JP2023141391A - Continuous casting method for steal - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、鋼の連続鋳造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for continuous casting of steel.
鋼の連続鋳造において、鋳片には中心偏析及びポロシティといった欠陥が発生する。連続鋳造によって得られた鋳片は、圧延されて、製品となる。近年、製品の厚肉化及び高強度化が進み、これに伴い鋳片の内部品質に対する要求が一段と高まっている。このため、鋳片の厚み方向中心部での中心偏析及びポロシティをより低減することが求められる。これらの欠陥による内部品質を改善するため、通常、連続鋳造機内で鋳片を厚み方向に軽圧下することが行われる。 During continuous steel casting, defects such as center segregation and porosity occur in slabs. The slab obtained by continuous casting is rolled into a product. In recent years, products have become thicker and stronger, and as a result, demands on the internal quality of slabs have further increased. Therefore, it is required to further reduce center segregation and porosity at the center of the slab in the thickness direction. In order to improve the internal quality caused by these defects, the slab is usually lightly reduced in the thickness direction in a continuous casting machine.
凝固途中の鋳片の凝固シェルの厚みが幅方向にわたって不均一である場合には、相対的に凝固の完了が遅れる領域が存在する。特に、この凝固の完了が遅れる領域では、中心偏析及びポロシティが大きくなりやすい。 If the thickness of the solidified shell of a slab in the middle of solidification is non-uniform across the width, there will be regions where the completion of solidification is relatively delayed. In particular, center segregation and porosity tend to increase in regions where the completion of solidification is delayed.
通常、連続鋳造では、2~4つの吐出孔を有する浸漬ノズルが用いられ、鋳型内において吐出孔から高温の溶鋼が供給される。この高温の溶鋼は、凝固シェルの幅方向端部に向かって吐出される。そのため、鋳片の幅方向端部近傍は、高温になりやすく、凝固の完了が遅れやすい。 Usually, in continuous casting, a submerged nozzle having two to four discharge holes is used, and hot molten steel is supplied from the discharge holes within the mold. This high-temperature molten steel is discharged toward the widthwise ends of the solidified shell. Therefore, the vicinity of the ends in the width direction of the slab tends to reach a high temperature, and the completion of solidification tends to be delayed.
また、連続鋳造で用いられる連続鋳造機は、鋳片を鋳造方向下流側に案内するサポートロールと、鋳片に二次冷却水を噴射するノズルとを備える。一般に、サポートロールは、溶鋼の静圧又は圧下による荷重を分散させるために、鋳片の幅方向に2~4つのロール本体部に分割される。ロール本体部同士は、軸受け部で連結される。ノズルから鋳片に向かって噴射された二次冷却水は、鋳造方向下流側に鋳片の表面を流れ落ち、ロール本体部と鋳片との接触部に溜まる。接触部に溜まった二次冷却水は、サポートロールの軸受け部と鋳片との間の隙間から排出され、また、鋳片の幅方向端部から排出される。鋳片のうちサポートロールとの接触部は、接触部に溜まった二次冷却水及び鋳片と接触するサポートロールにより冷却される。一方、鋳片のうちサポートロールの軸受け部に対応する領域には二次冷却水は溜まらず、また、この領域ではサポートロールと接触していない。そのため、鋳片のうちサポートロールの軸受部に対応する領域は、サポートロールとの接触部と比較して冷却されにくく、凝固の完了が遅れやすい。 Further, a continuous casting machine used in continuous casting includes a support roll that guides the slab to the downstream side in the casting direction, and a nozzle that injects secondary cooling water to the slab. Generally, the support roll is divided into two to four roll body parts in the width direction of the slab in order to distribute the load due to static pressure or rolling of the molten steel. The roll body parts are connected to each other by a bearing part. The secondary cooling water injected from the nozzle toward the slab flows down the surface of the slab toward the downstream side in the casting direction, and accumulates at the contact portion between the roll body and the slab. The secondary cooling water accumulated in the contact portion is discharged from the gap between the bearing portion of the support roll and the slab, and is also discharged from the widthwise end portion of the slab. The part of the slab that comes into contact with the support roll is cooled by the secondary cooling water collected in the contact part and the support roll that comes into contact with the slab. On the other hand, secondary cooling water does not accumulate in the area of the slab corresponding to the bearing part of the support roll, and this area does not come into contact with the support roll. Therefore, the region of the slab corresponding to the bearing portion of the support roll is less likely to be cooled than the contact portion with the support roll, and completion of solidification is likely to be delayed.
以上説明したように、鋳型内の溶鋼の流動や鋳片の不均一な二次冷却により、凝固途中の鋳片には、凝固の完了が遅れやすい領域が存在する。すると、凝固途中の鋳片の凝固シェルの厚みは幅方向にわたって不均一となる。このような場合には、鋳造方向の下流で鋳片を厚み方向に軽圧下したとしても、凝固の完了が遅れた領域で中心偏析及びポロシティが低減せず、内部品質を改善するのは難しい。そのため、鋳片の凝固シェルの厚みを幅方向に均一にすることが求められている。 As explained above, due to the flow of molten steel in the mold and non-uniform secondary cooling of the slab, there are regions in the slab that are in the middle of solidification where the completion of solidification is likely to be delayed. As a result, the thickness of the solidified shell of the slab during solidification becomes non-uniform across the width. In such a case, even if the slab is lightly rolled down in the thickness direction downstream in the casting direction, center segregation and porosity will not be reduced in areas where completion of solidification is delayed, making it difficult to improve internal quality. Therefore, it is required to make the thickness of the solidified shell of the slab uniform in the width direction.
このような要望に対し、例えば特許文献1及び2には、鋳片に供給する二次冷却水量を幅方向にわたって制御することにより、鋳片の凝固シェルの厚みを均一にする技術が開示されている。特許文献1には、鋳片の幅方向の凝固プロフィール(鋳片の幅方向の凝固シェルの厚みの推移)をあらかじめ求めておき、このプロフィールに基づいて鋳片の幅方向における二次冷却水量を制御する技術が開示されている。特許文献2には、連続鋳造機内に鋳片の凝固完了位置をオンラインで検知できる装置を設置し、その情報に基づいて鋳片の幅方向における二次冷却水量を制御する技術が開示されている。
In response to such a demand, for example,
近年の連続鋳造では、製品の性能向上のため、今まで以上に合金成分が溶鋼に添加される傾向にある。合金成分が多くなると、鋳片表面での割れが発生しやすくなる。鋳片表面で割れが発生した場合、表面の手入れによるコストが増加したり、歩留が低下したりする。そのため、中心偏析及びポロシティを低減するだけでなく、鋳片の表面割れを抑制することが求められている。 In recent years, continuous casting has tended to add more alloying components to molten steel than ever before in order to improve product performance. When the alloy components increase, cracks are more likely to occur on the surface of the slab. If cracks occur on the surface of the slab, the cost of cleaning the surface increases and the yield decreases. Therefore, it is required not only to reduce center segregation and porosity, but also to suppress surface cracking of slabs.
