JP6000198B2 - Continuous casting method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、Ｃ含有量が０．１０〜０．１４質量％のスラブを垂直曲げ型スラブ連続鋳造機によって鋳造する連続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a continuous casting method in which, for example, a slab having a C content of 0.10 to 0.14% by mass is cast by a vertical bending slab continuous casting machine.
従来より、鋳型を用いて溶鋼を連続的に鋳造する連続鋳造機として、湾曲型連続鋳造機、ブルーム及びビレット連続鋳造機、垂直曲げ型連続鋳造機などが知られている。それらの中でも、垂直曲げ型連続鋳造機で鋳片を鋳造する技術として、特許文献１〜特許文献５に示すものがある。
特許文献１は、鋳型内に供給するパウダーの消費量Ｐｗを０．２ｋｇ／ｍ２以上０．６ｋｇ／ｍ２以下とし、二次冷却帯のうち、鋳型の直下から、鋳造方向に１．２ｍまでの冷却範囲で、冷却用ノズルから鋳片に吹き付けられる冷却水の水量密度Ｗを３００リットル／ｍ２／分以上７００リットル／ｍ２／分以下としている。
Conventionally, as a continuous casting machine for continuously casting molten steel using a mold, a curved continuous casting machine, a bloom and billet continuous casting machine, a vertical bending continuous casting machine, and the like are known. Among them, Patent Documents 1 to 5 disclose techniques for casting a slab with a vertical bending die continuous casting machine.
Patent Document 1, the consumption Pw powder supplied into the mold and 0.2 kg / m 2 or more 0.6 kg / m 2 or less, of the secondary cooling zone, 1.2 m from immediately below the mold, the casting direction In this cooling range, the water flow density W of the cooling water sprayed from the cooling nozzle to the slab is set to 300 liter / m 2 / min to 700 liter / m 2 / min.
特許文献２は、二次冷却帯のうち、鋳型の直下から、鋳造方向に０．６ｍまでの冷却範囲Ｒ１と、鋳型の直下から鋳造方向に、０．６ｍから１．２ｍまでの冷却範囲Ｒ２とで、冷却用ノズルから前記鋳片にそれぞれ吹き付けられる冷却水の水量密度を１５０リットル／ｍ２／分≦Ｐ１≦２８０リットル／ｍ２／分又は３００リットル／ｍ２／分≦Ｐ２≦７００リットル／ｍ２／分としている。 Patent Document 2 discloses that, in the secondary cooling zone, a cooling range R1 from directly under the mold to 0.6 m in the casting direction and a cooling range R2 from 0.6 m to 1.2 m in the casting direction from directly below the mold. Then, the water density of cooling water sprayed from the cooling nozzle to the slab is 150 liter / m 2 / min ≦ P1 ≦ 280 liter / m 2 / min or 300 liter / m 2 / min ≦ P2 ≦ 700 liter. / M 2 / min.
特許文献５は、Ｃ濃度が０.０８〜０.１８質量％である亜包晶鋼の連続鋳造に使用するモールドフラックスを開示する。このモールドフラックスは、ＣａＯ、ＳｉＯ２、アルカリ金属酸化物、およびフッ素化合物を基本成分として、１.１≦(ＣａＯ)ｈ／(ＳｉＯ２)ｈ≦１.９、０.１０≦(ＣａＦ２)ｈ／((ＣａＯ)ｈ＋(ＳｉＯ２)ｈ＋(ＣａＦ２)ｈ)≦０.４０、および０≦(アルカリ金属の弗化物)ｈ／((ＣａＯ)ｈ＋(ＳｉＯ２)ｈ＋(アルカリ金属の弗化物)ｈ)≦０.１０を満足し、凝固点が１２５０℃以上、１３００℃における粘度が１poise以下である。また、このモールドフラックスは、モールドフラックス中成分ｉの質量濃度(質量％)をＷｉとした場合、(ＣａＯ)ｈ＝(ＷＣａＯ−(ＣａＦ２)ｈ×０.７１８)、(ＳｉＯ２)ｈ＝ＷＳｉＯ２、(アルカリ金属の弗化物)ｈ＝ＷＬｉ２Ｏ×１.７４＋ＷＮａ２Ｏ×１.３５＋ＷＫ２Ｏ×１.２３である。 Patent Document 5 discloses a mold flux used for continuous casting of hypoperitectic steel having a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass. This mold flux has 1.1 ≦ (CaO) h / (SiO 2 ) h ≦ 1.9 and 0.10 ≦ (CaF 2 ) with CaO, SiO 2 , alkali metal oxide, and fluorine compound as basic components. h / ((CaO) h + (SiO 2) h + (CaF 2) h) ≦ 0.40, and 0 ≦ (alkali metal fluoride) h / ((CaO) h + (SiO 2) h + ( Alkali metal fluoride) h ) ≦ 0.10, the freezing point is 1250 ° C. or higher and the viscosity at 1300 ° C. is 1 poise or lower. In addition, this mold flux has (CaO) h = (W CaO − (CaF 2 ) h × 0.718), (SiO 2 ) h when the mass concentration (mass%) of the component i in the mold flux is Wi. = W SiO2 , (alkali metal fluoride) h = W Li2O x 1.74 + W Na2O x 1.35 + W K2O x 1.23.
特許文献１及び特許文献２の技術は、冷却水の水量密度を規定することによって、鋳片の内部割れや表面割れの防止を図っている。また、その他に連続鋳造機で鋳造する技術として特許文献３及び特許文献４に示すものがある。
また、特許文献５の技術は、鋳片と鋳型の間に形成されるモールドパウダーフィルムの結晶化を促進して緩冷却により、亜包晶鋼の鋼片表面に発生する縦割れを抑制すること目的としている。
The techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2 attempt to prevent internal cracks and surface cracks of the slab by defining the water density of the cooling water. In addition, there are techniques shown in Patent Document 3 and Patent Document 4 as techniques for casting with a continuous casting machine.
Moreover, the technique of patent document 5 suppresses the vertical crack which generate | occur | produces on the steel piece surface of hypoperitectic steel by promoting crystallization of the mold powder film formed between a slab and a casting mold, and slow cooling. It is aimed.
特許文献１及び特許文献２の技術では、冷却水の水量密度を規定することによって、鋳片の内部割れや表面割れを防止することができるものの、割れが発生し易いＣ含有量が０．１０〜０．１４質量％の鋼を鋳造した場合は、これらの技術を用いても、縦割れが発生してしまうことが実情である。また、特許文献３や特許文献４の技術を用いても、特許文献１や特許文献２と同様に、縦割れを防止することは困難であった。 In the techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2, by defining the water density of the cooling water, it is possible to prevent internal cracks and surface cracks of the slab, but the C content at which cracks are likely to occur is 0.10. When steel of ~ 0.14 mass% is cast, vertical cracks are actually generated even if these techniques are used. Moreover, even if the techniques of Patent Document 3 and Patent Document 4 are used, it is difficult to prevent vertical cracks as in Patent Document 1 and Patent Document 2.
また、特許文献５の技術では、Ｃ濃度が０.０８〜０.１８質量％である亜包晶鋼において、ＣａＯ、ＳｉＯ２、アルカリ金属酸化物、フッ素化合物を基本成分としたカスピディンが析出しやすい成分で、凝固温度が１２５０-１３００℃、１３００℃における粘度が１poise以下のモールドパウダーが用いられている。しかし、特許文献５に開示のモールドパウダーでは凝固温度が高すぎるので、鋳型と鋳片の間に流入する溶融層が少なくなって潤滑性が低くなり、焼付が発生しやすくなる。また、モールドパウダーのみでは縦割れを防ぐことは困難である。 Further, in the technique of Patent Document 5, caspidin having CaO, SiO 2 , alkali metal oxide, and fluorine compound as basic components precipitates in subperitectic steel having a C concentration of 0.08 to 0.18% by mass. Mold powder is used which is an easy component and has a coagulation temperature of 1250-1300 ° C. and a viscosity at 1300 ° C. of 1 poise or less. However, since the solidification temperature of the mold powder disclosed in Patent Document 5 is too high, the molten layer flowing between the mold and the slab is reduced, the lubricity is lowered, and seizure is likely to occur. Moreover, it is difficult to prevent vertical cracks only with mold powder.
