部分圧下用ロールスタンドを用いたスラブの連続鋳造方法
【課題】鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造する。
【解決手段】スラブの連続鋳造において、第１区間で、ロールギャップ勾配Ｔｐを０．５以上１．２以下としたロールスタンドにより鋳片を支持し、第１区間より下流側の第２区間において、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた幅方向範囲を部分圧下する。これにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた範囲に発生したポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ を減少させる。ここで、第１区間とは、メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ [ｍ] より大きく、０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ [ｍ] より小さい領域である。また、第２区間とは、メニスカス距離Ｍ２ [ｍ]が０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２[ｍ]より小さい領域である。
【解決手段】スラブの連続鋳造において、第１区間で、ロールギャップ勾配Ｔｐを０．５以上１．２以下としたロールスタンドにより鋳片を支持し、第１区間より下流側の第２区間において、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた幅方向範囲を部分圧下する。これにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた範囲に発生したポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ を減少させる。ここで、第１区間とは、メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ [ｍ] より大きく、０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ [ｍ] より小さい領域である。また、第２区間とは、メニスカス距離Ｍ２ [ｍ]が０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２[ｍ]より小さい領域である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの連続鋳造において、鋳片を部分圧下する連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造工程において、鋳片の中心付近において、最終凝固部が孤立すると、凝固収縮に対して溶鋼が供給されず、ポロシティが発生しやすい。ポロシティは、製品の欠陥をもたらすことから、従来から、鋳片の中心付近を部分圧下することにより、ポロシティを減少させている（例えば、特許文献１−３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５７７１５号公報
【特許文献２】特開平８−２３８５５０号公報
【特許文献３】特開２００９−２４８１１５号公報
【０００４】
ところで、鋳片を支持するロールとして、鋳片の幅方向に分割された複数のロール部を有する分割ロールが用いられるのが一般的である。このロール部は、その両端部が軸受箱により支持されている。そして、連続鋳造機用のロールスタンドには、複数の軸受箱が千鳥状に配置されたものがあり、ロール部及び軸受箱は、それぞれ一本のロールおきに、鋳片の幅方向について同じ位置に配置される。この場合、所定の幅方向位置において、軸受箱は配置されずにロール部だけが鋳造方向に沿って並設されている。また、別の幅方向位置において、ロール部と軸受箱とが、鋳造方向に沿って交互に配置されている。したがって、全ての幅方向位置において、鋳造方向に並設されたロールの全数に対する、その幅方向位置に軸受箱が存在するロール数の比率は同一ではなく、この比率は、上述した別の幅方向位置（ロール部と軸受箱とが鋳造方向に沿って交互に配置された位置）において大きくなる。
【０００５】
ここで、鋳片は、ロール部に接触した状態で搬送されるが、ロール部間であって軸受箱が配置された幅方向位置では、鋳片がロール部と接触しないため、ロール部が配置された幅方向位置よりも抜熱量が少なく、凝固が遅れる。その結果、軸受箱が配置された幅方向位置では、最終凝固部が孤立しやすいため、センターポロシティが発生しやすく、鋳片の品質が低下する。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の方法では、軸受箱が配置された幅方向位置において抜熱量が少なく凝固が遅れることについて考慮しておらず、軸受箱が多く配置された幅方向位置において鋳片の品質が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができるスラブの連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の部分圧下用ロールスタンドを用いたスラブの連続鋳造方法は、鋳造方向に並設された複数のロールを備えたスラブ用連続鋳造機を用いて、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下の鋼を鋳造するスラブの連続鋳造方法であり、前記ロールは、鋳片と接触するとともに両端部が軸受箱により支持された２〜４個のロール部を有し、鋳型の上端における内寸の短辺Ｄを２８０[ｍｍ]以上３１０[ｍｍ]以下とし、鋳造速度Ｖｃ を０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とし、鋳型より下流側であって部分圧下を行う位置までの比水量Ｗ［ｌ／ｋｇ‐ｓｔｅｅｌ]が下記（１）式を満たし、
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（１）
メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が下記（２）式を満たす第１区間において、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が下記（３）式を満たすようにする。
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（２）
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（３）
また、メニスカス距離Ｍ２ が下記(４）式を満たす第２区間に、大径凸部を有する部分圧下用ロールを備えた部分大圧下用ロールスタンドを設け、
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ ・・・（４）
鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの範囲に配置されたロールスタンドにおいて、鋳片の幅方向について、鋳造方向に併設されたロールの全数に対する、所定の幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率が２０％を越える範囲を、前記第２区間で前記部分圧下用ロールによって部分圧下する。
【０００９】
本発明によると、鋳造経路の上流側において鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの第１領域では、凝固シェルの厚みが薄いため、鋳片の冷却に鋳片表面の抜熱が大きく影響することから、この領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲には、鋳片の厚み中心近傍にポロシティが発生しやすい。そこで、本発明では、上記第１領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える範囲を、上記第１領域より下流側の第２区間で部分圧下することによって、その範囲に発生したポロシティを減少させることができる。したがって、本発明によると、鋳造経路の上流側において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができる。これにより、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、鋳造経路の上流側において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができる。これにより、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】連続鋳造機の構成を示す模式図である。
【図２】実験で用いたサポートロール群の構成を示す図である。
【図３】炭素含有量比に対するポロシティ密度を示す図である。
【図４】ポロシティ密度に対する製品残存欠陥サイズを示す図である。
【図５】軸受箱率に対するポロシティ密度を示す図である。
【図６】（ａ）は、鋳造初期領域の終端部の鋳片を鋳造方向沿って切断した断面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。
【図７】ロールギャップ勾配の算出方法を説明する図である。
【図８】鋳片の内部の変化を示す模式図である。
【図９】（ａ）は鋳造初期領域に配置された基準側ロールの一部の構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における軸受箱率を示す図である。
【図１０】部分圧下領域に配置されたロールスタンドの構成を示す図である。
【図１１】部分圧下領域に配置されたロールスタンドの構成を示す図であり、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った図である。
【図１２】図１０に示すロールスタンドの反基準側ロールの構成を示す図である。
【図１３】実施例１〜１９のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１４】実施例２０のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１５】比較例１，２のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１６】比較例３のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１７】ポロシティ密度の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
〔連続鋳造機１００〕
図１に示すように、連続鋳造機１００は、スラブ用の連続鋳造機であって、タンディッシュ１と、タンディッシュ１の底部に連結して設けられた浸漬ノズル２と、浸漬ノズル２の下部が配置された鋳型３と、鋳型３の直下から鋳造経路Ｑに沿って設けられたサポートロール群４とを有する。本実施形態では、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下のスラブを鋳造する。また、鋳造速度Ｖｃを０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とする。
【００１４】
鋳型３の上端において、内寸（開口）の短辺Ｄは２８０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下である。上記短辺Ｄは、鋳片の厚みに対応する。本実施形態では、短辺Ｄと鋳片の厚みとが略同一であることから、以下において、鋳片の厚みをＤと表すことがある。また、鋳型３の上端の内寸（開口）の長辺は、例えば、１２００ｍｍ以上２４００ｍｍ以下とする。
【００１５】
図１に示すように、鋳造経路Ｑは、鋳型３内の溶鋼表面から下方に延びた垂直経路部と、垂直経路部に連接した曲げ経路部と、曲げ経路部に連接した円弧状の円弧経路部と、円弧経路部の下流に設けられた矯正経路部と、矯正経路部の下流において水平方向に延在した水平経路部とを有する。
【００１６】
サポートロール群４は、鋳造方向に沿って並設された複数のロール対１４を有する。ロール対１４は、鋳片を挟んで互いに反対側に配置された基準側ロール１５と反基準側ロール１６とにより構成されている。ロール対１４は、鋳造経路Ｑに沿って並設された複数のロールスタンドに設けられている。
【００１７】
また、鋳造方向に隣り合う２つの基準側ロール１５の間には、冷却スプレー５が設けられている。同様に、鋳造方向に隣り合う２つの反基準側ロール１６の間にも、冷却スプレー５が設けられている。本実施形態では、鋳型３の直下から水平経路部までの全長に亘る領域で冷却スプレー５により冷却水を鋳片に直接噴霧しており、この領域を二次冷却帯と称する。
【００１８】
基準側ロール１５は、鋳造経路Ｑの一方側（鋳片の下側に対応した側）に配置され、反基準側ロール１６は、鋳造経路Ｑの他方側（鋳片の上側に対応した側）に配置されている。また、基準側ロール１５及び反基準側ロール１６は、それぞれ、鋳片の幅方向に２〜４分割されたロール部を有する。ロール部は、それらの両端部が軸受箱により支持されている。したがって、本実施形態では、基準側ロール１５及び反基準側ロール１６の分割位置に軸受箱が配置されており、鋳造方向について少なくとも１つの軸受箱が配置された幅方向範囲を「軸受箱領域」と呼ぶ。
【００１９】
このように、分割ロールを用いた場合、ロール部は鋳片と接触する部分を含むが、軸受箱領域は鋳片と接触しないため、軸受箱領域にはポロシティが発生しやすい。そこで、軸受箱領域に発生するポロシティによる製品への影響を調べる実験を行った。
【００２０】
〔実験〕
<実験条件>
以下の条件により、連続鋳造を行った。
・鋳片 ：厚み ２８０ｍｍ
最大幅 ２１００ｍｍ
・鋳造条件 ：鋳造速度 １．２ｍｍ／ｍｉｎ
非完全凝固部での比水量 ０．５４Ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ
（鋳造量１ｋｇ−ｓｔｅｅｌ当りの冷却水量（Ｌ））
・溶鋼成分 ：中炭素鋼（Ｃ含有量:０．１２ｗｔ％)
・連続鋳造装置の二次冷却帯に設けられたサポートロール群の構成：
ロールピッチ ２１０ｍｍ〜３８０ｍｍ
軸受箱領域の鋳片の幅方向についての幅 ２１０ｍｍ
