JP5012161B2 - Steel continuous casting method - Google Patents
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Description
本発明は、タンディッシュへの注入開始時期の鋳片の清浄性を向上することのできる鋼の連続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a continuous casting method of steel capable of improving the cleanliness of a slab at the start of pouring into a tundish.
鋼の連続鋳造においては、取鍋内の溶鋼を一旦タンディッシュに注入し、タンディッシュ内に所定量の溶鋼が滞在した状態で、タンディッシュ内の溶鋼を鋳型に注入している。取鍋内の溶鋼が無くなった場合には、空の取鍋を別のヒートの溶鋼が収容された取鍋と交換して連続連続鋳造（「連々鋳」ともいう）が行われている。多ヒートの連々鋳では、取鍋交換と同時にタンディッシュを交換して連々鋳を続ける場合もある。 In continuous casting of steel, the molten steel in the ladle is once poured into the tundish, and the molten steel in the tundish is poured into the mold with a predetermined amount of molten steel staying in the tundish. When the molten steel in the ladle runs out, continuous continuous casting (also called “continuous casting”) is performed by replacing the empty ladle with a ladle containing molten steel of another heat. In multi-heat continuous casting, the tundish may be changed at the same time as changing the ladle and casting may be continued.
この連続鋳造工程においては、鋳造開始時や取鍋交換時などの非定常部鋳片の品質が定常鋳造域の鋳片に比べて低下するという問題がある。これは、鋳造開始時には、タンディッシュ内に滞在する溶鋼量が少なく、タンディッシュ内における溶鋼の滞在時間が短くなり、酸化物系非金属介在物（以下、「介在物」と記す）の浮上分離に悪影響を与えたり、また、タンディッシュ内で溶鋼が酸化されて新たに介在物が形成されたりして、これらの介在物がタンディッシュから鋳型内に注入されて鋳片に捕捉されるからである。また、鋳造開始時には、タンディッシュ内の溶鋼の温度が低下しやすく、溶鋼中に懸濁した介在物の溶鋼からの浮上分離が悪くなることも品質の低下を招く原因になっている。 In this continuous casting process, there is a problem in that the quality of the unsteady portion slab at the start of casting or at the time of changing the ladle is lower than that of the slab in the steady casting region. This is because the amount of molten steel staying in the tundish is small at the start of casting, the staying time of the molten steel in the tundish is shortened, and the floating separation of oxide-based nonmetallic inclusions (hereinafter referred to as “inclusions”) In addition, the molten steel is oxidized in the tundish and new inclusions are formed, and these inclusions are injected from the tundish into the mold and trapped in the slab. is there. Further, at the start of casting, the temperature of the molten steel in the tundish is likely to decrease, and the floating separation of the inclusions suspended in the molten steel from the molten steel is also a cause of quality deterioration.
取鍋交換時には、取鍋内に収容される溶鋼が少なくなった時点で、取鍋内の溶鋼上に存在するスラグが溶鋼とともにタンディッシュ内に流出し、或いは、タンディッシュ内で溶鋼が酸化して介在物が新たに形成するなどして、これらの介在物が最終的に鋳型内に混入し、鋳片に捕捉されるからである。連々鋳において、タンディッシュ交換と取鍋交換とを同時に行う時には、前述した鋳造開始時の問題と取鍋交換時の問題とが重なり合って、品質の低下を来している。 When replacing the ladle, when the molten steel contained in the ladle is reduced, the slag present on the molten steel in the ladle flows into the tundish together with the molten steel, or the molten steel is oxidized in the tundish. This is because these inclusions are finally mixed into the mold and captured by the slab, for example, by newly forming inclusions. In continuous casting, when performing tundish replacement and ladle replacement at the same time, the above-described problems at the start of casting overlap with problems at the time of ladle replacement, resulting in a decrease in quality.
このように、連続鋳造工程の非定常部においては、複数の原因により品質が低下しやすいという問題がある。 Thus, in the unsteady part of a continuous casting process, there exists a problem that quality tends to fall by a plurality of causes.
