JP3591449B2 - Continuous casting apparatus and continuous casting method for slab - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生を防止するための鋳片の連続鋳造装置および連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造では、鋳片はガイドロール対のロールにより支持、案内されながら、ピンチロールにより引き抜かれる。その際、ガイドロール対とガイドロール対との間では鋳片はロールで支持されていないので、未凝固部を含む鋳片にはバルジングが発生しやすい。また、バルジングした鋳片の部分が下流側のガイドロール対に移動すると、この厚さの増した鋳片の部分はロールにより圧下される。
【０００３】
鋳片がバルジングする際には、上流側の未凝固部の溶鋼がバルジングした鋳片の内部に流れ込み、その後、この鋳片の部分がロールにより圧下される際には、バルジングした鋳片の内部の未凝固部の溶鋼は、上流側に押し戻される。バルジングした鋳片の内部に上流側から流れ込む未凝固部の溶鋼量と、その後バルジングした鋳片の部分から上流側に押し戻される溶鋼量とが、時間の経過とともに一定であれば、鋳型内の周期的な湯面レベル変動は発生しない。
【０００４】
しかし、鋳片の凝固は鋳造方向、鋳片幅方向において均一ではなく、メニスカスからの距離が同じ位置でも、鋳片の凝固厚さは変化している。そのため、バルジングする際の鋳片の厚さの増加量、すなわちバルジング量は鋳造方向で変化するとともに、メニスカスからの距離が同じ位置でも、時間の経過とともにそのバルジング量は変動する。これらのことから、鋳片のバルジングとバルジングした部分の圧下が繰り返される際に、バルジングした鋳片の部分に上流側から流れ込む未凝固部の溶鋼量と、この部分から上流側に押し戻される溶鋼量とは必ずしも同じ量ではない。そのために、鋳型内の湯面レベルが上下に変動し、周期的な湯面レベル変動が発生する。
【０００５】
さらに、複数のガイドロール対において、隣接するロールとロールの鋳造方向の間隔が同じであると、鋳型内の周期的な湯面レベル変動は助長されて大きくなる。その理由はつぎのとおりである。つまり、隣接するロールとロールの間で発生する１回当たりのバルジング量は、通常数百μｍであるので、上流側から流れ込み、その後押し戻される未凝固部の溶鋼の変動量はそれぞれ少なく、鋳型内の周期的な湯面レベル変動は小さい。しかし、複数のガイドロール対のロールとロールの間隔が同じ場合には、バルジングの際に上流側から流れ込み、その後押し戻される未凝固部の溶鋼の変動量は重なり合って、湯面レベル変動は周期的で、大きなものとなる。
【０００６】
周期的な湯面レベル変動量が大きい場合には、鋳型内の溶鋼中にモールドパウダが巻き込まれやすくなるので、鋳片表層部にモールドパウダの巻き込みに起因する欠陥が発生したり、また、鋳型内の凝固殻の冷却が幅方向で不均一になりやすいので、鋳片表面に縦割れが発生する。さらに、周期的な湯面レベル変動が著しく大きい場合には、操業の継続が困難となる。
【０００７】
鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動は、厚さ２５０ｍｍ程度の通常のスラブ鋳片で発生することが知られており、その際の湯面レベル変動量は、基準レベルから上下に±２．５〜±１０ｍｍ程度である。
【０００８】
一方、近年実用化されてきた厚さ５０〜１２０ｍｍの薄鋳片を３〜５ｍ／分の高速で鋳造する方法では、さらに周期的で大きな湯面レベル変動が発生しやすい。このような薄鋳片を高速で鋳造する連続鋳造方法は、関連する設備の建設費および要員の削減等の観点から、とくに近年開発が進められている。その際、薄鋳片の連続鋳造方法と、これに続く鋳造ライン上に配置した簡易な熱間圧延設備による圧延方法とを組み合わせた方法が実用化されている。
【０００９】
鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生防止に関して、特開昭６１−１５０７６０号公報には、ガイドロール対のロールピッチを不均一とし、左右のロールを非対称位置に配設する方法が提案されている。
【００１０】
しかし、この方法では、厚さが５０〜１２０ｍｍの薄鋳片を３〜５ｍ／分程度の高速で鋳造する場合に、上述した湯面レベル変動が発生しやすい。周期的な湯面レベル変動が激しくなり、操業の継続が困難になった場合に、鋳造速度を低下させて、湯面レベル変動の発生を抑制しているのが、現在の操業の実状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生を防止し、モールドパウダの巻き込みに起因する鋳片表層部の欠陥および鋳片表面の縦割れの発生のない、良好な品質の鋳片を得ることができる鋳片の連続鋳造装置および連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、下記（１）〜（５）に示す装置および下記（６）〜（８）に示す方法にある。
（１）鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域に配置される固定側と自由側とからなる鋳片支持用の複数のガイドロール対のうち、少なくとも４対の連続するガイドロール対が、固定側のロール軸心間隔、自由側のロール軸心間隔、固定側のロール中間点間隔および自由側のロール中間点間隔の全てを異ならせて配置されている鋳片の連続鋳造装置。
（２）前記の少なくとも４対の連続するガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、固定側のロール軸心間隔を漸増させて配置され、一方、自由側のロール軸心間隔を漸減させて配置されている上記（１）に記載の鋳片の連続鋳造装置。
（３）前記の少なくとも４対の連続するガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、固定側のロール軸心間隔を漸減させて配置され、一方、自由側のロール軸心間隔を漸増させて配置されている上記（１）に記載の鋳片の連続鋳造装置。
（４）前記のガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、固定側のロール軸心間隔を漸増させる途中で、いったんロール軸心間隔を前記ガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、一方、自由側のロール軸心間隔を漸増させる途中で、いったんロール軸心間隔を前記ガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、その後継続して前記ガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸増させて、配置され、一方、自由側のロール軸心間隔を漸減させて配置されている上記（２）に記載の鋳片の連続鋳造装置。
（５）前記のガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、固定側のロール軸心間隔を漸減させる途中で、いったんロール軸心間隔を前記ガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、一方、自由側のロール軸心間隔を漸増させる途中で、いったんロール軸心間隔を前記ガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、その後継続して前記ガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸減させて、配置され、一方、自由側のロール軸心間隔を漸増させて配置されている上記（３）に記載の鋳片の連続鋳造装置。
（６）鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域に配置された鋳片支持用のガイドロール対のうち、少なくとも４対の連続するガイドロール対の固定側、自由側のロール軸心間隔、および固定側、自由側のロール中間点間隔を全て相違させた状態で鋳造する連続鋳造方法。
