JP2013086131A - Continuous casting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の厚さの鋳片を鋳造する連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting method for casting a slab having a plurality of thicknesses.
連続鋳造鋳型内に溶鋼を注湯して鋳片を鋳造する場合、溶鋼の凝固過程において凝固収縮が発生するため、溶鋼の鋳型接触面側に形成される凝固シェル(鋳片)と鋳型内面との間に隙間が生じる。そして、凝固シェルでは、隙間に対向した部分の冷却効率が低下するため凝固遅れ(シェル厚みの薄い部分)が発生し、鋳片割れに発展するという問題がある。更に、鋳造中に凝固シェルが割れると、内部から溶鋼が漏れ出すという事故の虞も生じる。そこで、鋳型内面に凝固シェルの凝固収縮プロフィール(単に、収縮プロフィールともいう)を近似したマルチテーパを形成して、凝固シェルと鋳型内面との間に隙間が発生することを抑制した連続鋳造鋳型が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
一方、複数厚さの鋳片を鋳造する場合、複数の連続鋳造鋳型を準備する代わりに、ある厚さの鋳片の鋳造用に作製した連続鋳造鋳型の長辺を共用し、対向配置される長辺の間に対向配置される短辺を、鋳造する鋳片の厚さに対応した幅を有する短辺に交換して、厚さの異なる鋳片を鋳造している。
When casting molten steel into a continuous casting mold and casting a slab, solidification shrinkage occurs during the solidification process of the molten steel, so the solidified shell (slab) formed on the mold contact surface side of the molten steel and the mold inner surface A gap is formed between the two. In the solidified shell, the cooling efficiency of the portion facing the gap is reduced, so that there is a problem that solidification delay (portion where the shell thickness is thin) occurs and the slab breaks. Furthermore, if the solidified shell breaks during casting, there is a risk of accidents in which molten steel leaks from the inside. Therefore, there is a continuous casting mold in which a multitaper approximating the solidification shrinkage profile of the solidified shell (simply referred to as a shrinkage profile) is formed on the inner surface of the mold so that a gap is not generated between the solidified shell and the inner surface of the mold. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
On the other hand, when casting slabs with multiple thicknesses, instead of preparing multiple continuous casting molds, the long sides of continuous casting molds prepared for casting slabs with a certain thickness are shared and placed facing each other. The short sides opposed to each other between the long sides are replaced with short sides having a width corresponding to the thickness of the cast slab to be cast, thereby casting slabs having different thicknesses.
厚さTAの鋳片の鋳造用に作製され、対向配置された長辺Aと、長辺Aの間に対向配置された短辺Aとを有し、鋳型内面にマルチテーパが設けられた連続鋳造鋳型Aにおいて、短辺Aを、厚さTAより大きい厚さTBの鋳片の鋳造が可能な幅を有する短辺Bに交換し、長辺Aと短辺Bを用いて連続鋳造鋳型Bを構成して厚さTBの鋳片の鋳造を行う場合、長辺Aの内面には、厚さTAの鋳片を形成する凝固シェルAの凝固収縮プロフィールを近似するマルチテーパが形成されているので、長辺A間の内幅は、凝固シェルAの凝固収縮量の上下方向分布を反映して下方に向かうに伴って徐々に縮小している。一方、厚さTBの鋳片を形成する凝固シェルBの凝固収縮量は、厚さTAの鋳片を形成する凝固シェルAの凝固収縮量より大きい。
このため、連続鋳造鋳型B内に形成された凝固シェルBと長辺Aの内面との間には隙間が発生し、隙間は凝固の進行に(凝固シェルBが下方に移動するのに)伴って拡大していくので、凝固シェルBに凝固遅れが発生し、鋳片割れに発展するという問題が生じる。更に、凝固遅れが増大する場合、鋳造中に凝固シェルBが割れて内部から溶鋼が漏れ出すという事故の虞もある。
Produced for casting a slab of thickness T A , having a long side A arranged oppositely and a short side A arranged opposed between the long sides A, and a multitaper was provided on the inner surface of the mold in the continuous casting mold a, the short side a, to replace the short side B having a possible width casting of slab thickness T a larger thickness T B, using a long side a and the short side B continuous when performing casting slab casting mold B configuration with a thickness of T B, and the inner surface of the long side a is multitaper approximating the solidification shrinkage profile of the solidified shell a to form a slab of thickness T a Therefore, the inner width between the long sides A is gradually reduced as it goes downward reflecting the vertical distribution of the amount of solidification shrinkage of the solidified shell A. On the other hand, the solidification shrinkage of the solidified shell B to form a slab of thickness T B is greater than the solidification shrinkage of the solidified shell A to form a slab having a thickness of T A.
For this reason, a gap is generated between the solidified shell B formed in the continuous casting mold B and the inner surface of the long side A, and the gap is accompanied with the progress of solidification (as the solidified shell B moves downward). Therefore, there is a problem that solidification delay occurs in the solidified shell B and the slab breaks. Furthermore, when the solidification delay increases, there is a possibility of an accident that the solidified shell B breaks during casting and the molten steel leaks from the inside.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、対向配置された長辺の間に、鋳造する鋳片の厚さに対応した幅を有するN種類の短辺を交換可能に対向配置して、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部に溶鋼を入れて、N種類の厚さの鋳片の鋳造が可能な連続鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and N types of short sides having a width corresponding to the thickness of a cast piece to be cast are arranged opposite to each other between the long sides opposed to each other, It is an object of the present invention to provide a continuous casting method capable of casting cast pieces of N types of thickness by putting molten steel in a mold space portion formed in a vertically penetrating state.
前記目的に本発明に係る連続鋳造方法は、対向配置された長辺の間に、鋳造する鋳片の厚さに対応した幅を有するN種類の短辺を交換可能に対向配置して、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部に溶鋼を入れて、N種類の厚さの鋳片の鋳造が可能な連続鋳造方法であって、
対向する前記長辺に、最上部を除いて上から下に連通するN個の分割勾配領域を、順次幅を狭くした前記短辺の幅によって決定される前記鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールにそれぞれ近似させて形成し、選択された前記短辺によって決定される鋳片の幅に対応する前記分割勾配領域内に、前記溶鋼の湯面高さ位置を設定する。
In the continuous casting method according to the present invention for the above purpose, N types of short sides having a width corresponding to the thickness of a cast piece to be cast are arranged so as to be exchanged between the long sides arranged opposite to each other. It is a continuous casting method capable of casting slabs of N types of thickness by putting molten steel into a mold space portion formed in a through state in a direction,
Solidification shrinkage on the solidification start side of the slab determined by the widths of the short sides of N divided gradient regions communicating from the top to the bottom except for the uppermost portion on the long sides facing each other. The molten steel surface height position of the molten steel is set in the divided gradient region corresponding to the width of the slab determined by the selected short side.
本発明に係る連続鋳造方法において、前記溶鋼の湯面高さ位置を、選択された前記短辺によって決定される鋳片の幅に対応する前記分割勾配領域の上端部に合わせることが好ましい。 In the continuous casting method according to the present invention, the molten steel surface height position of the molten steel is preferably matched with the upper end portion of the divided gradient region corresponding to the width of the slab determined by the selected short side.
本発明に係る連続鋳造方法において、最下部の前記分割勾配領域を、最小幅の前記短辺で形成される前記鋳片の凝固収縮プロフィールに近似させた複数の直線で形成することが好ましい。 In the continuous casting method according to the present invention, it is preferable that the lowermost divided gradient region is formed by a plurality of straight lines approximated to a solidification shrinkage profile of the slab formed by the short side having the minimum width.
本発明に係る連続鋳造方法において、最下部の前記分割勾配領域の上位置に形成される前記分割勾配領域を、前記凝固開始側の凝固収縮プロフィールに近似させた1の直線又は連接された2以上の直線によって形成することが好ましい。 In the continuous casting method according to the present invention, the division gradient region formed at the upper position of the lowermost division gradient region is one straight line approximated to the solidification shrinkage profile on the solidification start side or two or more connected. It is preferable to form the straight line.
本発明に係る連続鋳造方法において、前記短辺の側端面の輪郭線の形状を、前記長辺の内側輪郭線の形状に一致させることが好ましい。 In the continuous casting method according to the present invention, it is preferable that the shape of the contour line of the side edge of the short side is matched with the shape of the inner contour line of the long side.
本発明に係る連続鋳造方法においては、N種類の厚さの鋳片を鋳造する場合、対向する長辺に、最上部を除いて上から下に連通するN個の分割勾配領域を、順次幅を狭くした短辺の幅によって決定される鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールにそれぞれ近似させて形成し、最小厚さの(1番薄い)鋳片を鋳造する場合、最小厚さの鋳片に対応した幅を有する短辺を選択し、選択した短辺に交換して連続鋳造鋳型を構成し、最小厚さの鋳片を鋳造する際の鋳型空間部内の溶鋼の湯面高さ位置を、選択された短辺によって決定される鋳片の幅に対応する分割勾配領域、即ち長辺の最下部に形成される分割勾配領域内に設定するので、最下部の分割勾配領域に形成される凝固シェルと最下部の分割勾配領域の内面との間に隙間が発生することが抑制され、凝固シェルの冷却を十分に行うことができる。その結果、凝固シェルに凝固遅れが発生せず、凝固シェルの割れを防止して高品質の鋳片を製造することができる。 In the continuous casting method according to the present invention, when casting slabs of N types of thickness, N divided gradient regions communicating from the top to the bottom except for the uppermost portion are sequentially formed on the opposing long sides. When casting a slab with the minimum thickness (thinnest) when casting the slab with the minimum thickness, it is formed by approximating the solidification shrinkage profile on the solidification start side of the slab determined by the narrow side width. Select the short side with the width corresponding to the piece, replace it with the selected short side to configure the continuous casting mold, and cast the molten steel surface height position in the mold space when casting the slab of minimum thickness Is set in the division gradient region corresponding to the width of the slab determined by the selected short side, i.e., the division gradient region formed at the bottom of the long side. A gap may form between the solidified shell and the inner surface of the lowermost gradient zone. It is braking, it is possible to sufficiently perform the cooling of the solidified shell. As a result, no solidification delay occurs in the solidified shell, and cracking of the solidified shell can be prevented to produce a high-quality slab.
また、最下部の分割勾配領域の上位置に順次形成される分割勾配領域は、順次幅広の短辺によって形成される鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールに近似させて、段階的に形成されるので、例えば、K(K=2、3、・・・、N)番目に薄い鋳片Kを鋳造する場合、鋳片Kに対応した幅を有する短辺を選択し、選択した短辺に交換して連続鋳造鋳型を構成し、K番目に薄い鋳片Kを鋳造する際の鋳型空間部内の溶鋼の湯面高さ位置を、選択された短辺によって決定される鋳片の幅に対応する分割勾配領域、即ち長辺の下からK番目の分割勾配領域内に設定するので、K番目の分割勾配領域に形成される凝固シェルとK番目の分割勾配領域の内面との間に隙間が発生することが抑制され、凝固開始段階における凝固シェルの冷却を十分に行うことができ、凝固シェルの厚みを成長させることができる。 In addition, the division gradient region that is sequentially formed above the lowest division gradient region is formed stepwise by approximating the solidification shrinkage profile on the solidification start side of the slab formed by the wide short side. Therefore, for example, when casting the K (K = 2, 3,..., N) th thin slab K, a short side having a width corresponding to the slab K is selected, and the selected short side is selected. Replaced to form a continuous casting mold, and the molten steel surface height position in the mold space when casting the Kth thin slab K corresponds to the width of the slab determined by the selected short side Is set in the Kth divided gradient region from the bottom of the long side, so that there is a gap between the solidified shell formed in the Kth divided gradient region and the inner surface of the Kth divided gradient region. Occurrence is suppressed, and the solidified shell is sufficiently cooled at the solidification start stage. It can be grown to a thickness of the solidified shell.
下からK番目の分割勾配領域で形成された凝固シェルは、直下のK−1番目の分割勾配領域内に進入するが、K−1番目の分割勾配領域はK−1番目に薄い鋳片K−1(K−1番目に薄い鋳片K−1を形成する凝固シェル)の凝固開始側の凝固収縮プロフィールに基づいて形成されているので、K−1番目の分割勾配領域内に進入する凝固シェルの表面はK−1番目の分割勾配領域の内面に密着しない。しかし、K−1番目の分割勾配領域内での凝固シェルの凝固収縮量は、K番目の分割勾配領域内での凝固シェルの凝固収縮量より小さくなるので、凝固シェルの表面と長辺の内面との間の隙間の距離は大きく増大しない。このため、K−1番目の分割勾配領域内においても凝固シェルの冷却を継続して行うことができ、凝固シェルに凝固遅れが発生することを回避できる。 The solidified shell formed in the Kth division gradient region from the bottom enters the K-1th division gradient region immediately below, but the K-1th division gradient region is the K-1th thinnest slab K. -1 (the solidified shell that forms the K-1 thinnest slab K-1) based on the solidification shrinkage profile on the solidification initiation side, the solidification that enters the K-1th division gradient region The surface of the shell does not adhere to the inner surface of the (K-1) th division gradient region. However, since the solidification shrinkage amount of the solidified shell in the (K-1) th division gradient region is smaller than the solidification shrinkage amount of the solidification shell in the Kth division gradient region, the surface of the solidification shell and the inner surface of the long side The distance between the gaps does not increase greatly. For this reason, the solidified shell can be continuously cooled even in the (K-1) th divided gradient region, and the occurrence of a solidification delay in the solidified shell can be avoided.
そして、下から2番目の分割勾配領域を通過した凝固シェルは、最下部の分割勾配領域内に進入する。最下部の分割勾配領域においても、凝固シェルの表面は最下部の分割勾配領域の内面に密着しないが、凝固シェルの凝固収縮量は更に小さくなるので、凝固シェルの表面と最下部の分割勾配領域の内面との間の隙間の距離は更に大きく増大しない。このため、最下部の分割勾配領域内においても凝固シェルの冷却を継続して行うことができ、凝固シェルに凝固遅れが発生することを回避できる。その結果、凝固シェルの割れを防止して高品質の鋳片を製造することができる。 Then, the solidified shell that has passed through the second division gradient region from the bottom enters the lowest division gradient region. Even in the lowermost divided gradient region, the surface of the solidified shell does not adhere to the inner surface of the lowermost divided gradient region, but the amount of solidification shrinkage of the solidified shell is further reduced, so the surface of the solidified shell and the lowermost divided gradient region The distance of the gap between the inner surface of the film does not increase much. For this reason, the solidified shell can be continuously cooled even in the lowermost divided gradient region, and the occurrence of a solidification delay in the solidified shell can be avoided. As a result, cracking of the solidified shell can be prevented and a high quality slab can be produced.
本発明に係る連続鋳造方法において、溶鋼の湯面高さ位置を、選択された短辺によって決定される鋳片の幅に対応する分割勾配領域の上端部に合わせる場合、分割勾配領域に形成される凝固シェルの表面が分割勾配領域の内面に接触することになって、凝固開始段階における凝固シェルの冷却を確実に行うことができ、凝固シェルの厚みを効率的に成長させることができる。 In the continuous casting method according to the present invention, when the molten steel surface height position is matched with the upper end portion of the divided gradient region corresponding to the width of the slab determined by the selected short side, the molten steel is formed in the divided gradient region. The surface of the solidified shell that comes into contact with the inner surface of the divided gradient region can reliably cool the solidified shell at the solidification start stage, and the thickness of the solidified shell can be efficiently grown.
本発明に係る連続鋳造方法において、最下部の分割勾配領域を、最小幅の短辺で形成される鋳片の凝固収縮プロフィールに近似させた複数の直線で形成する場合、最下部の分割勾配領域の形状を最小厚さの鋳片の凝固収縮プロフィールに対応させた形状に近づけると共に、簡単な形状にすることができ、長辺の最下部の分割勾配領域の加工が容易になって連続鋳造鋳型の製造コストが低減されるため、鋳片の製造コストを低減することができる。 In the continuous casting method according to the present invention, when the lowermost divided gradient region is formed by a plurality of straight lines approximated to the solidification shrinkage profile of the slab formed by the short side of the minimum width, the lowermost divided gradient region The shape of the mold can be made close to the shape corresponding to the solidification shrinkage profile of the slab with the minimum thickness, and the shape can be made simple, making it easy to process the bottom gradient zone of the longest side, making a continuous casting mold Since the manufacturing cost of the slab is reduced, the manufacturing cost of the slab can be reduced.
本発明に係る連続鋳造方法において、最下部の分割勾配領域の上位置に形成される分割勾配領域を、凝固開始側の凝固収縮プロフィールに近似させた1の直線又は連接された2以上の直線によって形成する場合、最下部の分割勾配領域の上位置に順次形成される分割勾配領域の形状を、順次幅広の短辺によって形成される鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールに対応させた形状に近づけると共に、簡単な形状にすることができる。これにより、長辺の最下部より上側の分割勾配領域の加工が容易になって連続鋳造鋳型の製造コストが低減し、鋳片の製造コストを低減することができる。 In the continuous casting method according to the present invention, the divided gradient region formed at the upper position of the lowermost divided gradient region is represented by one straight line approximated to the solidification shrinkage profile on the solidification start side or two or more connected straight lines. When forming, the shape of the divided gradient region formed sequentially above the lowermost divided gradient region is made to correspond to the solidification shrinkage profile on the solidification start side of the slab formed by the successively wider short sides. As it gets closer, it can be made into a simple shape. Thereby, the process of the division | segmentation gradient area | region above a lowermost part of a long side becomes easy, the manufacturing cost of a continuous casting mold reduces, and the manufacturing cost of a slab can be reduced.
本発明に係る連続鋳造方法において、短辺の側端面の輪郭線の形状を、長辺の内側輪郭線の形状に一致させる場合、鋳造する鋳片の厚さに応じて短辺を交換しても、短辺の端面と長辺の内側面との間に隙間が発生しないようにできる。 In the continuous casting method according to the present invention, when the shape of the contour of the side edge of the short side is matched with the shape of the inner contour of the long side, the short side is replaced according to the thickness of the cast slab. However, it is possible to prevent a gap from being generated between the end surface of the short side and the inner side surface of the long side.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造鋳型10は、対向配置された長辺11、12の間に、3種類(N種類の一例)の短辺13、14、13a、14a、13b、14bを交換可能に配置して、上下方向に貫通状態で形成された鋳型空間部Vに溶鋼を入れて3種類の厚さの鋳片(鋳片の幅は一定)を鋳造するものである。そして、長辺11、12の内側及び短辺13、14(短辺13a、14a、短辺13b、14bも同様、以下同じ)の内側には耐磨耗性の図示しない補強皮膜(例えば、めっき層、溶射層)がそれぞれ形成されている。なお、長辺11、12間の内幅の減少量は僅かであるが、説明の便宜上、図1、図2においては、誇張して示している。以下、詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 and 2, a
長辺11、12及び短辺13、14の外表面(鋳型空間部Vを囲う面、即ち溶鋼と接する面とは反対側の面)側には、上下方向(鋳造方向)に並べて配置される複数のボルト(図示せず)からなる締結手段群を介して図示しないバックプレートがそれぞれ取付けられている。これにより、バックプレートの下部に設けられた給水部(図示せず)から、長辺11、12と短辺13、14の外面側に設けられた図示しない多数の導水溝に冷却水を流すことで、長辺11、12及び短辺13、14の冷却を行うと共に鋳型空間部Vに供給した溶鋼の冷却を行なって鋳片を製造することができる。なお、長辺11、12の母材及び短辺13、14の母材は、銅又は銅合金で構成されている。
On the outer surfaces of the
短辺13、14は、厚さ(補強皮膜を含めた厚さ)が、例えば、5mm以上100mm以下程度、幅が50mm以上400mm以下程度で、上下方向の長さが600mm以上1200mm以下程度である。また、長辺11、12は、厚さ(補強皮膜を含めた厚さ)が、例えば5mm以上100mm以下程度、対向配置される一対の短辺13、14の間隔(鋳片と接触する幅)を、600mm以上3000mm以下程度の範囲で変更可能とすることのできる幅を有し、上下方向の長さは短辺13、14と同程度である。これにより、例えば、幅が600mm以上3000mm以下程度、厚みが50mm以上400mm以下程度のスラブ(鋳片の一例)を製造できる。
The
補強皮膜には、Co−Ni系の合金めっき、Ni又はCoをベースとしたCr−Si−B系の合金からなる溶射皮膜、あるいはCo、Ni、又はCo−Ni系の合金に、炭化物(例えばWC)、窒化物(例えばTiN)、及び硼化物(例えばCrB)のいずれか1又は2以上を添加した複合材からなる溶射皮膜を使用することができる。なお、Ni又はCoをベースとしたCr−Si−B系の合金からなる溶射皮膜の場合、ヒュージング処理を行うことで、補強皮膜の緻密化、補強皮膜と長辺母材、補強皮膜と短辺母材との結合性を高めることができ、補強皮膜の寿命を延ばすことができる。一方、Co、Ni、又はCo−Ni系の合金に、炭化物、窒化物、及び硼化物のいずれか1又は2以上を添加した複合材からなる溶射皮膜の場合、補強皮膜に発生する擦り疵の防止、補強皮膜の耐摩耗性の向上を更に図ることができる。 The reinforcing coating may be a Co—Ni alloy plating, a thermal spray coating made of a Cr—Si—B alloy based on Ni or Co, or a carbide (for example, a Co, Ni, or Co—Ni alloy). A thermal spray coating made of a composite material to which any one or more of WC), nitride (eg, TiN), and boride (eg, CrB) is added can be used. In the case of a thermal spray coating made of a Cr-Si-B based alloy based on Ni or Co, by performing a fusing treatment, the reinforcing coating is densified, the reinforcing coating and the long-side base material, the reinforcing coating and the short coating. The bondability with the side base material can be improved, and the life of the reinforcing coating can be extended. On the other hand, in the case of a thermal spray coating made of a composite material in which any one or more of carbide, nitride, and boride is added to a Co, Ni, or Co—Ni alloy, It is possible to further prevent and improve the wear resistance of the reinforcing coating.
対向する長辺11、12に、最上部を除いて上下に連通する3個の分割勾配領域L1、L2、L3を形成する。そして、最下部に形成される分割勾配領域L1は、最小幅の短辺13、14で形成される最小厚さ鋳片の凝固収縮プロフィールP1に近似させ、最下部の分割勾配領域L1の上位置に順次形成される分割勾配領域L2、L3は、順次幅広の短辺13a、14a、13b、14bによって形成される、即ち順次厚みが増大する鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2、P3に近似させて、段階的に形成する。
Three divided gradient regions L 1 , L 2 , and L 3 are formed on the opposing
最下部の分割勾配領域L1は、凝固収縮プロフィールP1を近似し、連接する複数の直線、例えば2つの直線S1、S2からなるマルチテーパで形成されている。ここで、分割勾配領域L1の下側に配置され、直線S1からなる下テーパ部の勾配は、分割勾配領域L1の上側に配置され、直線S2からなる上テーパ部の勾配より大きく(直線S1からなる下テーパ部と垂直面とのなす角度は、直線S2からなる上テーパ部と垂直面とのなす角度より小さく)、対向する長辺11、12に形成された分割勾配領域L1間の上端部の内幅は、下端部(長辺11、12の下端部)の内幅より大きくなっている。
なお、分割勾配領域L1を、凝固収縮プロフィールP1を近似する連接する3つ以上の直線を有するマルチテーパ(連接する各直線からなるテーパ部の勾配は、下側に配置されるテーパ部ほど勾配が大きい)で形成してもよい。分割勾配領域L1を構成する直線の個数を増加させることで、凝固収縮プロフィールP1をマルチテーパで近似する際の近似精度を向上させることができる。
Split gradient region L 1 of the bottom is to approximate the solidification shrinkage profile P 1, it is formed by a plurality of straight lines, for example, two straight lines S 1, multitaper consisting S 2 which connects. Here, arranged on the lower side of the split gradient region L 1, the gradient of the lower tapered portion consisting of linear S 1 is disposed on the upper side of the divided gradient region L 1, greater than the slope of the upper tapered portion consisting of a straight line S 2 (angle between the lower tapered portion and the vertical surface composed of straight lines S 1 is smaller than the angle formed between the upper tapered portion and a vertical plane consisting of straight S 2), divided gradient formed in a
The divided gradient region L 1 is a multitaper having three or more connecting straight lines approximating the coagulation shrinkage profile P 1 (the taper portion formed of each connecting straight line has a lower slope than the tapered portion disposed on the lower side. It may be formed with a large gradient). By increasing the number of straight lines constituting the split gradient region L 1, it is possible to improve the approximation accuracy in approximating the solidification shrinkage profile P 1 in multitaper.
また、最下部の分割勾配領域L1の直上(下から2番目)の分割勾配領域L2は、2番目に薄い鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2に近似させた1の直線で形成されている。ここで、分割勾配領域L1の上テーパ部の勾配は、分割勾配領域L2の勾配より大きく(上テーパ部と垂直面とのなす角度は、分割勾配領域L2と垂直面とのなす角度より小さく)、対向する長辺11、12に形成された分割勾配領域L2間の上端部の内幅は、下端部(分割勾配領域L1間の上端部)の内幅より大きくなっている。
なお、分割勾配領域L2を、凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2を近似する連接された2以上の直線(連接する各直線の勾配は、下側に配置される直線ほど勾配が大きい)からなるマルチテーパで形成してもよい。分割勾配領域L2を構成する直線の個数を増加させることで、凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2をマルチテーパで近似する際の近似精度を向上させることができる。
Also, it split gradient region L 2 immediately above the bottom of the split gradient region L 1 (second from the bottom), one of the straight line is approximated to a second-thin slab solidification starting end of solidification shrinkage profile P 2 Is formed. Here, the gradient of the upper tapered portion of the split gradient region L 1 is the angle between the split gradient greater than the gradient of the region L 2 (upper tapered portion and the vertical plane, the angle between the dividing gradient region L 2 and the vertical plane smaller), the inside width of the upper end portion between the opposed split gradient region L 2 formed on the
Incidentally, the division gradient region L 2, the articulated 2 or more straight lines approximating the solidification shrinkage profile P 2 of the coagulation initiator (slope of the straight line which connects the large gradient as the straight line that is disposed on the lower side) You may form by the multitaper which becomes. By increasing the number of straight lines constituting the split gradient region L 2, it is possible to improve the approximation accuracy in approximating the solidification shrinkage profile P 2 of the solidification starting side multitaper.
更に、分割勾配領域L2の直上(下から3番目)の分割勾配領域L3は、3番目に薄い(最大厚さの)鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP3に近似させた1の直線で形成されている。ここで、分割勾配領域L3の勾配は、分割勾配領域L2の勾配より大きく(分割勾配領域L2と垂直面とのなす角度は、分割勾配領域L3と垂直面とのなす角度より小さく)、対向する長辺11、12に形成された分割勾配領域L3間の上端部の内幅は、下端部(分割勾配領域L2間の上端部)の内幅より大きくなっている。
なお、分割勾配領域L3を、連接された2以上の直線(連接する各直線の勾配は、下側に配置される直線ほど勾配が大きい)からなるマルチテーパで形成してもよい。分割勾配領域L3を構成する直線の個数を増加させることで、凝固開始側の凝固収縮プロフィールP3をマルチテーパで近似する際の近似精度を向上させることができる。
Further, the divided gradient region L 3 directly above the divided gradient region L 2 (third from bottom), were approximated to solidification shrinkage profile P 3 thin third (the maximum thickness) cast piece solidification starting side of the 1 It is formed with a straight line. Here, the gradient of the divided gradient region L 3 is the angle between the split gradient greater than the gradient of the region L 2 (divided gradient region L 2 and the vertical plane is smaller than the angle between the dividing gradient region L 3 and vertical plane ), the inside width of the upper end portion between the opposed split gradient region L 3 formed on the
Incidentally, the division gradient region L 3, articulated 2 or more straight lines (gradient of each straight line connecting the straight line the larger the gradient is arranged on the lower side) may be formed in a multi-tapered consisting. By increasing the number of straight lines constituting the split gradient region L 3, it is possible to improve the approximation accuracy in approximating the solidification shrinkage profile P 3 of the coagulation initiator in multitaper.