そこで、本発明は、炭素Ｃの含有量が０．１０〜０．１４質量％の鋼を垂直曲げ型スラブ連続鋳造機によって鋳造するに際して、縦割れを抑制すると共にスムーズに鋳造を行うことができる連続鋳造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when steel having a carbon C content of 0.10 to 0.14% by mass is cast by a vertical bending slab continuous casting machine, vertical cracking can be suppressed and smooth casting can be performed. An object is to provide a continuous casting method.
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る連続鋳造方法は、Ｃ含有量が０．１０〜０．１４質量％のスラブを、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機によって鋳造する連続鋳造方法において、凝固温度が１２３５〜１２４９[℃]、１３００℃における粘度が０.４５〜０.６５[poise]、平均粒径が４００〜６００[μm]、粒径が０.０４５〜１.０００[mm]の中空顆粒状のモールドパウダーを使用し、鋳型の直下でスラブの広面を冷却するに際して、前記スラブの広面に対する水量密度を３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）とし、前記鋳型とロールとの位置関係を規定する鋳型アライメントを、式（１）及び式（２）を満たすように設定することを特徴とする。
なお、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機における曲げ部の円弧の中心Ｏに近い側を反基準側とし、反基準側とは対面する側を基準側とした上で、式（１）においては、鋳型を側面から見たとき、基準側における当該鋳型の稼働面の下端から第１垂直ラインＬ１を垂直に引き、この第１垂直ラインＬ１よりも反基準側をマイナス側、第１垂直ラインＬ１よりも基準側をプラス側とし、また、式（２）においては、鋳型を側面から見たとき、反基準側における当該鋳型の稼働面の下端から第２垂直ラインＬ２を垂直に引き、この第２垂直ラインＬ２よりも反基準側をプラス側、第２垂直ラインＬ２よりも基準側をマイナス側とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
The continuous casting method according to the present invention is a continuous casting method in which a slab having a C content of 0.10 to 0.14% by mass is cast by a vertical bending type slab continuous casting machine, wherein the solidification temperature is 1235 to 1249 [° C.]. Uses hollow granular mold powder having a viscosity at 1300 ° C. of 0.45 to 0.65 [poise], an average particle size of 400 to 600 [μm], and a particle size of 0.045 to 1.000 [mm]. When cooling the wide surface of the slab directly below the mold, the water density relative to the wide surface of the slab is 3.5 to 7.8 (m 3 / h / m 2 ), and the positional relationship between the mold and the roll is defined. The mold alignment to be performed is set so as to satisfy the expressions (1) and (2).
In the vertical bending slab continuous casting machine, the side close to the center O of the arc of the bent portion is set as the anti-reference side, and the side facing the anti-reference side is set as the reference side. When viewed from the side, the first vertical line L1 is pulled vertically from the lower end of the working surface of the mold on the reference side, the opposite side of the first vertical line L1 is the minus side, and the first vertical line L1 is In the formula (2), when the mold is viewed from the side, the second vertical line L2 is vertically drawn from the lower end of the working surface of the mold on the non-reference side, and the second vertical line is obtained. The non-reference side from the line L2 is the plus side, and the reference side from the second vertical line L2 is the minus side.
本発明によれば、炭素Ｃの含有量が０．１０〜０．１４質量％のスラブ（スラブ鋼片）を垂直曲げ型スラブ連続鋳造機によって鋳造するに際して、縦割れを抑制すると共にスムーズに鋳造を行うことができる。 According to the present invention, when a slab (slab steel slab) having a carbon C content of 0.10 to 0.14% by mass is cast by a vertical bending type slab continuous casting machine, the vertical crack is suppressed and the casting is smoothly performed. It can be performed.
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の連続鋳造方法を行う連続鋳造機を示したものである。
この連続鋳造装置は、スラブを鋳造する垂直曲げ型スラブ連続鋳造機であり、炭素Ｃの含有量（以下、単にＣ含有量という）が０．１０〜０．１４質量％のスラブを鋳造するものである。Ｃ含有量が０．１０〜０．１４質量％の範囲となる鋼（炭素鋼ということがある）は、「H.Mizukami et.al.:"High temperature deformation behavior of peritectic carbon steel during solidification", ISIJ-Int. Vol.42 (2002) pp.964-973」に示されているように、凝固時の収縮が大きいために不均一に凝固し易く、縦割れが発生し易い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a continuous casting machine for performing the continuous casting method of the present invention.
This continuous casting apparatus is a vertical bending type slab continuous casting machine for casting a slab, and casts a slab having a carbon C content (hereinafter simply referred to as C content) of 0.10 to 0.14% by mass. It is. Steel with a C content in the range of 0.10 to 0.14% by mass (sometimes referred to as carbon steel) is “H. Mizukami et.al .:“ High temperature deformation behavior of peritectic carbon steel during solidification ”, As shown in "ISIJ-Int. Vol.42 (2002) pp.964-973", since the shrinkage during solidification is large, non-uniform solidification easily occurs and vertical cracks easily occur.
特に、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機で炭素鋼を鋳造するにあたっては、後述するように、連続鋳造機が垂直曲げ型のため垂直部分から湾曲部分に至る部分で曲げの力がかかり、その力が鋳型の直下（鋳型直下という）にまで伝わるため、鋳型直下付近のスラブが割れやすい。また、スラブは鋳片の幅が大きいため、鋳型直下で鋳片を冷却した場合、鋳片の幅方向の引張応力が大きく、縦割れが発生し易い。縦割れは、例えば、特開２０１１−１３１２４２号公報や特開昭６０−００６２５８号公報に示されているように、鋳片の幅が１０００〜１５３０ｍｍで発生し易いと言われている。 In particular, when carbon steel is cast by a vertical bending slab continuous casting machine, as will be described later, since the continuous casting machine is a vertical bending die, bending force is applied from the vertical part to the curved part. Since it is transmitted directly under the mold (hereinafter referred to as “under the mold”), the slab near the mold is easily broken. Further, since the slab has a large width of the slab, when the slab is cooled directly under the mold, the tensile stress in the width direction of the slab is large, and vertical cracks are likely to occur. Longitudinal cracks are said to easily occur when the width of the slab is 1000 to 1530 mm, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-131242 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-006258.
このようなことから、本発明では、縦割れが発生し易い垂直曲げ型スラブ連続鋳造機で炭素鋼を鋳造するに際して、スラブの広面側の冷却について規定すると共に鋳型のアライメントを規定することに加えて、鋳型に供給するモールドパウダーの形状及び性質を規定することによって、縦割れを防止する。本実施形態におけるモールドパウダーとは、鋳型と鋳片の間の潤滑性を確保すると共に、鋳片の鋳型への焼き付きを防ぐための中空状の顆粒（中空顆粒）であり、鋳型内の溶鋼表面上に添加されて溶鋼の熱で溶融し、鋳型と鋳片の間に流入する。 For this reason, in the present invention, when carbon steel is cast by a vertical bending type slab continuous casting machine in which vertical cracking is likely to occur, cooling on the wide surface side of the slab is specified and mold alignment is specified. Thus, vertical cracks are prevented by defining the shape and properties of the mold powder supplied to the mold. The mold powder in this embodiment is a hollow granule (hollow granule) for ensuring lubricity between the mold and the slab and preventing seizure of the slab to the mold, and the surface of the molten steel in the mold It is added above and melted by the heat of the molten steel, and flows between the mold and the slab.
