(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有量が０．７０〜０．９０ｗｔ％、珪素含有量が０．１５〜０．２５ｗｔ％、マンガン含有量が０．４５〜０．５５ｗｔ％の範囲のスチールコード用鋼であり、過熱度が１０〜４５℃の溶鋼を、０．２５〜１．０ｌ／ｋｇの比水量で冷却しながら０．５０〜０．６５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で連続鋳造して、厚みＴが３８０±３０ｍｍ、幅Ｂと厚みＴとの比Ｂ／Ｔが１〜２の鋳片を製造する際に、前記鋳片を複数のロール対により軽圧下する方法であって、
溶鋼のメニスカスからの鋳造方向距離をＸ［ｍ］、鋳造方向に対する前記ロール対の面間距離の減少勾配をＹ［ｍｍ／ｍ］としたときに、
１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲において、０≦Ｙ≦５．０
２２．３≦Ｘ≦２５．９の範囲において、２．０≦Ｙ≦３．０
２５．９≦Ｘ≦２７．５の範囲において、０．６≦Ｙ≦２．６
２７．５≦Ｘ≦３２．３の範囲において、０．５≦Ｙ≦１．５
であることを特徴とする連続鋳造における鋳片の軽圧下方法。
【請求項２】
１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲において、２．０≦Ｙ≦３．５であることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造における鋳片の軽圧下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造により鋳造される鋳片を、中心偏析の改善を目的として軽圧下する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、連続鋳造によりスラブやブルーム等の半製品（鋳片）を製造する場合に、鋳片の中心部に、溶鋼中に含まれていた炭素（Ｃ）、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）等の成分が偏析する、いわゆる中心偏析が問題となることがある。
【０００３】
この中心偏析は以下のようなメカニズムで発生することが知られている。即ち、溶鋼の凝固末期に、鋳片の表面側から中心部へ向けてデンドライト（樹枝状晶）が成長したときに、鋳片の中心部においてデンドライト間に未凝固部が取り残される。そして、この取り残された未凝固部が凝固収縮する際に、前述したＣ、Ｓｉ、Ｍｎ等の成分を高い含有率で含む濃化溶鋼が流入し、その結果、鋳片の中心部にこれらの成分が偏析することになる。
【０００４】
このような中心偏析は、鋼の靭性の低下や水素誘起割れなどの原因となるため、可能な限り抑制されることが好ましい。そこで、溶鋼の凝固末期に、取り残された未凝固部の凝固収縮分を補う程度に鋳片を外部から圧下する（以下、軽圧下という）ことにより、濃化溶鋼の流動を極力防止して中心偏析を抑制する方法が、近年では一般的に採用されている。
【０００５】
ところで、軽圧下時における圧下量が小さすぎると、その圧下が鋳片中心部に伝わらず、中心偏析が十分に改善されない。その一方で、圧下量が大きすぎると、デンドライト間の濃化溶鋼が鋳片中心部へ絞り出されてしまい、中心偏析が逆に悪化してしまう。そのため、中心偏析を効果的に抑制するには、鋳片の凝固状態に応じて適切な圧下量で軽圧下を行う必要がある。そこで、従来の軽圧下方法においては、鋳片内部の固相率に応じて圧下区間や圧下量といった圧下条件を決定している（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５９８１０号公報
【特許文献２】特開平８−１３２２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２に開示された軽圧下方法においては、鋳片内部の固相率を正確に把握することが必要不可欠となる。ここで、鋳片内部の固相率を実際の連続鋳造工程において検出することはほとんど不可能であることから、固相率は計算により予測されるのが一般的である。
【０００８】
