CN101778682A - 连续铸造时的打击振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连续铸造时的打击振动装置，即使对于铸片宽度大的铸片，也能够有效地防止铸片的偏析产生。在连续铸造具有矩形横截面的铸片(1)时，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片(1)厚度方向的压下率为1％以内，并且在该中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处，使用配置在相邻的夹送辊(2a、2b)对之间的模具(3)，以打击振动频率4～12Hz、振动能30～150J沿铸片宽度方向连续打击铸片(1)的相对的两侧窄边面。即使是铸片宽度大的铸片，也能够有效地防止中心偏析或V偏析等偏析的产生，从而能够得到内部质量良好的铸片。
Description
技术领域
本发明涉及一种打击振动装置，其为了改善中心偏析等而在连续铸造时对铸片的窄边面赋以由打击产生的振动。
背景技术
在连续铸造的铸片的厚度方向的中心部及其附近，容易产生被称为中心偏析或V偏析的目视偏析。以下，将该目视偏析也称为内部缺陷。
其中，中心偏析为C、S、P、Mn等容易偏析的溶质成分(以下也称为偏析成分)在铸片的最终凝固部增稠(濃化)而显现的内部缺陷。另外，V偏析是指，在铸片的最终凝固部附近，上述偏析成分在铸片的纵截面上增稠为V字状而显现的内部缺陷。
在将产生所述目视偏析的铸片进行热加工而形成制品时，容易产生韧性下降或氢致裂纹等。并且，将所述制品通过冷加工形成最终制品时容易产生裂纹。
其中，认为铸片上的偏析的生成机理为如下所述。
即，伴随凝固的进行，偏析成分在作为凝固组织的柱状晶体的晶枝间增稠。由于凝固时铸片的收缩或被称为膨起的铸片的膨胀，该偏析成分增稠了的钢液从柱状晶体的晶枝间流出。流出的溶化钢液朝向最终凝固部的凝固结束点流动，直接凝固而成为偏析成分的增稠带。由此形成的偏析成分的增稠带为偏析。
为防止这样的铸片的偏析，有效的方法为：防止残留在柱状晶体的晶枝间的偏析成分增稠后的钢液的移动及防止所述增稠钢液局部积聚。
因此，在专利文献1中提案有下述方法：在连续铸造时，在配置于铸片的长边侧的辊间设置气锤，对在辊间移动的铸片施加振幅约2.0mm以下的打击振动，所述打击振动每分钟10～100次。
专利文献1：日本特开昭51-128631号公报
并且，申请人在专利文献2中提出下述方法：在通过多个压下用导辊对包括具有矩形横截面的铸片的未凝固部的位置进行压下时，对铸片赋予振动来进行铸造。该方法为，在压下区域的范围内，连续打击铸片表面的至少1处。
专利文献2：日本特开2003-334641号公报
在该专利文献2所记载的方法中，使包括未凝固部的位置的铸片膨起，在厚度方向中心部的凝固结束之前的这段时间内，由至少1对压下辊对该膨起的铸片进行压下。提出了此时进一步对铸片赋予振动而铸造的方法。即为下述方法：在膨起开始后到压下开始为止的铸造方向区域的范围内，或在铸造方向上的压下区域的范围内，连续打击铸片表面的至少1处。
然而，根据在专利文献1中提案的方法，为了充分发挥中心偏析的降低效果，有以下重大问题。
在配置于铸片的长边侧的辊间，铸片容易膨起。在对膨起的铸片的长边侧赋予打击振动时，无法对铸片的厚度方向的中心部赋予大的振幅。并且，由于需要在辊间设置气锤，因此可能会阻碍在辊间用于二次冷却铸片的喷水降温器的配置。因此，在期望适当地施加二次冷却时，不能赋予连续的振动。此外，以每分钟10～100次的打击振动难以将足够的振动能传递给铸片。
另一方面，专利文献2的方法对防止铸片的偏析有效。但是，之后，发明者们继续研究的结果表明，根据铸片的形状，有偏析的降低不充分的情况。
其理由是，在从窄边面侧进行铸片的打击时，在铸片宽度大的情况下，打击振动不会充分传递到宽度方向中央部附近的铸片内部。这种情况下，成长中的柱状晶体不会被破坏，柱状晶体成长，无法生成微细的结晶组织。进而，振动不能充分地传递到在宽度方向中央部的最终凝固部附近生成的等轴晶，等轴晶容易跨接。
并且，在专利文献2的段落0039～0041中记载的试验条件(振动振幅为±3.0mm，振动频率为120次/分(2Hz)，模具尺寸为200mm×100mm×400mm(重量计算值为62.4kg))下，若将打击速度设为0.5m/秒，则振动能为7.8J。
