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JP7560738B2 - Support roll segment for continuous casting machine and continuous casting machine - Google Patents
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JP7560738B2 - Support roll segment for continuous casting machine and continuous casting machine - Google Patents

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Description

本発明は、連続鋳造機用のサポートロールセグメント及び連続鋳造機に関する。 The present invention relates to a support roll segment for a continuous casting machine and a continuous casting machine.

従来から、連続鋳造機で鋳造されるブルームやビレット等の鋳片には、凝固殻を外側に押し拡げようとするバルジングにより、内部割れや表面割れなどが発生するおそれがある。この問題への対策として、連続鋳造機の鋳型の下方は、鋳型から引き出された鋳片を支持するためのサポートロールが備えられている。サポートロールは、比較的高温で腐食性の高い環境下に置かれ、また、サポートロールには鋳片からの荷重が加わる。そのため、特に、サポートロールのロール軸及びこれを支持するフレームには、最適な材質や構造が選択・採用されている。 Conventionally, blooms, billets, and other cast pieces cast by continuous casting machines are at risk of internal or surface cracks due to bulging, which tries to expand the solidified shell outward. To address this issue, support rolls are provided below the mold of the continuous casting machine to support the cast piece pulled out of the mold. The support rolls are placed in a relatively high-temperature, highly corrosive environment, and are subjected to loads from the cast piece. For this reason, the optimal materials and structures are selected and adopted, particularly for the roll shafts of the support rolls and the frames that support them.

例えば、特許文献1には、鋼の連続鋳造装置におけるモールド直下の初期凝固位置に存在するフットロールとして、母材の表面に肉盛溶接によりコバルト基合金の2.3~3.3mm厚みの肉盛溶接層を形成してなる連続鋳造用フットロールが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a foot roll for continuous casting, which is located at the initial solidification position directly below the mold in a steel continuous casting device, and which has a 2.3 to 3.3 mm thick welded overlay layer of cobalt-based alloy formed on the surface of the base material by overlay welding.

また、特許文献2には、鋳造鋳型の下方、メニスカスから約10mの間に、鋳片支持ロール、鋳片支持サイドロールを配置し、各ロールを13Cr系マルテンサイトステンレス鋼であるSUS630製とした連続鋳造機が記載されている。 Patent Document 2 also describes a continuous casting machine in which a slab support roll and a slab support side roll are arranged below the casting mold, approximately 10 m from the meniscus, and each roll is made of SUS630, a 13Cr martensitic stainless steel.

特開2002-1502号公報JP 2002-1502 A 特開2003-275853号公報JP 2003-275853 A

特許文献1に記載されたモールド直下のフットロールは、コバルト基合金からなる肉盛溶接層を形成するものであって、主にロール面の耐久性の向上を目指したものである。また、特許文献2に記載の鋳片支持サイドロールについても、ロール面の偏摩耗の防止を目指したものである。すなわち、特許文献1、2に記載された技術はいずれも、ロール軸部や、ロール軸部を支持するフレームについて何ら考慮されていない。 The foot rolls directly below the mold described in Patent Document 1 form an overlay welded layer made of a cobalt-based alloy, and are intended to primarily improve the durability of the roll surface. Similarly, the side rolls supporting the cast piece described in Patent Document 2 are intended to prevent uneven wear on the roll surface. In other words, neither of the technologies described in Patent Documents 1 and 2 takes into consideration the roll shaft portion or the frame supporting the roll shaft portion.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、高温かつ腐食性の高い環境下に置かれ、また、大きな荷重が加わる条件下において、高温かつ高腐食性の環境下で使用可能なサポートロールセグメント及びサポートロールセグメントを備えた連続鋳造機を提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a support roll segment and a continuous casting machine equipped with the support roll segment that can be used in high-temperature and highly corrosive environments and under conditions where a large load is applied.

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
[1] 連続鋳造機の鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されるサポートロールセグメントであって、
フレームと、前記鋳型から引き出された鋳片を支持するために前記フレームに回動自在に支持された複数のサポートロールと、を有し、
前記複数のサポートロールにはそれぞれ、ロール軸部が備えられ、
前記フレーム及び前記ロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであることを特徴とする、連続鋳造機用のサポートロールセグメント。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(1)
ただし、式(1)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
[2] 前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼の表面に、塩浴軟窒化処理が施されていることを特徴とする[1]に記載の連続鋳造機用のサポートロールセグメント。
[3] 前記鋳片が、ブルームまたはビレットであることを特徴とする[1]または[2]に記載の連続鋳造機用のサポートロールセグメント。
[4] 鋳型と、
前記鋳型の下方に位置するサポートロールセグメントと、を備え、
前記サポートロールセグメントは、フレームと、前記鋳型から引き出された鋳片を支持するために前記フレームに回動自在に支持された複数のサポートロールと、を有し、
前記複数のサポートロールにはそれぞれ、ロール軸部が備えられ、
前記鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置された、前記フレーム及び前記ロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであることを特徴とする、連続鋳造機。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(2)
ただし、式(2)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
[5] 前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼の表面に、塩浴軟窒化処理が施されていることを特徴とする[4]に記載の連続鋳造機。
[6] 前記鋳片が、ブルームまたはビレットであることを特徴とする[4]または[5]に記載の連続鋳造機。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
[1] A support roll segment arranged between the lower end of a mold of a continuous casting machine and a position 2800 mm away along a conveying path of a cast piece,
a frame; and a plurality of support rolls rotatably supported by the frame for supporting the strip drawn from the mold,
Each of the plurality of support rolls is provided with a roll shaft portion,
The frame and the roll shaft portion are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel,
The ferritic-austenitic duplex stainless steel has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) represented by the following formula (2) of 20 or more, and when subjected to an aging treatment at 475°C for 500 hours and then a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase, compared to before the aging treatment. A support roll segment for a continuous casting machine.
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(1)
In the formula (1), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.
[2] The support roll segment for a continuous casting machine according to [1], characterized in that a surface of the ferritic-austenitic duplex stainless steel is subjected to a salt bath soft nitriding treatment.
[3] The support roll segment for a continuous casting machine according to [1] or [2], characterized in that the cast piece is a bloom or a billet.
[4] A mold;
a support roll segment positioned below the mold;
The support roll segment includes a frame and a plurality of support rolls rotatably supported by the frame to support a cast piece drawn from the mold,
Each of the plurality of support rolls is provided with a roll shaft portion,
The frame and the roll shaft portion, which are arranged between the lower end of the mold and a position 2800 mm away along the conveying path of the cast piece, are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel,
The ferritic-austenitic duplex stainless steel has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) represented by the following formula (2) of 20 or more, and when aging treatment is performed at 475°C for 500 hours and then a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase, compared to before the aging treatment.
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(2)
In the formula (2), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.
[5] The continuous casting machine according to [4], characterized in that a surface of the ferritic-austenitic duplex stainless steel is subjected to a salt bath soft nitriding treatment.
[6] The continuous casting machine according to [4] or [5], wherein the cast piece is a bloom or a billet.

