(57)【要約】【課題】  鋼の連続鋳造におけるモールドパウダーによる引抜き時の鋳片に及ぼす疵や内部欠陥を解消して、優れた品質の連続鋳造片を得る方法を提供する。【解決手段】  連続鋳造装置のモールドの直下のモールドパウダーの堆積しやすい２次冷却帯のサポートロール２のハウジング３の部分にエアー配管４を取付け、サポートロール２の回転軸２ａと平行に配置したエアー配管４から水平方向に引抜き中の鋳片１とサポートロール２の間にエアーを吹きつけ、鋳片１の表面に付着しているモールドパウダーやスケール層の堆積物５を吹き飛ばす。エアー配管４を鋳片１の表面に近づけて５〜１０ｍｍの距離から行うものとする。エアーブローのエアー配管４の取り付け位置は、サポートロール２上への堆積を防止するため、サポートロール２の直上の位置に取り付けるとよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の連続鋳造装置のモールドの直下のモールドパウダーの堆積しやすい２次冷却帯の部分にエアーブロー用のエアー配管を取付け、引抜き中の鋳片とサポートロールの間にエアーブローによるエアーを吹きつけて鋳片の表面に付着したモールドパウダーを除去することを特徴とする連鋳片にモールドパウダーの堆積による疵の生成を防止する連続鋳造方法。
【請求項２】
鋳片の表面に付着したモールドパウダーを除去するために、吹きつけるエアーの方向は、サポートロールの回転軸方向の水平とし、鋳片の表面から５〜１０ｍｍの位置に吹きつけ用のエアー配管を設けてエアーブローすることを特徴とする請求項１に記載の連鋳片にモールドパウダーの堆積による疵の生成を防止する連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造により鋳片を鋳造する際、引抜き時にモールドパウダーが鋳片の表面に堆積して生じる表面欠陥の発生を防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造により鋳片を製造する場合、モールド内の１次冷却で鋳片の凝固殻を生成し、その下の引抜き時の２次冷却帯で鋳片の表面を水スプレーもしくはミスト冷却によって冷却し（例えば、特許文献１参照。）、凝固殻内の溶鋼を凝固させている。この場合、モールド内ではモールドパウダーを用いて、モールド表面と凝固シェルの潤滑を行い、鋳片の焼き付きを防止している。その他、モールドパウダーは、モールド内のメニスカス部の保温や浮上する介在物の吸収などの役割を持っており、鋼の連続鋳造には欠かせないものである。
【０００３】
上記のようにモールドを出た凝固殻からなる鋳片は、一般に引抜き時の２次冷却帯で、水スプレー冷却もしくはミスト冷却によって鋳片の表面が冷却される。モールドパウダーや２次冷却帯での冷却方法や、さらには、引抜き速度やモールド内の溶鋼のスーパーヒートなどにより、鋳片の表面の品質や内部性状が決定される。そこで、各連続鋳造装置においてそれぞれの操業条件を決定している。
【０００４】
２次冷却帯では、鋳片の表面についたモールドパウダーやスケール層が水スプレーにより鋳片の表面から除去もしくは水と反応して洗い流される。しかしながら、図２〜４に示すように、２次冷却帯を過ぎた鋳片１の表面に残っているモールドパウダーやスケール層は鋳片１の表面からはがれ落ち、引抜き中の鋳片１の側部を支持するサポートロール２上に堆積物５となって堆積していく。これは、垂直型、湾曲型、垂直曲げ型のいずれの連鋳鋳造装置においても起こり得ることである。これらのサポートロール２上の堆積物５が多くなると、堆積物５が鋳片１の熱により焼結状に硬化し、これらの硬化した堆積物５がサポートロール２と鋳片１に噛み込まれる。その結果、鋳片１の表面にカキ疵６や凹み疵７を発生させたり、堆積物５の押し込みによる穴疵８が形成されたりする。さらに、堆積物５が大きな塊になると、鋳片１を抑え込み、鋳片１に、図５に示すような、内部欠陥９などを発生させる。