鋼的連續鑄造方法與流程

文檔序號：11630426閱讀：874來源：國知局

本發明涉及對在連鑄坯的厚度中心部產生的成分偏析、即中心偏析進行抑制的鋼的連續鑄造方法。

背景技術：

在鋼的連續鑄造中，在凝固的最終過程中，未凝固鋼液(稱作“未凝固層”)隨著凝固收縮而被吸引，從而產生未凝固鋼液朝向鑄坯的拉拔方向的流動。在該未凝固層中，碳(c)、磷(p)、硫(s)、錳(mn)等溶質元素濃化，如果該濃化鋼液向鑄坯中心部流動并在此處凝固，則發生所謂的中心偏析。作為導致凝固末期的濃化鋼液流動的重要原因，除了上述的凝固收縮外，還可以列舉出因鋼液靜壓所引起的鑄坯在輥間的膨脹、或者鑄坯支承輥的輥調整的不匹配。

該中心偏析使得鋼制品、特別使得厚鋼板的質量惡化。例如，在石油輸送用或天然氣輸送用的線管材中，由于酸氣的作用而以中心偏析為起點發生氫致裂紋。另外，在海洋結構物、貯存槽、石油罐等中，也會發生同樣的問題。而且，近年來，對于鋼材的使用環境，多要求在更低的溫度、或者更強的腐蝕環境這樣嚴酷的環境中使用，使鑄坯的中心偏析降低的重要性日益高漲。

因此，提出了多個從連續鑄造工序至到達軋制工序為止使鑄坯的中心偏析降低或無害化的對策。其中，已知將內部具有未凝固層的連鑄坯在連續鑄造機內壓下的“凝固末期輕壓下方法”在改善中心偏析上特別有效。在此，“凝固末期輕壓下方法”是指如下的方法：在鑄坯的凝固結束位置附近配置多個壓下輥，利用該壓下輥，將連續鑄造中的鑄坯以與凝固收縮量相當的程度的壓下速度逐漸壓下，抑制鑄坯中心部處的空隙的產生和濃化鋼液的流動，由此抑制鑄坯的中心偏析。

為了利用該凝固末期輕壓下方法有效地防止中心偏析的發生，在鑄坯的最終凝固期間中適當地設定賦予輕壓下的期間的開始與結束的時刻、以及此時的壓下量是關鍵，提出了各種設定方法。

例如，在專利文獻1中提出了如下的連續鑄造方法：在連鑄坯的末期凝固部對鑄坯施加輕壓下的連續鑄造方法中，通過開始壓下時的鑄坯表面溫度和壓下位置處的鑄坯的未凝固層厚度，來規定鑄坯在被賦予輕壓下的區間內的每單位時間的壓下量。

在專利文獻2和專利文獻3中提出了如下的連續鑄造方法：在一邊借助多個輥對將下述的區域壓下一邊進行連續鑄造的連續鑄造中，越是接近鑄坯的厚度中心部的固相率變大的鑄造方向下游側，就越增大鑄坯的壓下速度，其中，所述區域是，從成為大方坯(ブルーム鋳片)的厚度中心部的固相率相當于0.1至0.3的溫度的時刻起，至成為大方坯的厚度中心部的固相率相當于流動極限固相率的溫度的時刻為止的區域。

另外，在專利文獻4中提出了如下的連續鑄造方法：在一邊對鑄造中的鑄坯施加壓下力一邊進行連續鑄造的鋼的連續鑄造中，根據鑄坯的垂直于長度方向的截面形狀的信息和該截面中的未凝固部形狀的信息，來設定或調整壓下條件。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平8-132203號公報

專利文獻2：日本特開平3-90263號公報

專利文獻3：日本特開平3-90259號公報

專利文獻4：日本特開2003-71552號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

但是，本發明者獲得了如下的經驗性的發現：在應用了凝固末期輕壓下方法的板坯(スラブ鋳片)的連續鑄造中，在所鑄造的鑄坯的厚度不同的情況下，應該開始進行輕壓下的時刻和應該結束輕壓下的時刻不受鑄坯厚度影響而不發生變化，但是，對鑄坯賦予壓下力的范圍(稱作“輕壓下帶”)中的最優的壓下速度對應于鑄坯厚度而變化。