図２は、本実験で用いたサポートロール群における鋳片の幅方向位置と軸受箱率との関係を示している。ここで、「軸受箱率」とは、鋳片の所定の幅方向位置において、鋳造方向に並設されたロールの全数に対する、その幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率である。なお、図２では、鋳片の幅方向位置を鋳片の幅一端からの距離で示している。
【００２１】
表１には、実験条件として、鋳片の幅方向位置（鋳片の幅一端からの距離）とその幅方向位置における軸受箱率を示し、実験結果として、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ を示している。炭素含有量比Ｃ／Ｃ０は、鋳片の最終凝固部、具体的には、鋳片の厚み方向の中心位置から採取した切粉の炭素含有量Ｃを、鋳片の厚みが１／４の厚み方向位置（鋳片表面から鋳片の厚みの１／４だけ内側に深い位置）から採取した切粉の炭素含有量Ｃ０で除した値である。鋳片の切粉は、ドリル（φ５ｍｍ）を用いて採取したものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
ところで、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ とポロシティ密度とは、図３に示す関係を有することがわかっている。図３に示す直線は、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ とポロシティ密度との相関関係を示し、以下の関係式で表される。
Ｙ＝０．１５× Ｘ −０．１５
ここで、ＸはＣ／Ｃ０の値であり、Ｙはポロシティ密度である。したがって、上記関係式をもとに、表１に示すＣ／Ｃ０ からポロシティ密度を求めることができ、これを表１に示した。
【００２４】
また、ポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとは、図４に示す関係を有することがわかっている。ここでは、図４に示すポロシティ密度を、以下の方法により求めている。鋳片の最終凝固部を挟んで鋳片の厚み方向に±５ｍｍの厚み１０ｍｍ×鋳片の幅方向に幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの直方体状の試料を採取した。この試料に存在するポロシティの体積をアルキメデス法（比重測定法）により求め、ポロシティの体積を鋳片の幅方向に幅５０ｍｍ×鋳造方向に長さ５０ｍｍの面積で除することにより、鋳片の単位面積当りの密度に換算した。また、製品残存欠陥サイズは、最終製品（鋳造された鋳片を圧延して得られる製品）に残存した欠陥のサイズである。図４には、圧延比１．６３のときのポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとの関係及び圧延比２．０のときのポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとの関係を示している。ここで、圧延比とは、鋳造された鋳片の厚みを最終製品の厚みで除した値である。また、圧延比２．０が、限界圧延比である。
【００２５】
図４から、ポロシティ密度が大きくなるにつれて、製品残存欠陥サイズも大きくなることが分かる。また、同じポロシティ密度で比べたら、圧延比が小さい方が、製品残存欠陥サイズが大きい。そして、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であるとき、圧延比が２．０以下であれば、欠陥が殆ど存在しない最終製品を得ることができる。よって、図４から、鋳片のポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であれば、実用上、品質に問題がない最終製品を製造することができることが分かる。
【００２６】
<実験結果>
図５には、表１に示す軸受箱率とポロシティ密度との関係を示している。図５から、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下となるためには、データのばらつきを考慮すると、軸受箱率が２０％以下であることが必要であることが分かる。換言すると、軸受箱率を２０％以下にすると、バラツキを考慮しても、ポロシティ密度を０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下とすることができる。したがって、軸受箱率が２０％以下であるとき、実用上、品質に問題がない最終製品を製造することができる。一方、軸受箱率が２０％を越える場合は、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超える場合があり、最終製品に欠陥が生じることがある。
【００２７】
ところで、鋳片冷却時における鋳片の総熱抵抗Ａｔｏｔａｌ（冷却水及びロールによる冷却によるもの）は、下記（Ａ）式によって、表される。
ここで、ｄｓ は凝固シェルの厚み
λは凝固シェルの熱伝達係数
ｈは鋳片表面の熱伝達係数 である。
【００２８】
上記（Ａ）式から、凝固シェルの厚みｄｓ が厚くなると、鋳片の抜熱に対して、鋳片表面の熱伝達抵抗（１／ｈ）よりも、凝固シェルによる熱伝達抵抗（ｄｓ／λ）が支配的になり、その後のｈの変化（１／ｈの変化）が鋳片の総熱抵抗Ａｔｏｔａｌ に及ぼす影響は小さい。したがって、凝固シェルの厚みｄｓ が厚くなると、鋳片表面の抜熱が鋳片の冷却に及ぼす影響は小さいことから、分割ロールのロール部と軸受箱領域とにおける抜熱量の相違が鋳片の冷却に及ぼす影響は小さいと考えられる。
【００２９】
よって、鋳片の軸受箱領域での凝固遅れは、凝固シェルの厚みｄｓ が薄い鋳造初期領域（鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの領域（図１参照））で影響が大きいと考えられる。
【００３０】
そして、図６は、凝固中の鋳片を示しているが、鋳造初期領域に配置されたサポートロール群において、軸受箱率が２０％を越える範囲が存在する場合、図６に示すように、その範囲では、他の幅方向位置よりも凝固が遅れる（例えば、図６（ａ），（ｂ）に示す未凝固部ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４）。
【００３１】
その後、鋳造初期領域より下流側において、鋳片は冷却され凝固収縮することから、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]を０．５[ｍｍ／ｍ]以上１．２[ｍｍ／ｍ]以下として、鋳片を支持する（（Ｂ）式（請求項１における（３）式））。
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（Ｂ）
本実施形態では、鋳造初期領域より下流の領域であって、上記（Ｂ）式を満たすロールギャップ勾配Ｔｐで鋳片を支持する領域を、「第１区間」（図１参照）と呼ぶ。第１区間のロールギャップ勾配Ｔｐ は、一定でもよく、変化してもよい。また、ロールギャップ勾配Ｔｐは、ロールスタンドのフレームの傾き等により調整することができる。
【００３２】
ここで、「第１区間」とは、メニスカス距離Ｍ１ が０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)２[ｍ]より大きく０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)２[ｍ]の位置より小さい領域であり、下記（Ｃ）式（請求項１における（２）式）を満たす領域である。
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（Ｃ）
また、メニスカス距離とは、鋳型３内の溶鋼の湯面の位置であるメニスカス位置から鋳造経路Ｑに沿った距離である。
【００３３】
上記（Ｃ）式では、メニスカス距離Ｍ１を、鋳造速度Ｖｃ とＤ／２（鋳片厚みＤの１／２）との関数で表している。ここで、メニスカス距離Ｍ１ を上記関数で表すことができる理由を説明する。図１に示す凝固シェルの厚みｄｓ[ｍｍ]は、下記（Ｄ）式で表される（出典:鉄鋼基礎共同研究会 連続鋳造における力学的挙動部会、「連続鋳造における力学的挙動」、昭和６０年４月、ｐ．２７、３行目)）。
ｄｓ＝Ｋ（ｔ）１／２・・・（Ｄ）
但し、Ｋは凝固定数
ｔは凝固時間[ｍｉｎ．] である。
上記（Ｄ）式の「凝固時間ｔ」は、メニスカス距離Ｍ[ｍ]及び鋳造速度Ｖｃ[ｍ／ｍｉｎ．]により ｔ＝Ｍ／Ｖ で表されることから、下記（Ｅ）式が成立する。
Ｍ＝（１／Ｋ）２×Ｖｃ×ｄｓ２・・・（Ｅ）
上記（Ｅ）式の「凝固シェルの厚みｄｓ 」は、鋳片の基準側ロール１５（又は反基準側ロール１６）に対応する側の厚みであり、鋳片の厚みＤの１／２（すなわち、Ｄ／２）に比例する。したがって、下記（Ｆ）式が成立する。
Ｍ＝（１／Ｋ）２×Ｖｃ×ｄｓ２ ∝Ｖｃ×(Ｄ／２)２・・・（Ｆ）
このように、メニスカス距離ＭはＶｃ×(Ｄ／２)２ に比例することから、メニスカス距離Ｍ１ は鋳造速度ＶｃとＤ／２との関数で表すことができる。
【００３４】
また、ロールギャップ勾配Ｔｐ とは、鋳造方向についてのロール間距離（ロールピッチ）に対するロールギャップＧの変化量であり、図７から下記（Ｇ）式で表される。
図７では、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対と、ｉ+１番目に配置されたロール対と、ｉ+２番目に配置されたロール対を示している。「ロールギャップＧ」とは、一対のロール対１４を構成する基準側ロール１５と反基準側ロール１６との最短の面間距離（ロール面間距離）であり、「Ｇｉ」は、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示し、「Ｇｉ＋１」は、鋳型３直下からｉ＋１番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示し、「Ｇｉ＋２」は、鋳型３直下からｉ＋２番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示している。また、「Ｍｉ 」は、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示し、「Ｍｉ＋１ 」は、鋳型３直下からｉ＋１番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示し、「Ｍｉ＋２ 」は、鋳型３直下からｉ＋２番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示しており、「Ｍｉ＋１ −Ｍｉ 」はロールピッチを示す。
【００３５】
このように、第１区間に配置するロールスタンドを適正なロールギャップ勾配に調整することにより、図８（ａ）に示すように、軸受箱率が２０％以下の幅方向範囲においては、孤立溶鋼域（孤立した未凝固域）を発生させずに、中心偏析の発生及びポロシティの発生を抑制することができる。しかしながら、「鋳造初期領域」で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲（例えば、幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ ）では、孤立溶鋼域（図８（ａ）に示す孤立溶鋼域ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４ ）が発生し、偏析やポロシティが発生することを抑制することができない（例えば、図８（ｂ）に示す偏析ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４ 、ポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ ）。
【００３６】
そこで、本発明者は、第１区間より下流の領域において、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下することにより（図８（ｂ）参照）、その範囲に発生したポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ を減少させることができるという知見を得た（図８（ｃ）参照）。その結果、鋳造初期領域において軸受箱率が２０％を越える幅方向範囲においてポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えることがあった場合でも、鋳片の全幅に亘って、製品の欠陥を防止できることがわかった。
【００３７】
本実施形態では、「第１区間」より下流の領域であって、鋳片の中心部付近が高温状態である領域を「第２区間」（図１参照）と呼ぶと共に、第２区間において部分圧下を行う領域を「部分圧下領域」と呼ぶ。なお、鋳片の部分圧下は、第２区間であれば、どの範囲で行ってもよい。
【００３８】
ここで、第２区間は、水平経路部に位置するとともに、メニスカス距離Ｍ２ が０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ の位置より小さい領域であり、下記（Ｈ）式（請求項１における（４）式）を満たす領域である。
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（Ｈ）
第２区間は、凝固が鋳片の厚み中心まで進行した直後であり、生成直後のポロシティ近傍の鋼が高温で且つ強度が弱い。したがって、この区間でポロシティ発生部位を圧下すると、ポロシティ近傍の鋼が優先的に変形し、ポロシティを囲む凝固界面同士が圧着しやすい。なお、上記（Ｈ）式では、上記（Ｃ）式と同様に、メニスカス距離Ｍ２ を鋳造速度Ｖｃ とＤ／２との関数で表すことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、二次冷却帯において、鋳型３より下流側であって部分圧下を行う位置までの領域の比水量Ｗを０．４[ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ]より大きく１．５[ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ]未満としている（（Ｉ）式（請求項１における（１）式））。
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（Ｉ）