特許文献1の技術は、厚み中心部に負偏析を形成させることを前提としている。厚み中心部に負偏析を形成させるためには、未凝固大圧下法を用いて凝固途中の鋳片を大圧下する必要がある。未凝固大圧下法では、凝固途中の鋳片に凝固収縮量以上の大圧下を加え、濃化溶鋼を強制的に排出させる。この未凝固大圧下法は、軽圧下法とは異なる技術である。軽圧下法では、凝固途中の鋳片を凝固収縮量に相当する圧下量で圧下し、厚み中心の正偏析を緩和させる。また、特許文献2の技術では、鋳片の凝固完了をオンラインで検知できる高度な装置が必要であり、設備開発、導入やメンテナンスコストが大きいため、費用対効果の面で不利である。
The technique of
さらに、特許文献1及び2では、鋳片の表面割れを抑制することについては何ら考慮していない。特許文献1及び2に記載されているように、二次冷却水量を鋳片の幅方向にわたって制御することのみによって、鋳片の凝固シェルの厚みを幅方向に均一にしようとした場合、鋳片の幅方向端部の表面温度が低下し、鋳片の表面に割れが発生する恐れがある。
Furthermore,
本開示の目的は、中心偏析及びポロシティを低減しつつ、鋳片の表面割れを抑制することができる鋼の連続鋳造方法を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a continuous steel casting method that can suppress surface cracking of slabs while reducing center segregation and porosity.
本開示に係る鋼の連続鋳造方法では、連続鋳造機を用いる。連続鋳造機は、鋳型と、サポートロールと、第1ノズルと、第2ノズルと、軽圧下ロールと、を備える。鋳型は、電磁ブレーキを含む。サポートロールは、鋳型の鋳造方向下流側に設置され、鋳片の幅方向において複数のロール本体部に分割される。ロール本体部同士は、軸受け部で連結される。第1ノズルは、鋳片のうちロール本体部に対応する領域に二次冷却水を噴射する。第2ノズルは、鋳片のうち軸受け部に対応する領域に二次冷却水を噴射する。軽圧下ロールは、サポートロールの鋳造方向下流側に設置される。連続鋳造方法は、印加工程と、水量調整工程と、圧下工程と、を備える。印加工程では、電磁ブレーキにより鋳型内の溶鋼に磁束密度が1000Gauss以上の磁場を印加する。水量調整工程では、鋳片の凝固シェルの厚みが30mmに達してから70mmに達するまで、第2ノズルから噴射する水量を第1ノズルから噴射する水量の1.5倍以上とする。圧下工程では、鋳片の中心固相率が0.1に達してから中心固相率が1.0に達するまで、鋳片を軽圧下ロールで0.5mm/min以上且つ1.3mm/min以下の圧下速度で鋳片の幅方向に垂直な厚み方向に軽圧下する。 A continuous casting method for steel according to the present disclosure uses a continuous casting machine. The continuous casting machine includes a mold, a support roll, a first nozzle, a second nozzle, and a light reduction roll. The mold includes an electromagnetic brake. The support roll is installed downstream of the mold in the casting direction, and is divided into a plurality of roll body parts in the width direction of the slab. The roll body parts are connected to each other by a bearing part. The first nozzle injects secondary cooling water to a region of the slab corresponding to the roll body. The second nozzle injects secondary cooling water to a region of the slab corresponding to the bearing portion. The light reduction roll is installed downstream of the support roll in the casting direction. The continuous casting method includes an impression process, a water amount adjustment process, and a rolling process. In the application process, a magnetic field with a magnetic flux density of 1000 Gauss or more is applied to the molten steel in the mold using an electromagnetic brake. In the water amount adjustment step, the amount of water injected from the second nozzle is set to be at least 1.5 times the amount of water injected from the first nozzle until the thickness of the solidified shell of the slab reaches 30 mm and reaches 70 mm. In the rolling process, the slab is rolled at a rolling speed of 0.5 mm/min or more and 1.3 mm/min with a light rolling roll from when the solid fraction at the center of the slab reaches 0.1 until the solid fraction at the center reaches 1.0. Lightly reduce the slab in the thickness direction perpendicular to the width direction at the following reduction speed.
本開示に係る鋼の連続鋳造方法によれば、中心偏析及びポロシティを低減しつつ、鋳片の表面割れを抑制することができる。 According to the continuous steel casting method according to the present disclosure, surface cracking of the slab can be suppressed while reducing center segregation and porosity.
本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法では、連続鋳造機を用いる。連続鋳造機は、鋳型と、サポートロールと、第1ノズルと、第2ノズルと、軽圧下ロールと、を備える。鋳型は、電磁ブレーキを含む。サポートロールは、鋳型の鋳造方向下流側に設置され、鋳片の幅方向において複数のロール本体部に分割される。ロール本体部同士は、軸受け部で連結される。第1ノズルは、鋳片のうちロール本体部に対応する領域に二次冷却水を噴射する。第2ノズルは、鋳片のうち軸受け部に対応する領域に二次冷却水を噴射する。軽圧下ロールは、サポートロールの鋳造方向下流側に設置される。連続鋳造方法は、印加工程と、水量調整工程と、圧下工程と、を備える。印加工程では、電磁ブレーキにより鋳型内の溶鋼に磁束密度が1000Gauss以上の磁場を印加する。水量調整工程では、鋳片の凝固シェルの厚みが30mmに達してから70mmに達するまで、第2ノズルから噴射する水量を第1ノズルから噴射する水量の1.5倍以上とする。圧下工程では、鋳片の中心固相率が0.1に達してから中心固相率が1.0に達するまで、鋳片を軽圧下ロールで0.5mm/min以上且つ1.3mm/min以下の圧下速度で鋳片の幅方向に垂直な厚み方向に軽圧下する(第1の構成)。 In the continuous steel casting method according to this embodiment, a continuous casting machine is used. The continuous casting machine includes a mold, a support roll, a first nozzle, a second nozzle, and a light reduction roll. The mold includes an electromagnetic brake. The support roll is installed downstream of the mold in the casting direction, and is divided into a plurality of roll body parts in the width direction of the slab. The roll body parts are connected to each other by a bearing part. The first nozzle injects secondary cooling water to a region of the slab corresponding to the roll body. The second nozzle injects secondary cooling water to a region of the slab corresponding to the bearing portion. The light reduction roll is installed downstream of the support roll in the casting direction. The continuous casting method includes an impression process, a water amount adjustment process, and a rolling process. In the application process, a magnetic field with a magnetic flux density of 1000 Gauss or more is applied to the molten steel in the mold using an electromagnetic brake. In the water amount adjustment step, the amount of water injected from the second nozzle is set to be at least 1.5 times the amount of water injected from the first nozzle until the thickness of the solidified shell of the slab reaches 30 mm and reaches 70 mm. In the rolling process, the slab is rolled at a rolling speed of 0.5 mm/min or more and 1.3 mm/min with a light rolling roll from when the solid fraction at the center of the slab reaches 0.1 until the solid fraction at the center reaches 1.0. Light reduction is performed in the thickness direction perpendicular to the width direction of the slab at the following reduction speed (first configuration).