また、対向する長辺11、12の最上部には、下から3番目の分割勾配領域L3より傾斜勾配が大きな(垂直面となす角度が小さな)分割勾配領域L4を形成する。なお、最上部の分割勾配領域L4を、分割勾配領域L3を延長して形成しても、長辺11、12の裏面側と平行な垂直領域として形成してもよい。下から3番目の分割勾配領域L3の上側に分割勾配領域L4を形成することにより、鋳型空間部Vに、分割勾配領域L3の上端が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を注入することができる。
In addition, a division gradient region L 4 having a larger gradient than the third division gradient region L 3 from the bottom (smaller angle with respect to the vertical plane) is formed at the top of the opposing
一方、長辺11、12に組合わせる短辺(最小厚さの鋳片に対応した幅を有する短辺13、14、2番目に薄い鋳片に対応した幅を有する短辺13a、14a、及び3番目に薄い(最大厚さの)鋳片に対応した幅を有する短辺13b、14b)の側端面の輪郭線の形状は、長辺11、12の内側輪郭線の形状に一致する。そして、短辺13、14、13a、14a、13b、14bの内面(溶鋼と接する面)には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部(図示せず)が形成されている。そして、勾配部の縦断面は、1又は連接する2以上の直線で形成されており、対向する短辺13、14、13a、14a、13b、14b間の内幅は、鋳片が引き抜かれる下方に向けて狭まっている。したがって、勾配部の縦断面が連接する2以上の直線で形成されている場合、連接する各直線の勾配は、下側に配置される直線ほど勾配が大きくなっている。
なお、短辺の内面に、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールに一致させた膨出部を形成して、対向する短辺13、14、13a、14a、13b、14b間の内幅が、鋳片が引き抜かれる下方に向けて徐々に狭まるようにすることもできる。
On the other hand, the short sides combined with the
In addition, on the inner surface of the short side, a bulging portion that matches the solidification shrinkage profile in the width direction of the slab is formed, and the inner width between the opposing
ここで、最小厚さの鋳片に応じた幅を有する短辺13、14では、分割勾配領域L1の上端位置に対応する高さ位置における幅は、最小厚さの鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置における幅に一致しており、分割勾配領域L1の下端位置に対応する下端の幅は、最小厚さの鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺の下端(連続鋳造鋳型の出口)における幅に一致している。そして、長辺11、12の分割勾配領域L2〜L4の高さ範囲に対応する高さ範囲における短辺13、14の幅は、長辺11、12の分割勾配領域L1における短辺13、14の幅によって決定される長辺11、12間の分割勾配領域L2〜L4の高さ範囲における内幅に一致するように形成する。
Here, the
また、2番目に薄い鋳片に応じた幅を有する短辺13a、14aでは、分割勾配領域L2の上端位置に対応する高さ位置における幅は、2番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置における幅に一致しており、分割勾配領域L2の下端位置(分割勾配領域L1の上端位置)に対応する高さ位置における幅は、2番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置から分割勾配領域L2の高さに相当する距離だけ下方にある位置における幅に一致し、分割勾配領域L1の下端位置に対応する下端の幅は、2番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺の下端(連続鋳造鋳型の出口)における幅に一致している。そして、長辺11、12の分割勾配領域L3、L4の高さ範囲に対応する高さ範囲における短辺13a、14aの幅は、長辺11、12の分割勾配領域L1、L2における短辺13a、14aの幅によって決定される長辺11、12間の分割勾配領域L3、L4の高さ範囲における内幅に一致するように形成する。
Also, the
更に、3番目に薄い鋳片に応じた幅を有する短辺13b、14bでは、分割勾配領域L3の上端位置に対応する高さ位置における幅は、3番目に薄い(最大厚さの)鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置における幅に一致しており、分割勾配領域L3の下端位置(分割勾配領域L2の上端位置)に対応する高さ位置における幅は、3番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置から分割勾配領域L3の高さに相当する距離だけ下方にある位置における幅に一致し、分割勾配領域L2の下端位置(分割勾配領域L1の上端位置)に対応する高さ位置における幅は、3番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺に対する溶鋼の湯面高さ位置から分割勾配領域L3の高さと分割勾配領域L2の高さの和に相当する距離だけ下方にある位置における幅に一致し、分割勾配領域L1の下端位置に対応する下端の幅は、3番目に薄い鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型の短辺の下端(連続鋳造鋳型の出口)における幅に一致している。そして、長辺11、12の分割勾配領域L4の高さ範囲に対応する高さ範囲における短辺13b、14bの幅は、長辺11、12の分割勾配領域L1、L2、L3における短辺13b、14bの幅によって決定される長辺11、12間の分割勾配領域L4の高さ範囲における内幅に一致するように形成する。
したがって、短辺の高さ位置の幅は長辺の勾配によって決定される。
Moreover, the short side 13b having a width corresponding to the thin slab in the third, in 14b, the height width at a position corresponding to the upper end position of the dividing gradient region L 3 are (the maximum thickness) thin third casting coincides with the width at the bath level height position of the molten steel relative to the short side of the continuous casting mold for casting pieces, height position corresponding to the lower end position (the upper end position of the dividing gradient region L 2) divided gradient region L 3 width matches the width at a position located below by a distance corresponding to the height of the divided gradient region L 3 from the molten steel bath level height position of the relative short side of the continuous casting mold for casting a thin cast piece in the third in , the width at the height position corresponding to the lower end position of the dividing gradient region L 2 (the upper end position of the dividing gradient region L 1) is molten steel bath level height with respect to the short side of the continuous casting mold for casting a thin cast piece in the third height and dividing the slope of the divided gradient region L 3 from the position Matches the width at a position located below by a distance corresponding to the sum of the height of the area L 2, the width of the lower end corresponding to the lower end position of the dividing gradient region L 1 is continuous casting for casting thin slabs third It corresponds to the width at the lower end of the short side of the mold (the outlet of the continuous casting mold). Divided gradient region L 4 of the height range corresponding height range short side at 13b of the
Therefore, the width of the height position of the short side is determined by the gradient of the long side.
続いて、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造方法について説明する。
本実施の形態に係る連続鋳造方法は、対向配置された長辺11、12の間に、鋳造する鋳片の厚さに対応した幅を有する3種類の短辺13、14、13a、14a、13b、14bを交換可能に対向配置して、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部Vに溶鋼を入れて、3種類の厚さの鋳片の鋳造を行う方法であって、対向する長辺11、12に、最上部を除いて上から下に連通する3個の分割勾配領域L3、L2、L1において、分割勾配領域L3、L2を順次幅を狭くした短辺13b、14b、13a、14aの幅によって決定される鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP3、P2にそれぞれ近似させて形成すると共に、分割勾配領域L1を最小幅の短辺13、14の幅によって決定される鋳片(最小幅の鋳片)の凝固収縮プロフィールP1に近似させて形成し、選択された短辺13、14、13a、14a、13b、14bによって決定される鋳片の幅に対応する分割勾配領域L1、L2、L3内に溶鋼の湯面高さ位置を設定、例えば、分割勾配領域L1、L2、L3の上端部に、溶鋼の湯面高さ位置を合わせて鋳造を行っている。以下、詳細に説明する。
ここで、短辺13、14、13a、14a、13b、14bの側端面の輪郭線の形状は、長辺11、12の内側輪郭線の形状に一致させているので、鋳造する鋳片の厚さに応じて短辺を交換しても、短辺13、14、13a、14a、13b、14bの端面と長辺11、12の内側面との間に隙間が発生することを防止できる。
Then, the continuous casting method which concerns on one embodiment of this invention is demonstrated.
In the continuous casting method according to the present embodiment, three types of
Here, the shape of the contour line of the side end surfaces of the
最小厚さの鋳片を鋳造する際には、最小厚さの鋳片に応じた幅を有する短辺13、14を用いて連続鋳造鋳型10を構成する。そして、最下部の分割勾配領域L1の上端部が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を連続鋳造鋳型10(鋳型空間部V)内に注湯する。連続鋳造鋳型10内の溶鋼は長辺11、12及び短辺13、14に接触して冷却され凝固シェルを形成する。ここで、分割勾配領域L1は、最小厚さの鋳片の厚さ方向の凝固収縮プロフィールP1を近似するマルチテーパとなっているため、分割勾配領域L1に形成される凝固シェルと長辺11、12内面との間に隙間が発生することが抑制され、凝固シェルの冷却を十分に行うことができて凝固シェルの厚みを成長させることができる。また、短辺13、14の内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、凝固シェルと短辺の内面との間に隙間が発生することが抑制され、凝固シェルの冷却を効率的に行うことができ、凝固シェル厚さを成長させることができる。その結果、凝固シェルに凝固遅れが発生せず、凝固シェルの割れを防止して高品質の鋳片を製造することができる。
When casting a slab having a minimum thickness, the
また、2番目に薄い鋳片を鋳造する際には、2番目に薄い鋳片に対応した幅を有する短辺13a、14aに交換して連続鋳造鋳型10を構成する。そして、下から2番目の分割勾配領域L2の上端部が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を連続鋳造鋳型10(鋳型空間部V)内に注湯する。連続鋳造鋳型10内の溶鋼は長辺11、12及び短辺13、14に接触して冷却され凝固シェルを形成する。ここで、分割勾配領域L2は、2番目に薄い鋳片を鋳造する際の凝固シェルの厚さ方向の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2を近似した1の直線となっているため、分割勾配領域L2内に形成される凝固シェルと長辺11、12内面との間に隙間が発生することが抑制される。また、短辺13、14の内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、凝固シェルと短辺13、14の内面との間に隙間が発生することが抑制される。その結果、分割勾配領域L2内における(凝固開始側における)凝固シェルの冷却を効率的に行って、凝固シェル厚さの成長を促進することができる。
When casting the second thin slab, the
そして、凝固シェルが分割勾配領域L2からの直下の分割勾配領域L1に進入した場合、分割勾配領域L1は、最小厚さの鋳片の厚さ方向の凝固収縮プロフィールP1を近似するマルチテーパで形成されているため、分割勾配領域L1の内面と凝固シェルとの間に隙間が発生することになるが、分割勾配領域L1内での凝固シェルの凝固収縮量は、分割勾配領域L2内での凝固シェルの凝固収縮量より小さくなるので、隙間が大きく増大することは防止される。なお、短辺13、14の内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、分割勾配領域L1内においても、凝固シェルと短辺13、14の内面との間に隙間が発生することが抑制される。このため、凝固シェルが分割勾配領域L1に進入しても、凝固シェルを継続して冷却することができ、凝固シェルの厚みを成長させることができる。その結果、凝固シェルに凝固遅れが発生することを回避でき、凝固シェルの割れを防止して高品質の鋳片を製造することができる。
Then, the solidified shell may have entered the split gradient region L 1 immediately below from dividing the gradient region L 2, divided gradient region L 1 approximates the minimum thickness of the thickness direction of the slab solidification shrinkage profile P 1 because it is formed by multi-taper, the solidification shrinkage of the solidified shell in it so that a gap is generated, divided gradient in region L 1 between the divided gradient region L 1 of the inner surface and the solidified shell is split gradient It becomes smaller than the solidification shrinkage of the solidified shell in the within region L 2, a gap greatly increases is prevented. Note that the inner surface of the
更に、3番目に薄い(最大厚さの)鋳片を鋳造する際には、3番目に薄い鋳片に対応した幅を有する短辺13b、14bに交換して連続鋳造鋳型10を構成する。そして、下から3番目の分割勾配領域L3の上端部が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を連続鋳造鋳型10(鋳型空間部V)内に注湯する。連続鋳造鋳型10内の溶鋼は長辺11、12及び短辺13b、14bに接触して冷却され凝固シェルを形成する。ここで、分割勾配領域L3は、3番目に薄い鋳片を鋳造する際の凝固シェルの厚さ方向の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP3を近似した1の直線となっているため、分割勾配領域L3内に形成される凝固シェルと長辺11、12内面との間に隙間が発生することが抑制される。また、短辺13b、14bの内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、凝固シェルと短辺13b、14bの内面との間に隙間が発生することが抑制される。その結果、分割勾配領域L3内における(凝固開始側における)凝固シェルの冷却を効率的に行って、凝固シェル厚さの成長を促進することができる。
Further, when casting the third thinnest (maximum thickness) slab, the
そして、凝固シェルが分割勾配領域L3からの直下の分割勾配領域L2に進入した場合、分割勾配領域L2は、2番目に薄い鋳片の厚さ方向の凝固開始側の凝固収縮プロフィールP2を近似する1つの直線で形成されているため、分割勾配領域L2の内面と凝固シェルとの間に隙間が発生することになるが、分割勾配領域L2内での凝固シェルの凝固収縮量は、分割勾配領域L3内での凝固シェルの凝固収縮量より小さくなるので、隙間が大きく増大することは防止される。なお、短辺13b、14bの内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、分割勾配領域L2内においても、凝固シェルと短辺13b、14bの内面との間に隙間が発生することが抑制される。その結果、凝固シェルが分割勾配領域L2に進入しても、凝固シェルを継続して冷却することができ、凝固シェルの厚みを成長させることができる。
When the solidified shell enters the division gradient region L 2 immediately below the division gradient region L 3 , the division gradient region L 2 has a solidification shrinkage profile P on the solidification start side in the thickness direction of the second thin slab. because it is formed in one straight line approximating the 2, although the gap between the split gradient region L 2 of the inner surface and the solidified shell will occur, the solidified shell in the split gradient region L 2 solidification shrinkage amount, becomes smaller than the solidification shrinkage of the solidified shell of the inside split gradient region L 3, a gap greatly increases is prevented. Incidentally, the
継いで、凝固シェルが分割勾配領域L2から直下の分割勾配領域L1に進入した場合、分割勾配領域L1は、最小厚さの鋳片の厚さ方向の凝固収縮プロフィールP1を近似するマルチテーパで形成されているため、分割勾配領域L1の内面と凝固シェルとの間には更に隙間が発生することになるが、分割勾配領域L1内での凝固シェルの凝固収縮量は、分割勾配領域L2内での凝固シェルの凝固収縮量より小さくなるので、隙間が更に大きく増大することは防止される。一方、短辺13b、14bの内面には、鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する勾配部が形成されているので、分割勾配領域L1内においても、凝固シェルと短辺13b、14bの内面との間に隙間が発生することが抑制される。このため、凝固シェルが分割勾配領域L1に進入しても、凝固シェルを継続して冷却することができ、凝固シェルの厚みを成長させることができる。その結果、凝固シェルに凝固遅れが発生することを回避でき、凝固シェルの割れを防止して高品質の鋳片を製造することができる。
Succeeded in, if the solidified shell enters the split gradient region L 1 immediately below the divided gradient region L 2, divided gradient region L 1 approximates the minimum thickness of the thickness direction of the slab solidification shrinkage profile P 1 because it is formed by multi-taper, further it will be a gap occurs, the solidification shrinkage of the solidified shell in the divided gradient in region L 1 between the divided gradient region L 1 of the inner surface and the solidified shell, since split gradient region L is smaller than the solidification shrinkage of the solidified shell at the inside 2, a gap is prevented to increase further greatly. On the other hand, the
(実施例)
対向配置された長辺と、長辺の間に対向配置される短辺とを有し、鋳造する鋳片の厚さが変わる際には、鋳片の厚さに応じた幅を有する短辺に交換して、3種類の厚さ(200mm、250mm、及び300mm)の鋳片の鋳造が可能な連続鋳造鋳型を作製した。ここで、鋳型空間部の高さ(長辺、短辺の高さ)は900mm、鋳型空間部の短辺間の下端幅は1200mmである。
(Example)
When the thickness of the slab to be cast is changed, the short side having a width corresponding to the thickness of the slab is changed. The continuous casting mold capable of casting slabs of three types (200 mm, 250 mm, and 300 mm) was produced. Here, the height (long side, short side height) of the mold space is 900 mm, and the lower end width between the short sides of the mold space is 1200 mm.
短辺に形成された最上部(短辺上端から下方200mmの範囲)のテーパ率は3%/m、上から2番目の部分(短辺上端より下方200mmから下方200mmの範囲)のテーパ率は2%/m、上から3番目の部分(短辺上端より下方400mmから下方200mmの範囲)のテーパ率は1.5%/m、最下部(短辺上端より下方600mmから下方300mmの範囲)のテーパ率は1.0%/mである。 The taper ratio of the uppermost part formed in the short side (range from the upper end of the short side to 200 mm below) is 3% / m, and the taper ratio of the second part from the top (the range from 200 mm below the upper end of the short side to 200 mm below) is 2% / m, the taper rate of the third part from the top (range from 400 mm below the upper end of the short side to 200 mm below) is 1.5% / m, the lowest part (the range from 600 mm below the upper end of the short side to 300 mm below) The taper rate is 1.0% / m.
