CN113165060A - 钢的连续铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢的连续铸造方法，其在垂直部(20)的上部侧的第一冷却区(21)中，将由每一根冷却喷嘴的水量R1(L/min)和空气量A1(L/min)定义的气水比A1/R1设定为10以上，将从冷却喷嘴与铸坯(1)的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上，将由冷却水密度W1(L/min/m2)与第一冷却区(21)通过时间t1(min)而定义的冷却强度W1×t1设定为350以上，将从第一冷却区(21)通过后至弯曲部(30)为止的回流换热时间设定为0.5min以上。

Description

钢的连续铸造方法
技术领域
本发明涉及一种钢的连续铸造方法。
本申请基于2018年12月10日在日本申请的特愿2018-231136号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
近年来，在厚钢板等钢铁材料中，为了提高机械特性，制造了许多含有Ti、Nb、Ni、Cu等合金元素的低合金钢。然而，伴随着这些合金元素的添加，在连续铸造所制造的铸坯中产生表面开裂缺陷，成为操作上及制品的品质上的问题。这里的表面开裂是指横向裂纹之类的非铸造方向的开裂形态的总称。
作为在连续铸造中防止含有合金元素的铸坯的表面开裂的方法，例如有专利文献1中公开的那样的方法。专利文献1中公开的方法是：通过对于结晶器正下方的水冷喷嘴提高平均水量密度，并且以规定的碰撞压对铸坯喷吹冷却水，从而将附着于铸坯表面的粉末剥离，同时将铸坯的表面温度稳定地冷却至A3相变温度以下，之后，进行铸坯的回流换热，将弯曲部或矫正部处的铸坯的表面温度设定为比脆化温度区域更高的温度而进行铸造。
已知在连续铸造的二次冷却带以后产生的表面开裂是铸坯表层的沿着原奥氏体晶界的开裂。该开裂是通过使应力集中于因AlN、NbC等的析出而脆化的奥氏体晶界、或沿着原奥氏体晶界而生成的膜状铁素体而产生的。开裂的形态根据所施加的应力的方向而不同，横向裂纹通过向铸造方向的拉伸应力而产生。特别是在从奥氏体向铁素体的相变区域附近的温度区域中容易产生开裂。因此，如专利文献1中公开的那样，采取使向铸坯表面施加机械应力的弯曲、矫正带中的表面温度回避延展性降低的温度区域(脆化温度区域)来抑制开裂产生的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-099704号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，随着为了提高机械特性而添加了各种元素的合金钢种增加，铸坯表面开裂敏感性高的钢种增加，仅通过避免脆化温度区域的上述连续铸造方法未必能够防止铸坯表面开裂的产生。像这样，在以往的钢的连续铸造方法中，在确保作为目标的冷却能力并且防止铸坯表面开裂方面存在改善的余地。
本发明是鉴于上述的情况而进行的，目的是提供一种钢的连续铸造方法，其能够控制铸坯表层的显微组织，能够抑制起因于二次冷却不均匀的铸坯表面开裂，并且能够抑制起因于弯曲部中的应变的铸坯表面开裂。
用于解决课题的手段
(1)本发明的一方案涉及一种钢的连续铸造方法，其是使用垂直弯曲型连续铸造装置将钢连续地进行铸造的方法，所述垂直弯曲型连续铸造装置具备将铸坯从结晶器向铅直方向下方拉拔的垂直部、和从上述垂直部将拉拔后的上述铸坯弯曲的弯曲部，并且在上述垂直部中具备包含辊和冷却喷嘴的第一冷却区，在上述第一冷却区中，将每一根上述冷却喷嘴的空气量A1(L/min)相对于水量R1(L/min)之比即气水比A1/R1设定为10以上，并且将从上述冷却喷嘴与上述铸坯的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上，将作为上述第一冷却区中的冷却水密度W1(L/min/m2)与上述铸坯通过上述第一冷却区的时间t1(min)之积定义的冷却强度W1×t1设定为350以上，将从上述第一冷却区通过后至到达上述弯曲部为止的上述铸坯的回流换热时间t2设定为0.5min以上。
(2)在上述(1)所述的钢的连续铸造方法中，在上述第一冷却区中，也可以将每一根上述冷却喷嘴的水量R1(L/min)设定为20L/min～50L/min。
(3)在上述(1)或(2)所述的钢的连续铸造方法中，在上述第一冷却区中，也可以将上述冷却水密度W1(L/min/m2)设定为500L/min/m2～2000L/min/m2。