第1の構成に係る連続鋳造方法では、印加工程において、電磁ブレーキにより鋳型内の溶鋼に磁束密度が1000Gauss以上の磁場を印加する。これにより、鋳型内で浸漬ノズルの吐出孔から凝固シェルの幅方向端部に向かって吐出される溶鋼の流動を弱めることができる。また、第1の構成に係る連続鋳造方法では、水量調整工程において、鋳片のうちサポートロールのロール本体部に対応する領域に噴射する水量を、鋳片のうちサポートロールの軸受け部に対応する領域に噴射する水量の1.5倍以上とする。そのため、鋳片のうち、凝固の完了が遅れやすいサポートロールの軸受け部に対応する領域を十分に冷却することができる。このように、鋳型内の溶鋼の流動及び二次冷却水量の両方を制御することにより、鋳片の凝固シェルの厚みを幅方向に均一にすることができる。この鋳片を、圧下工程で厚み方向に軽圧下することにより、中心偏析及びポロシティを低減することができる。 In the continuous casting method according to the first configuration, in the application step, a magnetic field having a magnetic flux density of 1000 Gauss or more is applied to the molten steel in the mold using an electromagnetic brake. Thereby, the flow of molten steel discharged from the discharge hole of the immersion nozzle toward the widthwise end of the solidified shell within the mold can be weakened. Further, in the continuous casting method according to the first configuration, in the water amount adjustment step, the amount of water injected to the area of the slab corresponding to the roll body of the support roll is adjusted to the area corresponding to the bearing part of the support roll of the slab. The amount of water should be at least 1.5 times the amount of water injected into the area. Therefore, it is possible to sufficiently cool the area of the slab corresponding to the bearing portion of the support roll where completion of solidification is likely to be delayed. In this way, by controlling both the flow of molten steel in the mold and the amount of secondary cooling water, the thickness of the solidified shell of the slab can be made uniform in the width direction. By lightly rolling down this slab in the thickness direction in the rolling process, center segregation and porosity can be reduced.
第1の構成に係る連続鋳造方法では、二次冷却水量を幅方向にわたって制御するだけでなく、電磁ブレーキを用いて鋳型内の溶鋼の流動を制御することによって、鋳片の凝固シェルの厚みを幅方向に均一にする。この場合、二次冷却水量の制御のみによって鋳片の凝固シェルの厚みを幅方向に均一にする場合と比較して、鋳片の表面温度が低下しにくい。これにより、鋳片の表面に割れが発生するのを抑制することができる。 In the continuous casting method according to the first configuration, the thickness of the solidified shell of the slab is controlled not only by controlling the amount of secondary cooling water in the width direction but also by controlling the flow of molten steel in the mold using an electromagnetic brake. Make it uniform in the width direction. In this case, the surface temperature of the slab is less likely to drop compared to the case where the thickness of the solidified shell of the slab is made uniform in the width direction only by controlling the amount of secondary cooling water. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of cracks on the surface of the slab.
第1の構成の連続鋳造方法において、連続鋳造機は、鋳片の幅方向端部に二次冷却水を噴射する第3ノズルをさらに備えていてもよい。その場合、水量調整工程では、第3ノズルから噴射する水量を第1ノズルから噴射する水量の1.5倍以上とする(第2の構成)。 In the continuous casting method of the first configuration, the continuous casting machine may further include a third nozzle that injects secondary cooling water to the ends in the width direction of the slab. In that case, in the water amount adjustment step, the amount of water injected from the third nozzle is set to be 1.5 times or more the amount of water injected from the first nozzle (second configuration).
第2の構成に係る連続鋳造方法によれば、鋳片のうちサポートロールの軸受け部に対応する領域と同様に、凝固の完了が遅れやすい鋳片の幅方向端部を十分に冷却することができる。これにより、中心偏析及びポロシティをより低減することができる。 According to the continuous casting method according to the second configuration, it is possible to sufficiently cool the widthwise ends of the slab, where completion of solidification is likely to be delayed, as well as the area of the slab corresponding to the bearing portion of the support roll. can. Thereby, center segregation and porosity can be further reduced.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or equivalent components are designated by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.
[第1実施形態]
[連続鋳造機]
図1は、本実施形態に係る連続鋳造方法で用いられる連続鋳造機1の模式図である。連続鋳造機1では、鋳片10を製造する。連続鋳造機1は、タンディッシュ2と、鋳型4と、複数のサポートロール5と、複数の軽圧下ロール7と、を備えている。
[First embodiment]
[Continuous casting machine]
FIG. 1 is a schematic diagram of a
タンディッシュ2には、図示しない取鍋から溶鋼Mが供給される。タンディッシュ2内の溶鋼Mは、浸漬ノズル3を介して鋳型4に供給される。鋳型4内の溶鋼Mは、鋳型4により冷却される。鋳型4は、電磁ブレーキ4aを含む。電磁ブレーキ4aは、例えば電磁石である。例えば、鋳片10の厚み方向において鋳型4の両外側に電磁ブレーキ4aが配置されている。ここで、厚み方向とは、鋳片10の幅方向及び鋳造方向に垂直な方向である。
Molten steel M is supplied to the
鋳型4の鋳造方向下流側には、複数の二次冷却用のノズル(図1では図示略)と、複数のサポートロール5とが配置されている。溶鋼Mは、鋳型4内で冷却された後、二次冷却用のノズルから二次冷却水を噴射されてさらに冷却される。これにより、凝固シェルSが形成される。ここでの凝固途中の鋳片10は、凝固シェルS(固相率が1.0)及び未凝固状態の溶鋼M(固相率が1.0未満)を含む。未凝固状態の溶鋼Mを含む凝固途中の鋳片10は、複数のサポートロール5によって鋳造方向下流に案内される。その過程で、未凝固状態の溶鋼Mが次第に減り、完全凝固状態の鋳片10が形成される。二次冷却用のノズルは、例えば、鋳造方向において複数のサポートロール5と交互に配置される。
A plurality of secondary cooling nozzles (not shown in FIG. 1) and a plurality of support rolls 5 are arranged downstream of the
