JP2015193042A - Cooling method of casting piece of high strength steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、連続鋳造装置によって鋳造した強靭鋼の鋳片を三次冷却する方法であって、強靭鋼の鋳片の冷却方法に関する。 The present invention relates to a method of tertiary cooling a slab of tough steel cast by, for example, a continuous casting apparatus, and relates to a method of cooling a slab of tough steel.
従来より、連続鋳造装置では、転炉や二次精錬装置等から出鋼された溶鋼を取鍋によってタンディッシュまで搬送し、搬送された取鍋内の溶鋼をタンディッシュへ注入後、このタンディッシュから鋳型へ溶鋼を供給することで、溶鋼（鋳片）を連続的に鋳造している。連続鋳造装置によって鋳造された鋳片は、下流側で所定の長さに切断され、その後、圧延等が行われる前に三次冷却帯によって冷却される。 Conventionally, in continuous casting equipment, the molten steel produced from the converter, secondary refining equipment, etc. is transported to the tundish using a ladle, and the molten steel in the ladle is poured into the tundish, and then this tundish is used. By supplying molten steel to the mold, molten steel (slab) is continuously cast. The slab cast by the continuous casting apparatus is cut into a predetermined length on the downstream side, and then cooled by a tertiary cooling zone before rolling or the like is performed.
三次冷却帯において、鋳片を冷却する技術として特許文献１及び２に示すものがある。
特許文献１は、低炭素鋼から焼入れ性の高い鋼種までの幅広い鋼種からなる連続鋳造鋳片の冷却時における表面割れと曲がり防止を図りながら、熱間圧延時に表面割れを発生し難い鋳片を製造する方法であって、連続鋳造されたブルームを所定の長さに切断した後、ブルームクーラーで冷却する際に冷却用ノズル列を鋳造方向へ３列以上配置し、冷却水の全周合計流量２００〜１０００ｌ／ｍｉｎで冷却している。
In the tertiary cooling zone, there are techniques shown in Patent Documents 1 and 2 as techniques for cooling the slab.
Patent Document 1 describes a slab that is difficult to generate surface cracks during hot rolling while preventing surface cracks and bending during cooling of continuous cast slabs made of a wide range of steel types from low carbon steel to high hardenability. This is a manufacturing method, in which three or more cooling nozzle rows are arranged in the casting direction when a continuously casted bloom is cut to a predetermined length and then cooled by a bloom cooler, and the total flow rate of cooling water is obtained. Cooling at 200 to 1000 l / min.
特許文献２は、連続鋳造ブルームの冷却時に発生する表面疵の発生を防止する冷却であって、上面の水量密度を５×１０−４〜４×１０−３ｍ３／ｍ２・Ｓ、側面の水量密度を上面の水量密度の１．５倍以上、下面の水量密度を上面の水量密度の２．０倍以上にしてブルーム表面温度がＡｒ３変態点に近づくほど冷却速度を増加させて、ベイナイト変態開始点、Ｂ１点より左側の冷却速度でブルームを冷却している。 Patent document 2 is cooling which prevents generation | occurrence | production of the surface flaw which generate | occur | produces at the time of cooling of a continuous casting bloom, Comprising: Water quantity density of an upper surface is 5 * 10 <-4> -4 * 10 < -3 > m < 3 > / m < 2 > S, The water density is 1.5 times or more of the water density on the upper surface, the water density on the lower surface is 2.0 or more times the water density on the upper surface, and the cooling rate is increased as the bloom surface temperature approaches the Ar3 transformation point. The bloom is being cooled at the cooling rate on the left side from the start point, point B1.
特許文献３は、分塊圧延時に発生するブルーム鋳片表層割れを効果的に防止することを目的としている。この特許文献３では、ブルーム鋳片の表面温度が１０００Ｋの場合の熱伝達率（Ｗ／ｍ２・Ｋ）をＨｗ、冷却帯（熱伝達率Ｈｗ）をブルーム鋳片が通過する時間（ｍｉｎ）をＴとした場合に、ブルーム鋳片の表面温度がＡｒ３変態点を超える温度から、Ｃｓ＝Ｈｗ×Ｔで定義される冷却強度Ｃｓが５００〜２５００（Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２・Ｋ）の範囲となる条件で冷却している。 Patent Document 3 is intended to effectively prevent bloom cast slab surface cracks that occur during block rolling. In Patent Document 3, the heat transfer rate (W / m 2 · K) when the surface temperature of the bloom slab is 1000 K is Hw, and the time (min) that the bloom slab passes through the cooling zone (heat transfer rate Hw). When the surface temperature of the bloom slab exceeds the Ar 3 transformation point, the cooling strength Cs defined by Cs = Hw × T is 500 to 2500 (W · min / m 2 · K). Cooling is performed within the range.
特許文献４は、鋼を連続鋳造して所定の長さに切断した後のビレット鋳片を冷却するに際して、このビレット鋳片に曲がりが発生しないことを目的としている。特許文献４では、鋳片温度が８００〜５００℃の範囲での鋳片の相対する面における平均冷却速度を夫々Ｃ１、Ｃ２（℃／分：但しＣ１≧Ｃ２）としたとき、（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１＜０．１５ を満たすように冷却している。 Patent Document 4 aims to prevent the billet slab from being bent when cooling the billet slab after the steel is continuously cast and cut to a predetermined length. In Patent Document 4, when the average cooling rates on the opposing surfaces of the slab in the range of 800 to 500 ° C. are C1 and C2 (° C./min: C1 ≧ C2), respectively (C1-C2 ) / C1 <0.15.
特許文献５は、鋳型への溶鋼注入を一旦停止したことによって形成される繋ぎ目部分が過冷却とならないようにすることを目的としている。特許文献５では、二次冷却水量を鋳片引抜速度から算出される二次冷却水量（Ｑ）に引抜停止時間が長くなるほど相対的に小さくなるように鋳片の引抜停止時間に応じて設定した補正係数α（α＜１．０）を乗じた二次冷却水量（α×Ｑ）に調整している。 Patent document 5 aims at preventing the joint part formed by once stopping the injection of molten steel into the mold from being overcooled. In Patent Document 5, the secondary cooling water amount is set to the secondary cooling water amount (Q) calculated from the slab drawing speed according to the slab drawing stop time so as to become relatively smaller as the drawing stop time becomes longer. The secondary cooling water amount (α × Q) is multiplied by the correction coefficient α (α <1.0).
特許文献６は、鋳込み速度が低くなり、鋳型内もしくは最低冷却水量の制約を持つ冷却ゾーンに存在した鋳片が過大に抜熱されても、その下部の各冷却ゾーンにおいて最適な冷却水量を設定することを目的としている。特許文献６では、鋳込み速度が予め定めた所定値以下になった場合、その時に鋳型内に存在していた鋳片が２次冷却帯を通過する際に、鋳込み速度が前記所定値以下となっていた時間とその時の鋳込み速度を考慮して散布する冷却水量に対する補正係数を算出し、その補正係数によって修正した冷却水量を該当鋳片部位が通過する際に散布している。 Patent Document 6 sets the optimum cooling water amount in each cooling zone even if the casting speed becomes low and the slab existing in the cooling zone having the restriction in the mold or the minimum cooling water amount is excessively removed. The purpose is to do. In Patent Document 6, when the casting speed is equal to or lower than a predetermined value, the casting speed becomes equal to or lower than the predetermined value when the slab existing in the mold at that time passes through the secondary cooling zone. The correction coefficient for the amount of cooling water to be sprayed is calculated in consideration of the time spent and the casting speed at that time, and the amount of cooling water corrected by the correction coefficient is sprayed when the corresponding slab part passes.
特許文献１及び２は、いずれも連続鋳造装置で鋳造した鋳片を冷却する技術であるものの、鋳片の組成（鋼種）と冷却条件との関係は示されておらず、これらの技術を用いても強靭鋼から構成される鋳片において、表面割れを防止することができないのが実情である。
また、微細組織を形成して割れを防ぐ観点に立てば、特許文献３〜６のいずれにおいても、詳細な冷却条件、例えば、表面温度分布における最高温度と最低温度との差、表面温度分布に対応した冷却方法、鋳片の非定常部位についての冷却などについて全く示されていない。したがって、これらの技術を用いても強靭鋼から構成される鋳片において、表面割れ等を防止することができないのが実情である。
Although both Patent Documents 1 and 2 are techniques for cooling a slab cast by a continuous casting apparatus, the relationship between the composition of the slab (steel type) and cooling conditions is not shown, and these techniques are used. However, the actual situation is that surface cracks cannot be prevented in a slab made of tough steel.
Further, from the viewpoint of preventing cracks by forming a fine structure, in any of Patent Documents 3 to 6, detailed cooling conditions, for example, the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution, the surface temperature distribution There is no indication of the corresponding cooling method, cooling of the unsteady part of the slab, etc. Therefore, in reality, it is impossible to prevent surface cracks and the like in a slab made of tough steel even if these techniques are used.
そこで、本発明では、強靭鋼に対応する三次冷却条件を適正化することによって、安定的に鋳片の組織を微細組織にして割れを防止することができる強靭鋼の鋳片の冷却方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, by optimizing the tertiary cooling conditions corresponding to the tough steel, a cooling method for the tough steel slab that can stably prevent the cracking by making the structure of the slab into a fine structure. The purpose is to do.
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明の強靭鋼の鋳片の冷却方法は、成分として、Ｃ＝０．２８％〜０．５３％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ＝０．１０％〜０３５％、Ｍｎ＝０．６０％〜１．３０％、Ｐ≦０．０３０％、Ｓ≦０．０３０％、Ｃｒ＝０．９０％〜１．５０％、Ｍｏ＝０．１５％〜０．３０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる強靭鋼の鋳片を、下記の条件を満たすように三次冷却することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the method for cooling a slab of tough steel according to the present invention includes, as components, C = 0.28% to 0.53% (mass%, the same shall apply hereinafter), Si = 0.10% to 035%, Mn = 0. .60% to 1.30%, P ≦ 0.030%, S ≦ 0.030%, Cr = 0.90% to 1.50%, Mo = 0.15% to 0.30%, balance Fe and A slab of tough steel made of inevitable impurities is subjected to tertiary cooling so as to satisfy the following conditions.