(4)在上述(1)～(3)中任一项所述的钢的连续铸造方法中，上述垂直弯曲型连续铸造装置也可以在从上述第一冷却区至上述弯曲部之间具有第二冷却区，在上述第二冷却区中，也可以通过将冷却水密度W2(L/min/m2)设定为0L/min/m2～50L/min/m2而使上述铸坯的表面回流换热。
(5)在上述(1)～(4)中任一项所述的钢的连续铸造方法中，也可以在通过上述第一冷却区后使上述铸坯的表面回流换热，在上述铸坯到达至上述弯曲部的时刻将上述铸坯的表面的温度设定为Ac3点以上的温度。
(6)在上述(1)～(5)中任一项所述的钢的连续铸造方法中，上述辊也可以为分割辊(split roll，或称分节辊)。
发明效果
在本发明的钢的连续铸造方法中，在设置于垂直部的第一冷却区中通过高气水比并且高碰撞的喷雾将铸坯冷却。认为通过设定为高气水比并且高碰撞压的喷雾，能够将铸坯表面的铸模粉末剥离，并且能够抑制辊间的积水的产生，能够对铸坯均匀地进行二次冷却。
另外，在本发明的钢的连续铸造方法中，将第一冷却区中的冷却强度提高至规定以上。认为通过将冷却强度设定为规定以上，能够更适当地控制铸坯表层的显微组织。
再者，在本发明的钢的连续铸造方法中，将利用第一冷却区的冷却后至到达弯曲部为止的回流换热时间设定为规定以上，能够使铸坯表面适宜地回流换热。由此，能够在铸坯表面生成微细组织，能够抑制弯曲部中的铸坯的表面开裂。
如上所述，根据本发明的钢的连续铸造方法，能够控制铸坯表层的显微组织，能够抑制起因于二次冷却不均匀的铸坯表面开裂，并且能够抑制起因于弯曲部中的应变的铸坯表面开裂。
附图说明
图1是用于说明本发明的钢的连续铸造方法的概略图。
图2是将图1的第一冷却区21的一部分放大而概略地表示的图。
以下，对于本发明的一实施方式，在参照附图的同时进行说明。需要说明的是，在本说明书及附图中，对于实质上具有同一功能构成的要素，通过标注同一符号而省略重复说明。
需要说明的是，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。本说明书中，“工序”的术语不仅包含独立的工序，而且即使是无法与其它的工序明确区别的情况下，也只要达成本工序的所期望的目的，则也包含于本术语中。另外，以下的实施方式的各要素可以分别组合是不言而喻的。
具体实施方式
参照图1的同时对本发明的钢的连续铸造方法进行说明。图1是概略地表示垂直弯曲型连续铸造装置100中的结晶器10、垂直部20、弯曲部30等的位置关系的图。图1(A)中为了容易理解，省略示出冷却喷嘴等。图2是将垂直部20的第一冷却区21的一部分放大而概略地表示的图，概略地示出辊21a及冷却喷嘴21b的位置关系。根据冷却水的水量等条件的不同，如图2中所示的那样，从冷却喷嘴21b放出的冷却水在铸坯1与辊21a之间作为积水W而残存。
本实施方式的钢的连续铸造方法是使用垂直弯曲型连续铸造装置100将钢连续地进行铸造的方法，所述垂直弯曲型连续铸造装置100具备从结晶器10将铸坯1向铅直方向下方拉拔的垂直部20、和从垂直部20将拉拔后的铸坯1弯曲的弯曲部30，并且在垂直部20中具备包含辊21a和冷却喷嘴21b的第一冷却区21，在第一冷却区21中，将每一根冷却喷嘴21b的空气量A1(L/min)相对于水量R1(L/min)之比即气水比A1/R1设定为10以上，并且将从冷却喷嘴21b与铸坯1的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上，将作为第一冷却区21中的冷却水密度W1(L/min/m2)与铸坯1通过第一冷却区21的时间t1(min)之积而定义的冷却强度W1×t1设定为350以上，将从第一冷却区21通过后至到达弯曲部30为止的铸坯1的回流换热时间t2设定为0.5min以上。
(连续铸造装置100的构成)
本实施方式的连续铸造方法可以优选用于公知的垂直弯曲型连续铸造装置。结晶器10具有与作为铸造对象的铸坯1的形状相应的截面形状。在结晶器10的正下方设置有垂直部20，在垂直部20的正下方设置有弯曲部30。
垂直部20的高度(从结晶器10的正下方至达到弯曲部30为止的距离)例如可以设定为0.5m～3.0m。在垂直部20的至少上部侧设置有第一冷却区21。第一冷却区21包含辊21a和冷却喷嘴21b而构成。在第一冷却区21中，对铸坯1的一面侧进行支撑的辊21a的数目并不限定于图1中所示的5根。例如可以设定为1根～7根。更优选在一面侧为6根以下(一面侧与另一面侧的合计为12根以下)。即，第一冷却区中的冷却段数并不限定于图1中所示的5段，优选设定为6段以下。
