【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管製造用丸ビレットの製造方法及び鋼管製造用丸ビレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に継目無鋼管は、まず丸ビレットに例えば傾斜圧延法によって穿孔を施し、さらにマンドレルミルなどによって所定の直径と肉厚まで圧延することによって製造される。この継目無鋼管の素材となる丸ビレットは、一般に断面が円形或いは正方形のブルームを連続鋳造し、これらを粗圧延して製造される。したがって、その中心部にはいわゆる偏析帯と呼ばれる多くの非金属介在物を含む領域が存在する。
【０００３】
このような偏析帯が中心部に存在する丸ビレットを用いて傾斜圧延すると、傾斜圧延の厳しいきりもみ加工によって穿孔部、ひいては鋼管内面に疵が発生する。このような疵の発生を防止するために、例えば製鋼段階でＳやＰの低減、さらには非金属介在物の原因となるＳｉＯ２ やＡｌ２ Ｏ３ 除去が行われる。また、従来、偏析帯の解消のためには、特許文献１、特許文献２等に示されるように、連続鋳造中に偏析帯が発生する前の段階で鋳片に加工を加えることが行なわれている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−６６０５７号公報
【特許文献２】
特公平６−５９５３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の製鋼段階でＳやＰの低減、さらには非金属介在物の原因となるＳｉＯ２ やＡｌ２ Ｏ３ 除去を行うという手段では、溶銑の予備処理やＲＨ脱ガス槽を用いる真空処理（いわゆる二次精錬）を必要とし、素材製造コストの上昇を伴う。また、その相当の努力には限りがあり、しかも連続鋳造においては中心偏析が避けられないという問題があり、したがって鋼管の内面疵の低減には限界がある。また、前記特許文献１、特許文献２等に示された技術では中心偏析をなくすことができるため、鋼球など偏析が欠陥部となる鋼材には適用されているが、コスト的には高価な材料となり問題があった。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の有する問題点を解決し、従来に比べてより低コストになり、穿孔の際に内面疵の発生し難い鋼管製造用丸ビレットの製造方法及び鋼管製造用丸ビレットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するためには、丸ビレットの穿孔予定位置になる例えば中心部に偏析帯が存在しないようにすることが重要であることに着目し、本発明では丸ビレット製造に使用する連続鋳造鋳片にスラブを利用するに当たり、スラブを連続鋳造する際にその二次冷却水量をスラブの表裏面側で違えるように調節することによりスラブの偏析帯の位置を調整できることに着目し本発明をなすに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、連続鋳造されたスラブを圧延して鋼管製造用丸ビレットを製造するに当たり、前記スラブの連続鋳造過程において二次冷却帯の冷却水量を調節して偏析帯の生成位置を穿孔予定位置から偏在させることを特徴とする鋼管製造用丸ビレットの製造方法である。
【０００９】
本発明では、前記偏析帯の生成位置を前記穿孔予定位置になるスラブ中心位置からスラブ厚さの５％以上偏在させることが好ましい。
【００１０】
また、このようにして製造される本発明の丸ビレットは、その直径の中心から同直径の５％以上偏在した位置に偏析帯を有する鋼管製造用丸ビレットである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の丸ビレットを製造するためには連続鋳造されたスラブを用いる。その幅と厚さは特に制限されるものではないが、後のユニバーサルミルによる圧延によって所定の丸ビレットを製造できるものでなければならない。また、連続鋳造の際の表裏面からの冷却の程度を調整することによって偏析帯の位置をスラブ厚さ方向に調整できるものでなければならない。そのような要求を満たすためには、幅９００〜１３００ｍｍ、厚さ１５０〜３２０ｍｍとするのがよい。
【００１２】
上記のスラブを製造するに当たっては、その製造工程中二次冷却帯で冷却水量を調節して偏析帯の生成位置を穿孔予定位置から偏在させる。好ましくは、前記偏析帯を前記穿孔予定位置になるスラブ中心位置からスラブ厚さの５％以上偏在させる。具体的には、例えば、図１に示す湾曲型の連続鋳造装置を用いる場合には、タンディッシュ１、連鋳鋳型２をとおして鋳込まれた溶鋼が凝固して、連続鋳造鋳片スラブの表層に十分な凝固シェルが発達した後、すなわち、連続鋳造装置の専用帯３を通過後の、二次冷却帯４を構成するＮｏ．３冷却帯以降のスラブ上面側と下面側の冷却水量を、例えば表１に示すように上面側の冷却水量が下面側のそれよりも大となるように調節し、冷却を調整する。このようにすることにより、下面側での冷却が上面側に比べて弱くなり、スラブに生ずる偏析帯１１が、図３に示すように下面側に移動して偏在するようになる。
【００１３】
また、下面側の冷却水量を下げ、上面側の冷却水量を上げることを併用してスラブ上面側と下面側の冷却差を拡大することにより、スラブに生じる偏析帯の位置を中心から大きく下面側へ偏らすことができる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
