JP2011200893A - Secondary cooling method in continuous casting - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformly cool a slab during casting in the secondary cooling zone of continuous casting equipment without causing an overcooling phenomenon in the surface of the slab.SOLUTION: When a slab 10 is subjected to secondary cooling while supporting the same by split type slab supporting rolls 6 split into two or more in the width direction of the slab, a nozzle for gas blowing is arranged directly below the downstream side of the roll chock 6a of each split type slab supporting roll, in the secondary cooling zone of at least a part of a vertical part or at least a part of a curved part in the continuous casting machine, a gas is jetted from the nozzle under the jet pressure of ≥0.1 MPa or at a jet flow rate of ≥400 NL/min per nozzle, at least a part of the jetted gas is made into a gas flow going in a gap between each roll chock and the slab from the downstream side in the casting direction to the upstream side in the casting direction, and the flowing down of the remaining water of the cooling water stored in the surface of the slab during continuous casting in the gap between each roll chock and the slab is suppressed by the gas flow.

Description

本発明は、高速鋳造時であっても鋳片を均一に冷却することのできる、連続鋳造設備の二次冷却帯における鋳片の冷却方法に関する。   The present invention relates to a method for cooling a slab in a secondary cooling zone of a continuous casting facility, which can uniformly cool the slab even during high-speed casting.

鋼の連続鋳造では、取鍋内の溶鋼を一旦タンディッシュに注入し、タンディッシュ内に所定量の溶鋼が滞在した状態で、タンディッシュ内の溶鋼を、タンディッシュ底部に設置した浸漬ノズルを介して鋳型に注入している。鋳型内に注入された溶鋼は冷却されて鋳型との接触面に凝固シェルを形成し、この凝固シェルを外殻とし、内部に未凝固溶鋼を有する鋳片は、鋳型下方に設けられた二次冷却帯において、鋳片表面に噴射される冷却水(「二次冷却水」ともいう)によって冷却されながら鋳型下方に連続的に引抜かれ、やがて中心部までの凝固が完了する。中心部までの凝固の完了した鋳片を所定の長さに切断して、圧延用素材である鋳片が製造されている。   In continuous casting of steel, the molten steel in the ladle is once poured into the tundish, and with a predetermined amount of molten steel staying in the tundish, the molten steel in the tundish is passed through an immersion nozzle installed at the bottom of the tundish. And injected into the mold. The molten steel injected into the mold is cooled to form a solidified shell on the contact surface with the mold, and this slab with the solidified shell as the outer shell and the unsolidified molten steel inside is a secondary provided below the mold. In the cooling zone, it is continuously drawn down below the mold while being cooled by cooling water (also referred to as “secondary cooling water”) sprayed on the surface of the slab, and eventually solidification to the center is completed. A slab which is a raw material for rolling is manufactured by cutting a slab that has been solidified to the center to a predetermined length.

二次冷却帯において、不均一な冷却が発生すると、鋳片の表面や内部に割れが生じたり、鋳片中心部の中心偏析が悪化したりするので、鋳片の鋳造方向及び幅方向で均一な冷却を行うことが提案され、実施されてきた。この場合、スラブ鋳片は幅が広く、複数個のスプレーノズルを幅方向に配置する必要があることから、幅方向で不均一冷却になりやすく、特に、鋳片幅方向で均一な冷却を行うことが重要となる。   If non-uniform cooling occurs in the secondary cooling zone, cracks will occur on the surface and inside of the slab, or the center segregation at the center of the slab will deteriorate, so it is uniform in the casting direction and width direction of the slab. Cooling has been proposed and implemented. In this case, since the slab slab is wide and it is necessary to arrange a plurality of spray nozzles in the width direction, non-uniform cooling tends to occur in the width direction, and in particular, uniform cooling is performed in the slab width direction. It becomes important.

例えば、特許文献1には、スプレーノズルの先端に複数の噴射孔を設け、隣り合うロール間において、前記噴射孔から噴射される互いに平行な、複数条のフラットスプレー水で鋳片表面を冷却することが開示されている。特許文献1によれば、複数条のスプレー水で冷却するので、冷却−復熱の温度差が小さくなり、それに応じて繰り返しの熱応力が軽減され、鋳片の表面割れが軽減されるとしている。   For example, in Patent Document 1, a plurality of injection holes are provided at the tip of a spray nozzle, and the surface of a slab is cooled with a plurality of parallel flat spray water sprayed from the injection holes between adjacent rolls. It is disclosed. According to Patent Document 1, since cooling is performed with a plurality of spray water, the temperature difference between cooling and recuperation is reduced, and repeated thermal stress is reduced accordingly, and surface cracks of the slab are reduced. .

特許文献2には、スプレーノズルから噴射される冷却水の、鋳片引き抜き方向の水量分布で、水量分布における最大部の20%となる点をA及びBとしたとき、AとBとの間では最大部の20%以上の水量分布が連続し、且つ、スプレーノズルの噴射孔中心をCとしたとき、角ACBが30度以上であるスプレーノズルを用いて鋳片を冷却することが開示されている。特許文献2によれば、鋳片に対する冷却能を効率良く高めることができるとしている。   In Patent Document 2, the water distribution in the slab drawing direction of the cooling water sprayed from the spray nozzle, where A and B are points that are 20% of the maximum portion of the water distribution, the distance between A and B Then, it is disclosed that the slab is cooled by using a spray nozzle having an angle ACB of 30 degrees or more when the water amount distribution of 20% or more of the maximum portion is continuous and the spray nozzle center of the spray nozzle is C. ing. According to Patent Document 2, the cooling ability for the slab can be efficiently increased.

特許文献3には、加圧系にブースターポンプを備えた送水機構を介して、鋳片に25〜100kgf/cm2(2.5〜9.8MPa)の給水圧の冷却水を吹き付けて冷却しながら連続鋳造することが開示されている。特許文献3によれば、鋳片に衝突した冷却水の跳ね返りが霧状化され、鋳片表面の部分的な溜り水の発生が防止され、部分的な過冷却が防止されて、均一な冷却が実現されるとしている。 In Patent Document 3, cooling is performed by spraying cooling water with a water supply pressure of 25 to 100 kgf / cm 2 (2.5 to 9.8 MPa) on a slab through a water supply mechanism including a booster pump in a pressurizing system. However, continuous casting is disclosed. According to Patent Document 3, the splash of cooling water that has collided with the slab is atomized, the generation of partially accumulated water on the surface of the slab is prevented, and partial overcooling is prevented, so that uniform cooling is achieved. Is supposed to be realized.

また、特許文献4には、二次冷却帯が垂直部に設置された垂直曲げ型連続鋳造機において、二次冷却帯下方の湾曲部での鋳片表面に沿って流れる二次冷却水による鋳片の不均一冷却を防止するために、二次冷却帯出口で鋳片に圧縮空気を吹き付けて鋳片表面に滞留する二次冷却水を吹き飛ばしながら鋳造する方法が開示されている。   Further, in Patent Document 4, in a vertical bending type continuous casting machine in which a secondary cooling zone is installed in a vertical portion, casting by secondary cooling water flowing along the slab surface at a curved portion below the secondary cooling zone. In order to prevent non-uniform cooling of the pieces, a method is disclosed in which compressed air is blown onto the slab at the outlet of the secondary cooling zone and the secondary cooling water staying on the slab surface is blown away.

