BR112019004155B1

BR112019004155B1 - Método de lingotamento contínuo de aço

Info

Publication number: BR112019004155B1
Application number: BR112019004155-9A
Authority: BR
Inventors: Norichika Aramaki; Kohei Furumai; Yuji Miki
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2023-04-11
Also published as: JPWO2018056322A1; WO2018055799A1; EP3488947B1; BR112019004155A2; KR20190029757A; TWI655979B; KR102245010B1; EP3488947A4; TW201813740A; TW201813739A; JP6947737B2; TWI630961B; EP3488947A1

Abstract

A presente invenção refere-se à técnica de provisão, sobre a superfície da parede interna da placa de cobre do molde para fundição contínua, de áreas cheias com metal de condutividade térmica diferente que são cheias com um metal em que, com relação à placa de cobre do molde, a razão da diferença de condutividade térmica é pelo menos 20%. Ao ajustar o intervalo na direção de largura e o intervalo na direção de fundição das áreas cheias com metal de condutividade térmica diferente para menos do que ou igual a um valor definido por uma fórmula numérica prescrita, é possível prevenir rachadura na superfície devido a esfriamento desigual da casca solidificada no período de solidificação inicial durante fundição contínua, e suprimir ocorrência de segregação no centro no centro de espessura de uma peça fundida.

Description

Campo da Técnica

[0001] A presente invenção refere-se a uma técnica de lingotamento contínuo e mais particularmente a um método de lingotamento contínuo de aço com o qual solidificação desigual de um cordão no estágio inicial de solidificação é suprimida e que é então adequado para melhora de rachadura na superfície e segregação no centro do cordão.

Técnica Anterior

[0002] Em geral, quando um cordão de aço é produzido através de lingotamento contínuo, aço derretido despejado em um molde entra em contato com o molde e é esfriado, e uma camada solidificada fina (daqui em diante referida como uma “casca de solidificação”) é formada. Enquanto o aço derretido é despejado no molde, a casca de solidificação é extraída a jusante (daqui em diante referida como “fundição estável”) para então produzir o cordão.

[0003] Quando o aço derretido é esfriado desigualmente no molde, a espessura da casca de solidificação se torna não uniforme, de modo que a superfície da casca de solidificação não é lisa. Em particular, quando a casca de solidificação com uma espessura não uniforme aumenta no estágio inicial de solidificação, concentração de tensão ocorre na superfície da casca de solidificação, e rachaduras longitudinais pequenas são então geradas. Essas rachaduras longitudinais pequenas permanecem presentes mesmo após solidificação completa do cordão e formam rachaduras longitudinais na superfície do cordão. Quando rachaduras longitudinais são geradas na superfície do cordão, é necessário remover as rachaduras longitudinais (a remoção das rachaduras é daqui em diante referida com “condicionamento”) antes do cordão ser submetido a processos subsequentes (tal como um processo de laminação).

[0004] O molde é oscilado em uma direção de lingotamento, e a oscilação do molde faz com que uma porção de extremidade superior da casca de solidificação se dobre em direção ao aço derretido. Então o aço derretido flui para o vão entre a casca de solidificação dobrada e uma superfície da parede interna do molde, e uma porção projetando em direção ao aço derretido (daqui em diante referida como “gancho”) é então formada na casca de solidificação. Quando a superfície da casca de solidificação não é lisa, o vão formado entre a casca de solidificação dobrada e a superfície da parede interna do molde é grande, de modo que o gancho da casca de solidificação é grande. Quando o gancho se projetando em direção ao aço derretido é grande, inclusões não metálicas e bolhas de ar fluindo para cima no aço derretido são aprisionadas pelo gancho em um menisco (a superfície superior do aço derretido no molde). As inclusões não metálicas e bolhas de ar aprisionadas causam defeitos na superfície tais como falhas na superfície e abaulamento em chapas de aço laminadas a quente e chapas de aço laminadas a frio.

[0005] A frequência de ocorrência de defeitos na superfície tais como rachaduras longitudinais, falhas e abaulamentos tende a aumentar conforme a velocidade de fundição aumenta. No momento, a velocidade de fundição de uma máquina de fundição de chapa contínua geral é melhorada por um fator de cerca de 1,5 a cerca de 2 comparado com aquela de dez anos atrás, e a quantidade de trabalho de reparo aumenta consequentemente. Também no chamado carregamento a quente e no chamado carregamento direto que estão sendo tecnologicamente estabelecidos nos últimos anos, o trabalho de reparo para o cordão é um fator que inibe estabilização da operação. Desta maneira, vantagens econômicas significantes podem ser obtidas se for possível prevenir a formação de ganchos e aumento não uniforme da espessura da casca de solidificação devido a esfriamento não uniforme no estágio inicial de solidificação.

[0006] Para prevenir o esfriamento não uniforme no estágio inicial de solidificação, é necessário que esfriamento leve uniforme seja realizado no estágio inicial de solidificação para permitir que a espessura da casca de solidificação aumente uniformemente para então prevenir a formação de ganchos. Com relação a isso, é declarado na Literatura de Não Patente 1 que, a fim de melhorar a condição de superfície de um cordão em lingotamento contínuo de um tarugo de 280 x 280 mm, é eficaz prover projeções e recessos na superfície interna do molde. É declarado na Literatura de Patente 1 que recessos tendo um diâmetro ou largura de 3 a 80 mm e uma profundidade de 0,1 a 1,0 mm são providos na superfície interna de um molde. É declarado na Literatura de Patente 2 que sulcos tendo uma largura de 0,2 a 2 mm e uma profundidade de 6 mm ou menos são providos na superfície interna de um molde.

[0007] Essas técnicas têm como objetivo obter esfriamento suave da maneira que segue. Um pó de molde é adicionado a uma porção de menisco de modo que uma camada de pó de molde tendo uma espessura suficiente é estavelmente mantida entre o molde e uma casca de solidificação por um tempo longo. Uma camada de ar e uma camada de pó derretido são então formadas na porção tendo os recessos na superfície interna do molde, e esfriamento suave (daqui em diante referido como resfriamento leve) é obtido utilizando a habilidade de isolamento de calor da camada de ar e da camada de pó derretido.

[0008] No entanto, quando essas técnicas são realmente usadas para lingotamento contínuo, vários problemas surgem. Por exemplo, um molde de largura variável para uma máquina de fundição de chapa contínua é um molde de combinação tendo lados largos e lados curtos. Um problema neste caso é que, quando um recesso formado na superfície interna do molde corresponde à posição de um canto do molde quando lingotamento contínuo é iniciado, borrifos de aço derretido no início da fundição entram no recesso no canto.

[0009] Um outro problema é como segue. Quando um bico submerso ou um distribuidor é substituído, a superfície superior do aço derretido no molde é mais baixa do que aquela durante fundição estável. Neste caso, o pó de molde grudado à superfície interna do molde cai facilmente e é separado, e o aço derretido ou borrifos do aço derretido entram no recesso no canto quando a fundição é retomada. O fenômeno em que o aço derretido entra no recesso causa a ocorrência de quebra do tipo aderência da casca de solidificação.

[00010] O mecanismo de formação de segregação no centro em um cordão é considerado ser como segue. Conforme a solidificação prossegue, a concentração de um componente de segregação aumenta em regiões entre braços de dendrito, que é uma estrutura de solidificação. O aço derretido com o componente de segregação concentrado flui para fora das regiões entre os braços de dendrito devido à reticulação do cordão durante solidificação ou abaulamento do cordão. Este aço derretido com o componente de segregação concentrado flui em direção a um ponto de término de solidificação, isto é, uma zona de solidificação final, e é solidificado de modo a formar uma zona concentrada em componente de segregação. Esta zona concentrada é referida como segregação no centro. Prevenir segregação no centro em um cordão é eficaz na prevenção da migração de aço derretido em que o componente de segregação está concentrado e que está presente em regiões entre braços de dendrito e prevenindo acúmulo local do aço derretido em que o componente de segregação está concentrado. Vários métodos usando esses princípios foram propostos.

[00011] Um deles é um método de redução suave para um cordão usando um grupo de rolos de redução. No entanto, há um limite para o efeito de melhora de segregação no centro quando o grau de redução suave é ligeiramente maior do que a quantidade de reticulação de solidificação. A Literatura de Patente 3 propõe o seguinte método. Um cordão é abaulado em um ponto onde a fração de fase sólida em uma porção central do cordão é 0,1 ou menos de modo que a espessura de uma porção central na direção de largura do cordão é maior 20 a 100 mm do que a espessura dos lados curtos do cordão formado no molde. Então, imediatamente antes do término de solidificação, o cordão é laminado para uma redução de laminação correspondendo à quantidade de abaulamento usando pelo menos um par de rolos de redução sob a condição que a redução de laminação por par de rolos é 20 mm ou mais.

[00012] A Literatura de Patente 4 propõe o seguinte método. Um cordão é abaulado de modo que a espessura de uma porção central na direção de largura do cordão é maior em 10 a 50% a espessura dos lados curtos do cordão até que a espessura de uma porção não solidificada do cordão atinja 30 mm. Então, até o ponto de término de solidificação, pelo menos um par de rolos de redução é usado para laminar o cordão em uma quantidade correspondendo à quantidade de abaulamento.

[00013] A Literatura de Patente 5 propõe o método de lingotamento contínuo de aço que segue. Um cordão é abaulado de modo que a espessura do cordão seja aumentada em 3% ou mais e 25% ou menos a espessura do cordão no início do abaulamento, e então o cordão resultante é laminado em um ponto onde a fração de fase sólida na porção central seja de a partir de 0,2 a 0,7 inclusive pela quantidade correspondendo a 30% ou mais e 70% ou menos a quantidade de abaulamento.

