鑄坯壓下裝置制造方法
鑄坯壓下裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種如下的鑄坯壓下裝置：通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯而能夠切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，能夠制造高品質(zhì)的鑄坯，該鑄坯壓下裝置具有：一對鑄坯按壓輥，其夾持鑄坯并進行按壓；支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥；一對框架，其以彼此相對的方式配置，在框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥和支承輥組成的組，在一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使一對框架間的距離減小擴大的壓下部件。
【專利說明】
鑄坯壓下裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對自鑄模拉拔出來的鑄坯沿著鑄坯的厚度方向壓下的鑄坯壓下
>J-U ρ?α裝直。
[0002]本申請基于2012年I月12日在日本申請的特愿2012-4101號以及2012年6月18日在日本申請的特愿2012-137020號主張優(yōu)先權(quán)，并將這些內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003]例如，在鋼的連續(xù)鑄造中，通過利用冷卻部件將注入到鑄模內(nèi)的鋼液冷卻，凝殼得以成長，并自鑄模的下方拉拔鑄坯。在這里，自鑄模拉拔出來的鑄坯由于在自鑄模出來的時刻未完全凝固而在內(nèi)部具有未凝固部。因此，有可能由于鑄模內(nèi)的鋼液的靜壓力導致鑄坯以膨脹的方式變形的所謂膨脹變形。公知會在產(chǎn)生了膨脹變形的區(qū)域產(chǎn)生中心偏析。
[0004]為了抑制該膨脹變形，例如在專利文獻1、2中提出了設(shè)置有與自鑄模拉拔出來的鑄坯的長邊面接觸并承受上述靜壓力的鑄坯支承輥的連續(xù)鑄造設(shè)備。
[0005]在這里，為了切實地支承鑄坯的長邊面，減小輥的直徑、且使鑄坯支承輥的間隔變窄的做法是有效的。然而，當減小輥的直徑時，鑄坯支承輥的剛性不足，并由于靜壓力而以彎曲的方式變形，從而不能切實地支承鑄坯。
[0006]因此，在專利文獻1、2中，為了不使上述鑄坯支承輥由于靜壓力而變形，配置有支承鑄坯支承輥的支承輥。
[0007]另外，在鑄坯的內(nèi)部有時由于凝固收縮等而產(chǎn)生氣孔。雖然在對鑄坯進行熱軋時通過強力的壓下能夠?qū)崿F(xiàn)氣孔減少，但在加工厚度較厚的產(chǎn)品的情況下，不能確保熱軋時的壓下量，從而不能充分地減少氣孔。
[0008]因此，為了在鑄坯階段抑制氣孔的產(chǎn)生，例如在專利文獻3中，提出了用于壓下鑄坯的輥分段(roll segment)裝置。在該輥分段裝置中，具有使下框架和上框架接近的壓下部件，從而能夠壓下鑄坯。
[0009]在這里，在專利文獻3所記載的輥分段裝置中，與鑄坯接觸的輥為沿著輥的軸向被分割而成的分割輥，在沿軸向鄰接的分割輥之間配設(shè)有對分割輥進行軸支承的軸承部。通過構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使輥所負擔的荷重由多個軸承部分散地承受，以較大的壓下力壓下鑄坯，能夠使氣孔減少。
[0010]專利文獻1:日本特開平10-328799號公報
[0011]專利文獻2:日本特開平11-291007號公報
[0012]專利文獻3:日本特開2000-312956號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]然而，在沿著輥的軸向?qū)⑴c鑄坯接觸的輥分割開的情況下，在配設(shè)于沿軸向鄰接的分割輥之間的軸承部處，無法壓下鑄坯，有可能在該軸承部產(chǎn)生膨脹變形。即使之后利用其他的分割輥對產(chǎn)生了膨脹變形的部位進行按壓，也不能充分矯正膨脹變形。因此，會產(chǎn)生中心偏析、氣孔，并且導致鑄坯的品質(zhì)惡化。
[0015]另一方面，在未采用分割輥的情況下，輥所負擔的荷重由2個軸承部承受，不能以較大的壓下力壓下鑄坯，從而不能充分減少氣孔。
[0016]另外，在鑄坯支承輥上配設(shè)有支承輥的鑄坯支承裝置中，雖然膨脹變形降低，并能減少中心偏析，但無法壓下鑄坯，因此，不能充分減少氣孔。
[0017]另外，在通過增大與鑄坯接觸的輥的輥直徑，而使輥的剛性提高的情況下，需要在鑄坯拉拔方向上隔開距離地配設(shè)輥。這樣的話，有可能膨脹變形變大，產(chǎn)生中心偏析。除此之外，對鑄坯進行局部按壓有可能導致鑄坯產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。
[0018]這樣一來，以往無法使鑄坯的中心偏析和氣孔同時減少。
[0019]本發(fā)明鑒于上述狀況而做成，目的在于提供一種如下的鑄坯壓下裝置:能夠通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯，從而能夠切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的廣生，制造出聞品質(zhì)的鑄還。
[0020]用于解決問題的方案
[0021]為了解決上述課題，本發(fā)明的鑄坯壓下裝置是一種對自鑄模拉拔出來的鑄坯進行壓下的鑄坯壓下裝置，其特征在于，該鑄坯壓下裝置具有:一對鑄坯按壓輥，其夾持并按壓上述鑄坯；支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥；一對框架，其以彼此相對的方式配置，在上述框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥的組，在上述一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使上述一對框架間的距離減小擴大的壓下部件。
[0022]采用該結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置，具有鑄坯按壓輥和用于支承該鑄坯按壓輥的支承輥，因此，在壓下了鑄坯時所負擔的荷重能夠由鑄坯按壓輥的軸承部和支承輥的軸承部承受。由此，能夠以比較大的壓下力壓下鑄坯，從而能夠充分地減少氣孔。
[0023]另外，不將鑄坯按壓輥形成為分割輥，能夠充分按壓鑄坯的寬度方向整體，從而能夠抑制中心偏析的產(chǎn)生。
[0024]而且，無需通過增加鑄坯按壓輥的輥直徑來提高剛性，能夠?qū)㈣T坯按壓輥沿著鑄坯拉拔方向以較小間隔配置，并能夠比較均勻地壓下鑄坯，從而能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。
[0025]另外，在上述框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥的組，在該框架的2個以上的部位設(shè)置有壓下部件，利用3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥能夠均勻壓下鑄坯。
[0026]在這里，優(yōu)選的是，以夾住鑄坯的方式成為一對的上述鑄坯按壓輥中的至少一個鑄坯按壓輥在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部。
[0027]由此，存在有未凝固部的鑄坯的寬度方向中央?yún)^(qū)域被大徑部壓下，而完全凝固的鑄坯的寬度方向端部能夠不被壓下。由此，能夠降低壓下載荷。
[0028]另外，鑄坯按壓輥被支承輥所支承，因此，即使在鑄坯按壓輥的剛性較低的情況下，也能夠抑制鑄坯按壓輥向壓下方向發(fā)生彎曲變形。于是，即使是像扁坯那樣寬度比較寬的鑄坯，也能夠應(yīng)用在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部的鑄坯按壓輥。
[0029]而且，如上所述，鑄坯按壓輥未按壓在完全凝固的鑄坯的寬度方向端部，因此，也能夠抑制鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲變形。
[0030]在這里，優(yōu)選的是，上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割成多個。
[0031]在該情況下，支承輥在輥的軸向上被分割成多個，因此，軸承部配設(shè)在被分割成的支承輥之間。于是，由支承輥所負擔的荷重能夠經(jīng)由鑄坯按壓輥被多個軸承部承受，因此能夠以更大的壓下力壓下鑄坯，從而能夠切實地減少氣孔。
[0032]而且，優(yōu)選的是，上述支承輥配設(shè)于鑄坯按壓輥的上述大徑部的寬度方向內(nèi)側(cè)。因為鑄坯按壓輥和支承輥是均勻地接觸，能夠使支承輥的磨損均勻。
[0033]而且，優(yōu)選的是，上述支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)。
[0034]在該情況下，能夠利用相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于拉拔方向下游側(cè)的支承輥承受拉拔阻力，從而能夠抑制鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲變形。此外，在支承輥被分割的情況下，被分割成的支承輥中的至少一個支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)在拉拔方向下游側(cè)即可。
[0035]另外，也可以是上述支承輥沿上述鑄坯按壓輥的軸向被分割，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向的上游側(cè)。
[0036]在根據(jù)作業(yè)狀況變更鑄造速度(鑄坯的拉拔速度)的情況下，作用于鑄坯按壓輥的拉拔阻力也變動。因此，鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲量發(fā)生變動，并且鑄坯按壓輥發(fā)生偏斜。
[0037]這方面如上所述，由于通過具有被分割成的多個支承輥，能夠自拉拔方向的上游側(cè)和下游側(cè)支承鑄坯按壓輥，因此，能夠抑制上述的鑄坯按壓輥的偏斜。
[0038]而且，在上述鑄坯的厚度為t的情況下，優(yōu)選的是，不被上述鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是距鑄坯的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯的寬度方向端部的寬度為1.5Xt以下的區(qū)域。
[0039]在該情況下，未對完全凝固了的鑄坯的寬度方向端部進行壓下，因此，能夠降低壓下荷重。另外，能夠抑制鑄坯按壓輥的向壓下方向的彎曲變形、向拉拔方向的彎曲變形。
[0040]在未被大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域距鑄坯的寬度方向端部的距離不足60_的情況下，無論鑄坯的厚度如何，都不能充分降低壓下荷重，因此，由實驗性的見解可知，難以抑制鑄坯按壓輥的向壓下方向的彎曲變形、向拉拔方向的彎曲變形。
[0041]另一方面，由實驗性的見解可知，鑄坯寬度方向端部的凝固部區(qū)域的寬度在需要壓下的鑄造方向凝固端部附近最大，為1.5Xt。因此，在未被大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域距鑄坯的寬度方向端部的距離超過1.5Xt的情況下，難以壓下未凝固部位的寬度方向整體，在鑄坯上產(chǎn)生膨脹變形，并且容易導致如中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷。
[0042]發(fā)明的效果
[0043]如上所述，采用本發(fā)明，提供一種如下的鑄坯壓下裝置:能夠通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯而切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，從而能夠制造聞品質(zhì)的鑄還。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1是配設(shè)有本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的連續(xù)鑄造設(shè)備的概要說明圖。
[0045]圖2是本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0046]圖3是本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的局部剖說明圖。
[0047]圖4是能夠采用在本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置中的其他的壓下部件的說明圖。
[0048]圖5是本發(fā)明的其他實施方式的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0049]圖6是表示被分割了的支承輥的相對于鑄坯按壓輥的配置例的俯視說明圖。
[0050]圖7是圖6所表示的配置例的側(cè)視說明圖。
[0051]圖8是與實施例比較的以往例的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0052]圖9是實施例的本發(fā)明例I的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0053]圖10是實施例的本發(fā)明例2的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0054]圖11是實施例的本發(fā)明例3的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0055]圖12是實施例的本發(fā)明例4的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0056]圖13是表示實施例的評價結(jié)果的圖表。
