JP4617564B2 - 異鋼種の連続鋳造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異鋼種の連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１溶鋼の連続鋳造より鋼種の異なる第２溶鋼の連続鋳造に変換する場合、従来、なんらの手段をも講ぜず通常の方法によって鋼種の異なる第２溶鋼を鋳型に連続して注入する場合には、両者の境界部において異鋼種の混入鋳片が形成され、いずれの鋼種にも用いることができずスクラップとして廃却せざるを得ない。この廃却する長さは４〜５ｍに達し、溶鋼歩留りを悪化させる。そこで、従来、例えば特開昭51−112431号公報、特開昭52−30723 号公報、特公昭57−36059 号公報などに開示されるように、第１溶鋼注入終了後に鋳型内に隔離材を装入し、しかる後に第２溶鋼を注入することにより、異鋼種混合長さの短縮が図られている。この方法によれば、例えば特公昭57−36059 号公報では、タンディッシュを交換し、新たに異鋼種注入を行う操作により異鋼種混合長さが約50cmにまで短縮される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、見方を変えると、前記従来の技術では、50cm程度と短くはあっても異鋼種混合長さ部分が必然的に発生してその部分が廃却されることになるので、溶鋼歩留り面において未だ改善の余地がある。また、連鋳操業において鋳型への溶鋼注入を中断して鋳型内に隔離材を装入する工程が加わるという憂いがある。
【０００４】
そこで、本発明は、鋳型内への隔離材装入を伴わずに溶鋼歩留りを改善しうる異鋼種の連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、後工程で熱間圧延してＨ形鋼と成す鋳片を異鋼種連続鋳造するにあたり、異鋼種間の組成差に、異鋼種連鋳鋳片の継目部を後工程で処理したときにその処理成品が製品として充当できるようになる組成差の上限として、予め、第１、第２溶鋼の混合部となる継目部の溶鋼組成の濃度、濃度分布を求め、１種または２種以上の成分を選んでその成分について、Ｈ形鋼の各成分ごとの閾値を設けておき、異鋼種連鋳時の鋼種切り換えに際して、相前後して鋳型に注入される互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼の組成差が前記閾値を超えるときのみ第１、第２溶鋼間に隔離材を装入し継目部は切断して屑化し、前記組成差が前記閾値以下となった継目部は後工程で熱間圧延して製品化することを特徴とする異鋼種の連続鋳造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
従来では、互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼を相前後して鋳型に注入する際にはいかなる場合でも第１、第２溶鋼間に隔離材を装入していた。すなわち、図１（ａ）に示すように、相前後して鋳型に注入される第１、第２溶鋼が異鋼種であるか否かの判定を行い、異鋼種でない場合は隔離材を装入せずに連続鋳造し、継目部（湯の継目を含む鋳片部分）は非継目部と同様に適当な長さに切断して後工程で処理して製品化する。一方、異鋼種である場合は隔離材を装入して連続鋳造し、継目部は例えば長さ50cm程度に切断して屑（スクラップ）化する。
【０００７】
これに対し、本発明では、異鋼種間の組成差に閾値を設け、相前後して鋳型に注入される互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼の組成差が前記閾値を超えるときのみ第１、第２溶鋼間に隔離材を装入するようにした。すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１、第２溶鋼が異鋼種であるか否かの判定後にさらに、両溶鋼の組成差が閾値超か否かの判定を行い、否（閾値以下）の場合は隔離材を装入せずに連続鋳造し、継目部は非継目部と同様に適当な長さに切断して後工程で処理して製品化する。一方、閾値超の場合は隔離材を装入して連続鋳造し、継目部は例えば長さ50cm程度に切断して屑化する。
【０００８】