Lista de Citação Literatura de Patente

[00014] PTL 1: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não examinado No. 9-94634

[00015] PTL 2: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não examinado No. 10-193041

[00016] PTL 3: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não examinado No. 9-057410

[00017] PTL 4: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não examinado No. 9-206903

[00018] PTL 5: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não examinado No. 2000-288705

Literatura de Não Patente

[00019] NPL 1: P. Perminov e outros. Steel in English (1968) No. 7, pp. 560 a 562

Sumário da Invenção Problema Técnico

[00020] Em lingotamento contínuo de aço, oscilações verticais são aplicadas a um molde, e as oscilações previnem que uma casca de solidificação grude no molde. Como um resultado da oscilação do molde, recessos periódicos chamados marcas de oscilação são formados na superfície do cordão tendo uma porção de extremidade para a frente deformada. Quando a profundidade das marcas de oscilação é grande, a superfície da casca de oscilação está em contato desigual com o molde, e a quantidade de calor removida do molde é também não uniforme, de modo que irregularidades na superfície interna da casca de solidificação são também grandes. Quando as irregularidades na superfície interna da casca de solidificação no estágio inicial são grandes, a interface de solidificação em uma zona de solidificação final não é lisa. Um problema neste caso é que, mesmo quando qualquer um dos métodos descritos na Literatura de Patente 3 até a Literatura de Patente 5 é usado para laminação, seu efeito não é suficientemente obtido.

Solução para o Problema

[00021] A presente invenção que resolve o problema acima é sumarizada como segue.

[00022] [1] Um método de lingotamento contínuo de aço para produção de um cordão, o método incluindo: despejo do aço derretido em um molde de lingotamento contínuo; e simultaneamente extração do aço derretido, enquanto o molde de lingotamento contínuo é oscilado em uma direção de lingotamento, onde o molde de lingotamento contínuo tem uma pluralidade de sulcos côncavos formados em uma superfície da parede interna de uma placa de cobre do molde em uma região se estendendo a partir de uma posição pelo menos 20 mm acima da posição de um menisco em um estado de fundição estável para uma posição pelo menos 50 mm e no máximo 200 mm abaixo da posição do menisco, onde uma pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente cheias com um metal ou uma liga de metal tendo uma condutividade térmica que difere pelo menos 20% da condutividade térmica da placa de cobre do molde são dispostas na pluralidade de sulcos côncavos, onde a fração de área da área total das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente em relação à área da superfície da parede interna, na qual a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente dispostas é de a partir de 10% a 80%, inclusive, onde uma distância (D1) e um passo de marca de oscilação (OMP) que é derivado da frequência de oscilação (f) e a velocidade de laminação (Vc) satisfazem a fórmula (1) abaixo, onde uma distância (D2) satisfaz a fórmula (2) abaixo, D1 < OMP = Vc x 1000/f (1) D2 < 4r (2)

[00023] onde, na fórmula (1), Vc é a velocidade de laminação (m/min); f é a frequência de oscilação (cpm); OMP é o passo de marca de oscilação (mm); e D1 é a distância (mm) entre uma linha-limite entre uma primeira da pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde e uma linha-limite entre uma segunda das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde, a segunda das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente estando localizada na mesma posição, com relação a uma direção de largura da placa de cobre do molde, como o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e estando adjacente à primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente na direção de lingotamento, e onde, na fórmula (2), r é o raio (mm) de um círculo tendo um centro no centro de gravidade de uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e tendo a mesma área que uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e D2 é a distância (mm) entre o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e o centro de gravidade de uma terceira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente, a terceira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente estando disposta na mesma posição, com relação à direção de lingotamento, como o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e estando adjacente à primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente na direção de largura.

[00024] [2] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com [1],

[00025] onde a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente é disposta de modo que a distância (D1) satisfaz a fórmula (3) abaixo: D1 < 2r. (3)

[00026] [3] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com [1] ou [2],

[00027] onde todos da pluralidade de sulcos côncavos têm o mesmo formato.

[00028] [4] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com qualquer um de [1] a [3],

[00029] onde a pluralidade de sulcos côncavos têm, cada um, um formato circular ou um formato quase-circular sem quaisquer cantos.

[00030] [5] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com qualquer um de [1] a [4],

[00031] onde a pluralidade de porções cheias de metal com condutividade térmica diferente são dispostas em um padrão de látice.

[00032] [6] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com qualquer um de [1] a [4],

[00033] onde a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são dispostas em um padrão escalonado.

[00034] [7] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com qualquer um de [1] a [6],

[00035] o método incluindo ainda: abaulamento de lados largos do molde do cordão tendo uma porção não solidificada no interior em uma quantidade total de abaulamento dentro da faixa de mais de 0 mm e 20 mm ou menos com relação à espessura do cordão (a espessura entre os lados largos do molde do cordão) em uma saída do molde, os lados largos do molde do cordão sendo abaulados usando alguns de uma pluralidade de pares de rolos de apoio de cordão providos em uma máquina de lingotamento contínuo, um vão de rolo de alguns da pluralidade de pares de rolos de apoio de cordão sendo aumentado gradualmente em direção a um lado a jusante na direção de lingotamento; e então aplicação de uma força de redução aos lados largos do molde do cordão em uma zona de redução suave em que o vão do rolo de alguns da pluralidade de rolos de apoio de cordão é reduzido gradualmente em direção ao lado a jusante na direção de lingotamento para desta maneira laminar o cordão para uma redução de laminação total igual a ou menos do que a quantidade de abaulamento total, a força de redução sendo aplicada de modo que o produto (mm.m/min2) da velocidade de laminação (mm/min) e a velocidade de fundição (m/min) seja de a partir de 0,30 a 1,00 inclusive, a aplicação da força de redução sendo iniciada em um ponto onde uma fração de fase sólida em uma porção central de espessura do cordão seja pelo menos 0,2 e parada em um ponto onde a fração de fase sólida na porção central de espessura atinge 0,9.

[00036] [8] O método de lingotamento contínuo de aço de acordo com qualquer um de [1] a [7],

[00037] onde uma pluralidade de fendas se estendendo na direção de lingotamento são dispostas em uma superfície de parede externa da placa de cobre do molde em um passo único ou uma pluralidade de passos na direção de largura da placa de cobre do molde, onde, quando a pluralidade de fendas são dispostas no passo único, o passo único é chamado Z (mm), onde, quando a pluralidade de fendas é disposta na pluralidade de passos, um mais longo da pluralidade de passos é chamado Z (m), e onde Z satisfaz a fórmula (4) abaixo: Z > 2,5 x D2. (4)

[00038] O centro de gravidade de uma porção cheia com metal com condutividade térmica diferente é o centro de gravidade de um formato em seção transversal da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente em um plano do lado de aço derretido da placa de cobre do molde.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[00039] Na presente invenção, a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente dispostas na região próximo do menisco e incluindo a posição do menisco e arranjadas na direção de largura e na direção de lingotamento do molde de lingotamento contínuo, e desta maneira a resistência térmica do molde de lingotamento contínuo próximo do menisco aumenta e diminui periodicamente na direção de largura do molde e na direção de lingotamento. Neste caso, um fluxo de calor próximo ao menisco, isto é, um fluxo de calor a partir da casca de solidificação para o molde de lingotamento contínuo no estágio inicial de solidificação, aumenta e diminui periodicamente. O aumento e a diminuição periódicos do fluxo de calor reduzem tensão devido à transformação de ferro δ em ferro Y e tensão térmica, de modo que a deformação da casca de solidificação causada por essas tensões diminui. Quando a deformação da casca de solidificação é pequena, a distribuição de fluxo de calor não uniforme causada pela deformação da casca de solidificação é tornada uniforme, e a tensão gerada é dispersa, de modo que a quantidade de cordão diminui consequentemente. Desta maneira, rachadura da superfície da casca de solidificação pode ser prevenida.

[00040] Na presente invenção, uma vez que uma porção em que o fluxo de calor aumenta e diminui pelo menos uma vez pode estar presente por passo das marcas de oscilação, a profundidade das marcas de oscilação pode ser reduzida, e a superfície da casca de solidificação pode ser tornada uniforme. Neste caso, a superfície interna da casca de solidificação que aumenta junto com sua superfície é também tornada uniforme, e a interface de solidificação na zona de solidificação final é alisada. Desta maneira, o número de pontos para causar segregação diminui, e a qualidade interna do cordão de chapa pode ser aperfeiçoada.

Breve Descrição dos Desenhos

[00041] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma máquina de fundição de chapa contínua de dobra vertical à qual um método de lingotamento contínuo de aço de acordo com uma modalidade pode ser aplicado.

[00042] A Figura 2 é um gráfico mostrando um exemplo de um perfil de vão de rolo.

[00043] A Figura 3 é uma vista lateral esquemática de uma placa de cobre do lado largo do molde formando parte de um molde instalado na máquina de fundição de chapa contínua.

[00044] A Figura 4 é uma ilustração mostrando esquematicamente resistência térmica em três locais na placa de cobre do lado largo do molde tendo porções cheias com metal com condutividade térmica diferente cheias com um metal tendo uma condutividade térmica menor do que a placa de cobre do molde, a resistência térmica sendo mostrada ao longo das posições de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente.

[00045] A Figura 5 mostra ilustrações de exemplos dos formatos planares de sulcos côncavos.

[00046] A Figura 6 é uma vista ampliada parcial de uma região em que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são dispostas.

