TWI446979B - Continuous vibration when the vibration device - Google Patents

Description

連續鑄造時之打擊振動裝置

本發明係關於：為了改善中心偏析等問題，在進行連續鑄造時，對於鑄片的短邊面施予打擊所產生的振動之打擊振動裝置。

在連續鑄造的鑄片的厚度方向的中心部及其附近，很容易產生被稱為：中心偏析、V偏析之類的宏觀偏析(marco segregation)。以下將這種宏觀偏析也稱為內部缺陷。

其中的中心偏析是C、S、P、Mn之類的容易偏析的溶質成分(以下也稱為偏析成分)在鑄片的最終凝固部濃縮化而出現的內部缺陷。而V偏析則是在鑄片的最終凝固部的附近，這些偏析成分在鑄片的縱斷面上呈V字狀的濃縮化而出現的內部缺陷。

將產生了這種宏觀偏析的鑄片實施熱加工以做成製品的情況下，會很容易產生韌性降低、氫誘導破裂等的現象。此外，將這些製品在常溫下加工成最終製品的時候，也容易產生破裂現象。

在鑄片中產生的偏析的機轉，被認為是有以下的原因。

亦即，隨著凝固的進行，偏析成分會在於凝固組織也就是柱狀結晶的樹枝間濃縮化。這種偏析成分已經濃縮化後的熔鋼，會因為凝固時的鑄片的收縮、或者鑄片的膨出等的原因，而從柱狀結晶的樹枝間流出。流出來的濃縮化熔鋼會朝向最終凝固部的凝固結束點流動，並且維持原狀地凝固而變成偏析成分的濃縮化區域。以這種方式所形成的偏析成分的濃縮化區域就是偏析。

想要防止這種鑄片偏析的有效方法為：防止殘留在柱狀結晶的樹枝間的偏析成分已經濃縮化後的熔鋼移動；以及防止這些濃縮化後的熔鋼局部性地聚集。

於是，專利文獻1所揭示的方法是：在進行連續鑄造時，利用設置在鑄片的長邊側且位於軋輥之間的氣槌機，對於正在軋輥之間移動的鑄片，施予每一分鐘10～100次，約2.0mm以下的振幅的打擊振動的方法。

[專利文獻1]日本特開昭51-128631號公報

此外，本案申請人也曾經在專利文獻2提出一種方法，是在對於包含具有矩形的橫斷面的鑄片的未凝固部的位置，使用複數個輥軋用導輥對進行輥軋時，一面對鑄片施予振動一面進行鑄造的方法。這種方法是在輥軋領域的範圍內，對於鑄片表面的至少一個地方連續地進行打擊。

[專利文獻2]日本特開2003-334641號公報

這個專利文獻2所揭示的方法，是先令含有未凝固部的位置的鑄片膨脹，在這個已經膨脹後的鑄片的厚度方向中心部的凝固結束之前的期間內，使用至少1對軋輥進行輥軋的方法。在進行輥軋時，一面對於鑄片施予振動一面進行鑄造的方法。換言之，在膨脹開始後至開始進行輥軋之前的鑄造方向領域的範圍內，或者在鑄造方向中的輥軋領域的範圍內，對於鑄片表面的至少一個地方連續地進行打擊的方法。

然而，專利文獻1所提議的方法，為了要充分地發揮降低中心偏析的效果會產生以下的大問題。

在被配置於鑄片的長邊側的輥軋之間，鑄片很容易膨脹。對於膨脹後的鑄片的長邊側施予打擊振動的情況下，無法將大的振幅施予到達鑄片的厚度方向的中心部。而且必須將氣槌機設置在軋輥之間，因而會有妨礙在軋輥之間配置用來對鑄片實施二次冷卻的灑水裝置之虞慮。所以，如果想要適正地實施二次冷卻的話，就無法施予連續的振動。此外，每一分鐘10～100次的打擊振動也難以將充分的振動能量傳遞到鑄片。

另外，專利文獻2所揭示的方法，對於防止鑄片的偏析是有效的。然而，後來又根據本發明人等的後繼研究的結果，得知有時候會因為鑄片的形狀不同而會有降低偏析的效果不夠充分的情況發生。

