CN113543907B - 板坯铸坯的连续铸造方法 - Google Patents
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Abstract
在板坯铸坯的连续铸造中,大范围测定铸型长边铜板温度,兼顾连续铸造机的高生产率和高品质铸坯的制造。本发明的连续铸造方法在以使测定点位于相向的铸型长边铜板(7)的钢水侧表面与冷却水狭缝之间位置并且从钢水侧表面至各测定点为止的距离相同的方式设置测温元件(20)而一边测定铜板温度一边对板坯铸坯进行连续铸造时,在铸坯拉拔方向上距钢水液面位置600mm以上为止的范围内,在铸坯拉拔方向上以100mm以下的间隔并且在宽度方向上以150mm以下的间隔设置上述测定点,将在铸坯的比短边位置靠宽度中央侧处且距钢水液面位置50mm以上下方设置的测温元件的测定值作为评价对象,以使相同铸坯拉拔方向位置的宽度方向的测定值的标准偏差为20℃以下的方式调整铸造条件。
Description
技术领域
本发明涉及板坯铸坯的连续铸造方法。详细而言,涉及如下方法:在连续铸造中对板坯铸坯进行连续铸造,并进行如下控制:测定铸型长边铜板温度,使所测定的铸型长边铜板温度的铸型宽度方向的不一致成为规定范围内。
背景技术
近年来,连续铸造中的生产率提高和需求高品质铸坯日益增加,为了提高连续铸造机的生产率,提高铸坯拉拔速度的技术开发和提高铸坯品质的技术开发不断发展。
但是,若轻松地增加铸坯拉拔速度,则铸型内的凝固壳的生长变得不均匀,在凝固壳厚度薄的部位的铸坯表面产生破裂。在最差的情况下,存在如下情况:产生了破裂的部分裂开,产生钢水泄漏的拉漏,使连续铸造机的生产长时间停止。另外,这样的现象存在如下倾向:在以钢材产品的机械特性的提高作为目的而提高了以硅、锰等为代表的合金元素的添加量的钢种中容易产生。
为了打破这样的状况,开发有连续铸造用铸型内的钢水流动控制技术,例如,专利文献1提出对铸型内的钢水施加磁场的方法。
通过对铸型内的钢水施加磁场而控制钢水流动,能够实现一定程度的生产率和品质的稳定化。但是,即便施加磁场,也由于意外的操作变动等而难以完全控制铸型内的钢水流动,因此,提出如下技术:并用由埋入铸型铜板的测温元件得到的测温结果来控制操作的技术。
例如,专利文献2提出如下方法:在铸型铜板背面的宽度方向上配置多个测温元件,通过该测温元件测定铸型铜板温度的铸型宽度方向分布,基于铸型宽度方向的温度分布判定铸坯的表面缺陷。
另外,专利文献3提出如下方法:一边施加使铸型内钢水沿水平方向回旋的移动磁场,一边使用埋设于铸型长边铜板背面的测温元件测定铸型铜板温度,并基于测定出的铸型铜板温度判定铸坯表面缺陷。具体而言,为如下方法:将以铸型空间的轴心线作为对称轴地配置于对称位置的测温元件彼此的测定结果进行比较,在两者中的较低一者的测定温度与较高一者的测定温度之比小于0.85的情况下,判定为铸坯表面产生了缺陷。
专利文献1:日本特开平10-305353号公报
专利文献2:日本特开2003-181609号公报
专利文献3:日本特开2009-214150号公报
然而,上述现有技术存在以下问题。
即,专利文献2和专利文献3推荐:掌握与铸型内的钢水流动的变化相伴的铸型铜板温度的变化,进行铸坯表面的缺陷判定,对在铸坯拉拔方向上距铸型内钢水液面135mm以内的区域的铸型铜板温度进行测定。
但是,所知道的是,通常作为产生拉漏的机构是由于保护渣的不均匀流入、铸型与凝固壳之间的空隙(被称为“气隙”)的生成而引起的。这是由于保护渣的不均匀流入而在保护渣的流入少的部位处铸型和凝固壳烧焦,产生拉漏。另外,由于气隙的生成,从钢水向铸型的排热量局部降低而形成凝固壳厚度薄的部位,该部位的凝固壳无法耐受内部的钢水静压而破裂,产生拉漏。由于保护渣的不均匀流入,也形成凝固壳厚度薄的部位,由此,产生拉漏。