図２は連続鋳造装置の二次冷却帯の概略を示す。ここに示すようにスラブ６は、一群のガイドロール７で構成されるパスラインを通過中に二次冷却スプレー８による散水で冷却される。ガイドロール７は別途ロール冷却スプレー９により冷却される。本発明において、上面側に冷却の強化面を置いたのは、二次冷却スプレー８によりスラブ６の上面側にかかった冷却水は湾曲型連続鋳造装置では、スラブ上面に滞留しやすく、スラブ６下面と比べ冷却強化が容易なためである。一方、スラブ６下面側の冷却のために二次冷却スプレー８によりスラブ６に散水された冷却水は、スラブ６と接すると落下する形となるため、スラブ６の上面に比べ冷却強化が行いにくいためである。
【００１６】
なお、スラブ上面側の冷却の強化は、二次冷却スプレーの冷却水量の増加を図ることで可能であるが、スラブ下面側の上面側に対しての緩冷却操作は、二次冷却スプレーの冷却水量を減少させて行うほか、スラブ鋳片の下面冷却として、ブレークアウトを起こさない範囲で、二次冷却スプレーから間欠的に冷却水を噴射して冷却を行ういわゆる間欠冷却を行って、スラブ下面側と上面側の冷却差をより大きく採ることを行ってもよい。
【００１７】
この例では、冷却帯が湾曲する型の連続鋳造装置によって本発明を実施する場合について示したが、本発明はいわゆる垂直型の連続鋳造装置を用いても実施することができる。この場合には、水量の調節は鋳片の一方の面にかかる水量を基準として他方の面にかかる水量を調節して偏析帯が所望の位置に来るようにすればよい。
【００１８】
偏析帯の生ずる位置は、スラブを、例えばユニバーサルミルで圧延して丸ビレットとするとき、穿孔される部分の位置（すなわち穿孔予定位置）から十分離間させる必要がある。その距離は、丸ビレットのサイズ、マンドレルミル等による加工の程度にもよるが、一般には傾斜圧延による激しいきりもみ加工を受ける部分に当たらないようにすれば十分である。それには、偏析帯をスラブ中心からスラブ厚さの５％以上、より好ましくは１０％以上、偏在させるようにするのがよい。
【００１９】
図３は、本発明によって得られたスラブに現れた偏析帯の一例を示す断面スケッチ図である。図示のように、本例のスラブ６の偏析帯１１はスラブ６中心から１５ｍｍ（スラブ厚さの７％）離間した。
【００２０】
このようにして得られた、偏析帯の偏ったスラブは角型に成形され、次いで丸ビレットに加工される。その手段は公知のいかなる手段でもよいが、例えば丸ビレットへの加工にはユニバーサルミルを用いるのが一般的である。また、圧延等の加工の際、スラブは角型に加工されるが、偏析帯の偏りがそのまま加工後にも残り、偏析帯が偏った状態の丸ビレットが得られる。
【００２１】
図４は、本発明によって製造された丸ビレットに現れた偏析帯の一例を示す断面スケッチ図である。図示のように、本例の丸ビレット１２の偏析帯１３は丸ビレット１２の中心から大きく偏っており（本例では１５ｍｍ、丸ビレット直径の７％）、したがって鋼管製造のための穿孔工程に供しても、穿孔部、さらには製品鋼管の内面に偏析による加工疵を生ずることがない。
【００２２】
【実施例】
実施例として、Ｃ：０．２５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．２５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：１．３０ｍａｓｓ％の組成になる溶鋼を幅１０００ｍｍ、厚さ２２０ｍｍのスラブに連続鋳造した。連続鋳造するに当たっては、湾曲型連続鋳造装置で表１にしたがう冷却条件で鋳造した。その結果、得られたスラブの偏析帯の生成位置は中心位置から１５ｍｍ（スラブ厚さの７％）離間していた。
【００２３】
このスラブをユニバーサルミルによって直径１９０ｍｍの丸ビレットに圧延し、その断面マクロ組織を調査したところ、偏析帯の位置は丸ビレットの中心から１３ｍｍ（丸ビレットの直径の７％）離間していた。この丸ビレットをピアシングミルで穿孔後、マンドレルミルで外径３００ｍｍ、肉厚１０ｍｍの鋼管に仕上げた。その内面疵の発生状況を調査した結果、本発明を適用しない場合に比べ９５％減少していた。なお、本発明を適用しない場合とは、上記実施例と同一サイズのスラブを用い、また同一プロセスで鋼管とするが、連続鋳造時にスラブの上・下面の冷却水量の調節を行わず、偏析帯をスラブ厚さ中心部に発生させたものをいう。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、上述のように偏析帯をスラブ厚さ中心部から離間した位置に生成させ、そのスラブを用いて丸ビレットとするので、継目無鋼管製造時の穿孔工程における疵の発生を効果的に抑制することができる。特に本発明では、穿孔部が本質的に偏析帯から外れることになるので、従来に比べて溶鋼の精錬段階において非金属介在物の低減に極度にコストをかける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続鋳造装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】連続鋳造装置の冷却帯の概念図である。
【図３】本発明によって得られたスラブに現れた偏析帯の一例を示す断面スケッチ図である。
【図４】本発明によって製造された丸ビレットに現れた偏析帯の一例を示す断面スケッチ図である。
【符号の説明】
１ タンディッシュ
２ 連鋳鋳型
３ 専用帯