（１）鋳片幅方向の表面温度分布における最高温度と、最低温度との差である温度差をΔＴとした際に、ΔＴ≦１６０℃とする。
（２）鋳片表面温度を８００℃から５００℃まで冷却する際の冷却速度として、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とする。
(1) ΔT ≦ 160 ° C., where ΔT is the temperature difference that is the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution in the slab width direction.
(2) As a cooling rate when cooling the slab surface temperature from 800 ° C. to 500 ° C., when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min or more, 699 ° C. to 600 ° C. Then, the cooling rate is set to 17 ° C./min or more at a cooling rate of 22 ° C./min or more and 599 ° C. to 500 ° C.
また、強靭鋼の鋳片の冷却方法は、成分として、Ｃ＝０．２８％〜０．５３％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ＝０．１０％〜０３５％、Ｍｎ＝０．６０％〜１．３０％、Ｐ≦０．０３０％、Ｓ≦０．０３０％、Ｃｒ＝０．９０％〜１．５０％、Ｍｏ＝０．１５％〜０．３０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる強靭鋼の鋳片を、三次冷却するに際し、
下記（１）及び（２）の条件で、鋳片の定常部位における三次冷却水量Ｑを求め、
（１）鋳片幅方向の表面温度分布における最高温度と、最低温度との差である温度差をΔＴとした際に、ΔＴ≦１６０℃とする。
Moreover, the cooling method of the slab of tough steel is as components C = 0.28% to 0.53% (mass%, the same shall apply hereinafter), Si = 0.10% to 035%, Mn = 0.60% ˜1.30%, P ≦ 0.030%, S ≦ 0.030%, Cr = 0.90% to 1.50%, Mo = 0.15% to 0.30%, balance Fe and inevitable impurities When the slab of tough steel consisting of
Under the conditions of (1) and (2) below, the amount of tertiary cooling water Q in the steady part of the slab is obtained,
(1) ΔT ≦ 160 ° C., where ΔT is the temperature difference that is the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution in the slab width direction.
（２）鋳片表面温度を８００℃から５００℃まで冷却する際の冷却速度として、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とする。
下記（３）〜（６）によって、鋳片の非定常部位における三次冷却水量Ｑ’を求め、
（３）鋳片の引抜停止時間に基づいた停止補正係数ａを設定する。
(2) As a cooling rate when cooling the slab surface temperature from 800 ° C. to 500 ° C., when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min or more, 699 ° C. to 600 ° C. Then, the cooling rate is set to 17 ° C./min or more at a cooling rate of 22 ° C./min or more and 599 ° C. to 500 ° C.
According to the following (3) to (6), the amount of tertiary cooling water Q ′ in the unsteady part of the slab is obtained,
(3) A stop correction coefficient a based on the slab drawing stop time is set.
（４）鋳片の搬送速度に基づいた搬送補正係数ｂを設定する。
（５）連続鋳造装置における平均鋳造速度に基づいた鋳造速度補正係数ｃを設定する。
（６）Ｑ’＝Ｑ×ａ×ｂ×ｃ
前記定常部位に対しては、三次冷却水量Ｑで三次冷却を行い、前記非定常部位に対しては、三次冷却水量Ｑ’で三次冷却を行うことを特徴とする。
(4) The conveyance correction coefficient b based on the slab conveyance speed is set.
(5) A casting speed correction coefficient c based on the average casting speed in the continuous casting apparatus is set.
(6) Q ′ = Q × a × b × c
The stationary part is subjected to tertiary cooling with a tertiary cooling water amount Q, and the unsteady part is subjected to tertiary cooling with a tertiary cooling water amount Q ′.
本発明によれば、強靭鋼の鋳片に対応する三次冷却条件を適正化することによって、安
定的に鋳片の組織を微細組織にして割れを防止することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, by optimizing the tertiary cooling conditions corresponding to the slab of tough steel, the structure of a slab can be stably made into a fine structure and a crack can be prevented.
本発明の実施形態について図を基に説明する。
本発明の強靭鋼の鋳片の冷却方法は、連続鋳造装置によって鋳造した鋳片、即ち、ブルームを切断後に切断した鋳片の三次冷却を行う方法である。なお、この実施形態では、ブルームのことを「鋳片」ということがある。
図１は、連続鋳造装置、この連続鋳造装置の下流側に配備され且つ連続鋳造装置で鋳造された鋳片を所定の長さに切断する切断装置、この切断装置で切断された鋳片を冷却する三次冷却装置を示したものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The method for cooling a slab of tough steel according to the present invention is a method of performing tertiary cooling of a slab cast by a continuous casting apparatus, that is, a slab cut after cutting a bloom. In this embodiment, the bloom may be referred to as “slab”.
FIG. 1 shows a continuous casting apparatus, a cutting apparatus disposed downstream of the continuous casting apparatus and cut into a predetermined length of a slab cast by the continuous casting apparatus, and the slab cut by the cutting apparatus is cooled. 3 shows a tertiary cooling device.
まず、連続鋳造装置、切断装置、三次冷却装置について説明する。
図１に示すように、連続鋳造装置１は、ブルームを連続的に鋳造するものであって、精錬処理された溶鋼２が装入された取鍋３と、取鍋３内の溶鋼が注入されて当該溶鋼２を一時的に貯留するタンディッシュ４と、このタンディッシュ４からの溶鋼２が供給される鋳型５と、この鋳型５により成型された鋳片Ｓを引き出すと共に、鋳片Ｓをサポートする複数のサポートロール６とを有している。
First, a continuous casting device, a cutting device, and a tertiary cooling device will be described.
As shown in FIG. 1, the continuous casting apparatus 1 continuously casts bloom, and a ladle 3 into which a refined molten steel 2 is charged and a molten steel in the ladle 3 are injected. The tundish 4 for temporarily storing the molten steel 2, the mold 5 to which the molten steel 2 from the tundish 4 is supplied, and the slab S formed by the mold 5 are drawn out and the slab S is supported. And a plurality of support rolls 6.
タンディッシュ４は、有底箱形となっており、タンディッシュ４の底部に溶鋼を注入する注入口が設けられ、この注入口に浸漬ノズルが接続されている。浸漬ノズルは、スライドバルブにより開閉可能となっており、スライドバルブの開閉によってタンディッシュ４から鋳型５への溶鋼の注入又は停止を行うことができる。
連続鋳造装置１では、転炉や二次精錬装置等から出鋼された溶鋼２を取鍋３によってタンディッシュ４まで搬送し、搬送された取鍋３内の溶鋼２をタンディッシュ４へ注入後、スライドバルブを開くことによって、鋳型５内の溶鋼２を連続的に鋳造することができる。溶鋼２（鋳片Ｓ）は、鋳型５によって一次冷却が行われると共に、鋳型５の下流側に配置された冷却ノズル（図示省略）によって二次冷却が行われる。
The tundish 4 has a bottomed box shape, and an inlet for injecting molten steel is provided at the bottom of the tundish 4, and an immersion nozzle is connected to the inlet. The immersion nozzle can be opened and closed by a slide valve, and molten steel can be injected or stopped from the tundish 4 to the mold 5 by opening and closing the slide valve.
In the continuous casting apparatus 1, the molten steel 2 produced from a converter, secondary refining apparatus, etc. is transported to the tundish 4 by the ladle 3, and the molten steel 2 in the transported ladle 3 is injected into the tundish 4. The molten steel 2 in the mold 5 can be continuously cast by opening the slide valve. The molten steel 2 (slab S) is subjected to primary cooling by the mold 5 and secondary cooling by a cooling nozzle (not shown) disposed on the downstream side of the mold 5.
また、連続鋳造装置１によって鋳造された鋳片Ｓは、切断装置１０に送られ、切断装置１０によって所定の長さに切断される。この切断装置１０は、連続鋳造装置１の下流側（連続鋳造装置１０の最下流に設置されたピンチロール９の下流側）に設置されたもので、例えば、ガスによって鋳片Ｓの切断を行うガスカッタで構成されている。
三次冷却装置（三次冷却帯）１１は、鋳造されたブルームの表面を冷却する設備（ブルームクーラー）であって、切断装置１０の下流側に設置され、当該切断装置１０で切断された後の鋳片Ｓの冷却（鋳片Ｓの三次冷却）を行う。即ち、三次冷却帯１１は、所定長さに切断された鋳片を加熱炉に装入する前に冷却を行うものである。なお、三次冷却帯１１は切断された鋳片Ｓの一本毎に冷却を行う。
Further, the slab S cast by the continuous casting apparatus 1 is sent to the cutting apparatus 10 and is cut into a predetermined length by the cutting apparatus 10. This cutting device 10 is installed on the downstream side of the continuous casting device 1 (downstream side of the pinch roll 9 installed on the most downstream side of the continuous casting device 10). For example, the slab S is cut with gas. It consists of a gas cutter.
The tertiary cooling device (tertiary cooling zone) 11 is a facility (bloom cooler) for cooling the surface of the cast bloom, and is installed on the downstream side of the cutting device 10 and is cast after being cut by the cutting device 10. The piece S is cooled (third cooling of the cast piece S). That is, the tertiary cooling zone 11 cools the slab cut to a predetermined length before charging it into the heating furnace. The tertiary cooling zone 11 performs cooling for each of the cut slabs S.
図１及び図２に示すように、三次冷却帯１１は、鋳片Ｓを搬送する搬送装置１２と、鋳片Ｓの搬送方向に沿って所定の間隔で配置された冷却ノズル１３とを備えている。搬送装置１２は、載置された鋳片Ｓをローラによって搬送するローラ搬送装置で構成されている。冷却ノズル１３は、鋳片Ｓの上面（広面側の上面）を冷却する上部冷却ノズル１３ａと、鋳片Ｓの下面（広面側の下面）を冷却する下部冷却ノズル１３ｂと、狭面を冷却する一対の狭面冷却ノズル１３ｃを備えている。したがって、上部冷却ノズル１３ａ、下部冷却
ノズル１３ｂ、狭面冷却ノズル１３ｃによって矩形状の鋳片Ｓに対して四面を冷却することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the tertiary cooling zone 11 includes a transport device 12 that transports the slab S, and cooling nozzles 13 that are arranged at predetermined intervals along the transport direction of the slab S. Yes. The conveying device 12 is configured by a roller conveying device that conveys the placed slab S with a roller. The cooling nozzle 13 cools the narrow surface by an upper cooling nozzle 13a that cools the upper surface (the upper surface on the wide surface side) of the slab S, a lower cooling nozzle 13b that cools the lower surface (the lower surface on the wide surface side) of the slab S, and the like. A pair of narrow surface cooling nozzles 13c are provided. Accordingly, the four surfaces of the rectangular slab S can be cooled by the upper cooling nozzle 13a, the lower cooling nozzle 13b, and the narrow surface cooling nozzle 13c.
さて、三次冷却帯１１において、適正に冷却しないと、鋳片Ｓの表面等に割れが発生することがある。特に、同じ冷却条件であっても、鋼種が異なれば、過冷却等によって鋳片Ｓの表面に割れが生じることがあり、鋼種と冷却条件とを適正に制御する必要がある。
本発明では、鋳片Ｓを三次冷却するにあたって、鋼種に適合した三次冷却を行うことより、鋳片（ブルーム）の鋳片表面において、安定的に鋳片の組織を微細組織にして割れが進展することを防止している。
Now, in the tertiary cooling zone 11, cracks may occur on the surface of the slab S or the like if not properly cooled. In particular, even under the same cooling conditions, if the steel type is different, cracking may occur on the surface of the slab S due to supercooling or the like, and it is necessary to appropriately control the steel type and the cooling conditions.
In the present invention, when the slab S is subjected to the tertiary cooling, by performing the tertiary cooling suitable for the steel type, cracks progress stably on the slab surface of the slab (bloom) with the microstructure of the slab stably being a fine structure. To prevent it.
以下、鋳片Ｓの三次冷却について詳しく説明する。
連続鋳造装置１によって鋳造する鋳片Ｓ、即ち、三次冷却を行う鋳片Ｓは、強靭鋼であって、成分として、Ｃ＝０．２８％〜０．５３％（質量％、以下同じ）、Ｓｉ＝０．１０％〜０３５％、Ｍｎ＝０．６０％〜１．３０％、Ｐ≦０．０３０％、Ｓ≦０．０３０％、Ｃｒ＝０．９０％〜１．５０％、Ｍｏ＝０．１５％〜０．３０％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物を含有している。
Hereinafter, the tertiary cooling of the slab S will be described in detail.
The slab S to be cast by the continuous casting apparatus 1, that is, the slab S to be subjected to tertiary cooling is tough steel, and has C = 0.28% to 0.53% (mass%, the same applies hereinafter) as a component. Si = 0.10% to 035%, Mn = 0.60% to 1.30%, P ≦ 0.030%, S ≦ 0.030%, Cr = 0.90% to 1.50%, Mo = 0.15% to 0.30%, balance Fe and inevitable impurities are contained.
このような強靭鋼は、添加する合金が多く、特に成分としてＣｒを０．９０％以上、Ｍｏを０．１５％以上含有しているために焼入れ性が高い。そのため、鋳片表面の割れ感受性も高いため、当該強靭鋼の鋳片Ｓを三次冷却で冷却する場合には、冷却速度や鋳片の表面温度を細かく管理する必要がある。詳しくは、強靭鋼の鋳片Ｓを三次冷却で冷却するに際して、条件（１）及び条件（２）を満たすように冷却する必要がある。 Such a tough steel has many alloys to be added, and particularly has a hardenability because it contains 0.90% or more of Cr and 0.15% or more of Mo as components. Therefore, since the slab surface has high susceptibility to cracking, when the slab S of the tough steel is cooled by tertiary cooling, it is necessary to finely control the cooling rate and the surface temperature of the slab. Specifically, when cooling the tough steel slab S by tertiary cooling, it is necessary to cool the slab S so as to satisfy the conditions (1) and (2).
詳しくは、図３に示すように、条件（１）では、鋳片幅方向の表面温度分布における最高温度と、最低温度との差である温度差をΔＴとした際に、当該温度差であるΔＴ≦１６０℃とする。鋳片Ｓの上面、下面及び狭面の各面において、幅方向に沿う直線Ｌ１上（鋳造方向と直交する直線Ｌ１上）の温度分布を見たとき、当該直線上における最高温度と最低温度との差（ΔＴ）は１６０℃以下とする。言い換えれば、上面における表面温度分布の最高温度と最低温度との差は１６０℃以下であって、下面における表面温度分布の最高温度と最低温度との差も１６０℃以下であって、狭面における表面温度分布の最高温度と最低温度との差も１６０℃以下である。 Specifically, as shown in FIG. 3, in the condition (1), when the temperature difference that is the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution in the slab width direction is ΔT, the temperature difference is the temperature difference. ΔT ≦ 160 ° C. When the temperature distribution on the straight line L1 along the width direction (on the straight line L1 orthogonal to the casting direction) is observed on each of the upper surface, the lower surface, and the narrow surface of the slab S, the maximum temperature and the minimum temperature on the straight line The difference (ΔT) is 160 ° C. or less. In other words, the difference between the highest temperature and the lowest temperature of the surface temperature distribution on the upper surface is 160 ° C. or less, and the difference between the highest temperature and the lowest temperature of the surface temperature distribution on the lower surface is 160 ° C. or less. The difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature distribution is also 160 ° C. or less.
また、条件（１）で示した最高温度と最低温度との差は、後述する条件（２）で示した各管理区間で満たすようにしている。例えば、後述する第１管理区間、第２管理区間、第３管理区間のそれぞれで、ΔＴ≦１６０℃を満たすようにしている。
図４は、強靭鋼で構成された鋳片Ｓにおいて、上面における温度差ΔＴとノズルの水量密度との関係を示し、図５は、狭面における温度差ΔＴとノズルの水量密度との関係を示し、図６は、下面における温度差ΔＴとノズルの水量密度との関係を示している。
図４〜６は、実機であるブルームクーラー１１の三次冷却の水量密度を増減させて、冷却を行った後、鋳片Ｓの表面を目視で確認して、応力割れの有無をまとめたものである。
Further, the difference between the maximum temperature and the minimum temperature indicated in the condition (1) is satisfied in each management section indicated in the condition (2) described later. For example, ΔT ≦ 160 ° C. is satisfied in each of a first management section, a second management section, and a third management section described later.
FIG. 4 shows the relationship between the temperature difference ΔT on the upper surface and the nozzle water density in the slab S made of tough steel, and FIG. 5 shows the relationship between the temperature difference ΔT on the narrow surface and the nozzle water density. FIG. 6 shows the relationship between the temperature difference ΔT on the lower surface and the water density of the nozzle.
FIGS. 4 to 6 summarize the presence or absence of stress cracking by visually checking the surface of the slab S after increasing / decreasing the water density of the tertiary cooling of the actual bloom cooler 11 and performing cooling. is there.
図４〜６に示すように、上面、狭面、下面のいずれにおいても最高温度と最低温度との温度差ΔＴが１６０℃を超えると、熱応力割れが発生し、温度差ΔＴが１６０℃以下である場合は、応力割れが発生しなかった。つまり、強靭鋼の鋳片Ｓでは、三次冷却の際に、温度差ΔＴ１を１６０℃以下とすることによって、応力割れを防止することができる。
さて、本発明では、三次冷却後の鋳片Ｓ（強靭鋼の鋳片Ｓ）に対して、鋳片Ｓの表層から５ｍｍ以上の範囲に亘ってベイナイト（Ｚｗ）を単層として形成して、組織の微細化を図っている。つまり、三次冷却後の鋳片Ｓにベイナイトを形成して、その後に、加熱炉に鋳片を装入することにより、鋳片の表面組織を微細化し、これにより、割れが進展することを防止している。
As shown in FIGS. 4 to 6, when the temperature difference ΔT between the maximum temperature and the minimum temperature exceeds 160 ° C. on any of the upper surface, the narrow surface, and the lower surface, thermal stress cracking occurs, and the temperature difference ΔT is 160 ° C. or less. In this case, stress cracking did not occur. That is, in the slab S of tough steel, stress cracking can be prevented by setting the temperature difference ΔT1 to 160 ° C. or less during the tertiary cooling.
Now, in the present invention, for the slab S after the third cooling (slab of strong steel S), bainite (Zw) is formed as a single layer over a range of 5 mm or more from the surface layer of the slab S, The organization is miniaturized. In other words, bainite is formed on the slab S after the third cooling, and then the slab is inserted into a heating furnace to refine the surface structure of the slab, thereby preventing cracks from progressing. doing.
具体的には、鋳片Ｓの表層から５ｍｍ以上の範囲に亘ってベイナイト（Ｚｗ）を形成させるために、条件（２）に示すように、三次冷却の冷却速度を設定している。条件（２）は、鋳片表面温度を８００℃から５００℃まで冷却する際の冷却速度の条件であって、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上にする。つまり、上部冷却ノズル１３ａ、下部冷却ノズル１３ｂ及び狭面
冷却ノズル１３ｃにおいて鋳片Ｓを冷却した場合の冷却速度が、条件（２）を満たすように、上部冷却ノズル１３ａ、下部冷却ノズル１３ｂ及び狭面冷却ノズル１３ｃの水量（水量密度）を設定して冷却する。
Specifically, in order to form bainite (Zw) over a range of 5 mm or more from the surface layer of the slab S, the cooling rate of the tertiary cooling is set as shown in the condition (2). Condition (2) is a condition of a cooling rate when the slab surface temperature is cooled from 800 ° C. to 500 ° C., and when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min. As described above, the cooling rate is 22 ° C./min or more at 699 ° C. to 600 ° C., and the cooling rate is 17 ° C./min or more at 599 ° C. to 500 ° C. In other words, the upper cooling nozzle 13a, the lower cooling nozzle 13b, and the narrow cooling nozzle 13c are cooled so that the cooling rate when the slab S is cooled satisfies the condition (2). Cooling is performed by setting the amount of water (water density) of the surface cooling nozzle 13c.
この条件（２）に示すように、鋳片表面温度を８００〜５００℃までに冷却するにあたって、冷却速度を管理区分（管理区間）は、８００℃〜７００℃（第１管理区間）、６９９〜６００℃（第２管理区間）、５９９〜５００℃（第３管理区間）の３区間としており、各管理区間の温度幅（最高温度から最低温度までの温度範囲）は１００℃以下としている。このように、各管理区間における温度幅を１００℃以下にしているため、条件（１）で示した温度差の条件を満たしやすく、逆に、管理区間の温度幅を１００℃よりも大きくしてしまうと、条件（１）で示した温度差の条件を満たすことが難しいばかりか、条件（１）を満たそうとした場合、各管理区間での冷却速度が極端に遅くしなければならず、ベイナイトを形成することが難しくなる。 As shown in this condition (2), when the slab surface temperature is cooled to 800 to 500 ° C., the cooling rate is controlled to 800 ° C. to 700 ° C. (first management interval), 699 to There are three sections of 600 ° C. (second management section), 599 to 500 ° C. (third management section), and the temperature width (temperature range from the highest temperature to the lowest temperature) of each management section is 100 ° C. or less. Thus, since the temperature width in each management section is set to 100 ° C. or less, it is easy to satisfy the temperature difference condition shown in the condition (1), and conversely, the temperature width of the management section is made larger than 100 ° C. Therefore, not only is it difficult to satisfy the condition of the temperature difference shown in the condition (1), but when trying to satisfy the condition (1), the cooling rate in each management section must be extremely slow, It becomes difficult to form bainite.
