JP2004090088A

JP2004090088A - 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

Info

Publication number: JP2004090088A
Application number: JP2003188116A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oshima; 大島　健二; Seiichiro Nanbu; 南部　征一郎; Hiroshi Nomura; 野村　寛; Toshio Fujimura; 藤村　俊生
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】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。
【解決手段】連続鋳造されたスラブ６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１１の生成位置を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。また、本発明の丸ビレット１２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１３を有する。
【選択図】　図３

Description

【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ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３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ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３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

Claims

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。
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を特徴とする請求項１記載の鋼管製造用丸ビレットの製造方法。
丸ビレット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ことを特徴とする鋼管製造用丸ビレット。