４ 二次冷却帯
６ スラブ
７ ガイドロール
８ 二次冷却スプレー
９ ロール冷却スプレー
１１ （スラブの）偏析帯
１２ 丸ビレット
１３ （丸ビレットの）偏析帯[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a round billet for producing a steel pipe and a round billet for producing a steel pipe.
[0002]
[Prior art]
In general, a seamless steel pipe is manufactured by first perforating a round billet by, for example, an inclined rolling method, and then rolling it to a predetermined diameter and thickness by a mandrel mill or the like. A round billet, which is a material of the seamless steel pipe, is generally manufactured by continuously casting blooms having a circular or square cross section and roughly rolling them. Therefore, a region containing many non-metallic inclusions called a segregation zone exists in the center.
[0003]
When such a segregation zone is inclined and rolled using a round billet existing at the center, flaws are generated in the perforated portion and eventually on the inner surface of the steel pipe due to severe cutting of the inclined roll. In order to prevent the generation of such flaws, for example, S and P are reduced in the steel making stage, and SiO 2 and Al 2 O 3 that cause nonmetallic inclusions are removed. Conventionally, in order to eliminate the segregation zone, as described in Patent Documents 1 and 2, etc., a slab is processed at a stage before the segregation zone occurs during continuous casting. ing.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 3-66057 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 6-59538
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described means of reducing S and P in the steel making stage and further removing SiO 2 and Al 2 O 3 which cause nonmetallic inclusions, pretreatment of molten iron or vacuum treatment using an RH degassing tank is required. (So-called secondary refining), which leads to an increase in material production costs. Further, the considerable effort is limited, and furthermore, there is a problem that central segregation is unavoidable in continuous casting, and thus there is a limit in reducing the inner surface flaws of the steel pipe. In addition, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the like can eliminate center segregation, and thus are applied to steel materials such as steel balls in which segregation is defective, but are expensive in terms of cost. There was a problem with the material.
