(57)【要約】【課題】鋳型に注湯した溶鋼を凝固させながら連続して下方に引抜き、鋳型下方の二次冷却帯で鋳片内部の未凝固溶鋼を電磁撹拌する連続鋳造方法において、鋳片の最終鋳片における板厚中心部での介在物起因による内部欠陥の発生を抑制するための連続鋳造方法を提供する。【解決手段】電磁撹拌を鋳造終了後ピンチロールを停止したタイミングで停止させ、これにより等軸晶率の増加を抑制して溶鋼の凝固収縮に伴う下方への吸引力を軽減し、介在物の吸引を低減する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷構造の鋳型に注湯した溶鋼を冷却し、凝固させながらピンチロールにより連続して下方に引抜き、鋳型下方の二次冷却帯に配置した電磁撹拌装置により鋳型内部の未凝固溶鋼を電磁撹拌する連続鋳造方法において、最終鋳片の操業時、鋳造終了後のピンチロールを停止したタイミングで電磁撹拌を停止させることを特徴とする連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型に注湯した溶鋼を凝固させながら連続して下方に引抜き、鋳型下方の二次冷却帯で鋳片内部の未凝固溶鋼を電磁撹拌する連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の連続鋳造方法においては、図１に示すように所定の成分に調整された溶鋼がタンディッシュ１から浸漬ノズル２を介して水冷構造の鋳型３に注湯される。鋳型３に注湯された溶鋼は周りから徐々に冷却されて凝固シェル４を形成し、ピンチロール（以下、ＰＲと表示することがある）により下方に連続して引抜かれながら鋳型下方の複数のロール５に付設した二次冷却水ノズルより噴出する冷却水で冷却されて凝固が促進されるようになっている。
【０００３】
二次冷却水ノズルから冷却水を吹き付けて冷却を行う領域は二次冷却帯と称され、この冷却帯には鋳片の中心偏析軽減のためストランド電磁撹拌装置６が付設されて未凝固溶鋼７の電磁撹拌を行っている（特許文献１及び２）。電磁撹拌は鋳片全長にわたって電磁界を印加し、これにより濃縮溶鋼の分散を促進させて柱状晶から等軸晶への生成を促進させるもので、等軸晶が生成しにくい鋼種に対し有効な手段となっている。
【特許文献１】特開昭５０−２３３３８号
【特許文献２】特公平７−６３８１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の連続鋳造法によって得られた鋳片には介在物に起因する欠陥が発生することがあり、最終鋳片においては介在物に起因する欠陥として鋳片の板厚中心部に介在物が捕捉されることによって生ずる、いわゆる二枚割れと称される内部欠陥が生ずることがある。このような最終鋳片に生ずる介在的起因の内部欠陥に対する対策法としては、クロップとして切り捨てる長さを延長する方法があるが、クロップ延長は歩留まり低下を招き好ましくない。
【０００５】
本発明は、上述する鋳造方法によって得られる鋳片の最終鋳片における板厚中心部での介在物起因による内部欠陥の発生を抑制するため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】
【０００６】
本発明者は、最終鋳片における板厚中心部の介在物起因による内部欠陥の発生原因を解明するため次のような調査を行った。使用する鋳片は、以下の表１に示す鋼種の溶鋼を図１に示す連続鋳造機にて表２のテスト１及び２で示す鋳片寸法、鋳造条件及び電磁撹拌条件で鋳造したもので、最終鋳片の操業時においては、タンディッシュ内の溶鋼重量が少なくなり、所定の重量になったタイミングで鋳造速度を減速し、鋳造終了（鋳型への注湯終了）と同時にピンチロールの運転を停止させて、浸漬ノズルの取り外し、湯面の凝固を促進するための治具の装入などの引抜き準備を行い、準備が整った後、ピンチロールを運転し、鋳片の引抜きを再開する。このような鋳造速度の減速、停止、昇速は、最終鋳片の鋳造に特徴的な操業である。
【０００７】
表２に示す鋳造条件のＰＲ停止時間とは、上述する最終鋳片操業時のピンチロールの停止時間を表し、電磁撹拌条件における鋳造終了後の撹拌「継続」とは、鋳造終了後も電磁撹拌が続行されることを意味し、電磁撹拌は最終鋳片の後端部が電磁撹拌装置を通過して停止される。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
【表２】
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【００１０】
以上のようにして得られた鋳片について最終鋳片と該最終鋳片を除く定常部の凝固組織を検査した、この検査は鋳片を鋳造幅１／２位置において長手方向に切断し、切断面をマクロエッチ調査して鋳片厚み方向に等軸晶が生成した領域幅を測定することにより行い、等軸晶の領域幅と鋳片厚みとの比を長手方向に求めた。その結果、表３及び図２に示すように最終鋳片の等軸晶率がメニスカスから２．５〜３．５ｍの範囲で部分的に高くなっていることを見出した。
【００１１】
【表３】
