(57)【要約】【課題】鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、このビレット鋳片に曲がりが発生しないための有用な方法を提供する。【解決手段】鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、鋳片温度が８００〜５００℃の範囲での鋳片の相対する面における平均冷却速度を夫々Ｃ１、Ｃ２（℃／分：但しＣ１≧Ｃ２）としたとき、これらが下記（１）式の関係を満足するようにして操業する。（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１＜０．１５                                ‥（１）【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、鋳片温度が８００〜５００℃の範囲での鋳片の相対する面における平均冷却速度を夫々Ｃ１、Ｃ２（℃／分：但しＣ１≧Ｃ２）としたとき、これらが下記（１）式の関係を満足するようにして操業することを特徴とする鋼の連続鋳造における鋳片冷却方法。
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１＜０．１５                                ‥（１）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却する方法に関するものであり、殊にこの冷却の際にビレット鋳片に曲がりが発生することを防止するための冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼の連続鋳造法は、鋳型を通して溶鋼を凝固させつつ（一次冷却）、スプレーやエアーミストによって更に冷却し（二次冷却）、鋳片を連続的に引き抜いて所定長さに切断する製造方法である。そして切断された鋳片は、その後の分塊圧延に搬送されるまでに更に冷却（三次冷却）されることになる。
【０００３】
この三次冷却では、放冷や強制冷却が行われるのであるが、放冷する場合には広いスペースが必要になって現実的でないという問題がある。こうしたことから、三次冷却では強制冷却が一般的に行なわれている。この強制冷却では、▲１▼鋳片を冷却水に浸漬する方法や、▲２▼鋳片に冷却水を噴霧する方法、等が知られている。これらの方法のうち、鋳片を均一に冷却するという観点からすれば、上記▲１▼の方法が優れているのであるが、鋳片の鋼種に応じて適切な冷却条件を設定するという観点からすれば、上記▲２▼の方法が優れているとされている。
【０００４】
上記▲２▼の冷却方法を採用するに当たっては、鋳片の各面（例えば、上面と下面）においてできるだけ同一量の冷却水が噴霧されるように制御されているのであるが、各面における冷却に差が生じ易い。例えば鋳片上面においては冷却水が溜まりやすく、冷却が促進されるのであるが、鋳片下面においては冷却水が流出して冷却が促進され難い状況となる。そして、こうした冷却の不均一の発生は、鋳片に曲がりを発生させる原因となる。特に低合金鋼の場合や断面形状が小さいビレット鋳片（一片が１５０ｍｍ程度）の場合には、抜熱速度が速いという理由からこうした鋳片曲がりが発生しやすいと言われている。
【０００５】
こうした鋳片曲がりが発生すると、鋳片が円滑に搬送されないという問題がある。具体的には、連続鋳造に引き続いて行われる手入れラインや分塊工程などの設備で鋳片が通過できす、連続的な操業に支障をきたすことになる。また、曲がりが発生した鋳片を積み重ねたときには、曲がりが矯正され、鋳片に割れが発生することになる。
【０００６】
こうしたことから、冷却の差異によって曲がりが発生しないための冷却方法についてこれまでも様々提案されている。こうした技術に関連して、約７００〜１０００℃の高温にある鋼片に多数の冷却ノズルより散水して、これを冷却するに当たり、その散水を断続継続中の鋼片がほぼ均一な温度に復熱後再び水冷されるごときサイクルで、鋼片が１３０〜２００℃に冷却されるまで断続的に反復遂行する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この技術は、圧延鋼片における曲がり発生の防止を図るものであるが、冷却の差異による曲がりを防止する上では有効な方法である。しかしながら、この方法では冷却条件を厳密に制御する必要があり、連続鋳造における三次冷却として行われる方法としては適用し難いという問題がある。
【０００８】
また、分塊圧延工程後の冷却方法として、熱鋼片のほぼ下半分を水中に浸漬して冷却を行いつつ同時に残りの上半分を水面上に露出させてスプレー冷却を行い、常に上面と下面との温度差が１００℃以内にコントロールする方法についても提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
この技術は、上記▲１▼、▲２▼の方法を併用したものであるが、こうした技術を応用しても鋳片の均一冷却が達成されず、鋳片の曲がり防止としいう観点からすれば依然として不十分である。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭４８−９６４１０号公報  特許請求の範囲等
【特許文献２】
特公昭５２−１６４４５号公報  特許請求の範囲等
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした状況の下になされたものであって、その目的は、鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、ビレット鋳片に曲がりが発生しないための有用な方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】
