TWI770652B

TWI770652B - 連續鑄造鑄片的二次冷卻方法

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Publication number: TWI770652B
Application number: TW109137583A
Authority: TW
Inventors: 大須賀顕一; 上岡悟史
Original assignee: 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2022-07-11
Also published as: CN114641356B; CN114641356A; KR20220069059A; WO2021085474A1; EP4052815A4; TW202133967A; JPWO2021085474A1; KR102631495B1; EP4052815B1; JP7052931B2; EP4052815A1

Abstract

提供一種連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其係能夠輕易進行設備維護且能夠提高冷卻能力的均一性。本發明之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，係：一種連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，係於連續鑄造機(1)的二次冷卻帶中之水平帶(15)的鑄造方向全區間或部分區間以軸間距離(P)(單位：mm)設置之半徑(d)(單位：mm)的導引輥(19)之間，將噴射形態為四角形之噴霧噴嘴(21)於鑄片寬度方向排列而冷卻鑄片(5)；其特徵為：噴霧噴嘴(21)所各自噴霧的冷卻水的水量密度，係作為該水量密度於前述鑄造方向成為最大值的50%的2個地點之A地點與B地點之間的距離(L)(單位：mm)和軸間距離(P)的關係滿足下式(1)，並且，在前述A地點至前述B地點的範圍一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻；

Description

連續鑄造鑄片的二次冷卻方法

本發明，係關於連續鑄造鑄片的二次冷卻方法。

以垂直彎曲型的連續鑄造設備為例，根據圖4、圖5說明一般性的連續鑄造鑄片的製造方法。

從餵槽(未圖示)注入至鑄模3的熔鋼，係於鑄模3被一次冷卻，成為形成有凝固殼之平板狀的鑄片5而以平板狀於垂直帶7下降而前進至彎曲帶11。並且，在彎曲帶11的入口側的彎曲部9，鑄片5係以保持一定的曲率半徑的方式一邊被複數個輥(未圖示)導引一邊彎曲。

之後，於矯正部13一邊使曲率半徑依序增大一邊被回彎(矯正)，並在離開矯正部13之後鑄片5會再度成為平板狀而前進至水平帶15。在水平帶15完成凝固之後，鑄片5會被設置於連續鑄造機1的出口側的氣割機17切斷為預定長度。

鑄片5離開鑄模3之後，係為了從垂直帶7至水平帶15使凝固完成至中心部，而實施使用水噴霧(水一流體噴霧或水－空氣雙流體混合噴霧)之二次冷卻。

一般而言，二次冷卻係於鑄模正下方的垂直帶7噴射大流量的水以實施強冷卻，藉此確保殼的強度。在彎曲帶11之後係反而使冷卻減弱，而藉由來自內部的高溫部的熱傳導使表面溫度上昇(復熱)。接著，於矯正部13將表面溫度調整為脆化溫度範圍以上，以避免產生橫向龜裂。

並且，使鋼種不同，係以提升生產效率為目標而採用使鑄造速度增加，在鑄片中心部未凝固時便進行矯正，並在連續鑄造的最後階段於水平帶15實施強冷卻而藉此使凝固完成的方法。在冷卻能力於該等強冷卻帶產生不均的情形，會於鑄片表面產生溫度偏差，而會因此產生熱應力以致產生表面龜裂。並且，在連續鑄造步驟地最後階段實施強冷卻之際，會因冷卻不均而使鑄片中心部的凝固完成位置不均勻，而對於內部品質亦造成影響。因此，為了於強冷卻帶穩定地實現高冷卻能力，以冷卻水在鑄片表面維持核沸騰狀態為佳。

於二次冷卻帶設置有複數個導引輥19，冷卻水係噴射至該等導引輥19的間隙(參照圖5)。

若從鑄片短邊側觀察冷卻水的噴射狀況(水平帶15之例)，係如圖5所示，藉由噴霧噴嘴21所進行之冷卻，會於鑄片表面產生被冷卻水直接噴射的直射區域X，以及與導引輥19的接觸部和冷卻水被導引輥19遮擋之冷卻水不會直接接觸的非直射區域Y。