前記閾値は、異鋼種連鋳鋳片の継目部を後工程で処理したときにその処理成品が製品として充当できるようになる組成差の上限として予備実験等により決定される。すなわち、溶鋼の組成（化学組成）をなす成分には、Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Al、Cu、Ni、Mo、Ti、Ｖ、Nb、Ca、REM 等々があるが、前記予備実験等でこれらのうちから第１、第２溶鋼の混合部となる継目部の溶鋼組成の濃度、濃度分布を求め、１種または２種以上の成分を選んでその成分について閾値を決定する。異鋼種連鋳時の鋼種切り換えに際しては、これら成分毎に第１溶鋼と第２溶鋼との濃度差（含有量の差）を求めて閾値との大小判定を行う。そして、混合部を生じる継目部の長さ、範囲を予め第１溶鋼、第２溶鋼の組合せの中で求めておき、発生する継目部の切断範囲を定める。この鋼種混合部の推定は容易であり、連鋳鋳型またはタンディッシュへの次鋼種注入開始に伴い、連鋳鋳型直下から引抜かれてくる連鋳鋳片のトラッキングを行い、引抜き連鋳鋳片の鋼種混合部を特定すること、および、次鋼種注入開始点を特定し、その前後を挟んでドリルサンプリング等により連鋳鋳片の成分分析を行うことにより、混合範囲を決定することができる。
【０００９】
よって、本発明によれば、異鋼種連鋳で発生する継目部のうち、第１、第２溶鋼の組成差が前記閾値以下になるものについては、切断した継目部の連鋳鋳片を後工程に回して製品化することができるようになるので、鋳型内への隔離材装入を伴わずに屑化量を減少させる、すなわち溶鋼歩留りを改善することができる。また、第１、第２溶鋼の混合を積極的に許容できるため、タンディッシュ交換を行わずとも、前溶鋼の注入に引続き次溶鋼の注入を開始できるので、連続鋳造操業の支障にもならない。
【００１０】
なお、前記閾値は、継目部を処理する後工程の種類に依存するが、この後工程としては、連鋳鋳片を素材に常用する熱間圧延が好適である。したがって、本発明では、異鋼種連鋳により発生させた継目部を素材とする熱間圧延成品について、その特性（寸法および機械的性質）が製品としての要求を満たす前記異鋼種間の組成差の上限を予備実験等により調査し、その結果を閾値として採用するのが好ましい。その場合、組成差が閾値以下となった継目部が熱間圧延されて製品化される。なお、いうまでもないが、継目部からの圧延製品と非継目部からのそれとは、要求特性が互いに異なる製品であってもよい。したがって、継目部の熱間圧延条件（加熱温度、圧延温度、圧下率など）は非継目部と同じにする必要はない。
【００１１】
本発明では、継目部を処理する後工程としての熱間圧延は、厚板圧延、薄板圧延、条鋼圧延などのいずれであってもよいが、本発明者らの調査によると、厚板圧延および薄板圧延の場合は継目部の熱間圧延成品を充当しうる製品の種類数が、化学組成範囲が狭いから、比較的少ないのに対し、条鋼圧延の場合は該製品の種類数が比較的多く、なかでもＨ形圧延の場合は、化学組成は比較的ゆるやかで成分範囲が広く、適用できる種類（鋼種）が最も多い。このため、本発明では、継目部の熱間圧延成品はＨ形圧延成品（Ｈ形鋼）とするのが最も好ましい。
【００１２】
すなわち、前記閾値は、鋳片の継目部を素材とした熱間圧延成品の特性、なかでも特にＨ形圧延成品であるＨ形鋼の特性を基に決定するのが好ましい。
【００１３】
【実施例】
（比較例）
Ａ溶鋼とＢ溶鋼を用いて異鋼種連鋳を行うにあたり、従来は特公昭57−36059 号公報記載の方法に従い、Ａ溶鋼注入停止→Ａ溶鋼で使用していたタンディッシュを退避→冷材装入（凝固シェル形成）→予熱して待機させていたＢ溶鋼用タンディッシュへ交換→Ｂ溶鋼注入を行って、発生した長さ50cm程度の継目部は屑化し、スクラップとしていた。
【００１４】
（実施例）
表１に示す組成になるＡ溶鋼とＢ溶鋼を用いて異鋼種連鋳を実施した。Ａ溶鋼の成分は490MPa級のＡグレード鋼（靱性保証なし）、Ｂ溶鋼の成分は490MPa級のＢグレード鋼（靱性保証有）で、ＪＩＳG3106 製品規格（記号）はＡ溶鋼がSM490A、Ｂ溶鋼がSM490Bに該当する。
【００１５】
ＪＩＳG3106 によるSM490AとSM490Bの組成範囲は、厚さ50mm以下の場合、SM490AではＣ：0.20mass％以下、Si：0.55mass％以下、Mn：1.60mass％以下、Ｐ：0.035 mass％以下、Ｓ：0.035 mass％以下であり、一方、SM490BではＣ：0.18mass％以下でSi，Mn，Ｐ，ＳはSM490Aと同一範囲であることから、鋼種混合を生じても混合部を再利用可能と判定し、以下の方法で連鋳操業を行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】