板坯的厚度由軋制后的鋼制品的厚度、和該鋼制品在規格上所需要的軋制時的壓下比(鑄坯厚度/鋼制品厚度)來決定。因此，在設定了新的鋼制品的規格的情況下，對應于該規格設定鑄坯的厚度。對于設定了的厚度的鑄坯，在此前沒有應用凝固末期輕壓下方法進行鑄造的情況下，需要重新設定對該鑄坯厚度來說最優的、輕壓下中的壓下速度。因此，每次都要通過將輕壓下帶的壓下斜度設定為多個標準的實機下的鑄造實驗來預先決定最優壓下斜度，從而存在需要花費大量的時間和費用的問題。即，課題在于實現如下的方法，該方法是簡便地求取與板坯的厚度相對應的最優的輕壓下的壓下斜度的方法。

在此，“壓下斜度”是以相對的輥的輥間間隔(稱作“輥開度”)隨著朝向鑄造方向下游側而依次變窄的方式設定的輥開度的狀態，通常以每1m的輥開度的收窄量(mm/m)來表示。將該壓下斜度(mm/m)和鑄坯拉拔速度(m/min)相乘所得到的值成為壓下速度(mm/min)。

因此，本發明者立足于所要解決的上述課題的觀點，檢驗了前述的在先技術文獻的有用性。

專利文獻1著眼于鑄坯的未凝固層厚度，來作為用于有效地實施輕壓下的指標。這基于如下的知識：根據專利文獻1，越是鑄造下游側的壓下、即鑄坯的未凝固層厚度較小的狀態下的壓下，則通過壓下輥設定的壓下量被傳遞至鑄坯的固液界面的比例(以下，稱作“壓下效率”)越小。可是，根據本發明者的經驗，中心偏析變得顯著的區域是未凝固層厚度為大約10mm以下的鑄坯中心部的區域。根據專利文獻1的圖1所示的未凝固層厚度d和每單位時間的必要壓下速度之間的關系，在未凝固層厚度為10mm和0mm時，必要壓下速度的差異高達10％左右。另外，在專利文獻1的[實施例]中僅記載了1種鑄坯厚度(250mm)的試驗結果，不清楚該專利文獻1所記載的最優壓下條件是否在不同的鑄坯厚度的情況下也有效。

在專利文獻2、3中，用于試驗的鑄坯的尺寸涉及厚度×寬度為300mm×500mm、162mm×162mm、380mm×560mm這3種尺寸，但這都是關于大方坯的輕壓下鑄造。在大方坯中，鑄坯的與拉拔方向垂直的截面的寬度與厚度之比(寬度/厚度)比板坯小，因此，凝固末期的輕壓下的壓下效率比板坯小。相應地，越是接近凝固末期，壓下量的設定就變得越大，與專利文獻1的板坯下的例子比較，壓下量的設定變大約2～3倍的程度。其壓下條件無法直接應用于板坯的輕壓下。

另外，在專利文獻1～3中，由于沿著鑄造的拉拔方向使輕壓下帶中的壓下斜度變化，因此，鑄坯支承輥的輥開度的設定比較復雜，為了在實機下實現所述設定，設備的結構也必然變得復雜。

在專利文獻4中，雖然大方坯是對象，但卻是利用鑄坯的與長度方向垂直的截面形狀的信息、即鑄坯的寬度和厚度來設定輕壓下條件?？墒牵趯＠墨I4中，將鑄坯的寬度與厚度之比作為基準值，根據鑄坯的未凝固部分的寬度與厚度之比相對于所述基準值的變化量，來設定輕壓下條件，而不是使用鑄坯的厚度本身的值來設定壓下條件。這是因為：在大方坯的情況下，根據在連續鑄造機內的鑄坯的上下面上的冷卻之比、或者在鑄坯的左右面上的冷卻之比，存在鑄坯的未凝固層的形狀在左右方向上變得扁平的情況、和在上下方向上變得扁平的情況這兩種情況，專利文獻4的目的在于，能夠應對這兩種情況中的任意一種而實現最優的輕壓下。