（７）鋳造方向の上流側から下流側に向かって、少なくとも４対の連続するガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸増させ、かつ自由側のロール軸心間隔を漸減させるか、または、固定側のロール軸心間隔を漸減させ、かつ自由側のロール軸心間隔を漸増させた状態で鋳造する上記（６）に記載の連続鋳造方法。
（８）鋳造方向の上流側から下流側に向かって、連続するガイドロール対の固定側または自由側のロール軸心間隔を漸増または漸減させる際に、漸増または漸減の途中で、漸増または漸減させる領域における最上流と最下流のそれぞれのロール軸心間隔の値の間の値にいったん戻し、その後継続して漸増または漸減させることを繰り返した状態で鋳造する上記（７）に記載の連続鋳造方法。
【００１３】
図１は、本発明で規定するガイドロール対の固定側、自由側、ロール軸心間隔およびロール中間点間隔を説明するためのガイドロール対の配列の模式図である。図１は、鋳型１の下端から引き抜かれた鋳片３を、向かい合う２つのロールで構成されたガイドロール対のロール２が支持し案内していることを示し、垂直曲げ型の連続鋳造機の場合のガイドロール対の一部の配列を模式的に示す。
【００１４】
本発明で規定する固定側とは、図１に示すように水平部における下側にロールがある側または垂直部において紙面の左側のロールがある側を意味し、また、自由側とは、水平部における上側にロールがある側または垂直部において紙面の右側のロールがある側を意味する。
【００１５】
固定側のロール軸心間隔とは、図１中に符号ａＢ１、ａＢ２およびａＢ３で示すように固定側のそれぞれの隣り合うロールの中心軸同士の距離のことを意味する。また、自由側のロール軸心間隔とは、符号ａＴ１、ａＴ２およびａＴ３で示すように自由側のそれぞれの隣り合うロールの中心軸同士の距離を意味する。
【００１６】
固定側のロール中間点間隔とは、図１中に符号ｂＢ１およびｂＢ２で示すように固定側のそれぞれの隣り合うロールの中心軸と中心軸との中間点同士の距離を意味する。また、自由側のロール中間点間隔とは、符号ｂＴ１およびｂＴ２で示すように自由側のそれぞれの隣り合うロールの中心軸と中心軸との中間点同士の距離を意味する。
【００１７】
本発明者らは、前述の本発明の課題を下記により解決した。
【００１８】
▲１▼たとえば厚さ９０ｍｍ、幅１０００ｍｍの薄鋳片を、速度３〜５ｍ／分で鋳造する際に、鋳型内の周期的な湯面レベル変動が顕著に発生しやすく、その湯面レベル変動は、鋳片に未凝固部が存在する領域で、少なくとも４対の連続するガイドロール対のロール軸心間隔またはロール中間点間隔に、同じ間隔の値が存在する場合に発生しやすい。つまり、前述の特開昭６１−１５０７６０号公報で提案されたように、少なくとも４対の連続するガイドロール対のロール軸心間隔を不均一とし、固定側、自由側のロールを非対称位置に配置しても、ロール中間点間隔に、同じ間隔の値が存在すると、湯面レベル変動が発生することがわかった。
【００１９】
少なくとも４対の連続するガイドロール対のロール軸心間隔またはロール中間点間隔に、同じ間隔の値が存在する場合に、厚さが９０ｍｍ程度の薄鋳片を３〜５ｍ／分の高速で鋳造すると、バルジングした鋳片の内部に上流側から流れ込む未凝固部の溶鋼の流動と、バルジングした鋳片の部分から上流側に押し戻される溶鋼の流動が重なり合い、かつ、鋳型の横断面積が小さいために、鋳型内における湯面レベル変動は顕著になる。
【００２０】
▲２▼本発明の装置および方法は、鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域で、少なくとも４対の連続するガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔を全て相違させた装置であり、またそのようなガイドロール対の状態で鋳造する方法であるので、鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生を防止できる。
【００２１】
鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生を防止できるので、モールドパウダの巻き込みに起因する鋳片表層部の欠陥および鋳片表面の縦割れの発生のない、良好な品質の鋳片が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の装置および方法が対象とする連続鋳造機は、垂直曲げ型または湾曲型の連続鋳造機とする。
【００２３】
本発明の装置および方法は、Ｃ含有率が０．０７質量％未満の低炭素鋼、およびＣ含有率が０．０７質量％〜０．１８質量％の包晶鋼を鋳造する際に適用するのに好適である。また、厚さ５０ｍｍ〜１２０ｍｍのスラブを鋳造する際に適用するのに好適である。これらＣ含有率の鋼、またはこれら厚さのスラブを鋳造する際には、鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動が発生しやい。その際、本発明の装置および方法を適用することにより、周期的な湯面レベル変動の発生を効果的に防止できる。
【００２４】
本発明の装置および方法の内容を、一括して以下に説明する。
本発明の装置および方法は、鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域に配置される固定側と自由側とからなる鋳片支持用の複数のガイドロール対のうち、少なくとも４対の連続するガイドロール対が、固定側のロール軸心間隔、自由側のロール軸心間隔、固定側のロール中間点間隔および自由側のロール中間点間隔の全てを異ならせて配置された装置であり、また、そのようなガイドロール対の状態で鋳造する方法である。以下の説明で、このように配置された少なくとも４対の連続するガイドロール対の区間を「不規則区間」と記す場合がある。
【００２５】
その際に、この「不規則区間」のガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔が全て相違しておればよく、これらの連続する少なくとも４対を除く、他のガイドロール対のロールには、同じ間隔のロール軸心間隔またはロール中間点間隔が存在しても構わない。
【００２６】
異なるロール軸心間隔、または異なるロール中間点間隔とは、間隔の値が０．５ｍｍ以上相違する場合をいう。また、この間隔の相違は３〜６ｍｍある場合とするのがより好ましい。
【００２７】
本発明の装置および方法は、「不規則区間」のガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、固定側のロール軸心間隔を漸増させて配置され、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸減させて配置されているか、または、固定側のロール軸心間隔を漸減させて配置され、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸増させて配置されている装置であるのが望ましく、また、そのようなガイドロール対の状態で鋳造する方法であるのが望ましい。
【００２８】
上記のようにロール軸心間隔を漸増または漸減させることにより、「不規則区間」のガイドロール対の固定側、自由側のロール軸心間隔、および固定側、自由側のロール中間点間隔を全て、効果的に相違させることができる。
【００２９】