在第一冷却区21中，在铸造方向上相邻的各个辊21a之间的辊间距(图2的P)例如可以设定为50mm～300mm，辊间的间隔(图2的I)例如可以设定为10mm～100mm。在第一冷却区21中，在结晶器10与结晶器正下方的辊21a之间和/或在铸造方向上相邻的辊21a之间具备冷却喷嘴21b，从该冷却喷嘴21b向铸坯1的表面喷射冷却水。各个辊21a之间的冷却喷嘴21b的根数在铸造方向上例如为1根，在铸坯宽度方向上至少为1根。
垂直部20也可以在第一冷却区21与弯曲部30之间(第一冷却区21的正下方)具备第二冷却区22。在第二冷却区22中，对铸坯1的一面侧进行支撑的辊22a的数目例如可以设定为0根～10根。在第二冷却区22中，也可以在铸造方向上邻接的辊21a与辊22a之间或辊22a之间配置冷却喷嘴(未图示)，这种情况下，各个辊22a之间的冷却喷嘴的根数在铸造方向上例如可以设定为1根，在铸坯宽度方向上可以设定为至少1根。
辊21a也可以为分割辊。所谓分割辊是指在沿着辊的轴的方向上辊面被分成2个以上的辊。辊面也可以被分割成3面、4面、或5面或其以上。分割辊在被分割的多个辊面之间具有直径小于辊面的轴部。在辊21a不为分割辊的情况下，通过轴承部来支撑辊的两端部，但在分割辊的情况下，通过轴承部来支撑该辊面间的轴部。
与容易产生积水的铸坯1的宽度方向的中央部相比，铸坯1的端部附近容易被冷却，由于由此产生的铸坯1的宽度方向上的温度差，在铸坯1的端部附近存在容易产生表面开裂的倾向。通过将辊21a设定为分割辊，使得积水从多个辊面之间的轴部被排出，铸坯1的宽度方向上的温度差被缓和，能够抑制铸坯的表面开裂。另外，通过不仅在辊21a的两端部，而且在处于辊的中间的轴部也将辊支撑，从而即使在辊径小的情况下也能够抑制辊的弯曲。
关于辊22a，由于与上述那样的辊21a同样的理由，也可以采用分割辊。
经由垂直部20后的铸坯1经由弯曲部30中的弯曲及矫正，沿水平方向被搬送。需要说明的是，本申请中所谓的“弯曲部”是指铸坯1的铸造方向从铅直方向向水平方向变化的部分。关于弯曲部30，由于只要设定为与以往公知的构成同样即可，因此这里省略详细的说明。
(第一冷却区21中的气水比)
为了增加来自冷却喷嘴21b的冷却水的碰撞压，增加冷却水量、或者在保证冷却水量的状态下增加空气量是有效的。这里，在单纯增加冷却水量的情况下，容易产生辊21a中的积水。为了抑制积水并且增加冷却水的碰撞压，优选使空气量相对于冷却水量之比(气水比)增大。从该观点出发，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，在第一冷却区21中，将每一根冷却喷嘴21b的空气量A1(L/min)相对于水量R1(L/min)之比即气水比A1/R1设定为10以上。气水比的上限没有特别限定，但从喷雾稳定性的观点出发优选设定为100以下。更优选为50以下。
(第一冷却区21中的水量R1)
冷却喷嘴21b的水量R1只要考虑后述的碰撞压、冷却强度而调整即可。特别是在本实施方式的钢的连续铸造方法中，在第一冷却区21中，优选将每一根冷却喷嘴21b的水量R1(L/min)设定为20L/min～50L/min。由此，能够更容易地抑制积水的产生，并且更容易地使喷雾的碰撞压增大。
(第一冷却区21中的冷却水的碰撞压)
本发明人发现：在对高温的铸坯(例如950℃以上)通过喷雾而进行冷却时，冷却能力(传热系数)与喷雾的碰撞压存在强的相关。其原因在于：由于在过渡沸腾区域中沸腾膜的传热阻力在铸坯表面的传热中起支配作用，因此伴随着碰撞压的增加而沸腾膜因被物理性排挤而变薄，结果是传热系数增加。而且，如果达到一定的碰撞压以上，则粘固于铸坯表面的铸模粉末被剥离，能够降低因喷雾冷却而引起的宽度方向的温度不均。从该观点出发，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，在第一冷却区21中，将从冷却喷嘴21b与铸坯1的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上。优选为13gf/cm2以上，更优选为15gf/cm2以上，进一步优选为17gf/cm2以上。另一方面，如果碰撞压过大，则铸坯1的凝固壳部分地凹陷，从辊21a与铸坯1之间向上方喷起冷却水，有可能产生拉漏(breakout)。从该观点出发，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，优选将从冷却喷嘴21b与铸坯1的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为50gf/cm2以下。更优选为40gf/cm2以下，进一步优选为30gf/cm2以下。
