JP5723660B2 - Slab heating device and slab heating method for continuous casting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造設備において、湾曲した鋳片を直線状に矯正する際に、鋳片の上コーナー領域を加熱して、鋳片の上コーナー領域に表面割れが発生するのを防止する連続鋳造設備の鋳片加熱装置及び鋳片加熱方法に関する。 The present invention continuously heats the upper corner region of the slab to prevent surface cracks from occurring in the upper corner region of the slab when straightening a curved slab in a continuous casting facility. The present invention relates to a slab heating device and a slab heating method of a casting facility.
連続鋳造設備で湾曲した断面矩形の鋳片の曲げ戻しにより生じる鋳片の上コーナー領域の表面割れを抑制する技術として、矯正帯の上流側に鋳片の上コーナー領域を加熱する加熱コイルを配置して、鋳片が、矯正帯を通過する前に、鋳片の上コーナー領域に脆化温度域を超える温度を保持するようにした誘導加熱方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 A heating coil that heats the upper corner area of the slab on the upstream side of the straightening strip is placed as a technology to suppress surface cracks in the upper corner area of the slab caused by bending back of the slab with a rectangular section that is curved by the continuous casting equipment. Then, an induction heating method is disclosed in which a temperature exceeding the embrittlement temperature region is maintained in the upper corner region of the slab before the slab passes through the correction band (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1に記載の加熱コイルのコイルの巻き方(コイル装着方法)では、鋳片の上コーナー領域の上面側及び側面側に配置するコイルに流れる電流の方向を逆向きにせざるを得ないため、鋳片の上コーナー領域で誘導電流が相殺され、非効率な加熱となってしまうという問題が生じている。
However, in the method of winding the coil of the heating coil (coil mounting method) described in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳片の上コーナー領域を効率的に加熱することが可能な連続鋳造設備の鋳片加熱装置及び鋳片加熱方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the slab heating apparatus and slab heating method of the continuous casting equipment which can heat the upper corner area | region of a slab efficiently. .
前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置は、鋳片の左右の上コーナー領域を該鋳片の進行方向に沿って所定長誘導加熱する導体からなる加熱コイルを備えた連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、
前記加熱コイルは、1)前記鋳片の左側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の上直線群と、2)前記鋳片の右側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の上直線群と、3)前記鋳片の左側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の側直線群と、4)前記鋳片の右側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の側直線群とを有し、
前記第1の上直線群と前記第1の側直線群とにそれぞれ同一方向の電流を流し、前記第2の上直線群と前記第2の側直線群にそれぞれ同一方向の電流を流している。
A slab heating device for a continuous casting facility according to the present invention that meets the above-described object is provided with a continuous heating coil comprising a conductor that heats a left and right upper corner region of a slab along a traveling direction of the slab for a predetermined length. In the slab heating device of the casting equipment,
The heating coil is 1) a first upper straight lines of one or a plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the corner regions on the left side of the slab, 2) the
Currents in the same direction are passed through the first upper straight line group and the first side straight line group, respectively, and currents in the same direction are passed through the second upper straight line group and the second side straight line group, respectively. .
本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、前記第1、第2の上直線群を直列に連結する第1、第2の連結線群と、前記第1、第2の側直線群を直列に連結する第3、第4の連結線群とを有し、前記鋳片の左右にそれぞれ配置された、前記第1の上直線群及び前記第1の側直線群と、前記第2の上直線群及び前記第2の側直線群とは逆方向に電流が流れていることが好ましい。 In the slab heating device for continuous casting equipment according to the present invention, the first and second connecting line groups for connecting the first and second upper straight line groups in series, and the first and second side straight line groups. Are connected to each other in series, and the first upper straight line group and the first side straight line group are arranged on the left and right sides of the slab, respectively, and the second It is preferable that a current flows in a direction opposite to the upper straight line group and the second side straight line group.
本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、前記第1、第2の上直線群、前記第1、第2の側直線群、及び前記第1〜第4の連結線群は直列に連結されて一つの電源によって電力を供給されていることが好ましい。 In the slab heating device for continuous casting equipment according to the present invention, the first and second upper straight line groups, the first and second side straight line groups, and the first to fourth connection line groups are in series. It is preferable that power is supplied by a single power source.
本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、前記第1、第2の上直線群は、平面視して前記鋳片の両端より内側にあって、前記第1、第2の側直線群は、側面視して前記鋳片の上端より下側にあるようにすることができる。 In the slab heating device for a continuous casting facility according to the present invention, the first and second upper straight lines are inside the both ends of the slab in plan view, and the first and second side straight lines The group may be located below the upper end of the slab in a side view.
本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、前記第1、第2の上直線群の一部は、平面視して前記鋳片の両端より外側にあって、前記第1、第2の側直線群の一部は、側面視して前記鋳片の上端より上側にあって、前記加熱コイルで、前記鋳片の左右の上角部を集中的に加熱することもできる。 In the slab heating device for a continuous casting facility according to the present invention, a part of the first and second upper straight lines are outside the both ends of the slab in plan view, and the first and second A part of the side straight line group is located above the upper end of the slab as viewed from the side, and the left and right upper corners of the slab can be intensively heated by the heating coil.