本发明要解决的问题点在于，如果在连续铸造时从铸片的窄边面侧进行以往的打击，则在铸片宽度大时，不能有效地防止中心偏析或V偏析等偏析的产生。
发明内容
为了在铸片宽度大的铸片的情况下也能够对包括未凝固部的铸片从铸片的窄边面侧有效地赋予打击，从而有效地防止偏析产生，本发明提供一种连续铸造时的打击振动装置。
该装置在连续铸造具有矩形横截面的铸片时，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片厚度方向的压下率为1％以内，并且在该中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处，以打击振动频率4～12Hz、振动能30～150J沿铸片宽度方向连续打击铸片的相对的两侧窄边面，其特征在于，具有：
打击铸片的窄边面的模具；
产生周期性振动并将该振动传递给所述模具的打击装置；以及
设定所述模具和铸片的窄边面之间的面间距离的打击位置确定装置，
所述模具形成为能够对由多组夹送辊对构成的轻压下区域中的至少相邻的2组夹送辊对之间的铸片窄边面一体地一并进行打击的构造，
所述打击位置确定装置在测出所述模具对铸片窄边面的按压位置后，设定处于该模具返回位置的模具前端面和铸片窄边面的间隔，或以按压对铸片和模具前端面的间隔进行设定的引导件的状态进行打击定位。
并且，所述中心固相率fs可以由钢液的液相线温度TL和固相线温度TS及厚度中心的温度T，通过fs＝(TL-T)/(TL-TS)求得。铸片的厚度中心的温度T在钢液的液相线温度TL以上时，fs＝0，所述厚度中心的温度T小于钢液的固相线温度TS时，fs＝1.0。并且，铸片的厚度中心的温度T可以通过考虑了铸造速度、铸片的表面冷却、铸造钢种的物性等的铸片厚度方向的一维非稳态导热解析计算而求得。
发明效果
根据本发明，在铸片宽度大的铸片的情况下，也能够有效地防止中心偏析或V偏析等偏析的产生，从而得到内部质量良好的铸片。
附图说明
图1为从铸片的窄边面方向示出安装有打击装置的夹送辊对的示例的示意图。
图2为说明打击装置的模具和铸片的位置关系的图，(a)为表示打击装置的待机位置的图，(b)为表示将模具按压于铸片的窄边面的状态的图，(c)为表示以(b)的位置作为起点而将模具返回规定量的状态的图。
图3为说明另一打击装置的模具和铸片的位置关系的图，(a)为表示打击装置的待机位置的图，(b)为表示使按压引导件与铸片的窄边面抵接的状态的图，(c)为表示打击中的状态的图。
图4为表示高碳素钢时的中心固相率为0.1～0.9的区域的铸造方向长度和未凝固厚度的图。
图5为表示中碳素钢时的中心固相率为0.1～0.9的区域的铸造方向长度和未凝固厚度的图。
图6为表示试验结果的图。
图中：1-铸片；2a、2b-夹送辊；3-模具；3a-打击板；6-打击装置；7-打击位置确定装置；8-按压引导件。
具体实施方式
在连续铸造时从铸片的窄边面侧进行打击时，在铸片宽度大的情况下，有时无法有效地防止中心偏析或V偏析等偏析的产生。本发明能够将模具的构造形成为使位于至少相邻两组夹送辊对之间的铸片的窄边面整体作为一体而连续一并打击，从而实现上述课题。
实施例
下面，对用于实施本发明的优选方式与直至发明成立为止的过程一起进行详细说明。
如上所述，在从窄边面侧打击铸片时，在铸片宽度大的情况下，打击所引起的振动不会充分地传递到铸片的宽度方向中央部附近的内部。这时，由于无法将成长中的柱状晶体破坏，因此柱状晶体成长而不能成为细微的结晶组织，无法得到充分的偏析降低效果。进而，振动不能充分地传递到在铸片的宽度方向中央部的最终凝固部附近生成的等轴晶，等轴晶容易跨接，不能得到充分的偏析降低效果。
因此，为防止中心偏析或V偏析等的发生，发明者们重复进行了从包括未凝固部的铸片的相对的两侧窄边面表面实施打击的实验。通过该实验调查了下述课题：从窄边面侧怎样打击铸片，打击振动才能够充分地传递到铸片的宽度方向中央部附近的内部。
其结果是，发明者们发现，在铸片的中心固相率fs为0.1～0.9的范围内，存在能够得到打击振动效果的振动频率及振动能。进而发现，在所述范围内的大致整个区域内打击对偏析的降低极其有效。
然后，发明者提案下述钢的连续铸造方法(日本专利申请2006-53057号)：在铸造具有矩形横截面的铸片时，在铸片的厚度方向中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中进行轻压下。该方法为，在进行所述轻压下时，在该中心固相率fs为所述范围内的至少1处，沿铸片的宽度方向连续打击的方法。
这时，连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片的厚度方向的压下率为1％以内。进而，以打击振动频率4～12Hz，振动能30～150J对铸片的相对的两侧窄边面沿铸片宽度方向连续进行打击。
在该日本专利申请2006-53057号中，提案有实施所述连续铸造方法的装置。该装置为能够将铸片的相对的两侧窄边面的各窄边面整体作为一体一并进行打击的装置，所述铸片为由多个导辊构成的扇形段(segment)的至少一个扇形段上的铸片。
其中，从连续铸造机的构造特征来看，钢的连续铸造中的轻压下可以不在由多个导辊构成的扇形段中进行，而在夹送辊部进行。
发明者在夹送辊部进行了在上述日本专利申请2006-53057号中提案的钢的连续铸造方法中的打击试验，其结果是，与在所述扇形段中进行打击的情况同样，能够得到充分的效果。
在上述夹送辊部进行打击时，如下述表1所示，与在扇形段中进行打击的情况相比，具有下述优点：构造简单，容易确保设置空间，设备的维护也容易进行。
表1
| 夹送辊压下 | 扇形段压下 | |
| 机构 | 辊单体压下 | 多个辊一并压下 |
| 构造 | 无需考虑压下框架的刚性(简单) | 必须考虑压下框架的刚性(复杂) |
| 控制 | 包括弯曲、矫正反力的控制 | 压下反力的控制 |
| 赋予振动位置 | 机长后半 | 机长中部～后半 |
| 设置空间 | 容易确保空间(维护容易) | 难以确保空间(维护困难) |
本发明的连续铸造时的打击振动装置基于以上见解产生，该装置在连续铸造具有矩形横截面的铸片时，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续轻压下，使每铸造方向长度1m的铸片厚度方向的压下率为1％以内，并且在该中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处，以打击振动频率4～12Hz、振动能30～150J对铸片的相对的两侧窄边面沿铸片宽度方向连续打击，在该装置中，具有：
打击铸片的窄边面的模具；
产生周期性振动且将该振动传递到所述模具的打击装置；
设定所述模具和铸片窄边面之间的面间距离的打击位置确定装置，
所述模具形成为能够对由多组夹送辊对构成的轻压下区域中的至少相邻的2组夹送辊对之间的铸片窄边面一体地一并进行打击的构造，
所述打击位置确定装置在测出所述模具对铸片窄边面的按压位置后，设定处于该模具返回位置的模具前端面和铸片窄边面的间隔，或以按压对铸片和模具前端面的间隔进行设定的引导件的状态进行打击定位。
在本发明的连续铸造时的打击振动装置中，将在铸型内被凝固铸造的铸片1配置在铸造方向的下游侧，将图1所示的模具3等配置在多组夹送辊2a、2b对之间。
在图1中，3为打击铸片1的窄边面的模具。该模具3在多组夹送辊2a、2b对中的至少相邻的2组夹送辊2a、2b对之间具有打击板3a。通过采用这一构造，能够将位于至少相邻的2组夹送辊2a、2b对之间的铸片1的窄边面整体作为一体连续地一并打击。并且，从耐久性、耐热性等观点出发，该模具3优选铸造制。
在铸片1的中心固相率为0.1以上的位置产生等轴晶等的跨接。但是，如果利用打击防止跨接不完全，则可能再次产生跨接。因此，优选在铸片1的中心固相率为0.4以上的范围中充分连续打击，并优选打击多组夹送辊2a、2b对间的全长。
另外，如后所述，铸片的中心固相率0.1～0.9为比较宽的范围，并且在实际操作中，所述位置不断变化。因此，有相邻的2组夹送辊2a、2b对间的打击充分的情况，也有需要如图1所示相邻的3组夹送辊2a、2b对间的打击的情况。但是，由于对所有的适于中心固相率的范围的长范围进行打击所需的设备费用过大，因此，作为能够获得振动效果的范围，例如在相邻的3组夹送辊2a、2b对间实施打击。
也就是说，铸片1的铸造方向上的大范围的振动很重要，如果可以，模具3的铸造方向的长度优选能够对多组夹送辊2a、2b对的整个区域进行打击的长度。但是在现实中，由于将夹送辊2a、2b对或配置到连续铸造机中，或从连续铸造机中取出，因此在各种连续铸造装置互相不干涉的范围内，优选使能够打击的长度尽可能长。
并且，所述夹送辊2a、2b对为下述构造：一般可以通过安装于上部框架4的液压缸5等调节压下量，使得不进行轻压下。
6为在其前端部安装所述模具3的打击装置，产生周期性振动并将该振动传递给模具3，采用例如气缸。该打击装置6配置在包括未凝固部的铸片1两侧的窄边面侧的例如2处。
7为打击位置确定装置，模具3从图2(a)所示的待机位置向铸片1的窄边面按压(参照图2(b))。该打击位置确定装置测出按压位置后，在模具3的返回位置(参照图2(c))，设定模具3的前端面与铸片1的窄边面的间隔L(打击振幅：约8mm)。
打击位置确定装置7不局限于图2所示的结构，也可以为图3所示的结构。该图3中的打击位置确定装置7通过使按压引导件8从图7(a)所示的待机位置与铸片1的窄边面抵接(参照图7(b))，设定模具3的前端面与铸片1的窄边面的间隔L(打击振幅：约8mm)。该打击位置确定装置7在图3(c)所示的打击中，为将按压引导件8按压在铸片1的窄边面的状态。并且，预先设定按压引导件8的配置条件，以使模具3与铸片1的间隔L为规定的间隔。
由于该模具3与铸片1的窄边面的间隔L根据所铸造的铸片1的宽度不同而不同，因此实际上需要以铸造中的铸片1的窄边面为基准进行设定。该间隔L影响打击装置6的行程。在行程不足时，无法确保打击时的打击速度，不能充分地得到振动能。因此，在打击开始时，实施被称为定位的模具3与铸片1的窄边面的相对位置调整。
当使用本申请发明的装置连续铸造具有矩形横截面的铸片1时，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片1厚度方向的压下率为1％以内。同时，在该中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处，以打击振动频率4～12Hz、振动能30～150J沿铸片宽度方向连续打击铸片1的相对的两侧窄边面。
在本发明中，之所以在铸片厚度中心部的中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处连续打击铸片1的相对的两侧窄边面，其理由如下。
由于等轴晶等的跨接在中心固相率为0.1以上的位置产生，因此在中心固相率不满0.1的铸片1的位置，等轴晶等的生成不充分，对铸片1的打击效果小。并且，若中心固相率超过0.9，则由于未凝固钢液难以振动及流动，通过铸片1的打击难以破坏等轴晶等的跨接或由于跨接而形成的空间部。
图4为示出将厚度为300mm的高碳素钢(C＝0.40质量％)以铸造速度0.75m/分、二次冷却的比水量0.8升/kg的条件连续铸造时，铸片的中心固相率为0.1～0.9的区域中的铸造方向长度和未凝固厚度的图。
本发明所述的中心固相率为0.1～0.9的范围如图4所示，为沿铸造方向的长的区域。并且，图4中两处的2对箭头表示将对铸片赋予振动的打击板配置于距铸型出侧所述两处的距离的位置的示例。
由此，图4的打击板的示例为，在中心固相率fs为0.4～0.8的范围内沿铸片宽度方向连续打击铸片的相对的两侧窄边面的示例。
图5为示出将厚度为250mm的中碳素钢(C＝0.06质量％)以铸造速度1.0m/分、二次冷却的比水量0.8升/kg的条件连续铸造时，铸片的中心固相率fs为0.1～0.9的区域中的铸造方向长度和未凝固厚度的图。
并且，图5中两处的两箭头表示将对铸片赋予振动的打击板配置于距铸型出侧所述两处的距离的位置的示例。
图5的打击板的示例为，在中心固相率fs为包含0.25～0.9的0.25～1.0的范围内，沿铸片宽度方向连续打击铸片1的相对的两侧窄边面的示例。
在本发明中，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片1厚度方向的压下率为1％以内。其理由是，发明者在考虑凝固收缩量和热收缩量而计算夹送辊2a、2b对的辊间隔(限制量(絞込み量))后发现，具有中心偏析的降低效果的范围为，每铸造方向长度1m的铸片1的厚度方向的压下率为大约1％以内。
即，若在低固相率的范围内实施使每铸造方向长度1m的铸片1的厚度方向的压下率远超过1％的压下，则凝固界面的变形增大，容易产生内部裂纹。在进行连续的轻压下时，若进行抑制内部裂纹的产生、平衡凝固收缩量以上的压下则足够，这时，每铸造方向长度1m的铸片1的厚度方向的压下率为1％以内。
并且，在本发明中，连续打击的是窄边面而不是长边面。在长边侧的辊间，铸片容易膨起(bulging)，在对该膨起后的长边面赋予打击振动时，助长了上游侧的液面变动。并且，由于铸片膨起，因此无法对铸片的厚度中心部赋予较大的振幅。并且，由于在辊间设置打击赋予机构，因此可能阻碍用于在辊间对铸片二次冷却的喷水降温器的配置，无法赋予连续的振动。