本発明の連続鋳造機用のサポートロールセグメントによれば、フレーム及びロール軸部が、0.2%耐力が345MPa以上であり、孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理の前後で、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されているので、これらが、高温かつ腐食性の高い環境下に置かれ、また、大きな荷重が加わる条件下において使用された場合であっても、優れた耐食性を発揮でき、また、塑性変形量が小さくなるので、耐久性を高めることができる。 According to the support roll segment for a continuous casting machine of the present invention, the frame and roll shaft are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel with a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) of 20 or more, and no increase in fracture transition temperature, no decrease in upper shelf energy, or no increase in Brinell hardness before and after aging treatment at 475°C for 500 hours. Therefore, even when these are placed in a high-temperature and highly corrosive environment and used under conditions where a large load is applied, they can exhibit excellent corrosion resistance and, since the amount of plastic deformation is small, durability can be improved.

また、本発明の連続鋳造機によれば、鋳型の下端から2800mmまでの範囲に配置されたフレーム及びロール軸部が、0.2%耐力が345MPa以上であり、孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理の前後で、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されているので、これらが、高温かつ腐食性の高い環境下に置かれ、また、大きな荷重が加わる条件下において使用された場合であっても、優れた耐食性を発揮でき、また、塑性変形量が小さくなるので、耐久性を高めることができる。これにより、連続鋳造機の保守作業の頻度が少なくなり、鋳片の生産性を高めることができる。 In addition, according to the continuous casting machine of the present invention, the frame and roll shaft parts arranged within a range of 2800 mm from the bottom end of the mold are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel having a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) of 20 or more, and no increase in fracture transition temperature, no decrease in upper shelf energy, or no increase in Brinell hardness before and after aging treatment at 475°C for 500 hours. Therefore, even when these are placed in a high-temperature and highly corrosive environment and used under conditions where a large load is applied, they can exhibit excellent corrosion resistance and the amount of plastic deformation is small, thereby improving durability. This reduces the frequency of maintenance work on the continuous casting machine and increases the productivity of cast pieces.

本発明の一実施形態である連続鋳造機の概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram of a continuous casting machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態であるサポートロールセグメントを示す正面模式図。FIG. 2 is a front schematic view showing a support roll segment according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるサポートロールセグメントを示す正面分解模式図。FIG. 2 is an exploded front schematic view showing a support roll segment according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるサポートロールセグメントを構成するフレーム及びサポートロールを示す側面模式図。FIG. 2 is a side schematic view showing a frame and a support roll that constitute a support roll segment according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態であるサポートロールセグメントを構成するフレーム及びサポートロールを示す側面模式図。FIG. 2 is a side schematic view showing a frame and a support roll that constitute a support roll segment according to an embodiment of the present invention.

特殊鋼棒線の連続鋳造では、溶鋼への添加物が多いこと、鋳造速度が速いこと(鋳造速度:1.0m/s以上)、小断面でありロールの寸法制約があること、などから、鋳片の内部割れが発生しやすい状況にある。従って、鋳片のバルジングを抑制する為に、鋳型直下に多数のサポートロールを配置して、鋳片を支持する必要がある。 In the continuous casting of special steel bar and wire, the molten steel contains a large amount of additives, the casting speed is fast (casting speed: 1.0 m/s or more), and the rolls have a small cross section and dimensional restrictions, making it easy for internal cracks to occur in the slab. Therefore, in order to prevent bulging of the slab, it is necessary to support the slab by placing multiple support rolls directly below the mold.

そこで、鋳型直下に複数のサポートロールを配置する際には、一般に、複数のサポートロールがフレームに備え付けられたサポートロールセグメントと呼ばれる装置を、鋳型直下に配置している。 Therefore, when placing multiple support rolls directly below the mold, a device called a support roll segment, in which multiple support rolls are attached to a frame, is generally placed directly below the mold.

ところで、連続鋳造機を構成する各種の機械は、耐熱性、耐食性及び所定の機械特性が求められる環境下で使用されるものであり、使用可能な素材が限られる。従来、鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mmの位置までの範囲に配置されたサポートロールセグメントに備えられるロール軸部及びフレームには、18Cr系ステンレス鋼である「SUS304」や「SUS630」等が使用されていた。しかし、これらのステンレス鋼は、耐食性・機械特性に於いて能力が不十分であり、ロール軸部、フレームが共に塑性変形してしまい、バルジングの抑制能力が低下する場合があった。対策として、ロール軸部の軸径を太くする、フレームの肉厚を増大させるなどにより、耐荷重を向上させることが考えられるが、連続鋳造機では前述のように狭い範囲で多数のサポートロールを配置する必要があることから、軸径や肉厚の調整は難しい場合があった。 However, the various machines that make up a continuous casting machine are used in an environment that requires heat resistance, corrosion resistance, and specific mechanical properties, and the materials that can be used are limited. Conventionally, 18Cr stainless steels such as "SUS304" and "SUS630" have been used for the roll shafts and frames of the support roll segments arranged in a range from the bottom end of the mold to a position of 2800 mm along the cast slab transport path. However, these stainless steels have insufficient corrosion resistance and mechanical properties, and both the roll shafts and the frame may undergo plastic deformation, resulting in a decrease in the ability to suppress bulging. As a countermeasure, it is possible to increase the load capacity by increasing the shaft diameter of the roll shafts or increasing the thickness of the frame, but since a large number of support rolls must be arranged in a small range in a continuous casting machine as mentioned above, it may be difficult to adjust the shaft diameter and thickness.

