ロールと鋳片の接触に関する一近似モデル－多ロールスパンにおける連鋳鋳片の3次元変形解析 第1報

摘要

連続鋳造過程の鋳片は，溶鋼圧によるバルジング変形，曲げ部から水平部にかけての矯正変形，さらには各種操業条件やロールミスアライメントなどの要因による変形を受ける．これらの変形量が大きいと，凝固界面に多様な内部割れが発生する．特に，中炭素鋼などの割れ感受性の高い鋼種でこのような内部割れが顕著に現れる．割れに関する正確な評価は困難であるが，大局的な変形解析から割れを評価しようとすると，例えば，鋳片の各位置でどのようなひずみ速度が生じ，それらの積算値であるひずみがどのように発展していくかをある程度正確に把握する必要があり，三次元変形解析による検討が望まれる．鋳片の変形解析としては，バルジングを対象とした解析（梁モデル，二次元および三次元FEMによる定常計算），ロール圧下による変形解析（三次元FEMによる定常計算），矯正帯での変形解析（三次元FEMによる非定常計算）などが報告されている．バルジングやロール圧下の解析では，1ロールスパン間の鋳片を対象としており，定常解析手法を用い，鋳片とロールとの詳細な接触状況を考慮して，材料の移動（鋳造速度），溶鋼静圧，ロールスパン距離，鋳片寸法および温度，材料構成則などが鋳片変形に及ぼす影響を検討している．変形形状に関して，計算結果と測定結果との対応は比較的よいが，1ロールスパンのみを解析対象としているため，入出側横断面における境界条件の設定が問題点として残っている．矯正帯での変形解析では，多ロールスパンにおける鋳片を対象としており，非定常解析手法を用い，鋳片とロールとの詳細な接触状況を考慮して，ロールの配置が鋳片変形（主として鋳造方向のひずみ）に及ぼす影響を検討している．そこでは動的解析による数値的振動が問題点として残っているようである．また，計算時間については言及されていないが，かなりの時間を要していると推測される．