JP2003285147A - 連鋳鋳片の2次冷却方法 - Google Patents
連鋳鋳片の2次冷却方法Info
- Publication number
- JP2003285147A JP2003285147A JP2002083370A JP2002083370A JP2003285147A JP 2003285147 A JP2003285147 A JP 2003285147A JP 2002083370 A JP2002083370 A JP 2002083370A JP 2002083370 A JP2002083370 A JP 2002083370A JP 2003285147 A JP2003285147 A JP 2003285147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slab
- segregation
- pressure
- cast slab
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
達成しうる連鋳鋳片の2次冷却方法を提供する。 【解決手段】 鋼の連続鋳造に際して、凝固シェル1厚
dが鋳片厚Dに対して0.4 D≦d≦0.5 Dとなる範囲に
おいて次式(1) を満たす圧力P’を液体冷媒(高圧冷却
水)4により鋳片表面に付与する連鋳鋳片の2次冷却方
法である。 P’>P−0.15×32Ed3 /L4 ‥‥(1) P:溶鋼静圧(MPa/9.8)、L:ロールピッチ(mm)、E:
ヤング率(MPa/9.8)、d:凝固シェル厚(mm)
Description
却方法に関し、詳しくは、鋼の連続鋳造法において中心
偏析の改善を達成するためバルジングを軽減させる連鋳
鋳片の2次冷却方法に関する。 【0002】 【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、中心偏析と呼
ばれる内部欠陥が品質上の問題の1つとして挙げられ
る。 中心偏析は凝固が鋳片厚み中心に向かって進行する
際、凝固界面にC、Mn、P、Sなどの成分元素が濃化す
る現象であり、これにバルジング等による溶鋼流動が重
畳することにより、 最終凝固部近傍に、より程度の悪い
正偏析が存在することに起源をなすものである。 【0003】これらの中心偏析は、線材、棒鋼における
内部カブレ欠陥や厚板向の低温靭性や耐水素誘起割れ性
を要求される鋼板においては欠陥発生原因となるため、
抑制技術の確立が強く望まれている。これに対して中心
偏析の防止方法として、 次のような幾つかの方法が提案
されている。 公知文献多数;溶鋼温度を低下させ、 凝固組織の柱状
晶から等軸晶の割合を増大させ、柱状晶の発達に伴い生
成する溶鋼濃化を分散させる方法。 特開昭63−157749号公報、特公昭59−23902 号公報
他;電磁攪拌装置を用いることにより、 凝固組織の改善
ならびに溶鋼流動の制御を図る方法。 特開昭63−242453号公報;未凝固の鋳片を多数のロー
ルにより軽圧下しつつ鋳片を完全凝固させる軽圧下鋳造
方法において、 凝固末期の溶湯に静止磁界を印加して溶
湯の流動を阻止することを特徴とする軽圧下鋳造方法。 特開昭63−252655号公報;鋳片表面に噴射される2次
冷却水量を増加させることで、鋳片最終凝固部の表面温
度を700 〜800 ℃の範囲とし、 凝固シェル厚さを厚くす
ることにより、ロール間で発生するバルジングを抑制す
る方法。 特開2000−94102 号公報;鋳片の液相線クレーターエ
ンドに相当する位置から固相線クレーターエンドに相当
する位置までの所定範囲で、 ガイドロール群の鋳片短辺
方向のロール間隔を広げて鋳片に20〜100mm までのバル
ジングを起こさせた後、 圧下ロールによってバルジング
相当量の圧下を加える連続鋳造方法。 【0004】この他にも鋳片を圧下ロールで大きな力で
圧下する方法など種々の方法が提案されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のいずれの方法においても、偏析粒径が5mm程度のマ
クロ偏析の改善は達成できるものの、1mm程度の偏析粒
径が問題となるセミマクロ偏析の改善には効果が小さ
く、耐水素誘起割れ等の要求が厳しい鋼種に対しては問
題を解決するには到っていない。 【0006】本発明の目的は、上述のような従来の鋳片
中心偏析改善方法では達成できていない、1mm程度のセ
ミマクロ偏析の低減を達成しうる連鋳鋳片の2次冷却方
法を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、鋼の連続鋳造
に際して、凝固シェル厚dが鋳片厚Dに対して0.4 D≦
d≦0.5 Dとなる範囲において次式(1) を満たす圧力
P’を液体冷媒により鋳片表面に付与することを特徴と
する連鋳鋳片の2次冷却方法である。 P’>P−0.15×32Ed3 /L4 ‥‥(1) P:溶鋼静圧(MPa/9.8)、L:ロールピッチ(mm)、E:
ヤング率(MPa/9.8)、d:凝固シェル厚(mm) 【0008】 【発明の実施の形態】本発明は、鋳片表面に上記式(1)
を満たす圧力P’を液体冷媒によって付与することによ
り、鋳片冷却能の強化ならびにバルジング量の低減を達
成するものである。本発明では、液体冷媒としては一般
的には冷却水を用い、鋳片表面への式(1)右辺値超の圧
力P’付与には高圧スプレーを使用する。この点につい
ては、本発明者らの知見によると、通常の連続鋳造にお
けるミストスプレー式や水スプレー式の冷却装置を使用
する場合には、ノズルにおける供給水の圧力は0.5 〜1.