为了检测这样的局部凝固壳厚度薄的部位,若只是凭借在铸坯拉拔方向上距铸型内钢水液面135mm以内的区域的测温则无法掌握该现象。换句话说,为了保证连续铸造机的稳定性,需要测定更大范围内的铸型铜板温度。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而完成的,其目的在于提供一种板坯铸坯的连续铸造方法,在板坯铸坯的连续铸造中,大范围测定铸型长边铜板温度,以使测定的铸型长边铜板温度的在铸型宽度方向上的不一致成为规定范围内的方式调整铸造条件,由此,能够兼顾连续铸造机的高生产率和高品质铸坯的制造。
用于解决上述课题的本发明的主旨如以下那样。
[1]一种板坯铸坯的连续铸造方法,在连续铸造用铸型的相向的铸型长边铜板各自的内部设置测温元件,一边使用该测温元件测定铸型长边铜板温度一边对钢的板坯铸坯进行连续铸造,在上述板坯铸坯的连续铸造方法中,将上述测温元件设置为,使该测温元件的温度测定点位于铸型长边铜板的钢水侧表面与冷却水狭缝之间,并且从铸型长边铜板的钢水侧表面至各温度测定点为止的铜板厚度方向距离相同,在铸坯拉拔方向上距铸型内的钢水液面位置600mm以上的范围内,在铸坯拉拔方向上以100mm以下的间隔并且在铸型长边铜板的宽度方向以150mm以下的间隔将上述温度测定点设置为格子状,将在连续铸造中的板坯铸坯的比短边位置靠板坯铸坯宽度中央侧处,且在铸坯拉拔方向上距铸型内的钢水液面位置50mm以上的下方设置的测温元件得到的测定值作为铸型长边铜板温度的评价对象,以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测定值的标准偏差为20℃以下的方式调整铸造条件。
[2]在上述[1]记载的板坯铸坯的连续铸造方法中,以使在上述铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测定值的标准偏差全部成为20℃以下的方式调整铸造条件。
[3]在上述[1]或上述[2]记载的板坯铸坯的连续铸造方法中,上述铸造条件为铸坯拉拔速度、从电磁场产生装置向铸型内钢水施加的磁通量密度、浸渍管嘴的浸渍深度这3种条件中的1种或者2种以上。
在本发明中,遍及铸坯拉拔方向和铸型长边铜板的宽度方向的大范围测定铸型长边铜板的温度,以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测温值的不一致变小的方式调整铸造条件。由此,能够进行兼顾连续铸造机的高生产率和板坯铸坯的高品质的操作。
附图说明
图1是实施本发明所涉及的板坯铸坯的连续铸造方法时优选的板坯连续铸造机的概略剖视图。
图2是表示使用热电偶作为测温元件时的热电偶的设置方法的示意图。
图3是表示对铸坯拉拔方法和在铸型长边铜板的宽度方向上的铸型长边铜板温度的分布进行调查时,设置于铸型长边铜板的热电偶的位置的概略图。
图4是表示供本发明的实施的埋设热电偶的连续铸造用铸型和用于进行利用标准偏差进行的判定/控制的运算装置的概略图。
图5是表示在实施例中搭载于A股的连续铸造用铸型的铸型长边铜板的背面的概略图。
图6是表示在实施例中搭载于B股的连续铸造用铸型的铸型长边铜板的背面的概略图。
图7是表示板坯铸坯的表面破裂产生率的调查结果的图。
图8是表示标准偏差的最大值与表面破裂产生率的关系的图。
图9是表示产品成品率的调查结果的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明具体地进行说明。图1是实施本发明所涉及的板坯铸坯的连续铸造方法时优选的板坯连续铸造机的概略剖视图,且是连续铸造用铸型和中间包的概略主视剖视图。