さらに、本発明の装置および方法は、ガイドロール対が、鋳造方向の上流側から下流側に向かって、ガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸増させる途中で、いったんロール軸心間隔をガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸減させる途中で、いったんロール軸心間隔を前記ガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、その後継続してガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸増させて配置され、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸減させて配置された装置であるか、または、固定側のロール軸心間隔を漸減させる途中で、いったんロール軸心間隔をガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸増させる途中で、いったんロール軸心間隔をガイドロール対における最上流および最下流の固定側のロール軸心間隔の間の値とし、その後継続して前記ガイドロール対の固定側のロール軸心間隔を漸減させて配置され、かつ、自由側のロール軸心間隔を漸増させて配置された装置であるのがより望ましく、また、そのようなガイドロール対の状態で鋳造する方法であるのがより望ましい。
【００３０】
上記のようにロール軸心間隔を漸増または漸減させることにより、多くの連続するガイドロール対の固定側、自由側のロール軸心間隔、および固定側、自由側のロール中間点間隔を効果的に相違させることができる。なお、鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域におけるガイドロール対の数は、連続鋳造機によって違うが、およそ３０〜４０対である。
【００３１】
本発明の装置および方法では、「不規則区間」のガイドロール対のメニスカスからの位置は、鋳造する鋼、鋳造速度などの鋳造条件によって、適正な位置を選択するのがよい。
【００３２】
具体的には、少なくとも４対の連続するガイドロール対の位置と鋼と鋳造速度との関係は、以下に記載する内容にするのがよい。
【００３３】
すなわち、Ｃ含有率０．０７〜０．１８質量％の包晶鋼を速度３〜４ｍ／分で鋳造する場合には、鋳型下端直後から、鋳型内のメニスカスから５ｍまでの間の領域に位置する「不規則区間」のガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔の全ての間隔を相違させるのがよい。このような包晶鋼は、鋳型内の凝固殻の厚さが不均一になりやすいので、鋳型内の湯面レベル変動は、鋳型下端直後から鋳型内のメニスカスから５ｍまでの間の鋳片のバルジングの影響を受けやすいからである。
【００３４】
また、Ｃ含有率０．０７質量％未満の低炭素鋼を速度４〜５ｍ／分で鋳造する場合、鋳型下端直後から、未凝固部の存在する領域において、「不規則区間」は、できるだけ長い方がよい。鋳造速度が速いと、鋳型下端から多くのガイドロール対までの長い範囲にわたって、凝固殻の厚さが不均一になりやすく、鋳型内の湯面レベル変動は、多くのガイドロール対の長い範囲にわたって、鋳片のバルジングの影響を受けやすいからである。
【００３５】
つぎに、「不規則区間」のガイドロール対の固定側、自由側のロール軸心間隔、および固定側、自由側のロール中間点間隔を全て相違させるための、具体的なロール配置の方法を、以下に説明する。
【００３６】
たとえば、鋳型下端直後のガイドロール対を１番目として、ｍ番目までのガイドロール対に対して、これらｍ対のガイドロール対において、固定側のロール軸心間隔を鋳造方向に向かって漸増し、自由側のロール軸心間隔を漸減する方法は次のとおりとするのがよい。
【００３７】
まず、ｋ番目の固定側のロールからｎ番目（ｋ＜ｎ＜ｍとする）の固定側のロールのロール軸心間隔を漸増する方法は、下記のとおりである。すなわち、ｋ番目の固定側のロールの鋳型内のメニスカスからの距離を（Ｌｋ）とし、その下流側の（ｋ＋１）番目の固定側のメニスカスからの距離を（Ｌｋ＋１）とし、同様にして、（ｎ−１）番目の固定側のロールの鋳型内のメニスカスからの距離を （Ｌｎ−１）とし、その下流側のｎ番目の固定側のロールのメニスカスからの距離を（Ｌｎ） とする。このとき、ｋ番目と（ｋ＋１）番目との間、および（ｎ−１）番目とｎ番目との間のそれぞれの固定側のロールの中心軸の間隔、すなわち、ロール軸心間隔は下記（Ａ）式、（Ｂ）式および（Ｃ）式を満足するそれぞれのロール軸心間隔の値とする。このようにして、固定側のｋ番目からｎ番目のロールのロール軸心間隔を漸増させることができる。
【００３８】
上述の方法に準じて、それぞれの固定側のロールのロール軸心間隔が相違するようにｐ値およびα値を選択して、１番目から（ｋ−１）番目まで、および（ｎ＋１）番目からｍ番目までのそれぞれの固定側のロールのロール軸心間隔を選択することができる。
ｐ：Ｄｋ以上の任意の定数（ｍｍ）
Ｄｋ：ｋ番目または（ｋ＋１）番目の地側のロールの
うち、大きい方のロールの直径（ｍｍ）
α：上記（Ｃ）式で求まる値の整数（ｍｍ）
Ｇ：［｛（Ｌｋ＋１）−（Ｌｋ）｝＋・・・＋｛（Ｌｎ）−（Ｌｎ−１）｝］（ｍｍ）
つぎに、ｋ番目の自由側のロールからｎ番目（ｋ＜ｎ＜ｍとする）の自由側のロールに関して、ロール軸心間隔を漸減する方法は、前述の漸増する方法に準じ、下記のとおりである。すなわち、ｋ番目の自由側のロールの鋳型内のメニスカスからの距離を（Ｒｋ）とし、その下流側の（ｋ＋１）番目の自由側のメニスカスからの距離を（Ｒｋ＋１）とし、（ｎ−１）番目の自由側のロールの鋳型内のメニスカスからの距離を（Ｒｎ−１）とし、その下流側のｎ番目の自由側のロールのメニスカスからの距離を（Ｒｎ）とする。このとき、ｋ番目と（ｋ＋１）番目との間、および（ｎ−１）番目とｎ番目との間のそれぞれの自由側のロールの中心軸の間隔、すなわち、ロール軸心間隔は下記（Ｄ）式、（Ｅ）式および（Ｆ）式を満足するそれぞれのロール軸心間隔の値とする。このようにして、自由側のｋ番目からｎ番目のロールのロール軸心間隔を漸減させることができる。
【００３９】
上述の方法に準じて、それぞれの自由側のロールのロール軸心間隔が相違するようにｐ値およびα値を選択して、１番目から（ｋ−１）番目まで、および（ｎ＋１）番目からｍ番目までのそれぞれの自由側のロールのロール軸心間隔を選択することができる。
ｐ：Ｄｋ以上の任意の定数（ｍｍ）
Ｄｋ：ｋ番目または（ｋ＋１）番目の地側のロールの
うち、大きい方のロールの直径（ｍｍ）
α：上記（Ｆ）式で求まる値の整数（ｍｍ）
Ｇ：［｛（Ｒｋ＋１）−（Ｒｋ）｝＋・・・＋｛（Ｒｎ）−（Ｒｎ−１）｝］（ｍｍ）
鋳型から引き抜かれた後の鋳片内部に未凝固部が存在する領域において、連続する４対以上で、できるだけ多くのガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔を相違させたガイドロール対のロール配列の例を、表１に示す。垂直部長さ１．５ｍ、湾曲半径３．５ｍ、矯正点のメニスカスからの距離８．４ｍの垂直曲げ型連続鋳造機の場合の例である。ガイドロール対の固定側のロールの中心軸の間隔を漸増させ、自由側のロールの中心軸の間隔を漸減させる際に、前述の（Ａ）式〜（Ｆ）式に基づいて、鋳型下端直後の１番目のガイドロール対から、矯正点の３８番目のガイドロール対の各ロールを配列させた。
【００４０】
【表１】
【００４１】
ところで、ガイドロール対のロール軸心間隔を漸増または漸減させる場合、そのロール軸心間隔を変更するガイドロール対の領域が鋳造方向に長い場合に、たとえば、連続して漸増させる場合には、ガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔の値が大きくなりすぎ、鋳片のバルジング量が大きくなり、そのため湯面レベル変動抑制効果が小さくなることがある。逆に、たとえば、連続して漸減させる場合には、ガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔の値が小さくなりすぎて、鋳片表面を冷却するためのスプレーノズルが配置できなくなる場合がある。
【００４２】
そこで、ロール軸心間隔を変更するガイドロール対のロールの領域が鋳造方向に長い場合には、ロール軸心間隔を漸増または漸減させる途中で、漸増または漸減させる領域における最上流と最下流のそれぞれのロール軸心間隔の値の間の値に、いったん戻し、その後継続して漸増または漸減させることを繰り返すのがよい。
【００４３】
