JP4912945B2 - Manufacturing method of continuous cast slab - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造鋳片の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a continuous cast slab.
連続鋳造における鋳型内溶鋼の流動の制御は、鋳片の表面品位および内部品位を向上させるために重要な技術である。鋳片表面の品位を向上させるために、鋳型の上部に電磁攪拌装置を設置し、凝固シェル前面に流動を与え、介在物が凝固シェルにトラップされないようにする技術が一般的に用いられている。 Control of the flow of molten steel in a mold in continuous casting is an important technique for improving the surface quality and the internal part quality of a slab. In order to improve the quality of the slab surface, a technique is generally used in which an electromagnetic stirrer is installed at the upper part of the mold to flow the front of the solidified shell so that inclusions are not trapped in the solidified shell. .
ここで、介在物のトラップをより効果的に抑制するために、溶鋼の液面の位置を電磁攪拌装置のコア中心からコア上端までの範囲内となるように制御する制御方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Here, in order to more effectively suppress trapping of inclusions, a control method for controlling the position of the liquid level of the molten steel so as to be within a range from the core center of the electromagnetic stirrer to the upper end of the core is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
他方、鋳片の内部品位を向上させるために、通常用いられる浸漬ノズルからの吐出流を、静磁場発生装置等の電磁ブレーキ等を用いて制動し、吐出流の内部への侵入を抑制して介在物等の侵入を防止する方法が提案されている。 On the other hand, in order to improve the internal parts of the slab, the discharge flow from the normally used immersion nozzle is braked by using an electromagnetic brake or the like such as a static magnetic field generator to prevent the discharge flow from entering the inside. A method for preventing intrusion of inclusions has been proposed.
鋳片の表面品位と内部品位とを両立させるためには、電磁攪拌装置または静磁場発生装置のいずれかを単独で用いて制御するだけでは不十分であり、表面品位と内部品位とを両立させるために、電磁攪拌装置と静磁場発生装置の双方を備えた鋳型を使用することが行われている(例えば、特許文献2参照。)。 In order to achieve both the surface quality of the slab and the internal component level, it is not sufficient to control either the electromagnetic stirrer or the static magnetic field generator alone, so that both the surface quality and the internal component level are compatible. For this reason, a mold having both an electromagnetic stirrer and a static magnetic field generator is used (for example, see Patent Document 2).
溶鋼の攪拌と吐出流のブレーキ効果という、相反する効果のために、ブレーキ効果を優先すると鋳型内の攪拌力が低下して鋳片表面品位が悪化するという現象が生じ、攪拌力を優先すると吐出流のブレーキ効果が低下して鋳片内部品位が悪化するという現象が生じてしまう。 Due to the conflicting effect of stirring the molten steel and the brake effect on the discharge flow, if the brake effect is given priority, the stirring force in the mold will decrease and the slab surface quality will deteriorate. A phenomenon occurs in which the brake effect of the flow is lowered and the parts in the slab are deteriorated.
しかしながら、電磁攪拌装置と静磁場発生装置の双方の機能を最大限に利用しながら、鋳片の表面品位および内部品位を向上させるための制御方法は、未だに確立されていなかった。 However, a control method for improving the surface quality and the internal parts of the slab while utilizing the functions of both the electromagnetic stirrer and the static magnetic field generator to the maximum has not yet been established.
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、鋳片の表面品位および内部品位を更に向上させることが可能な、新規かつ改良された連続鋳造鋳片の製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to produce a new and improved continuous cast slab capable of further improving the surface quality and inner part quality of the slab. It is to provide a method.
上記課題を解決するために、本願発明者らは鋭意研究を行った結果、鋳型内における溶鋼の液面の位置に加え、電磁攪拌装置による攪拌力と、静磁場発生装置による磁場強度とを適切に制御することで、鋳片の表面品位および内部品位を更に向上させることが可能であることに想到した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research. As a result, in addition to the position of the liquid surface of the molten steel in the mold, the stirring force by the electromagnetic stirrer and the magnetic field strength by the static magnetic field generator are appropriately selected. It was conceived that the surface quality and the inner part quality of the slab can be further improved by controlling the slab.