图1中,在具备相对的铸型长边铜板7和被该铸型长边铜板7夹持的相向的铸型短边铜板8的连续铸造用铸型6的上方规定位置配置有中间包9。在该中间包9的底部设置有上管嘴12,而且,设置有与上管嘴12的下表面接触并由固定板14、滑动板15和整流管嘴16构成的滑动管嘴13。而且,设置有与滑动管嘴13的下表面接触并在下部具有一对排出孔17a的浸渍管嘴17。为了防止氧化铝向浸渍管嘴17的内壁面的附着,从上管嘴12、固定板14、浸渍管嘴17等对由中间包9向连续铸造用铸型6供给的钢水1吹入氩气等稀有气体、氮气等非氧化性气体。中间包9将铁皮10作为外壳,并在其内部施供有耐火物11。
在铸型长边铜板7的背面,电磁场产生装置18隔着铸型长边铜板7而对置设置。电磁场产生装置18与电源(未图示)接线,并构成为通过从电源供给的电力,能够分别控制从电磁场产生装置18施加的磁通量密度和磁场的移动方向。此外,图1中,以浸渍管嘴17作为边界在铸型长边铜板7的宽度方向左右分割为两组的合计4台的电磁场产生装置18隔着铸型长边铜板7对置设置,但电磁场产生装置18不局限于图1的规格,可适当地选择:对钢水施加直流磁场而将钢水流制动的装置、施加交流磁场而使钢水向恒定方向回旋或者将钢水制动的装置等与制造的钢材产品的特性对应的装置。
若将钢水1从钢包(未图示)注入中间包9,滞留于中间包9的钢水量成为规定量,则打开滑动板15,将钢水1从中间包9注入连续铸造用铸型6。钢水1成为从浸渍管嘴17的排出孔17a朝向铸型短边铜板8的排出流5注入连续铸造用铸型6的内部空间。注入连续铸造用铸型6的内部空间的钢水1与连续铸造用铸型6接触而冷却。由此,在与连续铸造用铸型6接触的接触面形成有凝固壳2。
若在连续铸造用铸型6的内部空间注入了规定量的钢水1,则将排出孔17a维持为浸渍于钢水1的状态,驱动在连续铸造用铸型6下方设置的夹送辊(未图示),使外壳成为凝固壳2,开始在内部具有未凝固的钢水1的板坯铸坯3的拉拔。在拉拔开始之后,将连续铸造用铸型内的钢水液面4的位置控制为几乎恒定位置,并且使铸坯拉拔速度增速而成为规定的铸坯拉拔速度。在铸型内的钢水液面4上添加保护渣19。保护渣19熔融而流入钢水1的防氧化、凝固壳2与连续铸造用铸型6之间发挥作为润滑剂的效果。
从电磁场产生装置18施加的磁场可根据其目的而采用如下方法:(1)通过相向的电磁场产生装置18施加磁场的移动方向相反的方向的移动磁场,钢水1的在铸型内的钢水液面4形成水平方向的回旋流的方法,换句话说,形成沿着凝固壳界面在水平方向上回旋的钢水流动的方法,(2)通过相向的电磁场产生装置18施加磁场的移动方向相同的方向的移动磁场,使排出流5的流速减速或者加速的方法,(3)施加直流静磁场而使铸型内的钢水1的流动减速的方法等。
本发明人在如上述那样进行的板坯连续铸造机的操作中,在各种铸造条件下,对铸坯拉拔方法和铸型长边铜板7的宽度方向上的铸型长边铜板温度的分布进行了调查。在该情况下,在相向的铸型长边铜板7的内部且在面对面的大体上相同的部位,将热电偶作为测温元件埋入设置,对各个铸型长边铜板7的温度进行了测定。
此外,这次使用热电偶作为测温元件,但例如,为光纤方式的传感器等,只要是能够正确地测定铸型铜板温度的方法则可以使用任何测温元件。在如垂直弯曲型板坯连续铸造机那样铸型长边铜板7由平坦的面构成的情况下,在使用光纤的情况下,也能够例如从铸型长边铜板7的上端面与铸型长边铜板7的钢水侧表面平行地沿铸坯拉拔方向插入。
另外,将测温元件的温度测定点(若为热电偶则为热电偶末端位置)的铸型铜板厚度方向上的设置位置设置为,使设置的所有温度测定点的铜板厚度方向距离(铸型铜板的距钢水侧表面的距离)相同,并且各温度测定点位于铸型长边铜板7的钢水侧表面与冷却水狭缝(用于冷却铸型铜板的冷却水经过的水路)之间。
图2是使用热电偶作为测温元件的情况下的具体的设置方法的示意图。图2中,(A)是从铅垂方向上方观察铸型长边铜板7的局部的剖视图,(B)是从设置有水箱(铸型冷却水的供水排水装置)这侧观察铸型长边铜板7的局部的侧视图。
