JPS60187457A - 連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法 - Google Patents
連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法Info
- Publication number
- JPS60187457A JPS60187457A JP4274784A JP4274784A JPS60187457A JP S60187457 A JPS60187457 A JP S60187457A JP 4274784 A JP4274784 A JP 4274784A JP 4274784 A JP4274784 A JP 4274784A JP S60187457 A JPS60187457 A JP S60187457A
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- JP
- Japan
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- cooling water
- mold
- molten steel
- temperature
- flow rate
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法に係り、詳し
くは、タンディツシュ内溶鋼温度を測定し、この温度と
溶鋼成分値からめられる溶鋼凝固点との差たる溶鋼過熱
度（以下、単にＴｓｐＨという。）を利用して、凝固層
の過冷防止、ブレイクアウト発生阻止を達成し、（７１
せて表面形状が改善された鋳片が得られる鋳型の冷却水
（１） 制御方法に係る。
くは、タンディツシュ内溶鋼温度を測定し、この温度と
溶鋼成分値からめられる溶鋼凝固点との差たる溶鋼過熱
度（以下、単にＴｓｐＨという。）を利用して、凝固層
の過冷防止、ブレイクアウト発生阻止を達成し、（７１
せて表面形状が改善された鋳片が得られる鋳型の冷却水
（１） 制御方法に係る。
一般に、溶鋼の連続鋳造は、溶鋼を取鍋、タンディッシ
コならびに連鋳鋳型に順次に移送し、連鋳鋳型において
注入された溶鋼は鋳型内面からの冷却によって急速に凝
固層が形成され、この凝固層を外殻として内部未凝固の
状態で順次下方に引抜かれ、鋳型下方においては散水冷
ム１により完全に凝固される。従って、連鋳鋳型内の冷
却は、鋳造の高速化及び品質上から手習な問題とされ、
種々の連鋳鋳型の冷却水制御方法が提案されている。
コならびに連鋳鋳型に順次に移送し、連鋳鋳型において
注入された溶鋼は鋳型内面からの冷却によって急速に凝
固層が形成され、この凝固層を外殻として内部未凝固の
状態で順次下方に引抜かれ、鋳型下方においては散水冷
ム１により完全に凝固される。従って、連鋳鋳型内の冷
却は、鋳造の高速化及び品質上から手習な問題とされ、
種々の連鋳鋳型の冷却水制御方法が提案されている。
すなわち、従来から実施されている連鋳鋳型の冷却水制
御方法を大別にすると、定値流量制御方法、鋳片表面温
度を一定に制御する方法、鋳造速度にカスケードさせる
方法等に分（プられる。この定値流旦制御方法とは連鋳
鋳型に供給する冷却水の流量を常時一定流量に確保する
よう制御する方法であり、鋳片表面温度を一定に制御す
る方法は鋳片の表面温度を計測し、これを一定にするよ
う、冷却水の流量を制御する方（２） 法である。
御方法を大別にすると、定値流量制御方法、鋳片表面温
度を一定に制御する方法、鋳造速度にカスケードさせる
方法等に分（プられる。この定値流旦制御方法とは連鋳
鋳型に供給する冷却水の流量を常時一定流量に確保する
よう制御する方法であり、鋳片表面温度を一定に制御す
る方法は鋳片の表面温度を計測し、これを一定にするよ
う、冷却水の流量を制御する方（２） 法である。
しかし、定値流量制御方法によって冷却水の流量を一定
に保っても、連鋳鋳型壁を通過する熱量は鋳型壁面テー
パ、パウダーの分布状況、鋳片サイズ鋼種等多くの鋳造
条件によって変化し、このため、設定流量は安全率を大
きくとった過大流量として制御することになって、適冷
により鋳片表面に割れが生じる問題がある。また、鋳片
表面温度を一定に制御する場合には、鋳片表面温度は２
次冷却帯であるスプレー冷却水に最も左右されるため、