[0057]圖14是在參考例中評價出的情況(I)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0058]圖15是在參考例中評價出的情況(2)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0059]圖16是在參考例中評價出的情況(3)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0060]圖17是表示在參考例中算出的鑄坯按壓輥的壓下方向彎曲量的圖表。
[0061]圖18是在參考例中評價出的情況(4)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0062]圖19是在參考例中評價出的情況(5)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0063]圖20是在參考例中評價出的情況(6)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0064]圖21是表示在參考例中算出的鑄坯按壓輥的拉拔方向彎曲量的圖表。
[0065]圖22是在參考例中評價出的情況(7)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0066]圖23是在參考例中評價出的情況(8)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
【具體實施方式】
[0067]以下，參照添加的【專利附圖】
【附圖說明】作為本發(fā)明的一個實施方式的鑄坯壓下裝置。此外，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。
[0068]本實施方式的鑄坯壓下裝置是配設(shè)于圖1所示的連續(xù)鑄造設(shè)備10來使用的。首先，說明連續(xù)鑄造設(shè)備10。
[0069]該連續(xù)鑄造設(shè)備10具有:水冷鑄模11和位于該水冷鑄模11的下方的鑄坯支承輥組20，并形成為垂直彎曲型連續(xù)鑄造機，該垂直彎曲型連續(xù)鑄造機具有:將自水冷鑄模11拔出了的鑄坯I向下方拔出的垂直帶14、使鑄坯I彎曲的彎曲帶15、將彎曲了的鑄坯I矯正回去(日文:曲(f戾+ )的矯正帶16以及將鑄坯I向水平方向輸送的水平帶17。
[0070]水冷鑄模11形成為具有矩形孔的筒狀，截面與該矩形孔的形狀相匹配的鑄坯I被拉拔出來。例如，雖然能夠例示出該矩形孔的長邊長度(相當于鑄坯I的寬度)為700mm?2300mm,矩形孔的短邊長度(相當于鑄還I的厚度)為150mm?400mm,但并不限定于此。
[0071]另外，在該水冷鑄模11上設(shè)置有用于冷卻矩形孔內(nèi)的鋼液的I次冷卻部件(無圖示)O
[0072]鑄坯支承輥組20具有:位于垂直帶14的夾緊輥部24、位于彎曲帶15的彎輥部25、位于矯正帶16的矯正輥部26以及位于水平帶17的水平輥部27。
[0073]在這里，這些鑄坯支承輥組20構(gòu)成為支承鑄坯I的長邊面。
[0074]另外，作為2次冷卻部件，將用于朝向鑄坯I的長邊面噴出冷卻水的噴嘴(無圖示)配設(shè)于連續(xù)鑄造設(shè)備10。
[0075]而且，作為本實施方式的鑄坯壓下裝置是將自水冷鑄模11拉拔出來的鑄坯I沿著鑄坯I的厚度方向壓下的裝置，以在鑄坯I的中心固相率為0.2以上的區(qū)域壓下鑄坯I的方式配置于水平帶17。但是，并不限定于此。
[0076]如圖2和圖3所示，該鑄坯壓下裝置30具有:成對的鑄坯按壓輥31、32，其與鑄坯I的長邊面接觸，并且夾住鑄坯I ;支承輥40，其支承該鑄坯按壓輥31、32 ;第I框架51，其配置于鑄坯I的一個面?zhèn)?；?框架52，其配置于鑄坯I的另一個面?zhèn)取?br> [0077]在第I框架51和第2框架52上沿著鑄坯拉拔方向Z分別并列配置有3組以上的鑄坯按壓輥31、32，在本實施方式中，配設(shè)有7組鑄坯按壓輥31、32。
[0078]如圖2所示，鑄坯按壓輥31、32設(shè)定為其輥的軸向長度比鑄坯I的長邊寬度長。另夕卜，鑄坯按壓輥31、32的兩端被各軸承部35軸支承，并以中心軸為中心自由旋轉(zhuǎn)。另外，第I框架51的鑄坯按壓輥31與第2框架52的鑄坯按壓輥32之間的輥間隔被調(diào)整為隨著向鑄坯拉拔方向Z下游側(cè)去而變窄。
[0079]在這里，在本實施方式中，優(yōu)選的是，鑄坯按壓輥31、32的輥直徑為320_以下、鑄坯拉拔方向Z的輥間距為340mm以下。
[0080]另外，在第I框架51和第2框架52上配設(shè)有分別支承鑄坯按壓輥31、32的支承輥40。S卩、在第I框架51上沿鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥31和支承輥40組成的組，在第2框架52上沿鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥32和支承輥40組成的組，在本實施方式中，配設(shè)有7組鑄坯按壓輥31、32。
[0081]如圖2所示，該支承輥40在鑄坯按壓輥31、32的軸向(鑄坯I的寬度方向)上被分割成多個，在本實施方式中，被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43這3個支承輥。這些第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43的兩端被軸承部45分別軸支承，并分別以中心軸為中心自由旋轉(zhuǎn)。
[0082]而且，第I框架51和第2框架52通過多個壓下部件54連結(jié)在一起。在本實施方式中，如圖2和圖3所示，設(shè)置有4個壓下部件54，并具有利用這些壓下部件54使第I框架51和第2框架52之間的距離減小擴大的結(jié)構(gòu)，從而能夠調(diào)整向鑄坯I的壓下力。
[0083]該壓下部件54例如由帶伺服機構(gòu)的液壓缸構(gòu)成,氣缸桿56的一端固定于第I框架51,第2框架52以相對于第I框架51接近遠離的方式構(gòu)成。
[0084]在具有這樣的結(jié)構(gòu)的連續(xù)鑄造設(shè)備10中，借助插入到水冷鑄模11內(nèi)的浸潰噴嘴12將鋼液注入水冷鑄模11內(nèi)，通過利用水冷鑄模11的I次冷卻單元冷卻該鋼液，凝殼2成長，并且自水冷鑄模11的下方拉拔鑄坯I。此時，如圖1、圖2所示，在鑄坯I的內(nèi)部存在有未凝固部3。
[0085]如圖1所示，該鑄坯I被夾緊輥部24朝向下方拉拔，同時被彎輥部25彎曲。而且，通過利用矯正輥部26而被矯正回去，并由水平輥部27沿水平方向輸送。
[0086]此時，自設(shè)置于夾緊輥部24、彎輥部25以及矯正輥部26等的輥之間的噴嘴朝向鑄還I噴出冷卻水,鑄還I被冷卻而凝殼2進一步成長起來。然后，在將鑄還I沿水平方向拉出的水平帶17的后段側(cè)，鑄坯I完全凝固。
[0087]此時，自水冷鑄模11拉拔出來的鑄坯I在中心固相率為0.2以上的區(qū)域內(nèi)被作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30壓下。
[0088]順便說下，通過實驗可知:在鑄坯的中心固相率為0.2以上的情況下，產(chǎn)生中心偏析、氣孔的問題，由于在固相率為0.2以上的區(qū)域進行壓下，本發(fā)明的效果變得顯著起來，所以優(yōu)選在鑄坯的中心固相率為0.2以上的區(qū)域進行壓下。
[0089]另一方面，由于是產(chǎn)生中心偏析、氣孔的問題的區(qū)域，鑄坯的中心固相率的上限為1.0。
[0090]此外，中心固相率能夠被定義為是鑄坯厚度方向的中心部且鑄坯寬度方向的熔融部分的固相率。
[0091]另外，中心固相率能夠通過傳熱.凝固計算而求得，作為傳熱.凝固計算，周知有熱函法、等價比熱容法等，可以使用任意一個方法。另外，為了方便起見，以下的公式是周知的公式，也可以使用該公式。
[0092]中心固相率=(液相線溫度-熔融部溫度)/ (液相線溫度-固相線溫度)
[0093]在這里，熔融部溫度是指鑄坯厚度方向的中心部且鑄坯寬度方向的熔融部分的溫度，能夠通過傳熱?凝固計算而求得。另外，液相線溫度例如參照《鐵與鋼、日本鐵鋼協(xié)會會志、Vol.55、N0.3 (19690227) S85、社團法人日本鐵鋼協(xié)會》，另外，固相線溫度例如參照《平居、金丸、森；學振19委、第5次凝固現(xiàn)象協(xié)議會資料、凝固46 (1968年12月)》，而能夠分別計算出來。
[0094]在構(gòu)成上述那樣的結(jié)構(gòu)的、作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30中，具有鑄坯按壓輥31、32和分別支承該鑄坯按壓輥31、32的支承輥40，因此，壓下鑄坯I時所負擔的荷重能夠由鑄坯按壓輥31、32的軸承部35以及支承輥40的軸承部45承受。于是，能夠以比較大的壓下力壓下鑄坯1，能夠切實地減少氣孔。
[0095]另外，鑄坯按壓輥31、32未沿輥的軸向被分割，因此，能夠?qū)﹁T坯I的寬度方向整體進行按壓，從而能夠抑制由膨脹變形所導致的中心偏析的產(chǎn)生。
[0096]而且，采用本實施方式的鑄坯壓下裝置30，為了確保鑄坯按壓輥31、32的剛性，輥直徑無需變大，能夠?qū)㈣T坯按壓輥31、32沿著鑄坯拉拔方向Z緊密排列，防止壓下力作用于局部，從而能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。具體而言，鑄坯按壓輥31、32為320mm以下、鑄坯拉拔方向Z的輥間距為340mm以下，因此，鑄坯I能以較小的間隙一點一點地被壓下，從而能夠充分抑制鑄坯I的內(nèi)部裂紋。
[0097]此外，鑄坯按壓輥31、32的尺寸、鑄坯拉拔方向Z的輥間距的下限值并未特別限定，在實際作業(yè)的可能范圍內(nèi)進行設(shè)定即可。
[0098]另外，在第I框架51和第2框架52上，由鑄坯按壓輥31、32和支承輥40組成的組分別沿鑄坯拉拔方向Z配設(shè)3組以上(在本實施方式中，如圖3所示，是7組鑄坯按壓輥31、32和支承輥40)，在這些第I框架51和第2框架52上，設(shè)置有2處以上的壓下部件54 (在本實施方式中是4處)，因此，能夠利用多個鑄坯按壓輥31、32均勻地壓下鑄坯I。另夕卜，能夠利用配設(shè)于鑄坯按壓輥31、32的軸承部35承受壓下荷重。
[0099]在這里，配設(shè)于各個框架的由鑄坯按壓輥31、32和支承輥40組成的組在鑄坯拉拔方向Z上為3組以上，其原因在于，在鑄坯按壓輥31、32的尺寸、鑄坯拉拔方向Z的輥間距設(shè)定在了實際作業(yè)的可能范圍的情況下，由于在為2組的情況下會導致鑄坯拉拔方向的間隔變大而不能均勻地壓下。
[0100]另外，一對框架的壓下部件54需要設(shè)置2處以上。在這里，2處指的是鑄坯的寬度方向的兩側(cè)，如此將一對框架的壓下部件54設(shè)置在鑄坯的寬度方向的兩側(cè)，能夠均勻壓下鑄坯。
[0101]順便說下，在本實施方式中，除了鑄坯的寬度方向的兩側(cè)的2處位置以外，也分別在鑄坯拉拔方向Z設(shè)有2處，合計4處，因此也能夠在鑄坯拉拔方向Z附加壓下坡度。
[0102]另外，僅將構(gòu)成設(shè)置于框架的壓下部件的裝置(例如，氣缸直徑等)變大，就能夠使壓下力變得更大，因此，鑄坯壓下裝置不會沿著鑄造方向大型化，就能夠賦予更大的壓下力。
[0103]另外，支承輥40在輥的軸向上被分割成多個，因此，不僅利用上述的軸承部35承受壓下荷重，也能夠利用配設(shè)于分割出的支承輥41、42、43之間的多個軸承部45承受壓下荷重，因此，能夠以更大的壓下力壓下鑄坯1，從而能夠充分減少氣孔。
[0104]順便說下、支承輥40的輥的軸向的分割數(shù)量可以是多個(2個以上)，在本實施方式中示出了 3個的情況。該分割數(shù)量的上限并未特別限定，在實際作業(yè)的可能范圍內(nèi)進行設(shè)定即可。這樣一來，采用作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30，能夠制造出抑制了氣孔、中心偏析、內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生的高品質(zhì)的鑄坯I。
[0105]以上，對作為本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，能夠在不脫離該發(fā)明的技術(shù)思想的范圍進行適當?shù)刈兏?br> [0106]例如，在本實施方式中，雖然對具有被分割成多個的支承輥的裝置進行了說明，但并不限定于此，也可以是具有未被分割的I個支承輥的裝置。但是，通過將支承輥分割成多個，能夠?qū)合潞芍胤稚⒌爻惺?，為了能夠以較大的壓下力壓下鑄坯，優(yōu)選的是，將支承輥分割成多個支承輥。
[0107]另外，對支承輥的分割數(shù)量沒有限制，可以分割成2個或者4個以上。
[0108]另外，作為壓下部件，對使用液壓缸的裝置進行了說明，但并不限定于此，例如，如圖4所示，可以在第I框架151和第2框架152上配設(shè)采用了碟形彈簧155和螺旋千斤頂156的機械式的壓下部件154。
[0109]而且，雖然對配設(shè)于垂直彎曲型連續(xù)鑄造機的情況進行了說明，但也可以應(yīng)用于彎曲型連續(xù)鑄造機、垂直型連續(xù)鑄造機、水平型連續(xù)鑄造機。
[0110]本發(fā)明的鑄坯壓下裝置優(yōu)選在連續(xù)鑄造裝置上配置于不使鑄坯發(fā)生彎曲變形或者矯正變形的位置。
[0111]不使鑄坯產(chǎn)生彎曲變形或者矯正變形的位置指的是:在構(gòu)成連續(xù)鑄造設(shè)備的垂直部、彎曲部、曲面部、矯正部、水平部中的除彎曲部、矯正部以外的位置，鑄坯壓下裝置配設(shè)于該位置，從而，在壓下了鑄坯的情況下，能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。