在设置热电偶20来作为测温元件的情况下,如图2所示,在铸型长边铜板7的背面的没有设置有冷却水狭缝22的部位,将用于插入热电偶20的孔几乎垂直地设置于铸型长边铜板7的背面,并在该孔中插入热电偶20。将热电偶20的温度测定点20a(热电偶末端位置)设置为位于铸型长边铜板7的钢水侧表面7a与冷却水狭缝22之间。
在设置光纤传感器(FBG传感器)来作为测温元件的情况下(未图示),在铸型长边铜板7的钢水侧表面7a与冷却水狭缝22之间,设置与铸型长边铜板7的钢水侧表面7a平行的孔,并在该孔中插入光纤传感器。温度测定点是与使用了热电偶作为测温元件的情况相同的位置,成为图2中的黑圆点(●)的位置。
另外,优选测温元件的各温度测定点位于铸型长边铜板7的钢水侧表面与冷却水狭缝22之间,而且存在于铸型长边铜板7的距钢水侧表面7a4~20mm的距离范围。在上述距离范围低于4mm的情况下,由于对铸型铜板的热负荷而产生的裂缝与温度测温点相连,恐怕损伤测温元件。另外,在上述距离范围超过20mm的情况下,测温的响应性变迟钝,因此,不优选。
图3示出铸型长边铜板7中的热电偶的设置位置。图3中的黑圆点(●)是热电偶的设置位置。如图3所示,在铸坯拉拔方向上,将距铸型长边铜板7上端100mm的位置作为起点,将从A至Q为止合计17层热电偶以50mm间隔设置。另外,在铸型长边铜板7的宽度方向上,将从1至27为止合计27列热电偶以75mm间隔设置,在铸坯拉拔方向和铸型长边铜板7的宽度方向上以格子状设置热电偶。
这样,遍及铸型长边铜板7的几乎全域将热电偶以格子状设置,从而能够测定铸型长边铜板7整体的温度分布。此外,图3中,钢水液面4的位置为距铸型长边铜板7的上端80mm的位置,但只要是80±30mm左右,则能够不妨碍连续铸造操作地使钢水液面4的位置变化。
使用这样的连续铸造用铸型6对板坯铸坯3进行连续铸造,并且进行了铸型长边铜板温度分布的测定。将所得到的温度分布与连续铸造时的操作状况进行了对比调查。
本发明人首先验证了:在哪种程度的测温范围和测温间隔能够毫无遗漏地检测出保护渣的不均匀流入、气隙的产生。具体而言,将针对各种铸造条件而得到的从“A-1”至“Q-27”为止合计459部位(=17×27)的测定温度数据省略了其中几个而进行了解析。
若产生保护渣的不均匀流入,则流入连续铸造用铸型6与凝固壳2之间的保护渣产生局部变薄的部位。在该部分中,保护渣的热阻变小,与在铸型宽度方向上相邻的热电偶的测温值相比,铸型长边铜板温度的测定值存在变高的倾向。另一方面,若在连续铸造用铸型6与凝固壳2之间产生气隙,则凝固壳2与连续铸造用铸型6之间的距离变大,因此,在该部分中,与在铸型宽度方向上相邻的热电偶的测温值相比,铸型长边铜板温度的测定值存在变低的倾向。
基于这样的测温结果实施了解析,作为其结果,发现了:作为为了不看漏保护渣的不均匀流入、气隙的产生的测定范围,需要满足下述条件。
1.需要朝向铸坯拉拔方向距铸型内的钢水液面位置至少测定600mm以上的范围
2.需要在铸坯拉拔方向上以100mm以内的间隔进行测定
3.需要在铸型长边铜板的宽度方向上以150mm以内的间隔进行测定
可知:在比上述情况窄的范围或者比上述气孔大的间隔进行了测定的情况下,容易看漏因保护渣的不均匀流入、气隙生成引起的局部温度变化行为。
接下来,本发明人关于表现铸型长边铜板温度的局部不一致的指标不断进行了认真研究。作为其结果,得到如下结论:使用在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测温值的标准偏差最佳。此时,也得知:针对比距连续铸造用铸型内的钢水液面4的位置50mm下的方位置靠上方的层的测定值,受到钢水液面位置的变动影响较大,因此,不将这样的层的测定值列入评价,对连续铸造操作的稳定控制而言,较为重要。换句话说,可知:需要将在铸坯拉拔方向上距连续铸造用铸型内的钢水液面4位置50mm以上的下方设置的测温元件的测定值作为评价对象。另外,当然,也就是将连续铸造中的板坯铸坯的比短边位置靠板坯铸坯宽度中央侧处的测定值作为评价对象。连续铸造中的板坯铸坯的短边位置和比短边位置靠外侧处,铸型长边铜板温度低,不将这样的列的测定值作为评价对象。
