JP4549201B2 - Continuous casting method of different steel types - Google Patents
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Description
本発明は、前チャージの鋳造に連続して鋼種の異なる後チャージの鋳造を行う異鋼種連々続鋳造方法に関するものである。 The present invention relates to a continuous continuous casting method for different steel types in which post-charge casting of different steel types is performed in succession to pre-charge casting.
従来より、連続鋳造装置において、鋼種の異なる2つのチャージ、すなわち前チャージと後チャージとを中断することなく連続的に鋳造する「異鋼種の連々続鋳造」が行われている。その場合、何の対策もなく鋼種の異なる2つのチャージ(溶鋼)を連続して注入すると、成分の異なる前チャージと後チャージとがタンディッシュ内や鋳型内で混合してしまい、鋼種成分が前チャージとも後チャージとも異なる混合部位を有する鋳片が製造されることになる。このような鋳片の混合部位は、前チャージの鋳片とも後チャージの鋳片ともすることができないため、通常切断してしまい下工程に送ることはない。混合部位の長さは長い場合には4〜5mに達することもあり、この場合、非常に生産性の悪い連続鋳造工程となってしまう。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a continuous casting apparatus, two charges of different steel types, that is, “continuous continuous casting of different steel types” in which continuous casting is performed without interruption are performed. In that case, if two charges of different steel types (molten steel) are injected continuously without any countermeasure, the pre-charge and post-charge with different components will be mixed in the tundish or mold, and the steel type components will be A slab having a mixed part different from the charge and the post charge is manufactured. Since such a slab mixing part cannot be a pre-charged slab or a post-charge slab, it is normally cut and not sent to the lower process. If the length of the mixed portion is long, it may reach 4 to 5 m. In this case, the continuous casting process is very poor in productivity.
かかる異鋼種の連々続鋳造においては、発生する混合部位をできるだけ短縮しようとする試みは従来から行われており、例えば、特許文献1に開示された技術がある。
特許文献1には、異鋼種の連々続鋳造に用いられ、前チャージと後チャージとを確実に繋ぐシーケンスブロック(継物金具)が開示されている。
このシーケンスブロックは、平板やV型、半筒状の仕切り板と、仕切り板に立設された一対の取付け棒とを備えているものであって、このシーケンスブロックを鋳型内に下降させ、仕切り板を前チャージの溶鋼プール内に押し込み、その後、後チャージを鋳型内に注入するようにしている。前記仕切り板が溶鋼プールに浸されるとその周辺の溶鋼は凝固して、溶鋼表面に隔壁膜が形成されるようになる。この隔壁膜により後に注入される後チャージと前チャージとの混合を防ぐようにしている。
This sequence block is provided with a flat plate, V-shaped, semi-cylindrical partition plate, and a pair of mounting rods erected on the partition plate. The plate is pushed into the precharged molten steel pool, after which the postcharge is injected into the mold. When the partition plate is immersed in the molten steel pool, the molten steel around it solidifies and a partition film is formed on the surface of the molten steel. This partition film prevents the mixture of the post-charge and the pre-charge to be injected later.
しかしながら、特許文献1の技術の隔壁作用は、前チャージの溶鋼プール上面の全面に及ぶものではない。つまり、前チャージに沈められたシーケンスブロックの溶解により当該シーケンスブロック近傍の溶鋼の凝固が進み隔壁作用をもたらすようになるが、シーケンスブロックから離れた位置にある溶鋼は未だ溶融状態であり、その部分を介して後に装入される後チャージと前チャージとが混合する可能性大である。
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、前チャージと後チャージとの混合を可能な限り防ぎ、混合部位の極力少ない鋳片を製造することのできる異鋼種の連続鋳造方法を提供することを目標とする。
However, the partition wall action of the technique of
Therefore, in view of the above problems, the present invention aims to provide a continuous casting method of different steel types that can prevent the mixing of the pre-charge and the post-charge as much as possible and produce a slab with as few mixing sites as possible. And
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明における課題解決のための技術的手段は、鋳型を備えた連続鋳造装置を用いて前チャージの鋳造に連続して鋼種の異なる後チャージの鋳造を行う異鋼種の連々続鋳造方法において、前記鋳型への前チャージ供給を停止する6〜10分前から前チャージの鋳造速度を徐々に減速すると共に鋳型内に発熱パウダを装入し、該発熱パウダ装入後の前チャージの溶鋼プールにシーケンスブロックを装入して、その後、鋳型内に後チャージを注入することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
That is, the technical means for solving the problems in the present invention is a continuous casting method of different steel types in which a post-charge casting of different steel types is performed continuously with a pre-charge casting using a continuous casting apparatus provided with a mold. The casting speed of the pre-charge is gradually reduced from 6 to 10 minutes before the supply of the pre-charge to the mold is stopped, and the exothermic powder is charged in the mold, and the pre-charged molten steel pool after the exothermic powder is charged A sequence block is inserted into the mold, and then a post-charge is injected into the mold.