[00047] A Figura 7 é uma ilustração esquemática mostrando um lado da superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde.

[00048] A Figura 8 é uma seção transversal D-D esquemática da Figura 7 com uma placa de backup disposta na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde, uma seção transversal em que um parafuso prisioneiro é aparafusado em um dos orifícios de parafuso no lado direito na seção transversal D-D sendo superposta sobre a seção transversal D-D-.

[00049] A Figura 9 é uma ilustração mostrando um outro exemplo do arranjo das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente.

Descrição de Modalidades

[00050] Modalidades específicas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos. A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma máquina de lingotamento contínuo de chapa de dobra vertical à qual um método de lingotamento contínuo de aço de acordo com uma modalidade pode ser aplicado.

[00051] Um molde de lingotamento contínuo 5 (daqui em diante referido simplesmente como um “molde”) no qual aço fundido 11 é despejado, em que o aço derretido 11 é solidificado para formar um formato de casca externa de um cordão 12, e que é oscilado em uma direção de lingotamento do cordão 12 é instalado na máquina de função contínua de chapa 1. Um distribuidor 2 usado como um contêiner de retransmissão para fornecimento do aço derretido 11 fornecido a partir de uma fornalha (não mostrado) para o molde 5 é disposto em uma posição prescrita acima do molde 5. Uma pluralidade de pares de rolos de apoio de cordão incluindo rolos de apoio 6, rolos-guia 7 e rolos de pressionamento 8 são dispostos abaixo do molde 5. Os rolos de pressionamento 8 apoiam o cordão 12 e servem também como rolos de direcionamento para extração do cordão 12. Bicos de pulverização (não mostrados) tais como bicos de pulverização de água ou bicos de pulverização de névoa de ar são dispostos entre os rolos de apoio de cordão adjacentes uns aos outros na direção de lingotamento, e uma zona de esfriamento secundária é então formada. Enquanto extraindo, o cordão 12 é esfriado por água de esfriamento (daqui em diante referida como “água de esfriamento secundária”) pulverizada a partir dos bicos de pulverização na zona de esfriamento secundária. A quantidade de uma porção não solidificada 14 dentro do cordão 12 então diminui, e uma casca de solidificação 13 aumenta durante a fundição realizada. Um bico deslizante 3 para controle da taxa de fluxo do aço derretido 11 é disposto na parte inferior do distribuidor 2, e um bico submerso 4 é disposto na superfície inferior do bico deslizante 3.

[00052] Uma pluralidade de rolos de transferência 9 para transferência do cordão de fundição 12 dispostos a jusante dos rolos de apoio de cordão e um cortador de cordão 10 para corte do cordão fundido 12 em um cordão de chapa 12a tendo um comprimento prescrito é disposta acima dos rolos de transferência 9. Uma zona de redução suave 17 incluindo uma pluralidade de pares de grupos de rolo-guia é disposta a montante e a jusante de uma posição de término de solidificação 15 do cordão 12. Na zona de redução suave 17, o vão do rolo dos rolos-guia opostos é ajustado de modo a diminuir gradualmente em direção a um lado a jusante na direção de lingotamento, isto é, um gradiente de rolo é formado.

[00053] O cordão 12 pode ser submetido à redução suave na zona de redução suave inteira 17 ou uma região selecionada da zona de redução suave 17. Na presente modalidade, a zona de redução suave 17 é disposta de modo que a fração de fase sólida em uma porção central de espessura do cordão 12 presente dentro da faixa de instalação da zona de redução suave 17 seja de pelo menos 0,2 a 0,9.

[00054] O gradiente de redução na zona de redução suave 17 é representado pela quantidade de redução de vão de rolo por metro na direção de lingotamento, isto é, “mm/m,” e a velocidade de laminação (mm/min) do cordão 12 na zona de redução suave 17 é determinada como o produto do gradiente de redução (mm/m) e da velocidade de fundição (m/min). Bicos de pulverização para esfriamento do cordão 12 são também dispostos entre os rolos de apoio de cordão incluídos na zona de redução suave 17. No exemplo mostrado na Figura 1, apenas os rolos-guia 7 são dispostos na zona de redução suave 17, mas rolos de pressionamento 8 podem ser dispostos na zona de redução suave 17. Os rolos de apoio de cordão dispostos na zona de redução suave 17 são referidos também como “rolos de redução”.

[00055] O vão de rolo dos rolos-guia 7 dispostos entre a extremidade inferior do molde 5 e a posição de uma extremidade de uma cratera de líquido do cordão 12 aumenta gradualmente a cada rolo ou a cada vários rolos em direção ao lado a jusante na direção de lingotamento até que a quantidade de aumento no vão de rolo atinja um valor prescrito. Esses rolos-guia 7 formam uma zona de abaulamento intencional 16 para abaular intencionalmente os lados largos do molde do cordão 12 tendo a porção não solidificada 14 dentro dele. O vão de rolo de rolos de apoio de cordão dispostos a jusante da zona de abaulamento intencional 16 é reduzido para um valor constante ou reduzido de modo a ser comensurado com a quantidade de reticulação devido à diminuição em temperatura do cordão 12, e esses rolos de apoio de cordão são conectados à zona de redução suave 17.

[00056] A Figura 2 é um gráfico mostrando um exemplo de um perfil de vão de rolo. Como mostrado na Figura 2, neste perfil, os lados largos do molde do cordão são intencionalmente abaulados através de pressão ferrostática na zona de abaulamento intencional 16 para aumentar a espessura de porções centrais dos lados largos do molde do cordão (região b). No lado a jusante da zona de abaulamento intencional 16, o vão de rolo é constante ou é reduzido de modo a ser comensurado com a quantidade de reticulação devido à diminuição de temperatura do cordão 12 (região c), e então os lados largos do molde do cordão são laminados na zona de redução suave 17 (região d). “a” e “e” na Figura 2 denotam regiões em que o vão de rolo é reduzido de modo a ser comensurado com a quantidade de reticulação devido à diminuição em temperatura do cordão 12. “a” na Figura 2 indica um exemplo do vão de rolo em um método de fundição (método convencional) em que o vão de rolo é reduzido de modo a ser comensurado com a quantidade de reticulação devido à diminuição em temperatura do cordão 12 sem nenhuma redução suave realizada.

[00057] Na zona de abaulamento intencional 16, o vão de rolo dos rolos-guia 7 é gradualmente aumentado em direção ao lado a jusante na direção de lingotamento, e os lados largos do molde do cordão 12, exceto por porções próximas aos lados curtos, são intencionalmente abaulados pela pressão ferrostática da porção não solidificada 14 de modo a conformar o vão do rolo dos rolos-guia 7. As porções dos lados largos do molde do cordão que estão localizadas próximas dos lados curtos são firmemente mantidas pelas superfícies de lado curto completamente solidificadas do cordão e mantêm a espessura no início do abaulamento intencional. Desta maneira, apenas as porções intencionalmente abauladas dos lados largos do molde do cordão 12 entram em contato com os rolos-guia 7.

[00058] A Figura 3 é uma vista lateral esquemática de uma placa de cobre do lado largo do molde formando parte do molde instalado na máquina de fundição de chapa contínua. O molde 5 mostrado na Figura 3 é um exemplo do molde de lingotamento contínuo para fundição de um cordão de chapa. O molde 5 é formado combinando um par de placas de cobre laterais largas do molde 5a (daqui em diante referidas também como “placas de cobre de molde”) e um par de placas de cobre do lado curto do molde. A FIGURA 3 mostra uma das placas de cobre do lado largo do molde 5a. Nas placas de cobre do lado curto do molde, como nas placas de cobre do lado largo do molde 5a, porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas no lado da superfície da parede interna e a descrição das placas de cobre do lado curto do molde será omitida. No cordão 12, concentração de tensão é mais provável ocorrer na casca de solidificação 13 nas laterais largas do molde do cordão porque, no formato do cordão 12, a largura da chapa é muito maior do que a espessura da chapa, e rachadura da superfície é mais provável ocorrer nos lados largos do molde do cordão. Desta maneira, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 podem não ser providas nas placas de cobre de lado curto do molde 5 para um cordão de chapa.

[00059] Como mostrado na Figura 3, porções cheias com metal circulares com condutividade térmica diferente 19 cheias com um metal ou uma liga de metal tendo uma condutividade térmica que difere em pelo menos 20% da condutividade térmica da placa de cobre do lado largo do molde 5a (o metal ou a liga de metal é daqui em diante referido como um “metal de condutividade térmica diferente”) são dispostas em uma superfície da parede interna da placa de cobre do lado largo do molde 5a em uma região se estendendo a partir da posição Q pelo menos 20 mm acima de uma posição do menisco 18 durante fundição estável para a posição R pelo menos 50 mm e no máximo 200 mm abaixo da posição do menisco 18. Especificamente, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas em um padrão escalonado na região tendo um comprimento W na direção de largura do molde que é perpendicular à direção de lingotamento. O “menisco” significa a “superfície superior do aço derretido no molde”. A “fundição estável” significa um estado estável em que, após o início de despejamento do aço derretido no molde 5 da máquina de fundição de chapa contínua 1, a velocidade de fundição é mantida constante. Durante a fundição uniforme, a velocidade de despejamento do aço derretido 11 no molde 5 é automaticamente controlada pelo bico deslizante 3 e é controlada de modo que a posição do menisco 18 seja mantida constante.

[00060] As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são formadas enchendo sulcos côncavos circulares independentemente formados no lado da superfície da parede interna da placa de cobre do molde com o metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente da condutividade térmica da liga de cobre formando a placa de cobre do molde.