在上述的评价对象范围中,在各种铸造条件下进行了比较验证。作为其结果,发现了:通过以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的温度测定点的标准偏差为20℃以下的方式进行操作,能够确保连续铸造操作的稳定性,能够兼顾连续铸造机的高生产率和板坯铸坯的高品质。优选以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的温度测定点的标准偏差全部成为20℃以下的方式进行操作。
根据本发明人的模拟,在标准偏差不超过20℃的情况下也欲变更铸造条件的情况下(例如在标准偏差超过15℃的情况下变更铸造条件的情况下),为了控制为规定的标准偏差的范围内,需要进行极端地持续降低铸坯拉拔速度等不必要的针对操作的介入,反而恐怕阻碍生产率。换句话说,优选在标准偏差不超过20℃的情况下,不变更铸造条件。
另一方面,在进行了标准偏差超过20℃的操作的情况下(例如也包括标准偏差超过30℃的情况下变更铸造条件的情况),即便产生局部的凝固壳的薄壁化,也不实施铸造条件的变更,因此,该状态无法恢复,容易引起板坯铸坯的表面破裂、拉漏的产生,另外,容易助长钢材产品的品质恶化。换句话说,在标准偏差超过20℃的情况下,优选适当地变更铸造条件。
接下来,对用于将标准偏差控制为20℃以下的方法进行说明。
作为本发明人进行了各种实验的结果,可知:铸坯拉拔速度、电磁场产生装置18的磁通量密度、浸渍管嘴17的浸渍深度这3种因素对标准偏差的控制有效。此处,浸渍管嘴17的浸渍深度是从钢水液面4至排出孔17a的上端为止的距离。
这些之中,使电磁场产生装置18的磁通量密度变化(磁通量密度的增加)的操作不易对连续铸造机的生产率、操作带来影响,最优选。从保护耐火材料不受损伤的观点出发,浸渍管嘴17按每种浸渍深度决定能够使用的时间。尽管在这样的制约条件下,浸渍管嘴17的浸渍深度的变化(浸渍深度的增加)也是有效的。另外,针对铸坯拉拔速度的变化(速度降低),为了维持高生产率而想要维持尽可能高的速度,但在产生了拉漏的情况下,连续铸造机的操作停止,恢复也需要大量的时间,因此,在导致这样的情况之前,使铸坯拉拔速度降低之类的控制也较为有效。
图4是表示供本发明的实施的埋设有热电偶20的连续铸造用铸型6和用于进行利用标准偏差进行的判定和控制的运算装置21的概略图。在连续铸造用铸型6,且在上述的适当的位置埋设有热电偶20。由热电偶20测定出的铸型长边铜板温度的数据被运算装置21获取,使用通用的统计解析软件,进行在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板宽度方向的测温值的标准偏差解析。
若标准偏差在所有层中均为20℃以下,则不变更铸造条件,保持原样继续连续铸造操作。优选在存在标准偏差超过20℃的层的情况下,调整电磁场产生装置18的磁通量密度、浸渍管嘴17的浸渍深度、铸坯拉拔速度中的任1种或者2种以上条件,来将所有层的标准偏差控制为20℃以下。
将连续铸造后的板坯铸坯向下一个工序的轧制工序搬运。此处,对于标准偏差为20℃以下的板坯铸坯而言,不实施板坯铸坯的表面检查,向轧制工序搬运。另一方面,对于产生了标准偏差超过20℃的板坯铸坯而言,例如实施板坯铸坯的表面检查,在板坯铸坯的表面存在破裂等缺陷的情况下,利用由火焰修整机、研磨修整机等进行的表面磨削处置除去表面缺陷,其后,向轧制工序搬运。由此,提高最终产品的品质。
如以上说明的那样,在本发明中,铸坯拉拔方向和铸型长边铜板7的宽度方向上的较大范围测定铸型长边铜板7的温度,以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板7的宽度方向的测温值的不一致变小的方式调整铸造条件。由此,能够进行兼顾了连续铸造机的高生产率和板坯铸坯的高品质的操作。