モールド冷却水の制御はあまり関係が無く、最も基本と
なる鋳片表面温度計測自体に問題があり、実施されてい
るところは殆ど無い。
に保っても、連鋳鋳型壁を通過する熱量は鋳型壁面テー
パ、パウダーの分布状況、鋳片サイズ鋼種等多くの鋳造
条件によって変化し、このため、設定流量は安全率を大
きくとった過大流量として制御することになって、適冷
により鋳片表面に割れが生じる問題がある。また、鋳片
表面温度を一定に制御する場合には、鋳片表面温度は２
次冷却帯であるスプレー冷却水に最も左右されるため、
モールド冷却水の制御はあまり関係が無く、最も基本と
なる鋳片表面温度計測自体に問題があり、実施されてい
るところは殆ど無い。
また、最後の鋳造速度カスケード制御は、特開昭４９−
１０７９２８号あるいは特開昭５２−４６３３１号に示
される如く、鋳型内を通過する冷却水量と該冷却水の鋳
型供給側温度と鋳型排出側温度との温度差を用いてまる
抜熱量に従って鋳造速度を制御する制御方法である。し
かし、これは（３） タンディツシュ内溶鋼温度とは無関係に冷却水流量を定
流して冷却する方法のため、鋳込温度の変動により高温
鋳片の鋳造上好ましくない必要以上の熱を鋳片でうばっ
てしまうことがあり、ブレイクアウトに至るかの問題が
ある。
１０７９２８号あるいは特開昭５２−４６３３１号に示
される如く、鋳型内を通過する冷却水量と該冷却水の鋳
型供給側温度と鋳型排出側温度との温度差を用いてまる
抜熱量に従って鋳造速度を制御する制御方法である。し
かし、これは（３） タンディツシュ内溶鋼温度とは無関係に冷却水流量を定
流して冷却する方法のため、鋳込温度の変動により高温
鋳片の鋳造上好ましくない必要以上の熱を鋳片でうばっ
てしまうことがあり、ブレイクアウトに至るかの問題が
ある。
本発明は上記問題の解決を図ることを目的とし、具体的
には、鋳型の冷却水流量および冷却水の給・排水温度差
のほか、溶鋼の鋳込温度を検出して、その鋳込温度や溶
鋼成分値からの凝固点等からめられるＴｓｐＨを有効に
利用して適切に鋳型の冷却水を制御する方法を提案する
。
には、鋳型の冷却水流量および冷却水の給・排水温度差
のほか、溶鋼の鋳込温度を検出して、その鋳込温度や溶
鋼成分値からの凝固点等からめられるＴｓｐＨを有効に
利用して適切に鋳型の冷却水を制御する方法を提案する
。
以下、本発明法について説明する。
まず、連鋳鋳型において、その冷却機能は重要であり過
冷却又は冷却不足は上記の如く、鋳片表面割れ、ブレー
クアウト等の問題を引起す。
冷却又は冷却不足は上記の如く、鋳片表面割れ、ブレー
クアウト等の問題を引起す。
従って、鋳型では所定の抜熱量を維持することが重要で
あり、その抜熱量は鋳込温度に深く関係する。すなわち
、鋳込温度が高目であれば冷却増、低目であればそれに
対応して緩冷却を実現させることがポイントとなり、要
するに、鋳（４） 型では溶鋼から必要最小限の熱をうばって凝固層の表皮
を形成するのが好ましい。この際の適正抜熱量は冷却水
量や給・排水温度差から監視し制御できる。
あり、その抜熱量は鋳込温度に深く関係する。すなわち
、鋳込温度が高目であれば冷却増、低目であればそれに
対応して緩冷却を実現させることがポイントとなり、要
するに、鋳（４） 型では溶鋼から必要最小限の熱をうばって凝固層の表皮
を形成するのが好ましい。この際の適正抜熱量は冷却水
量や給・排水温度差から監視し制御できる。
そこで、本発明においては鋳型の冷却水流量について、
表皮形成するための必要最低限の抜熱を行なうよう制御
することに着目し、タンディツシュ内溶鋼の温度、鋳型
冷却水の鋳型入側温度ならびに出側温度を測定し、これ
らの測温値を用いて流量制御を行なう。この方法である
と、冷却水使用量が削減されるとともにブレークアウト
の発生が阻止され、高温鋳片が製造できる。
表皮形成するための必要最低限の抜熱を行なうよう制御
することに着目し、タンディツシュ内溶鋼の温度、鋳型
冷却水の鋳型入側温度ならびに出側温度を測定し、これ
らの測温値を用いて流量制御を行なう。この方法である
と、冷却水使用量が削減されるとともにブレークアウト
の発生が阻止され、高温鋳片が製造できる。
第１図に示す例によって更に詳しく説明すると、次の通
りである。
りである。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の配置図であ