[0112]具體而言，在垂直彎曲型連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于垂直部、彎曲部、水平部的任意一個位置。在彎曲型連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于彎曲部、水平部的任意一個位置。在沒有彎曲部、矯正部的水平連續(xù)鑄造設(shè)備、垂直連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于任意的位置。
[0113]但是，在鑄模剛剛出來時的位置上大幅壓下鑄坯的情況下，不僅關(guān)系到中心偏析、氣孔的改善，也關(guān)系到凝固殼的強度較小而產(chǎn)生裂紋，在距鑄模下端不足2m的范圍內(nèi)通常中心固相率為O的可能性較高，因此，不希望配置鑄坯壓下裝置。因此，為了獲得中心偏析等的改善效果，配置在距鑄模下端2m以外的位置，并以使中心固相率比O大的方式冷卻，從而獲得上述效果。此外，中心固相率的范圍并未特別限定，即使在稍微進行凝固后進行壓下，也能夠獲得效果，因此，就如已經(jīng)講述的那樣，可以是0.2?1.0的范圍，進一步，也可以是0.6?1.0的范圍。
[0114]另外，如圖5所示，可以是，以夾住鑄坯I的方式成為一對的鑄坯按壓輥31、32中的至少一個或者兩者具有在其軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和分別位于該大徑部201的兩端的小徑部202。
[0115]在該例子中，構(gòu)成為，鑄坯I的寬度W為900mm以上，一個鑄坯按壓輥31構(gòu)成為按壓大徑部201所位于的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI，并且不按壓小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2。
[0116]此外，鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2是鑄坯I的厚度為t、距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上、并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離1.5Xt以下的區(qū)域。在該例子中，是距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離為360mm以下的區(qū)域。
[0117]支承一個鑄坯按壓輥32的支承輥40在鑄坯按壓輥32的軸向(鑄坯I的寬度方向)被分割，在該例子中，與上述實施方式一樣，被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43這3個支承輥。
[0118]在這里，這些支承輥40以支承鑄坯按壓輥32的大徑部201的方式配置。
[0119]此外，這些第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43的兩端被軸支部45軸支承，分別以中心軸Obl、Ob2、Ob3為中心自由旋轉(zhuǎn)。
[0120]在這里，如圖6和圖7所示，第I支承輥41和第3支承輥43可以相對于鑄坯按壓輥31、32而配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z下游側(cè)。在該情況下，第2支承輥42相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z上游側(cè)。
[0121]S卩、可以利用第I支承輥41和第3支承輥43以及第2支承輥42在拉拔方向Z上夾持鑄坯按壓輥31、32。
[0122]在該情況下，如圖7所示，以鑄坯按壓輥32為例進行說明，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3連結(jié)起來的直線與壓下方向(鉛垂方向)所成的角度Θ為5。以下。
[0123]另外，鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸Obl，Ob3的在拉拔方向Z的偏移量X在Sin0.23° X (Rw+Rb)彡X彡sin5° X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)。此外，Rw是鑄坯按壓輥32的大徑部201的半徑、Rb是支承輥40的半徑。
[0124]在沿鉛垂方向?qū)﹁T坯支承輥作用壓下荷重F的情況下，在相對于上述鑄坯支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)的上述支承輥的軸承部上作用有作為沿鉛垂方向作用的壓下荷重F和向水平方向作用的荷重的合力的F/cos Θ的荷重。在這里，上述角度Θ為Θ ^ 5°，能夠抑制作用于上述支承輥的軸承部的荷重過大，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述支承輥的軸承部的壽命的延長。
[0125]另外，上述角度0為0彡0.23°，因此，能夠利用上述支承輥切實地承受拉拔阻力，能夠抑制鑄坯支承輥的向拉拔方向的彎曲變形。
[0126]此外，在該例子中，配設(shè)于鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上游側(cè)的第2支承輥42也構(gòu)成為:在與鑄還按壓棍32的中心軸Ow正交的截面上,將鑄還按壓棍32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2連結(jié)起來的直線與壓下方向(鉛垂方向)所成的角度Θ '為5°以下，鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2的沿拉拔方向Z的偏移量V 在 sin0.23。X (Rw+Rb) (V ( sin5。X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)。
[0127]在具有鑄坯壓下裝置30的連續(xù)鑄造裝置10中，如上述實施方式所說明的那樣，在將鑄坯I沿水平方向拉出的水平帶17的后段側(cè)，鑄坯I完全凝固，在水平帶17的水平輥部27上，對鑄坯I實施壓下，其中，鑄坯壓下裝置30具有的結(jié)構(gòu)是:在這樣的鑄坯按壓輥32的軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部201。
[0128]此時，由于壓下反作用力，而在鑄坯按壓輥31、32上作用有向壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)的力。另外，由于鑄坯I向拉拔方向Z側(cè)移動時的拉拔阻力，而在鑄坯按壓輥31、32上作用有沿拉拔方向Z (在本實施方式中為水平方向)的力。
[0129]在這里，在具有上述結(jié)構(gòu)的實施方式中，鑄坯按壓輥32具有在其軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和位于該大徑部201的兩端的小徑部202，鑄坯按壓輥32構(gòu)成為按壓大徑部201所位于的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI，并且不按壓小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2，因此，能夠只壓下未凝固部3所存在的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI。于是，能夠大幅度降低壓下荷重。
[0130]另外，鑄坯按壓輥32由支承輥40支承，因此，能夠抑制鑄坯按壓輥32向壓下方向的彎曲變形。
[0131]而且，鑄坯按壓輥32的小徑部202位于完全凝固的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2，所以只在存在有未凝固部3的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI作用有拉拔阻力，也能夠防止鑄坯按壓輥32沿拉拔方向的彎曲變形。
[0132]在這里，在本實施方式中，小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2是如下的區(qū)域:鑄坯I的厚度為t，距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上，并且，自鑄坯I的寬度方向端部向中心側(cè)的距離為1.5Xt以下的區(qū)域，具體而言，能夠例示出距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離為360mm以下的區(qū)域。由此，能夠避免對完全凝固了的區(qū)域進行壓下，能夠切實地降低壓下荷重。此外，能夠抑制鑄坯按壓輥31的壓下方向的彎曲變形和拉拔方向的彎曲變形。
[0133]另外，支承輥40在鑄坯按壓輥32的軸向上被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43，因此，能夠縮短這些支承輥40的軸向長度，即使輥直徑變小也能確保剛性。
[0134]在這里，第I支承輥41和第3支承輥43相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z下游側(cè)，因此，能夠由第I支承輥41和第3支承輥43承受拉拔阻力，能夠抑制鑄坯按壓輥31、32的沿拉拔方向的彎曲變形。
[0135]而且，第2支承輥42相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z上游側(cè)，利用第I支承輥41和第3支承輥43以及第2支承輥42在拉拔方向Z上夾持鑄坯按壓輥31、32，因此，即使在根據(jù)作業(yè)狀況變更鑄造速度(鑄坯的拉拔速度)的情況下，也能夠抑制在鑄坯按壓輥31、32上產(chǎn)生偏斜。
[0136]而且，如上所述，優(yōu)選的是，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3的沿拉拔方向Z的偏移量X為sin0.23° X (Rw+Rb)彡X。由此，施加于鑄坯按壓輥32的拉拔阻力能夠切實地傳遞給第I支承輥41和第3支承輥43，從而能夠抑制鑄坯按壓輥32的沿拉拔方向Z的彎曲變形。
[0137]另外，優(yōu)選的是，上述偏移量X為sin5° X (Rw+Rb)，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow和第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3連結(jié)起來的直線與壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)所成的角度Θ為45°以下，因此，壓下方向的荷重能夠傳遞給第I支承輥41和第3支承輥43，從而能夠抑制鑄坯按壓輥32的向壓下方向的彎曲變形。
[0138]而且，對于配設(shè)于鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上游側(cè)的第2支承輥42而言，也優(yōu)選的是，鑄坯按壓輥31的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2的沿拉拔方向Z的偏移量X'在sin0.23° X (Rw+Rb)彡X'彡sin5。X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2連結(jié)起來的直線與壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)所成的角度Θ '為5°以下，由此，能夠在防止鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上的偏移的同時，能夠利用該第2支承輥42來承受壓下方向的荷重。
[0139]在上述的例子中，雖然說明了將支承輥配設(shè)在鑄坯按壓輥的拉拔方向下游側(cè)和上游側(cè)的情況，但并不限定于此，也可以將支承輥只配設(shè)在鑄坯按壓輥的拉拔方向下游側(cè)，并且也可以配設(shè)為，在拉拔方向上鑄坯按壓輥的中心軸與支承輥的中心軸位于相同位置。
[0140]而且，在上述的例子中，雖然說明了以夾住鑄坯方式而成為一對的鑄坯按壓輥31、32中的一個鑄坯按壓輥32具有大徑部201的情況，但并不限定于此，也可以是以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥31、32這兩者具有大徑部。
[0141]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，作為對象的鑄坯的寬度為900mm以上。
[0142]即使是900mm以上的寬幅的鑄坯，因為鑄坯按壓輥31、32由支承輥支承，所以能夠抑制鑄坯按壓輥31、32向壓下方向的彎曲變形。另外，也能夠抑制鑄坯按壓輥31、32的向拉拔方向的彎曲變形。因此，能夠切實地壓下鑄坯I的寬度方向中央部，從而能夠抑制由膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。
[0143]實施例
[0144]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而進行的實驗的結(jié)果。
[0145]在該實驗中，在圖1所示的垂直彎曲型連續(xù)鑄造機的水平帶上，圖8至圖12所示的鑄坯壓下裝置沿鑄坯的拉拔方向連續(xù)設(shè)置2臺，并且對鑄造中的鑄坯進行壓下，對壓下力指數(shù)、膨脹指數(shù)、中心偏析指數(shù)、氣孔指數(shù)進行了評價。
[0146]鑄坯的尺寸是厚度300mmX寬度2200mm、鑄造速度是0.9m/min,以配置有鑄坯壓下裝置的鑄坯中心固相率成為0.2?1.0的范圍的方式自鑄模下22m的位置沿著鑄坯的拉拔方向連續(xù)設(shè)置了兩臺鑄坯壓下裝置。