図2は、本実施形態の連続鋳造機1を鋳造方向に沿って見たときの断面図である。図2では、鋳型4の下方の様子を示す。図2を参照して、サポートロール5は、鋳片10の幅方向において複数のロール本体部5aに分割されている。ロール本体部5a同士は軸受け部5bで連結される。軸受け部5bは、ロール本体部5aを回転可能に支持する。軸受け部5bの幅方向における寸法は、例えば150~250mmである。ロール本体部5a及び軸受け部5bの配置は、典型的には鋳片10の幅方向において対称である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
鋳片10は、サポートロール5のうちのロール本体部5aと接触し、ロール本体部5aによって鋳造方向下流に案内される。鋳片10の幅方向の領域のうちサポートロール5(ロール本体部5a)と接触する領域を接触部10aと称する。軸受け部5bは、鋳片10とは接触せず、鋳片10の厚み方向において鋳片10と間隔を空けて配置される。鋳片10の幅方向の領域のうちサポートロール5と接触していない領域を非接触部10bと称する。ここで、接触部10aは、鋳片10のうちロール本体部5aに対応する領域であり、非接触部10bは、鋳片10のうち軸受け部5bに対応する領域である。接触部10a及び非接触部10bは、鋳造方向において、鋳片10のうちサポートロール5が配置されている領域だけでなく、2つのサポートロール5の間の領域をも含む。
The
複数の二次冷却用のノズルは、幅方向において間隔を空けて配置される。典型的な例では、複数の二次冷却用のノズルは、隣接するサポートロール5同士の間に配置される。複数の二次冷却用のノズルは、第1ノズル6A及び第2ノズル6Bを含む。第1ノズル6A及び第2ノズル6Bは、鋳片10の幅方向に沿って配列される。第1ノズル6Aは、鋳片10の接触部10aに二次冷却水を噴射する。第2ノズル6Bは、鋳片10の非接触部10bに二次冷却水を噴射する。第1ノズル6A及び第2ノズル6Bそれぞれから噴射される冷却水の水量は、個別に制御される。
The plurality of secondary cooling nozzles are arranged at intervals in the width direction. In a typical example, a plurality of secondary cooling nozzles are arranged between adjacent support rolls 5. The plurality of secondary cooling nozzles include a
複数のサポートロール5の鋳造方向下流側には、複数の軽圧下ロール7が配列されている。軽圧下ロール7は、それぞれ対をなしており、鋳片10を軽圧下する。より具体的には、一連の軽圧下ロール7によって軽圧下帯71が構成される。軽圧下帯71は複数のセグメントに分かれており、セグメントごとに複数の軽圧下ロール7が設けられている。セグメントごとに軽圧下ロール7の圧下量が制御される。複数の軽圧下ロール7は、軽圧下帯71の入口71iから出口71oまでの間に、概ね等間隔に配置される。ここで、軽圧下帯71において、入口71iの位置は、鋳造方向の最上流に配置された軽圧下ロール7の位置と一致し、出口71oの位置は、鋳造方向の最下流に配置された軽圧下ロール7の位置と一致する。
A plurality of light reduction rolls 7 are arranged downstream of the plurality of support rolls 5 in the casting direction. The light reduction rolls 7 each form a pair and lightly reduce the
[連続鋳造方法]
本実施形態に係る鋼の連続鋳造方法は、印加工程と、水量調整工程と、圧下工程と、を備える。この連続鋳造方法で得られた鋳片10は、鋼板等の製品の素材となる。
[Continuous casting method]
The continuous casting method for steel according to the present embodiment includes an impression process, a water amount adjustment process, and a rolling process. The
印加工程では、電磁ブレーキ4aにより鋳型4内の溶鋼Mに磁場を印加する。これにより、鋳型4内で浸漬ノズル3の吐出孔から吐出された溶鋼Mは、磁場の作用により流動方向とは反対方向に制動力を受ける。そのため、吐出孔から凝固シェルSの幅方向端部に向かって吐出された溶鋼Mの流動が弱まる。また、電磁ブレーキ4aは、溶鋼M中の介在物等の浮上を促すことができ、溶鋼Mから介在物等を分離する役割も担う。
In the application process, a magnetic field is applied to the molten steel M in the
印加工程で印加する磁場の磁束密度の大きさは、1000Gauss以上であることが好ましい。磁束密度が1000Gauss以上であれば、十分な制動力が溶鋼Mに作用する。換言すれば、溶鋼Mに1000Gaussより小さい磁場を印加した場合、溶鋼Mにはたらく制動力が不十分である。この場合、鋳片10の幅方向端部近傍が高温になり、凝固の完了が遅れやすいため、鋳片10の内部品質が悪化する。
The magnitude of the magnetic flux density of the magnetic field applied in the application process is preferably 1000 Gauss or more. If the magnetic flux density is 1000 Gauss or more, sufficient braking force acts on the molten steel M. In other words, when a magnetic field smaller than 1000 Gauss is applied to the molten steel M, the braking force acting on the molten steel M is insufficient. In this case, the temperature near the ends in the width direction of the
磁場の磁束密度の大きさは、1000Gauss以上であれば、特に限定されない。ただし、磁束密度の上限は3000Gaussであることが好ましい。溶鋼Mに3000Gaussより大きい磁場を印加すると、浸漬ノズル3近傍での溶鋼Mの温度が上昇するからである。表面割れが発生しやすい鋼(例えば、亜包晶鋼)を連続鋳造する場合、浸漬ノズル3近傍での溶鋼Mの温度が上昇する。この場合、鋳型4内での溶鋼Mの初期凝固が不均一となり、鋳片10の表面に縦割れが発生する恐れがある。
The magnitude of the magnetic flux density of the magnetic field is not particularly limited as long as it is 1000 Gauss or more. However, the upper limit of the magnetic flux density is preferably 3000 Gauss. This is because when a magnetic field larger than 3000 Gauss is applied to the molten steel M, the temperature of the molten steel M near the
一般的な連続鋳造方法の場合、凝固途中の鋳片10は、幅方向において凝固シェルSの厚みが不均一となる。凝固シェルSの厚みが比較的小さい領域が、鋳片10のうち凝固の完了が遅れやすい領域である。以下、一般的な連続鋳造方法を用いて鋳片10を鋳造した場合に凝固シェルSの厚みが比較的小さくなる領域のことを、単に凝固遅れ部と言う。
In the case of a general continuous casting method, the thickness of the solidified shell S of the
本実施形態の連続鋳造方法の場合、水量調整工程では、鋳片10を幅方向において複数の領域に区分し、その領域毎に噴射する二次冷却水量を制御する。具体的には、二次冷却用のノズル(本実施形態では、第1ノズル6A及び第2ノズル6B)から噴射する水量を個別に調整し、鋳片10の凝固遅れ部に相当する領域に対して二次冷却水を多量に噴射する。以下、鋳片10の幅方向にわたって各領域に噴射される水量のうち、最も大きい水量(例えば、凝固遅れ部に対して噴射する水量)と最も小さい水量(例えば、鋳片10の凝固遅れ部を除く部分に対して噴射する水量)との比を、単に水量比と言う。鋳片10において、凝固遅れ部に相当する領域は、上記した非接触部10bである。
In the case of the continuous casting method of this embodiment, in the water amount adjustment step, the
水量調整工程では、第2ノズル6Bから噴射する二次冷却水量を、第1ノズル6Aから噴射する二次冷却水量の1.5倍以上とする。言い換えると、鋳片10の非接触部10bに噴射する水量を、鋳片10の接触部10aに噴射する水量の1.5倍以上とする。これは水量比を1.5以上とするとも言える。一般に、鋳片10の非接触部10bは、接触部10aと比較して冷却されにくく、凝固の完了が遅れやすい。要するに、非接触部10bは、凝固遅れ部に相当する領域である。非接触部10bに対して二次冷却水を多量に供給することにより、非接触部10bでの凝固を促進することができる。
In the water amount adjustment step, the amount of secondary cooling water injected from the