この技術的手段により、異鋼種の連々続鋳造において、前チャージと後チャージとの混合を最小限とすることができ、混合部位の極力少ない鋳片を製造することが可能となる。
その原理を図1に基づいて説明する。
図1に示されるように、鋳型から引き抜かれた鋳片は、その周囲に関しては鋳型による一次冷却で凝固し凝固シェルとなっているものの、内部は溶鋼のままの状態である。かかる鋳片はサポートロールで鋳片の広面及び狭面を支持されつつ下流側に移送される。その間には冷却スプレなどの冷却手段により鋳片表面は冷却され、前記凝固シェル厚はどんどん厚くなり、最終的には鋳片内部まで凝固が進むことになる。
By this technical means, in continuous casting of different steel types, the mixing of the pre-charge and the post-charge can be minimized, and it is possible to produce a slab with as few mixing sites as possible.
The principle will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the slab drawn from the mold is solidified by primary cooling by the mold to form a solidified shell, but the inside remains as molten steel. The slab is transported to the downstream side while being supported by the support roll on the wide and narrow surfaces of the slab. In the meantime, the surface of the slab is cooled by a cooling means such as a cooling spray, and the thickness of the solidified shell becomes thicker and finally solidification proceeds to the inside of the slab.
内部まで凝固が進み鋳片全体が固まる位置をSとすると、S点からそれ以降にピンチロール(引き抜きロール)が配置されるものとなっている。ここで鋳型直下からS点までの距離をL1とする。
ここで前チャージの鋳造速度を、定常状態での鋳造速度(凝固がL1で完了する引き抜き速度)より遅くした場合を考える。凝固シェルの発達速度は鋳片からの抜熱量と大きく関係すると考えられるため、鋳造速度を遅くした場合には、図1の破線で示しているように、鋳型に近い位置S’で鋳片内部までの凝固が完了して、結果的に鋳片内で溶鋼が存在する領域が少なくなる考えられる。溶鋼は鋳片に沿った距離ではL2(<L1)の位置までしか存在しないことになる。ゆえに、鋳造速度を遅くした場合、後チャージと混ざり合う溶鋼の量は必然的に少ないものとなり、鋳造後の前チャージと後チャージとの混合部位の長さは必然的に短くなるようになる。したがって、前チャージと後チャージとが混合することを許したとしても、下工程に送ることのできない混合部位の長さを極力短くすることが可能となり、生産性を大幅に向上することができるようになる。
If the position where solidification progresses to the inside and the entire slab is hardened is S, a pinch roll (drawing roll) is arranged from the point S and thereafter. Here, the distance from the position immediately below the mold to the point S is L1.
Here, consider a case where the casting speed of the pre-charge is slower than the casting speed in the steady state (the drawing speed at which solidification is completed at L1). Since the development speed of the solidified shell is considered to be largely related to the amount of heat removed from the slab, when the casting speed is slowed down, as shown by the broken line in FIG. It is considered that the region where the molten steel is present in the slab is reduced as a result of the completion of the solidification up to. The molten steel exists only up to the position of L2 (<L1) at a distance along the slab. Therefore, when the casting speed is slowed, the amount of molten steel mixed with the post-charge is inevitably small, and the length of the mixed portion of the pre-charge and the post-charge after casting is inevitably shortened. Therefore, even if the pre-charge and the post-charge are allowed to be mixed, the length of the mixed portion that cannot be sent to the lower process can be shortened as much as possible, and the productivity can be greatly improved. become.
なお、本願発明者は、数々の実験を重ねた結果、前チャージの供給停止の6〜10分前から前チャージの鋳造速度を徐々に減速するとよいことを明らかにしている。先行文献「特公平1−28662」等には、連続鋳造装置を用いた異鋼種の連続鋳造において前チャージ注入後に鋳造速度を遅くする旨の記載があるものの、減速時間に関する記載や減速により奏する作用効果に関する開示は全くなく、本発明の技術とは異なるものとなっている。
一方、前チャージの鋳造速度を遅くした場合、以下に述べる問題も発生することが明らかとなっている。
As a result of many experiments, the inventor of the present application has clarified that the casting speed of the precharge should be gradually reduced from 6 to 10 minutes before the supply stop of the precharge. Although the prior document “Japanese Patent Publication No. 1-28662” and the like have a description that the casting speed is slowed down after the injection of the pre-charge in the continuous casting of different steel types using the continuous casting apparatus, the description about the deceleration time and the effect exerted by the deceleration. There is no disclosure regarding the effect, which is different from the technique of the present invention.
On the other hand, when the casting speed of the pre-charge is slowed, it is clear that the following problems also occur.
