JP6354673B2 - Steel continuous casting method - Google Patents
Steel continuous casting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6354673B2 JP6354673B2 JP2015120039A JP2015120039A JP6354673B2 JP 6354673 B2 JP6354673 B2 JP 6354673B2 JP 2015120039 A JP2015120039 A JP 2015120039A JP 2015120039 A JP2015120039 A JP 2015120039A JP 6354673 B2 JP6354673 B2 JP 6354673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molten steel
- powder
- waveform
- hydrogen content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 78
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 78
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 55
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 52
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 15
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
本発明は、溶鋼中の水素に起因する拘束性ブレークアウトを防止することのできる鋼の連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a steel continuous casting method capable of preventing a constraining breakout due to hydrogen in molten steel.
鋼の連続鋳造では、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を滞在させた状態で、タンディッシュ内の溶鋼を、タンディッシュ底部に設置した浸漬ノズルを介して鋳型内に連続的に注入している。この場合、鋳型内の溶鋼湯面上にはモールドパウダーが添加されている。 In continuous casting of steel, the molten steel in the ladle is once poured into the tundish, and a predetermined amount of molten steel stays in the tundish, and the immersion steel is placed in the tundish at the bottom of the tundish. Through the mold. In this case, mold powder is added on the surface of the molten steel in the mold.
モールドパウダーは鋳型内溶鋼から受ける熱によって溶融し、溶融したモールドパウダーは鋳型と凝固シェルとの隙間に流入して消費されており、消費された量を補うように、新たなモールドパウダーが鋳型内に添加されている。このモールドパウダーは、鋳型内溶鋼の酸化防止機能や、鋳型と凝固シェルとの潤滑機能を発揮し、安定した連続鋳造操業及び鋳片品質に寄与している。 The mold powder is melted by the heat received from the molten steel in the mold, and the melted mold powder flows into the gap between the mold and the solidified shell and is consumed, and new mold powder is added to the mold to compensate for the consumed amount. Has been added. This mold powder exhibits an antioxidant function of molten steel in the mold and a lubrication function between the mold and the solidified shell, and contributes to stable continuous casting operation and slab quality.
ところで、溶鋼は水素を含有しており、水素含有量が高い溶鋼を連続鋳造する場合には、鋳型と凝固シェルとの隙間に発生する水素気泡により、モールドパウダーの流入不良が発生し、凝固シェルが鋳型に焼き付き、これによってブレークアウトが発生することが知られている。凝固シェルが鋳型に焼き付くことで発生するブレークアウトは、拘束性ブレークアウトと呼ばれている。 By the way, the molten steel contains hydrogen, and when continuously casting a molten steel with a high hydrogen content, the inflow failure of the mold powder occurs due to hydrogen bubbles generated in the gap between the mold and the solidified shell. It is known that this will burn into the mold and cause breakout. The breakout that occurs when the solidified shell is baked onto the mold is called a constrained breakout.
そこで、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生を防止するための手段が提案されている。尚、溶鋼にＲＨ真空脱ガス装置などによる脱ガス精錬を施せば、溶鋼の水素含有量は低下し、水素起因による拘束性ブレークアウトは防止できるが、脱ガス精錬を施すことにより製造コストが上昇する。 Therefore, means for preventing the occurrence of constraining breakout due to hydrogen in molten steel has been proposed. If degassing and refining the molten steel with an RH vacuum degassing device, etc., the hydrogen content of the molten steel will be reduced, and restraint breakout due to hydrogen can be prevented. However, degassing and refining will increase production costs. To do.
例えば、特許文献１には、鋳型銅板の一部に通気性の多孔質部を設ける、または、鋳型銅板に貫通孔を設け、前記多孔質部または前記貫通孔を介して、鋳型と凝固シェルとの隙間の雰囲気ガスを排気しながら鋳造する連続鋳造方法が提案されている。 For example, in Patent Document 1, a breathable porous portion is provided in a part of a mold copper plate, or a through hole is provided in the mold copper plate, and the mold and the solidified shell are provided via the porous portion or the through hole. There has been proposed a continuous casting method for casting while exhausting the atmospheric gas in the gap.
特許文献２には、溶鋼中の水素含有量と鋳型内に添加するモールドパウダー中の付着水分の含有量とが、「Ｈ×Ｍ≦５（但し、Ｈは溶鋼中の水素含有量（ｐｐｍ）、Ｍはモールドパウダー中の付着水分の含有量（質量％））」なる関係を満足する条件で鋳造する連続鋳造方法が提案されている。 In Patent Document 2, the hydrogen content in the molten steel and the content of adhering moisture in the mold powder added to the mold are “H × M ≦ 5 (where H is the hydrogen content (ppm) in the molten steel. , M is a continuous casting method in which casting is performed under conditions satisfying the relationship of “content of adhering moisture in mold powder (mass%)”.