0MPa未満程度であり、熱伝達係数は500kcal/m2/h/ ℃程
度が限界である。これに対して水膜流連続床式の装置や
高圧スプレーを用いた場合には、供給水に1.0MPa以上の
圧力を付加することが可能となる。高圧冷却水を用い、
鋳片上に冷却水を広範囲まで高流速で走水させた場合に
は、熱伝達係数が5〜10倍に増大して高冷却能を達成で
きることが知られている(特開平9−201661号公報、 特
開平5−177322号公報)。 【0009】しかしながら、実際の連続鋳造機で連続的
に装置を使用する場合、 水膜流連続床式では、鋳片にス
ケールが堆積した場合、均一な流動が得られないことや
メンテナンスが必要になる問題が生じる。これに対し
て、高圧スプレーを用いる場合は、従来のスプレーと同
様に鋳片からある程度距離を隔てて設置可能なため、ス
ケールの堆積はなく、前記問題は回避できる。 【0010】図1は、本発明の実施に用いて好適な冷却
与圧装置の1例(鋼スラブ連続鋳造への適用例)を示す
模式図である。図1において、1は凝固シェル、2は残
溶鋼、3はロール、4は液体冷媒(高圧冷却水)、5は
ノズル(高圧水噴射ノズル)である。本発明では、従来
ロール間からスプレー式ノズルによって行っていた鋳片
の2次冷却を、高圧冷却水吹付けによって行うものとし
た。高圧冷却水を用いることで、冷却水が鋳片上に衝突
後走水して、冷却能を飛躍的に向上させることができ、
しかも、従来はロールによって実施していた鋳片のサポ
ート自体も冷却水の衝突圧によって補強されて、バルジ
ング量を軽減することができる。 【0011】冷却与圧装置は、凝固シェル1の厚みdが
鋳片厚Dの0.4 〜0.5 倍になる位置に設置するのが望ま
しい。その理由は次のとおりである。すなわち、d=0.
4 Dの位置では凝固界面の残溶鋼2が固相率fs=0.6 〜
0.7 に対応してほぼ流動限界にあり、この段階の濃度が
最終的な偏析濃度を決定する主因となるから、d≧0.4
Dの範囲で鋳片を冷却与圧してこそサブマクロ偏析を効
果的に低減しうるのに対し、d<0.4 Dの範囲ではその
効果に乏しい。ここで、固相率とは、鋳片内部の残溶鋼
の温度が鋼種によって決まる液相線温度と固相線温度と
の間のどの位置にあるかを表す指標であり、例えば固相
率1.0 とは、残溶鋼の温度が固相線温度になっているこ
とをいい、固相率0.5 とは残溶鋼の温度が液相線温度と
固相線温度の中間の温度になっていることをいう。一
方、d>0.5 Dの範囲では図1に示すように鋳片は全厚
にわたって凝固完了しており、セミマクロ偏析の低減効
果は無く、d≦0.5 Dの範囲で冷却与圧するのが望まし
い。 【0012】冷却水の圧力P’は、次式(1) を満たす値
とするのが望ましい。 P’>P−0.15×32Ed3 /L4 ‥‥(1) P:溶鋼静圧(MPa/9.8)、L:ロールピッチ(mm)、E:
ヤング率(MPa/9.8)、d:凝固シェル厚(mm) 式(1) で表される与圧条件は、実施例の項で後述するよ
うに、本発明者らが偏析性欠陥の発生性向と冷却水によ
り鋳片が受ける圧力の関係を調査した結果に基づいて抽
出されたものである。 【0013】溶鋼静圧P(N/mm2)は、メニスカスからの
高さH(mm)に対して溶鋼密度ρ(N/mm3) を用いて次式、
P=ρH、で与えられる。ヤング率E(MPa/9.8)は鋼の
成分組成や材質により最適な値をそれぞれ用いるのが適
当である。後述の実施例では次式、E=426.1 −0.264
×T、を用いて算出した。ここに、T:凝固シェルの平
均温度(℃)、である。また、凝固シェル厚dは伝熱計
算法を用いて算出した(算出方法については文献例:鉄
と鋼60(1974)p.1023-1032 を参照)。なお、計算精度向
上のため、 鋳造中の鋳片にアルミニウムにより被覆した
鋲を打ち込み、鋳片冷却後に鋲打ち込み部位を切断して
鋲の表面をアルミニウムの溶融が到達する距離を測定す
ることにより、凝固シェル厚の確認を行った。 【0014】なお、本発明は、鋳片のバルジングを著し
く軽減させうるものであるから、発生主因がバルジング
である内部割れに対しても、これを極めて有効に防止し
うる手段となることは言うまでもない。 【0015】 【実施例】溶鋼成分代表値が質量%でC:0.04〜0.15
%、Mn:1.2 〜1.5 %、P:0.006〜0.01%、S:0.000
2〜0.0010%になる厚220mm ×幅2200mmの鋼スラブの連
続鋳造操業において、既存鋳造設備に図1に示した冷却
与圧装置を取り付け、冷却与圧実験を行った。鋳造操業
条件は、鋳造速度=1.0m/min、タンディッシュ内溶鋼過
熱度=30℃と一定に揃えた。 【0016】装置はメニスカス下15.5〜17.5m(凝固シ
ェル厚d=0.4 D〜0.5 D相当)の範囲に取り付けた。
ロールピッチは390mm とした。実験では、ノズル先端部
での冷却水噴射圧力PNTおよび鋳片/ノズル間距離LN
を、PNT:0.5 〜15MPa 、L N :50〜400mm の範囲で種
々変更することにより、鋳片表面に作用する冷却水から
の圧力P’を種々変えた。なお、従来の鋳片冷却条件
は、ロールピッチ=390mm 、PNT=0.5MPa、LN = 300
mm、である。そして、各実験条件ごとに、鋳中の鋳片表
面のバルジング量σB を差動トランスを用いて測定する
とともに、その後の鋳片の中心偏析状態との対応を調査
した。 【0017】中心偏析状態の評価は、偏析粒径1mm以上
の偏析個数、最大偏析度(PMAX/P0、PMAX:偏析部最大
P濃度、P0:溶鋼P代表成分値)を指標として以下の手
順で行った。 (1) 鋳片を鋳込み方向に垂直な断面で切断したサンプル
を、5%硝酸溶液でマクロエッチングする。 (2) 上記マクロエッチング面を写真撮影し、画像処理に