また、連続鋳造時に使用されるモールドフラックスが、ステンレス鋼製のロール軸部やフレームに付着すると、これらを著しく腐食してしまう場合があった。特に、ふっ素を含有するモールドフラックスを使用した場合に、腐食が激しくなる傾向にあった。 In addition, if the mold flux used during continuous casting adheres to the stainless steel roll shaft or frame, it can cause severe corrosion of these. Corrosion tends to be particularly severe when mold flux containing fluorine is used.

18Cr系ステンレス鋼は、一般に、塩素に対する耐食性にやや劣るとされており、ふっ素に対する耐食性については特に知見がなかった。しかし、連続鋳造設備のような、高温かつ大きな荷重を受ける環境下では、ふっ素による18Cr系ステンレス鋼の耐食性が問題になることを本発明者らが知見した。 18Cr stainless steel is generally considered to have slightly inferior corrosion resistance to chlorine, and there has been no particular knowledge about its corrosion resistance to fluorine. However, the inventors have discovered that in environments where the steel is subjected to high temperatures and large loads, such as continuous casting equipment, the corrosion resistance of 18Cr stainless steel due to fluorine becomes a problem.

また、サポートロールセグメントにおける塑性変形や腐食についての上記の事情は、特殊鋼棒線の連続鋳造に限られず、一般的な鋼棒線用の鋳片、厚鋼板、薄鋼板用の鋳片、その他の鋳片を製造する連続鋳造機にも、概ね当てはまることであり、これらにおいてもサポートロールセグメントの改良が求められていた。 The above-mentioned circumstances regarding plastic deformation and corrosion in support roll segments are not limited to the continuous casting of special steel wire rods, but also generally apply to continuous casting machines that manufacture slabs for general steel wire rods, thick steel plates, thin steel plates, and other types of cast pieces, and improvements to the support roll segments are also required in these cases.

そこで、本発明者らが鋭意検討したところ、ある特定のフェライト・オーステナイトステンレス鋼をロール軸部やフレームの素材とすることで、腐食や荷重による塑性変形の問題を解消できることを見出した。以下、本発明の実施形態について説明する。 The inventors conducted extensive research and discovered that the problems of corrosion and plastic deformation due to load can be eliminated by using a specific ferritic-austenitic stainless steel as the material for the roll shaft and frame. The following describes an embodiment of the present invention.

本実施形態のサポートロールセグメントは、連続鋳造機の鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されるサポートロールセグメントであって、フレームと、鋳型から引き出された鋳片を支持するためにフレームに回動自在に支持された複数のサポートロールと、を有し、複数のサポートロールにはそれぞれ、ロール軸部が備えられ、フレーム及びロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものである、連続鋳造機用のサポートロールセグメントである。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(A)
ただし、式(A)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
また、本実施形態の連続鋳造機は、鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に、上記のフレーム及びロール軸部が備えられた連続鋳造機である。
The support roll segment of this embodiment is a support roll segment for a continuous casting machine, which is arranged between a lower end of a mold of the continuous casting machine and a position 2800 mm away from the lower end of the mold along a strip transport path, and which has a frame and a plurality of support rolls rotatably supported by the frame to support the strip pulled out of the mold, each of which is provided with a roll shaft portion, and the frame and the roll shaft portion are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel, which has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more and a pitting corrosion index (PREN) represented by the following formula (2) of 20 or more, and when a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured after aging treatment at 475°C for 500 hours, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase, compared to before the aging treatment.
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(A)
In the formula (A), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.
The continuous casting machine of this embodiment is a continuous casting machine in which the above-mentioned frame and roll shaft portion are provided between the lower end of the mold and a position 2800 mm away along the transport path of the cast strip.

以下、本実施形態のサポートロールセグメント及び連続鋳造機について説明する。図1には、連続鋳造機の模式図を示す。 The support roll segment and continuous casting machine of this embodiment are described below. Figure 1 shows a schematic diagram of the continuous casting machine.

図1に示す連続鋳造機10は、鋳型11と、溶鋼を鋳型11に注入するノズル12と、鋳型11の下方に位置する複数のサポートロール13と、を備えている。図1に示す連続鋳造機10には、3基の鋳型11が設置されている。3基の鋳型11は、図1の紙面の奥側に沿って配列されており、図1には最も手前側の1基の鋳型11のみが図示されている。連続鋳造機10には、鋳型11から製出された連続鋳造鋳片20を湾曲させる湾曲帯15と、湾曲させた連続鋳造鋳片20(以下、鋳片20という)を曲げ戻す矯正帯16と、鋳片20を水平方向へ搬送する水平帯17と、を有している。図1におけるサポートロール13は、湾曲帯15の領域に配置されている。矯正帯16及び水平帯17に配置されるロールはセグメントロールである。サポートロール13は、後述するサポートロールセグメントSに組み込まれている。また、連続鋳造機10には、3基の鋳型11から引き出された矩形状の鋳片20をそれぞれ搬送するための搬送路32が設けられている。鋳型11の直下の各搬送路32は、複数のサポートロール13によって区画されている。 The continuous casting machine 10 shown in FIG. 1 includes a mold 11, a nozzle 12 for injecting molten steel into the mold 11, and a number of support rolls 13 located below the mold 11. Three molds 11 are installed in the continuous casting machine 10 shown in FIG. 1. The three molds 11 are arranged along the back side of the paper surface of FIG. 1, and only one mold 11 at the front side is shown in FIG. 1. The continuous casting machine 10 includes a curved band 15 for curving the continuous cast slab 20 produced from the mold 11, a straightening band 16 for bending back the curved continuous cast slab 20 (hereinafter referred to as the slab 20), and a horizontal band 17 for transporting the slab 20 in a horizontal direction. The support rolls 13 in FIG. 1 are arranged in the area of the curved band 15. The rolls arranged in the straightening band 16 and the horizontal band 17 are segment rolls. The support rolls 13 are incorporated in the support roll segment S described later. The continuous casting machine 10 is also provided with transport paths 32 for transporting the rectangular cast pieces 20 drawn from the three molds 11. Each transport path 32 directly below the molds 11 is partitioned by multiple support rolls 13.