これらの疵や欠陥などを防止する技術として、高水圧の水スプレーによるパウダーやスケールの除去技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら、連続鋳造装置から引抜き中の鋳片に直接注水したり、ミストを吹付ける方法では、鋳片の冷却帯の延長による鋳片の表面温度の低下が起こる。したがって、鋳片の３次冷却帯であるブルームクーラーに入る直前の温度が低下しすぎ、このように温度が７００℃以下に低下すると、ベイナイト変態をすることなくフェライトパーライト組織となり、結晶粒が加熱時に粗大化することとなる。したがって、ブルームクーラーにおける冷却の効果が得られず、鋳片に表面疵の悪化がみられる。一方、２次冷却帯で冷却水量を増大すると、鋳片の表面の不均一冷却が助長され、熱収縮差による微小な冷却割れもしくは縦割れが発生し、鋳片の表面品質の悪化がみられる問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８２０５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記のような引抜き中の２次冷却帯での冷却方法の問題を解消し、さらにモールドパウダーによる引抜き時の鋳片に及ぼす疵や内部欠陥を解消して、優れた品質の連続鋳造片を得る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、図１に示すように、連続鋳造装置のモールドの直下のモールドパウダーの堆積しやすい２次冷却帯のサポートロール２のハウジング３の部分に、エアーブローできるエアー配管４を取付け、引抜き中の鋳片１とサポートロール２の間にエアーを吹きつける。吹きつけるエアーの方向は、サポートロール２の回転軸２ａと平行に配置したエアー配管４から水平方向とする。しかも鋳片１の表面に付着しているモールドパウダーやスケール層の堆積物５を吹き飛ばすように、エアーブローはエアー配管４をできるだけ鋳片１の表面に近づけて５〜１０ｍｍ程度の距離から行うものとする。この場合、鋳片１の表面に垂直や斜めからエアーを吹きつけると、跳ね返ったモールドパウダーやスケール層の堆積物５がサポートロール２上に載って堆積していくため、サポートロール２の回転軸２ａに水平方向にエアーを吹きつけるものとする。さらにエアーブローのエアー配管４の取り付け位置は、サポートロール２上への堆積を防止するため、サポートロール２の直上の位置に取り付けることが望ましい。
【０００９】
すなわち、上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、鋼の連続鋳造装置のモールドの直下のモールドパウダーの堆積しやすい２次冷却帯の部分にエアーブロー用のエアー配管４を取付け、引抜き中の鋳片１とサポートロール２の間にエアーブローによるエアーを吹きつけて鋳片１の表面に付着したモールドパウダーを除去することを特徴とする連鋳片にモールドパウダーの堆積による疵の生成を防止する連続鋳造方法である。
【００１０】
請求項２の発明では、鋳片の表面に付着したモールドパウダーを除去するために、吹きつけるエアーの方向は、サポートロールの回転軸方向の水平とし、鋳片の表面から５〜１０ｍｍの位置に吹きつけ用のエアー配管を設けてエアーブローすることを特徴とする請求項１の手段の連鋳片にモールドパウダーの堆積による疵の生成を防止する連続鋳造方法である。
【００１１】
上記のように、エアーブローはできるだけ鋳片１の表面に近づけて５〜１０ｍｍの距離とするにエアー配管４を設置する理由は、鋳片１の表面に付着しているモールドパウダーやスケール層を吹き飛ばすようにするためであり、鋳片１の表面より遠すぎるとエアーブローの効果がなく、近すぎると鋳片１からの熱によりエアー配管４の損傷が大きくなるからである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上記の手段とすることで、鋳片の表面に堆積のモールドパウダーやスケールその堆積物によるカキ疵や凹み疵の発生を防止でき、さらに堆積物による鋳片の押え込みによる鋳片の表面の穴疵の発生や、堆積物の抑え込みによる鋳片内部の割れの発生を防止でき、この結果、２次冷却帯および２次冷却帯近傍のセクションの点検および清掃の回数を減らして負担を軽減することができるなどの効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して以下に説明する。先ず、本発明の方法が適用できる鋼種は幅広く適用できるが、特に、はだ焼鋼や中炭素鋼や軸受鋼に適用できる。これらの鋼種の溶鋼を垂直型の連続鋳造装置で連々鋳して鋳片１を形成した。この場合、例えば、連続鋳造の引抜き速度Ｖｃは０．４０〜０．５０ｍ／ｍｉｎで、モールドの大きさは４９０ｍｍ×３８０ｍｍで、３ストランドからなる連続鋳造装置で連々鋳を実施した。
【００１４】
連続鋳造装置の２次冷却帯の直下の、図１に示す、鋳片１のサポートロール２の６段分について、サポートロール２の側部でサポートロール２を支持するハウジン３の部分にφ６ｍｍの鋼管からなる吹き出し口を有するエアー配管４を引抜き中の４９０ｍｍ×３８０ｍｍの鋳片１の広面１ａである４９０ｍｍの面の両面にサポートロール２の回転軸２ａに平行に、かつ、吹き出し口を鋳片１の方向にして設置した。この場合、鋳片１の広面１ａとエアー配管４の距離は５〜１０ｍｍとし、鋳片１の引抜き時は常にエアー配管４からエアーブローを実施した。鋳片１の引抜き速度Ｖｃは上記のとおり０．４０〜０．５０ｍ／ｍｉｎであった。この引抜き速度あるいはモールド中の溶鋼のスーパーヒートなどの操業条件は従来の方法と同様で、変更することはなかった。
【００１５】
１６日間にわたり約３３０チャージの連続鋳造を行い実験した。連々鋳毎に、モールドパウダーの堆積状況を確認したところ、サポートロール２へのモールドパウダーなどの堆積物５は見られなかった。さらに、連々鋳毎に引抜き中の鋳片１の外観を確認したところ、モールドパウダーの堆積物５に起因すると見られる、図２〜図４に示すような、鋳片１の表面のカキ疵６、凹み疵７や穴疵８などの発生は見られなかった。さらに、この連々鋳で得られた鋳片１から圧延し、得られたφ１６７ｍｍの圧延材からなる鋼片１０について、内部状態をマクロ観察したところ図５に示すような、内部割れなどの内部欠陥９の発生は見られなかった。
【００１６】
以上の結果、保守および点検として、サポートロール２への堆積物５の確認を月に３回実施し、サポートロール２を清掃するものとすることで、健全な鋳片が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の方法に用いる引抜き中の鋳片とサポートロールとエアー配管を示す側面図である。
【図２】従来の方法における引抜き中の鋳片とサポートロールとモールドパウダーなどの堆積物とカキ疵を説明する（ａ）の正面図、（ｂ）の側面図および（ｃ）の斜視図である。
【図３】従来の方法における引抜き中の鋳片とサポートロールとモールドパウダーなどの堆積物と凹み疵を説明する（ａ）の正面図、（ｂ）の側面図および（ｃ）の斜視図である。
【図４】従来の方法における引抜き中の鋳片とサポートロールとモールドパウダーなどの堆積物と穴疵を説明する（ａ）の正面図、（ｂ）の側面図および（ｃ）の斜視図である。
【図５】従来の方法における鋳片から圧延した鋼片に生じた内部欠陥を示す図で（ａ）は斜視図で（ｂ）はφ１６７ｍｍ径の棒鋼の断面で示す模式的平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  鋳片
１ａ  面
２  サポートロール
２ａ  回転軸
３  ハウジング
４  エアー配管
５  堆積物
６  カキ疵
７  凹み疵
８  穴疵
９  内部欠陥
１０  鋼片
【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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