需要说明的是，与铸坯1的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压例如也可以通过使用压力传感器并离线地进行测定的方法、或者用以下的简易式1来估算。
[数学式1]
Pc＝10-2×W0.8×Va0.5×H-0.2×(A/R)-0.3 …式1
在上述式1中，Pc[gf/cm2]：碰撞压，W[L/min/m2]：水量密度，Va[m/s]：压缩空气喷出流速(空气流量[Nm3/s]/进气孔面积[m2])，H[m]：喷射距离，A/R[-]：气水比(空气与水的体积比)。
(第一冷却区21中的冷却强度)
根据本发明人的新的见解，通过增大第一冷却区21中的冷却强度(W1×t1)，能够在铸坯表层中生成微细组织，抑制开裂的产生。认为这是由于：通过在第一冷却区21中增大冷却强度，能够将铸坯表面适宜并且快速地冷却至Ar3点以下的温度，铸坯表面的微细组织的控制变得更容易。从该观点出发，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，将作为第一冷却区21中的冷却水密度W1(L/min/m2)与铸坯1通过第一冷却区21的时间t1(min)之积而定义的冷却强度W1×t1设定为350以上。冷却强度的上限没有特别限定，例如优选设定为1500以下。更优选为1200以下。
需要说明的是，所谓“冷却水密度W1”是指铸坯表面的每单位面积(m2)、每单位时间(min)喷射的冷却水的量(L)。“冷却水密度W1”例如可以定义为“将每一根冷却喷嘴21b的水量R1(L/min)除以铸造方向的辊间距P(m)与铸坯宽度方向上的喷雾喷射宽度(m)之积而得到的值”。
冷却水密度W1只要考虑上述的气水比、碰撞压等而调整即可。这里，在第一冷却区21中，被二维地冷却的拐角附近容易变成过冷却，另外，特别是在高水量的情况下容易产生辊中的积水，铸坯表面的二次冷却有可能变得不均匀。另一方面，在设定为过于低水量的情况下，变得难以达成上述的碰撞压等。从这点出发，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，在第一冷却区21中，优选将冷却水密度W1(L/min/m2)设定为500L/min/m2～2000L/min/m2。下限更优选为600L/min/m2以上，上限更优选为1750L/min/m2以下。
(第一冷却区21通过后的回流换热)
在本实施方式的钢的连续铸造方法中，优选在通过第一冷却区21后使铸坯1的表面回流换热，在铸坯1到达至弯曲部30的时刻将铸坯1的表面的温度设定为Ac3点以上的温度。为了更容易地实现该温度，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，将从第一冷却区21通过后至到达弯曲部30为止的铸坯1的回流换热时间t2设定为0.5min以上。通过将回流换热时间t2设定为0.5min以上，在第一冷却区21中被冷却至Ar3点以下的温度的铸坯表面通过铸坯内部的显热被回流换热至Ac3点以上的温度，铸坯表层稳定地成为γ晶界不明显的微细组织。回流换热时间t2的上限没有特别限定，但优选为2.0min以下，更优选为1.75min以下。
(其它)
在本实施方式的钢的连续铸造方法中，垂直弯曲型连续铸造装置100也可以在从第一冷却区21至弯曲部30之间具备第二冷却区22。这里，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，在第一冷却区21中将铸坯表面冷却至Ar3点以下的温度，之后调整二次冷却，回流换热至Ac3点以上的温度较佳。这种情况下，需要在铸坯内部具有充分的显热的状态下通过第一冷却区21，并在施加机械应变的弯曲部30前结束至Ac3点为止的回流换热。因此，在第二冷却区22中，与第一冷却区21相比，需要降低冷却水密度。具体而言，在第二冷却区22中，优选通过将冷却水密度W2(L/min/m2)设定为0L/min/m2～50L/min/m2而使铸坯1的表面回流换热。
需要说明的是，在本申请中，在由体心立方晶格(bcc的铁素体相)相变为奥氏体的面心立方晶格(fcc)的温度的A3点下，将冷却时的A3相变(铁素体相变)的温度记载为Ar3点，将加热时的A3相变(奥氏体相变)的温度记载为Ac3点。
如上所述，在本实施方式的钢的连续铸造方法中，通过在二次冷却带即设置于垂直部20的上部侧的第一冷却区21中通过高气水比并且高碰撞压的喷雾将铸坯1冷却，能够控制铸坯表层的显微组织，并且防止起因于二次冷却不均匀的铸坯表面开裂。这里，在利用垂直弯曲型连续铸造装置100将钢进行连续铸造的情况下，优选在结晶器10的正下方进行强冷却，将距离铸坯表面至少2mm冷却至Ar3点以下的温度。之后，通过在到达至弯曲部30之前使铸坯表面回流换热至Ac3点以上的温度，能够更适宜地抑制铸坯表面开裂。