この連続鋳造工程における凝固伝熱計算を精度よく実行するためには、少なくとも、鋼種の高温域における物性データ（例えば、凝固潜熱／熱伝導度／比熱など）及び外部からの抜熱条件（鋳型内部での抜熱／２次冷却帯におけるスプレー又はミスト冷却による熱伝達係数／ロール冷却による熱伝達係数など）などの計算条件を正確に把握する必要がある。これらの計算条件のうち特にその計算結果に大きく影響を与えるものとして、(1)（物性データ）凝固潜熱と、(2)（外部からの抜熱条件）２次冷却帯における熱伝達係数／ロール冷却による熱伝達係数と、が挙げられる。
【０００９】
前者(1)の凝固潜熱は、一般的に約５５〜６５ｃａｌ／ｇの値が採用されているが、多くの元素を含む鋼の凝固潜熱を正確に求めるのは極めて困難である。
また、後者(2)の２次冷却帯における熱伝達係数は、一般的に、実験において鋼材を所定のスプレー流量で冷却させたときの温度変化を測定し、その測定結果に基づいて推定している。
【００１０】
しかし、当該２次冷却帯におけるスプレー／ミスト冷却の熱伝達係数は多種のパラメータが連関する複雑な関数として表されることが報告されている（三塚ら：鉄と鋼、６９（１９８３）、２６２／三塚：鉄と鋼、９１（２００５）、１を参照）。当該パラメータは例えば、スプレー流量／水滴のサイズ及び運動量／エアーの量及び圧力／鋳片の表面温度などのことである。
【００１１】
そして上記熱伝達係数は、これらのパラメータが適宜に決定されたとしても測定条件によって結局は大きくバラついているのが現状である。加えて、上記の実験では、(a)鋳片の上下面における冷却能の差異の、鋳片の移動に伴う変化や、(b)浸漬ノズルの詰まりによる影響、(c)ガイドロール間の溜り水による影響、(d)低温ロールからの冷却による影響、(e)鋳片の酸化具合（スケールの付着厚み）による影響、など実機において発生し得る種々の影響を見積もることが当然できない。
【００１２】
以上のように、凝固伝熱計算の計算条件が不確定な要素を数多く含んでいる限り、個々の鋼種／鋳造条件に応じて鋳片内部の固相率を精度よく予測することは現状では極めて困難である。
参考として、凝固伝熱計算の計算結果の一例を図１２に示す。この図１２は、前述した三塚らの文献に記載された予測式を元に、凝固潜熱を５５ｃａｌ／ｇ、又は、６５ｃａｌ／ｇとして計算したものである。この図１２において、実線は潜熱が６５ｃａｌ／ｇのケース、破線は５５ｃａｌ／ｇのケースをそれぞれ示す。本図からわかるように、実際には正確に求められない凝固潜熱の違いにより、固相率とメニスカス距離との関係に、例えば数ｍオーダにまで及ぶ大きなズレが生じてしまうことがわかる。さらに、前述した三塚らの予測式が全ての鋳造条件に適合するとは限らず、用いる予測式によっては、同様に、当該固相率とメニスカス距離との関係にズレが生じることも容易に予測できる。
【００１３】
以上の理由から、前述した特許文献１、２に示されているように、固相率に基づいて圧下条件（圧下区間や圧下量）を決定したとしても、実際には中心偏析を十分に抑制できないことも多い。
【００１４】
本発明の目的は、計算で求められる固相率ではなく、実際の鋳造条件に基づいて圧下条件を決定することにより、中心偏析を確実に抑制することのできる、鋳片の軽圧下方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１５】
第１の発明の連続鋳造における鋳片の軽圧下方法は、炭素含有量が０．７０〜０．９０ｗｔ％、珪素含有量が０．１５〜０．２５ｗｔ％、マンガン含有量が０．４５〜０．５５ｗｔ％の範囲のスチールコード用鋼であり、過熱度が１０〜４５℃の溶鋼を、０．２５〜１．０ｌ／ｋｇの比水量で冷却しながら０．５０〜０．６５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で連続鋳造して、厚みＴが３８０±３０ｍｍ、幅Ｂと厚みＴとの比Ｂ／Ｔが１〜２の鋳片を製造する際に、前記鋳片を複数のロール対により軽圧下する方法であって、
溶鋼のメニスカスからの鋳造方向距離をＸ［ｍ］、鋳造方向に対する前記ロール対の面間距離の減少勾配をＹ［ｍｍ／ｍ］としたときに、
１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲において、０≦Ｙ≦５．０
２２．３≦Ｘ≦２５．９の範囲において、２．０≦Ｙ≦３．０
２５．９≦Ｘ≦２７．５の範囲において、０．６≦Ｙ≦２．６
２７．５≦Ｘ≦３２．３の範囲において、０．５≦Ｙ≦１．５
