ES2651136T3

ES2651136T3 - Method for casting slab continuously

Info

Publication number: ES2651136T3
Application number: ES12877100.3T
Authority: ES
Inventors: Akihiro Yamanaka; Shinji Nagai; Toshihiko Murakami; Hideo Mizukami
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2032-05-24
Also published as: EP2857122A1; KR20140147883A; EP2857122B1; JPWO2013175536A1; IN2014DN08553A; EP2857122A4; WO2013175536A1; PL2857122T3; CN104334297A

Abstract

Un método para colar de manera continua un cordón (3), caracterizado por que comprende: usar un par de rodillos (5) configurados para cumplir de manera intercambiable la función de guía y soporte del cordón (3) y la función de laminación para la reducción del cordón (3), y para ser movidos en dirección vertical a lo largo del cordón (3) debajo de un molde (2) por el que, mientras el cordón (3) es extraído, el par de rodillos (5) son mantenidos en condición de parada y guían y soportan el cordón (3), y una vez concluida la extracción del cordón (3), el par de rodillos (5) son movidos en dirección vertical y de manera correspondiente laminan el cordón (3) parado para su reducción.A method for continuously casting a cord (3), characterized in that it comprises: using a pair of rollers (5) configured to interchangeably fulfill the function of guide and support of the cord (3) and the lamination function for the reduction of the cord (3), and to be moved vertically along the cord (3) under a mold (2) whereby, while the cord (3) is removed, the pair of rollers (5) are maintained in a stopped condition and guide and support the cord (3), and once the extraction of the cord (3) is completed, the pair of rollers (5) are moved in a vertical direction and correspondingly laminate the cord (3) when stopped for its reduction.

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Método para colar planchón de manera continua Campo técnicoMethod for casting slab continuously

La presente invención se refiere a un método para colar un cordón de manera continua destinado a reducir la formación de cavidades de eje geométrico, la porosidad y las cavidades de encogimiento, que constituyen defectos internos, por laminación del cordón para su reducción mediante un par de rodillos, y en particular se refiere a un método de moldeo continuo que usa rodillos movibles.The present invention relates to a method for continuously casting a cord designed to reduce the formation of geometric shaft cavities, porosity and shrinkage cavities, which constitute internal defects, by laminating the cord for reduction by a pair of rollers, and in particular refers to a continuous molding method that uses movable rollers.

Antecedentes de la técnicaPrior art

Actualmente, un procedimiento típico de fabricación de acero es ejecutado de tal manera que un cordón colado mediante un proceso de colada continua es sometido a procesos tales como formación de bloques, palancones y palanquillas, y laminación para darle forma de producto final. Pero los productos de acero de gran tamaño y gran sección transversal, tales como productos de acero para una caldera o una boquilla de gran tamaño prevista como producto final, son fabricados en pequeños lotes y han de ser hechos de un acero colado con gran sección transversal. Por tal motivo, en el tiempo presente los aceros colados para productos de acero de gran tamaño no se fabrican mediante colada continua sino que son colados en forma de lingotes de gran tamaño vertiendo acero fundido en un molde y haciendo que se solidifique en él. En lo que sigue esta técnica será denominada “procedimiento de lingotes”.Currently, a typical steelmaking process is executed in such a way that a strand cast by a continuous casting process is subjected to processes such as block formation, billets and billets, and lamination to form the final product. But large size steel products with a large cross-section, such as steel products for a boiler or a large nozzle intended as a final product, are manufactured in small batches and must be made of a cast steel with a large cross section. . For this reason, in the present time cast steels for large steel products are not manufactured by continuous casting but are cast in the form of large ingots by pouring molten steel into a mold and causing it to solidify therein. In what follows this technique will be called “ingot procedure”.

Colar lingotes de gran tamaño mediante un procedimiento de lingotes es mucho menos eficaz que mediante un proceso de colada continua, aun cuando sean fabricados en pequeños lotes. Por otra parte, la necesidad de alimentación mediante un alimentador previsto en una parte superior del lingote y la retención de acero fundido en bebederos, tubos de carga o similares hacen muy bajo el rendimiento productivo. La expresión “alimentación mediante un alimentador” usada en esta memoria se refiere a la alimentación de acero fundido en cantidad que corresponda al encogimiento por solidificación para evitar la formación de cavidades y grietas de encogimiento como consecuencia del encogimiento por solidificación del acero fundido durante un proceso de colada de lingotes.Straining large ingots using a bullion procedure is much less effective than through a continuous casting process, even when manufactured in small batches. On the other hand, the need for feeding by means of a feeder provided in an upper part of the ingot and the retention of molten steel in drinking fountains, loading tubes or the like make the production yield very low. The term "feed by a feeder" used herein refers to the feeding of molten steel in amount corresponding to solidification shrinkage to prevent the formation of cavities and shrinkage cracks as a result of solidification shrinkage of molten steel during a process of ingot casting.

Por otra parte, cuando un cordón de gran sección transversal es colado mediante un proceso de colada continua, las cavidades de eje geométrico, la porosidad, que es un defecto de formación de burbujas, y la segregación en la zona central de un cordón tienden a aumentar. La expresión “cavidades de eje geométrico” usada en esta memoria se refiere a defectos de formación de cavidades en una región central de un bloque de aleación cuando el bloque es colado. Además, cuando la colada concluye, una vez interrumpida la entrega de acero fundido al molde se detectan grandes cavidades de encogimiento, tales como las que pueden verse en un procedimiento de lingotes típico, como consecuencia del encogimiento por solidificación en una zona del menisco (superficie de acero fundido) del cordón del lado de aguas abajo en la dirección de la colada. Estos defectos internos o similares además de reducir el rendimiento productivo en algunos casos se mantienen en el producto final y pueden ser una causa importante de defectos.On the other hand, when a cord of large cross-section is cast by a continuous casting process, the geometric axis cavities, the porosity, which is a defect of bubble formation, and the segregation in the central area of a cord tend to increase. The term "geometric axis cavities" used herein refers to cavity formation defects in a central region of an alloy block when the block is cast. In addition, when the casting concludes, once the delivery of molten steel to the mold is interrupted, large shrink cavities are detected, such as those that can be seen in a typical ingot procedure, as a result of solidification shrinkage in an area of the meniscus (surface cast steel) from the downstream side cord in the direction of the laundry. These internal or similar defects in addition to reducing the productive performance in some cases remain in the final product and can be an important cause of defects.

Para formar un cordón de gran sección transversal y buena calidad interna el documento 1 de literatura de patente propone un método de colada semicontinua que usa un molde ensanchado progresivamente para formar lingotes de gran tamaño, tales como lingotes planos de grosor extra, difíciles de colar mediante máquinas de colada continua convencionales por su grosor. Dicho documento 1 de literatura de patente describe también que la calidad del lingote puede mejorarse de manera adicional por calentamiento del menisco en la superficie (parte superior) del lingote merced a medios eléctricos.To form a cord of great cross-section and good internal quality, patent literature document 1 proposes a semi-continuous casting method that uses a progressively widened mold to form large ingots, such as flat bars of extra thickness, difficult to cast by Conventional continuous casting machines for their thickness. Said patent literature document 1 also describes that the quality of the ingot can be further improved by heating the meniscus on the surface (upper part) of the ingot thanks to electrical means.

El documento 2 de literatura de patente describe que al colar de manera continua un cordón es posible reducir la formación de defectos internos tales como cavidades de eje geométrico y porosidad empleando una forma de cordón estrechada en la que la distancia entre las superficies laterales del cordón aumente gradualmente en dirección a una parte superior.Patent literature document 2 describes that by continuously casting a cord it is possible to reduce the formation of internal defects such as geometric axis cavities and porosity by employing a narrowed cord shape in which the distance between the side surfaces of the cord increases gradually in the direction of a top.

Es generalmente conocido que la colada continua de un cordón puede incluir un proceso de realización de laminación de reducción en la superficie del cordón durante la última etapa de solidificación con el fin de reducir defectos internos tales como porosidad y segregación. Por ejemplo, el documento 3 de literatura de patente describe un método de laminación de reducción de un cordón con un alma líquida.It is generally known that the continuous casting of a cord can include a process of performing reduction lamination on the surface of the cord during the last solidification stage in order to reduce internal defects such as porosity and segregation. For example, patent literature document 3 describes a lamination method of reducing a cord with a liquid core.

Usar un molde estrechado o emplear una forma de cordón estrechada como las técnicas descritas en los documentos 1 y 2 de literatura de patente puede sustituir hasta cierto punto la función de alimentación mediante un alimentador, de acuerdo con la práctica convencional. Estos métodos requieren procesos de colada complicados y grandes inversiones en equipos, pero el efecto de inhibir cavidades de eje geométrico y porosidad no solo es limitado, sino que se reduce a medida que aumenta la sección transversal de cordón. Por otro lado, la técnica de calentar el menisco de la parte superior de un cordón no ofrece la ventaja de mejorar la calidad interna del cordón hasta su región central cuando el cordón tiene mucha longitud, requiere equipos costosos y es antieconómica desde el punto de vista de la energía. No es considerada, por tanto, una técnica muy eficaz.Using a narrowed mold or using a narrowed cord shape as the techniques described in documents 1 and 2 of patent literature can to some extent replace the feeding function by a feeder, in accordance with conventional practice. These methods require complicated casting processes and large investments in equipment, but the effect of inhibiting geometric shaft cavities and porosity is not only limited, but reduced as the cord cross-section increases. On the other hand, the technique of heating the meniscus from the top of a cord does not offer the advantage of improving the internal quality of the cord to its central region when the cord is very long, requires expensive equipment and is uneconomically from the point of view. of energy It is not considered, therefore, a very effective technique.

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En cambio, la técnica de aplastar la porosidad interna durante su etapa de formación merced a la realización de un proceso de laminación de reducción en la superficie del cordón mediante rodillos o similares (técnica de laminación de reducción secuencial), practicada en colada continua mediante una máquina de colada continua típica, es una técnica decisiva y muy eficaz. Pero cuando se usa la técnica de laminación de reducción secuencial para colar de manera continua un cordón de gran sección transversal, se presentan los dos problemas que siguen.On the other hand, the technique of crushing the internal porosity during its formation stage thanks to the realization of a reduction lamination process on the surface of the cord by rollers or the like (sequential reduction lamination technique), practiced in continuous casting by means of a Typical continuous casting machine, it is a decisive and very effective technique. But when the sequential reduction lamination technique is used to continuously cast a large cross-sectional cord, the following two problems arise.

El primer problema consiste en que el aplastamiento de la porosidad formada en un cordón no se realiza en una etapa de la colada seleccionada al azar, sino en un momento óptimo. A modo de ejemplo, cuando la reducción del cordón haya de ser realizada durante la etapa de formación de la porosidad, el momento óptimo es considerado la última etapa de solidificación, entre el momento en que la fracción sólida en la región central es aproximadamente 0,5 y el momento de solidificación completa. Cuando la laminación de reducción se lleva a cabo una vez concluida la solidificación, el momento óptimo es considerado inmediatamente después de la solidificación, en el que la temperatura de la región central del cordón es todavía alta en medida suficiente. Por tanto, en un proceso de colada continua típico, dispositivos de laminación de reducción tales como rodillos de reducción son dispuestos usualmente en una posición específica, por ejemplo, cerca de la salida de la máquina de colada continua.The first problem is that the crushing of the porosity formed in a cord is not performed at a randomly selected laundry stage, but at an optimal time. As an example, when the cord reduction is to be carried out during the porosity formation stage, the optimum moment is considered the last solidification stage, between the moment when the solid fraction in the central region is approximately 0, 5 and the moment of complete solidification. When the reduction lamination is carried out once the solidification is finished, the optimum moment is considered immediately after solidification, in which the temperature of the central region of the cord is still high enough. Therefore, in a typical continuous casting process, reduction laminating devices such as reduction rollers are usually arranged in a specific position, for example, near the outlet of the continuous casting machine.

Pero cuando un cordón con una gran sección transversal es colado, su laminación en condiciones óptimas para aplastar cavidades de eje geométrico y porosidad mediante dispositivos laminadores de reducción instalados cerca de la salida de la máquina de colada continua requiere extender la longitud de la máquina de colada continua con el fin de proporcionar tiempo para la solidificación completa del cordón. Ha de señalarse que la longitud desde el menisco en el molde a la posición del extremo del cráter del cordón se considera proporcional al cuadrado del grosor del cordón. A modo de referencia, colar un cordón con un grosor de 900 mm requeriría una maquina de colada continua nueve veces más larga que la requerida por un cordón con un grosor de 300 mm, con un coste de construcción considerable.But when a cord with a large cross-section is cast, its lamination under optimal conditions to crush geometric shaft cavities and porosity by means of reduction laminating devices installed near the outlet of the continuous casting machine requires extending the length of the casting machine continue in order to provide time for complete solidification of the cord. It should be noted that the length from the meniscus in the mold to the position of the end of the crater of the cord is considered proportional to the square of the thickness of the cord. As a reference, casting a cord with a thickness of 900 mm would require a continuous casting machine nine times longer than that required by a cord with a thickness of 300 mm, with a considerable construction cost.

Por otro lado, cuando no resulta posible extender la longitud de la máquina de colada continua, un enfoque que puede ser considerado con del fin de proporcionar tiempo para la solidificación completa del cordón consiste en reducir la velocidad de la colada. En general, la velocidad de la colada (velocidad del cordón) en la posición del extremo del cráter es inversamente proporcional al cuadrado del grosor del cordón. A modo de ejemplo, si se usa como referencia la colada de un cordón de 300 mm de grosor con un régimen de 1 m/min, una colada de un cordón con un grosor de 900 mm requeriría un régimen de 0,11 m/min, que sería una velocidad muy baja. Tal colada de muy baja velocidad haría que no se caliente en medida suficiente el menisco en el molde y causaría la formación de una costra en el menisco, la formación de una superficie de colada ondulada debido al encogimiento de la capa exterior solidificada del menisco, etc., y provocaría por tanto un deterioro significativo de la calidad superficial del cordón. Con objeto de impedir este deterioro puede considerarse usar calentamiento mediante plasma y calor de efecto Joule para calentar el menisco, lo que requeriría grandes inversiones en equipos y sería antieconómico desde el punto de vista de la energía, como ha sido descrito.On the other hand, when it is not possible to extend the length of the continuous casting machine, an approach that can be considered in order to provide time for the complete solidification of the cord consists in reducing the speed of the casting. In general, the casting speed (cord speed) at the position of the crater end is inversely proportional to the square of the thickness of the cord. As an example, if the casting of a 300 mm thick cord with a 1 m / min regime is used as a reference, a 900 mm thick cord casting would require a 0.11 m / min rate , which would be a very low speed. Such a very low speed casting would cause the meniscus in the mold not to be sufficiently heated and would cause the formation of a scab in the meniscus, the formation of a corrugated casting surface due to the shrinking of the solidified outer layer of the meniscus, etc. ., and would therefore cause a significant deterioration of the surface quality of the cord. In order to prevent this deterioration, it can be considered to use heating by plasma and Joule heat to heat the meniscus, which would require large investments in equipment and would be uneconomical from the point of view of energy, as described.

El segundo problema consiste en que en el caso de un cordón de gran sección transversal la fuerza de reducción no penetra en medida suficiente en la profundidad del cordón y por tanto puede no ser posible aplastar completamente cavidades de eje geométrico y porosidad.The second problem is that in the case of a large cross-sectional cord the reduction force does not penetrate sufficiently in the depth of the cord and therefore it may not be possible to completely crush geometric shaft cavities and porosity.

