JP2007307608A - Method for detecting dropping-down of skull in pouring tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼等の連続鋳造において、製品品質上有害となる非金属介在物が製品に混入するのを防止するため、注入管へ付着した地金の落下によるタンディシュ内溶鋼への混入を検知する技術に関する。 In the present invention, in continuous casting of steel, etc., in order to prevent non-metallic inclusions that are harmful to product quality from entering the product, detection of entry into the molten steel in the tundish due to the fall of the metal attached to the injection pipe is detected. Related to technology.
溶鋼の連続鋳造においては、製品品質の悪化を防止するために溶鋼の再酸化を抑制する必要がある。特に、タンディシュにおいては、取鍋からタンディシュへの溶鋼流、およびタンディシュ内の溶鋼の再酸化を抑制するために、タンディシュ内の溶鋼にその一端を浸漬させた注入管が一般的に使用されている。 In continuous casting of molten steel, it is necessary to suppress reoxidation of molten steel in order to prevent deterioration of product quality. In particular, in the tundish, in order to suppress the molten steel flow from the ladle to the tundish and the re-oxidation of the molten steel in the tundish, an injection pipe having one end immersed in the molten steel in the tundish is generally used. .
しかし、この注入管においては、タンディシュ内溶鋼湯面に浸漬された注入管の下端部分が冷却されて生じる地金に、取鍋からの溶鋼注入流が溶鋼湯面に衝突する際に発生するスプラッシュが注入管内壁に飛び散り、これが冷却されることにより生成する地金が次第に堆積し、鋳造中にその地金が落下した際に同伴剥離した耐火物が混入することにより製品に対し有害な介在物となる。 However, in this injection pipe, a splash is generated when the molten steel injection flow from the ladle collides with the molten steel surface on the bare metal generated by cooling the lower end portion of the injection pipe immersed in the molten steel surface in the tundish. Splatters on the inner wall of the injection pipe, and the metal that is generated by cooling it gradually accumulates, and the inclusion of refractory that has been peeled off when the metal falls during casting is harmful to the product. It becomes.
従来、有害介在物の一つである耐火物からの溶鋼への混入という問題について、製造段階で介在物の混入を検知し、これを阻止することは困難とされている。何故なら、このような介在物の大きさは数μｍ〜数百μｍと小さいため、鋳造のどの段階で耐火物から溶鋼へ混入したかをオンラインで検出することが難しく、これまでの適用例も見当たらない。 Conventionally, it has been difficult to detect and prevent inclusion inclusion at the manufacturing stage with respect to the problem of contamination of molten steel from refractory which is one of harmful inclusions. Because the size of such inclusions is as small as several μm to several hundreds of μm, it is difficult to detect on-line at which stage of casting the refractory is mixed into the molten steel. I can't find it.
タンディシュ用注入管においては、地金付着という問題が必然的に伴い、鋳造時の地金付着を防止するための措置が考案されている。通常、このような地金付着に対しては、前記注入管内に不活性ガスを導入して、溶鋼の再酸化を防止することが基本となり、従来より様々な工夫がなされている。 Tundish injection pipes are inevitably accompanied by the problem of metal adhesion, and measures have been devised to prevent metal adhesion during casting. Usually, for such metal adhesion, it is fundamental to introduce an inert gas into the injection tube to prevent reoxidation of the molten steel, and various devices have been made conventionally.
このような注入管の地金付着防止に対して提案されている従来技術に関し、以下図１１を参照しながら説明する。図１１は、従来例に係るタンディシュ注入管の構造を示す説明図である。そして、図１１（ａ）はこの従来例に係る注入管を組み込んだ全体説明図であり、同図（ｂ）は注入管の周壁部の構造を示す拡大説明図である。 The prior art proposed for preventing the adhesion of the injection pipe to the metal will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view showing the structure of a tundish injection pipe according to a conventional example. FIG. 11 (a) is an overall explanatory view incorporating the injection tube according to this conventional example, and FIG. 11 (b) is an enlarged explanatory view showing the structure of the peripheral wall portion of the injection tube.