であることを特徴とするものである。
【００１６】
この第１の発明によれば、鋼の成分や鋳片のサイズ、鋳造速度等の鋳造条件が決定された上で、さらに、軽圧下を行うロール対の面間距離の減少勾配Ｙ（鋳造方向の単位距離（１ｍ）当たりのロール面間距離の減少量（ｍｍ）、圧下勾配ともいう）が、メニスカスからの鋳造方向距離Ｘに基づいて具体的に決定される。つまり、実際に予測するのが困難な鋳片内部の固相率の代わりに、実際の鋳造条件に基づいて圧下条件を決定することから、鋳片の凝固末期の部分を適切な圧下条件で圧下することができ、鋳片の中心偏析をより効果的に抑制することができる。
【００１７】
第２の発明の連続鋳造における鋳片の軽圧下方法は、前記第１の発明において、１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲では、２．０≦Ｙ≦３．５であることを特徴とするものである。
【００１８】
特に、比較的厚さの大きい鋳片を製造する場合に、圧下初期段階の圧下量が少ないと、炭素等の含有量の高い濃化溶鋼が鋳片の中心部に向かって流動するのに起因して、その鋳片中心部の周辺に、断面Ｖ字状となる偏析模様（Ｖ偏析という）が生じやすい。しかし、この第２の発明によれば、圧下初期段階において、ある程度の大きさの圧下量で圧下を行うことから、Ｖ偏析の発生を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態の連続鋳造機（以下、連鋳機という）について、図１を参照して説明する。図１に示すように、連鋳機１００は、溶鋼を所定形状に凝固させる鋳型１と、この鋳型１内へ溶鋼を注湯するタンディッシュ２と、鋳型１の下流側に順に並設された複数のロール３とを備えている。
【００２０】
複数のロール３は、鋳型１の直下から鉛直下方に延び、その後、円弧状に曲がって最終的に水平方向に延びる、所定の鋳造経路に沿ってこの経路の両側にそれぞれ配設されている。また、経路を挟むように配置された２つのロール３から１対のロール対８が構成されており、各ロール対８の２つのロール３は所定面間を空けて配設されている。また、ロール３間には、鋳片に対して水を噴射することにより鋳片を冷却する、冷却水噴射装置（図示省略）が設けられている。
【００２１】
そして、鋳型１に注湯された溶鋼は、鋳型１と接する部分からシェル（凝固部）を形成し、内部に未凝固部を有する鋳片となる。この鋳片は、ロール３の間から噴射される水により冷却されながら、複数のロール対８により鋳造方向下流へ送られてシェルが成長していき、最終的に、内部まで完全に凝固した鋳片となる。
【００２２】
ここで、本実施形態の連鋳機１００による連続鋳造の鋳造条件は、以下の通りである。まず、対象となる鋼に含まれる元素の含有量は、炭素（Ｃ）の含有量が０．７０〜０．９０ｗｔ％、珪素（Ｓｉ）の含有量が０．１５〜０．２５ｗｔ％、マンガン（Ｍｎ）の含有量が０．４５〜０．５５ｗｔ％の範囲となっている。尚、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ以外の他の元素の含有量については特に限定されるものではなく、一般的に使用される範囲内であればよい。例えば、リン（Ｐ）の含有量は０．０３ｗｔ％以下であり、硫黄（Ｓ）の含有量は０．０１ｗｔ％以下である。
【００２３】
そして、本実施形態の連鋳機１００は、過熱度（液相線温度に対する温度）が１０〜４５℃の溶鋼を、比水量（鋼１ｋｇに対して与える水の量）０．２５〜１．０ｌ／ｋｇで冷却しながら、０．５０〜０．６５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造して、鋳片を製造する。
【００２４】
さらに、連鋳機１００による連続鋳造によって得られる鋳片は、図２に示すように、断面がほぼ矩形状であり、幅をＢ、厚さをＴとしたときの、比Ｂ／Ｔが１〜２となる鋳片（ブルーム）である。さらに、この鋳片の厚さＴは、３００±３０ｍｍである。
【００２５】
ところで、前述したように、溶鋼の凝固末期には、鋳片内部の未凝固部分の凝固収縮に伴って、鋳片の中心部に、炭素、珪素、マンガン、リン、硫黄といった溶鋼に含まれる元素を高い含有率で含む、濃化溶鋼が流れ込む。そのため、図３に示すように、鋳片の中心部には中心偏析２０が生じやすい。尚、図３は、鋳片の幅方向中央を鉛直面で切断したときの断面を示している。
【００２６】