ここで、上記比水量Ｗは、「鋳型３より下流側であって部分圧下を行う位置までの領域の全二次冷却水量[ｌ／ｍｉｎ．]／単位時間当たりに鋳造した鋳片の重量[ｋｇ／ｍｉｎ．]」で表される。なお、比水量は、鋳片の基準側の水量と反基準側の水量の合計であるが、基準側の水量と反基準側の水量との比率は、１：０．７〜２．０である。
【００４０】
次に、本実施形態の連続鋳造機１００において、鋳造初期領域に設けられたロールスタンドの構成について説明する。本実施形態の鋳造初期領域における基準側には、図９（ａ）に示す基準側ロール群２０が鋳造方向に複数並設されている。なお、図９（ａ）では、軸受箱を省略している。
【００４１】
図９（ａ）に示すように、基準側ロール群２０は、２分割されたロールから構成されるロール群３０と、３分割されたロールから構成されるロール群４０とを有し、ロール群３０，４０は、それぞれ、異なるロールスタンドに設けられている。ロール群３０は６列のロール３１，３２，３３，３４，３５，３６から構成され、ロール群４０は、６列のロール４１，４２，４３，４４，４５，４６から構成されている。
【００４２】
ロール群３０において、ロール３１は、２つのロール部３１Ａ，３１Ｂとを有し、２つのロール部３１Ａ，３１Ｂの間には、軸受箱が配置された軸受箱領域３１ａが存在する。また、ロール３２は、２つのロール部３２Ａ，３２Ｂとを有し、２つのロール部３２Ａ，３２Ｂの間には、軸受箱が配置された軸受箱領域３２ａが存在する。軸受箱領域３１ａと軸受箱領域３２ａとは、異なる幅方向範囲に配置され、鋳片の幅方向に重複しない。また、ロール３３，３５はロール３１と同様な構成を有し、ロール３４，３６はロール３２と同様な構成を有する。ロール群３０では、軸受箱領域３１ａ，３３ａ，３５ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域３２ａ，３４ａ，３６ａが同じ幅方向範囲に配置され、これらの軸受箱領域が千鳥状に配置されている。
【００４３】
ロール群４０において、ロール４１は、３つのロール部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを有し、隣り合う２つのロール部間には軸受箱が配置された軸受箱領域４１ａ，４１ｂが存在する。また、ロール４２は、３つのロール部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを有し、隣り合う２つのロール部間には軸受箱が配置された軸受箱領域４２ａ，４２ｂが存在する。軸受箱領域４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、それぞれ、異なる幅方向範囲に配置され、鋳片の幅方向に重複しない。また、ロール４３，４５はロール４１と同様な構成を有し、ロール４４，４６はロール４２と同様な構成を有する。ロール群４０では、軸受箱領域４１ａ，４３ａ，４５ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４２ａ，４４ａ，４６ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４１ｂ，４３ｂ，４５ｂが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４２ｂ，４４ｂ，４６ｂが同じ幅方向範囲に配置されている。
【００４４】
また、ロール群３０の軸受箱領域３１ａ，３３ａ，３５ａと、ロール群４０の軸受箱領域４１ｂ，４３ｂ，４５ｂとが同じ幅方向範囲に配置され、ロール群３０の軸受箱領域３２ａ，３４ａ，３６ａと、ロール群４０の軸受箱領域４２ａ，４４ａ，４６ａとが同じ幅方向範囲に配置されている。
【００４５】
図９（ｂ）に示すように、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ１ では、軸受箱率Ｒは（３／１２）×１００＝２５％である。また、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ２ では、軸受箱率Ｒは（６／１２）×１００＝５０％である。同様に、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ３ では、軸受箱率Ｒは（６／１２）×１００＝５０％である。また、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ４ では、軸受箱率Ｒは（３／１２）×１００＝２５％である。そして、上記幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ を除く幅方向範囲では、軸受箱率Ｒは０％である。
【００４６】
鋳造初期領域には、上述したように、複数の基準側ロール群２０が鋳造方向に並設されている。したがって、鋳造初期領域の鋳造方向の全長において、複数の基準側ロール群２０における所定の幅方向範囲における基準側ロール１５の軸受箱率Ｒは、１つの基準側ロール群２０の軸受箱率と同一である。
【００４７】
よって、鋳造初期領域の基準側ロール群では、幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ において軸受箱率Ｒが２０％を超え、その他の幅方向範囲では、軸受箱率Ｒが０％である。
【００４８】
また、鋳造初期領域に配置された反基準側ロール群は、基準側ロール群と同様な構成を有する。したがって、本実施形態の鋳造初期領域では、所定の幅方向範囲における軸受箱率は、基準側ロールと反基準側ロールとで略同一である。そして、幅方向について、基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向範囲と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向範囲とが略同一の範囲である。
【００４９】
なお、本実施形態では、鋳造初期領域に設けられた基準側ロール群が複数の基準側ロール群２０で構成されているため、複数の基準側ロール群２０における軸受箱率Ｒを算出したが、鋳造初期領域の軸受箱率Ｒの算出には、鋳造初期領域に配置された全てのロールスタンドを対象とする。したがって、ロールスタンドの一部が鋳造初期領域に配置されている場合は、そのロールスタンドの他の一部が鋳造初期領域に配置されていなくても、そのロールスタンドに設けられた全てのロールを鋳造初期領域の軸受箱率Ｒの算出に考慮する。
【００５０】
次に、本実施形態の連続鋳造機１００において、第２区間に設けられたロールスタンドの構成について説明する。
【００５１】
図１に示す第２区間のうち部分圧下領域には、図１０〜１２に示す部分圧下用ロールスタンド１１０が配置されている。図１０，１１に示すように、部分圧下用ロールスタンド１１０は、基準側フレーム１１と、反基準側フレーム１２と、６対のロール対１４とを有する。基準側フレーム１１と反基準側フレーム１２とは、油圧シリンダ１３を介して締結されている。
【００５２】
６対のロール対１４は、上流側から順に６列に配列された基準側ロール５１，５２，５３，５４，５５，５６（図１に示す基準側ロール１５）及び反基準側ロール６１，６２，６３，６４，６５，６６（図１に示す反基準側ロール１６）から構成されている。反基準側ロール６１，６２，６３，６４，６５，６６には、それぞれ、１列当たり２個の大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６が設けられている。
【００５３】
図１２に示すように、反基準側ロール６１は、鋳片の幅方向に２分割され、両端部が軸受箱８１により支持された２個のロール部６１Ａ，６１Ｂを有する。ロール部６１Ａには、幅方向範囲ｗ１ に大径凸部７１が設けられ、ロール部６１Ｂには、幅方向範囲ｗ４ に大径凸部７１が設けられている。
【００５４】
また、図１１，１２に示すように、反基準側ロール６２は、鋳片の幅方向に３分割され、両端部が軸受箱８１により支持された３個のロール部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを有する。ロール部６２Ｂには、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ にそれぞれ大径凸部７２が設けられている。
【００５５】
そして、図１２に示すように、反基準側ロール６３，６５は、反基準側ロール６１と同様な構成を有し、反基準側ロール６４，６６は、反基準側ロール６２と同様な構成を有する。
【００５６】
このように、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ には、鋳造方向に３つの大径凸部７１，７３，７５が配置され、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ には、鋳造方向に３つの大径凸部７２，７４，７６が配置されている。よって、ロールスタンド１１０により、鋳片の幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ は、それぞれ３回圧下される。
【００５７】
また、図１０，１２に示すように、大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６は、ロール部の外周面から外側に向かって突出し、図１２に示すように、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ に設けられている（図９参照）。そして、本実施形態では、大径凸部の幅７１，７２，７３，７４，７５，７６が、鋳造初期領域で軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と略同一である。これにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える幅方向範囲を圧下でき、鋳片から受けるロール反力を軽減できる。
【００５８】
また、大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６の高さ（図１０に示すｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５，ｈ６及び図１２に示すｈ１ ）は、約４[ｍｍ]以上１８[ｍｍ]以下とすることが好ましく、本実施形態では、下記の高さに設定されている。
大径凸部７１の高さｈ１、大径凸部７２の高さｈ２： ４[ｍｍ]
大径凸部７３の高さｈ３、大径凸部７４の高さｈ４： ８[ｍｍ]
大径凸部７５の高さｈ５、大径凸部７６の高さｈ６：１２[ｍｍ]
【００５９】
このように、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ に配置された大径凸部７１，７３，７５の高さｈ１，ｈ３，ｈ５ は、鋳造方向に４ｍｍずつ増加している。同様に、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ に配置された大径凸部７２，７４，７６の高さｈ２，ｈ４，ｈ６ が鋳造方向に４ｍｍずつ増加している。そして、鋳片の幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ では、総圧下量が１２[ｍｍ／１ロールスタンド]である。なお、大径凸部の高さが１８[ｍｍ]を超えると、圧下による反力が大きく、設備負荷が大きくなることから、大径凸部の高さを１８[ｍｍ]以下とすることが好ましい。
【００６０】
そして、本実施形態では、第２区間のうち部分圧下領域だけで部分圧下を行い、その他の領域では部分圧下を行わない。したがって、第２区間において、部分圧下領域に１つの部分圧下用ロールスタンド１１０が配置され、部分圧下領域を除く領域に大径凸部が設けられていないロールスタンドが配置されている。
【００６１】
以上に述べたように、本実施形態の部分大圧下用ロールスタンド１１０を用いたスラブの連続鋳造方法によると、鋳造経路Ｑの上流側において、鋳造初期領域では、凝固シェルの厚みが薄いため、鋳片の冷却に、鋳片表面の抜熱が大きく影響することから、この領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲には、鋳片の厚み中心近傍にポロシティが発生しやすい。そこで、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える範囲を、鋳造初期領域より下流側の第２区間の部分圧下領域で部分圧下することによって、その範囲に発生したポロシティを減少させることができる。したがって、本実施形態の方法によると、鋳造初期領域において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができ、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【００６２】
また、大径凸部の幅を鋳造初期領域で軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と同一にすることにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える幅方向範囲だけを圧下でき、不要な部位を圧下しないようにできる。これにより、鋳片から受けるロール反力を軽減でき、設備負荷を低減できる。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
【００６４】
スラブの連続鋳造において、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲を第２区間で部分圧下した場合と部分圧下しなかった場合とのポロシティ密度を調べた。表２には、各鋳造条件と、第１区間のロールギャップ勾配及び第２区間の部分圧下条件とを示し、表３には、表２に示すＣ含有量を示している。
【００６５】
また、図１３〜１６には、ロールスタンドの構成（反基準側ロールの構成）を示している。図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）には、鋳造初期領域に配置されたロールスタンドの構成を図示し、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）には、部分圧下領域に配置された部分圧下用ロールスタンドの構成を図示し、図１３（ｃ）には、鋳造初期領域及び部分圧下領域を除く領域に配置されたロールスタンドの構成を図示している。
【００６６】