於直射區域X，會因自噴嘴連續地供給有冷卻水而維持高冷卻能力，然而於非直射區域Y會僅剩下藉由與導引輥19的接觸或滯留水所進行之排熱，使冷卻能力降低。因此，當鑄片從直射區域X移動至非直射區域Y，則鑄片表面溫度會大幅上升(復熱)。此時，鑄片進入位於下個輥之間的直射區域X而無法迅速地到達核沸騰狀態，導致沸騰狀態在鑄造方向不穩定地變化而產生大幅溫度變動。並且，同樣地不穩定之沸騰狀態的轉移於鑄片寬度方向亦有可能產生，故於鑄片寬度方向亦會產生大幅的溫度差。因該等之溫度變動，除了會於鑄片表面產生熱應力而產生表面龜裂，尚導致凝固完成位置在鑄片寬度方向不均勻而使內部品質惡化等品質上的問題。

作為提高前述般之連續鑄造步驟的二次冷卻中之局部性冷卻能力的均一性的方法，例如於專利文獻1中，提案有界定鑄造方向的水噴霧的直射範圍長度與導引輥間距離的比以提高冷卻能力的均一性的技術。

並且，於專利文獻2中，提案有於導引輥之間設置接近鑄片表面的冷媒導引板以使冷卻水遍佈鑄片表面的技術。 [先前技術文獻]

專利文獻1：日本特開2003-136205號公報專利文獻2：日本特開2018-15781號公報

[發明所欲解決之問題]

於前述專利文獻1之技術中，雖使噴霧水的直射部面積寬廣而欲藉此使鑄造方向的冷卻均一性提升，然而對於在直射部之沸騰狀態並無記載，無法得知是否能夠在前述之強冷卻條件穩定地實現及維持核沸騰。

並且，雖未針對所使用之噴霧水的鑄片寬度方向的噴射形態有所記載，然而能夠推測為2條橢圓形。此時，噴霧水的寬度方向端部與中央部相比，噴霧寬度及水量密度會降低，故會無法實現作為目標之冷卻能力的均一性。並且，雖使用具有複數個噴射口的噴霧噴嘴為佳，然而若噴嘴形狀複雜化則噴嘴堵塞之風險會提高，導至無法確保理想的噴霧厚度的可能性提高。

另一方面，於專利文獻2之技術中，係使冷媒導引板接近鑄片表面，而使導引板與鑄片表面間形成流速快的水膜，藉此能夠實現非沸騰～核沸騰狀態。

然而，導引板與鑄片表面會非常接近而碰撞的危險性高，且有於鑄片表面造成刮痕的可能性或導引板損傷的可能性。

並且，因小徑的供水口設置於鑄片附近，故例如即便沒有衝撞、損傷，在連續使用的情形，亦會有鏽皮片等引起孔洞堵塞的可能性。若因導引板的損傷、孔洞堵塞導致水膜的形成不均勻，則會無法實現核沸騰狀態而使冷卻不均勻。因此，雖為了確保冷卻能力的均一性，維持設備的健全性係極為重要，然而因以封塞輥之間的間隙的方式設置導引板，故在檢查無法輕易地裝卸。因此，為了進行所主張之均勻的冷卻，需耗費龐大的設備管理成本。

如以上所述，尚未知在鑄造方向及鑄片寬度方向雙方穩定地實現及維持核沸騰狀態之水噴霧的噴霧條件。

本發明係為解決如此課題而完成者，目的在於提供一種連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其係能夠在鑄片的鑄造方向及寬度方向之雙方穩定地實現、維持核沸騰狀態，因此能夠輕易進行設備維護且能夠提高冷卻能力的均一性。 [解決問題之技術手段]

用以解決前述課題之本發明，係具有以下特徵。 [1] 一種連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，係於連續鑄造機的二次冷卻帶中之水平帶的鑄造方向全區間或部分區間以軸間距離P(單位：mm)設置之半徑d(單位：mm)的導引輥之間，將噴射形態為四角形之噴霧噴嘴於鑄片寬度方向排列而冷卻鑄片；其特徵為：前述噴霧噴嘴所各自噴霧的冷卻水的水量密度，係作為該水量密度於前述鑄造方向成為最大值的50%的2個地點之A地點與B地點之間的距離L(單位：mm)和前述軸間距離P的關係滿足下式(1)，並且，在前述A地點至前述B地點的範圍一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻。

[2] 如[1]所述之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其中，連結前述噴霧噴嘴的噴嘴噴射口與前述A地點的直線和連結前述噴嘴噴射口與前述B地點的直線所成的角度θ(單位：度)係滿足式(2)，並且，作為前述噴嘴噴射口離前述鑄片的高度之噴嘴高度h(單位：mm)係滿足式(3)。