【実施例】
垂直部長さ１．５ｍ、湾曲半径３．５ｍの垂直曲げ型連続鋳造機を用い、厚さ９０ｍｍ、幅１０００ｍｍの薄鋳片を鋳造した。
【００４４】
各試験において、１ヒート約８０ｔｏｎを鋳造する間に、鋳型内の湯面レベル変動の大きさを通常の渦流式レベル計で測定した。このとき、周期的な湯面レベル変動の上下の高さが±１０ｍｍ以上に達した場合には、鋳造速度を低下させて鋳造を継続した。鋳造速度を低下させ、湯面レベル変動が収まってから、その約５分後に目標の鋳造速度に戻した。その後、再度鋳型内の湯面レベル変動が大きくなった場合には、再度鋳造速度を低下させた。このようなことを繰り返し、その繰り返し回数を調査し、湯面レベル変動発生頻度として表した。
【００４５】
また、各鋳造試験で得られた長さ１０ｍの鋳片を素材として、熱間圧延により厚さ３．２ｍｍの鋼帯を製造し、コイル状に巻き取った。このコイルを酸洗した後、表面状況を観察し、鋳片の縦割れが原因とされるコイル表面の線状疵の発生の有無を調査した。コイルの全長に対する線状疵の発生している部分の合計長さの比率をコイルの線状疵発生比率として求めた。
（実施例１）
Ｃ含有率０．１０質量％の包晶鋼を速度３．５ｍ／分で鋳造した。
本発明例の試験Ｎｏ．１では、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９の４対のガイドロール対の固定側および自由側のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔を表２に示す値とし、それぞれ５．０ｍｍ相違する間隔とした。Ｎｏ．９のガイドロール対は、鋳型内のメニスカスから約２．５ｍの距離の位置にある。その他のガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔は同じ間隔でも可とした。
【００４６】
【表２】
【００４７】
比較例の試験Ｎｏ．３では、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９の固定側および自由側のガイドロール対のロールのロール軸心間隔を相違させて、固定側と自由側のロールを非対称に配置したが、ロール中間点間隔は同じ値の１７５ｍｍとした。その他のガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔は同じ間隔でも可とした。
【００４８】
比較例の試験Ｎｏ．４では、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．９の固定側および自由側のガイドロール対のロールのロール軸心間隔を相違させて、固定側と自由側のロールを非対称に配置し、連続するＮｏ．６〜Ｎｏ．９の４対のガイドロール対の固定側および自由側の合計１０カ所のロール軸心間隔およびロール中間点間隔の値において、同じ値の１６５ｍｍ、１７５ｍｍまたは１８５ｍｍが存在するロール配置とした。その他のガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔は同じ間隔でも可とした。
【００４９】
試験Ｎｏ．１では、湯面レベル変動は、小さな上下約±３ｍｍ程度の大きさの変動しか発生せず、また、周期的な湯面レベル変動は発生しなかった。また、熱間圧延製品のコイルの線状疵発生比率も０．３％と低く、良好な品質のコイルが得られた。
【００５０】
試験Ｎｏ．２、試験Ｎｏ．３および試験Ｎｏ．４では、湯面レベル変動発生頻度が６〜８回であり、また±７．５〜±１０ｍｍ程度の大きな周期的な湯面レベル変動がともに発生した時点で、鋳造速度を２ｍ／分以下に低下させないと、湯面レベル変動が大きくなり、鋳造の継続が困難であった。また、熱間圧延製品のコイルの線状疵発生比率も４．３〜４．５％と高く、モールドパウダ巻き込みに起因する線状疵が発生した。
（実施例２）
Ｃ含有率０．１０質量％の包晶鋼を速度３．５ｍ／分で鋳造した。
本発明例の試験Ｎｏ．５では、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１２の固定側および自由側のガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔を、表３に示すように、それぞれ相違する間隔とした。その他のガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔は同じ間隔でも可とした。
【００５１】
【表３】
【００５２】
比較例の試験Ｎｏ．７では、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１２の固定側および自由側のガイドロール対のロール軸心間隔およびロール中間点間隔を、ともに同じ値の１７５ｍｍとした。その他のガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔は任意とした。
【００５３】
試験Ｎｏ．５およびＮｏ．６では、湯面レベル変動は、小さな約±２〜±３ｍｍの大きさの変動しか発生せず、また、周期的な湯面レベル変動は発生しなかった。また、熱間圧延製品のコイルの線状疵発生比率も０．１〜０．２％と低く、良好な品質のコイルが得られた。
【００５４】
試験Ｎｏ．７では、湯面レベル変動発生頻度が６回であり、また±５〜±１０ｍｍ程度の大きな周期的な湯面レベル変動が発生した時点で、鋳造速度を２ｍ／分以下に低下させないと、湯面レベル変動が大きくなり、鋳造の継続が困難であった。また、熱間圧延製品のコイルの線状疵発生比率も３．８％と高く、モールドパウダ巻き込みに起因する線状疵が発生した。
（実施例３）
Ｃ含有率０．０５質量％の低炭素鋼を速度５ｍ／分で鋳造した。
本発明例の試験Ｎｏ．８では、前述の表１に示すガイドロール対のロールの配列とした。
【００５５】
比較例の試験Ｎｏ．９では、鋳型下端直後から垂直部の領域にあるＮｏ．１〜Ｎｏ．７までのガイドロール対のロールおよび湾曲部の領域にあるＮｏ．８〜Ｎｏ．１４までのガイドロール対のロールのロール軸心間隔およびロール中間点間隔を、表４に示すように全て１７７ｍｍとして試験した。これら以外のガイドロール対のロールの配列は、試験Ｎｏ．１と同じとした。
【００５６】
【表４】
試験Ｎｏ．９では、湯面レベル変動発生頻度が６回であり、また±５〜±１０ｍｍ程度の大きな周期的な湯面レベル変動が発生した時点で、鋳造速度を３ｍ／分以下に低下させないと、湯面レベル変動が大きくなり、鋳造の継続が困難であった。また、熱間圧延製品のコイルの線状疵発生比率も２．６％と高く、モールドパウダ巻き込みに起因する線状疵が発生した。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の装置および方法の適用により、鋳片のバルジングに起因する鋳型内の周期的な湯面レベル変動の発生を防止できる。そのため、モールドパウダの巻き込みに起因する鋳片表層部の欠陥および鋳片表面の縦割れの発生のない、良好な品質の鋳片を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で規定するガイドロール対の固定側、自由側、ロール軸心間隔およびロール中間点間隔を説明するためのガイドロール対の配列の模式図である。
【符号の説明】
１：鋳型 ２：ガイドロール対のロール
３：鋳片
ａＢ１、ａＢ２およびａＢ３：固定側のロール軸心間隔
ａＴ１、ａＴ２およびａＴ３：自由側のロール軸心間隔
ｂＢ１およびｂＢ２：固定側のロール中間点間隔
ｂＴ１およびｂＴ２：自由側のロール中間点間隔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous casting apparatus and a continuous casting method of a cast piece for preventing the occurrence of periodic fluctuations in the molten metal level in a mold due to bulging of the cast piece.
[0002]
[Prior art]
In continuous casting, a slab is pulled out by a pinch roll while being supported and guided by a pair of guide rolls. At that time, since the slab is not supported by the roll between the pair of guide rolls, bulging tends to occur in the slab including the unsolidified portion. When the bulged slab portion moves to the guide roll pair on the downstream side, the slab portion having the increased thickness is pressed down by the roll.
[0003]
When the slab bulges, the molten steel of the unsolidified portion on the upstream side flows into the bulged slab, and then when the slab is rolled down by the roll, the inside of the bulged slab The unsolidified portion of the molten steel is pushed back to the upstream side. If the amount of molten steel in the unsolidified portion flowing into the bulged slab from the upstream side and the amount of molten steel pushed back from the bulged slab to the upstream side are constant over time, the cycle in the mold No typical level change occurs.
[0004]
However, the solidification of the slab is not uniform in the casting direction and the slab width direction, and the solidified thickness of the slab changes even at the same distance from the meniscus. For this reason, the amount of increase in the thickness of the slab during bulging, that is, the bulging amount changes in the casting direction, and the bulging amount varies with time even at a position at the same distance from the meniscus. From these facts, when the bulging of the slab and the reduction of the bulged portion are repeated, the amount of molten steel in the unsolidified portion flowing into the bulged slab portion from the upstream side and the amount of molten steel pushed back from this portion to the upstream side Are not necessarily the same amount. For this reason, the level of the molten metal in the mold fluctuates up and down, and periodic fluctuations in the level of the molten metal occur.
[0005]
Further, when the distance between the adjacent rolls in the casting direction is the same in a plurality of guide roll pairs, the periodic fluctuation in the level of the molten metal in the mold is promoted and increased. The reason is as follows. That is, since the bulging amount per one time generated between adjacent rolls is usually several hundred μm, the fluctuation amount of the molten steel in the unsolidified portion which flows in from the upstream side and is pushed back thereafter is small, and the amount of bulging in the mold is small. Periodic fluctuations in the bath level are small. However, when the interval between the rolls of a plurality of guide roll pairs is the same, the fluctuation amount of the molten steel in the unsolidified portion that flows in from the upstream side during bulging and is pushed back afterwards overlaps, and the fluctuation of the metal surface level is periodic. And it becomes big.
[0006]
If the amount of periodic fluctuations in the molten metal level is large, the mold powder is likely to be entrained in the molten steel in the mold, so that defects due to entrainment of the mold powder in the surface layer of the slab may occur, Since the cooling of the solidified shell in the interior tends to be uneven in the width direction, vertical cracks occur on the surface of the slab. Furthermore, if the periodic fluctuations in the bath level are extremely large, it is difficult to continue the operation.
[0007]
It is known that a periodic level change in a mold due to bulging of a slab occurs in a normal slab slab having a thickness of about 250 mm. It is about ± 2.5 to ± 10 mm above and below the level.
[0008]
On the other hand, in the method of casting a thin slab having a thickness of 50 to 120 mm, which has been put into practical use in recent years, at a high speed of 3 to 5 m / min. A continuous casting method for casting such a thin slab at a high speed has been developed in recent years, particularly from the viewpoint of construction costs of related equipment and reduction of personnel. At that time, a method combining a continuous casting method of thin cast slabs and a subsequent rolling method using simple hot rolling equipment arranged on a casting line has been put to practical use.
[0009]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-150760 discloses a method for preventing the occurrence of periodic fluctuations in the level of a molten metal in a mold due to bulging of a cast slab. Has been proposed.
[0010]
However, in this method, when a thin slab having a thickness of 50 to 120 mm is cast at a high speed of about 3 to 5 m / min, the above-described fluctuation in the molten metal level is likely to occur. It is the current state of operation that the casting speed is reduced and the occurrence of level changes is suppressed when periodic level fluctuations become severe and continuation of operation becomes difficult. .
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention prevents the occurrence of periodic fluctuations in the level of the molten metal in the mold due to bulging of the slab, and reduces the occurrence of defects in the surface layer of the slab and the occurrence of vertical cracks in the slab surface due to entrainment of mold powder. It is an object of the present invention to provide a continuous casting apparatus and a continuous casting method for a cast slab that can obtain a good quality cast slab.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention resides in an apparatus shown in the following (1) to (5) and a method shown in the following (6) to (8).
(1) At least four pairs of a plurality of guide roll pairs for supporting a slab, including a fixed side and a free side, which are arranged in a region where an unsolidified portion exists in the slab after being drawn from the mold. A slab in which continuous guide roll pairs are arranged so that all of a fixed-side roll axis interval, a free-side roll axis interval, a fixed-side roll intermediate point interval, and a free-side roll intermediate point interval are different. Continuous casting equipment.
(2) The at least four continuous guide roll pairs are arranged so as to gradually increase the fixed-side roll center distance from the upstream side to the downstream side in the casting direction, while the free side roll center is arranged. The continuous casting apparatus for cast slabs according to the above (1), wherein the intervals are gradually reduced.
(3) The at least four continuous guide roll pairs are arranged from the upstream side to the downstream side in the casting direction so as to gradually decrease the fixed-side roll axis intervals, while the free-side roll axis centers are arranged. The continuous casting device for slabs according to the above (1), wherein the intervals are gradually increased.
(4) While the guide roll pair gradually increases the fixed-side roll center distance from the upstream side to the downstream side in the casting direction, the roll center distance is once set to the most upstream and the highest in the guide roll pair. The value between the downstream fixed-side roll axis interval, and on the other hand, while gradually increasing the free-side roll axis center interval, once the roll axis center interval is set at the most upstream and the most downstream fixed side in the guide roll pair. A value between the roll axis intervals, and thereafter, the roll axis interval on the fixed side of the guide roll pair is gradually increased and arranged, while the roll axis interval on the free side is gradually decreased and arranged. The continuous casting apparatus for cast slabs according to the above (2).
(5) While the guide roll pair gradually reduces the fixed-side roll axis interval from the upstream side to the downstream side in the casting direction, the roll axis interval is once set to the most upstream and the maximum in the guide roll pair. The value between the downstream fixed-side roll axis interval, and on the other hand, while gradually increasing the free-side roll axis center interval, once the roll axis center interval is set at the most upstream and the most downstream fixed side in the guide roll pair. With a value between the roll axis intervals, and thereafter, the roll axis intervals on the fixed side of the guide roll pair are gradually reduced and arranged, while the roll axis intervals on the free side are gradually increased and arranged. The continuous casting apparatus for cast slabs according to the above (3).