図１１において、この従来例に係る注入管３４の下部における内壁面に、不活性ガスを吹き出し可能な有孔性耐火物３８を、タンディシュ３３内溶鋼３５の湯面の上下近傍、即ち、注入管高さＬの１／４〜１／３倍の範囲に位置するように埋設し、前記溶鋼３５の湯面近傍に不活性ガスを吹き出すことで、溶鋼３５のシール効果を得るとともに、不活性ガス吹き出し部への地金付着を抑制している（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような従来例においては、注入管への地金付着防止方法に関するものであって、付着した地金が脱落することを検知する技術についての記載はない。
In FIG. 11, a
一方、タンディシュ内の溶鋼温度を測定する従来技術に関し、以下図１２〜１４を参照しながら説明する。図１２は従来例に係る連続鋳造用タンディシュ内の溶鋼温度測定方法を適用した装置の概要図、図１３は他の従来例に係るタンディシュ内溶鋼の連続測温位置を示す取鍋、タンディシュ、鋳型近傍の断面図、図１４は前記従来例に係る実施例による溶鋼連続測温状況を示す断面図である。 On the other hand, the prior art for measuring the molten steel temperature in the tundish will be described below with reference to FIGS. FIG. 12 is a schematic diagram of an apparatus to which the molten steel temperature measuring method in a continuous casting tundish according to a conventional example is applied, and FIG. 13 is a ladle, a tundish, and a mold showing continuous temperature measuring positions of the molten steel in the tundish according to another conventional example. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state of continuous temperature measurement of molten steel according to the embodiment according to the conventional example.
図１２における従来例に係る溶鋼温度測定方法は、鋼の連続鋳造において、タンディシュ４１内の溶鋼４６中にモリブテン電極４４を連続的あるいは間欠的に浸入させ、このモリブテン電極４４とタンディシュ４１の耐火物４１Ｂ内にタンディシュ４１内の溶鋼４６とその一部が接触するように埋設された鉄電極４２とで熱電対を形成し、この熱電対の熱起電力を測定することによって、タンディシュ４１内の溶鋼４６温度を連続的に測定するものである（特許文献２参照）。
The molten steel temperature measuring method according to the conventional example in FIG. 12 is such that the
また、他の従来例に係る溶鋼温度測定方法は、図１３に示す如き連続鋳造用タンディシュ５２を用い、連鋳中の溶鋼５４の温度を測温位置ＱおよびＲにおいて、図１４に示す如き熱電対５１を収容したＺｒＢ２製保護管５８の外周のスラグライン近傍に、溶損防止用プロテクター５７を装着した連続測温装置を浮上保持して連続測温する方法である。そして、前記スラグ中にＭｇＯ５Ｂを添加して、ＣａＯ系スラグ５ＡのＭｇＯ濃度を５〜３０重量％として、少なくとも１８００℃以上の高融点スラグとする連続測温方法である（特許文献３参照）。
しかしながら、上記従来例に係る溶鋼温度測定方法は、前者は連続鋳造における溶鋼温度測定における応答遅れの改善に関し、後者は連続測温用保護管の溶損による寿命延長に関するものであり、何れも本発明の目的とする、注入管に付着した地金が脱落した際の検知方法という観点からは何らの記載もない。 However, in the molten steel temperature measurement method according to the above-described conventional example, the former relates to improvement of response delay in molten steel temperature measurement in continuous casting, and the latter relates to extension of life due to melting damage of the protective tube for continuous temperature measurement. There is no description from the viewpoint of the detection method when the metal attached to the injection pipe falls off, which is the object of the invention.
従って、本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであって、その目的は、取鍋からタンディシュへ注入する注入管に付着した地金が落下したことを検知し、剥離した耐火物が混入した部位を特定するための地金落下検知方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, the purpose of which is to detect that the ingot attached to the injection pipe injected from the ladle into the tundish has dropped, and the peeled refractory is An object of the present invention is to provide a metal fall detection method for specifying a mixed site.