鋳型11は、矩形孔を有する筒状をなしており、この矩形孔の形状に合わせた断面の鋳片20が製出されることになる。鋳型11には、矩形孔内の溶鋼を冷却するための1次冷却手段(図示なし)が備えられている。また、符号11aに示す箇所が、鋳型11の下端になる。 The mold 11 is cylindrical with a rectangular hole, and produces a cast piece 20 with a cross section that matches the shape of this rectangular hole. The mold 11 is equipped with a primary cooling means (not shown) for cooling the molten steel in the rectangular hole. The location indicated by the reference symbol 11a is the lower end of the mold 11.

次に、図2は、サポートロールセグメントSの模式図を示し、図3にはサポートロールセグメントSの分解模式図を示す。サポートロールセグメントSには、1基あたり7~10段のサポートロール13が備えられており、このようなサポートロールセグメントSが鋳片20の搬送方向に沿って複数配列されることによって、図1に示す連続鋳造機の搬送路32が構成されている。なお、サポートロール13同士の間には、2次冷却手段としての図示しないスプレーノズルが配置されており、鋳片20を冷却できるようになっている。 Next, FIG. 2 shows a schematic diagram of the support roll segment S, and FIG. 3 shows an exploded schematic diagram of the support roll segment S. Each support roll segment S is equipped with 7 to 10 stages of support rolls 13, and a plurality of such support roll segments S are arranged along the transport direction of the cast slab 20 to form the transport path 32 of the continuous casting machine shown in FIG. 1. In addition, spray nozzles (not shown) are arranged between the support rolls 13 as secondary cooling means, enabling the cast slab 20 to be cooled.

図2及び図3に示すサポートロールセグメントSは、連続鋳造機10に設けられた鋳片20を搬送するための搬送路32を区画している。すなわち、各搬送路32には、鋳片の長辺に接してその長辺を支持する長辺用のサポートロール31Aと、鋳片の短辺に接してその短辺を支持する短辺用のサポートロール31Bとが、各搬送路32を囲むように搬送路32に隣接して配置されている。 The support roll segments S shown in Figures 2 and 3 define transport paths 32 for transporting the slab 20 provided in the continuous casting machine 10. That is, in each transport path 32, a long side support roll 31A that contacts the long side of the slab and supports the long side, and a short side support roll 31B that contacts the short side of the slab and supports the short side are arranged adjacent to the transport path 32 so as to surround each transport path 32.

サポートロールセグメントSには、複数のフレーム33A~33Fが備えられている。図2及び図3に示すサポートロールセグメントSは合計で6基のフレーム33A~33Fが組合わされて構成されている。各フレーム33A~33Fは、支持体34と、支持体34に設けられた複数の軸受け体35とから構成されている。図2及び図3に示すサポートロールセグメントSを構成するフレーム33A~33Fには、図2~図4に示すように、支持体34の片面側にのみ軸受け体35が配置されたフレーム33A、33B、33C、33Fと、図2、図3及び図5に示すように、支持体34の両面側に軸受け体35が配置されたフレーム33D、33Eがある。 The support roll segment S is equipped with multiple frames 33A to 33F. The support roll segment S shown in Figures 2 and 3 is composed of a total of six frames 33A to 33F combined together. Each frame 33A to 33F is composed of a support 34 and multiple bearing bodies 35 provided on the support 34. The frames 33A to 33F that make up the support roll segment S shown in Figures 2 and 3 include frames 33A, 33B, 33C, and 33F in which the bearing body 35 is arranged only on one side of the support 34 as shown in Figures 2 to 4, and frames 33D and 33E in which the bearing body 35 is arranged on both sides of the support 34 as shown in Figures 2, 3, and 5.

各フレーム33A~33Fの軸受け体35には、サポートロール13が取り付けられている。各サポートロール13は、ロール本体31aと、ロール本体31aの回転中心軸に挿入されたロール軸部31bとから構成されている。ロール軸部31bは軸受け体35に固定されている。ロール本体31aはロール軸部31bに対して回動自在に支持されている。 A support roll 13 is attached to the bearing body 35 of each of the frames 33A to 33F. Each support roll 13 is composed of a roll body 31a and a roll shaft portion 31b inserted into the central axis of rotation of the roll body 31a. The roll shaft portion 31b is fixed to the bearing body 35. The roll body 31a is supported so as to be freely rotatable relative to the roll shaft portion 31b.

