．５以上０．６未満の位置であり、第２ゾーンは中心固相率が１．０又はそれ以降の位置で終了し、
第１ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ以下とし、鋳片を圧下せずに保持しながら案内し、
第２ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ超５００ｍｍ以下として、０．５ｍｍ／ｍ以上の圧下勾配で軽圧下することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
（２）第２ゾーンのロールとして分割ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径と同等またはそれ以下のロール径とすることを特徴とする上記（１）に記載の鋼の連続鋳造方法。
（３）第２ゾーンのロールとして一体ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径よりも太いロール径とすることを特徴とする上記（１）に記載の鋼の連続鋳造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の連続鋳造方法は、中心固相率が０．１から０．５乃至０．６までの第１ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ以下とし、鋳片を圧下せずに保持しながら案内し、中心固相率が０．５乃至０．６から１．０までの第２ゾーンではロールピッチを３００ｍｍ超５００ｍｍ以下として、０．５ｍｍ／ｍ以上の圧下勾配で軽圧下することにより、鋳造する鋳片の中心偏析を軽減して健全な鋳片を製造することができるとともに、安価な設備費とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】連続鋳造中の凝固末端付近を示す概略断面図である。
【図２】バルジング時中心固相率、バルジング量とＭｎ偏析度との関係を示す図である。
【図３】ロールピッチとバルジング量の関係を示す図である。
【図４】軽圧下範囲、軽圧下勾配とＭｎ偏析度との関係を示す図である。
【図５】鋳造方向に垂直の断面で見た凝固末期における連続鋳造装置の断面図であり、（ａ）は分割ロール、（ｂ）は一体ロールを用いた例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
前述のとおり、鋼の連続鋳造における中心偏析は、デンドライト樹間に濃化した溶質元素が凝固末期における固液共存域内の流動によって中心部に移動することによって生じる。この流動の原因として、凝固収縮にともなう体積変化やロール間のバルジングを挙げることができる。いずれも、鋳片の厚み中央部が固液共存状態となった鋳片領域で発生する現象であり、鋳片厚み中央部の固相率（中心固相率）が０ではない有限の値となってから１．０に至るまでの領域で発生する。凝固収縮にともなう流動を抑制するため、鋳片を軽圧下することが行われている。また、ロール間バルジングを軽減するためにはロールピッチを狭くすることが有効である。
【００１４】
中心偏析を軽減する上で、鋳片の軽圧下やロールピッチの狭小化といった中心偏析改善対策を、鋳造方向のどの領域で行うか、換言すれば中心固相率がどのような値の領域で行うかが重要である。特許文献１〜３をはじめとして、種々の提案がなされているが、未だに最適解が見いだされてはいない状況である。
【００１５】
そこで、連続鋳造の凝固末期における鋳片内の挙動をシミュレーションすることのできる実験装置を用いて、中心固相率がどのような値を有している領域で発生したバルジングが中心偏析に悪影響を及ぼすのか、また中心固相率がどのような値の範囲内で軽圧下を行うことが中心偏析軽減に効果を及ぼすのかを明らかにするための実験を行った。