一方、タンディッシュに関しては、連続鋳造の操業上からは耐火物コストの削減、堰の撤廃による補修時間の短縮及び簡略化、更にはタンディッシュ内残溶鋼の削減による鋳片歩留りの向上などの要求がある。これらの要求の多くは、前述した鋳片品質対策とは二律背反の関係であり、従って、構造が簡便でありながら品質向上に効果的なタンディッシュ形状或いはそれを用いた連続鋳造方法が強く望まれてきた。 On the other hand, with regard to tundish, there are demands such as reduction of refractory costs, shortening and simplification of repair time by eliminating weirs, and improvement of slab yield by reducing residual molten steel in tundish from the standpoint of continuous casting operations. There is. Many of these requirements are in contradiction to the slab quality measures described above, and therefore, a tundish shape that is simple in structure and effective in improving quality or a continuous casting method using the tundish shape is strongly desired. I came.
特許文献１には、タンディッシュ内の溶鋼から介在物を効率的に除去することを目的として、溶鋼吐出孔を有する仕切壁を用いてタンディッシュ内を複数の溶鋼プールに分割し、前記溶鋼吐出孔から下流側の溶鋼プールに溶鋼を落下・注入させることによって溶鋼の攪拌力を強化させ、この攪拌力の強化によって介在物の凝集・浮上分離を促進させることを意図したタンディッシュが開示されている。特許文献１によれば、このタンディッシュを使用することにより、簡便に介在物を除去できると同時に、タンディッシュで簡単な精錬を行うことができるようになり、溶鋼品質の向上が可能としている。
In
しかしながら、特許文献１は、タンディッシュ内に多くの仕切壁つまり堰を設置して、溶鋼の流れを細かく制御する手法を採用しており、タンディッシュの構造及びメンテナンスなどを考えると、簡便な手法とはいいがたく、タンディッシュのコスト上昇は避けられない。また、多数の仕切壁を設けているので、タンディッシュ内の残溶鋼が多くなり、鋳片歩留りの低下を来す。
上記説明のように、鋼の連続鋳造工程においては、構造や操作が簡便なタンディッシュを用いても確実に品質を向上できる連続鋳造方法が切望されているにも拘わらず、未だ有効な提案はなされていないのが現状である。 As described above, in the continuous casting process of steel, despite the long-awaited continuous casting method that can reliably improve the quality even when using a tundish with a simple structure and operation, there is still an effective proposal. The current situation is that nothing has been done.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低コストで且つ補修が容易なタンディッシュを用いて、鋳片歩留りを低下させることなく、タンディッシュへの注入開始時期の鋳片の清浄性を向上することのできる、鋼の連続鋳造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to use a tundish that is low in cost and easy to repair, and to start injection into the tundish without reducing the slab yield. It is providing the continuous casting method of steel which can improve the cleanliness of the slab.
上記課題を解決するための本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、鉛直方向上部の８０体積％以上の範囲を、取鍋からの溶鋼の注入位置を含む領域と、取鍋からの溶鋼の注入位置を含まない領域との複数の領域に分割したタンディッシュを用い、タンディッシュに設置された溶鋼流出孔を閉鎖した後、複数に分割された各領域に不活性ガスを個別に供給しつつ酸素濃度を測定し、各領域のうちで取鍋からの溶鋼の注入位置を含まない領域における酸素濃度が１体積％以下になった以降に取鍋からのタンディッシュへの溶鋼の注入を開始し、その後、タンディッシュの基準収容溶鋼質量の３０質量％以上の溶鋼がタンディッシュ内に溜まった時点で、タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入を開始することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the continuous casting method of steel according to the present invention includes a range of 80% by volume or more in the upper vertical direction , a region including a pouring position of molten steel from a ladle, and pouring molten steel from a ladle. Using a tundish divided into a plurality of regions and a region not including the position, and closing the molten steel outflow holes installed in the tundish, oxygen was supplied separately to each of the divided regions while supplying oxygen. After measuring the concentration, the injection of molten steel from the ladle to the tundish was started after the oxygen concentration in the area not including the pouring position of the molten steel from the ladle became 1% by volume or less, After that, when molten steel of 30% by mass or more of the standard accommodated molten steel mass of the tundish is accumulated in the tundish, injection of molten steel from the tundish to the mold is started.