次に、フレーム33A~33F及びロール軸部31bの素材について説明する。
本実施形態のサポートロールセグメントS及び連続鋳造機10においては、少なくとも、鋳型11の下端11aから鋳片20の搬送路32に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されたフレーム及びロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼で構成される必要がある。鋳型11の下端11aから鋳片20の搬送路32に沿って2800mm離れた位置までの間では、鋳片20の表面温度が比較的高温の状態にある。また、鋳型11から引き出された直後の鋳片20の表面にはモールドフラックスが付着しているが、このモールドフラックスが鋳片20の表面から脱落すると、概ね、鋳型11の下端11aから2800mm離れた位置までの範囲にあるフレームやロール軸部上に落下する。なお、鋳型11の下端11aから鋳片の搬送路32に沿って2800mmを超えて離れた領域では、鋳片20を冷却する冷却水にモールドフラックスの水溶成分が溶解して希釈されるため、フレームやロール軸部に対するダメージは少ない。このように、鋳型11の下端11aから2800mm離れた位置までの範囲にあるフレームやロール軸は、高温環境下にあり、また、モールドフラックスにより腐食されやすい環境下にある。従来の連続鋳造機では、フレームやロール軸部の耐久性が不十分な状況であった。
Next, the materials of the frames 33A to 33F and the roll shaft portion 31b will be described.
In the support roll segment S and the continuous casting machine 10 of this embodiment, at least the frame and the roll shaft portion arranged between the lower end 11a of the mold 11 and a position 2800 mm away along the conveying path 32 of the slab 20 must be made of ferritic-austenitic duplex stainless steel. The surface temperature of the slab 20 is relatively high between the lower end 11a of the mold 11 and a position 2800 mm away along the conveying path 32 of the slab 20. Mold flux is attached to the surface of the slab 20 immediately after it is pulled out of the mold 11. When the mold flux falls off the surface of the slab 20, it falls onto the frame and the roll shaft portion located in the range from the lower end 11a of the mold 11 to a position 2800 mm away. In the region more than 2800 mm away from the lower end 11a of the mold 11 along the conveying path 32 of the slab, the water-soluble component of the mold flux is dissolved and diluted in the cooling water that cools the slab 20, so that the frame and the roll shaft portion are less damaged. In this way, the frame and the roll shaft in the range from the lower end 11a of the mold 11 to a position 2800 mm away are in a high-temperature environment and are easily corroded by mold flux. In conventional continuous casting machines, the durability of the frame and the roll shaft parts was insufficient.

そこで、本実施形態では、鋳型11の下端11aから鋳片の搬送路32に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されたフレーム及びロール軸部を、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼(以下、二相ステンレス鋼と言う場合がある)で構成する。フレームには、支持体34及び軸受け体35が含まれるが、これら支持体34及び軸受け体35はいずれも、本実施形態に係るフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼からなるものとする。 Therefore, in this embodiment, the frame and roll shaft portion arranged between the lower end 11a of the mold 11 and a position 2800 mm away along the conveying path 32 of the cast piece are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel (hereinafter sometimes referred to as duplex stainless steel) that has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) expressed by the following formula (2) of 20 or more, and when a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured after aging treatment at 475°C for 500 hours, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, or the Brinell hardness does not increase compared to before aging treatment. The frame includes a support body 34 and a bearing body 35, and both the support body 34 and the bearing body 35 are made of the ferritic-austenitic duplex stainless steel according to this embodiment.

PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(B)
ただし、式(B)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(B)
In the formula (B), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.

二相ステンレス鋼は、一般に、475℃脆化と呼ばれる現象が起こる。例えば300℃~550℃程度に一定時間加熱した時に脆化が起こり、硬度が上昇し、延性や靭性が低下する。特に475℃付近で急速に脆化するため475℃脆化と呼ばれる。しかしながら、本実施形態に係る連続鋳造機の鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されたフレーム及びロール軸部について、表面温度を測定したところ、最大でも140℃未満になることが判明している。本実施形態に係る二相ステンレス鋼は、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであり、すなわち475℃での高温脆化が起きにくいものであるため、表面温度が最大でも140℃未満になるフレーム及びロール軸部に適用したとしても、脆化が起きる可能性は極めて低い。 Duplex stainless steels generally suffer from a phenomenon known as 475°C embrittlement. For example, embrittlement occurs when heated to around 300°C to 550°C for a certain period of time, causing an increase in hardness and a decrease in ductility and toughness. It is called 475°C embrittlement because it becomes embrittled particularly rapidly around 475°C. However, when the surface temperature of the frame and roll shaft parts arranged between the bottom end of the mold of the continuous casting machine according to this embodiment and a position 2800 mm away along the conveying path of the cast piece was measured, it was found to be less than 140°C at most. When the duplex stainless steel according to this embodiment is subjected to aging treatment at 475°C for 500 hours and then subjected to a Charpy impact test as specified in JIS Z 2242:2018 and the Brinell hardness is measured, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase compared to before the aging treatment. In other words, high-temperature embrittlement at 475°C is unlikely to occur, so even if it is applied to the frame and roll shaft parts whose surface temperatures are at most less than 140°C, the possibility of embrittlement occurring is extremely low.

本実施形態では、均熱温度475℃、均熱時間500時間の時効処理後の二相ステンレス鋼と、時効処理前の二相ステンレス鋼についてそれぞれ、破面遷移温度、上部棚エネルギー及びブリネル硬さを測定する。そして、時効処理後の破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないかどうかを確認する。 In this embodiment, the fracture transition temperature, upper shelf energy, and Brinell hardness are measured for duplex stainless steel after aging treatment at a soaking temperature of 475°C and a soaking time of 500 hours, and for duplex stainless steel before aging treatment. Then, it is confirmed whether the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, or the Brinell hardness does not increase after aging treatment.

破面遷移温度の測定は、JIS Z 2242:2018に準拠して行う。試験片は、JIS Z 2242:2018に規定する標準試験片とし、Vノッチとする。試験温度の範囲は20~-100℃とする。破面遷移温度の求め方は、JIS Z 2242:2018の附属書Dに従い遷移曲線を求め、破面遷移温度は延性破面率50%となる温度とする。 The fracture transition temperature is measured in accordance with JIS Z 2242:2018. The test piece is a standard test piece specified in JIS Z 2242:2018, and is a V-notch. The test temperature range is 20 to -100°C. The fracture transition temperature is determined by obtaining a transition curve in accordance with Appendix D of JIS Z 2242:2018, and the fracture transition temperature is the temperature at which the ductile fracture ratio is 50%.