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る注入管の地金落下検知方法が採用した手段は、取鍋から注入管によりタンディシュに溶鋼を注入し、この溶鋼を連続的に鋳造する際の前記注入管の地金落下検知方法であって、前記タンディシュ内の溶鋼温度を連続的に検出し、前記タンディシュ内溶鋼重量変化が±０．５トン（±５００ｋｇ）の範囲内の安定状態の下に、検出された前記溶鋼温度の降下速度が予め設定された設定値以上であった場合に、その温度降下開始時刻にて注入管に付着していた地金が落下したと判定することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the means adopted by the method for detecting the fall of the ingot of the injection pipe according to
本発明の請求項２に係る注入管の地金落下検知方法が採用した手段は、請求項１に記載の注入管の地金落下検知方法において、前記溶鋼温度の検出を、タンデッシュ内に設置された温度検出手段によって行なうことを特徴とするものである。
According to
本発明の請求項３に係る注入管の地金落下検知方法が採用した手段は、請求項１または２に記載の注入管の地金落下検知方法において、前記タンディシュ内に収納する溶鋼重量を３０トン（３００００ｋｇ）以下とするとともに、予め設定された前記設定値を０．８℃／ｍｉｎとしたことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for detecting the fall of a molten metal contained in the tundish according to
本発明の請求項４に係る注入管の地金落下検知方法が採用した手段は、請求項１乃至３の何れか一つの項に記載の注入管の地金落下検知方法において、前記溶鋼温度の検出を、前記注入管からタンディシュ内溶鋼湯面に注入される溶鋼流の落下点からの直線距離が１５００ｍｍ以内の位置で行なうとともに、予め設定された前記設定値を１．０℃／ｍｉｎとしたことを特徴とするものである。
According to
本発明の請求項１に係る注入管の地金落下検知方法によれば、取鍋から注入管によりタンディシュに溶鋼を注入し、この溶鋼を連続的に鋳造する際の前記注入管の地金落下検知方法であって、前記タンディシュ内の溶鋼温度を連続的に検出し、前記タンディシュ内溶鋼重量変化が±０．５トンの範囲内の安定状態の下に、検出された前記溶鋼温度の降下速度が予め設定された設定値以上であった場合に、その温度降下開始時刻にて注入管に付着していた地金が落下したと判定するので、オンライン状態で前記地金の落下を連続的に監視し、かつ落下時点を検知できる。
According to the method for detecting the fall of a metal in an injection pipe according to
また、本発明の請求項２に係る注入管の地金落下検知方法によれば、前記溶鋼温度の検出を、タンデッシュ内に設置された温度検出手段によって行なうので、簡便な検知方法によって前記地金の落下を連続的に監視し検知できる。
Moreover, according to the metal drop detection method of the injection pipe which concerns on
更に、本発明の請求項３に係る注入管の地金落下検知方法によれば、前記タンディシュ内に収納する溶鋼重量を３０トン（３００００ｋｇ）以下とするとともに、予め設定された前記設定値を０．８℃／ｍｉｎとしたので、オンライン状態で前記地金の落下を高い確率で検知することが可能となった。
Further, according to the method for detecting the fall of the ingot of the injection pipe according to
更にまた、本発明の請求項４に係る注入管の地金落下検知方法によれば、前記溶鋼温度の検出を、前記注入管からタンディシュ内溶鋼湯面に注入される溶鋼流の落下点からの直線距離が１５００ｍｍ以内の位置で行なうとともに、予め設定された前記設定値を１．０℃／ｍｉｎとしたので、オンライン状態で前記地金の落下を更に高確率で検知することができる。
Furthermore, according to the method for detecting the fall of the molten metal in the injection pipe according to
次に、本発明の実施の形態に係る注入管の地金落下検知方法について、以下図１〜５を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る注入管の地金落下検知方法を説明するためのタンディシュの平断面を示した平断面図、図２は図１のＸ−Ｘ矢視を示す断面図、図３は図１のタンディシュの蓋（図示せず）や後述する鉄心、注入管を削除して示した平面図、図４は図３のＹ−Ｙ矢視を示す断面図、図５は本発明に係る温度検出手段の設置状態を説明するための縦断面である。
Next, a method for detecting the fall of the ingot of the injection pipe according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a flat cross section of a tundish for explaining a method for detecting the fall of a metal in an injection pipe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view in which the lid (not shown) of the tundish of FIG. 1, an iron core and an injection tube to be described later are deleted, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 3, and FIG. It is a longitudinal cross-section for demonstrating the installation state of the temperature detection means based on this invention.
先ず、本発明に係るタンディシュと注入管の構成について、図１および図２を参照しながら説明する。このタンディシュ２は、鉄皮３で構成された外殻内面に施工された耐火物４ａによって内部に溶鋼５を収納し、コイル７を巻き付けられた鉄心６がその内部を貫通する構造を有している。コイル７に交番電流が通電されると、誘導電流により溶鋼５や鉄心６が加熱され、この発熱量によって溶鋼５の温度が保持される。
First, the configuration of the tundish and the injection tube according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This tundish 2 has a structure in which
前記タンデッシュ２内部は、耐火物４ｂによって３つの室に分割されている。即ち、このタンデッシュ２の上方にある図示しない取鍋から注入管１を介して溶鋼を注入される注入室８と、タンディシュ２から鋳型へ溶鋼を流し込むための浸漬ノズル１０ａ，１０ｂを夫々配置された２つのストランド室９ａ，９ｂの３室である。そして、前記耐火物４ｂには、これら３室間で溶鋼の対流を生じさせ、温度均一化を促進させるための加熱スリーブ１１が設けられている。取鍋から注入管１を介して注入される溶鋼は、タンディシュ２内の湯面Ｓ上の点Ｐを落下点とする。