其理由是因為：從鑄片的短邊面側來進行打擊的話，如果鑄片寬度較大的時候，打擊振動無法充分地傳遞到達寬度方向中央部附近的鑄片內部。這種情況下，正在成長途中的柱狀結晶不會被打斷，所以柱狀結晶會繼續成長而無法生成微細的結晶組織。此外，對於生成在寬度方向中央部的最終凝固部附近的等軸結晶，振動無法充分地傳遞到此地，等軸結晶很容易產生架橋現象。

再者，根據專利文獻2的段落0039～0041所記載的試驗條件(振動振幅為±3.0mm、振動頻率為120次/分鐘(2Hz)、金屬模具尺寸為200mm×100mm×400mm(重量計算值為62.4kg))，打擊速度為0.5m/秒的話，振動能量係為7.8J。

本發明所欲解決的問題點是：以往的打擊方式係在連續鑄造時從鑄片的短邊面側來進行打擊，這種方式有時候，對於鑄片寬度較大者，無法有效地防止中心偏析、V偏析之類的偏析的產生。

本發明的連續鑄造時之打擊振動裝置，即使是對於鑄片寬度較大的鑄片，為了從鑄片的短邊面側有效地將打擊施予到含有未凝固部的鑄片，以資有效地防止鑄片的偏析產生，係一種連續鑄造時之打擊振動裝置，是在連續鑄造具有矩形的橫斷面的鑄片時，針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍，以在鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式來進行連續輕輥軋，並且在該中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內的至少一個地方，將鑄片之相對向的兩側的短邊面，以打擊振動頻率為4~12Hz、振動能量為30~150J的方式，在鑄片寬度方向連續進行打擊的裝置，其最主要的特徵為：具備有：用以打擊鑄片的短邊面的金屬模具；和可產生週期性的振動而將此振動傳遞到前述金屬模具之打擊裝置；和用來設定前述金屬模具與鑄片的短邊面之間的面間距離之打擊定位裝置，前述金屬模具的構造是：可將位在由複數段的夾送式軋輥對所構成的輕輥軋地帶內之相鄰的至少2段夾送式軋輥對之間的鑄片短邊面，當作一個整體，一起進行打擊的構造；前述打擊定位裝置係：先偵測出前述金屬模具之朝往鑄片短邊面的推迫位置之後，設定在這個金屬模具的回返位置上的金屬模具的前端面與鑄片短邊面之間隔；或者在推迫著用來設定鑄片與金屬模具的前端面之間隔的導引件的狀態下，執行打擊定位。

此外，前述的中心固相率fs係可從熔鋼的液相線溫度T_L 與固相線溫度T_s 與厚度中心的溫度T，以fs=(T_L -T)/(T_L -T_s )的數式求出。鑄片的厚度中心的溫度T如果是熔鋼的液相線溫度TL以上時，fs=0，前述厚度中心的溫度T較之熔鋼的固相線溫度T_s 更小時，fs=1.0。又，鑄片的厚度中心的溫度T係可利用：考慮了鑄造速度、鑄片的表面冷卻、鑄造鋼種的物性等因素之後的鑄片厚度方向一次元的非定常傳熱解析計算來求得。

根據本發明，即使是鑄片寬度較大的鑄片的情況下，亦可有效地防止中心偏析、V偏析之類的偏析的產生，而可獲得內部品質良好的鑄片。

在連續鑄造時從鑄片的短邊面側進行打擊的時候，如果鑄片寬度很大的話，有時候會無法有效地防止中心偏析、V偏析之類的偏析的產生。本發明針對於這個技術課題，藉由將金屬模具的構造製作成：可將位在相鄰的至少2段夾送式軋輥對之間的鑄片的整個短邊面，當作一個整體，連續地一起進行打擊的構造而能夠解決此一課題。

[實施例]

以下將詳細說明用以實施本發明的最佳方式，以及研究開發直到完成本發明為止的過程。

如先前所述，從短邊面側來打擊鑄片的情況下，如果鑄片寬度很大的話，打擊所產生的振動無法充分地傳遞到鑄片的寬度方向中央部附近的內部。這種情況下，成長途中的柱狀結晶無法斷裂，因此柱狀結晶會繼續成長而無法形成微細的結晶組織，因而無法獲得充分的降低偏析的效果。此外，振動無法充分地傳遞到在鑄片的寬度方向中央部的最終凝固部附近所生成的等軸結晶，因為等軸結晶很容易產生架橋現象，因此無法獲得十分的降低偏析的效果。