なお、連続鋳造機として、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機の他に、湾曲型鋳造機、ブルームやビレットを鋳造する連続鋳造機があるが、本発明では、これらの連続鋳造機は対象としていない。例えば、湾曲型連鋳機では、鋳片に曲げが生じないので垂直曲げ型スラブ連続鋳造機と同じようなメカニズムでの縦割れは生じず、また、ブルームやビレットは、スラブに比べて鋳片の幅が狭く鋳片の直下における冷却により発生する鋳片の幅方向の引張応力は小さいため、縦割れは発生し難い。 In addition to the vertical bending slab continuous casting machine, there are a continuous casting machine and a continuous casting machine for casting a bloom or billet. However, in the present invention, these continuous casting machines are not targeted. For example, in a bending type continuous casting machine, no bending occurs in the slab, so vertical cracks do not occur in the same mechanism as in the vertical bending type slab continuous casting machine, and bloom and billets are slabs compared to slabs. Since the tensile stress in the width direction of the slab generated by cooling immediately below the slab is small, the vertical crack is unlikely to occur.
次に、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機について説明しながら、連続鋳造方法について詳しく説明する。
図１に示すように、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１は、鋳造する溶鋼２が装入された取鍋３と、この取鍋３からの溶鋼２を一時的に貯留するタンディッシュ４と、このタンディッシュ４から供給される溶鋼２を成形する鋳型５とを備えている。また、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１は、鋳型直下に設置されて鋳造するスラブ６（単に鋳片６と呼ぶこともある）を支持するロール（フットロール７）と、このフットロール７から続いて配置されてスラブ６を支持するロール（サポートロール８）とを備えている。垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１では、鋳型５の下端から順にフットロール７やサポートロール８の並びを見ると、鋳型５の下端から順に垂直部１０、曲げ部１１とされ、曲げ部１１の後に円弧部及び矯正部が続く。矯正部の後は、矯正後の鋳片６が移送される水平部が設けられている。本実施形態における垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１の垂直部１０の長さは、鋳型５の下端から約２．０ｍである。
Next, the continuous casting method will be described in detail while explaining the vertical bending slab continuous casting machine.
As shown in FIG. 1, the vertical bending slab continuous casting machine 1 includes a ladle 3 in which a molten steel 2 to be cast is charged, a tundish 4 that temporarily stores the molten steel 2 from the ladle 3, A mold 5 for forming the molten steel 2 supplied from the tundish 4 is provided. Further, the vertical bending slab continuous casting machine 1 includes a roll (foot roll 7) for supporting a slab 6 (simply referred to as a slab 6) that is installed immediately below the mold and cast, and continues from the foot roll 7. And a roll (support roll 8) that is arranged and supports the slab 6. In the vertical bending type slab continuous casting machine 1, when the arrangement of the foot rolls 7 and the support rolls 8 is viewed in order from the lower end of the mold 5, the vertical portion 10 and the bending portion 11 are sequentially formed from the lower end of the mold 5. The arc part and the correction part continue. After the correction part, a horizontal part to which the slab 6 after correction is transferred is provided. The length of the vertical portion 10 of the vertical bending slab continuous casting machine 1 in this embodiment is about 2.0 m from the lower end of the mold 5.
鋳型５とフットロール７との間、フットロール７とサポートロール８との間、サポートロール８間などには、鋳片６の広面や狭面を冷却するための冷却ノズル（図示せず）が設けられている。
このような垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１では、タンディッシュ４に貯留した溶鋼２を鋳型５に供給して、鋳型５にて一次冷却を行うと共に、フットロール７及びサポートロール８にて鋳片６を引き抜きながら、冷却ノズルで広面及び狭面を二次冷却することによって鋳片６を鋳造する。
Between the mold 5 and the foot roll 7, between the foot roll 7 and the support roll 8, between the support rolls 8, etc., there are cooling nozzles (not shown) for cooling the wide and narrow surfaces of the slab 6. Is provided.
In such a vertical bending slab continuous casting machine 1, the molten steel 2 stored in the tundish 4 is supplied to the mold 5, primary cooling is performed in the mold 5, and the slab is cast in the foot roll 7 and the support roll 8. While drawing 6, the slab 6 is cast by secondary cooling of the wide and narrow surfaces with a cooling nozzle.
なお、鋳片６を鋳造する際に、鋳型５と鋳片６の間の潤滑性を確保すると共に、鋳片６の鋳型５への焼き付きを防ぐため、鋳型５にモールドパウダーを供給する。
本実施形態で用いるモールドパウダーは、凝固温度が１２３５℃以上１２４９℃以下（１２３５〜１２４９[℃]）、１３００℃における粘度が０.４５poise以上０.６５poise以下（０.４５〜０.６５[poise]）、平均粒径が４００μm以上６００μm以下（４００〜６００[μm]）、粒径が０.０４５mm以上１.０００mm以下（０.０４５〜１.０００[mm]）の中空顆粒状の粒子である。
When casting the slab 6, mold powder is supplied to the mold 5 in order to ensure lubricity between the mold 5 and the slab 6 and to prevent the slab 6 from sticking to the mold 5.
The mold powder used in the present embodiment has a solidification temperature of 1235 ° C. or more and 1249 ° C. or less (1235 to 1249 [° C.]), and a viscosity at 1300 ° C. of 0.45 or more and 0.65 poise or less (0.45 to 0.65 [poise]. ], Hollow granular particles having an average particle size of 400 μm or more and 600 μm or less (400 to 600 [μm]) and a particle size of 0.045 mm or more and 1.000 mm or less (0.045 to 1.000 [mm]). is there.
鋳型５内で発生する縦割れは、凝固初期の不均一凝固が原因で鋳片６の幅方向に生じる引っ張り応力によって発生する。この縦割れを軽減するには、鋳型５内で凝固シェルを緩冷却して不均一凝固を抑制する必要がある。
そこで、凝固初期の緩冷却を実現するには、鋳型５内における溶鋼２のメニスカス近傍でモールドパウダーの結晶（例えば、カスピディン）を析出させる必要がある。カスピディン等の結晶は、鋳片６から鋳型５への熱伝達を抑制し鋳片６の緩冷却を実現する。そのために、モールドパウダーの凝固温度は上述のように高い範囲にあるのが望ましい。凝固温度が１２３５℃未満であれば、凝固温度が低すぎるので、溶融して鋳型５と鋳片６の間に流入したモールドパウダーが結晶化しにくくなり、緩冷却の効果を得ることはできない。また、凝固温度が１２４９℃より高ければ、モールドパウダーが溶融しにくくなって鋳型５と鋳片６の間へ流入するモールドパウダーの量が少なくなり、鋳型５と鋳片６間に潤滑不良が発生して鋳片６が鋳型５に焼付きやすくなる。
The vertical crack generated in the mold 5 is generated by a tensile stress generated in the width direction of the slab 6 due to non-uniform solidification in the initial stage of solidification. In order to reduce this vertical crack, it is necessary to slowly cool the solidified shell in the mold 5 to suppress non-uniform solidification.
Therefore, in order to realize slow cooling in the initial stage of solidification, it is necessary to deposit crystal of mold powder (for example, caspidine) in the vicinity of the meniscus of the molten steel 2 in the mold 5. A crystal such as caspidine suppresses heat transfer from the slab 6 to the mold 5 and realizes slow cooling of the slab 6. Therefore, it is desirable that the solidification temperature of the mold powder is in a high range as described above. If the solidification temperature is less than 1235 ° C., the solidification temperature is too low, so that the mold powder that melts and flows between the mold 5 and the slab 6 becomes difficult to crystallize, and the effect of slow cooling cannot be obtained. Further, if the solidification temperature is higher than 1249 ° C., the mold powder is difficult to melt and the amount of mold powder flowing between the mold 5 and the slab 6 is reduced, resulting in poor lubrication between the mold 5 and the slab 6. Thus, the slab 6 is easily seized to the mold 5.