そこで、図１に示すように、連鋳機１００において、鋳造経路が水平になっている領域の、ロール３よりも鋳造方向下流側の位置には、複数の圧下ロール対４が鋳造経路に沿って送られる鋳片を挟むように設けられている。各圧下ロール対４を構成する２つの圧下ロール５は、所定の面間距離を空けて経路の上下両側にそれぞれ配置されている。
【００２７】
これらの複数の圧下ロール対４は、鋳片に中心偏析が生じるのを抑制するために、溶鋼の凝固末期に、鋳片内部の未凝固部分の凝固収縮分を補う程度に鋳片を圧下（軽圧下）するためのものである。そして、複数の圧下ロール対４は、鋳造方向下流側に向かうほど面間が狭まるように配置されており、これらの圧下ロール対４の間を鋳片が鋳造方向下流側へ送られるにつれて、各圧下ロール対４の上下２つの圧下ロール５により、鋳片が厚み方向両側から圧下されるようになっている。
【００２８】
ここで、図４に示すように、ある２対の圧下ロール対４を考えたときに、これら２つの圧下ロール対４のうちの鋳造方向上流側に位置する圧下ロール対４の面間距離をＧ１［ｍｍ］、鋳造方向下流側に位置する圧下ロール対４の面間距離をＧ２［ｍｍ］、２対の圧下ロール対４の鋳造方向に関する離間距離をＬ［ｍ］、２対の圧下ロール対４の間におけるロール面間距離の減少勾配（鋳造方向に関する単位距離当たりの面間距離減少量、以下、圧下勾配ともいう）をＹ［ｍｍ／ｍ］とすると、Ｙ＝（Ｇ１−Ｇ２）／Ｌで表される。
【００２９】
そして、本実施形態では、鋳型１の溶鋼湯面であるメニスカスからの鋳造方向距離をＸ［ｍ］としたときに、
１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲において、０≦Ｙ≦５．０
２２．３≦Ｘ≦２５．９の範囲において、２．０≦Ｙ≦３．０
２５．９≦Ｘ≦２７．５の範囲において、０．６≦Ｙ≦２．６
２７．５≦Ｘ≦３２．３の範囲において、０．５≦Ｙ≦１．５
となっている。
【００３０】
このように、鋳片サイズや鋳造速度等の鋳造条件が決定された上で、さらに、軽圧下を行う圧下ロール対４の面間距離の減少勾配（圧下勾配）Ｙが、メニスカスからの鋳造方向距離Ｘに応じて決定されている。つまり、実際に予測するのが困難な鋳片の固相率の代わりに、実際の鋳造条件に基づいて圧下条件を決定することから、鋳片の凝固末期の部分を適切な圧下条件で確実に圧下することができ、鋳片の中心部に生じる中心偏析を効果的に抑制することができる。
【００３１】
尚、圧下初期段階の圧下量が比較的小さい場合には、濃化溶鋼が鋳片の中心部に向かって流動するのに起因して、図３に示すように、その中心部の周辺において鋳造方向下流側ほど広がるように傾斜した、断面Ｖ字状となる偏析模様、いわゆる、Ｖ偏析２１が生じやすい。そこで、圧下初期段階に比較的大きな量の圧下を行ってＶ偏析の発生を抑制するために、１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲では２．０≦Ｙ≦３．５とすることが好ましい。
【実施例】
【００３２】
以上説明した本実施形態の軽圧下方法について、より具体的な実施例と比較例により検証した。
【００３３】
［鋳造条件］
まず、本発明の実施例としては、鋳片の厚み、鋼に含まれる元素（炭素、珪素、及び、マンガン）の含有量、鋳造速度、溶鋼過熱度、比水量の各条件については、下記の範囲内でそれぞれ決定して、鋳片を鋳造した。
鋳片の厚み（鋳型厚み）：３８０±３０ｍｍ
炭素含有量：０．７０〜０．９０ｗｔ％
珪素含有量：０．１５〜０．２５ｗｔ％
マンガン含有量：０．４５〜０．５５ｗｔ％
鋳造速度：０．５０〜０．６５ｍ／ｍｉｎ
溶鋼加熱度：１０〜４５℃
比水量：０．２５〜１．０ｌ／ｋｇ
【００３４】
尚、上述の溶鋼過熱度ΔＴの測定に関して少し補足しておく。連続鋳造では、取鍋からの溶鋼を、タンディッシュという、耐火物で内張りされた容器に受けた後に、このタンディッシュ下部から鋳型の中に溶鋼を注入する。そして、鋳造中は、このタンディッシュ内に常に溶鋼が溜められた状態となっている。そして、溶鋼の温度測定は、このタンディッシュの溶鋼表面から中へ温度計を浸漬させることにより行う。具体的には、温度計として熱電対タイプのものを用い、この温度計の先端部に設けられた温度検知部をタンディッシュ内の溶鋼の表面から５０ｍｍ以上浸漬させた状態で温度計から出力された値を、その時に溶鋼温度とした。そして、溶鋼過熱度は、上述した方法で測定された溶鋼温度から、その溶鋼の成分から唯一に決まる凝固開始温度を引いた値として求められる。