特開昭50−103426号公報Japanese Patent Laid-Open No. 50-103426 特開2003−136205号公報JP 2003-136205 A 特開昭57−91857号公報JP-A-57-91857 特開2004−223526号公報JP 2004-223526 A

鋼の連続鋳造において、一般に、二次冷却帯の鋳片の表面温度は700〜1000℃に制御されているが、近年の鋳造速度の高速化に伴い、二次冷却の能力が強化され、鋳造中の鋳片表面温度は全般的に低下する傾向にある。また、鋳造速度の高速化に伴って、鋳片に、700℃を下回る表面温度の部位が局部的に生じる現象(「過冷却現象」と呼ぶ)が発生するようになった。過冷却現象の発生した鋳片の表面温度は、鋳片幅方向に温度ムラが生じる。   In continuous casting of steel, the surface temperature of the slab in the secondary cooling zone is generally controlled to 700-1000 ° C. With the recent increase in casting speed, the ability of secondary cooling has been strengthened, The slab surface temperature inside tends to decrease in general. In addition, with the increase in casting speed, a phenomenon in which a portion having a surface temperature lower than 700 ° C. locally occurs in the slab (referred to as “supercooling phenomenon”) has come to occur. As for the surface temperature of the slab where the supercooling phenomenon occurs, temperature unevenness occurs in the slab width direction.

この過冷却現象は、鋳造中の鋳片の表面温度が二次冷却帯における過冷却によって低下する現象であり、図1に、過冷却のスラブ鋳片における温度ムラの発生状況(図1(A))と、冷却後のスラブ鋳片の表面割れの発生状況(図1(B))との関係を示す。図1に示すように、鋳造後の鋳片を観察すると、温度ムラの発生部位に表面割れが集中することが分かる。尚、本発明者らは、この過冷却現象の発生原因を追求し、鋳片の温度ムラ発生と、鋳片表面に滞留する二次冷却水(滞留する二次冷却水を「残留水」と呼ぶ)の水温とのあいだに相関があることを知見している。   This supercooling phenomenon is a phenomenon in which the surface temperature of the slab during casting decreases due to supercooling in the secondary cooling zone. FIG. 1 shows the occurrence of temperature unevenness in the supercooled slab slab (FIG. 1 (A )) And the occurrence of surface cracks in the slab slab after cooling (FIG. 1B). As shown in FIG. 1, when the cast slab is observed, it can be seen that surface cracks are concentrated on the portion where the temperature unevenness occurs. In addition, the present inventors pursued the cause of the occurrence of this supercooling phenomenon, the occurrence of temperature unevenness of the slab, and the secondary cooling water staying on the surface of the slab (the remaining cooling water is referred to as “residual water”). It is known that there is a correlation with the water temperature of

この過冷却現象つまり温度ムラを防止する観点から上記従来技術を検証すれば、上記従来技術は、何れも過冷却現象の防止には効果がないか、効果があっても効率的ではない。   If the above prior arts are verified from the viewpoint of preventing this overcooling phenomenon, that is, temperature unevenness, none of the above prior arts is effective in preventing the overcooling phenomenon or is effective even if effective.

即ち、特許文献1は、スプレー水の噴射される面積、つまり冷却面積を広げて過冷却を防止しているが、フラットスプレーノズルを使用しており、フラットスプレーノズルのみで冷却する限り、冷却時の衝突圧力が強く、二次冷却水量も多いので、残留水の発生を防ぐことはできず、高速鋳造下での過冷却現象の発生を防ぐことはできない。   That is, Patent Document 1 increases the spray water injection area, that is, the cooling area to prevent overcooling, but uses a flat spray nozzle, and as long as cooling is performed using only the flat spray nozzle, Since the collision pressure is strong and the amount of secondary cooling water is large, the generation of residual water cannot be prevented, and the occurrence of the supercooling phenomenon under high-speed casting cannot be prevented.

特許文献2は、鋳造方向の噴射角度を広げたスプレーノズルであり、特許文献1のフラットスプレーノズルに比較すれば、冷却時の衝突圧力を弱くすることができるので、過冷却現象は発生しにくくなる。しかしながら、スプレーノズルを用いて従前の冷却方法で冷却する限り、残留水の発生を防ぐことはできず、鋳造速度を高速化すると、過冷却現象が発生する。   Patent Document 2 is a spray nozzle with a wider injection angle in the casting direction. Compared with the flat spray nozzle of Patent Document 1, the collision pressure during cooling can be reduced, so that the supercooling phenomenon is unlikely to occur. Become. However, as long as cooling is performed by a conventional cooling method using a spray nozzle, the generation of residual water cannot be prevented. If the casting speed is increased, a supercooling phenomenon occurs.

特許文献3は、鋳片に25〜100kgf/cm2の高圧の二次冷却水を噴射することにより、残留水の発生を防ぎ、均一冷却を行うものであり、高圧水によって残留水の発生は抑制され、過冷却現象防止の効果が発現される。しかしながら、鋼の連続鋳造機においては、二次冷却帯の長さは20mから長いものでは50mにも達し、全ての二次冷却ゾーンで高圧水による冷却を実施することは設備費のみならず運転費が嵩み、たとえ上流部の二次冷却ゾーンだけに絞ったとしても運転費が高く、実用的ではない。 In Patent Document 3, the generation of residual water is prevented by injecting high-pressure secondary cooling water of 25 to 100 kgf / cm 2 into the slab to prevent generation of residual water and uniform cooling. It is suppressed and the effect of preventing the supercooling phenomenon is exhibited. However, in the continuous casting machine for steel, the length of the secondary cooling zone reaches 20m from the long one to 50m, and cooling with high-pressure water in all secondary cooling zones is not only an equipment cost but also an operation. The cost is high, and even if it is limited only to the secondary cooling zone in the upstream part, the operation cost is high and it is not practical.

特許文献4は、二次冷却帯の出口で鋳片表面の残留水を除去しており、過冷却現象は二次冷却帯で発生することから、二次冷却帯の出口で鋳片表面の残留水を除去しても過冷却現象の防止には効果がない。   In Patent Document 4, residual water on the surface of the slab is removed at the outlet of the secondary cooling zone, and the supercooling phenomenon occurs in the secondary cooling zone. Even if water is removed, there is no effect in preventing the supercooling phenomenon.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、連続鋳造設備の二次冷却帯にて鋳造中の鋳片を冷却するにあたり、鋳片表面に過冷却現象を発生させることなく、鋳片を均一に冷却することのできる二次冷却方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to generate a supercooling phenomenon on the surface of the slab when cooling the slab during casting in the secondary cooling zone of the continuous casting facility. It is providing the secondary cooling method which can cool a slab uniformly.

上記課題を解決するための本発明に係る連続鋳造における二次冷却方法は、連続鋳造機で鋳造されている鋳片を、鋳片幅方向で2以上に分割された分割型鋳片支持ロールで支持しながら鋳型の下方に設けた二次冷却帯にて冷却水または冷却水と空気との混合体を用いて二次冷却するに際し、連続鋳造機の垂直部の少なくとも一部または湾曲部の少なくとも一部の二次冷却帯では、前記分割型鋳片支持ロールのロールチョックの下流側直下に気体吹き込み用ノズルを配置し、該ノズルから0.1MPa以上の噴射圧力またはノズル1本あたり400NL/min以上の噴射流量で気体を噴射し、噴射した気体の少なくとも一部を、ロールチョックと鋳片との隙間を鋳造方向下流側から鋳造方向上流側に向かう気体流となし、該気体流によって、連続鋳造中の鋳片表面に溜まる、前記冷却水の残留水が、ロールチョックと鋳片との隙間を流下することを抑制しながら鋳片を二次冷却することを特徴とする。   The secondary cooling method in continuous casting according to the present invention for solving the above problems is a split-type slab support roll in which a slab cast by a continuous casting machine is divided into two or more in the slab width direction. At the time of secondary cooling using a cooling water or a mixture of cooling water and air in a secondary cooling zone provided below the mold while supporting, at least a part of a vertical part of the continuous casting machine or at least a curved part In some secondary cooling zones, a gas blowing nozzle is arranged immediately downstream of the roll chock of the split mold slab support roll, and an injection pressure of 0.1 MPa or more from the nozzle or 400 NL / min or more per nozzle The gas is injected at an injection flow rate of at least a part of the injected gas, and the gap between the roll chock and the slab is formed as a gas flow from the casting direction downstream side to the casting direction upstream side. Collects in the slab surface during continued casting, the residual water in the cooling water, characterized in that the secondary cooling of the cast strip while suppressing the flowing down the gap between the roll chock and the slab.