前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱方法は、鋳片の左右の上コーナー領域に、該各上コーナー領域と隙間を設けて加熱コイルを配置し、該加熱コイルに高周波電流を流して前記鋳片の左右の上コーナー領域を誘導加熱する連続鋳造設備の鋳片加熱方法であって、
前記加熱コイルは、1)前記鋳片の左側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の上直線群と、2)前記鋳片の右側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の上直線群と、3)前記鋳片の左側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の側直線群と、4)前記鋳片の右側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の側直線群と、5)前記第1、第2の上直線群を直列に連結する第1、第2の連結線群と、6)前記第1、第2の側直線群を直列に連結する第3、第4の連結線群とを有し、
前記第1の上直線群と前記第1の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流し、前記第2の上直線群と前記第2の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流して、前記鋳片の左右の上コーナー領域を集中加熱する。
Slab heating method of continuous casting facility according to the present invention along the object, in the corner area on the left and right of the slab, to place the heating coil is provided the respective upper corner regions and the gap, the high-frequency current to the heating coil A slab heating method for continuous casting equipment for inductively heating the left and right upper corner areas of the slab by flowing
The heating coil is 1) a first upper straight lines of one or a plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the corner regions on the left side of the slab, 2) the
A current in the same direction flows through the first upper straight line group and the first side straight line group, and a current in the same direction flows through the second upper straight line group and the second side straight line group. Then, the left and right upper corner regions of the slab are intensively heated.
本発明に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置及び鋳片加熱方法においては、第1の上直線群と第1の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流し、第2の上直線群と第2の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流すので、鋳片の左右の上コーナー領域に流れる誘導電流を、上コーナー領域の角部に近づく程大きくすることができる。これにより、鋳片の左右の上コーナー領域を効率的に加熱することが可能になる。 In the slab heating device and the slab heating method of the continuous casting facility according to the present invention, currents in the same direction are passed through the first upper straight line group and the first side straight line group, respectively, Since currents in the same direction flow through the second side straight line group, the induced current flowing in the upper and lower upper corner regions of the slab can be increased as the corners of the upper corner region are approached. Thereby, it becomes possible to efficiently heat the left and right upper corner regions of the slab.
本発明の連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、第1、第2の上直線群は、平面視して鋳片の両端より内側にあって、第1、第2の側直線群は、側面視して鋳片の上端より下側にある場合、鋳片の左右の上コーナー領域の角部への誘導電流の集中を抑制でき、各上コーナー領域の温度分布を平均化することが可能になる。これにより、各上コーナー領域に発生する温度分布に基づく熱応力(熱歪み)を小さくでき、割れ易い鋼種(高合金鋼種)の鋳片の表面割れの危険性を低減することができる。 In the slab heating device of the continuous casting equipment of the present invention, the first and second upper straight lines are inside the both ends of the slab in plan view, and the first and second side straight lines are side surfaces. When it is below the upper end of the slab, the concentration of induced current at the corners of the upper and lower upper corner areas of the slab can be suppressed, and the temperature distribution in each upper corner area can be averaged Become. Thereby, the thermal stress (thermal distortion) based on the temperature distribution generated in each upper corner region can be reduced, and the risk of surface cracking of a slab of a steel type that is easily cracked (high alloy steel type) can be reduced.