【００３５】
その一方で、少なくとも何れか１つの鋳造条件が前述の範囲から外れるように設定することにより、実施例に対する比較例の鋳片を鋳造した。尚、何れの実施例及び比較例においても鋳片の幅は６００ｍｍとなるように連続鋳造を行った。
【００３６】
［圧下ロール対の具体的構成］
次に、圧下ロール対４の実施例及び比較例における具体的構成について説明する。図５は圧下ロール対４の配置構成を示す概略図であり、図６は、図５の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。図５、図６に示すように、鋳片が送られる鋳造経路の両側において、鋳造方向に並ぶ４つの圧下ロール５は１つのロールスタンド６，７に設けられている。ここで、鋳造経路の下側に位置するロールスタンド７は固定されている。一方、鋳造経路の上側に位置するロールスタンド６は、その傾きと上下方向の位置を調整可能に構成されている。つまり、上側のロールスタンド６の傾き及び上下方向位置を調整することにより、圧下ロール対４の面間距離を自由に設定することが可能となっている。
【００３７】
また、圧下ロール５の径Ｄは３００ｍｍ、１つのロールスタンド６，７に設けられている４つの圧下ロール５は等間隔で並んでおり、その間隔Ｌｃ（ロール中心間距離）は３２０ｍｍである。また、図５中の左から１番目のロールスタンド６，７は、鋳造方向最下流に位置する圧下ロール５の、メニスカスからの鋳造方向距離Ｘ１が２２．３ｍとなるように設置されている。同様に、左から３番目のロールスタンド６，７の最下流ロール５の鋳造方向位置Ｘ２は２５．９ｍ、左から４番目のロールスタンド６，７の最下流ロール５の鋳造方向位置Ｘ３は２７．５ｍ、左から７番目（図５中の右から１番目）のロールスタンド６，７の最下流ロール５の鋳造方向位置Ｘ４は３２．３ｍである。
【００３８】
そして、メニスカスからの鋳造方向距離に基づいて、上側のロールスタンド６の傾き及び上下方向位置を適宜変更することにより、最上流の圧下ロール対４と最下流の圧下ロール対４の面間をそれぞれ調整して、ロール面間距離の減少勾配を適切な値に設定する。
【００３９】
例えば、距離Ｘが２５．９ｍ〜２７．５ｍの間における面間距離の減少勾配を所望の値に設定する場合には、ロールスタンド６Ａ，７Ａに設けられた最上流ロール対４Ａと最下流ロール対４Ｄの面間距離をそれぞれ調整する。まず、図６に示すように、ロールスタンド６Ａ，７Ａよりも上流側に位置するロールスタンド６，７の、最下流ロール対４Ｘの面間距離Ｇｘを測定する。そして、この面間距離Ｇｘが、例えば、３７６ｍｍである場合に、距離Ｘが２５．９ｍ〜２７．５ｍの間における面間距離の減少勾配を１．１ｍｍ／ｍとするには、最上流ロール対４Ａと最下流ロール対４Ｄの面間距離を以下のように設定すればよい。
【００４０】
まず、最下流ロール対４Ｄの面間距離Ｇｄは、Ｇｄ＝Ｇｘ−１．１［ｍｍ／ｍ］×１．６［ｍ］＝３７４．２４［ｍｍ］となる。一方、圧下ロール対４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄの間隔Ｌｃはそれぞれ３２０ｍｍであるから、最上流ロール対４Ａの面間距離Ｇａは、Ｇａ＝１．１［ｍｍ／ｍ］×（０．３２［ｍ］×３）＋Ｇｄ＝３７５．２９６［ｍｍ］となる。
【００４１】
これと同様にして、他のロールスタンド６，７に設けられた圧下ロール対４に関しても、メニスカスからの鋳造方向距離に基づいて、所望の減少勾配となるように面間距離を設定した。本発明の実施例としては、鋳型の溶鋼湯面であるメニスカスからの鋳造方向距離をＸ［ｍ］としたときの、圧下ロール対の面間距離の減少勾配（圧下勾配）Ｙ［ｍｍ／ｍ］を、
１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲において、０≦Ｙ≦５．０
２２．３≦Ｘ≦２５．９の範囲において、２．０≦Ｙ≦３．０
２５．９≦Ｘ≦２７．５の範囲において、０．６≦Ｙ≦２．６
２７．５≦Ｘ≦３２．３の範囲において、０．５≦Ｙ≦１．５
の範囲内で設定して軽圧下を行った。その一方で、この実施例に対する比較例として、少なくとも何れかの１つの区間において、Ｙの値が前述の範囲から外れている条件での軽圧下も行った。