なお、三次冷却の水量密度と冷却速度との関係は、機外実験等により求めておくことが望ましい。例えば、機外実験において、試験片に熱電対を埋め込んでおき、種々の冷却密度で試験片を冷却して、水量密度と冷却速度との関係を求める。
そして、実際に操業を行う際は、三次冷却の条件として水量とノズル特性とから水量密度を求めておくと共に、機外実験で得られた水量密度と冷却速度との関係から、水量密度に対する冷却速度を求めて、操業を実施する。ここで、条件（２）では、冷却速度の上限値を規定していないが、実機の能力に基づいて設定することが望ましい。即ち、当業者常法の操業範囲から逸脱しない範囲で実機に適合した能力で冷却速度を求める。例えば、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上〜２００℃／ｍｉｎ以下、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上〜２００℃／ｍｉｎ以下、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上〜２００℃／ｍｉｎにする。当然の如く、冷却速度が速すぎると、マルテンサイトの組織が鋳片にできるため、マルテンサイトの組織が発生しないように、冷却速度を設定する。
The relationship between the water density of the tertiary cooling and the cooling rate is preferably obtained by an external experiment or the like. For example, in an out-of-machine experiment, a thermocouple is embedded in the test piece, the test piece is cooled at various cooling densities, and the relationship between the water density and the cooling rate is obtained.
In actual operation, the water density is obtained from the water quantity and the nozzle characteristics as the tertiary cooling conditions, and the cooling with respect to the water density is obtained from the relationship between the water density and the cooling rate obtained in the external experiment. Search for speed and conduct operations. Here, in condition (2), the upper limit value of the cooling rate is not defined, but it is desirable to set it based on the capability of the actual machine. In other words, the cooling rate is obtained with a capability adapted to the actual machine without departing from the operation range of ordinary methods by those skilled in the art. For example, when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min to 200 ° C./min, and when the temperature is 699 ° C. to 600 ° C., the cooling rate is 22 ° C./min to 200 ° C./min. Hereinafter, the cooling rate is set to 17 ° C./min to 200 ° C./min at 599 ° C. to 500 ° C. As a matter of course, if the cooling rate is too high, the martensite structure can be formed into a slab, so the cooling rate is set so that the martensite structure does not occur.
つまり、実操業では、条件（１）及び条件（２）を満たすように、定常部位における水量密度（冷却水量Ｑ）を設定する。例えば、鋳片の冷却面（上面、下面、狭面）のそれぞれにおいて、条件（１）及び条件（２）を満たすように、上部冷却ノズル１３ａ、下部冷却ノズル１３ｂ及び狭面冷却ノズル１３ｃの冷却水量Ｑを設定する。
そして、各ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃのそれぞれの冷却水量Ｑを設定した後は、三次冷却帯１１の入側での鋳片の有無を検知し、鋳片Ｓが有りの場合、即ち、鋳片Ｓが存在する場合に、設定した冷却水量で鋳片Ｓを冷却する。鋳片Ｓの検知は、予め三次冷却帯１１の入側にセンサ等を設置し、このセンサにより三次冷却帯１１に鋳片Ｓが入ったか否か（鋳片Ｓの有無）を行う。なお、作業者が目視にて、鋳片Ｓの有無を確認してもよい。
That is, in the actual operation, the water amount density (cooling water amount Q) in the stationary part is set so as to satisfy the conditions (1) and (2). For example, the cooling of the upper cooling nozzle 13a, the lower cooling nozzle 13b, and the narrow surface cooling nozzle 13c so as to satisfy the condition (1) and the condition (2) on each cooling surface (upper surface, lower surface, narrow surface) of the slab. Set the water quantity Q.
And after setting each cooling water quantity Q of each nozzle 13a, 13b, 13c, the presence or absence of the slab on the entrance side of the tertiary cooling zone 11 is detected, and when the slab S is present, that is, the slab When S exists, the slab S is cooled with the set amount of cooling water. For detecting the slab S, a sensor or the like is installed in advance on the inlet side of the tertiary cooling zone 11, and whether or not the slab S has entered the tertiary cooling zone 11 by this sensor (presence or absence of the slab S) is determined. In addition, you may confirm the presence or absence of the slab S visually.
次に、上述した成分を有する強靭鋼の鋳片Ｓを鋳造する際において、鋳片Ｓを三次冷却で冷却する際での定常部位における冷却水量を条件（１）及び条件（２）で設定して、三次冷却帯入口で鋳片Ｓの有無を検知し、鋳片Ｓが存在する場合に設定した冷却水量で鋳片を冷却した実施例と、実施例とは異なる方法で冷却を行った比較例について説明する。
この実施例及び比較例では、連続鋳造装置１は「神戸製鋼所製、垂直曲げ型連鋳機」を用いた。鋳型サイズは４３０×３００ｍｍとした。鋳型高さは１２００ｍｍとした。鋳造速度は、０．７０〜１．０５ｍ／ｍｉｎ、連続鋳造装置１における二次冷却の比水量は０．２０〜０．５５Ｌ／ｋｇ・ｓとした。三次冷却帯１１における三次冷却方法では、ミスト状の冷却水（水＋空気）を鋳片Ｓの上面、下面、狭面の４面に噴射した。三次冷却帯１１の冷却ノズルの本数は、１面毎に２４本とした。三次冷却帯１１の長さは７．２３ｍとした。
Next, when casting the slab S of the tough steel having the above-described components, the cooling water amount in the steady part when the slab S is cooled by the tertiary cooling is set in the conditions (1) and (2). Then, the presence or absence of the slab S was detected at the inlet of the tertiary cooling zone, and the example in which the slab was cooled with the cooling water amount set when the slab S was present was compared with the cooling performed by a method different from the example An example will be described.
In this example and the comparative example, the continuous casting apparatus 1 used “Kobe Steel Works, vertical bending type continuous casting machine”. The mold size was 430 × 300 mm. The mold height was 1200 mm. The casting speed was 0.70 to 1.05 m / min, and the specific water amount of secondary cooling in the continuous casting apparatus 1 was 0.20 to 0.55 L / kg · s. In the tertiary cooling method in the tertiary cooling zone 11, mist-like cooling water (water + air) was sprayed onto the four surfaces of the slab S, the upper surface, the lower surface, and the narrow surface. The number of cooling nozzles in the tertiary cooling zone 11 was 24 per surface. The length of the tertiary cooling zone 11 was 7.23 m.
また、図７に示す特性を示す上部冷却ノズル１３ａを使用し、図８に示す特性を示す下部冷却ノズル１３ｂを使用し、図９に示す特性を示す狭面冷却ノズル１３ｃを使用した。また、冷却ノズルの気水体積比３１とし、ノズル角は、鋳片Ｓの上下面に対しては９５°、狭面に対しては１１１°とした。
連続鋳造装置１にて得られた鋳片（鋼塊）を三次冷却後に、加熱炉に装入して１２００
〜１３００℃まで加熱後、分塊圧延し、ビレット（断面１５５ｍｍ×１５５ｍｍ）とした。分塊圧延等は当業者常法通りに行った。
Further, the upper cooling nozzle 13a having the characteristics shown in FIG. 7 was used, the lower cooling nozzle 13b having the characteristics shown in FIG. 8 was used, and the narrow surface cooling nozzle 13c having the characteristics shown in FIG. 9 was used. The air / water volume ratio of the cooling nozzle was set to 31, and the nozzle angle was set to 95 ° with respect to the upper and lower surfaces of the slab S and 111 ° to the narrow surface.
The slab (steel ingot) obtained by the continuous casting apparatus 1 is subjected to tertiary cooling and then charged into a heating furnace to 1200.
After heating to ˜1300 ° C., the slab was rolled into a billet (cross section 155 mm × 155 mm). Split rolling and the like were carried out in the same manner as those skilled in the art.
鋳片の表面疵は、ビレット（１５５ｍｍ角）に圧延した段階において、表面を観察し、割れの有無を調査した。即ち、ＪＩＳＺ２３２３に基づいて、１ビレット（サイズ：１５５ｍｍ×１５５ｍｍ×１０ｍ）について、磁粉探傷検査を行った。磁粉探傷試験では、１視野（２ｍｍ×２ｍｍ）当たりの輝度のピークを測定し、ピークが検出されたものを疵とした。 The surface defect of the slab was observed at the stage of rolling into billets (155 mm square) and examined for cracks. That is, based on JISZ2323, a magnetic particle flaw inspection was performed for one billet (size: 155 mm × 155 mm × 10 m). In the magnetic particle flaw detection test, the peak of luminance per field of view (2 mm × 2 mm) was measured, and the one in which the peak was detected was taken as a bowl.
冷却速度は、予め機外実験において、鋳片の表層から深さ５ｍｍの位置に熱電対を埋め込み、所定の水量密度で所定の時間鋳片を冷却し、水量密度毎の冷却速度を測定した。この機外実験では、実機と同様の冷却ノズルを用いると共に、冷却ノズルの配置も実機と同じとした。また、機外実験では、鋳片のサイズ（サンプルサイズ）や鋳片の初期温度（サンプル初期温度）も実機と同様とし、機外実験と実機での測定条件に差が出ないように行った。 The cooling rate was measured in advance in an out-of-machine experiment by embedding a thermocouple at a depth of 5 mm from the surface of the slab, cooling the slab at a predetermined water density for a predetermined time, and measuring the cooling rate for each water density. In this out-of-machine experiment, the same cooling nozzle as that of the actual machine was used, and the arrangement of the cooling nozzles was the same as that of the actual machine. Also, in the out-of-machine experiment, the slab size (sample size) and the initial slab temperature (sample initial temperature) were the same as in the actual machine, so that there was no difference in the measurement conditions between the out-of-machine experiment and the actual machine. .