って、第１図において符号１はタンディツシュ、２は溶
鋼、４は連鋳鋳型を示す。この連鋳鋳型４は、スラブ、
ブルーム用いずれであっても良く、鋳型４には冷却水供
給配管Ａを経て冷却水が供給され、この供給配管Ａには
流量調節（５） 弁６、流量計７及び冷却水の水温を計る冷却水温度計５
がそれぞれ設けられている。冷却後、冷却水は冷却水排
出配管Ｂから排出され、この排出配管Ｂには水温計５が
設けられている。更に、鋳型４への溶鋼鋳込；温度はタ
ンディツシュ１内の溶鋼温度を熱電対３で測温される。
って、第１図において符号１はタンディツシュ、２は溶
鋼、４は連鋳鋳型を示す。この連鋳鋳型４は、スラブ、
ブルーム用いずれであっても良く、鋳型４には冷却水供
給配管Ａを経て冷却水が供給され、この供給配管Ａには
流量調節（５） 弁６、流量計７及び冷却水の水温を計る冷却水温度計５
がそれぞれ設けられている。冷却後、冷却水は冷却水排
出配管Ｂから排出され、この排出配管Ｂには水温計５が
設けられている。更に、鋳型４への溶鋼鋳込；温度はタ
ンディツシュ１内の溶鋼温度を熱電対３で測温される。
鋳型４に注入された溶ｔＪ４２はすみやかに鋳型４壁か
らの抜熱によって凝固シェル１０が形成され、下方に引
抜かれるが、この時の鋳型４での抜熱量Ｑは冷却水の入
側温度、出側温度、冷却水流」等により、次の（１）式
でめられる。
らの抜熱によって凝固シェル１０が形成され、下方に引
抜かれるが、この時の鋳型４での抜熱量Ｑは冷却水の入
側温度、出側温度、冷却水流」等により、次の（１）式
でめられる。
すなわち、（１）式で、ｋはディメンジョン補正係数、
△■は鋳型冷却水の温度上昇分（冷却水の出側温度−冷
却水の入側温度）でめられ、冷却水流量は流量計７で測
定でき、鋳型サイズは既知であり、溶鋼深さは鋳型内溶
鋼レベル計により容易に算出でき、従って、鋳型での抜
熱量（０）は常時自動で算出できる。
△■は鋳型冷却水の温度上昇分（冷却水の出側温度−冷
却水の入側温度）でめられ、冷却水流量は流量計７で測
定でき、鋳型サイズは既知であり、溶鋼深さは鋳型内溶
鋼レベル計により容易に算出でき、従って、鋳型での抜
熱量（０）は常時自動で算出できる。
（６）
この際、鋳型４への溶鋼の鋳込温度をタンディツシュ１
側において熱電対３によりめると、この測温値と、溶鋼
成分値からまる凝固点温度との差、つまり、ＴＳＩＩ）
ｌに基づいて以下の通りに冷却水流量を制御できる。例
えば、タンディツシュ内溶鋼温度（■）が測定されると
、事前に溶鋼成分より（２）式若しくは（３）式で凝固
点（凝固温度）が算出されるため、その凝固温度（ＴＬ
）がら、ＴｓｐＨが（４）式から計算できる。
側において熱電対３によりめると、この測温値と、溶鋼
成分値からまる凝固点温度との差、つまり、ＴＳＩＩ）
ｌに基づいて以下の通りに冷却水流量を制御できる。例
えば、タンディツシュ内溶鋼温度（■）が測定されると
、事前に溶鋼成分より（２）式若しくは（３）式で凝固
点（凝固温度）が算出されるため、その凝固温度（ＴＬ
）がら、ＴｓｐＨが（４）式から計算できる。
０≦０．５％のとき
ＴＬＬ＝１５３８− （５５Ｘ（％Ｃ）＋８０Ｘ（％Ｃ
１２＋１３×（％Ｓｉ）＋４，８ｘ（％Ｍｎ）＋１．５
ｘ（％Ｃｒ）＋４．３×（％Ｎ１））・・・・・・（２
） Ｃ＞０．５％のとき ＴＬ−１５３８−（４４−２４ｆ％Ｃ）＋５２Ｘ（％Ｃ
）２＋１３×（％Ｓｔ）＋４．８ｘ（％Ｍｎ）＋１，５
Ｘ（％Ｃｒ） 十４．３ｘ（％Ｎｉ１）・・・・・・（
３）なお、（２）式、（３）式で（％Ｃ）、（％Ｓｉ）
、（％Ｍｎ）（％Ｃｒ）、（％Ｎｉ）は溶鋼中のＣ，Ｓ
ｔ％Ｍｎ、 Ｏｒ、旧の各含有量を示す。
１２＋１３×（％Ｓｉ）＋４，８ｘ（％Ｍｎ）＋１．５
ｘ（％Ｃｒ）＋４．３×（％Ｎ１））・・・・・・（２
） Ｃ＞０．５％のとき ＴＬ−１５３８−（４４−２４ｆ％Ｃ）＋５２Ｘ（％Ｃ
）２＋１３×（％Ｓｔ）＋４．８ｘ（％Ｍｎ）＋１，５
Ｘ（％Ｃｒ） 十４．３ｘ（％Ｎｉ１）・・・・・・（
３）なお、（２）式、（３）式で（％Ｃ）、（％Ｓｉ）
、（％Ｍｎ）（％Ｃｒ）、（％Ｎｉ）は溶鋼中のＣ，Ｓ
ｔ％Ｍｎ、 Ｏｒ、旧の各含有量を示す。
、（７）
ＴｓｐＨ−Ｔ−Ｔｃ・・・・・・（４）ただし、（４）
式で■はタンディツシュ内溶鋼温度、ＴＬＬは溶鋼の凝
固点を示す。
式で■はタンディツシュ内溶鋼温度、ＴＬＬは溶鋼の凝
固点を示す。