上部棚エネルギーは、破面遷移温度の測定時に作成した遷移曲線における上部棚領域の吸収エネルギーとする。 The upper shelf energy is the absorbed energy in the upper shelf region on the transition curve created when measuring the fracture transition temperature.

ブリネル硬さは、JIS Z 223:2008に準拠し、圧子の直径は10mmとし、試験力は3000kgfとする。 The Brinell hardness is measured in accordance with JIS Z 223:2008, with an indenter diameter of 10 mm and a test force of 3000 kgf.

また、本実施形態に係る二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上とする。0.2%耐力を345MPa以上とすることで、バルジングの影響によりサポートロールに鋳片からの荷重が加わったとしても、フレーム及びロール軸部が塑性変形するおそれがない。 In addition, the duplex stainless steel according to this embodiment has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more. By making the 0.2% yield strength 345 MPa or more, there is no risk of the frame and roll shaft undergoing plastic deformation even if a load from the slab is applied to the support roll due to the effect of bulging.

更に、本実施形態に係る二相ステンレス鋼は、孔食指数(PREN)を20以上とする。本実施形態に係るフレーム及びロール軸部は、ふっ素を含有するモールドフラックスが付着しやすく、腐食を受けやすい環境下に置かれるが、孔食指数(PREN)が20以上のものを用いることで、耐食性の確保が可能になる。好ましくは孔食指数(PREN)を24以上とする。孔食指数(PREN)の上限は特に限定する必要はないが、例えば50以下としてもよい。 Furthermore, the duplex stainless steel according to this embodiment has a pitting corrosion index (PREN) of 20 or more. The frame and roll shaft according to this embodiment are placed in an environment where mold flux containing fluorine is likely to adhere and is susceptible to corrosion, but by using a material with a pitting corrosion index (PREN) of 20 or more, corrosion resistance can be ensured. The pitting corrosion index (PREN) is preferably 24 or more. There is no particular need to limit the upper limit of the pitting corrosion index (PREN), but it may be, for example, 50 or less.

また、本実施形態に係る二相ステンレス鋼は、線膨張係数が13×10-6-1未満のものであってもよい。これにより、フレーム及びロール軸部の熱による塑性変形を小さくすることができる。
また、本実施形態に係る二相ステンレス鋼は、ブリネル硬さHBWが200以上であることが好ましい。これにより、フレーム及びロール軸部が塑性変形を防止できる。
Furthermore, the duplex stainless steel according to the present embodiment may have a linear expansion coefficient of less than 13×10 −6 K −1 , which can reduce plastic deformation of the frame and the roll shaft due to heat.
Moreover, the duplex stainless steel according to the present embodiment preferably has a Brinell hardness HBW of at least 200. This makes it possible to prevent plastic deformation of the frame and the roll shaft portion.

以上の条件を満足する二相ステンレス鋼としては、例えば、リーン二相鋼であるSUS821L1及びSUS323L、汎用二相鋼であるSUS329J1及びSUS329J3L並びにSUS329J4L、スーパー二相鋼であるSUS327L1を用いることができる。 Duplex stainless steels that satisfy the above conditions include, for example, lean duplex steels SUS821L1 and SUS323L, general-purpose duplex steels SUS329J1, SUS329J3L, and SUS329J4L, and super duplex steel SUS327L1.

上記の二相ステンレス鋼の主な化学成分及び孔食指数(PREN)は下記の通りである。
SUS821L1 :21Cr-2Ni-3Mn-1Cu-0.17N、PREN=24。
SUS323L :23Cr-4Ni-0.15N、PREN=25。
SUS329J1L:25Cr-4.5Ni-2Mo、PREN=32。
SUS329J3L:25Cr-5Ni-3Mo-0.15N、PREN=37。
SUS329J4L:25Cr-6Ni-3Mo-0.15N、PREN=37。
SUS327L1 :25Cr-7Ni-4Mo-0.28N、PREN=43。
The main chemical components and pitting corrosion index (PREN) of the above duplex stainless steels are as follows:
SUS821L1: 21Cr-2Ni-3Mn-1Cu-0.17N, PREN=24.
SUS323L: 23Cr-4Ni-0.15N, PREN=25.
SUS329J1L: 25Cr-4.5Ni-2Mo, PREN=32.
SUS329J3L: 25Cr-5Ni-3Mo-0.15N, PREN=37.
SUS329J4L: 25Cr-6Ni-3Mo-0.15N, PREN=37.
SUS327L1: 25Cr-7Ni-4Mo-0.28N, PREN=43.

このなかでも、SUS327L1は、PRENが43、0.2%耐力が550MPa以上、線膨張係数が12.7×10-6-1、ブリネル硬さHBWが310となり、最も好ましい。 Among these, SUS327L1 has a PREN of 43, a 0.2% yield strength of 550 MPa or more, a linear expansion coefficient of 12.7×10 −6 K −1 , and a Brinell hardness HBW of 310, and is therefore the most preferable.

また、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼の表面には、塩浴軟窒化処理が施されていることが好ましい。これにより、フレーム及びロール軸部の耐久性をより高めることが可能になる。 It is also preferable that the surface of the ferritic-austenitic duplex stainless steel is subjected to a salt bath nitrocarburizing treatment. This makes it possible to further increase the durability of the frame and roll shaft.

本実施形態のサポートロールセグメントS及び連続鋳造機10は、鋳片20として、ブルームまたはビレットを製造するものであることが好ましい。ただし、本発明はブルームやブレットの製造に限定されるものではなく、一般的な鋼棒線用の鋳片、厚鋼板、薄鋼板用の鋳片、その他の鋳片を製造する連続鋳造機にも適用可能である。 The support roll segment S and continuous casting machine 10 of this embodiment preferably produce blooms or billets as the cast pieces 20. However, the present invention is not limited to the production of blooms or billets, and can also be applied to continuous casting machines that produce cast pieces for general steel wire rods, cast pieces for thick steel plates, cast pieces for thin steel plates, and other cast pieces.