表１は、鋳造速度（目標の鋳造速度）を１．０５ｍ／ｍｉｎ、引抜停止時間を０分、平均鋳造速度を１．０５ｍ／ｍｉｎとしたうえで、鋳片Ｓの上面に関して、三次冷却を行った結果をまとめたものである。 Table 1 shows that the casting speed (target casting speed) is 1.05 m / min, the drawing stop time is 0 minute, the average casting speed is 1.05 m / min, and the third cooling is performed on the upper surface of the slab S. The results are summarized.
実施例（追番）１〜５において、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃の第１管理区間（表面温度：７００℃〜８００℃）では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。また、鋳片表面の冷却前温度が６９９℃〜６００℃の第２管理区間（表面温度：６００℃〜６９９℃）では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。さらに、鋳片表面の冷却前温度が５９９℃〜５００℃の第３管理区間
（表面温度：５００℃〜５９９℃）では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。それゆえ、鋳片の上面において、鋳片の熱応力割れもなく、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することができた（ベイナイト組織有）。
In Examples (Sequential Numbers) 1 to 5, in the first management section (surface temperature: 700 ° C. to 800 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is set to 27 ° C./min or more. ΔT ≦ 160 ° C. In the second control section (surface temperature: 600 ° C. to 699 ° C.) in which the temperature before cooling of the slab surface is 699 ° C. to 600 ° C., the cooling rate is set to 22 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Further, in the third management section (surface temperature: 500 ° C. to 599 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 599 ° C. to 500 ° C., the cooling rate is set to 17 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Therefore, on the upper surface of the slab, there was no thermal stress cracking of the slab, and bainite could be formed in a structure within 5 mm of the surface layer of the slab (with bainite structure).
一方、比較例（追番）６〜８、１７、１８、２０では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例９及び１０では、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例１１、１２では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例１６では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 On the other hand, in Comparative Examples (additional numbers) 6 to 8, 17, 18, and 20, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, so bainite is formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab. It was not possible (no bainite structure). In Comparative Examples 9 and 10, since the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure). In Comparative Examples 11 and 12, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, and the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min. It was not possible to form bainite (no bainite structure). In Comparative Example 16, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min and the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min. Could not be formed (no bainite structure).
比較例１３〜１５、１９、２１，２２では、第３管理区間における温度差ΔＴが１６０℃を超えているため、表面割れ（熱応力割れ）が発生した。
表２は、鋳造速度（目標の鋳造速度）を１．０５ｍ／ｍｉｎ、引抜停止時間を０分、平均鋳造速度を１．０５ｍ／ｍｉｎとしたうえで、鋳片Ｓの狭面に関して、三次冷却を行った結果をまとめたものである。
In Comparative Examples 13 to 15, 19, 21, and 22, since the temperature difference ΔT in the third management section exceeds 160 ° C., surface cracks (thermal stress cracks) occurred.
Table 2 shows the tertiary cooling of the narrow surface of the slab S with a casting speed (target casting speed) of 1.05 m / min, a drawing stop time of 0 minutes, and an average casting speed of 1.05 m / min. This is a summary of the results.
実施例（追番）１〜４において、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃の第１管理区間（表面温度：７００℃〜８００℃）では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。また、鋳片表面の冷却前温度が６９９℃〜６００℃の第２管理区間（表面温度：６００℃〜６９９℃）では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。さらに、鋳片表面の冷却前温度が５９９℃〜５００℃の第３管理区間
（表面温度：５００℃〜５９９℃）では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。それゆえ、鋳片の上面において、鋳片の熱応力割れもなく、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することができた（ベイナイト組織有）。
In Examples (Sequential Numbers) 1 to 4, in the first control section (surface temperature: 700 ° C. to 800 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is set to 27 ° C./min or more, ΔT ≦ 160 ° C. In the second control section (surface temperature: 600 ° C. to 699 ° C.) in which the temperature before cooling of the slab surface is 699 ° C. to 600 ° C., the cooling rate is set to 22 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Further, in the third management section (surface temperature: 500 ° C. to 599 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 599 ° C. to 500 ° C., the cooling rate is set to 17 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Therefore, on the upper surface of the slab, there was no thermal stress cracking of the slab, and bainite could be formed in a structure within 5 mm of the surface layer of the slab (with bainite structure).
一方、比較例（追番）５、６、２１では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例７、８、２３では、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例９、１０では、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 On the other hand, in Comparative Examples (Sequential Numbers) 5, 6, and 21, since the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab. (No bainite structure). In Comparative Examples 7, 8, and 23, since the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure). . In Comparative Examples 9 and 10, since the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure).
比較例１１、１２では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例１３、１４では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 In Comparative Examples 11 and 12, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, and the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min. It was not possible to form bainite (no bainite structure). In Comparative Examples 13 and 14, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, and the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min. It was not possible to form bainite (no bainite structure).
比較例１５、１９、２０では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例２２では、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 In Comparative Examples 15, 19, and 20, the cooling rate in the first management section is less than 27 ° C./min, the cooling rate in the second management section is less than 22 ° C./min, and cooling in the third management section Since the speed was less than 17 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure). In Comparative Example 22, the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min, and the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min. Could not be formed (no bainite structure).
比較例１６〜１８では、第３管理区間における温度差ΔＴが１６０℃を超えているため、表面割れ（熱応力割れ）が発生した。
表３は、鋳造速度（目標の鋳造速度）を１．０５ｍ／ｍｉｎ、引抜停止時間を０分、平均鋳造速度を１．０５ｍ／ｍｉｎとしたうえで、鋳片Ｓの下面に関して、三次冷却を行った結果をまとめたものである。
In Comparative Examples 16-18, since the temperature difference ΔT in the third management section exceeded 160 ° C., surface cracks (thermal stress cracks) occurred.
Table 3 shows that the casting speed (target casting speed) is 1.05 m / min, the drawing stop time is 0 minute, the average casting speed is 1.05 m / min, and the third cooling is performed on the lower surface of the slab S. The results are summarized.
実施例（追番）１〜４において、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃の第１管理区間（表面温度：７００℃〜８００℃）では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。また、鋳片表面の冷却前温度が６９９℃〜６００℃の第２管理区間（表面温度：６００℃〜６９９℃）では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。さらに、鋳片表面の冷却前温度が５９９℃〜５００℃の第３管理区間
（表面温度：５００℃〜５９９℃）では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とし、ΔＴ≦１６０℃としている。それゆえ、鋳片の上面において、鋳片の熱応力割れもなく、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することができた（ベイナイト組織有）。
In Examples (Sequential Numbers) 1 to 4, in the first control section (surface temperature: 700 ° C. to 800 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is set to 27 ° C./min or more, ΔT ≦ 160 ° C. In the second control section (surface temperature: 600 ° C. to 699 ° C.) in which the temperature before cooling of the slab surface is 699 ° C. to 600 ° C., the cooling rate is set to 22 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Further, in the third management section (surface temperature: 500 ° C. to 599 ° C.) where the temperature before cooling of the slab surface is 599 ° C. to 500 ° C., the cooling rate is set to 17 ° C./min or more, and ΔT ≦ 160 ° C. Therefore, on the upper surface of the slab, there was no thermal stress cracking of the slab, and bainite could be formed in a structure within 5 mm of the surface layer of the slab (with bainite structure).
一方、比較例（追番）５、６では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例７、８では、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例９、１０では、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 On the other hand, in Comparative Examples (Sequential Numbers) 5 and 6, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, so bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab ( No bainite structure). In Comparative Examples 7 and 8, since the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure). In Comparative Examples 9 and 10, since the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure).
比較例１１、１２、１７では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例１３、１４、１８では、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例１９では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。比較例２２では、第１管理区間での冷却速度が２７℃／ｍｉｎ未満であり、第２管理区間での冷却速度が２２℃／ｍｉｎ未満であり、第３管理区間での冷却速度が１７℃／ｍｉｎ未満であったため、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。 In Comparative Examples 11, 12, and 17, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, and the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min. It was not possible to form bainite in this structure (no bainite structure). In Comparative Examples 13, 14, and 18, the cooling rate in the second management section was less than 22 ° C./min, and the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min. It was not possible to form bainite in this structure (no bainite structure). In Comparative Example 19, the cooling rate in the first management section was less than 27 ° C./min, and the cooling rate in the third management section was less than 17 ° C./min. Could not be formed (no bainite structure). In Comparative Example 22, the cooling rate in the first management section is less than 27 ° C./min, the cooling rate in the second management section is less than 22 ° C./min, and the cooling rate in the third management section is 17 ° C. Since it was less than / min, bainite could not be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (no bainite structure).
比較例１５、１６、２０、２１では、第３管理区間における温度差ΔＴが１６０℃を超えているため、表面割れ（熱応力割れ）が発生した。
表４〜表６は、三次冷却の管理区間の温度幅を１００℃以上とし、各面を冷却した場合の比較例をまとめたものである、この比較例では、鋳造速度（目標の鋳造速度）は１．０５ｍ／ｍｉｎ、引抜停止時間は０分、平均鋳造速度は１．０５ｍ／ｍｉｎとした。
In Comparative Examples 15, 16, 20, and 21, since the temperature difference ΔT in the third management section exceeded 160 ° C., surface cracks (thermal stress cracks) occurred.
Tables 4 to 6 summarize the comparative examples when the temperature range of the tertiary cooling control section is 100 ° C. or higher and each surface is cooled. In this comparative example, the casting speed (target casting speed) is summarized. 1.05 m / min, the drawing stop time was 0 minutes, and the average casting speed was 1.05 m / min.
表４の比較例１〜９では、第４管理区間（６５０〜８００℃）及び第５管理区間（５００℃〜６４９℃）における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。
また、表４の比較例９〜１６、１９、２０では、第４管理区間における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、熱応力割れが発生した。さらに、表４の比較例１７、１８で
も、応力割れが発生した。
In Comparative Examples 1 to 9 in Table 4, the temperature difference ΔT in the fourth management section (650 to 800 ° C.) and the fifth management section (500 to 649 ° C.) was 160 ° C. or less, but the surface layer of the slab was 5 mm. It was not possible to form bainite in the following structure (no bainite structure).
Moreover, in Comparative Examples 9-16, 19, and 20 of Table 4, although the temperature difference (DELTA) T in a 4th management area was 160 degrees C or less, the thermal stress crack generate | occur | produced. Furthermore, stress cracks also occurred in Comparative Examples 17 and 18 in Table 4.