El documento JP H08-206803 A describe que al mismo tiempo que una primera clase de acero es colado de manera continua, un bloque colado es sometido a un tratamiento de reducción por laminación ligera ejecutado de manera continua en una posición estacionaria de reducción por laminación ligera mediante rodillos de reducción de laminación ligera y, también, los rodillos de reducción de laminación ligera son situados en posición de desplazamiento ascendente en un sitio con grado apropiado de fase sólida del centro del bloque colado de acero de la primera clase, desplazado durante un tiempo de parada al inicio de la colada continua de la segunda clase de acero. En esta posición, junto con el inicio de la colada continua de la segunda clase de acero, se ejecuta el resto del tratamiento de reducción por laminación ligera del bloque colado de acero de la primera clase. De manera sucesiva es ejecutada después la reducción por laminación ligera del bloque colado de acero de la segunda clase en la posición de reducción por laminación ligera regular.JP H08-206803 A describes that at the same time that a first class of steel is cast continuously, a cast block is subjected to a light rolling reduction treatment executed continuously in a stationary position of light rolling reduction by means of light rolling reduction rollers and, also, the light rolling reduction rollers are placed in upward displacement position at a site with appropriate degree of solid phase of the center of the first-class cast steel block, displaced for a time stop at the beginning of continuous casting of the second kind of steel. In this position, together with the start of the continuous casting of the second class of steel, the rest of the light lamination reduction treatment of the first-class cast steel block is executed. Subsequently, the reduction by light rolling of the steel cast block of the second class in the reduction position by regular light rolling is then executed.

El documento EP 0 417 492 A2 describe un método y un aparato de colada continua vertical. Un cordón formado en un molde refrigerado mediante agua es hecho bajar verticalmente desde el molde sin ser curvado, y medios de reducción ligera posicionados justo antes del punto de solidificación completa del cordón aplican al cordón una reducción ligera capaz de compensar la contracción causada por solidificación, por la que se impide la formación de cavidades centrales y se reduce la segregación central. Los rodillos de extracción y reducción ligera están previstos en posición vertical variable a lo largo del cordón.EP 0 417 492 A2 describes a method and a vertical continuous casting apparatus. A cord formed in a mold cooled by water is lowered vertically from the mold without being curved, and light reduction means positioned just before the point of complete solidification of the cord apply a slight reduction to the cord capable of compensating for the contraction caused by solidification, whereby the formation of central cavities is prevented and central segregation is reduced. The extraction and light reduction rollers are provided in a variable vertical position along the cord.

Lista de citasAppointment List

Literatura de patentePatent literature

Documento 1 de literatura de patente: Publicación de solicitud de patente japonesa n° S62-161445.Patent literature document 1: Japanese Patent Application Publication No. S62-161445.

Documento 2 de literatura de patente: Publicación de solicitud de patente japonesa n° 2004-243352.Patent literature document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2004-243352.

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Documento 3 de literatura de patente: Publicación de solicitud de patente japonesa n° 2000-288705.Patent literature document 3: Japanese Patent Application Publication No. 2000-288705.

Compendio de la invención Problema técnicoSummary of the invention Technical problem

Como ha sido descrito en lo que antecede, las técnicas de métodos de colada continua convencionales para reducir cavidades de eje geométrico y porosidad en una zona central de un cordón de gran sección transversal y reducir cavidades de encogimiento y cavidades de eje geométrico en una parte superior del cordón presentan problemas de coste de equipos, energía y calidad superficial.As described above, conventional continuous casting method techniques to reduce geometric axis cavities and porosity in a central area of a large cross-sectional cord and reduce shrinkage cavities and geometric axis cavities in an upper part of the cord present problems of equipment cost, energy and surface quality.

La presente invención ha sido desarrollada en vista de tales problemas de las técnicas convencionales. Es por tanto un objeto de la presente invención ofrecer un método de colada continua que reduzca las cavidades de eje geométrico y la porosidad en una región central de un cordón, y las cavidades de encogimiento y de eje geométrico en una parte superior del cordón independientemente del tamaño de su sección transversal, con un coste de equipos bajo y sin causar deterioro de la calidad superficial.The present invention has been developed in view of such problems of conventional techniques. It is therefore an object of the present invention to offer a continuous casting method that reduces the geometric axis cavities and the porosity in a central region of a cord, and the shrink and geometric axis cavities in an upper part of the cord regardless of the size of its cross section, with a low equipment cost and without causing deterioration of surface quality.

Solución de los problemasTroubleshooting

Con el fin de resolver los problemas antedichos, los presentes inventores estudiaron métodos de laminación de un cordón de colada continua para su reducción. Encontraron que al usar rodillos movibles de laminación de un cordón para su reducción, es posible realizar dicha laminación de reducción en una posición óptima para aplastar cavidades de eje geométrico, porosidad y cavidades de encogimiento, independientemente del tamaño de la sección transversal del cordón. En este caso, no es necesario ajustar la longitud de una máquina de colada continua o la velocidad de la colada, como requeriría el uso de rodillos fijos en una posición específica, y, por tanto, el coste de equipos es muy bajo.In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors studied methods of laminating a continuous casting cord for its reduction. They found that by using movable rollers for laminating a cord for reduction, it is possible to perform such reduction lamination in an optimal position to crush geometric shaft cavities, porosity and shrink cavities, regardless of the size of the cross-section of the cord. In this case, it is not necessary to adjust the length of a continuous casting machine or the speed of the laundry, as the use of fixed rollers in a specific position would require, and therefore the equipment cost is very low.

La presente invención se basa en las conclusiones antedichas, establecidas de modo resumido en los puntos (1) a (3) que siguen en relación con métodos para colar de manera continua un cordón.The present invention is based on the aforementioned conclusions, set out in a summary manner in points (1) to (3) that follow in relation to methods for continuously casting a cord.

(1) Un método para colar de manera continua un cordón, caracterizado por que comprende: usar un par de rodillos configurados para, de manera intercambiable, guiar y soportar el cordón y laminar el cordón para su reducción, y para ser movidos en dirección vertical a lo largo del cordón debajo de un molde, de manera que mientras el cordón es extraído, el par de rodillos, mantenidos en condición de parada, guían y soportan el cordón, y una vez concluida la extracción del cordón, el par de rodillos son movidos en dirección vertical y laminan el cordón parado para su reducción.(1) A method for continuously casting a cord, characterized in that it comprises: using a pair of rollers configured to interchangeably guide and support the cord and laminate the cord for reduction, and to be moved in a vertical direction along the cord under a mold, so that while the cord is removed, the pair of rollers, held in a stop condition, guides and supports the cord, and once the cord has been removed, the pair of rollers are moved in a vertical direction and laminate the stopped cord for reduction.

(2) El método para colar de manera continua un cordón de acuerdo con el punto (1), caracterizado por que el movimiento de los rodillos mientras laminan el cordón para su reducción se realiza en dirección vertical ascendente.(2) The method of continuously casting a cord according to item (1), characterized in that the movement of the rollers while rolling the cord for reduction is carried out in an upward vertical direction.

(3) El método para colar de manera continua un cordón de acuerdo con los puntos (1) y (2), caracterizado por que la sección transversal del cordón es circular.(3) The method for continuously casting a cord according to points (1) and (2), characterized in that the cross section of the cord is circular.