The inside of the tundish 2 is divided into three chambers by a refractory 4b. That is, an
そして、本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、先ず、このタンディシュ２内の溶鋼５の温度を連続的に検出するのである。この溶鋼温度の検出は、前記タンディシュ２内に設置された温度検出手段によって行ない、この温度検出手段により溶鋼の連続的な温度変化をオンライン測定できるよう構成される。
And the metal drop detection method of the injection pipe which concerns on this invention first detects the temperature of the
このような温度検出手段は熱電対を用いるのが好ましいが、測温抵抗体や赤外線温度計を使用することもできる。本発明の実施の形態においては、この温度検出手段として熱電対を用いた注入管の地金落下検知方法について、以下図３〜５を用いて説明する。この熱電対は、例えば、図３および図４に示されたストランド室９ａ内のＡ点または９ｂ内のＢ点等に設置し、タンディシュ２内の溶鋼５温度を検出することによって、注入管の地金落下を検知することができる。この熱電対の設置位置Ａ点やＢ点は注入管に近いある範囲に限定されるが、これについては後で述べる。
Such a temperature detection means preferably uses a thermocouple, but a resistance temperature detector or an infrared thermometer can also be used. In the embodiment of the present invention, a method for detecting the fall of a bare metal in an injection pipe using a thermocouple as the temperature detecting means will be described below with reference to FIGS. This thermocouple is installed at, for example, the point A in the
このような熱電対２０は、図５に示す通り、タンディシュ２側壁の鉄皮３および耐火物６に設けられた開孔部に貫通して設置される。即ち、この熱電対２０は、周囲を保護管２１でカバーされ、更に、溶鋼５による溶損防止のため前記保護管２１の先端を鉄キャップ２２によりプロテクトされた上、全体をホルダーレンガ２３によって耐火物６に支持された構造をなしている。
As shown in FIG. 5, such a
そして、この熱電対２０によって検出された温度信号２４は、制御器２５にオンライン送信され、この制御器２５に内蔵された記憶回路に、リアルタイムに対応した前記検出温度が連続記録されるとともに、前記制御器２５に内蔵された演算回路によって、送信された溶鋼温度の時間当たりの変化、即ち、上昇速度または降下速度が演算されるよう構成されている。
The
本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、前記熱電対２０によりタンデイシュ２内の溶鋼５の連続的な温度変化を検出するとともに、鋳造速度を一定値に設定した状態において、前記タンディシュ２内溶鋼５の重量変化も連続測定している。このような溶鋼重量の経時的な変化も、図示しない溶鋼重量信号として制御器２５へ送信されている。
In the method for detecting a drop of a metal in an injection pipe according to the present invention, the
そして、前記溶鋼５の重量変化が±０．５トンの範囲内の安定状態の下に、前記制御器２５内の演算回路によって演算された溶鋼温度の降下速度が、予めこの演算回路内に設定された設定値ＰＶ以上であった場合に、その温度降下開始時刻にて注入管内に付着していた地金が落下したと判定するのである。
Then, under a stable state where the weight change of the
ここで、前記熱電対２０を設置する位置は、図１〜図４に示す如く、注入管１からタンディシュ２内の溶鋼５湯面に注入される溶鋼流の落下点Ｐから前記熱電対２０の設置点ＡやＢまでの直線距離Ｌを、最大で２０００ｍｍ、好ましくは１８００ｍｍ以下の範囲内に設置するのが良い。以上のような検知方法とすることによって、オンライン状態で注入管の地金落下を連続的に監視し、かつ落下時点を検知可能となった。
Here, as shown in FIGS. 1 to 4, the
このようにして地金落下が検出された場合は、制御器２５から外部信号２６が発信され、この外部信号２６がこれらの連続鋳造設備を管理する生産管理用コンピュータへ送信されて、介在物が混入した鋳造部位を特定するように構成するのが好ましい。更に、必要に応じて、この外部信号２６によりブザーを鳴動させたりランプを点灯させたりして、作業者に警報を発報することもできる。
When the fall of the bullion is detected in this way, an
上記において、鋳造速度を一定値に設定した状態とは、連続鋳造機の速度設定値を設備上一定値にセットすることを言い、結果として多少の速度変動があることは許容される。また、このように鋳造速度を一定値としたり、溶鋼５の重量変化を±０．５トンの範囲内とする理由は、前記鋳造速度や溶鋼重量の変化が大きいと、注入管の地金落下とは無関係に溶鋼の温度上昇や降下が発生するからである。
In the above, the state in which the casting speed is set to a constant value means that the speed setting value of the continuous casting machine is set to a constant value on the equipment, and as a result, some speed fluctuation is allowed. In addition, the reason why the casting speed is set to a constant value or the change in the weight of the
次に、このような本発明の実施の形態に係る注入管の地金付着検知方法について、図６を参照しながら以下説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る注入管の地金付着検知方法による実証試験結果の一例を示す図である。 Next, such a method for detecting the adhesion of a bare metal in an injection pipe according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a verification test result obtained by the method for detecting the adhesion of a bare metal in an injection pipe according to the embodiment of the present invention.
