[发明专利]薄铸片的连续铸造方法

说明书

本发明涉及无中心偏析及内部裂纹的优质薄铸片的连续铸造方法。

具有代表性的薄板制造方法，是把从连续铸造法得到的铸片暂时冷却后，再用轧制工序轧制的方法。该方法中，铸造后被空冷了的铸片在热轧制时，必须再加热，因此消耗能量多。

近年来，着眼于大幅度地减少能耗，开发出热轧直连工序，即，把从连续铸造机中出来的铸片不经冷却地供给轧制机。如果采用薄铸片，在热轧制直连工序中可省略掉粗轧工序，所以，当前的课题是进一步开发薄铸片的连续铸造技术。

采用该薄铸片的热轧直连工序，由于可省略掉粗轧等工序，所以，能更有效地实现整个制铁工序的节能化、作业的合理化。

在日本专利公报特开平2-52159号中揭示了一种薄铸片的制造方法，该方法是对采用矩形铸模铸造出的铸片、在其中心部尚残存着未凝固相期间，用若干对辊，一边检测辊压力、控制压下量，一边压下的方法。

在中心部有未凝固相的期间压下铸片的方法称为未凝固压下法。如果采用该方法，由于存在于铸片中心部的溶质浓度高的浓化钢水被挤出到上部，所以，不会因浓化钢水最终地存在于中心部并凝固而造成中心偏析，可制造出无中心偏析的铸片。另外，通过调节未凝固压下量，从铸入铸模内的一定厚度的铸片可制成各种厚度的薄铸片。

但是，上述特开平2-52159号公报所揭示的方法中，在采用矩形铸模铸造的铸片内部，沿长度方向断面内，因未凝固压下在凝固界面产生拉伸变形，该拉伸变形有时使得铸片内部的凝固界面上产生裂纹。

目前的趋向是进行高速铸造，而且压下量比较大，如果铸片内部裂纹多，则不能经后面的加工轧制而形成产品。为此，进行高速铸造时，不能加大未凝固压下量，从而不能最大限度地发挥未凝固压下法的优点。

另一方面，随着铸造速度的增加，从浸没喷咀供给铸模内的钢水的排出流量及排出速度也增加，因此，钢水在铸模内的停留时间内，杂物不能充分地浮上，导致铸片内杂物量增多。即使用未凝固压下法将中心部的偏析挤出，但如果铸造速度加大，还是不能防止杂物的增多，得不到内部质量优良的清洁钢。不能发挥未凝固压下法原有的效果。

因此，为了适应近年来日益发展的高速铸造化，必须要防止铸片内部裂纹和中心偏析以及提高铸片的清洁性。

本发明的目的是提供一种能减少内部裂纹、提高成品率的薄铸片连续铸造方法。

本发明的另一目的是提供一种在近年来实施的2～8m/min高速铸造法中，通过实现5～50％的未凝固压下，制造内部无裂纹的30～150mm厚度薄铸片的、成品率高的方法。

本发明的再一目的是提供一种能防止铸片内部裂纹及中心偏析、且减少铸片内部杂物而提高铸片清洁性的铸片连续铸造方法。

铸片的内部裂纹大致可分为短边附近的纵断面内部裂纹(以下称为纵裂纹)和横断面角落部的裂纹(以下称为角部裂纹)。

图1(a)～(c)是说明这些内部裂纹的发生部位及形状的图。图1(a)是铸片14的概略立体图。图1(b)是沿图1(a)中I-I线剖切的短边侧纵断面图，纵裂纹9连续地产生在长度方向。图1(c)是沿图1(a)中II-II线剖切的横断面，角部裂纹8产生在四角。从这些图中可见，纵裂纹9和角部裂纹8的开裂方向不同，产生部位也不同。

图2是表示在图1(c)的横断面中，从铸片中心到两边缘部裂纹产生频度的曲线图，两端的峰部表示角部裂纹8的产生，到中央平坦部之间的区域表示纵裂纹9的产生。该曲线图表示相对值，用于说明一般的倾向。

本发明者探究了产生这些内部裂纹的原因，查明铸片的纵裂纹9是由于在未凝固压下时，在短边凝固部的长度方向断面上作用了拉伸应力所致。并验证了如果在未凝固压下时，把铸片的短边做成为凸型，则对于防止内部裂纹是有利的。还进一步研究了防止横断面上角部裂纹8的办法，验证了在未凝固压下时，使角部的凝固壳足够厚，就可以解决上述问题。由此，做出了本发明。

本发明的连续铸造方法是，使用备有铸模、导引辊、压下辊的连续铸造机制造薄铸片，连续地进行未凝固压下，其特征在于，通过控制铸片的凸型形状的短边侧的冷却，待形成了在铸片上不产生角部裂纹的凝固壳厚度后，进行未凝固压下。

这里所述的“不产生角部裂纹的凝固壳厚度”是指这样的凝固壳厚度，即，在未凝固压下时，短边侧的弯曲变形量为角部附近的变形产生内部裂纹的界限变形量以下的凝固壳厚度。当然，在未凝固压下时，凝固壳厚度必须具有不断裂的程度。