(6) Of the guide roll pairs for supporting the cast slab arranged in the region where the unsolidified portion exists inside the cast slab after being pulled out from the mold, the fixed side of at least four continuous guide roll pairs, free side Continuous casting method in which the casting is performed in a state in which the distance between the roll axis centers on the side and the distance between the roll intermediate points on the fixed side and the free side are all different.
(7) From the upstream side to the downstream side in the casting direction, at least four continuous guide roll pairs gradually increase the fixed-roll center-axis distance and gradually decrease the free-side roll axis distance. (6) The continuous casting method according to the above (6), wherein the casting is performed in a state where the interval between the roll axis centers on the fixed side is gradually reduced and the interval between the roll axis centers on the free side is gradually increased.
(8) When gradually increasing or decreasing the roller axis interval on the fixed side or the free side of the continuous guide roll pair from the upstream side to the downstream side in the casting direction, gradually increase or decrease in the middle of the increasing or decreasing. The continuous casting method according to the above (7), wherein the casting is repeated in a state in which the value is once returned to a value between the values of the respective roll axis intervals at the uppermost stream and the lowermost stream in the region, and then continuously increased or decreased continuously. .
[0013]
FIG. 1 is a schematic diagram of an arrangement of a guide roll pair for explaining a fixed side, a free side, a roll axis center interval, and a roll intermediate point interval of the guide roll pair defined in the present invention. FIG. 1 shows that a
[0014]
The fixed side defined in the present invention means, as shown in FIG. 1, a side having a roll on the lower side in a horizontal portion or a side having a roll on the left side of the paper in a vertical portion. Means the side with the roll on the upper side of the section or the side with the roll on the right side of the paper in the vertical section.
[0015]
The fixed-side roll axis interval means a distance between the center axes of adjacent fixed rolls on the fixed side as indicated by reference numerals aB1, aB2, and aB3 in FIG. The free-side roll axis center distance means a distance between central axes of adjacent free-side rolls as indicated by reference numerals aT1, aT2, and aT3.
[0016]
The fixed-side roll intermediate point interval means the distance between the center points of the center axes of the adjacent adjacent rolls on the fixed side as indicated by reference numerals bB1 and bB2 in FIG. Further, the free-side roll intermediate point interval means a distance between the center points of the center axes of the adjacent adjacent rolls on the free side as indicated by reference numerals bT1 and bT2.
[0017]
The present inventors have solved the above-mentioned problems of the present invention by the following.
[0018]
{Circle around (1)} For example, when casting a thin slab having a thickness of 90 mm and a width of 1000 mm at a speed of 3 to 5 m / min, periodic fluctuations in the level of the metal in the mold are liable to occur. Is likely to occur in the region where the unsolidified portion exists in the slab, when the same value exists in the roll axis center interval or the roll midpoint interval of at least four continuous guide roll pairs. That is, as proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-150760, at least four pairs of continuous guide roll pairs are made to have a nonuniform spacing between the roll axes, and the fixed and free rolls are arranged at asymmetric positions. However, it has been found that when the same interval value exists in the roll intermediate point interval, the level of the molten metal surface varies.
[0019]
In the case where at least four pairs of continuous guide roll pairs have the same interval value between the roll axis intervals or the roll midpoint intervals, a thin slab having a thickness of about 90 mm is cast at a high speed of 3 to 5 m / min. Then, the flow of molten steel in the unsolidified portion flowing into the inside of the bulged slab from the upstream and the flow of molten steel pushed back from the bulged slab to the upstream overlap and, because the cross-sectional area of the mold is small. In addition, the level of the molten metal in the mold becomes remarkable.
[0020]
{Circle over (2)} The apparatus and method according to the present invention provide a roll-center interval and a roll midpoint interval of at least four pairs of continuous guide rolls in a region where an unsolidified portion exists in a slab after being drawn from a mold. And a method of casting in the state of such a guide roll pair, it is possible to prevent occurrence of periodic fluctuations in the molten metal level in the mold due to bulging of the slab.
[0021]
Since it is possible to prevent the occurrence of periodic fluctuations in the level of the molten metal in the mold due to bulging of the slab, there is no defect in the surface layer of the slab due to entrainment of the mold powder and no vertical cracks on the slab surface. High quality cast slabs can be obtained.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The continuous casting machine to which the apparatus and the method of the present invention are applied is a vertical bending type or curved type continuous casting machine.
[0023]
The apparatus and method of the present invention are applied when casting low-carbon steel having a C content of less than 0.07 mass% and peritectic steel having a C content of 0.07 mass% to 0.18 mass%. It is suitable for Further, it is suitable for application when casting a slab having a thickness of 50 mm to 120 mm. When casting steels having these C contents or slabs having these thicknesses, periodic fluctuations in the level of the molten metal in the mold due to bulging of the slab tend to occur. At this time, by applying the apparatus and method of the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of periodic fluctuations in the molten metal level.
[0024]
The contents of the apparatus and method of the present invention will be described collectively below.
The apparatus and the method of the present invention include a plurality of guide roll pairs for supporting a slab consisting of a fixed side and a free side arranged in a region where an unsolidified portion exists inside the slab after being drawn from the mold. , At least four continuous guide roll pairs are arranged so that all of the fixed-side roll axis interval, the free-side roll axis interval, the fixed-side roll intermediate point interval, and the free-side roll intermediate point interval are different. And a method of casting in the state of such a guide roll pair. In the following description, a section of at least four consecutive guide roll pairs arranged in this manner may be referred to as an “irregular section”.
[0025]
At this time, the roll axis center interval and the roll midpoint interval of the rolls of the guide roll pair in the “irregular section” may be all different, and other guide roll pairs except for at least four continuous pairs thereof are required. The rolls may have the same center interval between the roll axes or the midpoint between the rolls.
[0026]
Different roll axis intervals or different roll midpoint intervals refer to cases where the values of the intervals differ by 0.5 mm or more. Further, it is more preferable that the difference between the intervals is 3 to 6 mm.
[0027]
The apparatus and the method according to the present invention are arranged such that the guide roll pairs in the “irregular section” are arranged from the upstream side to the downstream side in the casting direction with the distance between the fixed-side roll axis gradually increased, and the free side on the free side. The apparatus is arranged such that the roll axis interval is gradually reduced, or the fixed side roll axis interval is gradually reduced, and the free side roll axis interval is gradually increased. And a method of casting in such a state of a pair of guide rolls is desirable.
[0028]
By gradually increasing or decreasing the roll center distance as described above, all of the fixed side and free side roll center distances of the guide roll pair in the "irregular section" and the fixed side and free side roll intermediate point distances are set. , Can be effectively different.