鋳造初期領域には、図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すロールスタンドが鋳造方向に複数並設され、鋳造初期領域では、基準側ロールと反基準側ロールとの構成が略同一である。したがって、鋳造初期領域での所定の幅方向範囲における軸受箱率Ｒは、図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すロールスタンドの所定の幅方向範囲における軸受箱率Ｒと同一である。また、実施例１〜２０及び比較例１〜３では、鋳造初期領域及び部分圧下領域を除く領域に、図１３（ｃ）に示すロールスタンドが鋳造方向に複数並設されている。
【００６７】
そして、実施例１〜２０では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下した。一方、比較例１，２では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下せず、比較例３では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲の一部を部分圧下した。
【００６８】
実施例１〜２０及び比較例３では、部分圧下領域に、部分圧下用ロールスタンドを１つ配置し、反基準側ロールに大径凸部を設けた。そして、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲に３つの大径凸部を配置し、この幅方向範囲を３回圧下した。同一の幅方向範囲に配置された３つの大径凸部は、上流側から順に、高さｈが４ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍであり、幅ｗが３００ｍｍ、２９０ｍｍ、２８０ｍｍである。ここで、最下流に配置された大径凸部の幅２８０ｍｍは、軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と略同一である。
【００６９】
次に、図１３〜１６に示すロールスタンドの構成を説明する。
【００７０】
[実施例１〜１９]
<鋳造初期領域>
図１３（ａ）に示すように、ロールスタンド２１０において、軸受箱２１０ａの幅方向範囲ｗ２１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱２１０ｂの幅方向位置ｗ２２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１３（ｂ）に示すように、２，４，６列目のロールの幅方向範囲ｗ２１，ｗ２２に、それぞれ、大径凸部２５２，２５４，２５６を設けた。
【００７１】
[実施例２０]
<鋳造初期領域>
図１４（ａ）に示すように、ロールスタンド３１０において、軸受箱３１２ａの幅方向範囲ｗ３１ の軸受箱率Ｒは２５％であり、軸受箱３１１ａ，３１２ｂの幅方向範囲ｗ３２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱３１１ｂ，３１２ｃの幅方向範囲ｗ３３ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱３１２ｄの幅方向範囲ｗ３４ の軸受箱率Ｒは２５％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１４（ｂ）に示すように、１，３，５列目のロールの幅方向範囲ｗ３１，ｗ３４ に、大径凸部３５１，３５３，３５５を設け、２，４，６列目の幅方向範囲ｗ３２，ｗ３３ に、大径凸部３６２，３６４，３６６を設けた。なお、大径凸部３６２，３６４，３６６の幅は、上述した３００ｍｍ、２９０ｍｍ、２８０ｍｍでなく、これらよりも大きい。
【００７２】
[比較例１，２]
<鋳造初期領域>
図１５（ａ）に示すように、ロールスタンド４１０において、軸受箱４１０ａの幅方向範囲ｗ４１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱４１０ｂの幅方向範囲ｗ４２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１５（ｂ）に示すように、幅方向範囲ｗ４１，ｗ４２ に大径凸部を設けなかった。
【００７３】
[比較例３]
<鋳造初期領域>
図１６（ａ）に示すように、ロールスタンド５１０において、軸受箱５１０ｂの幅方向範囲ｘ５１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱５１０ａの幅方向範囲ｘ５２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱５１０ｃの幅方向範囲ｘ５３ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１６（ｂ）に示すように、１，３，５列目のロールの幅方向範囲ｘ５１，ｘ５３ に大径凸部５２１，５２３，５２５を設け、幅方向範囲ｘ５２ に大径凸部を設けなかった
【００７４】
次に、表２に示す第２区間の部分圧下条件を説明する。
<ロール位置>
大径凸部が設けられたロールのうち、最上流に配置されたロールのメニスカス距離と、最下流に配置されたロールのメニスカス距離とを示している。
<スタンド設置位置>
第２区間における部分圧下用ロールスタンドの設置位置を示している。部分圧下用ロールスタンドが、第２区間の最上流側に配置されている場合を「最前」と示し、第２区間の中央付近に配置されている場合を「中」と示し、第２区間の最下流側に配置されている場合を「最後」と示している。そして、第２区間の上流側で「最前」と「中」との間に配置されている場合を「前」と示し、第２区間の下流側で「中」と「最後」との間に配置されている場合を「後」と示している。
<圧下部位の軸受箱率Ｒ>
鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲（例えば、図１３に示すｘ２１，ｘ２２）の軸受箱率Ｒである。
<ロール１列当たりの大径凸部の数>
１列の反基準側ロールに設けた大径凸部の数である。
<大径凸部の高さの差>
鋳造方向に隣り合う２つの大径凸部の高さｈの差である。
<大径凸部を設置したロール列数>
所定の幅方向範囲において、大径凸部を設置した反基準側ロールの合計である。
<部分圧下部位の総圧下量>
所定の幅方向範囲の総圧下量を示している。
【００７５】
上述した条件で行った評価結果を表２に示す。評価結果として、ポロシティ密度を示している。ポロシティ密度は、以下の方法により測定した。
【００７６】
<ポロシティ密度の測定方法>
図１７に示すように、鋳造した鋳片から、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向位置の試料を採取した。試料は、最終凝固部（厚み方向の中心）を中心に、鋳片の厚み方向に±５ｍｍの厚み１０ｍｍ×所定の幅×鋳造方向に長さ１００ｍｍの直方体状の試料（図１７に示す試料Ｓ）とした。そして、試料Ｓを幅２０ｍｍごとに分割し、厚み１０ｍｍ×幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・とした。その後、試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・に存在するポロシティの体積をアルキメデス法（比重測定法）により求め、ポロシティの体積を鋳片の幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの面積で除することにより、鋳片の単位面積当りの密度に換算した。表２には、複数の試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・のうちポロシティ密度が最も大きい結果を示している。また、図１７には、軸受箱が配置された幅方向範囲（２８０ｍｍ）の試料Ｓを採取したときを示している。
【００７７】
そして、本実施形態の実験で説明したように、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であれば、実用上、品質に問題がない製品を製造することができることから（図７参照）、表２では、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下である場合、最終製品に欠陥が残存しないと評価して、「○」を示した。一方、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超える場合、最終製品に欠陥が残存することがあると評価して、「×」を示した。
【００７８】
【表２】
【００７９】
【表３】
【００８０】
表１から、実施例１〜２０では、第２区間で部分圧下を行ったため、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた幅方向範囲ｗ２１，ｗ２２, ｗ３１，ｗ３２ のポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であった。
【００８１】
一方、比較例１，２では、第２区間で部分圧下を行わなかったため、幅方向範囲ｗ４１，ｗ４２ においてポロシティ密度が０．０２３ｍｍ３／ｍｍ２ であった（０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えた）と考えられる。
【００８２】
また、比較例３では、第２区間で部分圧下を行った幅方向範囲ｘ５１，ｘ５３ では、ポロシティ密度は０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であったが、幅方向範囲位置ｘ５２では、第２区間で部分圧下を行わなかったため、ポロシティ密度が０．０２７ｍｍ３／ｍｍ２であった（０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えた）と考えられる。
【００８３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００８４】
例えば、本実施形態及び本実施例では、鋳造初期領域の基準側ロールの構成と反基準側ロールの構成とが略同一である場合について説明したが、基準側ロールの構成と反基準側ロールの構成とが異なってもよい。例えば、鋳造初期領域の基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向位置と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向位置とが異なってもよい。この場合、鋳造初期領域で、基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越えた領域と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越えた領域とを、第２区間で部分圧下する。
【００８５】
また、本実施形態及び本実施例では、第２区間に、１つの部分圧下用ロールスタンドが配置される場合について説明したが、第２区間に２つ以上の部分圧下用ロールスタンドを配置してもよい。また、２つ以上の部分圧下ロールに亘って部分圧下を行ってもよい。
【００８６】
さらに、本実施形態及び本実施例では、１列の反基準側ロールに、１つ又は２つの大径凸部が設けられている場合について説明したが、１列の反基準側ロールに３つ以上の大径凸部を設けてもよい。また、大径凸部の形状（幅、高さ）は、軸受箱の幅や鋳造初期領域の軸受箱率Ｒ等に応じて変更可能である。例えば、本実施形態において、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ （鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが５０％の幅方向位置）に配置される大径凸部の高さを、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ （鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２５％の幅方向位置）に配置される大径凸部の高さよりも高くすることにより、幅方向範囲ｗ２，ｗ３と幅方向範囲ｗ１，ｗ４ との圧下量を変えてもよい。
【００８７】
そして、本実施形態及び本実施例では、所定の幅方向位置について、大径凸部が１列おきにロールに設けられる場合について説明したが、大径凸部を連続して設けてもよく、２列以上おきにロールに設けてもよい。
【００８８】
また、本実施形態及び本実施例では、部分圧下領域において、鋳片の所定の幅方向範囲が３回圧下される場合について説明したが、圧下回数は、１回、２回又は４回以上でもよい。
【００８９】
さらに、本実施形態及び本実施例では、反基準側ロールに大径凸部を設ける場合について説明したが、基準側ロールに大径凸部を設けてもよく、基準側ロール及び反基準側ロールのいずれにも大径凸部を設けてもよい。
【００９０】
そして、本実施形態及び本実施例では、１列の基準側ロールにおいて、１つの大径凸部により、１つ又は２つの軸受箱領域を圧下する場合について説明したが、１つの大径凸部により３つ以上の軸受箱領域を圧下してもよい。
【００９１】
また、本実施形態及び本実施例では、連続鋳造機１００が垂直曲げ型の連続鋳造機である場合について説明したが、連続鋳造機は垂直曲げ型のものに限られず、垂直経路部を有さない曲げ型の連続鋳造機でもあってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明を利用すれば、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ タンディッシュ
２ 浸漬ノズル
３ 鋳型
４ サポートロール群
５ 冷却スプレー
１１ 基準側フレーム
１２ 反基準側フレーム
１３ 油圧シリンダ
１４ ロール対
１５，５１，５２，５３，５４，５５，５６ 基準側ロール
１６，６１，６２，６３，６４，６５，６６ 反基準側ロール
３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ ロール部
７１，７２，７３，７４，７５，７６ 大径凸部
８１ 軸受箱
１００ 連続鋳造機
１１０ 部分圧下用ロールスタンド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの連続鋳造において、鋳片を部分圧下する連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造工程において、鋳片の中心付近において、最終凝固部が孤立すると、凝固収縮に対して溶鋼が供給されず、ポロシティが発生しやすい。ポロシティは、製品の欠陥をもたらすことから、従来から、鋳片の中心付近を部分圧下することにより、ポロシティを減少させている（例えば、特許文献１−３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５７７１５号公報
【特許文献２】特開平８−２３８５５０号公報
【特許文献３】特開２００９−２４８１１５号公報
【０００４】
ところで、鋳片を支持するロールとして、鋳片の幅方向に分割された複数のロール部を有する分割ロールが用いられるのが一般的である。このロール部は、その両端部が軸受箱により支持されている。そして、連続鋳造機用のロールスタンドには、複数の軸受箱が千鳥状に配置されたものがあり、ロール部及び軸受箱は、それぞれ一本のロールおきに、鋳片の幅方向について同じ位置に配置される。この場合、所定の幅方向位置において、軸受箱は配置されずにロール部だけが鋳造方向に沿って並設されている。また、別の幅方向位置において、ロール部と軸受箱とが、鋳造方向に沿って交互に配置されている。したがって、全ての幅方向位置において、鋳造方向に並設されたロールの全数に対する、その幅方向位置に軸受箱が存在するロール数の比率は同一ではなく、この比率は、上述した別の幅方向位置（ロール部と軸受箱とが鋳造方向に沿って交互に配置された位置）において大きくなる。
【０００５】
ここで、鋳片は、ロール部に接触した状態で搬送されるが、ロール部間であって軸受箱が配置された幅方向位置では、鋳片がロール部と接触しないため、ロール部が配置された幅方向位置よりも抜熱量が少なく、凝固が遅れる。その結果、軸受箱が配置された幅方向位置では、最終凝固部が孤立しやすいため、センターポロシティが発生しやすく、鋳片の品質が低下する。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の方法では、軸受箱が配置された幅方向位置において抜熱量が少なく凝固が遅れることについて考慮しておらず、軸受箱が多く配置された幅方向位置において鋳片の品質が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができるスラブの連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の部分圧下用ロールスタンドを用いたスラブの連続鋳造方法は、鋳造方向に並設された複数のロールを備えたスラブ用連続鋳造機を用いて、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下の鋼を鋳造するスラブの連続鋳造方法であり、前記ロールは、鋳片と接触するとともに両端部が軸受箱により支持された２〜４個のロール部を有し、鋳型の上端における内寸の短辺Ｄを２８０[ｍｍ]以上３１０[ｍｍ]以下とし、鋳造速度Ｖｃ を０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とし、鋳型より下流側であって部分圧下を行う位置までの比水量Ｗ［ｌ／ｋｇ‐ｓｔｅｅｌ]が下記（１）式を満たし、
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（１）
メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が下記（２）式を満たす第１区間において、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が下記（３）式を満たすようにする。
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（２）
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（３）
また、メニスカス距離Ｍ２ が下記(４）式を満たす第２区間に、大径凸部を有する部分圧下用ロールを備えた部分大圧下用ロールスタンドを設け、
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ ・・・（４）
鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの範囲に配置されたロールスタンドにおいて、鋳片の幅方向について、鋳造方向に併設されたロールの全数に対する、所定の幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率が２０％を越える範囲を、前記第２区間で前記部分圧下用ロールによって部分圧下する。
【０００９】
本発明によると、鋳造経路の上流側において鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの第１領域では、凝固シェルの厚みが薄いため、鋳片の冷却に鋳片表面の抜熱が大きく影響することから、この領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲には、鋳片の厚み中心近傍にポロシティが発生しやすい。そこで、本発明では、上記第１領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える範囲を、上記第１領域より下流側の第２区間で部分圧下することによって、その範囲に発生したポロシティを減少させることができる。したがって、本発明によると、鋳造経路の上流側において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができる。これにより、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、鋳造経路の上流側において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができる。これにより、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】連続鋳造機の構成を示す模式図である。
【図２】実験で用いたサポートロール群の構成を示す図である。
【図３】炭素含有量比に対するポロシティ密度を示す図である。
【図４】ポロシティ密度に対する製品残存欠陥サイズを示す図である。
【図５】軸受箱率に対するポロシティ密度を示す図である。
【図６】（ａ）は、鋳造初期領域の終端部の鋳片を鋳造方向沿って切断した断面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。
【図７】ロールギャップ勾配の算出方法を説明する図である。
【図８】鋳片の内部の変化を示す模式図である。
【図９】（ａ）は鋳造初期領域に配置された基準側ロールの一部の構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）における軸受箱率を示す図である。
【図１０】部分圧下領域に配置されたロールスタンドの構成を示す図である。
【図１１】部分圧下領域に配置されたロールスタンドの構成を示す図であり、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った図である。
【図１２】図１０に示すロールスタンドの反基準側ロールの構成を示す図である。
【図１３】実施例１〜１９のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１４】実施例２０のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１５】比較例１，２のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１６】比較例３のロールスタンドの構成を示す図である。
【図１７】ポロシティ密度の測定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
〔連続鋳造機１００〕
図１に示すように、連続鋳造機１００は、スラブ用の連続鋳造機であって、タンディッシュ１と、タンディッシュ１の底部に連結して設けられた浸漬ノズル２と、浸漬ノズル２の下部が配置された鋳型３と、鋳型３の直下から鋳造経路Ｑに沿って設けられたサポートロール群４とを有する。本実施形態では、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下のスラブを鋳造する。また、鋳造速度Ｖｃを０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とする。
【００１４】
鋳型３の上端において、内寸（開口）の短辺Ｄは２８０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下である。上記短辺Ｄは、鋳片の厚みに対応する。本実施形態では、短辺Ｄと鋳片の厚みとが略同一であることから、以下において、鋳片の厚みをＤと表すことがある。また、鋳型３の上端の内寸（開口）の長辺は、例えば、１２００ｍｍ以上２４００ｍｍ以下とする。
【００１５】
図１に示すように、鋳造経路Ｑは、鋳型３内の溶鋼表面から下方に延びた垂直経路部と、垂直経路部に連接した曲げ経路部と、曲げ経路部に連接した円弧状の円弧経路部と、円弧経路部の下流に設けられた矯正経路部と、矯正経路部の下流において水平方向に延在した水平経路部とを有する。
【００１６】
サポートロール群４は、鋳造方向に沿って並設された複数のロール対１４を有する。ロール対１４は、鋳片を挟んで互いに反対側に配置された基準側ロール１５と反基準側ロール１６とにより構成されている。ロール対１４は、鋳造経路Ｑに沿って並設された複数のロールスタンドに設けられている。
【００１７】
また、鋳造方向に隣り合う２つの基準側ロール１５の間には、冷却スプレー５が設けられている。同様に、鋳造方向に隣り合う２つの反基準側ロール１６の間にも、冷却スプレー５が設けられている。本実施形態では、鋳型３の直下から水平経路部までの全長に亘る領域で冷却スプレー５により冷却水を鋳片に直接噴霧しており、この領域を二次冷却帯と称する。
【００１８】
基準側ロール１５は、鋳造経路Ｑの一方側（鋳片の下側に対応した側）に配置され、反基準側ロール１６は、鋳造経路Ｑの他方側（鋳片の上側に対応した側）に配置されている。また、基準側ロール１５及び反基準側ロール１６は、それぞれ、鋳片の幅方向に２〜４分割されたロール部を有する。ロール部は、それらの両端部が軸受箱により支持されている。したがって、本実施形態では、基準側ロール１５及び反基準側ロール１６の分割位置に軸受箱が配置されており、鋳造方向について少なくとも１つの軸受箱が配置された幅方向範囲を「軸受箱領域」と呼ぶ。
【００１９】
このように、分割ロールを用いた場合、ロール部は鋳片と接触する部分を含むが、軸受箱領域は鋳片と接触しないため、軸受箱領域にはポロシティが発生しやすい。そこで、軸受箱領域に発生するポロシティによる製品への影響を調べる実験を行った。
【００２０】
〔実験〕
<実験条件>
以下の条件により、連続鋳造を行った。
・鋳片 ：厚み ２８０ｍｍ
最大幅 ２１００ｍｍ
・鋳造条件 ：鋳造速度 １．２ｍｍ／ｍｉｎ
非完全凝固部での比水量 ０．５４Ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ
（鋳造量１ｋｇ−ｓｔｅｅｌ当りの冷却水量（Ｌ））
・溶鋼成分 ：中炭素鋼（Ｃ含有量:０．１２ｗｔ％)
・連続鋳造装置の二次冷却帯に設けられたサポートロール群の構成：
ロールピッチ ２１０ｍｍ〜３８０ｍｍ
軸受箱領域の鋳片の幅方向についての幅 ２１０ｍｍ
図２は、本実験で用いたサポートロール群における鋳片の幅方向位置と軸受箱率との関係を示している。ここで、「軸受箱率」とは、鋳片の所定の幅方向位置において、鋳造方向に並設されたロールの全数に対する、その幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率である。なお、図２では、鋳片の幅方向位置を鋳片の幅一端からの距離で示している。
【００２１】
表１には、実験条件として、鋳片の幅方向位置（鋳片の幅一端からの距離）とその幅方向位置における軸受箱率を示し、実験結果として、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ を示している。炭素含有量比Ｃ／Ｃ０は、鋳片の最終凝固部、具体的には、鋳片の厚み方向の中心位置から採取した切粉の炭素含有量Ｃを、鋳片の厚みが１／４の厚み方向位置（鋳片表面から鋳片の厚みの１／４だけ内側に深い位置）から採取した切粉の炭素含有量Ｃ０で除した値である。鋳片の切粉は、ドリル（φ５ｍｍ）を用いて採取したものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
ところで、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ とポロシティ密度とは、図３に示す関係を有することがわかっている。図３に示す直線は、炭素含有量比Ｃ／Ｃ０ とポロシティ密度との相関関係を示し、以下の関係式で表される。
Ｙ＝０．１５× Ｘ −０．１５
ここで、ＸはＣ／Ｃ０の値であり、Ｙはポロシティ密度である。したがって、上記関係式をもとに、表１に示すＣ／Ｃ０ からポロシティ密度を求めることができ、これを表１に示した。
【００２４】
また、ポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとは、図４に示す関係を有することがわかっている。ここでは、図４に示すポロシティ密度を、以下の方法により求めている。鋳片の最終凝固部を挟んで鋳片の厚み方向に±５ｍｍの厚み１０ｍｍ×鋳片の幅方向に幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの直方体状の試料を採取した。この試料に存在するポロシティの体積をアルキメデス法（比重測定法）により求め、ポロシティの体積を鋳片の幅方向に幅５０ｍｍ×鋳造方向に長さ５０ｍｍの面積で除することにより、鋳片の単位面積当りの密度に換算した。また、製品残存欠陥サイズは、最終製品（鋳造された鋳片を圧延して得られる製品）に残存した欠陥のサイズである。図４には、圧延比１．６３のときのポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとの関係及び圧延比２．０のときのポロシティ密度と製品残存欠陥サイズとの関係を示している。ここで、圧延比とは、鋳造された鋳片の厚みを最終製品の厚みで除した値である。また、圧延比２．０が、限界圧延比である。
【００２５】
図４から、ポロシティ密度が大きくなるにつれて、製品残存欠陥サイズも大きくなることが分かる。また、同じポロシティ密度で比べたら、圧延比が小さい方が、製品残存欠陥サイズが大きい。そして、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であるとき、圧延比が２．０以下であれば、欠陥が殆ど存在しない最終製品を得ることができる。よって、図４から、鋳片のポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であれば、実用上、品質に問題がない最終製品を製造することができることが分かる。
【００２６】
<実験結果>
図５には、表１に示す軸受箱率とポロシティ密度との関係を示している。図５から、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下となるためには、データのばらつきを考慮すると、軸受箱率が２０％以下であることが必要であることが分かる。換言すると、軸受箱率を２０％以下にすると、バラツキを考慮しても、ポロシティ密度を０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下とすることができる。したがって、軸受箱率が２０％以下であるとき、実用上、品質に問題がない最終製品を製造することができる。一方、軸受箱率が２０％を越える場合は、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超える場合があり、最終製品に欠陥が生じることがある。
【００２７】
ところで、鋳片冷却時における鋳片の総熱抵抗Ａｔｏｔａｌ（冷却水及びロールによる冷却によるもの）は、下記（Ａ）式によって、表される。
ここで、ｄｓ は凝固シェルの厚み
λは凝固シェルの熱伝達係数
ｈは鋳片表面の熱伝達係数 である。
【００２８】
上記（Ａ）式から、凝固シェルの厚みｄｓ が厚くなると、鋳片の抜熱に対して、鋳片表面の熱伝達抵抗（１／ｈ）よりも、凝固シェルによる熱伝達抵抗（ｄｓ／λ）が支配的になり、その後のｈの変化（１／ｈの変化）が鋳片の総熱抵抗Ａｔｏｔａｌ に及ぼす影響は小さい。したがって、凝固シェルの厚みｄｓ が厚くなると、鋳片表面の抜熱が鋳片の冷却に及ぼす影響は小さいことから、分割ロールのロール部と軸受箱領域とにおける抜熱量の相違が鋳片の冷却に及ぼす影響は小さいと考えられる。
【００２９】
よって、鋳片の軸受箱領域での凝固遅れは、凝固シェルの厚みｄｓ が薄い鋳造初期領域（鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの領域（図１参照））で影響が大きいと考えられる。
【００３０】
そして、図６は、凝固中の鋳片を示しているが、鋳造初期領域に配置されたサポートロール群において、軸受箱率が２０％を越える範囲が存在する場合、図６に示すように、その範囲では、他の幅方向位置よりも凝固が遅れる（例えば、図６（ａ），（ｂ）に示す未凝固部ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４）。
【００３１】
その後、鋳造初期領域より下流側において、鋳片は冷却され凝固収縮することから、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]を０．５[ｍｍ／ｍ]以上１．２[ｍｍ／ｍ]以下として、鋳片を支持する（（Ｂ）式（請求項１における（３）式））。
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（Ｂ）
本実施形態では、鋳造初期領域より下流の領域であって、上記（Ｂ）式を満たすロールギャップ勾配Ｔｐで鋳片を支持する領域を、「第１区間」（図１参照）と呼ぶ。第１区間のロールギャップ勾配Ｔｐ は、一定でもよく、変化してもよい。また、ロールギャップ勾配Ｔｐは、ロールスタンドのフレームの傾き等により調整することができる。
【００３２】
ここで、「第１区間」とは、メニスカス距離Ｍ１ が０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)２[ｍ]より大きく０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)２[ｍ]の位置より小さい領域であり、下記（Ｃ）式（請求項１における（２）式）を満たす領域である。
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（Ｃ）
また、メニスカス距離とは、鋳型３内の溶鋼の湯面の位置であるメニスカス位置から鋳造経路Ｑに沿った距離である。
【００３３】
上記（Ｃ）式では、メニスカス距離Ｍ１を、鋳造速度Ｖｃ とＤ／２（鋳片厚みＤの１／２）との関数で表している。ここで、メニスカス距離Ｍ１ を上記関数で表すことができる理由を説明する。図１に示す凝固シェルの厚みｄｓ[ｍｍ]は、下記（Ｄ）式で表される（出典:鉄鋼基礎共同研究会 連続鋳造における力学的挙動部会、「連続鋳造における力学的挙動」、昭和６０年４月、ｐ．２７、３行目)）。
ｄｓ＝Ｋ（ｔ）１／２・・・（Ｄ）
但し、Ｋは凝固定数
ｔは凝固時間[ｍｉｎ．] である。
上記（Ｄ）式の「凝固時間ｔ」は、メニスカス距離Ｍ[ｍ]及び鋳造速度Ｖｃ[ｍ／ｍｉｎ．]により ｔ＝Ｍ／Ｖ で表されることから、下記（Ｅ）式が成立する。
Ｍ＝（１／Ｋ）２×Ｖｃ×ｄｓ２・・・（Ｅ）
上記（Ｅ）式の「凝固シェルの厚みｄｓ 」は、鋳片の基準側ロール１５（又は反基準側ロール１６）に対応する側の厚みであり、鋳片の厚みＤの１／２（すなわち、Ｄ／２）に比例する。したがって、下記（Ｆ）式が成立する。
Ｍ＝（１／Ｋ）２×Ｖｃ×ｄｓ２ ∝Ｖｃ×(Ｄ／２)２・・・（Ｆ）
このように、メニスカス距離ＭはＶｃ×(Ｄ／２)２ に比例することから、メニスカス距離Ｍ１ は鋳造速度ＶｃとＤ／２との関数で表すことができる。
【００３４】
また、ロールギャップ勾配Ｔｐ とは、鋳造方向についてのロール間距離（ロールピッチ）に対するロールギャップＧの変化量であり、図７から下記（Ｇ）式で表される。
図７では、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対と、ｉ+１番目に配置されたロール対と、ｉ+２番目に配置されたロール対を示している。「ロールギャップＧ」とは、一対のロール対１４を構成する基準側ロール１５と反基準側ロール１６との最短の面間距離（ロール面間距離）であり、「Ｇｉ」は、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示し、「Ｇｉ＋１」は、鋳型３直下からｉ＋１番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示し、「Ｇｉ＋２」は、鋳型３直下からｉ＋２番目に配置されたロール対１４のロールギャップを示している。また、「Ｍｉ 」は、鋳型３直下からｉ番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示し、「Ｍｉ＋１ 」は、鋳型３直下からｉ＋１番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示し、「Ｍｉ＋２ 」は、鋳型３直下からｉ＋２番目に配置されたロール対１４のメニスカス距離を示しており、「Ｍｉ＋１ −Ｍｉ 」はロールピッチを示す。
【００３５】
このように、第１区間に配置するロールスタンドを適正なロールギャップ勾配に調整することにより、図８（ａ）に示すように、軸受箱率が２０％以下の幅方向範囲においては、孤立溶鋼域（孤立した未凝固域）を発生させずに、中心偏析の発生及びポロシティの発生を抑制することができる。しかしながら、「鋳造初期領域」で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲（例えば、幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ ）では、孤立溶鋼域（図８（ａ）に示す孤立溶鋼域ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４ ）が発生し、偏析やポロシティが発生することを抑制することができない（例えば、図８（ｂ）に示す偏析ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４ 、ポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ ）。
【００３６】
そこで、本発明者は、第１区間より下流の領域において、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下することにより（図８（ｂ）参照）、その範囲に発生したポロシティｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４ を減少させることができるという知見を得た（図８（ｃ）参照）。その結果、鋳造初期領域において軸受箱率が２０％を越える幅方向範囲においてポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えることがあった場合でも、鋳片の全幅に亘って、製品の欠陥を防止できることがわかった。
【００３７】
本実施形態では、「第１区間」より下流の領域であって、鋳片の中心部付近が高温状態である領域を「第２区間」（図１参照）と呼ぶと共に、第２区間において部分圧下を行う領域を「部分圧下領域」と呼ぶ。なお、鋳片の部分圧下は、第２区間であれば、どの範囲で行ってもよい。
【００３８】
ここで、第２区間は、水平経路部に位置するとともに、メニスカス距離Ｍ２ が０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ の位置より小さい領域であり、下記（Ｈ）式（請求項１における（４）式）を満たす領域である。
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（Ｈ）
第２区間は、凝固が鋳片の厚み中心まで進行した直後であり、生成直後のポロシティ近傍の鋼が高温で且つ強度が弱い。したがって、この区間でポロシティ発生部位を圧下すると、ポロシティ近傍の鋼が優先的に変形し、ポロシティを囲む凝固界面同士が圧着しやすい。なお、上記（Ｈ）式では、上記（Ｃ）式と同様に、メニスカス距離Ｍ２ を鋳造速度Ｖｃ とＤ／２との関数で表すことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、二次冷却帯において、鋳型３より下流側であって部分圧下を行う位置までの領域の比水量Ｗを０．４[ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ]より大きく１．５[ｌ／ｋｇ−ｓｔｅｅｌ]未満としている（（Ｉ）式（請求項１における（１）式））。
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（Ｉ）
ここで、上記比水量Ｗは、「鋳型３より下流側であって部分圧下を行う位置までの領域の全二次冷却水量[ｌ／ｍｉｎ．]／単位時間当たりに鋳造した鋳片の重量[ｋｇ／ｍｉｎ．]」で表される。なお、比水量は、鋳片の基準側の水量と反基準側の水量の合計であるが、基準側の水量と反基準側の水量との比率は、１：０．７〜２．０である。
【００４０】
次に、本実施形態の連続鋳造機１００において、鋳造初期領域に設けられたロールスタンドの構成について説明する。本実施形態の鋳造初期領域における基準側には、図９（ａ）に示す基準側ロール群２０が鋳造方向に複数並設されている。なお、図９（ａ）では、軸受箱を省略している。
【００４１】
図９（ａ）に示すように、基準側ロール群２０は、２分割されたロールから構成されるロール群３０と、３分割されたロールから構成されるロール群４０とを有し、ロール群３０，４０は、それぞれ、異なるロールスタンドに設けられている。ロール群３０は６列のロール３１，３２，３３，３４，３５，３６から構成され、ロール群４０は、６列のロール４１，４２，４３，４４，４５，４６から構成されている。
【００４２】
ロール群３０において、ロール３１は、２つのロール部３１Ａ，３１Ｂとを有し、２つのロール部３１Ａ，３１Ｂの間には、軸受箱が配置された軸受箱領域３１ａが存在する。また、ロール３２は、２つのロール部３２Ａ，３２Ｂとを有し、２つのロール部３２Ａ，３２Ｂの間には、軸受箱が配置された軸受箱領域３２ａが存在する。軸受箱領域３１ａと軸受箱領域３２ａとは、異なる幅方向範囲に配置され、鋳片の幅方向に重複しない。また、ロール３３，３５はロール３１と同様な構成を有し、ロール３４，３６はロール３２と同様な構成を有する。ロール群３０では、軸受箱領域３１ａ，３３ａ，３５ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域３２ａ，３４ａ，３６ａが同じ幅方向範囲に配置され、これらの軸受箱領域が千鳥状に配置されている。
【００４３】
ロール群４０において、ロール４１は、３つのロール部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを有し、隣り合う２つのロール部間には軸受箱が配置された軸受箱領域４１ａ，４１ｂが存在する。また、ロール４２は、３つのロール部４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを有し、隣り合う２つのロール部間には軸受箱が配置された軸受箱領域４２ａ，４２ｂが存在する。軸受箱領域４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは、それぞれ、異なる幅方向範囲に配置され、鋳片の幅方向に重複しない。また、ロール４３，４５はロール４１と同様な構成を有し、ロール４４，４６はロール４２と同様な構成を有する。ロール群４０では、軸受箱領域４１ａ，４３ａ，４５ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４２ａ，４４ａ，４６ａが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４１ｂ，４３ｂ，４５ｂが同じ幅方向範囲に配置され、軸受箱領域４２ｂ，４４ｂ，４６ｂが同じ幅方向範囲に配置されている。
【００４４】
また、ロール群３０の軸受箱領域３１ａ，３３ａ，３５ａと、ロール群４０の軸受箱領域４１ｂ，４３ｂ，４５ｂとが同じ幅方向範囲に配置され、ロール群３０の軸受箱領域３２ａ，３４ａ，３６ａと、ロール群４０の軸受箱領域４２ａ，４４ａ，４６ａとが同じ幅方向範囲に配置されている。