【００１６】
誘導溶解炉で溶解し、目標とする成分と温度に調整した５００ｋｇの溶鋼を鉄製の鋳型に注入し、厚み２００ｍｍの鋼塊を鋳造した。鋼塊の厚み中央部に挿入した熱電対で温度を測定しながら保持し、所定の固相率となる温度に達した後、凝固シェルを厚み方向に押し引きしてバルジングを模擬した。押し引き量がバルジング量に相当する。また、所定の固相率となる温度に達した後、凝固シェルを所定の速度で押すことで軽圧下を模擬した。実験の圧下速度は、想定する連続鋳造における鋳造速度で割ることで圧下勾配に換算した。凝固シェルの押し引きは油圧シリンダーに取り付けた鉄製のロッドで行った。
【００１７】
中心偏析の評価指標として、鋳片中心部のＭｎ偏析度を用いて評価を行った。鋳片の厚み中央部の高さ２５ｍｍ、幅４５ｍｍの位置をＥＰＭＡで分析した。測定視野範囲の平均値と４５ｍｍ幅の積算平均値の厚み方向最大値の比をＭｎの中心偏析度とした。Ｍｎ中心偏析度が１．０５以下となる連続鋳造方法を良好、１．０７以下をほぼ良好と評価した。
【００１８】
第１に、鋳造の全域において凝固収縮にともなう流動が発生しない条件とした上で、特定の中心固相率（０．２、０．５、０．６、０．８）において強制的に所要のバルジング（バルジング量０．５ｍｍ、１．０ｍｍ）を発生させる実験を行った。結果はＭｎ偏析度によって評価した。結果を図２に示す。中心固相率が０．２となる鋳造位置でバルジングを発生させた場合は、Ｍｎ偏析度の悪化が見られた。バルジング量が多くなるほどＭｎ偏析度は悪化している。中心固相率が０．２の領域でバルジング起因のＭｎ偏析度悪化を防止するためには、バルジング量を０．２ｍｍ以下に抑える必要があることがわかる。それに対して、バルジング量１．０ｍｍ以下のバルジングを発生させる位置が、中心固相率０．６以上であれば鋳片中心のＭｎ偏析度は良好、中心固相率が０．５であってもほぼ良好の範囲に入っていることが明らかである。
【００１９】
連続鋳造におけるロールピッチとバルジング量との関係については、機高１３ｍの連鋳機で、厚み３００ｍｍの鋳片を鋳造速度１．２ｍ／ｍｉｎで鋳造した際の凝固末期のロール間のバルジング量を松宮ら（松宮  徹、中村  泰：鉄と鋼、６７（１９８１）、Ｓ２７７）の方法で計算した。ロールピッチとバルジング量の関係を図示すると図３のようになる。ロールピッチを３００ｍｍ以下とすれば、バルジング量を０．２ｍｍ以下とすることができる。
【００２０】
以上のとおり、中心固相率０．５超については、特に狭ロールピッチとしなくてもバルジング起因中心偏析は問題とならず、中心固相率０．５以下の領域において狭ロールピッチとすれば十分である。そして、狭ロールピッチとする領域において、ロールピッチを３００ｍｍ以下とすれば十分である。狭ロールピッチとする中心固相率下限については仮に中心固相率０．１とし、中心固相率０．１〜０．５の領域をロールピッチ３００ｍｍ以下とすれば十分に中心偏析が改善できる点については、後述の実施例に記載する実際の連続鋳造において確認することとした。
【００２１】
第２に、鋳造の全域においてバルジングが発生しない条件とした上で、特定の中心固相率範囲において所定の軽圧下量で軽圧下を行う実験を行った。結果を図４に示す。軽圧下条件については、軽圧下なし（●）、中心固相率範囲が０．４から１．０まで（◇）、０．６から１．０まで（○）、０．８から１．０まで（△）のそれぞれの範囲で軽圧下を行うこととした。中心固相率０．６〜１．０で軽圧下を行う条件（○）では、軽圧下勾配を０．４〜１．７ｍｍ／ｍの範囲で５条件を選択し、それ以外の２つの軽圧下条件（◇）（△）では軽圧下勾配を１．０ｍｍ／ｍとした。軽圧下を行わない条件ではＭｎ偏析度が不良であったが、条件（○）において軽圧下勾配を０．５ｍｍ／ｍ以上とすればＭｎ偏析度が改善されることが明らかである。条件（◇）と（○）は、同程度の軽圧下勾配において同程度の改善効果が得られた。従って、少なくとも条件（○）の範囲（中心固相率０．６〜１．０の範囲）で０．５ｍｍ／ｍ以上の軽圧下勾配で軽圧下を行えば、凝固収縮起因の流動にともなう中心偏析を改善できることが判明した。