表５の比較例１〜７、１２、１５、１６、１８では、第４管理区間及び第５管理区間における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。また、表５の比較例８〜１１、１３、１４、１７、１９、２０では、第４管理区間における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、熱応力割れが発生した。さらに、表５の比較例２１でも、応力割れが発生した。 In Comparative Examples 1 to 7, 12, 15, 16, and 18 in Table 5, the temperature difference ΔT in the fourth management section and the fifth management section was 160 ° C. or less, but the structure within 5 mm of the surface layer of the slab was bainite. Could not be formed (no bainite structure). Further, in Comparative Examples 8 to 11, 13, 14, 17, 19, and 20 in Table 5, thermal stress cracking occurred although the temperature difference ΔT in the fourth management section was 160 ° C. or less. Furthermore, stress cracking also occurred in Comparative Example 21 in Table 5.
表６の比較例１〜６では、第４管理区間及び第５管理区間における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することはできなかった（ベイナイト組織無）。また、表６の比較例７〜１１、１３、１５、２０では、第４管理区間における温度差ΔＴは１６０℃以下であったものの、熱応力割れが発生した。さらに、表６の比較例２１でも、応力割れが発生した。 In Comparative Examples 1 to 6 in Table 6, although the temperature difference ΔT in the fourth management section and the fifth management section was 160 ° C. or less, bainite could not be formed in the structure within the surface layer of 5 mm of the slab. (No bainite structure). In Comparative Examples 7 to 11, 13, 15, and 20 in Table 6, thermal stress cracking occurred although the temperature difference ΔT in the fourth management section was 160 ° C. or less. Furthermore, stress cracking also occurred in Comparative Example 21 in Table 6.
以上、本発明によれば、強靭鋼を鋳造する際において、鋳片Ｓを三次冷却で冷却する際での定常部位における冷却水量を条件（１）及び条件（２）の条件で設定して、三次冷却帯入口で鋳片の有無を検知し、鋳片Ｓが存在する場合に設定した冷却水量で鋳片を冷却することによって、鋳片Ｓを加熱炉に装入する前に、鋳片Ｓの表層をベイナイト組織にすることができる。それゆえ、鋳片Ｓに対して、磁粉探傷試験を行ったとしても、その表面に疵が現れることがなく、疵の無い鋳片を製造することができる。即ち、連続鋳造時における鋳片表面において、安定的に鋳片の組織を微細組織にして割れが進展することを防止する。また、鋳片の熱応力割れも防止することができる。
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態で示した鋳片の定常部位に加えて、鋳片の非定常部位についても、三次冷却を行う方法である。
As described above, according to the present invention, when casting the tough steel, the amount of cooling water in the stationary part when the slab S is cooled by tertiary cooling is set under the conditions (1) and (2). Before the slab S is inserted into the heating furnace, the slab S is detected by detecting the presence or absence of the slab at the tertiary cooling zone inlet and cooling the slab with the cooling water amount set when the slab S is present. The surface layer of can have a bainite structure. Therefore, even if a magnetic particle flaw detection test is performed on the slab S, no defects appear on the surface, and a slab free of defects can be manufactured. That is, on the surface of the slab during continuous casting, the structure of the slab is stably made into a fine structure and cracks are prevented from progressing. In addition, thermal stress cracking of the slab can be prevented.
[Second Embodiment]
In the second embodiment, in addition to the steady portion of the slab shown in the first embodiment, the non-steady portion of the slab is also subjected to tertiary cooling.
具体的には、強靭鋼の鋳片を三次冷却するに際し、条件（１）及び条件（２）で、鋳片の定常部位における三次冷却水量Ｑを求める。つまり、条件（１）及び条件（２）を満たすように、定常部位における水量密度（三次冷却水量Ｑ）を設定する。例えば、鋳片の冷却面（上面、下面、狭面）のそれぞれにおいて、条件（１）及び条件（２）を満たすように、上部冷却ノズル１３ａ、下部冷却ノズル１３ｂ及び狭面冷却ノズル１３ｃの三次冷却水量Ｑを設定する。なお、強靭鋼の成分及び三次冷却水量Ｑの求め方は、第１実施形態と同じである。
次のに示す（３）〜（６）の工程にしたがって、鋳片の非定常部位における三次冷却水量Ｑ’を求める。なお、（３）〜（５）の工程の順番は、入れ替わってもよい。なお、三次冷却水量Ｑ’の算出は、第１実施形態と同様に上面、下面及び狭面の各面において行う。（３）鋳片の引抜停止時間に基づいた停止補正係数ａを設定する。
（４）鋳片の搬送速度に基づいた搬送補正係数ｂを設定する。
（５）連続鋳造装置における平均鋳造速度に基づいた鋳造速度補正係数ｃを設定する。
Specifically, when the slab of the tough steel is subjected to tertiary cooling, the amount of tertiary cooling water Q in the steady portion of the slab is obtained under the conditions (1) and (2). That is, the water amount density (tertiary cooling water amount Q) in the stationary part is set so as to satisfy the conditions (1) and (2). For example, the tertiary of the upper cooling nozzle 13a, the lower cooling nozzle 13b, and the narrow surface cooling nozzle 13c so as to satisfy the condition (1) and the condition (2) on each of the cooling surfaces (upper surface, lower surface, narrow surface) of the slab. Set the cooling water quantity Q. In addition, the method of calculating | requiring the component of tough steel and the tertiary cooling water amount Q is the same as 1st Embodiment.
In accordance with the following steps (3) to (6), the tertiary cooling water amount Q ′ at the unsteady portion of the slab is obtained. In addition, the order of the steps (3) to (5) may be changed. The tertiary cooling water amount Q ′ is calculated on each of the upper surface, the lower surface, and the narrow surface as in the first embodiment. (3) A stop correction coefficient a based on the slab drawing stop time is set.
(4) The conveyance correction coefficient b based on the slab conveyance speed is set.
(5) A casting speed correction coefficient c based on the average casting speed in the continuous casting apparatus is set.
（６）Ｑ’＝Ｑ×ａ×ｂ×ｃ
次に、（３）〜（６）の工程について詳しく説明する。
（３）の工程で示した引抜停止とは、連続鋳造装置１において「鋳片Ｓを引き抜きながら鋳造を行うことを停止する」ことであって、引抜停止時間とは、例えば、前チャージと後チャージとの切り替え時に鋳型５内にシーケンスブロックを装入するために引き抜きを停止した時間のことである。
(6) Q ′ = Q × a × b × c
Next, the steps (3) to (6) will be described in detail.
The drawing stop shown in the step (3) is “stopping casting while drawing the slab S” in the continuous casting apparatus 1, and the drawing stop time is, for example, a pre-charge and a post-charge. This is the time when drawing is stopped to load the sequence block in the mold 5 when switching to the charge.
鋳片Ｓの引き抜きを停止している間は、連続鋳造装置１に留まっている鋳片Ｓは余分に冷却されることになる。そのため、引抜停止時間の長さに基づいて停止補正係数ａを設定したうえで、三次冷却水量Ｑに停止補正係数ａを乗算することによって非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めている。表７は、引抜停止時間と停止補正係数ａとの関係を示す停止補正テーブル（一覧表）を示している。この停止補正テーブルは実験や操業で求めた数値である。 While the drawing of the slab S is stopped, the slab S remaining in the continuous casting apparatus 1 is cooled excessively. Therefore, after setting the stop correction coefficient a based on the length of the drawing stop time, the tertiary cooling water quantity Q ′ at the unsteady part is obtained by multiplying the tertiary cooling water quantity Q by the stop correction coefficient a. Table 7 shows a stop correction table (list) showing the relationship between the drawing stop time and the stop correction coefficient a. This stop correction table is a numerical value obtained through experiments and operations.
停止補正係数ａは、引き抜き停止時間の長さに応じて所定の値（百分率）で表される。即ち、停止補正係数ａは、引き抜き停止時間が長かったとしても、鋳片Ｓの表層から５ｍｍ以上の範囲に亘ってベイナイト（Ｚｗ）を形成させ、さらに、過冷却割れが発生しないように、三次冷却水量Ｑ’の設定を行うためのパラメータである。停止補正係数ａが「１００％」とは、引き抜き停止があったとしても水量を減らす必要が無いことを示している。
（４）の工程で示した搬送速度は、鋳片Ｓの切断完了後に移動する鋳片Ｓの速度である。搬送速度は、例えば、鋳片Ｓがガスカッタ１０の出側から三次冷却帯１１の入側までの間を移動した時の鋳片Ｓの平均速度である。なお、三次冷却帯１１内を移動する鋳片Ｓの移動速度を一定に設定する場合は、ガスカッタ１０の出側から三次冷却１１の出側までの間の鋳片Ｓの移動速度を、搬送速度としてもよい。
The stop correction coefficient a is expressed as a predetermined value (percentage) according to the length of the pull-out stop time. That is, the stop correction coefficient a is a third order so that bainite (Zw) is formed over a range of 5 mm or more from the surface layer of the slab S even if the drawing stop time is long, and further, no supercooling cracks are generated. This is a parameter for setting the cooling water amount Q ′. The stop correction coefficient “a” of “100%” indicates that it is not necessary to reduce the amount of water even if there is a drawing stop.
The conveyance speed shown in the step (4) is the speed of the slab S that moves after the completion of the cutting of the slab S. The conveyance speed is, for example, the average speed of the slab S when the slab S moves between the exit side of the gas cutter 10 and the entrance side of the tertiary cooling zone 11. When the moving speed of the slab S moving in the tertiary cooling zone 11 is set to be constant, the moving speed of the slab S from the outlet side of the gas cutter 10 to the outlet side of the tertiary cooling 11 is set to the conveyance speed. It is good.
鋳片Ｓの搬送速度が遅い場合は、鋳片Ｓが切断されてから三次冷却帯１１に入るまでに冷却されることになる。そのため、搬送速度に基づいて搬送補正係数ｂを設定したうえで、三次冷却水量Ｑに搬送補正係数ｂを乗算することによって非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めている。表８は、搬送速度と搬送補正係数ｂとの関係を示す搬送補正テーブル（一覧表）を示している。この搬送補正テーブルは実験や操業で求めた数値である。 When the conveyance speed of the slab S is low, the slab S is cooled until the tertiary cooling zone 11 is entered after the slab S is cut. Therefore, after setting the conveyance correction coefficient b based on the conveyance speed, the tertiary cooling water amount Q ′ at the unsteady part is obtained by multiplying the tertiary cooling water amount Q by the conveyance correction coefficient b. Table 8 shows a transport correction table (list) showing the relationship between the transport speed and the transport correction coefficient b. This conveyance correction table is a numerical value obtained through experiments and operations.