於是，本案發明人等，不斷地從事：為了防止中心偏析、V偏析等的產生，而從含有末凝固部的鑄片的相對向的兩側的短邊面表面施予打擊的實驗。藉由這種實驗，針對於：到底應如何地從鑄片的短邊面側施予打擊，才能夠將打擊振動充分地傳遞到達鑄片的寬度方向中央部附近的內部？的這種做法加以調查。

其結果，本發明人等找到了一種創見：就是在鑄片的中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內，存在著能夠獲得打擊振動效果的振動頻率以及振動能量。此外，也找到了一種創見：就是針對於前述範圍的近乎整個區域施予打擊的做法，對於降低偏析的產生是極為有效。

然後，本發明人等，提出一種鋼之連續鑄造方法的方案，是在鑄造具有矩形的橫斷面的鑄片時，對於鑄片的厚度方向中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍實施輕輥軋(日本特願2006-53057號專利申請案)。這種方法係在實施前述輕輥軋時，對於該中心固相率fs為前述範圍內的至少一個地方，在鑄片的寬度方向上連續地進行打擊的方法。

這個時候，係以鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式，連續地進行輕輥軋。此外，對於鑄片的相對向的兩側的短邊面，係以打擊振動頻率為4～12Hz、振動能量為30～150J的方式，對於鑄片寬度方向進行連續的打擊。

在這個日本特願2006-53057號申請案中係提出用來實施前述的連續鑄造方法的裝置。這種打擊振動裝置係可將由複數個導輥所構成的區段(segment)的至少一個區段內的鑄片之相對向的兩側的短邊面的各個短邊面整體，分別視為一個整體，一起進行打擊的構造。

然而，鋼的連續鑄造中的輕輥軋，依據連續鑄造機的構造特徵的不同，也有的是利用夾送式軋輥部來進行輕輥軋，而不是利用由複數個導輥所構成的區段來進行輕輥軋。

本發明人係在夾送式軋輥部，進行了前述日本特願2006-53057號申請案中所提議的鋼的連續鑄造方法中的打擊試驗，結果發現了係與在前述區段中進行打擊的情況同樣地可獲得充分的效果。

在這種夾送式軋輥部進行打擊的情況，係如下列表1所示般地，與在區段進行打擊的情況比較的話，其優點是：可容易確保設置的空間，可容易進行設備的維修保養。

本發明的連續鑄造時之打擊振動裝置係根據以上的創見而開發完成的，是在連續鑄造具有矩形的橫斷面的鑄片時，針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍，以在鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式來進行連續輕輥軋，並且在該中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內的至少一個地方，將鑄片之相對向的兩側的短邊面，以打擊振動頻率為4～12Hz、振動能量為30～150J的方式，在鑄片寬度方向連續進行打擊的裝置，其特徵為：具備有：用以打擊鑄片的短邊面的金屬模具；和可產生週期性的振動而將此振動傳遞到前述金屬模具之打擊裝置；和用來設定前述金屬模具與鑄片的短邊面之間的面間距離之打擊定位裝置，前述金屬模具的構造是：可將位在由複數段的夾送式軋輥對所構成的輕輥軋地帶內之相鄰的至少2段夾送式軋輥對之間的鑄片短邊面，當作一個整體，一起進行打擊的構造；前述打擊定位裝置係：先偵測出前述金屬模具之朝往鑄片短邊面的推迫位置之後，設定在這個金屬模具的回返位置上的金屬模具的前端面與鑄片短邊面之間隔；或者在推迫著用來設定鑄片與金屬模具的前端面之間隔的導引件的狀態下，執行打擊定位。

本發明的連續鑄造時之打擊振動裝置，係將在鑄模內凝固鑄造後的鑄片1送到被配置在鑄造方向的下游側的複數段的夾送式軋輥2a，2b對，且如第1圖所示般地，在複數段的夾送式軋輥2a，2b對之間，配置了金屬模具3等。

第1圖中，3是用來打擊鑄片1的短邊面的金屬模具。這個金屬模具3的構造是：在複數段的夾送式軋輥2a，2b對之中相鄰的至少2段夾送式軋輥2a，2b對之間，具有打擊板3a。藉由採用這種構造，位在相鄰的至少2段夾送式軋輥2a，2b對之間的鑄片1的整個短邊面，係可當作一個整體，連續地一起進行打擊。此外，這種金屬模具3，基於耐久性、耐熱性等觀點之考量，是採用鑄造物為宜。