Efectos ventajosos de la invenciónAdvantageous effects of the invention

Merced al método para colar de manera continua un cordón de acuerdo con la presente invención es posible reducir de modo significativo las cavidades de eje geométrico, la porosidad y las cavidades de encogimiento independientemente del tamaño de la sección transversal del cordón, y también colar un cordón con alto rendimiento productivo usando una máquina de colada continua de bajo coste de equipamiento sin deterioro de la calidad superficial.Thanks to the method for continuously casting a cord according to the present invention, it is possible to significantly reduce geometric shaft cavities, porosity and shrinkage cavities regardless of the size of the cross-section of the cord, and also strain a cord With high productive performance using a continuous casting machine with low equipment cost without deterioration of surface quality.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 es un diagrama de configuración de una máquina de colada continua a la que el método de la presente invención es aplicable, mostrada en vista frontal por la figura 1(a) y en vista lateral por la figura 1(b).Figure 1 is a configuration diagram of a continuous casting machine to which the method of the present invention is applicable, shown in front view by Figure 1 (a) and in side view by Figure 1 (b).

La Figura 2 es un diagrama que muestra un proceso de colada de acuerdo con el método de colada continua de la presente invención, en el que la figura 2(a) muestra un estado de inicio de colada, la figura 2(b) muestra un estado durante la extracción del cordón, la figura 2(c) muestra un estado en el que los rodillos movibles han sido movidos al límite inferior de la distancia en que pueden ser movidos una vez concluida la extracción, la figura 2(d) muestra un estado en el que los rodillos movibles son hechos subir mientras laminan el cordón para su reducción, y la figura 2(e) muestra un estado en que la laminación de reducción ha sido concluida.Figure 2 is a diagram showing a casting process according to the continuous casting method of the present invention, in which Figure 2 (a) shows a casting start state, Figure 2 (b) shows a state during cord removal, figure 2 (c) shows a state in which the movable rollers have been moved to the lower limit of the distance in which they can be moved once the extraction is completed, figure 2 (d) shows a state in which the movable rollers are raised while rolling the cord for reduction, and Figure 2 (e) shows a state in which the reduction lamination has been completed.

La figura 3 es un gráfico que muestra la fracción de superficie que presenta defectos en función de la razón entre valor de reducción y diámetro de alma líquida del cordón (reducción/diámetro alma líquida), mostrando la figura 3(a) los resultados obtenidos en una región constante y la figura 3(b) los resultados obtenidos en una parte superior del cordón.Figure 3 is a graph showing the fraction of the surface that shows defects as a function of the ratio between the reduction value and the diameter of the liquid core diameter (reduction / diameter of the liquid core), showing Figure 3 (a) the results obtained in a constant region and figure 3 (b) the results obtained in an upper part of the cord.

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Descripción de realizacionesDescription of realizations

La figura 1 es un diagrama de configuración de una máquina de colada continua a la que el método de la presente invención es aplicable, mostrada en vista frontal por la figura 1(a) y en vista lateral por la figura 1(b). La máquina de colada continua mostrada en la figura 1 es de tipo vertical y está configurada para colar un cordón en dirección vertical descendente. Esta máquina de colada continua incluye: un recipiente 1 que contiene acero fundido, un molde 2 que recibe el acero fundido del recipiente 1 a través de una boquilla de entrada sumergida (no mostrada), y una unidad laminadora de reducción movible 4 que reduce un cordón 3 extraído del molde 2 en dirección descendente. El molde 2 está compuesto por un grupo de semimoldes. La unidad laminadora de reducción movibleFigure 1 is a configuration diagram of a continuous casting machine to which the method of the present invention is applicable, shown in front view by Figure 1 (a) and in side view by Figure 1 (b). The continuous casting machine shown in Figure 1 is of the vertical type and is configured to cast a cord in the downward vertical direction. This continuous casting machine includes: a container 1 containing molten steel, a mold 2 that receives molten steel from the container 1 through a submerged inlet nozzle (not shown), and a movable reduction laminating unit 4 that reduces a cord 3 removed from mold 2 in the downward direction. The mold 2 is composed of a group of semi-molds. The mobile reduction laminating unit

4 incluye un par de rodillos 5 y un bastidor 6 que soporta los rodillos 5. El bastidor 6, formado de manera unitaria con los rodillos 5, puede ser movido verticalmente hacia arriba y hacia abajo a lo largo del cordón 3, debajo del molde 2.4 includes a pair of rollers 5 and a frame 6 that supports the rollers 5. The frame 6, formed unitarily with the rollers 5, can be moved vertically up and down along the cord 3, under the mold 2 .

Inmediatamente debajo del molde 2 hay dispuestos rodillos de soporte 7 (no mostrados en la figura 1), como muestra la figura 2 descrita en lo que sigue, que forman una región de soporte de una capa exterior solidificada 3a del cordón 3. En la máquina de colada continua se prefiere que la capa exterior solidificada 3a esté soportada, al menos inmediatamente debajo del molde 2, en una región que se extienda en una longitud que varíe entre aproximadamente la cuarta parte de la longitud del molde y aproximadamente la misma longitud del molde 2. La figura 2, descrita en lo que sigue, muestra una realización en la que la región de soporte tiene aproximadamente la misma longitud que el molde 2.Support rollers 7 (not shown in figure 1) are arranged immediately below the mold 2, as shown in figure 2 described below, which form a support region of a solidified outer layer 3a of the cord 3. In the machine For continuous casting, it is preferred that the solidified outer layer 3a be supported, at least immediately below the mold 2, in a region that extends over a length that varies between about a quarter of the length of the mold and about the same length of the mold 2. Figure 2, described in the following, shows an embodiment in which the support region is approximately the same length as the mold 2.

Los rodillos 5 están previstos para funcionar de manera intercambiable como rodillos de extracción que guían y soportan el cordón 3 o como rodillos de reducción que laminan el cordón 3 para su reducción. Los rodillos 5 son presionados hidráulicamente desde el lado posterior contra el cordón 3 para ser puestos en contacto con él. Además, los rodillos 5 están conectados con un gran reductor 9 de velocidad por medio de una unión universal 8 y cumplen la función de rodillos de accionamiento.The rollers 5 are provided to function interchangeably as extraction rollers that guide and support the cord 3 or as reduction rollers that laminate the cord 3 for reduction. The rollers 5 are pressed hydraulically from the rear side against the cord 3 to be brought into contact with it. In addition, the rollers 5 are connected to a large speed reducer 9 by means of a universal joint 8 and fulfill the function of drive rollers.

El bastidor 6 está soportado de manera movible en dirección vertical mediante árboles intermedios 10 de cuatro gatos de husillo de bolas dispuestos verticalmente, y también recibe fuerza de accionamiento para ser movido en dirección vertical ascendente o descendente merced al mecanismo de gato de los árboles intermedios 10.The frame 6 is movably supported in a vertical direction by means of intermediate shafts 10 of four vertically arranged ball screw jacks, and also receives driving force to be moved in an upward or downward vertical direction thanks to the jack mechanism of the intermediate shafts 10 .

Como los rodillos 5 constituyen una unidad con el bastidor 6 son movibles en dirección vertical ascendente o descendente a lo largo del cordón 3 y por tanto resulta posible cambiar la posición de laminación de reducción del cordón 3 y mover los rodillos mientras están realizando dicha laminación de reducción. El movimiento de los rodillosAs the rollers 5 constitute a unit with the frame 6 they are movable in the upward or downward vertical direction along the cord 3 and therefore it is possible to change the lamination position of the cord 3 reduction and move the rollers while they are performing said lamination of reduction. The movement of the rollers

5 puede activarse haciendo rotar los propios rodillos 5 en un estado en el que mantengan el cordón 3 entre ellos, y la dirección del movimiento puede ser cambiada al cambiar la dirección de rotación de los rodillos 5. Cuando los rodillos 5 no están en contacto con el cordón 3, pueden ser movidos mediante el mecanismo de gato de los árboles intermedios 10.5 can be activated by rotating the rollers 5 themselves in a state where they keep the cord 3 between them, and the direction of movement can be changed by changing the direction of rotation of the rollers 5. When the rollers 5 are not in contact with the cord 3, can be moved by the jack mechanism of the intermediate trees 10.