先ず、連続鋳造機を構成するタンデイシュにおいて、図３および図４に示したＡ点に熱電対を設置し、前記熱電対により溶鋼温度を連続測定可能なよう制御器にオンライン接続した。溶鋼流落下点Ｐから前記Ａ点までの直線距離Ｌを算出したところ、１４００ｍｍであった。そして、前記タンディシュ内の溶鋼重量を１２．２トンに維持しつつ、鋳造速度を一定に保持して連続鋳造を行った。 First, in the tundish constituting the continuous casting machine, a thermocouple was installed at the point A shown in FIGS. 3 and 4 and connected to the controller online so that the molten steel temperature could be continuously measured by the thermocouple. The straight line distance L from the molten steel flow drop point P to the point A was calculated to be 1400 mm. Then, continuous casting was performed while maintaining the casting speed constant while maintaining the molten steel weight in the tundish at 12.2 tons.
連続鋳造開始後３６．３分経過した時点で、溶鋼温度が１５１７℃から経過時間４２．０分には１５１１℃まで低下し、再度温度上昇に転じた。従って、この時の溶鋼温度の降下速度は、６．０／５．７＝１．０５℃／ｍｉｎであった。溶鋼の前記温度降下が認められた時点で、溶鋼の注入を継続しつつ、直ちにタンディシュと注入管を引き上げて溶鋼湯面を目視確認したところ、地金の落下が認められた。 When 36.3 minutes passed after the start of continuous casting, the molten steel temperature decreased from 1517 ° C. to 1511 ° C. at an elapsed time of 42.0 minutes, and the temperature started to rise again. Accordingly, the rate of decrease in molten steel temperature at this time was 6.0 / 5.7 = 1.05 ° C./min. When the temperature drop of the molten steel was recognized, the tundish and the injection pipe were immediately pulled up while continuing the injection of the molten steel, and when the molten steel surface was visually confirmed, the fall of the metal was observed.
以上のような実証試験結果から、注入管に付着した地金の落下により、タンディシュ内溶鋼に一時的な温度降下が生じることが実証されるとともに、このような温度降下の降下速度がある設定値ＰＶ以上となった場合、その降下開始時刻にて前記地金が落下したと判定し得ることを確認した。 From the above proof test results, it has been demonstrated that a drop in the base metal attached to the injection pipe causes a temporary temperature drop in the molten steel in the tundish, and there is a set value with such a rate of temperature drop. When it became PV or more, it confirmed that it could be determined that the bullion had dropped at the descent start time.
即ち、本発明に係る注入管の地金落下検知方法においては、前記タンディシュ２の容量は特に制限はないが、収納する溶鋼５の重量として３０トン以下として連続鋳造するのが好ましい。このタンディシュの溶鋼収納量が３０トンを越えると、落下した地金の熱容量に対して前記タンディシュ内溶鋼の熱容量が大きすぎ、地金落下による温度降下が緩慢になって、これを検知することが不可能となるためである。
That is, in the method for detecting the fall of the metal in the injection pipe according to the present invention, the capacity of the
また、上記実証試験の結果から、溶鋼温度の降下速度に対応して予め設定された前記設定値ＰＶを０．８℃／ｍｉｎとし、この設定値ＰＶ以上の温度降下があった場合、その開始時刻にて地金落下したと判定するのが好ましい。 In addition, from the result of the demonstration test, the preset value PV set in advance corresponding to the rate of decrease in the molten steel temperature is set to 0.8 ° C./min. It is preferable to determine that the bullion has dropped at the time.
更に、前記溶鋼落下点Ｐから熱電対の設置点までの直線距離Ｌを１５００ｍｍの範囲内に設置するとともに、予め設定された前記設定値ＰＶを１．０℃／ｍｉｎとするのがより好ましい。熱電対の設置点を前記落下点Ｐからの直線距離Ｌを１５００ｍｍ以下とすることにより、注入管の付着地金の落下による溶鋼温度への影響をより高精度に検知可能となるからである。また、上記の如く、注入管の地金落下を検知した時は、その温度降下開始した時点からタンディシュ内に残存する溶鋼全量に相当する鋳造部位を選別して、正規の鋳造製品とは別管理するのが製品品質上好ましい。 Furthermore, it is more preferable that the linear distance L from the molten steel dropping point P to the thermocouple installation point is set within a range of 1500 mm, and the preset set value PV is 1.0 ° C./min. This is because, by setting the thermocouple installation point to a straight line distance L of 1500 mm or less from the drop point P, it is possible to detect the influence on the molten steel temperature due to the drop of the adhering metal on the injection pipe with higher accuracy. In addition, as described above, when a drop in the metal in the injection pipe is detected, the casting part corresponding to the total amount of molten steel remaining in the tundish is selected from the start of the temperature drop and managed separately from the regular casting product. It is preferable in terms of product quality.