在被本發明者作為課題的板坯的情況下，鑄坯長邊比鑄坯短邊大得多，不會引起未凝固層的扁平方向發生變化，始終在鑄坯的左右方向上扁平。因此，專利文獻4對本發明者的課題的有用性較小。

這樣，專利文獻1～4都無助于本發明者的課題的解決，需要開發新的手段。

本發明是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于提供如下的鋼的連續鑄造方法：能夠對應于板坯的厚度來設定輕壓下條件，由此能夠防止因壓下量不足所導致的鑄坯中心偏析的發生、和因過度的壓下量所導致的鑄坯內部裂紋的發生。

用于解決問題的手段

用于解決上述課題的本發明的主旨如下。

[1]一種鋼的連續鑄造方法，一邊將鑄坯的厚度為160mm～350mm、寬度為1600mm～2400mm、且寬度與厚度之比(寬度/厚度)為4～15的鑄坯的下述區域在輕壓下帶中壓下一邊進行連續鑄造，其中，所述區域是從成為鑄坯厚度中心部的固相率相當于0.1的溫度的時刻起至成為鑄坯厚度中心部的固相率相當于流動極限固相率的溫度的時刻為止的區域，在所述輕壓下帶中配置有對鑄坯施加壓下力的多個鑄坯支承輥對，其特征在于，作為鑄造對象的鑄坯的厚度、所述輕壓下帶的壓下斜度以及鑄坯拉拔速度滿足下述的式(1)和下述的式(2)的關系，

0.3/(v×α)＜z＜1.5/(v×α)···(1)

α＝β×(d/do)+γ···(2)

其中，在式(1)和式(2)中，v是鑄坯拉拔速度(m/min)，α是厚度系數(無量綱)，z是壓下斜度(mm/m)，d是作為鑄造對象的鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm)，do是基準鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm，do＝187mm)，β和γ是由作為鑄造對象的鑄坯的寬度w(mm)所決定的系數，在下面示出鑄坯的寬度w的各個范圍，

在1600≦w≦1800時，β＝-0.61，γ＝1.54，

在1800＜w≦2000時，β＝-0.60，γ＝1.57，

在2000＜w≦2200時，β＝-0.58，γ＝1.58，

在2200＜w≦2400時，β＝-0.53，γ＝1.54。

[2]根據上述[1]所述的鋼的連續鑄造方法，其特征在于，作為鑄造對象的鑄坯的厚度和鑄坯的總壓下量滿足下述的式(3)的關系，

rt＜(d/do)×(10/α)···(3)

其中，式(3)中的rt是鑄坯的總壓下量(mm)，d是作為鑄造對象的鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm)，do是基準鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm，do＝187mm)，α是厚度系數(無量綱)。

發明的效果

根據本發明，為了減輕板坯的中心偏析，在輕壓下帶中對連續鑄造中的鑄坯賦予與凝固收縮量相當的程度的壓下量來連續鑄造大方坯時，以作為鑄造對象的鑄坯的厚度、輕壓下帶的壓下斜度以及鑄坯拉拔速度處于滿足上述式(1)和式(2)的關系的范圍內的方式來設定壓下條件。由此，即使在鑄坯的厚度不同的情況下，也能夠簡便地求出最優的壓下條件，而無需花費進行由多個標準構成的實機實驗這樣大量的時間和費用，從而能夠迅速地應對多種規格的鋼制品制造的要求，在工業上起到了有益的效果。

附圖說明

圖1是在實施本發明時所使用的板坯連續鑄造機的側視概要圖。

圖2是示出板坯連續鑄造機的構成輕壓下帶的輥段的一例的概要圖，并且是從連續鑄造機的側方觀察的概要圖。

圖3是從鑄坯的鑄造方向觀察圖2所示的輥段的概要圖，即與鑄造方向垂直的截面上的概要圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明具體地進行說明。圖1是在實施本發明時所使用的板坯連續鑄造機的側視概要圖。