[00061] Para encher os sulcos côncavos circulares com o metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente daquela da liga de cobre formando a placa de cobre, é preferível usar um processo de galvanização ou um processo de pulverização térmico. Para encher os sulcos côncavos circulares, o metal de condutividade térmica diferente processado no formato dos sulcos côncavos circulares pode ser assentado nos sulcos côncavos circulares. No entanto, neste caso, um vão ou uma rachadura pode ser formado entre o metal de condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde. Quando um vão ou uma rachadura é formado entre o metal de condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde, rachadura ou descascamento do metal de condutividade térmica diferente ocorre. Isso não é preferível porque eles causam uma redução na vida de serviço do molde, rachadura do cordão e quebra do tipo aderência. Ao encher os sulcos côncavos circulares com o metal de condutividade térmica diferente usando um processo de plaqueamento ou uma pulverização térmica, a ocorrência dos problemas acima pode ser prevenida.

[00062] Na presente modalidade, a liga de cobre usada para a placa de cobre do molde pode ser uma liga de cobre contendo quantidades de traço de cromo (Cr) e zircônio (Zr) usados geralmente para um molde de lingotamento contínuo. Nos últimos anos, para obter solidificação uniforme no molde ou para prevenir que inclusões no aço derretido sejam aprisionadas pela casca de solidificação, um agitador eletromagnético para agitação do aço derretido no molde é geralmente provido. Para reduzir atenuação da intensidade do campo magnético a partir de uma bobina eletromagnética para o aço derretido, uma liga de cobre com condutividade elétrica reduzida pode ser usada. Neste caso, conforme a condutividade elétrica diminui, a condutividade térmica diminui. Desta maneira, a condutividade térmica da placa de cobre do molde é mais ou menos metade da condutividade térmica de cobre puro (condutividade térmica: cerca de 400 W/(mxK)). Em geral, a liga de cobre usada para a placa de cobre do molde tem uma condutividade térmica menor do que cobre puro.

[00063] A Figura 4 é uma ilustração mostrando esquematicamente resistência térmica em três locais na placa de cobre do lado largo do molde tendo as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente cheias com um metal tendo uma condutividade térmica menor do que a placa de cobre do molde, a resistência térmica sendo mostrada ao longo das posições de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente. Como mostrado na Figura 4, a resistência térmica é maior nas posições onde as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são postas.

[00064] Ao dispor a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde de lingotamento contínuo e na direção de lingotamento na região próximo do menisco e incluindo a posição de menisco 18, uma distribuição de resistência térmica em que a resistência térmica do molde de lingotamento contínuo próximo do menisco aumenta e diminui periodicamente na direção de largura e na direção de lingotamento do molde é formada como mostrado na Figura 4. Isso faz com que uma distribuição de fluxo de calor em que o fluxo de calor da casca de solidificação para o molde de lingotamento contínuo aumente e diminua periodicamente seja formada próximo do menisco, isto é, no estágio inicial de solidificação.

[00065] Quando as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são formadas enchendo os sulcos côncavos circulares com um metal tendo uma condutividade térmica maior do que a placa de cobre do molde, a resistência térmica é menor nas posições nas quais as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são postas, em contraste com o caso mostrado na Figura 4. No entanto, neste caso, também, como no caso acima, uma distribuição de resistência térmica em que a resistência térmica do molde de lingotamento contínuo próximo do menisco aumenta e diminui periodicamente na direção de largura e na direção de lingotamento do molde é formada. Para formar a distribuição de resistência térmica periódica descrita acima, é preferível que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sejam independentes umas das outras.

[00066] O aumento e a diminuição periódicos no fluxo de calor reduzem tensão térmica e a tensão causada por transformação de fase da casca de solidificação 13 (por exemplo, transformação do ferro δ em ferro Y), de modo que a deformação da casca de solidificação 13 causada por essas tensões é reduzida. Quando a deformação da casca de solidificação 13 é pequena, a distribuição de fluxo de calor não uniforme causada pela deformação da casca de solidificação 13 é tornada uniforme, e a tensão gerada é dispersa, de modo que a quantidade de cordão diminui consequentemente. A ocorrência de rachadura superficial na superfície da casca de solidificação é então suprimida.

[00067] O aumento e a diminuição periódicos no fluxo de calor no estágio inicial de solidificação permitem que a espessura da casca de solidificação 13 no molde seja tornada uniformes não apenas na direção de largura, mas também na direção de lingotamento do cordão. Quando a espessura da casca de solidificação 13 no molde é uniforme, a interface de solidificação da casca de solidificação 13 do cordão 12 extraído do molde 5 é lisa na direção de largura e na direção de lingotamento do cordão mesmo na zona de solidificação final do cordão.

[00068] Para obter esses efeitos estavelmente, o aumento e a diminuição periódicos no fluxo de calor causados por colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 devem ser apropriados. Especificamente, quando a diferença entre o aumento e a diminuição periódicos no fluxo de calor é excessivamente pequena, o efeito de colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 não é obtido. Quando a diferença entre o aumento e a diminuição periódicos no fluxo de calor é excessivamente grande, a tensão causada pela diferença é grande e faz com que rachadura na superfície ocorra.

[00069] A diferença entre o aumento e a diminuição no fluxo térmico causados por colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 depende da diferença em condutividade térmica entre a placa de cobre do molde e o metal de condutividade térmica diferente e da fração de área da área total das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente em relação à área da região da superfície da parede interna da placa de cobre do molde em que região das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas.

[00070] Deixar a condutividade térmica do metal de condutividade térmica diferente cheio nos sulcos côncavos circulares ser Àm. Na placa de cobre do molde usada no método de lingotamento contínuo de aço de acordo com a presente modalidade, o metal ou liga de metal usado para a placa de cobre do molde é selecionado de modo que a razão da diferença entre a condutividade térmica (Àm) do metal de condutividade térmica diferente e a condutividade térmica (Àc) da placa de cobre do molde para a condutividade térmica (Àc) da placa de cobre do molde, isto é, ((|Àc - Àm|/Àc) x 100), seja 20% ou mais. Quando o metal ou liga de metal usado tem uma condutividade térmica que difere em pelo menos 20% da condutividade térmica (Àc) da liga de cobre formando a placa de cobre do molde, o efeito das mudanças periódicas no fluxo de calor causadas pelas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é suficiente, e o efeito de supressão de rachadura na superfície no cordão pode ser suficientemente obtido mesmo durante fundição de aço carbono médio e fundição em alta velocidade em que rachadura na superfície ocorre facilmente no cordão. A condutividade térmica da placa de cobre do molde e a condutividade térmica do metal de condutividade térmica diferente são condutividades térmicas em temperatura ambiente (cerca de 20° C). Em geral, a condutividade térmica diminui conforme a temperatura aumenta. No entanto, quando a razão da diferença em condutividade térmica em temperatura ambiente entre o metal de condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde para a condutividade térmica da placa de cobre do molde em temperatura ambiente é 20% ou mais, a resistência térmica de locais em que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são postas pode diferir da resistência térmica de locais em que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são postas mesmo na temperatura de uso do molde de lingotamento contínuo (cerca de 200 a cerca de 350° C).

[00071] Em cada placa de cobre do molde usada no método de lingotamento contínuo de aço de acordo com a presente modalidade, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas de modo que a fração de área ε (ε = (B/A)x100) da razão da área total B (mm2) das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 em relação à área A (A = (Q + R)xW, unidade: mm2) da região da superfície da parede interna da placa de cobre do molde região na qual as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas seja de a partir de 10% a 80%, inclusive. Quando a fração de área ε é 10% ou mais, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 em que o fluxo de calor é diferente ocupam uma área suficientemente grande, e o fluxo de calor nas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 pode diferir do fluxo de calor na placa de cobre do molde, de modo que o efeito de supressão de rachadura na superfície no cordão pode ser obtido. Quando a fração de área ε excede 80%, a área das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é excessivamente grande, e o período das mudanças no fluxo de calor aumenta, de modo que o efeito de supressão de rachadura na superfície no cordão não é facilmente obtido.

[00072] Desta maneira, é mais preferível que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sejam dispostas de modo que a fração de área ε seja de a partir de 30% a 60%, inclusive. É ainda mais preferível que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sejam dispostas de modo que a fração de área ε seja de a partir de 40% a 50%, inclusive.

[00073] O tipo do metal de condutividade térmica diferente não é especificado contanto que a razão da diferença entre a condutividade térmica do metal de enchimento (Xm) e a condutividade térmica da placa de cobre do molde (Xc) seja 20% ou mais. Exemplos de referência do metal útil como o metal de carga incluem níquel puro (Ni, condutividade térmica: 90 W/(mxK), cromo puro (Cr, condutividade térmica: 67 W/(mxK)), cobalto puro (Co, condutividade térmica: 70 W/(mxk)) e ligas contendo qualquer um desses metais. Esses metais puros e ligas contêm, cada um, uma condutividade térmica menor do que a liga de cobre e podem ser facilmente enchidos nos sulcos côncavos circulares usando um processo de galvanização ou um processo de pulverização térmica. Cobre puro tendo uma condutividade térmica maior do que a liga de cobre pode ser usado como o metal cheio nos sulcos côncavos circulares. Por exemplo, quando cobre puro é usado como o material de carga, a resistência térmica é menor nos locais em que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas do que no local da placa de cobre do molde.