本発明によれば、連続鋳造機の垂直部の少なくとも一部または湾曲部の少なくとも一部の二次冷却帯では、分割型鋳片支持ロールのロールチョックの下流側直下に気体吹き込み用ノズルを配置し、該ノズルから0.1MPa以上の噴射圧力またはノズル1本あたり400NL/min以上の噴射流量で気体を噴射し、噴射した気体の少なくとも一部を、ロールチョックと鋳片との隙間を鋳造方向下流側から鋳造方向上流側に向かう気体流となし、この空気流によって、鋳片表面に溜まる、冷却水の残留水がロールチョックと鋳片との隙間を流下することを抑制しながら鋳片を二次冷却するので、過冷却現象の原因である残留水は鋳片表面を流下せず、鋳片支持ロールの両サイドから落下して鋳片表面から除去され、これにより、残留水が多くなる鋳造速度を高めた条件下であっても鋳片表面は過冷却とならず、鋳片表面に温度ムラを発生させることなく、鋳片を均一に冷却することが実現される。その結果、表面割れのない表面品質に優れた鋳片を高い生産性で鋳造することが可能となり、工業上有益な効果がもたらされる。   According to the present invention, in the secondary cooling zone of at least a part of the vertical part of the continuous casting machine or at least a part of the curved part, the gas blowing nozzle is disposed immediately below the roll chock of the split cast piece support roll. The gas is injected from the nozzle at an injection pressure of 0.1 MPa or more or an injection flow rate of 400 NL / min or more per nozzle, and at least a part of the injected gas is formed downstream of the gap between the roll chock and the slab in the casting direction. The gas flow is directed toward the upstream side in the casting direction, and this air flow causes secondary cooling of the slab while suppressing the residual cooling water that accumulates on the slab surface from flowing down the gap between the roll chock and the slab. Therefore, the residual water that causes the supercooling phenomenon does not flow down the slab surface, but falls from both sides of the slab support roll and is removed from the slab surface. That the slab surface even under the condition with an increased casting speed is not supercooled, without generating uneven temperature on the cast slab surface is realized that uniformly cool the slab. As a result, it is possible to cast a slab excellent in surface quality free from surface cracks with high productivity, which brings about an industrially beneficial effect.

過冷却のスラブ鋳片における温度ムラの発生状況と、冷却後のスラブ鋳片の表面割れの発生状況との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the generation | occurrence | production state of the temperature nonuniformity in a supercooled slab slab, and the generation | occurrence | production state of the surface crack of the slab slab after cooling. 垂直曲げ型スラブ連続鋳造機の鋳型直下の垂直部での鋳片支持ロールの配置例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of arrangement | positioning of the slab support roll in the vertical part directly under a casting_mold | template of a vertical bending type slab continuous casting machine. 鋳造速度を変化させて連続鋳造したときの鋳片表面温度の幅方向分布を示す図である。It is a figure which shows the width direction distribution of slab surface temperature when changing casting speed and performing continuous casting. 実物大モデル実験装置において、鋳片支持ロールのロールチョック部を流下する水量を計測した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the amount of water which flows down the roll chock part of a slab support roll in a full size model experiment apparatus. 気体吹き込み用ノズルからの噴射圧力を変化させたときの落下水量を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the amount of falling water when changing the injection pressure from the nozzle for gas blowing. 気体吹き込み用ノズルからの噴射流量を変化させたときの落下水量を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the amount of falling water when changing the injection flow rate from the nozzle for gas blowing. 本発明を適用したスラブ連続鋳造機の概略図である。It is the schematic of the slab continuous casting machine to which this invention is applied. 本発明例1における鋳片幅方向の表面温度分布を示す図である。It is a figure which shows the surface temperature distribution of the slab width direction in the example 1 of this invention. 比較例1における鋳片幅方向の表面温度分布を示す図である。It is a figure which shows the surface temperature distribution of the slab width direction in the comparative example 1. FIG. 比較例2における鋳片幅方向の表面温度分布を示す図である。It is a figure which shows the surface temperature distribution of the slab width direction in the comparative example 2. FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本発明に至った経緯を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the background to the present invention will be described.

本発明者らは、実機連続鋳造機の操業結果から、鋳造速度が速くなると、前述した図1に示すように、温度ムラの原因である鋳片の過冷却現象が多発し、それに応じて鋳片の表面割れが多発することを確認した。そこで、鋳造速度が速くなると過冷却現象が起こりやすくなる原因を追求した。   As shown in FIG. 1 described above, when the casting speed is increased, the present inventors frequently experience the phenomenon of undercooling of the slab, which is a cause of temperature unevenness. It was confirmed that surface cracks frequently occurred on the piece. Therefore, we sought the cause that the supercooling phenomenon easily occurs when the casting speed is increased.

連続鋳造機の設備長は限られており、従って、鋳造速度が速くなると、限られた設備長の範囲内で鋳片の凝固を完了させなければならず、そのために、二次冷却帯における冷却能力を強くする。通常、二次冷却帯の水スプレーノズルやエアーミストスプレーノズル(以下、まとめて「スプレーノズル」とも記す)から噴射される冷却水量或いはエアーミスト量(冷却水と空気との混合体)を増加させて、二次冷却帯における冷却能力を強くしている。一般的に、連続鋳造機の二次冷却は、鋳造される溶鋼1kgあたりの冷却水量が一定となるように制御されており、この場合には、鋳造速度が2倍になると、単位時間あたりの二次冷却水量は2倍になる。   The equipment length of the continuous casting machine is limited. Therefore, as the casting speed increases, the slab solidification must be completed within the limited equipment length, and therefore the cooling in the secondary cooling zone. Strengthen ability. Usually, the amount of cooling water or air mist (mixture of cooling water and air) injected from the water spray nozzle or air mist spray nozzle (hereinafter also referred to as “spray nozzle”) in the secondary cooling zone is increased. Therefore, the cooling capacity in the secondary cooling zone is strengthened. Generally, the secondary cooling of the continuous casting machine is controlled so that the amount of cooling water per 1 kg of molten steel to be cast is constant. In this case, when the casting speed is doubled, The amount of secondary cooling water is doubled.