如圖1所示，在板坯連續鑄造機1中設置有鑄模5，該鑄模5用于注入鋼液9并使其凝固從而形成鑄坯10的外殼形狀。在該鑄模5的上方的規定的位置，設置有用于將從鐵水包(未圖示)供給的鋼液9中繼供給至鑄模5的中間罐2，在中間罐2的底部設置有用于調整鋼液9的流量的滑動水口3，在該滑動水口3的下表面設置有浸入式水口4。

另一方面，在鑄模5的下方，配置有由支承輥、引導輥和夾送輥構成的多對鑄坯支承輥6。在沿鑄造方向相鄰的鑄坯支承輥6的間隙中，構成有配置了噴水嘴或氣霧噴嘴等噴嘴(未圖示)的二次冷卻帶，鑄坯10構成為借助從二次冷卻帶的噴嘴噴霧的冷卻水(也稱作“二次冷卻水”)一邊被拉拔一邊被冷卻。另外，在鑄造方向上的最終的鑄坯支承輥6的下游側，設置有用于搬送鑄造出的鑄坯10的多個輸送輥7，在該輸送輥7的上方配置有鑄坯切斷機8，所述鑄坯切斷機8用于從所鑄造的鑄坯10切斷出規定的長度的鑄坯10a。

隔著鑄坯10的凝固結束位置13在鑄造方向的上游側和下游側設置有由多對鑄坯支承輥組構成的輕壓下帶14，其中，所述輕壓下帶14被設定為使夾著鑄坯10相對的鑄坯支承輥之間的間隔(將該間隔稱作“輥開度”)隨著朝向鑄造方向下游側而依次變窄，即，所述輕壓下帶14被設定有壓下斜度(以隨著朝向鑄造方向下游而依次變窄的方式設定的輥開度的狀態)。

在輕壓下帶14中，在其整個區域或局部選擇的區域中，能夠對鑄坯10進行輕壓下。另外，在輕壓下帶14的各鑄坯支承輥之間也配置有用于冷卻鑄坯10的噴嘴。在此，配置于輕壓下帶14中的鑄坯支承輥6也被稱作壓下輥。

并且，通常，壓下斜度以每鑄造方向上的1m的輥開度的縮小量、即“mm/m”表示，因此，輕壓下帶14中的鑄坯10的壓下速度(mm/min)可以通過將鑄坯拉拔速度(m/min)乘以該壓下斜度(mm/m)而得到的。

在圖1所示的板坯連續鑄造機1中，輕壓下帶14是將3座輥段在鑄造方向上相連而構成的，其中，在所述輥段中，將3對鑄坯支承輥6作為1組。

但是，在本發明中，不是必須以3座輥段構成輕壓下帶14，構成輕壓下帶14的輥段既可以是1座也可以是2座，甚至可以是4座以上。另外，在圖1所示的板坯連續鑄造機1中，各個輥段由3對鑄坯支承輥6構成，但構成1個輥段的鑄坯支承輥6只要是2對以上，則可以是任意對。

在圖2、圖3中示出了構成輕壓下帶14的輥段的一例。圖2、圖3是示出將5對鑄坯支承輥6作為壓下輥配置于1個輥段15中的例子的圖，圖2是從連續鑄造機的側方觀察的概要圖，圖3是從鑄坯的鑄造方向觀察的概要圖，即與鑄造方向垂直的截面上的概要圖。

如圖2和圖3所示，輥段15由經由輥軸承座21保持5對鑄坯支承輥6的成1對的框架16及框架16′構成，貫通框架16和框架16′配置有合計4根(上游側的兩側和下游側的兩側的)連結桿17。通過馬達20來驅動設置于該連結桿17的蝸桿千斤頂19，由此進行框架16與框架16′之間的間隔的調整、即輥段15中的壓下斜度的調整。這種情況下，配置于輥段15的5對鑄坯支承輥6的輥開度被一并調整。

在鑄造中，蝸桿千斤頂19借助具有未凝固層的鑄坯10的鋼液靜壓而自鎖，并對抗鑄坯10的膨脹力，并且構成為：在不存在鑄坯10的條件下下，即在設置于輥段15的鑄坯支承輥6上沒有作用來自鑄坯10的負荷的條件下，進行壓下斜度的調整。框架16′的基于蝸桿千斤頂19的移動量根據蝸桿千斤頂19的轉速來測定和控制，從而可知輥段15的壓下斜度。