ただし、鋳片10の一部の領域に対して二次冷却水を過大に供給した場合、その領域の表面温度が非常に低くなる。すると、幅方向における鋳片10の表面温度差が大きくなり、鋳片10に熱応力が発生する。この場合、鋳片10の鋼種によっては鋳片10に表面割れが発生する恐れがある。そのため、第2ノズル6Bから噴射する水量は、第1ノズル6Aから噴射する水量の4.0倍以下(水量比を4.0以下)とすることが好ましい。
However, if an excessive amount of secondary cooling water is supplied to a part of the
このような水量調整は、鋳造方向において適切な範囲の鋳片10に対して行う。鋳片10の凝固シェルSの厚みが30mmより小さい領域、すなわち鋳型4の直下では、鋳片10は非常に高温である。この領域で鋳片10の表面温度に差をつけると、鋳片10に熱応力に起因する表面割れが発生する恐れがある。また、未凝固状態の溶鋼Mを二次冷却水で冷却する際、凝固シェルSが熱抵抗となるため、凝固シェルSの厚みが大きい領域では凝固を促進するのは困難である。そのため、水量調整は、好ましくは、鋳造方向において凝固シェルSの厚みが30mmに達してから70mmに達するまでの範囲の鋳片10に対して行う。凝固シェルSの厚みの測定方法については後述する。
Such water amount adjustment is performed for an appropriate range of the
二次冷却水量を制御するために、鋳片10を幅方向において細かく区分すればするほど、鋳片10に供給する水量を細かく制御することができる一方、制御が複雑となり、制御に必要なコストが大きくなる。鋳片10において、区分された各領域の幅方向における寸法は、好ましくは、150~250mmである。これは、サポートロール5の軸受け部5bの幅方向における寸法と同程度の大きさである。
In order to control the amount of secondary cooling water, the more finely the
鋼の連続鋳造において、サポートロール5のロール本体部5a及び軸受け部5bの配置が鋳片10の幅方向に対称である場合、凝固遅れ部も幅方向に対称である。この場合、鋳片10の供給する二次冷却水量も、幅方向に線対称としてもよい。
In continuous casting of steel, when the arrangement of the
圧下工程では、軽圧下帯71に設けられた複数の軽圧下ロール7を用いて、鋳片10を幅方向に垂直な厚み方向に軽圧下する。軽圧下は、鋳片10の中心固相率が0.1に達してから中心固相率が1.0に達するまで行われる。つまり、軽圧下帯71の入口71iにおいて、鋳片10の中心固相率が0.1であり、軽圧下帯71の出口71oにおいて、鋳片10の中心固相率が1.0である。鋳片10の中心固相率が0.1より小さい領域を軽圧下しても、一般に凝固末期に形成される中心偏析及びポロシティを低減するのに影響を及ぼさないため、この領域を軽圧下する必要はない。また、鋳片10の中心固相率が1.0の領域、すなわち鋳片10の厚み中心が完全に凝固した領域に対して軽圧下をしても中心偏析及びポロシティを低減するのにほとんど影響を及ぼさないため、この領域を軽圧下する必要はない。
In the rolling process, the
圧下工程において、軽圧下帯71での圧下速度が0.5mm/minより小さいと、鋳片10の凝固収縮に対して圧下量が不足するため、中心偏析及びポロシティが悪化する。また、圧下速度が1.3mm/minより大きいと鋳片10の凝固収縮に対して圧下量が過大となり、溶鋼Mが鋳造方向下流から上流に逆流し、これに伴う濃化溶鋼の流動により中心偏析が悪化する。そのため、圧下工程での鋳片10の圧下速度は、好ましくは、0.5mm/min以上且つ1.3mm/min以下である。
In the rolling step, if the rolling speed in the
本実施形態に係る連続鋳造方法において、水量調整工程では、鋳片10の幅方向における凝固状態に応じて二次冷却用のノズル(第1ノズル6A及び第2ノズル6B)から噴射する水量を調整する。鋳片10の幅方向における凝固状態は、連続鋳造機1のサポートロール5の配置に大きく依存し、鋳造条件を大幅に変更しない限り凝固状態が変化することはない。したがって、連続鋳造機1を用いて鋳造した鋳片10の断面を一度調べれば、同じ連続鋳造機1を用いて鋳造する鋳片10の幅方向における凝固状態を推定することができる。鋳片10の凝固状態を推定することができれば、凝固遅れ部に二次冷却水を多量に供給するように、ノズルから噴射する水量を予め調整することができる。以下、その推定方法の一例について述べる。
In the continuous casting method according to the present embodiment, in the water amount adjustment step, the amount of water injected from the secondary cooling nozzles (
メニスカス(鋳型4内の湯面)から5~20mの範囲で鋳片10に対し電磁撹拌を実施し、鋳片10の横断面のサンプルを採取する。そのサンプルを塩酸により腐食させ、未凝固部への撹拌によって生じるホワイトバンドを顕出させる。その後、鋳片10の表面からホワイトバンドまでの距離を鋳片10の幅方向に渡って測定することで、鋳片10の凝固プロフィール、すなわち、鋳片10の幅方向の凝固シェルSの厚みの推移を得ることができる。
Electromagnetic stirring is performed on the
[効果]
本実施形態に係る連続鋳造方法では、印加工程において、電磁ブレーキ4aにより鋳型4内の溶鋼Mに磁束密度が1000Gauss以上の磁場を印加する。これにより、鋳型4内で浸漬ノズル3の吐出孔から凝固シェルSの幅方向端部に向かって吐出される溶鋼Mの流動を弱めることができる。また、本実施形態に係る連続鋳造方法では、水量調整工程において、鋳片10の非接触部10bに噴射する水量を、鋳片10の接触部10aに噴射する水量の1.5倍以上とする。そのため、凝固遅れ部に相当する非接触部10bを十分に冷却することができる。このように、鋳型4内の溶鋼Mの流動及び二次冷却水量の両方を制御することにより、鋳片10の凝固シェルSの厚みを幅方向に均一にすることができる。この鋳片10を、圧下工程で厚み方向に軽圧下することにより、中心偏析及びポロシティを低減することができる。
[effect]
In the continuous casting method according to the present embodiment, in the application process, a magnetic field having a magnetic flux density of 1000 Gauss or more is applied to the molten steel M in the
本実施形態に係る連続鋳造方法では、二次冷却水量を幅方向にわたって制御するだけでなく、電磁ブレーキ4aを用いて鋳型4内の溶鋼Mの流動を制御することによって鋳片10の凝固シェルSの厚みを幅方向に均一にする。この場合、二次冷却水量の制御のみによって鋳片10の凝固シェルSの厚みを幅方向に均一にする場合と比較して、鋳片10の表面温度が低下しにくくなる。これにより、鋳片10の表面に割れが発生するのを抑制することができる。
In the continuous casting method according to the present embodiment, not only the amount of secondary cooling water is controlled in the width direction, but also the solidified shell S of the
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態の連続鋳造機1を鋳造方向に沿って見たときの断面図である。図3では、鋳型4の下方の様子を示す。図3を参照して、第2実施形態では、連続鋳造機1は、第3ノズル6Cを備える。第3ノズル6Cは、鋳片10の幅方向端部に二次冷却水を噴射する。
[Second embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
本実施形態に係る連続鋳造方法において、水量調整工程では、第3ノズル6Cから噴射する水量を第1ノズル6Aから噴射する水量の1.5倍以上とする。要するに、鋳片10の幅方向端部に噴射する水量を、鋳片10の接触部10aに噴射する水量の1.5倍以上とする。特に限定されるものではないが、第3ノズル6Cから噴射する水量は、第2ノズル6Bから噴射する水量と同じであってもよい。
In the continuous casting method according to the present embodiment, in the water amount adjustment step, the amount of water injected from the
一般に、鋳片10の幅方向端部は、鋳型4内において吐出孔から高温の溶鋼Mが供給されるため高温になりやすく、凝固の完了が遅れやすい。要するに、鋳片10において、幅方向端部は、非接触部10bと同様に、凝固遅れ部に相当する。第2実施形態に係る連続鋳造方法によれば、鋳片10の幅方向端部を十分に冷却することができる。これにより、中心偏析及びポロシティをより低減することができる。
Generally, the ends in the width direction of the
実施形態に係る連続鋳造方法の効果を確認するため、以下に示す試験を実施して、その結果を評価した。具体的には、連続鋳造により得られた鋳片のMn偏析度、ポロシティ体積比、及び表面割れを評価した。 In order to confirm the effects of the continuous casting method according to the embodiment, the following tests were conducted and the results were evaluated. Specifically, the Mn segregation degree, porosity volume ratio, and surface cracking of the slab obtained by continuous casting were evaluated.
