JP6809237B2 - Continuous steel casting method and continuous casting machine - Google Patents

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Description

本発明は、鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機に関する。 The present invention relates to a continuous steel casting method and a continuous casting machine.

鋼の連続鋳造では、溶鋼容器であるタンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型内へ溶鋼を供給し、外部から冷却することにより溶鋼を凝固させて、スラブ(鋳片または鋼片とも称する。)を製造する。 In continuous steel casting, molten steel is supplied from a tundish, which is a molten steel container, into a mold via a dipping nozzle, and the molten steel is solidified by cooling from the outside to form a slab (also referred to as a slab or a steel piece). To manufacture.

鋼の連続鋳造を行う過程では、浸漬ノズルのパウダーライン部(浸漬ノズルの中で溶融パウダーと接触する部分)とメニスカス(鋳型内溶鋼湯面)の溶融パウダーとが反応することによる浸漬ノズルの溶損を防止するために、長時間鋳込の場合には、メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さを変更し、浸漬ノズルとメニスカスの溶融パウダーとが接する位置を変更して浸漬ノズルのパウダーライン部を特定の位置に集中させないことにより、浸漬ノズルの溶損を防止しながら操業を行っている。 In the process of continuous casting of steel, the powder line of the immersion nozzle (the part of the immersion nozzle that comes into contact with the molten powder) reacts with the molten powder of the meniscus (the molten steel surface in the mold) to melt the immersion nozzle. In order to prevent loss, in the case of casting for a long time, change the immersion nozzle depth, which is the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus, and change the position where the immersion nozzle and the molten powder of the meniscus contact. By not concentrating the powder line portion of the immersion nozzle at a specific position, the operation is performed while preventing the immersion nozzle from being melted.

しかし、浸漬ノズル深さを変更すると、浸漬ノズルの吐出孔(浸漬ノズルから鋳型内へ溶鋼を供給するために開口部であり、ここからの溶鋼の流れを吐出流と称する。)の高さ方向位置も必然的に変更されるので、浸漬ノズルからの吐出流と鋳型短辺との衝突により生じる反転流の状態が変化し、これにより、メニスカス部の温度状況が変化して、スラブ内でのAlなどの介在物の発生状況に影響を及ぼす。その結果、下工程で介在物に起因した製品の品質欠陥につながる。 However, when the depth of the immersion nozzle is changed, the height direction of the discharge hole of the immersion nozzle (which is an opening for supplying molten steel from the immersion nozzle into the mold, and the flow of molten steel from this is referred to as a discharge flow). Since the position is inevitably changed, the state of the reversal flow generated by the collision between the discharge flow from the immersion nozzle and the short side of the mold changes, which changes the temperature condition of the meniscus part and causes the inside of the slab to change. It affects the generation status of inclusions such as Al 2 O 3 . As a result, it leads to quality defects of the product due to inclusions in the lower process.

また、浸漬ノズルの閉塞防止のためにタンディッシュに設置された溶鋼供給量調整用のスライディングノズルプレートから、Ar等の不活性ガスを吹込む(以下、「ポーラスAr」と称する。)ことが行われている。吹き込まれたArは、浸漬ノズルの内部を移動し、溶鋼のメニスカスへ流れ出る。 In addition, an inert gas such as Ar is blown from a sliding nozzle plate for adjusting the supply amount of molten steel installed in the tundish to prevent blockage of the immersion nozzle (hereinafter referred to as "porous Ar"). It has been. The blown Ar moves inside the immersion nozzle and flows out to the meniscus of molten steel.

さらに、浸漬ノズルの吐出孔からの吐出流の流動を制御するために、直流磁場による流動抑止電磁力を鋳型内溶鋼に作用させることにより、溶鋼中の介在物や気泡の浮上促進および吐出流を抑制することが行われている。これを電磁ブレーキと呼び、電磁制動またはEMBrとも称する。 Furthermore, in order to control the flow of the discharge flow from the discharge hole of the immersion nozzle, the flow suppression electromagnetic force by the DC magnetic field is applied to the molten steel in the mold to promote the floating of inclusions and bubbles in the molten steel and the discharge flow. Suppression is being done. This is called an electromagnetic brake, and is also called an electromagnetic brake or EMBr.

メニスカス部の温度の低下は、介在物や気泡が浮上せずにスラブ内に残留する要因の一つであり、下工程において、これら残留物に起因して製品の品質欠陥をもたらす。さらに温度が低下すると、円滑な鋳造作業を行うこと自体難しくなる。 The decrease in the temperature of the meniscus portion is one of the factors that the inclusions and air bubbles remain in the slab without floating, and in the lower process, these residues cause quality defects of the product. If the temperature is further lowered, it becomes difficult to perform a smooth casting operation.

メニスカス部の温度が高いことは、上述した製品の品質には好都合であるものの、溶鋼の昇温のエネルギーが必要になるだけでなく、溶鋼を凝固させる鋳造工程においてブレークアウトを回避するために高い冷却能力が必要となり、鋳造速度(生産量)の低下につながる等、やはり生産性(コスト)の低下につながる。 Although the high temperature of the meniscus part is favorable for the quality of the product described above, it not only requires energy for raising the temperature of the molten steel, but is also high in order to avoid breakout in the casting process for solidifying the molten steel. Cooling capacity is required, which leads to a decrease in casting speed (production volume) and other factors, which in turn leads to a decrease in productivity (cost).

そこで、鋼の連続鋳造では、円滑な作業や製品の品質に悪影響を与えない範囲で、溶鋼温度を低くすることが望ましい。溶鋼温度の目標値を低めに設定しておき、目標値を下回らない範囲でなるべく目標値に近く制御することが指向される。 Therefore, in continuous steel casting, it is desirable to lower the molten steel temperature within a range that does not adversely affect smooth work and product quality. It is aimed to set the target value of the molten steel temperature low and control it as close to the target value as possible within the range not below the target value.

一方、溶鋼温度の管理は、通常は、凝固が実際に開始する位置により近いメニスカスではなく、タンディッシュにおいて測定された温度で代用して行われている。タンディッシュからメニスカスまでの温度低下は、経験的に把握できる(例えば約15K程度)ので、タンディッシュにおいて若干の余裕を勘案した温度を設定すれば、連続鋳造操業に対して大きな支障はない。これが、「溶鋼加熱度」の通常の考え方である。 On the other hand, the temperature control of the molten steel is usually performed by substituting the temperature measured in the tundish instead of the meniscus closer to the position where the solidification actually starts. Since the temperature drop from the tundish to the meniscus can be grasped empirically (for example, about 15K), if the temperature is set in consideration of a slight margin in the tundish, there is no major hindrance to the continuous casting operation. This is the usual way of thinking about "molten steel heating degree".

近年、ブレークアウトなどの操業トラブルや品質トラブルの防止を目的として、精度の高い温度制御が要求されるようになっており、タンディッシュで温度設定と測温を行うのでは、温度制御の精度が不十分であるという課題が生じてきた。 In recent years, high-precision temperature control has been required for the purpose of preventing operational troubles such as breakouts and quality troubles, and if temperature setting and temperature measurement are performed with a tundish, the accuracy of temperature control will be improved. The problem of inadequacy has arisen.