[0006]
The present invention solves the problems of the prior art, and provides a method of manufacturing a round billet for manufacturing a steel pipe and a round billet for manufacturing a steel pipe, which is lower in cost as compared with the related art and hardly causes internal surface flaws at the time of drilling. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has focused on the fact that it is important to eliminate the segregation zone at the center, for example, where the round billet is to be drilled, in order to solve the above problem. When using a slab for the continuous cast slab to be used, pay attention to the ability to adjust the position of the segregation zone of the slab by adjusting the amount of secondary cooling water to be different on the front and back sides of the slab when continuously casting the slab The present invention has been accomplished.
[0008]
That is, the present invention perforates the production position of the segregation zone by adjusting the amount of cooling water in the secondary cooling zone in the continuous casting process of the slab in rolling the continuously cast slab to produce a round billet for steel pipe production. A method for producing a round billet for producing a steel pipe, characterized in that the billet is unevenly distributed from a predetermined position.
[0009]
In the present invention, it is preferable that the generation position of the segregation zone is unevenly distributed by 5% or more of the slab thickness from the slab center position to be the drilling expected position.
[0010]
Further, the round billet of the present invention manufactured in this way is a round billet for steel pipe production having a segregation zone at a position deviated by 5% or more of the same diameter from the center of the diameter.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
To produce the round billet of the present invention, a continuously cast slab is used. The width and thickness are not particularly limited, but they must be capable of producing a predetermined round billet by subsequent rolling by a universal mill. Further, the position of the segregation zone must be adjustable in the slab thickness direction by adjusting the degree of cooling from the front and back surfaces during continuous casting. In order to satisfy such requirements, the width is preferably 900 to 1300 mm and the thickness is 150 to 320 mm.
[0012]
In manufacturing the above slab, during the manufacturing process, the amount of cooling water is adjusted in the secondary cooling zone, and the generation position of the segregation zone is unevenly distributed from the planned drilling position. Preferably, the segregation zone is unevenly distributed by 5% or more of the slab thickness from the slab center position which is the expected drilling position. Specifically, for example, when the curved continuous casting apparatus shown in FIG. 1 is used, the molten steel cast through the tundish 1 and the continuous casting mold 2 solidifies to form a continuous cast slab slab. After a sufficient solidified shell is developed on the surface layer, that is, after passing through the dedicated zone 3 of the continuous casting apparatus, the No. 2 constituting the secondary cooling zone 4 is not. Cooling is adjusted by adjusting the amount of cooling water on the upper surface side and the lower surface side of the slab after the third cooling zone so that the amount of cooling water on the upper surface side is larger than that on the lower surface side as shown in Table 1, for example. By doing so, the cooling on the lower surface side is weaker than that on the upper surface side, and the segregation zone 11 generated in the slab moves to the lower surface side as shown in FIG.
[0013]
In addition, by lowering the amount of cooling water on the lower surface side and increasing the amount of cooling water on the upper surface side, the cooling difference between the upper surface side and the lower surface side of the slab is enlarged, so that the position of the segregation zone generated in the slab is greatly increased from the center to the lower side. Can be biased.
[0014]
[Table 1]
[0015]
FIG. 2 schematically shows a secondary cooling zone of the continuous casting apparatus. As shown here, the slab 6 is cooled by water spray by the secondary cooling spray 8 while passing through a pass line constituted by a group of guide rolls 7. The guide roll 7 is separately cooled by a roll cooling spray 9. In the present invention, the reason why the cooling enhancement surface is provided on the upper surface side is that the cooling water applied to the upper surface side of the slab 6 by the secondary cooling spray 8 easily stays on the upper surface of the slab in the curved continuous casting apparatus. This is because the cooling enhancement is easier than the lower surface. On the other hand, the cooling water sprinkled on the slab 6 by the secondary cooling spray 8 for cooling the lower surface side of the slab 6 falls when it comes into contact with the slab 6, so that it is difficult to perform cooling enhancement compared to the upper surface of the slab 6. That's why.
[0016]
The cooling of the upper surface of the slab can be enhanced by increasing the amount of cooling water of the secondary cooling spray, but the gentle cooling operation on the upper surface of the lower surface of the slab is performed by cooling the secondary cooling spray. In addition to reducing the amount of water, as well as cooling the lower surface of the slab slab, so-called intermittent cooling, in which cooling water is intermittently sprayed from the secondary cooling spray to perform cooling, as long as breakout does not occur, The cooling difference between the side and the top surface may be made larger.