長辺に形成された最下部の分割勾配領域(長辺上端より下方240mmの位置から下方660mmの位置(長辺下端)までの領域)は連接する2の直線から形成され、長辺の上端より下方240mmから下方260mmの範囲のテーパ率は1.6%/m、長辺の上端より下方500mmから下方400mmの範囲のテーパ率は1.0%/mである。また、下から2番目の分割勾配領域(長辺上端より下方160mmから下方80mmの範囲)は1の直線で形成され、そのテーパ率は2.5%/mである。更に、下から3番目の分割勾配領域(長辺上端より下方80mmから下方80mmの範囲)は1の直線で形成され、そのテーパ率は3.7%/mである。なお、最上部の分割勾配領域(長辺の上端から下方80mmの範囲)は1の直線で形成され、そのテーパ率は2.0%/mである。 The lowermost division gradient area formed on the long side (the area from the position 240 mm below the upper end of the long side to the position 660 mm below (the lower end of the long side)) is formed from two straight lines connected to each other, and from the upper end of the long side The taper rate in the range from 240 mm below to 260 mm below is 1.6% / m, and the taper rate in the range from 500 mm below to 400 mm below from the upper end of the long side is 1.0% / m. The second divided gradient region from the bottom (the range from 160 mm below the upper end of the long side to 80 mm below) is formed by a straight line having a taper rate of 2.5% / m. Further, the third divided gradient region from the bottom (in the range from 80 mm below the upper end of the long side to 80 mm below) is formed as a straight line having a taper ratio of 3.7% / m. Note that the uppermost divided gradient region (the range from the upper end of the long side to the lower 80 mm) is formed by a straight line having a taper ratio of 2.0% / m.
厚さ300mmの鋳片鋳造用の短辺を使用して連続鋳造鋳型を構成し、連続鋳造鋳型長辺の下から3番目の分割勾配領域の上端部(長辺上端より下方80mm位置)が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を注湯して連続鋳造を行った際に連続鋳造鋳型内に形成される凝固シェルの収縮プロフィールのシミュレーションを行った。 A continuous casting mold is constructed using a short side for casting a slab having a thickness of 300 mm, and the upper end of the third divided gradient region from the bottom of the long side of the continuous casting mold (80 mm below the top of the long side) is molten steel. The shrinkage profile of the solidified shell formed in the continuous casting mold was simulated when the molten steel was poured so as to be at the molten metal surface height and continuous casting was performed.
図3に、厚さ300mmの鋳片を鋳込んだときの凝固シェルの収縮プロフィールと、連続鋳造鋳型長辺の下から3番目の分割勾配領域の上端部(長辺上端より下方80mm位置)が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を注湯したときの鋳型長辺間の内幅の減少を示す収縮量の分布との関係を示す。図3から、溶綱の湯面高さ位置を長辺上端より下方80mm位置となるよう設定した場合、凝固シェルの収縮プロフィールと長辺間の内幅の収縮量とは湯面から下方200mm程度範囲ではよい一致を示している。このため、この範囲では凝固シェルの冷却を十分に行うことができ、凝固シェル厚さの成長を促進することができる。
FIG. 3 shows the shrinkage profile of the solidified shell when casting a slab having a thickness of 300 mm, and the upper end portion (
また、連続鋳造鋳型を用いて300mm厚さの鋳片を鋳造する場合の凝固シェルのコーナー部のシェル厚みの分布を計算により求めた。シェル厚みの分布の計算結果を図4に示す。なお、図4に示すシェル厚みの分布では、図5に示すように、凝固シェルのコーナー部を起点として、凝固シェルの長辺幅方向中央側に向かう方向を横軸の負領域に、凝固シェルの短辺幅方向中央側に向かう方向を横軸の正領域として示している。 Further, the distribution of the shell thickness at the corner of the solidified shell when casting a 300 mm thick slab using a continuous casting mold was obtained by calculation. FIG. 4 shows the calculation result of the shell thickness distribution. In the distribution of the shell thickness shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5, the solidified shell starts from the corner of the solidified shell and the direction toward the center in the long side width direction is the negative region of the horizontal axis. The direction toward the center side in the short side width direction is shown as a positive region on the horizontal axis.
図4に示すように、短辺に対向する凝固シェルのシェル厚さの分布に関しては、連続鋳造鋳型内湯面位置から200mm下方の位置(200mmレベル)では、コーナー部から短辺の幅方向中央側に約20mmの位置に厚さが極小となる部分が形成されるが、連続鋳造鋳型の上端から下方に向かうに伴って(即ち、凝固シェルの厚さが増加するのに伴って)厚さの差は徐々に解消され、連続鋳造鋳型の下端部では、シェル厚さの極小部分は消失する。
このことは、短辺の内面に、1200mm幅の鋳片の幅方向の凝固収縮プロフィールを近似する4マルチテーパからなる勾配部を形成することにより、凝固シェルと短辺の内面との間に隙間が発生することが抑制でき、凝固シェルの冷却が継続して行われることで凝固シェルの厚みが均一に成長できることと対応している。
As shown in FIG. 4, regarding the distribution of the shell thickness of the solidified shell facing the short side, the center side in the width direction from the corner portion to the short side at a position (200 mm level) 200 mm below the position of the molten metal in the continuous casting mold. A portion having a minimum thickness is formed at a position of about 20 mm, but the thickness decreases as it goes downward from the upper end of the continuous casting mold (that is, as the thickness of the solidified shell increases). The difference is gradually eliminated, and the minimum portion of the shell thickness disappears at the lower end of the continuous casting mold.
This is because a gap is formed between the solidified shell and the inner surface of the short side by forming, on the inner surface of the short side, a gradient portion consisting of four multitapes approximating the solidification shrinkage profile in the width direction of the slab of 1200 mm width. It is possible to suppress the occurrence of the solidified shell, and the solidified shell can be uniformly grown by continuously cooling the solidified shell.
長辺に対向する凝固シェルのシェル厚さの分布に関しては、連続鋳造鋳型内湯面位置から下方400mmの範囲(400mmレベル)では、厚さが極小となる部分は形成されない。これは、溶鋼の湯面高さ位置から下方400mmの範囲では、凝固シェルと長辺内面との間に隙間が発生することが抑制され、凝固シェルの冷却が効率的に行われて、凝固シェル厚さが均一に成長できることと対応している。
一方、連続鋳造鋳型内湯面位置から下方600mmの位置(600mmレベル)では、コーナー部から長辺の幅方向中央側に約30mmの位置に厚さが極小となる部分が現れ、凝固シェルの長辺の幅方向中央部の厚さとの差は、連続鋳造鋳型の下端部に向けて増大する傾向を示す。これは、溶鋼の湯面高さ位置から下方600mmを超える範囲では、図3に示すように、凝固シェルと長辺内面との間に発生した隙間が徐々に拡大することに対応して、凝固シェルの冷却効果が徐々に低下して、凝固シェル厚さが均一に成長し難いことと対応している。しかしながら、凝固シェルの長辺の幅方向中央部の厚さ(20mm)に対する厚さの減少率は10%と小さく、凝固シェルの冷却が継続して行われ(凝固シェルの厚みが成長して)、凝固シェルに凝固遅れが発生することは回避できると考えられる。
Regarding the distribution of the shell thickness of the solidified shell facing the long side, a portion where the thickness is minimized is not formed in the range of 400 mm downward (400 mm level) from the position of the molten metal in the continuous casting mold. This is because, in the range of 400 mm downward from the molten steel surface height position, the generation of a gap between the solidified shell and the long side inner surface is suppressed, and the solidified shell is efficiently cooled. This corresponds to the fact that the thickness can grow uniformly.