[3] 如[1]或[2]所述之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其中，前述噴霧噴嘴所各自噴射的前述冷卻水的水量密度，係位於前述噴霧噴嘴所造成的冷卻區間內之前述鑄片的每單位表面積400(L/m² )/min以上2000(L/m² )/min以下。 [發明之效果]

依據本發明，因於連續鑄造機的二次冷卻帶中將噴射形態為四角形之噴霧噴嘴於鑄片寬度方向排列，並以連結作為使各噴霧噴嘴所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布的最大值成為50%的2點之A及B間的距離L(單位：mm)與軸間距離P的關係滿足L/P≧0.70的方式配置前述導引輥及前述噴霧噴嘴，而在點A至B的範圍一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻，藉此能夠於鑄片表面的大範圍穩定地實現及維持核沸騰，而能夠穩定地製造高品質的鑄片。

本實施形態之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，係於從鑄造方向上游側依序以垂直帶7、彎曲部9、彎曲帶11、矯正部13、水平帶15構成的連續鑄造機1(參照圖4)的二次冷卻帶中之水平帶15的部分鑄造方向區間或水平帶15的鑄造方向全區間以軸間距離P(單位：mm)設置之半徑d(單位：mm)的導引輥19之間，將噴射形態為四角形之噴霧噴嘴21於鑄片寬度方向排列而冷卻鑄片5；其特徵為：以連結作為使各噴霧噴嘴21所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布的最大值成為50%的2點之A及B間的距離L(單位：mm)與軸間距離P的關係滿足下式(1)的方式配置導引輥19及噴霧噴嘴21，並在點A至點B的範圍一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻。

於本實施形態，係如圖1所示，使用噴射形態為四角形的噴霧噴嘴21。使用如此之噴射形態為四角形的噴霧噴嘴21的理由係如以下所述。

在於導引輥19的間隙配置噴霧噴嘴21進行鑄片表面的冷卻的情形，鑄片表面露出的部分(被冷卻面)的形狀係細長(鑄片寬度方向長，澆鑄方向短)的長方形。為了以最大限度涵蓋細長的長方形的範圍內且均勻地噴灑冷卻水，係將具有四角形的噴射形態之噴霧噴嘴21於鑄片寬度方向排列配置為佳。如此，能夠無間隙地對於被冷卻面均勻地直射冷卻水，故能夠均勻地達成核沸騰而不會產生局部地復熱。

並且，較佳為以在使於鑄片寬度方向相鄰的噴霧噴嘴21的寬度方向水量密度分布重疊時之重疊部的水量密度，為單一噴射之際的水量密度的最大值的50%以上100%以下的方式，設定相鄰的噴霧噴嘴21的噴射區域的重疊量。

若重疊部的水量密度未達最大值的50%，則重疊部的水量密度不夠充分而在冷卻時無法到達核沸騰狀態，使寬度方向產生溫度不均。另一方面，在比100%更大的情形，係重疊範圍過大而導致相鄰的噴霧噴嘴21的冷卻水彼此干擾，而增加實際上噴射之際無法成為設想般之水量密度分布導致冷卻不均勻之疑慮。

並且，於本實施形態中，以連結作為使各噴霧噴嘴21所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布的最大值成為50%的2點之A及B間的距離L(單位：mm)與軸間距離P的關係滿足L/P≧0.70的方式配置導引輥19及噴霧噴嘴21。

如此配置之理由，係如以下所述。

在利用核沸騰實施強冷卻的情形，噴霧噴嘴21的冷卻水的直射部與非直射部的冷卻能力的差會明顯增大。因此，在直射部及非直射部的溫度變化會增大，而會成為龜裂等之缺陷的原因。並且，在縮減冷卻水的流量之際，若非直射部之復熱過大，則在直射部亦無法迅速實現核沸騰，而可能成為溫度不均的原因。

就該點而言，若為L/P≧0.70，則成為非直射部的範圍小，故以不會妨礙鑄片冷卻的程度之充足的冷卻水從直射部流入非直射部，而不會產生溫度不均。

並且，衝撞鑄片的冷卻水，會從直射部往周圍擴展的方式流走。此時，往鑄造方向的流動係被阻擋於導引輥與鑄片的間隔，而形成往鑄片寬度方向的流動而被排水。因此，水量密度較大的情形，若非直射部的範圍過小，則會有輥子邊的流與直射部互相干擾之可能性。因此，連結2點A及B的距離L與軸間距離P的關係，以滿足L/P≧0.90為佳。