本試験で用いた鋳片は、図1に示す連続鋳造機を用いて製造した。鋳型は銅製水冷式の鋳型であった。鋳型の長さは800mmであった。鋳型の断面は矩形であった。軽圧下帯の入口の位置は、メニスカス(鋳型内の湯面)から16mの位置であった。中心固相率が0.1に達してから中心固相率が1.0に達するまで、鋳片を軽圧下ロールで0.8mm/minの圧下速度で厚み方向に軽圧下した。鋳片の中心温度及び固相率は、鋳片の厚み方向及び幅方向の二次元の凝固解析により算出した。二次冷却用のノズルから噴射される冷却水の比水量は、0.5~1.5L/kg-steelとした。 The slab used in this test was manufactured using a continuous casting machine shown in FIG. The mold was a water-cooled copper mold. The length of the mold was 800 mm. The cross section of the mold was rectangular. The entrance to the light pressure zone was located 16 m from the meniscus (molten metal level in the mold). The slab was lightly rolled down in the thickness direction with a light rolling roll at a rolling speed of 0.8 mm/min from when the central solid fraction reached 0.1 until the central solid fraction reached 1.0. The center temperature and solid fraction of the slab were calculated by two-dimensional solidification analysis in the thickness direction and width direction of the slab. The specific amount of cooling water injected from the secondary cooling nozzle was set to 0.5 to 1.5 L/kg-steel.
本試験で用いた鋳片の主な化学組成は、C:0.15%、Si:0.19%、Mn:0.90%、P:0.011%、及びS:0.003%であった。 The main chemical composition of the slab used in this test was C: 0.15%, Si: 0.19%, Mn: 0.90%, P: 0.011%, and S: 0.003%. there were.
試験を行う前に、試験で用いる連続鋳造機で鋳造された鋳片の凝固プロフィールを測定した。凝固プロフィールは、上述した通り、鋳片の横断面のサンプルにホワイトバンドを顕出させ、鋳片の表面からホワイトバンドまでの距離を幅方向にわたって測定して求めた。これにより、連続鋳造機で鋳造された鋳片の凝固遅れ部の幅方向における位置を予め特定した。 Before conducting the test, the solidification profile of the slab cast by the continuous casting machine used in the test was measured. As described above, the solidification profile was determined by exposing a white band on a cross-sectional sample of the slab and measuring the distance from the surface of the slab to the white band in the width direction. As a result, the position in the width direction of the solidification delayed portion of the slab cast by the continuous casting machine was identified in advance.
鋳片のMn偏析度は、以下の手順で調査した。鋳片を幅方向中央部で切断し、切断面の厚み方向中央部から鋳造方向に40mm及び厚み方向に40mmの領域を含むようにサンプルを採取した。このサンプルに対し、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)によりMn濃度の面分析を行った。最もMn濃度が高い位置を中心に鋳造方向に沿って2mm幅のMn濃度を積算し、平均した値を最大Mn濃度(Cmax)とした。最大Mn濃度(Cmax)を鋳片のバルク組成のMn濃度(C0)で除した値(Cmax/C0)をMn偏析度とした。バルク組成のMn濃度(C0)は、鋳片から分析用サンプルを採取し、化学分析により求めた。 The Mn segregation degree of the slab was investigated using the following procedure. The slab was cut at the center in the width direction, and a sample was taken so as to include an area of 40 mm in the casting direction and 40 mm in the thickness direction from the center of the cut surface in the thickness direction. A surface analysis of the Mn concentration was performed on this sample using an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). Mn concentrations were integrated over a width of 2 mm along the casting direction centering on the position with the highest Mn concentration, and the averaged value was taken as the maximum Mn concentration (Cmax). The value (Cmax/C0) obtained by dividing the maximum Mn concentration (Cmax) by the Mn concentration (C0) of the bulk composition of the slab was defined as the Mn segregation degree. The Mn concentration (C0) in the bulk composition was determined by taking a sample for analysis from the slab and conducting chemical analysis.
鋳片のポロシティ体積は、以下の手順で調査した。鋳片の厚み方向中央部から鋳造方向に50mm、幅方向に100mm及び厚み方向に7mmのサンプルを採取した。サンプルは、鋳片の幅方向に沿って16か所から採取した。各サンプルについて、JIS Z 8807に規定される固体の密度及び比重測定法により密度ρを測定した。そして、以下の式(1)にて単位重量当たりのポロシティ体積V(cm3/g)を求めた。式(1)中の密度ρ0は、鋳片の1/4厚み部分から上記と同様にサンプルを採取し、上記と同様に測定した密度であった。各サンプルに対してポロシティ体積Vを測定した中で最大のポロシティ体積Vの値を、その鋳片のポロシティ体積Vとした。 The porosity volume of the slab was investigated using the following procedure. A sample measuring 50 mm in the casting direction, 100 mm in the width direction, and 7 mm in the thickness direction was taken from the center of the slab in the thickness direction. Samples were taken from 16 locations along the width direction of the slab. For each sample, the density ρ was measured by the solid density and specific gravity measurement method specified in JIS Z 8807. Then, the porosity volume V (cm 3 /g) per unit weight was determined using the following formula (1). The density ρ 0 in equation (1) was the density obtained by taking a sample from the 1/4 thickness part of the slab in the same manner as above and measuring it in the same manner as above. The value of the maximum porosity volume V among the porosity volumes V measured for each sample was defined as the porosity volume V of the slab.