此外,本发明中成为控制对象的标准偏差是相同时间的铜板温度的空间变化量(在铸坯拉拔方向上成为相同位置的长边铜板的宽度方向的测温值)的标准偏差,时间变化量的标准偏差不是控制对象。
实施例
使用双股型(分别称为“A股”、“B股”)的板坯连续铸造机对铝脱氧钢水进行了连续铸造。若为双股型的板坯连续铸造机,则使用相同成分组成的钢水,因此,能够在几乎相同的操作条件下进行比较。
A股搭载具备图5所示的在背面埋设有热电偶的铸型长边铜板的连续铸造用铸型,并且设置了图4所示的运算装置(本发明例)。此外,图5是表示铸型长边铜板的背面的概略图,图5的黑圆点(●)为热电偶的设置位置。如图5所示,在铸坯拉拔方向上,将距铸型长边铜板7的上端100mm的位置作为起点,以100mm间隔设置从A至G合计7层热电偶,在铸型长边铜板的宽度方向上,以150mm间隔,将从1至14为止合计14列热电偶以格子状设置。
作为比较例,在B股搭载了具备图6所示的在背面埋设有热电偶的铸型长边铜板的连续铸造用铸型。此外,图6是表示铸型长边铜板的背面的概略图,图6的黑圆点(●)是热电偶的设置位置。如图6所示,在铸坯拉拔方向上,设置距铸型长边铜板7的上端100mm的位置和200mm的位置的2层热电偶,在铸型长边铜板的宽度方向上,以243.75mm间隔设置从1至9为止合计9列热电偶。
板坯铸坯的厚度为220~300mm,板坯铸坯的宽度为1000~2100mm,使钢水铸造量为3.0~7.5吨/min(分钟)的范围进行了连续铸造。浸渍管嘴的排出孔的排出角度为15°以上且45°以下,浸渍深度(从铸型内钢水液面至排出孔上端为止的距离)以80mm为基本,在80±20mm的范围内进行了变更。为了防止浸渍管嘴内壁上的氧化铝附着,从上管嘴对在浸渍管嘴流下的钢水吹入氩气。另外,从电磁场产生装置沿着相向的铸型长边铜板分别施加相反的方向的移动磁场,对铸型内的钢水赋予沿着凝固壳界面在水平方向上回旋的流动。
在A股中,使用图4所示的运算装置,以1秒间隔获取在B~G层的铸坯拉拔方向上成为相同位置的在铸型长边铜板宽度方向上的1~14的测温值,并对标准偏差进行了解析。在所有层的温度测定点处的测温值的标准偏差的几个超过20℃的情况下,以成为20℃以下的方式调整电磁场产生装置的附加电流、浸渍管嘴的浸渍深度、铸坯拉拔速度中的任1种或者2种以上条件,将所有层中的标准偏差控制为20℃以下。另一方面,在B股中,基于预先设定的铸造条件进行了连续铸造操作。试验结果如表1所示。
[表1]
在A股中,在设置了连续铸造用铸型之后,执行了3425次注入的连续铸造之后,基于铸型更换基准而取下连续铸造用铸型。换句话说,在A股中,走完铸型长边铜板寿命,能够不产生问题地进行连续铸造操作。另一方面,在B股中,在设置了连续铸造用铸型之后,在第730次注入,以1.4m/min铸坯拉拔速度对碳含量为0.12质量%的中碳钢进行连续铸造期间,产生拉漏,进行铸型更换。
作为对B股的拉漏的板坯铸坯进行了详细观察的结果,在拉漏的产生部位,观察到凝固壳厚的薄壁化。在A股中对相同的钢种进行连续铸造时,产生由热电偶进行的测温值的标准偏差超过20℃的情况,根据运算装置的控制逻辑,调整电磁场产生装置的附加电流、浸渍管嘴的浸渍深度、铸坯拉拔速度中任1种或者2种以上条件,以使标准偏差成为20℃以下的方式进行控制,不会产生拉漏。
对制造出的板坯铸坯的品质进行了比较。从A股和B股分别抽取以几乎相同铸造条件进行了连续铸造的板坯铸坯各125个,实施板坯铸坯的表面检查,确认有无表面破裂。图7示出板坯铸坯的表面破裂产生率的调查结果。板坯铸坯的表面破裂产生率是将存在1个部位以上的表面破裂的板坯铸坯的数量除以检查数量125个而得到的数值(百分率)。