[0147]另外，鑄坯按壓輥和支承輥的輥直徑為270mm，在框架的鑄坯拉拔方向配設(shè)有7組鑄坯按壓輥。而且，第I框架和第2框架是由4個壓下部件(液壓缸)連結(jié)起來而成的結(jié)構(gòu)。
[0148]作為以往例，如圖8所示，沒有支承輥，而是使用了將鑄坯按壓輥31、32沿輥的軸向分成3段的結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置。
[0149]作為本發(fā)明例1，如圖9所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)了 I根支承輥。
[0150]作為本發(fā)明例2，如圖10所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且是相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成2段的支承輥40。
[0151]作為本發(fā)明例3，如圖11所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成3段的支承輥40。
[0152]作為本發(fā)明例4，如圖12所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄還的寬度長的鑄還按壓棍31、32，上側(cè)的鑄還按壓棍32在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成3段的支承輥40。按壓鑄坯的大徑部的輥直徑為270mm，除此之外的部分的輥直徑為255mm。大徑部的長度為1900_。由多個支承輥支承的大徑部的范圍為1890_。
[0153]此外，評價實驗結(jié)果時的壓下力指數(shù)如下所述:以使在鑄造過程中由配置于軸承下部的負載傳感器測量出的向各軸承(鑄坯按壓輥的各軸承以及支承輥的各軸承)分配的荷重中最大的值滿足下記的(I)式的方式調(diào)整壓下力，并將以往例的數(shù)值基準化而得到的。
[0154](該軸承的基本靜額定荷重)/(向該軸承分配的荷重)=5.0(1)
[0155]順便說下，(I)式的5.0的值是根據(jù)作業(yè)實際并根據(jù)向軸承分配的荷重的適當范圍內(nèi)的值而設(shè)定為5.0。
[0156]壓下量指數(shù)如下所述:在鑄造后實際測量鑄坯厚度，將進行壓下的情況與未進行壓下的情況的厚度差作為施加于鑄坯的壓下量而求出，并以以往例的壓下量為基準，以相對值表示。
[0157]膨脹指數(shù)如下所述:使用有限元分析，評價鑄坯厚度方向的變形量的最大值，以以往例的值為基準，以相對值表示。
[0158]中心偏析指數(shù)是自下記的(2)式求出的。
[0159](鑄還Mn偏析度)/((以往例的鑄還Mn偏析度)-1) (2)
[0160]在這里,鑄還Mn偏析度是(Mn偏析部的Mn濃度的最大值)/(鑄還全體的Mn濃度)，并按照以下的順序測量。
[0161]沿著鑄坯的寬度方向，自10處平均分割的位置，以鑄坯厚度中央部為中心采取50mmX50mm的樣品，在研磨了該樣品的表面后，在鑄坯厚度方向上利用X線實施線分析，并測量Mn濃度的峰值，作為Mn偏析部的Mn濃度。鑄坯整體的Mn濃度使用了在鋼液階段進行分析并測量后而得出的值。
[0162]氣孔指數(shù)如下所述:以厚度中央部為中心從鑄還切出20mm厚的樣品，利用X線芽透拍攝，求出相對于鑄坯厚度方向截面積的氣孔的合計截面積，以以往例的面積率為基準，以相對值表示。
[0163]這些評價結(jié)果表示在表1、圖13中。
[0164][表I]
[0165]鑄造結(jié)果
[0166]
I壓下力指數(shù)I壓下量指數(shù)I膨脹指數(shù)~I氣孔指數(shù)I中心偏析指數(shù)
對比例~?TTo--I
發(fā)明例 I 0.850790 600.85060
發(fā)明例 2 1.20~060?Γθ?030
發(fā)明例 3 1.50~L8060045025
發(fā)明例 4 1.40?λ0600Γ30024
[0167]本發(fā)明例I與以往例相比，由于軸承的數(shù)量較少，向各軸承分配的荷重增加，雖然壓下力指數(shù)下降，但因為鑄坯按壓輥未被分割，因此，在鑄坯的寬度方向上不存在輥未支承帶，膨脹指數(shù)降低。由此，氣孔指數(shù)降低了 15%、中心偏析指數(shù)降低了 40%度。
[0168]在本發(fā)明例2中，由于支承輥被分割成2段，向各軸承分配的荷重減少，與以往例相比，能夠增加壓下力指數(shù)。另外，認為:除了膨脹指數(shù)降低到與本發(fā)明例I相同程度的情況，通過使壓下力指數(shù)增加，從而能夠向鑄坯賦予用于補償凝固收縮的壓下量，氣孔指數(shù)降低了 40%、中心偏析指數(shù)降低了 70%。
[0169]在本發(fā)明例3中，由于支承輥被分割成3段，能夠進一步增加壓下力指數(shù)。由此，鑄坯的壓下量進一步增加，氣孔指數(shù)降低了 55%、中心偏析指數(shù)降低了 75%。
[0170]在本發(fā)明例4中，由于支承輥分割成3段，與發(fā)明例2相比，向各軸承分配的荷重減少，能夠增加壓下力指數(shù)，但由于對狹窄范圍進行了壓下，因此，與發(fā)明例3相比，向特定的軸承分配的荷重增加，并稍微減少了壓下力指數(shù)。但是，能夠避免變形阻力較高的鑄坯端部的壓下，因此，壓下量增加，并且氣孔指數(shù)降低了 70%、中心偏析指數(shù)降低了 76%。
[0171]這樣一來，采用本發(fā)明例1-4，與以往例相比，確認了同時改善中心偏析和氣孔的情況。另外，可知:在鑄坯按壓輥具有大徑部的情況下，使中心偏析和氣孔最降低。
[0172]此外，為了確認通過使上述的鑄坯按壓輥32具有在軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和分別位于該大徑部201的兩端的小徑部202而帶來的效果，將利用有限元分析而計算出的鑄坯按壓輥的向壓下方向和拉拔方向的彎曲量的結(jié)果作為參考例(鑄坯按壓輥單元)進行說明。
[0173]針對以下情況，評價了壓下方向的鑄坯按壓輥彎曲量。
[0174](I)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，并且，具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況，
[0175](2)鑄坯按壓輥在軸向中央部不具有大徑部，而具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況，
[0176](3)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，并且，不具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況。這些情況(I)、(2)、(3)的概要在圖14、圖15以及圖16中表不。在同一圖內(nèi)，表不各情況的壓下荷重。
[0177]在這里,棍的各軸承被作為彈性體的板固定。板的厚度為40mm、高度為500mm。棍直徑為Φ 300mm，開有50mm的冷卻水孔。鑄坯的尺寸為厚度300mmX寬度2200mm。在該截面的鑄坯被每根鑄坯按壓輥壓下了 0.6mm的情況下，通過計算而得到距鑄坯寬度方向端部的的距離為200_的范圍的平均拉拔阻力是由未凝固部的鋼液靜壓力引起的拉拔阻力的大約2.3倍程度。未被(I)、(3)的鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是單側(cè)200mm。此外，在情況(I)、(2)、(3)中，鑄坯按壓輥的中心軸與支承輥中心軸的各軸線均在拉拔方向一致。
[0178]計算結(jié)果在圖17中表示。通過⑴和⑵的比較可確認出:只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，能夠使作用于成對的鑄坯按壓輥這兩者的壓下荷重降低，能夠?qū)⒊蓪Φ蔫T坯按壓輥這兩者的彎曲變形抑制到三分之二左右。由此，能夠大幅度延長鑄坯按壓輥產(chǎn)生永久變形之前的壽命。另外，能夠制造出由鑄坯按壓輥的變形引起的膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷較少的高品質(zhì)的鑄還。
[0179]另外，通過(I)和(3)的比較可確認出:鑄坯按壓輥由配設(shè)在剛性較高的板狀框架的支承輥支承，從而能夠?qū)㈣T坯按壓輥的彎曲變形抑制到六分之一左右。此外，在情況(I)和(2)的比較、以及(I)和(3)的比較中，只有成對的鑄坯按壓輥的另一個(下側(cè))具有大徑部的情況下，也能夠分別得到相同的效果。
[0180]接著，針對以下情況，評價了拉拔方向的鑄坯按壓輥彎曲量。
[0181](4)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，支承輥的軸線與鑄坯按壓輥的軸線在拉拔方向上一致的情況，
[0182](5)鑄坯按壓輥在軸向中央部不具有大徑部，支承輥的軸線與鑄坯按壓輥的軸線在拉拔方向上一致的情況，
[0183](6)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，支承輥的一個配置于拉拔方向下游側(cè)的情況。這些情況(4)、(5)、￠)的概要在圖18、圖19以及圖20中表示。
[0184]計算結(jié)果在圖21中表示。通過(4)和(5)的比較可確認出:只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，從而能夠使作用于成對的鑄坯按壓輥這兩者的壓下荷重降低，其結(jié)果，拉拔阻力與壓下荷重成正比，因此，能夠使拉拔阻力降低，鑄坯按壓輥的拉拔方向的彎曲變形能夠被抑制3成程度。由此，能夠大幅度延長至鑄坯按壓輥產(chǎn)生永久變形之前的壽命。另外，能夠制造出由鑄坯按壓輥的變形引起的膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷較少的高品質(zhì)的鑄坯。
[0185]另外，可確認出:如(6)所示，在I個支承輥配置在了拉拔方向下游側(cè)的情況下，與
(4)的情況相比，增加了支承拉拔阻力的部位，因此能夠?qū)㈣T坯按壓輥的彎曲變形抑制到八分之一程度。另外，在情況⑷和(5)的比較、以及⑷和(6)的比較中，在只有成對的鑄坯按壓輥的另一個(下側(cè))具有大徑部的情況下，也能夠得到相同的效果。
[0186]接著，針對(7)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部的情況、(8)以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥這兩者在軸向中央部具有大徑部的情況，通過實驗對由I處的輥將凝固進行中的鑄坯壓下時的內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率進行了評價。這些情況(7)、(8)的概要在圖22和圖23中表示。
[0187]在這里，內(nèi)部裂紋產(chǎn)生率表示在隨機抽出的鑄坯的鑄造方向截面的蝕刻轉(zhuǎn)印薄膜(日文:工〃 f U >卜)上通過目視確認出I處以上的內(nèi)部裂紋的概率。在表2中表示實驗條件和內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率的結(jié)果。
[0188][表2]
[0189]
鑄坯寬度鑄坯厚度鑄造速度每個輥的 15--
Cmm) (mm) (m/min) )丨'卜'(%)'
_____(mm)____
(7)2200 240 0.8?1.2 1,04.0
(8)2200 240 0.8 ?1.2t.00.5
[0190]在具有大徑部的輥只配置在鑄坯的單側(cè)的情況下，自鑄坯的單側(cè)以較大的壓下量壓下鑄坯，但在具有大徑部的輥配置在鑄坯的兩側(cè)的情況下，自兩側(cè)以較小的壓下量壓下鑄坯，因此，確認出:內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率變得非常小。
[0191]附圖標記說明
[0192]I 鑄坯
[0193]10連續(xù)鑄造設(shè)備
[0194]11水冷鑄模
[0195]30鑄坯壓下裝置
[0196]31,32鑄坯按壓輥
[0197]40支承輥
[0198]51、151 第 I 框架
[0199]52、152 第 2 框架
[0200]54、154壓下部件
【權(quán)利要求】
1.一種用于壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯的鑄坯壓下裝置，其特征在于，該鑄坯壓下裝置具有: 鑄還按壓棍，其為一對，其夾持并按壓上述鑄還; 支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥； 框架，其為一對，以彼此相對的方式配置， 在上述框架中的每個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由上述鑄坯按壓輥和上述支承輥組成的組， 在上述一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使上述一對框架間的距離接減小擴大的壓下部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 以夾住上述鑄還的方式成為一對的上述鑄還按壓棍中的至少一個鑄還按壓棍在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割成多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向的上游側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的鑄坯壓下裝置，其中， 在上述鑄坯的厚度為t的情況下，不被上述鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是距上述鑄坯的寬度方向端部的距離為60mm以上且距鑄坯的寬度方向端部的距離為1.5Xt以下的區(qū)域。