スプレーノズルから噴射された冷却水は、鋳片表面に衝突した後の水温が初期状態の常温から沸騰温度まで上昇することによる顕熱、及び、蒸発による蒸発潜熱によって鋳片から熱を奪い、且つ、冷却水の衝突力による冷却促進作用が働いて、鋳片表面の冷却が行われる。この場合、噴射された二次冷却水は蒸発しきれず、鋳片表面上や、鋳片支持ロールと鋳片とに挟まれて残留水となって滞留する。また、一部の残留水は鋳片幅方向に流れて鋳片表面から落下し、また、一部の残留水は、鋳片幅方向で2以上に分割された分割型鋳片支持ロールのロールチョックの鋳片との隙間を通って鋳片表面上を沿うようにして鋳造方向下流側へ流下する。尚、分割型鋳片支持ロールは、鋳片の支持面積を増加させるべくロールピッチ(鋳造方向のロール間距離)を小さくすると、自ずと鋳片支持ロールのロール径が小さくなり、ロール径が小さくなるとロールの剛性が低下してロール自体のたわみが大きくなるので、このたわみを少なくするための鋳片支持ロールである。当然ながら、分割型鋳片支持ロールが配置されないスラブ連続鋳造機も存在する。   The cooling water sprayed from the spray nozzle takes heat from the slab by the sensible heat when the water temperature after colliding with the slab surface rises from the normal temperature of the initial state to the boiling temperature, and the latent heat of evaporation due to evaporation, and The cooling promoting action by the collision force of the cooling water works and the slab surface is cooled. In this case, the injected secondary cooling water cannot evaporate and remains as residual water on the slab surface or sandwiched between the slab support roll and the slab. Moreover, a part of residual water flows in the slab width direction and falls from the slab surface, and a part of the residual water is divided into two or more in the slab width direction. It flows down to the downstream side in the casting direction along the surface of the slab through a gap with the slab. When the roll pitch (distance between rolls in the casting direction) is reduced to increase the support area of the slab, the split slab support roll naturally reduces the roll diameter of the slab support roll and reduces the roll diameter. Since the rigidity of the roll is reduced and the deflection of the roll itself is increased, this is a slab support roll for reducing this deflection. Of course, there is also a slab continuous casting machine in which the split slab support roll is not arranged.

鋳造速度が低速の範囲は二次冷却水量が少ないので、鋳片上に滞留している残留水の水温は80℃以上の高温であることが確認されている。また、この場合には、過冷却現象は発生しないことが確認されている。しかしながら、鋳造速度が上がって冷却水量が増加すると、冷却に寄与できない冷却水が増え、滞留している残留水の水温は急激に低下し、80℃〜30℃へと低下していく。   Since the amount of secondary cooling water is small in the range where the casting speed is low, it has been confirmed that the temperature of the residual water remaining on the slab is as high as 80 ° C. or higher. In this case, it has been confirmed that the supercooling phenomenon does not occur. However, when the casting speed increases and the amount of cooling water increases, the amount of cooling water that cannot contribute to cooling increases, and the water temperature of the remaining residual water rapidly decreases and decreases to 80 ° C. to 30 ° C.

鋳片の幅方向に流れて鋳片表面から落下する残留水は問題とならないが、分割型鋳片支持ロールのロールチョックと鋳片との隙間を通って鋳片表面上を沿うようにして下流側へ流下する残留水は、残留水の水温が低下することに伴ってサブクール度が高くなり、この残留水に鋳片を冷却する作用が発現する。尚、サブクールとは、冷却水の飽和温度と冷却水温度との温度差によって冷却される効果のことで、サブクール度は、冷却水の飽和温度と冷却水との温度差を示す。   Residual water that flows in the width direction of the slab and falls from the slab surface is not a problem, but the downstream side extends along the slab surface through the gap between the roll chock and the slab of the split slab support roll. The residual water flowing down into the tank has a higher subcooling degree as the temperature of the residual water is lowered, and the residual water exhibits an action of cooling the slab. The subcool is an effect of cooling due to a temperature difference between the saturation temperature of the cooling water and the cooling water temperature, and the subcooling degree indicates a temperature difference between the saturation temperature of the cooling water and the cooling water.

一旦、残留水による冷却の作用が鋳片に働くと、その部位の鋳片の表面温度が低下し、鋳片表面の濡れ性が良くなって更に冷却作用が強くなり、局部的に表面温度の低い部位が形成される。これが過冷却現象の発生原因であることを見出した。   Once the action of cooling by residual water acts on the slab, the surface temperature of the slab at that part decreases, the wettability of the slab surface improves, the cooling action further increases, and the surface temperature locally increases. Low sites are formed. It was found that this was the cause of the supercooling phenomenon.

図2は、或る垂直曲げ型スラブ連続鋳造機の鋳型直下の垂直部での鋳片支持ロールの配置例を示す概略図であり、図2(A)は鋳片の短辺側から見た図、図2(B)は鋳片の長辺側から見た図である。図2に示すように、この鋳片支持ロール6は、ロールチョック6aで鋳片10の幅方向に3つに分割された分割型鋳片支持ロールであり、ロールチョック6aの部位が鋳造方向に‘互い違い’に、つまり、千鳥配置されている。隣り合う鋳片支持ロール6の間には、それぞれ2つのエアーミストスプレーノズル13が配置されており、鋳片10は、分割型の鋳片支持ロール6で支持されながら、エアーミストスプレーノズル13から噴射されるエアーミストで冷却される。尚、図2(A)では鋳片10の片側の長辺面のみにエアーミストスプレーノズル13及が配置されているが、これは、図が煩雑になることを避けるためであり、実際には、鋳片10の両側の長辺面に、エアーミストスプレーノズル13が配置されている。ここで、図2(B)の最も上段に位置する鋳片支持ロールの2つのロールチョックのうちで、鋳片支持ロールの中央部に対して鋳片幅方向外側に位置するロールチョックをA、内側に位置するロールチョックをBと称し、また、この鋳片支持ロールの一つ下流側の鋳片支持ロールでは、外側に位置するロールチョックをA’、内側に位置するロールチョックをB’と称する。   FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement example of a slab support roll in a vertical portion directly under a mold of a certain vertical bending type slab continuous casting machine, and FIG. 2A is viewed from the short side of the slab. FIG. 2 and FIG. 2B are views as seen from the long side of the slab. As shown in FIG. 2, the slab support roll 6 is a split slab support roll divided into three in the width direction of the slab 10 by a roll chock 6a, and the portions of the roll chock 6a are staggered in the casting direction. 'In other words, it is arranged in a staggered manner. Two air mist spray nozzles 13 are arranged between adjacent slab support rolls 6, and the slab 10 is supported by the split slab support roll 6 while being separated from the air mist spray nozzle 13. It is cooled by the injected air mist. In FIG. 2A, the air mist spray nozzles 13 are disposed only on the long side surface of one side of the slab 10, but this is to avoid the drawing from becoming complicated. The air mist spray nozzles 13 are arranged on the long side surfaces on both sides of the slab 10. Here, among the two roll chocks of the slab support roll located at the uppermost stage in FIG. 2B, the roll chock located on the outer side in the slab width direction with respect to the center part of the slab support roll is A and on the inner side. The roll chock that is positioned is referred to as B, and in the slab support roll that is one downstream side of this slab support roll, the roll chock that is positioned outside is referred to as A ′, and the roll chock that is positioned inside is referred to as B ′.