另一方面，等軸結晶等的架橋現象是在鑄片1的中心固相率為0.1以上的位置產生的。然而，如果藉由施予打擊來防止架橋現象的產生不夠完全的話，有時候將會再度產生架橋現象。因此，是以將鑄片1的中心固相率為0.4以上的範圍充分地施予連續打擊為宜，最好是將複數段的夾送式軋輥2a，2b對之間的全長都施予打擊為宜。

又，如後所述般地，鑄片的中心固相率0.1～0.9係比較廣的範圍，而且在實際作業當中，前述位置會不停地改變。因此，有時候只要針對相鄰的2段夾送式軋醌2a，2b對之間施予打擊就夠了，但有時候則是必須如第1圖所示般的在相鄰的3段夾送式軋輥2a，2b對之間施予打擊。然而，如果想要適用於所有的中心固相率的範圍，在較長的範圍都施予打擊的話，設備費會變得太過龐大，因此，只針對於能夠獲得振動效果的範圍，例如：在相鄰的3段夾送式軋輥2a，2b對之間，施予打擊。

總之，在鑄片1的鑄造方向的廣範圍內，令其振動的做法是很重要的，如果可能的話，將金屬模具3在鑄造方向上的長度設定為：能夠打擊涵蓋到複數段的夾送式軋輥2a，2b對的整個區域的長度最好。但是，實際上因為有時候會將夾送式軋輥2a，2b對配置到連續鑄造機，或者從連續鑄造機取出來，因此只要在各種連續鑄造裝置不要互相妨礙的範圍內，儘可能地將能夠執行打擊的長度設定的愈長愈好。

此外，前述夾送式軋輥2a，2b對，一般都是藉由安裝在上部框架4的油壓缸5等而可以調節輥軋量，而構成也可以不執行輕輥軋的構造。

6是在其前端部安裝了前述金屬模具3的打擊裝置，可產生週期性的振動而將這種振動傳遞到金屬模具3，例如係可採用氣壓缸。這個打擊裝置6係被配置於含有未凝固部的鑄片1的兩側的短邊面側的例如：兩個地方。

7是打擊定位裝置，金屬模具3是從第2圖(a)所示的待機位置被朝往鑄片1的短邊面推迫(請參考第2圖(b))。這個打擊定位裝置，在偵測出推迫位置之後，在金屬模具3的回返位置(請參考第2圖(c))上，設定金屬模具3的前端面與鑄片1的短邊面之間隔L(打擊振幅：約8mm)。

打擊定位裝置7並不侷限於第2圖所示的結構，亦可採用第3圖所示的結構。這個第3圖的打擊定位裝置7是藉由從第3圖(a)所示的待機位置使得推迫導引件8抵接到鑄片1的短邊面(請參考第3圖(b))而設定金屬模具3的前端面與鑄片1的短邊面之間隔L(打擊振幅：約8mm)。這個打擊定位裝置7，在第3圖(c)所示的打擊進行中，是呈現將推迫導引件8推迫到鑄片1的短邊面的狀態。此外，推迫導引件8的配置條件是被預先設定為可使得金屬模具3與鑄片1的間隔L變成預定的間隔。

這個金屬模具3與鑄片1的短邊面之間隔L也會因想要鑄造的鑄片1的寬度的大小而不同，實際上必須以鑄造中的鑄片1的短邊面作為基準來進行設定。這個間隔L會影響到打擊裝置6的衝程。衝程不足的話，無法確保打擊時的打擊速度，無法獲得充足的振動能量。因此，打擊開始時要先實施定位，也就是先調整金屬模具3與鑄片1的短邊面的相對位置。

使用本發明的裝置，連續鑄造具有矩形的橫斷面的鑄片1時，是針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍，以鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片1的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式，連續進行輕輥軋。在此同時，針對該中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內的至少一個地方，對於鑄片1之相對向的兩側的短邊面，以打擊振動頻率為4～12Hz、振動能量為30～150J的方式朝鑄片寬度方向連續進行打擊。

在本發明中，針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內的至少一個地方，將鑄片1的相對向的兩側的短邊面連續施予打擊的理由如下。

因為等軸結晶等的架橋現象會產生在中心固相率為0.1以上的位置，所以在中心固相率未達0.1的鑄片1的位置，等軸結晶等的生成並不充分，即使對鑄片1施予打擊，其效果也不顯著。此外，因為中心固相率超過0.9的話，未凝固熔鋼變得不易振動以及流動，所以很難以藉由對於鑄片1的打擊就能夠破壞等軸結晶等的架橋現象或因架橋現象所形成的空間部。

第4圖是顯示出：將厚度為300mm的高碳鋼(C=0.40質量%)，在鑄造速度0.75m/分鐘、二次冷卻的比水量0.8公升/kg的條件下進行了連續鑄造的情況下，鑄片的中心固相率為0.1～0.9的領域中之鑄造方向上的長度與未凝固厚度的圖。

本發明中所稱的中心固相率為0.1～0.9的範圍係如第4圖所示般地，在鑄造方向上較長的領域。此外，在第4圖中的兩處雙向箭頭是顯示出：將可對鑄片施予振動的打擊板配置於：從鑄模出口側起算的這兩處的距離的位置之例。

因此，第4圖的打擊板的例子是在中心固相率fs為0.4～0.8的範圍中，對於鑄片的相對向的兩側的短邊面朝鑄片寬度方向，連續地施予打擊的例子。

第5圖是顯示出：將厚度為250mm的中碳鋼(C=0.06質量%)，以鑄造速度1.0m/分鐘、二次冷卻的比水量0.8公升/kg的條件，進行了連續鑄造的情況下，在鑄片的中心固相率fs為0.1～0.9的領域中的鑄造方向上的長度與未凝固厚度的圖。

又，第5圖中的兩處雙向箭頭是顯示出：將可對鑄片施予振動的打擊板配置於：從鑄模出口側起算的這兩處的距離的位置之例。

第5圖的打擊板的例子係在包含了中心固相率fs為0.25～0.9的範圍之0.25～1.0中，對於鑄片1的相對向的兩側的短邊面朝鑄片寬度方向連續地施予打擊之例。

本發明的情況，是針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍，以鑄造方向上的長度每一公尺的鑄片1的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式，對於鑄片連續地進行輕輥軋。其理由是，因為本發明人等在考慮了凝固收縮量與熱收縮量來計算了夾送式軋輥2a，2b對的軋輥間隔(咬入量)之後，發現了具有可降低中心偏析的效果的範圍是：鑄造方向上的長度每一公尺的鑄片1的厚度方向的輥軋率大約1%以內。

也就是說，如果將鑄造方向上的長度每一公尺鑄片1的厚度方向的輥軋率大幅超過1%的輥軋在低固相率的範圍內進行實施的話，凝固界面的變形會增大，容易產生內部裂痕。在進行連續輕輥軋的情況下，只要執行既可抑制內部裂痕的產生，又可符合凝固收縮量以上的輥軋就足夠了，這種情況的輥軋率是鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片1的厚度方向的輥軋率為1%以內。

又，在本發明中，並不是對於鑄片的長邊面，而是對於短邊面進行連續打擊。因為在長邊側的軋輥之間，鑄片很容易膨脹，如果將打擊震動施予到這個膨脹後的長邊面的話，將會助長上流側的熔鋼湯面的變動。此外，鑄片正處於膨脹狀態，所以無法對於鑄片的厚度中心部施予大的振幅。此外，必須在軋輥之間設置打擊賦予手段，所以將會有妨礙在軋輥之間配置鑄片二次冷卻用的灑水裝置的虞慮，而無法施予連續的振動。

相對於此，若是對於短邊面施予打擊振動的話，即使受到因振動所導致的移位，還是比長邊側的情況更不會產生較大的體積變化，所以並不會產生類似於對長邊面施予打擊振動的情況的那種問題。此外，用來設置打擊賦予手段時的設備上的問題也比較少。

例如將鑄片寬度設定為2300mm、將金屬模具3設定為200mm寬度的情況下，對於長邊面施予打擊振動的話，能夠施予打擊振動的部位是在鑄造方向上的200mm。相對地，若是對短邊面施予打擊振動的話，能夠施予打擊振動的部位(如果能夠充分確保打擊板的長度的話)，可達到在鑄造方向上的2300mm程度。因此，對於短邊面施予打擊振動的情況，體積變化只有1/11.5的程度而已。

此外，在本發明中，將打擊時的打擊振動頻率選定為4～12Hz的理由是因為：如果打擊振動頻率未達4Hz的話，振動能量無法充分地傳遞到鑄片未凝固部，因而減少中心偏析的效果比較少。