【００２２】
鋳片の幅方向中央部側に固液共存領域が存在する鋳造部位において軽圧下を行うが、当該鋳造部位において、鋳片の短辺側は鋳片の全厚にわたって凝固が完了している。従って、固液共存領域について凝固収縮に見合った軽圧下を行おうとすると、凝固が完了した短辺側を圧延する必要がある。また、凝固が完了する鋳造長さは、鋳片の幅方向で均一になるとは限らず、幅中央部は早く凝固が完了し、１／４幅付近は凝固完了が遅れ、凝固完了位置を結ぶ線が鋳片幅方向でいわゆる「Ｗ型」を呈する場合が多い。このような鋳片部位について軽圧下を行うに際しては、凝固が完了して全厚が固相である幅方向の範囲が広く、軽圧下を行うための必要な軽圧下力が大きな値となる。
【００２３】
鋳片の圧下反力に抗して軽圧下を行い、所定の軽圧下量を確保するためには、圧下反力に対して圧下ロールのたわみが十分に少ないことが必要である。鋳片からの軽圧下反力に対して圧下ロールのたわみが発生するに際し、所定のたわみ量以内に収まる最大の圧下反力を、ここでは「剛性限界」と呼び、圧下反力が剛性限界以下である場合は「剛性が足りる」と呼ぶこととする。
【００２４】
ロール自身の剛性に着目すると、ロール径が太いほどロール剛性は高まる。一方、ロール径が同一である場合、ロール長さが短いほどロール剛性が高くなる。そこで、短いロールを幅方向に複数本並べて配置する分割ロール方式が採用される。これにより、ロール径が細くてもロールのたわみを減少することができる。
【００２５】
図５に、鋳造方向に垂直の断面で見た凝固末期における連続鋳造装置の断面図を示す。セグメント式のロール支持方式では、上フレーム２に上ロールを設置し、下フレーム３に下ロールを設置し、上フレーム２と下フレーム３をフレーム結合装置５によって結合する。上下フレームは、鋼板により形成される鋼構造物であり、フレームの幅中央部を上下に押し広げる圧力を加えると上下フレームがたわむこととなる。同一の圧力において上下フレームのたわみ量が少ないほど、セグメントの剛性が高いということができる。
【００２６】
図５（ａ）に示す分割ロール方式では幅方向の中央側においてロールがセグメントフレームに支持されているので、ロール４ａが受けた鋳片１０からの圧下反力は、フレーム（２、３）の幅端部のみならず幅中央付近でもフレームに反力を負荷し、これによってフレームにたわみが生じ、結果として鋳片から見て鋳片幅中央付近でロール間隔が広がることとなる。
【００２７】
図５（ｂ）に示す一体ロール方式では一般的に、ロール４ｂが圧下反力を受けたとき、フレームのたわみよりもロールのたわみが大きくなり、ロールのたわみによって剛性限界が決まることが多い。
【００２８】
上下フレームはフレーム結合装置５の油圧機構によって結合されることが多い。この場合、圧下反力が油圧限界を超えると、上下フレーム間が離間することとなる。このような場合、上下フレーム結合機構の限界が剛性限界を決めることとなる。
【００２９】
連続鋳造装置のセグメント１は、セグメントクレーンを用いて連続鋳造装置に着脱される。セグメントクレーンの吊り上げ荷重能力が定まっているので、セグメントの重量最大値はセグメントクレーンの能力によって定まる。従って、セグメントフレームの剛性を高めようとしても、セグメント重量制限によって限界が生じることとなる。