搬送補正係数ｂは、搬送速度に応じて所定の値（百分率）で表される。即ち、搬送補正係数ｂは、搬送速度が遅かったとしても、鋳片Ｓの表層から５ｍｍ以上の範囲に亘ってベイナイト（Ｚｗ）を形成させ、さらに、過冷却割れが発生しないように、三次冷却水量Ｑ’の設定を行うためのパラメータである。搬送補正係数ｂが「１００％」とは、水量を減らす必要が無いことを示している。
（５）の工程で示した平均鋳造速度とは、所定の鋳片Ｓが連続鋳造装置１によって鋳造されて切断されるまでの間の鋳片の速度ある。例えば、平均鋳造速度とは、鋳型５内のメニスカスに位置する鋳片（溶鋼）Ｓがガスカッタ１０に入るまでの経過時間を、連続鋳造装置１の機体の長さ（鋳型５の上端からガスカッタ１０までの距離）で割ることにより求め
た値である。即ち、鋳型５内の上部位置する溶鋼が次第に冷却されながら移動して鋳片Ｓとなり、ガスカッタ１０に至るまでの経過時間を機体長さで割った値を平均鋳造速度としている。
The conveyance correction coefficient b is represented by a predetermined value (percentage) according to the conveyance speed. In other words, the conveyance correction coefficient b allows the third cooling so that bainite (Zw) is formed over a range of 5 mm or more from the surface layer of the slab S even if the conveyance speed is slow, and further, no overcooling cracks occur. This is a parameter for setting the water amount Q ′. A conveyance correction coefficient b of “100%” indicates that there is no need to reduce the amount of water.
The average casting speed shown in the step (5) is the speed of the slab until the predetermined slab S is cast by the continuous casting apparatus 1 and cut. For example, the average casting speed refers to the elapsed time until the slab (molten steel) S located at the meniscus in the mold 5 enters the gas cutter 10, the length of the machine body of the continuous casting apparatus 1 (from the upper end of the mold 5 to the gas cutter 10. It is a value obtained by dividing by (distance to). In other words, the molten steel located in the upper part of the mold 5 moves while being gradually cooled to become a slab S, and a value obtained by dividing the elapsed time until reaching the gas cutter 10 by the length of the machine body is defined as the average casting speed.
鋳片Ｓの平均鋳造速度が遅い場合は、鋳片Ｓは連続鋳造装置１内で余計に冷却されることになる。そのため、平均鋳造速度に基づいて鋳造速度補正係数ｃを設定したうえで、三次冷却水量Ｑに、鋳造速度補正係数ｃを乗算することによって非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めている。表９は、平均鋳造速度と、鋳造速度補正係数ｃとの関係を示す鋳造補正テーブル（一覧表）を示している。この鋳造補正テーブル実験や操業で求めた数値である。 When the average casting speed of the slab S is slow, the slab S is excessively cooled in the continuous casting apparatus 1. Therefore, after setting the casting speed correction coefficient c based on the average casting speed, the tertiary cooling water quantity Q 'at the unsteady part is obtained by multiplying the tertiary cooling water quantity Q by the casting speed correction coefficient c. Table 9 shows a casting correction table (list) showing the relationship between the average casting speed and the casting speed correction coefficient c. It is a numerical value obtained by this casting correction table experiment and operation.
鋳造速度補正係数ｃは、平均鋳造速度に応じて所定の値（百分率）で表される。即ち、鋳造速度補正係数ｃは、平均鋳造速度が遅かったとしても、鋳片Ｓの表層から５ｍｍ以上の範囲に亘ってベイナイト（Ｚｗ）を形成させ、さらに、過冷却割れが発生しないように、三次冷却水量Ｑ’の設定を行うためのパラメータである。鋳造速度補正係数ｃが「１００％」とは、水量を減らす必要が無いことを示している。 The casting speed correction coefficient c is represented by a predetermined value (percentage) according to the average casting speed. That is, the casting speed correction coefficient c is such that even if the average casting speed is slow, bainite (Zw) is formed over a range of 5 mm or more from the surface layer of the slab S, and further, no supercooling cracks occur. This is a parameter for setting the tertiary cooling water amount Q ′. A casting speed correction coefficient c of “100%” indicates that there is no need to reduce the amount of water.
以上のように、停止補正係数ａ、搬送補正係数ｂ、鋳造速度補正係数ｃの設定を行った後は、（６）の工程において、「Ｑ’＝Ｑ×ａ×ｂ×ｃ」によって、非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求める。（６）の工程では、定常部位に対応する三次冷却水量Ｑに、補正係数（停止補正係数ａ、搬送補正係数ｂ、鋳造速度補正係数ｃ）を乗算することによって、非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めている。 As described above, after setting the stop correction coefficient a, the conveyance correction coefficient b, and the casting speed correction coefficient c, in the step (6), “Q ′ = Q × a × b × c” The tertiary cooling water amount Q ′ at the steady portion is obtained. In the step (6), the tertiary cooling water amount Q corresponding to the steady part is multiplied by a correction coefficient (stop correction coefficient a, conveyance correction coefficient b, casting speed correction coefficient c), so that the tertiary cooling water amount in the unsteady part is obtained. Q 'is being sought.
このように、非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めた後は、非定常部位に対して三次冷却水量Ｑ’で三次冷却を行う。
表１０〜４５は、本発明の強靭鋼の鋳片の冷却方法で三次冷却を行った結果と、本発明の方法とは異なる方法で三次冷却を行った結果とをまとめたものである。なお、連続鋳造装置や冷却ノズル等の実施条件は、第１実施形態で示した条件（実施例及び比較例で示した条件）と同じである。表１０〜２２は、鋳片の上面における三次冷却の結果である。表２３〜３３は、鋳片の狭面における三次冷却の結果を示している。表３４〜４５は、鋳片の下面における三次冷却の結果を示している。
Thus, after calculating | requiring the tertiary cooling water amount Q 'of an unsteady site | part, tertiary cooling is performed by the tertiary cooling water amount Q' with respect to an unsteady site | part.
Tables 10 to 45 summarize the results of the tertiary cooling by the method of cooling a slab of tough steel of the present invention and the results of the tertiary cooling by a method different from the method of the present invention. In addition, implementation conditions, such as a continuous casting apparatus and a cooling nozzle, are the same as the conditions (conditions shown in Examples and Comparative Examples) shown in the first embodiment. Tables 10 to 22 show the results of the tertiary cooling on the upper surface of the slab. Tables 23 to 33 show the results of the tertiary cooling in the narrow surface of the slab. Tables 34 to 45 show the results of tertiary cooling on the lower surface of the slab.
図１０に示すように、Ｓ１〜Ｓ３では、定常部位における鋳片の流量（三次冷却水量Ｑ）を求める。Ｓ４では、各面毎に停止補正係数ａの設定を行い、Ｓ５では、各面毎に搬送補正係数ｂの設定を行い、Ｓ６では、各面毎に鋳造速度補正係数ｃの設定を行う。そして、Ｓ７では、非定常部位における鋳片の流量（三次冷却水量Ｑ’）を求める。Ｓ８では、三次冷却帯入口で鋳片の有無を検知し、鋳片Ｓが存在する場合において、定常部位では三次冷却水量Ｑで三次冷却を行い、非定常部位では三次冷却水量Ｑ’で三次冷却を行う。 As shown in FIG. 10, in S1 to S3, the flow rate of the slab (the amount of tertiary cooling water Q) in the steady part is obtained. In S4, the stop correction coefficient a is set for each surface. In S5, the conveyance correction coefficient b is set for each surface. In S6, the casting speed correction coefficient c is set for each surface. In S7, the flow rate of the slab (the amount of tertiary cooling water Q ') in the unsteady part is obtained. In S8, the presence or absence of a slab is detected at the entrance of the tertiary cooling zone, and when the slab S is present, tertiary cooling is performed with the tertiary cooling water amount Q in the steady portion, and tertiary cooling is performed with the tertiary cooling water amount Q ′ in the unsteady portion. I do.
なお、鋳片の引き抜き停止時間は、前チャージと後チャージとの間での時間とした。搬送速度は、鋳片Ｓがガスカッタ１０から三次冷却帯１１に至るまでの実績値を用いた。平均鋳造速度は、鋳片Ｓが鋳造中の実績値を用いた。搬送速度及び平均鋳造速度は、所定時間（例えば１秒）毎に行った。詳しくは、ガスカッタ１０の下流側に設置された搬送ロール８の回転速度により搬送速度を計算すると共に、ガスカッタ１０の上流側に設置されたピンチロール９の回転速度により平均鋳造速度を計算した。 The slab drawing stop time was the time between the pre-charge and the post-charge. As the conveyance speed, the actual value from the slab S to the tertiary cooling zone 11 from the gas cutter 10 was used. As the average casting speed, the actual value during casting of the slab S was used. The conveyance speed and the average casting speed were performed every predetermined time (for example, 1 second). Specifically, the conveyance speed was calculated from the rotation speed of the conveyance roll 8 installed on the downstream side of the gas cutter 10, and the average casting speed was calculated from the rotation speed of the pinch roll 9 installed on the upstream side of the gas cutter 10.
表１０〜４５において、定常部位の三次冷却は、第１実施形態と同様に、条件（１）及び条件（２）を満たすように、三次冷却水量Ｑを設定して、三次冷却を行った（冷却速度判定の欄「○」）。また、非定常部位の三次冷却において、停止補正係数ａ、搬送補正係数ｂ及び鋳造速度補正係数ｃを適正に設定し、非定常部位の三次冷却水量Ｑ’で三次冷却
した場合、鋳片の熱応力割れもなく、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することができた（ベイナイト組織有）。
In Tables 10 to 45, the tertiary cooling of the stationary part was performed by setting the tertiary cooling water amount Q so as to satisfy the condition (1) and the condition (2), as in the first embodiment. (Cooling speed judgment column “◯”). Further, in the tertiary cooling of the unsteady part, when the stop correction coefficient a, the conveyance correction coefficient b and the casting speed correction coefficient c are appropriately set and the tertiary cooling is performed with the tertiary cooling water amount Q ′ of the unsteady part, There was no stress cracking, and bainite could be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab (with bainite structure).