La Figura 2 es un diagrama que muestra un proceso de colada de acuerdo con el método de colada continua de la presente invención, en el que la figura 2(a) muestra un estado de inicio de colada, la figura 2(b) muestra un estado durante la extracción del cordón, la figura 2(c) muestra un estado en el que los rodillos movibles han sido movidos al límite inferior de la distancia en que pueden ser movidos una vez concluida la extracción, la figura 2(d) muestra un estado en el que los rodillos movibles son hechos subir mientras laminan el cordón para su reducción y la figura 2(e) muestra un estado en el que la laminación de reducción ha sido concluida.Figure 2 is a diagram showing a casting process according to the continuous casting method of the present invention, in which Figure 2 (a) shows a casting start state, Figure 2 (b) shows a state during cord removal, figure 2 (c) shows a state in which the movable rollers have been moved to the lower limit of the distance in which they can be moved once the extraction is completed, figure 2 (d) shows a state in which the movable rollers are raised while laminating the cord for reduction and Figure 2 (e) shows a state in which the reduction lamination has been completed.

El método de colada continua de la presente invención se describe con referencia a la figura 2. En primer lugar, la colada del cordón 3 se inicia como muestra la figura 2(a), y el cordón 3 es extraído de manera continua como muestra la figura 2(b). Durante este proceso, los rodillos 5 están dispuestos inmediatamente debajo del molde 2, o, como en este caso, inmediatamente debajo de los rodillos de soporte 7, y son usados como rodillos de extracción. Una vez extraído hasta el límite de la máquina de colada continua, el cordón 3 es hecho parar con el fin de concluir la extracción. Los rodillos 5 son desplazados entonces al extremo inferior de la distancia de movimiento, como muestra la figura 2(c). Después, son mantenidos en espera hasta que la temperatura de la región central del cordón 3 y el grosor de la capa exterior solidificada 3a alcancen condiciones óptimas de laminación de reducción.The continuous casting method of the present invention is described with reference to Figure 2. First, the casting of the cord 3 is started as shown in Figure 2 (a), and the cord 3 is continuously extracted as shown in the Figure 2 (b). During this process, the rollers 5 are arranged immediately below the mold 2, or, as in this case, immediately below the support rollers 7, and are used as extraction rollers. Once extracted to the limit of the continuous casting machine, the cord 3 is stopped in order to complete the extraction. The rollers 5 are then moved to the lower end of the movement distance, as shown in Figure 2 (c). Then, they are kept on hold until the temperature of the central region of the cord 3 and the thickness of the solidified outer layer 3a reach optimum reduction lamination conditions.

Una vez que el estado del cordón 3 ha alcanzado condiciones óptimas de laminación de reducción, los rodillos 5 son apretados contra el cordón 3 en la medida necesaria para que la reducción del cordón 3 alcance un valor predeterminado, y los rodillos 5 son hechos rotar en la dirección opuesta a la dirección de extracción, por lo que los rodillos 5 reducen el cordón 3 mientras son hechos subir a lo largo del eje del cordón 3, como muestra la figura 2(d). Cuando la capa exterior solidificada 3a contiene acero líquido 3b en su interior, el acero líquido 3b es impulsado a la parte superior en dirección al menisco a medida que los rodillos 5 son hechos subir mientras laminan el cordón 3 para su reducción, como muestra la figura 2(e). La cantidad de acero fundido impulsado no es tan grande cuando la sección transversal del cordón es circular como en el caso de una sección transversal diferente, aunque depende del tamaño del alma líquida en el momento de la reducción del cordón. La cantidad de acero fundido impulsado, en todo caso, se encuentra aproximadamente dentro de los límites de la capacidad del molde 2. Obviamente, si se hacen subir los rodillos 5 mientras se realiza la reducción una vez solidificado el cordón 3 hasta el alma de manera completa no habrá impulsión de acero líquido.Once the condition of the cord 3 has reached optimum lamination conditions, the rollers 5 are pressed against the cord 3 to the extent necessary for the cord reduction 3 to reach a predetermined value, and the rollers 5 are rotated in the opposite direction to the direction of extraction, whereby the rollers 5 reduce the cord 3 while being raised along the axis of the cord 3, as shown in Figure 2 (d). When the solidified outer layer 3a contains liquid steel 3b inside, the liquid steel 3b is driven to the top in the direction of the meniscus as the rollers 5 are raised while rolling the cord 3 for reduction, as shown in the figure 2 (e). The amount of molten steel driven is not as large when the cross-section of the cord is circular as in the case of a different cross-section, although it depends on the size of the liquid core at the time of cord reduction. The amount of molten steel driven, in any case, is approximately within the limits of the capacity of the mold 2. Obviously, if the rollers 5 are raised while the reduction is made once the cord 3 solidifies to the core so complete there will be no liquid steel drive.

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Al usar la unidad laminadora de reducción movible 4 para reducir el cordón 3 del modo descrito resulta posible laminar todo el cordón 3 para su reducción y aplastar cavidades de eje geométrico y porosidad de manera eficaz, independientemente del tamaño de la sección transversal del cordón 3. La laminación del cordón 3 para su reducción puede ser realizada de manera continua o bien de manera intermitente solo en partes que tengan que ser reducidas.By using the movable reduction laminating unit 4 to reduce the cord 3 in the manner described, it is possible to laminate the entire cord 3 for its reduction and crush geometric shaft cavities and porosity effectively, regardless of the size of the cross section of the cord 3. Lamination of the cord 3 for its reduction can be carried out continuously or intermittently only in parts that have to be reduced.

Las condiciones de laminación del cordón 3 para su reducción pueden variarse al cambiar la velocidad con la que los rodillos 5 son hechos subir. Por ejemplo, si la velocidad de subida de los rodillos 5 y la velocidad de extracción del cordón 3 son iguales, todo el cordón 3 es sometido a las mismas condiciones de reducción. La razón se explica como sigue. Una vez iniciada la laminación de reducción al hacer subir los rodillos 5 la solidificación del acero líquido dentro del cordón 3 sigue haciendo disminuir gradualmente el alma líquida. Cuando la velocidad de subida de los rodillos 5 se iguala con la velocidad de extracción del cordón 3, el tiempo entre colada y reducción es constante en cualquier posición de reducción y por tanto el tamaño del alma líquida se mantiene sustancialmente constante en todas las posiciones de reducción. Debe señalarse que la velocidad con la que se hacen subir los rodillos 5 no tiene por qué ser necesariamente igual a la velocidad de extracción del cordón 3.The lamination conditions of the cord 3 for reduction can be varied by changing the speed with which the rollers 5 are raised. For example, if the rise speed of the rollers 5 and the extraction speed of the cord 3 are equal, the entire cord 3 is subjected to the same reduction conditions. The reason is explained as follows. Once the reduction lamination has started as the rollers 5 rise, the solidification of the liquid steel inside the cord 3 continues to gradually decrease the liquid soul. When the speed of rise of the rollers 5 equals the speed of extraction of the cord 3, the time between casting and reduction is constant in any reduction position and therefore the size of the liquid core remains substantially constant in all the positions of reduction. It should be noted that the speed with which the rollers 5 are raised does not necessarily have to be equal to the speed of extraction of the cord 3.