鋳片の表面割れの有無は、以下の手順で調査した。鋳片の表面をグラインダーで切削し、スケール等を除去した状態で浸透探傷試験を行い、目視で鋳片の表面の割れの有無を確認した。鋳片の表面に深さ5mm以上の除去不可能な割れがある場合は不合格、そうでない場合は合格とした。 The presence or absence of surface cracks in the slab was investigated using the following procedure. The surface of the slab was cut with a grinder, scale, etc. were removed, and a penetrant test was conducted to visually confirm the presence or absence of cracks on the surface of the slab. If there were unremovable cracks with a depth of 5 mm or more on the surface of the slab, the test piece was rejected; otherwise, it was passed.
表1に試験条件と試験結果を示す。 Table 1 shows the test conditions and test results.
表1において、試験条件には、連続鋳造でできた鋳片の厚み、鋳造速度、水量比、電磁ブレーキの磁場の磁束密度、及びシェル厚偏差比に関する条件を示した。ここで、シェル厚偏差比は、鋳片の幅方向における凝固不均一度の指標であり、以下の手順で調査した。鋳片に対して電磁撹拌を実施し、採取したサンプルを塩酸により腐食させ、ホワイトバンドを顕出させた。鋳片の表面からホワイトバンドまでの距離を鋳片の幅方向に100mmピッチで測定した。幅方向沿って測定した中で最も大きい凝固シェル厚みと最も小さい凝固シェルの厚みとの差を求め、これをシェル厚偏差とした。シェル厚偏差比は、同じ厚みの鋳片同士でシェル厚偏差を比較するための指標であり、複数の鋳片の中で基準となる鋳片を選び、各鋳片のシェル厚偏差を基準となる鋳片のシェル厚偏差で除した値をシェル厚偏差比とした。 In Table 1, the test conditions include the thickness of the slab made by continuous casting, the casting speed, the water amount ratio, the magnetic flux density of the magnetic field of the electromagnetic brake, and the shell thickness deviation ratio. Here, the shell thickness deviation ratio is an index of solidification non-uniformity in the width direction of the slab, and was investigated using the following procedure. Electromagnetic stirring was performed on the slab, and the sample was corroded with hydrochloric acid to reveal a white band. The distance from the surface of the slab to the white band was measured at a pitch of 100 mm in the width direction of the slab. The difference between the largest solidified shell thickness and the smallest solidified shell thickness measured along the width direction was determined, and this was taken as the shell thickness deviation. The shell thickness deviation ratio is an index for comparing the shell thickness deviation between slabs of the same thickness. Select a standard slab from among multiple slabs, and use the shell thickness deviation of each slab as the standard. The value divided by the shell thickness deviation of the slab was taken as the shell thickness deviation ratio.
得られた鋳片のMn偏析度が1.4以下であれば鋳片を圧延した後の製品(鋼板)において靭性が確保できることが分かっているため、表1において、試験結果には、Mn偏析度が1.4以下であれば「優」、そうでなければ「不可」を示した。また、ポロシティ体積比が0.8以下であれば、鋳片を圧延した後の製品(鋼板)において欠陥が無害化されることが分かっているため、ポロシティ体積比が0.8以下であれば「優」、そうでなければ「不可」を示した。ここで、ポロシティ体積比とは、同じ厚みの鋳片同士でポロシティ体積を比較するための指標であり、複数の鋳片の中で基準となる鋳片を選び、各鋳片のポロシティ体積を基準となる鋳片のポロシティ体積で除した値をポロシティ体積比とした。 It is known that if the Mn segregation degree of the obtained slab is 1.4 or less, toughness can be ensured in the product (steel plate) after rolling the slab. If the degree was 1.4 or less, it was rated as "excellent," otherwise it was rated as "poor." In addition, it is known that if the porosity volume ratio is 0.8 or less, defects will be rendered harmless in the product (steel plate) after rolling the slab, so if the porosity volume ratio is 0.8 or less, "Excellent", otherwise "Unacceptable". Here, the porosity volume ratio is an index for comparing the porosity volume between slabs of the same thickness, and the porosity volume of each slab is selected as a reference slab from among multiple slabs, and the porosity volume of each slab is used as the standard. The value divided by the porosity volume of the slab was taken as the porosity volume ratio.
さらに、表1において、鋳片の表面に深さ5mm以上の除去不可能な割れがある場合は「不可」、そうでなければ「優」を示した。そして、Mn偏析度、ポロシティ体積比、及び表面割れの評価を総合し、いずれの評価も合格であれば総合評価で「優」、そうでなければ「不可」を示した。 Furthermore, in Table 1, if there were unremovable cracks with a depth of 5 mm or more on the surface of the slab, it was rated "unsatisfactory", otherwise it was rated "excellent". Then, the Mn segregation degree, porosity volume ratio, and surface crack evaluation were comprehensively evaluated, and if all evaluations passed, the overall evaluation was "Excellent", otherwise, it was "Unsatisfactory".
厚みが250mmの鋳片に対応する発明例1~4及び比較例1~5について、比較例1の鋳片を基準とし、各鋳片のシェル厚偏差比及びポロシティ体積比を求めた。 For Invention Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, which correspond to slabs with a thickness of 250 mm, the shell thickness deviation ratio and porosity volume ratio of each slab were determined using the slab of Comparative Example 1 as a reference.
表1に示すように、発明例1~4は、いずれも上記実施形態で規定する条件を満たしていた。このため、発明例1~4では、Mn偏析度及びポロシティ体積比が良好な鋳片を得られた。さらに、この鋳片の表面に除去不可能な割れは発生しなかった。つまり、中心偏析及びポロシティを低減しつつ、鋳片の表面割れを抑制することができた。 As shown in Table 1, Invention Examples 1 to 4 all satisfied the conditions defined in the above embodiment. Therefore, in Invention Examples 1 to 4, slabs with good Mn segregation degree and porosity volume ratio were obtained. Furthermore, no irremovable cracks were found on the surface of this slab. In other words, it was possible to suppress surface cracking of the slab while reducing center segregation and porosity.
比較例1は、上記実施形態で規定する条件に対し、水量比が小さかった。この場合、シェル厚偏差が大きくなり、Mn偏析度及びポロシティ体積比が悪化した。比較例2は、上記実施形態で規定する条件に対し、比較例1と同様に水量比が小さく、さらに、鋳型内の溶鋼に磁場を印加しなかった。この場合、シェル厚偏差がより大きくなり、Mn偏析度及びポロシティ体積比が悪化した。 In Comparative Example 1, the water amount ratio was smaller than the conditions specified in the above embodiment. In this case, the shell thickness deviation increased, and the Mn segregation degree and porosity volume ratio deteriorated. Comparative Example 2 had a small water ratio similar to Comparative Example 1 with respect to the conditions specified in the above embodiment, and furthermore, no magnetic field was applied to the molten steel in the mold. In this case, the shell thickness deviation became larger, and the Mn segregation degree and porosity volume ratio deteriorated.