例えば、実験（追番）１では、引抜停止時間が１．０ｍｉｎに対して停止補正係数ａは１００％（補正率の欄）に設定しており、当該停止補正係数ａを停止補正テーブルで示した値に応じて適正に設定している。また、平均搬送速度が１．０ｍ／ｍｉｎに対して搬送補正係数ｂは１００％（補正率の欄）に設定しており、当該搬送補正係数ｂを搬送補正テーブルで示した値に応じて適正に設定している。また、平均鋳造速度が１．０ｍ／ｍｉｎに対して鋳造速度補正係数ｃは１００％（補正率の欄）に設定しており、当該鋳造速度補正係数ｃを鋳造補正テーブルルで示した値に応じて適正に設定している。そして、これらの値を用いて、非定常部位の三次冷却水量Ｑ’を求めて、三次冷却水量Ｑ’にて三次冷却を行っている（補正後水量の欄）。その結果、すべての区間において温度差ΔＴを１３０℃以下にすることができると共に、熱応力割れも発生することがなかった。加えて、鋳片に疵が発生することもなかった。 For example, in the experiment (additional number) 1, the stop correction coefficient a is set to 100% (correction rate column) with respect to the drawing stop time of 1.0 min, and the stop correction coefficient a is shown in the stop correction table. It is set appropriately according to the value. The conveyance correction coefficient b is set to 100% (correction rate column) for an average conveyance speed of 1.0 m / min, and the conveyance correction coefficient b is appropriate according to the value shown in the conveyance correction table. Is set. Further, the casting speed correction coefficient c is set to 100% (correction rate column) for an average casting speed of 1.0 m / min, and the casting speed correction coefficient c is set to a value indicated by a casting correction table. Appropriately set accordingly. Then, using these values, the tertiary cooling water amount Q ′ of the unsteady part is obtained, and the tertiary cooling is performed with the tertiary cooling water amount Q ′ (column of corrected water amount). As a result, the temperature difference ΔT can be set to 130 ° C. or less in all the sections, and thermal stress cracking does not occur. In addition, no flaws occurred on the slab.
一方、非定常部位において、適正に三次冷却水量Ｑ’を設定しなかった場合、鋳片の熱応力割れが発生したり、鋳片の表層５ｍｍ以内の組織にベイナイトを形成することができなかった（ベイナイト組織無）。
例えば、実験（追番）２では、引抜停止時間が６．０ｍｉｎにも関わらず、停止補正係数ａは１００％に設定している。即ち、引抜停止時間が長いのにも関わらず、三次冷却水量の補正を行っていない。また、実験（追番）１１では、平均搬送速度が０．８５ｍ／ｍｉｎに対して搬送補正係数ｂは１００％に設定している。即ち、平均搬送速度が遅いのにも関わらず、三次冷却水量の補正を行っていない。また、実験（追番）２０では、平均鋳造速度が０．９０ｍ／ｍｉｎに対して鋳造速度補正係数ｃは１００％に設定している。即ち、平均鋳造速度が遅いのにも関わらず、三次冷却水量の補正を行っていない。
On the other hand, if the tertiary cooling water amount Q ′ is not properly set in the unsteady part, thermal stress cracking of the slab has occurred or bainite cannot be formed in the structure within 5 mm of the surface layer of the slab. (No bainite structure).
For example, in Experiment (Additional Number) 2, the stop correction coefficient a is set to 100% regardless of the drawing stop time of 6.0 min. That is, the amount of tertiary cooling water is not corrected in spite of a long drawing stop time. In the experiment (additional number) 11, the conveyance correction coefficient b is set to 100% with respect to the average conveyance speed of 0.85 m / min. That is, the tertiary cooling water amount is not corrected although the average transport speed is low. In the experiment (additional number) 20, the casting speed correction coefficient c is set to 100% with respect to the average casting speed of 0.90 m / min. That is, although the average casting speed is low, the amount of tertiary cooling water is not corrected.
以上、第２実施形態によれば、鋳片の引抜停止時間に基づいた停止補正係数ａを設定し、鋳片の搬送速度に基づいた搬送補正係数ｂを設定し、連続鋳造装置における平均鋳造速度に基づいた鋳造速度補正係数ｃを設定している。そのうえで、停止補正係数ａ、搬送補正係数ｂ及び鋳造速度補正係数ｃで三次冷却水量Ｑを補正して、非定常部位における三次冷却水量Ｑ’を求めて、非定常部位に対して三次冷却水量Ｑ’で三次冷却しているため、安定的に鋳片の組織を微細組織にして割れを防止することができた。 As described above, according to the second embodiment, the stop correction coefficient a based on the slab drawing stop time is set, the transport correction coefficient b based on the slab transport speed is set, and the average casting speed in the continuous casting apparatus is set. A casting speed correction coefficient c based on the above is set. After that, the tertiary cooling water amount Q is corrected by the stop correction coefficient a, the conveyance correction coefficient b, and the casting speed correction coefficient c to obtain the tertiary cooling water amount Q ′ in the unsteady part, and the tertiary cooling water quantity Q for the unsteady part. Because of the third cooling, the structure of the slab was made fine and the cracks could be prevented.
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。 It should be noted that matters not explicitly disclosed in the embodiment disclosed this time, such as operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component, deviate from the range normally practiced by those skilled in the art. However, matters that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.
１ 連続鋳造装置
２ 溶鋼
３ 取鍋
４ タンディッシュ
５ 鋳型
６ サポートロール
８ 搬送ロール
９ ピンチロール
１０ 切断装置
１１ 三次冷却装置
１２ 搬送装置
１３ 冷却ノズル
１３ａ 上部冷却ノズル
１３ｂ 下部冷却ノズル
１３ｃ 狭面冷却ノズル
Ｓ 鋳片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous casting apparatus 2 Molten steel 3 Ladle 4 Tundish 5 Mold 6 Support roll 8 Conveyance roll 9 Pinch roll 10 Cutting apparatus 11 Tertiary cooling apparatus 12 Conveyance apparatus 13 Cooling nozzle 13a Upper cooling nozzle 13b Lower cooling nozzle 13c Narrow surface cooling nozzle S Slab
Claims (2)
（１）鋳片幅方向の表面温度分布における最高温度と、最低温度との差である温度差をΔＴとした際に、ΔＴ≦１６０℃とする。
（２）鋳片表面温度を８００℃から５００℃まで冷却する際の冷却速度として、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とする。 As components, C = 0.28% to 0.53% (mass%, the same applies hereinafter), Si = 0.10% to 035%, Mn = 0.60% to 1.30%, P ≦ 0.030% , S ≦ 0.030%, Cr = 0.90% to 1.50%, Mo = 0.15% to 0.30%, the balance of the tough steel made of Fe and unavoidable impurities under the following conditions A method for cooling a slab of tough steel, characterized in that it is subjected to tertiary cooling so as to satisfy
(1) ΔT ≦ 160 ° C., where ΔT is the temperature difference that is the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution in the slab width direction.
(2) As a cooling rate when cooling the slab surface temperature from 800 ° C. to 500 ° C., when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min or more, 699 ° C. to 600 ° C. Then, the cooling rate is set to 17 ° C./min or more at a cooling rate of 22 ° C./min or more and 599 ° C. to 500 ° C.
下記（１）及び（２）の条件で、鋳片の定常部位における三次冷却水量Ｑを求め、
（１）鋳片幅方向の表面温度分布における最高温度と、最低温度との差である温度差をΔＴとした際に、ΔＴ≦１６０℃とする。
（２）鋳片表面温度を８００℃から５００℃まで冷却する際の冷却速度として、鋳片表面の冷却前温度が８００℃〜７００℃では冷却速度を２７℃／ｍｉｎ以上、６９９℃〜６００℃では冷却速度を２２℃／ｍｉｎ以上、５９９℃〜５００℃では冷却速度を１７℃／ｍｉｎ以上とする。
下記（３）〜（６）によって、鋳片の非定常部位における三次冷却水量Ｑ’を求め、
（３）鋳片の引抜停止時間に基づいた停止補正係数ａを設定する。
（４）鋳片の搬送速度に基づいた搬送補正係数ｂを設定する。
（５）連続鋳造装置における平均鋳造速度に基づいた鋳造速度補正係数ｃを設定する。
（６）Ｑ’＝Ｑ×ａ×ｂ×ｃ
前記定常部位に対しては、三次冷却水量Ｑで三次冷却を行い、前記非定常部位に対しては、三次冷却水量Ｑ’で三次冷却を行うことを特徴とする強靭鋼の鋳片の冷却方法。 As components, C = 0.28% to 0.53% (mass%, the same applies hereinafter), Si = 0.10% to 035%, Mn = 0.60% to 1.30%, P ≦ 0.030% , S ≦ 0.030%, Cr = 0.90% to 1.50%, Mo = 0.15% to 0.30%, the slab of tough steel composed of the balance Fe and inevitable impurities is subjected to tertiary cooling. On the occasion
Under the conditions of (1) and (2) below, the amount of tertiary cooling water Q in the steady part of the slab is obtained,
(1) ΔT ≦ 160 ° C., where ΔT is the temperature difference that is the difference between the maximum temperature and the minimum temperature in the surface temperature distribution in the slab width direction.
(2) As a cooling rate when cooling the slab surface temperature from 800 ° C. to 500 ° C., when the pre-cooling temperature of the slab surface is 800 ° C. to 700 ° C., the cooling rate is 27 ° C./min or more, 699 ° C. to 600 ° C. Then, the cooling rate is set to 17 ° C./min or more at a cooling rate of 22 ° C./min or more and 599 ° C. to 500 ° C.
According to the following (3) to (6), the amount of tertiary cooling water Q ′ in the unsteady part of the slab is obtained,
(3) A stop correction coefficient a based on the slab drawing stop time is set.
(4) The conveyance correction coefficient b based on the slab conveyance speed is set.
(5) A casting speed correction coefficient c based on the average casting speed in the continuous casting apparatus is set.
(6) Q ′ = Q × a × b × c
A cooling method for a slab of tough steel, wherein the stationary part is subjected to tertiary cooling with a tertiary cooling water amount Q, and the unsteady part is subjected to tertiary cooling with a tertiary cooling water amount Q ′. .
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