在B股中,表面破裂产生率为12.0%,相对于此,在A股中,表面破裂产生率减少至5.6%。在本发明中,以抑制局部凝固壳厚的薄壁化的方式调整铸造条件,因此,可认为不易在板坯铸坯产生表面破裂,能够制造高品质的板坯铸坯。
而且,针对在A股中制造出的铸坯,对铸坯滞留在铸型内的时间内的标准偏差的最大值与表面破裂产生率之间的关系进行了调查。调查结果如图8所示。认为能够将标准偏差的最大值控制为20℃以下的铸坯没有表面破裂,但在标准偏差的最大值超过20℃的铸坯中分散可见表面破裂。
另外,对至最终产品为止的产品成品率进行了比较。针对B股中制造的板坯铸坯,没有利用火焰修整机、研磨修整机对其表面进行修整,将其以无修整的状态向轧制工序搬运,并实施热轧、冷轧等而成为最终产品。另一方面,对于A股中制造的板坯铸坯而言,标准偏差为20℃以下的板坯铸坯无修整,标准偏差超过20℃的板坯铸坯在目视观察确认出表面缺陷之后,由火焰修整机、研磨修整机除去缺陷,之后向下一个工序搬运,实施热轧、冷轧等而成为最终产品。针对在最终产品阶段产生了缺陷的部位,进行缺陷部位的修整、切除,并评价了产品成品率。此外,通过将能够作为产品而出厂的产品质量除以板坯铸坯的质量而得到的数值对产品成品率进行了评价。
图9示出产品成品率的调查结果。在将使用比较例的B股的板坯铸坯制造时的产品成品率设为产品成品率指数100时,对于使用本发明例的A股的板坯铸坯制造出的产品而言,产品成品率指数为103,产品成品率提高了3%。这是由于,在本发明例中,通过使用基于标准偏差的判定系统,能够在板坯铸坯的阶段除去表面缺陷,因此,产品阶段中的切除等损失减少。
这样,通过本发明所涉及的板坯铸坯的连续铸造方法,可实现高效稳定地制造品质优异的板坯铸坯。
附图标记说明
1...钢水;2...凝固壳;3...板坯铸坯;4...钢水液面;5...排出流;6...连续铸造用铸型;7...铸型长边铜板;8...铸型短边铜板;9...中间包;10...铁皮;11...耐火物;12...上管嘴;13...滑动管嘴;14...固定板;15...滑动板;16...整流管嘴;17...浸渍管嘴;17a...排出孔;18...电磁场产生装置;19...保护渣;20...热电偶;20a...温度测定点;21...运算装置;22...冷却水狭缝。
Claims (3)
1.一种板坯铸坯的连续铸造方法,在连续铸造用铸型的相向的铸型长边铜板各自的内部设置测温元件,一边使用该测温元件测定铸型长边铜板温度一边对钢的板坯铸坯进行连续铸造,
所述板坯铸坯的连续铸造方法的特征在于,
将所述测温元件设置为,使该测温元件的温度测定点位于铸型长边铜板的钢水侧表面与冷却水狭缝之间,并且从铸型长边铜板的钢水侧表面至各温度测定点为止的铜板厚度方向距离相同,
在铸坯拉拔方向上距铸型内的钢水液面位置600mm以上的范围内,在铸坯拉拔方向上以100mm以下的间隔并且在铸型长边铜板的宽度方向以150mm以下的间隔将所述温度测定点设置为格子状,
将在连续铸造中的板坯铸坯的比短边位置靠板坯铸坯宽度中央侧处,且在铸坯拉拔方向上距铸型内的钢水液面位置50mm以上的下方设置的测温元件的测定值作为铸型长边铜板温度的评价对象,
以使在铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测定值的空间变化量的标准偏差为20℃以下的方式调整铸造条件。
2.根据权利要求1所述的板坯铸坯的连续铸造方法,其特征在于,
以使在所述铸坯拉拔方向上成为相同位置的铸型长边铜板的宽度方向的测定值的标准偏差全部成为20℃以下的方式调整铸造条件。
3.根据权利要求1或2所述的板坯铸坯的连续铸造方法,其特征在于,
所述铸造条件为铸坯拉拔速度、从电磁场产生装置向铸型内钢水施加的磁通量密度、浸渍管嘴的浸渍深度这3种条件中的1种或者2种以上。
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