すなわち、引き抜き速度が遅くなるために、鋳型内には前チャージが通常より長時間停滞することになるため、鋳型による抜熱が進み凝固シェルがより発達すると共に溶鋼プールの表面も凝固するようになる(皮張り)。そうなると、後チャージとの接続のために装入するシーケンスブロックを前チャージの溶鋼プールに沈めることが困難になり、シーケンスブロックの適切な装入が難しくなる。
それを回避するために、減速中の前チャージが存在する鋳型内に発熱パウダを投入するようにしている。この発熱パウダが反応することで、前チャージの溶鋼表面に多量の熱が発生し、溶鋼表面が凝固することを確実に防ぐことができるようになる。なお、本願発明者は、数々の実験を重ねた結果、前記発熱パウダの装入量を3〜9kgにするとよいことを明らかにしている。
That is, since the drawing speed is slowed down, the pre-charge stays in the mold for a longer time than usual, so that the heat removal by the mold progresses and the solidified shell develops more and the surface of the molten steel pool also solidifies. Become (skinned). If it becomes so, it will become difficult to sink the sequence block to be charged for connection with the post-charge into the molten steel pool of the pre-charge, making it difficult to properly load the sequence block.
In order to avoid this, the exothermic powder is put into a mold in which a precharge during deceleration exists. By reacting this exothermic powder, a large amount of heat is generated on the surface of the precharged molten steel, and the molten steel surface can be reliably prevented from solidifying. The inventor of the present application has made it clear that the amount of the heat generation powder charged should be 3 to 9 kg as a result of many experiments.
なお、前記連続鋳造装置は、鋳型に溶鋼を供給するタンディッシュを有しているものであって、前記前チャージの減速操作の終了を、タンディッシュから鋳型への前チャージ供給を停止した時点した時点とすることは非常に好ましい。
ところで、本発明における課題解決のための最も好ましい技術的手段としては、厚みが210〜250mm、幅が800〜1700mmであるスラブを鋳造する鋳型とこの鋳型に溶鋼を供給するタンディッシュを備えたスラブ連続鋳造装置を用いて前チャージの鋳造に連続して鋼種の異なる後チャージの鋳造を行う異鋼種の連々続鋳造方法において、前記鋳型への前チャージ供給を停止する6〜10分前から前チャージの鋳造速度を1回あたり0.20m/min以下の減速スピードで段階的に減速すると共に鋳型内にCaSiを含
有する発熱パウダを3〜9kgの装入量で装入し、該発熱パウダ装入後の前チャージの溶鋼プールに複数のシーケンスブロックを、当該シーケンスブロック間の隙間が「シーケンスブロック間の距離/鋳型幅≦0.30」となるように装入して、その後、鋳型内に後チャージを注入することを特徴とする異鋼種の連々続鋳造方法を採用することができる。
The continuous casting apparatus has a tundish for supplying molten steel to the mold, and the end of the precharge deceleration operation is stopped when the precharge supply from the tundish to the mold is stopped. It is very preferable to set the time.
By the way, as the most preferable technical means for solving the problems in the present invention , a slab provided with a mold for casting a slab having a thickness of 210 to 250 mm and a width of 800 to 1700 mm and a tundish for supplying molten steel to the mold. In a continuous casting method of different steel types in which a continuous charge is continuously cast after a precharge using a continuous casting apparatus, the precharge is started from 6 to 10 minutes before the supply of the precharge to the mold is stopped. The casting speed is reduced stepwise at a speed of 0.20 m / min or less per time, and a heat generating powder containing CaSi is charged into the mold with a charging amount of 3 to 9 kg, and the heat generating powder is charged. Multiple sequence blocks are placed in the molten steel pool of the previous charge, and the gap between the sequence blocks is “distance between sequence blocks / mold width ≦ Was charged to a .30 ", then, may be employed different grades of communicating people continue casting method characterized by injecting a post-charge into the mold.
