极厚钢板用铸坯的连续铸造方法

极厚钢板用铸坯的连续铸造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸坯的连续铸造方法，该铸坯被用作用于制造桥梁、建筑构件等所使 用的极厚钢板的坯料。
【背景技术】
[0002] 在极厚钢板的制造中，在将连续铸造板坯作为坯料进行乳制的情况下，无法得到 较大的乳制比（铸造结束后铸坯厚度/钢板精乳厚度。以下，也称作"压下比"。）。因此，存 在这样的问题：在铸坯的厚度中心附近，作为铸造缺陷的较小的孔隙（以下，称作"气孔"。） 未被充分压缩而残留下来，成为产品缺陷。在为了得到较大的压下比而设想连续铸造大截 面的铸坯的情况下，由于机身长度界限而需要低速铸造，效率变得非常差。另外，还考虑到 不是通过连续铸造而是通过通常的铸锭法来铸造大径的铸锭的方法，但与连续铸造法相比 效率更差。
[0003] 为了解决所述问题，本发明人在专利文献1中提出了如下极厚钢板的制造法：将 通过利用一对压下辊将铸坯的厚度中心部的固相率为〇. 8以上且小于I. 0的范围的、含有 未凝固部的铸坯的宽度中央部压下3_~15_而铸造成的铸坯作为坯料，在到精乳为止的 压下比r为1. 5~4. 0的条件下进行热乳，减小了中心气孔体积。通过应用该方法，极厚钢 板的气孔被大幅度地降低为原来的将未进行压下而铸造成的铸坯用作坯料的情况下的气 孔水平的1/4~1/3。
[0004] 然而，即使应用所述专利文献1所记载的方法，在极厚钢板用铸坯中也依然残留 有相当多的气孔。因此，若考虑到预计今后对减少气孔的要求越来越苛刻或者将以高速铸 造并乳制薄壁的铸坯时的压下比进一步抑制得较低、期望精加工成钢板的倾向等，则不得 不说所述专利文献所记载的方法作为减少气孔的对策来说是不充分的。
[0005] 另一方面，在专利文献2和专利文献3中记载了一种配置有多个辊对的钢的连续 铸造设备，该多个辊对均以辊径超过400mm的大径沿轴线方向一体地形成。一般认为像这 样利用多个辊对压下铸坯对减少气孔非常有效，但预计会发生以下的问题。
[0006] S卩，若配置多对这样的大径的辊，则在中心部为未凝固状态的板坯经过该辊组时， 会发生多次辊间鼓肚，由此导致铸坯的中心部的碳、硫、磷等成分的偏析（中心偏析）恶化、 凝固界面出现裂纹（内部裂纹）等。另外，即使为了使完全凝固后的铸坯通过该大径的辊 间且压缩凝固时产生的气孔而试着利用多段大径辊压下，也存在由于在连续的辊间压下而 发生加工硬化，无法压下太多的问题。
[0007] 现有抟术f献
[0008] 专利f献
[0009] 专利文献1 :日本特开2007 - 196265号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2009 - 255173号公报
[0011] 专利文献3 :日本特开2010 - 227941号公报

【发明内容】

[0012] 发明要解决的问题
[0013] 如所述那样，在将连续铸造成的铸坯作为坯料制造极厚钢板的情况下，无法取得 较大的乳制比，因此存在铸坯的厚度中心附近残留有气孔而成为产品缺陷的问题。
[0014] 本发明是鉴于所述问题而做成的，其目的在于提供一种能够在不会导致中心偏析 恶化、不会导致出现内部裂纹并且不会因加工硬化而妨碍压下的前提下制造被用作用于制 造极厚钢板的坯料的、残留在厚度中心附近的气孔明显减少了的铸坯的极厚钢板用铸坯的 连续铸造方法。
[0015]用于解决问题的方案