以上説明したように、本実施形態の連続鋳造機用のサポートロールセグメントSによれば、鋳型11の下端11aから搬送路32に沿って2800mmまでの範囲に配置されたフレーム及びロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであるので、これらが、高温かつ腐食性の高い環境下に置かれ、また、大きな荷重が加わる条件下において使用された場合であっても、優れた耐食性を発揮でき、また、塑性変形量が小さくなるので、耐久性を高めることができる。 As described above, according to the support roll segment S for a continuous casting machine of this embodiment, the frame and roll shaft parts arranged in the range from the lower end 11a of the mold 11 to 2800 mm along the conveying path 32 are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel, which has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more and a pitting corrosion index (PREN) expressed by the following formula (2) of 20 or more. When a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured after aging treatment at 475°C for 500 hours, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, or the Brinell hardness does not increase compared to before the aging treatment. Therefore, even when these are placed in a high-temperature and highly corrosive environment and used under conditions where a large load is applied, they can exhibit excellent corrosion resistance and can be made more durable because the amount of plastic deformation is small.

また、本実施形態の連続鋳造機によれば、鋳型の下端から2800mmまでの範囲に配置されたフレーム及びロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであるので、これらが、高温かつ腐食性の高い環境下に置かれ、また、大きな荷重が加わる条件下において使用された場合であっても、優れた耐食性を発揮でき、また、塑性変形量が小さくなるので、耐久性を高めることができる。これにより、連続鋳造機の保守作業の頻度が少なくなり、鋳片の生産性を高めることができる。 In addition, according to the continuous casting machine of this embodiment, the frame and roll shaft parts arranged in the range from the lower end of the mold to 2800 mm are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel, which has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more and a pitting corrosion index (PREN) expressed by the following formula (2) of 20 or more. When a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured after aging treatment at 475°C for 500 hours, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase compared to before aging treatment. Therefore, even when these are placed in a high-temperature and highly corrosive environment and used under conditions where a large load is applied, they can exhibit excellent corrosion resistance and the amount of plastic deformation is small, so durability can be improved. This reduces the frequency of maintenance work on the continuous casting machine and increases the productivity of the cast pieces.

図2、図3に示すサポートロールセグメントを備えた図1に示す連続鋳造機において、連続鋳造を複数回のチャージ数に渡って実施した際の、サポートロールセグメントの連続使用可能なチャージ数を計測した。本発明例は、鋳型の下端から2800mmの位置までの間に配置されたフレーム(支持体、軸受け体)及びロール軸部を、SUS327L1とし、比較例はSUS304とした。各ステンレス鋼の表面には、塩浴軟窒化処理を施した。表1に、SUS327L1及びSUS304の物性値を示す。計測の結果、比較例のサポートロールセグメントは、768~797チャージまでメンテナンスをせずに連続して使用可能だったが、本発明例のサポートロールセグメントは、1441~1537チャージまでメンテナンスをせずに連続して使用可能となり、本発明例はサポートロールセグメントの寿命が従来例に対して1.9倍に拡大した。 In the continuous casting machine shown in FIG. 1 equipped with the support roll segments shown in FIG. 2 and FIG. 3, the number of charges that the support roll segments could be used continuously was measured when continuous casting was performed over a number of charges. In the present invention example, the frame (support body, bearing body) and roll shaft portion arranged between the bottom end of the mold and a position of 2800 mm were made of SUS327L1, and in the comparative example, SUS304. The surface of each stainless steel was subjected to a salt bath soft nitriding treatment. Table 1 shows the physical properties of SUS327L1 and SUS304. As a result of the measurement, the support roll segment of the comparative example could be used continuously from 768 to 797 charges without maintenance, while the support roll segment of the present invention example could be used continuously from 1441 to 1537 charges without maintenance, and the life of the support roll segment of the present invention example was extended by 1.9 times compared to the conventional example.

なお、SUS327L1は、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、更にブリネル硬さが増加しなかった。 When SUS327L1 was subjected to aging treatment at 475°C for 500 hours and then subjected to a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 and its Brinell hardness was measured, the fracture transition temperature did not increase, the upper shelf energy did not decrease, and the Brinell hardness did not increase compared to before the aging treatment.

Figure 0007560738000001
Figure 0007560738000001

また、メンテナンス時に、鋳型の下端から2800mmの位置までの間に配置されたロール軸部の腐食状況を確認した。結果を表2に示す。比較例では、鋳型の下端から400mmまでの範囲におけるロール軸部の腐食が激しく、また、鋳型の下端から2700mmまでの範囲におけるロール軸部の腐食も大きいものであったが、発明例はロール軸部及びロール本体の腐食がほとんどなかった。また、フレームの腐食状況については、ロール軸部の腐食結果とほぼ同等であった。なお、表2において、◎はロール軸部の全表面における腐食面積の割合が0%であり、○はロール軸部の全表面における腐食面積の割合が0%超50%以下であり、△はロール軸部の全表面における腐食面積の割合が50%越100%未満であり、×はロール軸部の全表面における腐食面積の割合が100%であったことを示す。 During maintenance, the corrosion status of the roll shaft located between the bottom end of the mold and the position 2800 mm was checked. The results are shown in Table 2. In the comparative example, the corrosion of the roll shaft was severe in the range from the bottom end of the mold to 400 mm, and the corrosion of the roll shaft was also significant in the range from the bottom end of the mold to 2700 mm, but in the invention example, there was almost no corrosion of the roll shaft and the roll body. The corrosion status of the frame was almost the same as the corrosion results of the roll shaft. In Table 2, ◎ indicates that the proportion of the corroded area on the entire surface of the roll shaft is 0%, ○ indicates that the proportion of the corroded area on the entire surface of the roll shaft is more than 0% and 50% or less, △ indicates that the proportion of the corroded area on the entire surface of the roll shaft is more than 50% and less than 100%, and × indicates that the proportion of the corroded area on the entire surface of the roll shaft is 100%.