この配置の連続鋳造機を用い、鋳造速度を水準1〜3(鋳造速度:水準1<水準2<水準3)に変化させて鋼のスラブ鋳片を連続鋳造したときの鋳片表面温度の幅方向分布を図3に示す。鋳造速度が遅い場合(水準1)には、図3の実線で示すように、鋳片のコーナー部を除いて、鋳片幅方向の表面温度の差は小さく、過冷却現象は発生しないが、鋳造速度を上げると(水準2)、図3の破線で示すように、鋳片の幅中央部(B及びB’に相当する位置)に過冷却現象が発生し、更に鋳造速度を上げると(水準3)、図3の一点鎖線で示すように、鋳片の幅中央部だけでなく、外側両側(A及びA’に相当する位置)にも過冷却現象が発生する。   The width of the slab surface temperature when continuously casting steel slab slabs by using this continuous casting machine and changing the casting speed to levels 1 to 3 (casting speed: level 1 <level 2 <level 3) The direction distribution is shown in FIG. When the casting speed is low (level 1), as shown by the solid line in FIG. 3, the difference in surface temperature in the width direction of the slab is small except for the corner portion of the slab, and the supercooling phenomenon does not occur. When the casting speed is increased (level 2), as shown by the broken line in FIG. 3, a supercooling phenomenon occurs in the center portion of the slab width (position corresponding to B and B ′), and when the casting speed is further increased ( Level 3), as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the supercooling phenomenon occurs not only in the center of the width of the slab, but also on the outer sides (positions corresponding to A and A ′).

そこで、本発明者らは、この過冷却現象の原因を定量化するために、この実機と同じ装置の5ロール分の実物大モデル実験装置を作製し、実機での二次冷却条件に沿ってエアーミストスプレーノズルからエアーミストを擬似鋳片に噴射し、そのときに、最下段の鋳片支持ロールのロールチョックAと擬似鋳片との隙間並びにロールチョックBと擬似鋳片との隙間を流下する水量を計測した。その結果を図4に示す。図4に示すように、ロールチョックAに比べてロールチョックBの方が、落下水量が多いことが分かった。また、ロールチョックAの部位及びロールチョックBの部位ともに、エアーミスト量の上昇、換言すれば鋳造速度の上昇に伴って落下水量が多くなることが分かった。尚、図4に示す流量はエアーミストスプレーノズルからの冷却水の水量である。   Therefore, in order to quantify the cause of this supercooling phenomenon, the inventors made a full-scale model experimental device for five rolls of the same device as this actual device, and followed the secondary cooling conditions in the actual device. Air mist is sprayed from the air mist spray nozzle onto the pseudo slab, and at that time, the amount of water flowing down the gap between the roll chock A and the pseudo slab of the lowermost slab support roll and the gap between the roll chock B and the pseudo slab Was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 4, it was found that the roll chock B has a larger amount of falling water than the roll chock A. Moreover, it turned out that the amount of falling water increases with the raise of the amount of air mists, in other words, the raise of a casting speed, in the site | part of the roll chock A and the site | part of the roll chock B. The flow rate shown in FIG. 4 is the amount of cooling water from the air mist spray nozzle.

即ち、図4に示すように、水準1に対して鋳造速度を上昇させた水準2では、ロールチョックB及びB’による影響で鋳片の中央部が冷却されて過冷却現象が発生し、鋳造速度を水準2よりも更に上昇させた水準3では、ロールチョックA及びA’での落下水量が多くなり、ロールチョックA及びA’による影響でこれらの部位でも過冷却現象が発生することが分かった。   That is, as shown in FIG. 4, at the level 2 where the casting speed is increased with respect to the level 1, the central part of the slab is cooled by the influence of the roll chocks B and B ′, and a supercooling phenomenon occurs, and the casting speed is increased. It was found that at level 3, which was further increased from level 2, the amount of falling water at roll chock A and A ′ increased, and the supercooling phenomenon occurred at these sites due to the influence of roll chock A and A ′.

ここで、水準1及び水準2の実績に基づき、図3と図4とを照らし合わせることで、モデル実験装置での落下水量が80L/min以下であれば、過冷却現象は発生しないことが分かった。そこで、上記の実物大モデル実験装置を用い、水準3のロールチョックBの条件下において、落下水量を80L/min以下とするべく検討した。   Here, based on the results of Level 1 and Level 2, it is understood that the supercooling phenomenon does not occur if the amount of falling water in the model experimental apparatus is 80 L / min or less by comparing FIG. 3 and FIG. It was. Therefore, the above-mentioned full-scale model experimental apparatus was used to study the amount of falling water under 80 L / min under the condition of level 3 roll chock B.

試験は、最下段の鋳片支持ロールのロールチョックA及びロールチョックBの下流側直下に、擬似鋳片に対して垂直な方向に気体吹き込み用ノズルを配置し、該ノズルから噴射圧力及び噴射流量を変化させて空気を噴射し、そのときのロールチョックBでの落下水量を測定した。   In the test, a gas blowing nozzle is arranged in a direction perpendicular to the pseudo slab immediately below the roll chock A and roll chock B of the lowermost slab support roll, and the injection pressure and flow rate are changed from the nozzle. Then, air was sprayed, and the amount of falling water at the roll chock B at that time was measured.

図5は、噴射圧力を変化させたときの落下水量を測定した結果を示す図、図6は、噴射流量を変化させたときの落下水量を測定した結果を示す図であり、噴射圧力を0.1MPa以上とする、或いは、噴射流量をノズル1本あたり400NL/min以上とすることで、落下水量は80L/min以下になることが確認できた。噴射圧力を0.1MPa以上とし且つ噴射流量をノズル1本あたり400NL/min以上とすることが、過冷却防止のためにはより効果的である。噴射圧力の上限は特定する必要はないが、高くすると設備コストが嵩むので、上限値は1.0MPa程度で十分である。   FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring the amount of falling water when the injection pressure is changed, and FIG. 6 is a diagram showing a result of measuring the amount of falling water when changing the injection flow rate. It was confirmed that the amount of falling water was 80 L / min or less by setting the injection flow rate to 400 NL / min or more per nozzle. It is more effective to prevent overcooling by setting the injection pressure to 0.1 MPa or more and the injection flow rate to 400 NL / min or more per nozzle. Although it is not necessary to specify the upper limit of the injection pressure, since the equipment cost increases if it is increased, an upper limit of about 1.0 MPa is sufficient.

本発明は、これらの検討結果に基づきなされたものであり、連続鋳造機で鋳造されている鋳片を、鋳片幅方向で2以上に分割された分割型鋳片支持ロールで支持しながら鋳型の下方に設けた二次冷却帯にて冷却水または冷却水と空気との混合体を用いて二次冷却するに際し、連続鋳造機の垂直部の少なくとも一部または湾曲部の少なくとも一部の二次冷却帯では、前記分割型鋳片支持ロールのロールチョックの下流側直下に気体吹き込み用ノズルを配置し、該ノズルから0.1MPa以上の噴射圧力またはノズル1本あたり400NL/min以上の噴射流量で気体を噴射し、噴射した気体の少なくとも一部を、ロールチョックと鋳片との隙間を鋳造方向下流側から鋳造方向上流側に向かう気体流となし、該気体流によって、連続鋳造中の鋳片表面に溜まる、前記冷却水の残留水が、ロールチョックと鋳片との隙間を流下することを抑制しながら鋳片を二次冷却することを特徴とする。   The present invention has been made on the basis of these examination results, and supports a slab cast by a continuous casting machine while being supported by a split slab support roll divided into two or more in the slab width direction. At the time of secondary cooling using a cooling water or a mixture of cooling water and air in a secondary cooling zone provided below, at least a part of a vertical part or a part of a curved part of a continuous casting machine In the next cooling zone, a gas blowing nozzle is arranged immediately below the roll chock of the split slab support roll, and an injection pressure of 0.1 MPa or more from the nozzle or an injection flow rate of 400 NL / min or more per nozzle. A gas is injected, and at least a part of the injected gas is formed as a gas flow from the downstream side in the casting direction to the upstream side in the casting direction with a gap between the roll chock and the cast slab. Accumulates on the surface, the residual water in the cooling water, characterized in that the secondary cooling of the cast strip while suppressing the flowing down the gap between the roll chock and the slab.