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【００１２】
この等軸晶率が高くなっている部位は、電磁撹拌装置を付設している位置と、その周辺部に相当することから、最終鋳片に見られた等軸晶率の変化は、電磁撹拌による影響であると推定される。
【００１３】
このことから本発明者は、最終鋳片の等軸晶率の増加は、鋳造終了前後の減速及び停止状態で未凝固溶鋼が定常部より長い時間撹拌され、その結果、図３に示すように電磁撹拌装置６の部位で未凝固溶鋼７が拡大すること、そしてこの拡がった未凝固溶鋼７が引抜き時に凝固収縮する際、図４に示すように連続鋳造機上方の溶鋼と共に介在物８を吸引しているものと考え、介在物の吸引を減少させるには鋳造終了後、電磁撹拌を停止させて未凝固溶鋼７の拡大を防ぐことが必要であると考え、本発明を完成するに至った。
【００１４】
したがって本発明は、水冷構造の鋳型に注湯した溶鋼を冷却し、凝固させながらピンチロールにより連続して下方に引抜き、鋳型下方の二次冷却帯に配置した電磁撹拌装置により鋳型内部の未凝固溶鋼を電磁撹拌する連続鋳造方法において、最終鋳片の操業時、鋳造終了後のピンチロールを停止したタイミングで電磁撹拌を停止させることを特徴とする。
【００１５】
ここで電磁撹拌の停止とは、鋳造終了後、ピンチロールを停止したタイミングから最終鋳片の後端部が電磁撹拌装置を通過するまで継続して行われる場合のほか、鋳造終了後、ピンチロールを停止している間のみ一時的に停止する場合を含むものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、鋳造終了後、ピンチロールを停止したタイミングで電磁撹拌を停止させることで最終鋳片における凝固／未凝固界面の拡がりを抑制して最終鋳片の凝固組織を定常部と同等とし、これにより溶鋼の凝固収縮に伴う下方への吸引力を従来よりも軽減させて介在物の吸引による内部欠陥を低減し、これによってまたクロップ長を短縮して歩留まりの向上を図ることができる。
【実施例】
【００１７】
実施例１
上述のテスト１及び２と同様、表１に示す鋼種の溶鋼を図１に示す連続鋳造機にて表２に示す鋳造寸法、鋳造条件及び電磁撹拌条件で鋳造し、最終鋳片の操業を前記と同様にして行った。なお、表２に示す電磁撹拌条件における鋳造終了後の撹拌「停止」とは、最終鋳造操業時の鋳造終了、すなわちピンチロール停止後から最終鋳片の後端部が電磁撹拌装置を通過するまで継続しての撹拌停止を示すものである。
【００１８】
以上のようにして得られた鋳片について、前述のテスト１及び２と同様、最終鋳片を鋳造幅１／２位置で長手方向に切断し、切断面の凝固界面をマクロエッチ調査した。そして電磁撹拌の影響、つまり柱状晶と等軸晶の変化を評価するため、鋳片長手方向に等軸晶が生成した領域幅を測定し、鋳片厚みとの比を等軸晶率として求めた。結果を前記表３及び図５に示す。なお図５に示すテスト１及び２は図２に示すテスト１及び２に相当するものである。
【００１９】
本実施例の鋳片は、図５に示すようにピンチロール停止時の電磁撹拌位置近傍において、等軸晶率は増加しておらず、およそ４０％と定常鋳片の等軸晶率と同程度であり、図３の点線で示すように未凝固溶鋼７の拡がりもなかった。
【００２０】
実施例２
電磁撹拌をピンチロール停止時間と同じ１２０秒のみ停止し、その後、ピンチロールの運転と同時に電磁攪拌を稼働させ、最終鋳片の後端部が電磁撹拌装置を通過するまで電磁攪拌を継続した以外は、実施例１と同様にして最終鋳片の操業を行い、実施例１と同様にして等軸晶率を求めた。結果を表３及び図５に示す。
【００２１】
本実施例の鋳片についても、図５に示すようにピンチロール停止時の電磁撹拌位置近傍において、等軸晶率は増加しておらず、およそ４０％と定常鋳片の等軸晶率と同程度であり、図３の点線で示すように未凝固溶鋼７の拡がりもなかった。
【００２２】
以上のように実施例１及び２によると、最終鋳片鋳造の際、テスト１及び２に比べ鋳片の等軸晶率の増加、つまり未凝固溶鋼領域の拡大が抑制され、これにより溶鋼の凝固収縮に伴う下方への吸引力が軽減されて介在物に起因する内部欠陥が低減され、その結果、クロップ長を適正化して歩留まり向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】連続鋳造機の模式図。
【図２】従来法によって得られた鋳片の最終鋳片における等軸晶率を示す図。
【図３】鋳造終了時の最終鋳片の模式図。
【図４】鋳片の引抜きを再開したときの最終鋳片の模式図。
【図５】本発明方法によって得られた鋳片の最終鋳片における等軸晶率を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１・・タンディッシュ
２・・浸漬ノズル
３・・鋳型
４・・凝固シェル
５・・ロール
６・・電磁撹拌装置
７・・未凝固溶鋼
８・・介在物
【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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