On the other hand, at a
(比較例)
実施例で構成した厚さ300mmの鋳片鋳造用の連続鋳造鋳型において、連続鋳造鋳型長辺の下から3番目の分割勾配領域の下端部(長辺上端より下方160mm位置)が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を注湯して連続鋳造を行った際に連続鋳造鋳型内に形成される凝固シェルの収縮プロフィールのシミュレーションを行った。
(Comparative example)
In the continuous casting mold for casting slab having a thickness of 300 mm configured in the example, the bottom end of the third division gradient region from the bottom of the long side of the continuous casting mold (position 160 mm below the top of the long side) is the molten steel surface. A simulation of the shrinkage profile of the solidified shell formed in the continuous casting mold was performed when molten steel was poured into the height position and continuous casting was performed.
図6に、厚さ300mmの鋳片を鋳込んだときの凝固シェルの収縮プロフィールと、鋳型長辺の下から3番目の分割勾配領域の下端部(長辺上端より下方160mm位置)が溶鋼の湯面高さ位置となるように溶鋼を注湯したときの鋳型長辺間の内幅の減少を示す収縮量の分布との関係を示す。図6から、溶鋼の湯面高さ位置を長辺上端より下方160mm位置となるよう設定した場合、凝固シェルと長辺内面との間に隙間が形成され、拡大していくことが分かる。
また、比較例の連続鋳造鋳型を用いて300mm厚さの鋳片を鋳造する場合の凝固シェルのコーナー部のシェル厚みの分布を計算により求めた。シェル厚みの分布の計算結果を図7に示す。
FIG. 6 shows the contraction profile of the solidified shell when a 300 mm thick slab is cast, and the lower end of the third divided gradient region from the bottom of the mold long side (160 mm below the top of the long side) is molten steel. The relationship with the distribution of the shrinkage | contraction amount which shows the reduction | decrease of the internal width between mold long sides when molten steel is poured so that it may become a molten metal surface height position is shown. FIG. 6 shows that when the molten steel surface height position of the molten steel is set to be 160 mm below the upper end of the long side, a gap is formed between the solidified shell and the long side inner surface and expands.
Further, the distribution of the shell thickness at the corner of the solidified shell in the case of casting a slab of 300 mm thickness using the continuous casting mold of the comparative example was obtained by calculation. FIG. 7 shows the calculation result of the shell thickness distribution.
図7に示すように、長辺に対向する凝固シェルのシェル厚さの分布に関しては、連続鋳造鋳型の上端から200mm下方の位置では、コーナー部から長辺の幅方向中央側に約20mmの位置に厚さが極小となる部分が発生し、凝固シェルの長辺の幅方向中央部の厚さとの差は、連続鋳造鋳型の下端に向かうに伴って増大する傾向を示す。これは、図6に示すように、凝固シェルと長辺内面との間には当初から大きな隙間が発生しているため、長辺による凝固シェルの冷却が十分に行われていないと考えられる。
一方、短辺に対向する凝固シェルのシェル厚さの分布に関しては、連続鋳造鋳型の上端から200mm下方の位置では、コーナー部から短辺の幅方向中央側に約15〜20mmの位置に厚さが極小となる部分が形成され、連続鋳造鋳型の下端に向かうに伴って(即ち、凝固シェルの厚さが増加するのに伴って)、凝固シェルの短辺の幅方向中央部の厚さとの差は略一定で、厚さが極小となる場所は徐々に短辺の幅方向中央側に移動する。短辺に対向する凝固シェルのシェル厚さの分布に現れた厚さ極小部分が消失しないのは、図6に示すように、凝固シェルと長辺内面との間には当初から大きな隙間が発生しているため、短辺側においても凝固シェルの冷却が十分に行われないためと考えられる。
したがって、凝固シェルの冷却が十分に行われず(凝固シェルの厚みが均一に成長し難く)、凝固シェルに凝固遅れが発生する虞が考えられる。
As shown in FIG. 7, regarding the distribution of the thickness of the solidified shell facing the long side, at a
On the other hand, regarding the distribution of the shell thickness of the solidified shell facing the short side, at a
Therefore, the solidified shell is not sufficiently cooled (the thickness of the solidified shell is difficult to grow uniformly), and there is a possibility that solidification delay may occur in the solidified shell.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
また、本実施の形態では、3種類の厚さの鋳片を鋳造する連続鋳造方法について説明したが、2種類の厚さの鋳片を鋳造する場合、4種類以上の厚さの鋳片を鋳造する場合についても、本発明の連続鋳造方法は適用できる。
更に、本実施の形態では、選択された短辺によって決定される鋳片の幅に対応する分割勾配領域L1、L2、L3の上端部に、溶鋼の湯面高さ位置を合わせて鋳造を行ったが、分割勾配領域L1、L2、L3内の任意の位置に溶鋼の湯面高さ位置を設定して鋳造を行うこともできる。
なお、本実施の形態では、本発明の連続鋳造鋳型を、垂直曲げ型の連続鋳造機に使用する鋳型に対して適用したが、本発明の連続鋳造鋳型は、湾曲型の連続鋳造機に使用する鋳型(湾曲した鋳型)に対しても適用できる。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included.
Further, the present invention also includes a combination of components included in the present embodiment and other embodiments and modifications.
Further, in this embodiment, the continuous casting method for casting slabs with three types of thickness has been described. However, when slabs with two types of thickness are cast, slabs with four or more types of thicknesses are cast. Also in the case of casting, the continuous casting method of the present invention can be applied.
Furthermore, in the present embodiment, the molten steel surface height position of the molten steel is aligned with the upper end portions of the divided gradient regions L 1 , L 2 , L 3 corresponding to the width of the slab determined by the selected short side. Although casting was performed, casting can be performed by setting the molten steel surface height position at an arbitrary position in the divided gradient regions L 1 , L 2 , and L 3 .
In this embodiment, the continuous casting mold of the present invention is applied to a mold used in a vertical bending type continuous casting machine. However, the continuous casting mold of the present invention is used in a curved continuous casting machine. The present invention can also be applied to a casting mold (curved casting mold).
10:連続鋳造鋳型、11、12:長辺、13、14、13a、14a、13b、14b:短辺 10: Continuous casting mold, 11, 12: Long side, 13, 14, 13a, 14a, 13b, 14b: Short side
Claims (5)
対向する前記長辺に、最上部を除いて上から下に連通するN個の分割勾配領域を、順次幅を狭くした前記短辺の幅によって決定される前記鋳片の凝固開始側の凝固収縮プロフィールにそれぞれ近似させて形成し、選択された前記短辺によって決定される鋳片の幅に対応する前記分割勾配領域内に、前記溶鋼の湯面高さ位置を設定することを特徴とする連続鋳造方法。 N types of short sides having a width corresponding to the thickness of the cast slab to be cast are exchangeably arranged between the long sides opposed to each other in a mold space portion formed in a vertically penetrating state. A continuous casting method capable of casting slabs of N types of thickness with molten steel,
Solidification shrinkage on the solidification start side of the slab determined by the widths of the short sides of N divided gradient regions communicating from the top to the bottom except for the uppermost portion on the long sides facing each other. Each of the molten steel surface height positions of the molten steel is set in the divided gradient region corresponding to the width of the slab determined by the selected short side. Casting method.
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