＜実施例＞
次に、本発明に係る注入管の地金付着防止方法に関し、連続鋳造時の鋳造速度、タンディシュ内溶鋼重量および注入点から熱電対までの直線距離Ｌを、表１に示すように種々変更して鋳造実験した実施例について、図面を併用しながら以下説明する。
<Example>
Next, regarding the method for preventing the adhesion of the metal from the injection pipe according to the present invention, the casting speed during continuous casting, the molten steel weight in the tundish, and the linear distance L from the injection point to the thermocouple are variously changed as shown in Table 1. Examples of casting experiments will be described below with reference to the drawings.
先ず、表１に示した介在物個数は、熱電対によって検出された溶鋼温度が降下した部位を鋳造後の鋳片から特定し、この鋳片から圧延されたφ８ｍｍの線材から５０ｇサンプリングして、これを酸溶解して検出された介在物の個数を、寸法３０μｍ未満のものと寸法３０μｍ以上のものに区分してカウントしたものである。また、併せて最大介在物の寸法を測定して示した。 First, the number of inclusions shown in Table 1 is determined from the cast slab where the molten steel temperature detected by the thermocouple is lowered, and 50 g is sampled from a φ8 mm wire rolled from this slab, The number of inclusions detected by acid dissolution is divided into those having a size of less than 30 μm and those having a size of 30 μm or more and counted. In addition, the dimension of the maximum inclusion was measured and shown.
ここで、介在物有害性判定（丸付数字３欄）については、この介在物寸法が３０μｍ以上の大きさのものが検出された場合は有害、３０μｍ未満の大きさのものが検出された場合は無害と判定した。この根拠を図７を用いて以下説明する。図７は疲労破壊した破面において検出された最大介在物寸法と疲労寿命との関係を示す図である。 Here, regarding the hazard determination of inclusions (circled numeral 3), it is harmful if the inclusion size is 30 μm or more, and if it is less than 30 μm Was judged harmless. The basis for this will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the maximum inclusion size detected at the fracture surface subjected to fatigue failure and the fatigue life.
一般に、線材の疲労耐久強度は、中村式回転曲げ疲労試験機において疲労寿命が５千万回以上の耐久性であるのが望ましいとされている。そこで、前記介在物を含有する線材を、この中村式回転曲げ疲労試験機によって疲労寿命を測定し、この線材の疲労破壊した破面において検出された最大介在物寸法に対して、プロットしたのが図７である。 In general, the fatigue endurance strength of the wire is desirably a fatigue life of 50 million times or more in a Nakamura rotary bending fatigue tester. Therefore, the fatigue life of the wire containing the inclusions was measured with this Nakamura rotary bending fatigue tester, and plotted against the maximum inclusion size detected on the fractured surface of the wire. FIG.
図７によれば、前記最大介在物寸法が３０μｍ以上になると、疲労寿命が１千万回未満に急激に低下することが判明した。表１に示した介在物有害性判定は、このような知見に基づき、最大介在物寸法が３０μｍ以上の大きさのものが検出された場合その実験条件は有害、３０μｍ未満の大きさのものが検出された場合無害と判定した。 According to FIG. 7, it was found that when the maximum inclusion size is 30 μm or more, the fatigue life rapidly decreases to less than 10 million times. Based on this knowledge, the inclusion hazard determination shown in Table 1 is harmful when the maximum inclusion size is detected to be 30 μm or larger, and the experimental conditions are harmful. If detected, it was determined to be harmless.
次に、最大介在物寸法の温度降下速度への依存性を、以下図８〜図１０を用いて説明する。図８は、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌが１６００〜１８００ｍｍの場合に相当する表１のデータについて、温度降下速度と最大介在物寸法との関係を示した図、図９は、前記直線距離Ｌが８００〜１５００ｍｍの場合に相当する表１のデータについて、温度降下速度と最大介在物寸法との関係を示した図である。図８および図９中の実線は、夫々のデータの平均値を示す近似曲線である。 Next, the dependence of the maximum inclusion size on the temperature drop rate will be described below with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the temperature drop rate and the maximum inclusion size for the data in Table 1 corresponding to the case where the linear distance L from the drop point P to the thermocouple is 1600 to 1800 mm, and FIG. It is the figure which showed the relationship between the temperature fall rate and the maximum inclusion dimension about the data of Table 1 corresponding to the case where the said linear distance L is 800-1500 mm. The solid lines in FIGS. 8 and 9 are approximate curves indicating the average values of the respective data.