【００３０】
圧下勾配Ｇ（ｍｍ／ｍ）、ロールピッチＰR（ｍ）が定まると、ロール単位の軽圧下量Δｈ（ｍｍ）は
Δｈ＝Ｇ×ＰR
で定まる。ロール圧下を行う際の圧下反力ＦRは一般的に、ロール径Ｄとロール単位圧下量Δｈを用いて、
ＦR ∝ √（Ｄ／２×Δｈ）
との関係を有する。セグメントの鋳造方向長さをＬとすると、当該セグメントにかかる合計圧下反力ＦSは概略、
ＦS＝ＦR×Ｌ／ＰR
の関係にある。以上を総合すると、
ＦS＝ＦR×Ｌ／ＰR
∝（√（Ｄ／２×Δｈ））×Ｌ／ＰR
＝（√（Ｄ／２×Ｇ×ＰR））×Ｌ／ＰR
＝（√（Ｄ／２×Ｇ／ＰR））×Ｌ
の関係が得られる。即ち、ロール径Ｄが小さいほどセグメント圧下反力ＦSが小さくなることに加え、同じロール径ＤにおいてロールピッチＰRが大きいほどセグメント圧下反力ＦSが小さくなることが可能性として見いだされた。
【００３１】
前述のとおり、中心偏析軽減のために軽圧下を行うべき鋳造方向範囲は、中心固相率０．６〜１．０の範囲である。同じく前述のとおり、中心固相率０．５以降については、たとえロールピッチが広く、バルジングが発生したとしても、中心偏析には至らない。そこで本発明では、少なくとも中心固相率０．６〜１．０の範囲において、ロールピッチを３００ｍｍよりも広くすることにより、セグメント単位の圧下反力ＦSを軽減することとした。一方、ロールピッチが５００ｍｍを超えると圧下に必要なロール反力が大きくなり圧下量の確保が困難になるので、この領域におけるロールピッチ上限を５００ｍｍとした。
【００３２】
本発明では、上述のように、軽圧下を行うべき中心固相率が少なくとも０．６〜１．０の範囲において、ロールピッチを３００ｍｍよりも広くすることにより、軽圧下にともなうセグメント反力ＦSを小さくしたので、剛性限界が低いセグメントを用いる連続鋳造装置においても十分に所要の軽圧下を行うことが可能となる。
【００３３】
本発明では、図１に示すように、鋳造方向１５に第１ゾーンと第２ゾーンを定義し、第１ゾーンは中心固相率が０．１以下の位置から開始し、第１ゾーンと第２ゾーンの転換点は中心固相率が０．５以上０．６未満の位置であり、第２ゾーンは中心固相率が１．０又はそれ以降の位置で終了するものと規定する。第１ゾーンは中心固相率０．１〜０．５の範囲を必ず含んでおり、ロールピッチを３００ｍｍ以下とすべき領域を包含している。また第２ゾーンは中心固相率０．６〜１．０の範囲を必ず含んでおり、０．５ｍｍ／ｍ以上の軽圧下勾配で軽圧下を行うべき領域を包含している。
【００３４】
第１ゾーンにおいては軽圧下が必要ないので、「鋳片を圧下せずに保持しながら案内」と規定することができる。これにより、第１ゾーンを構成するセグメントには圧下反力がかからないので、従来から使用しているロールセグメントであって軽圧下を行うには十分な剛性を有していないセグメントをそのまま用いることが可能となる。
【００３５】
第２ゾーンにおいては「ロールピッチを３００ｍｍ超５００ｍｍ以下」と規定することができる。これによりロールピッチを広げることができ、軽圧下にともなうセグメント反力ＦSを小さくできるので、剛性限界が低いセグメントを用いる連続鋳造装置においても十分に所要の軽圧下を行うことが可能となる。なお、ロールピッチ５００ｍｍ以下ではバルジング量は１ｍｍ未満となるため、偏析が悪化することはない。
【００３６】
第２ゾーンに用いるロールとして、分割ロールと一体ロールのいずれかを選択することができる。
【００３７】
第２ゾーンに分割ロールを用いる場合、分割ロールはロールの長さが短くなるので軽圧下反力にともなうロールのたわみは小さく、軽圧下反力に対抗する剛性としてはロールのたわみではなくフレームのたわみが主因となる。従って、分割ロールのロール径を小さくすることが可能である。上述のように、他の条件が同一であれば、ロール径が小さいほど軽圧下反力は小さくなるので、セグメントの必要剛性を軽減することができ、有利である。そこで本発明において好ましくは、第２ゾーンのロールとして分割ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径と同等またはそれ以下のロール径とする。
【００３８】
第２ゾーンに一体ロールを用いる場合、一体ロールはロールの長さが長いので軽圧下反力にともなうロールのたわみが無視できなくなる。本発明では、第２ゾーンのロールピッチは３００ｍｍ超５００ｍｍ以下であり、第１ゾーンのロールピッチ（３００ｍｍ以下）よりも広いロールピッチになっている。そのため、第２ゾーンのロール径として、第１ゾーンのロール径よりも太径のロールを用いることができ、太径のロールを用いることによってロール剛性を向上することができる。そこで本発明において好ましくは、第２ゾーンのロールとして一体ロールを用い、第２ゾーンのロール径は第１ゾーンのロール径よりも太いロール径とする。
【００３９】
本発明において中心固相率は、中心部の温度、液相線温度、固相線温度に基づいて次式で計算される。この式は金属学的に厳密な定義には基づいていないが、簡易的にはこの式がよく用いられている。
中心固相率＝（液相線温度−中心部の温度）／（液相線温度−固相線温度）
液相線温度と固相線温度は溶鋼の成分組成から求まる。中心部の温度は、１次元の伝熱凝固計算によって求められる。伝熱・凝固計算にあたってはエンタルピー法や等価比熱法などが知られているがいずれの方法を用いてもよい。
【実施例】
【００４０】
鋼スラブ垂直曲げ連続鋳造装置を用いて本発明を適用した。鋳造鋳片サイズは、厚み：３００ｍｍ、幅：２２００ｍｍである。表１に示す成分の鋼を鋳造した。鋳造時における鋳造速度は１．２ｍ／分とした。中心固相率と鋳造長（鋳型内溶鋼表面からの長さ）との関係は、中心固相率０．１で鋳造長１８．５ｍ、中心固相率０．６で鋳造長２２．５ｍ、中心固相率１．０で鋳造長２４ｍである。
【００４１】
【表１】
2015226918.tif 000003
【００４２】
表２に示した第１ゾーンと第２ゾーンの開始・終了点の中心固相率となるように、セグメントを配置した（図１参照）。第１ゾーン終了点と第２ゾーン開始点は同一である。第１ゾーン、第２ゾーンのロールピッチ、ロール径、第２ゾーンの圧下勾配（ｍｍ／ｍ）は表２に示すとおりである。第１ゾーンの圧下勾配は０．２４ｍｍ／ｍとした。凝固した短辺部分の収縮にならう勾配となっている。第１ゾーンで用いるロールはすべて分割ロールとした。第２ゾーンで用いるロールは、表２に示すように、分割ロールの場合と一体ロールの場合がある。第１ゾーンに入る手前のロールピッチは３５０ｍｍ、ロール径は３３０ｍｍとした。第２ゾーン終了以降のロールピッチは６００ｍｍ、ロール径は４５０ｍｍとした。
【００４３】
軽圧下を行う第２ゾーンにおいて、ロールにかかる軽圧下反力Ｆ（トン）を算出する。最終凝固位置である中心固相率が１．０の位置における軽圧下反力を、ロール反力とした。最終凝固位置において、短辺シェル部分で生成する反力をＦ2、短辺シェル部分を除く部分で生成する反力をＦ3とする。また、Ｗ：鋳片幅（ｍｍ）、ｄ：鋳片厚さ（ｍｍ）、Δｈ：ロール圧下量（ｍｍ）、Ｄ：ロール径（ｍｍ）である。ロール圧下量Δｈは、圧下勾配とロールピッチから、Δｈ（ｍｍ）＝圧下勾配（ｍｍ／ｍ）／ロールピッチ（ｍ）として算出できる。
Ｆ＝Ｆ2＋Ｆ3
Ｆ2＝  ｋ・√（Δｈ・Ｄ／２）・ｄ・1.25／１０3，ｋ＝15.7，
Ｆ3＝  ｋ'・√（Δｈ・Ｄ／２）・（Ｗ−ｄ・1.25）／１０3，ｋ'＝12.5
上記式から算出した軽圧下反力Ｆを、表２の「軽圧下反力／ロール当たり」に記載した。また、上記式から算出した軽圧下反力Ｆにセグメントあたりのロール本数をかけた値を、表２の「軽圧下反力／セグメント当たり」に記載した。
【００４４】
鋳片に所定の圧下反力で圧下を行ったとき、ロールとセグメントが剛体ではないため、鋳片と接している上下ロール間の距離が増大する。分割ロールセグメントにおいては、おもにセグメントのたわみによってロール間距離が増大する。一体ロールセグメントにおいては、おもにロールのたわみによってロール間距離が増大する。また、上下フレームを結合する結合力が有限であるため、セグメント当たりの圧下反力が結合力を上回ったときは、上下フレーム間が離間することによってロール間距離が増大する。ここでは、ロール間距離が２ｍｍ以上離間する際の圧下反力を剛性として求めた。分割ロールについてはセグメント剛性としてセグメント当たりの数値を表２に記述した。一体ロールについてはロール剛性としてロール当たりの数値を表２に記述した。
【００４５】
【表２】
2015226918.tif 000004
【００４６】
Ｍｎの中心偏析度については、図２、４の実験装置で用いた評価と同じ評価方法で評価を行った。設備費については、対象を第１ゾーンと第２ゾーンとし、比較例を１として相対評価した。
【００４７】
比較例は、第１ゾーンのロールピッチが本発明範囲を外れており、バルジング起因で中心偏析が発生し、中心偏析評価としてのＭｎの中心偏析度が不良であった。また、第２ゾーンのロールピッチが本発明範囲を外れ、そのためセグメント当たりのロール本数が８と多く、第２ゾーンの設備費が悪化した。第１ゾーンで軽圧下を行っており、そのため第１ゾーンのセグメントは軽圧下を行うことのできる剛性を有しており、それだけ設備費が過剰であった。
【００４８】
実施例１〜７はいずれも本発明範囲内であり、Ｍｎの中心偏析度が比較例と比較して良好な成績であった。第１ゾーンの設備費については、実施例では軽圧下を行わないことから比較例に対して概して設備費を低減することができた。第２ゾーンの設備費については、セグメント当たりロール本数を低減したことによるコストダウン、また一体ロールについては分割ロールを用いないことによるコストダウンにより、比較例に対して概して設備費を低減することができた。
【００４９】
実施例１〜７は第１ゾーンの開始位置を中心固相率０．１の位置としており、良好な中心偏析品質を実現している。このことから、第１ゾーンを中心固相率０．１の位置から開始することで良好な結果を得られることが確認できた。
なお、特許文献１に述べられた凝固末期の軽圧下法を用いて、中心固相率０．３〜０．７のロールピッチを３８０ｍｍ、０．７〜０．９のロールピッチを２８０ｍｍかつロール径を２５５ｍｍとして、中心固相率０．３〜０．７にて０．７５ｍｍ／ｍの圧下勾配で軽圧下を行った場合に得られる偏析比は１．０７であった。中心固相率０．３〜０．５（本発明の第１ゾーンに該当）のロールピッチが３００ｍｍを超えること、中心固相率０．７〜１．０（本発明の第２ゾーンに該当）で軽圧下を行っていないことで本発明と相違し、偏析比の改善が不十分であったと考えられる。
【符号の説明】
【００５０】
１  セグメント
２  上フレーム
３  下フレーム
４  ロール
４ａ  分割ロール
４ｂ  一体ロール
５  フレーム連結装置
１０  鋳片
１１  固相
１２  固液共存層
１３  液層
１５  鋳造方向
Ｄ  ロール径
ＰR  ロールピッチ
【図１】
2015226918.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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