【文檔編號】B22D11/128GK104169025SQ201380005164
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月12日
【發(fā)明者】今井俊太郎, 丸木保雄, 山崎伯公, 松岡幸弘, 妹尾敏史, 葉山正信 申請人:新日鐵住金株式會社, 新日鐵住金工程技術(shù)株式會社, Ns機械設(shè)備設(shè)計株式會社
【專利摘要】本發(fā)明是一種如下的鑄坯壓下裝置：通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯而能夠切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，能夠制造高品質(zhì)的鑄坯，該鑄坯壓下裝置具有：一對鑄坯按壓輥，其夾持鑄坯并進行按壓；支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥；一對框架，其以彼此相對的方式配置，在框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥和支承輥組成的組，在一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使一對框架間的距離減小擴大的壓下部件。
【專利說明】
鑄坯壓下裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對自鑄模拉拔出來的鑄坯沿著鑄坯的厚度方向壓下的鑄坯壓下
>J-U ρ?α裝直。
[0002]本申請基于2012年I月12日在日本申請的特愿2012-4101號以及2012年6月18日在日本申請的特愿2012-137020號主張優(yōu)先權(quán)，并將這些內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003]例如，在鋼的連續(xù)鑄造中，通過利用冷卻部件將注入到鑄模內(nèi)的鋼液冷卻，凝殼得以成長，并自鑄模的下方拉拔鑄坯。在這里，自鑄模拉拔出來的鑄坯由于在自鑄模出來的時刻未完全凝固而在內(nèi)部具有未凝固部。因此，有可能由于鑄模內(nèi)的鋼液的靜壓力導致鑄坯以膨脹的方式變形的所謂膨脹變形。公知會在產(chǎn)生了膨脹變形的區(qū)域產(chǎn)生中心偏析。
[0004]為了抑制該膨脹變形，例如在專利文獻1、2中提出了設(shè)置有與自鑄模拉拔出來的鑄坯的長邊面接觸并承受上述靜壓力的鑄坯支承輥的連續(xù)鑄造設(shè)備。
[0005]在這里，為了切實地支承鑄坯的長邊面，減小輥的直徑、且使鑄坯支承輥的間隔變窄的做法是有效的。然而，當減小輥的直徑時，鑄坯支承輥的剛性不足，并由于靜壓力而以彎曲的方式變形，從而不能切實地支承鑄坯。
[0006]因此，在專利文獻1、2中，為了不使上述鑄坯支承輥由于靜壓力而變形，配置有支承鑄坯支承輥的支承輥。
[0007]另外，在鑄坯的內(nèi)部有時由于凝固收縮等而產(chǎn)生氣孔。雖然在對鑄坯進行熱軋時通過強力的壓下能夠?qū)崿F(xiàn)氣孔減少，但在加工厚度較厚的產(chǎn)品的情況下，不能確保熱軋時的壓下量，從而不能充分地減少氣孔。
[0008]因此，為了在鑄坯階段抑制氣孔的產(chǎn)生，例如在專利文獻3中，提出了用于壓下鑄坯的輥分段(roll segment)裝置。在該輥分段裝置中，具有使下框架和上框架接近的壓下部件，從而能夠壓下鑄坯。
[0009]在這里，在專利文獻3所記載的輥分段裝置中，與鑄坯接觸的輥為沿著輥的軸向被分割而成的分割輥，在沿軸向鄰接的分割輥之間配設(shè)有對分割輥進行軸支承的軸承部。通過構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使輥所負擔的荷重由多個軸承部分散地承受，以較大的壓下力壓下鑄坯，能夠使氣孔減少。
[0010]專利文獻1:日本特開平10-328799號公報
[0011]專利文獻2:日本特開平11-291007號公報
[0012]專利文獻3:日本特開2000-312956號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]然而，在沿著輥的軸向?qū)⑴c鑄坯接觸的輥分割開的情況下，在配設(shè)于沿軸向鄰接的分割輥之間的軸承部處，無法壓下鑄坯，有可能在該軸承部產(chǎn)生膨脹變形。即使之后利用其他的分割輥對產(chǎn)生了膨脹變形的部位進行按壓，也不能充分矯正膨脹變形。因此，會產(chǎn)生中心偏析、氣孔，并且導致鑄坯的品質(zhì)惡化。
[0015]另一方面，在未采用分割輥的情況下，輥所負擔的荷重由2個軸承部承受，不能以較大的壓下力壓下鑄坯，從而不能充分減少氣孔。
[0016]另外，在鑄坯支承輥上配設(shè)有支承輥的鑄坯支承裝置中，雖然膨脹變形降低，并能減少中心偏析，但無法壓下鑄坯，因此，不能充分減少氣孔。
[0017]另外，在通過增大與鑄坯接觸的輥的輥直徑，而使輥的剛性提高的情況下，需要在鑄坯拉拔方向上隔開距離地配設(shè)輥。這樣的話，有可能膨脹變形變大，產(chǎn)生中心偏析。除此之外，對鑄坯進行局部按壓有可能導致鑄坯產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。
[0018]這樣一來，以往無法使鑄坯的中心偏析和氣孔同時減少。
[0019]本發(fā)明鑒于上述狀況而做成，目的在于提供一種如下的鑄坯壓下裝置:能夠通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯，從而能夠切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的廣生，制造出聞品質(zhì)的鑄還。
[0020]用于解決問題的方案
[0021]為了解決上述課題，本發(fā)明的鑄坯壓下裝置是一種對自鑄模拉拔出來的鑄坯進行壓下的鑄坯壓下裝置，其特征在于，該鑄坯壓下裝置具有:一對鑄坯按壓輥，其夾持并按壓上述鑄坯；支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥；一對框架，其以彼此相對的方式配置，在上述框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥的組，在上述一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使上述一對框架間的距離減小擴大的壓下部件。
[0022]采用該結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置，具有鑄坯按壓輥和用于支承該鑄坯按壓輥的支承輥，因此，在壓下了鑄坯時所負擔的荷重能夠由鑄坯按壓輥的軸承部和支承輥的軸承部承受。由此，能夠以比較大的壓下力壓下鑄坯，從而能夠充分地減少氣孔。
[0023]另外，不將鑄坯按壓輥形成為分割輥，能夠充分按壓鑄坯的寬度方向整體，從而能夠抑制中心偏析的產(chǎn)生。
[0024]而且，無需通過增加鑄坯按壓輥的輥直徑來提高剛性，能夠?qū)㈣T坯按壓輥沿著鑄坯拉拔方向以較小間隔配置，并能夠比較均勻地壓下鑄坯，從而能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。
[0025]另外，在上述框架的各個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥的組，在該框架的2個以上的部位設(shè)置有壓下部件，利用3組以上的上述鑄坯按壓輥和上述支承輥能夠均勻壓下鑄坯。
[0026]在這里，優(yōu)選的是，以夾住鑄坯的方式成為一對的上述鑄坯按壓輥中的至少一個鑄坯按壓輥在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部。
[0027]由此，存在有未凝固部的鑄坯的寬度方向中央?yún)^(qū)域被大徑部壓下，而完全凝固的鑄坯的寬度方向端部能夠不被壓下。由此，能夠降低壓下載荷。
[0028]另外，鑄坯按壓輥被支承輥所支承，因此，即使在鑄坯按壓輥的剛性較低的情況下，也能夠抑制鑄坯按壓輥向壓下方向發(fā)生彎曲變形。于是，即使是像扁坯那樣寬度比較寬的鑄坯，也能夠應(yīng)用在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部的鑄坯按壓輥。
[0029]而且，如上所述，鑄坯按壓輥未按壓在完全凝固的鑄坯的寬度方向端部，因此，也能夠抑制鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲變形。
[0030]在這里，優(yōu)選的是，上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割成多個。
[0031]在該情況下，支承輥在輥的軸向上被分割成多個，因此，軸承部配設(shè)在被分割成的支承輥之間。于是，由支承輥所負擔的荷重能夠經(jīng)由鑄坯按壓輥被多個軸承部承受，因此能夠以更大的壓下力壓下鑄坯，從而能夠切實地減少氣孔。
[0032]而且，優(yōu)選的是，上述支承輥配設(shè)于鑄坯按壓輥的上述大徑部的寬度方向內(nèi)側(cè)。因為鑄坯按壓輥和支承輥是均勻地接觸，能夠使支承輥的磨損均勻。
[0033]而且，優(yōu)選的是，上述支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)。
[0034]在該情況下，能夠利用相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于拉拔方向下游側(cè)的支承輥承受拉拔阻力，從而能夠抑制鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲變形。此外，在支承輥被分割的情況下，被分割成的支承輥中的至少一個支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)在拉拔方向下游側(cè)即可。
[0035]另外，也可以是上述支承輥沿上述鑄坯按壓輥的軸向被分割，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向的上游側(cè)。
[0036]在根據(jù)作業(yè)狀況變更鑄造速度(鑄坯的拉拔速度)的情況下，作用于鑄坯按壓輥的拉拔阻力也變動。因此，鑄坯按壓輥的向拉拔方向的彎曲量發(fā)生變動，并且鑄坯按壓輥發(fā)生偏斜。
[0037]這方面如上所述，由于通過具有被分割成的多個支承輥，能夠自拉拔方向的上游側(cè)和下游側(cè)支承鑄坯按壓輥，因此，能夠抑制上述的鑄坯按壓輥的偏斜。
[0038]而且，在上述鑄坯的厚度為t的情況下，優(yōu)選的是，不被上述鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是距鑄坯的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯的寬度方向端部的寬度為1.5Xt以下的區(qū)域。
[0039]在該情況下，未對完全凝固了的鑄坯的寬度方向端部進行壓下，因此，能夠降低壓下荷重。另外，能夠抑制鑄坯按壓輥的向壓下方向的彎曲變形、向拉拔方向的彎曲變形。
[0040]在未被大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域距鑄坯的寬度方向端部的距離不足60_的情況下，無論鑄坯的厚度如何，都不能充分降低壓下荷重，因此，由實驗性的見解可知，難以抑制鑄坯按壓輥的向壓下方向的彎曲變形、向拉拔方向的彎曲變形。
[0041]另一方面，由實驗性的見解可知，鑄坯寬度方向端部的凝固部區(qū)域的寬度在需要壓下的鑄造方向凝固端部附近最大，為1.5Xt。因此，在未被大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域距鑄坯的寬度方向端部的距離超過1.5Xt的情況下，難以壓下未凝固部位的寬度方向整體，在鑄坯上產(chǎn)生膨脹變形，并且容易導致如中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷。
[0042]發(fā)明的效果
[0043]如上所述，采用本發(fā)明，提供一種如下的鑄坯壓下裝置:能夠通過以充分的壓下力壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯而切實地減少中心偏析和氣孔，并且，能夠抑制內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生，從而能夠制造聞品質(zhì)的鑄還。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1是配設(shè)有本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的連續(xù)鑄造設(shè)備的概要說明圖。
[0045]圖2是本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0046]圖3是本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置的局部剖說明圖。
[0047]圖4是能夠采用在本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置中的其他的壓下部件的說明圖。
[0048]圖5是本發(fā)明的其他實施方式的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0049]圖6是表示被分割了的支承輥的相對于鑄坯按壓輥的配置例的俯視說明圖。
[0050]圖7是圖6所表示的配置例的側(cè)視說明圖。
[0051]圖8是與實施例比較的以往例的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0052]圖9是實施例的本發(fā)明例I的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0053]圖10是實施例的本發(fā)明例2的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0054]圖11是實施例的本發(fā)明例3的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0055]圖12是實施例的本發(fā)明例4的鑄坯壓下裝置的主視說明圖。