即ち、最大介在物寸法が３０μｍ以上の大きさのものが検出された場合、その実験条件は有害と判定する上記知見によれば、図８から、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌが１６００〜１８００ｍｍの場合には、温度降下速度が０．８℃／ｍｉｎ以上において有害となり、図９から、落下点Ｐから熱電対までの距離Ｌが８００〜１５００ｍｍの場合には、温度降下速度が１．０℃／ｍｉｎ以上において有害となる。 That is, when a maximum inclusion size of 30 μm or more is detected, according to the above finding that the experimental condition is harmful, the linear distance L from the drop point P to the thermocouple is shown in FIG. In the case of 1600 to 1800 mm, the temperature drop rate becomes harmful at 0.8 ° C./min or more. From FIG. 9, when the distance L from the drop point P to the thermocouple is 800 to 1500 mm, the temperature drop rate is Harmful at 1.0 ° C./min or higher.
従って、表１において、温度降下による地金落下判定については、丸付数字１のケースとして、温度降下速度が０．８℃／ｍｉｎ以上となった場合は落下有、０．８℃／ｍｉｎ未満となった場合は落下なし、丸付数字２のケースとして、温度降下速度が１．０℃／ｍｉｎ以上となった場合は落下有、１．０℃／ｍｉｎ未満となった場合は落下なし、と判定して示した。
Therefore, in Table 1, regarding the fall of the metal due to the temperature drop, in the case of the circled
そして、上記温度降下による地金落下判定（丸付数字１または２欄）と、前述した介在物有害性判定（丸付数字３欄）の夫々の整合性が取れた場合○印、整合性が取れない場合は×印を、表１の整合性欄に記入した。図１０は、このような結果から、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌおよび溶鋼温度の降下速度設定値ＰＶの条件による有害介在物の検知率を示した図である。
And if the consistency of the metal drop determination (circled
図１０においては、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌを、１５００ｍｍ以下の場合と１５００ｍｍを超える場合に区分し、かつ、溶鋼温度の降下速度設定値ＰＶの条件を、０．８℃／ｍｉｎ以上とした場合と１．０℃／ｍｉｎ以上とした場合の各々の有害介在物、即ち、地金落下の検知率を示したものである。 In FIG. 10, the linear distance L from the drop point P to the thermocouple is divided into a case where it is 1500 mm or less and a case where it exceeds 1500 mm, and the condition of the temperature drop rate set value PV is 0.8 ° C. / Each of the harmful inclusions, that is, the detection rate of the fall of the bullion when it is set to min or more and 1.0 ° C./min or more is shown.
図１０によれば、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌを限定せずに、設定値ＰＶを０．８℃／ｍｉｎとした検知率は８２％であるが、前記距離Ｌが１５００ｍｍを越え、前記設定値ＰＶが０．８℃／ｍｉｎとした場合の検知率は８６％となり、更に、前記距離Ｌを１５００ｍｍ以下とし、かつ前記設定値ＰＶを１．０℃／ｍｉｎとすれば、検知率は９４％に向上することが分かる。 According to FIG. 10, without limiting the linear distance L from the drop point P to the thermocouple, the detection rate when the set value PV is 0.8 ° C./min is 82%, but the distance L is 1500 mm. If the set value PV is 0.8 ° C./min, the detection rate is 86%, and further, if the distance L is 1500 mm or less and the set value PV is 1.0 ° C./min, It can be seen that the detection rate is improved to 94%.
従って、本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、落下点Ｐから熱電対までの直線距離Ｌを１６００〜１８００ｍｍとなるよう前記熱電対を設置して、温度降下速度が予め設定された設定値ＰＶが０．８℃／ｍｉｎ以上であった場合は、その温度降下開始時刻にて注入管内に付着していた地金が落下したと判定するのが好ましく、また、前記直線距離Ｌが８００〜１５００ｍｍとなるよう熱電対を設置して、温度降下速度が１．０℃／ｍｉｎ以上であった場合は、その温度降下開始時刻にて注入管に付着していた地金が落下したと判定するのが更に好ましいのである。 Therefore, in the method for detecting the drop of the metal in the injection pipe according to the present invention, the temperature drop rate is set in advance by installing the thermocouple so that the linear distance L from the drop point P to the thermocouple is 1600 to 1800 mm. When the set value PV is 0.8 ° C./min or more, it is preferable to determine that the metal attached to the injection pipe has dropped at the temperature drop start time, and the linear distance L is When a thermocouple is installed to be 800 to 1500 mm and the temperature drop rate is 1.0 ° C./min or more, the metal that has adhered to the injection pipe has dropped at the temperature drop start time. It is more preferable to judge.