並且，因本實施形態之噴霧噴嘴21的噴射形態係四角形，故噴霧厚度在鑄片寬度方向不會變化，而能夠於寬度方向整面使L/P落在預定的範圍。

就該點而言，在如專利文獻1之噴霧噴嘴般噴射形態為橢圓形的情形，故直射部的噴霧厚度在鑄片寬度方向的端部會減小，而難以於寬度方向整面使L/P落在預定的範圍。

並且，於本實施形態中，為了實施穩定的強冷卻，係以實現及維持核沸騰狀態作為要件。

為了實現及維持該核沸騰狀態，除了冷卻水的直射部長度以外，水量密度亦為重要因子。若水量密度不夠充分，則即便鑄片5進入冷卻水直射部亦不會立即達到核沸騰狀態，而在溫度因膜沸騰降低之後轉移至核沸騰。

此時，冷卻速度會因寬度方向位置(鑄片寬度中央部、鑄片角落部)有所不同，且因自膜沸騰往核沸騰的轉移點會受表面性狀的影響，故核沸騰的起始點在鑄片寬度方向會有不均。因此，於寬度方向會產生大幅的溫度偏差，故會產生因熱應力導致之表面龜裂或在寬度方向之內部凝固完成位置之不均，而成為表面及內部的缺陷的原因。

因此，發明者們針對在冷卻水直射部迅速實現及維持核沸騰狀態的水量密度進行評估的結果，係得知必須為400(L/m² )/min以上。

水量密度必須為400(L/m² )/min以上之理由，係如以下所述。

鑄片表面溫度為高溫時，冷卻水會在鑄片表面成為膜沸騰狀態而產生蒸氣膜。若所噴射之水量密度未達400(L/m² )/min則水量密度小，故冷卻水的碰撞不會立即使蒸氣膜崩壞，而是使膜沸騰狀態維持到鑄片表面溫度降低了某種程度。之後，表面溫度會降低，當發生膜沸騰至核沸騰的轉移則冷卻會急遽地進展。

因此，一旦產生因不同鑄片表面位置之表面溫度的不均，則沸騰狀態亦會因鑄片表面位置有所不同，因此使溫度不均更為擴大。

另一方面，若水量密度為400(L/m² )/min以上，則即便於鑄片表面產生蒸氣膜，亦會因冷卻水的衝撞而使蒸氣膜立即崩壞，故會迅速地轉移至核沸騰狀態。因此，不同鑄片表面位置之沸騰狀態會均勻化，而不會產生溫度不均。

另一方面，若能夠實現核沸騰，則因沸騰導致之冷卻會有支配性的效果，故冷卻能力對於水量密度的依賴性會減少。因此，比2000(L/m² )/min更大之水量密度亦無法期待冷卻能力有大幅的提升，且因所使用的冷卻水的總量過大而對於水處理設備的設備投資亦會增加，故強冷帶之水量密度係400(L/m² )/min以上2000(L/m² )/min以下之範圍為妥。

然而，就本發明而言，視操作條件(鑄片表面溫度、冷卻水的碰撞壓力等)並非必須使水量密度為400(L/m² )/min以上2000(L/m² )/min以下之範圍，只要是能夠成為核沸騰狀態般之水量密度即可。

例如，在因配管漏水般之設備異常等之任意理由，導致無法達成預定的水量密度，而進入強冷卻區間之後無法迅速達到核沸騰狀態的情形，係必須一邊監測沸騰狀態一邊使水量增加以確實達成及維持核沸騰狀態。

在此，當冷卻水接觸鑄片表面而沸騰，會汽化成為水蒸氣。該水蒸氣會在空氣中凝結而可觀察到霧氣(水煙)。在此，於核沸騰狀態下，接觸鑄片表面的冷卻水會劇烈冒泡而產生大量的水蒸氣，故水煙的產生量會增加。相對於此，於膜沸騰狀態下，沸騰之冷卻水的發泡少，故水蒸氣及水煙的產生量亦減少。

