JP5678682B2 - 連続鋳造における二次冷却強度評価ならびに制御方法 - Google Patents
連続鋳造における二次冷却強度評価ならびに制御方法 Download PDFInfo
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Description
(1)Nb、V、Al、Nなどの粒界脆化元素の含有量が高いものについては、連続鋳造機の曲げもしくは矯正歪が付与される位置で脆化温度域(700〜800℃)を回避するような二次冷却パターンに最適化する方法
(2)亜包晶C濃度を回避したC量やTi、Caなどの元素を添加することによる高温延性改善方法
などが一般的に知られ、実施されている。
(1)鋼の高温延性評価による、連続鋳造時の脆化温度域の特定
(2)連続鋳造時の鋳片温度のシミュレーションによる、曲げ、矯正位置で脆化温度域を回避可能な二次冷却条件の決定
(3)連続鋳造時の鋳片温度測定による、シミュレーション結果の評価ならびに、測定結果とシミュレーション結果とで鋳片温度が合致しない場合はシミュレーション補正ならびに二次冷却条件の再調整
絞り値(RA:Reduction of Area)=
(Ao−A)/Ao×l00(%)
[水スプレイの式]
[ミストスプレイの式]
Ts:鋼板表面温度(℃)、
Va:液滴衝突速度(m/sec)
このほかにも幾つかの式が提案されており、あるいは使用者側で上記に類似した推算式を実験的に算出したり、実測値との補正を行ったりすることで使用することが一般的に行われている(例えば非特許文献2参照)。
(A)連続鋳造機の機端などのスプレイ冷却完了後の位置でのサーモグラフィー、放射温度計による測定
(B)連続鋳造機内のセグメント間の隙間等への光ファイバー温度計の挿入、放射温度計による測定
(C)測温部先端を鋳片に圧着あるいは溶着させたシース熱電対による測定
によるものが一般的である。連続鋳造機内は水蒸気が大量に発生しているため温度測定が困難であり、温度測定負荷や測定精度の問題もあり、実操業の恒久的な測定では(A)での温度測定が一般的である。
[1]連続鋳造における二次冷却の冷却強度を定量化して評価するにあたり、鋼板サンプルの下方にバーナーを配置するとともに前記鋼板サンプルの上方にスプレイを配置した加熱および冷却装置を用い、あらかじめ前記バーナーで所定温度に加熱した断面積サイズが20〜100cm2、厚み0.5〜1.5cmの前記鋼板サンプルを前記スプレイで冷却する際の、前記鋼板サンプルに設置した熱電対の温度変化より算出される熱伝達率を用いて定量化することを特徴とするものである。
[2〕連続鋳造において鋳片の凝固状態、鋳片温度を凝固伝熱計算で算出して、その算出結果に基づき二次冷却を制御するにあたり、[1]に示す評価方法による測定値あるいはその測定値より決定される推算式を用いて算出することを特徴とするものである。
[3]実機連続鋳造設備で新たな成分の鋼種を鋳造するにあたり、あらかじめ小型溶解炉で目標成分相当の鋼塊を作製し、鋼板サンプルを製造した後、[1]に示す評価方法により算出される熱伝達率を用いて二次冷却強度を定量化することを特徴とするものである。
[4][1]に示す評価方法において、前記加熱および冷却装置に、前記鋼板サンプルに対し曲げ応力を外部から加える機構を付加することにより、連続鋳造時の鋳片の割れ発生を予測可能とすることを特徴とするものである。
・バーナー加熱時に鋼板サンプルS全体が均一温度となる大きさ(サンプル面積)
・バーナー加熱時に鋼板サンプルの温度が1200℃程度まで数分で上昇し、200L/min/m2以上の水量密度での強力なスプレイ冷却時も500℃程度の温度を保持できるサンプル厚み
すなわち、図3(b)に示すように、鋼板サンプルSの加熱面および冷却面の表面から1mm下方の位置にドリルもしくは放電加工による穴あけ加工を行って、その穴内に外径1.0mm程度のシース熱電対を埋め込む方法が好ましい。
2 鋳片
3 サポートロール
4 二次冷却スプレイ
5 矯正位置
11 スタンド
12 バーナー
13 ノズル
14 バイト
P 冷却水ポンプ
S 鋼板サンプル
Claims (4)
- 連続鋳造における二次冷却の冷却強度を定量化して評価するにあたり、
鋼板サンプルの下方にバーナーを配置するとともに前記鋼板サンプルの上方にスプレイを配置した加熱および冷却装置を用い、
あらかじめ前記バーナーで所定温度に加熱した断面積サイズが20〜100cm2、厚み0.5〜1.5cmの前記鋼板サンプルを前記スプレイで冷却する際の、前記鋼板サンプルに設置した熱電対の温度変化より算出される熱伝達率を用いて定量化することを特徴とする二次冷却強度評価方法。 - 連続鋳造において鋳片の凝固状態、鋳片温度を凝固伝熱計算で算出して、その算出結果に基づき二次冷却を制御するにあたり、
請求項1に示す評価方法による測定値あるいはその測定値より決定される推算式を用いて算出することを特徴とする二次冷却制御方法。 - 実機連続鋳造設備で新たな成分の鋼種を鋳造するにあたり、
あらかじめ小型溶解炉で目標成分相当の鋼塊を作製し、鋼板サンプルを製造した後、請求項1に示す評価方法により算出される熱伝達率を用いて二次冷却強度を定量化することを特徴とする二次冷却強度評価方法。 - 請求項1に示す評価方法において、
前記加熱および冷却装置に、前記鋼板サンプルに対し曲げ応力を外部から加える機構を付加することにより、連続鋳造時の鋳片の割れ発生を予測可能とすることを特徴とする二次冷却強度評価方法。
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