[0056]圖13是表示實施例的評價結(jié)果的圖表。
[0057]圖14是在參考例中評價出的情況(I)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0058]圖15是在參考例中評價出的情況(2)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0059]圖16是在參考例中評價出的情況(3)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0060]圖17是表示在參考例中算出的鑄坯按壓輥的壓下方向彎曲量的圖表。
[0061]圖18是在參考例中評價出的情況(4)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0062]圖19是在參考例中評價出的情況(5)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0063]圖20是在參考例中評價出的情況(6)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0064]圖21是表示在參考例中算出的鑄坯按壓輥的拉拔方向彎曲量的圖表。
[0065]圖22是在參考例中評價出的情況(7)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
[0066]圖23是在參考例中評價出的情況(8)的鑄坯按壓輥單元的概要剖面說明圖。
【具體實施方式】
[0067]以下，參照添加的【專利附圖】
【附圖說明】作為本發(fā)明的一個實施方式的鑄坯壓下裝置。此外，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。
[0068]本實施方式的鑄坯壓下裝置是配設(shè)于圖1所示的連續(xù)鑄造設(shè)備10來使用的。首先，說明連續(xù)鑄造設(shè)備10。
[0069]該連續(xù)鑄造設(shè)備10具有:水冷鑄模11和位于該水冷鑄模11的下方的鑄坯支承輥組20，并形成為垂直彎曲型連續(xù)鑄造機，該垂直彎曲型連續(xù)鑄造機具有:將自水冷鑄模11拔出了的鑄坯I向下方拔出的垂直帶14、使鑄坯I彎曲的彎曲帶15、將彎曲了的鑄坯I矯正回去(日文:曲(f戾+ )的矯正帶16以及將鑄坯I向水平方向輸送的水平帶17。
[0070]水冷鑄模11形成為具有矩形孔的筒狀，截面與該矩形孔的形狀相匹配的鑄坯I被拉拔出來。例如，雖然能夠例示出該矩形孔的長邊長度(相當于鑄坯I的寬度)為700mm?2300mm,矩形孔的短邊長度(相當于鑄還I的厚度)為150mm?400mm,但并不限定于此。
[0071]另外，在該水冷鑄模11上設(shè)置有用于冷卻矩形孔內(nèi)的鋼液的I次冷卻部件(無圖示)O
[0072]鑄坯支承輥組20具有:位于垂直帶14的夾緊輥部24、位于彎曲帶15的彎輥部25、位于矯正帶16的矯正輥部26以及位于水平帶17的水平輥部27。
[0073]在這里，這些鑄坯支承輥組20構(gòu)成為支承鑄坯I的長邊面。
[0074]另外，作為2次冷卻部件，將用于朝向鑄坯I的長邊面噴出冷卻水的噴嘴(無圖示)配設(shè)于連續(xù)鑄造設(shè)備10。
[0075]而且，作為本實施方式的鑄坯壓下裝置是將自水冷鑄模11拉拔出來的鑄坯I沿著鑄坯I的厚度方向壓下的裝置，以在鑄坯I的中心固相率為0.2以上的區(qū)域壓下鑄坯I的方式配置于水平帶17。但是，并不限定于此。
[0076]如圖2和圖3所示，該鑄坯壓下裝置30具有:成對的鑄坯按壓輥31、32，其與鑄坯I的長邊面接觸，并且夾住鑄坯I ;支承輥40，其支承該鑄坯按壓輥31、32 ;第I框架51，其配置于鑄坯I的一個面?zhèn)?；?框架52，其配置于鑄坯I的另一個面?zhèn)取?br> [0077]在第I框架51和第2框架52上沿著鑄坯拉拔方向Z分別并列配置有3組以上的鑄坯按壓輥31、32，在本實施方式中，配設(shè)有7組鑄坯按壓輥31、32。
[0078]如圖2所示，鑄坯按壓輥31、32設(shè)定為其輥的軸向長度比鑄坯I的長邊寬度長。另夕卜，鑄坯按壓輥31、32的兩端被各軸承部35軸支承，并以中心軸為中心自由旋轉(zhuǎn)。另外，第I框架51的鑄坯按壓輥31與第2框架52的鑄坯按壓輥32之間的輥間隔被調(diào)整為隨著向鑄坯拉拔方向Z下游側(cè)去而變窄。
[0079]在這里，在本實施方式中，優(yōu)選的是，鑄坯按壓輥31、32的輥直徑為320_以下、鑄坯拉拔方向Z的輥間距為340mm以下。
[0080]另外，在第I框架51和第2框架52上配設(shè)有分別支承鑄坯按壓輥31、32的支承輥40。S卩、在第I框架51上沿鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥31和支承輥40組成的組，在第2框架52上沿鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由鑄坯按壓輥32和支承輥40組成的組，在本實施方式中，配設(shè)有7組鑄坯按壓輥31、32。
[0081]如圖2所示，該支承輥40在鑄坯按壓輥31、32的軸向(鑄坯I的寬度方向)上被分割成多個，在本實施方式中，被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43這3個支承輥。這些第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43的兩端被軸承部45分別軸支承，并分別以中心軸為中心自由旋轉(zhuǎn)。
[0082]而且，第I框架51和第2框架52通過多個壓下部件54連結(jié)在一起。在本實施方式中，如圖2和圖3所示，設(shè)置有4個壓下部件54，并具有利用這些壓下部件54使第I框架51和第2框架52之間的距離減小擴大的結(jié)構(gòu)，從而能夠調(diào)整向鑄坯I的壓下力。
[0083]該壓下部件54例如由帶伺服機構(gòu)的液壓缸構(gòu)成,氣缸桿56的一端固定于第I框架51,第2框架52以相對于第I框架51接近遠離的方式構(gòu)成。
[0084]在具有這樣的結(jié)構(gòu)的連續(xù)鑄造設(shè)備10中，借助插入到水冷鑄模11內(nèi)的浸潰噴嘴12將鋼液注入水冷鑄模11內(nèi)，通過利用水冷鑄模11的I次冷卻單元冷卻該鋼液，凝殼2成長，并且自水冷鑄模11的下方拉拔鑄坯I。此時，如圖1、圖2所示，在鑄坯I的內(nèi)部存在有未凝固部3。
[0085]如圖1所示，該鑄坯I被夾緊輥部24朝向下方拉拔，同時被彎輥部25彎曲。而且，通過利用矯正輥部26而被矯正回去，并由水平輥部27沿水平方向輸送。
[0086]此時，自設(shè)置于夾緊輥部24、彎輥部25以及矯正輥部26等的輥之間的噴嘴朝向鑄還I噴出冷卻水,鑄還I被冷卻而凝殼2進一步成長起來。然后，在將鑄還I沿水平方向拉出的水平帶17的后段側(cè)，鑄坯I完全凝固。
[0087]此時，自水冷鑄模11拉拔出來的鑄坯I在中心固相率為0.2以上的區(qū)域內(nèi)被作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30壓下。
[0088]順便說下，通過實驗可知:在鑄坯的中心固相率為0.2以上的情況下，產(chǎn)生中心偏析、氣孔的問題，由于在固相率為0.2以上的區(qū)域進行壓下，本發(fā)明的效果變得顯著起來，所以優(yōu)選在鑄坯的中心固相率為0.2以上的區(qū)域進行壓下。
[0089]另一方面，由于是產(chǎn)生中心偏析、氣孔的問題的區(qū)域，鑄坯的中心固相率的上限為1.0。
[0090]此外，中心固相率能夠被定義為是鑄坯厚度方向的中心部且鑄坯寬度方向的熔融部分的固相率。
[0091]另外，中心固相率能夠通過傳熱.凝固計算而求得，作為傳熱.凝固計算，周知有熱函法、等價比熱容法等，可以使用任意一個方法。另外，為了方便起見，以下的公式是周知的公式，也可以使用該公式。
[0092]中心固相率=(液相線溫度-熔融部溫度)/ (液相線溫度-固相線溫度)
[0093]在這里，熔融部溫度是指鑄坯厚度方向的中心部且鑄坯寬度方向的熔融部分的溫度，能夠通過傳熱?凝固計算而求得。另外，液相線溫度例如參照《鐵與鋼、日本鐵鋼協(xié)會會志、Vol.55、N0.3 (19690227) S85、社團法人日本鐵鋼協(xié)會》，另外，固相線溫度例如參照《平居、金丸、森；學振19委、第5次凝固現(xiàn)象協(xié)議會資料、凝固46 (1968年12月)》，而能夠分別計算出來。
[0094]在構(gòu)成上述那樣的結(jié)構(gòu)的、作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30中，具有鑄坯按壓輥31、32和分別支承該鑄坯按壓輥31、32的支承輥40，因此，壓下鑄坯I時所負擔的荷重能夠由鑄坯按壓輥31、32的軸承部35以及支承輥40的軸承部45承受。于是，能夠以比較大的壓下力壓下鑄坯1，能夠切實地減少氣孔。
[0095]另外，鑄坯按壓輥31、32未沿輥的軸向被分割，因此，能夠?qū)﹁T坯I的寬度方向整體進行按壓，從而能夠抑制由膨脹變形所導致的中心偏析的產(chǎn)生。
[0096]而且，采用本實施方式的鑄坯壓下裝置30，為了確保鑄坯按壓輥31、32的剛性，輥直徑無需變大，能夠?qū)㈣T坯按壓輥31、32沿著鑄坯拉拔方向Z緊密排列，防止壓下力作用于局部，從而能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。具體而言，鑄坯按壓輥31、32為320mm以下、鑄坯拉拔方向Z的輥間距為340mm以下，因此，鑄坯I能以較小的間隙一點一點地被壓下，從而能夠充分抑制鑄坯I的內(nèi)部裂紋。
[0097]此外，鑄坯按壓輥31、32的尺寸、鑄坯拉拔方向Z的輥間距的下限值并未特別限定，在實際作業(yè)的可能范圍內(nèi)進行設(shè)定即可。
[0098]另外，在第I框架51和第2框架52上，由鑄坯按壓輥31、32和支承輥40組成的組分別沿鑄坯拉拔方向Z配設(shè)3組以上(在本實施方式中，如圖3所示，是7組鑄坯按壓輥31、32和支承輥40)，在這些第I框架51和第2框架52上，設(shè)置有2處以上的壓下部件54 (在本實施方式中是4處)，因此，能夠利用多個鑄坯按壓輥31、32均勻地壓下鑄坯I。另夕卜，能夠利用配設(shè)于鑄坯按壓輥31、32的軸承部35承受壓下荷重。
[0099]在這里，配設(shè)于各個框架的由鑄坯按壓輥31、32和支承輥40組成的組在鑄坯拉拔方向Z上為3組以上，其原因在于，在鑄坯按壓輥31、32的尺寸、鑄坯拉拔方向Z的輥間距設(shè)定在了實際作業(yè)的可能范圍的情況下，由于在為2組的情況下會導致鑄坯拉拔方向的間隔變大而不能均勻地壓下。
[0100]另外，一對框架的壓下部件54需要設(shè)置2處以上。在這里，2處指的是鑄坯的寬度方向的兩側(cè)，如此將一對框架的壓下部件54設(shè)置在鑄坯的寬度方向的兩側(cè)，能夠均勻壓下鑄坯。
[0101]順便說下，在本實施方式中，除了鑄坯的寬度方向的兩側(cè)的2處位置以外，也分別在鑄坯拉拔方向Z設(shè)有2處，合計4處，因此也能夠在鑄坯拉拔方向Z附加壓下坡度。
[0102]另外，僅將構(gòu)成設(shè)置于框架的壓下部件的裝置(例如，氣缸直徑等)變大，就能夠使壓下力變得更大，因此，鑄坯壓下裝置不會沿著鑄造方向大型化，就能夠賦予更大的壓下力。
[0103]另外，支承輥40在輥的軸向上被分割成多個，因此，不僅利用上述的軸承部35承受壓下荷重，也能夠利用配設(shè)于分割出的支承輥41、42、43之間的多個軸承部45承受壓下荷重，因此，能夠以更大的壓下力壓下鑄坯1，從而能夠充分減少氣孔。
[0104]順便說下、支承輥40的輥的軸向的分割數(shù)量可以是多個(2個以上)，在本實施方式中示出了 3個的情況。該分割數(shù)量的上限并未特別限定，在實際作業(yè)的可能范圍內(nèi)進行設(shè)定即可。這樣一來，采用作為本實施方式的鑄坯壓下裝置30，能夠制造出抑制了氣孔、中心偏析、內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生的高品質(zhì)的鑄坯I。
[0105]以上，對作為本發(fā)明的實施方式的鑄坯壓下裝置進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，能夠在不脫離該發(fā)明的技術(shù)思想的范圍進行適當?shù)刈兏?br> [0106]例如，在本實施方式中，雖然對具有被分割成多個的支承輥的裝置進行了說明，但并不限定于此，也可以是具有未被分割的I個支承輥的裝置。但是，通過將支承輥分割成多個，能夠?qū)合潞芍胤稚⒌爻惺?，為了能夠以較大的壓下力壓下鑄坯，優(yōu)選的是，將支承輥分割成多個支承輥。
[0107]另外，對支承輥的分割數(shù)量沒有限制，可以分割成2個或者4個以上。
[0108]另外，作為壓下部件，對使用液壓缸的裝置進行了說明，但并不限定于此，例如，如圖4所示，可以在第I框架151和第2框架152上配設(shè)采用了碟形彈簧155和螺旋千斤頂156的機械式的壓下部件154。
[0109]而且，雖然對配設(shè)于垂直彎曲型連續(xù)鑄造機的情況進行了說明，但也可以應(yīng)用于彎曲型連續(xù)鑄造機、垂直型連續(xù)鑄造機、水平型連續(xù)鑄造機。
[0110]本發(fā)明的鑄坯壓下裝置優(yōu)選在連續(xù)鑄造裝置上配置于不使鑄坯發(fā)生彎曲變形或者矯正變形的位置。
[0111]不使鑄坯產(chǎn)生彎曲變形或者矯正變形的位置指的是:在構(gòu)成連續(xù)鑄造設(shè)備的垂直部、彎曲部、曲面部、矯正部、水平部中的除彎曲部、矯正部以外的位置，鑄坯壓下裝置配設(shè)于該位置，從而，在壓下了鑄坯的情況下，能夠抑制鑄坯的內(nèi)部裂紋。