[00074] A Figura 5 mostra ilustrações de exemplos dos formatos planares dos sulcos côncavos. No exemplo mostrado nas Figuras 3 e 4, o formato dos sulcos côncavos é um círculo como mostrado na Figura 5(a), mas os sulcos côncavos podem não ter um formato circular. Por exemplo, os sulcos côncavos podem ter um formato elíptico mostrado na Figura 5(b), um quadrado arredondado nos cantos ou um formato retangular mostrado na Figura 5(c) ou um formato em anel mostrado na Figura 5(d). Os sulcos côncavos podem ter um formato triangular mostrado na Figura 5(e), um formato trapezoidal mostrado na Figura 5(f), um formato pentagonal mostrado na Figura 5(g) ou um formato crenado mostrado na Figura 5(h). As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente tendo um formato correspondendo ao formato dos sulcos côncavos são dispostas nos sulcos côncavos.

[00075] Preferivelmente, os sulcos côncavos têm um formato circular mostrado na Figura 5(a) ou qualquer um dos formatos sem quaisquer “cantos” mostrados nas Figura 5(b) a 5(d), mas podem ser de qualquer um dos formatos com “cantos” mostrados nas Figuras 5(e) a 5(h). Quando os sulcos côncavos têm um formato sem quaisquer “cantos”, a superfície-limite entre a placa de metal de condutividade térmica diferente e a placa de cobre do molde é uma superfície curvada. Neste caso, concentração de tensão na superfície-limite é improvável ocorrer, e a ocorrência de rachadura na superfície da placa de cobre do molde é improvável ocorrer.

[00076] Na presente modalidade, os formatos do sulco côncavo não circulares mostrados nas, por exemplo, Figuras 5(b) a 5(h), são referidos como formatos quase circulares. Quando os sulcos côncavos têm um formato quase-circular, os sulcos côncavos formados na superfície da parede interna da placa de cobre do molde são referidos como “sulcos côncavos quase-circulares”. O raio do formato quase- circular é avaliado como um raio equivalente a círculo r que é o raio de um círculo tendo a mesma área que a área do formato quase circular. O raio equivalente a círculo r do formato quase-circular é computado usando a fórmula (5) que segue. Raio equivalente a círculo r = Sma/π)1/2 (5)

[00077] Na fórmula (5), Sma é a área do sulco côncavo quase-circular (mm2).

[00078] A Figura 6 é uma vista parcial aumentada da região em que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são dispostas. Como mostrado na Figura 6, na placa de cobre do molde na presente modalidade, as porções cheias com metal circulares com condutividade térmica diferente 19 são dispostas em um padrão escalonado. O padrão escalonado significa que fileiras de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas alternadamente de modo a serem mudadas na metade do passo das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19.

[00079] Na Figura 6, 19a representa uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e 19b representa uma outra das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente. O centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a e o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19b são dispostos na mesma posição na direção de largura da placa de cobre do molde e são adjacentes um ao outro na direção de lingotamento. O centro de gravidade de uma porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19 é o centro de gravidade de um formato em seção transversal da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19 em uma superfície plana do lado de aço derretido da placa de cobre do molde.

[00080] Deixar que a distância na direção de lingotamento entre a linha-limite entre a placa de cobre do molde e a porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a e a linha-limite entre a placa de cobre do molde e a porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19b seja D1 (mm). As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas na superfície da parede interna da placa de cobre do molde de modo que a distância D1 satisfaça a fórmula (1) que segue. D1 < OMP = Vc x 1000/f (1)

[00081] Na fórmula (1), Vc é a velocidade de fundição (m/min), f é a frequência de oscilação (cpm), e OMP é o passo de marcas de oscilação (mm).

[00082] Como acima descrito, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas na placa de cobre do molde de modo que o espaçamento na direção de lingotamento entre as linhas-limite entre a placa de cobre do molde e as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19, isto é, o espaçamento entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento, é menor do que o passo das marcas de oscilação na direção de lingotamento. Desta maneira, uma vez que a porção na qual o fluxo de calor aumenta e diminui pelo menos uma vez pode estar presente por passo das marcas de oscilação, um gancho formado durante a formação de uma marca de oscilação pode ser intencionalmente submetido a esfriamento suave em um passo curto. Neste caso, o fluxo de calor não uniforme causado pela deformação do gancho é tornado uniforme, e a quantidade de cordão é reduzida consequentemente. Desta maneira, dobra dos ganchos é suprimida, e a profundidade das marcas de oscilação pode ser reduzida, de modo que a espessura da casca de solidificação 13 na direção de lingotamento pode ser uniforme. Através da uniformização da espessura da casca de solidificação 13 no estágio inicial, a interface de solidificação na zona de solidificação final em que segregação do centro é formada é alisada, e o número de pontos de segregação é então reduzido, de modo que a qualidade interna é aperfeiçoada. Ao reduzir a profundidade das marcas de oscilação, a ocorrência de rachaduras transversais começando a partir das marcas de oscilação pode ser suprimida.

[00083] As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas na superfície da parede interna da placa de cobre do lado largo do molde 5a de modo que a distância D1 satisfaça a fórmula (3) que segue. D1 < 2r (3)

[00084] Na fórmula (3), r é o raio (mm) ou o raio equivalente a círculo (mm) das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19.

[00085] Como acima descrito, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas na placa de cobre do molde de modo que o espaçamento na direção de lingotamento entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é no máximo duas vezes o raio ou o raio equivalente a círculo das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19. Neste caso, a diferença em fluxo de calor na direção de lingotamento é suficiente, e então o fluxo de calor a partir da casca de solidificação para o molde de lingotamento contínuo no estágio inicial de solidificação pode ser periodicamente aumentado e diminuído, de modo que a quantidade de cordão pode ser reduzida.

[00086] Na Figura 6, 19a representa uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente e 19c representa uma outra das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente. O centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a e o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19c são dispostos na mesma posição na direção de lingotamento e são adjacentes um ao outro na direção de largura da placa de cobre do molde. Deixar a distância entre o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a e o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19c ser D2 (mm). As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas sobre a superfície da parede interna da placa de cobre de lado largo do molde 5a de modo que a distância D2 satisfaça a fórmula (2) que segue. D2 < 4r (2)

[00087] Na fórmula (2), r é o raio (mm) ou o raio equivalente a círculo (mm) das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19.

[00088] Como acima descrito, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são dispostas na placa de cobre do molde de modo que a distância a partir do centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a para o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19c seja no máximo quatro vezes o raio das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19. Neste caso, regiões que são formadas pelas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 e em que o fluxo de calor aumenta e diminui podem estar presentes em um passo mais curto do que o período espacial de flutuações de solidificação em uma porção de extremidade à frente da casca de solidificação solidificada não uniformemente. A deformação da casca de solidificação 13 no estágio de solidificação inicial pode ser reduzida, e a quantidade de cordão é reduzida, de modo que rachadura da superfície da casca de solidificação pode ser suprimida.

[00089] A Figura 7 é uma ilustração esquemática mostrando um lado da superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde. A Figura 8 é uma seção transversal D-D esquemática da Figura 7 com uma placa de backup disposta na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde, uma seção transversal na qual um parafuso prisioneiro é aparafusado em um dos orifícios de parafuso no lado direito na seção transversal D-D sendo superposta sobre a seção transversal D-D. Uma pluralidade de fendas 30 através das quais água de esfriamento 44 flui e uma pluralidade de orifícios de parafuso 32 nos quais parafusos prisioneiros 42 para fixação da placa de backup 40 são aparafusados são dispostos na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde 5a. As fendas 30 se estendendo na direção de lingotamento são dispostas em uma pluralidade de passos na direção de largura da placa de cobre do lado largo do molde 5a de modo a não intersectar os orifícios do parafuso 32. Como mostrado no exemplo na Figura 7, em locais onde fendas 30 são dispostas de modo a não intersectar os orifícios de parafuso 32, essas fendas são dispostas em um passo L2. Em outros locais, as fendas 30 são dispostas em um passo L1. Aqui, L2 < L1, e o passo mais longo no exemplo mostrado na Figura 7 é L2.

[00090] A placa de backup 40 é fixada na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde 5a pelos parafusos prisioneiros 42. A água de esfriamento 44 é fornecida a partir do lado inferior da placa de backup 40, passa pelas fendas 30 e é descarregada a partir do lado superior da placa de backup 40. A água de resfriamento 44 passando através das fendas 30 da placa de cobre do lado largo do molde 5a da maneira descrita acima resfria a placa de cobre do lado largo do molde 5a.

[00091] As localizações nas quais as fendas 30 são dispostas causam flutuações periódicas no fluxo de calor na direção de largura do molde, embora o grau de flutuações seja menos do que aquelas causadas pelas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19. Quando o período espacial das fendas 30 está próximo da distância D2 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura, uma oscilação ocorre nas flutuações periódicas em fluxo de calor causadas pelas fendas 30 e as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19. Quando a oscilação ocorre, as flutuações periódicas no fluxo de calor causadas pelas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 podem ser perturbadas.

[00092] A profundidade das fendas 30 e o passo L1 são ajustados de modo que a magnitude do fluxo de calor nas regiões em que as fendas 30 são dispostas no passo L2 de modo a não intersectar os orifícios de parafuso 32 é igual à magnitude do fluxo de calor em outras regiões. Deixar o passo mais longo das fendas 30 ser Z. Então é preferível dispor as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 de modo que a distância D2 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura satisfaça a fórmula (4) que segue com relação a Z. Z > 2,5 x D2 (4)

[00093] Na fórmula (4), Z é o passo mais longo (mm) das fendas 30 na direção de largura das placas de cobre do lado largo do molde 5a.

[00094] Neste caso, o período espacial das fendas 30 é suprimido de ficar próximo à distância D2 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura, e as flutuações periódicas no fluxo de calor causadas pelas porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 são suprimidas de ser perturbadas.