モールドパウダーの粘度は、１３００℃において０.４５〜０.６５[poise]の範囲となるように選択すると、溶融したモールドパウダー（溶融パウダー）を鋳片６と鋳型５の間に均一に流入させるための適切な粘度となる。粘度が０.４５[poise]未満であれば、モールドパウダーは鋳型５と鋳片６の間に不均一に流入しやすくなり、モールドパウダーが供給されない部分で鋳片６と鋳型５の間に焼付きが発生しやすくなる。また、粘度が０.６５[poise]より大きい場合は、溶融パウダーが流動しにくくなるため、鋳片６と鋳型５の間への溶融パウダーの流入が不足しやすくなり、鋳片６と鋳型５の間で焼付きが発生しやすくなる。 When the viscosity of the mold powder is selected to be in the range of 0.45 to 0.65 [poise] at 1300 ° C., the molten mold powder (molten powder) is caused to flow uniformly between the slab 6 and the mold 5. For the proper viscosity. If the viscosity is less than 0.45 [poise], the mold powder tends to flow non-uniformly between the mold 5 and the slab 6 and is baked between the slab 6 and the mold 5 at a portion where the mold powder is not supplied. Adhesion is likely to occur. When the viscosity is greater than 0.65 [poise], the molten powder is less likely to flow, so that the inflow of the molten powder between the slab 6 and the mold 5 tends to be insufficient, and the slab 6 and the mold 5 Seizure is likely to occur between the two.
モールドパウダーを鋳型５内で均一に溶融させ、鋳型５の壁面でのスラグベア（溶融したモールドパウダーの凝固物）の生成を抑制してモールドパウダーの流入を均一にするための条件として、モールドパウダーの平均粒径の大きさがある。モールドパウダーの平均粒径が４００μmよりも小さい粉末状のモールドパウダーでは、鋳型５の湯面を均一に被覆することが難しいので均一に溶融することが困難である。 As a condition for uniformly melting the mold powder in the mold 5 and suppressing the formation of slag bear (solidified solids of the melted mold powder) on the wall surface of the mold 5 to make the mold powder flow uniform, There is an average particle size. In the case of a powdered mold powder having an average particle size of less than 400 μm, it is difficult to uniformly melt the molten metal surface of the mold 5 and it is difficult to melt uniformly.
また、粒径が小さいモールドパウダーは未滓化時の流動性が低いので、メニスカス近傍を未滓化のモールドパウダーで被覆することができず、溶融パウダーが露出しやすくなる。この露出した溶融パウダーが冷却されて鋳型５の壁面にスラグベアとして生成しやすくなる。その結果、鋳片６と鋳型５の間への溶融パウダーの流入が不均一になり、鋳片６と鋳型５の間で焼付きが発生しやすくなる。 In addition, since the mold powder having a small particle size has low fluidity when not yet hatched, the vicinity of the meniscus cannot be covered with the mold powder not yet hatched, and the molten powder is easily exposed. The exposed molten powder is cooled and easily formed as a slag bear on the wall surface of the mold 5. As a result, the inflow of the molten powder between the slab 6 and the mold 5 becomes uneven, and seizure is likely to occur between the slab 6 and the mold 5.
以上のとおり、モールドパウダーの平均粒径は４００〜６００μmとすべきであるが、モールドパウダーの粒径の最小値が小さすぎると、モールドパウダーが焼結しやすくなり、粒径の最大値が大きすぎるとモールドパウダーの滓化性が低くなる。そこで、モールドパウダーの粒径の範囲を０.０４５mm以上１.０００mm以下とし、当該粒径の最小値を０.０４５mm、最大値を１.０００mmとする。 As described above, the average particle size of the mold powder should be 400 to 600 μm. However, if the minimum particle size of the mold powder is too small, the mold powder is easily sintered and the maximum value of the particle size is large. If the amount is too high, the mold powder has low hatchability. Therefore, the range of the particle size of the mold powder is set to 0.045 mm or more and 1.000 mm or less, the minimum value of the particle size is set to 0.045 mm, and the maximum value is set to 1.000 mm.
モールドパウダーの形状に関して、上述の平均粒径及び粒径の上下限に加えて、モールドパウダーの各粒子は中空顆粒状である。本実施形態において中空顆粒とは内部に空洞を有する顆粒のことであり、空洞によって内部が中空となった顆粒の形状を中空顆粒状という。モールドパウダーの粒子の形状を中空顆粒状とすれば、モールドパウダーが焼結しにくくなり、該パウダーの滓化性が良くなることで、鋳型５と鋳片６の間にモールドパウダーを均一に供給しやすくなる。 Regarding the shape of the mold powder, in addition to the above average particle size and the upper and lower limits of the particle size, each particle of the mold powder is in the form of a hollow granule. In this embodiment, the hollow granule is a granule having a cavity inside, and the shape of the granule whose interior is hollow by the cavity is called a hollow granule. If the shape of the particles of the mold powder is hollow granules, the mold powder is difficult to sinter and the hatchability of the powder is improved, so that the mold powder is uniformly supplied between the mold 5 and the cast piece 6. It becomes easy to do.
鋳片６を鋳造する際に、上述のモールドパウダーを鋳型５に供給することで、鋳型５と鋳片６の間の潤滑性を確保すると共に、鋳片６の鋳型５への焼き付きを防ぐことができる。
なお、モールドパウダーの粘度（パウダー粘度）とは、振動式の粘度計を用いて計測された１３００℃における溶融パウダーの粘度のことである。また、モールドパウダーの凝固温度（パウダー凝固温度）とは、上述のパウダー粘度を測定後、溶融パウダーの温度を１３００℃から徐々に低下させてゆく過程でパウダー粘度が急激に上昇する温度のことである。さらに、中空顆粒状のモールドパウダーの平均粒径とは、ふるい（メッシュ目開きが４５μm、２１２μm、３００μm、５００μm、７１０μm、１０００μm）を用いてモールドパウダーの粒度分布を検出し、検出した粒度分布から算出したモールドパウダーの平均粒径のことである。
When casting the slab 6, the above-described mold powder is supplied to the mold 5, thereby ensuring lubricity between the mold 5 and the slab 6 and preventing seizure of the slab 6 to the mold 5. Can do.
The viscosity of the mold powder (powder viscosity) is the viscosity of the molten powder at 1300 ° C. measured using a vibration viscometer. The solidification temperature of the mold powder (powder solidification temperature) is the temperature at which the powder viscosity rises rapidly in the process of gradually lowering the temperature of the molten powder from 1300 ° C after measuring the above-mentioned powder viscosity. is there. Furthermore, the average particle size of the hollow granular mold powder is determined by detecting the particle size distribution of the mold powder using a sieve (mesh openings are 45 μm, 212 μm, 300 μm, 500 μm, 710 μm, 1000 μm). It is the average particle diameter of the calculated mold powder.
また、鋳型５への鋳片６の焼付を、次のように判定した。つまり、鋳型５の銅板内に埋め込まれた複数の熱電対のうち、ある熱電対が示す温度が急激に上昇して、且つその温度上昇が隣接する熱電対に順に伝播したときに、当該熱電対の近傍に焼付が発生していると判定した。
本発明の連続鋳造方法では、鋳型直下に設置した冷却ノズルで鋳片６の広面を冷却する際、即ち、鋳型５とフットロール７との間で鋳片６の広面側を冷却する際は、その鋳片６の広面側の水量密度を３．５（ｍ３／ｈ／ｍ２）以上７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）以下（３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２））としている。
Moreover, baking of the slab 6 to the casting_mold | template 5 was determined as follows. That is, among the plurality of thermocouples embedded in the copper plate of the mold 5, when the temperature indicated by a certain thermocouple suddenly rises and the temperature rise sequentially propagates to adjacent thermocouples, the thermocouple It was determined that seizure occurred in the vicinity of.
In the continuous casting method of the present invention, when the wide surface of the slab 6 is cooled by the cooling nozzle installed immediately below the mold, that is, when the wide surface side of the slab 6 is cooled between the mold 5 and the foot roll 7, its slab the water density of the broad surface side of the 6 3.5 (m 3 / h / m 2) or more 7.8 (m 3 / h / m 2) or less (3.5~7.8 (m 3 / h / M 2 )).
鋳型直下における鋳片６は、その表面温度が比較的高い状態にある。鋳片６の広面側の水量密度が３．５ｍ３／ｈ／ｍ２未満であると、鋳型５から出た部分の鋳片６の表面温度が高すぎ、脆化温度域であるとブレークアウトが発生するおそれがある。一方、鋳片６の広面側の水量密度が７．８ｍ３／ｈ／ｍ２よりも大きいと、鋳片６の広面側の表面が冷却されて表面温度が低くなるものの、冷却による鋳片表面の収縮が大きすぎ、この影響により、フットロール７やサポートロール８と鋳片６との接触する部分で鋳片６の幅方向に引っ張り応力が発生して、縦割れが発生するおそれがある。 The slab 6 directly under the mold has a relatively high surface temperature. If the water density on the wide surface side of the slab 6 is less than 3.5 m 3 / h / m 2 , the surface temperature of the slab 6 at the portion coming out of the mold 5 is too high, and the breakout occurs when the temperature is in the brittle temperature range. May occur. On the other hand, if the water density on the wide surface side of the slab 6 is larger than 7.8 m 3 / h / m 2 , the surface of the slab 6 on the wide surface side is cooled and the surface temperature is lowered, but the slab surface by cooling Due to this influence, a tensile stress is generated in the width direction of the slab 6 at a portion where the foot roll 7 or the support roll 8 and the slab 6 are in contact with each other, and there is a possibility that vertical cracks may occur.
このようなことから、本発明では、鋳型直下で鋳片６の広面を冷却するに際して、鋳片６の広面の水量密度を３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）としている。
図２は、鋳片の縦割れのメカニズムを示したものである。説明の便宜上、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１における円弧の中心Ｏに近い側を反基準側（内側）とし、反基準側に対面する側を基準側（外側）として説明する。
For this reason, in the present invention, when the wide surface of the slab 6 is cooled immediately below the mold, the water density of the wide surface of the slab 6 is set to 3.5 to 7.8 (m 3 / h / m 2 ). .
FIG. 2 shows the mechanism of the vertical cracking of the slab. For convenience of explanation, the side close to the center O of the arc in the vertical bending slab continuous casting machine 1 will be described as an anti-reference side (inside), and the side facing the anti-reference side will be described as a reference side (outside).
さて、図２（ａ）に示すように、鋳片６が垂直部１０から曲げ部１１に移行するとき、垂直部１０と曲げ部１１との境界付近で鋳片６は鋳造方向に圧縮する。この鋳片６の圧縮は、鋳型直下の鋳片６に影響を及ぼし、図２（ｂ）に示すように、鋳型直下の鋳片６においても圧縮力が生じる。
図２（ｂ）に示すように、このように鋳型直下の鋳片６に圧縮力が生じている状況下で、鋳型直下の鋳片６を支えるロールと鋳型５とが圧縮力を増加させる方向にずれてしまう（例えば、鋳型５に対して基準側にサポートロール８がずれてしまう）と、さらに、鋳型直下の鋳片６に圧縮が加わり、鋳型直下の鋳片６に縦割れが発生する。
Now, as shown in FIG. 2A, when the slab 6 moves from the vertical part 10 to the bent part 11, the slab 6 is compressed in the casting direction in the vicinity of the boundary between the vertical part 10 and the bent part 11. The compression of the slab 6 affects the slab 6 immediately below the mold, and as shown in FIG. 2B, a compressive force is also generated in the slab 6 immediately below the mold.
As shown in FIG. 2 (b), in such a state that a compressive force is generated in the slab 6 directly under the mold, the roll that supports the slab 6 directly under the mold and the mold 5 increases the compressive force. (For example, the support roll 8 is displaced to the reference side with respect to the mold 5), compression is further applied to the slab 6 immediately below the mold, and vertical cracks are generated in the slab 6 immediately below the mold. .
つまり、垂直部１０と曲げ部１１との境界付近の曲げによる力と、鋳片６を支えるロールと鋳型５とのズレ（鋳型アライメントのズレ）による力とが合わさって、図２（ｃ）に示すように、鋳型直下の鋳片６において、反基準側の中央側に大きな圧縮力を作用させてしまうと、座屈によって鋳片６が幅方向に広がり、鋳片６に縦割れが生じる。
このようなことから、本発明では、鋳片６の曲げによって鋳片６の反基準側の中央側に生じる圧縮力が上流まで伝播する力と、上述した鋳型アライメントのズレから生じる力とを緩和することによって、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１でも、鋳片６に縦割れが生じないようにしている。具体的には、本発明では、鋳型５とロールとの位置関係（鋳型アライメント）を設定することによって、上述したような縦割れとなる力が発生しないようにしている。
That is, the force due to the bending near the boundary between the vertical portion 10 and the bending portion 11 and the force due to the deviation between the roll supporting the slab 6 and the mold 5 (mold alignment deviation) are combined into FIG. As shown, if a large compressive force is applied to the slab 6 directly under the mold, the slab 6 spreads in the width direction due to buckling, and a vertical crack is generated in the slab 6.
For this reason, in the present invention, the force that the compressive force generated on the center side opposite to the reference side of the slab 6 due to the bending of the slab 6 is propagated to the upstream and the force that is generated from the above-described misalignment of the mold alignment is alleviated. Thus, even in the vertical bending slab continuous casting machine 1, the slab 6 is prevented from causing vertical cracks. Specifically, in the present invention, by setting the positional relationship (mold alignment) between the mold 5 and the roll, the above-described force causing vertical cracking is prevented from occurring.
以下、鋳型アライメントについて詳しく説明する。
本発明では、まず、鋳型アライメントを設定するに際して、図３に示すように、鋳型５を側面から見たとき、基準側（外側）の稼働面（鋳片６を支える側の面）の下端から垂直に引いた第１垂直ラインＬ１を基準とし、この第１垂直ラインＬ１よりも反基準側（内側）をマイナス側（−側）、第１垂直ラインＬ１よりも基準側（外側）をプラス側（＋側）とする。言い換えれば、鋳型５において基準側の稼働面（基準側の銅板の内壁）がサポートロール８よりも反基準側（内側）に出ている場合をプラス側とする。この実施形態では、図３に示すように、第１垂直ラインＬ１を基準（零点）としてプラスマイナスの数値で鋳型アライメントの大きさを表現しているが、鋳型アライメントの自体の大きさは、第１垂直ラインＬ１から離れるほど（絶対値が大きくなるほど）大きく、第１垂直ラインＬ１に近いほど（絶対値が小さくなるほど）小さいと言える。そのため、説明の便宜上、鋳型アライメントの大きさの説明（ズレ量の説明）では、絶対値の大きさを元に説明する。フットロール７の稼働面側と、鋳型５の稼働面とは同じ位置にある。
Hereinafter, the mold alignment will be described in detail.
In the present invention, first, when setting the mold alignment, as shown in FIG. 3, when the mold 5 is viewed from the side, from the lower end of the working surface on the reference side (outside) (the surface on the side supporting the slab 6). The first vertical line L1 drawn vertically is used as a reference, the non-reference side (inside) from the first vertical line L1 is the minus side (− side), and the reference side (outside) from the first vertical line L1 is the plus side. (+ Side). In other words, the plus side is a case where the working surface on the reference side (inner wall of the copper plate on the reference side) protrudes on the opposite side (inside) from the support roll 8 in the mold 5. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the size of the template alignment is expressed by plus and minus values with the first vertical line L1 as a reference (zero point). However, the size of the template alignment itself is It can be said that the larger the distance from one vertical line L1 (the larger the absolute value), the smaller the closer to the first vertical line L1 (the smaller the absolute value). Therefore, for convenience of explanation, explanation of the size of the mold alignment (explanation of deviation amount) will be made based on the magnitude of the absolute value. The operating surface side of the foot roll 7 and the operating surface of the mold 5 are at the same position.
このように定義したうえで、本発明では、式（１）に示すように、基準側における鋳型５とロールとのズレ量ａを−０．６ｍｍ以上で−０．０１ｍｍ以下に設定している。 After defining in this way, in this invention, as shown in Formula (1), the shift | offset | difference amount a of the casting_mold | template 5 and a roll in the reference | standard side is set to -0.01mm or less -0.6mm or more. .
鋳型５とロールとのズレ量ａとは、鋳型５において基準側の稼働面と、鋳型５に最も近いサポートロール８（１番目のサポートロール８）の稼働面との差（段差）のことで、例えば、「−０．６ｍｍ」とは、１番目のサポートロール８の稼働面が垂直ラインよりも０．６ｍｍ内側であってマイナス側に位置していることを意味する。
式（１）に示すように、鋳型５とロールとのズレ量ａを、少なくとも−０．０１ｍｍとして、サポートロール８を鋳型５の稼働面よりも内側に位置させているため、鋳型直下の鋳片６には、上述したような圧縮力が緩和されることとなり、鋳片６の縦割れを防止することができる。なお、式（１）の右辺に示すように、基準側（外側）における鋳型５とサポートロール８とのズレ量ａは、−０．０１ｍｍとしているが、これは、０ｍｍを排除するための数値であり、実操業では「０．０１ｍｍ」単位での設定が容易であるため、この値を採用している。
The amount of deviation a between the mold 5 and the roll is a difference (step) between the working surface on the reference side in the mold 5 and the working surface of the support roll 8 (first support roll 8) closest to the mold 5. For example, “−0.6 mm” means that the operating surface of the first support roll 8 is located 0.6 mm inside and below the vertical line.
As shown in Formula (1), since the shift amount a between the mold 5 and the roll is at least −0.01 mm and the support roll 8 is positioned on the inner side of the working surface of the mold 5, The compression force as described above is relieved on the piece 6, and vertical cracking of the cast piece 6 can be prevented. As shown on the right side of the formula (1), the deviation amount a between the mold 5 and the support roll 8 on the reference side (outside) is −0.01 mm, but this is a numerical value for excluding 0 mm. In actual operation, this value is adopted because setting in units of “0.01 mm” is easy.
基準側における鋳型５とサポートロール８とのズレ量ａの絶対値が０．６ｍｍよりも大きく（絶対値を省くと、式（１）の左辺に示す数値が−０．６ｍｍよりも小さい）場合は、上述したような圧縮力は小さくなると考えられるものの、図４に示すように、凝固界面に働く反る力が大きくなり、鋳片６の表層部（表面）から３０ｍｍ以内の箇所に割れ（内部割れ）が発生してしまうおそれがある。このようなことから式（１）の左辺に示す鋳型５とサポートロール８とのズレ量ａの値は、「−０．６ｍｍ」としている。 When the absolute value of the shift amount a between the mold 5 and the support roll 8 on the reference side is larger than 0.6 mm (if the absolute value is omitted, the numerical value shown on the left side of Equation (1) is smaller than −0.6 mm) Although the compressive force as described above is considered to be small, as shown in FIG. 4, the warping force acting on the solidification interface increases, and cracks occur within 30 mm from the surface layer portion (surface) of the slab 6 ( Internal cracks) may occur. For this reason, the value of the shift amount a between the mold 5 and the support roll 8 shown on the left side of the formula (1) is set to “−0.6 mm”.
また、本発明では、基準側だけでなく、反基準側における鋳型アライメントを設定している。詳しくは、図３に示すように、鋳型５を側面から見たとき、反基準側の稼働面の下端から垂直に引いた第２垂直ラインＬ２を基準とし、この第２垂直ラインＬ２よりも反基準側をプラス側、第２垂直ラインＬ２よりも基準側をマイナス側とする。言い換えれば、鋳型５において反基準側の稼働面（反基準側の銅板の内壁）がロールよりも内側に出ている場合をプラス側とする。 In the present invention, the template alignment is set not only on the reference side but also on the anti-reference side. Specifically, as shown in FIG. 3, when the mold 5 is viewed from the side, the second vertical line L2 drawn perpendicularly from the lower end of the working surface on the anti-reference side is used as a reference, and it is opposite to the second vertical line L2. The reference side is the plus side, and the reference side from the second vertical line L2 is the minus side. In other words, the case where the anti-reference side operation surface (the inner wall of the anti-reference side copper plate) in the mold 5 protrudes inside the roll is defined as the plus side.
このように定義したうえで、本発明では、式（２）に示すように、反基準側（内側）における鋳型５とロールとのズレ量[（ａ−ｂ）／２]を−０．３９ｍｍ以上で０．０１ｍｍ以下に設定している。 With this definition, in the present invention, as shown in Expression (2), the amount of deviation [(ab) / 2] between the mold 5 and the roll on the non-reference side (inner side) is −0.39 mm. Above, it is set to 0.01 mm or less.
式（２）に示す「ｂ」とは、鋳型５において反基準側の稼働面と、１番目のサポートロール８の稼働面との段差のことである。式（２）に示すように、鋳型５の中心部分とサポートロール８とのズレ量[（ａ−ｂ）／２]を、少なくとも０．０１ｍｍとしているため、鋳型直下の鋳片６には、上述したような圧縮力が緩和されることとなり、鋳片６の縦割れを防止することができる。なお、式（２）の右辺に示すように、基準側（内側）における鋳型５とロールとのズレ量[（ａ−ｂ）／２]は、０．０１ｍｍとしているが、これは、０ｍｍを排除するための数値であり、実操業では「０．０１ｍｍ」単位での設定が容易であるため、この値を採用している。 “B” shown in Expression (2) is a step between the working surface on the anti-reference side and the working surface of the first support roll 8 in the mold 5. As shown in the formula (2), the deviation [(ab) / 2] between the center portion of the mold 5 and the support roll 8 is at least 0.01 mm. The compressive force as described above is relieved, and the longitudinal cracking of the slab 6 can be prevented. As shown on the right side of the formula (2), the amount of deviation [(ab) / 2] between the mold 5 and the roll on the reference side (inside) is set to 0.01 mm, but this is 0 mm. This is a numerical value to be excluded, and this value is adopted because it is easy to set in units of “0.01 mm” in actual operation.
基準側（内側）における鋳型５とサポートロール８とのズレ量[（ａ−ｂ）／２]の絶対値が０．３９ｍｍよりも大きく（絶対値を除くと、式（２）の左辺に示す数値が−０．３９ｍｍよりも小さい）場合は、上述したような圧縮力は小さくなると考えられるものの、図４に示すように、凝固界面に働く反る力が大きくなり、鋳片６の表層部（表面）から３０ｍｍ以内の箇所に割れ（内部割れ）が発生してしまうおそれがある。このようなことから式（２）の左辺に示す鋳型５とロールとのズレ量[（ａ−ｂ）／２]の値は「−０．３９ｍｍ」としている。 The absolute value of the amount of deviation [(ab) / 2] between the mold 5 and the support roll 8 on the reference side (inside) is larger than 0.39 mm (excluding the absolute value, it is shown on the left side of Expression (2)) When the numerical value is smaller than −0.39 mm), the compressive force as described above is considered to be small, but as shown in FIG. 4, the warping force acting on the solidification interface becomes large, and the surface layer portion of the slab 6 There is a possibility that a crack (internal crack) may occur at a location within 30 mm from the (surface). For this reason, the value of the deviation [(ab) / 2] between the mold 5 and the roll shown on the left side of the formula (2) is set to “−0.39 mm”.
鋳型アライメントの設定は、鋳型５の稼働面とサポートロール８の稼働面とを一致させている状態（鋳型５の稼働面とサポートロール８の稼働面とが同一面状）で、式（１）及び式（２）を満たすように鋳型５のみを外側（基準側）に向けて動かしている。本発明の垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１では、フットロール７が鋳型５と一体的となっていて鋳型５を移動させたときにフットロール７も同時に移動するようになっている。 The mold alignment is set in a state where the working surface of the mold 5 and the working surface of the support roll 8 are matched (the working surface of the mold 5 and the working surface of the support roll 8 are the same surface). And only the mold 5 is moved toward the outside (reference side) so as to satisfy the formula (2). In the vertical bending type slab continuous casting machine 1 of the present invention, the foot roll 7 is integrated with the mold 5 so that when the mold 5 is moved, the foot roll 7 is also moved simultaneously.
なお、鋳型５とフットロール７とを別々に動かすことが出来る場合、上述したように、鋳型５における稼働面と１番目のサポートロール８の稼働面との段差で鋳型アライメントを設定する代わりに、鋳型５における稼働面と鋳型直下のフットロール７の稼働面との段差が、式（１）及び式（２）を満たすように鋳型アライメントを設定してもよい。言い換えれば、本発明の鋳型アライメントは、鋳型５の直下のロールであって、鋳型５に最も近い１番目のサポートロール８又はフットロール７と、鋳型５との段差を、式（１）及び式（２）を満たすようにすれば、上述したように鋳片６の縦割れや内部割れを防止することができる。また、垂直部１０の一部又は全部のロール（サポートロール８又はフットロール７）についても本発明で規定した鋳型アライメントを適用してもよい。 If the mold 5 and the foot roll 7 can be moved separately, as described above, instead of setting the mold alignment at the step between the working surface of the mold 5 and the working surface of the first support roll 8, The mold alignment may be set so that the step between the working surface of the mold 5 and the working surface of the foot roll 7 immediately below the mold satisfies the expressions (1) and (2). In other words, the mold alignment of the present invention is a roll immediately below the mold 5, and the step between the first support roll 8 or foot roll 7 closest to the mold 5 and the mold 5 is expressed by the equations (1) and (1). If (2) is satisfied, the vertical crack and internal crack of the slab 6 can be prevented as described above. Moreover, you may apply the template alignment prescribed | regulated by this invention also to the one part or all part roll (the support roll 8 or the foot roll 7) of the vertical part 10. FIG.
表１は、本発明の連続鋳造方法により鋳造を行った実施例をまとめたものであり、表２は、本発明の連続鋳造方法とは異なる方法で鋳造を行った比較例をまとめたものである。 Table 1 summarizes examples in which casting was performed by the continuous casting method of the present invention, and Table 2 summarizes comparative examples in which casting was performed by a method different from the continuous casting method of the present invention. is there.
実施例及び比較例の実施条件について説明する。
鋼中の成分について、[Ｃ]は０．１０〜０．１４質量％、[Ｓｉ]は０．２６〜０．３７質量％、[Ｍｎ]は１．２１〜１．５３質量％とした。鋳型５の上端から曲げ部１１までの垂直長さは２．９５ｍとし、このうち、鋳型５の垂直長さは０．９ｍとした。鋳型５は矩形状であって、鋳型５の下端における長辺の長さは２．１ｍ、鋳型５の下端における短辺の長さは０．２８ｍとした。鋳造速度は、１．０〜１．２ｍ／ｍｉｎとし、鋳片６を冷却する冷却ノズル及びタンディッシュ４の底部に設けた浸漬ノズルは当業者常法通りの一般的なものを使用した。
The implementation conditions of the examples and comparative examples will be described.
About the component in steel, [C] was 0.10-0.14 mass%, [Si] was 0.26-0.37 mass%, and [Mn] was 1.21-1.53 mass%. The vertical length from the upper end of the mold 5 to the bent portion 11 was 2.95 m, and the vertical length of the mold 5 was 0.9 m. The mold 5 was rectangular, the long side length at the lower end of the mold 5 was 2.1 m, and the short side length at the lower end of the mold 5 was 0.28 m. The casting speed was set to 1.0 to 1.2 m / min, and the cooling nozzle for cooling the slab 6 and the immersion nozzle provided at the bottom of the tundish 4 were those commonly used by those skilled in the art.
垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１としては、鋳型５の上端から曲げ部１１及び円弧部を経て矯正部の終わりまでの長さが１７〜２１ｍ程度のものを対象とした。フットロール７及びサポートロール８の外径は１５０〜２３０ｍｍ、ロールピッチは１８０〜２６０ｍｍとした。
鋳型５内に供給するモールドパウダーは、上述のモールドパウダーであり、凝固温度が１２３５〜１２４９[℃]、１３００℃における粘度が０.４５〜０.６５[poise]、平均粒径が４００〜６００μm、粒径が０.０４５〜１.０００[mm]の中空顆粒状の粒子である。
The vertical bending type slab continuous casting machine 1 was intended to have a length of about 17 to 21 m from the upper end of the mold 5 through the bending portion 11 and the arc portion to the end of the correction portion. The outer diameter of the foot roll 7 and the support roll 8 was 150 to 230 mm, and the roll pitch was 180 to 260 mm.
The mold powder supplied into the mold 5 is the above-mentioned mold powder, the coagulation temperature is 1235 to 1249 [° C.], the viscosity at 1300 ° C. is 0.45 to 0.65 [poise], and the average particle size is 400 to 600 μm. , Hollow granular particles having a particle size of 0.045 to 1.000 [mm].
モールドパウダーの組成は、表１の実施例に示す範囲の割合（質量百分率ｗｔ％）で、酸化カルシウムＣａＯ、二酸化ケイ素ＳｉＯ２、酸化アルミニウムＡｌ２Ｏ３、フッ素Ｆ、酸化マグネシウムＭｇＯ、酸化リチウムＬｉ２Ｏ、及び酸化ナトリウムＮａ２Ｏを含んでおり、トータルカーボン（総炭素量）Ｔ．Ｃも表１の実施例に示す範囲内にある。
なお、タンディッシュ４内の溶鋼温度は、液相線からのΔＴを２０〜３５℃とした。
The composition of the mold powder is in the range shown in the examples in Table 1 (mass percentage wt%), calcium oxide CaO, silicon dioxide SiO 2 , aluminum oxide Al 2 O 3 , fluorine F, magnesium oxide MgO, lithium oxide Li 2 O and sodium oxide Na 2 O. Total carbon (total carbon content) T.I. C is also within the range shown in the examples of Table 1.
In addition, as for the molten steel temperature in the tundish 4, (DELTA) T from a liquidus line was 20-35 degreeC.
鋳造後に鋳片６の磁粉探傷検査を実施して縦割れの長さを記録した。図５に示すように、磁粉探傷検査において縦割れの長さが５ｍｍ以上である場合、割れの深さが０．９ｍｍ以上となるものが多いことが過去の操業により分かっている。割れの深さが０．９ｍｍ以上である場合、連続鋳造の下工程などで行われるホットスカーフなどの表面処理を施しても、例えば、製品厚が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下（圧下比３．５〜５．６）の厚物製品では製品中に割れが残存してしまう（圧延後にその割れが残ることがある）ため、縦割れの長さが５ｍｍ以上のものを、縦割れの不良であると判定し、５ｍｍ未満であるものを縦割れは良好であると判定した。また、内部割れは、例えば、鋳片６を鋳造方向の垂直に切断してサンプル片を取り出し、そのサンプル片を過硫酸アンモニウム水溶液(２０質量％)により腐食して内部割れが発生しているかどうかを目視にて判定した。なお、縦割れの判定も内部割れの判定も当業者常法通りに実施した。 After casting, the slab 6 was subjected to a magnetic particle inspection and the length of the vertical crack was recorded. As shown in FIG. 5, it is known from past operations that when the length of the vertical crack is 5 mm or more in the magnetic particle inspection, the depth of the crack is often 0.9 mm or more. When the crack depth is 0.9 mm or more, for example, the product thickness is 50 mm or more and 80 mm or less (reduction ratio of 3.5 to 5) even if surface treatment such as hot scarf performed in a continuous casting lower process is performed. .6) In the thick product, cracks remain in the product (the cracks may remain after rolling), and those with a length of 5 mm or more as a vertical crack are judged to be defective. Then, it was determined that the vertical crack was good if it was less than 5 mm. The internal crack is, for example, whether or not the internal crack is generated by cutting the slab 6 perpendicularly to the casting direction and taking out the sample piece, and corroding the sample piece with an aqueous ammonium persulfate solution (20% by mass). Judgment was made visually. The determination of longitudinal cracks and the determination of internal cracks were carried out in the same manner as those skilled in the art.
実施例では、鋳型アライメントにおける基準側のズレ量ａが−０．６〜−０．０１ｍｍとし、反基準側のズレ量[（ａ−ｂ）／２]が−０．３９〜０．０１ｍｍとし、且つ、水量密度が３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）としているため、縦割れの深さは０．９ｍｍ未満であり、内部割れも無く、ブレークアウトも発生しなかった。
一方、比較例では、鋳型アライメントにおける基準側のズレ量、反基準側のズレ量[（ａ−ｂ）／２]、水量密度のいずれかが、本発明の規定する条件に入っていないため、縦割れの深さが０．９ｍｍよりも大きくなると共に、内部割れが発生して、ブレークアウトも発生することがあった。
In the embodiment, the reference-side deviation amount a in the mold alignment is −0.6 to −0.01 mm, and the non-reference-side deviation amount [(ab) / 2] is −0.39 to 0.01 mm. In addition, since the water density is 3.5 to 7.8 (m 3 / h / m 2 ), the depth of the vertical crack is less than 0.9 mm, there is no internal crack, and no breakout occurs. It was.
On the other hand, in the comparative example, any of the reference side deviation amount, the anti-reference side deviation amount [(ab) / 2], and the water amount density in the mold alignment does not fall within the conditions defined by the present invention. While the depth of the vertical crack became larger than 0.9 mm, an internal crack occurred and a breakout sometimes occurred.
以上、本発明によれば、Ｃ含有量が０．１０〜０．１４質量％の鋼を、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１によって鋳造するに際して、スラブの広面の水量密度を３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）とし、鋳型５とロールとの位置関係を規定する鋳型アライメントを、式（１）及び式（２）を満たすように設定しているため、Ｃ含有量が０．１０〜０．１４質量％の鋼を垂直曲げ型スラブ連続鋳造機１によって鋳造するに際して、縦割れを抑制すると共にスムーズに鋳造を行うことができる。これに加えて、上述のモールドパウダーを鋳型５に供給することで、鋳型５と鋳片６の間の潤滑性を確保すると共に鋳片６の鋳型５への焼き付きを防ぐことができるので、より確実に縦割れを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, when steel having a C content of 0.10 to 0.14% by mass is cast by the vertical bending slab continuous casting machine 1, the water density of the wide surface of the slab is set to 3.5 to 7%. .8 (m 3 / h / m 2 ), and the mold alignment that defines the positional relationship between the mold 5 and the roll is set so as to satisfy the expressions (1) and (2). When casting steel with a 0.10 to 0.14 mass% by the vertical bending slab continuous casting machine 1, vertical cracking can be suppressed and casting can be performed smoothly. In addition to this, by supplying the mold powder described above to the mold 5, it is possible to ensure the lubricity between the mold 5 and the cast piece 6 and to prevent the cast piece 6 from sticking to the mold 5. Longitudinal cracks can be reliably suppressed.
つまり、上述のモールドパウダーを使用し、且つ二次冷却と鋳型アライメントを調整することで、二次冷却と鋳型アライメントのみを実施する場合よりも縦割れを抑制することができ、板厚が厚い製品表層での割れを抑制することができる。
ところで、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、動作条件や測定条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
In other words, by using the above-mentioned mold powder and adjusting the secondary cooling and mold alignment, vertical cracks can be suppressed and the plate thickness is thicker than when only the secondary cooling and mold alignment are performed. Cracks on the surface layer can be suppressed.
By the way, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. In particular, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, such as operating conditions and measurement conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component deviate from a range that is normally implemented by those skilled in the art. Instead, values that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.
１ 垂直曲げ型スラブ連続鋳造機
２ 溶鋼
３ 取鍋
４ タンディッシュ
５ 鋳型
６ 鋳片（スラブ）
７ フットロール
８ サポートロール
１０ 垂直部
１１ 曲げ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical bending type slab continuous casting machine 2 Molten steel 3 Ladle 4 Tundish 5 Mold 6 Slab (slab)
7 Foot roll 8 Support roll 10 Vertical part 11 Bending part
Claims (1)
鋳型の直下でスラブの広面を冷却するに際して、前記スラブの広面に対する水量密度を３．５〜７．８（ｍ３／ｈ／ｍ２）とし、
前記鋳型とロールとの位置関係を規定する鋳型アライメントを、式（１）及び式（２）を満たすように設定することを特徴とする連続鋳造方法。
なお、垂直曲げ型スラブ連続鋳造機における曲げ部の円弧の中心Ｏに近い側を反基準側とし、反基準側とは対面する側を基準側とした上で、式（１）においては、鋳型を側面から見たとき、基準側における当該鋳型の稼働面の下端から第１垂直ラインＬ１を垂直に引き、この第１垂直ラインＬ１よりも反基準側をマイナス側、第１垂直ラインＬ１よりも基準側をプラス側とし、また、式（２）においては、鋳型を側面から見たとき、反基準側における当該鋳型の稼働面の下端から第２垂直ラインＬ２を垂直に引き、この第２垂直ラインＬ２よりも反基準側をプラス側、第２垂直ラインＬ２よりも基準側をマイナス側とする。
When cooling the wide surface of the slab directly under the mold, the water density with respect to the wide surface of the slab is set to 3.5 to 7.8 (m 3 / h / m 2 ),
A continuous casting method characterized by setting a mold alignment that defines a positional relationship between the mold and a roll so as to satisfy the expressions (1) and (2).
In the vertical bending slab continuous casting machine, the side close to the center O of the arc of the bent portion is set as the anti-reference side, and the side facing the anti-reference side is set as the reference side. When viewed from the side, the first vertical line L1 is pulled vertically from the lower end of the working surface of the mold on the reference side, the opposite side of the first vertical line L1 is the minus side, and the first vertical line L1 is In the formula (2), when the mold is viewed from the side, the second vertical line L2 is vertically drawn from the lower end of the working surface of the mold on the non-reference side, and the second vertical line is obtained. The non-reference side from the line L2 is the plus side, and the reference side from the second vertical line L2 is the minus side.
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