[0029]
Further, in the apparatus and method of the present invention, the guide roller pair temporarily reduces the roll axis interval while gradually increasing the roll axis interval on the fixed side of the guide roll pair from the upstream side to the downstream side in the casting direction. In the course of gradually reducing the free-side roll axis center distance between the most upstream and the most downstream fixed-side roll axis centers in the guide roll pair, and temporarily decreasing the roll axis center distance in the guide roll pair, A value between the upstream and downstreammost fixed-side roll axis distances, and then continuously increasing the fixed-side roll axis distances of the guide roll pair, and setting the free side roll axis distances It is a device that is gradually reduced, or in the middle of gradually reducing the fixed-side roll axis interval, once the roll axis interval is set to the most upstream and the most downstream fixed side in the guide roll pair. In the course of gradually increasing the free-side roll center distance, the roll center distance is temporarily set to the value of the most upstream and the most downstream fixed side roll center distance in the guide roll pair. It is more likely that the apparatus is arranged such that the roll axis interval on the fixed side of the guide roll pair is gradually reduced, and the roll axis interval on the free side is gradually increased thereafter. It is desirable, and more desirably, a method of casting in a state of such a guide roll pair.
[0030]
By gradually increasing or decreasing the roll axis interval as described above, the fixed side, free side roll axis interval, and the fixed side, free side roll intermediate point interval of many continuous guide roll pairs can be effectively reduced. Can be different. The number of guide roll pairs in a region where an unsolidified portion exists inside the slab after being drawn out of the mold is about 30 to 40 pairs, depending on the continuous casting machine.
[0031]
In the apparatus and method of the present invention, it is preferable to select an appropriate position from the meniscus of the guide roll pair in the “irregular section” according to the casting conditions such as the steel to be cast and the casting speed.
[0032]
More specifically, the relationship between the positions of at least four pairs of continuous guide rolls, steel, and the casting speed may be as described below.
[0033]
That is, when casting a peritectic steel having a C content of 0.07 to 0.18 mass% at a speed of 3 to 4 m / min, the peritectic steel is located in a region from the meniscus in the mold to 5 m immediately after the lower end of the mold. It is preferable to make all the intervals of the roll axis center interval and the roll intermediate point interval of the rolls of the guide roll pair in the "irregular section". In such peritectic steel, the thickness of the solidified shell in the mold tends to be non-uniform, so that the fluctuation in the level of the molten metal in the mold is caused by the casting slab from the meniscus in the mold up to 5 m from immediately after the lower end of the mold. This is because they are easily affected by bulging.
[0034]
When low carbon steel having a C content of less than 0.07 mass% is cast at a speed of 4 to 5 m / min, the “irregular section” is as long as possible in the region where the unsolidified portion exists immediately after the lower end of the mold. Better. When the casting speed is high, the thickness of the solidified shell tends to be non-uniform over a long range from the lower end of the mold to many guide roll pairs, and the fluctuation of the level of the molten metal in the mold is caused over a long range of many guide roll pairs. This is because the slab is easily affected by bulging.
[0035]
Next, a specific roll arrangement method for making the fixed side of the guide roll pair of the “irregular section”, the free side roll axis interval, and the fixed side, the free side roll intermediate point interval all different. This will be described below.
[0036]
For example, assuming that the guide roll pair immediately after the lower end of the mold is the first, with respect to the m-th guide roll pair, in these m pairs of guide roll pairs, the fixed-side roll axis interval is gradually increased in the casting direction, A method for gradually reducing the free-side roll axis interval may be as follows.
[0037]
First, a method of gradually increasing the roll axis center interval from the k-th fixed-side roll to the n-th (k <n <m) fixed-side roll is as follows. That is, the distance of the k-th fixed-side roll from the meniscus in the mold is (Lk), the distance from the (k + 1) -th fixed-side meniscus on the downstream side is (Lk + 1). The distance from the meniscus in the mold of the (n-1) th fixed-side roll is (Ln-1), and the distance from the meniscus of the n-th fixed-side roll downstream thereof is (Ln). At this time, the interval between the center axes of the respective fixed-side rolls between the k-th and (k + 1) -th and between the (n-1) -th and the n-th, that is, the roll axis interval is represented by the following (A) ), (B), and (C). In this way, the roll axis center intervals of the k-th to n-th rolls on the fixed side can be gradually increased.
[0038]
According to the method described above, the p value and the α value are selected so that the roll axis intervals of the respective fixed-side rolls are different, and the first to (k−1) th and the (n + 1) th are selected. It is possible to select the roll axis interval of each of the m-th fixed-side rolls.
p: any constant greater than or equal to Dk (mm)
Dk: k-th or (k + 1) -th ground side roll
The diameter of the larger roll (mm)
α: Integer (mm) of the value obtained by the above formula (C)
G: [{(Lk + 1) − (Lk)} +... + {(Ln) − (Ln−1)}] (mm)
Next, the method of gradually decreasing the roll axis center distance from the k-th free side roll to the n-th (k <n <m) free side roll is based on the above-described gradually increasing method, as follows. It is. That is, the distance from the meniscus in the mold of the k-th free side roll is (Rk), the distance from the (k + 1) th free-side meniscus downstream thereof is (Rk + 1), and (n-1) The distance from the meniscus in the mold of the roll on the free side is denoted by (Rn-1), and the distance from the meniscus of the n-th free roll on the downstream side is denoted by (Rn). At this time, the interval between the center axes of the rolls on the free side between the k-th and (k + 1) -th and between the (n-1) -th and the n-th, that is, the roll axis interval is represented by (D ), (E), and (F). In this manner, the roll axis interval between the k-th to n-th rolls on the free side can be gradually reduced.
[0039]
According to the above-described method, the p value and the α value are selected such that the roll axis intervals of the respective free rolls are different, and the first to (k−1) th and the (n + 1) th are selected. The roll axis spacing of each of the m free rolls can be selected.
p: any constant greater than or equal to Dk (mm)
Dk: k-th or (k + 1) -th ground side roll
The diameter of the larger roll (mm)
α: integer (mm) of the value obtained by the above formula (F)
G: [{(Rk + 1) − (Rk)} +... + {(Rn) − (Rn−1)}] (mm)
In the region where the unsolidified portion exists inside the slab after being drawn out of the mold, four or more continuous pairs of guide rolls with as many guide roll pairs as possible differ in the roll axis center distance and the roll midpoint distance. Table 1 shows an example of the roll arrangement of the roll pair. This is an example of a vertical bending type continuous casting machine having a vertical portion length of 1.5 m, a radius of curvature of 3.5 m, and a distance of 8.4 m from the meniscus at the correction point. When gradually increasing the interval between the center axes of the fixed-side rolls of the guide roll pair and gradually decreasing the interval between the center axes of the free-side rolls, immediately after the lower end of the mold, based on the above-described equations (A) to (F). The rolls of the 38th guide roll pair at the correction point were arranged from the 1st guide roll pair.
[0040]
[Table 1]
[0041]
By the way, when gradually increasing or decreasing the roll axis interval of the guide roll pair, if the area of the guide roll pair for changing the roll axis interval is long in the casting direction, for example, if the area is gradually increased continuously, the guide is The values of the roll axis center interval and the roll midpoint interval of the roll pair become too large, and the bulging amount of the slab becomes large, so that the effect of suppressing the fluctuation of the metal surface level may be reduced. Conversely, for example, in the case of continuous taper, the values of the roll axis center interval and the roll midpoint interval of the rolls of the guide roll pair become too small, and a spray nozzle for cooling the slab surface can be arranged. May disappear.