次に、タンディシュ内溶鋼重量を変化させた場合、あるいはタンディシュ内溶鋼重量に大きなばらつきがある場合の上記関係の整合性について、夫々表２および表３を用いて説明する。即ち、表２によれば、タンディシュ内溶鋼重量を３０トンを上回る３５±０．２トンとした比較例−３５においては、温度降下速度が０．４℃／ｍｉｎとなって規定した設定値ＰＶを下回り、地金落下なしと判定されるにも拘わらず、介在物有害性判定については有害と判定され、前記判定の整合性が取れなくなる。 Next, the consistency of the above relationship when the molten steel weight in the tundish is changed or when there is a large variation in the molten steel weight in the tundish will be described using Table 2 and Table 3, respectively. That is, according to Table 2, in Comparative Example-35 in which the weight of the molten steel in the tundish exceeds 35 tons and 35 ± 0.2 tons, the set value PV defined as the temperature drop rate is 0.4 ° C./min. Although it is determined that there is no fall of the bullion, the inclusion hazard determination is determined to be harmful and the determination cannot be consistent.
また、表３によれば、比較例−３６〜４０の全てにおいて、タンディシュ内溶鋼重量の変化が±０．５トンを超えている。そして、温度降下速度が１．０℃／ｍｉｎを越え、地金落下ありと判定されるにも拘わらず、規定された最大介在物寸法が３０μｍ未満であるため無害と判定され、前記判定の整合性が取れなくなっている。 Moreover, according to Table 3, in all of Comparative Examples -36 to 40, the change in the molten steel weight in the tundish exceeds ± 0.5 tons. Although the temperature drop rate exceeds 1.0 ° C./min and it is determined that there is a metal drop, it is determined that the specified maximum inclusion size is less than 30 μm, so that it is harmless. Sex has become impossible.
従って、本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、タンディシュ内に収納する溶鋼重量は３０トン以下とするのが好ましく、また、前記タンディシュ内溶鋼重量の変化は±０．５トンの範囲内の安定状態の下に、前記溶鋼温度を検出するのが好ましいのである。
以上のように、本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、タンディシュ内の溶鋼温度を連続的に検出し、前記タンディシュ内溶鋼重量変化が±０．５トンの範囲内の安定状態の下に、検出された前記溶鋼温度の降下速度が予め設定された設定値以上であった場合に、その温度降下開始時刻にて注入管に付着していた地金が落下したと判定するので、オンライン状態で前記地金の落下を連続的に監視し、かつ落下時点を検知できる。 As described above, the method for detecting the fall of the ingot in the injection pipe according to the present invention continuously detects the molten steel temperature in the tundish, and the change in the molten steel weight in the tundish is in a stable state within a range of ± 0.5 tons. Below, when the detected drop rate of the molten steel temperature is equal to or higher than a preset value, it is determined that the metal attached to the injection pipe has dropped at the temperature drop start time, It is possible to continuously monitor the fall of the bullion in an online state and detect the time of the fall.
また、本発明に係る注入管の地金落下検知方法は、前記溶鋼温度の検出をタンデッシュ内に設置された温度検出手段によって行なうので、簡便な検知方法によって前記地金の落下を連続的に監視し検知できるのである。 Further, in the method for detecting the fall of the ingot of the injection pipe according to the present invention, since the temperature of the molten steel is detected by the temperature detecting means installed in the tundish, the fall of the ingot is continuously monitored by a simple detection method. It can be detected.
Ｐ：溶鋼落下点， Ｓ：溶鋼湯面，
１：注入管， ２：タンディシュ， ３：鉄皮，
４ａ，４ｂ：耐火物，
５：溶鋼， ６：鉄心， ７：コイル， ８：注入室，
９ａ，９ｂ：ストランド室，
１０ａ，１０ｂ：浸漬ノズル
１１：加熱スリーブ，
２０：熱電対， ２１：保護管， ２２：鉄キャップ，
２３：ホルダーレンガ， ２４：温度信号， ２５：制御器，
２６：外部信号
P: Molten steel dropping point, S: Molten steel surface,
1: Injection tube, 2: Tundish, 3: Iron skin,
4a, 4b: refractory,
5: Molten steel, 6: Iron core, 7: Coil, 8: Injection chamber,
9a, 9b: Strand room,
10a, 10b: immersion nozzle 11: heating sleeve,
20: Thermocouple, 21: Protection tube, 22: Iron cap,
23: Holder brick, 24: Temperature signal, 25: Controller,
26: External signal
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