设置于第一冷却区21中的冷却喷嘴21b需要设定为即使是大流量的喷雾喷嘴并且高气水比也可得到稳定的喷雾的设计。另外，为了保证碰撞压，与铸坯1的距离优选较小。具体而言，优选将从铸坯1的表面至冷却喷嘴21b为止的距离(喷雾高度)设定为50mm～150mm。如果为50mm以下，则冷却喷嘴21b与铸坯1的距离较近，喷嘴堵塞的危险性变大，另外，有可能成为喷雾检查等设备保养的弊病。
在本实施方式的钢的连续铸造方法中，上述以外的条件没有特别限定。对作为对象的钢种没有特别限定。从得到更显著的效果的观点出发，优选将含有Ti、Nb、Ni及Cu中的至少一种合金元素的低合金钢设定为对象。关于铸造速度，可以对应于低速～高速中的任一者。优选将铸造速度Vc设定为500mm/min～3000mm/min。在本实施方式的连续铸造方法中，弯曲部30以后的铸造条件只要设定为与以往同样即可。根据本实施方式的钢的连续铸造方法，例如能够制造板坯。
根据本发明的其它实施方式，可提供采用了上述实施方式的各构成的钢的连续铸造装置。
如上所述，在本发明的钢的连续铸造方法中，通过在设置于垂直部20的上部侧的第一冷却区21中通过高气水比并且高碰撞的喷雾将铸坯冷却，并且将第一冷却区21中的冷却强度提高至规定以上，再者，将利用第一冷却区21的冷却后至到达弯曲部为止的铸坯1的回流换热时间设定为规定以上，能够控制铸坯表层的显微组织，能够抑制起因于二次冷却不均匀的铸坯表面开裂，并且能够抑制起因于弯曲部中的应变的铸坯表面开裂。
实施例
以下，示出实施例，并且对本发明的钢的连续铸造方法更详细地进行说明。
1.实验条件
使用垂直弯曲型连续铸造装置，制造宽度为2200mm、厚度为300mm的铸坯。钢种设定为具有表1中所示的组成(质量％)的开裂敏感性高的低合金钢。
需要说明的是，钢种A、B的Ac3点温度分别为898℃、872℃。
表1
C Si Mn P S Cu Ni Cr Al Nb Ti N
A 0.06 0.5 1.6 0.01 0.004 0.25 0.35 0.02 0.02 0.015 0.001 0.004
B 0.12 0.2 1.2 0.008 0.003 0.30 0.08 0.3 0.03 0.015 0.015 0.004
在连续铸造装置的二次冷却带中，从结晶器正下方至第1～6根为止的5段的辊间，每1段每隔150mm宽度方向设置15根喷雾喷嘴，设定为能够独立地控制各段的冷却水量。将该冷却区称为“第一冷却区”，适当变更水量及空气量而进行实验。此外，适当变更第一冷却区的辊的形状而进行实验。“分割辊1”是在1个部位具备宽度方向的大小为100mm的轴承部的分割辊，“分割辊2”是在2个部位具备宽度方向的大小为100mm的轴承部的分割辊，一根辊为不具备分割部位而铸坯全宽与辊进行接触的辊。
在从第一冷却区正下方至弯曲部为止的冷却区(第二冷却区)中，设定为平均水量密度W2与通过时间t2之积成为0～50(L/m2)的冷却条件，在第一冷却区通过后至到达弯曲部为止使铸坯回流换热。
下述表2中示出了其它的铸造条件。
表2
铸坯尺寸(宽度×厚度) 2200mm×300mm
第一冷却区喷雾间距 150mm
第一冷却区喷雾高度 755mm
第一冷却区辊间距 200mm
2.评价条件
关于铸坯的表面开裂产生状况，在各个铸造条件的恒定部处沿铸造方向在2部位切取在铸造方向上为100mm长度的全宽样品，将铸坯表面进行酸洗涤，将观察到的5mm以上的长度的表面开裂的个数的合计评价为“开裂个数”。另外，从该样品的表层沿宽度方向切取5个30mm、宽50mm的显微镜观察用的样品，还进行了铸造组织的观察。需要说明的是，所谓恒定部是指以目标铸造速度拉拔的铸坯的部位。
下述表3中示出了实施例及比较例的铸造条件的详细内容及开裂个数的评价结果。
Figure BDA0003089174950000121
如由表3中所示的结果表明的那样，在实施例1～6中，上述那样的表面开裂全无，在实施例7～10中仅见到浅的表面开裂，没有问题。另外，将表层的截面进行硝酸乙醇蚀刻，用光学显微镜进行观察，结果可以确认：在至少距离表面为2mm处沿宽度方向均匀地生成包含50μm以下的微细的铁素体/珠光体的组织。
在实施例1～6中，认为在结晶器正下方的第一冷却区中，能够进行将粘固于铸坯表面的粉末剥离、并且降低积水的冷却，认为由此，即使在铸坯宽度方向上也能够稳定地将铸坯表层冷却至Ar3点以下的温度，之后，在到达至弯曲部之前能够使铸坯表面的温度回流换热至Ac3点以上的温度，能够控制为难以开裂的组织。