[0042]
Therefore, when the roll area of the guide roll pair for changing the roll axis interval is long in the casting direction, the uppermost stream and the lowermost stream in the area where the roll axis interval gradually increases or decreases while the roll axis interval gradually increases or decreases. It is preferable to repeat returning to a value between the values of the roll axis intervals of the above once, and then continuously increasing or decreasing the value.
[0043]
【Example】
Using a vertical bending type continuous casting machine having a vertical portion length of 1.5 m and a radius of curvature of 3.5 m, a thin slab having a thickness of 90 mm and a width of 1000 mm was cast.
[0044]
In each test, while casting about 80 tons per heat, the magnitude of the level change of the molten metal level in the mold was measured by an ordinary eddy current level meter. At this time, when the vertical height of the periodic molten metal level fluctuation reached ± 10 mm or more, the casting speed was reduced and the casting was continued. The casting speed was reduced and the target casting speed was returned to the target casting speed about 5 minutes after the level change of the molten metal level stopped. Thereafter, when the level of the molten metal in the mold increased again, the casting speed was decreased again. This was repeated, the number of repetitions was investigated, and the result was expressed as the occurrence level change frequency.
[0045]
A 10 mm long slab obtained in each casting test was used as a material to produce a 3.2 mm thick steel strip by hot rolling and wound into a coil. After pickling the coil, the surface condition was observed, and the presence or absence of linear flaws on the coil surface caused by vertical cracks in the cast slab was investigated. The ratio of the total length of the portion where the linear flaw was generated to the entire length of the coil was determined as the linear flaw occurrence ratio of the coil.
(Example 1)
A peritectic steel with a C content of 0.10% by mass was cast at a speed of 3.5 m / min.
Test No. of the present invention example. In No. 1, No. 6-No. The roll axis center interval and the roll midpoint interval of the fixed side and free side rolls of the four guide roll pairs of No. 9 were set to the values shown in Table 2, and were different from each other by 5.0 mm. No. Nine guide roll pairs are located at a distance of about 2.5 m from the meniscus in the mold. Other guide roll pairs may have the same roll axis center distance and the same roll center point distance.
[0046]
[Table 2]
[0047]
Test No. of the comparative example. In No. 3, No. 6-No. The fixed-side and free-side rolls were asymmetrically arranged by making the roll axis intervals of the rolls of the fixed-side and free-side guide roll pairs 9 different, but the roll intermediate point interval was the same value of 175 mm. Other guide roll pairs may have the same roll axis center distance and the same roll center point distance.
[0048]
Test No. of the comparative example. In No. 4, No. 6-No. 9, the fixed-side and free-side rolls are arranged asymmetrically with the roll center intervals of the rolls of the fixed-side and free-side guide roll pairs being different. 6-No. The roll arrangement was such that the same value of 165 mm, 175 mm or 185 mm was present in the values of the roll axis center interval and the roll midpoint interval at a total of 10 positions on the fixed side and the free side of the 4 pairs of 9 guide rolls. Other guide roll pairs may have the same roll axis center distance and the same roll center point distance.
[0049]
Test No. In No. 1, the level change caused only a small change of about ± 3 mm in the vertical direction, and no periodic level change occurred. Further, the linear flaw occurrence ratio of the coil of the hot-rolled product was as low as 0.3%, and a coil of good quality was obtained.
[0050]
Test No. 2, Test No. 3 and test no. In No. 4, the frequency of occurrence of the level change is 6 to 8 times, and at the time when both large level changes of the level of ± 7.5 to ± 10 mm occur, the casting speed is reduced to 2 m / min or less. If not lowered, the fluctuation of the molten metal level would be large, and it would be difficult to continue casting. In addition, the linear flaw occurrence ratio of the coil of the hot-rolled product was as high as 4.3 to 4.5%, and linear flaws caused by mold powder entrainment occurred.
(Example 2)
A peritectic steel with a C content of 0.10% by mass was cast at a speed of 3.5 m / min.
Test No. of the present invention example. In No. 5, No. 6-No. As shown in Table 3, the distances between the roll axis centers and the roll intermediate points of the 12 fixed-side and free-side guide roll pairs were different from each other. The roll axis center interval and the roll midpoint interval of the rolls of the other guide roll pairs may be the same.
[0051]
[Table 3]
[0052]
Test No. of the comparative example. In No. 7, No. 6-No. Twelve fixed-side and free-side guide roll pairs had the same value of 175 mm in both the roll axis interval and the roll midpoint interval. The roll axis center interval and the roll midpoint interval of the rolls of the other guide roll pairs were arbitrary.
[0053]
Test No. 5 and No. 5 In No. 6, only a small change in the level of about ± 2 to ± 3 mm occurred in the level of the metal level, and no periodic level change of the level occurred. Further, the linear flaw generation ratio of the coil of the hot-rolled product was as low as 0.1 to 0.2%, and a coil of good quality was obtained.
[0054]
Test No. In No. 7, the frequency of occurrence of the molten metal level is six times, and when a large periodic molten metal level of about ± 5 ± 10 mm occurs, the casting speed must be reduced to 2 m / min or less. Surface level fluctuation became large, and it was difficult to continue casting. In addition, the linear flaw occurrence ratio of the coil of the hot-rolled product was as high as 3.8%, and linear flaws caused by mold powder entrainment occurred.
(Example 3)
Low carbon steel with a C content of 0.05% by mass was cast at a speed of 5 m / min.
Test No. of the present invention example. In No. 8, the roll arrangement of the guide roll pair shown in Table 1 was used.
[0055]
Test No. of the comparative example. In No. 9, No. 9 in the region of the vertical portion immediately after the lower end of the mold. 1 to No. No. 7 in the region of the roll and the curved portion of the guide roll pair up to No. 7. 8 to No. As shown in Table 4, the test was performed by setting the roll axis interval and the roll midpoint interval of the rolls of up to 14 guide roll pairs to 177 mm. The arrangement of the rolls of the guide roll pair other than these is described in Test No. Same as 1.
[0056]
[Table 4]
Test No. In No. 9, the frequency of occurrence of the molten metal level is six times, and when a large periodic molten metal level of about ± 5 ±± 10 mm occurs, the casting speed must be reduced to 3 m / min or less. Surface level fluctuation became large, and it was difficult to continue casting. In addition, the linear flaw generation ratio of the coil of the hot-rolled product was as high as 2.6%, and linear flaws caused by entrainment of the mold powder were generated.
[0058]
【The invention's effect】
By applying the apparatus and method of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of periodic fluctuations in the level of the molten metal in the mold due to bulging of the slab. Therefore, it is possible to obtain a slab of good quality without defects in the surface layer of the slab due to entrainment of the mold powder and no vertical cracks on the slab surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an arrangement of a guide roll pair for describing a fixed side, a free side, a roll axis center interval, and a roll intermediate point interval of the guide roll pair defined in the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Mold 2: Guide roll pair roll
3: cast slab
aB1, aB2 and aB3: Roll axis intervals on the fixed side
aT1, aT2, and aT3: spacing between roll axis centers on the free side
bB1 and bB2: Roll midpoint interval on the fixed side
bT1 and bT2: Intermediate point distance of the roll on the free side
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