Cuando el objeto de inhibición es solo la formación de cavidades de encogimiento y cavidades de eje geométrico debajo del menisco, los rodillos 5 pueden ser hechos subir hasta una posición predeterminada cercana al extremo inferior del molde 2 sin laminar el cordón 3 para su reducción, y después, desde esa posición, los rodillos 5 pueden llevar a la práctica dicha laminación de reducción del cordón 3 mientras son hechos subir hasta una posición predeterminada superior. De manera recíproca, los rodillos 5 pueden ser hechos subir a la posición predeterminada superior de encima de la posición predeterminada cercana al extremo inferior del molde 2 sin laminar el cordón 3 para su reducción, y después, desde esa posición, los rodillos 5 pueden llevar a la práctica dicha laminación de reducción del cordón 3 mientras son hechos bajar a la posición predeterminada cercana al extremo inferior del molde 2.When the object of inhibition is only the formation of shrink cavities and geometric shaft cavities under the meniscus, the rollers 5 can be raised to a predetermined position near the lower end of the mold 2 without laminating the cord 3 for reduction, and then, from that position, the rollers 5 can carry out said reduction lamination of the cord 3 while being raised to a higher predetermined position. Reciprocally, the rollers 5 can be raised to the upper predetermined position above the predetermined position near the lower end of the mold 2 without laminating the cord 3 for reduction, and then, from that position, the rollers 5 can carry in practice said lamination of reduction of the cord 3 while they are lowered to the predetermined position near the lower end of the mold 2.

Mediante las operaciones anteriores se concluye un proceso completo desde la extracción del cordón hasta su laminación de reducción al hacer subir los rodillos. Así pues, puede realizarse una colada subsiguiente por repetición del proceso mostrado en la figura 2 una vez extraído el cordón.Through the previous operations, a complete process is concluded from the extraction of the cord to its reduction lamination when the rollers are raised. Thus, subsequent casting can be performed by repeating the process shown in Figure 2 once the cord is removed.

Como ha sido descrito en lo que antecede, el uso de rodillos movibles hace posible colar un cordón con buena calidad interior sin reemplazar la máquina de colada continua, independientemente del tamaño de sección transversal del cordón, con un coste de equipos bajo y sin deterioro de la calidad superficial. El procedimiento, por otro lado, al consistir en una colada continua permite colar cordones con rendimientos productivos más altos que los conseguidos mediante procedimientos de lingotes.As described above, the use of movable rollers makes it possible to cast a cord with good interior quality without replacing the continuous casting machine, regardless of the cross-sectional size of the cord, with a low equipment cost and no deterioration of surface quality The procedure, on the other hand, by consisting of a continuous casting allows strands to be cast with higher yields than those obtained through ingot procedures.

En lo que antecede ha sido descrito un procedimiento de colada continua que usa una máquina de colada continua de tipo vertical, pero las máquinas a las que la presente invención es aplicable no se limitan a las de tipo vertical. La presente invención puede ser aplicable también a otras formas de máquinas de colada continua, tales como las de tipo vertical con curvatura o las de tipo curvado en forma de arco, siempre que presenten una sección en la que la colada pueda ser realizada en dirección vertical descendente desde inmediatamente debajo del molde.In the foregoing, a continuous casting process using a vertical type continuous casting machine has been described, but the machines to which the present invention is applicable are not limited to those of the vertical type. The present invention may also be applicable to other forms of continuous casting machines, such as those of vertical type with curvature or those of curved type in the form of an arc, provided that they have a section in which the laundry can be performed in a vertical direction descending from immediately below the mold.

Esta colada es aplicada de modo preferido a un cordón con sección transversal circular. Cuando un cordón con esta sección transversal es laminado mediante un par de rodillos planos para su reducción, la capa exterior solidificada que excluye las partes que estén en contacto con el par de rodillos no se deforma mucho y, en consecuencia, la deformación de solo las partes que estén en contacto con el par de rodillos es suficiente para inhibir las cavidades de eje geométrico y la porosidad que se forman en una región central del cordón. Por tanto, es posible aplastar de modo eficaz cavidades de eje geométrico y porosidad con una fuerza de reacción menor a la laminación de reducción.This casting is preferably applied to a cord with circular cross-section. When a cord with this cross-section is laminated by means of a pair of flat rollers for its reduction, the solidified outer layer that excludes the parts that are in contact with the pair of rollers does not deform much and, consequently, the deformation of only the parts that are in contact with the pair of rollers is sufficient to inhibit the geometric shaft cavities and the porosity that are formed in a central region of the cord. Therefore, it is possible to effectively crush geometric shaft cavities and porosity with a lower reaction force to the reduction lamination.

Por otro lado, cuando una unidad laminadora de reducción movible ha de ser incluida en una máquina de colada continua es muy difícil instalar rodillos de soporte de cordón y guías de rodillos que incluyen los rodillos de soporte previstas en máquinas de colada continua por interferir geométricamente con la unidad laminadora de reducción movible. Si no hay instalados rodillos de soporte puede abombarse el cordón por la presión estática del acero líquido de su interior aplicada a la capa exterior solidificada. Pero cuando la sección transversal del cordón es circular, la probabilidad de abombamiento puede reducirse en cierta medida aun cuando la capa exterior solidificada esté sometida a la presión estática del acero fundido en ausencia de rodillos de soporte.On the other hand, when a movable reduction laminating unit has to be included in a continuous casting machine it is very difficult to install cord support rollers and roller guides that include the support rollers provided in continuous casting machines for geometrically interfering with The mobile reduction laminating unit. If no support rollers are installed, the cord can bulge due to the static pressure of the inner liquid steel applied to the solidified outer layer. But when the cross-section of the cord is circular, the likelihood of bulging can be reduced to some extent even if the solidified outer layer is subjected to the static pressure of the molten steel in the absence of support rollers.

La laminación para reducir un cordón puede realizarse en un estado en el que siga existiendo alma líquida en el cordón o en un estado en el que el cordón esté completamente solidificado. En función de la calidad del acero al que se aplique la colada, puede producirse agrietamiento interno en el cordón cuando sea laminado para su reducción con alma líquida interior. En tal caso la reducción puede realizarse una vez que el cordón esté completamente solidificado. Las cavidades de eje geométrico y la porosidad que se producen con algunas calidades de acero no son relativamente grandes y, por tanto, en estos casos, su aplastamiento puede conseguirse de manera suficiente igualmente mediante laminación de reducción después de la solidificación completa.Lamination to reduce a cord can be carried out in a state where there is still a liquid soul in the cord or in a state in which the cord is completely solidified. Depending on the quality of the steel to which the laundry is applied, internal cracking can occur in the cord when it is laminated for reduction with an internal liquid core. In this case the reduction can be done once the cord is completely solidified. The geometric shaft cavities and the porosity that are produced with some steel qualities are not relatively large and, therefore, in these cases, their crushing can be achieved sufficiently also by reduction lamination after complete solidification.

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EjemplosExamples

Para verificar los efectos ventajosos del método para colar de manera continua un cordón de la presente invención, se hicieron los ensayos de colada (un ensayo preliminar y un ensayo final) que siguen.In order to verify the advantageous effects of the method for continuously casting a cord of the present invention, the casting tests (a preliminary test and a final test) were carried out.

1. Ensayo preliminar1. Preliminary test

1-1. Condiciones de ensayo1-1. Test conditions

Un cordón de pequeño tamaño, con un diámetro de 300 mm y una longitud de 1800 mm, fue colado, siendoA small cord, with a diameter of 300 mm and a length of 1800 mm, was cast, being

seleccionado un acero con 13% de Cr, que tiene tendencia a presentar un alto grado de cavidades de ejeselected a steel with 13% Cr, which has a tendency to present a high degree of shaft cavities

geométrico y porosidad. Se usó una máquina de colada continua del tipo mostrado en la figura 1. No fueron dispuestos rodillos de soporte para soportar la capa exterior solidificada del cordón. La unidad laminadora deGeometric and porosity. A continuous casting machine of the type shown in Figure 1 was used. Support rollers were not arranged to support the solidified outer layer of the cord. The rolling unit of

reducción movible incluía rodillos con un diámetro de 450 mm de hasta 100 t de fuerza laminadora y un par demovable reduction included rollers with a diameter of 450 mm of up to 100 t of rolling force and a pair of

laminación máximo de 50 txm. La velocidad de elevación de la unidad laminadora de reducción movible se estableció en 0,8 m/min, y una vez concluida la colada del cordón en la longitud completa se llevó a la práctica la laminación de reducción de todo el cordón. La reducción del diámetro del cordón en la dirección de laminación fue de entre 20 a 70 mm. Ha de señalarse que la sección transversal del cordón fue aplanada como resultado de la laminación de reducción.maximum lamination of 50 txm. The lifting speed of the movable reduction laminating unit was set at 0.8 m / min, and once the lanyard was finished in full length, the lamination of the entire cord was reduced. The reduction of the diameter of the cord in the rolling direction was between 20 to 70 mm. It should be noted that the cross section of the cord was flattened as a result of the reduction lamination.