[00095] No exemplo mostrado na Figura 7, as fendas 30 são dispostas na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde 5a na pluralidade de passos, mas isso não é uma limitação. As fendas 30 podem ser dispostas na superfície de parede externa da placa de cobre do lado largo do molde 5a em um passo único. Quando as fendas 30 são dispostas no passo único, o passo único é Z (mm).

[00096] A Figura 9 é uma ilustração mostrando um outro exemplo da disposição das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente. Na Figura 9, porções cheias com metal circulares com condutividade térmica diferente 20 são dispostas em um padrão de látice na superfície da parede interna da placa de cobre do molde. A frase “porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20 são dispostas em um padrão de látice” significa que as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20 são dispostas em interseções de um grupo de linhas paralelas em paralelo à direção de largura do molde e dispostas em intervalos regulares na direção de lingotamento e um grupo de linhas paralelas em paralelo à direção de lingotamento e dispostas em intervalos regulares na direção de largura do molde.

[00097] Na Figura 9, uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente é chamada 20a, outras porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são chamadas 20b e 20c. O centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20a e o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20b são dispostos na mesma posição na direção de largura da placa de cobre do molde e dispostos em posições adjacentes um ao outro na direção de lingotamento. O centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20a e o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20c são dispostos na mesma posição na direção de lingotamento e são dispostos nas posições adjacentes um ao outro na direção de largura da placa de cobre do molde.

[00098] Na Figura 9, uma distância D1 é a distância na direção de lingotamento a partir da linha-limite entre a porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20a e a placa de cobre do molde para a linha-limite entre a porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20b e a placa de cobre do molde. Uma distância D2 é a distância a partir do centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20a para o centro de gravidade da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20c. Na Figura 9, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20 são dispostas na superfície da parede interna da placa de cobre do lado largo do molde 5a de modo que as fórmulas (1), (2) e (3) acima são satisfeitas.

[00099] Como acima descrito, as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente podem ser dispostas em um padrão de látice sobre a placa de cobre do molde. Mesmo quando as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são dispostas no padrão de látice, ganchos são suprimidos de ser dobrados quando a fórmula (1) acima é satisfeita. Neste caso, a profundidade de marcas de oscilação pode ser reduzida, e os mesmos efeitos que aqueles quando as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente são dispostas em um padrão escalonado podem ser obtidos.

[000100] Nos exemplos mostrados na presente modalidade, todos os sulcos côncavos dispostos na placa de cobre do molde têm o mesmo formato circular, mas isso não é uma limitação. Não é necessário que todos os sulcos côncavos tenham o mesmo formato pelo menos quando a fração de área descrita acima é de a partir de 10% a 80% inclusive e fórmulas (1) e (2) são satisfeitas.

[000101] Ao combinar o molde tendo as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 e o método incluindo abaulamento intencional de um cordão por uma quantidade de mais de 0 mm e 20 mm ou menos e então submissão do cordão resultante tendo uma porção central com uma fração de fase sólida de a partir de 0,2 a 0,9, inclusive, à redução suave por uma quantidade igual a ou menos do que a quantidade de abaulamento do cordão durante o abaulamento intencional, enquanto uma força de redução é aplicada de modo que o produto (m.mm/min2) da velocidade de laminação (mm/min) e a velocidade de fundição (m/min) é de a partir de 0,30 a 1,00, inclusive, a qualidade interna do cordão pode ser aperfeiçoada mais.

[000102] Na presente modalidade, a quantidade total de abaulamento intencional na zona de abaulamento intencional 16 (daqui em diante referida como a “quantidade de abaulamento total”) está dentro da faixa de mais de 0 mm e 20 mm ou menos com relação à espessura do cordão (a espessura entre os lados largos do molde do cordão) na saída do molde. Na presente modalidade, a solidificação inicial no molde é controlada, e desta maneira mesmo a interface de solidificação na zona de solidificação final do cordão 12 pode ser alisada em ambas a direção de largura e a direção de lingotamento do cordão. Desta maneira, a força de redução durante a redução suave é aplicada uniformemente à interface de solidificação, e desta maneira a segregação do centro pode ser reduzida mesmo quando a quantidade e abaulamento total é mais de 0 mm e 20 mm ou menos.

[000103] Na zona de redução suave 17, a laminação do cordão 12 é iniciada em um ponto onde a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão é pelo menos 0,2 e parada em um ponto onde a fração de fase sólida atinge 0,9. Se a laminação do cordão 12 for iniciada em um ponto onde a fração de fase sólida na porção central for menos do que 0,2, segregação do centro novamente ocorre conforme a solidificação prossegue porque a espessura da porção não solidificada do cordão em uma posição de laminação imediatamente após o início da laminação é grande. Se o cordão for ainda laminado em um ponto onde a fração de fase sólida da porção central for 0,9 ou mais, o aço derretido em que um componente de segregação está concentrado não é facilmente descarregado, e o efeito de aperfeiçoamento da segregação do centro é pequeno. Isso é porque, uma vez que a espessura da casca de solidificação 13 do cordão durante laminação é grande, a força de redução não atinge a porção central suficientemente. Quando a fração de fase sólida da porção central atinge 0,9 e a redução de laminação é grande, segregação positiva ocorre próximo da porção central de espessura como descrito acima. Desta maneira, o cordão é laminado nas posições em que a fração de fase sólida na porção central é de a partir de 0,2 a 0,9, inclusive. Por certo, o cordão 12 pode ser laminado na zona de redução suave 17 antes da fração de fase sólida na porção central da espessura do cordão atingir 0,2 e após a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão exceder 0,9.

[000104] A fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão pode ser determinada através de computação de solidificação de transferência de calor bidimensional. A fração de fase sólida é definida ser 0 na temperatura líquida do aço ou maior e é definida ser 1,0 na temperatura sólida do aço ou menor. A posição na qual a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão é 1,0 na posição de término de solidificação 15, e a posição de término de solidificação 15 corresponde à posição mais a jusante na qual a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão se movendo em direção ao lado a jusante atinge 1.

[000105] Na presente modalidade, a quantidade total de redução de laminação (daqui em diante referida como “redução de laminação total”) do cordão 12 na zona de redução suave 17 é igual à quantidade de abaulamento total ou menos do que a quantidade de abaulamento total. Quando a redução de laminação total é igual à quantidade de abaulamento total ou menos do que a quantidade de abaulamento total, uma porção em cada lado de lado curto do cordão 12 em que porção da porção central de espessura foi completamente solidificada não é laminada. Desta maneira, a carga nos rolos-guia 7 incluídos na zona de redução suave 17 é reduzida, e problemas na instalação tais como dano a mancais para os rolos-guia 7 e quebra dos rolos-guia 7 podem ser suprimidos.

[000106] Na presente modalidade, quando o cordão é submetido à redução suave na zona de redução suave 17, uma força de redução é aplicada aos lados largos do molde do cordão de modo que o produto da velocidade de laminação e da velocidade de fundição (m.mm/min2) é de a partir de 0,30 a 1,00 inclusive. Quando o cordão é laminado para uma redução de laminação que corresponde ao produto da velocidade de laminação e a velocidade de fundição é menos do que 0,30, a espessura da porção não solidificada do cordão em uma posição de laminação após o início de laminação é grande, e o aço derretido em que o componente de segregação é concentrado não é suficientemente descarregado das áreas entre os braços de dendrito. Desta maneira, segregação central ocorre novamente após laminação. Quando o cordão é laminado para uma redução de laminação que corresponde ao produto da velocidade de laminação e da velocidade de fundição excedendo 1,00, quase todo o aço derretido em que o componente de segregação é concentrado e que está presente em áreas entre braços de dendrito é espremido e descarregado para o lado a montante na direção de lingotamento. No entanto, uma vez que a espessura da porção não solidificada é pequena, o componente de segregação é aprisionado pela casca de solidificação nos lados opostos na direção de espessura do cordão em uma posição ligeiramente a montante da posição de laminação na direção de lingotamento, e então segregação positiva ocorre próximo da porção central na direção da largura do cordão.

[000107] O efeito da redução suave sobre a prevenção da ocorrência de segregação no centro na porção central do cordão e segregação positiva próximo da porção central é afetado pela estrutura de solidificação do cordão. O efeito da redução é pequeno quando a estrutura de solidificação de uma porção em contato com a porção não solidificada é uma estrutura de cristal isométrica porque o aço fundido concentrado causando segregação semimacro está presente entre porções tendo a estrutura de cristal isométrica. Desta maneira, é preferível que a estrutura de solidificação não seja a estrutura de cristal isométrica, mas seja uma estrutura de cristal colunar.

[000108] Na presente modalidade, as espessuras da casca de solidificação 13 e da fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão são determinadas previamente usando, por exemplo, computação de solidificação de transferência de calor bidimensional sob várias condições de fundição para a operação de lingotamento contínuo. Para permitir que o cordão 12 seja laminado na zona de redução suave 17 a partir do ponto onde a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão é pelo menos 0,2 até o ponto onde a fração de fase sólida atinge 0,9, uma ou duas ou mais da quantidade de água de resfriamento secundário, da quantidade de redução em margem de resfriamento secundário e da velocidade de fundição são ajustadas. A “redução em margem de resfriamento secundário” significa que pulverização da água de resfriamento sobre ambas as bordas dos lados largos do molde do cordão é parada. Quando a redução em margem de resfriamento secundário é realizada, o resfriamento secundário é enfraquecido, e a posição de término de solidificação 15 é geralmente mudada em direção ao lado a jusante na direção de lingotamento.