以上の通りに過熱度ＴｓｐＨをめ、それに応じて鋳型で
は溶鋼から必要最小限の熱をうばって表皮が形成するよ
う、冷却水の流量を制御して鋳型を冷却するが、具体的
には、鋳型の抜熱Ｉｆ （Ｑ）は抜熱目標値（Ｑ、）に
合致するよう制御する。
は溶鋼から必要最小限の熱をうばって表皮が形成するよ
う、冷却水の流量を制御して鋳型を冷却するが、具体的
には、鋳型の抜熱Ｉｆ （Ｑ）は抜熱目標値（Ｑ、）に
合致するよう制御する。
すなわち、鋳型での抜熱量目標値Ｑ、は過熱度ＴｓｐＨ
だけ溶鋼から抜熱する抜熱量を示すことになり、この表
皮形成を表わすため、抜熱量０１ は次の（５）式より
ＴＳｐＨによって算出できる。
だけ溶鋼から抜熱する抜熱量を示すことになり、この表
皮形成を表わすため、抜熱量０１ は次の（５）式より
ＴＳｐＨによって算出できる。
Ｑ、 ＝ＴＳｐＨＸ２Ｘ鋳型サイズ（長辺十短辺）×溶
鋼深さ・・・・・・（５） 従って、（５）式により抜熱量目標値０．をめ、それを
目標値とし、（１）式においてその冷却水流量をパラメ
ータとして制御し、（１）式からめられる抜熱量Ｑを抜
熱量目標値０．に一致させれば、鋳片には表皮が形成さ
れ理想的な鋳片が（８） 鋳造できる。
鋼深さ・・・・・・（５） 従って、（５）式により抜熱量目標値０．をめ、それを
目標値とし、（１）式においてその冷却水流量をパラメ
ータとして制御し、（１）式からめられる抜熱量Ｑを抜
熱量目標値０．に一致させれば、鋳片には表皮が形成さ
れ理想的な鋳片が（８） 鋳造できる。
また、この際、抜熱量Ｑは冷却水の流量、冷却水の出側
と入側の温度差を用いて実操業上は監視されているため
、鋳型壁面テーパー、パウダーの分布状況、鋼種等の鋳
型内壁の因子や、溶鋼鋳片の凝固表皮等の鋳型内壁面と
の接触状況等を統合して管理された上の実際の冷却能を
示し、このため、従来例の如く適冷又は冷却不足の発生
はなくなる。
と入側の温度差を用いて実操業上は監視されているため
、鋳型壁面テーパー、パウダーの分布状況、鋼種等の鋳
型内壁の因子や、溶鋼鋳片の凝固表皮等の鋳型内壁面と
の接触状況等を統合して管理された上の実際の冷却能を
示し、このため、従来例の如く適冷又は冷却不足の発生
はなくなる。
なお、抜熱量目標値Ｑ、は（４）式によりＴＳｐｌ−１
から算出するが、現実的にはある程度安全温度を見込み
ＴＳｐＨ＋α（α：安全温疾）として算出したＱ、を使
用するのが好ましい。
から算出するが、現実的にはある程度安全温度を見込み
ＴＳｐＨ＋α（α：安全温疾）として算出したＱ、を使
用するのが好ましい。
また、上記の如く制御する場合、第１図に示す如く、鋳
型冷却水制御装置１１を温度変換器、調節計、レベル信
号変換器等で構成し、この装置１１で上記の抜熱量計算
、凝固温度、過熱度ＴＳ吐計算、抜熱量目標値計算等を
行なうと、冷却水調節弁は自動的にコントロールできる
。
型冷却水制御装置１１を温度変換器、調節計、レベル信
号変換器等で構成し、この装置１１で上記の抜熱量計算
、凝固温度、過熱度ＴＳ吐計算、抜熱量目標値計算等を
行なうと、冷却水調節弁は自動的にコントロールできる
。
また、通常は鋳造速度一定で鋳造するため、（９）
抜熱量目標値も一定で良いが、鋳造速度変動による抜熱
量目標値の変化分は無視できるほど小さな値であり、前
述α（安全温度）に含めて良い。
量目標値の変化分は無視できるほど小さな値であり、前
述α（安全温度）に含めて良い。
更に抜熱量目標値変化分が非常に大きな値で無視できな
いのは鋳造トラブルの場合に相当し、手動介入すること
によって回避できる。
いのは鋳造トラブルの場合に相当し、手動介入すること
によって回避できる。
以上型するに、本発明方法は過熱を利用して冷却水量を
制御すると、鋳型内で生起する凝固層に大きな熱応力が
発生するのを阻止でき、常時初期凝固で形成される凝固
層はＴｓｐＨに見合った冷却の施こされた所定層が得ら
れ、表面性状の改善に多大の効果があり、併せて、所定
の冷却がなされることからブレイクアウト発生も阻止で
きる。
制御すると、鋳型内で生起する凝固層に大きな熱応力が
発生するのを阻止でき、常時初期凝固で形成される凝固
層はＴｓｐＨに見合った冷却の施こされた所定層が得ら
れ、表面性状の改善に多大の効果があり、併せて、所定
の冷却がなされることからブレイクアウト発生も阻止で
きる。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の配置図であ
る。 符号１・・・・・・タンディツシュ ２・・・・・・溶
鋼３・・・・・・溶鋼；Ｂ変針 ４・・・・・・鋳型５
・・・・・・冷却水温度計 ６・・・・・・流量調節弁
（１０） ７・・・・・・冷却水流量計 ８・・・・・・鋳型内溶鋼レベル計 ９・・・・・・鋳片 １０・・・・・・凝固シェル１１
・・・・・・冷却水制御装置 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄 （１１）
る。 符号１・・・・・・タンディツシュ ２・・・・・・溶
鋼３・・・・・・溶鋼；Ｂ変針 ４・・・・・・鋳型５
・・・・・・冷却水温度計 ６・・・・・・流量調節弁
（１０） ７・・・・・・冷却水流量計 ８・・・・・・鋳型内溶鋼レベル計 ９・・・・・・鋳片 １０・・・・・・凝固シェル１１
・・・・・・冷却水制御装置 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代 理 人 弁理士 松 下 義 勝 弁護士 副 島 文 雄 （１１）
Claims (1)
- 連続鋳造用鋳型の冷却水を制御する際に、タンディツシ
ュ内溶鋼温度を測定し、この測温値と溶鋼成分値からめ
られる凝固点温度との差たる溶鋼の過熱度をめ、この溶
鋼の過熱度にしたがって鋳型冷却水の入側温度ならびに
ＩＪ３側温度と鋳型的溶鋼レベルをもとにして冷却水量
を制御することを特徴とする連続鋳造用鋳型の冷却水制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274784A JPS60187457A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274784A JPS60187457A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187457A true JPS60187457A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH0557067B2 JPH0557067B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=12644601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274784A Granted JPS60187457A (ja) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | 連続鋳造用鋳型の冷却水制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642779B1 (ko) | 2005-06-07 | 2006-11-03 | 주식회사 포스코 | 냉간압조용 강의 연속 주조 방법 |
| JP2013066912A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2017013089A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造方法および鋳型の冷却水制御装置 |
-
1984
- 1984-03-05 JP JP4274784A patent/JPS60187457A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642779B1 (ko) | 2005-06-07 | 2006-11-03 | 주식회사 포스코 | 냉간압조용 강의 연속 주조 방법 |
| JP2013066912A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
| JP2017013089A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造方法および鋳型の冷却水制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0557067B2 (ja) | 1993-08-23 |
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