如果從賦予振動能量的觀點來看，雖然頻率較大的比較有利，但如果是採用氣壓缸系來當作振動能量賦予手段的話，將會隨著振動頻率的增加，會產生振動波形的錯亂。此外，鑄片1承受到打擊時，基於鑄片的變形特性，如果是被施予不超過12Hz程度的振動的話，能夠獲得充分的效果。此外，如果想要增加振動頻率的話，就必須增加所供給的空氣壓力，因此，也擔心因振動所導致的對於週邊相關機器的影響。所以乃將可降低中心偏析的範圍的上限選定為12Hz。

又，本發明係將振動能量選定為30J～150J。這是因為如果施加超過了150J的振動能量的話，有時候會損傷到設置於連續鑄造機的週邊機器。此外，如果施加了超過必要值以上的振動能量的話，也會對於打擊裝置6本身的耐久性造成不良影響。

另一方面，如果振動能量未達30J的話，從鑄片1的短邊面側加諸的打擊振動將無法充分地傳遞到鑄片寬度方向中央部附近的鑄片內部之緣故。

振動能量E(J)，如果將金屬模具3的重量當作M(kg)、將金屬模具3對於鑄片1的打擊速度當作V(m/秒)的話，可利用E=0.5×M×V² 的公式求出來。因此，想要改變振動能量時，只要改變金屬模具3的重量，或者改變金屬模具3對於鑄片1的衝撞速度即可。然而，即使每分鐘實施數次較大的振動能量，也會因為在凝固末期的特別高固相率下的架橋現象無法完全地抑制，所以最重要的還是振動頻率。

此外，前述本發明所規定的打擊振動頻率的範圍，並不會因鑄片寬度不同的金屬初胚與鋼胚而改變。然而，金屬初胚與鋼胚因為含有未凝固的容積不同，所以最適合的振動能量也會改變。

使用本發明的打擊振動裝置來進行連續鑄造時的輕輥軋，從打擊鑄片1的表面之位置的上流側起迄下游側的範圍中，更進一步地針對於中心固相率fs為0.1～0.9的鑄片1，以鑄造方向上的長度每一公尺為0.5～2.5mm的比例來進行輕輥軋為宜。

是以，本發明在對於鑄片1進行輕輥軋時，藉由將符合最適合振動條件的打擊振動施予給鑄片1，而能夠將所產生的振動充分地傳遞到鑄片1的內部，因而可更進一步獲得減少偏析的效果。

(實施例)

以下將說明為了驗證本發明而進行的實驗的結果。

在鑄造方向上設置了兩對如第1圖所示的這種打擊裝置。將下列表2所示的成分範圍的高碳鋼鑄造成金屬初胚或鋼胚。尺寸大小是厚度250～310mm、寬度425mm或2300mm。此外，鑄造速度為0.70m/分鐘或0.75m/分鐘。

輕輥軋時的中心固相率設定在0.1～0.9的範圍，以鑄造方向的長度每一公尺為1.0mm的比例，對於鑄片進行輕輥軋。至於二次冷卻，則是將條件統一為比水量為0.8公升/kg。

使用氣壓缸方式的打擊裝置，對於含有未凝固部的位置的鑄片的兩側短邊面的兩個地方，以打擊面的振動振幅為±3mm，以4Hz或6Hz的振動數(每一分鐘打擊240次或360次)進行連續的打擊，將振動賦予鑄片。

打擊條件設定為：金屬模具重量為450kg，打擊速度為約0.47m/秒或0.71m/秒(振動能量為50J或114J)。安裝在打擊裝置的前端部的金屬模具之與金屬初胚或鋼胚的接觸面的形狀是採用：鑄片厚度方向上的寬度為約200mm、鑄造方向上的長度為約1100mm的接觸面形狀者。

在鑄造試驗中，採取鑄片的樣品，從相當於該樣品的橫斷面的厚度以及寬度方向的中心部的位置，包含著厚度方向中心部採取了：在厚度方向為10mm、在寬度方向為200mm、在鑄造方向為15mm程度的試驗片。

使用這些試驗片，從相當於鑄片的厚度方向中心部的位置的26處地方，利用直徑2mm的鑽頭以7mm的間距進行鑽孔，並採取鑽屑來分析其含C量。將該分析值C(質量%)除以澆鑄桶內的熔鋼的C分析值C0(質量%)，而求出C/C0比，而求出這些比值的最大值(以下稱為「最大中心偏析率」)。