[000109] Como descrito acima, ao realizar o método de lingotamento contínuo de aço de acordo com a presente modalidade, rachadura da superfície do cordão causada por esfriamento não uniforme da casca de solidificação no estágio inicial de solidificação pode ser prevenida, e a profundidade das marcas de oscilação pode também ser reduzida. Ao reduzir a profundidade das marcas de oscilação para tornar a superfície da casca de solidificação 13 uniforme no estágio inicial, a interface de solidificação na zona de solidificação final é também alisada. Ao submeter o cordão a abaulamento intencional e redução suave, a força de redução pode ser aplicada uniformemente à interface de solidificação, e a ocorrência de segregação no centro na porção central de espessura do cordão pode ser suprimida. Isso permite que um cordão de alta qualidade seja produzido estavelmente.

[000110] A descrição acima refere-se à lingotamento contínuo do cordão de chapa. No entanto, o método de lingotamento contínuo de aço de acordo com a presente modalidade não é limitado à lingotamento contínuo do cordão de chapa e é aplicável à lingotamento contínuo de um cordão de bloco ou cordão de tarugo da maneira descrita acima. Exemplo 1

[000111] Os testes que seguem foram realizados. Aço carbono médio (composição química, C: 0,08 a 0,17% em massa, Si: 0,10 a 0,30% em massa, Mn: 0,50 a 1,20% em massa, P: 0,010 a 0,030% em massa, S: 0,005 a 0,015% em massa, Al: 0,020 a 0,040% em massa) foi fundido usando moldes de cobre esfriados com água preparados dispondo um metal sobre suas superfícies de parede interna sob várias condições. Quando o aço carbono médio foi fundido, a quantidade de abaulamento total na zona de abaulamento intencional e o produto da velocidade de laminação na zona de redução suave e da velocidade de fundição foram mudadas variavelmente. Então rachadura na superfície dos cordões de fundição e sua qualidade interna (segregação no centro) foram examinadas.

[000112] Em todos os testes, o produto da velocidade de laminação na zona de redução suave e da velocidade de fundição foi 0,28 a 0,90 mm.m/min2, e o cordão foi laminado na zona de redução suave a partir do ponto onde a fração de fase sólida na porção central de espessura do cordão era pelo menos 0,2 até o ponto onde a fração de fase sólida na porção central de espessura atingiu 0,9. A redução de laminação total quando o cordão foi intencionalmente abaulado na zona de abaulamento intencional foi ajustada para ser igual a ou menos do que a quantidade de abaulamento total. Em um teste em que um cordão não foi abaulado na zona de abaulamento intencional, posições de término de solidificação nos lados do lado curto do cordão foram também laminadas na zona de redução suave.

[000113] Cada um dos moldes usados tem um tamanho de espaço interno com um comprimento de lado largo de 2,1 m e um comprimento de lado curto de 0,26 m. O comprimento de cada um dos moldes de cobre esfriados com água usados da extremidade superior para a extremidade inferior (= o comprimento do molde) é 950 mm. A posição do menisco (a superfície superior do aço derretido no molde) durante fundição estável foi ajustada para uma posição 100 mm abaixo da extremidade superior do molde. Para compreender os efeitos do método de lingotamento contínuo de aço de acordo com a presente modalidade, os moldes foram produzidos sob as condições que seguem, e testes comparativos foram realizados. Em todos os moldes, um metal tendo uma condutividade térmica menor do que a condutividade térmica da placa de cobre do molde foi usado como o metal de condutividade térmica diferente. As porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 têm, cada uma, um formato de disco de Φ6 mm. Nas condições de fundição usadas, o passo da marca de oscilação foi 13 mm.

[000114] Molde 1: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde (o comprimento da região = 220 mm) foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para então dispor as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas nas superfícies da parede externa do molde é 33,0 mm.

[000115] Molde 2: uma região se estendendo a partir de uma posição 190 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 750 mm abaixo da extremidade superior do molde (o comprimento da região = 560 mm) foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas em superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000116] Molde 3: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 15 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas nas superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000117] Molde 4: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 dispostas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 15 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas nas superfícies de parede externa do molde é 38,0 mm.

[000118] Molde 5: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 15% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas nas superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000119] Molde 6: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 5%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas sobre superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000120] Molde 7: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 85%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm, e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas sobre as superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000121] Molde 8: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 6 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas sobre superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000122] Molde 9: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 9 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas sobre as superfícies de parede externa do molde é 33,0 mm.

[000123] Molde 10: uma região se estendendo a partir de uma posição 80 mm abaixo da extremidade superior do molde para uma posição 300 mm abaixo da extremidade superior do molde foi cheia com um metal de condutividade térmica diferente tendo uma condutividade térmica diferente em 20% da condutividade térmica de cobre para desta maneira dispor porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 arranjadas em um padrão escalonado. A fração de área ε das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 é 50%. A distância D1 entre as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de lingotamento é 9 mm e a distância D2 entre os centros de gravidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 na direção de largura do molde é 12 mm. O passo mais longo de fendas 30 dispostas sobre superfícies de parede externa do molde é 16,5 mm.

[000124] Molde 11: este é um molde não tendo quaisquer porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19.

[000125] O pó de molde usado na operação de lingotamento contínuo era um pó de molde tendo uma basicidade ((% em massa de CaO)/(% em massa de SÍO2)) de 1,1, uma temperatura de solidificação de 1,090° C e um coeficiente de viscosidade a 1.300° C de 0,15 Pa.s. A temperatura de solidificação é uma temperatura na qual o coeficiente de viscosidade do pó de molde aumenta rapidamente durante esfriamento do pó de molde derretido. A posição do menisco no molde durante fundição estável está localizada em uma posição 100 mm abaixo da extremidade superior do molde. Durante fundição, a posição do menisco foi controlada de modo que o menisco estivesse presente dentro da faixa de instalação da porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19. A velocidade de fundição durante fundição estável é 1,7 a 2,2 m/min. Em todas as fundições de cordões de teste para exame de rachadura na superfície e qualidade interna, a velocidade de fundição durante fundição foi 2,0 m/min. O grau de superaquecimento do aço derretido no distribuidor é 25 a 35° C. Para controlar a temperatura do molde, um termopar foi embutido em uma posição 50 mm abaixo do menisco no molde em uma profundidade de 5 mm a partir de uma superfície (a superfície no lado do aço derretido) a partir do lado detrás, e a temperatura da superfície do molde foi estimada a partir do valor de medição da temperatura da placa de cobre pelo termopar.

[000126] Após o término da lingotamento contínuo, as laterais largas do molde de cada cordão foram lavadas com ácido para remover escama, e o número de rachaduras na superfície geradas foi medido. A ocorrência das rachaduras na superfície no cordão foi avaliada usando um valor computado usando o comprimento do cordão testado na direção de lingotamento como um denominador e o comprimento, na direção de lingotamento, de uma porção do cordão em que as rachaduras na superfície ocorreram como um numerador. Para avaliar a qualidade interna (segregação central) do cordão, uma amostra de seção transversal foi obtida do cordão e polida espelhada. A concentração de Mn em uma região ± 10 mm a partir do centro da superfície polida espelhada da amostra em seção transversal foi medida a cada 100 μm usando um EPMA para avaliar o grau de segregação. Especificamente, na avaliação, a razão (C/C0) da concentração média de Mn (C) na região ± 10 mm a partir da porção central para a concentração de Mn (C0) em uma porção de borda considerada não ter nenhuma segregação foi definida como o grau de segregação de Mn.

[000127] Separadamente desses exames, a não uniformidade na espessura da casca de solidificação α (mm) foi medida sob as condições de cada nível de teste. Para medir a não uniformidade na espessura da casca de solidificação, pó de FeS (sulfeto de ferro) foi adicionado ao aço derretido no molde, e a impressão de enxofre foi preparada em uma seção transversal do cordão obtido para desta maneira medir a espessura da casca de solidificação. A espessura da casca de solidificação foi medida em uma posição de um quarto da largura na direção de largura do cordão a partir da posição do menisco até uma posição 200 mm abaixo da posição de menisco em 40 pontos em um passo de 5 mm. Para computar α, a fórmula (6) que segue foi usada. Matemática 1

[000128] Na fórmula (6), D é o valor realmente medido (mm) da espessura da casca de solidificação e Di é um valor computacional da espessura da casca de solidificação (mm) computado a partir do tempo de solidificação correspondendo à distância a partir do menisco até a posição da medição da espessura da casca de solidificação usando uma fórmula aproximada definindo a relação entre a espessura da casca de solidificação e o tempo de solidificação. N é o número de medições e é 40 neste Exemplo.

[000129] A Tabela 1 mostra as condições de teste para níveis de teste 1 a 14 e os resultados do exame das superfícies dos cordões e sua qualidade interna.

[000130] Nos níveis de teste 1, 8, 9, 10, 11 e 13, as condições para a colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sobre as superfícies do molde estavam dentro da faixa da presente invenção, e o passo mais longo das fendas 30 satisfaz a fórmula (4). Em todos esses níveis de teste, a razão de rachadura na superfície foi significantemente melhorada. A não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi 0,30 ou menos e a espessura da casca de solidificação era uniforme. No entanto, no nível de teste 1, o produto da velocidade de laminação e a velocidade de fundição estava fora da faixa de a partir de 0,30 a 1,00, e uma segregação de centro leve foi verificada. Nos resultados em outros níveis, a segregação do centro foi melhorada.