まず、Ａ溶鋼を鋳込み、該Ａ溶鋼の注入末期のタンディッシュ内溶鋼残量が深さ200mm に減少した段階で、次溶鋼であるＢ溶鋼の注入を、タンディッシュを換えることなく、すなわちＡ溶鋼で使用していた同一タンディッシュに対して開始し、連続鋳造を継続した。
混合部で生じる混合部成分は、SM490A、SM490Bの双方を満足するＣ：0.18mass％以下であり、Si，Mnも問題はないため、継目である該混合部の５ｍ範囲を切断して、該切断鋳片を前記規格SM490A該当のＨ形鋼とするＨ形鋼圧延の素材として利用し、スクラップを発生させることなく、また、冷材装入等で連鋳を中断させることなく、Ｈ形鋼製品を得ることができた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、異鋼種連鋳操業において隔離材装入を伴わずに、また、タンディッシュの交換を伴わずに溶鋼歩留りを向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来（ａ）と本発明（ｂ）の比較対照図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、異鋼種の連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１溶鋼の連続鋳造より鋼種の異なる第２溶鋼の連続鋳造に変換する場合、従来、なんらの手段をも講ぜず通常の方法によって鋼種の異なる第２溶鋼を鋳型に連続して注入する場合には、両者の境界部において異鋼種の混入鋳片が形成され、いずれの鋼種にも用いることができずスクラップとして廃却せざるを得ない。この廃却する長さは４〜５ｍに達し、溶鋼歩留りを悪化させる。そこで、従来、例えば特開昭51−112431号公報、特開昭52−30723 号公報、特公昭57−36059 号公報などに開示されるように、第１溶鋼注入終了後に鋳型内に隔離材を装入し、しかる後に第２溶鋼を注入することにより、異鋼種混合長さの短縮が図られている。この方法によれば、例えば特公昭57−36059 号公報では、タンディッシュを交換し、新たに異鋼種注入を行う操作により異鋼種混合長さが約50cmにまで短縮される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、見方を変えると、前記従来の技術では、50cm程度と短くはあっても異鋼種混合長さ部分が必然的に発生してその部分が廃却されることになるので、溶鋼歩留り面において未だ改善の余地がある。また、連鋳操業において鋳型への溶鋼注入を中断して鋳型内に隔離材を装入する工程が加わるという憂いがある。
【０００４】
そこで、本発明は、鋳型内への隔離材装入を伴わずに溶鋼歩留りを改善しうる異鋼種の連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、後工程で熱間圧延してＨ形鋼と成す鋳片を異鋼種連続鋳造するにあたり、異鋼種間の組成差に、異鋼種連鋳鋳片の継目部を後工程で処理したときにその処理成品が製品として充当できるようになる組成差の上限として、予め、第１、第２溶鋼の混合部となる継目部の溶鋼組成の濃度、濃度分布を求め、１種または２種以上の成分を選んでその成分について、Ｈ形鋼の各成分ごとの閾値を設けておき、異鋼種連鋳時の鋼種切り換えに際して、相前後して鋳型に注入される互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼の組成差が前記閾値を超えるときのみ第１、第２溶鋼間に隔離材を装入し継目部は切断して屑化し、前記組成差が前記閾値以下となった継目部は後工程で熱間圧延して製品化することを特徴とする異鋼種の連続鋳造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