本発明の連続鋳造設備の鋳片加熱装置において、第1、第2の上直線群の一部は、平面視して鋳片の両端より外側にあって、第1、第2の側直線群の一部は、側面視して鋳片の上端より上側にあって、加熱コイルで、鋳片の左右の上角部を集中的に加熱する場合、左右の上角部からの伝熱により左右の上コーナー領域を効率的に昇温することが可能になる。これによって、割れ難い鋼種(低合金鋼種)の鋳片に要する加熱コストを低減することができる。 In the slab heating device for continuous casting equipment according to the present invention, a part of the first and second upper straight line groups is located outside the both ends of the slab in plan view, and the first and second side straight line groups. Is partly above the upper end of the slab as viewed from the side, and when heating the left and right upper corners of the slab intensively with a heating coil, The upper corner area can be efficiently heated. Thereby, the heating cost required for the slab of a steel type (low alloy steel type) that is difficult to break can be reduced.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の第1、第2の実施の形態に係る連続鋳造設備の鋳片加熱装置10、11(以下、単に鋳片加熱装置10、11という)は、連続鋳造設備12の湾曲した経路を通過して円弧状に曲がった鋳片13を曲げ戻して直線状にする矯正帯14の手前で、鋳片13の進行方向(進行速度は、例えば0.4〜2.0m/分)に沿って配置された一定の加熱長さLを有する導体からなる加熱コイル15、16によって、鋳片13の左右の上コーナー領域17、18(図2、図5参照)を進行方向に沿って所定長さ誘導加熱する装置である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
なお、符号19は鋳片13を鋳造する鋳型、符号20は鋳型19から送り出される鋳片13を進行方向に沿って湾曲させながらガイドする複数の上下対となった支持ロール、符号21は矯正帯14に配置されて湾曲した鋳片13を直線状に曲げ戻す矯正機、符号22は矯正機21に設けられた複数の矯正ロールである。
ここで、加熱コイル15、16の加熱長さLは、例えば1〜4mである。この加熱長さLは、最終の支持ロール20と最初の矯正ロール22との間の距離の制約を受ける。
Here, the heating length L of the
第1の実施の形態に係る鋳片加熱装置10の加熱コイル15は、図2、図3に示すように、鋳片13の左の上コーナー領域17と右の上コーナー領域18の上方にそれぞれ鋳片13と隙間を有して平行配置された複数本の第1、第2の上直線群23、24と、鋳片13の左右の上コーナー領域17、18の側方にそれぞれ鋳片13と隙間を有して平行配置された複数本の第1、第2の側直線群25、26とを有している。ここで、第1、第2の上直線群23、24は、平面視して鋳片13の左右端より内側にあって、第1、第2の側直線群25、26は、側面視して鋳片13の上端より下側にある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、第1の上直線群23は、左の上コーナー領域17の鋳片上面部Pに対向配置され、鋳片上面部Pと鋳片上面部Pに連接する鋳片側部Qで形成される角部Tから鋳片13の幅方向中央側に鋳片13の進行方向に沿って並べて配置される複数、例えば4つの縦線23a、23b、23c、23dを有し、第1の側直線群25は、鋳片側部Qに対向配置され、角部Tから鋳片13の厚み方向中央側に鋳片13の進行方向に沿って並べて配置される複数、例えば4つの縦線25a、25b、25c、25dを有している。
The first upper
また、第2の上直線群24は、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rに対向配置され、鋳片上面部Rと鋳片上面部Rに連接する鋳片側部Sで形成される角部Vから鋳片13の幅方向中央側に鋳片13の進行方向に沿って並べて配置される複数、例えば5つの縦線24a、24b、24c、24d、24eを有し、第2の側直線群26は、鋳片側部Sに対向配置され、角部Vから鋳片13の厚み方向中央側に鋳片13の進行方向に沿って並べて配置される複数、例えば5つの縦線26a、26b、26c、26d、26eを有している。
The second upper
ここで、縦線24a及び縦線26eは、例えば、加熱コイル15の長手方向中央部から鋳片13の進行方向上流側の範囲に配置され、縦線24e及び縦線26aは、例えば、加熱コイル15の長手方向中央部から鋳片13の進行方向下流側の範囲に配置されている。このため、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rには、加熱コイル15の長手方向中央部を除いて、鋳片13の進行方向に沿って4つの縦線24a、24b、24c、24d、又は4つの縦線24b、24c、24d、24eが対向配置され、上コーナー領域18の鋳片側部Sには、加熱コイル15の長手方向中央部を除いて、鋳片13の進行方向に沿って4つの縦線26a、26b、26c、26d、又は4つの第2の側直線26b、26c、26d、26eが対向配置される。なお、図3は、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rに縦線24a〜24d、鋳片側部Sに縦線24b〜24eがそれぞれ対向配置された状態を示している。
Here, the
また、加熱コイル15は、図2に示すように、第1の上直線群23の各縦線23a〜23d及び第2の上直線群24の各縦線24a〜24dの長手方向一側(例えば鋳片13の進行方向上流側)に鋳片13の進行方向に交差(例えば直交)させて並べて配置されて、各縦線23a〜23d及び各縦線24a〜24dの長手方向一側端(例えば鋳片13の進行方向上流端)同士を連結する横線27a、27b、27c、27dを備えた第1の連結線群27と、第1の上直線群23の各縦線23a〜23d及び第2の上直線群24の各縦線24b〜24eの長手方向他側(例えば鋳片13の進行方向下流側)に鋳片13の進行方向に交差(例えば直交)させて並べて配置されて、各縦線23a〜23d及び各縦線24b〜24eの長手方向他側端(例えば鋳片13の進行方向下流端)同士を連結する横線28a、28b、28c、28dを備えた第2の連結線群28とを有している。
これにより、第1、第2の上直線群23、24において、縦線24aと縦線23a、縦線23aと縦線24b、縦線24bと縦線23b、縦線23bと縦線24c、縦線24cと縦線23c、縦線23cと縦線24d、縦線24dと縦線23d、縦線23dと縦線24eは、それぞれ直列に連結している。
Further, as shown in FIG. 2, the
Thus, in the first and second upper
更に、加熱コイル15は、図2に示すように、第1の側直線群25の各縦線25a〜25d及び第2の側直線群26の各縦線26b〜26eの長手方向一側(例えば鋳片13の進行方向上流側)に鋳片13を跨いで並べて配置されて、各縦線25a〜25d及び各縦線26b〜26eの長手方向一側端(例えば鋳片13の進行方向上流端)同士を連結する横線29a、29b、29c、29dを備えた第3の連結線群29と、第1の側直線群25の各縦線25a〜25d及び第2の側直線群26の各縦線26a〜26dの長手方向他側(例えば鋳片13の進行方向下流側)に鋳片13を跨いで並べて配置されて、各縦線25a〜25d及び各縦線26a〜26dの長手方向他側端(例えば鋳片13の進行方向下流端)同士を連結する横線30a、30b、30c、30dを備えた第4の連結線群30とを有している。
これにより、第1、第2の側直線群25、26において、縦線26aと縦線25a、縦線25aと縦線26b、縦線26bと縦線25b、縦線25bと縦線26c、縦線26cと縦線25c、縦線25cと縦線26d、縦線26dと縦線25d、縦線25dと縦線26eは、それぞれ直列に連結している。
Further, as shown in FIG. 2, the
Thus, in the first and second side
そして、第2の上直線群24の上流側の最も外側に配置された縦線24aの下流端と、第2の側直線群26の下流側の最も上側に配置された縦線26aの上流端は、連絡線31を介して接続されている。これにより、第1、第2の上直線群23、24、第1、第2の側直線群25、26、及び第1〜第4の連結線群27〜30は直列に連結している。また、第2の上直線群24の下流側の最も中央側に配置された縦線24eの上流端と、第2の側直線群26の上流側の最も下側に配置された縦線26eの下流端には、それぞれ図示しない電源ケーブルに接続されるリード線部32、33が接続されている。
The downstream end of the
そして、リード線部32、33を介して加熱コイル15に一つの電源から電力を供給すると、鋳片13の左の上コーナー領域17に配置した第1の上直線群23及び第1の側直線群25と、鋳片13の右の上コーナー領域18に配置した第2の上直線群24及び第2の側直線群26には、逆方向に電流を流すことができる。また、第1の上直線群23と第1の側直線群25にはそれぞれ同一方向の電流を流すことができ、第2の上直線群24と第2の側直線群26にはそれぞれ同一方向の電流を流すことができる。更に、第1、第2の上直線群23、24、第1、第2の側直線群25、26は直列に連結しているので、第1、第2の上直線群23、24、第1、第2の側直線群25、26を流れる電流の強さは同一となる。
なお、鋳片13と第1、第2の上直線群23、24及び第1、第2の側直線群25、26の隙間、鋳片13と第1〜第4の連結線群27〜30の隙間には、それぞれ図示しない耐火材料(例えば、耐火煉瓦、耐火断熱ボード、耐火ブランケット等)が配置されている。
When power is supplied from the single power source to the
The gap between the
図3に示すように、縦線23a〜23d及び縦線25a〜25dは、角部Tからそれぞれ距離を設けて配置され、縦線24a〜24d及び縦線26b〜26eは、角部Vからそれぞれ距離を設けて配置されている。そして、縦線23a〜23d、24a〜24d、25a〜25d、26b〜26eを、例えば銅製の角パイプで形成する場合、角部T、Vに最近接する縦線23a、24aの側面(外側端)と角部T、Vとの距離aは、例えば0を超え50mm以下であり、角部T、Vに最近接する縦線25a、26bの側面(上端)と角部T、Vとの距離bは、例えば0を超え50mm以下である。なお、鋳片上面部Rに縦線24b〜24eが対向配置し、鋳片側部Sに縦線26a〜26dが対向配置している場合は、角部Vに最近接する縦線24bの側面と角部Vとの距離がaであり、角部Vに最近接する縦線26aの側面と角部Vとの距離がbである。
As shown in FIG. 3, the
続いて、本発明の第1の実施の形態に係る鋳片加熱装置10を用いた連続鋳造設備における鋳片加熱方法(以下、単に鋳片加熱方法という)について説明する。
鋳片加熱装置10を用いた鋳片加熱方法は、図1〜図3に示すように、鋳片13の左右の上コーナー領域17、18に、左右の上コーナー領域17、18と隙間を設けて加熱コイル15を配置し、加熱コイル15に高周波電流を流して鋳片13の左右の上コーナー領域17、18を誘導加熱する方法であって、加熱コイル15は、1)鋳片13の左右の上コーナー領域17、18の上方にそれぞれ鋳片13と隙間を有して平行配置された複数本の第1、第2の上直線群23、24と、2)鋳片13の左右の上コーナー領域17、18の側方にそれぞれ鋳片13と隙間を有して平行配置された複数本の第1、第2の側直線群25、26と、3)第1、第2の上直線群23、24と、第1、第2の側直線群25、26の各縦線23a〜23d、24a〜24e、25a〜25d、26a〜26eをそれぞれ直列に連結する横線27a〜27d、28a〜28d、29a〜29d、30a〜30dを有する第1〜第4の連結線群27〜30を有している。
Then, the slab heating method (henceforth only a slab heating method) in the continuous casting installation using the
As shown in FIGS. 1 to 3, the slab heating method using the
ここで、第1の上直線群23は、左の上コーナー領域17の鋳片上面部Pに対向配置され、第1の側直線群25は、鋳片側部Qに対向配置されている。また、第2の上直線群24は、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rに対向配置され、第2の側直線群26は、鋳片側部Sに対向配置されている。そして、縦線24a及び縦線26eを、例えば、加熱コイル15の長手方向中央部から鋳片13の進行方向上流側の範囲に配置し、縦線24e及び縦線26aを、例えば、加熱コイル15の長手方向中央部から鋳片13の進行方向下流側の範囲に配置する。
Here, the first upper
これによって、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rに対して、加熱コイル15の長手方向中央部を除いて、鋳片13の進行方向に沿って4つの縦線24a〜24d又は4つの縦線24b〜24eを対向配置することができる。また、右の上コーナー領域18の鋳片側部Sに対して、加熱コイル15の長手方向中央部を除いて、鋳片13の進行方向に沿って4つの縦線26a〜26d又は4つの縦線26b〜26eを対向配置することができる。
As a result, the four
前述したように、第1、第2の上直線群23、24、第1、第2の側直線群25、26は、第1〜第4の連結線群27〜30を介して直列に連結され、縦線24eの上流端と縦線26eの下流端にそれぞれ図示しない電源ケーブルに接続されるリード線部32、33を接続して電流を流すと、第1の上直線群23と第1の側直線群25に、それぞれ同一方向の電流を流すことができ、第2の上直線群24と第2の側直線群26に、それぞれ同一方向の電流を流すことができる。これにより、鋳片13の左右の上コーナー領域17、18を効率的に加熱することが可能になる。
As described above, the first and second upper
図2、図3に示す加熱コイル15を用いて、加熱目標温度をy℃として、連続鋳造された進行中の鋳片13を加熱したときの鋳片13の上面温度分布の計算予測値を求めた。なお、鋳片13の断面サイズは、幅が500mm、厚みが300mmとした。図4に、鋳片13の角部T、Vから鋳片13の幅方向中央部までの範囲の上面温度分布を示す。
Using the
図4から、鋳片13の上面温度分布に大きな変動は認められず、鋳片13の上コーナー領域17、18における温度分布を平均化できることが確認され、上コーナー領域17、18に発生する温度分布に基づく熱応力(熱歪み)を小さくできる。このため、割れ易い鋼種(高合金鋼種)の鋳片を加熱コイル15で加熱する際に、鋳片の表面割れの危険性を低減することができる。
FIG. 4 confirms that the temperature distribution in the
また、鋳片13の角部T、Vが最高温度(y℃より130℃高い)となり、鋳片13の上面では、角部T、Vから鋳片幅方向中央側に寄った位置に最低温度(y℃より30℃高い)の部位が存在し、鋳片幅方向中央部に進むにつれて温度は徐々に回復し一定温度(y℃より80℃高い)に到達することが判る。そして、最大温度差は、100℃となる。
Further, the corner portions T and V of the
ここで、連続鋳造設備12の矯正帯14で鋳片13を曲げ戻して直線状にする際に加わる外部歪の最大値は0.25%程度であるため、鋳片13を加熱コイル15で加熱する際の鋳片13の表面割れの危険性を回避するには、鋳片13を加熱コイル15で加熱する際の熱歪が0.25%以下になるように加熱条件を設定すればよい。なお、0.25%の熱歪が発生する際の温度差は、鋳片13の線熱膨張係数を1.51×10−5と仮定すると、約150℃となり、図4から温度差は100℃と推定されるので、加熱コイル15で鋳片13を加熱する際の鋳片13の表面割れの危険性は回避できると考えられる。
Here, since the maximum value of the external strain applied when the
本発明の第2の実施の形態に係る鋳片加熱装置11の加熱コイル16は、図5に示すように、第1の実施の形態に係る鋳片加熱装置10の加熱コイル15と比較して、第1、第2の上直線群34、35の一部は、平面視して鋳片13の両端より外側にあって、第1、第2の側直線群36、37の一部は、側面視して鋳片13の上端より上側にあることが特徴となっている。以下、詳細に説明する。
The
第1の上直線群34は、左の上コーナー領域17の鋳片上面部Pに対向して平行配置された複数本、例えば4つの縦線34a、34b、34c、34dを有し、縦線34a〜34dは、平面視して角部Tより外側50mmの範囲に少なくとも1つ(ここでは縦線34a)配置されている。そして、第1の側直線群36は、鋳片側部Qに対向して平行配置された複数本、例えば3つの縦線36a、36b、36cを有し、縦線36a〜36cは、側面視して角部Tより上側50mmの範囲に少なくとも1つ(ここでは縦線36a)配置されている。
The first upper
また、第2の上直線群35は、右の上コーナー領域18の鋳片上面部Rに対向して平行配置された複数本、例えば4つの縦線35a、35b、35c、35d、及び図示しない1本の縦線を有し、第2の側直線群37は、鋳片側部Sに対向して平行配置された複数本、例えば3つの縦線37a、37b、37c、及び図示しない1本の縦線を有している。そして、平面視して角部Vより外側50mmの範囲に、縦線35a〜35dと図示しない1本の縦線のうち少なくとも1つ(ここでは縦線35a)が配置され、側面視して角部Vより上側50mmの範囲に、縦線37a〜37cと図示しない1本の縦線のうち少なくとも1つ(ここでは縦線37a)が配置されている。
In addition, the second upper
このように配置し、第1の上直線群34と第1の側直線群36に、それぞれ同一方向の電流を流すことで、加熱コイル16で鋳片13の角部(左の上角部)Tを集中的に加熱することができる。また、第2の上直線群35と第2の側直線群37に、それぞれ同一方向の電流を流すことができ、加熱コイル16で鋳片13の角部(右の上角部)Vを集中的に加熱することができる。
By arranging the current in the same direction through the first upper
続いて、本発明の第2の実施の形態に係る鋳片加熱装置11を用いた連続鋳造設備における鋳片加熱方法(以下、単に鋳片加熱方法という)について説明する。ここで、鋳片加熱装置11を用いた鋳片加熱方法は、鋳片加熱装置10を用いた鋳片加熱方法と比較して、鋳片加熱装置11に設けられた加熱コイル16の鋳片13に対する配置方法が、鋳片加熱装置10に設けられた加熱コイル15の鋳片13に対する配置方法と異なっていることが特徴となっている。このため、加熱コイル16による基本的な作用についての説明は省略し、加熱コイル16の鋳片13に対する配置の影響について説明する。
Then, the slab heating method (henceforth only a slab heating method) in the continuous casting equipment using the
縦線34a〜34dは、平面視して角部Tより外側50mmの範囲に少なくとも1つ配置され、縦線36a〜36cは、側面視して角部Tより上側50mmの範囲に少なくとも1つ配置されている。一方、縦線35a〜35d及び図示しない1本の縦線は、平面視して角部Vより外側50mmの範囲に少なくとも1つ配置され、縦線37a〜37c及び図示しない1本の縦線は、側面視して角部Vより上側50mmの範囲に少なくとも1つ配置されている。
The vertical lines 34a to 34d are arranged at least one in the range of 50 mm outside the corner T when viewed in plan, and the
加熱コイル16の第1の上直線群34及び第1の側直線群36を左の上コーナー領域17に集中的に配置し、第2の上直線群35及び第2の側直線群37を右の上コーナー領域18に集中的に配置することによって、左右の上コーナー領域17、18の角部T、Vの温度を積極的に上昇させることができる。これにより、角部T、Vからの伝熱により左右の上コーナー領域17、18を昇温することが可能になり、少ない消費電力量で鋳片13を効率的に昇温することができる。
The first upper
図5に示す加熱コイル16を用いて、加熱目標温度をy℃として、連続鋳造された進行中の鋳片13を加熱したときの鋳片13の上面温度分布の計算予測値を求めた。なお、鋳片13の断面サイズは、幅が500mm、厚みが300mmとした。図6に、鋳片13の角部T、Vから鋳片13の幅方向中央部までの範囲の上面温度分布を示す。
図6から、上面温度分布は、角部T、Vで最大となり、鋳片13の上面では、角部T、Vから鋳片幅方向中央部に進むにつれて低下し、y℃(最低温度)に到達することが判る。そして、最大温度差は、約550℃となる。
Using the
From FIG. 6, the upper surface temperature distribution becomes maximum at the corner portions T and V, and on the upper surface of the
図6に示すように、鋳片加熱装置11を用いた鋳片13の加熱では、角部T、Vの温度を積極的に上昇させるため、左右の上コーナー領域17、18に発生する温度差が大きくなって、加熱コイル16の加熱時に発生する熱応力(熱歪み)が増大して、鋳片13の表面割れの危険性は上昇する。このため、加熱コイル16を備えた鋳片加熱装置11は、割れ難い鋼種(低合金鋼種)の鋳片に適用することが好ましい。これによって、割れ難い鋼種(低合金鋼種)の鋳片の加熱に要する加熱コストを低減することができる。
As shown in FIG. 6, in the heating of the
図7(A)、(B)に示すように、第1の実施の形態の鋳片加熱装置10(加熱コイル15)を用いて、鋳片の上表面の最低温度を目標温度y℃とするのに必要な加熱コイルに流す電流を計算から求めた。また、最低温度がy℃となる場合における鋳片の角部から鋳片の幅方向中央部までの範囲の上面温度分布を計算から求めた。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the minimum temperature of the upper surface of the slab is set to the target temperature y ° C. by using the slab heating device 10 (heating coil 15) of the first embodiment. The current flowing through the heating coil necessary for the calculation was obtained from the calculation. Moreover, the upper surface temperature distribution of the range from the corner | angular part of a slab to the center part of the width direction of a slab in case the minimum temperature becomes y degreeC was calculated | required.
ここで、加熱コイルにおいて、第1の上直線群と第1の側直線群には、それぞれ同一方向の電流が流れ、第2の上直線群と前記第2の側直線群には、それぞれ同一方向の電流が流れる。このため、鋳片の左右の上コーナー領域に流れる誘導電流は、図7(C)に示すように、角部に近づいても打ち消されない。 Here, in the heating coil, currents in the same direction flow in the first upper straight line group and the first side straight line group, respectively, and the same current flows in the second upper straight line group and the second side straight line group, respectively. Directional current flows. For this reason, as shown in FIG. 7C, the induced current flowing in the left and right upper corner regions of the slab is not canceled even when approaching the corner.
鋳片の上表面の最低温度をy℃とするのに必要な電流(コイル電流)は、2000Aとなった。
鋳片の上面温度分布は図8に示すようになった。鋳片上面の最大温度は鋳片の角部に生じ、y℃より100℃高くなった。また、鋳片上面の最低温度(y℃)は、側面視して角部から鋳片幅方向中央側の位置に現れた。なお、この温度分布に必要な発生熱量は250kWであった。
The current (coil current) required to set the minimum temperature of the upper surface of the slab to y ° C. was 2000A.
The upper surface temperature distribution of the slab was as shown in FIG. The maximum temperature on the upper surface of the slab occurred at the corner of the slab and was 100 ° C. higher than y ° C. Further, the minimum temperature (y ° C.) on the upper surface of the slab appeared at a position on the center side in the slab width direction from the corner as viewed from the side. The amount of heat generated for this temperature distribution was 250 kW.
比較例として、図9(A)、(B)に示すように、従来例の加熱コイル(特許文献1と同一形態の加熱コイルであって、鋳片の左右の上コーナー領域をそれぞれ集中的に加熱できる加熱コイル)を用いて、鋳片の上面表面の最低温度が目標温度y℃とするのに必要な加熱コイルに流す電流を計算から求めた。また、最低温度がy℃となる場合における鋳片の角部から鋳片の幅方向中央部までの範囲の上面温度分布を計算から求めた。 As a comparative example, as shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B), the heating coil of the conventional example (the heating coil having the same form as that of Patent Document 1) is concentrated on the upper left and right corner areas of the slab. Using a heating coil that can be heated, the current flowing through the heating coil necessary for the minimum temperature of the upper surface of the slab to be the target temperature y ° C. was obtained by calculation. Moreover, the upper surface temperature distribution of the range from the corner | angular part of a slab to the center part of the width direction of a slab in case the minimum temperature becomes y degreeC was calculated | required.
ここで、比較例の加熱コイルにおいては、上直線群の縦線に流れる電流と、側直線群の縦線に流れる電流は、反対方向になる。このため、鋳片の左右の上コーナー領域に流れる誘導電流は、図9(C)に示すように角部に近づくほど打消し合う。 Here, in the heating coil of the comparative example, the current flowing in the vertical line of the upper straight line group and the current flowing in the vertical line of the side straight line group are in opposite directions. For this reason, the induced currents flowing in the left and right upper corner regions of the slab cancel each other as they approach the corner as shown in FIG.
鋳片の上表面の最低温度をy℃とするのに必要な電流(コイル電流)は、4000Aとなった。
鋳片の上面温度分布は図10に示すようになった。鋳片上面の最大温度は、平面視して角部から鋳片幅方向中央側に寄った位置に現れ、y℃より120℃高くなった。また、鋳片上面の最低温度(y℃)は、最大温度発生位置より更に鋳片幅方向中央側に寄った位置に現れた。なお、この温度分布に必要な発生熱量は150kWであった。
The current (coil current) required to set the minimum temperature of the upper surface of the slab to y ° C. was 4000 A.
The top surface temperature distribution of the slab was as shown in FIG. The maximum temperature of the upper surface of the slab appeared at a position closer to the center side in the slab width direction from the corner in plan view, and was 120 ° C. higher than y ° C. Further, the minimum temperature (y ° C.) on the upper surface of the slab appeared at a position closer to the center side in the slab width direction than the maximum temperature generation position. The amount of heat generated for this temperature distribution was 150 kW.
以上のように、鋳片上面の全加熱対象範囲で目標温度を達成するのに、従来例の加熱コイルを使用すると4000Aの電流が必要であるのに対し、本発明の加熱コイルを使用すると必要電流は2000Aとなった(即ち、2000Aの電流削減となった)。また、発生熱量に関しても、従来例の加熱コイルを試用した場合の発生熱量が150kWであるのに対して、本発明の加熱コイルを使用すると発生熱量は250kWとなって大きく上回った。
これにより、本発明の加熱コイルを用いると、鋳片の左右の上コーナー領域を効率的に加熱できることが定量的に確認できた。
As described above, in order to achieve the target temperature in the entire heating target range on the upper surface of the slab, a current of 4000 A is required when the conventional heating coil is used, whereas it is necessary when the heating coil of the present invention is used. The current was 2000A (that is, a current reduction of 2000A). Further, regarding the amount of generated heat, the amount of generated heat when the heating coil of the conventional example is used is 150 kW, whereas when the heating coil of the present invention is used, the amount of generated heat is greatly increased to 250 kW.
Thereby, when the heating coil of this invention was used, it has confirmed quantitatively that the upper-left corner area | region of a slab can be heated efficiently.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、加熱コイルの第1の上直線群の各縦線と第2の上直線群の各縦線を第1、第2の連結線群の各横線でそれぞれ直列に連結し、第1の側直線群の各縦線と第2の側直線群の各縦線を第3、第4の連結線群の各横線でそれぞれ直列に連結し、第1の上直線群及び第1の側直線群と、第2の上直線群及び第2の側直線群とに逆方向の電流を流すようにすることもできる。
また、鋳片の左右の上コーナー領域の上方にそれぞれ鋳片と隙間を有して1本の縦線からなる第1、第2の上直線群を平行配置し、鋳片の左右の上コーナー領域の側方にそれぞれ鋳片と隙間を有して1本の縦線からなる第1、第2の側直線群を平行配置し、第1の上直線群と第1の側直線群とにそれぞれ同一方向の電流を流し、第2の上直線群と第2の側直線群にそれぞれ同一方向の電流を流すようにすることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, each vertical line of the first upper straight line group and each vertical line of the second upper straight line group of the heating coil are connected in series with each horizontal line of the first and second connection line groups, and the first side Each vertical line of the straight line group and each vertical line of the second side straight line group are connected in series with each horizontal line of the third and fourth connecting line groups, and the first upper straight line group and the first side straight line group are connected. It is also possible to cause a current in the reverse direction to flow through the second upper straight line group and the second side straight line group.
In addition, the first and second upper straight lines composed of one vertical line with a gap between the slab and the upper left and right upper corner areas of the slab are arranged in parallel, and the left and right upper corners of the slab are arranged. First and second side straight line groups consisting of one vertical line with a slab and a gap on each side of the region are arranged in parallel, and the first upper straight line group and the first side straight line group The currents in the same direction may be supplied, and the currents in the same direction may be supplied to the second upper straight line group and the second side straight line group.
10、11:鋳片加熱装置、12:連続鋳造設備、13:鋳片、14:矯正帯、15、16:加熱コイル、17:左の上コーナー領域、18:右の上コーナー領域、19:鋳型、20:支持ロール、21:矯正機、22:矯正ロール、23:第1の上直線群、23a、23b、23c、23d:縦線、24:第2の上直線群、24a、24b、24c、24d、24e:縦線、25:第1の側直線群、25a、25b、25c、25d:縦線、26:第2の側直線群、26a、26b、26c、26d、26e:縦線、27:第1の連結線群、27a、27b、27c、27d:横線、28:第2の連結線群、28a、28b、28c、28d:横線、29:第3の連結線群、29a、29b、29c、29d:横線、30:第4の連結線群、30a、30b、30c、30d:横線、31:連絡線、32、33:リード線部、34:第1の上直線群、34a、34b、34c、34d:縦線、35:第2の上直線群、35a、35b、35c、35d:縦線、36:第1の側直線群、36a、36b、36c:縦線、37:第2の側直線群、37a、37b、37c:縦線 10, 11: slab heating device, 12: continuous casting equipment, 13: slab, 14: straightening strip, 15, 16: heating coil, 17: upper left corner area, 18: upper upper corner area, 19: 20: support roll, 21: straightening machine, 22: straightening roll, 23: first upper straight line group, 23a, 23b, 23c, 23d: vertical line, 24: second upper straight line group, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e: vertical line, 25: first side straight line group, 25a, 25b, 25c, 25d: vertical line, 26: second side straight line group, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e: vertical line 27: first connecting line group, 27a, 27b, 27c, 27d: horizontal line, 28: second connecting line group, 28a, 28b, 28c, 28d: horizontal line, 29: third connecting line group, 29a, 29b, 29c, 29d: horizontal line, 30: fourth connecting line group 30a, 30b, 30c, 30d: horizontal line, 31: contact line, 32, 33: lead wire portion, 34: first upper straight lines, 34a, 34b, 34c, 34d: vertical line, 35: second upper straight lines Group, 35a, 35b, 35c, 35d: vertical line, 36: first side straight line group, 36a, 36b, 36c: vertical line, 37: second side straight line group, 37a, 37b, 37c: vertical line
Claims (6)
前記加熱コイルは、1)前記鋳片の左側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の上直線群と、2)前記鋳片の右側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の上直線群と、3)前記鋳片の左側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の側直線群と、4)前記鋳片の右側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の側直線群とを有し、
前記第1の上直線群と前記第1の側直線群とにそれぞれ同一方向の電流を流し、前記第2の上直線群と前記第2の側直線群にそれぞれ同一方向の電流を流すことを特徴とする連続鋳造設備の鋳片加熱装置。 In the slab heating device of a continuous casting facility provided with a heating coil made of a conductor for induction heating the left and right upper corner areas of the slab along a traveling direction of the slab,
The heating coil is 1) a first upper straight lines of one or a plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the corner regions on the left side of the slab, 2) the cast 1 or the second upper straight lines of the plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the right upper corner regions of the strip, 3) side of the corner regions on the left side of the slab One or a plurality of first side straight line groups arranged in parallel with the slab in the direction of the gap, and 4) the slab and the gap on the side of the upper corner area on the right side of the slab, respectively. And one or a plurality of second side straight line groups arranged in parallel with each other ,
The current in the same direction is passed through the first upper straight line group and the first side straight line group, and the current in the same direction is passed through the second upper straight line group and the second side straight line group. A slab heating device for continuous casting equipment.
前記加熱コイルは、1)前記鋳片の左側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の上直線群と、2)前記鋳片の右側の上コーナー領域の上方に前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の上直線群と、3)前記鋳片の左側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第1の側直線群と、4)前記鋳片の右側の上コーナー領域の側方にそれぞれ前記鋳片と隙間を有して平行配置された1又は複数本の第2の側直線群と、5)前記第1、第2の上直線群を直列に連結する第1、第2の連結線群と、6)前記第1、第2の側直線群を直列に連結する第3、第4の連結線群とを有し、
前記第1の上直線群と前記第1の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流し、前記第2の上直線群と前記第2の側直線群に、それぞれ同一方向の電流を流して、前記鋳片の左右の上コーナー領域を集中加熱することを特徴とする連続鋳造設備の鋳片加熱方法。 The corner regions on the right and left of the slab continuous casting which is provided the respective upper corner regions and gaps arranged heating coil to inductively heat the corner regions on the right and left of the cast slab by applying a high-frequency current to the heating coil A slab heating method for equipment,
The heating coil is 1) a first upper straight lines of one or a plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the corner regions on the left side of the slab, 2) the cast 1 or the second upper straight lines of the plurality of in parallel arranged with the cast piece and the gap above the right upper corner regions of the strip, 3) side of the corner regions on the left side of the slab One or a plurality of first side straight line groups arranged in parallel with the slab in the direction of the gap, and 4) the slab and the gap respectively on the side of the upper corner area on the right side of the slab. 1 or a plurality of second side straight line groups arranged in parallel with each other, 5) first and second connection line groups for connecting the first and second upper straight line groups in series, and 6 ) Having third and fourth connecting line groups connecting the first and second side straight line groups in series ;
A current in the same direction flows through the first upper straight line group and the first side straight line group, and a current in the same direction flows through the second upper straight line group and the second side straight line group. A slab heating method for a continuous casting facility, characterized in that the upper and lower corner areas of the slab are concentratedly heated.
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