比較例3及び比較例4は、上記実施形態で規定する条件に対し、鋳型内の溶鋼に磁場を印加しなかった。ただし、比較例3と比較例4とでは、上記実施形態で規定する条件の範囲内で異なる水量比を用いた。これらの場合、シェル厚偏差がやや大きくなり、Mn偏析度及びポロシティ体積比が悪化した。 In Comparative Example 3 and Comparative Example 4, no magnetic field was applied to the molten steel in the mold under the conditions specified in the above embodiment. However, in Comparative Example 3 and Comparative Example 4, different water ratios were used within the range of conditions specified in the above embodiment. In these cases, the shell thickness deviation became somewhat large, and the Mn segregation degree and porosity volume ratio deteriorated.
比較例5は、上記実施形態で規定する条件に対し、水量比が大きく、さらに、鋳型内の溶鋼に磁場を印加しなかった。この場合、水量比を大きくしすぎため、鋳片の表面に除去不可能な割れが発生した。 In Comparative Example 5, the water amount ratio was larger than the conditions specified in the above embodiment, and furthermore, no magnetic field was applied to the molten steel in the mold. In this case, because the water ratio was too high, cracks that could not be removed occurred on the surface of the slab.
厚みが300mmの鋳片に対応する発明例5及び比較例6について、比較例6の鋳片を基準とし、各鋳片のシェル厚偏差比及びポロシティ体積比を求めた。 Regarding Inventive Example 5 and Comparative Example 6, which correspond to slabs having a thickness of 300 mm, the shell thickness deviation ratio and porosity volume ratio of each slab were determined using the slab of Comparative Example 6 as a reference.
発明例5は、いずれも上記実施形態で規定する条件を満たしていた。このため、発明例5では、Mn偏析度及びポロシティ体積比が良好な鋳片を得られた。さらに、この鋳片の表面に除去不可能な割れは発生しなかった。つまり、中心偏析及びポロシティを低減しつつ、鋳片の表面割れを抑制することができた。一方、比較例6は、上記実施形態で規定する条件に対し、水量比が小さかった。この場合、凝固遅れ部を十分に冷却することができず、Mn偏析度及びポロシティ体積比が悪化した。 Invention Example 5 all satisfied the conditions defined in the above embodiment. Therefore, in Invention Example 5, a slab with good Mn segregation degree and porosity volume ratio was obtained. Furthermore, no irremovable cracks were found on the surface of this slab. In other words, it was possible to suppress surface cracking of the slab while reducing center segregation and porosity. On the other hand, in Comparative Example 6, the water amount ratio was smaller than the conditions specified in the above embodiment. In this case, the solidification delayed portion could not be sufficiently cooled, and the Mn segregation degree and porosity volume ratio deteriorated.
厚みが370mmの鋳片に対応する発明例6及び比較例7について、比較例7の鋳片を基準とし、各鋳片のシェル厚偏差比及びポロシティ体積比を求めた。 Regarding Inventive Example 6 and Comparative Example 7, which correspond to slabs having a thickness of 370 mm, the shell thickness deviation ratio and porosity volume ratio of each slab were determined using the slab of Comparative Example 7 as a reference.
発明例6は、いずれも上記実施形態で規定する条件を満たしていた。このため、発明例6では、Mn偏析度及びポロシティ体積比が良好な鋳片を得られた。さらに、この鋳片の表面に除去不可能な割れは発生しなかった。つまり、中心偏析及びポロシティを低減しつつ、鋳片の表面割れを抑制することができた。一方、比較例7は、上記実施形態で規定する条件に対し、水量比が小さかった。この場合、凝固遅れ部を十分に冷却することができず、Mn偏析度及びポロシティ体積比が悪化した。 Invention Example 6 all satisfied the conditions defined in the above embodiment. Therefore, in Invention Example 6, a slab with good Mn segregation degree and porosity volume ratio was obtained. Furthermore, no irremovable cracks were found on the surface of this slab. In other words, it was possible to suppress surface cracking of the slab while reducing center segregation and porosity. On the other hand, in Comparative Example 7, the water amount ratio was smaller than the conditions specified in the above embodiment. In this case, the solidification delayed portion could not be sufficiently cooled, and the Mn segregation degree and porosity volume ratio deteriorated.
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiments of the present disclosure have been described above. However, the embodiments described above are merely examples for implementing the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and the embodiments described above can be modified and implemented as appropriate without departing from the spirit thereof.
1:連続鋳造機
4:鋳型
5:サポートロール
5a:ロール本体部
5b:軸受け部
6A:第1ノズル
6B:第2ノズル
6C:第3ノズル
7:軽圧下ロール
10:鋳片
S:凝固シェル
1: Continuous casting machine 4: Mold 5:
Claims (2)
前記電磁ブレーキにより前記鋳型内の溶鋼に磁束密度が1000Gauss以上の磁場を印加する、印加工程と、
前記鋳片の凝固シェルの厚みが30mmに達してから70mmに達するまで、前記第2ノズルから噴射する水量を前記第1ノズルから噴射する水量の1.5倍以上とする、水量調整工程と、
前記鋳片の中心固相率が0.1に達してから前記中心固相率が1.0に達するまで、前記鋳片を前記軽圧下ロールで0.5mm/min以上且つ1.3mm/min以下の圧下速度で前記鋳片の幅方向に垂直な厚み方向に軽圧下する圧下工程と、
を備える、連続鋳造方法。 a mold including an electromagnetic brake; a support roll installed on the downstream side of the mold in the casting direction and divided into a plurality of roll body parts in the width direction of the slab, the roll body parts being connected to each other by bearing parts; a first nozzle that injects secondary cooling water to a region of the slab that corresponds to the roll body; a second nozzle that injects secondary cooling water to a region of the slab that corresponds to the bearing section; A continuous casting method for steel using a continuous casting machine comprising: a light reduction roll installed downstream of the support roll in the casting direction,
an application step of applying a magnetic field with a magnetic flux density of 1000 Gauss or more to the molten steel in the mold using the electromagnetic brake;
A water amount adjustment step in which the amount of water injected from the second nozzle is 1.5 times or more the amount of water injected from the first nozzle until the thickness of the solidified shell of the slab reaches 30 mm and reaches 70 mm;
From the time the center solid fraction of the slab reaches 0.1 until the center solid fraction reaches 1.0, the slab is rolled at a speed of 0.5 mm/min or more and 1.3 mm/min with the light reduction roll. A rolling step of lightly rolling down the slab in the thickness direction perpendicular to the width direction at the following rolling speed;
A continuous casting method comprising:
前記連続鋳造機は、前記鋳片の幅方向端部に二次冷却水を噴射する第3ノズルをさらに備え、
前記水量調整工程では、前記第3ノズルから噴射する水量を前記第1ノズルから噴射する水量の1.5倍以上とする、連続鋳造方法。
The continuous casting method according to claim 1,
The continuous casting machine further includes a third nozzle that injects secondary cooling water to an end in the width direction of the slab,
In the water amount adjustment step, the continuous casting method includes making the amount of water injected from the third nozzle 1.5 times or more the amount of water injected from the first nozzle.
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