FR2477924A1

FR2477924A1 - Direct cooling of continuously cast steel billets, esp. slabs - where slab surface temp. is controlled in bending zones to avoid cracks or segregation

Info

Publication number: FR2477924A1
Application number: FR8100064A
Authority: FR
Inventors: Hatto Jacobi; Klaus Wunnenberg
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1980-03-11
Filing date: 1981-01-06
Publication date: 1981-09-18
Also published as: JPS56141952A; DE3009680B1

Abstract

In the casting plant, the slab is cooled via water, steam, gas, air, or a mixt. of these substances, while the hot slab is subjected to >=1 bending operation. The cooling is controlled so that in the bending regions, the surface temp. of the slab does not fall 1000 degrees C; and outside the bending zone, the surface temp. of the slab is reduced by 10-200 degrees C; esp. 80-120 degrees C in a zone which is ca. 3.5 metres from the tip of the molten core.

Description

L'invention concerne un procédé de refroidissement direct de barres d'acier dans des installations de coulée continue. The invention relates to a method for direct cooling of steel bars in continuous casting plants.

Il est connu que dans la coulée continue de l'acier on s'efforce de refroidir la barre aussi uniformément que possible sur la circonférence et la longueur pour éviter des fissures dans la surface. C'est en particulier le cas lorsque la barre est soumise, à l'intérieur du guide, à des déformations par exemple par courbure ou redressement
Ces forces supplémentaires augmentent le risque de fissuration. Les grandes contraintes thermiques dues à un fort refroidissement et à un effort supplémentaire de déformation de la croûte de coulée sont nuisibles à la qualité de la barre.It is known that in the continuous casting of steel an effort is made to cool the bar as uniformly as possible over the circumference and the length to avoid cracks in the surface. This is particularly the case when the bar is subjected, inside the guide, to deformations for example by curvature or straightening
These additional forces increase the risk of cracking. The great thermal stresses due to a strong cooling and to an additional effort of deformation of the pouring crust are detrimental to the quality of the bar.

D'autre part, lorsque les barres se solidifient au milieu, où les fronts de solidification se rencontrent, il peut se produire des accumulations d'impuretés si, dans cette région de l'installation, la section de la barre est soumise à des modifications. Ces ségrégations ont pour effet d'endommager la matière et, dans certains cas, de la fendre par le milieu. On peut obtenir une meilleure distribution des impuretés de l'acier en transformant la structure transcristalline de solidification en structure globulaire. Toutefois, cela est seulement valable pour le cas où, dans la région de solidification finale, il ne se produit pas d'écoulements dans le noyau liquide. Des écoulements dans le noyau liquide sont provoqués par exemple par des variations de volume de la section de la barre, par exemple par un bombement de la croûte entre les rouleaux d'appui sous la pression ferrostatique. On the other hand, when the bars solidify in the middle, where the solidification fronts meet, accumulations of impurities can occur if, in this region of the installation, the section of the bar is subjected to modifications. . These segregations have the effect of damaging the material and, in some cases, splitting it through the middle. Better distribution of steel impurities can be obtained by transforming the transcrystalline solidification structure into a globular structure. However, this is only valid for the case where, in the final solidification region, there is no flow in the liquid core. Flows in the liquid core are caused for example by variations in volume of the section of the bar, for example by a bulging of the crust between the support rollers under ferrostatic pressure.

Ciest pourquoi l'invention a pour but d'éviter les inconvénients décrits et de fournir un procédé qui assure à la fois une grande vitesse de coulée et une barre de forme stable, ce qui permet de diminuer fortement les ségrégations centrales ou même de les éviter complètement. Ciest why the invention aims to avoid the disadvantages described and to provide a process which ensures both a high casting speed and a bar of stable shape, which allows to greatly reduce the central segregations or even to avoid them completely.

Selon l'invention, ce problème est résolu par un procédé de refroidissement direct de barres d'acier au moyen d'eau, de vapeur, de gaz, d'air ou de mélanges de ces corps, en particulier un procédé de refroidissement c de brames dans les installations de coulée continue, caractérisé par le fait que l'on règle le refroidissement de façon telle que dans la région des processus de flexion, la température superficielle de la barre ne abaisse pas en dessous de 10000C et que dans le sens de coulée, hors de la zone de flexion, on opère un abaissement de 10 à 2000C de la température superficielle dans une région située environ 3,5 m ayant le point le plus bas du cratère liquide. According to the invention, this problem is solved by a method of direct cooling of steel bars by means of water, steam, gas, air or mixtures of these bodies, in particular a method of cooling c slabs in continuous casting plants, characterized in that the cooling is adjusted so that in the region of the bending processes, the surface temperature of the bar does not drop below 10000C and only in the direction of pouring, outside the bending zone, the surface temperature is lowered from 10 to 2000C in a region located approximately 3.5 m having the lowest point of the liquid crater.

Selon un mode d'exécution, on abaisse la température superficielle de 80 à 1200C. According to one embodiment, the surface temperature is lowered from 80 to 1200C.

Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure unique représente schématiquement une installation de coulée continue en arc ayant un rayon R de 10 m.An embodiment of the invention will be described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
the single figure shows schematically a continuous arc casting installation having a radius R of 10 m.

Dans une telle installation on coule une brame 6 ayant une largeur de 1 600 mm et une épaisseur de 200 mm avec une vitesse de coulé de 1,5 m/mn. Au point 5, la coulée est solidifiée à coeur. Au point d'inflexion 3 de l'installation, au bout de 15,7 m, la coulée n'est pas encore 'solidifiée. In such an installation, a slab 6 is poured having a width of 1600 mm and a thickness of 200 mm with a casting speed of 1.5 m / min. At point 5, the casting is solidified to the core. At the inflection point 3 of the installation, after 15.7 m, the casting is not yet solidified.

Sur environ 60 % du parcours de solidification d'environ 22,4 m, on refroidit la surface 2 de la coulée avec un peu d'eau pulvérisée à raison de 0,2 à 0,6 l/kg d'acier, appliqué à la coulée à des vitesses qui diminuent exponentiellement dans le sens de coulée, en partant de la lingotière 1.Over approximately 60% of the solidification path of approximately 22.4 m, the surface 2 of the casting is cooled with a little water spray at the rate of 0.2 to 0.6 l / kg of steel, applied to casting at speeds which decrease exponentially in the direction of casting, starting from the mold 1.

Ce procédé assure un refroidissement doux en ménageant la surface de la coulée. La température superficielle est alors supérieure à 1 0000C au point d'inflexion et se situe donc hors du domaine critique pour la formation de fissures transversales superficielles0 Grâce à de petits espacements des rouleaux dans cette partie de l'installation, on limite le bombement de la croûte sous la pression ferrostatique dans la mesure voulue pour qutil ne se produise pas de fissures intérieures. This process provides gentle cooling by sparing the surface of the casting. The surface temperature is then greater than 1 0000C at the point of inflection and is therefore outside the critical range for the formation of superficial transverse cracks. crust under ferrostatic pressure to the extent that internal cracks do not occur.

La région de solidification finale est notablement plus sensible aux variations de section de la coulée, car il en résulte des écoulements suivis d'une macroségrégation et les fronts de solidification qui se rejoignent sont empêchés de se lier fermement par des mouvements de pompage de la croûte. Cela est dû en particulier au fait que dans cette région de l'installation il existe de grands espacements entre rouleaux. The final solidification region is appreciably more sensitive to variations in the cross-section of the flow, as this results in flows followed by a macro-aggregation and the solidification fronts which meet are prevented from binding firmly by pumping movements of the crust. . This is due in particular to the fact that in this region of the installation there are large spacings between rollers.

C'est pourquoi, pour consolider la croûte, selon le procédé proposé, sur une distance de 19 à 22,4 m en partant du ménisque de la coquille, on applique par exemple aux côtés supérieur et inférieur un refroidissement supplémentaire 4 au moyen d'eau pulvérisée, à raison de 70 litres de chaque côté. Grâce à cette mesure, on obtient, dans l'exemple choisi, un abaissement d'environ 800C de la température superficielle et le degre de bombement est diminué de 65 , This is why, to consolidate the crust, according to the proposed method, over a distance of 19 to 22.4 m starting from the meniscus of the shell, an additional cooling 4 is applied for example to the upper and lower sides by means of water spray, 70 liters on each side. Thanks to this measure, in the example chosen, a reduction in the surface temperature of about 800C is obtained and the degree of bulging is reduced by 65,

Claims

1.- Method for direct cooling of steel bars by means of water, steam, gas, air or mixtures of these bodies, in particular a method of cooling slabs 6 in continuous casting installations, characterized by the fact that the cooling is regulated in such a way that in the region of the bending processes 2 the surface temperature of the bar does not drop below 1 0000C and that, in the direction of casting, outside the area of bending, the surface temperature is lowered from 10 to 2 0000C in a region 4 located approximately 3.5 m before the lowest point of the liquid crater.

2.- Method according to claim 1, characterized in that the surface temperature is lowered from 80 1200C.