[0017]
In this example, the case where the present invention is implemented by a continuous casting apparatus having a curved cooling zone is described, but the present invention can also be implemented by using a so-called vertical continuous casting apparatus. In this case, the amount of water may be adjusted based on the amount of water applied to one surface of the slab, and the amount of water applied to the other surface may be adjusted so that the segregation zone comes to a desired position.
[0018]
When the slab is rolled into a round billet by, for example, a universal mill, the position where the segregation zone occurs needs to be sufficiently separated from the position of the portion to be pierced (that is, the expected piercing position). Although the distance depends on the size of the round billet and the degree of processing by a mandrel mill or the like, it is generally sufficient that the distance does not hit a part that is subjected to severely vigorous rubbing by inclined rolling. For this purpose, the segregation zone is preferably unevenly distributed from the center of the slab by 5% or more, more preferably 10% or more of the slab thickness.
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional sketch showing an example of a segregation zone appearing in a slab obtained by the present invention. As shown in the drawing, the segregation zone 11 of the slab 6 of this example was separated from the center of the slab 6 by 15 mm (7% of the slab thickness).
[0020]
The thus obtained slab having a segregated zone is formed into a square shape and then processed into a round billet. The means may be any known means. For example, a universal mill is generally used for processing into a round billet. In addition, during processing such as rolling, the slab is processed into a square shape, but the deviation of the segregation zone remains as it is after processing, and a round billet in which the segregation band is deviated is obtained.
[0021]
FIG. 4 is a cross-sectional sketch showing an example of a segregation zone appearing in a round billet manufactured according to the present invention. As shown in the figure, the segregation zone 13 of the round billet 12 in this example is largely deviated from the center of the round billet 12 (15 mm in this example, 7% of the diameter of the round billet), and is therefore subjected to a drilling process for manufacturing a steel pipe. However, there is no processing flaw due to segregation on the drilled portion and further on the inner surface of the product steel pipe.
[0022]
【Example】
As an example, molten steel having a composition of C: 0.25 mass%, Si: 0.25 mass%, and Mn: 1.30 mass% was continuously cast into a slab having a width of 1000 mm and a thickness of 220 mm. In the continuous casting, the casting was carried out in a curved continuous casting apparatus under cooling conditions according to Table 1. As a result, the formation position of the segregation zone of the obtained slab was 15 mm (7% of the slab thickness) from the center position.
[0023]
The slab was rolled into a round billet having a diameter of 190 mm by a universal mill, and the cross-sectional macrostructure was examined. As a result, the segregation zone was 13 mm (7% of the diameter of the round billet) from the center of the round billet. This round billet was perforated with a piercing mill, and then finished into a steel pipe having an outer diameter of 300 mm and a wall thickness of 10 mm with a mandrel mill. As a result of examining the state of occurrence of the inner surface flaw, it was reduced by 95% as compared with the case where the present invention was not applied. In the case where the present invention is not applied, a slab having the same size as that of the above embodiment is used, and a steel pipe is formed in the same process. At the center of the slab thickness.
[0024]
【The invention's effect】
The present invention generates a segregation zone at a position separated from the center of the slab thickness as described above, and uses the slab to form a round billet, so that the generation of flaws in the drilling step during the production of a seamless steel pipe is effective. Can be suppressed. In particular, in the present invention, since the perforated portion essentially deviates from the segregation zone, it is not necessary to excessively increase the cost of reducing nonmetallic inclusions in the refining stage of molten steel as compared with the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire configuration of a continuous casting apparatus.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a cooling zone of the continuous casting apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional sketch showing an example of a segregation zone appearing in a slab obtained by the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional sketch showing an example of a segregation zone appearing in a round billet manufactured according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tundish 2 Continuous casting mold 3 Exclusive belt 4 Secondary cooling zone 6 Slab 7 Guide roll 8 Secondary cooling spray 9 Roll cooling spray 11 Segregation zone (of slab) 12 Round billet 13 Segregation zone (of round billet)