因此，係於各區間設置攝影機，藉由目視進行觀測或藉由穿透率計進行測量以監測水煙的產生量。預先藉由實驗求取區別核沸騰及膜沸騰之水煙的產生量的閾值，並藉由確認該水煙的產生量是否超過閾值，能夠確認預定的區間達成核沸騰狀態。並且，在無法達成核沸騰狀態的情形以使冷卻水的水量增加的方式進行調整。藉此，能夠確實地達成及維持核沸騰狀態。

並且，就包含沸騰之對流熱傳達而言，流體溫度與固體溫度在兩者所接觸的點會局部性地相等。於大氣壓下，液體狀態的水之溫度僅能夠上升至沸點，故若實現了核沸騰，則鑄片的表面溫度亦應為約100℃。因此，使用具有小型探針之接觸式的溫度計測定鑄片表面與周圍的冷卻水的溫度，並確認到該溫度會在100℃左右穩定，藉此能夠確認到是否達成核沸騰狀態。並且，在無法達成核沸騰狀態的情形以使冷卻水的水量增加的方式進行調整。藉此，能夠確實地達成及維持核沸騰狀態。

如以上所說明般之本實施形態，係於二次冷卻帶之實施強冷卻的區域中，使用噴射形態為四角形之水噴霧，並以使導引輥19之間的冷卻水直射部的長度為輥間隔的70%以上的方式設定噴射角及噴射高度，於冷卻水直射部一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻，藉此能夠抑制鑄片表面的大幅溫度變動，而能夠預防表面龜裂、凝固完成位置不均勻等之表面、內部的缺陷，以穩定地製造高品位的鑄片5。

本實施形態之效果，係於後述之實施例中驗證。

又，如圖2所示，為了維持水量分布的均一性，將噴嘴噴射口的中心作為點C之直線CA及直線CB所成的角(噴射角)θ(單位：度)係100以下為佳。

並且，必須以使連結各噴霧噴嘴21所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布的最大值成為50%的2點之A及B間的距離L(以下稱為「直射部長度L」)滿足式(1)的方式設定噴射角θ。以下，針對噴射角θ須滿足的條件進行說明。

如圖2所示，對於P/2-L/2=Y(稱為非直射部)的長度，會成立下式(4)的關係。

並且，噴射角θ係必須設定為直線CA及CB不會與導引輥19接觸的範圍。因此，直線CA(或直線CB)外接於導引輥19時，對於三角形DAE會成立下式(5)。

自以上之關係可知，噴射角θ係設定於式(2)的範圍為佳。

若以滿足式(2)的方式決定噴射角θ，則離鑄片表面的高度h(單位：mm)的範圍亦同樣地被決定。以下，針對該點進行說明。

因能夠將直射部長度L對於噴射角θ以式(6)般記載，故將此代入式(1)，而高度h的下限係如式(7)般表示。

並且，高度h的上限係位於直線CA、CB接觸於導引輥19的位置，故會成立式(8)。因此，若於式(8)代入式(6)並對於高度h變形，高度h的上限係如式(9)般表示。因此，高度h的範圍係如式(3)。

以滿足前述式(2)、(3)的方式設定噴霧噴嘴21的噴射角θ及噴射高度h，藉此直射部長度L的大小會成為導引輥間隔P的70%以上，故能夠使直射部的範圍充分寬廣，而能夠防止鑄片表面溫度的局部性變動。實施例

為確認本發明之效果，係實施二次冷卻方法，故以下對此進行說明。

為了於垂直彎曲型的連續鑄造機1(參照圖4)的二次冷卻帶內在水平帶15進行強冷卻，係使用作為本發明之實施形態之冷卻裝置(參照圖1、圖2)製造鑄片5。

連續鑄造機1的機體長度係45m，於機體端設置有測定鑄片表面的溫度分佈的溫度計及氣割機17。使導引輥19的半徑、間隔、所使用的噴霧噴嘴21的噴射角、噴霧噴嘴的鑄片寬度方向的間距、噴霧噴嘴設置高度或鑄造速度、水量密度變化而製造鋼胚，並評估冷卻中之溫度不均、鑄造後的鑄片表面性狀、內部缺陷、製造成本。