与此对应地，在对窄边面赋予打击振动时，即使受到振动产生的变形，与长边侧相比也不会发生大的体积变化，因此不会产生像对长边面赋予打击振动时的问题。并且，用于设置打击赋予机构的设备问题较少。
例如在铸片宽度为2300mm、模具3的宽度为200mm的情况下，在对长边面赋予打击振动时，能够赋予打击振动的部位为沿铸造方向200mm。与此相对地，在对窄边面赋予打击振动时，如充分确保打击板的长度，则能够赋予打击振动的部位例如可以为沿铸造方向2300mm左右。因此，当对窄边面赋予打击振动时，体积变化为1/11.5左右。
并且，在本发明中，将打击时的打击振动频率设为4～12Hz是因为，在打击振动频率不满4Hz时，振动能无法充分地传递到铸片未凝固部，致使中心偏析的降低效果小。
从赋予振动能的观点出发，频率越大越有利，但在使用气缸系统作为振动能赋予机构时，伴随振动频率的增加，振动波形中会产生紊乱。另外，在铸片1受到打击时，若根据铸片的变形特性赋予截止到12Hz左右的振动，则能得到充分的效果。另外，当期望振动频率增加时，需要增大供给气压，则会顾虑振动对周边机器的影响。因此，中心偏析能够降低的范围的上限设定为12Hz。
并且，在本发明中，振动能设定为30J～150J。这是因为，在施加超过150J的振动能时，设置于连续铸造机的周边机器可能会损伤。另外，多余的振动能的施加会带来打击装置6其本身的耐久性方面的故障。
另一方面是因为，在振动能不满30J时，从铸片1的窄边面侧进行的打击振动不能充分地传递到铸片宽度方向中央部附近的铸片内部。
在将模具3的重量设为M(kg)、模具3对铸片1的打击速度设为V(m/秒)时，振动能E(J)可以由E＝0.5×M×V2求得。因此，为使振动能变化，改变模具3的重量或改变模具3对铸片1的冲击速度即可。但是，即使每分钟实施数次大的振动能，由于不能完全抑制凝固末期的特别是高固相率下的跨接，因此，特别重要的是振动频率。
在上述本发明中规定的打击振动频率的范围对于铸片宽度不同的钢坯和板坯没有变化。但是，对于钢坯和板坯，由于包含未凝固的容积不同，因此最适当的振动能会有所变化。
在利用本申请发明的打击振动装置进行连续铸造时的轻压下中，优选：在从打击铸片1的表面的位置的上游侧到下游侧的范围内进行轻压下，进而，对中心固相率fs为0.1～0.9的铸片1按照每铸造方向长度1m平均0.5～2.5mm的方式进行轻压下。
这样，在本发明中，在轻压下铸片1时，通过对铸片1施加满足最佳振动条件的打击振动，能够将打击产生的振动充分地传递到铸片1的内部，进而能够得到偏析降低效果。
(实施例)
以下，说明为验证本发明而进行的实验结果。
沿铸造方向设置2对图1所示的打击装置。将下述表2所示的成分范围的高碳素钢铸造成钢坯或板坯。尺寸为：厚度250mm～310mm，宽度425mm或2300mm。铸造速度为0.70m/分或0.75m/分。
表2
| [C] | [Si] | [Mn] | [P] | [S] | 余量 | |
| 高碳素钢 | 0.26～1.00 | 0.02～2.00 | 0.10～3.00 | 0.08以下 | 0.02以下 | Fe及杂质 |
(单位：质量％)
轻压下时的中心固相率为0.1～0.9的范围，以每铸造方向长度1m平均1.0mm的比例对铸片进行轻压下。二次冷却的条件统一为，比水量为0.8升/kg。
使用气缸方式的打击装置，以4Hz或6Hz的振动频率(每分钟平均240次或360次)连续打击包括未凝固部位置的铸片的两侧窄边面的2处，使打击面的振幅为±3mm，从而对铸片赋予振动。
打击条件设定为，模具重量为450kg，打击速度为约0.47m/秒或0.71m/秒(振动能为50J或114J)。安装于打击装置的前端部的模具的与钢坯或板坯的接触面的形状采用铸片厚度方向的宽度为约200mm、铸造方向的长度为约1100mm的形状。
在铸造试验中，选取铸片样本，从该样本的横截面的相当于厚度及宽度方向的中心部的位置选取试验片，该试验片的尺寸为，夹着厚度方向的中心部的厚度方向尺寸为10mm，宽度方向尺寸为200mm，铸造方向尺寸为15mm左右。
利用所述试验片，从相当于铸片的厚度方向中心部的位置的26处，通过螺距为7mm、直径为2mm的钻头切削刃采取切削粉来分析C含量。求出该分析值C(质量％)除以取锅内钢液(取鍋内溶鋼)的C分析值C0(质量％)所得之比C/C0，得到所述比的最大值(以下称“最大中心偏析率”)。