[000131] No nível de teste 2, a faixa na qual as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 foram colocadas foi mudada a jusante, e o produto da velocidade de laminação e da velocidade de fundição estava fora da faixa de a partir de 0,30 a 1,00. Desta maneira, no nível de teste 2, rachaduras finas na superfície foram formadas no cordão, e o efeito de redução de rachadura na superfície não foi verificado, como em casos convencionais. O grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi grande, 0,38 mm, e o efeito de aperfeiçoamento de segregação do centro não foi obtido também.

[000132] No nível de teste 3, a distância D1 na direção de lingotamento foi longa, e o produto da velocidade de laminação e da velocidade de fundição estava fora da faixa de a partir de 0,30 a 1,00. No nível de teste 3, a rachadura na superfície do cordão foi melhorada. No entanto, o grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi grande, 0,37 mm, e o efeito de melhora de segregação do centro não foi obtido também.

[000133] No nível de teste 4, a distância D2 na direção de largura do molde era longa, e o produto da velocidade de laminação e velocidade de fundição estava fora da faixa de a partir de 0,30 a 1,00. No nível de teste 4, rachadura na superfície foi verificada no cordão, e o efeito de melhora de rachadura na superfície não foi obtido. O grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi também ligeiramente grande, 0,31 mm, e segregação do centro leve foi também verificada.

[000134] No nível de teste 5, a razão da diferença em condutividade térmica entre cobre e o metal de condutividade térmica diferente foi menos de 20%. No nível de teste 6, a fração de área das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 era menos do que 10%. No nível de teste 7, a fração de área das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 era maior do que 80%. Desta maneira, nesses níveis de teste 5 a 7, rachadura na superfície foi verificada no cordão, e o efeito de melhora de rachadura na superfície não foi obtido. O grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi também ligeiramente grande, 0,31 a 0,33, e segregação do centro leve foi também verificada.

[000135] No nível de teste 12, o produto da velocidade de laminação e da velocidade de fundição estava dentro da faixa de a partir de 0,30 a 1,00, mas a distância D1 na direção de lingotamento foi longa. No nível de teste 12, rachadura na superfície e segregação no centro no cordão foram melhoradas, mas o grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi grande, 0,37 mm.

[000136] No nível de teste 14, as condições para a colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sobre as superfícies do molde estavam dentro da faixa da presente invenção, e o passo mais longo Z das fendas 30 satisfaz a fórmula (4). No entanto, a distância D1 na direção de lingotamento foi longa. Embora a fórmula (1) seja satisfeita, a fórmula (3) não é satisfeita. Desta maneira, embora a razão de rachadura na superfície fosse melhor do que aquela nos níveis de teste 2 a 7, a razão de rachadura na superfície foi ligeiramente maior, 1,8%, e segregação do centro leve foi verificada. O grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi também ligeiramente grande, 0,31 mm.

[000137] No nível de teste 15, as condições para a colocação das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 sobre as superfícies do molde estavam dentro da faixa da presente invenção, mas o passo mais longo Z das fendas 30 não satisfaz a fórmula (4). A distância D1 na direção de lingotamento era longa. Embora a fórmula (1) seja satisfeita, a fórmula (3) não é satisfeita. Desta maneira, embora a razão de rachadura na superfície tenha sido melhor do que aquela nos níveis de teste 2 a 7, a razão de rachadura na superfície foi ligeiramente grande, 1,5%. Segregação do centro leve foi verificada, e o grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi também ligeiramente grande 0,33 mm.

[000138] No nível de teste 16, uma vez que quaisquer porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19 foram providas, rachadura na superfície foi verificada no cordão. O grau de não uniformidade na espessura da casca de solidificação foi também ligeiramente grande, 0,32 mm, e a segregação no centro foi também verificada. Lista de Sinais de Referência

[000139] 1 máquina de fundição de chapa contínua 2 distribuidor 3 bico deslizante 4 bico submerso 5 molde de lingotamento contínuo 5a placa de cobre de lado largo do molde 6 rolo de apoio 7 rolo-guia 8 rolo de pressionamento 9 rolo de transferência 10 cortador de cordão 11 aço fundido 12 cordão 12a cordão de chapa 13 casca de solidificação 14 porção não solidificada 15 posição de término de solidificação 16 zona de abaulamento intencional 17 zona de redução suave 18 posição do menisco 19 porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 19a uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19b uma outra das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 19c uma outra das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20 porção cheia com metal com condutividade térmica diferente 20a uma de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20b uma outra de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 20c uma outra de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente 30 fenda 32 orifício de parafuso 40 placa de backup 42 parafuso prisioneiro 44 água de esfriamento

Claims

1. Método de lingotamento contínuo de aço para produção de um cordão (12), caracterizado pelo fato de que compreende: despejo do aço derretido (11) em um molde de lingotamento contínuo (5); e simultaneamente extração do aço derretido (11) enquanto o molde de lingotamento contínuo (5) é oscilado em uma direção de lingotamento, em que o molde de lingotamento contínuo (5) tem uma pluralidade de sulcos côncavos independentemente formados em uma superfície da parede interna de uma placa de cobre do molde em uma região se estendendo a partir de uma posição (Q) pelo menos 20 mm acima da posição (18) de um menisco em um estado de fundição estável para uma posição (R) pelo menos 50 mm e no máximo 200 mm abaixo da posição do menisco, em que uma pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c) cheias com um metal ou uma liga de metal tendo uma condutividade térmica que difere pelo menos 20% da condutividade térmica da placa de cobre do molde são dispostas na pluralidade de sulcos côncavos, em que a fração de área da área total de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c) em relação à área da superfície da parede interna na qual a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c) são dispostas é de a partir de 10% a 80%, inclusive, em que uma distância (D1) e um passo de marca de oscilação (OMP) que é derivado da frequência de oscilação (f) e a velocidade de laminação (Vc) satisfazem a fórmula (1) abaixo, em que uma distância (D2) satisfaz a fórmula (2) abaixo, D1 < OMP = Vc x 1000/f (1) D2 < 4r (2) em que, na fórmula (1), Vc é a velocidade de laminação (m/min); f é a frequência de oscilação (cpm); OMP é o passo de marca de oscilação (mm); e D1 é a distância (mm) entre uma linha-limite entre uma primeira da pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) e a placa de cobre do molde e uma linha- limite entre uma segunda das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19b, 20b) e a placa de cobre do molde, a segunda das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19b, 20b) estando localizada na mesma posição, com relação a uma direção de largura da placa de cobre do molde, como o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) e estando adjacente à primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) na direção de lingotamento, e em que, na fórmula (2), r é o raio (mm) de um círculo tendo um centro no centro de gravidade de uma das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c) e tendo a mesma área que uma as porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c), e D2 é a distância (mm) entre o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) e o centro de gravidade de uma terceira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19c, 20c), a terceira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19c, 20c) estando disposta na mesma posição, com relação à direção de lingotamento, como o centro de gravidade da primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) e estando adjacente à primeira das porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19a, 20a) na direção de largura.

2. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c, 20, 20a, 20b, 20c) é disposta de modo que a distâncias (D1) satisfaz a fórmula (3) abaixo: D1 < 2r (3).

3. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que todos da pluralidade de sulcos côncavos têm o mesmo formato.

4. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de sulcos côncavos têm, cada um, um formato circular ou um formato quase-circular sem quaisquer cantos.

5. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (20, 20a, 20b, 20c) são dispostas em um padrão de látice.

6. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de porções cheias com metal com condutividade térmica diferente (19, 19a, 19b, 19c) são dispostas em um padrão escalonado.

7. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o método inclui ainda: abaulamento de lados largos do molde do cordão (12) tendo uma porção não solidificada (14) no interior em uma quantidade total de abaulamento dentro da faixa de mais de 0 mm e 20 mm ou menos com relação à espessura do cordão (12) (a espessura entre os lados largos do molde do cordão) em uma saída do molde, os lados largos do molde do cordão (12) sendo abaulados usando alguns de uma pluralidade de pares de rolos de apoio de cordão (6, 7, 8) providos em uma máquina de lingotamento contínuo (1), um vão de rolo de alguns da pluralidade de pares de rolos de apoio de cordão (6, 7, 8) sendo aumentado gradualmente em direção a um lado a jusante na direção de lingotamento; e então aplicação de uma força de redução aos lados largos do molde do cordão (12) em uma zona de redução suave (17) em que o vão do rolo de alguns da pluralidade de rolos de apoio de cordão (6, 7, 8) é reduzido gradualmente em direção ao lado a jusante na direção de lingotamento para desta maneira laminar o cordão (12) para uma redução de laminação total igual a ou menos do que a quantidade de abaulamento total, a força de redução sendo aplicada de modo que o produto (mm.m/min2) da velocidade de laminação (mm/min) e da velocidade de fundição (m/min) é de a partir de 0,30 a 1,00 inclusive, a aplicação da força de redução sendo iniciada em um ponto em que uma fração de fase sólida em uma porção central de espessura do cordão (12) é pelo menos 0,2 e parada em um ponto em que a fração de fase sólida na porção central de espessura atinge 0,9.

8. Método de lingotamento contínuo de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de fendas (30) se estendendo na direção de lingotamento são dispostas em uma superfície de parede externa da placa de cobre do molde em um passo único ou uma pluralidade de passos na direção de largura da placa de cobre do molde (5a), em que, quando a pluralidade de fendas (30) dispostas no passo único, o passo único é chamado Z (mm), em que, quando a pluralidade de fendas (30) é disposta na pluralidade de passos, um mais longo da pluralidade de passos é chamado Z (m), e em que Z satisfaz a fórmula (4) abaixo: Z > 2,5 x D2 (4).