El diámetro del alma líquida en las posiciones de laminación de reducción fue de 70 mm o 110 mm. Estos valores fueron determinados por definición de la interfaz sólido-líquido mediante una isoterma correspondiente a una fracción sólida de 0,8. La posición de la interfaz en la que la fracción sólida era igual a 0,8 fue determinada mediante análisis de transmisión de calor variable y solidificación unidimensional de la sección transversal cilíndrica. Los resultados del cálculo fueron comparados con los resultados de la medición de la temperatura de la superficie del cordón, la medición de la temperatura en el interior del cordón mediante un termopar y la medición del diámetro de alma líquida por adición de un trazador tal como S, confirmando de esa manera la adecuada precisión del análisis.The diameter of the liquid core in the reduction rolling positions was 70 mm or 110 mm. These values were determined by defining the solid-liquid interface by means of an isotherm corresponding to a solid fraction of 0.8. The position of the interface in which the solid fraction was equal to 0.8 was determined by analysis of variable heat transmission and one-dimensional solidification of the cylindrical cross section. The calculation results were compared with the results of the measurement of the temperature of the surface of the cord, the measurement of the temperature inside the cord by means of a thermocouple and the measurement of the diameter of the liquid soul by the addition of a tracer such as S , thereby confirming the proper accuracy of the analysis.

1- 2. Resultados del ensayo1- 2. Test results

Concluido el ensayo, cada cordón fue cortado de manera que la sección longitudinal por el centro del cordón quedó expuesta. Una vez rectificada y pulida la superficie cortada se investigó la formación de cavidades de eje geométrico, porosidad y cavidades de encogimiento. Estos defectos tenían aspecto de huecos en la sección del cordón y su importancia se calculó como porcentaje de superficie con huecos (fracción con huecos) de toda la superficie de la sección transversal. La fracción con huecos fue dividida por la fracción con huecos de un cordón no sometido a laminación de reducción mediante rodillos colado separadamente del cordón laminado para su reducción (denominado en lo que sigue “cordón no sometido a laminación de reducción”), y el resultado fue definido como fracción de superficie con defectos y fue usado como índice del grado de formación de defectos. La superficie con huecos fue medida usando software de análisis de imágenes y fotografías multiuso, pero otros medios podrían ser usados para la medición.After the test, each cord was cut so that the longitudinal section through the center of the cord was exposed. Once the cut surface was ground and polished, the formation of geometric axis cavities, porosity and shrink cavities was investigated. These defects looked like holes in the cord section and their importance was calculated as a percentage of the surface with holes (fraction with holes) of the entire surface of the cross section. The fraction with holes was divided by the fraction with holes of a cord not subjected to reduction lamination by rollers cast separately from the laminated cord for reduction (hereinafter referred to as "cord not subjected to reduction lamination"), and the result It was defined as a fraction of the surface with defects and was used as an index of the degree of defect formation. The surface with gaps was measured using multi-purpose image and photo analysis software, but other means could be used for measurement.

La figura 3 es un gráfico que muestra la fracción de superficie que presenta defectos en función de la razón entre valor de reducción y diámetro de alma líquida del cordón (reducción/diámetro de alma líquida), mostrando la figura 3(a) los resultados obtenidos en una región constante y la figura 3(b) los resultados obtenidos en una parte superior del cordón. La parte superior del cordón se refiere a una región en la que hay formadas cavidades de eje geométrico y cavidades de encogimiento en el caso de un cordón no sometido a laminación de reducción, y en el caso de un cordón sometido a laminación de reducción se refiere a una región que corresponde a la región de un cordón no sometido a laminación de reducción en la que hay formadas cavidades de eje geométrico y cavidades de encogimiento. La región constante se refiere a una región distinta de la parte superior del cordón.Figure 3 is a graph showing the surface fraction that shows defects as a function of the ratio between reduction value and diameter of liquid core of the cord (reduction / diameter of liquid soul), showing Figure 3 (a) the results obtained in a constant region and figure 3 (b) the results obtained in an upper part of the cord. The upper part of the cord refers to a region in which geometric shaft cavities and shrink cavities are formed in the case of a cord not subjected to reduction lamination, and in the case of a cord subjected to reduction lamination refers to a region corresponding to the region of a cord not subjected to reduction lamination in which geometric shaft cavities and shrink cavities are formed. The constant region refers to a different region of the upper part of the cord.

Como muestra la figura 3(a), se ha encontrado que el aumento de la razón entre valor de reducción y diámetro de alma líquida permite conseguir una reducción significativa de cavidades de eje geométrico y porosidad. En la figura 3(b) se observa que en la parte superior de un cordón la reducción de defectos es aún mayor que en una región constante.As Figure 3 (a) shows, it has been found that increasing the ratio between the reduction value and the diameter of the liquid core allows a significant reduction of geometric axis cavities and porosity. In figure 3 (b) it is observed that in the upper part of a cord the reduction of defects is even greater than in a constant region.

2. Ensayo final2. Final rehearsal

2- 1. Estudio de condiciones de colada2- 1. Study of laundry conditions

A partir de los resultados del ensayo preliminar fueron estudiadas las condiciones de colada de un caso en el que la cantidad de acero fundido fue aumentada, a modo de ensayo final. Fue colado un cordón con un diámetro de 800 mm y una longitud de 10 m, siendo seleccionado un acero con 13% de Cr. La cantidad de acero fundido usado en la colada de este cordón fue de aproximadamente 40 t. Esto equivaldría a la cantidad requerida para colar cuatro lingotes mediante un procedimiento típico de lingotes (cantidad de acero fundido: 10 t). En coladas de lingotes típicas, la alimentación mediante un alimentador se usa para impedir la formación de cavidades de encogimiento y cavidades de eje geométrico en la parte superior del lingote. La alimentación requiere acero fundido en proporción del 10% de la masa del lingote por cada lingote, esto es, 4 t de acero fundido adicionales. Una vez colado el lingote,From the results of the preliminary test, the casting conditions of a case in which the amount of molten steel was increased was studied as a final test. A cord with a diameter of 800 mm and a length of 10 m was cast, a steel with 13% Cr being selected. The amount of molten steel used in the casting of this cord was approximately 40 t. This would be equivalent to the amount required to cast four ingots by a typical ingot procedure (amount of molten steel: 10 t). In typical ingot castings, feeding by a feeder is used to prevent the formation of shrink cavities and geometric axis cavities at the top of the ingot. The feed requires molten steel in a proportion of 10% of the mass of the ingot for each ingot, that is, an additional 4 t of molten steel. Once the ingot was cast,

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una parte alimentada ha de ser separada por corte, lo que significa una pérdida en la que no incurren los procedimientos de colada continua.a fed part has to be separated by cutting, which means a loss in which continuous casting procedures do not incur.