【００４５】
図９（ｂ）に示すように、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ１ では、軸受箱率Ｒは（３／１２）×１００＝２５％である。また、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ２ では、軸受箱率Ｒは（６／１２）×１００＝５０％である。同様に、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ３ では、軸受箱率Ｒは（６／１２）×１００＝５０％である。また、基準側ロール群２０において幅方向範囲ｗ４ では、軸受箱率Ｒは（３／１２）×１００＝２５％である。そして、上記幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ を除く幅方向範囲では、軸受箱率Ｒは０％である。
【００４６】
鋳造初期領域には、上述したように、複数の基準側ロール群２０が鋳造方向に並設されている。したがって、鋳造初期領域の鋳造方向の全長において、複数の基準側ロール群２０における所定の幅方向範囲における基準側ロール１５の軸受箱率Ｒは、１つの基準側ロール群２０の軸受箱率と同一である。
【００４７】
よって、鋳造初期領域の基準側ロール群では、幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ において軸受箱率Ｒが２０％を超え、その他の幅方向範囲では、軸受箱率Ｒが０％である。
【００４８】
また、鋳造初期領域に配置された反基準側ロール群は、基準側ロール群と同様な構成を有する。したがって、本実施形態の鋳造初期領域では、所定の幅方向範囲における軸受箱率は、基準側ロールと反基準側ロールとで略同一である。そして、幅方向について、基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向範囲と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向範囲とが略同一の範囲である。
【００４９】
なお、本実施形態では、鋳造初期領域に設けられた基準側ロール群が複数の基準側ロール群２０で構成されているため、複数の基準側ロール群２０における軸受箱率Ｒを算出したが、鋳造初期領域の軸受箱率Ｒの算出には、鋳造初期領域に配置された全てのロールスタンドを対象とする。したがって、ロールスタンドの一部が鋳造初期領域に配置されている場合は、そのロールスタンドの他の一部が鋳造初期領域に配置されていなくても、そのロールスタンドに設けられた全てのロールを鋳造初期領域の軸受箱率Ｒの算出に考慮する。
【００５０】
次に、本実施形態の連続鋳造機１００において、第２区間に設けられたロールスタンドの構成について説明する。
【００５１】
図１に示す第２区間のうち部分圧下領域には、図１０〜１２に示す部分圧下用ロールスタンド１１０が配置されている。図１０，１１に示すように、部分圧下用ロールスタンド１１０は、基準側フレーム１１と、反基準側フレーム１２と、６対のロール対１４とを有する。基準側フレーム１１と反基準側フレーム１２とは、油圧シリンダ１３を介して締結されている。
【００５２】
６対のロール対１４は、上流側から順に６列に配列された基準側ロール５１，５２，５３，５４，５５，５６（図１に示す基準側ロール１５）及び反基準側ロール６１，６２，６３，６４，６５，６６（図１に示す反基準側ロール１６）から構成されている。反基準側ロール６１，６２，６３，６４，６５，６６には、それぞれ、１列当たり２個の大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６が設けられている。
【００５３】
図１２に示すように、反基準側ロール６１は、鋳片の幅方向に２分割され、両端部が軸受箱８１により支持された２個のロール部６１Ａ，６１Ｂを有する。ロール部６１Ａには、幅方向範囲ｗ１ に大径凸部７１が設けられ、ロール部６１Ｂには、幅方向範囲ｗ４ に大径凸部７１が設けられている。
【００５４】
また、図１１，１２に示すように、反基準側ロール６２は、鋳片の幅方向に３分割され、両端部が軸受箱８１により支持された３個のロール部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを有する。ロール部６２Ｂには、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ にそれぞれ大径凸部７２が設けられている。
【００５５】
そして、図１２に示すように、反基準側ロール６３，６５は、反基準側ロール６１と同様な構成を有し、反基準側ロール６４，６６は、反基準側ロール６２と同様な構成を有する。
【００５６】
このように、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ には、鋳造方向に３つの大径凸部７１，７３，７５が配置され、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ には、鋳造方向に３つの大径凸部７２，７４，７６が配置されている。よって、ロールスタンド１１０により、鋳片の幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ は、それぞれ３回圧下される。
【００５７】
また、図１０，１２に示すように、大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６は、ロール部の外周面から外側に向かって突出し、図１２に示すように、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ に設けられている（図９参照）。そして、本実施形態では、大径凸部の幅７１，７２，７３，７４，７５，７６が、鋳造初期領域で軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と略同一である。これにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える幅方向範囲を圧下でき、鋳片から受けるロール反力を軽減できる。
【００５８】
また、大径凸部７１，７２，７３，７４，７５，７６の高さ（図１０に示すｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５，ｈ６及び図１２に示すｈ１ ）は、約４[ｍｍ]以上１８[ｍｍ]以下とすることが好ましく、本実施形態では、下記の高さに設定されている。
大径凸部７１の高さｈ１、大径凸部７２の高さｈ２： ４[ｍｍ]
大径凸部７３の高さｈ３、大径凸部７４の高さｈ４： ８[ｍｍ]
大径凸部７５の高さｈ５、大径凸部７６の高さｈ６：１２[ｍｍ]
【００５９】
このように、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ に配置された大径凸部７１，７３，７５の高さｈ１，ｈ３，ｈ５ は、鋳造方向に４ｍｍずつ増加している。同様に、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ に配置された大径凸部７２，７４，７６の高さｈ２，ｈ４，ｈ６ が鋳造方向に４ｍｍずつ増加している。そして、鋳片の幅方向範囲ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４ では、総圧下量が１２[ｍｍ／１ロールスタンド]である。なお、大径凸部の高さが１８[ｍｍ]を超えると、圧下による反力が大きく、設備負荷が大きくなることから、大径凸部の高さを１８[ｍｍ]以下とすることが好ましい。
【００６０】
そして、本実施形態では、第２区間のうち部分圧下領域だけで部分圧下を行い、その他の領域では部分圧下を行わない。したがって、第２区間において、部分圧下領域に１つの部分圧下用ロールスタンド１１０が配置され、部分圧下領域を除く領域に大径凸部が設けられていないロールスタンドが配置されている。
【００６１】
以上に述べたように、本実施形態の部分大圧下用ロールスタンド１１０を用いたスラブの連続鋳造方法によると、鋳造経路Ｑの上流側において、鋳造初期領域では、凝固シェルの厚みが薄いため、鋳片の冷却に、鋳片表面の抜熱が大きく影響することから、この領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲には、鋳片の厚み中心近傍にポロシティが発生しやすい。そこで、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える範囲を、鋳造初期領域より下流側の第２区間の部分圧下領域で部分圧下することによって、その範囲に発生したポロシティを減少させることができる。したがって、本実施形態の方法によると、鋳造初期領域において軸受箱が多く配置された幅方向範囲があった場合でも、その範囲にポロシティが残存しないようにすることができ、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【００６２】
また、大径凸部の幅を鋳造初期領域で軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と同一にすることにより、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超える幅方向範囲だけを圧下でき、不要な部位を圧下しないようにできる。これにより、鋳片から受けるロール反力を軽減でき、設備負荷を低減できる。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
【００６４】
スラブの連続鋳造において、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた範囲を第２区間で部分圧下した場合と部分圧下しなかった場合とのポロシティ密度を調べた。表２には、各鋳造条件と、第１区間のロールギャップ勾配及び第２区間の部分圧下条件とを示し、表３には、表２に示すＣ含有量を示している。
【００６５】
また、図１３〜１６には、ロールスタンドの構成（反基準側ロールの構成）を示している。図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）には、鋳造初期領域に配置されたロールスタンドの構成を図示し、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）には、部分圧下領域に配置された部分圧下用ロールスタンドの構成を図示し、図１３（ｃ）には、鋳造初期領域及び部分圧下領域を除く領域に配置されたロールスタンドの構成を図示している。
【００６６】
鋳造初期領域には、図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すロールスタンドが鋳造方向に複数並設され、鋳造初期領域では、基準側ロールと反基準側ロールとの構成が略同一である。したがって、鋳造初期領域での所定の幅方向範囲における軸受箱率Ｒは、図１３（ａ）、図１４（ａ）、図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すロールスタンドの所定の幅方向範囲における軸受箱率Ｒと同一である。また、実施例１〜２０及び比較例１〜３では、鋳造初期領域及び部分圧下領域を除く領域に、図１３（ｃ）に示すロールスタンドが鋳造方向に複数並設されている。
【００６７】
そして、実施例１〜２０では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下した。一方、比較例１，２では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲を部分圧下せず、比較例３では、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲の一部を部分圧下した。
【００６８】
実施例１〜２０及び比較例３では、部分圧下領域に、部分圧下用ロールスタンドを１つ配置し、反基準側ロールに大径凸部を設けた。そして、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲に３つの大径凸部を配置し、この幅方向範囲を３回圧下した。同一の幅方向範囲に配置された３つの大径凸部は、上流側から順に、高さｈが４ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍであり、幅ｗが３００ｍｍ、２９０ｍｍ、２８０ｍｍである。ここで、最下流に配置された大径凸部の幅２８０ｍｍは、軸受箱が配置された幅方向範囲（軸受箱領域の幅）と略同一である。
【００６９】
次に、図１３〜１６に示すロールスタンドの構成を説明する。
【００７０】
[実施例１〜１９]
<鋳造初期領域>
図１３（ａ）に示すように、ロールスタンド２１０において、軸受箱２１０ａの幅方向範囲ｗ２１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱２１０ｂの幅方向位置ｗ２２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１３（ｂ）に示すように、２，４，６列目のロールの幅方向範囲ｗ２１，ｗ２２に、それぞれ、大径凸部２５２，２５４，２５６を設けた。
【００７１】
[実施例２０]
<鋳造初期領域>
図１４（ａ）に示すように、ロールスタンド３１０において、軸受箱３１２ａの幅方向範囲ｗ３１ の軸受箱率Ｒは２５％であり、軸受箱３１１ａ，３１２ｂの幅方向範囲ｗ３２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱３１１ｂ，３１２ｃの幅方向範囲ｗ３３ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱３１２ｄの幅方向範囲ｗ３４ の軸受箱率Ｒは２５％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１４（ｂ）に示すように、１，３，５列目のロールの幅方向範囲ｗ３１，ｗ３４ に、大径凸部３５１，３５３，３５５を設け、２，４，６列目の幅方向範囲ｗ３２，ｗ３３ に、大径凸部３６２，３６４，３６６を設けた。なお、大径凸部３６２，３６４，３６６の幅は、上述した３００ｍｍ、２９０ｍｍ、２８０ｍｍでなく、これらよりも大きい。
【００７２】
[比較例１，２]