上記の目的を達成し得た本発明方法とは、鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、鋳片温度が８００〜５００℃の範囲での鋳片の相対する面における平均冷却速度を夫々Ｃ１、Ｃ２（℃／分：但しＣ１≧Ｃ２）としたとき、これらが下記（１）式の関係を満足するようにして操業する点に要旨を有するものである。
【００１３】
（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１＜０．１５                                ‥（１）
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、ビレット鋳片の曲がりを防止しつつ冷却するための有用な方法について様々な角度から検討した。その結果、鋳片の相対する面における平均冷却速度が所定の関係［上記（１）式の関係］を満足するようにすれば、鋳片の均一冷却が達成されてビレット鋳片に曲がりが発生しないことを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
本発明において上記「相対する面」とは、代表的には、上面と下面の関係になるが、こうした状態に限らず、両側面の冷却速度を適宜制御しても本発明の効果が達成される。また、鋳片の上面・下面と両側面の冷却速度の制御を併用することも可能である。要するに、「相対する面」における平均冷却速度が上記（１）式の関係を満足するように冷却水量等を制御すればよい。これによって、ビレット鋳片の曲げ発生を抑制できることになる。
【００１６】
上記平均冷却速度Ｃ１、Ｃ２を制御するのは、鋳片温度が８００〜５００℃の温度範囲とする必要があるが、これは冷却の不均一が曲がり発生として顕在化しやすい温度領域だからである。即ち、鋳片温度が８００℃を超えたり、５００℃未満となった状態で、上記平均冷却速度を制御しても、曲がりの防止にそれほど効果的に反映されないからである。
【００１７】
平均冷却速度Ｃ１、Ｃ２が（１）式の関係を満足するように制御するための具体的手段については、（１）相対する面における冷却水量のバランスの適正化、（２）冷却水を噴霧するためのノズル配置の適正化、（３）鋳片を回転させる、等によって、各面における平均冷却速度の均一化を図ることができる。但し、相対する面として鋳片の上面と下面を選んだ場合に、上面における平均冷却速度が下面の冷却速度よりも大きくなるとは限らず、その逆の関係（即ち、下面の平均冷却速度がＣ１）となるように制御しても良いことは勿論である。
【００１８】
本発明で対象とする鋼材の種類については、連続鋳造片として製造される鋼材であればその鋼種については限定されず、高合金鋼、低合金鋼、低炭素鋼など様々な鋼種に適用できるものであるが、本発明の効果をより有効に発揮させるためには、ビレット鋳片曲がりが最も発生し易い低合金鋼であることが好ましい。また、本発明において上記平均冷却速度Ｃ１、Ｃ２の具体的な制御範囲は対象とする鋼種によっても異なり、特に限定されるものではないが、例えば前記低合金鋼の場合には、２０〜８０℃／分程度であることが好ましい。
【００１９】
以下、本発明の作用効果を実施例によって更に具体的に示すが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適用する範囲内で適宜設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００２０】
【実施例】
実施例１
下記表１に示す化学成分組成の溶鋼から連続鋳造法によって、ビレット鋳片［長さ８０００、縦１５５、横１５５（ｍｍ）］を製造し、得られたビレット鋳片について各種冷却条件で冷却し（下記表２）、各ビレット鋳片の曲がり量について調査した。このときの冷却条件は、スプレー水量を制御することによって変化させた。また曲がり発生量については、各鋳片の湾曲高さｈ（鋳片を水平面に置いたと想定したときの下面までの高さ）に測定し、その値が５０ｍｍ以上となるかならないかによって曲がり状況を評価した（５０ｍｍ以上で「×」、５０ｍｍ未満で「○」）。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
これらの結果を、鋳片上面における平均冷却速度Ｃ１、鋳片下面における平均冷却速度Ｃ２、および前記（１）式の左辺の値［（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１］と共に、下記表２に示す。また、これらの結果に基づいて、平均冷却速度Ｃ１、Ｃ２の関係が鋳片曲がり発生に与える影響を図１に、（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１と曲がり量の関係を図２に夫々示す。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
これらの結果から明らかなように、上記（１）式を満足することによって、ビレット鋳片における曲がりの発生を効果的に防止できることが分かる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、ビレット鋳片に曲がりが発生しないための有用な方法が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋳片各面における平均冷却速度Ｃ１、Ｃ２の関係がビレット鋳片曲がり発生に与える影響を示すグラフである。
【図２】（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１と曲がり量の関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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