本発明によれば、異鋼種の連々続鋳造において、前チャージと後チャージとの混合を可能な限り防ぎ、混合部位の極力少ない鋳片を製造することが可能となる。 According to the present invention, in continuous casting of different steel types, mixing of the pre-charge and the post-charge is prevented as much as possible, and a slab having as few mixing parts as possible can be manufactured.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図1〜図5を基に説明する。
連続鋳造装置1では、同一鋼種の鋳造を連続的に行うことはもちろん、鋼種の異なる溶鋼2を連続的に供給し、成分の異なった鋳片3を連なるように製造することもある。このような鋳造を異鋼種の連々続鋳造という。
かかる異鋼種の連々続鋳造の際には、始めに鋼種Aの溶鋼2が順次供給され、鋼種Aの鋳片3が連続的に鋳造されている。その後、最後の鋼種Aの溶鋼2(以降、前チャージ)がタンディッシュ4に供給され、タンディッシュ4内の前チャージ量がゼロに近くなる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
In the
In the continuous casting of such different steel types, first, the
その時、後に続く鋼種Bの溶鋼2(以降、後チャージ)を何の対策なしに連続して注入すると、成分の異なる前チャージと後チャージとがタンディッシュ4内や鋳型5内で混合し、該混合チャージが固まってできた混合部位を有する鋳片3が鋳造されることになる。
前チャージと後チャージの混合抑制対策の1つとしては、一旦タンディッシュ4のスライドバルブ6を閉じて鋳型5への溶鋼2をストップした後、鋳型5内にシーケンスブロック7を装入するようにしている。かかるシーケンスブロック7は、前チャージと後チャージとを切れ目無く確実に繋ぐために装入されるものであり、加えて、装入された前チャージの溶鋼プール表面に凝固膜を作り、前チャージと後チャージとの混合を可能な限り防ぐ目的を有している。
At that time, when the subsequent
As one of the measures to suppress the mixing of the pre-charge and the post-charge, the
このシーケンスブロック7の装入と並行して、タンディッシュ4内には後チャージを注入するようにしておき、タンディッシュ4内の後チャージが規定量になった際に、スライドバルブ6を開け、鋳型5内に注入し後チャージの引き抜きを再開するようにする。
本発明は、前述した異鋼種の連々続鋳造において、
(i)前チャージの供給停止6〜10分前から、前チャージの鋳造速度を徐々に減速すると共に鋳型5内に発熱パウダ11を装入する、
(ii)その後、発熱パウダ11装入後の前チャージの溶鋼プールにシーケンスブロック7を装入する、
(iii)その後、鋳型5内に後チャージを注入し鋳造を再開する、という3つの工程を有するものである。
In parallel with the loading of the
The present invention, in the continuous casting of the above different steel types,
(i) From 6 to 10 minutes before the supply stop of the precharge, the casting speed of the precharge is gradually reduced and the
(ii) After that, the
(iii) After that, it has three steps of injecting a post-charge into the
図1には、本実施形態の連続鋳造装置1の模式図が示されている。本連続鋳造装置1は垂直曲げ型スラブ連続鋳造装置であり、鋳型5の下端から引き抜かれた鋳片3(以下、スラブ3)は、始めは垂直方向に引き抜かれるが、複数のサポートロール8で支持されつつ緩やかに曲げられ、水平方向に引き抜かれるようになる。
詳しくは、本連続鋳造装置1は、溶鋼2を一時的に蓄え鋳型5へ注入するタンディッシュ4と、鋳型5と、鋳型5から出たスラブ3を支えつつ移送する複数のサポートロール8(広面サポートロール及び狭面サポートロール)とを有している。
FIG. 1 shows a schematic diagram of a
Specifically, the
取鍋9により運ばれてきた溶鋼2は前記タンディッシュ4に注がれ、タンディッシュ4の底にある浸漬ノズル10を介して鋳型5に注入される。溶鋼2を注入するかしないか又はその流量調整は、浸漬ノズル10の上端部に設けられたスライドバルブ6で行われる。鋳型5では注入された溶鋼2が冷却(1次冷却)され、その表面部のみが凝固した状態のスラブ3となって、鋳型5下部から引き抜かれるようになる。
図1に示すように、連続鋳造装置1において、垂直方向に引き抜かれたスラブ3は、各サポートロール8で保持されつつ徐々に水平方向に湾曲され、水平になったスラブ3は下流側に備えられたガス切断機によりスラブ3に分割される。このスラブ3の断面は図6(b)に示すように略長方形である。各サポートロール8間には、スラブ3の2次冷却を行うべく冷却材を噴射する冷却スプレが複数配設されている。
The
As shown in FIG. 1, in the
なお、説明においては、スラブ3が移送されてゆく側を下流側と呼ぶ。鋳造するスラブ3の寸法は、厚みが210〜250mm、幅が800〜1700mmである。
本実施形態では、前述した連続鋳造装置1において、以下に述べる手順で異鋼種の連々続鋳造を行うようにしている。
図2、図3には、鋳造手順が遷移図とフローチャートで示してある。
まず、前チャージ(鋼種Aの溶鋼2)をもって鋳片3を連続的に鋳造しているとする。図2(a)は、取鍋9から最後の前チャージがタンディッシュ4に装入された後、該タンディッシュ4内の前チャージ量が少なくなっている状況を示している。
In the description, the side on which the
In the present embodiment, continuous casting of different steel types is performed in the above-described
FIG. 2 and FIG. 3 show the casting procedure as a transition diagram and a flowchart.