この課題を解決するために、例えば特許文献1には、内面に鋳型銅板を備えた、矩形断面の鋳片を鋳造する連続鋳造用鋳型が開示されている。この連続鋳造用鋳型は、鋳型銅板内の矩形のコーナー対応部の溶鋼メニスカス相当部に独立して温度制御が可能な複数の加熱手段を備え、かつ鋳型銅板内の矩形の長辺中央対応部およびコーナー対応部のそれぞれのメニスカス部に温度測定手段(熱電対)を備える。 In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a mold for continuous casting, which is provided with a mold copper plate on the inner surface and casts a slab having a rectangular cross section. This continuous casting mold is provided with a plurality of heating means capable of independently controlling the temperature at the portion corresponding to the molten steel meniscus of the rectangular corner corresponding portion in the mold copper plate, and the rectangular long side center corresponding portion in the mold copper plate and the central corresponding portion. A temperature measuring means (thermoelectric pair) is provided in each meniscus portion of the corner corresponding portion.

特開平11−047888号公報JP-A-11-047888

特許文献1により開示された発明では、鋳型銅板の長辺中央対応部およびコーナー対応部のそれぞれのメニスカス部に相当する位置に熱電対を配置する。しかし、鋳型銅板の厚みは、その使用が繰り返されることにより、減少していく。このため、特許文献1により開示された発明によるメニスカス部の温度測定値は、鋳型銅板の厚みやその他の外乱因子の影響を受けて、誤差を生じ易いと考えられる。 In the invention disclosed in Patent Document 1, the thermocouple is arranged at a position corresponding to each meniscus portion of the long side center corresponding portion and the corner corresponding portion of the mold copper plate. However, the thickness of the mold copper plate decreases as its use is repeated. Therefore, it is considered that the temperature measurement value of the meniscus portion according to the invention disclosed in Patent Document 1 is easily affected by the thickness of the mold copper plate and other disturbance factors, and an error is likely to occur.

また、特許文献1により開示された方法によりメニスカス部の温度を直接的に測定するためには、相当の設備改造およびその費用が必要であり、コスト面でも大きな課題がある。 Further, in order to directly measure the temperature of the meniscus portion by the method disclosed in Patent Document 1, considerable equipment modification and its cost are required, and there is a big problem in terms of cost.

このため、品質対策としてメニスカス部の温度制御を行う必要はあるものの、特許文献1により開示された発明よりも、低コストおよび簡易にさらには高精度でメニスカス部の温度の測定および制御を行い、品質改善を図る必要がある。 Therefore, although it is necessary to control the temperature of the meniscus portion as a quality measure, the temperature of the meniscus portion can be measured and controlled at a lower cost, easily, and with higher accuracy than the invention disclosed in Patent Document 1. It is necessary to improve the quality.

本発明は、鋳造中のメニスカスへの熱供給が不十分な場合におけるAlなどの介在物の発生を抑制し、下工程で介在物に起因した製品の品質欠陥の発生を抑制することができる鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機を提供することを目的とする。具体的には、本発明の目的は、設備改造などのコスト上昇を伴うことなく、メニスカス部の温度状況に応じてその温度制御を高精度でより簡易的な手段で実現することである。 The present invention suppresses the generation of inclusions such as Al 2 O 3 when the heat supply to the meniscus during casting is insufficient, and suppresses the occurrence of product quality defects caused by inclusions in the lower process. It is an object of the present invention to provide a continuous casting method and a continuous casting machine for steel capable of producing steel. Specifically, an object of the present invention is to realize the temperature control of the meniscus portion by a highly accurate and simpler means according to the temperature condition of the meniscus portion without increasing the cost such as equipment modification.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、以下に記載の知見を得て、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has obtained the following findings and completed the present invention.

図1は、本発明におけるメニスカス部の温度の測定方法を模式的に示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a method for measuring the temperature of the meniscus portion in the present invention.

図1に示す測定器具1に取り付けられた熱電対2から鋳型3内のメニスカス部の温度を直接測定する。例えば、熱電対2は、発生した熱起電力をデータロガー4に伝える導線6を内蔵する測定器具1に取り付けられたプローブ7に装着される。熱電対2は、鋳型3の内部の溶鋼8に測定器具1により懸垂されて接触することにより、メニスカス部の温度を直接測定することができる。 The temperature of the meniscus portion in the mold 3 is directly measured from the thermocouple 2 attached to the measuring instrument 1 shown in FIG. For example, the thermocouple 2 is attached to a probe 7 attached to a measuring instrument 1 having a lead wire 6 for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger 4. The thermocouple 2 can directly measure the temperature of the meniscus portion by suspending and contacting the molten steel 8 inside the mold 3 with the measuring instrument 1.

なお、図1における測定器具1は、L字型の外形を有しており、溶鋼を測温するに際して、測温場所が随時変わったり、あるいは測温場所が測温装置を固定配置できないような場合であっても、作業者が適宜持ち運ぶことができ、直接、あるいは、簡単な支持具(図1では、小さくY字型で示される)を介して測温することができる機能を有する器具である。また、測定器具1における輪の部分は、作業者が測定器具1を掴むための掴み部を示す。したがって、上記機能を有する限り、測定器具1は特定の形状・構造には限定されない。 The measuring instrument 1 in FIG. 1 has an L-shaped outer shape, and when measuring the temperature of molten steel, the temperature measuring place may change at any time, or the temperature measuring place cannot be fixedly arranged. Even in some cases, it is an instrument that can be carried by the operator as appropriate and has the function of measuring the temperature directly or through a simple support (indicated by a small Y-shape in FIG. 1). is there. Further, the ring portion of the measuring instrument 1 indicates a gripping portion for the operator to grip the measuring instrument 1. Therefore, as long as it has the above functions, the measuring instrument 1 is not limited to a specific shape / structure.

そして、熱電対2による測定値を、導線6を介してデータロガー4に伝え、浸漬ノズル5の深さ、EMBr電流値およびポーラス流量の少なくとも1つを制御して、メニスカス部の温度の測定値を用いて求められる溶鋼加熱度を15K以上とすることにより、特殊な設備を追加することなく、溶鋼8に熱電対2を直接接触させるために鋳型銅板の厚みなどの影響を受けずにより高精度でメニスカス部の温度を測定できる。 Then, the measured value by the thermocouple 2 is transmitted to the data logger 4 via the lead wire 6, and at least one of the depth of the immersion nozzle 5, the EMBr current value and the porous flow rate is controlled to measure the temperature of the meniscus portion. By setting the molten steel heating degree required by using the above to 15K or more, the thermocouple 2 is brought into direct contact with the molten steel 8 without adding special equipment, so that the temperature is higher than that of the mold copper plate. The temperature of the meniscus part can be measured with.

これにより、下工程で介在物を起点とする品質欠陥が少ない製品を製造できるスラブを製造でき、下工程で製品疵の発生を抑制できる。なお、図1における符号13は渦流センサーである。 As a result, it is possible to manufacture a slab that can manufacture a product having few quality defects originating from inclusions in the lower process, and it is possible to suppress the occurrence of product defects in the lower process. Reference numeral 13 in FIG. 1 is a vortex sensor.

本発明は以下に列記の通りである。 The present invention is as listed below.

(1)タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するEMBr電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度TM(K)と当該溶鋼の液相線温度TL(K)とがTM−TL≧15の関係を満足するように、制御する、鋼の連続鋳造方法。
(1) A flow-suppressing electromagnetic force is applied to the molten steel supplied from the tundish to the mold via the immersion nozzle by an electromagnetic braking device, and an inert gas is blown from the sliding nozzle plate installed in the tundish. In a method of continuous casting of steel to produce slabs while doing one or both of the things
A thermocouple is used to set at least one of the immersion nozzle depth, which is the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus, the EMBr current value that adjusts the flow suppression electromagnetic force, and the porous flow rate, which is the flow rate of the inert gas. The meniscus temperature TM (K), which is the molten steel temperature of the meniscus in the mold, and the liquidus temperature TL (K) of the molten steel, which are measured using the above, are controlled so as to satisfy the relationship of TM-TL ≧ 15. , Continuous steel casting method.

(2)前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度TM(K)を測定する、1項に記載の鋼の連続鋳造方法。 (2) The thermocouple is attached to a probe attached to a measuring instrument having a built-in lead wire for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger, and by contacting with the molten steel inside the mold, the meniscus temperature TM ( The method for continuously casting steel according to item 1, wherein K) is measured.

プローブは、既製の溶鋼温度測定用プローブを用いればよく、熱電対を内蔵した細長の形状で、外殻は、測定器具への取付部は紙管であり、溶鋼に浸漬する部分がガラス管である構造が一般的であり、例えば、メーカー:川惣電気工業(株)型番:STP−T(MOL)が例示される。前記測定器具は、図1に例示するように、L字状に屈曲したパイプであることが例示される。 The probe may be a ready-made probe for measuring the temperature of molten steel, and has an elongated shape with a built-in thermocouple. The outer shell is a paper tube for attaching to the measuring instrument, and a glass tube for the part immersed in molten steel. A certain structure is common, and for example, a manufacturer: Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. model number: STP-T (MOL) is exemplified. As illustrated in FIG. 1, the measuring instrument is exemplified as an L-shaped bent pipe.

(3)前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から50mm以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに50mm以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが10〜50mmである領域で、測定する、1または2項に記載の鋼の連続鋳造方法。 (3) The meniscus temperature is separated from the center of the immersion nozzle by 50 mm or more in the long side direction of the mold, and is separated from the inner surface of the mold by 50 mm or more in both the long side direction and the short side direction of the mold. The method for continuously casting steel according to item 1 or 2, wherein the measurement is performed in a region where the depth from the meniscus portion is 10 to 50 mm in the vertical direction of the mold.

(4)前記浸漬ノズル深さを200〜300mmに制御し、前記EMBr電流値を0〜750Aに制御し、前記ポーラス流量は2.0〜8.0L/minに制御する、1〜3項のいずれかに記載の鋼の連続鋳造方法。 (4) Item 1 to 3, wherein the immersion nozzle depth is controlled to 200 to 300 mm, the EMBr current value is controlled to 0 to 750 A, and the porous flow rate is controlled to 2.0 to 8.0 L / min. The method for continuously casting steel according to any one.

(5)スライディングノズルプレートを有するタンディッシュと、鋳型と、溶鋼を前記タンディッシュから前記鋳型へ供給する浸漬ノズルと、前記鋳型に供給された溶鋼に流動抑止電磁力を作用させる電磁制動装置とを備え、前記流動抑止電磁力を作用させること、および、前記スライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造機において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するEMBr電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度TM(K)と当該溶鋼の液相線温度TL(K)とがTM−TL≧15の関係を満足するように、制御する制御装置を備える、鋼の連続鋳造機。
(5) A tundish having a sliding nozzle plate, a mold, a dipping nozzle for supplying molten steel from the tundish to the mold, and an electromagnetic braking device for applying a flow suppression electromagnetic force to the molten steel supplied to the mold. In a steel continuous casting machine for producing slabs, one or both of the above-mentioned flow-suppressing electromagnetic force is applied and the inert gas is blown from the sliding nozzle plate.
A thermocouple is used to set at least one of the immersion nozzle depth, which is the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus, the EMBr current value that adjusts the flow suppression electromagnetic force, and the porous flow rate, which is the flow rate of the inert gas. The meniscus temperature TM (K), which is the molten steel temperature of the meniscus in the mold, and the liquidus temperature TL (K) of the molten steel, which are measured using the above, are controlled so as to satisfy the relationship of TM-TL ≧ 15. A continuous steel casting machine equipped with a control device.

(6)前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度TM(K)を測定する、5項に記載の鋼の連続鋳造機。 (6) The thermocouple is attached to a probe attached to a measuring instrument having a built-in lead wire for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger, and by contacting with the molten steel inside the mold, the meniscus temperature TM ( Item 5. The steel continuous casting machine according to Item 5, which measures K).

(7)前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から50mm以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに50mm以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが10〜50mmである領域で、測定される、5または6項に記載の鋼の連続鋳造機。 (7) The meniscus temperature is separated from the center of the immersion nozzle by 50 mm or more in the long side direction of the mold, and is separated from the inner surface of the mold by 50 mm or more in both the long side direction and the short side direction of the mold. The continuous steel casting machine according to item 5 or 6, measured in a region where the depth from the meniscus portion is 10 to 50 mm in the vertical direction of the mold.

(8)前記浸漬ノズル深さを200〜300mmに制御し、前記EMBr電流値を0〜750Aに制御し、前記ポーラス流量は2.0〜8.0L/minに制御する、5〜7項のいずれかに記載の鋼の連続鋳造機。 (8) Item 5 to 7, wherein the immersion nozzle depth is controlled to 200 to 300 mm, the EMBr current value is controlled to 0 to 750 A, and the porous flow rate is controlled to 2.0 to 8.0 L / min. The steel continuous casting machine described in either.

本発明によれば、熱電対により鋳型内の複数の位置のメニスカス部の温度を、設備改造などのコスト上昇を伴うことなく高精度で測定し、このメニスカス温度−液相線温度(T)≧15Kとなるように、浸漬ノズル深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量の少なくとも一つを制御することにより、メニスカス部の温度低下を抑制でき、これにより、製品欠陥の原因となるAlなどの介在物の発生を抑制することができる。 According to the present invention, the temperature of the meniscus portion at a plurality of positions in the mold is measured with high accuracy by a thermocouple without increasing the cost such as equipment modification, and the meniscus temperature-liquidus temperature ( TL ) is measured. By controlling at least one of the immersion nozzle depth, the EMBr current value, and the porous Ar flow rate so that ≥15K, the temperature drop of the meniscus portion can be suppressed, and thereby Al 2 O, which causes product defects. It is possible to suppress the generation of inclusions such as 3 .

図1は、メニスカス温度の測定方法を模式的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a method for measuring the meniscus temperature. 図2は、浸漬ノズル深さ(浸漬深さ)と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the immersion nozzle depth (immersion depth) and (meniscus temperature-liquidus temperature). 図3は、EMBr電流値(EMBr印加電流値)と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the EMBr current value (EMBr applied current value) and (meniscus temperature-liquidus temperature). 図4は、ポーラスAr流量と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the porous Ar flow rate and (meniscus temperature-liquidus temperature). 図5は、従来のメニスカス近傍の反転流を示す説明図であり、図5(a)は断面図、図5(b)は側面図(長辺側)である。5A and 5B are explanatory views showing a conventional reverse flow near the meniscus, FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is a side view (long side side). 図6は、本発明によるメニスカス近傍の反転流を示す説明図であり、図6(a)は断面図、図6(b)は側面図(長辺側)である。6A and 6B are explanatory views showing a reverse flow in the vicinity of the meniscus according to the present invention, FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a side view (long side side). 図7は、実施例におけるメニスカス温度測定範囲を示す二面図である。FIG. 7 is a two-view view showing the meniscus temperature measurement range in the embodiment. 図8は、(メニスカス温度−液相線温度)とUT不良率との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between (meniscus temperature-liquidus temperature) and the UT defect rate.

1.用語の説明
本明細書で用いる用語を説明する。
(1−1)メニスカス
連続鋳造機における鋳型内溶鋼湯面を意味する。
(1−2)パウダー
連続鋳造パウダー、モールドパウダーなどとも称される。酸化物主体で、鋳型と溶鋼の潤滑剤、大気からの溶鋼の遮断、メニスカスに浮上した介在物の取り込み等の複数の機能を有する。メニスカス上で溶融状態になる層を「パウダー溶融層」と称し、その上の未溶融状態を「パウダー層」と称する。
(1−3)メニスカス部
メニスカスから深さ50mm程度の領域を意味する。メニスカスは鋳型内溶鋼湯面を意味するので、「メニスカス部」には、上記のパウダー溶融層やパウダー層は含まれない。
(1−4)溶鋼過熱度
実際に測定される溶鋼温度から平衡状態図等により求められる液相線温度を減じた温度差を意味する。「溶鋼過熱度」は、連続鋳造の場合には、タンディッシュでの測温値と液相線温度との差を意味し、操業指標として一般的に用いられるが、本発明では、メニスカス部の温度の測定値と液相線温度との差を意味し、特徴的な指数として用いる。
(1−5)液相線温度
材料が固体から液相に変態する時の温度であり、鋼の化学組成により液相線温度は異なる。鋼の液相線温度は、周知の平衡状態図や熱力学データから求めることができる。
(1−6)ブレークアウト
凝固シェルが破れて溶鋼が漏れ出ること(漏鋼)を意味する。
(1−7)フッククラック
溶接鋼管の溶接の際に鋼板の両端を圧着させたときに近傍のメタルフローが急峻に立ち上がり、これに伴って偏析介在物が隆起して表面に割れとなって現れるものであり、割れた破面の形状が鉤形となっている。
(1−8)UT(Ultrasonic Testing)
製管後の小径管に対して、上記のフッククラックの有無を調査するために、超音波を用いて内部品質を評価すること(超音波探傷試験)を意味する。
(1−9)浸漬ノズル深さ
メニスカス(鋳型内溶鋼湯面)に対して浸漬されている浸漬ノズルの長さを意味する。
(1−10)メニスカス温度
メニスカス部の溶鋼温度を意味する。本発明では、メニスカス(鋳型内溶鋼湯面)から深さが10〜50mmである領域に存在する溶鋼を実測することにより、メニスカス温度を測定することが好ましい。
(1−11)EMBr電流値
直流磁場による流動抑止電磁力を鋳型内溶鋼に作用させることにより、溶鋼中の介在物や気泡の浮上促進および吐出流を抑制するEMBrの電磁力を調整するためのパラメーターを意味する。
(1−12)ポーラスAr流量
浸漬ノズルの閉塞防止のためにタンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから吹込み、浸漬ノズル内を移動し、メニスカスへ流れ出るArの流量であり、周知の流量測定および制御方法により供給する。
(1−13)鋳型の短辺
外形が矩形である鋳型の断面を構成する4辺のうちの短い2辺をなす鋳型短辺を意味し、鋳型短辺が存在する方向を「短辺方向」と言う。
(1−14)鋳型の長辺
外形が矩形である鋳型の断面を構成する4辺のうちの長い2辺をなす鋳型長辺を意味し、鋳型長辺が存在する方向を「長辺方向」と言う。
1. 1. Explanation of terms The terms used herein will be described.
(1-1) Meniscus means the molten steel surface in the mold in a continuous casting machine.
(1-2) Powder Also called continuous casting powder, mold powder, etc. It is mainly composed of oxides and has multiple functions such as a lubricant for molds and molten steel, blocking molten steel from the atmosphere, and taking in inclusions floating on the meniscus. The layer that becomes a molten state on the meniscus is referred to as a "powder molten layer", and the unmelted state above it is referred to as a "powder layer".
(1-3) Meniscus portion This means a region having a depth of about 50 mm from the meniscus. Since the meniscus means the molten steel surface in the mold, the "meniscus portion" does not include the above-mentioned powder molten layer or powder layer.
(1-4) Molten steel superheat degree This means a temperature difference obtained by subtracting the liquidus temperature obtained from an equilibrium state diagram or the like from the actually measured molten steel temperature. In the case of continuous casting, the "molten steel superheat degree" means the difference between the temperature measurement value in the tundish and the liquidus temperature, and is generally used as an operation index. However, in the present invention, the meniscus portion is used. It means the difference between the measured temperature value and the liquidus temperature, and is used as a characteristic index.
(1-5) Liquidus temperature This is the temperature at which the material transforms from a solid to a liquid phase, and the liquidus temperature differs depending on the chemical composition of the steel. The liquidus temperature of steel can be obtained from well-known equilibrium diagrams and thermodynamic data.
(1-6) Breakout This means that the solidified shell is broken and molten steel leaks out (leakage steel).
(1-7) Hook crack When both ends of a steel plate are crimped during welding of a welded steel pipe, a nearby metal flow rises sharply, and along with this, segregation inclusions rise and appear as cracks on the surface. The shape of the cracked fracture surface is a hook shape.
(1-8) UT (Ultrasonic Testing)
It means to evaluate the internal quality using ultrasonic waves (ultrasonic flaw detection test) in order to investigate the presence or absence of the above-mentioned hook cracks in a small-diameter pipe after pipe production.
(1-9) Immersion nozzle depth This means the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus (the surface of molten steel in the mold).
(1-10) Meniscus temperature It means the molten steel temperature of the meniscus part. In the present invention, it is preferable to measure the meniscus temperature by actually measuring the molten steel existing in the region where the depth is 10 to 50 mm from the meniscus (the surface of the molten steel in the mold).
(1-11) EMBr current value By applying an electromagnetic force that suppresses flow by a DC magnetic field to the molten steel in the mold, the electromagnetic force of EMBr that promotes the floating of inclusions and bubbles in the molten steel and suppresses the discharge flow is adjusted. Means a parameter.
(1-12) Porous Ar flow rate This is the flow rate of Ar that is blown from the sliding nozzle plate installed in the tundish to prevent blockage of the immersion nozzle, moves in the immersion nozzle, and flows out to the meniscus. It is supplied by the control method.
(1-13) Short side of the mold This means the short side of the mold forming two short sides of the four sides constituting the cross section of the mold having a rectangular outer shape, and the direction in which the short side of the mold exists is the "short side direction". Say.
(1-14) Long side of the mold It means the long side of the mold forming two long sides of the four sides constituting the cross section of the mold having a rectangular outer shape, and the direction in which the long side of the mold exists is the "long side direction". Say.

2.本発明の説明
本発明は、基本的に、タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により直流磁場による流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置された溶鋼供給量調整用のスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法および連続鋳造機である。
2. 2. Description of the Invention The present invention basically applies a flow suppression electromagnetic force by a DC magnetic field to the molten steel supplied from the tundish to the mold via the immersion nozzle by an electromagnetic braking device, and installs the tundish. It is a continuous casting method and a continuous casting machine for steel that manufactures a slab while blowing an inert gas from a sliding nozzle plate for adjusting the supply amount of molten steel.

本発明を適用する鋼の化学成分および鋳片の寸法は、特に限定されない。 The chemical composition of the steel to which the present invention is applied and the dimensions of the slab are not particularly limited.

本発明では、図1に示すように、鋳型3内のメニスカス部の温度として、特定の領域、好ましくは、浸漬ノズル5の中心から長辺方向へ50mm以上離間し、かつ、鋳型短辺および鋳型長辺それぞれの表面からいずれも50mm以上離間するとともに、メニスカス(鋳型内溶鋼湯面)から深さが10〜50mmである領域に、存在する溶鋼8の温度であるメニスカス温度を測定し、吐出流および反転流の状況に応じて、鋳込中もしくは次キャスト時に、浸漬ノズル5深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量の少なくとも一つを変更する。 In the present invention, as shown in FIG. 1, the temperature of the meniscus portion in the mold 3 is separated from a specific region, preferably the center of the immersion nozzle 5, by 50 mm or more in the long side direction, and the short side of the mold and the mold. The meniscus temperature, which is the temperature of the molten steel 8 existing in the region where the depth is 10 to 50 mm from the meniscus (the surface of the molten steel in the mold), is measured and the discharge flow is separated from the surface of each of the long sides by 50 mm or more. And, depending on the situation of the reverse flow, at least one of the immersion nozzle 5 depth, the EMBr current value and the porous Ar flow rate is changed during casting or during the next casting.

メニスカス温度の測定領域が、浸漬ノズル5の中心から長辺方向で50mm未満であると、浸漬ノズル5の直径(内側)が例えば98mmであるために、浸漬ノズル5の吐出孔のすぐ横で測定することになる可能性が高く、メニスカス温度の測定値に吐出流および反転流が直接影響してメニスカス部全体の正確なデータを採ることができない。このため、メニスカス温度の測定領域は、浸漬ノズル5の中心から長辺方向へ50mm以上離れた領域とすることが好ましい。 When the measurement region of the meniscus temperature is less than 50 mm in the long side direction from the center of the immersion nozzle 5, the diameter (inside) of the immersion nozzle 5 is, for example, 98 mm, so that the measurement is performed immediately beside the discharge hole of the immersion nozzle 5. This is likely to occur, and the discharge flow and reverse flow directly affect the measured value of the meniscus temperature, making it impossible to obtain accurate data for the entire meniscus portion. Therefore, the measurement region of the meniscus temperature is preferably a region separated from the center of the immersion nozzle 5 in the long side direction by 50 mm or more.

鋳型短辺および鋳型長辺それぞれの表面からいずれも50mm以上離間する領域が好ましい理由は、図1に示すように挿入された熱電対2がメニスカス部で凝固シェルに捕捉され、凝固シェルの成長を阻害し、鋳型3の下端で溶鋼静圧により押し出されてブレークアウトなどの操業トラブルに繋がることを防止するためである。 The reason why a region separated from the surface of each of the short side and the long side of the mold by 50 mm or more is preferable is that the inserted thermocouple 2 is captured by the solidified shell at the meniscus portion as shown in FIG. 1 to prevent the solidified shell from growing. This is to prevent the mold 3 from being extruded by the static pressure of the molten steel at the lower end of the mold 3 and leading to operational troubles such as breakout.

さらに、メニスカスから深さ10mm未満の領域では、パウダー溶融層等の表面部の影響によりメニスカス部全体の温度を正確に測定できないおそれがある。一方、メニスカスからの深さ50mmを超える領域では、操業条件によっては浸漬ノズルからの吐出流の影響を受ける場合がある等、適切なメニスカス温度を測定できないおそれがある。そこで、温度測定部のメニスカスから深さは10mm以上50mm以下とすることが好ましい。 Further, in a region less than 10 mm deep from the meniscus, the temperature of the entire meniscus portion may not be accurately measured due to the influence of the surface portion such as the powder molten layer. On the other hand, in the region where the depth from the meniscus exceeds 50 mm, the appropriate meniscus temperature may not be measured because it may be affected by the discharge flow from the immersion nozzle depending on the operating conditions. Therefore, the depth from the meniscus of the temperature measuring unit is preferably 10 mm or more and 50 mm or less.

なお、本発明で規定するメニスカス温度の測定領域内であっても、他の設備、例えば渦流センサー13と競合する位置での測定が好ましくないことは、言うまでもない。 Needless to say, even within the measurement range of the meniscus temperature specified in the present invention, measurement at a position competing with other equipment, for example, the vortex sensor 13, is not preferable.

図1に示すように、測定器具1に取り付けられた熱電対2から鋳型3内のメニスカス部の温度を直接測定する。例えば、熱電対2は、発生した熱起電力をデータロガー4に伝える導線6を内蔵する測定器具1に取り付けられたプローブ7に装着される。熱電対2は、鋳型3の内部の溶鋼8に接触することにより、メニスカス部の温度を直接測定することができる。 As shown in FIG. 1, the temperature of the meniscus portion in the mold 3 is directly measured from the thermocouple 2 attached to the measuring instrument 1. For example, the thermocouple 2 is attached to a probe 7 attached to a measuring instrument 1 having a lead wire 6 for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger 4. The thermocouple 2 can directly measure the temperature of the meniscus portion by contacting the molten steel 8 inside the mold 3.

そして、熱電対2による測定値を、導線6を介してデータロガー4に伝え、浸漬ノズル5の深さ、EMBr電流値およびポーラス流量の少なくとも1つを制御する。 Then, the measured value by the thermocouple 2 is transmitted to the data logger 4 via the lead wire 6 to control at least one of the depth of the immersion nozzle 5, the EMBr current value, and the porous flow rate.

図2は、浸漬ノズル深さ(浸漬深さ)と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフであり、図3は、EMBr電流値(EMBr印加電流値)と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフであり、さらに、図4は、ポーラスAr流量と、(メニスカス温度−液相線温度)との関係を示すグラフである。図2〜4のグラフには、メニスカス温度−液相線温度(T)に及ぼす各操業条件の影響を示す。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the immersion nozzle depth (immersion depth) and (meniscus temperature-liquidus temperature), and FIG. 3 shows the EMBr current value (EMBr applied current value) and (meniscus). It is a graph which shows the relationship with (temperature-liquidus line temperature), and further, FIG. 4 is a graph which shows the relationship between (meniscus temperature-liquidus line temperature) and porous Ar flow rate. The graphs of FIGS. 2 to 4 show the influence of each operating condition on the meniscus temperature-liquidus temperature ( TL ).

図2〜4のグラフに示すように、浸漬ノズル深さの減少、EMBr電流値の低減またはポーラスAr流量の低減により、メニスカス温度は増加していく傾向が確認されていることから、メニスカス温度−液相線温度(T)≧15Kを確保するように、浸漬ノズル深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量の少なくとも一つを制御する。 As shown in the graphs of FIGS. 2 to 4, the meniscus temperature tends to increase as the immersion nozzle depth decreases, the EMBr current value decreases, or the porous Ar flow rate decreases. Therefore, the meniscus temperature- At least one of the immersion nozzle depth, the EMBr current value, and the porous Ar flow rate is controlled so as to ensure the liquidus temperature ( TL ) ≧ 15K.

図5は、従来のメニスカス近傍の反転流10を示す説明図であり、図5(a)は断面図、図5(b)は側面図(長辺側)である。図6は、本発明によるメニスカス近傍の反転流10を示す説明図であり、図6(a)は断面図、図6(b)は側面図(長辺側)である。 5A and 5B are explanatory views showing a conventional reversal flow 10 in the vicinity of the meniscus, FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is a side view (long side side). 6A and 6B are explanatory views showing a reverse flow 10 in the vicinity of the meniscus according to the present invention, FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a side view (long side side).

図5(a)および図5(b)に示すように、浸漬ノズル5からの高温の吐出流9は、鋳型短辺に衝突し、上向きの流れ(反転流)10と下向きの流れ(下降流)11を形成するが、この状態では、メニスカス近傍の温度が低く、気泡が鋼中に捕捉されているとする。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the high-temperature discharge flow 9 from the immersion nozzle 5 collides with the short side of the mold, and the upward flow (reverse flow) 10 and the downward flow (downward flow). ) 11, but in this state, it is assumed that the temperature near the meniscus is low and bubbles are trapped in the steel.

この場合に、図6(a)および図6(b)に示すように、浸漬ノズル5の深さの減少、すなわちタンディッシュ高さの上昇を行うことにより、反転流10としてメニスカス部に供給される比率が増加するため、図2のグラフに示すようにメニスカス温度が増加してメニスカス近傍の温度を確保でき、介在物の捕捉を抑制することができる。 In this case, as shown in FIGS. 6A and 6B, the depth of the immersion nozzle 5 is decreased, that is, the tundish height is increased, so that the reverse flow 10 is supplied to the meniscus portion. As shown in the graph of FIG. 2, the temperature of the meniscus increases, the temperature in the vicinity of the meniscus can be secured, and the capture of inclusions can be suppressed.

同様に、電磁制動装置(EMBr)は、浸漬ノズル5からの吐出流9を抑制するために取り付けられているため、EMBr電流値を低減すると、その吐出流9が抑制されなくなるため、反転流10も強くなり、図3のグラフに示すように、メニスカス温度が上昇する。 Similarly, since the electromagnetic braking device (EMBr) is attached to suppress the discharge flow 9 from the immersion nozzle 5, when the EMBr current value is reduced, the discharge flow 9 is not suppressed, so that the reverse flow 10 is not suppressed. Also becomes stronger, and as shown in the graph of FIG. 3, the meniscus temperature rises.

さらに、ポーラスArを流すことにより溶鋼8の温度は奪われる傾向にあるため、その流量を抑制すれば、溶鋼温度の低下を抑制でき、図4のグラフに示すように、メニスカス温度が上昇する。ただし、ポーラスAr流量は、浸漬ノズル5の詰まりを抑制することが目的であるため、ポーラスAr流量を下げ過ぎると、介在物欠陥の抑制に関しては有利であるが、浸漬ノズル5の詰まりの発生に対しては不利になる。 Further, since the temperature of the molten steel 8 tends to be deprived by flowing the porous Ar, if the flow rate thereof is suppressed, the decrease in the molten steel temperature can be suppressed, and as shown in the graph of FIG. 4, the meniscus temperature rises. However, since the purpose of the porous Ar flow rate is to suppress clogging of the immersion nozzle 5, if the porous Ar flow rate is lowered too much, it is advantageous in suppressing inclusion defects, but clogging of the immersion nozzle 5 may occur. It will be disadvantageous.

なお、浸漬ノズル5深さ(浸漬深さ)、EMBr電流値、およびポーラスAr流量の各操業条件の変更の優先順位はなく、本発明を適用する連続鋳造機の操業等を考慮して適宜行えばよい。 There is no priority for changing the operating conditions of the immersion nozzle 5 depth (immersion depth), EMBr current value, and porous Ar flow rate, and the procedure is appropriately performed in consideration of the operation of the continuous casting machine to which the present invention is applied. Just do it.

また、メニスカス温度の基準の溶鋼加熱度である、メニスカス温度−液相線温度(T)を15K以上とした理由としては、15K未満であると、メニスカス部の溶鋼の粘度が大きくなり、気泡および介在物が浮上し難くなり、溶鋼中に存在したまま凝固してスラブとなり、これらが製品欠陥の原因になる。このため、本発明では、気泡および介在物の浮上を促進させるために最低限必要な溶鋼過熱度として15K以上と定める。 The reason why the meniscus temperature-liquidus temperature ( TL ), which is the standard molten steel heating degree of the meniscus temperature, is set to 15K or more is that if it is less than 15K, the viscosity of the molten steel in the meniscus portion increases and bubbles are generated. And inclusions are less likely to surface and solidify to slabs while still present in the molten steel, which causes product defects. Therefore, in the present invention, the minimum degree of superheat of molten steel required to promote the floating of air bubbles and inclusions is set to 15 K or more.

鋳造に用いた鋼は、質量%で、C:0.28〜0.32%、Si:0.16〜0.21%、Mn:1.35〜1.45%、P:0.012%以下、S:0.0030%以下を含有し、残部Feおよび不純物からなる化学組成を有し、小径管として使用されている鋼種で行った。この鋼種では、液相線温度の範囲は1776K〜1781Kである。 The steel used for casting was C: 0.28 to 0.32%, Si: 0.16 to 0.21%, Mn: 1.35 to 1.45%, P: 0.012% in mass%. Hereinafter, this was performed with a steel grade containing S: 0.0030% or less, having a chemical composition consisting of the balance Fe and impurities, and being used as a small-diameter tube. For this type of steel, the liquidus temperature range is 1776K to 1781K.

鋳造条件は、鋳片厚:250mm,鋳片幅:1240mm幅,溶鋼過熱度:29〜45K,鋳造速度:1.00m/min,浸漬ノズル深さ:260mm,EMBr電流値:340A,ポーラスAr流量:5.0L/minとした。この時の浸漬ノズル深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量の値を「初期設定値」とする。 Casting conditions are slab thickness: 250 mm, slab width: 1240 mm width, molten steel superheat degree: 29 to 45 K, casting speed: 1.00 m / min, immersion nozzle depth: 260 mm, EMBr current value: 340 A, porous Ar flow rate. : 5.0 L / min. The immersion nozzle depth, EMBr current value, and porous Ar flow rate value at this time are set as "initial setting values".

図7は、実施例における測温位置を示す二面図である。 FIG. 7 is a two-view view showing the temperature measurement position in the embodiment.

図7に示すように、メニスカス温度の測定位置12は、浸漬ノズル5の中心から200mm位置(渦流センサー13とは逆方向,1/2厚部)、深さ30〜40mm位置とした。溶鋼8に浸漬する熱電対2の先端には、ガラス管が配されており、本実施例による鋳造条件では、パウダー層およびパウダー溶融層が約70mm程度になるため、熱電対2のガラス管長さを105mmとした。 As shown in FIG. 7, the measurement position 12 of the meniscus temperature was set to a position 200 mm from the center of the immersion nozzle 5 (in the direction opposite to that of the vortex sensor 13, 1/2 thickness portion) and a depth of 30 to 40 mm. A glass tube is arranged at the tip of the thermocouple 2 immersed in the molten steel 8. Since the powder layer and the powder molten layer are about 70 mm under the casting conditions according to the present embodiment, the length of the glass tube of the thermocouple 2 Was 105 mm.

メニスカス温度に応じて変更する各種鋳造条件(浸漬ノズル5深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量)の範囲は、浸漬ノズル深さ240〜260mm、EMBr電流値150〜340AおよびポーラスAr流量を3.0〜5.0L/minとした。効果の評価は、メニスカス温度−液相線温度T≧15Kの確保の可否と、このスラブを素材とする小径溶接鋼管の溶接部に介在物が存在することにより発生するフッククラックの発生率(UT不良率)とにより行った。 The range of various casting conditions (immersion nozzle 5 depth, EMBr current value and porous Ar flow rate) to be changed according to the meniscus temperature is as follows: immersion nozzle depth 240 to 260 mm, EMBr current value 150 to 340 A and porous Ar flow rate. It was set to 0 to 5.0 L / min. The evaluation of the effect is whether or not the meniscus temperature-liquidus temperature TL ≥ 15K can be secured, and the occurrence rate of hook cracks caused by the presence of inclusions in the welded portion of the small diameter welded steel pipe made of this slab. UT defect rate).

本発明例では、メニスカスの熱供給促進を目的として、同一もしくは別タイミングでの同一鋳片サイズおよび同一鋼種鋳込に対して、浸漬ノズル深さを260mmから240mmへ、EMBr電流値を340Aから150Aへ、ポーラスAr流量を5.0L/minから3.0L/minへ、それぞれ変更した。なお、上記以外の鋳造条件(鋳造速度、ΔTなど)および製造条件(スラブ巾、スラブ厚)については、メニスカス温度測定時と同等とした(本発明例では同一化学組成系で実施した)。 In the example of the present invention, for the purpose of promoting the heat supply of the meniscus, the immersion nozzle depth is changed from 260 mm to 240 mm and the EMBr current value is changed from 340 A to 150 A for the same slab size and the same steel type casting at the same or different timings. The porous Ar flow rate was changed from 5.0 L / min to 3.0 L / min, respectively. The casting conditions (casting speed, ΔT, etc.) and manufacturing conditions (slab width, slab thickness) other than the above were the same as those at the time of measuring the meniscus temperature (in the example of the present invention, the same chemical composition system was used).

鋳造された鋳片から製造された小径管(規格:AT30,(i)外径:34.0mm,肉厚:3.8mm、(ii)外径:38.1mm,肉厚:3.6mm)について、超音波探傷検査を行って、不良率により品質欠陥に繋がる介在物の発生を評価した。 Small diameter pipe manufactured from cast slabs (standard: AT30, (i) outer diameter: 34.0 mm, wall thickness: 3.8 mm, (ii) outer diameter: 38.1 mm, wall thickness: 3.6 mm) Was subjected to ultrasonic flaw detection inspection, and the occurrence of inclusions leading to quality defects was evaluated based on the defect rate.

ここでいう不良率は、「超音波探傷試験で異常と判断された鋼管本数」から「超音波探傷試験を実施した全鋼管数(検査数)」で除した値とした。なお超音波探傷試験では、フッククラックなどの介在物欠陥や気泡性欠陥などの異物検知だけでなく、ノイズを検出してしまうことがあるため、UT不良率が3.0%以下であれば合格とした。 The defect rate referred to here is a value obtained by dividing "the number of steel pipes judged to be abnormal in the ultrasonic flaw detection test" by "the total number of steel pipes subjected to the ultrasonic flaw detection test (number of inspections)". In the ultrasonic flaw detection test, not only foreign matter defects such as hook cracks and foreign matter defects such as air bubble defects but also noise may be detected, so if the UT defect rate is 3.0% or less, it passes. And said.

本発明は、「初期設定値」においては、メニスカス温度−液相線温度(T)が15K未満である場合に、本発明の条件を適用することにより改善される効果があるので、適用有無による効果を比較した結果を図8にグラフで示す。図8は、(メニスカス温度−液相線温度)とUT不良率との関係を示すグラフである。 The present invention has an effect of being improved by applying the conditions of the present invention when the meniscus temperature-liquidus temperature ( TL ) is less than 15K in the "initial setting value", and thus is applicable or not. The result of comparing the effects of the above is shown in a graph in FIG. FIG. 8 is a graph showing the relationship between (meniscus temperature-liquidus temperature) and the UT defect rate.

メニスカス温度に応じて操業条件を変化させない比較例では、メニスカス温度−液相線温度T<15K(平均値は、10.0K)であり、検査数14340において検査を行った結果、UT不良率は5.9%であり、不合格であった。 In a comparative example in which the operating conditions are not changed according to the meniscus temperature, the meniscus temperature-liquidus temperature TL <15K (mean value is 10.0K), and as a result of inspection with the number of inspections 14340, the UT defect rate Was 5.9%, which was a failure.

これに対し、メニスカス温度に応じて操業条件を変化させる本発明例では、浸漬ノズル深さ、EMBr電流値およびポーラスAr流量値の少なくとも一つを制御することによりメニスカスへの熱供給状態を改善し、メニスカス温度−液相線温度T≧15K(平均値は、17.2K)となり、Alなどの介在物の発生が抑制されたことにより、UT不良率は1.6%へ減少し、UT不良率≦3.0%を達成し、合格であった。 On the other hand, in the example of the present invention in which the operating conditions are changed according to the meniscus temperature, the heat supply state to the meniscus is improved by controlling at least one of the immersion nozzle depth, the EMBr current value, and the porous Ar flow rate value. , Meniscus temperature-liquidus temperature TL ≥ 15K (mean value 17.2K), and the generation of inclusions such as Al 2 O 3 was suppressed, so the UT defect rate decreased to 1.6%. However, the UT defect rate ≤3.0% was achieved, and the result was passed.

1 測定器具
2 熱電対
3 鋳型
4 データロガー
5 浸漬ノズル
6 導線
7 プローブ
8 溶鋼
9 吐出流
10 上向きの流れ(反転流)
11 下向きの流れ(下降流)
12 メニスカス温度の測定位置
13 渦流センサー
1 Measuring instrument 2 Thermocouple 3 Mold 4 Data logger 5 Immersion nozzle 6 Lead wire 7 Probe 8 Molten steel 9 Discharge flow 10 Upward flow (reversal flow)
11 Downward flow (downward flow)
12 Meniscus temperature measurement position 13 Vortex sensor

Claims (6)

タンディッシュから浸漬ノズルを介して鋳型へ供給された溶鋼に、電磁制動装置により流動抑止電磁力を作用させること、および、タンディッシュに設置されたスライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造方法において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するEMBr電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度TM(K)と当該溶鋼の液相線温度TL(K)とがTM−TL≧15の関係を満足するように、制御し、
前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度TM(K)を測定する、鋼の連続鋳造方法。
One is to apply a flow suppression electromagnetic force to the molten steel supplied from the tundish to the mold via the immersion nozzle by an electromagnetic braking device, and the other is to blow an inert gas from the sliding nozzle plate installed in the tundish. Or in the continuous casting method of steel to manufacture slabs while doing both.
A thermocouple is used to set at least one of the immersion nozzle depth, which is the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus, the EMBr current value that adjusts the flow suppression electromagnetic force, and the porous flow rate, which is the flow rate of the inert gas. It was measured using, as the meniscus temperature TM and (K) a meniscus of the molten steel temperature inside the mold and the molten steel liquidus temperature TL (K) satisfies the relationship of TM-TL ≧ 15, the control and ,
The thermocouple is attached to a probe attached to a measuring instrument having a built-in lead wire for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger, and contacts the molten steel inside the mold to raise the meniscus temperature TM (K). A method of continuous steel casting to measure.
前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から50mm以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに50mm以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが10〜50mmである領域で、測定する、請求項に記載の鋼の連続鋳造方法。 The meniscus temperature is separated from the center of the immersion nozzle by 50 mm or more in the long side direction of the mold, and is separated from the inner surface of the mold by 50 mm or more in both the long side direction and the short side direction of the mold, and the mold is separated from the center. in region depth is 10~50mm from the meniscus in the vertical direction, is measured, the continuous casting method of steel according to claim 1. 前記浸漬ノズル深さを200〜300mmに制御し、前記EMBr電流値を0〜750Aに制御し、前記ポーラス流量は2.0〜8.0L/minに制御する、請求項1または請求項2に記載の鋼の連続鋳造方法。 According to claim 1 or 2 , the depth of the immersion nozzle is controlled to 200 to 300 mm, the EMBr current value is controlled to 0 to 750 A, and the porous flow rate is controlled to 2.0 to 8.0 L / min. The method for continuous casting of steel according to the description. スライディングノズルプレートを有するタンディッシュと、鋳型と、溶鋼を前記タンディッシュから前記鋳型へ供給する浸漬ノズルと、前記鋳型に供給された溶鋼に流動抑止電磁力を作用させる電磁制動装置とを備え、前記流動抑止電磁力を作用させること、および、前記スライディングノズルプレートから不活性ガスを吹込むことの一方または双方を行いながら、スラブを製造する鋼の連続鋳造機において、
メニスカスに浸漬させている浸漬ノズルの長さである浸漬ノズル深さ、前記流動抑止電磁力を調整するEMBr電流値、および前記不活性ガスの流量であるポーラス流量の少なくとも一つを、熱電対を用いて測定した、前記鋳型内のメニスカスの溶鋼温度であるメニスカス温度TM(K)と当該溶鋼の液相線温度TL(K)とがTM−TL≧15の関係を満足するように、制御する制御装置を備え
前記熱電対は、発生した熱起電力をデータロガーに伝える導線を内蔵する測定器具に取り付けられたプローブに装着され、前記鋳型の内部の溶鋼に接触することにより、前記メニスカス温度TM(K)を測定する、鋼の連続鋳造機。
A tundish having a sliding nozzle plate, a mold, a dipping nozzle for supplying molten steel from the tundish to the mold, and an electromagnetic braking device for applying a flow suppression electromagnetic force to the molten steel supplied to the mold are provided. In a continuous steel casting machine for producing slabs, one or both of applying an electromagnetic force for suppressing flow and blowing an inert gas from the sliding nozzle plate.
A thermocouple is used to set at least one of the immersion nozzle depth, which is the length of the immersion nozzle immersed in the meniscus, the EMBr current value that adjusts the flow suppression electromagnetic force, and the porous flow rate, which is the flow rate of the inert gas. The meniscus temperature TM (K), which is the molten steel temperature of the meniscus in the mold, and the liquidus temperature TL (K) of the molten steel, which are measured using the above, are controlled so as to satisfy the relationship of TM-TL ≧ 15. Equipped with a control device
The thermocouple is attached to a probe attached to a measuring instrument having a built-in lead wire for transmitting the generated thermoelectromotive force to the data logger, and contacts the molten steel inside the mold to raise the meniscus temperature TM (K). Continuous steel casting machine to measure .
前記メニスカス温度は、前記鋳型の長辺方向へ前記浸漬ノズルの中心から50mm以上離間し、前記鋳型の内表面から該鋳型の長辺方向および短辺方向へともに50mm以上離間するとともに、前記鋳型の垂直方向へ前記メニスカス部からの深さが10〜50mmである領域で、測定される、請求項に記載の鋼の連続鋳造機。 The meniscus temperature is separated from the center of the immersion nozzle by 50 mm or more in the long side direction of the mold, and is separated from the inner surface of the mold by 50 mm or more in both the long side direction and the short side direction of the mold, and the mold is separated from the center. The continuous steel casting machine according to claim 4 , wherein the steel continuous casting machine is measured in a region where the depth from the meniscus portion is 10 to 50 mm in the vertical direction. 前記浸漬ノズル深さを200〜300mmに制御し、前記EMBr電流値を0〜750Aに制御し、前記ポーラス流量は2.0〜8.0L/minに制御する、請求項4または請求項5に記載の鋼の連続鋳造機。 According to claim 4 or 5 , the depth of the immersion nozzle is controlled to 200 to 300 mm, the EMBr current value is controlled to 0 to 750 A, and the porous flow rate is controlled to 2.0 to 8.0 L / min. The steel continuous casting machine described.
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