就实施例7～10而言，在表层的微细的组织中产生一些不均，视为受到积水的影响，认为其成为浅开裂的原因。
在实施例1～10的任一者中，可以确认无粘固于铸坯表面的粉末及氧化皮，通过充分的碰撞压，能够将它们剥离。
另一方面，就比较例1而言，冷却强度(W1×t1)不充分，在表层的微细的组织成为1mm以下的位置(铸坯的厚度方向上的组织的长度成为1mm以下的位置)处产生许多表面开裂。
就比较例2而言，认为虽然冷却强度(W1×t1)充分，但由于回流换热时间(t2)短，因此在铸坯表面生成微细组织之前受到弯曲部中的应变，产生许多表面开裂。特别是在被二维地冷却的拐角附近处显著地观察到开裂。
就比较例3而言，认为虽然冷却强度(W1×t1)充分，但气水比(A1/R1)小，积水的排出恶化。由此，在宽度方向上不均匀地产生许多开裂。
就比较例4、5而言，碰撞压不充分，因冷却不均而产生许多不均匀的开裂。从表层样品也确认到粘固的粉末和氧化皮，获知未给予对于将它们剥离而言充分的碰撞压。
由以上的结果可以说，为了防止在使用垂直弯曲型连续铸造装置进行钢的连续铸造的情况下产生的铸坯表面开裂，将二次冷却带中的铸坯的冷却条件设定为如下是有效的。
(1)在设置于垂直部的上部侧的第一冷却区中，将每一根冷却喷嘴的空气量A1(L/min)相对于水量R1(L/min)之比即气水比A1/R1设定为10以上。
(2)在第一冷却区中，将从冷却喷嘴与上述铸坯的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上。
(3)将作为第一冷却区中的冷却水密度W1(L/min/m2)与铸坯通过第一冷却区的时间t1(min)之积而定义的冷却强度W1×t1设定为350以上。
(4)将从第一冷却区通过后至到达弯曲部为止的铸坯的回流换热时间t2设定为0.5min以上。
产业上的可利用性
本发明由于能够提供可控制铸坯表层的显微组织、能够抑制起因于二次冷却不均匀的铸坯表面开裂、并且能够抑制起因于弯曲部中的应变的铸坯表面开裂的钢的连续铸造方法，因此产业上的可利用性高。
符号说明：
1 铸坯
10 结晶器
20 垂直部
21 第一冷却区
21a 辊
21b 冷却喷嘴
22 第二冷却区
22a 辊
30 弯曲部
100 连续铸造装置

Claims (6)

1.一种钢的连续铸造方法，其特征在于，其是使用垂直弯曲型连续铸造装置将钢连续地铸造的方法，所述垂直弯曲型连续铸造装置具备将铸坯从结晶器向铅直方向下方拉拔的垂直部、和从所述垂直部将拉拔后的所述铸坯弯曲的弯曲部，并且在所述垂直部中具备包含辊和冷却喷嘴的第一冷却区，
在所述第一冷却区中，将每一根所述冷却喷嘴的空气量A1(L/min)相对于水量R1(L/min)之比即气水比A1/R1设定为10以上，并且将从所述冷却喷嘴与所述铸坯的表面进行碰撞的冷却水的碰撞压设定为12gf/cm2以上，
将作为所述第一冷却区中的冷却水密度W1(L/min/m2)与所述铸坯通过所述第一冷却区的时间t1(min)之积而定义的冷却强度W1×t1设定为350以上，
将从所述第一冷却区通过后至到达所述弯曲部为止的所述铸坯的回流换热时间t2设定为0.5min以上。
2.根据权利要求1所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，在所述第一冷却区中，将每一根所述冷却喷嘴的水量R1(L/min)设定为20L/min～50L/min。
3.根据权利要求1或2所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，在所述第一冷却区中，将所述冷却水密度W1(L/min/m2)设定为500L/min/m2～2000L/min/m2。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，所述垂直弯曲型连续铸造装置在从所述第一冷却区至所述弯曲部之间具备第二冷却区，
在所述第二冷却区中，通过将冷却水密度W2(L/min/m2)设定为0L/min/m2～50L/min/m2而使所述铸坯的表面回流换热。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，在通过所述第一冷却区后使所述铸坯的表面回流换热，在所述铸坯到达所述弯曲部的时刻将所述铸坯的表面的温度设定为Ac3点以上的温度。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，所述辊为分割辊。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11905567B1 (en) 2023-03-28 2024-02-20 King Faisal University High pressure, high temperature spray cooling system