所述的实验条件在下述表3中表示。本实验进行下述三例：根据本发明的打击振动装置，在夹送辊间施加打击振动的发明例(高碳素钢C)；根据在日本专利申请2006-53057号中提案的打击振动装置，在扇形段部施加打击振动的比较例(高碳素钢B)；不施加打击振动而制造的比较例(高碳素钢A)。
表3
实验结果如图6所示。在施加打击振动的情况下，在任一情况下最大中心偏析都没有大的差别，最大中心偏析率全部为1.15以下而良好。而在不施加打击振动的情况下，若铸片宽度大，则有最大中心偏析率超过1.15的情况。实验结果的评价以最大中心偏析率为1.15以下的情况为良好，以超过1.15的情况为不良。
本发明不局限于上述示例，无需多言，只要在本发明所述各技术方案的技术思想的范畴内，则可以适当地变更实施方式。
例如在上述说明中，作为打击装置6示出了气缸，但只要能够驱动模具3，也可以为液压缸，或基于偏心凸轮的方式、利用弹簧的机构等任一方法。
工业上的可利用性
本发明不局限于实施例所示的高碳素钢铸片，对于中碳素钢铸片和低碳素钢铸片等其他钢种的连续铸造也适用。
Claims (1)
1.一种连续铸造时的打击振动装置，在连续铸造具有矩形横截面的铸片时，在铸片厚度中心部的中心固相率fs至少为0.1～0.9的范围中连续进行轻压下，使得每铸造方向长度1m的铸片厚度方向的压下率为1％以内，并且在该中心固相率fs为0.1～0.9的范围内的至少1处，以打击振动频率4～12Hz、振动能30～150J沿铸片宽度方向连续打击铸片的相对的两侧窄边面，其特征在于，具有：
打击铸片的窄边面的模具；
产生周期性振动并将该振动传递给所述模具的打击装置；以及
设定所述模具和铸片的窄边面之间的面间距离的打击位置确定装置，
所述模具形成为能够对由多组夹送辊对构成的轻压下区域中的至少相邻的2组夹送辊对之间的铸片窄边面一体地一并进行打击的构造，
所述打击位置确定装置在测出所述模具对铸片窄边面的按压位置后，设定处于该模具返回位置的模具前端面和铸片窄边面的间隔，或以按压对铸片和模具前端面的间隔进行设定的引导件的状态进行打击定位。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN103464704A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 钢铁研究总院 | 一种连铸坯用的震动锤装置及使用方法 |
| CN108500226A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-07 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种抑制柱状晶生长的连铸凝固过程控制方法 |
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| TWI702096B (zh) * | 2018-03-02 | 2020-08-21 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 鋼之連續鑄造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| RU2511130C2 (ru) * | 2012-07-24 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) | Способ обжатия непрерывнолитой сортовой заготовки в жидко-твердом состоянии |
| DE102019206199A1 (de) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Stranggießeinrichtung zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs, insbesondere einer erstarrenden Bramme, und Verfahren zur Beeinflussung eines erstarrenden Strangs |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136335U (ja) * | 1984-08-03 | 1986-03-06 | アイダエンジニアリング株式会社 | プレス機械のノツクアウト装置 |