又，為進行評估，係將所鑄造的鋼胚的厚度統一為235mm。

將鑄造的條件及結果示於表1。

比較例1及實施例1、2，係分別運用習知技術的條件及本發明的技術進行鑄造之例。於比較例1係使用噴射形態的形狀為橢圓形(參照圖3)的水噴霧。該噴霧的鑄造方向的噴射角係小至30°而成為L/P=0.21。因此，在冷卻水的直射部及非直射部的溫度變動較大，檢查製造後的鑄片係於鑄片表面確認到溫度變動所造成的表面龜裂。

並且，因水量密度小至100(L/m² )/min，故無法迅速地在鑄片全寬度實現核沸騰狀態。因此，無法有效率地冷卻，而鑄造速度被限制在1.5m/s。並且，鑄片中心部的凝固完成位置不均勻，亦產生中心偏析的偏差、內部龜裂般之內部缺陷。

另一方面，於實施例1係運用本發明之技術，使用噴射形態為四角形的水噴霧，並恰當地設定噴射角及噴嘴設置高度的關係而藉此實現L/P=0.72。並且，使水量密度為400(L/m² )/min，而使鑄造速度增速至3.0m/s。

因此，能夠抑制鑄造方向的溫度變動，並且能夠於鑄片寬度方向迅速地實現及維持沸騰狀態。並且，檢查鑄造後的鑄片，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

並且，實施例2，係藉由與實施例1相同的設備配置並使冷卻水的水量密度為2000(L/m² )/min之例。因此，能夠抑制鑄造方向的溫度變動，並且能夠於鑄片寬度方向迅速地實現及維持沸騰狀態。並且，檢查鑄造後的鑄片，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

比較例2及實施例3、4係使用噴射形態為四角形之水噴霧，並使水量密度為400(L/m² )/min。其結果，在任一例中皆能夠於冷卻水的直射部從強冷卻帶入口便迅速地實現及維持核沸騰狀態。

然而，於比較例2因噴射角θ為70°而L/P= 0.65，故於冷卻水的直射部及非直射部之溫度變動會增大，對鑄造後的鑄片進行確認，係可確認到表面龜裂。

另一方面，雖實施例3係使用噴射角比實施例1小(84°)的噴嘴，然而藉由調整噴嘴高度係實現L/P= 0.70，而能夠抑制鑄造方向的溫度變動。並且，檢查鑄造後的鑄片，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

並且，於實施例4係使用噴射角比實施例1大(100°)的噴嘴，藉由調整噴嘴高度係實現L/P=0.73，而能夠抑制鑄造方向的溫度變動。並且，檢查鑄造後的鑄片，與實施例3相同，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

於比較例3、4及實施例5、6中，有以實施例1的條件作為基準而使噴射高度變化的情形。在所使用的噴嘴的噴射角為95°時，自式(3)可知噴射高度h的範圍係97～101mm。實施例5、6係分別設定噴射高度h的下限、上限的情形，且任一條件皆滿足L/P≧0.70；檢查鑄造後的鑄片，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

另一方面，於比較例3因噴射高度h低於下限(h=90mm)使L/P=0.66而低於0.70，故鑄片表面溫度會大幅變動，對鑄造後的鑄片進行確認，係可確認到表面龜裂。

並且，比較例4係在高於噴射高度h的上限的情形(h=105mm)，而所噴射的冷卻水的一部分被導引輥19遮擋。因此，雖藉由通過導引輥19之間的冷卻水實現直射部長度為L/P=0.72而為0.70以上，然而因水量密度低至380(L/m² )/min故無法穩定地實現核沸騰狀態，對鑄造後的鑄片進行確認，係可確認到表面龜裂及內部缺陷。

比較例5係與實施例1同樣使用噴霧噴嘴21並使水量密度降低至350(L/m² )/min之例。此時，與比較例4同樣地無法穩定地實現核沸騰狀態，故對鑄造後的鑄片進行確認，係可確認到表面龜裂及內部缺陷。

比較例6及實施例7係與實施例1同樣使用噴霧噴嘴21，導引輥19的半徑d及間隔P變化為80mm及250mm之例。

比較例6係將噴嘴高度h設定為與實施例1相同，故高於對於半徑d及間隔P之高度h的上限(86mm)，而冷卻水的一部分被導引輥19遮擋。因此，雖藉由通過導引輥19之間的冷卻水實現直射部長度為L/P=0.71而為0.70以上，然而因水量密度低至330(L/m² )/min故無法穩定地實現核沸騰狀態，對鑄造後的鑄片進行確認，係可確認到表面龜裂及內部缺陷。