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424855A (en) * 1980-07-10 1984-01-10 Nippon Steel Corporation Method for cooling continuous casting
JP2000237858A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造方法
JP2001138019A (ja) * 1999-11-16 2001-05-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造方法
JP2002307148A (ja) * 2001-04-09 2002-10-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造装置及び連続鋳造方法
JP2006255729A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Jfe Steel Kk 連続鋳造における鋳片の冷却方法
JP2008254062A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Nippon Steel Corp 連続鋳造機の二次冷却装置およびその二次冷却方法
JP2010253525A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Jfe Steel Corp ２流体ミストスプレーノズルによる連続鋳造鋳片の二次冷却方法
JP2011131242A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Steel Corp 鋼の連続鋳造方法
CN102233415A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 宝山钢铁股份有限公司 连铸生产中铁素体不锈钢板坯宽度的设定方法
JP2014050873A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal 連続鋳造の二次冷却方法
JP2015062918A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼の連続鋳造方法
EP2937162A1 (en) * 2012-12-21 2015-10-28 Posco Hybrid cooling nozzle apparatus, and method for controlling cooling nozzle of continuous casting equipment using same
CN106513617A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 中国重型机械研究院股份公司 一种改善连铸生产铸坯质量的装置及方法
CN107206474A (zh) * 2015-01-15 2017-09-26 新日铁住金株式会社 铸坯的连续铸造方法
CN107414049A (zh) * 2016-05-23 2017-12-01 上海梅山钢铁股份有限公司 连铸板坯角部表层金相组织的细化控制方法
CN107427907A (zh) * 2015-04-06 2017-12-01 杰富意钢铁株式会社 使用连续铸造机的铸锭的制造方法
JP2018099704A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 新日鐵住金株式会社 鋼の連続鋳造方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424855A (en) * 1980-07-10 1984-01-10 Nippon Steel Corporation Method for cooling continuous casting