La máquina de colada continua usada era del tipo mostrado en la figura 1. Se usó un molde de cobre enfriado por agua con un diámetro de 800 mm y una longitud de 800 mm. Inmediatamente debajo del molde estaban previstos rodillos de soporte, siendo 800 mm la longitud de la región de soporte. La unidad laminadora de reducción movible incluía rodillos de 650 mm de diámetro. El enfriamiento del cordón se realizó mediante pulverización de agua con un caudal de 0,2 l por kg de acero. El cordón fue extraído con una velocidad de colada de 0,25 m/min, y la extracción fue interrumpida con una longitud de cordón de 10 m. Las demás condiciones del ensayo fueron iguales que las del ensayo preliminar descrito en lo que antecede.The continuous casting machine used was of the type shown in Figure 1. A water-cooled copper mold with a diameter of 800 mm and a length of 800 mm was used. Support rollers were provided immediately below the mold, the length of the support region being 800 mm. The mobile reduction laminating unit included 650 mm diameter rollers. The cord was cooled by spraying water with a flow rate of 0.2 l per kg of steel. The cord was extracted with a casting speed of 0.25 m / min, and the extraction was interrupted with a cord length of 10 m. The other conditions of the trial were the same as those of the preliminary test described above.

De acuerdo con los análisis de transmisión de calor y solidificación realizados en las condiciones de colada continua antedichas, la temperatura superficial del cordón estimada cuando la extracción fue interrumpida era de aproximadamente 1220° C a 4 m del menisco del molde en la dirección de colada, y aproximadamente 980°C a 10 m. El diámetro de alma líquida en ese momento fue estimado en aproximadamente 620 mm a 4 m del menisco y 500 mm a 10 m, siendo usada la fracción sólida de 0,8 como referencia. A partir de los resultados del análisis, el valor de la reducción del cordón realizada mediante la unidad laminadora de reducción movible fue establecido en 225 mm, y la velocidad de subida de dicha unidad laminadora de reducción movible fue establecida en 0,25 m/min. La velocidad con la que se hicieron subir los rodillos fue la misma que la velocidad de extracción del cordón y por tanto las condiciones de laminación de reducción (el diámetro de alma líquida y la temperatura superficial del cordón en la posición sometida a laminación de reducción) fueron uniformes en todo el cordón.According to the heat transfer and solidification analyzes performed under the above continuous casting conditions, the estimated surface temperature of the cord when the extraction was interrupted was approximately 1220 ° C at 4 m from the mold meniscus in the casting direction, and approximately 980 ° C at 10 m. The diameter of the liquid soul at that time was estimated at approximately 620 mm at 4 m from the meniscus and 500 mm at 10 m, the solid fraction of 0.8 being used as a reference. From the results of the analysis, the value of the cord reduction performed by the movable reduction laminating unit was set at 225 mm, and the ascent rate of said movable reduction laminating unit was set at 0.25 m / min. . The speed with which the rollers were raised was the same as the cord extraction speed and therefore the reduction lamination conditions (the diameter of the liquid core and the surface temperature of the cord in the position subjected to reduction lamination) They were uniform throughout the cord.

En la posición que había de ser sometida a laminación de reducción el diámetro de alma líquida eraIn the position to be subjected to reduction lamination the diameter of the liquid soul was

aproximadamente 500 mm y la temperatura superficial 980°C cuando dicha laminación de reducción fue iniciada.approximately 500 mm and the surface temperature 980 ° C when said reduction lamination was initiated.

Cuando el valor de reducción era 225 mm con respecto al diámetro de alma líquida de 500 mm, el valor de la razónWhen the reduction value was 225 mm with respect to the 500 mm liquid core diameter, the ratio value

entre grado de reducción y diámetro de alma líquida era igual a 0,45. Se estima a partir de la figura 3, que muestrabetween degree of reduction and diameter of liquid soul was equal to 0.45. It is estimated from Figure 3, which shows

los resultados del ensayo preliminar, que la fracción de superficie con defectos se reduce de manera significativathe results of the preliminary test, that the surface fraction with defects is significantly reduced

tanto en la región constante como en la parte superior del cordón, siendo respectivamente, 20% y 4,8%. El diámetroboth in the constant region and in the upper part of the cord, being 20% and 4.8% respectively. The diameter

de los rodillos incluidos en la unidad laminadora de reducción movible era 650 mm, y la resistencia a la deformaciónof the rollers included in the movable reduction rolling unit was 650 mm, and the resistance to deformation

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del acero con un 13% de Cr que fue colado, era 6 kgf/mm . De esta manera, suponiendo un ángulo de contacto entre rodillo y cordón de 32°, se requería una fuerza de laminación de 650 t.of the steel with 13% Cr that was cast, was 6 kgf / mm. In this way, assuming a contact angle between roller and cord of 32 °, a rolling force of 650 t was required.

2-2. Resultados del ensayo2-2. Test results

Los cordones colados en las condiciones antedichas tenían menos cavidades de eje geométrico, porosidad y cavidades de encogimiento que los colados sin unidad laminadora de reducción movible y presentaban por tanto buena calidad interna y superficial. Fueron conseguidos rendimientos productivos más altos que en el caso de la colada de lingotes de tamaño comparable realizada mediante el procedimiento de lingotes.The strands cast in the above conditions had fewer geometric shaft cavities, porosity and shrink cavities than castings without movable reduction laminating unit and therefore had good internal and surface quality. Higher productive yields were achieved than in the case of ingot casting of comparable size performed by the ingot procedure.

Aplicabilidad industrialIndustrial applicability

Mediante el método para colar de manera continua un cordón de acuerdo con la presente invención resulta posible reducir de manera significativa cavidades de eje geométrico, porosidad y cavidades de encogimiento independientemente del tamaño de la sección transversal del cordón, y, también, colar un cordón con rendimiento productivo alto usando una máquina de colada continua cuyo coste de equipos es bajo, sin deterioro de la calidad superficial.By means of the method for continuously casting a cord according to the present invention it is possible to significantly reduce geometric shaft cavities, porosity and shrinkage cavities regardless of the size of the cross-section of the cord, and also, strain a cord with High productive performance using a continuous casting machine whose equipment cost is low, without deterioration of surface quality.

Lista de números de referenciaList of reference numbers

1: recipiente de colada 2: molde 3: cordón1: laundry bowl 2: mold 3: cord

3a: capa exterior solidificada 3b: acero líquido3a: solidified outer layer 3b: liquid steel

4: unidad laminadora de reducción movible 5: par de rodillos 6: bastidor 7: rodillos de soporte 8: unión universal4: movable reduction rolling unit 5: pair of rollers 6: frame 7: support rollers 8: universal joint

9: gran reductor de velocidad 10: árbol intermedio9: large speed reducer 10: intermediate shaft

Claims

1. A method for continuously casting a cord (3), characterized in that it comprises:

use a pair of rollers (5) configured to interchangeably fulfill the guide and support function of the 5 cord (3) and the rolling function for the reduction of the cord (3), and to be moved vertically along of the cord (3) under a mold (2)

whereby, while the cord (3) is removed, the pair of rollers (5) are kept in a stop condition and guide and support the cord (3), and once the cord (3) has been removed, the torque of rollers (5) are moved in a vertical direction and correspondingly laminate the cord (3) stopped for reduction.

10 (2) The method for continuously casting a cord (3) according to claim 1, characterized in that

The movement of the rollers (5) while laminating the cord (3) for reduction is carried out in an upward vertical direction.

(3) The method for continuously casting a cord (3) according to claims 1 and 2, characterized in that the cross section of the cord (3) is circular.

15 (4) The method for continuously casting a cord (3) according to any of the claims

above, whereby lamination of the cord (3) for its reduction is carried out continuously or intermittently only in parts that have to be reduced.

(5) The method for continuously casting a cord (3) according to any of the preceding claims, whereby the speed of rise of the rollers (5) is set to be equal to the extraction speed. of the cord (3).