[0016] 为了解决所述问题，本发明人反复进行了传热解析、各种试验，结果发现，以下的 方法对气孔的减少有效，并且，不存在出现中心偏析恶化、内部裂纹等其他缺陷的问题。
[0017] (a)使用两对压下辊压下铸坯。期望辊径为450mm以上。
[0018] (b)以隔开3m~7m的范围内的间隔的方式配置（离散配置）两对压下辑，在该两 对压下辊之间配置通常辊间隔（330_以下）的支承辊。压下辊和与其相邻的支承辊之间 的间隔也可以超过330_，但尽可能缩短。
[0019] (C)利用最初的（第一阶段的）压下辊压下中心部的固相率为0. 8以上且小于1的 范围的、含有未凝固部的铸坯，直到作用于辊的反作用力（以下，也称作"压下反作用力"。） 最大为止。
[0020] (d)然后，利用第二阶段的压下辊压下完全凝固后的铸坯，直到压下反作用力最大 为止。
[0021] 本发明是基于前述见解而做成的，其主旨在于下述的连续铸造方法。
[0022] 即，一种极厚钢板用铸坯的连续铸造方法，该极厚钢板用铸坯的连续铸造方法用 于连续铸造被用作用于通过热乳制造极厚钢板的坯料的铸坯，该极厚钢板用铸坯的连续铸 造方法的特征在于，使用两对压下辊，该两对压下辊以辊间隔为3m~7m的范围离散配置， 且在该两对压下辊之间配置有支承辊，利用第一阶段的压下辊将厚度中心部的固相率为 0.8以上且小于1的范围的、含有未凝固部的铸坯压下3mm~15mm，然后，利用第二阶段的 压下辊压下完全凝固后的铸坯。
[0023] 在本发明的连续铸造方法中，期望的是，将所述两对辊直径设为450mm以上，从而 能够提高向存在气孔的铸坯中心部压下的压下渗透性。
[0024] 另外，在本发明的连续铸造方法中，优选的是，在两对压下辊之间配置有多个支承 辊，将压下辊和与其相邻的支承辊之间的间隔设为330_以下。由此，容易抑制辊间鼓肚， 因此容易抑制出现内部裂纹、容易抑制中心偏析恶化。
[0025] 在本发明中提到的"极厚钢板"是指对利用连续铸造方法铸造成的铸坯进行乳制 而得到的板厚为80mm以上的钢板。
[0026] 发明的效果
[0027] 采用本发明的连续铸造方法，能够在不会导致中心偏析恶化、不会导致出现内部 裂纹等的前提下制造被用作用于通过热乳制造极厚钢板的坯料的、残留在铸坯的厚度中心 附近的气孔明显减少的铸坯。
【附图说明】
[0028] 图1是表示用于连续铸造试验的垂直弯曲型连续铸造机的概略结构的图。
【具体实施方式】
[0029] 如所述那样，本发明是一种极厚钢板用铸坯的连续铸造方法，该极厚钢板用铸坯 的连续铸造方法用于连续铸造被用作用于通过热乳来制造极厚钢板的坯料的铸坯，该极厚 钢板用铸坯的连续铸造方法的特征在于，使用两对压下辊，该两对压下辊以辊间隔为3m~ 7m的范围离散配置且在该两对压下辊之间配置有支承辊，利用第一阶段的压下辊将铸坯的 厚度中心部的固相率为0. 8以上且小于1的范围的、含有未凝固部的铸还压下3mm~15mm， 然后，利用第二阶段的压下辊压下完全凝固后的铸坯。
[0030] 以下，参照【附图说明】本发明的连续铸造方法。
[0031] 图1是表示用于连续铸造试验的垂直弯曲型连续铸造机的概略结构的图。自中间 包（未图示）经由浸入式管口1注入铸模3的钢水4利用铸模3和由该铸模3下方的二次 冷却喷嘴组（未图示）喷射出的喷水冷却，而形成有凝固壳5,从而形成铸坯8。铸坯8以 其内部保持有未凝固部的状态经由支承辊6组被夹送辊（未图示）拉拔。
[0032] 不将被用作用于制造极厚钢板的坯料的铸坯作为连续铸造的对象是因为，如前述 那样，在对连续铸造板坯进行热乳来制造极厚钢板的情况下，无法得到较大的乳制比，因此 存在这样的问题：存在于铸坯的厚度中心附近的气孔即使在热乳后也残留下来，成为产品 缺陷。为了解决该问题，在本发明中，制造在铸坯的阶段气孔明显减少了的极厚钢板用板 坯，以使热乳后的钢板不残留有气孔。
[0033] 在本发明中，使用离散配置的（S卩，设有预定间隔地配置的）两对压下辊是为了如 以下所述那样得到气孔明显减少了的铸坯。
[0034] 使用以辊间隔为3m~7m的范围离散配置了的两对压下辊的理由中的第1理由是 为了抑制发生辊间鼓肚。
[0035] 辊间隔通常会有少许的容许误差，但是该误差也是事先确定的，因此若压下辊的 间隔小于3m，则在铸造长度方向上产生压下辊与支承辊之间或者支承辊之间的辊间隔较大 的部分。另外，若使压下辊的间隔进一步减小，则在两对压下辊之间没有用于配置支承辊的 空间，压下辊自身连续地配置，同样地产生辊间隔较大的部分。已知若辊间隔较大则辊间鼓 肚以辊间隔的乘方增大，由于在铸造方向上的较短的范围内存在这样的部位，而导致出现 内部裂纹的危险性增大并且中心偏析恶化。从这样的观点出发，优选的是，离散配置了的两 对压下辊和与该两对压下辊相邻的支承辊之间的间隔分别为330mm以下。
[0036] 使用所述离散配置了的两对压下辊的理由中的第2理由是，在将第一阶段的压下 辊和第二阶段的压下辊配置在较短的区间的情况下，由于第一阶段的压下所产生的铸坯表 面的加工硬化，第二阶段的压下不会压下太多。本发明人发现，通过在配置两对压下辊时至 少隔开3m的距离，从而在自第一阶段的压下到第二阶段的压下为止的期间应力得到缓和， 与两压下辊之间的距离较短的情况相比，在第二阶段的压下时，能够确保较大的压下量。铸 坯还处于高温状态，因此认为这样的应力缓和能够进行。
[0037] 在两对压下辊之间配置支承辊是为了保持通过该两对辊之间的铸坯。另外，从容 易抑制辊间鼓肚而由此容易抑制出现内部裂纹、容易抑制中心偏析恶化的观点出发，优选 的是，配置在两对压下辊之间的与该两对压下辊相邻的支承辊和该两对压下辊之间的间隔 分别为330_以下。另外，支承辊之间的间隔的下限值并不特别限定，但若考虑到支承辊之 间的二次冷却用喷射配管的设置，则期望至少宽于支承辊的直径+30_。
[0038] 将第一阶段的压下辊与第二阶段的压下辊之间的间隔的最大限设为7m是因为， 若两对压下辊之间的间隔大于7m，则铸坯的温度降低增大，铸坯的变形阻力增大，利用第二 阶段的压下辊进行的压下不会压下太多。并且，能够推测到铸坯的中心与表面之间的温差 减小，铸坯中心部的压下渗透度降低。
[0039] 在本发明中，使用前述的两对压下辊，利用第一阶段的压下辊将铸坯的厚度中心 部的固相率为0.8以上且小于1的范围的、含有未凝固部的铸坯压下3mm~15mm，然后，利 用第二阶段的压下辊压下完全凝固后的铸坯。
[0040] 在铸坯的厚度中心部的固相率为0. 8以上且小于1的范围内，在中心部残留有极 少量的未凝固的钢水，中心部的温度仍然处于非常高温的状态，并且变形阻力也较小，能够 谋求向中心部的较大的压下渗透。并且，在该温度区间（所述固相率为0.8以上且小于1 的温度区间），气孔的形成大致完成，因此利用第一阶段的压下辊压下含有未凝固部的铸坯 对气孔的减少非常有效。
[0041] 减少气孔所需要的压下量为至少3mm，压下量越大对气孔的减少越有效。但是，在 该时点（即，所述固相率为〇. 8以上且小于1的时点）利用第一阶段的辊压下的压下量即 便是最大也为15_左右。由此，为了确保较大的压下量，需要过大的装置结构，压下辊