JP2000237858A (ja) * 1999-02-17 2000-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造方法
JP2001138019A (ja) * 1999-11-16 2001-05-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造方法
JP2002307148A (ja) * 2001-04-09 2002-10-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の連続鋳造装置及び連続鋳造方法
JP2006255729A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Jfe Steel Kk 連続鋳造における鋳片の冷却方法
JP2008254062A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Nippon Steel Corp 連続鋳造機の二次冷却装置およびその二次冷却方法
JP2010253525A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Jfe Steel Corp ２流体ミストスプレーノズルによる連続鋳造鋳片の二次冷却方法
JP2011131242A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Steel Corp 鋼の連続鋳造方法
CN102233415A (zh) * 2010-04-20 2011-11-09 宝山钢铁股份有限公司 连铸生产中铁素体不锈钢板坯宽度的设定方法
JP2014050873A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal 連続鋳造の二次冷却方法
EP2937162A1 (en) * 2012-12-21 2015-10-28 Posco Hybrid cooling nozzle apparatus, and method for controlling cooling nozzle of continuous casting equipment using same
JP2015062918A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼の連続鋳造方法
CN107206474A (zh) * 2015-01-15 2017-09-26 新日铁住金株式会社 铸坯的连续铸造方法
CN107427907A (zh) * 2015-04-06 2017-12-01 杰富意钢铁株式会社 使用连续铸造机的铸锭的制造方法
CN107414049A (zh) * 2016-05-23 2017-12-01 上海梅山钢铁股份有限公司 连铸板坯角部表层金相组织的细化控制方法
JP2018099704A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 新日鐵住金株式会社 鋼の連続鋳造方法
CN106513617A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 中国重型机械研究院股份公司 一种改善连铸生产铸坯质量的装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
文光华等: "攀钢板坯连铸机二冷喷嘴热态特性的测定", 《钢铁钒钛》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11577306B2 (en) 2023-02-14
US20210387248A1 (en) 2021-12-16
TW202033292A (zh) 2020-09-16
KR20210082225A (ko) 2021-07-02
JP7020568B2 (ja) 2022-02-16
KR102493098B1 (ko) 2023-01-31
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CN113165060B (zh) 2022-12-06
WO2020122061A1 (ja) 2020-06-18
BR112021006880A2 (pt) 2021-07-13

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