より偏析個数と偏析粒径を測定する。 (3) 上記測定された偏析のうち、偏析粒径の大きなもの
から10個について、EPMA(エレクトロン・プローブ
・マイクロアナライザ)を用いてP濃度を測定し、該測
定データの平均値を偏析部最大P濃度PMAXとして、最大
偏析度を算出する。 (4) 偏析粒径の平均値が1mm以上であるものを×、1mm
未満であるものを○とする。なお、偏析粒径の平均値を
1mmで区分したのは、(3) により算出したPの最大偏析
度が粒径1mm以上ではPMAX/PO >20と高値となり品質管
理上好ましくないためである。 【0018】また、参考のため鋳型を圧廷し鋼板とした
のちに、以下に示す条件でHIC試験(耐水素誘起割れ
評価試験)を行い、製品における品質も評価した。 ・試験溶液:NACE溶液(5%NaCl+0.5% CH3COOH 硫化水素
飽和溶液、pH=3.7) ・浸漬時間:96時間 ・試験溶液温度:25℃ ・加工:曲げ加工有り 図2は、上記評価結果を整理して得られた、鋳片/ノズ
ル間距離LN ごとのノズル先端部での冷却水噴射圧力P
NTとバルジング量σB の関係を示すグラフである。図2
より、鋳片/ノズル間距離LN によらず、バルジング量
σB を0.15mm未満の範囲に制御できれば、偏析粒径を1
mm未満に抑制しうることがわかる。バルジング量σ
B は、剛体の力学的釣り合い条件から次の式 σB =(P−P’)×L4 /32/E/d3 (;記号は前
記式(1) と同義) で表されるので、σB <0.15より直ちに前記式(1) が導
出される。すなわち、本発明によれば、バルジング量σ
B を0.15mm未満の範囲に制御でき、偏析粒径を確実に1
mm未満に抑制しうるのである。 【0019】本発明の実施に際し、圧力P’を式(1) の
成立範囲内に制御するには、例えば図2を参照してσB
<0.15になる(LN ,PNT)の値を適宜選択し、冷却与
圧装置のプリセット設定値とすればよい。なお、図2に
おいて、偏析粒径が1mm以下であったものは、その後の
HIC試験において割れの発生は皆無であった。 【0020】 【発明の効果】かくして本発明によれば、セミマクロ偏
析を確実に偏析粒径1mm未満に低減できて連鋳鋳片の中
心偏析状態が格段に改善されるという効果を奏する。
例(鋼スラブ連続鋳造への適用例)を示す模式図であ
る。 【図2】鋳片/ノズル間距離LN ごとのノズル先端部で
の冷却水噴射圧力PNTとバルジング量σB の関係を示す
グラフである。 【符号の説明】 1 凝固シェル 2 残溶鋼 3 ロール 4 液体冷媒(高圧冷却水) 5 ノズル(高圧水噴射ノズル)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 鋼の連続鋳造に際して、凝固シェル厚d
が鋳片厚Dに対して0.4 D≦d≦0.5 Dとなる範囲にお
いて次式(1) を満たす圧力P’を液体冷媒により鋳片表
面に付与することを特徴とする連鋳鋳片の2次冷却方
法。 P’>P−0.15×32Ed3 /L4 ‥‥(1) P:溶鋼静圧(MPa/9.8)、L:ロールピッチ(mm)、E:
ヤング率(MPa/9.8)、d:凝固シェル厚(mm)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083370A JP3885627B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 連鋳鋳片の2次冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083370A JP3885627B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 連鋳鋳片の2次冷却方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003285147A true JP2003285147A (ja) | 2003-10-07 |
JP3885627B2 JP3885627B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=29231180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002083370A Expired - Lifetime JP3885627B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 連鋳鋳片の2次冷却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3885627B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006068747A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造鋳型内におけるバルジング性湯面変動の防止方法 |
CN102416456A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-04-18 | 武汉钢铁(集团)公司 | 板坯连铸二次冷却控制系统与方法 |
KR20200133804A (ko) | 2018-06-25 | 2020-11-30 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 연속 주조의 이차 냉각 장치 및 이차 냉각 방법 |