また、特許文献３には、鋳片引き抜き速度とタンディッシュ内溶鋼の水素含有量とが、「Ｖｃ≦７．２／（Ｈ−６．６）（但し、Ｖｃは鋳片引き抜き速度（ｍ／ｍｉｎ）、Ｈはタンディッシュ内溶鋼の水素含有量（ｐｐｍ））なる関係を満足するように、タンディッシュ内溶鋼の水素含有量に応じて鋳片引き抜き速度を制御する連続鋳造方法が提案されている。 Patent Document 3 discloses that the slab drawing speed and the hydrogen content of the molten steel in the tundish are “Vc ≦ 7.2 / (H−6.6)” (where Vc is the slab drawing speed (m / min), H has been proposed as a continuous casting method for controlling the slab drawing speed in accordance with the hydrogen content of the molten steel in the tundish so as to satisfy the relationship of hydrogen content (ppm) of the molten steel in the tundish. Yes.
特許文献１〜３によれば、鋳型と凝固シェルとの隙間に存在する水素ガスが少なくなり、これにより、鋳型と凝固シェルとの隙間へのモールドパウダーの流入量が確保され、鋳型と凝固シェルとの焼き付きが防止されて、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生が防止できるとしている。 According to Patent Documents 1 to 3, the amount of hydrogen gas present in the gap between the mold and the solidified shell is reduced, thereby ensuring the amount of mold powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell. It is said that seizure with the steel is prevented and the occurrence of constraining breakout due to hydrogen in the molten steel can be prevented.
しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。 However, the above prior art has the following problems.
即ち、特許文献１では、鋳型に通気性の多孔質部を設ける場合には、鋳型の使用回数の低下や、不均一冷却による鋳片表面欠陥の発生などの問題があり、また、鋳型に貫通孔を設ける場合には、この貫通孔を介して鋳型冷却水が鋳片に向けて流出し、これによるブレークアウトの発生が懸念される。また、鋳型の加工のみならず、排気装置が必要であり、設備費用が高い。 That is, in Patent Document 1, when a gas-permeable porous part is provided in a mold, there are problems such as a decrease in the number of times of use of the mold and occurrence of a slab surface defect due to non-uniform cooling. When the hole is provided, mold cooling water flows out toward the slab through the through hole, and there is a concern that breakout may occur due to this. In addition to the processing of the mold, an exhaust device is necessary, and the equipment cost is high.
特許文献２では、モールドパウダー中の付着水分の下限値は、大気中で保管する限り自ずと決まっており、また、梅雨期の付着水分は高く、したがって、その時期の最も付着水分の低いモールドパウダーを使用しても、溶鋼中の水素含有量が高くて規定する関係を満足できない場合には、連続鋳造そのものを行うことができなくなるという問題がある。 In Patent Document 2, the lower limit value of the moisture content in the mold powder is naturally determined as long as it is stored in the atmosphere, and the moisture content in the rainy season is high. Even if it is used, if the hydrogen content in the molten steel is high and the prescribed relationship cannot be satisfied, there is a problem that continuous casting itself cannot be performed.
特許文献３は、例えば、タンディッシュ内溶鋼の水素含有量が８．５ｐｐｍ（＝0.00085質量％）のときに、鋳片引き抜き速度が３．７ｍ／ｍｉｎまで可能であるという技術である。一方、鋳片厚みが２００〜３００ｍｍである一般的なスラブ連続鋳造機における現在の鋳片引き抜き速度は、脱ガス精錬を施した溶鋼であっても高々３．０ｍ／ｍｉｎ程度である。つまり、特許文献３で規定する鋳片引き抜き速度は余りにも高速で、特許文献３の技術は、現在の一般的なスラブ連続鋳造機には適用することができない。 Patent Document 3 is a technique in which, for example, when a hydrogen content of molten steel in a tundish is 8.5 ppm (= 0.00085% by mass), a slab drawing speed can be up to 3.7 m / min. On the other hand, the current slab drawing speed in a general slab continuous casting machine having a slab thickness of 200 to 300 mm is at most about 3.0 m / min even for molten steel subjected to degassing refining. That is, the slab drawing speed defined in Patent Document 3 is too high, and the technique of Patent Document 3 cannot be applied to the current general slab continuous casting machine.
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、連続鋳造設備を改造することなく、溶鋼の水素含有量に応じた最適な鋳型振動条件で鋳型を振動させ、これにより、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生を防止することのできる、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 its object is to vibrate the mold under optimum mold vibration conditions according to the hydrogen content of the molten steel without remodeling the continuous casting equipment. Another object of the present invention is to provide a steel continuous casting method capable of preventing the occurrence of constraining breakout due to hydrogen in molten steel.
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］鋳型を正弦波形または偏倚正弦波形で振動させながら鋳型内にモールドパウダーを添加してタンディッシュ内の溶鋼を鋳型内に注入して連続鋳造するにあたり、連続鋳造される溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に応じて設定した鋳型振動条件で、前記鋳型を振動させながら連続鋳造することを特徴とする、鋼の連続鋳造方法。
［２］前記鋳型の振動波形の振幅及び振動数が、鋳造する溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に対して下記の（１）式を満足する範囲内で、前記鋳型を振動させることを特徴とする、上記［１］に記載の鋼の連続鋳造方法。
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[1] The hydrogen content of the continuously cast molten steel when the mold powder is added to the mold while the mold is vibrated in a sinusoidal waveform or a biased sinusoidal waveform and the molten steel in the tundish is poured into the mold for continuous casting. Continuous casting of steel, characterized by continuously casting the mold while vibrating under the mold vibration conditions set according to the crystallization temperature of the mold powder to be used, the viscosity of the mold powder to be used, and the slab drawing speed Casting method.
[2] The amplitude and frequency of the vibration waveform of the mold are as follows for the hydrogen content of the molten steel to be cast, the crystallization temperature of the mold powder to be used, the viscosity of the mold powder to be used, and the slab drawing speed: 1) The continuous casting method of steel according to [1], wherein the mold is vibrated within a range satisfying the formula.
但し、（１）式において、ａは振動波形の振幅（ｍｍ）、ｆは振動波形の振動数（ｃｐｍ）、Ｔcsはモールドパウダーの結晶化温度（℃）、ηはモールドパウダーの１３００℃における粘度（poise）、Ｖｃは鋳片引き抜き速度（ｍ／ｍｉｎ）、Ｈは溶鋼の水素含有量（１０4×質量％）、πは円周率である。 In equation (1), a is the amplitude (mm) of the vibration waveform, f is the frequency (cpm) of the vibration waveform, Tcs is the crystallization temperature (° C.) of the mold powder, and η is the viscosity of the mold powder at 1300 ° C. (Poise), Vc is the slab drawing speed (m / min), H is the hydrogen content of molten steel (10 4 ×% by mass), and π is the circumference.
本発明では、連続鋳造される溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に応じて設定した鋳型のオシレーション条件で、鋳型をオシレーションさせながら連続鋳造する。この場合、一般的に、使用するモールドパウダーの結晶化温度及び粘度、並びに、鋳片引き抜き速度は予め決まっており、これらを変更することはほとんど発生しないことから、実質的に、連続鋳造される溶鋼の水素含有量に応じて、鋳型のオシレーション条件を、溶鋼の水素含有量が高くなるほどモールドパウダーの流入量が多くなる条件に設定するので、鋳造される溶鋼の水素含有量が高くても、鋳型と凝固シェルとの隙間へのモールドパウダーの流入量が確保され、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生を防止することが可能となる。 In the present invention, the mold is oscillated under the mold oscillation conditions set according to the hydrogen content of the continuously cast molten steel, the crystallization temperature of the mold powder used, the viscosity of the mold powder used, and the slab drawing speed. Continuous casting while adjusting. In this case, in general, the crystallization temperature and viscosity of the mold powder to be used, and the slab drawing speed are determined in advance, and almost no change occurs. Depending on the hydrogen content of the molten steel, the mold oscillation conditions are set such that the mold powder inflow increases as the hydrogen content of the molten steel increases, so even if the hydrogen content of the molten steel to be cast is high. The amount of mold powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell is ensured, and it becomes possible to prevent the occurrence of a restrictive breakout due to hydrogen in the molten steel.
以下、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.
鋼の連続鋳造では、鋳型と凝固シェルとの焼き付きを防止するために、鋳型を周期的且つ連続的に鋳造方向に上下振動させている。この振動は「オシレーション」とも呼ばれており、この鋳型振動によって、連続鋳造鋳片の表面には、水平方向に伸びる凹状の、所謂、オシレーションマークが形成される。この鋳型振動では、鋳型振動の１周期において、或る時間帯は、鋳型の下降速度が、凝固シェルの下降速度、つまり鋳片引き抜き速度よりも速くなるように、振動条件を設定している。鋳型振動の１周期において、鋳型の下降速度が凝固シェルの下降速度よりも速くなる期間をネガティブストリップ期、その時間をネガティブストリップ時間と称し、それ以外の期間をポジティブストリップ期、その時間をポジティブストリップ時間と称している。 In the continuous casting of steel, the mold is vibrated up and down periodically and continuously in the casting direction in order to prevent seizure between the mold and the solidified shell. This vibration is also called “oscillation”, and a so-called oscillation mark extending in the horizontal direction is formed on the surface of the continuous cast slab by the mold vibration. In this mold vibration, the vibration conditions are set so that the lowering speed of the mold is higher than the lowering speed of the solidified shell, that is, the slab drawing speed during a certain period of time in one cycle of the mold vibration. During one cycle of mold vibration, the period during which the mold descending speed is faster than the solidified shell descending speed is called the negative strip period, the period is called the negative strip period, the other period is the positive strip period, and the period is the positive strip. It is called time.
また、鋼の連続鋳造では、鋳型振動だけでは鋳型と凝固シェルとの焼き付きを防止することが困難であるので、鋳型と凝固シェルとの潤滑剤として、モールドパウダーを鋳型内に添加している。鋳型内に添加されたモールドパウダーは溶融し、溶融したモールドパウダーが鋳型と凝固シェルとの隙間に流れ込み、鋳型と凝固シェルとの間に溶融状態のモールドパウダーが存在することで、潤滑機能が発現する。 In continuous casting of steel, it is difficult to prevent seizure between the mold and the solidified shell only by mold vibration. Therefore, mold powder is added to the mold as a lubricant for the mold and the solidified shell. The mold powder added to the mold melts, the melted mold powder flows into the gap between the mold and the solidified shell, and the molten mold powder exists between the mold and the solidified shell, so that the lubrication function is manifested. To do.
鋳型振動の波形としては、一般的に、下記の（２）式に示す正弦波形が用いられている。但し、（２）式において、ｙは鋳型の変位（ｍｍ）、ａ0は振幅（ｍｍ）、ｆは振動数（ｃｐｍ＝サイクル／ｍｉｎ）、ｔは時間（ｍｉｎ）、πは円周率である。 As a waveform of the mold vibration, a sine waveform shown in the following equation (2) is generally used. In equation (2), y is the displacement of the mold (mm), a 0 is the amplitude (mm), f is the frequency (cpm = cycle / min), t is the time (min), and π is the pi is there.
振動する鋳型の上限位置と下限位置との距離をストロークと呼んでおり、鋳型が正弦波形で振動する場合は、ストローク（Ｓ）は振幅ａ0の２倍（Ｓ＝２×ａ0）となる。また、正弦波形で振動する場合、鋳型の下降速度の最大値（絶対値）は「２π×ｆ（振動数）×ａ0（振幅）」となる。 The distance between the upper limit position and the lower limit position of the mold that vibrates is called a stroke. When the mold vibrates in a sine waveform, the stroke (S) is twice the amplitude a 0 (S = 2 × a 0 ). . In addition, when vibrating in a sine waveform, the maximum value (absolute value) of the mold lowering speed is “2π × f (frequency) × a 0 (amplitude)”.
鋼の連続鋳造において、鋳型と凝固シェルとの隙間へのモールドパウダーの流れ込み量は、鋳型振動のポジティブストリップ時間に比例することが公知である（例えば、特開昭６０−８７９５５号公報を参照）。鋳型振動が正弦波形の場合、振幅ａ0と振動数ｆとの積が一定の条件では、振幅ａ0を増加して振動数ｆを減少することで、ポジティブストリップ時間が長くなり、モールドパウダーの流れ込みは多くなる。但し、この場合には、オシレーションマークが深くなるという問題がある。 In continuous casting of steel, it is known that the amount of mold powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell is proportional to the positive strip time of the mold vibration (see, for example, JP-A-60-87955). . When the mold vibration is a sine waveform, the positive strip time is increased by increasing the amplitude a 0 and decreasing the frequency f under the condition that the product of the amplitude a 0 and the frequency f is constant. Inflow increases. However, in this case, there is a problem that the oscillation mark becomes deep.
そこで、モールドパウダーの流れ込み量を確保し、且つ、オシレーションマーク深さを浅くするために、最近では、鋳型を偏倚正弦波形で振動させることも行われている。図１に、正弦波形及び偏倚正弦波形での鋳型の変位及び鋳型の振動速度を比較して示す。図１において、Ａで示す波形が正弦波形で、Ｂで示す波形が偏倚正弦波形である。尚、図１におけるＶｃは鋳片引き抜き速度である。 Therefore, recently, in order to secure the flow amount of mold powder and to reduce the depth of the oscillation mark, the mold is vibrated with a biased sine waveform. FIG. 1 shows a comparison between mold displacement and mold vibration speed in a sine waveform and a biased sine waveform. In FIG. 1, the waveform indicated by A is a sine waveform, and the waveform indicated by B is a biased sine waveform. In addition, Vc in FIG. 1 is a slab drawing speed.
図１に示すように、偏倚正弦波形では、鋳型振動の１周期中で鋳型が上昇した時の最大変位をとる時間が正弦波形の場合よりも後半にずれ、且つ、鋳型が下降した時の最大変位をとる時間が正弦波形の場合よりも前半にずれた波形となっている。 As shown in FIG. 1, in the biased sine waveform, the time taken for the maximum displacement when the mold is raised during one cycle of the mold vibration is shifted to the latter half of the case of the sine waveform and the maximum when the mold is lowered. The time taken for the displacement is a waveform that is shifted to the first half compared to the case of the sine waveform.
この偏倚正弦波形の正弦波形とのずれは、偏倚正弦波形における１周期中で鋳型が上昇した時の最大変位をとる時間をＴnon-sin、正弦波形における１サイクル中で鋳型が上昇した時の最大変位をとる時間をＴsinとして、波形歪率λ（λ＝（Ｔnon-sin−Ｔsin）×100／Ｔsin）で表示されている。 The deviation of the biased sine waveform from the sine waveform is Tnon-sin, which is the maximum displacement time when the mold rises during one cycle of the biased sine waveform, and the maximum when the mold rises during one cycle of the sine waveform. The time taken for the displacement is expressed as a waveform distortion factor λ (λ = (Tnon-sin−Tsin) × 100 / Tsin), where Tsin is Tsin.
また、偏倚正弦波形は下記の（３）式で表される。但し、（３）式において、ｙは鋳型の変位（ｍｍ）、ａnは振幅（ｍｍ）、ｆは振動数（ｃｐｍ）、ｔは時間（ｍｉｎ）、πは円周率である。 The bias sine waveform is expressed by the following equation (3). However, in (3), y is the displacement of the mold (mm), a n is the amplitude (mm), f is frequency (cpm), t is time (min), [pi is circle ratio.
尚、（３）式において、例えば、ｎ＝１〜３とし、振幅ａ1＝４．０ｍｍ、振幅ａ2＝−０．８ｍｍ、振幅ａ3＝０．１ｍｍとすると、実際の鋳型振動波形の振幅ａが４．２ｍｍ、ストロークが８．４ｍｍ、波形歪率λが０．２４の偏倚正弦波形となる。このように、（３）式における振幅ａnは、振動波形の振幅ａとは異なる。正弦波形の場合には、鋳型振動波形の振幅ａと（２）式の振幅ａ0とが一致する。 In equation (3), for example, if n = 1 to 3, amplitude a 1 = 4.0 mm, amplitude a 2 = −0.8 mm, and amplitude a 3 = 0.1 mm, the actual mold vibration waveform A bias sine waveform having an amplitude a of 4.2 mm, a stroke of 8.4 mm, and a waveform distortion factor λ of 0.24 is obtained. Thus, different from the amplitudes a n is the vibration waveform amplitude a in (3) below. In the case of a sine waveform, the amplitude a of the mold vibration waveform and the amplitude a 0 in the equation (2) are the same.
この偏倚正弦波形では、正弦波形に比較して鋳型の上昇速度が遅くなり、逆に、鋳型の下降速度が速くなるという特徴がある。振動波形の振幅ａ及び振動数ｆが同一の場合、偏倚正弦波形の方が正弦波形に比較してポジティブストリップ時間を伸長でき、換言すればネガティブストリップ時間を短縮でき、これにより、モールドパウダーの消費量が増加される。 This biased sine waveform has a feature that the mold ascending speed becomes slower than the sine waveform, and conversely, the mold descending speed becomes faster. When the amplitude a and the frequency f of the vibration waveform are the same, the biased sine waveform can extend the positive strip time compared to the sine waveform, in other words, the negative strip time can be shortened. The amount is increased.
水素が溶鋼中に溶解し得る最高値（以下、「飽和溶解度」と記す）、及び、凝固シェル中での水素含有率の最高値（以下、「固溶限」と記す）は、溶鋼及び凝固シェルが接するそれぞれの雰囲気中の水素ガスの分圧及び溶鋼や凝固シェルの温度によって決まる。 The maximum value at which hydrogen can be dissolved in molten steel (hereinafter referred to as “saturated solubility”) and the maximum value of the hydrogen content in the solidified shell (hereinafter referred to as “solid solubility limit”) It is determined by the partial pressure of hydrogen gas in each atmosphere in contact with the shell and the temperature of the molten steel or solidified shell.
通常の炭素鋼では、水素の固溶限は飽和溶解度よりも低いために、溶鋼中の水素含有率が固溶限以上の場合、溶鋼が冷却されて凝固シェルになるとき、固溶限を超える過飽和分の水素は、凝固シェルから水素ガスとなって放出される。つまり、凝固シェルから、鋳型と凝固シェルとの隙間に向かって水素ガスが放出される。 In normal carbon steel, the solid solubility limit of hydrogen is lower than the saturation solubility, so if the hydrogen content in the molten steel is higher than the solid solubility limit, when the molten steel is cooled to become a solidified shell, the solid solubility limit is exceeded. The supersaturated hydrogen is released as hydrogen gas from the solidified shell. That is, hydrogen gas is released from the solidified shell toward the gap between the mold and the solidified shell.
したがって、溶鋼中の水素含有率が高い場合には、鋳型と凝固シェルとの隙間に放出される水素ガスが多くなる。鋳型と凝固シェルとの隙間に放出された水素ガスが多い場合に、鋳型と凝固シェルとの隙間は狭いので、この隙間の雰囲気の圧力が上昇する。これにより、この部位への、溶融したモールドパウダーの流れ込みが阻害され、鋳型と凝固シェルとの間の潤滑が悪くなり、凝固シェルが鋳型に焼き付きやすくなって、拘束性ブレークアウトが発生しやすくなる。 Therefore, when the hydrogen content in the molten steel is high, more hydrogen gas is released into the gap between the mold and the solidified shell. When the amount of hydrogen gas released into the gap between the mold and the solidified shell is large, the gap between the mold and the solidified shell is narrow, and the pressure of the atmosphere in this gap increases. As a result, the molten mold powder is prevented from flowing into this region, the lubrication between the mold and the solidified shell is deteriorated, the solidified shell is easily seized on the mold, and a constraining breakout is likely to occur. .
本発明では、鋳型内にモールドパウダーを添加し、且つ、鋳型を正弦波形または偏倚正弦波形で振動させた連続鋳造において、連続鋳造される溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に応じて、鋳型振動条件、つまり、実際の鋳型振動波形の振幅ａ及び／または振動数ｆを設定し、設定した鋳型振動条件で振動させながら、タンディッシュ内の溶鋼を、浸漬ノズルを介して鋳型内に連続鋳造する。尚、モールドパウダーの結晶化温度とは、温度を徐々に降下させたとき、溶融状態のモールドパウダーが或る温度で固体状態になり、その後、固体状態のモールドパウダーから結晶が析出するときの温度である。溶融状態のモールドパウダーが固体状態になる温度は、固化温度または凝固温度という。結晶化温度は、一般的に固化温度に比較しておよそ１０〜１００℃低い。 In the present invention, in the continuous casting in which the mold powder is added to the mold and the mold is vibrated with a sine waveform or a biased sine waveform, the hydrogen content of the molten steel continuously cast, the crystallization temperature of the mold powder to be used, Depending on the viscosity of the mold powder to be used and the slab drawing speed, the mold vibration conditions, that is, the amplitude a and / or the frequency f of the actual mold vibration waveform are set, and the mold is vibrated under the set mold vibration conditions. The molten steel in the tundish is continuously cast into a mold through an immersion nozzle. The crystallization temperature of the mold powder is a temperature at which when the temperature is gradually lowered, the molten mold powder becomes a solid state at a certain temperature, and then crystals are precipitated from the solid mold powder. It is. The temperature at which the molten mold powder becomes a solid state is called a solidification temperature or a solidification temperature. The crystallization temperature is generally about 10-100 ° C. lower than the solidification temperature.
この場合、鋳型振動波形の振幅ａ及び振動数ｆが、鋳造する溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に対して下記の（１）式を満足する範囲内で、鋳型を振動させることが好ましい。 In this case, the amplitude a and the frequency f of the mold vibration waveform are as follows with respect to the hydrogen content of the molten steel to be cast, the crystallization temperature of the mold powder to be used, the viscosity of the mold powder to be used, and the slab drawing speed: It is preferable to vibrate the mold within a range that satisfies the formula (1).
但し、（１）式において、ａは鋳型振動波形の振幅（ｍｍ）、ｆは鋳型振動波形の振動数（ｃｐｍ）、Ｔcsはモールドパウダーの結晶化温度（℃）、ηはモールドパウダーの１３００℃における粘度（poise）、Ｖｃは鋳片引き抜き速度（ｍ／ｍｉｎ）、Ｈは溶鋼の水素含有量（１０4×質量％）、πは円周率である。 In equation (1), a is the amplitude (mm) of the mold vibration waveform, f is the frequency (cpm) of the mold vibration waveform, Tcs is the crystallization temperature (° C.) of the mold powder, and η is 1300 ° C. of the mold powder. , Vc is the slab drawing speed (m / min), H is the hydrogen content (10 4 × mass%) of the molten steel, and π is the circumference.
このように、本発明では、連続鋳造される溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に応じて設定した鋳型のオシレーション条件で、鋳型をオシレーションさせながら連続鋳造するが、一般的に、使用するモールドパウダーの結晶化温度及び粘度、並びに、鋳片引き抜き速度は予め決まっており、これらを変更することはほとんど発生しない。したがって、本発明は、実質的に、連続鋳造される溶鋼の水素含有量に応じて、鋳型のオシレーション条件を設定する技術である。 Thus, in the present invention, the hydrogen content of the continuously cast molten steel, the crystallization temperature of the mold powder to be used, the viscosity of the mold powder to be used, and the oscillation conditions of the mold set according to the slab drawing speed. The casting is continuously performed while the mold is oscillated. Generally, the crystallization temperature and viscosity of the mold powder to be used and the slab drawing speed are determined in advance, and these changes hardly occur. Therefore, the present invention is a technique for setting the oscillation conditions of the mold substantially according to the hydrogen content of the continuously cast molten steel.
上記（１）式を満足する条件で鋳型を振動させることで、鋳造される溶鋼の水素含有量が高くても、鋳型と凝固シェルとの隙間へのモールドパウダーの流入量が確保され、つまり、鋳型と凝固シェルとの潤滑が損なわれることはなく、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生を防止することが可能となる。 By vibrating the mold under the condition that satisfies the above formula (1), even if the hydrogen content of the molten steel to be cast is high, the amount of mold powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell is ensured. Lubrication between the mold and the solidified shell is not impaired, and it is possible to prevent the occurrence of a restrictive breakout due to hydrogen in the molten steel.
本発明は、水素含有量が高い溶鋼を対象とする技術であり、したがって、ＲＨ真空脱ガス装置などの真空脱ガス設備で処理されていない溶鋼を対象とする。また、溶鋼中の水素含有量が高いほど、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生が懸念されることから、本発明は、溶鋼中水素含有量が０．０００７質量％以上の溶鋼を対象とすることが好ましい。 The present invention is a technique for a molten steel having a high hydrogen content, and therefore, a molten steel that has not been processed by a vacuum degassing facility such as an RH vacuum degassing apparatus. In addition, since the higher the hydrogen content in the molten steel, there is concern about the occurrence of restraint breakout due to hydrogen in the molten steel, the present invention relates to a molten steel having a hydrogen content in the molten steel of 0.0007% by mass or more. It is preferable to make it a target.
溶鋼の水素含有量の測定は、取鍋内またはタンディッシュ内の溶鋼から分析用試料を採取して凝固させ、常温及び加熱の際に凝固した分析用試料から放出される水素ガスの含有量を求める方法や、特許文献３に開示される、ＨＹＤＲＩＳと称する水素迅速分析装置を用いる方法などで実施すればよい。 The hydrogen content of molten steel is measured by collecting and solidifying an analytical sample from molten steel in a ladle or tundish, and measuring the hydrogen gas content released from the analytical sample solidified at room temperature and heating. What is necessary is just to implement by the method to use, the method using the hydrogen rapid analyzer called HYDRIS disclosed by patent document 3, etc.
以上説明したように、本発明によれば、鋳造される溶鋼の水素含有量が高くても、鋳型と凝固シェルとの隙間へのモールドパウダーの流入量が確保され、溶鋼中の水素起因による拘束性ブレークアウトの発生を防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even if the hydrogen content of the molten steel to be cast is high, the amount of mold powder flowing into the gap between the mold and the solidified shell is ensured, and the restraint due to hydrogen in the molten steel is ensured. It is possible to prevent the occurrence of sex breakout.
炭素含有量が０．１０質量％の中炭素鋼を、鋳型を正弦波形で振動させて、厚みが２２０ｍｍ、幅が１３００ｍｍのスラブ鋳片に連続鋳造する際に本発明を適用した。定常鋳造域における鋳片引き抜き速度を２．４ｍ／ｍｉｎとし、使用するモールドパウダーは、結晶化温度が９５０℃、１３００℃における粘度が０．５poiseのものを使用した。 The present invention was applied when medium carbon steel having a carbon content of 0.10 mass% was continuously cast into a slab slab having a thickness of 220 mm and a width of 1300 mm by vibrating the mold in a sinusoidal waveform. The slab drawing speed in the steady casting region was 2.4 m / min, and the mold powder used had a crystallization temperature of 950 ° C. and a viscosity at 1300 ° C. of 0.5 poise.
転炉から出鋼された後の取鍋内の溶鋼から分析用試料を採取し、溶鋼中の水素含有量を分析した。この分析値に基づき、（１）式を満足するように、鋳型振動波形の振幅ａ及び振動数ｆを設定した。具体的には、例えば、溶鋼中の水素含有量が０．０００８質量％の場合には、振幅ａを９．０ｍｍ、振動数ｆを２００ｃｐｍとした。 Samples for analysis were taken from the molten steel in the ladle after it was discharged from the converter, and the hydrogen content in the molten steel was analyzed. Based on this analysis value, the amplitude a and the frequency f of the mold vibration waveform were set so as to satisfy the expression (1). Specifically, for example, when the hydrogen content in the molten steel is 0.0008 mass%, the amplitude a is 9.0 mm and the frequency f is 200 cpm.
本発明を適用する以前は、上記と同じモールドパウダーを使用し、上記と同じ鋳片引き抜き速度で、溶鋼中の水素含有量に拘わらず、振幅ａを５．０ｍｍ、振動数ｆを２５０ｃｐｍとする鋳型振動条件で、連続鋳造操業を実施していた。この場合には、溶鋼中水素含有量が０．０００７３質量％以上のときは、鋳型の振動条件が（１）式を満足しない。 Before applying the present invention, the same mold powder as above was used, the same slab drawing speed as above, and the amplitude a was 5.0 mm and the frequency f was 250 cpm regardless of the hydrogen content in the molten steel. Continuous casting operation was performed under mold vibration conditions. In this case, when the hydrogen content in the molten steel is 0.00073 mass% or more, the vibration condition of the mold does not satisfy the formula (1).
数ヶ月間の操業の結果、本発明を適用することで、溶鋼中水素起因による拘束性ブレークアウトの発生率は０回／チャージとなった。従来操業における溶鋼中水素起因による拘束性ブレークアウトの発生率が０．００００２５回／チャージであったことから、本発明を適用することで、溶鋼中水素起因による拘束性ブレークアウトを大幅に低減できることが確認できた。尚、溶鋼中水素含有量の平均値は、本発明を適用する以前及び本発明を適用した期間ともに同等で、およそ、０．０００１８質量％であった。 As a result of operation for several months, by applying the present invention, the occurrence rate of constraining breakout due to hydrogen in molten steel was 0 times / charge. Since the occurrence rate of constraining breakout due to hydrogen in molten steel in conventional operations was 0.000025 times / charge, the application of the present invention can greatly reduce the constraining breakout due to hydrogen in molten steel. Was confirmed. In addition, the average value of hydrogen content in molten steel was the same before applying this invention and the period when this invention was applied, and was about 0.00018 mass%.
Claims (1)
前記鋳型の振動波形の振幅及び振動数が、連続鋳造される溶鋼の水素含有量、使用するモールドパウダーの結晶化温度、使用するモールドパウダーの粘度、及び鋳片引き抜き速度に対して下記の（１）式を満足する範囲内で、前記鋳型を振動させながら連続鋳造することを特徴とする、鋼の連続鋳造方法。
The amplitude and frequency of the vibration waveform of the mold are the following (1) with respect to the hydrogen content of the continuously cast molten steel, the crystallization temperature of the mold powder to be used, the viscosity of the mold powder to be used, and the slab drawing speed. The continuous casting method of steel, wherein the continuous casting is performed while the mold is vibrated within a range satisfying the above formula.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015120039A JP6354673B2 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Steel continuous casting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015120039A JP6354673B2 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Steel continuous casting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017001079A JP2017001079A (en) | 2017-01-05 |
| JP6354673B2 true JP6354673B2 (en) | 2018-07-11 |
Family
ID=57750943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015120039A Active JP6354673B2 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Steel continuous casting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6354673B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109047689A (en) * | 2018-09-30 | 2018-12-21 | 燕山大学 | Single servo motor two-side synchronous drives mould non-sinusoidal vibration device |
| CN109807297B (en) * | 2019-02-27 | 2020-01-14 | 燕山大学 | Non-sinusoidal vibration method for continuous casting crystallizer |
| CN113941693A (en) * | 2021-09-01 | 2022-01-18 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | Quality control method for YQ450NQR1 casting blank produced by 280 mm-380 mm cross section |
| CN115090845B (en) * | 2022-05-19 | 2023-08-25 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | Method for rapidly identifying hydrogen content in peritectic steel at low cost and casting method |
| CN115106497A (en) * | 2022-06-14 | 2022-09-27 | 河钢乐亭钢铁有限公司 | Method for controlling vibration mark defect of continuous casting slab |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0866752A (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nkk Corp | Continuous casting method for steel |
| JP2001129643A (en) * | 1999-10-27 | 2001-05-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for continuous molding and mold |
| JP3642009B2 (en) * | 2000-06-13 | 2005-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Direct rolling method for continuous cast slabs |
| JP2002239701A (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-28 | Nkk Corp | Continuous casting method |
| JP4102323B2 (en) * | 2004-03-26 | 2008-06-18 | 新日本製鐵株式会社 | Continuous casting method for molten steel |
| JP5652362B2 (en) * | 2011-09-22 | 2015-01-14 | 新日鐵住金株式会社 | Steel continuous casting method |
-
2015
- 2015-06-15 JP JP2015120039A patent/JP6354673B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017001079A (en) | 2017-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6354673B2 (en) | Steel continuous casting method | |
| JP6358178B2 (en) | Continuous casting method and mold cooling water control device | |
| JP4462255B2 (en) | Continuous casting method for medium carbon steel | |
| CN110494235B (en) | Method for continuously casting steel | |
| CN103317108B (en) | Continuous casting billet oscillation mark control method | |
| JP2009136909A (en) | Method for producing continuously cast slab | |
| JP2018061966A (en) | Side seal device, twin roll type continuous casting apparatus, and method for producing thin slab | |
| JP4998734B2 (en) | Manufacturing method of continuous cast slab | |
| JP6435988B2 (en) | Breakout prediction method, breakout prevention method, solidified shell thickness measurement method, breakout prediction device and breakout prevention device in continuous casting | |
| JP5130485B2 (en) | Vibration method of continuous casting mold of steel and continuous casting method of steel | |
| JP2006224171A (en) | Method for continuously casting steel | |
| JP5348390B2 (en) | Vibration method of continuous casting mold | |
| RU2418650C2 (en) | Method of producing steel strip | |
| JP2006205239A (en) | Method for continuous casting | |
| JP5652362B2 (en) | Steel continuous casting method | |
| JP5915463B2 (en) | Breakout prediction method | |
| JP2013103255A (en) | Coating agent for bottom-pouring ingot making | |
| JP2006068745A (en) | Casting apparatus for ingot | |
| JP5471771B2 (en) | Casting start method with continuous casting machine | |
| JP2015178120A (en) | Continuous casting method for round casting piece | |
| JPH04178240A (en) | Continuous casting method for stainless steel | |
| JPS6152972A (en) | Method for predicting breakout in continuous casting | |
| JP2004268093A (en) | Mold powder for continuous castings of alloy steel or carbon steel | |
| JP2002239701A (en) | Continuous casting method | |
| JP2005238239A (en) | Method for continuously casting steel at high speed |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170124 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171212 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180220 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180502 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180509 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180515 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180528 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6354673 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |