JPS59174258A - 連続鋳造における冷却制御方法 - Google Patents

連続鋳造における冷却制御方法

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JPS59174258A
JPS59174258A JP4654383A JP4654383A JPS59174258A JP S59174258 A JPS59174258 A JP S59174258A JP 4654383 A JP4654383 A JP 4654383A JP 4654383 A JP4654383 A JP 4654383A JP S59174258 A JPS59174258 A JP S59174258A
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cooling
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molten steel
crack
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JP4654383A
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Katsuyoshi Iwata
岩田 勝吉
Yoshio Ogino
荻野 芳雄
Hiroshi Tomono
友野 宏
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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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  • 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】 本発明は鋳片を連続鋳造する際に、鋳ノナに発生する内
部割れを防止するため、七−ルド下の二次冷却帯におけ
る冷却水量を制御する方法に関するものである。
従来、二次冷却制御方法としては 中鋳込速度に比例しだ水は設定を行う方法■鋳片各部の
所要水量の総和1直に基づき、1・(標位置までに鋳片
を完全凝固させる様に各冷却ゾーンの水^1.を調整す
る方法 X3)熱伝郁方程式を用いて、鋳片の表面温度を全長に
わたり計算し、その計算結果を鋳月−イ壬意点における
目標表面温度に一致させる様に各ソ°−ンの冷却水量を
制御する方法 などが知られている。
上記■の方法は、二次°冷却帯を通過する鋳バー東儀に
対する冷却水量、即ち比水量を一定とする11]米の方
法であり、操業の安定を主目的としており、内部割れに
対する考慮がなされていない。
上記の121の方法は内部割れに対する改善を行ったも
のであるが、充分ではなく更に制御精度の高い(8)の
方法が開15された。しかしこの方法による場合にあっ
ても、例えば溶鋼成分中のSの相異に因る内部割れ発生
に対しては冷却制御75(行われておらず、これに対し
てけ鋳込速度を調整(基準鋳込速度を(%S〕とモール
ド冷却水の入側、出11tlJの温度差aTにて規定さ
れる鋳込速度に変更)すること罠より対処している。
しかしながら鋳込速度の調整例よる場合は、操業計画、
工程が乱れ、表面品質の低下を招来することとなって好
ましくない。
そこで本綿発し#j渚等はkI城分全考jボした冷却1
hlI n1tlを行うべく、N1JI々の倹約、仙究
を重ね、不発り1を完成するに至った。以下に本発明の
原理を説1叫する。
一般に、鋳片のI′1都割れはローラーエプロンでの鋳
H−のバルジングに起因するものであり、バルジング中
と+) (t/f0))かある限界用εC(内部割れ発
生限界歪、(、し・)をjイ(えると発生才ろ。
バルジング中εbは、鋳片を’rLfl性休吉依定体る
と(1)式で与えられる。
jこT、Pr;J溶衾帽Wi目二(g/Cm2)、lは
ロー・レヒツチ(cIn)、dはLk+’j 1i91
シェル#(Cn1)およびEVまシェルのヤング率(g
/cn+’)を表わす。捷たA′ング率Eは鋳片の表面
温度′I’sの関数となることが知られており、(2)
式がat+されている。
ここで、α、β(・:を定数、TLLは液柑襟温度(0
C)を表わす。
さらに、凝固シェル厚dは近似的に(3)式で表わすこ
とができる。
d=に5       ・・・(3) ここでKは凝固体J■、Lはメニスカスからの距ケfお
よびVCは鋳込速度を表わす。
内部割れを防止するためには εbくε。         ・・・(4)の関係を1
両足する必要がある。従って(1)〜(4)式より が得られる。
この(5)式によれば、鋳込速度Vcが上昇した場合に
は、表面温度TSを低下せしめる冷却制御が必要である
ことがわかる。
本願発明者等は内部割れが発生したチャージの溶鋼成分
とバルジング中εbとの関係について研究を行った結果
、次のような知兄を得た。
第1図は横軸に鋳込速度VC(m7分)をとり、縦軸に
表1用温度’1’S (0C)をとり、捷だ内部1切れ
発生限界値εCを・・ラメータとして+1]17の影?
tを示すグラフであり、6εC値の曲線のJH下111
1J 1]lll域が内部割れ発生(!l−招来しない
1@城、である。
このような内部割れ発生限界値Il:cけ溶鋼成分に支
配さ、/17ることが知られているが、木j誤発り1者
等が神々の実戦、 lIl+’死を東ねた結果、・(6
) とじて表わされることがわかった。(6)式に示したΔ
、a 、l)はjll旧ソ73機有の定攻であり、〔%
〕は成分の屯h1パーセントを表わす。
第2図74横軸(Iζ(6)式にてA=2.26 X 
10−5゜a−−0,55,b=−1,25として求め
た内部イ1]れ発生限界(1:JεCをとり、縦軸にバ
ルジング中εゎを吉って、内部i’IIJれが発生した
チャージの数個を黒メ市Jで表わしている。この図より
(6)式に示すεCの妥当性が明らかである。
虻って、鋳込対象溶鋼の成分から求められると。
と経時的に実測される鋳込速度VCとに基づき、(5)
式を満たし優る表面温度7rsが実、曳出来るように、
冷却制御を何って内部割れ発生を防止せんとするのが本
発明の按旨である。
以−ド、本発明方法を実施例を示す図ロイiに基ついて
具体的に説用する。第3図は7?3曲哨連続鋳造べ及び
+?却制佃1糸の模式図である。図ボしないレードルク
ーレソトに設置dされたし一ドルI内の〆鋼Vi、タン
プインシュ2へ注入され、タンティッシュ2に受けられ
た溶鋼は鋳型3へ注入される。翌を型3の溶鋼は、1次
冷却され表面のみがtra回した鋳片4■ は、rJ/4の円+μ状に配されたサホートガイドロー
ル百5を経る間に、スプレー6からの冷却水にて2次冷
却されて、矯正ロールを1ρ″ねるピンチロールλ1「
7に到り、その後−[捏である図示しない再熱炉。
ザイジングミルおよび同調υj断機等に送られていく。
8は滑却水制イ111装賄である。該冷却制御装置8に
は、ピンチロール7■の回転速度を測定して、鋳込速度
Vcを求めるために、ピンチロール71に収り付けられ
たタコジェネレータ等により構成された速度計9、鋳片
の夾紬表+In温度TSを測定するために二次冷ノ41
 ’!it・5からピンチロールljY。7にかけて設
けられた複数の表向温度計10.10・および二次冷却
水流I!(、温度を測定するために工法冷却力(供給管
16の分jI2した各支罵′に収り付けた弁13.13
  ・の給水側に設けられた流量計14及び水温計15
、タンティッシュ2内の溶鋼請1度を泪11定するため
の溶鋼温度計17並ひにタンティッシュ2内の溶鋼重量
を測定する中rH1計18の各測定116か入力される
ようにしである。入力装jf’=tI I Iは溶鋼成
分、鋼柿、特片サイズ0)を入力するだめのものであっ
て、入力情報は冷却制御装置A”8へ与えられる。冷却
1lIII(1111装置8は前記各種測定値及び入力
装置11からの人力情報に基き制御目標とする表1用温
度′1′Sを算出し、これを実現すべき冷却水11(噴
出のための1ト制御信号を弁開度調節器12へ一′il
 l、、弁開属調tIe器12はこの信号に基き弁13
.18・・・の開度調節ケ行う。
第4図は冷却制御装置8の制御内容を示すフローチャー
トである。先ず人力装置11によりi11種。
溶廁成分1個Ti−1’サイズ等の操R条件を人力する
溶鋼成分はチャージ毎Kf勅するので、チャージ毎に人
力する。冷却制御装置Iイ8はこれらを読込み、予め与
えられである演算式又は記1脂情報により標準目標表凹
温度〕’so、標準スプレーパターン(例えば1ゾーン
は50%、2ゾーンは35%・・・等の内容を仔するパ
ターン)を決定し、それに基く冷却制御を行わせるべく
弁開度調節1a12へ制縄1信号を発し、この信号によ
り弁13.18・・・の開度が調節される。一方冷却1
IIj御装置8において人力さt[た溶鋼成分1111
と(6)式に従い、内141り割れ発生限界値ε。全算
出する。
冷却!1ilJ @”d装置α8は表面温度計10.1
0 ・、速度計9等から一定同期(例えば20杵程度)
で測定値を巾託込み(3)式に従って凝固シェル厚dを
算出する。
次に標準目標表面r11A度′rSO吉実偵表面猫1度
Ts(複数の夫々についての実測++M又は平月臘)と
の差を佃正すべき冷却水′htを公知の然伝ノq方程式
によって算出し、それを実行させるべき制御信号を弁開
度調節器12へ発する。
冷却制御装置8は先に算出した凝固シェル厚dを用いて
バルジング歪εbを算出し、1株に仰−出しである内7
i(彎トリれ発生限界1rj巳Cと比較する。この比較
結果がabzεCの場合には、内部割れが発生せず、し
かも鋳片表面欠陥である横割れ等に影響を及ぼ−i過冷
却でもない適正な冷却状席であるとして、標準目標表a
IifIM度Tsoを変更しない。なお本実施例ではε
b〜ECの条件として(7)式を採用している。
1(εb−εc)/εb l 5’0 、05  − 
(7)さてこれに対して、入力装置11による演算結果
が例えば(Eb−εC)/εb>0.05となった場合
には、内部6りれが発生する虞れがあるとして、入力情
報に基き(5)式を満足する目標表面7hN度′[so
を算出し、これを次サイクルの制御目標として同処理を
反復する。
逆に演算結果が(εb−εC)/εb(−0,05の場
合には過冷却となり、表1lii欠陥である横割れを惹
き起こすこととなるので他のプログラムによす冷却水L
d−を抑制する制御を行う。
次に本発明の実lji例につき説明する。第5図ば15
れ8の湾曲型連続鋳造機を使用した場合の溶痢成分中の
〔%S〕と実績表面温度′l’sの関係を下すグラフで
あって、横軸に溶鋼中の〔物S〕をとり、縦軸に実績表
向温度(nu t、ピンチロール出側) i’sをとっ
てあり、実線は本発明方法の場合、破線Vま従来の表面
温度一定制御の場合を表わし、また数字は鋳込速度VC
を示しだものである。この図より零発81]方法による
場合は〔%S〕が大、即ち内部発生限界値εCが小であ
るときには実績表面温度TSけ低下しており、内部割れ
の防止が計られていることがわかる。これに対して従来
の方法では、〔%S〕に関係なく実績表面温度1゛Sが
一定であるために〔%S〕が大となった場合には内部割
れの危険性が高くなる。
以上のように零発L!Ifに係る連続鋳造における冷却
;トリ御方法は鋳込速度VC及び溶銅成分を制御入力情
報として、バルジング歪の内部割れ発生限界値に関連づ
けて定めた鋳片の目標表面温度を達成すべく冷却水量を
調節することを特徴とするので、内部割れ発生を防止で
き、又鋳片表面欠陥としての横割れを惹き起こす様な過
冷却をも防止できて冷却水の有効利用が計れる等の優れ
た効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は鋳込速度と内部割れ発生を防止する表面温度と
の関係を示すグラフ、第゛2図は内部割れ発生の実績を
ebと’ccとについて示したグラフ、第3図は本発明
方法の実施状廂を示す模式図、第4図は本発明方法の制
御内容を示すフローチャート、第5図は本発明方法によ
る溶鋼の〔%S〕と実績表面温度との関係を示すグラフ
である。 1・・・し−ドル 2・・・クシディツシュ 3・・・
鋳型4・・・鋳JT  5・・・ローラーエプロン 6
・・・スプレー7・・・ビンチロール群 8・・・冷却
制御装置9・・・速度計 10・・・表面温度計 11
・・・入力装置12・・・弁開度調節器 特 許 出 願 人   住友金属工業株式会社代理人
 弁理士  河 野 登 犬 0.8   10   12   14   1.6 
  1B鋳込罎度Vc (汀し辱) 第 1 図 内解割剋祭生P良w(I!ε。(0ム)翳2図 第4図 0    0.005   ’O,O+O0,0+5 
  0.020〔%S] 第S図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、鋳片を連続鋳造するに際し、鋳込速度及び溶鋼成分
    をi1r+J ta1人力情報として、バルジングfl
    、(の内部削′i′L発生限界(+fjに関連つけて定
    めた鋳片の目標表面温度を達成すべく冷却水量を調即す
    ることを特徴とする連続鋳造における冷却制御〕j法。
JP4654383A 1983-03-19 1983-03-19 連続鋳造における冷却制御方法 Granted JPS59174258A (ja)

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JP4654383A JPS59174258A (ja) 1983-03-19 1983-03-19 連続鋳造における冷却制御方法

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JPS59174258A true JPS59174258A (ja) 1984-10-02
JPH02147B2 JPH02147B2 (ja) 1990-01-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5634512A (en) * 1993-10-29 1997-06-03 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method and apparatus for casting and thermal surface treatment
US5988259A (en) * 1996-03-28 1999-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for controlling the cooling of a strand in a continuous casting installation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435126A (en) * 1977-08-23 1979-03-15 Kawasaki Steel Co Apparatus for controlling surface temperature of cast strip in continuous casting equipment

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