すなわち、上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、上部に電磁攪拌装置を設置し下部に静磁場発生装置を設置した連続鋳造鋳型に対して溶鋼の供給口として下向き吐出孔を2つ備えた浸漬ノズルを介して溶鋼を供給するとともに、前記連続鋳造鋳型における前記溶鋼表面が、前記電磁攪拌装置のコイルコア中心からコア上端の範囲に位置するように制御する連続鋳造鋳片の製造方法において、前記溶鋼表面における前記電磁攪拌装置による攪拌力と前記静磁場発生装置による磁場強度の比が、下記の(式1)を満たし、かつ、前記吐出孔の位置における前記静磁場発生装置による磁場強度が、下記の(式2)を満たす連続鋳造鋳片の製造方法が提供される。 That is, in order to solve the above-mentioned problem, according to one aspect of the present invention, a downward discharge hole as a molten steel supply port for a continuous casting mold in which an electromagnetic stirring device is installed in the upper part and a static magnetic field generator is installed in the lower part Of the continuous cast slab that supplies molten steel through two immersion nozzles and controls the molten steel surface in the continuous casting mold so as to be positioned in the range from the center of the coil core of the electromagnetic stirrer to the upper end of the core. In the manufacturing method, the ratio of the stirring force by the electromagnetic stirrer on the surface of the molten steel and the magnetic field strength by the static magnetic field generator satisfies the following (Equation 1), and the static magnetic field generator at the position of the discharge hole: A method for producing a continuous cast slab in which the magnetic field strength according to satisfies the following (formula 2) is provided.
ここで、上記Fは、溶鋼表面での電磁攪拌装置による攪拌推力[Pa]であり、上記Bmは、溶鋼表面での静磁場発生装置による磁場強度[Gauss]である。また、上記Btは、浸漬ノズル吐出孔位置での静磁場発生装置による磁場強度[Gauss]であり、上記Qは、スループット[ton/min]である。 Here, F is the stirring thrust [Pa] by the electromagnetic stirrer on the molten steel surface, and Bm is the magnetic field strength [Gauss] by the static magnetic field generator on the molten steel surface. The Bt is the magnetic field intensity [Gauss] by the static magnetic field generator at the position of the submerged nozzle discharge hole, and the Q is the throughput [ton / min].
また、上記の電磁攪拌装置の交流電流周波数を、2Hz〜10Hzとしてもよい。 Moreover, it is good also considering the alternating current frequency of said electromagnetic stirring apparatus as 2 Hz-10 Hz.
本発明によれば、鋳片の表面品位および内部品位を更に向上させることが可能である。 According to the present invention, it is possible to further improve the surface quality and inner part quality of a slab.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
(第1の実施形態)
(連続鋳造機の構成について)
本発明の第1の実施形態に係る連続鋳造機は、転炉から運ばれた溶鋼が供給される取鍋(図示せず。)と、取鍋から後述する連続鋳造鋳型10へと供給される溶鋼を一時受け止め、酸化物等の介在物を取り除くタンディッシュ(図示せず。)と、タンディッシュから溶鋼が供給される連続鋳造鋳型10と、を備える。
(First embodiment)
(Construction of continuous casting machine)
The continuous casting machine according to the first embodiment of the present invention is supplied to a ladle (not shown) to which molten steel carried from a converter is supplied, and to a
以下に、図1Aおよび図1Bを参照しながら、本実施形態に係る連続鋳造鋳型10の構成について、詳細に説明する。図1Aは、本実施形態に係る連続鋳造鋳型10の縦断面を説明するための説明図であり、図1Bは、本実施形態に係る連続鋳造鋳型10の上面図である。
Below, the structure of the
本実施形態に係る連続鋳造鋳型10は、図1Aに示したように、例えば、溶鋼を供給する浸漬ノズル20と、電磁攪拌装置30と、静磁場発生装置40と、を備える。
As shown in FIG. 1A, the
連続鋳造鋳型10は、後述する浸漬ノズル20から供給される溶鋼の側面を凝固させて所定の形状の鋳片(スラブ)とし、連続鋳造鋳型10の底部から送出するための容器である。連続鋳造鋳型10には、タンディッシュに一時蓄えられた溶鋼を供給する浸漬ノズル20が設けられる。
The
浸漬ノズル20は、その上端がタンディッシュに接続されており、タンディッシュから供給される溶鋼を連続鋳造鋳型10へと供給する。浸漬ノズル20の下部には、連続鋳造鋳型10への溶鋼供給口である斜め下向きの吐出孔22が、左右に設けられている。タンディッシュから供給される溶鋼は、浸漬ノズル20の左右の吐出孔22から、不活性ガスとともに連続鋳造鋳型10へと吐出される。溶鋼の吐出スピードは、任意の値に制御することが可能であるが、例えば、1〜2m/sec程度となるように制御する。この浸漬ノズル20は、高さ調節自在に設けられ、浸漬ノズル20の吐出孔22が連続鋳造鋳型10中の溶鋼表面12(メニスカスとも称する。)よりも下方に位置するように制御される。また、吐出孔22は、後述する電磁撹拌装置30と静磁場発生装置40の間に位置するように設けられることが必要である。
The
溶鋼中に存在する酸化物等の介在物14は、鋼材の強度、加工性、耐疲労性等の低下や表面疵の原因となるため、溶鋼が固まるまでに、連続鋳造鋳型10内で可能な限り浮かせて除去する必要がある。また、溶鋼中の成分が再び酸化したり、連続鋳造鋳型10の耐火物から欠落したり溶け出した物質や、タンディッシュから混入するスラグ等から、新たな介在物を巻き込む可能性があるため、これらの新たな介在物を浮上させて除去する必要がある。このような介在物14を浮上させるために、連続鋳造鋳型10には、電磁撹拌装置30と、静磁場発生装置40とが設けられる。
電磁撹拌装置(In−mold Electromagnetic Stirrer:EMS)30は、鋳片の表面下に介在物14が捕らわれて製品欠陥となることを防止するために、磁界を変化させて連続鋳造鋳型10内に溶鋼の流れを発生させ、連続鋳造鋳型10内の溶鋼を撹拌する。この電磁撹拌装置30は、図1Bに示したように、連続鋳造鋳型10のメニスカス近傍の高さに連続鋳造鋳型10を囲むように設けられ、溶鋼にスラブ幅方向の電磁撹拌流を発生させる。また、溶鋼表面12は、電磁撹拌装置30のコイル中心(コア)からコア上端の範囲に位置するように制御することが必要である。連続鋳造鋳型10では、連続鋳造鋳型の内壁に近い部分から溶鋼の凝固が始まり凝固シェルが生成されるが、電磁撹拌装置により溶鋼を撹拌させることで、凝固している表層に気泡や介在物14が留まらないようにすることができ、鋳片の表面品位を向上させることができる。
In order to prevent
電磁撹拌装置30を単独で用いる場合には、図1Bに示したように、電磁撹拌流が連続鋳造鋳型に衝突することで下降流が発生し、介在物14が鋳片の内部に混入してしまう。また、電磁撹拌装置30の撹拌力が小さい場合には、連続鋳造鋳型近傍で乱流が発生してしまい、連続鋳造鋳型の内壁近傍で介在物14が捕捉されてしまうという問題がある。そのため、電磁撹拌装置30の撹拌力を適宜制御するとともに、以下で説明する静磁場発生装置40を併用する必要がある。
When the
静磁場発生装置(Level Magnetic Field:LMF)40は、電磁ブレーキとも呼ばれ、浸漬ノズル20の吐出孔22からの溶鋼の吐出速度を、均一な静磁場によってブレーキをかけることで低下させる。静磁場発生装置40は、電磁撹拌装置30よりも下方に設置される。静磁場発生装置40によって溶鋼の吐出速度が低下することで、溶鋼の流れは連続鋳造鋳型10の深部にまで達しなくなり、連続鋳造鋳型10の浅いところで上向きの流れとなる。その結果、連続鋳造鋳型10内に存在する介在物14を浮上させることができ、鋳片の内部品位を向上させることができる。
The static magnetic field generation device (Level Magnetic Field: LMF) 40 is also called an electromagnetic brake, and reduces the discharge speed of the molten steel from the
静磁場発生装置40のブレーキ効果は、静磁場発生装置40が発生させる静磁場の強度に依存する。通常の静磁場発生装置40では、最大で4000〜5000Gauss程度の磁場を発生させることが可能だが、このような値の磁場を発生させると、電磁撹拌装置30の動作が不安定となってしまう。そのため、発生させる磁場の強度は、操業上問題のない程度にすることが好ましい。
The braking effect of the static
続いて、図2を参照しながら、電磁撹拌装置30による撹拌力の分布と、静磁場発生装置40による磁場強度の分布との関係について、詳細に説明する。図2は、電磁撹拌装置による撹拌力の分布および静磁場発生装置による磁場強度の分布を模式的に説明するための説明図である。
Next, the relationship between the distribution of the stirring force by the
電磁撹拌装置30による推進力の分布は、図2に示したように、電磁撹拌装置コア32(以下、単にコアとも称する。)の中心近傍で最大値となる山形の分布となっており、電磁撹拌装置30は、溶鋼のメニスカス位置12や浸漬ノズル20の吐出孔22の位置付近でも十分な撹拌力があるように制御される。他方、静磁場発生装置40により発生する静磁場の分布は、図2に示したように、静磁場発生装置コア42(以下、単にコアとも称する。)の中心で最大値となる山形の分布となっており、溶鋼のメニスカス位置12や浸漬ノズル20の吐出孔22の位置付近でも、大きな磁場強度を有している。
As shown in FIG. 2, the distribution of the propulsive force by the
図2に示したように、撹拌力と静磁場強度とは、メニスカス位置12から吐出孔22にかけての領域で互いに影響を及ぼしあってしまうため、電磁撹拌装置30の撹拌力と静磁場発生装置40の静磁場強度を個別に設定するだけでは、電磁撹拌装置30および静磁場発生装置40それぞれの機能を十分に発揮させることは困難である。そのため、電磁撹拌装置30による撹拌力の影響および静磁場発生装置40による静磁場の影響の双方を考慮に入れて、各装置を制御する必要がある。
As shown in FIG. 2, the stirring force and the static magnetic field strength influence each other in the region from the
(静磁場発生装置40による静磁場強度について)
続いて、図3を参照しながら、本実施形態に係る静磁場発生装置40による静磁場の影響について、詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る静磁場発生装置40による静磁場の影響と、鋳片気泡指標との関係を示したグラフ図である。図3の横軸は、浸漬ノズルの吐出孔位置での静磁場発生装置による磁場強度Bt[Gauss]を、浸漬ノズルからの溶鋼のスループット量Q[ton/min]で除した値であり、図3の縦軸は、鋳片に残留した気泡の平均個数を指標化した鋳片気泡指標である。
(About the static magnetic field intensity by the static magnetic field generator 40)
Next, the influence of the static magnetic field by the static
ここで、鋳片に残留した気泡の個数は、X線透過法により計測した鋳片内に残留した気泡の個数の平均値であり、鋳片気泡指標は、静磁場発生装置を印加しない場合の気泡の個数の平均値を1として、鋳片に残留した気泡の個数を指標化したものである。従って、上記の鋳片気泡指標は、鋳造した鋳片の内部品位に関する指標と考えることができる。 Here, the number of bubbles remaining in the slab is an average value of the number of bubbles remaining in the slab measured by the X-ray transmission method, and the slab bubble index is obtained when the static magnetic field generator is not applied. The average value of the number of bubbles is 1, and the number of bubbles remaining in the slab is indexed. Therefore, the above slab bubble index can be considered as an index related to the inner part level of the cast slab.
図3では、1.1m/min〜1.5m/minの鋳造速度で鋳造された、スラブ幅が1700mm〜1900mmの鋳片について、静磁場発生装置に印加した静磁場強度とスループット量を変化させながら鋳片気泡指標の計測を行なった。図3を参照すると、静磁場発生装置により静磁場を印加し始めると、全ての鋳片に関して、鋳片気泡指標が増加していき、Bt/Qが250[Gauss・min/ton]となる付近で鋳片気泡指標が最大となり、それ以降は、鋳片気泡指標が減少していくことがわかった。また、Bt/Q>350となる領域では、鋳片気泡指標の値が0.5以下で安定することがわかった。 In FIG. 3, the slab width cast from 1.1 m / min to 1.5 m / min and the slab width of 1700 mm to 1900 mm is changed by changing the static magnetic field strength applied to the static magnetic field generator and the throughput amount. The slab bubble index was measured. Referring to FIG. 3, when a static magnetic field generator starts applying a static magnetic field, the slab bubble index increases for all slabs, and Bt / Q is about 250 [Gauss · min / ton]. It was found that the slab bubble index became the maximum, and after that, the slab bubble index decreased. Further, it was found that in the region where Bt / Q> 350, the slab bubble index value was stable at 0.5 or less.
この結果は、Bt/Q>350となるような静磁場を静磁場発生装置によって印加すると、鋳片に残留する気泡の個数が、静磁場発生装置を用いない場合の半分以下となることを示している。Bt/Q>350の場合に、鋳片気泡指標が0.5以下で安定する理由として、Bt/Qが350以下の場合には、静磁場発生装置によって印加される静磁場によって溶鋼の流れが乱流となってしまい気泡の浮上が妨げられるのに対し、Bt/Q>350の場合には、浸漬ノズルからの吐出流の吐出速度が抑制され、気泡が効率良く浮上するためであると考えられる。 This result shows that when a static magnetic field that satisfies Bt / Q> 350 is applied by the static magnetic field generator, the number of bubbles remaining in the slab is less than half that when the static magnetic field generator is not used. ing. When Bt / Q> 350, the slab bubble index is stabilized at 0.5 or less. When Bt / Q is 350 or less, the flow of molten steel is caused by the static magnetic field applied by the static magnetic field generator. The turbulent flow prevents the bubbles from rising, whereas when Bt / Q> 350, the discharge speed of the discharge flow from the immersion nozzle is suppressed, and the bubbles are likely to rise efficiently. It is done.
上記の結果は、浸漬ノズルの吐出孔位置における静磁場発生装置の静磁場強度と浸漬ノズルからのスループット量とがBt/Q>350の関係を満たすことで、鋳片の内部品位を向上させることが可能であることを示している。 The above result is that the inner part level of the slab is improved by satisfying the relationship of Bt / Q> 350 between the static magnetic field strength of the static magnetic field generating device at the discharge hole position of the immersion nozzle and the throughput amount from the immersion nozzle. Indicates that it is possible.
(電磁撹拌装置のコアおよびメニスカスの位置について)
続いて、図4を参照しながら、電磁撹拌装置30のコアおよび溶鋼のメニスカスの位置について、詳細に説明する。電磁撹拌装置30のコアと溶鋼のメニスカス位置との関係を検討するために、Bt/Q>350の条件を満たした静磁場を静磁場発生装置40により印加した後に、電磁撹拌装置30を作動させ、熱延酸洗材の表面欠陥発生率を検討した。具体的には、静磁場発生装置40による静磁場を4000[Gauss]で一定とし、電磁撹拌装置30による撹拌力を700[Pa]で一定とした。また、電磁撹拌装置30に印加される交流電流周波数は、4Hzであった。なお、溶鋼表面12の位置(メニスカス位置)は、浸漬ノズル20の溶損軽減のため、キャスト内(例えば、15連々鋳を行なう場合には7鍋目または8鍋目のように、キャスト全体の中央)で位置変更を行なっている。ここで、上記の表面欠陥発生率とは、鋳造した鋳片からコイルを製造した場合に、キズ等の表面欠陥(例えば、アルミナクラスターやパウダー系介在物に起因するスリバー状の欠陥等)が発生したコイルの割合を示したものである。つまり、鋳片からa本のコイルを製造した場合に、b本のコイルで表面欠陥が発生した場合には、表面欠陥率[%]は、(b/a)×100で表される。
(Regarding the position of the core and meniscus of the electromagnetic stirrer)
Next, the position of the core of the
図4を参照すると、溶鋼のメニスカス位置(溶鋼表面12の位置)が電磁撹拌装置30のコア範囲外に位置していた場合には、表面欠陥発生率が5%であったのに対し、メニスカス位置が電磁撹拌装置30のコア中心からコア上端までの範囲に位置していた場合には、表面欠陥発生率が1%程度であり、表面品位が良好であることがわかる。この結果より、連続鋳造鋳型10内の溶鋼表面12は、電磁撹拌装置30のコア中心からコア上端までの範囲に位置することが必要であることがわかる。
Referring to FIG. 4, when the meniscus position of the molten steel (position of the molten steel surface 12) is located outside the core range of the
(電磁撹拌装置による撹拌力と静磁場発生装置による静磁場の関係について)
上記の静磁場発生装置の静磁場強度に関する条件および溶鋼のメニスカス位置の条件を満足した上で、電磁撹拌装置30の撹拌力と静磁場発生装置による静磁場強度とを変化させて鋳片を鋳造し、鋳造した鋳片から成形した熱延酸洗材の表面欠陥発生率を検討した。この際、電磁撹拌装置30に印加される交流電流周波数は、4Hzであった。図5は、メニスカス位置での電磁撹拌装置30による撹拌力F[Pa]をメニスカス位置での静磁場発生装置40による磁場強度Bm[Gauss]で除した値F/Bm[Pa/Gauss]と、表面欠陥発生率[%]との関係を示したグラフ図である。
(Relationship between stirring force by electromagnetic stirrer and static magnetic field by static magnetic field generator)
The slab is cast by changing the stirring force of the
ここで、上記の電磁撹拌装置30による撹拌力は、以下のようにして求めた。まず、連続鋳造鋳型10内に溶鋼がない状態でバネ秤を接続した真鍮製の板を置き、電磁撹拌装置30に電流を流してバネ秤の荷重を測定する。測定した荷重を真鍮製の板の板厚と板高さを乗じたもので除し、その後溶鋼の比重で更に除したものが撹拌力として圧力の単位[Pa]で求められる。なお、真鍮製の板を使用するのは、溶鋼の物性値と合わせるためである。
Here, the stirring force by said
図5を参照すると、電磁撹拌装置30による撹拌力Fを印加しなかった場合、表面欠陥発生率は5%程度であり、F/Bmの値が増加するにつれて、表面欠陥発生率が減少することがわかる。また、F/Bmの値が0.5超過となる範囲では、表面欠陥発生率が1%未満で低位安定となっていることがわかる。この結果から、F/Bmが0.5超過となる範囲では、静磁場発生装置40による静磁場が印加されているにもかかわらず、電磁撹拌装置30によって溶鋼表面12近傍が十分に撹拌されていることを示しており、鋳造された鋳片の表面品位が向上していることを示している。
Referring to FIG. 5, when the stirring force F by the
以上説明したように、連続鋳造鋳型10内において溶鋼表面12を電磁撹拌装置のコイルコア中心からコア上端の範囲に位置するようにし、F/Bm>0.5、かつ、Bt/Q>350を満たすように、電磁撹拌装置30の撹拌力Fと静磁場発生装置40による静磁場強度Bm、Btを制御することにより、電磁撹拌装置30による表面品位向上効果と、静磁場発生装置40による内部品位向上効果とを両者とも最大限に発揮させることが可能となり、鋳造される鋳片の表面品位および内部品位を共に向上させることが可能となる。
As described above, the
(電磁撹拌装置の交流電流周波数について)
交流電流が印加されることにより交流磁場を発生させ溶鋼を撹拌する電磁撹拌装置30は、印加される交流電流の周波数により撹拌力の影響範囲が変化する。電磁撹拌装置30に高い周波数の交流電流が印加される場合には、発生する交流磁場の浸透深さは浅く、連続鋳造鋳型10内の凝固シェル近傍のみを撹拌することとなる一方、印加される高周波によって溶鋼にピンチ力が発生し、気泡等の介在物には、凝固シェル方向に向かう力が作用することとなる。このように、電磁撹拌装置30に印加される交流電流の周波数は、電磁撹拌装置30の撹拌領域と気泡等の介在物に作用する力に影響を与える。
(About AC current frequency of electromagnetic stirrer)
In the
そこで、電磁撹拌装置30に印加される交流電流の周波数と表面欠陥発生率との関係について検討を行なった。検討に際しては、メニスカスの位置ならびに上記(式1)および(式2)の条件を満たした上で交流電流の周波数を変化させ、表面欠陥発生率を計測した。図6は、電磁撹拌装置30に印加される交流電流の周波数と表面欠陥発生率との関係を示したグラフ図である。
Then, the relationship between the frequency of the alternating current applied to the
図6を参照すると、電磁撹拌装置30を用いない場合には5%程度であった表面欠陥発生率が、電磁撹拌装置30に印加される交流電流の周波数を増加させることで減少していき、印加される周波数が5Hzよりも大きくなると、逆に表面欠陥発生率が増加していくことがわかる。また、電磁撹拌装置30に印加される交流電流の周波数が、例えば2Hz〜10Hzの範囲にある場合には、表面欠陥発生率が1%以下となり、良好な表面品位を得ることが可能であることがわかった。
Referring to FIG. 6, the surface defect occurrence rate, which was about 5% when the
印加される交流電流の周波数が2Hz未満の低周波数である場合には、発生する磁場の浸透深さが深く、鋳型広面の上面側16における撹拌流と鋳型広面の下面側18における撹拌流との衝突や干渉が起こり、介在物の巻き込みを助長するために、表面欠陥発生率が悪くなると考えられる。また、印加される交流電流の周波数が10Hzを超える場合には、上述のピンチ力の影響が大きくなるために気泡等の介在物が凝固シェル側に移動し、鋳片表層への介在物のトラップが増加すると考えられる。
When the frequency of the applied alternating current is a low frequency of less than 2 Hz, the penetration depth of the generated magnetic field is deep, and the stirring flow on the
このように、電磁撹拌装置30に印加する交流電流の周波数を例えば2Hz〜10Hzとすることで、さらなる表面品位の向上を図ることが可能であることがわかった。
Thus, it has been found that the surface quality can be further improved by setting the frequency of the alternating current applied to the
以下、実施例および比較例を示しながら、本発明に係る連続鋳造方法について、詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明のあくまでも一具体例であって、本発明が以下に示す実施例に規制されるわけではない。 Hereinafter, the continuous casting method according to the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The following embodiment is merely a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment described below.