【００４２】
［中心偏析評価］
次に、鋳造された鋳片に生じている中心偏析の程度を評価する手法について説明する。
中心偏析が問題となる代表的な鋼種に、タイヤの補強材等として用いられるスチールコード材がある。このスチールコード材は、例えば、以下のような工程で製造される。まず、鋳造された幅６００ｍｍ×厚さ３８０ｍｍの鋳片を加熱炉で３時間ほど加熱した後に、１５５ｍｍ角のビレットに形成する。そして、このビレットを圧延することにより、直径５．５ｍｍの線材を得る。
【００４３】
ここで、鋳片に中心偏析が生じている場合には、鋳片中心部における炭素、珪素、マンガン等の元素の含有量が高くなっている。そのため、このような鋳片を圧延して得られた線材ではその軸芯部が硬くなり、伸線時に断線しやすい。
【００４４】
例えば、溶鋼中に含まれる元素として炭素を例に挙げると、炭素の中心偏析の程度は、タンディッシュ内の溶鋼から取り出したサンプルの炭素含有量Ｃ０と、鋳造された鋳片の中心部における炭素含有量の最大値Ｃｍａｘとの比、Ｃｍａｘ／Ｃ０で評価できる。Ｃｍａｘ／Ｃ０が１である場合には中心偏析がない状態を示している。逆に、Ｃｍａｘ／Ｃ０が大きいほど、炭素の中心偏析の度合が大きいことになる。
【００４５】
そして、本願の発明者らが検討した結果、Ｃｍａｘ／Ｃ０と、その鋳片から製造される線材の伸線時における断線回数との間には、図７のような関係が見いだされた。この図７からわかるように、Ｃｍａｘ／Ｃ０の値が１．１以下である場合には、線材はほとんど断線することがないが、Ｃｍａｘ／Ｃ０が１．２以上となると断線が発生するようになる。つまり、炭素の中心偏析に起因する断線を防止するには、Ｃｍａｘ／Ｃ０≦１．１であることが必要である。
【００４６】
同様にして、珪素の中心偏析の程度は、溶鋼から取り出したサンプルの珪素含有量Ｓｉ０と、鋳片の中心部における珪素含有量の最大値Ｓｉｍａｘとの比、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０で評価できる。また、マンガンの中心偏析の程度は、溶鋼から取り出したサンプルのマンガン含有量Ｍｎ０と、鋳片の中心部におけるマンガン含有量の最大値Ｍｎｍａｘとの比、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０で評価できる。そして、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０と断線回数との間、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０と断線回数との間にも、炭素同様、ある関係が見いだされた。これらの関係を図８、図９にそれぞれ示す。そして、図８及び図９の関係から、断線を防止するためには、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０≦１．２、且つ、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０≦１．１であることが必要となる。
【００４７】
尚、Ｃｍａｘ、Ｓｉｍａｘ、Ｍｎｍａｘの測定は以下のようにして行った。まず、図１０に示すように、鋳片（例えば、幅６００ｍｍ×厚さ３８０ｍｍ）の、その幅方向中央を通る鉛直断面において、鋳造方向に所定長さ（例えば、２５０ｍｍ）を有する矩形状のサンプル片Ｓａを切り出す。さらに、図１１に示すように、このサンプル片Ｓａの厚さ方向中央部を５．０ｍｍφのドリルでくり抜くことにより採取した、切り屑中の炭素、珪素、及び、マンガンの含有量を測定する。また、このような切り屑は、鋳造方向にそれぞれ１０ｍｍのピッチで互いに離れた計２５カ所の位置で採取し、これら２５カ所から測定された炭素、珪素、及び、マンガンの含有量のうちの最も大きな値を、それぞれＣｍａｘ、Ｓｉｍａｘ、Ｍｎｍａｘとする。そして、Ｃｍａｘ／Ｃ０≦１．１、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０≦１．２、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０≦１．１の全ての条件が満たされているか否かにより、鋳片の中心偏析の評価を行う。
【００４８】
［Ｖ偏析について］