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| JP2003273554A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-26 | Bosch Automotive Systems Corp | 電子ユニット |
| JP4218383B2 (ja) * | 2002-04-08 | 2009-02-04 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造方法、連続鋳造装置および連続鋳造鋳片 |
| JP2004306053A (ja) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 連続鋳造における鋳片の軽圧下方法および軽圧下装置 |
| JP4317099B2 (ja) | 2004-08-12 | 2009-08-19 | 日本電信電話株式会社 | 漏水センサーおよび漏水検出システム |
| JP4699001B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2011-06-08 | 住友金属工業株式会社 | 連続鋳造方法 |
| JP2007092875A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Konan Electric Co Ltd | 振動発生装置 |
| JP4577235B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-11-10 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び打撃振動装置 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103464704A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 钢铁研究总院 | 一种连铸坯用的震动锤装置及使用方法 |
| CN109689247A (zh) * | 2016-09-21 | 2019-04-26 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢的连续铸造方法 |
| CN109689247B (zh) * | 2016-09-21 | 2021-12-10 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢的连续铸造方法 |
| TWI702096B (zh) * | 2018-03-02 | 2020-08-21 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 鋼之連續鑄造方法 |
| US11077492B2 (en) | 2018-03-02 | 2021-08-03 | Jfe Steel Corporation | Continuous steel casting method |
| CN108500226A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-07 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种抑制柱状晶生长的连铸凝固过程控制方法 |
| CN108526423A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-14 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的方法、铸坯质量的控制方法及装置 |
| WO2019184730A1 (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种抑制柱状晶生长的连铸凝固过程控制方法 |
| WO2019184729A1 (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的方法、铸坯质量的控制方法及装置 |
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