Figure 0007560738000002
Figure 0007560738000002

また、ロール軸部の塑性変形量についても評価した。鋳型の下端から2800mmの位置までの間に配置されたロール軸部について、使用後のロール軸部の中心軸と、使用前のロール軸部の中心軸との塑性変形量を測定したところ、下記表3の通りとなり、本発明例の塑性変形量は平均値で比較例の1/7程度になった。 The amount of plastic deformation of the roll shaft was also evaluated. For the roll shafts located between the bottom end of the mold and a position 2800 mm away, the amount of plastic deformation of the central axis of the roll shaft after use and the central axis of the roll shaft before use were measured. The results are shown in Table 3 below, and the average amount of plastic deformation of the inventive example was about 1/7 of that of the comparative example.

Figure 0007560738000003
Figure 0007560738000003

10…連続鋳造機、11…鋳型、11a…鋳型の下端、S…サポートロールセグメント、13…サポートロール、31A…長辺用のサポートロール、31B…短辺用のサポートロール、31a、ロール本体、31b…ロール軸部、32…鋳片の搬送路、33A~33F…フレーム。 10...continuous casting machine, 11...mold, 11a...lower end of mold, S...support roll segment, 13...support roll, 31A...support roll for long side, 31B...support roll for short side, 31a, roll body, 31b...roll shaft, 32...transport path for cast piece, 33A-33F...frame.

Claims (6)

連続鋳造機の鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置されるサポートロールセグメントであって、
フレームと、前記鋳型から引き出された鋳片を支持するために前記フレームに回動自在に支持された複数のサポートロールと、を有し、
前記複数のサポートロールにはそれぞれ、ロール軸部が備えられ、
前記フレーム及び前記ロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであることを特徴とする、連続鋳造機用のサポートロールセグメント。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(1)
ただし、式(1)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
A support roll segment disposed between a lower end of a mold of a continuous casting machine and a position 2800 mm away along a conveying path of a cast piece,
a frame; and a plurality of support rolls rotatably supported by the frame for supporting the strip drawn from the mold,
Each of the plurality of support rolls is provided with a roll shaft portion,
The frame and the roll shaft portion are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel,
The ferritic-austenitic duplex stainless steel has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) represented by the following formula (2) of 20 or more, and when subjected to an aging treatment at 475°C for 500 hours and then a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase, compared to before the aging treatment. A support roll segment for a continuous casting machine.
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(1)
In the formula (1), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼の表面に、塩浴軟窒化処理が施されていることを特徴とする請求項1に記載の連続鋳造機用のサポートロールセグメント。 The support roll segment for a continuous casting machine according to claim 1, characterized in that the surface of the ferritic-austenitic duplex stainless steel is subjected to a salt bath soft nitriding treatment. 前記鋳片が、ブルームまたはビレットであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の連続鋳造機用のサポートロールセグメント。 The support roll segment for a continuous casting machine according to claim 1 or 2, characterized in that the cast piece is a bloom or a billet. 鋳型と、
前記鋳型の下方に位置するサポートロールセグメントと、を備え、
前記サポートロールセグメントは、フレームと、前記鋳型から引き出された鋳片を支持するために前記フレームに回動自在に支持された複数のサポートロールと、を有し、
前記複数のサポートロールにはそれぞれ、ロール軸部が備えられ、
前記鋳型の下端から鋳片の搬送路に沿って2800mm離れた位置までの間に配置された、前記フレーム及び前記ロール軸部が、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼から構成されており、
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼は、0.2%耐力が345MPa以上であり、下記式(2)で表される孔食指数(PREN)が20以上であり、475℃で500時間保持する時効処理を行った後にJIS Z 2242:2018に規定するシャルピー衝撃試験を実施するとともにブリネル硬さを測定した場合に、時効処理前に比べて、破面遷移温度が上昇せず、上部棚エネルギーが減少せず、またはブリネル硬さが増加しないものであることを特徴とする、連続鋳造機。
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N] …(2)
ただし、式(1)における[Cr]、[Mo]、[N]はそれぞれ、前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼におけるCr、Mo、Nの含有量(質量%)である。
A mold and
a support roll segment positioned below the mold;
The support roll segment includes a frame and a plurality of support rolls rotatably supported by the frame to support a cast piece drawn from the mold,
Each of the plurality of support rolls is provided with a roll shaft portion,
The frame and the roll shaft portion, which are arranged between the lower end of the mold and a position 2800 mm away along the conveying path of the cast piece, are made of ferritic-austenitic duplex stainless steel,
The ferritic-austenitic duplex stainless steel has a 0.2% yield strength of 345 MPa or more, a pitting corrosion index (PREN) represented by the following formula (2) of 20 or more, and when aging treatment is performed at 475°C for 500 hours and then a Charpy impact test specified in JIS Z 2242:2018 is performed and the Brinell hardness is measured, the fracture transition temperature does not increase, the upper shelf energy does not decrease, and the Brinell hardness does not increase, compared to before the aging treatment.
PREN=[Cr]+3.3[Mo]+16[N]...(2)
In the formula (1), [Cr], [Mo], and [N] respectively represent the contents (mass%) of Cr, Mo, and N in the ferritic-austenitic duplex stainless steel.
前記フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼の表面に、塩浴軟窒化処理が施されていることを特徴とする請求項4に記載の連続鋳造機。 The continuous casting machine according to claim 4, characterized in that the surface of the ferritic-austenitic duplex stainless steel is subjected to a salt bath nitrocarburizing treatment. 前記鋳片が、ブルームまたはビレットであることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の連続鋳造機。 The continuous casting machine according to claim 4 or 5, characterized in that the cast piece is a bloom or a billet.
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