[0112]具體而言，在垂直彎曲型連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于垂直部、彎曲部、水平部的任意一個位置。在彎曲型連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于彎曲部、水平部的任意一個位置。在沒有彎曲部、矯正部的水平連續(xù)鑄造設(shè)備、垂直連續(xù)鑄造設(shè)備的情況下，也可以配置于任意的位置。
[0113]但是，在鑄模剛剛出來時的位置上大幅壓下鑄坯的情況下，不僅關(guān)系到中心偏析、氣孔的改善，也關(guān)系到凝固殼的強度較小而產(chǎn)生裂紋，在距鑄模下端不足2m的范圍內(nèi)通常中心固相率為O的可能性較高，因此，不希望配置鑄坯壓下裝置。因此，為了獲得中心偏析等的改善效果，配置在距鑄模下端2m以外的位置，并以使中心固相率比O大的方式冷卻，從而獲得上述效果。此外，中心固相率的范圍并未特別限定，即使在稍微進行凝固后進行壓下，也能夠獲得效果，因此，就如已經(jīng)講述的那樣，可以是0.2?1.0的范圍，進一步，也可以是0.6?1.0的范圍。
[0114]另外，如圖5所示，可以是，以夾住鑄坯I的方式成為一對的鑄坯按壓輥31、32中的至少一個或者兩者具有在其軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和分別位于該大徑部201的兩端的小徑部202。
[0115]在該例子中，構(gòu)成為，鑄坯I的寬度W為900mm以上，一個鑄坯按壓輥31構(gòu)成為按壓大徑部201所位于的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI，并且不按壓小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2。
[0116]此外，鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2是鑄坯I的厚度為t、距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上、并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離1.5Xt以下的區(qū)域。在該例子中，是距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離為360mm以下的區(qū)域。
[0117]支承一個鑄坯按壓輥32的支承輥40在鑄坯按壓輥32的軸向(鑄坯I的寬度方向)被分割，在該例子中，與上述實施方式一樣，被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43這3個支承輥。
[0118]在這里，這些支承輥40以支承鑄坯按壓輥32的大徑部201的方式配置。
[0119]此外，這些第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43的兩端被軸支部45軸支承，分別以中心軸Obl、Ob2、Ob3為中心自由旋轉(zhuǎn)。
[0120]在這里，如圖6和圖7所示，第I支承輥41和第3支承輥43可以相對于鑄坯按壓輥31、32而配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z下游側(cè)。在該情況下，第2支承輥42相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z上游側(cè)。
[0121]S卩、可以利用第I支承輥41和第3支承輥43以及第2支承輥42在拉拔方向Z上夾持鑄坯按壓輥31、32。
[0122]在該情況下，如圖7所示，以鑄坯按壓輥32為例進行說明，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3連結(jié)起來的直線與壓下方向(鉛垂方向)所成的角度Θ為5。以下。
[0123]另外，鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸Obl，Ob3的在拉拔方向Z的偏移量X在Sin0.23° X (Rw+Rb)彡X彡sin5° X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)。此外，Rw是鑄坯按壓輥32的大徑部201的半徑、Rb是支承輥40的半徑。
[0124]在沿鉛垂方向?qū)﹁T坯支承輥作用壓下荷重F的情況下，在相對于上述鑄坯支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)的上述支承輥的軸承部上作用有作為沿鉛垂方向作用的壓下荷重F和向水平方向作用的荷重的合力的F/cos Θ的荷重。在這里，上述角度Θ為Θ ^ 5°，能夠抑制作用于上述支承輥的軸承部的荷重過大，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述支承輥的軸承部的壽命的延長。
[0125]另外，上述角度0為0彡0.23°，因此，能夠利用上述支承輥切實地承受拉拔阻力，能夠抑制鑄坯支承輥的向拉拔方向的彎曲變形。
[0126]此外，在該例子中，配設(shè)于鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上游側(cè)的第2支承輥42也構(gòu)成為:在與鑄還按壓棍32的中心軸Ow正交的截面上,將鑄還按壓棍32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2連結(jié)起來的直線與壓下方向(鉛垂方向)所成的角度Θ '為5°以下，鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2的沿拉拔方向Z的偏移量V 在 sin0.23。X (Rw+Rb) (V ( sin5。X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)。
[0127]在具有鑄坯壓下裝置30的連續(xù)鑄造裝置10中，如上述實施方式所說明的那樣，在將鑄坯I沿水平方向拉出的水平帶17的后段側(cè)，鑄坯I完全凝固，在水平帶17的水平輥部27上，對鑄坯I實施壓下，其中，鑄坯壓下裝置30具有的結(jié)構(gòu)是:在這樣的鑄坯按壓輥32的軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部201。
[0128]此時，由于壓下反作用力，而在鑄坯按壓輥31、32上作用有向壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)的力。另外，由于鑄坯I向拉拔方向Z側(cè)移動時的拉拔阻力，而在鑄坯按壓輥31、32上作用有沿拉拔方向Z (在本實施方式中為水平方向)的力。
[0129]在這里，在具有上述結(jié)構(gòu)的實施方式中，鑄坯按壓輥32具有在其軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和位于該大徑部201的兩端的小徑部202，鑄坯按壓輥32構(gòu)成為按壓大徑部201所位于的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI，并且不按壓小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2，因此，能夠只壓下未凝固部3所存在的鑄坯I的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI。于是，能夠大幅度降低壓下荷重。
[0130]另外，鑄坯按壓輥32由支承輥40支承，因此，能夠抑制鑄坯按壓輥32向壓下方向的彎曲變形。
[0131]而且，鑄坯按壓輥32的小徑部202位于完全凝固的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2，所以只在存在有未凝固部3的寬度方向中央?yún)^(qū)域SI作用有拉拔阻力，也能夠防止鑄坯按壓輥32沿拉拔方向的彎曲變形。
[0132]在這里，在本實施方式中，小徑部202所位于的鑄坯I的寬度方向端部區(qū)域S2是如下的區(qū)域:鑄坯I的厚度為t，距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上，并且，自鑄坯I的寬度方向端部向中心側(cè)的距離為1.5Xt以下的區(qū)域，具體而言，能夠例示出距鑄坯I的寬度方向端部的距離為60mm以上并且距鑄坯I的寬度方向端部的距離為360mm以下的區(qū)域。由此，能夠避免對完全凝固了的區(qū)域進行壓下，能夠切實地降低壓下荷重。此外，能夠抑制鑄坯按壓輥31的壓下方向的彎曲變形和拉拔方向的彎曲變形。
[0133]另外，支承輥40在鑄坯按壓輥32的軸向上被分割成第I支承輥41、第2支承輥42以及第3支承輥43，因此，能夠縮短這些支承輥40的軸向長度，即使輥直徑變小也能確保剛性。
[0134]在這里，第I支承輥41和第3支承輥43相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z下游側(cè)，因此，能夠由第I支承輥41和第3支承輥43承受拉拔阻力，能夠抑制鑄坯按壓輥31、32的沿拉拔方向的彎曲變形。
[0135]而且，第2支承輥42相對于鑄坯按壓輥31、32配設(shè)在鑄坯I的拉拔方向Z上游側(cè)，利用第I支承輥41和第3支承輥43以及第2支承輥42在拉拔方向Z上夾持鑄坯按壓輥31、32，因此，即使在根據(jù)作業(yè)狀況變更鑄造速度(鑄坯的拉拔速度)的情況下，也能夠抑制在鑄坯按壓輥31、32上產(chǎn)生偏斜。
[0136]而且，如上所述，優(yōu)選的是，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3的沿拉拔方向Z的偏移量X為sin0.23° X (Rw+Rb)彡X。由此，施加于鑄坯按壓輥32的拉拔阻力能夠切實地傳遞給第I支承輥41和第3支承輥43，從而能夠抑制鑄坯按壓輥32的沿拉拔方向Z的彎曲變形。
[0137]另外，優(yōu)選的是，上述偏移量X為sin5° X (Rw+Rb)，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow和第I支承輥41以及第3支承輥43的中心軸0bl、Ob3連結(jié)起來的直線與壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)所成的角度Θ為45°以下，因此，壓下方向的荷重能夠傳遞給第I支承輥41和第3支承輥43，從而能夠抑制鑄坯按壓輥32的向壓下方向的彎曲變形。
[0138]而且，對于配設(shè)于鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上游側(cè)的第2支承輥42而言，也優(yōu)選的是，鑄坯按壓輥31的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2的沿拉拔方向Z的偏移量X'在sin0.23° X (Rw+Rb)彡X'彡sin5。X (Rw+Rb)的范圍內(nèi)，在與鑄坯按壓輥32的中心軸Ow正交的截面上，將鑄坯按壓輥32的中心軸Ow與第2支承輥42的中心軸Ob2連結(jié)起來的直線與壓下方向(在本實施方式中是鉛垂方向)所成的角度Θ '為5°以下，由此，能夠在防止鑄坯按壓輥32的拉拔方向Z上的偏移的同時，能夠利用該第2支承輥42來承受壓下方向的荷重。
[0139]在上述的例子中，雖然說明了將支承輥配設(shè)在鑄坯按壓輥的拉拔方向下游側(cè)和上游側(cè)的情況，但并不限定于此，也可以將支承輥只配設(shè)在鑄坯按壓輥的拉拔方向下游側(cè)，并且也可以配設(shè)為，在拉拔方向上鑄坯按壓輥的中心軸與支承輥的中心軸位于相同位置。
[0140]而且，在上述的例子中，雖然說明了以夾住鑄坯方式而成為一對的鑄坯按壓輥31、32中的一個鑄坯按壓輥32具有大徑部201的情況，但并不限定于此，也可以是以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥31、32這兩者具有大徑部。
[0141]在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，作為對象的鑄坯的寬度為900mm以上。
[0142]即使是900mm以上的寬幅的鑄坯，因為鑄坯按壓輥31、32由支承輥支承，所以能夠抑制鑄坯按壓輥31、32向壓下方向的彎曲變形。另外，也能夠抑制鑄坯按壓輥31、32的向拉拔方向的彎曲變形。因此，能夠切實地壓下鑄坯I的寬度方向中央部，從而能夠抑制由膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。
[0143]實施例
[0144]以下，說明為了確認本發(fā)明的效果而進行的實驗的結(jié)果。
[0145]在該實驗中，在圖1所示的垂直彎曲型連續(xù)鑄造機的水平帶上，圖8至圖12所示的鑄坯壓下裝置沿鑄坯的拉拔方向連續(xù)設(shè)置2臺，并且對鑄造中的鑄坯進行壓下，對壓下力指數(shù)、膨脹指數(shù)、中心偏析指數(shù)、氣孔指數(shù)進行了評價。
[0146]鑄坯的尺寸是厚度300mmX寬度2200mm、鑄造速度是0.9m/min,以配置有鑄坯壓下裝置的鑄坯中心固相率成為0.2?1.0的范圍的方式自鑄模下22m的位置沿著鑄坯的拉拔方向連續(xù)設(shè)置了兩臺鑄坯壓下裝置。
[0147]另外，鑄坯按壓輥和支承輥的輥直徑為270mm，在框架的鑄坯拉拔方向配設(shè)有7組鑄坯按壓輥。而且，第I框架和第2框架是由4個壓下部件(液壓缸)連結(jié)起來而成的結(jié)構(gòu)。
[0148]作為以往例，如圖8所示，沒有支承輥，而是使用了將鑄坯按壓輥31、32沿輥的軸向分成3段的結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置。
[0149]作為本發(fā)明例1，如圖9所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)了 I根支承輥。