First, it is assumed that the
かかる状況下において、前チャージの鋳造速度を定常状態での鋳造速度(凝固がL1で完了する引き抜き速度)から減速するようにする。具体的には、次ステップでタンディッシュ4のスライドバルブ6を閉にするが、その時点を起点として6分から10分前より減速するようにする。前チャージの減速スピードに関しては、本連続鋳造装置1の減速調整は段階的に行われるものであるため、1回あたり0.20m/min以下としている。(S31)
上記減速操作と併せて、鋳型5内に1つの鋳型当たり発熱パウダ11を3〜9kg投入し、その湯面で発熱が起こるようにする。こうすることで鋳型5内にある前チャージの溶鋼プールが固まることを防ぐことができる(S32)。発熱パウダとは、溶鋼の熱により化学反応を起こし多量の熱を発生する添加剤のことであり、図13は、本発熱パウダ11により生じたスラグの組成を示している。なお、本発熱パウダ11の組成は上記スラグを生じるものに限定されるものでは無く、CaSiを組成として含有し、このCaSiの酸化による発熱を生じるものであればよい。
Under such circumstances, the casting speed of the pre-charge is decelerated from the casting speed in the steady state (the drawing speed at which solidification is completed at L1). Specifically, the
In combination with the above deceleration operation, 3 to 9 kg of
次に、タンディッシュ4内の残鋼量が所定値(例えば3トン)となったところで、図2(b)の如く、スライドバルブ6を閉にして鋳型5への鋳湯を一時中断し、タンディッシュ4を上昇させる(S33,S34)。なお、このとき、前チャージの引き抜きを完全に停止すると、その後のスラブ引き抜きがうまくいかなかったりするため、タンディッシュ4を上昇させた後も、ゆっくりのスピードで前チャージの引き抜きを継続するようにしている。例えば、タンディッシュ4上昇後、3分30秒は引き抜き速度0.1m/minで鋳造を継続する。こうすることで、鋳型5内の浸漬ノズル用スペースを確保するといった作用効果も生じ、操業上有利となる。
Next, when the amount of remaining steel in the
そして、鋳型5内の側面や鋳型5〜スラブ3間に付着したスラグベアを除去し、図2(b)に示すように、前チャージの溶鋼プール内にシーケンスブロック7(継物金物)を装入し、その下部を溶鋼2に浸し溶解させる。(S35)
詳しくは、浸漬ノズル10をタンディッシュ4から取り外した状態とした上で、作業担当者が専用吊具などを用いてシーケンスブロック7を鋳型5内への装入するようにする。装入する際は、シーケンスブロック7の下部を溶鋼プール内に沈めつつ、鋳型5内で前後・左右位置が所定のものになるように移動させる。所定の位置にシーケンスブロック7を移動させたら、一定時間(例えば5秒)その状態を保持する。
And the slag bear adhering between the side surface in the
Specifically, after the
シーケンスブロック7を配置する位置は、鋳片3内で発達中の溶鋼シェルの端部と当該シーケンスブロック7端部との隙間が空かないよう、鋳型5の内側壁から水平方向で一定距離だけ隙間(例えば100mm)を空けるようにする。
また、鋳型5内に複数のシーケンスブロック7を装入する際には、各シーケンスブロック7,7間の隙間を「シーケンスブロック間の距離/鋳型幅≦0.30」となるようにするとよい。こうすることで、シーケンスブロック7による隔壁作用が効果的に働くものとなり、後に浸漬ノズル10から注入される後チャージの溶鋼流が前チャージと混ざってしまい、スラブの混合部位が伸びることを防ぐことが可能となる。
The position where the
Further, when a plurality of
前記シーケンスブロック7の装入後、タンディッシュ4に浸漬ノズル10を取り付け、タンディッシュ4を下降させる。そして、取鍋9から当該タンディッシュ4に後チャージの装入を開始する。タンディッシュ4内の後チャージが50トンになった時点で、スライドバルブ6を開けて、鋳型5内への鋳湯を再開する。(S36)
さらに、予め設定された鋳型5内のメニスカスレベルまで後チャージを湯溜めし、その後、鋳造引き抜きを再開する(S37)。この際、シーケンスブロック7を挿入した部分すなわち前チャージと後チャージとの接続部が、連続鋳造装置1の垂直曲げ部を通過するまでは、当該接続部からの湯漏れを防止するため、鋳造速度を0.8m/minと遅い速度としている。
After inserting the
Further, the post-charge is pooled up to a preset meniscus level in the
図4,図5には、以上述べた手順で異鋼種の連々続鋳造を行った3つのケースにおける鋳造速度とタンディッシュ重量との変化が示されている。図5は図4のグラフの基となる数値データである。
ケース1では、スライドバルブ6を閉じる9分前から、前チャージの鋳造速度を減速しており、ケース2では10分前、ケース3では少々長めの11分前から減速を行っている。各ケースでは、当該減速に連動するようにタンディッシュ4から前チャージが減量供給され、それに伴いタンディッシュ重量が減少している。ケース1〜ケース3のいずれにおいても、前チャージと後チャージとの連々鋳はうまく行われ、混合部位は短いものとなっていることを本願発明者は確認している。
4 and 5 show changes in casting speed and tundish weight in three cases in which different steel types are continuously cast in the above-described procedure. FIG. 5 shows numerical data on which the graph of FIG. 4 is based.