另外，在連結桿17上，在框架16′與蝸桿千斤頂19之間設置有蝶形彈簧18。蝶形彈簧18不是由1個蝶形彈簧構成，而是將多個蝶形彈簧重疊而構成(重疊越多的蝶形彈簧，則剛性越高)。該蝶形彈簧18構成為：在某個規定的載荷以上的負載載荷未作用于蝶形彈簧18的情況下，該蝶形彈簧18不收縮，而是呈一定的厚度，但是，在某個規定的負載載荷作用于蝶形彈簧18的情況下，該蝶形彈簧18開始收縮，在超過了某個規定的負載載荷之后，該蝶形彈簧18與負載載荷成比例地收縮。

例如，在鑄坯10在輥段15的范圍內結束了凝固的情況下，通過將結束了凝固的鑄坯10壓下，由此，在輥段15上負擔過大的載荷。在負擔這樣的過大載荷的情況下，蝶形彈簧18收縮，由此，框架16′開放，即，構成為，輥開度擴大，從而在輥段15上不負擔過大的載荷。并且，下面側的框架16構成為被固定于連續鑄造機的基座上而在鑄造中不移動。

雖然未圖示，但配置于輕壓下帶14的鑄坯支承輥之外的鑄坯支承輥6也成為輥段結構。

圖1所示的輕壓下帶14是這樣的輥段結構，因此，配置于各個輥段中的3對鑄坯支承輥6的輥開度被一并調整。這種情況下，上框架(與框架16′相當)的基于蝸桿千斤頂的移動量根據蝸桿千斤頂的轉速來測定和控制，從而可知各個輥段的壓下斜度。

在該結構的板坯連續鑄造機1中，從中間罐2經由浸入式水口4被注入鑄模5中的鋼液9在鑄模5中冷卻而形成凝固外殼11，并作為在內部具有未凝固層12的鑄坯10一邊被設置于鑄模5的下方的鑄坯支承輥6支承，一邊被向鑄模5的下方連續地拉拔。鑄坯10在通過鑄坯支承輥6的期間被二次冷卻帶的二次冷卻水冷卻，使得凝固外殼11的厚度增大，并且，在輕壓下帶14中，鑄坯10一邊被壓下一邊在凝固結束位置13處完成至內部為止的凝固。凝固結束后的鑄坯10被鑄坯切斷機8切斷而成為鑄坯10a。

在本發明中，在輕壓下帶14中，至少從成為鑄坯厚度中心部的固相率相當于0.1的溫度的時刻起，至成為鑄坯厚度中心部的固相率相當于流動極限固相率的溫度的時刻為止，將鑄坯10壓下。流動極限固相率被認為是0.7至0.8，因此，進行壓下直至鑄坯厚度中心部的固相率成為0.7至0.8為止。因此，如果進行壓下直至鑄坯厚度中心部的固相率成為0.8以上為止，則也沒有問題。在鑄坯厚度中心部的固相率超過了流動極限固相率之后，未凝固層12不移動，因此，失去了進行輕壓下的意義。當然，雖然無法獲得輕壓下的效果，但也可以在超過了流動極限固相率之后依然進行輕壓下。另一方面，即使在鑄坯厚度中心部的固相率超過0.1之后開始進行輕壓下，也存在在此之前發生濃化鋼液的流動的可能性，由此會發生中心偏析，無法充分地獲得中心偏析減輕效果。因此，在鑄坯厚度中心部的固相率成為0.1之前開始進行輕壓下。

鑄坯厚度中心部的固相率能夠通過二維傳熱凝固計算來求得。在此，關于固相率，將凝固開始前定義為固相率＝0，將凝固結束時定義為固相率＝1.0，鑄坯厚度中心部的固相率成為1.0的位置相當于凝固結束位置13。