[0150]作為本發(fā)明例2，如圖10所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且是相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成2段的支承輥40。
[0151]作為本發(fā)明例3，如圖11所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄坯的寬度長的鑄坯按壓輥31、32，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成3段的支承輥40。
[0152]作為本發(fā)明例4，如圖12所示，使用了以下結(jié)構(gòu)的鑄坯壓下裝置:具有輥的軸向長度比鑄還的寬度長的鑄還按壓棍31、32，上側(cè)的鑄還按壓棍32在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部，并且相對于I根該鑄坯按壓輥而言配設(shè)有在輥的軸向上被分成3段的支承輥40。按壓鑄坯的大徑部的輥直徑為270mm，除此之外的部分的輥直徑為255mm。大徑部的長度為1900_。由多個支承輥支承的大徑部的范圍為1890_。
[0153]此外，評價實驗結(jié)果時的壓下力指數(shù)如下所述:以使在鑄造過程中由配置于軸承下部的負載傳感器測量出的向各軸承(鑄坯按壓輥的各軸承以及支承輥的各軸承)分配的荷重中最大的值滿足下記的(I)式的方式調(diào)整壓下力，并將以往例的數(shù)值基準化而得到的。
[0154](該軸承的基本靜額定荷重)/(向該軸承分配的荷重)=5.0(1)
[0155]順便說下，(I)式的5.0的值是根據(jù)作業(yè)實際并根據(jù)向軸承分配的荷重的適當范圍內(nèi)的值而設(shè)定為5.0。
[0156]壓下量指數(shù)如下所述:在鑄造后實際測量鑄坯厚度，將進行壓下的情況與未進行壓下的情況的厚度差作為施加于鑄坯的壓下量而求出，并以以往例的壓下量為基準，以相對值表示。
[0157]膨脹指數(shù)如下所述:使用有限元分析，評價鑄坯厚度方向的變形量的最大值，以以往例的值為基準，以相對值表示。
[0158]中心偏析指數(shù)是自下記的(2)式求出的。
[0159](鑄還Mn偏析度)/((以往例的鑄還Mn偏析度)-1) (2)
[0160]在這里,鑄還Mn偏析度是(Mn偏析部的Mn濃度的最大值)/(鑄還全體的Mn濃度)，并按照以下的順序測量。
[0161]沿著鑄坯的寬度方向，自10處平均分割的位置，以鑄坯厚度中央部為中心采取50mmX50mm的樣品，在研磨了該樣品的表面后，在鑄坯厚度方向上利用X線實施線分析，并測量Mn濃度的峰值，作為Mn偏析部的Mn濃度。鑄坯整體的Mn濃度使用了在鋼液階段進行分析并測量后而得出的值。
[0162]氣孔指數(shù)如下所述:以厚度中央部為中心從鑄還切出20mm厚的樣品，利用X線芽透拍攝，求出相對于鑄坯厚度方向截面積的氣孔的合計截面積，以以往例的面積率為基準，以相對值表示。
[0163]這些評價結(jié)果表示在表1、圖13中。
[0164][表I]
[0165]鑄造結(jié)果
[0166]
I壓下力指數(shù)I壓下量指數(shù)I膨脹指數(shù)~I氣孔指數(shù)I中心偏析指數(shù)
對比例~?TTo--I
發(fā)明例 I 0.850790 600.85060
發(fā)明例 2 1.20~060?Γθ?030
發(fā)明例 3 1.50~L8060045025
發(fā)明例 4 1.40?λ0600Γ30024
[0167]本發(fā)明例I與以往例相比，由于軸承的數(shù)量較少，向各軸承分配的荷重增加，雖然壓下力指數(shù)下降，但因為鑄坯按壓輥未被分割，因此，在鑄坯的寬度方向上不存在輥未支承帶，膨脹指數(shù)降低。由此，氣孔指數(shù)降低了 15%、中心偏析指數(shù)降低了 40%度。
[0168]在本發(fā)明例2中，由于支承輥被分割成2段，向各軸承分配的荷重減少，與以往例相比，能夠增加壓下力指數(shù)。另外，認為:除了膨脹指數(shù)降低到與本發(fā)明例I相同程度的情況，通過使壓下力指數(shù)增加，從而能夠向鑄坯賦予用于補償凝固收縮的壓下量，氣孔指數(shù)降低了 40%、中心偏析指數(shù)降低了 70%。
[0169]在本發(fā)明例3中，由于支承輥被分割成3段，能夠進一步增加壓下力指數(shù)。由此，鑄坯的壓下量進一步增加，氣孔指數(shù)降低了 55%、中心偏析指數(shù)降低了 75%。
[0170]在本發(fā)明例4中，由于支承輥分割成3段，與發(fā)明例2相比，向各軸承分配的荷重減少，能夠增加壓下力指數(shù)，但由于對狹窄范圍進行了壓下，因此，與發(fā)明例3相比，向特定的軸承分配的荷重增加，并稍微減少了壓下力指數(shù)。但是，能夠避免變形阻力較高的鑄坯端部的壓下，因此，壓下量增加，并且氣孔指數(shù)降低了 70%、中心偏析指數(shù)降低了 76%。
[0171]這樣一來，采用本發(fā)明例1-4，與以往例相比，確認了同時改善中心偏析和氣孔的情況。另外，可知:在鑄坯按壓輥具有大徑部的情況下，使中心偏析和氣孔最降低。
[0172]此外，為了確認通過使上述的鑄坯按壓輥32具有在軸向中央部向徑向外側(cè)突出的大徑部201和分別位于該大徑部201的兩端的小徑部202而帶來的效果，將利用有限元分析而計算出的鑄坯按壓輥的向壓下方向和拉拔方向的彎曲量的結(jié)果作為參考例(鑄坯按壓輥單元)進行說明。
[0173]針對以下情況，評價了壓下方向的鑄坯按壓輥彎曲量。
[0174](I)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，并且，具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況，
[0175](2)鑄坯按壓輥在軸向中央部不具有大徑部，而具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況，
[0176](3)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，并且，不具有支承鑄坯按壓輥的支承輥的情況。這些情況(I)、(2)、(3)的概要在圖14、圖15以及圖16中表不。在同一圖內(nèi)，表不各情況的壓下荷重。
[0177]在這里,棍的各軸承被作為彈性體的板固定。板的厚度為40mm、高度為500mm。棍直徑為Φ 300mm，開有50mm的冷卻水孔。鑄坯的尺寸為厚度300mmX寬度2200mm。在該截面的鑄坯被每根鑄坯按壓輥壓下了 0.6mm的情況下，通過計算而得到距鑄坯寬度方向端部的的距離為200_的范圍的平均拉拔阻力是由未凝固部的鋼液靜壓力引起的拉拔阻力的大約2.3倍程度。未被(I)、(3)的鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是單側(cè)200mm。此外，在情況(I)、(2)、(3)中，鑄坯按壓輥的中心軸與支承輥中心軸的各軸線均在拉拔方向一致。
[0178]計算結(jié)果在圖17中表示。通過⑴和⑵的比較可確認出:只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，能夠使作用于成對的鑄坯按壓輥這兩者的壓下荷重降低，能夠?qū)⒊蓪Φ蔫T坯按壓輥這兩者的彎曲變形抑制到三分之二左右。由此，能夠大幅度延長鑄坯按壓輥產(chǎn)生永久變形之前的壽命。另外，能夠制造出由鑄坯按壓輥的變形引起的膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷較少的高品質(zhì)的鑄還。
[0179]另外，通過(I)和(3)的比較可確認出:鑄坯按壓輥由配設(shè)在剛性較高的板狀框架的支承輥支承，從而能夠?qū)㈣T坯按壓輥的彎曲變形抑制到六分之一左右。此外，在情況(I)和(2)的比較、以及(I)和(3)的比較中，只有成對的鑄坯按壓輥的另一個(下側(cè))具有大徑部的情況下，也能夠分別得到相同的效果。
[0180]接著，針對以下情況，評價了拉拔方向的鑄坯按壓輥彎曲量。
[0181](4)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，支承輥的軸線與鑄坯按壓輥的軸線在拉拔方向上一致的情況，
[0182](5)鑄坯按壓輥在軸向中央部不具有大徑部，支承輥的軸線與鑄坯按壓輥的軸線在拉拔方向上一致的情況，
[0183](6)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，支承輥的一個配置于拉拔方向下游側(cè)的情況。這些情況(4)、(5)、￠)的概要在圖18、圖19以及圖20中表示。
[0184]計算結(jié)果在圖21中表示。通過(4)和(5)的比較可確認出:只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部，從而能夠使作用于成對的鑄坯按壓輥這兩者的壓下荷重降低，其結(jié)果，拉拔阻力與壓下荷重成正比，因此，能夠使拉拔阻力降低，鑄坯按壓輥的拉拔方向的彎曲變形能夠被抑制3成程度。由此，能夠大幅度延長至鑄坯按壓輥產(chǎn)生永久變形之前的壽命。另外，能夠制造出由鑄坯按壓輥的變形引起的膨脹變形導致的中心偏析、氣孔這樣的內(nèi)部缺陷較少的高品質(zhì)的鑄坯。
[0185]另外，可確認出:如(6)所示，在I個支承輥配置在了拉拔方向下游側(cè)的情況下，與
(4)的情況相比，增加了支承拉拔阻力的部位，因此能夠?qū)㈣T坯按壓輥的彎曲變形抑制到八分之一程度。另外，在情況⑷和(5)的比較、以及⑷和(6)的比較中，在只有成對的鑄坯按壓輥的另一個(下側(cè))具有大徑部的情況下，也能夠得到相同的效果。
[0186]接著，針對(7)只有以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥的一個(上側(cè))在軸向中央部具有大徑部的情況、(8)以夾住鑄坯的方式而成為一對的鑄坯按壓輥這兩者在軸向中央部具有大徑部的情況，通過實驗對由I處的輥將凝固進行中的鑄坯壓下時的內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率進行了評價。這些情況(7)、(8)的概要在圖22和圖23中表示。
[0187]在這里，內(nèi)部裂紋產(chǎn)生率表示在隨機抽出的鑄坯的鑄造方向截面的蝕刻轉(zhuǎn)印薄膜(日文:工〃 f U >卜)上通過目視確認出I處以上的內(nèi)部裂紋的概率。在表2中表示實驗條件和內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率的結(jié)果。
[0188][表2]
[0189]
鑄坯寬度鑄坯厚度鑄造速度每個輥的 15--
Cmm) (mm) (m/min) )丨'卜'(%)'
_____(mm)____
(7)2200 240 0.8?1.2 1,04.0
(8)2200 240 0.8 ?1.2t.00.5
[0190]在具有大徑部的輥只配置在鑄坯的單側(cè)的情況下，自鑄坯的單側(cè)以較大的壓下量壓下鑄坯，但在具有大徑部的輥配置在鑄坯的兩側(cè)的情況下，自兩側(cè)以較小的壓下量壓下鑄坯，因此，確認出:內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生率變得非常小。
[0191]附圖標記說明
[0192]I 鑄坯
[0193]10連續(xù)鑄造設(shè)備
[0194]11水冷鑄模
[0195]30鑄坯壓下裝置
[0196]31,32鑄坯按壓輥
[0197]40支承輥
[0198]51、151 第 I 框架
[0199]52、152 第 2 框架
[0200]54、154壓下部件
【權(quán)利要求】
1.一種用于壓下自鑄模拉拔出來的鑄坯的鑄坯壓下裝置，其特征在于，該鑄坯壓下裝置具有: 鑄還按壓棍，其為一對，其夾持并按壓上述鑄還; 支承輥，其用于支承該鑄坯按壓輥； 框架，其為一對，以彼此相對的方式配置， 在上述框架中的每個框架上，沿著鑄坯拉拔方向配設(shè)有3組以上由上述鑄坯按壓輥和上述支承輥組成的組， 在上述一對框架的2個以上的部位設(shè)置有使上述一對框架間的距離接減小擴大的壓下部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 以夾住上述鑄還的方式成為一對的上述鑄還按壓棍中的至少一個鑄還按壓棍在軸向中央部具有向徑向外側(cè)突出的大徑部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割成多個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥相對于上述鑄坯按壓輥配設(shè)于上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄坯壓下裝置，其中， 上述支承輥在上述鑄坯按壓輥的軸向上被分割，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向下游側(cè)，至少I個支承輥配設(shè)在上述鑄坯的拉拔方向的上游側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的鑄坯壓下裝置，其中， 在上述鑄坯的厚度為t的情況下，不被上述鑄坯按壓輥的上述大徑部壓下的上述鑄坯的寬度方向端部區(qū)域是距上述鑄坯的寬度方向端部的距離為60mm以上且距鑄坯的寬度方向端部的距離為1.5Xt以下的區(qū)域。
【文檔編號】B22D11/128GK104169025SQ201380005164
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月12日
【發(fā)明者】今井俊太郎, 丸木保雄, 山崎伯公, 松岡幸弘, 妹尾敏史, 葉山正信 申請人:新日鐵住金株式會社, 新日鐵住金工程技術(shù)株式會社, Ns機械設(shè)備設(shè)計株式會社
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