另一方面，於實施例7係將噴嘴設置高度調整為85mm，藉此使冷卻水能夠全部噴射至鑄片，水量密度係如設定般為400(L/m² )/min，以實現L/P=0.74而能夠實現0.70以上，故能夠抑制鑄片表面的溫度變動並迅速地實現及維持核沸騰狀態。因此，檢查鑄造後的鑄片，在表面、內部皆無法確認到有缺陷，能夠以高效率製造高品質的鑄片。

如以上般，驗證到藉由使L/P≧0.70，且在能夠維持核沸騰狀態的條件進行二次冷卻，能夠在鑄片的表面、內部皆不產生缺陷，以高效率製造高品質的鑄片。

於實施例1～6，係於二次冷卻帶的各支撐輥的間隙，以250mm為間隔(寬度間距250mm)與輥平行地在一直線上配置噴霧噴嘴21(無交錯配置)。並且，於實施例7係以210mm為間隔配置噴霧噴嘴21。在該等條件下，重疊部的水量密度在任一情形皆會落在最大值的50%以上100%以下的範圍，且未發現前述般之缺陷。

比較例7，係對於實施例1僅將噴霧噴嘴21的寬度間距變更為275mm者，重疊部的水量密度係最大值之40%，而無法穩定地實現核沸騰狀態。於該比較例7，沿著噴霧噴嘴21的配置即便以目視亦能夠觀察到明顯的寬度方向的溫度不均。並且，於鑄片表面產生推測是起因於寬度方向的溫度不均之縱向龜裂。

由此，可知以使重疊部的水量密度為最大值的50%以上100%以下的範圍的方式配置噴霧噴嘴21為佳。

1:連續鑄造機 3:鑄模 5:鑄片 7:垂直帶 9:彎曲部 11:彎曲帶 13:矯正部 15:水平帶 17:氣割機 19:導引輥 21:噴霧噴嘴 A,B:噴霧噴嘴所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布成為最大值的50%的地點 C:噴嘴噴射口 θ:直線AB與直線BC所成的角度 P:導引輥的軸間距離 d:導引輥的半徑

[圖1]圖1係本發明的實施形態之噴霧噴嘴的噴射形態及流量分布的說明圖。 [圖2]圖2係說明本發明的實施形態之噴霧噴嘴與導引輥的配置關係的說明圖。 [圖3]圖3係實施例的說明中之比較例1的噴霧噴嘴的噴射形態及流量分布的說明圖。 [圖4]圖4係說明以往之一般的連續鑄造設備的概要之說明圖。 [圖5]圖5係以往之一般的連續鑄造設備的導引輥及噴霧噴嘴的配置和噴射狀態的說明圖。

21:噴霧噴嘴

A,B:噴霧噴嘴所噴霧的冷卻水的鑄造方向水量分布成為最大值的50%的地點

C:噴嘴噴射口

θ:直線AB與直線BC所成的角度

Claims

一種連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，係於連續鑄造機的二次冷卻帶中之水平帶的鑄造方向全區間或部分區間以軸間距離P(單位：mm)設置之半徑d(單位：mm)的導引輥之間，將噴射形態為四角形之噴霧噴嘴於鑄片寬度方向排列而冷卻鑄片；其特徵為：前述噴霧噴嘴所各自噴霧的冷卻水的水量密度，係作為該水量密度於前述鑄造方向成為最大值的50%的2個地點之A地點與B地點之間的距離L(單位：mm)和前述軸間距離P的關係滿足下式(1)，並且，在前述A地點至前述B地點的範圍一邊維持核沸騰狀態一邊冷卻；
如請求項1所述之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其中，連結前述噴霧噴嘴的噴嘴噴射口與前述A地點的直線和連結前述噴嘴噴射口與前述B地點的直線所成的角度θ(單位：度)係滿足式(2)，並且，作為前述噴嘴噴射口離前述鑄片的高度之噴嘴高度h(單位：mm)係滿足式(3)；
如請求項1或2所述之連續鑄造鑄片的二次冷卻方法，其中，前述噴霧噴嘴所各自噴射的前述冷卻水的水量密度，係位於前述噴霧噴嘴所造成的冷卻區間內之前述鑄片的每單位表面積400(L/m² )/min以上2000(L/m² )/ min以下。