一般公知的是：在鋼液9的凝固末期，通過以規定的壓下速度對鑄坯10進行輕壓下，由此降低鑄坯10的中心偏析。可是，在進行輕壓下時，由于壓下所引起的凝固外殼11的變形，存在如下可能：傳遞至鑄坯10的凝固界面的壓下量比施加于鑄坯表面的壓下量小，因此，存在無法控制成所設定那樣的壓下速度的情況。在此，將傳遞至鑄坯10的凝固界面的壓下量與施加于鑄坯表面的壓下量的比率(傳遞至凝固界面的壓下量/施加于鑄坯表面的壓下量)稱作壓下效率。

作為對該壓下效率的大小產生影響的重要因素，凝固外殼11的厚度的影響特別大，如果凝固外殼11的厚度變大，則壓下效率變小。即，由于在凝固末期進行針對鑄坯10的輕壓下，因此，越是外形的厚度較大的鑄坯10，輕壓下時的凝固外殼11的厚度越大，輕壓下中的壓下效率越小。鑄坯10的外形的厚度由鑄模出口處的腔室(鑄模內部空間)的沿著鑄模短邊的厚度決定。

本發明者以“在連續鑄造鑄坯寬度固定為2100mm且鑄坯厚度為160～350mm的鑄坯10的情況下，無論是任何的鑄坯厚度，都能夠通過最優壓下條件下的輕壓下來減輕中心偏析”為目的，首先，通過實機下的鑄造實驗，求得了連續鑄造厚度為200mm的鑄坯10時的輕壓下帶14中的壓下斜度的最優范圍。其結果是，可知：厚度為200mm的鑄坯10的最優壓下斜度為下述的式(4)的范圍。

0.3/v＜z＜1.5/v···(4)

其中，在式(4)中，v是鑄坯拉拔速度(m/min)，z是壓下斜度(mm/m)。

接下來，為了將基于鑄坯10的厚度對壓下效率所產生的影響的校正量加入式(4)中，在鑄坯厚度為160～350mm之間，進行了與輕壓下時的鑄坯10的變形相關的數值模擬。然后，根據該模擬結果，求得鑄坯10的厚度與壓下效率之間的關系，作為鑄坯厚度的一次近似式，將厚度系數α(無量綱)作為下述的式(5)導出。

α＝-0.58×(d/do)+1.58···(5)

其中，在式(5)中，d是作為鑄造對象的鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm)，do是基準鑄坯在鑄模正下方的厚度(mm)。

鑄坯厚度d越大，則厚度系數α的值越小。這表示，鑄坯厚度d越大，則壓下效率越小。并且，基準鑄坯在鑄模正下方的厚度do是式(5)所示的厚度系數α成為1的鑄坯厚度，在寬度為2100mm的板坯的情況下，do為187mm。

通過使作為鑄造對象的鑄坯10的厚度與作為基準厚度的187mm不同，由此，由于該鑄坯厚度的變化，壓下效率按照式(5)所表示的比例發生變化。在本發明中，通過調整輕壓下帶14的壓下斜度，來補償與該鑄坯厚度的變化相伴隨的壓下效率的變化量。具體來說，如果壓下效率變小，則增大壓下斜度，相反，如果壓下效率變大，則減小壓下斜度，由此補償壓下效率的變化量。即，將式(5)所示的厚度系數α加入式(4)中，得到了下述的式(1)來作為鑄坯拉拔速度、厚度系數α以及壓下斜度的關系式。

0.3/(v×α)＜z＜1.5/(v×α)···(1)

在連續鑄造鑄坯寬度為2100mm且鑄坯厚度為160～350mm的鑄坯10的情況下，通過遵循如上述那樣求得的式(1)和式(5)，防止了因鑄坯厚度增加或減少所引起的壓下效率的變化，從而能夠防止鑄坯10中的中心偏析和氣孔的發生，另外，能夠防止因過度壓下所導致的鑄坯10中的逆v偏析或內部裂紋的發生。

其中，式(5)的厚度系數α是鑄坯寬度固定為2100mm的鑄坯10時的值，另一方面，在板坯連續鑄造機1中鑄造的鑄坯10的寬度為1600～2400mm的較大范圍。因此，在鑄坯10的厚度為160～350mm、寬度為1600～2400mm、寬度與厚度之比(寬度/厚度)為4～15的鑄坯的全范圍中，求得了厚度系數α。