前述的實驗條件如下列表3所示。這個實驗係針對於：根據本發明的打擊振動裝置在夾送式軋輥之間施予打擊振動的發明例(高碳鋼C)、根據日本特願2006-53057號申請案所提議的打擊振動裝置在區段部施予打擊振動的比較例(高碳鋼B)以及並未施予打擊振動就製造的比較例(高碳鋼A)來進行的。

將實驗結果顯示於第6圖。在施予了打擊振動的情況下，無論是哪一種情況，就最大中心偏析而言，沒有太大的差異，全部都是最大中心偏析率為1.15以下，屬於良好等級。另外，在未施予打擊振動的情況下，如果鑄片寬度太大的話，有時候最大中心偏析率會超過1.15。此外，實驗結果的評比方式，最大中心偏析率1.15以下是屬於良好等級，超過1.15的話，屬於不良等級。

本發明並不侷限於上述的例子，只要是在各請求項所述的技術思想的範疇內的話，當然亦可適當地改變實施方式。

例如在前述的說明中，雖然是採用氣壓缸來作為打擊裝置6，但是只要是能夠驅動金屬模具3的話，無論是油壓缸、或者使用偏心凸輪的方式、使用彈簧的方式等的各種方法亦可採用。

[產業上的可利用性]

本發明並不侷限於實施例所示的這種高碳鋼鑄片，亦可適用於中碳鋼鑄片、低碳鋼鑄片之類的其他鋼種的連續鑄造。

1．．．鑄片

2a，2b．．．夾送式軋輥

3．．．金屬模具

3a．．．打擊板

6．．．打擊裝置

7．．．打擊定位裝置

8．．．推迫導引件

第1圖是將安裝了打擊裝置的夾送式軋輥對的例子，以從鑄片的短邊面方向來顯示的示意圖。

第2圖是用來說明打擊裝置的金屬模具與鑄片的位置関係的圖，第2圖(a)是顯示出打擊裝置的待機位置、第2圖(b)是顯示出將金屬模具推迫在鑄片的短邊面的狀態、第2圖(c)是顯示出以第2圖(b)的位置作為起點將金屬模具返送預定量的狀態。

第3圖是用來說明其他的打擊裝置的金屬模具與鑄片的位置関係的圖；第3圖(a)是顯示出打擊裝置的待機位置、第3圖(b)是顯示出將推迫導引件抵接在鑄片的短邊面的狀態、第3圖(c)是顯示出打擊中的狀態。

第4圖是顯示出高碳鋼的情況下的中心固相率為0.1～0.9的領域之鑄造方向上的長度與未凝固厚度。

第5圖是顯示出中碳鋼的情況下的中心固相率為0.1～0.9的領域之鑄造方向上的長度與未凝固厚度。

第6圖是顯示出實驗結果的圖。

1．．．鑄片

2a,2b．．．夾送式軋輥

3．．．金屬模具

3a．．．打擊板

4．．．上部框架

5．．．油壓缸

6．．．打擊裝置

7．．．打擊定位裝置

Claims (1)

1. 一種連續鑄造時之打擊振動裝置，是在連續鑄造具有矩形的橫斷面的鑄片時，針對於鑄片厚度中心部的中心固相率fs為至少0.1～0.9的範圍，以在鑄造方向上的長度每一公尺之鑄片的厚度方向的輥軋率為1%以內的方式來進行連續輕輥軋，並且在該中心固相率fs為0.1～0.9的範圍內的至少一個地方，將鑄片之相對向的兩側的短邊面，以打擊振動頻率為4～12HZ、振動能量為30~150J的方式，在鑄片寬度方向連續進行打擊的裝置，其特徵為：具備有：用以打擊鑄片的短邊面的金屬模具；和可產生週期性的振動而將此振動傳遞到前述金屬模具之打擊裝置；和用來設定前述金屬模具與鑄片的短邊面之間的面間距離之打擊定位裝置，前述金屬模具的構造是：可將位在由複數段的夾送式軋輥對所構成的輕輥軋地帶內之相鄰的至少2段夾送式軋輥對之間的鑄片短邊面，當作一個整體，一起進行打擊的構造；前述打擊定位裝置係：先偵測出前述金屬模具之朝往鑄片短邊面的推迫位置之後，設定在這個金屬模具的回返位置上的金屬模具的前端面與鑄片短邊面之間隔；或者在推迫著用來設定鑄片與金屬模具的前端面之間隔的導引件的狀態下，執行打擊定位。