WO2021006253A1 (ja) | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造鋳片の2次冷却方法および2次冷却装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083370A patent/JP3885627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006068747A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Jfe Steel Kk | 連続鋳造鋳型内におけるバルジング性湯面変動の防止方法 |
JP4501597B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2010-07-14 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造鋳型内におけるバルジング性湯面変動の防止方法 |
CN102416456A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-04-18 | 武汉钢铁(集团)公司 | 板坯连铸二次冷却控制系统与方法 |
KR20200133804A (ko) | 2018-06-25 | 2020-11-30 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 연속 주조의 이차 냉각 장치 및 이차 냉각 방법 |
WO2021006253A1 (ja) | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造鋳片の2次冷却方法および2次冷却装置 |
KR20220017493A (ko) | 2019-07-11 | 2022-02-11 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연속 주조 주편의 2차 냉각 방법 및 2차 냉각 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3885627B2 (ja) | 2007-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0685279B1 (en) | Method for the continuous casting of peritectic steels | |
US6585030B2 (en) | Method of producing steel strip | |
US11225697B2 (en) | Hot rolled light-gauge martensitic steel sheet and method for making the same | |
JP4834223B2 (ja) | 冷間圧延鋼 | |
JP5604946B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
CN113631738B (zh) | 超高强度耐候钢及其高摩擦轧制 | |
JP4055689B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
JP3427794B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
JP4337565B2 (ja) | 鋼のスラブ連続鋳造方法 | |
JP2003285147A (ja) | 連鋳鋳片の2次冷却方法 | |
US20020043304A1 (en) | Method of producing steel strip | |
JP3214374B2 (ja) | 鋼の連続鋳造法 | |
JP2019155419A (ja) | 鋳片の連続鋳造方法 | |
US11542567B2 (en) | High friction rolling of thin metal strip | |
JP4289205B2 (ja) | 連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 | |
JP4758606B2 (ja) | スラブ連続鋳造方法 | |
US20040003875A1 (en) | Method of producing steel strip | |
KR100958029B1 (ko) | 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 | |
KR20040020464A (ko) | 쌍롤형 박판 주조기를 이용한 고 망간 강의 박판 제조 방법 | |
JPH038863B2 (ja) | ||
JP4081222B2 (ja) | 微細な凝固組織を備えた鋳片及びそれを加工した鋼材 | |
AU2001291499A1 (en) | A method of producing steel | |
JP4466335B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
JP2002086253A (ja) | 連続鋳造の2次冷却方法 | |
KR101360536B1 (ko) | 마르텐사이트계 스테인리스 강판의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3885627 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091201 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111201 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131201 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |