JPS58187254A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

鋼の連続鋳造方法

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JPS58187254A
JPS58187254A JP6966182A JP6966182A JPS58187254A JP S58187254 A JPS58187254 A JP S58187254A JP 6966182 A JP6966182 A JP 6966182A JP 6966182 A JP6966182 A JP 6966182A JP S58187254 A JPS58187254 A JP S58187254A
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JP
Japan
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casting
continuous casting
ingot
secondary cooling
strand
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JP6966182A
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JPS6349588B2 (ja
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Osamu Tsubakihara
椿原 治
Nobuo Yoshioka
吉岡 信夫
Wataru Ohashi
渡 大橋
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ある。
さて、周知の如く連続鋳造においては一般に、タンディ
ツシュに貯留された溶鋼を鋳型に注入し.、 F”)r
定の断面形状を有した切片とし、それを−ド方へ連続的
に引抜きつ〜、その芯部まで凝固せしめた恢、設定長さ
に切断することによって鋼の製造が行われる。前記ν1
片は連続鋳造装置(以下連鋳機と云う)を引抜かれる間
に表面より順次凝固し、連鋳機の機端部において、その
芯部までほぼ完全に凝固するよう機長が設定され、かつ
、鋳造速度および冷却強度等が制御されている。
ところで前記鋳型内への溶鋼の注入、即ち鋳造を終了す
るにあたっては、鋳片のトップ部(本発明において鋳片
トップ部とは、鋳造終了時点における鋳型から引抜かれ
る鋳片の尻端部を云う)を確実に凝固させて引抜く必要
かある。
つまり前記鋳片トップ部の凝固が不充分な状態で鋳片の
引抜きを行った場合、鋳片光1釦に生成された凝固殻が
連鋳機内で破断し、溶鋼の流出及びブリードを生じ、設
備損傷や水蒸気爆発を生じる事態が発生し、設備l−お
よび安全上に大きな問題となる。
而して連続鋳造においては、鋳造末期に際して鋳造速度
を大巾に低下させ、極端な場合には、引抜きを停止する
などして鋳片トップ部を充分に凝固させてから徐々に引
抜くことが一般的である。このため従来前記鋳造末期に
おいても、連鋳機内に位置する鋳片の温度低下は、著し
いものであった。
近年、前記連鋳機で製造された鋳片を切断した後、それ
を冷却することなく直ちに圧延工程へ送給する直送圧延
(以下CC−DRと云う)の採用が積極的に行われてい
る。このCC−DRの実施にあたっては、鋳片の温度を
高温に保持することが極めて重要である。
而して従来より連鋳機内におけろ鋳片の温度低下を防止
するための重々の提案がなされている。例えば、前記速
度低下に対応して2次冷却水−二を減少せしめろ制御等
が採用されている。
しかしながら該従来の制御方法においても、なお鋳片の
温度低下を完全に防止することはできず、CC−DRを
実施できない鋳片の発生量が多くなり、鋳造末期の温度
低下によるCC−DRハネが、CC−DRを実施するう
えでの大きな障害となっていた。
本発明は、前記鋳造末期における>S昌の温度低下を防
止するために、種々実験を繰返した結−呆発明されたも
のであって、その要旨は鋳造が終了に近づいた時点で、
鋳造速度低下による放熱量の増加を予測して、機長相当
長さの残ストランドの始端が、2次冷却ゾーンの下部設
定位置に達したことをトリガーとし、2次冷却址を減少
せしめ残ストランドの半均温度を目標温度に近づけるこ
とを特徴とする鋼の連続鋳造方法に関するものである。
以下実施クリに基づき本発明を詳述する。
第1図は、周知の一般的な連鋳慎の断面構造図である。
図においてlは溶鋼2を貯留する鍋であり、3はタンデ
ィツシュである。タンティシュ3には注入ノズル4が装
着されており、この注入ノズル4を介してタンティッシ
ュ3内の俗調2は鋳型5に注入される。6は鋳型5より
引抜かれ、所定断面形状を1−だ鋳片(該切断前の帯状
シテ片を以下ストランドと云う)7は前記ストランド6
を冷却するための2次冷却装置、8はストランド6を連
続的に引抜き搬送するガイビロール柱、9はストランド
6を設定長さに切断する切断装置、10は設定長さに切
断された鋼(ν)片)をそれぞれ示す。
而して通常の連続鋳造操業においては、タンディツシュ
3の溶鋼2を注入ノズル4を介して鋳型5に注入するこ
とにより、所定の断面形状を有するストランド6にする
と共に、このストランド6を連続的に引抜き、連鋳機の
機端近傍に設けられた切断装置9で設定長さに切断して
鋼1()の製造が行われる。
ところがタンディツシュ3内溶鋼2の残縫が所定量以下
となるが、あるいは零となると、例えばスライティング
ノズル3oが閉鎖され鋳造か終了する。第2図は緩造末
期における一般的な鋳造速度・ぐターンを示す線図であ
り、機長しが37mの葎刺機において、鋳造速度1.6
m/分で、250 mm厚×950朋巾のサイズのスト
ランド6を製造した時の一実施例を示すものである。
第2図においてXが前記鋳造終了時を示し、この鋳造終
了時Xに先立って鋳造速度が徐々に低下され、鋳造終了
に際するスラグの分離および鋳片トップ部の確実な凝固
を行わせろための速度制御が行われる。鋳造終了時Xに
は、その速度は0.5 m15+と極めて低速となり、
その低速状態で、一定時間引抜きを竹い、場合によって
は金城屑や鉄板等の冷材な鋳型5内へ投入する等して、
前記釣片トップ部の凝固を促進する操作かイエわれ、然
がろ後再びka造速度(この場合はストランドの引抜速
度で、本発明において鋳造速度とはこのν)造終了後の
ストランド引抜速度を含めて用いる。)を徐々に上昇さ
せ、連鋳機内に位置するストランド6の全線が引抜かれ
連続鋳造操業が終了する。
前記第2図の実施圀において、鋳造速度が通常の1.6
m/分より低下する時間tは10〜11分にも達し、従
ってこの間に連Km内を搬送されるストランド6は、当
然のことながら空冷による放熱および冷却水にょる抜熱
寺が増大しく本発明において鋳造速度低下による放熱量
の増加とは、空冷による放熱および冷却水による抜熱等
を含めて云うものである。)その温度も時下する。
而して本発明においては、まず前記鋳造末期における鋳
造速度低下による放熱量の増加を、鋳造終了か近づいた
時点で予測する。次いで機長りに相当する長さの残スト
ランドの始端が、二次冷却ゾーン70の下部設定位置に
達したら、それをトリガーとして、2次冷却量を減少せ
しめる。即ち二次冷却量を減少することによって、2次
冷却ゾーン70の出口におけるストランド6の温度を、
前記予測された放熱量の増加を補う程度まで高めろもの
である。
第3図は前記駒造速度低下を開始した時におけろ鋳造状
態を示すものであって、6aは二次冷却ゾーン70内に
位置するストランドゝ、6bは二次冷却ゾーン70をで
て機端部までのストランドを示す。ストランド6bは通
常自然放冷の状態に14され、又場合によってはガイド
ゝロール80を冷却することによる間接冷却(以下ロー
ル外冷と云う)が行われ、時間の経過に伴って放熱量が
増加し、その温度は降下する。又ストランピロaにおい
て、心安以上の冷却、即ち過冷却か行われると該冷却に
よる抜熱が増大し、その温度も降下する、。
而して本発明においては、ストランピロa。
6bにおける巧造速度低下による放熱量を予測する。こ
の予測手段としては、例えば、過去の実績および経験等
より′J@種、サイズ、機長、冷却強度等と駒造速度変
化に対応した放熱増加量との関係を求めておき、その関
係に基づいて、当該駒造条件下における納造速度低−ト
時の放熱瑠加蓋を予測すればよい。
父、下記illおよび(2)式は前記放熱増加量を、ス
トランドに対する熱伝達率の変化で求めるための基本式
を示すものである。
h、−α×Wβ十γ □(1) h、−ε×((TS + 273)’ −(TA + 
273 )’l X R(2)hl、冷却水による抜熱
に対する熱伝達率h2°空冷による放熱に対する熱伝達
率CY:冷却水種類に基づく定数 W、注水密度(冷却強度) γ 、水冷部における放熱−゛ ε °放射係数 Ts、ストランド表面温度 TA:雰囲気温度 R、ロール外冷による放熱係数 面して前記(1)式および(2)式に基づいて通常操業
時と、鋳造速度低下時とのh+、lL+の変化(Δht
 、Δh2)を求めることによって、前記放熱増加量を
予測することも可能である。
さて、前記鋳造速度低下による放熱量の増加(以下これ
を放熱増加量と云う)が予測されると、それに対応して
、つまり放熱増加量によるストランド6bの温度低下代
を見込んで、2次冷却ゾーン70の出口部におけるスト
ランド6の温度を、前記温度降下成分だけ高くなるよう
2次冷却量を減少せしめる。前記2次冷却量の減少制御
は、機長しに相当する長さの残ストランド60の始端6
0 aつまり、鋳造速度低下を開始した時点に切断装置
9の切断部に位置するストランド部分が、2次冷却ゾー
ン70の設定位置Yに達したことをトリガーとして開始
する。
第4図は、前記第2図の実施fylJ (鋳造速度パタ
ーン)に本発明を実施したもので、2次冷却砿の減少制
@jパターンの一実施例を示すものである11図中a:
逃常操莱時、bニストラン)6bの放熱増加量に対する
フイービフオワード制御、Cニストラン)S6bの放熱
増加量に対するフィードバック制御を示す。本実施例に
おいては、ストランド方向に分割された2次冷却装置7
のうち、下部の2ブロツクの冷却装置7a、7b(第1
図参照・2次冷却シー770の全長18m、下部2ブロ
ツクの長さ7.5m、而して下部設定位置Yは鋳型5よ
りio、5mの位置とした)のみの2次冷却縦を減少制
御し、上部の残りの冷却量@1は、通常M片と回等の2
次冷却制御を行った。
第5図は前記第4図の実施例に基づく2次冷却ゾーン出
口部の温度を、同様に第6図は、切断装置9で切断完了
直後の温度を従来法と比較[〜、それぞれその端面より
40朋の部分における表面温度で示したものである。図
中従来法1は減速開始前に2次冷却帯を通過したストラ
ンド、従来法2は減速開始時に2次冷却帯に滞留してい
るストランドである。
この第4図〜第6図より判明するように、放熱増加畝ケ
予測し、それに対応して2次冷却量を減少させる゛こと
により、残ストランド″′60の平均温度を目標温度、
即ち切断装置9による切断終了後の鋳片温度が通常操業
時と殆ど変らない温度に近づけることが可能となった。
尚、前記実施例では、2次冷却装置7のうち、下部2ブ
ロツク(7a、 7b )のみの冷却量を減少させ、抜
熱を抑制することによって2次冷却ゾーン70の出口部
におけるストラン−ド温度を、放熱増加量に見合う温度
に旨めることが充分可能で、また上部の残りの二次冷却
装置7によって、ストランド6の凝固殻の生成も確実に
行えることが確認できた。
しかしながら前記2ブロツク(7a、 7b )のみの
制御で、放熱増加量に対応できない場合には例えば下部
の3ブロツクあるいは3ブロツク以上の冷却装置におい
て、2次冷却水量を減少せしめればよく、逆に放熱増加
量が少ない場合は、下部1ブロツクのみで減少制御する
ことも当然ムエ能である。
本発明において2次冷却ゾーンの下部設定位置Yとは、
前記の如き放熱増加量に対応して必要とする2次冷却量
の減少制@軛囲の上部位置を云うものである。
さて、第7図は本発明に基づ(一実施例を示すもので、
連胸壁の構造図である。第7図において、11は演算装
置であり、12は二次冷却−制御装置である。演算装置
11には予め鋼種、サイズ(ストランドの厚み、巾、切
断長さ)、鋳造末期におけろ標準的な鋳造速度パターン
等が入力されており、またタンティッシュ3および鍋l
の残溶鋼量、鋳造速度、2次冷却量等の情報が、検出端
13a、13b、13cより逐次入力さねろ。
而して演算装置11においては、その時の鋳造条件に応
じた放熱増加量を演算する等して予測し、その放熱増加
量に対して、ストランド″′6の二次冷却ゾーン70の
出口部におけろ温度上昇敏および前記温吸上昇量を得る
ための2次冷却袖の減少駄等を算出する。同時に鍋lお
よびタンティッシュ3の残溶鋼量、鋳造速度等より、残
ストランド60の始端、60aか、2次冷却シー770
の設定位ktYに到達する時点を判断する。
面して、残ストランド960の始端60aが、2次冷却
シー770の設定位置Yに到達したと判断されたら、そ
れをトリガーとして直ちに2次冷却忙制御装置12に指
令が発せられ、2次冷却14制御装置12によって、2
次冷却装置7の制側1ff14を制御し、2次冷却量が
前記減少址になるよう制御する。
而して、予めパターンとして記憶されている鋳造速度低
下に対する2次冷却にのフィードフォワード9制御およ
び」二部2次冷却帯における過冷却にχ・1するフィー
ドバック制御11が町Hヒどなる。
又本実施例においては、2次冷却シー770の出[]部
および機端IWの残ストランド600表1ITi温度を
検出して、前記演請装置11に入力し、この実測された
残ストランピロ0の表向温度にχ・1応して、前記2次
冷却駄の減少制消jを逐次修正することも可能であり、
残ストランドs60の平均温度をより尚梢度で前記目標
温度に近づけることが可能となり効果的であった。
第8図は、本実施し11に基づいて850〜1100龍
巾の低次Alキルド銅を製造したときのストランド温度
の推移を、切断後の駒片端面より40Uの部分における
表向温度で示したものである。
本発明の実施により、鋳造速度が低下する鋳造末期にお
いても通常操業時とイlI]寺変らない高温を確保でき
ることが確認された、。
以上詳述したように本発明によって、鋳造末期に、鋳造
速度が大巾に低下しても、ストランド6の断面平均温“
度をその最終端、即ちトップ部まで、例えばCC−DR
を実施するに必要な1270℃以上の極めて高温の目標
温度に保持することか可能となり、この結果鋳造末期に
おけろ速度低下によるCC−DR・・ネ率も、従来の4
係から0へと激減させろことが可能となった。
以上のように本発明の効果は非常に犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の一般的な連鋳機の断面図、第2図は鋳造
末期における一般的な鋳造速度パターンを示す線図、第
3図〜第8図は本発明に基づ〈実施例を示すもので、第
3図は本発明の基本的構成を説明するための構造図、第
4図は本発明の2次冷却制イバ1の−実り例を示す線図
、第5図は2次冷却ゾーン出口部のストランド温度を示
す線図、第6図は切断完了直後のストランド温度を示す
線図、第7図は2次冷却制御装置の一実施例を示す構造
図、第8図は本発明の効用を示すもので低次Alキルド
鋼を製造したときの温度推移を示す線区である。 l:鍋       2.俗調 3、タンディツシュ 4:lL人ノズル5:鋳型   
   6.ストランド97:2次冷却装置  8:ガイ
ビロール群9:切断装置    10;鋼 ll:演葬装置 12:2次冷却箪制御装置 13a、 13b、 +3c :検出端14:制御弁 葬2記 ス            →尉J酊陣〕第3 図 4        イシ。 革4 目 #屑→ 序、S図 #間−−− 扇A図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鋳造か終了に近づいた時点で、1lNj造速度低下によ
    る放熱量の増加を予測して、機長相当長さの残ストラン
    ドの始端が2次冷却ゾーンの下部設定位置に達したこと
    をトリガーとし、2次冷却針を減少せしめ、残ストラン
    ドの平均温度を目標温度に近づけろことを特徴とする鋼
    の連続鋳造装置、っ
JP6966182A 1982-04-27 1982-04-27 鋼の連続鋳造方法 Granted JPS58187254A (ja)

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JPS6349588B2 JPS6349588B2 (ja) 1988-10-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008246531A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Jfe Steel Kk 鋼の連続鋳造方法
CN104096814A (zh) * 2014-07-04 2014-10-15 秦皇岛首秦金属材料有限公司 一种扇形段喷淋系统在线与离线清理装置及制作方法

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JP2008246531A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Jfe Steel Kk 鋼の連続鋳造方法
CN104096814A (zh) * 2014-07-04 2014-10-15 秦皇岛首秦金属材料有限公司 一种扇形段喷淋系统在线与离线清理装置及制作方法

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