従来では、互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼を相前後して鋳型に注入する際にはいかなる場合でも第１、第２溶鋼間に隔離材を装入していた。すなわち、図１（ａ）に示すように、相前後して鋳型に注入される第１、第２溶鋼が異鋼種であるか否かの判定を行い、異鋼種でない場合は隔離材を装入せずに連続鋳造し、継目部（湯の継目を含む鋳片部分）は非継目部と同様に適当な長さに切断して後工程で処理して製品化する。一方、異鋼種である場合は隔離材を装入して連続鋳造し、継目部は例えば長さ50cm程度に切断して屑（スクラップ）化する。
【０００７】
これに対し、本発明では、異鋼種間の組成差に閾値を設け、相前後して鋳型に注入される互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼の組成差が前記閾値を超えるときのみ第１、第２溶鋼間に隔離材を装入するようにした。すなわち、図１（ｂ）に示すように、第１、第２溶鋼が異鋼種であるか否かの判定後にさらに、両溶鋼の組成差が閾値超か否かの判定を行い、否（閾値以下）の場合は隔離材を装入せずに連続鋳造し、継目部は非継目部と同様に適当な長さに切断して後工程で処理して製品化する。一方、閾値超の場合は隔離材を装入して連続鋳造し、継目部は例えば長さ50cm程度に切断して屑化する。
【０００８】
前記閾値は、異鋼種連鋳鋳片の継目部を後工程で処理したときにその処理成品が製品として充当できるようになる組成差の上限として予備実験等により決定される。すなわち、溶鋼の組成（化学組成）をなす成分には、Ｃ、Si、Mn、Ｐ、Ｓ、Al、Cu、Ni、Mo、Ti、Ｖ、Nb、Ca、REM 等々があるが、前記予備実験等でこれらのうちから第１、第２溶鋼の混合部となる継目部の溶鋼組成の濃度、濃度分布を求め、１種または２種以上の成分を選んでその成分について閾値を決定する。異鋼種連鋳時の鋼種切り換えに際しては、これら成分毎に第１溶鋼と第２溶鋼との濃度差（含有量の差）を求めて閾値との大小判定を行う。そして、混合部を生じる継目部の長さ、範囲を予め第１溶鋼、第２溶鋼の組合せの中で求めておき、発生する継目部の切断範囲を定める。この鋼種混合部の推定は容易であり、連鋳鋳型またはタンディッシュへの次鋼種注入開始に伴い、連鋳鋳型直下から引抜かれてくる連鋳鋳片のトラッキングを行い、引抜き連鋳鋳片の鋼種混合部を特定すること、および、次鋼種注入開始点を特定し、その前後を挟んでドリルサンプリング等により連鋳鋳片の成分分析を行うことにより、混合範囲を決定することができる。
【０００９】
よって、本発明によれば、異鋼種連鋳で発生する継目部のうち、第１、第２溶鋼の組成差が前記閾値以下になるものについては、切断した継目部の連鋳鋳片を後工程に回して製品化することができるようになるので、鋳型内への隔離材装入を伴わずに屑化量を減少させる、すなわち溶鋼歩留りを改善することができる。また、第１、第２溶鋼の混合を積極的に許容できるため、タンディッシュ交換を行わずとも、前溶鋼の注入に引続き次溶鋼の注入を開始できるので、連続鋳造操業の支障にもならない。
【００１０】
なお、前記閾値は、継目部を処理する後工程の種類に依存するが、この後工程としては、連鋳鋳片を素材に常用する熱間圧延が好適である。したがって、本発明では、異鋼種連鋳により発生させた継目部を素材とする熱間圧延成品について、その特性（寸法および機械的性質）が製品としての要求を満たす前記異鋼種間の組成差の上限を予備実験等により調査し、その結果を閾値として採用するのが好ましい。その場合、組成差が閾値以下となった継目部が熱間圧延されて製品化される。なお、いうまでもないが、継目部からの圧延製品と非継目部からのそれとは、要求特性が互いに異なる製品であってもよい。したがって、継目部の熱間圧延条件（加熱温度、圧延温度、圧下率など）は非継目部と同じにする必要はない。
【００１１】
本発明では、継目部を処理する後工程としての熱間圧延は、厚板圧延、薄板圧延、条鋼圧延などのいずれであってもよいが、本発明者らの調査によると、厚板圧延および薄板圧延の場合は継目部の熱間圧延成品を充当しうる製品の種類数が、化学組成範囲が狭いから、比較的少ないのに対し、条鋼圧延の場合は該製品の種類数が比較的多く、なかでもＨ形圧延の場合は、化学組成は比較的ゆるやかで成分範囲が広く、適用できる種類（鋼種）が最も多い。このため、本発明では、継目部の熱間圧延成品はＨ形圧延成品（Ｈ形鋼）とするのが最も好ましい。
【００１２】
すなわち、前記閾値は、鋳片の継目部を素材とした熱間圧延成品の特性、なかでも特にＨ形圧延成品であるＨ形鋼の特性を基に決定するのが好ましい。