<鋳造初期領域>
図１５（ａ）に示すように、ロールスタンド４１０において、軸受箱４１０ａの幅方向範囲ｗ４１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱４１０ｂの幅方向範囲ｗ４２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１５（ｂ）に示すように、幅方向範囲ｗ４１，ｗ４２ に大径凸部を設けなかった。
【００７３】
[比較例３]
<鋳造初期領域>
図１６（ａ）に示すように、ロールスタンド５１０において、軸受箱５１０ｂの幅方向範囲ｘ５１ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱５１０ａの幅方向範囲ｘ５２ の軸受箱率Ｒは５０％であり、軸受箱５１０ｃの幅方向範囲ｘ５３ の軸受箱率Ｒは５０％であり、その他の幅方向範囲の軸受箱率は０％である。
<部分圧下領域>
図１６（ｂ）に示すように、１，３，５列目のロールの幅方向範囲ｘ５１，ｘ５３ に大径凸部５２１，５２３，５２５を設け、幅方向範囲ｘ５２ に大径凸部を設けなかった
【００７４】
次に、表２に示す第２区間の部分圧下条件を説明する。
<ロール位置>
大径凸部が設けられたロールのうち、最上流に配置されたロールのメニスカス距離と、最下流に配置されたロールのメニスカス距離とを示している。
<スタンド設置位置>
第２区間における部分圧下用ロールスタンドの設置位置を示している。部分圧下用ロールスタンドが、第２区間の最上流側に配置されている場合を「最前」と示し、第２区間の中央付近に配置されている場合を「中」と示し、第２区間の最下流側に配置されている場合を「最後」と示している。そして、第２区間の上流側で「最前」と「中」との間に配置されている場合を「前」と示し、第２区間の下流側で「中」と「最後」との間に配置されている場合を「後」と示している。
<圧下部位の軸受箱率Ｒ>
鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を超えた幅方向範囲（例えば、図１３に示すｘ２１，ｘ２２）の軸受箱率Ｒである。
<ロール１列当たりの大径凸部の数>
１列の反基準側ロールに設けた大径凸部の数である。
<大径凸部の高さの差>
鋳造方向に隣り合う２つの大径凸部の高さｈの差である。
<大径凸部を設置したロール列数>
所定の幅方向範囲において、大径凸部を設置した反基準側ロールの合計である。
<部分圧下部位の総圧下量>
所定の幅方向範囲の総圧下量を示している。
【００７５】
上述した条件で行った評価結果を表２に示す。評価結果として、ポロシティ密度を示している。ポロシティ密度は、以下の方法により測定した。
【００７６】
<ポロシティ密度の測定方法>
図１７に示すように、鋳造した鋳片から、鋳造初期領域で軸受箱率が２０％を超えた幅方向位置の試料を採取した。試料は、最終凝固部（厚み方向の中心）を中心に、鋳片の厚み方向に±５ｍｍの厚み１０ｍｍ×所定の幅×鋳造方向に長さ１００ｍｍの直方体状の試料（図１７に示す試料Ｓ）とした。そして、試料Ｓを幅２０ｍｍごとに分割し、厚み１０ｍｍ×幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・とした。その後、試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・に存在するポロシティの体積をアルキメデス法（比重測定法）により求め、ポロシティの体積を鋳片の幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍの面積で除することにより、鋳片の単位面積当りの密度に換算した。表２には、複数の試料ｓ１，ｓ２，ｓ３・・・のうちポロシティ密度が最も大きい結果を示している。また、図１７には、軸受箱が配置された幅方向範囲（２８０ｍｍ）の試料Ｓを採取したときを示している。
【００７７】
そして、本実施形態の実験で説明したように、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であれば、実用上、品質に問題がない製品を製造することができることから（図７参照）、表２では、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下である場合、最終製品に欠陥が残存しないと評価して、「○」を示した。一方、ポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超える場合、最終製品に欠陥が残存することがあると評価して、「×」を示した。
【００７８】
【表２】
【００７９】
【表３】
【００８０】
表１から、実施例１〜２０では、第２区間で部分圧下を行ったため、鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２０％を越えた幅方向範囲ｗ２１，ｗ２２, ｗ３１，ｗ３２ のポロシティ密度が０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であった。
【００８１】
一方、比較例１，２では、第２区間で部分圧下を行わなかったため、幅方向範囲ｗ４１，ｗ４２ においてポロシティ密度が０．０２３ｍｍ３／ｍｍ２ であった（０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えた）と考えられる。
【００８２】
また、比較例３では、第２区間で部分圧下を行った幅方向範囲ｘ５１，ｘ５３ では、ポロシティ密度は０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２以下であったが、幅方向範囲位置ｘ５２では、第２区間で部分圧下を行わなかったため、ポロシティ密度が０．０２７ｍｍ３／ｍｍ２であった（０．０１５ｍｍ３／ｍｍ２を超えた）と考えられる。
【００８３】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００８４】
例えば、本実施形態及び本実施例では、鋳造初期領域の基準側ロールの構成と反基準側ロールの構成とが略同一である場合について説明したが、基準側ロールの構成と反基準側ロールの構成とが異なってもよい。例えば、鋳造初期領域の基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向位置と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越える幅方向位置とが異なってもよい。この場合、鋳造初期領域で、基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越えた領域と、反基準側ロールの軸受箱率Ｒが２０％を越えた領域とを、第２区間で部分圧下する。
【００８５】
また、本実施形態及び本実施例では、第２区間に、１つの部分圧下用ロールスタンドが配置される場合について説明したが、第２区間に２つ以上の部分圧下用ロールスタンドを配置してもよい。また、２つ以上の部分圧下ロールに亘って部分圧下を行ってもよい。
【００８６】
さらに、本実施形態及び本実施例では、１列の反基準側ロールに、１つ又は２つの大径凸部が設けられている場合について説明したが、１列の反基準側ロールに３つ以上の大径凸部を設けてもよい。また、大径凸部の形状（幅、高さ）は、軸受箱の幅や鋳造初期領域の軸受箱率Ｒ等に応じて変更可能である。例えば、本実施形態において、幅方向範囲ｗ２，ｗ３ （鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが５０％の幅方向位置）に配置される大径凸部の高さを、幅方向範囲ｗ１，ｗ４ （鋳造初期領域で軸受箱率Ｒが２５％の幅方向位置）に配置される大径凸部の高さよりも高くすることにより、幅方向範囲ｗ２，ｗ３と幅方向範囲ｗ１，ｗ４ との圧下量を変えてもよい。
【００８７】
そして、本実施形態及び本実施例では、所定の幅方向位置について、大径凸部が１列おきにロールに設けられる場合について説明したが、大径凸部を連続して設けてもよく、２列以上おきにロールに設けてもよい。
【００８８】
また、本実施形態及び本実施例では、部分圧下領域において、鋳片の所定の幅方向範囲が３回圧下される場合について説明したが、圧下回数は、１回、２回又は４回以上でもよい。
【００８９】
さらに、本実施形態及び本実施例では、反基準側ロールに大径凸部を設ける場合について説明したが、基準側ロールに大径凸部を設けてもよく、基準側ロール及び反基準側ロールのいずれにも大径凸部を設けてもよい。
【００９０】
そして、本実施形態及び本実施例では、１列の基準側ロールにおいて、１つの大径凸部により、１つ又は２つの軸受箱領域を圧下する場合について説明したが、１つの大径凸部により３つ以上の軸受箱領域を圧下してもよい。
【００９１】
また、本実施形態及び本実施例では、連続鋳造機１００が垂直曲げ型の連続鋳造機である場合について説明したが、連続鋳造機は垂直曲げ型のものに限られず、垂直経路部を有さない曲げ型の連続鋳造機でもあってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明を利用すれば、鋳片の幅方向全体に亘って高品質なスラブを鋳造することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ タンディッシュ
２ 浸漬ノズル
３ 鋳型
４ サポートロール群
５ 冷却スプレー
１１ 基準側フレーム
１２ 反基準側フレーム
１３ 油圧シリンダ
１４ ロール対
１５，５１，５２，５３，５４，５５，５６ 基準側ロール
１６，６１，６２，６３，６４，６５，６６ 反基準側ロール
３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ ロール部
７１，７２，７３，７４，７５，７６ 大径凸部
８１ 軸受箱
１００ 連続鋳造機
１１０ 部分圧下用ロールスタンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造方向に並設された複数のロールを備えたスラブ用連続鋳造機を用いて、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下の鋼を鋳造するスラブの連続鋳造方法であり、
前記ロールは、鋳片と接触するとともに両端部が軸受箱により支持された２〜４個のロール部を有し、
鋳型の上端における内寸の短辺Ｄを２８０[ｍｍ]以上３１０[ｍｍ]以下とし、
鋳造速度Ｖｃ を０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とし、
鋳型より下流側であって部分圧下を行う位置までの比水量Ｗ[ｌ／ｋｇ‐ｓｔｅｅｌ]が下記（１）式を満たし、
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（１）
メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が下記（２）式を満たす第１区間において、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が下記（３）式を満たすようにし、
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（２）
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（３）
メニスカス距離Ｍ２ が下記(４）式を満たす第２区間に、大径凸部を有する部分圧下用ロールを備えた部分大圧下用ロールスタンドを設け、
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ ・・・（４）
鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの範囲に配置されたロールスタンドにおいて、鋳片の幅方向について、鋳造方向に併設されたロールの全数に対する、所定の幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率が２０％を越える範囲を、前記第２区間で前記部分圧下用ロールによって部分圧下することを特徴とする部分大圧下用ロールスタンドを用いたスラブの連続鋳造方法。
【請求項１】
鋳造方向に並設された複数のロールを備えたスラブ用連続鋳造機を用いて、Ｃ含有量が０．０３[ｍａｓｓ％]以上０．６０[ｍａｓｓ％]以下の鋼を鋳造するスラブの連続鋳造方法であり、
前記ロールは、鋳片と接触するとともに両端部が軸受箱により支持された２〜４個のロール部を有し、
鋳型の上端における内寸の短辺Ｄを２８０[ｍｍ]以上３１０[ｍｍ]以下とし、
鋳造速度Ｖｃ を０．７[ｍ/ｍｉｎ．]以上１．３[ｍ/ｍｉｎ．]以下とし、
鋳型より下流側であって部分圧下を行う位置までの比水量Ｗ[ｌ／ｋｇ‐ｓｔｅｅｌ]が下記（１）式を満たし、
０．４＜Ｗ＜１．５・・・（１）
メニスカス距離Ｍ１ [ｍ]が下記（２）式を満たす第１区間において、ロールスタンドのロールギャップ勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が下記（３）式を満たすようにし、
０．００１１Ｖｃ ×（Ｄ／２）２ ＜Ｍ１ ＜０．００１３Ｖｃ ×（Ｄ／２)２ ・・・（２）
０．５≦Ｔｐ≦１．２・・・（３）
メニスカス距離Ｍ２ が下記(４）式を満たす第２区間に、大径凸部を有する部分圧下用ロールを備えた部分大圧下用ロールスタンドを設け、
Ｍ１ ＜Ｍ２ ＜０．００１６Ｖｃ ×(Ｄ／２)２ ・・・（４）
鋳型より下流側であってメニスカス距離が１５ｍの位置までの範囲に配置されたロールスタンドにおいて、鋳片の幅方向について、鋳造方向に併設されたロールの全数に対する、所定の幅方向位置にロール部間に配置された軸受箱が存在するロールの比率が２０％を越える範囲を、前記第２区間で前記部分圧下用ロールによって部分圧下することを特徴とする部分大圧下用ロールスタンドを用いたスラブの連続鋳造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−２７８９２（Ｐ２０１３−２７８９２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４５５０（Ｐ２０１１−１６４５５０）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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