In
[鋳造条件を求めるための実験1]
前述したように前チャージの引き抜きを減速する時間は、タンディッシュ4のスライドバルブ閉塞時を基点として6〜10分前としているが、本願発明者は、この条件を以下の実験を通じて明らかにしている。
すなわち、
(i) 前チャージの減速開始時間を様々に変化させて異鋼種の連々続鋳造を行ってスラブ3を鋳造し、
(ii) 該スラブ3の前・後チャージの接続部(段注クロップ)近傍からスラブ長手方向に複数の断面サンプルを採取して(図6参照)、
(iii) 各断面サンプルの鋼種成分を分析することで混合部位の長さを求め(図7参照)、
(v) 前チャージの減速開始時間がいかなる条件を満たせば、前記混合部位の長さを短くすることができるかという観点よりデータをまとめる(図8参照)、
という実験を行った。
[
As described above, the time for decelerating the withdrawal of the precharge is set to 6 to 10 minutes before the slide valve of the
That is,
(i) The
(ii) Collect a plurality of cross-sectional samples in the longitudinal direction of the slab from the vicinity of the connecting part (stepped crop) before and after the slab 3 (see FIG. 6),
(iii) Analyzing the steel type composition of each cross-section sample to determine the length of the mixing site (see Fig. 7),
(v) Summarize the data from the viewpoint of what conditions the deceleration start time of the pre-charge satisfies, so that the length of the mixed part can be shortened (see FIG. 8).
I conducted an experiment.
図6(a)は、断面サンプル12を採取する対象となっているスラブ3をその狭面側から見たものである。接続部を境に左側が前チャージが固まってできたスラブであり、右側が後チャージが固まってできたスラブである。このスラブ3を接続部を起点とし破線で示す位置で切断し、複数の断面サンプル12を採取した。具体的な切断位置は、前チャージ側は接続部から0.7m、1.0m、1.5m、2.0m、3.0mの5点、後チャージ側は接続部から0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0mの7点であり、断面サンプル12を全部で12枚採取するようにした。
FIG. 6A shows the
図6(b)は断面サンプル12を示したものであって、この断面サンプル12の6箇所から切り粉サンプルを採取した。この切り粉サンプルの成分を分析することで断面サンプルの鋼種成分を明らかにすることができる。切り粉を採取する6点の位置は、図6(b)のP1〜P6であり、狭面中央部広面中央部のスラブ3の表面より10、40、80mmの所である。
図7は、前述した切り粉サンプルから求められる成分変化率と接続部からの距離との関係を、各スラブ3毎にプロットしたものである。
FIG. 6 (b) shows a
FIG. 7 is a graph in which the relationship between the component change rate obtained from the above-described chip sample and the distance from the connection portion is plotted for each
成分変化率とは、前チャージの取鍋9における成分値(鍋下決定成分値)を0%とし、後チャージの取鍋9における成分値(鍋下決定成分値)を100%として、前チャージ側から後チャージ側へどのように成分が変化するかを示す値である。本実施形態の場合、鋼種の成分としては、式(1)で計算される炭素当量CEを用いている。
CE=C+Si/5+Mn/5+P+1.2V+2.5Nb ・・・(1)
図7を見るとわかるように、前チャージに相当する部分(d点より左側)の成分変化率は0%に近く、後チャージに相当する部分(c点より左側)の成分変化率は100%に近い。接続部近辺は直線的に成分変化率が変化している。そこで、成分変化率が破線bで示される値、すなわち成分許容基準以下であるならば、前チャージによるスラブ3と考え、成分変化率が破線aで示される値、すなわち成分許容基準以上であるならば、後チャージによるスラブ3と考えるようにする。このように考えた上で、破線cと破線dで挟まれた長さ部分を成分影響長さとしている。つまり、成分影響長さとは、前チャージ、後チャージの成分値から算出される成分変化率が予め設定された基準値(成分許容基準)から外れる長さであって、当然、この成分影響長さに対応するスラブ3の部位は、前チャージの成分とも後チャージの成分とも異なる混合部位であり、圧延等の下工程に送ることができないものである。
The component change rate means that the component value in the
CE = C + Si / 5 + Mn / 5 + P + 1.2V + 2.5Nb (1)
As can be seen from FIG. 7, the component change rate of the portion corresponding to the previous charge (left side from the point d) is close to 0%, and the component change rate of the portion corresponding to the rear charge (left side from the point c) is 100%. Close to. In the vicinity of the connection portion, the component change rate changes linearly. Therefore, if the component change rate is equal to or less than the value indicated by the broken line b, that is, the component allowable standard, it is considered as the
図8は、各々のスラブ3の成分影響長さを求めた後、「成分影響長さ」と、そのスラブを鋳造する際の「前チャージ減速時間」との関係をまとめたものである。
この図を見ると判るように、減速時間が6分以下であると、成分影響長さが1m以下のものもあるが、1mを超え1.3mや1.4mとなる場合が出てくるようになる。このように成分影響長さが長くなることは、その部位をクロップ部(切り捨て部)として捨てなければならず、歩留まりが悪い鋳造となる。また、各鋳造毎に成分影響長さの値がばらつき信頼性に欠ける鋳造となる。
FIG. 8 summarizes the relationship between the “component influence length” and the “pre-charge deceleration time” when casting the slab after obtaining the component influence length of each
As can be seen from this figure, when the deceleration time is 6 minutes or less, there are cases where the component influence length is 1 m or less, but there are cases where it exceeds 1 m and becomes 1.3 m or 1.4 m. become. Thus, when the component influence length becomes long, the part must be discarded as a crop part (cut-off part), resulting in casting with a low yield. Further, the value of the component influence length varies for each casting, and the casting lacks reliability.