【００１３】
【実施例】
（比較例）
Ａ溶鋼とＢ溶鋼を用いて異鋼種連鋳を行うにあたり、従来は特公昭57−36059 号公報記載の方法に従い、Ａ溶鋼注入停止→Ａ溶鋼で使用していたタンディッシュを退避→冷材装入（凝固シェル形成）→予熱して待機させていたＢ溶鋼用タンディッシュへ交換→Ｂ溶鋼注入を行って、発生した長さ50cm程度の継目部は屑化し、スクラップとしていた。
【００１４】
（実施例）
表１に示す組成になるＡ溶鋼とＢ溶鋼を用いて異鋼種連鋳を実施した。Ａ溶鋼の成分は490MPa級のＡグレード鋼（靱性保証なし）、Ｂ溶鋼の成分は490MPa級のＢグレード鋼（靱性保証有）で、ＪＩＳG3106 製品規格（記号）はＡ溶鋼がSM490A、Ｂ溶鋼がSM490Bに該当する。
【００１５】
ＪＩＳG3106 によるSM490AとSM490Bの組成範囲は、厚さ50mm以下の場合、SM490AではＣ：0.20mass％以下、Si：0.55mass％以下、Mn：1.60mass％以下、Ｐ：0.035 mass％以下、Ｓ：0.035 mass％以下であり、一方、SM490BではＣ：0.18mass％以下でSi，Mn，Ｐ，ＳはSM490Aと同一範囲であることから、鋼種混合を生じても混合部を再利用可能と判定し、以下の方法で連鋳操業を行った。
【００１６】
【表１】
まず、Ａ溶鋼を鋳込み、該Ａ溶鋼の注入末期のタンディッシュ内溶鋼残量が深さ200mm に減少した段階で、次溶鋼であるＢ溶鋼の注入を、タンディッシュを換えることなく、すなわちＡ溶鋼で使用していた同一タンディッシュに対して開始し、連続鋳造を継続した。
混合部で生じる混合部成分は、SM490A、SM490Bの双方を満足するＣ：0.18mass％以下であり、Si，Mnも問題はないため、継目である該混合部の５ｍ範囲を切断して、該切断鋳片を前記規格SM490A該当のＨ形鋼とするＨ形鋼圧延の素材として利用し、スクラップを発生させることなく、また、冷材装入等で連鋳を中断させることなく、Ｈ形鋼製品を得ることができた。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、異鋼種連鋳操業において隔離材装入を伴わずに、また、タンディッシュの交換を伴わずに溶鋼歩留りを向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来（ａ）と本発明（ｂ）の比較対照図である。
Claims (1)
- 後工程で熱間圧延してＨ形鋼と成す鋳片を異鋼種連続鋳造するにあたり、異鋼種間の組成差に、異鋼種連鋳鋳片の継目部を後工程で処理したときにその処理成品が製品として充当できるようになる組成差の上限として、予め、第１、第２溶鋼の混合部となる継目部の溶鋼組成の濃度、濃度分布を求め、１種または２種以上の成分を選んでその成分について、Ｈ形鋼の各成分ごとの閾値を設けておき、異鋼種連鋳時の鋼種切り換えに際して、相前後して鋳型に注入される互いに鋼種の異なる第１溶鋼と第２溶鋼の組成差が前記閾値を超えるときのみ第１、第２溶鋼間に隔離材を装入し継目部は切断して屑化し、前記組成差が前記閾値以下となった継目部は後工程で熱間圧延して製品化することを特徴とする異鋼種の連続鋳造方法。
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|---|---|---|---|
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2000
- 2000-11-24 JP JP2000357329A patent/JP4617564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105848808A (zh) * | 2013-12-23 | 2016-08-10 | 株式会社Posco | 连续铸造不同种钢的方法 |
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Also Published As
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| JP2002153949A (ja) | 2002-05-28 |
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