使用する気体吹き込み用ノズルは、特に規定する必要はなく、該ノズルから噴射された噴射流の少なくとも一部がロールチョックと鋳片との隙間を通過する気体流となり、該気体流によってロールチョックと鋳片との隙間を流れる残留水が強制的に上流側に押し戻される限り、どのような型式のノズルであっても構わない。具体的には、連続鋳造機の二次冷却で使用する水スプレーノズル或いはエアーミストスプレーノズルのような噴射角度の調整されたノズルであっても、また、単管のノズルであっても、更にはラバールノズル形状のノズルであっても構わない。また、実験では、鋳片表面に対して垂直な方向から気体を噴射したが、鋳片方面に対して傾斜した方向から噴射する、或いは鋳片表面に平行に噴射するなどしても構わない。   The nozzle for gas blowing to be used does not need to be defined in particular, and at least a part of the jet flow injected from the nozzle becomes a gas flow passing through the gap between the roll chock and the slab, and the roll chock and the slab are generated by the gas flow. Any type of nozzle may be used as long as the residual water flowing through the gap is forcibly pushed back to the upstream side. Specifically, a nozzle having an adjusted injection angle such as a water spray nozzle or an air mist spray nozzle used for secondary cooling of a continuous casting machine, or a single tube nozzle, The nozzle may be a Laval nozzle. In the experiment, the gas was injected from a direction perpendicular to the slab surface, but it may be injected from a direction inclined with respect to the slab surface, or may be injected in parallel to the slab surface.

気体吹き込み用ノズルからの気体の噴射は、二次冷却帯の全ての二次冷却ゾーンで実施する必要はなく、二次冷却水量の多い上流部または中流部の二次冷却ゾーンのみで実施してもよく、また、その場合でも、鋳造方向に隣り合う鋳片支持ロールの全ての位置で実施する必要はなく、数本の鋳片支持ロール毎に気体を噴射させてもよい。つまり、完全に残留水を鋳片上から除去する必要はなく、鋳造速度が低速の場合に滞留する残留水と同程度の残留水が滞留してロールチョックと鋳片との隙間を流下しても問題ない。尚、連続鋳造機の垂直部や湾曲部以外の水平部では、ロールチョックでの残留水の流下は発生しないので、水平部では気体の噴射は不要である。   It is not necessary to perform gas injection from the gas blowing nozzle in all the secondary cooling zones of the secondary cooling zone, only in the secondary cooling zone in the upstream or middle stream where the amount of secondary cooling water is large. Even in that case, it is not necessary to carry out at all the positions of the slab support rolls adjacent to each other in the casting direction, and the gas may be injected every several slab support rolls. In other words, it is not necessary to completely remove the residual water from the slab, and even if the residual water stays at the same level as the residual water that remains when the casting speed is low, there is a problem even if it flows down the gap between the roll chock and the slab. Absent. In addition, in the horizontal part other than the vertical part and the curved part of the continuous casting machine, the flow of residual water does not occur in the roll chock, so that gas injection is unnecessary in the horizontal part.

使用する気体としては、安価であることから空気が好適であるが、空気に限らず、窒素ガス、炭酸ガスなども使用することができる。また、水スプレーノズルが配置された二次冷却ゾーンであっても、エアーミストスプレーノズルが配置された二次冷却ゾーンであっても、冷却水を使用する限り、本発明を適用することができる。   As the gas to be used, air is preferable because it is inexpensive, but not limited to air, nitrogen gas, carbon dioxide gas, and the like can also be used. In addition, the present invention can be applied as long as cooling water is used, whether it is a secondary cooling zone in which a water spray nozzle is disposed or a secondary cooling zone in which an air mist spray nozzle is disposed. .

このように、本発明によれば、連続鋳造中の鋳片表面に溜まる残留水のロールチョックでの流下を抑制しながら鋳片を二次冷却するので、過冷却現象の原因である残留水が鋳片表面から除去され、鋳造速度を高めた鋳造下であっても、鋳片表面は過冷却とならず、鋳片表面に温度ムラを発生させることなく、鋳片を均一に冷却することが実現される。   Thus, according to the present invention, since the slab is secondarily cooled while suppressing the flow of residual water that accumulates on the surface of the slab during continuous casting, the residual water that causes the supercooling phenomenon is cast. Even under casting where the casting speed is increased by removing from the surface of the slab, the slab surface is not overcooled, and the slab is cooled uniformly without causing temperature unevenness on the surface of the slab. Is done.

[本発明例1]
図7に示すスラブ連続鋳造機における本発明の実施例を説明する。図7において、符号1は、垂直曲げ型のスラブ連続鋳造機、2は、取鍋から供給される溶鋼を鋳型に中継供給するためのタンディッシュ、3は、鋳型への溶鋼流量調整用のスライディングノズル、4は、溶鋼を鋳型内に注入するための浸漬ノズル、5は、溶鋼を冷却して鋳片の外殻形状を形成するための鋳型、6は、鋳片を支持・案内するための鋳片支持ロール、7は、鋳造された鋳片を搬送するための搬送ロール、8は、鋳造された鋳片を所定長さに切断するためのガス切断機、9は溶鋼、10は鋳造されつつある鋳片、10aは切断された鋳片、11は凝固シェル、12は未凝固相である。
[Invention Example 1]
An embodiment of the present invention in the slab continuous casting machine shown in FIG. 7 will be described. In FIG. 7, reference numeral 1 is a vertical bending type slab continuous casting machine, 2 is a tundish for relaying and supplying molten steel supplied from a ladle to a mold, and 3 is a sliding for adjusting the flow rate of molten steel to the mold. Nozzle 4 is an immersion nozzle for injecting molten steel into the mold, 5 is a mold for cooling the molten steel to form the outer shell shape of the slab, and 6 is for supporting and guiding the slab. A slab support roll, 7 is a transport roll for transporting the cast slab, 8 is a gas cutter for cutting the cast slab into a predetermined length, 9 is molten steel, and 10 is cast. The cast slab 10a is a cut slab, 11 is a solidified shell, and 12 is an unsolidified phase.