輕壓下帶14中的、輕壓下時的壓下阻力的主體是鑄坯短邊側的凝固結束了的部位。在鑄坯10的厚度相同的情況下，該部位在鑄坯寬度方向上的長度的絕對值幾乎相等，而與鑄坯10的寬度的大小無關。并且，對于在內部存在未凝固層12的范圍，由于存在未凝固層12，因此壓下阻力較小，并且，與鑄坯短邊側兩端部的凝固結束了的部位相比較，小得能夠無視。

即，例如，在寬度為1600mm的鑄坯的情況下，與寬度為2100mm的鑄坯的情況相比，鑄坯短邊側的凝固結束了的部位相對于鑄坯寬度的比例變大，由此，寬度為1600mm的鑄坯的壓下阻力比寬度為2100mm的鑄坯的壓下阻力大。因此，在輕壓下帶14的壓下斜度在寬度為1600mm的鑄坯和寬度為2100mm的鑄坯時相同的情況下，對于寬度為1600mm的鑄坯，壓下阻力所引起的反力超過了蝶形彈簧18的設定應力，能夠使得輥開度擴大，從而實際的壓下斜度變得比設定的壓下斜度小。

因此，對于鑄坯寬度為1700mm、1900mm、2300mm的情況，也進行了與以寬度為2100mm的鑄坯所進行的數值模擬相同的數值模擬，并求得了厚度系數α。厚度系數α由下述的式(2)表示，其中，在所述式(2)中，將β和γ作為由鑄造對象的鑄坯的寬度w(mm)所決定的系數。

α＝β×(d/do)+γ···(2)

根據數值模擬的結果可知：式(2)中的系數β和系數γ與作為鑄造對象的鑄坯的寬度w(mm)的對應關系如下。

在1600≦w≦1800時，β＝-0.61，γ＝1.54

在1800＜w≦2000時，β＝-0.60，γ＝1.57

在2200＜w≦2400時，β＝-0.53，γ＝1.54

在此，在2000＜w≦2200時，如式(5)所示，β＝-0.58，γ＝1.58。

并且，關于式(2)中的、基準鑄坯在鑄模正下方的厚度do，在寬度為1600～2400mm的板坯中，無論任何寬度的板坯，都將所述厚度do與寬度為2100mm的板坯的情況相同地設為187mm。

另外，輕壓下具有防止最終凝固部的濃化鋼液流動的效果，但是，另一方面，由于壓下會使得鑄坯10變形，因此，存在在凝固界面產生內部裂紋的情況。已知的是：在施加于凝固界面的變形的累積值達到一定以上時，該內部裂紋產生。

因此，本發明者通過實機試驗調查了因輕壓下而施加于鑄坯10的總壓下量、和是否發生內部裂紋之間的關系。其結果是確認到：為了防止鑄坯10的內部裂紋，鑄坯10的總壓下量和作為鑄造對象的鑄坯的厚度優選滿足下述的式(3)的關系。

rt＜(d/do)×(10/α)···(3)

其中，式(3)中的rt是鑄坯的總壓下量(mm)。

即，在本發明中，必須以使作為鑄造對象的鑄坯10的厚度、輕壓下帶14的壓下斜度、以及鑄坯拉拔速度處于滿足上述的式(1)和式(2)的關系的范圍內的方式設定壓下條件來進行連續鑄造，此時，優選將鑄坯10的總壓下量和作為鑄造對象的鑄坯的厚度設定為滿足上述的式(3)的關系的范圍。

另外，在連續鑄造作業的各種鑄造條件中，預先利用二維傳熱凝固計算等求取凝固外殼11的厚度和鑄坯厚度中心部的固相率，并調整二次冷卻水量或鑄坯拉拔速度，以使進入輕壓下帶14的時刻的鑄坯厚度中心部的固相率成為0.1以下，并且使離開輕壓下帶14的時刻的鑄坯厚度中心部的固相率成為流動極限固相率以上。

如以上所說明，根據本發明，由于以作為鑄造對象的鑄坯10的厚度、輕壓下帶14的壓下斜度、以及鑄坯拉拔速度處于滿足上述式(1)和式(2)的關系的范圍內的方式設定壓下條件，因此，即使在鑄坯10的厚度不同的情況下，也能夠簡便地求得最優的壓下條件，從而能夠迅速地應對多種規格的鋼制品制造的要求。

實施例

以下，基于實施例對本發明更詳細地進行說明。

在試驗中使用的連續鑄造機與圖1所示的連續鑄造機1相同。使用該連續鑄造機，進行了低碳鋁鎮靜鋼的鑄造。在表1中，示出了本發明的實施方式的連續鑄造方法中的在200mm、250mm、300mm這三種鑄坯厚度下的鑄造條件、和所鑄造出的鑄坯中的中心偏析度、氣孔的有無、以及內部裂紋的有無的調查結果。另外，在表1中也一并示出了在各個鑄坯厚度下以本發明的范圍之外的條件作為比較例進行的試驗中的鑄造條件和調查結果。鑄坯的寬度在所有的試驗中都是2100mm。

[表1]

在試驗的評價中使用的鑄坯的中心偏析度通過以下的方法測定。即，在鑄坯的垂直于拉拔方向的截面中，沿著鑄坯的厚度方向等間隔地分析碳濃度，將在該厚度方向上的分析值的最大值作為cmax，將通過在鑄造中從中間罐內采取的鋼液所分析出的碳濃度作為c0，設cmax/c0為中心偏析度。因此，中心偏析度越是接近1.0，則表示越是中心偏析少的良好的鑄坯。在本發明中，將中心偏析度為1.10以上的鑄坯判定為中心偏析的程度較差。

關于鑄坯的氣孔和內部裂紋，在鑄坯的垂直于拉拔方向的截面中，進行了鑄坯厚度的中央部附近的顯微鏡觀察，并判定了氣孔和內部裂紋的有無。

以下述方式設定各個鑄坯厚度下的鑄坯拉拔速度：至少使從鑄坯的厚度中心部的固相率為0.1起至鑄坯的厚度中心部的固相率為流動極限固相率為止的區間的鑄坯位于輕壓下帶，然后，對于試驗編號1～3、試驗編號6～8、試驗編號11～13，以滿足上述的式(1)和式(2)的方式設定了壓下斜度。另外，對于作為比較例進行的編號為4、9、14的試驗，設定了超過由式(1)和式(2)所確定的壓下斜度的最優范圍上限的壓下斜度。另外，對于試驗編號5、10、15，設定了低于由式(1)和式(2)所確定的壓下斜度的最優范圍下限的壓下斜度。而且，對于試驗編號4、9，還以總壓下量成為超過式(3)的上限值的值的方式設定了壓下斜度。

根據表1所示的中心偏析度清楚地看出，對于處于本發明的范圍內的試驗編號1～3、試驗編號6～8、試驗編號11～13，中心偏析度都小于1.10，是良好的。另外，在鑄坯中沒有觀察到氣孔和內部裂紋。

對于作為比較例進行的編號為4的試驗，根據式(1)和式(2)求出的最優壓下斜度為0.2～1.1mm/m，但由于在該試驗中將壓下斜度過大地設定為1.5mm/m，因此中心偏析度超過了1.10。另外，總壓下量也過大，在鑄坯中產生了內部裂紋。同樣，試驗編號9、14的壓下斜度也過大，中心偏析度較高，在局部還確認到了逆v偏析。

另外，對于試驗編號15，根據式(1)和式(2)求出的最優壓下斜度為0.6～3.1mm/m，但由于在該試驗中將壓下斜度設定為0.5mm/m，因此壓下斜度不足，中心偏析度超過了1.10，在鑄坯的內部還觀察到了氣孔。同樣，在試驗編號5、10中，壓下斜度也過小，且中心偏析的程度較差。

標號說明

1：板坯連續鑄造機；

2：中間罐；

3：滑動水口；

4：浸入式水口；

5：鑄模；

6：鑄坯支承輥；

7：輸送輥；

8：鑄坯切斷機；

9：鋼液；

10：鑄坯；