一方、減速時間を6分以上とすることで、前チャージの鋳片3内で溶鋼2が存在する領域が少なくなり、後チャージと混ざり合う溶鋼2の量は必然的に少なくなり、その結果、成分影響長さが常に0.7m又は0.8mとなって、その長さは短くばらつきも小さくなり非常に好ましい状況となる。
しかしながら、逆に前チャージの減速をあまり長時間行うことは生産性の面からいって不利になる。そこで本願発明者はその観点からも検討を行い、減速開始時間をスライドバルブ6閉塞前の約20〜10分前とすることがよいことを明らかにした。特に10分前から減速することが非常に好ましい。
On the other hand, by setting the deceleration time to 6 minutes or more, the area where the
However, it is disadvantageous from the viewpoint of productivity to slow down the pre-charge for a long time. Therefore, the inventor of the present application also studied from that viewpoint, and clarified that the deceleration start time should be about 20 to 10 minutes before the
[鋳造条件を求めるための実験2]
翻って、本実施形態では、1つの鋳型5内に発熱パウダ11を3〜9kg投入し、その湯面で発熱が起こるようにしているが、かかる発熱パウダ11の投入量は以下の実験を通じて求められたものである。
すなわち、
(i) 投入する発熱パウダ11の量を様々に変化させて異鋼種の連々続鋳造を行い、複数のスラブ3を鋳造し、
(ii) 該スラブ3において、前・後チャージの接続部を含むようにスラブ狭面の表面側から順に断面サンプル13を複数採取し(図9参照)、
(iii) 各断面サンプル13に含まれる接続部の近傍に、どのくらいノロ(鉄以外のスラグや溶融しなかった発熱パウダ11)が残っているかを調べ(図10参照)、
(v) 発熱パウダの投入量と発生するノロの厚み(水平方向の長さ)との関係とをまとめる(図11,図12参照)、
という実験を行った。
[
In turn, in this embodiment, 3 to 9 kg of
That is,
(i) Continuously casting different steel types by varying the amount of
(ii) In the
(iii) Check how much noro (slag other than iron or
(v) Summarize the relationship between the amount of exothermic powder input and the thickness of the generated slot (horizontal length) (see FIGS. 11 and 12).
I conducted an experiment.
なお、接続部を含む混合部位は最終的には切断し廃棄する部分(クロップ部)であるため、ノロが残っていてもよさそうであるが、ノロがある部分は前チャージと後チャージとが確実に接続していない部分であり、ノロ厚が大きいほどその接続性が悪く、最悪の場合、湯漏れ等につながることも考えられる。ゆえに、かかるノロは全く存在しないか又は存在してもその厚みは所定値以下が望ましい。
図9は、ノロ厚測定のための断面サンプル13の切り出し方を示したものである。図に示されているように、厚さ50mmでスラブ引き抜き方向500mmの断面サンプル13を、接続部を含むようにスラブ3の狭面側から内部側に向かって5枚切り出すようにしている。この切断サンプルの下部400mmが前チャージに対応し上部100mmが後チャージに対応してその境目が接続部である。
In addition, since the mixing part including the connection part is a part (crop part) that is finally cut and discarded, it seems that noro may remain, but the part with noro has a pre-charge and a post-charge. It is a portion that is not securely connected, and the greater the thickness, the worse the connectivity, and in the worst case, it may lead to a leak of hot water. Therefore, such noro does not exist at all, or even if it exists, its thickness is desirably equal to or less than a predetermined value.
FIG. 9 shows how to cut the
図10は、断面サンプル13に現れるノロの状態を模式的に示したものである。図10(a)(b)は、接続部に皮張りが生じその下面側(前チャージ側)にノロが入り込み残存した様子を示している。図10(c)は接続部に湯面皮張りが無く、ノロがない状況を示している。すべての接続面で(c)の状況となることが好ましいが、(a),(b)であっても、ノロ厚が所定値以下であればよい。
ここでいうノロ厚とは、図10(a),(b)のA,B,CやA’,B’で示されるノロの水平方向(スラブ長手方向に垂直方向)の長さのことである。
FIG. 10 schematically shows a state of noro appearing in the
Here, the thickness of the slot means the length of the slot shown in A, B, C and A ′, B ′ in FIGS. 10A and 10B in the horizontal direction (perpendicular to the longitudinal direction of the slab). is there.