使用したスラブ連続鋳造機1の設備長は45mであり、幅2000mmのスラブ鋳片の鋳造が可能な設備である。鋳型5の上端から鋳型5の下端までが1mであり、鋳型直下から機端までの44mの範囲が二次冷却帯であり、この二次冷却帯を、およそ11m毎に、鋳型直下側から機端側に向いて、第1冷却ゾーン、第2冷却ゾーン、第3冷却ゾーン、第4冷却ゾーンの4つの二次冷却ゾーンに分け、それぞれの二次冷却ゾーン毎に冷却条件を設定した。図7において、A−A’位置からB−B’位置直上の鋳片支持ロール6までの範囲が第1冷却ゾーン、B−B’位置からC−C’位置直上の鋳片支持ロール6までの範囲が第2冷却ゾーン、C−C’位置からD−D’位置直上の鋳片支持ロール6までの範囲が第3冷却ゾーン、D−D’位置から機端の鋳片支持ロール6までの範囲が第4冷却ゾーンである。このスラブ連続鋳造機1では、第4冷却ゾーンが水平部となっている。二次冷却帯の各二次冷却ゾーンにはエアーミストスプレーノズルが配置されており、このエアーミストスプレーノズルから噴射されるエアーミストにより、鋳片10は冷却される。   The used slab continuous casting machine 1 has an equipment length of 45 m and is capable of casting a slab slab having a width of 2000 mm. The distance from the upper end of the mold 5 to the lower end of the mold 5 is 1 m, and the range of 44 m from the position immediately below the mold to the machine end is the secondary cooling zone. Toward the end side, it was divided into four secondary cooling zones, a first cooling zone, a second cooling zone, a third cooling zone, and a fourth cooling zone, and cooling conditions were set for each secondary cooling zone. In FIG. 7, the range from the AA ′ position to the slab support roll 6 immediately above the BB ′ position is the first cooling zone, and from the BB ′ position to the slab support roll 6 just above the CC ′ position. Is the second cooling zone, and the range from the CC ′ position to the slab support roll 6 immediately above the DD ′ position is the third cooling zone, from the DD ′ position to the slab support roll 6 at the end of the machine. Is the fourth cooling zone. In the slab continuous casting machine 1, the fourth cooling zone is a horizontal portion. An air mist spray nozzle is disposed in each secondary cooling zone of the secondary cooling zone, and the slab 10 is cooled by the air mist sprayed from the air mist spray nozzle.

これらの二次冷却ゾーンのうち、鋳片支持ロールとして図2に示す3分割型鋳片支持ロールが配置された第1冷却ゾーン(垂直部及び湾曲部)、第2冷却ゾーン(湾曲部)及び第3冷却ゾーン(湾曲部)で本発明を適用した。即ち、第1冷却ゾーンから第3冷却ゾーンまでの全ての鋳片支持ロール6のロールチョック6aの下流側直下に、鋳造方向の噴射角度が約13°、鋳片幅方向の噴射角度が約30°である気体吹き込み用ノズル(図示せず)を鋳片表面に対して垂直に設置した。気体吹き込み用ノズルの先端と鋳片表面との距離は約30mmとした。これらの気体吹き込み用ノズルは、その先端部から0.1MPaの噴射圧力で空気が鋳片表面に対して垂直な方向で噴射されるように構成されている。この気体吹き込み用ノズルにおいて、0.1MPaの噴射圧力でのノズル1本あたりの噴射流量は約400NL/minであった。   Among these secondary cooling zones, a first cooling zone (vertical portion and curved portion), a second cooling zone (curved portion), and a three-part slab supporting roll shown in FIG. The present invention was applied in the third cooling zone (curved portion). That is, immediately below the roll chock 6a of all slab support rolls 6 from the first cooling zone to the third cooling zone, the injection angle in the casting direction is about 13 ° and the injection angle in the slab width direction is about 30 °. A gas blowing nozzle (not shown) was placed perpendicular to the slab surface. The distance between the tip of the gas blowing nozzle and the slab surface was about 30 mm. These gas blowing nozzles are configured such that air is jetted in the direction perpendicular to the surface of the slab from the tip thereof with an jet pressure of 0.1 MPa. In this gas blowing nozzle, the injection flow rate per nozzle at an injection pressure of 0.1 MPa was about 400 NL / min.

この構成のスラブ連続鋳造機1を用い、気体吹き込み用ノズルから空気を噴射せずに、二次冷却帯の第4冷却ゾーンの中間部の鋳片上面側に設置した、赤外線カメラからなる表面温度プロフィール計(図示せず)で鋳片表面温度を測定しながら、厚み250mm、幅2000mmのスラブ鋳片を1.5m/minの鋳造速度(Vc)で鋳造開始した。鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布を図8に示す。鋳造速度が1.5m/minの場合には、鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布は、温度偏差が約40℃以下であり、ほぼ均一に冷却されていた。   Using the slab continuous casting machine 1 having this configuration, the surface temperature of the infrared camera installed on the upper surface side of the slab in the middle of the fourth cooling zone of the secondary cooling zone without injecting air from the gas blowing nozzle While measuring the slab surface temperature with a profile meter (not shown), casting of a slab slab having a thickness of 250 mm and a width of 2000 mm was started at a casting speed (Vc) of 1.5 m / min. The surface temperature distribution in the slab width direction measured by the slab surface temperature profile meter is shown in FIG. When the casting speed was 1.5 m / min, the surface temperature distribution in the slab width direction measured by the slab surface temperature profile meter had a temperature deviation of about 40 ° C. or less and was cooled substantially uniformly. .

その後、鋳造速度を2.0m/minに増速し、二次冷却水量を鋳造速度に比例して増加したところ、ロールチョック6aの部位に相当する鋳片表面部位で過冷却が発生し、図8に示すように、鋳片表面温度の偏差は350℃以上に拡大した。そこで、第1冷却ゾーン、第2冷却ゾーン及び第3冷却ゾーンにおいて、気体吹き込み用ノズルから0.1MPaの噴射圧力で空気を噴射した。気体吹き込み用ノズルから空気を噴射してから約5分後に鋳片表面温度の偏差が小さくなり始め、約10分後には、図8に示すように、鋳片表面温度の偏差は50℃以内となった。   Thereafter, the casting speed was increased to 2.0 m / min, and the amount of secondary cooling water was increased in proportion to the casting speed. As a result, supercooling occurred at the slab surface part corresponding to the part of the roll chock 6a. As shown, the deviation of the slab surface temperature was increased to 350 ° C. or more. Therefore, in the first cooling zone, the second cooling zone, and the third cooling zone, air was injected from the gas blowing nozzle at an injection pressure of 0.1 MPa. The deviation of the slab surface temperature starts to decrease about 5 minutes after the air is injected from the gas blowing nozzle, and after about 10 minutes, the deviation of the slab surface temperature is within 50 ° C. as shown in FIG. became.

[比較例1]
本発明例1に示すスラブ連続鋳造機1において、比較のために、気体吹き込み用ノズルからの噴射圧力を0.05MPaに低下させて空気を噴射した。この場合のノズル1本あたりの噴射流量は、約250NL/minであった。
[Comparative Example 1]
In the slab continuous casting machine 1 shown in Example 1 of the present invention, for comparison, the injection pressure from the gas blowing nozzle was lowered to 0.05 MPa and air was injected. In this case, the injection flow rate per nozzle was about 250 NL / min.

この構成のスラブ連続鋳造機1を用い、気体吹き込み用ノズルから空気を噴射せずに、二次冷却帯の第4冷却ゾーンの中間部の鋳片上面側に設置した、赤外線カメラからなる表面温度プロフィール計で鋳片表面温度を測定しながら、厚み250mm、幅2000mmのスラブ鋳片を1.5m/minの鋳造速度で鋳造開始した。鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布を図9に示す。鋳造速度が1.5m/minの場合には、鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布は、温度偏差が約45℃以下であり、ほぼ均一に冷却されていた。   Using the slab continuous casting machine 1 having this configuration, the surface temperature of the infrared camera installed on the upper surface side of the slab in the middle of the fourth cooling zone of the secondary cooling zone without injecting air from the gas blowing nozzle While measuring the slab surface temperature with a profile meter, casting of a slab slab having a thickness of 250 mm and a width of 2000 mm was started at a casting speed of 1.5 m / min. FIG. 9 shows the surface temperature distribution in the slab width direction measured by the slab surface temperature profile meter. When the casting speed was 1.5 m / min, the surface temperature distribution in the slab width direction measured with the slab surface temperature profile meter had a temperature deviation of about 45 ° C. or less and was cooled substantially uniformly. .

その後、鋳造速度を2.0m/minに増速し、二次冷却水量を鋳造速度に比例して増加したところ、ロールチョック6aの部位に相当する鋳片表面部位で過冷却が発生し、図9に示すように、鋳片表面温度の偏差は350℃以上に拡大した。そこで、第1冷却ゾーン、第2冷却ゾーン及び第3冷却ゾーンにおいて、気体吹き込み用ノズルから0.05MPaの噴射圧力で空気を噴射した。気体吹き込み用ノズルから空気を噴射してから約5分後には鋳片表面温度の偏差はやや減少したが、約10分後には、図9に示すように、鋳片表面温度の偏差は200℃以上であり、鋳造後のスラブ検査で過冷却部に表面割れが見つかった。   Thereafter, the casting speed was increased to 2.0 m / min, and the amount of secondary cooling water was increased in proportion to the casting speed. As a result, supercooling occurred at the slab surface part corresponding to the part of the roll chock 6a. As shown, the deviation of the slab surface temperature was increased to 350 ° C. or more. Therefore, in the first cooling zone, the second cooling zone, and the third cooling zone, air was injected from the gas blowing nozzle at an injection pressure of 0.05 MPa. The deviation of the slab surface temperature slightly decreased about 5 minutes after the air was injected from the gas blowing nozzle, but after about 10 minutes, the deviation of the slab surface temperature was 200 ° C. as shown in FIG. As described above, surface cracks were found in the supercooled part in the slab inspection after casting.

[比較例2]
本発明例1に示すスラブ連続鋳造機1において、気体吹き込み用ノズルの設置位置を、第1〜第3冷却ゾーンに替えて水平部の第4冷却ゾーンに変更し、気体吹き込み用ノズルの設置位置の影響を調査した。この気体吹き込み用ノズルからの噴射圧力は0.1MPaであり、この場合のノズル1本あたりの噴射流量は、約400NL/minであった。
[Comparative Example 2]
In the slab continuous casting machine 1 shown in Example 1 of the present invention, the installation position of the gas blowing nozzle is changed to the fourth cooling zone in the horizontal portion instead of the first to third cooling zones, and the installation position of the gas blowing nozzle is changed. The effect of was investigated. The injection pressure from the gas blowing nozzle was 0.1 MPa, and the injection flow rate per nozzle in this case was about 400 NL / min.

この構成のスラブ連続鋳造機1を用い、気体吹き込み用ノズルから空気を噴射せずに、二次冷却帯の第4冷却ゾーンの中間部の鋳片上面側に設置した、赤外線カメラからなる表面温度プロフィール計で鋳片表面温度を測定しながら、厚み250mm、幅2000mmのスラブ鋳片を1.5m/minの鋳造速度で鋳造開始した。鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布を図10に示す。鋳造速度が1.5m/minの場合には、鋳片表面温度プロフィール計で測定された鋳片幅方向の表面温度分布は、温度偏差が約45℃以下であり、ほぼ均一に冷却されていた。   Using the slab continuous casting machine 1 having this configuration, the surface temperature of the infrared camera installed on the upper surface side of the slab in the middle of the fourth cooling zone of the secondary cooling zone without injecting air from the gas blowing nozzle While measuring the slab surface temperature with a profile meter, casting of a slab slab having a thickness of 250 mm and a width of 2000 mm was started at a casting speed of 1.5 m / min. FIG. 10 shows the surface temperature distribution in the slab width direction measured by the slab surface temperature profile meter. When the casting speed was 1.5 m / min, the surface temperature distribution in the slab width direction measured with the slab surface temperature profile meter had a temperature deviation of about 45 ° C. or less and was cooled substantially uniformly. .

その後、鋳造速度を2.0m/minに増速し、二次冷却水量を鋳造速度に比例して増加したところ、ロールチョック6aの部位に相当する鋳片表面部位で過冷却が発生し、図10に示すように、鋳片表面温度の偏差は350℃以上に拡大した。そこで、第4冷却ゾーンにおいて、気体吹き込み用ノズルから0.1MPaの噴射圧力で空気を噴射した。気体吹き込み用ノズルから空気を噴射してから約5分後でも鋳片表面温度の偏差は減少せず、約10分後には、図10に示すように、鋳片表面温度の偏差は300℃以上であり、鋳造後のスラブ検査で過冷却部に表面割れが見つかった。   Thereafter, the casting speed was increased to 2.0 m / min, and the amount of secondary cooling water was increased in proportion to the casting speed. As a result, supercooling occurred at the slab surface portion corresponding to the portion of the roll chock 6a. As shown, the deviation of the slab surface temperature was increased to 350 ° C. or more. Therefore, in the fourth cooling zone, air was injected from the gas blowing nozzle at an injection pressure of 0.1 MPa. The deviation of the slab surface temperature does not decrease even after about 5 minutes from the injection of air from the gas blowing nozzle, and after about 10 minutes, the deviation of the slab surface temperature is 300 ° C. or more as shown in FIG. In the slab inspection after casting, surface cracks were found in the supercooled part.

1 スラブ連続鋳造機
2 タンディッシュ
3 スライディングノズル
4 浸漬ノズル
5 鋳型
6 鋳片支持ロール
6a ロールチョック
7 搬送ロール
8 ガス切断機
9 溶鋼
10 鋳片
11 凝固シェル
12 未凝固相
13 エアーミストスプレーノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slab continuous casting machine 2 Tundish 3 Sliding nozzle 4 Immersion nozzle 5 Mold 6 Casting piece support roll 6a Roll chock 7 Conveying roll 8 Gas cutting machine 9 Molten steel 10 Cast piece 11 Solidified shell 12 Unsolidified phase 13 Air mist spray nozzle

Claims (1)

連続鋳造機で鋳造されている鋳片を、鋳片幅方向で2以上に分割された分割型鋳片支持ロールで支持しながら鋳型の下方に設けた二次冷却帯にて冷却水または冷却水と空気との混合体を用いて二次冷却するに際し、連続鋳造機の垂直部の少なくとも一部または湾曲部の少なくとも一部の二次冷却帯では、前記分割型鋳片支持ロールのロールチョックの下流側直下に気体吹き込み用ノズルを配置し、該ノズルから0.1MPa以上の噴射圧力またはノズル1本あたり400NL/min以上の噴射流量で気体を噴射し、噴射した気体の少なくとも一部を、ロールチョックと鋳片との隙間を鋳造方向下流側から鋳造方向上流側に向かう気体流となし、該気体流によって、連続鋳造中の鋳片表面に溜まる、前記冷却水の残留水が、ロールチョックと鋳片との隙間を流下することを抑制しながら鋳片を二次冷却することを特徴とする、連続鋳造における二次冷却方法。   Cooling water or cooling water in a secondary cooling zone provided below the mold while supporting a slab cast by a continuous casting machine with a split mold slab support roll divided into two or more in the slab width direction In the secondary cooling zone of at least a part of the vertical part of the continuous casting machine or at least a part of the curved part in the secondary cooling using the mixture of air and air, downstream of the roll chock of the split slab support roll A gas blowing nozzle is arranged directly under the side, and gas is injected from the nozzle at an injection pressure of 0.1 MPa or more or an injection flow rate of 400 NL / min or more per nozzle, and at least a part of the injected gas is a roll chock. The gap between the slab and the slab is a gas flow from the downstream side in the casting direction to the upstream side in the casting direction. Characterized in that the secondary cooling billet while suppressing the flowing down the gap between the pieces, the secondary cooling method of continuous casting.
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