[发明专利]钢的连续铸造方法

说明书

本发明的课题在于提供一种钢的连续铸造方法，不会在铸片内部产生裂纹或孔隙，并且不需要大的压下能力的设备而能够以较小的压下载荷有效地减少中心偏析，并且消除残存的孔隙。本发明的钢的连续铸造方法通过将夹持铸片(6)而对向的铸片支承辊间(D1)的开度朝向铸造方向下游侧扩大，来使在内部具有未凝固层(6a)的矩形的铸片(6)的长边面厚度(T1)在铸模(5)内的铸片厚度(T2)的0.1％以上且10％以下的范围内膨胀，在通过多个导辊(9)压下铸片(6)的长边面(S1)时，在铸片(6)的厚度中心的固相率为0.2以上且小于0.9的范围以及为0.9以上的范围的铸片中，满足规定的总压下量及压下梯度。

技术领域

本发明涉及抑制在连续铸造中的铸片中心部产生的成分偏析和孔隙的钢的连续铸造方法。

背景技术

在连续铸造的凝固过程中发生凝固收缩，伴随该收缩，未凝固钢液被向铸片的拉拔方向吸引而流动。在该未凝固钢液中浓缩有C、P、Mn、S等溶质元素(稠化钢液)，当稠化钢液流动时，溶质元素凝固到板坯的中心部分，产生中心偏析。作为凝固末期的稠化钢液流动的主要原因，除了上述的凝固收缩以外，还可举出由钢液静压引起的辊间的铸片膨胀(鼓起)、铸片支承辊的辊校准的不匹配等。

该中心偏析使钢制品、特别是厚钢板的品质劣化。例如，在石油输送用、天然气输送用的管线管材中，由于酸气的作用，以中心偏析为起点而产生氢致裂纹。另外，在海洋结构物、贮藏槽、石油罐等中也会产生同样的问题。而且，近年来，钢材的使用环境多数要求在更低温下或更腐蚀环境下这样的严酷的环境下使用，降低铸片的中心偏析的重要性日益增加。

因此，提出了许多从连续铸造工序到轧制工序为止的降低铸片的中心偏析或孔隙的对策。其中，作为有效的对策，进行将具有未凝固层的凝固末期的铸片一边通过多对铸片支承辊逐渐地压下一边进行铸造的方法(称为“凝固末期轻压下方法”)、以及将具有未凝固层的凝固末期的铸片用1对或2～3对压下辊压下10mm左右或其以上的方法(称为“凝固末期大压下方法”)。

该凝固末期轻压下方法是如下技术：在铸片的凝固完成位置附近，将压下辊组(称为“轻压下带”)配置在铸造方向上，利用该压下辊组将连续铸造中的铸片以相当于凝固收缩量的程度的压下速度(0.3～1.5mm/min)逐渐压下，抑制铸片中心部处的空隙的形成、稠化钢液的流动，由此抑制铸片的中心偏析。另一方面，凝固末期大压下方法是如下技术：用配置于铸片的凝固完成位置附近的1对或2～3对压下辊压下铸片，并将存在于枝晶树间的稠化钢液排出到铸造方向的上游侧，由此抑制铸片的中心偏析。

在该凝固末期轻压下中，若压下量不足，则中心偏析、内在质量缺陷的生成防止变得不充分，另一方面，如果压下量过大，则产生内部裂纹反而使铸片的内在质量恶化。因此，在凝固末期轻压下中，将压下量控制在适当范围是重要的。但是，在实际施加轻压下时，对轻压下区段施加大的载荷，区段有时会发生变形，存在没有赋予适当的压下量的情况。而且，如果压下量不足，则会残存孔隙，有可能发生UT不良。

在专利文献1中，公开了一种凝固末期大压下方法，其有意地使铸件膨胀，膨胀量为膨胀开始时的铸片厚度的3％以上且25％以下，然后，使用1对压下辊将中心部固相率为0.2以上且0.7以下的铸片的位置压下相当于膨胀量的30％以上且70％以下的厚度。另外，在专利文献2中，公开了一种凝固末期大压下方法，其将排列在从铸片的液相线环形坑端相当位置到固相线环形坑端相当位置之间的规定范围的导辊组的铸片厚度方向(短边方向)的间隔扩大，有意地使铸片产生合计为5mm以上且小于20mm的膨胀，接着，在铸片的中心部固相率为0.1到0.8之间，利用至少1对压下辊以膨胀的量的0.5倍到1.0倍的压下量施加压下而减轻中心偏析。在专利文献1和2中，有意的膨胀量大，有可能在有意地进行膨胀时在铸片内部产生裂纹。另外，由于需要每1根压下辊的压下量大且耐受高负荷载荷的牢固的压下设备，因此不仅设备费用增加，而且在压下时有可能在铸片产生内部裂纹。而且，在压下量相对于扩大辊间隔的量不足的情况下，有可能在铸片的中心部残存孔隙。