以下の表1に示す条件で鋳造した鋳片を用いて冷延板を製造し(実施例1〜8および比較例1〜6)、それぞれの冷延板について、表面欠陥発生率とブローホール発生率とを求めた。また、総合評価も合わせて表1に記載した。ここで、上記のブローホールとは、冷延後の鋼板内部に存在する気泡等の欠陥に起因する鋼板のふくれやヘゲ状の欠陥をいい、ブローホール発生率とは、鋳造した鋳片からコイルを製造した場合に、その製造したコイル数とブローホールが発生したコイルとの割合を示したものである。また、表面欠陥およびブローホールの有無は、鋳造した鋳片により作製したコイルの通板ラインにおいて、目視により確認した。また、総合評価の基準は、以下の通りである。 Cold-rolled plates are manufactured using slabs cast under the conditions shown in Table 1 below (Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 6). We asked for rate. The overall evaluation is also shown in Table 1. Here, the blowhole refers to a blister or bald defect in a steel sheet caused by defects such as bubbles existing inside the steel sheet after cold rolling, and the blowhole occurrence rate is from a cast slab. When a coil is manufactured, the ratio between the number of manufactured coils and the coil in which blow holes are generated is shown. In addition, the presence or absence of surface defects and blowholes was confirmed by visual observation on a coil passage line made of a cast slab. The criteria for comprehensive evaluation are as follows.
◎:表面欠陥発生率、ブローホール発生率ともに、0.5%以下
○:表面欠陥発生率、ブローホール発生率ともに、1.0%以下
×:表面欠陥発生率、ブローホール発生率のいずれかが、1.0%以上
◎: Both surface defect occurrence rate and blow hole occurrence rate are 0.5% or less ○: Both surface defect occurrence rate and blow hole occurrence rate are 1.0% or less ×: Either surface defect occurrence rate or blow hole occurrence rate Is 1.0% or more
なお、上記鋳片を鋳造した鋳型は、長辺2300mm、短辺280mm、高さ950mmである。そして、電磁撹拌装置(以下、EMSとも称する。)は、コア高さ150mmで、コアの高さ方向の中心が鋳型上端から200mmの位置になるように設置されている。また、静磁場発生装置(以下、LMFとも称する。)は、コア高さ200mmで、コアの高さ方向の中心が鋳型上端から680mmの位置になるように設置されている。
In addition, the casting_mold | template which cast the said slab is 2300 mm in long sides, 280 mm in short sides, and 950 mm in height. The electromagnetic stirrer (hereinafter also referred to as EMS) is installed such that the core height is 150 mm and the center in the height direction of the core is 200 mm from the upper end of the mold. The static magnetic field generator (hereinafter also referred to as LMF) is installed so that the core height is 200 mm and the center in the height direction of the core is 680 mm from the upper end of the mold.
表1から明らかなように、溶鋼のメニスカス位置、電磁撹拌装置の撹拌力に関する条件および静磁場発生装置による静磁場強度に関する条件を満足する実施例1〜8では、表面欠陥発生率およびブローホール発生率ともに良好な値を示すことがわかる。特に、電磁撹拌装置に印加される交流電流の周波数が2Hz〜10Hzの範囲内である場合には、表面欠陥発生率が格段に向上することがわかる。 As is clear from Table 1, in Examples 1 to 8 that satisfy the conditions regarding the meniscus position of the molten steel, the condition regarding the stirring force of the electromagnetic stirrer, and the condition regarding the static magnetic field strength by the static magnetic field generator, the surface defect generation rate and blowhole generation It can be seen that both rates show good values. In particular, it can be seen that when the frequency of the alternating current applied to the electromagnetic stirrer is in the range of 2 Hz to 10 Hz, the surface defect occurrence rate is remarkably improved.
他方、溶鋼のメニスカス位置、電磁撹拌装置の撹拌力に関する条件および静磁場発生装置による静磁場強度に関する条件のいずれか(即ち、表中の※部分)を満たさない比較例1〜6では、表面欠陥発生率とブローホール発生率のいずれか一方が1%を超えてしまい、表面品位と内部品位の双方を満足することができないことがわかった。なお、比較例1は、LMFおよびEMSの両方を設置しなかった例であり、比較例2および3は、LMFまたはEMSのいずれか一方を設置しなかった例である。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6 that do not satisfy any of the meniscus position of the molten steel, the condition relating to the stirring force of the electromagnetic stirrer, and the condition relating to the static magnetic field strength by the static magnetic field generator (namely, the * part in the table), surface defects It was found that either the generation rate or the blowhole generation rate exceeded 1%, and it was impossible to satisfy both the surface quality and the internal component quality. In addition, Comparative Example 1 is an example in which both LMF and EMS are not installed, and Comparative Examples 2 and 3 are examples in which either LMF or EMS is not installed.
このように、本発明に係る連続鋳造鋳片の製造方法によれば、電磁攪拌装置と静磁場発生装置の双方の機能を最大限に利用しながら、鋳片の表面品位および内部品位を向上させることが可能である。 As described above, according to the method for producing a continuous cast slab according to the present invention, the surface quality and the internal parts of the slab are improved while maximizing the functions of both the electromagnetic stirrer and the static magnetic field generator. It is possible.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
10 連続鋳造鋳型
12 溶鋼表面
14 介在物
16 鋳型広面の上面側
18 鋳型広面の下面側
20 浸漬ノズル
22 吐出孔
30 電磁撹拌装置
32 電磁撹拌装置コア
40 静磁場発生装置
42 静磁場発生装置コア
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記溶鋼表面における前記電磁攪拌装置による攪拌力と前記静磁場発生装置による磁場強度の比が、下記の(式1)を満たし、かつ、前記吐出孔の位置における前記静磁場発生装置による磁場強度が、下記の(式2)を満たす
ことを特徴とする、連続鋳造鋳片の製造方法。
F/Bm>0.5 ・・・(式1)
Bt/Q>350 ・・・(式2)
ここで、前記式1において、Fは、溶鋼表面での電磁攪拌装置による攪拌力[Pa]、Bmは、溶鋼表面での静磁場発生装置による磁場強度[Gauss]であり、
前記式2において、Btは、浸漬ノズル吐出孔位置での静磁場発生装置による磁場強度[Gauss]、Qは、スループット[ton/min]である。
The molten steel is supplied to a continuous casting mold having an electromagnetic stirring device in the upper part and a static magnetic field generator in the lower part through an immersion nozzle having two downward discharge holes as a molten steel supply port, and the continuous casting. In the method for producing a continuous cast slab, the molten steel surface in the mold is controlled so as to be positioned in the range of the upper end of the core from the coil core center of the electromagnetic stirrer.
The ratio of the stirring force by the electromagnetic stirrer on the molten steel surface to the magnetic field strength by the static magnetic field generator satisfies the following (Equation 1), and the magnetic field strength by the static magnetic field generator at the position of the discharge hole is The manufacturing method of the continuous casting slab characterized by satisfy | filling the following (Formula 2).
F / Bm> 0.5 (Expression 1)
Bt / Q> 350 (Formula 2)
Here, in Formula 1, F is the stirring force [Pa] by the electromagnetic stirrer on the molten steel surface, Bm is the magnetic field strength [Gauss] by the static magnetic field generator on the molten steel surface,
In Equation 2, Bt is the magnetic field strength [Gauss] by the static magnetic field generator at the position of the submerged nozzle discharge hole, and Q is the throughput [ton / min].
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