さらに、鋳片の中心部の周辺にＶ偏析が生じているか否かについては、以下のようにして確認する。まず、前述した中心偏析の測定と同様に、鋳造された鋳片からサンプル片Ｓａ（図１０、図１１参照）を切り出す。そして、このサンプル片Ｓａの表面を研磨した後に、塩酸にて１０分ほど腐食させてから、表面にＶ字状の偏析模様（図３に示すＶ偏析２１）が出現しているか否かを肉眼にて確認する。
【００４９】
［評価結果］
そして、実施例及び比較例における、鋳型厚み（即ち、鋳片厚み）、成分元素の含有量、鋳造速度、溶鋼過熱度（ΔＴ）、比水量、メニスカスからの距離に対する圧下ロール対の面間距離の減少勾配（圧下勾配）の諸条件と、鋳造により得られた鋳片における偏析状況を、表１〜表５に示す。尚、表中の圧下勾配の欄において、距離Ｘの範囲は境界値を四捨五入した簡易的な値で表示している（例えば、２５．９≦Ｘ≦２７．５の区間を、２６−２８と表示している）。
【００５０】
【表１】
0004704979.tif 000002
【００５１】
【表２】
0004704979.tif 000003
【００５２】
【表３】
0004704979.tif 000004
【００５３】
【表４】
0004704979.tif 000005
【００５４】
【表５】
0004704979.tif 000006
【００５５】
これら表１〜表５より、鋳造条件及び圧下勾配Ｙが全て前述した範囲内にある（表中に○で示す）、実施例の鋳片においては、Ｃｍａｘ／Ｃ０≦１．１、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０≦１．２、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０≦１．１の３つの条件を満たしており（表中に○で示す）、炭素、珪素、及び、マンガンの中心偏析がそれぞれの抑制されていることがわかる。一方、鋳造条件と圧下勾配Ｙの少なくとも何れか１つの条件が前述した範囲内にない（表中に×で示す）、比較例の鋳片においては、Ｃｍａｘ／Ｃ０≦１．１、Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０≦１．２、Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０≦１．１の３つの条件のうちの少なくとも何れか１つが満たされず（表中に×で示す）、中心偏析が十分に改善されていないことがわかる。
【００５６】
さらに、中心偏析の抑制が確認された実施例の中でも、さらに、距離Ｘが１０．０≦Ｘ≦２２．３の範囲である場合に、圧下勾配Ｙが２．０≦Ｙ≦３．５（表中に◎で示す）である実施例（Ｎｏ．２０，２９，３６，４３，４９）では、Ｖ偏析が見られなかった（表中のＶ偏析の欄に◎で示す）。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る連鋳機の概略構成図である。
【図２】鋳片の断面サイズを示す図である。
【図３】鋳片内に中心偏析及びＶ偏析が生じている状態を模式的に示す、鋳片の鉛直断面図である。
【図４】ロール面間距離と圧下勾配の関係を説明する説明図である。
【図５】圧下ロール対の配置構成を示す概略図である。
【図６】図５の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【図７】炭素の中心偏析（Ｃｍａｘ／Ｃ０）と線材の断線回数との関係を示すグラフである。
【図８】珪素の中心偏析（Ｓｉｍａｘ／Ｓｉ０）と線材の断線回数との関係を示すグラフである。
【図９】マンガンの中心偏析（Ｍｎｍａｘ／Ｍｎ０）と線材の断線回数との関係を示すグラフである。
【図１０】鋳片からの中心偏析評価のためのサンプル片の切り出しに関する説明図である。
【図１１】ドリルにより切り屑を採取するときのサンプル片の表面を示す図である。
【図１２】凝固伝熱計算の計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１  鋳型
４  圧下ロール対
５  圧下ロール
６，７  ロールスタンド
２０  中心偏析
２１  Ｖ偏析
１００  連鋳機
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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