本発明によれば、タンディッシュを複数の領域に分割し、分割された各領域に個別に不活性ガスを供給するので、取鍋からの溶鋼の注入位置以外の領域においては迅速に酸素濃度を１体積％以下に低減することができ、そして、酸素濃度が１体積％以下の状態で取鍋から溶鋼を注入するので、タンディッシュにおける溶鋼の酸化を防止することができる。また、タンディッシュの基準収容溶鋼質量の３０質量％以上の溶鋼がタンディッシュ内に溜まった以降にタンディッシュから鋳型への溶鋼の注入を開始するので、この溶鋼を溜める期間に介在物の浮上・分離が促進される。つまり、タンディッシュ内における溶鋼の酸化が防止されるとともに、タンディッシュにおける溶鋼中介在物の浮上・分離が促進されるので、タンディッシュへの溶鋼注入開始時期の鋳片の清浄性を向上させることができる。また、タンディッシュの底部には堰などの仕切りが設置されていないので、鋳造終了時にタンディッシュ内に残留する溶鋼量は少なく、鋳片歩留りを低下させることがなく、且つ、簡単なタンディッシュ構造であるので、タンディッシュの補修作業を妨げることがない。 According to the present invention, the tundish is divided into a plurality of regions, and an inert gas is supplied to each of the divided regions. Therefore, oxygen concentration can be quickly increased in regions other than the molten steel injection position from the ladle. Since the molten steel is injected from the ladle in a state where the oxygen concentration is 1% by volume or less, the oxidation of the molten steel in the tundish can be prevented. In addition, since molten steel of 30% by mass or more of the tundish standard accommodated molten steel has accumulated in the tundish, injection of molten steel from the tundish to the mold starts. Separation is promoted. In other words, the oxidation of the molten steel in the tundish is prevented and the floating and separation of inclusions in the molten steel in the tundish is promoted, so that the cleanliness of the slab at the start of pouring the molten steel into the tundish is improved. Can do. In addition, since no partition such as a weir is installed at the bottom of the tundish, the amount of molten steel remaining in the tundish at the end of casting is small, the slab yield is not lowered, and a simple tundish structure Therefore, the repair work of the tundish is not hindered.
以下、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
先ず、本発明に至った検討結果について説明する。基準収容溶鋼質量が５０トンで２ストランドのタンディッシュを用い、ストランド当たり５トン／分の鋳造条件で、ＳＰＣＣ材（冷間圧延鋼板）用の溶鋼を連続鋳造する際に、取鍋からタンディッシュへ溶鋼を注入する直前のタンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を変更する試験を実施し、各試験において得られた鋳片の介在物量を定量分析した。 First, the examination results that led to the present invention will be described. When the molten steel for SPCC material (cold rolled steel sheet) is continuously cast under the casting condition of 5 tons / min per strand, using the tundish of 2 strands with a standard accommodated molten steel mass of 50 tons, the tundish from the ladle A test for changing the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish immediately before pouring molten steel was conducted, and the amount of inclusions in the slab obtained in each test was quantitatively analyzed.
ここで、タンディッシュの基準収容溶鋼質量とは、設備の仕様から定められる収容溶鋼質量であり、通常、連続鋳造工程の定常部においてタンディッシュに収容される溶鋼質量である。また、タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入開始時期は、全ての試験において、タンディッシュ内に３０トンの溶鋼が溜まった時点とした。尚、本発明においては、鋳型への注入開始前にタンディッシュ内に溶鋼を溜めることを「湯溜」と称し、溜まった溶鋼量を「湯溜量」と称す。 Here, the standard accommodated molten steel mass of the tundish is the accommodated molten steel mass determined from the specifications of the equipment, and is usually the molten steel mass accommodated in the tundish in the steady part of the continuous casting process. The start of pouring molten steel from the tundish into the mold was the time when 30 tons of molten steel accumulated in the tundish in all tests. In the present invention, the accumulation of molten steel in the tundish before the start of pouring into the mold is referred to as “hot water reservoir”, and the amount of molten steel accumulated is referred to as “hot water reservoir amount”.
図１に、最ボトム部の鋳片の介在物量とタンディッシュ内雰囲気の酸素濃度との関係の調査結果を示す。図１では、各鋳片の介在物量を、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度が１体積％のときの最ボトム鋳片の介在物量を１とする介在物指数で表示している。ここで、最ボトム鋳片とは、空のタンディッシュに注入された溶鋼から最初に鋳造される鋳片のことである。図１に示すように、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を１体積％以下とすることにより、最ボトム鋳片の介在物量は少なく、良好な品質の鋳片を得られることが明らかになった。 FIG. 1 shows the results of an investigation of the relationship between the amount of inclusions in the bottom slab and the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish. In FIG. 1, the amount of inclusions in each slab is displayed as an inclusion index with the inclusion amount in the bottom slab as 1 when the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish is 1% by volume. Here, the bottom slab is a slab cast first from molten steel poured into an empty tundish. As shown in FIG. 1, it was found that by setting the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish to 1% by volume or less, the amount of inclusions in the bottom slab is small and a slab of good quality can be obtained.
湯溜量を変更する試験を実施した。この試験では取鍋からタンディッシュに溶鋼を注入する直前のタンディッシュ内雰囲気の酸素濃度は何れも１体積％以下の条件に揃えて実施した。各試験で得られた最ボトム鋳片を熱間圧延及び冷間圧延し、冷間圧延後の薄鋼板を介在物センサーで検査し、単位面積当たりの介在物個数を計測した。図２に、薄鋼板における介在物調査結果と湯溜量との関係を示す。図２では、各薄鋼板の介在物量を、湯溜量が２０トンのときの介在物量を１とする介在物指数で表示している。 A test to change the amount of hot water was conducted. In this test, the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish immediately before pouring molten steel from the ladle into the tundish was all adjusted to 1 vol% or less. The bottom slab obtained in each test was hot-rolled and cold-rolled, the thin steel plate after the cold-rolling was inspected with an inclusion sensor, and the number of inclusions per unit area was measured. In FIG. 2, the relationship between the inclusion investigation result and the amount of hot water in a thin steel plate is shown. In FIG. 2, the amount of inclusions in each thin steel sheet is indicated by an inclusion index with the amount of inclusion being 1 when the amount of hot water is 20 tons.
図２に示すように、湯溜量が１５トン以上になると、つまり湯溜比率が３０質量％以上になると、それ以下の湯溜量に比較して介在物が減少することが明らかになった。ここで、湯溜比率とは、タンディッシュから鋳型内へ溶鋼を注ぐ前に予めタンディッシュ内に溜める溶鋼質量の基準収容溶鋼質量に対する百分率表示の比率である。 As shown in FIG. 2, when the amount of the hot water pool is 15 tons or more, that is, when the ratio of the hot water pool is 30% by mass or more, it becomes clear that the inclusions are reduced compared to the amount of the hot water pool less than that. . Here, the hot water pool ratio is a ratio of the percentage display with respect to the standard accommodated molten steel mass of the molten steel previously accumulated in the tundish before pouring the molten steel from the tundish into the mold.
ところで、通常、タンディッシュはシール性を確保するために、タンディッシュ本体と蓋との間の空間を閉塞するように設計されている。しかし、溶鋼のオーバーフローを防止するための開口部が必要であることから、完全な密閉性の確保は実質上困難である。また、タンディッシュの蓋及びタンディッシュ本体は、溶鋼の熱の影響による変形が避けられないために、完全な密閉を確保することが難しい。 By the way, the tundish is usually designed so as to close the space between the tundish main body and the lid in order to ensure sealing performance. However, since an opening for preventing overflow of molten steel is required, it is substantially difficult to ensure complete sealing. Moreover, since the deformation | transformation by the influence of the heat of molten steel is inevitable, the lid | cover and tundish main body of a tundish are difficult to ensure perfect sealing.
そこで、完全な密閉性が確保されていなくても、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を迅速に下げることを目的として、タンディッシュ内を複数の領域に分割し、各領域にそれぞれ不活性ガスを吹き込むことを検討した。具体的には、通常使用しているタンディッシュを用い、タンディッシュの内部を分割しない場合（条件１）と、仕切壁やカーテンにより少なくとも２つ以上に分割した場合（条件２）とで、不活性ガス吹き込みと雰囲気の酸素濃度との関係を調査した。この試験は、雰囲気の酸素濃度の変化を調査することを目的としているので、溶鋼は注入しないで試験した。 Therefore, even if complete sealing is not ensured, the inside of the tundish is divided into a plurality of regions and an inert gas is blown into each region for the purpose of quickly reducing the oxygen concentration in the tundish atmosphere. I examined that. Specifically, there is no difference between the case where the tundish that is normally used is used and the inside of the tundish is not divided (condition 1) and the case where the tundish is divided into at least two by a partition wall or curtain (condition 2). The relationship between the active gas injection and the oxygen concentration in the atmosphere was investigated. Since this test is aimed at investigating changes in the oxygen concentration of the atmosphere, the test was conducted without injecting molten steel.
試験に使用した２ストランド型のタンディッシュ本体の平面形状を図３に示す。図３に示すように、タンディッシュ本体１の平面形状はＴ字型であり、Ｔ字型タンディッシュの特徴である突出部１Ａに取鍋からの溶鋼の注入点４が形成され、突出部１Ａに注入された溶鋼は両側の溶鋼流出孔３に流れ、この溶鋼流出孔３から鋳型内に注入されるようになっている。突出部１Ａの底部は、他の部位の底部に比べて高くなるように段差が設けられている。
The planar shape of the two-strand tundish body used in the test is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the planar shape of the tundish
この形状のタンディッシュ本体１において、図４及び図５に示すＰ及びＱの位置（以下「Ｐ位置」、「Ｑ位置」と記す）で酸素濃度を測定した。Ｐ位置は突出部１Ａに、Ｑ位置はタンディッシュ本体１の中央部に位置している。尚、図４及び図５は、タンディッシュ本体１の片側半分のみを、耐火物の内壁面形状で表示している。図４は、条件１の場合、つまりタンディッシュ本体１の内部を分割しない場合を示し、図５は、条件２の場合、つまり突出部１Ａとその他の部位との境界である段差部に仕切壁５を設け、タンディッシュ本体１を２つに分割した場合を示している。試験の際には、条件１及び条件２ともに、タンディッシュ本体１の上には蓋（図示せず）を載せている。但し、突出部１Ａに載せる蓋には、取鍋の底に取り付けられたロングノズル（図示せず）が挿入される開口部が設けられており、また、突出部１Ａの側壁には、所定量以上の溶鋼がタンディッシュ本体１に注入された際のオーバーフローを防止するための切欠部２が設けられている。つまり、切欠部２から優先的に溶鋼が流出するように構成されている。
In the tundish
これらのタンディッシュを用い、溶鋼流出孔３をスライディングノズル（図示せず）により閉鎖し、１分間当たり８Ｎｍ3 の窒素ガスを不活性ガスとして吹き込んで時間経過に伴うタンディッシュ内雰囲気の酸素濃度の変化を調査した。条件２の場合は、分割された領域の体積に応じて８Ｎｍ3の窒素ガスを個別に分配した。条件１も条件２と同様の条件とした。窒素ガスの噴射位置は、図４及び図５に示すＰ位置及びＱ位置の近傍とした。尚、Ｐ位置及びＱ位置は、鉛直方向ではタンディッシュ本体の上面に相当する。
Using these tundishes, the molten
酸素濃度の測定結果を図６及び図７に示す。図６は条件１の結果を示し、図７は条件２の結果を示している。条件１では、図６に示すようにＰ位置及びＱ位置の何れの場所でも酸素濃度は５体積％程度までしか低下していないが、条件２では、図７に示すようにＱ位置では４分経過以降から酸素濃度は１体積％以下に低下することが明らかになった。
The measurement results of the oxygen concentration are shown in FIGS. FIG. 6 shows the result of
これらの結果から、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を１体積％以下に低減してからタンディッシュへの溶鋼の注入を開始するとともに、湯溜比率が３０質量％以上になるように湯溜を行った後に鋳型への注入を開始することで、品質の良好な鋳片を得られることが明らかになった。この場合に、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を一様に１体積％以下に低減することは極めて困難であるが、タンディッシュ内を複数の領域に分割し、各領域に個別に不活性ガスを供給することによって、酸素濃度の高い領域を取鍋からの溶鋼注入箇所に制限することができ、つまり、タンディッシュのほとんどの部分の酸素濃度を低減することができ、タンディッシュ内雰囲気の全体の酸素濃度を低減した場合と同様に品質の良好な鋳片を得られることが分かった。 From these results, the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish was reduced to 1% by volume or less, and then pouring of molten steel into the tundish was started, and the hot water was added so that the hot water ratio was 30% by mass or more. After that, it became clear that a good quality slab can be obtained by starting injection into the mold. In this case, it is extremely difficult to uniformly reduce the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish to 1% by volume or less. However, the inside of the tundish is divided into a plurality of regions, and an inert gas is individually added to each region. By supplying, the high oxygen concentration region can be limited to the molten steel injection point from the pan, that is, the oxygen concentration in most parts of the tundish can be reduced, and the entire atmosphere in the tundish can be reduced. It was found that a cast with good quality can be obtained as in the case where the oxygen concentration is reduced.
タンディッシュ内を複数の領域に分割する際に、タンディッシュ内の空間の鉛直方向上部の８０体積％以上の範囲を分割すればよいことが分かっている。当然ながら、タンディッシュの鉛直方向全体に亘って分割すれば不活性ガスの置換が迅速になるが、供給する不活性ガスは常温であり、加熱昇温したタンディッシュ内に常温の不活性ガスを供給すると、タンディッシュ内の加熱された雰囲気空気に比べて、相対的に温度が低く重い不活性ガスがタンディッシュの底部に滞留する。つまり、タンディッシュの底部から優先的に不活性ガスの置換が進行する。従って、タンディッシュの底部側を開放していても不活性ガスの置換速度には大差が生じず、迅速に雰囲気の酸素濃度を低減することができる。また、タンディッシュの底部側を開放することにより、鋳造終了時のタンディッシュ内残溶鋼を少なくすることができる。耐火物などを用いてタンディッシュの鉛直方向全体に亘って分割する場合には、当然ながら溶鋼の流路となる開口部を設置するが、開口部を設置したとしても、鋳造終了時のタンディッシュ内残溶鋼は増加する。 It has been found that when the inside of the tundish is divided into a plurality of regions, a range of 80% by volume or more in the upper part in the vertical direction of the space in the tundish may be divided. Of course, if the gas is divided along the entire vertical direction of the tundish, the replacement of the inert gas becomes quick, but the inert gas supplied is at room temperature, and the inert gas at room temperature is placed in the heated tundish. When supplied, an inert gas having a relatively low temperature and a heavy temperature stays at the bottom of the tundish as compared to the heated atmospheric air in the tundish. That is, the replacement of the inert gas proceeds preferentially from the bottom of the tundish. Therefore, even if the bottom side of the tundish is opened, there is no great difference in the replacement rate of the inert gas, and the oxygen concentration in the atmosphere can be quickly reduced. Further, by opening the bottom side of the tundish, the residual molten steel in the tundish at the end of casting can be reduced. When dividing the entire tundish in the vertical direction using refractory, etc., naturally, an opening serving as a flow path for molten steel is installed, but even if an opening is installed, the tundish at the end of casting is installed. Inner residual molten steel increases.
本発明はこれらの検討結果に基づきなされたものであって、本発明に係る鋼の連続鋳造方法は、鉛直方向上部の８０体積％以上の範囲を複数の領域に分割したタンディッシュを用い、タンディッシュに設置された溶鋼流出孔を閉鎖した後、複数に分割された各領域に不活性ガスを個別に供給しつつ酸素濃度を測定し、各領域のうちで取鍋からの溶鋼の注入位置以外の領域における酸素濃度が１体積％以下になった以降に取鍋からのタンディッシュへの溶鋼の注入を開始し、その後、タンディッシュの基準収容溶鋼質量の３０質量％以上の溶鋼がタンディッシュ内に溜まった時点で、タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入を開始することを特徴とする。 The present invention has been made based on these examination results. The continuous casting method of steel according to the present invention uses a tundish obtained by dividing a range of 80% by volume or more in the upper part in the vertical direction into a plurality of regions. After closing the molten steel outflow hole installed in the dish, measure the oxygen concentration while supplying inert gas individually to each of the divided areas, and in each area other than the pouring position of the molten steel from the ladle After the oxygen concentration in the region becomes 1 vol% or less, injection of molten steel from the ladle to the tundish is started, and then molten steel of 30 mass% or more of the standard accommodated molten steel mass in the tundish is in the tundish When the slag is collected, the injection of molten steel from the tundish into the mold is started.
タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入を開始した以降は、通常の連続鋳造操業を行えばよい。つまり、タンディッシュには基準収容溶鋼質量に相当する量の溶鋼を注入し、鋳型内に注入された溶鋼は適宜の鋳造速度で鋳型から引き抜けばよい。 After starting the injection of molten steel from the tundish into the mold, a normal continuous casting operation may be performed. In other words, the tundish is poured with an amount of molten steel corresponding to the reference accommodated molten steel mass, and the molten steel injected into the mold may be pulled out of the mold at an appropriate casting speed.
タンディッシュ内を複数の領域に分割する際に、取鍋からの溶鋼の注入点の範囲は酸素濃度が低減しにくいので、酸素濃度の高い範囲を狭くする観点から、取鍋からの溶鋼の注入点を含む範囲は可能な限り狭くなるように分割することが好ましい。また、多数に分割するほど、雰囲気の酸素濃度は低下しやすくなるが、２以上に分割される限り、幾つに分割しても構わない。分割するための材料は、一般的には耐火物とするが、タンディッシュ内に所定量の溶鋼が滞留した以降には存在する必要はないので、溶鋼に対しては耐えられないものの、タンディッシュの加熱時には耐えられる、例えば耐熱性の織布などを使用してもよい。 When dividing the inside of the tundish into multiple regions, the molten steel injection point range from the ladle is difficult to reduce the oxygen concentration, so from the viewpoint of narrowing the high oxygen concentration range, the molten steel injection from the ladle It is preferable to divide the range including the points so as to be as narrow as possible. Further, the oxygen concentration in the atmosphere is more likely to decrease as it is divided into a large number, but it may be divided into any number as long as it is divided into two or more. The material to be divided is generally a refractory, but it does not have to exist after a certain amount of molten steel stays in the tundish, so it cannot withstand the molten steel, but the tundish For example, a heat-resistant woven fabric that can withstand the heating may be used.
本発明はタンディッシュへの溶鋼の注入開始時期に適用されるものであり、具体的には、連々鋳（１ヒートのみの連続鋳造も含む）の鋳造開始時期及び連々鋳のタンディッシュ交換時期に適用することができる。 The present invention is applied at the start of pouring of molten steel into the tundish, and specifically, at the start of casting of continuous casting (including continuous casting of only one heat) and the time of replacing tundish of continuous casting. Can be applied.
本発明によれば、鋳片歩留りを低下させることなく、タンディッシュへの溶鋼注入開始時期の鋳片の清浄性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cleanliness of the slab at the time of the molten steel injection start time to a tundish can be improved, without reducing a slab yield.
基準収容溶鋼質量が５０トンで、２ストランド型である、前述した図４及び図５に示す形状のタンディッシュを用い、ＳＰＣＣ材用の溶鋼を幅１２００ｍｍ、厚み２５０ｍｍの鋳片に連続鋳造する際に、不活性ガスの供給量や湯溜量を変更し、溶鋼の品質を調査する試験を実施した。 When continuously casting the molten steel for SPCC material into a slab having a width of 1200 mm and a thickness of 250 mm, using the tundish having the shape shown in FIGS. In addition, tests were conducted to investigate the quality of molten steel by changing the amount of inert gas supplied and the amount of hot water.
即ち、タンディッシュの内部を分割していない図４に示すタンディッシュと、タンディッシュを２分割した図５に示すタンディッシュとを用い、取鍋からタンディッシュに溶鋼を注入する前、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度を測定しながら、タンディッシュ内に１分間当たり５Ｎｍ3 の窒素ガスを不活性ガスとして分割した領域に個別に供給し、窒素ガスを供給した以降、所定時間経過した時点で取鍋からロングノズルを介してタンディッシュに溶鋼を注入し、湯溜量を５〜２０トンの範囲に変更してタンディッシュから鋳型への注入を開始した。 That is, using the tundish shown in FIG. 4 in which the inside of the tundish is not divided and the tundish shown in FIG. 5 in which the tundish is divided into two pieces, before pouring the molten steel from the ladle into the tundish, While measuring the oxygen concentration of the atmosphere, supply nitrogen gas of 5 Nm 3 per minute as an inert gas in the tundish individually to the divided area, and after supplying the nitrogen gas, a ladle is passed when a predetermined time has elapsed. Then, molten steel was poured into the tundish through a long nozzle, and the amount of the hot water pool was changed to a range of 5 to 20 tons to start pouring from the tundish into the mold.
鋳造後、得られた最ボトム鋳片を熱間圧延及び冷間圧延して、板厚０．４ｍｍの薄鋼板とした。この薄鋼板を介在物センサーで検査し、薄鋼板の１ｍ2 当たりで検出された１０μｍ以上の介在物個数によって品質を評価した。表１に、鋳造条件及び品質評価結果などの試験結果を示す。尚、表１の品質評価の欄の◎印は、薄鋼板表面の１ｍ2中に検出された１０μｍ以上の介在物個数が０．１個未満、○印は、前記介在物個数が０．１個以上０．３個未満、×印は、前記介在物個数が０．３個以上であることを表しており、何れのユーザーへも問題なく提供できる品質レベルは◎印である。 After casting, the obtained bottom slab was hot-rolled and cold-rolled to form a thin steel plate having a thickness of 0.4 mm. The thin steel plate was inspected with an inclusion sensor, and the quality was evaluated by the number of inclusions of 10 μm or more detected per 1 m 2 of the thin steel plate. Table 1 shows test results such as casting conditions and quality evaluation results. In Table 1, the の mark in the column of quality evaluation indicates that the number of inclusions of 10 μm or more detected in 1 m 2 on the surface of the thin steel sheet is less than 0.1, and the mark ◯ indicates that the number of inclusions is 0.1. More than 0.3 and less than 0.3, x indicates that the number of inclusions is 0.3 or more, and the quality level that can be provided to any user without any problem is ◎.
表１からも明らかなように、タンディッシュの内部を分割しない試験番号１，２では、取鍋開口時のＱ位置における酸素濃度が高く、良好な品質の鋳片を得ることができなかった。試験番号３は、内部が分割されたタンディッシュを用いたが、取鍋開口時のＱ位置における酸素濃度が９体積％と高く、しかも、湯溜量も少なく、良好な品質の鋳片を得ることができなかった。試験番号４は、取鍋開口時のＱ位置における酸素濃度が２．５体積％であり、管理値に比べて若干高く、また、湯溜量も若干少なく、品質レベルは○印であった。これらに対して、取鍋開口時のＱ位置における酸素濃度が１体積％以下であり、湯溜量が１５トン以上である、つまり湯溜比率が３０質量％以上である、本発明範囲内の試験番号５，６では、良好な品質の鋳片を得ることができた。但し、試験番号６では湯溜のために試験番号５に比べて１分間余分に費やしており、生産性と品質とを同時に満足する条件としては、試験番号５の条件が好適であることが確認できた。
As is clear from Table 1, in
また、本発明はタンディッシュの基準収容溶鋼質量が５０トンの場合のみならず、２０トン、８０トンなど大小各サイズで適用可能であって、その場合の必要な湯溜比率は３０質量％、タンディッシュ内雰囲気の酸素濃度の管理値は、タンディッシュのサイズに拘らず全て１体積％である。 In addition, the present invention is applicable not only in the case where the standard accommodated molten steel mass of the tundish is 50 tons, but also in large and small sizes such as 20 tons and 80 tons. The control values of the oxygen concentration in the atmosphere in the tundish are all 1% by volume regardless of the size of the tundish.
１ タンディッシュ本体
２ 切欠部
３ 溶鋼流出孔
４ 注入点
５ 仕切壁
1
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