図11(a),(b)は、前記複数の断面サンプル13から得られたノロ厚と鋳型5に投入する発熱パウダ11の量との関係をまとめたものである。横軸はスラブ狭面の表面からの距離を示しており、50mmなら1枚目の断面サンプル(断面A)、250mmなら5枚目のサンプル(断面E)が対応している。縦軸はノロ厚であり1つの断面サンプル内におけるノロの厚みの総和である。
図11(a)は事前実験の結果であり、前チャージと後チャージの接続部にシーケンスブロック7を投入しないものである。発熱パウダ11を投入しない場合(図中の●)、溶鋼メニスカスに皮張りが現れ、鉄以外のスラグがノロとして残存している状況が明確に現れている。ノロ厚もスラブ狭面から1枚目の断面サンプル13(断面A)で約150mm、5枚目の断面サンプル13で約60mmと大きなものとなっている。ところが、発熱パウダ11を3kg以上投入することで、溶鋼温度が上がり皮張りが抑制できるため、ノロ厚が若干薄くなっている。特に発熱パウダ11を6kg(▲データ)または9kg(×データ)投入した場合、ノロ厚が略ゼロつまりノロがほとんど発生しないことが明らかとなった。
FIGS. 11A and 11B summarize the relationship between the thickness obtained from the plurality of
FIG. 11A shows the result of the preliminary experiment, in which the
図11(b)は、発熱パウダ11を投入した後、前チャージと後チャージとの接続性をよくするためにシーケンスブロック7を投入した場合である。この場合、発熱パウダ11を9kg(×データ)にすると逆にノロが若干発生することが明らかとなった。しかしながら、発熱パウダ11を入れることで、溶鋼温度が上がり皮張りが抑制できるため、ノロ厚が小さくなる状況に変わりはないことを確認している。
図12は、平均ノロ厚と発熱パウダ11の投入量との関係を示したものである。平均の炉厚は、図11(a),(b)に示されたデータを基に算出され、平均ノロ厚=断面サンプルの平均ノロ厚の総和/断面サンプル数(5枚)である。
FIG. 11B shows a case where the
FIG. 12 shows the relationship between the average thickness and the input amount of the
図12を見ると明らかなように、発熱パウダ11を鋳型5に6kg投入した場合、皮張りが発生せずノロが全く残存していないことが判る。このことは前チャージと後チャージとの接続性が非常によいことを示している。発熱パウダ11を3kgにした場合、平均ノロ厚が約100mmとなり、一方で発熱パウダ11を9kgにした場合、平均ノロ厚が約60mmとなり、多少接続性が悪くなるものの、発熱パウダ11無投入の場合より接続性がよいことを確認している。
この実験結果を基に、「ノロ厚み/鋳型厚み×100%」で定義される接続率を計算してみると、発熱パウダ3kg投入時は接続率45.7%、発熱パウダ6kg投入時は接続率0.0%、発熱パウダ9kg投入時は接続率20.8%となる。
As can be seen from FIG. 12, when 6 kg of
Based on the results of this experiment, the connection rate defined as “Noro thickness / mold thickness × 100%” is calculated. The connection rate is 45.7% when 3 kg of exothermic powder is introduced, and the connection is established when 6 kg of exothermic powder is introduced. When the rate is 0.0% and the heat generating powder is 9 kg, the connection rate is 20.8%.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment .
1 連続鋳造装置
3 鋳片(スラブ)
4 タンディッシュ
5 鋳型
6 スライドバルブ
7 シーケンスブロック
8 サポートロール
10 浸漬ノズル
1
4
Claims (2)
前記鋳型への前チャージ供給を停止する6〜10分前から前チャージの鋳造速度を1回あたり0.20m/min以下の減速スピードで段階的に減速すると共に鋳型内にCaSiを含有する発熱パウダを3〜9kgの装入量で装入し、該発熱パウダ装入後の前チャージの溶鋼プールに複数のシーケンスブロックを、当該シーケンスブロック間の隙間が「シーケンスブロック間の距離/鋳型幅≦0.30」となるように装入して、その後、鋳型内に後チャージを注入することを特徴とする異鋼種の連々続鋳造方法。 After different types of steel continuously using a slab continuous casting apparatus equipped with a mold for casting a slab having a thickness of 210 to 250 mm and a width of 800 to 1700 mm and a tundish for supplying molten steel to the mold. In the continuous casting method of different steel types that perform charge casting,
From 6 to 10 minutes before the supply of the precharge to the mold is stopped, the casting speed of the precharge is gradually reduced at a deceleration speed of 0.20 m / min or less per time, and the exothermic powder containing CaSi in the mold 3-9 kg is charged, and a plurality of sequence blocks are placed in the precharged molten steel pool after the exothermic powder is charged. The gap between the sequence blocks is “distance between sequence blocks / mold width ≦ 0. .30 ", and then, after-charge is injected into the mold, a continuous casting method of different steel types.
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