JP4591456B2 - Steel continuous casting method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼の連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a method for continuous casting of steel.
近年、自動車用鋼板を中心として鋼製品の品質向上要求が厳しくなり、スラブ段階から清浄度の優れた高品質のスラブの要求が高まっている。スラブの欠陥には、介在物や気泡に起因するものや溶鋼中の成分の偏析に起因するものがあり、鋳型内の流動は、これらと深い関係があるため、多くの研究、発明がなされてきた。その一つとして、磁界を用いた鋳型内流動制御方法が考えられている。 In recent years, the demand for improving the quality of steel products, particularly steel sheets for automobiles, has become strict, and the demand for high-quality slabs with excellent cleanliness has increased from the slab stage. Slab defects include those caused by inclusions and bubbles, and those caused by segregation of components in the molten steel, and the flow in the mold is closely related to these, so many studies and inventions have been made. It was. As one of them, a flow control method in a mold using a magnetic field is considered.
例えば、鋳型長辺を挟み対向する上下2段の磁極を鋳型長辺背面に配置し、下側に配置した磁極に直流静磁界と交流移動磁界とが重畳された磁界とするか、又は、上側に配置した磁極に直流静磁界と交流移動磁界とが重畳された磁界とし、下側に配置した磁極に直流静磁界を印加する鋳型内溶鋼流動の制御方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, two upper and lower magnetic poles facing each other across the mold long side are arranged on the back side of the mold long side, and a magnetic field in which a DC static magnetic field and an AC moving magnetic field are superimposed on the magnetic pole arranged on the lower side or the upper side A method of controlling molten steel flow in a mold is disclosed in which a DC static magnetic field and an AC moving magnetic field are superimposed on a magnetic pole arranged on the magnetic pole, and a DC static magnetic field is applied to the magnetic pole arranged on the lower side (for example, patent document) 1).
また、複数個設置した電気コイルに適当なリニア駆動用交流電流と制動用直流電流を流すことにより鋳型内溶鋼流動を制御する装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 There is also known an apparatus for controlling molten steel flow in a mold by flowing appropriate linear driving AC current and braking DC current to a plurality of installed electric coils (see, for example, Patent Document 2).
また、位相が120度づつずれた交流移動磁界と直流静磁界とを重畳する鋳型内流動制御技術もある(例えば、特許文献3参照。)。 There is also a flow control technique in the mold in which an AC moving magnetic field whose phase is shifted by 120 degrees and a DC static magnetic field are superimposed (see, for example, Patent Document 3).
浸漬ノズルから吐出された溶鋼流を包囲する位置に静磁場をかけ、流速を低下させると共に静磁場よりも下流位置に電磁攪拌装置を設置する電磁攪拌方法がある(例えば、特許文献4参照。)。 There is an electromagnetic stirring method in which a static magnetic field is applied to a position surrounding the molten steel flow discharged from the immersion nozzle, the flow velocity is lowered, and an electromagnetic stirring device is installed at a position downstream of the static magnetic field (see, for example, Patent Document 4). .
鋳型上部に移動磁界を形成する磁石(400〜2000ガウス)を設置し、メニスカス表層部を流れる上昇反転溶鋼流に移動磁場を作用させると共に、メニスカスから500mm以上下方に静磁場を形成する磁石(1000〜7000ガウス)を設置し、吐出溶鋼流が鋳型短辺に当たって下降する溶鋼流に静磁場を作用させる鋳造方法および装置が示されている(例えば、特許文献5参照。)。 A magnet (400 to 2000 gauss) that forms a moving magnetic field is installed on the upper part of the mold, and the moving magnetic field is applied to the ascending and reversing molten steel flow that flows through the meniscus surface layer, and a magnet that forms a static magnetic field 500 mm or more below the meniscus (1000 A casting method and an apparatus are shown in which a static magnetic field is applied to a molten steel flow in which the discharged molten steel flow falls upon hitting the short side of the mold (see, for example, Patent Document 5).
また、湯面から吐出孔(下向き50度以上)の間に極芯中心を設置した磁石により移動磁界を作用させると共に極芯を浸漬ノズルより下部に設置した磁石により静磁場を作用させる鋳造技術が記載されている(例えば、特許文献6参照。)。 In addition, there is a casting technique in which a moving magnetic field is applied by a magnet having a core center between the molten metal surface and a discharge hole (downward 50 degrees or more) and a static magnetic field is applied by a magnet having a pole core disposed below the immersion nozzle. (For example, refer to Patent Document 6).
浸漬ノズル下端よりも上部に電磁攪拌用磁石を設置し、浸漬ノズル下端よりも下部に移動磁界、静磁界が印可できる磁石を設置し、鋼種や鋳造速度に応じて静磁場と移動磁場を使い分ける鋳造方法もある(例えば、特許文献7参照。)。 A magnet for electromagnetic stirring is installed above the lower end of the immersion nozzle, a magnet that can apply a moving magnetic field and a static magnetic field is installed below the lower end of the immersion nozzle, and casting uses a static magnetic field and a moving magnetic field according to the steel type and casting speed. There is also a method (see, for example, Patent Document 7).
Arガスを吹込みながら鋼を鋳造する時に、浸漬ノズルから出た直後の溶鋼流に磁束密度が0.1テスラ以上の静磁場を作用させ、その上部で電磁攪拌装置により連続的に攪拌あるいは攪拌方向を周期的に変化させる技術が知られている(例えば、特許文献8参照。)。 When casting steel while blowing Ar gas, a static magnetic field with a magnetic flux density of 0.1 Tesla or more is applied to the molten steel flow immediately after coming out of the immersion nozzle, and continuously stirred or stirred by an electromagnetic stirring device at the top. A technique for periodically changing the direction is known (for example, see Patent Document 8).
鋳型長辺側に対向して設置した長辺とほぼ同じ長さの電磁石により静磁場を作用させる電磁ブレーキが示されている(例えば、特許文献9参照。)。 An electromagnetic brake is disclosed in which a static magnetic field is applied by an electromagnet having substantially the same length as the long side that is installed facing the long side of the mold (see, for example, Patent Document 9).
鋳型幅中央ないし鋳型短辺より内側の所定位置から両端部近傍にかけて、鋳型上方側へ曲げるか傾斜させた磁極を、幅中央部で浸漬ノズル吐出孔より下部に設置し、直流磁場あるいは低周波交流磁場を作用させることによって鋳型内の溶鋼流動を制御する方法もある(例えば、特許文献10参照。)。 A magnetic pole that is bent or inclined toward the upper side of the mold from a predetermined position inside the mold width center or the short side of the mold to the vicinity of both ends is installed at the center of the width below the submerged nozzle discharge hole. There is also a method for controlling the flow of molten steel in a mold by applying a magnetic field (see, for example, Patent Document 10).
鋳型全幅にわたって、ほぼ均一な磁束密度分布を有する直流磁場を、鋳型厚み方向に加えて、浸漬ノズルからの吐出流を制御することにより、メニスカス流速を0.20〜0.40m/sに制御する技術が開示されている(例えば、特許文献11参照。)。 A meniscus flow rate is controlled to 0.20 to 0.40 m / s by applying a DC magnetic field having a substantially uniform magnetic flux density distribution in the mold thickness direction over the entire width of the mold and controlling the discharge flow from the immersion nozzle. Techniques are disclosed (for example, see Patent Document 11).
浸漬ノズル吐出孔の下部に設けた複数のコイルに直流電流を流すことにより静磁界を印加したり、交流電流を流すことにより移動磁界を印加したりすることにより溶鋼流動を制御する鋳造方法が開示されている(例えば、特許文献12参照。)。 Disclosed is a casting method for controlling the flow of molten steel by applying a static magnetic field by applying a direct current to a plurality of coils provided below the submerged nozzle discharge hole or by applying a moving magnetic field by applying an alternating current. (For example, refer to Patent Document 12).
また、電磁誘導によって鋳型内の溶鋼流動を制御する際に、周波数1〜15Hzの静止交流磁場を溶鋼に印加する技術もある(例えば、特許文献13参照。)。 Moreover, when controlling the molten steel flow in a casting_mold | template by electromagnetic induction, there also exists a technique which applies the static alternating current magnetic field of frequency 1-15Hz to molten steel (for example, refer patent document 13).
スラブ連鋳機において、電磁攪拌により鋳型壁に沿った水平方向の溶鋼旋回流を得る技術(M−EMS)が開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。 In a slab continuous casting machine, a technique (M-EMS) for obtaining a horizontal molten steel swirl flow along a mold wall by electromagnetic stirring is disclosed (for example, see Non-Patent Document 1).
浸漬ノズルからの吐出流に交流移動磁場を作用させることにより、吐出溶鋼流を制動(EMLS)したり加速(EMLA)したりする技術が開示されている(例えば、非特許文献2参照。)。 A technique for braking (EMLS) or accelerating (EMLA) the discharged molten steel flow by applying an AC moving magnetic field to the discharged flow from the immersion nozzle is disclosed (for example, see Non-Patent Document 2).
鋳型長辺側に鋳型内に供給される溶鋼電流を制御するように配された静磁場を有し、上方に移動磁界発生装置を配して溶鋼上表面を水平断面中央から短返側へ流動させる鋳型および鋳型上方の構造がある(例えば、特許文献14参照。)。 It has a static magnetic field arranged to control the molten steel current supplied into the mold on the long side of the mold, and a moving magnetic field generator is arranged on the upper side to flow from the horizontal section center to the short return side And a structure above the mold (see, for example, Patent Document 14).
また、モールド上部に電磁攪拌装置、モールド下部に電磁ブレーキを設置することにより、浸漬ノズルから出る吐出流を制御する(例えば、特許文献15参照。)。 In addition, an electromagnetic stirrer is installed at the upper part of the mold and an electromagnetic brake is installed at the lower part of the mold to control the discharge flow from the immersion nozzle (see, for example, Patent Document 15).
連続鋳造において、連鋳鋳型内の溶鋼湯面に静磁場を用い、連鋳用ノズルとしてストレートノズルを使用し、吐出口部に進行磁場を用い、その下部に静磁場を用いる鋳型内溶鋼流動制御技術が開示されている(例えば、特許文献16参照。)。 In continuous casting, using a static magnetic field on the molten steel surface in the continuous casting mold, using a straight nozzle as the nozzle for continuous casting, using a traveling magnetic field at the discharge port, and using a static magnetic field below it, control the molten steel flow in the mold A technique is disclosed (for example, refer to Patent Document 16).
浸漬ノズル吐出孔の上に置いた磁石により、幅方向全域に静磁界と高周波磁界を重畳して作用させると共に、吐出孔の下方に置いた磁石により、静磁界を作用させる鋼の鋳造方法がある(例えば、特許文献17参照。)。 There is a steel casting method in which a static magnetic field and a high-frequency magnetic field are superimposed on the entire width direction by a magnet placed on the submerged nozzle discharge hole and a static magnetic field is applied by a magnet placed below the discharge hole. (For example, refer to Patent Document 17).
スラブの連続鋳造に際し、鋳型外に鋳片幅全体に鋳型厚み方向の均一な静磁界を浸漬ノズル吐出孔の上部、下部に作用させ、溶鋼吐出流に効果的な制動力を与え、流れを均一化する技術もある(例えば、特許文献18参照。)。 During continuous casting of slabs, a uniform static magnetic field in the mold thickness direction is applied to the entire width of the slab outside the mold, acting on the upper and lower parts of the submerged nozzle discharge hole, giving effective braking force to the molten steel discharge flow, and making the flow uniform There is also a technique to make (see, for example, Patent Document 18).
なお、時間的に移動しない低周波交流静止磁界を付与し、凝固前面に低周波電磁振動を励起させることによって、凝固前面の柱状デンドライトを破断させ、溶融金属中に浮遊させて、凝固組織の微細化、中心偏析を低減する技術が記載されている(例えば、特許文献19参照。)。 In addition, by applying a low-frequency AC static magnetic field that does not move with time and exciting low-frequency electromagnetic vibrations on the solidification front surface, the columnar dendrite on the solidification front surface is broken and suspended in the molten metal. A technique for reducing crystallization and center segregation is described (for example, see Patent Document 19).
また、鋳造厚み方向に直流磁場と固定型の交流磁場とを重畳して印加し、これらの磁場を浸漬ノズル吐出口の上方あるいはさらに下方に配設した一対以上の磁場から印加し、交流磁場の周波数は0.01〜50Hzである技術が示されている(例えば、特許文献20参照。)。
以上のように磁界を用いた種々の鋳型内流動制御があるが、さらに近年の表面品質ニーズの高まり、コストダウンの要求から、よりすぐれた鋳片表面の品質改善技術が望まれており、より効果的な鋳型内流動の制御が必要となっている。本発明はこのような鋳型内流動制御技術に改善を加えた連続鋳造方法を提供することを目的とする。 As described above, there are various types of flow control in the mold using a magnetic field. However, due to the recent increase in surface quality needs and the demand for cost reduction, better slab surface quality improvement technology is desired. Effective mold flow control is required. An object of the present invention is to provide a continuous casting method obtained by improving the in-mold flow control technique.
本発明方法では、鋳型の厚み方向の流速分布を規制する。すなわち、厚み中央付近では、流速を小さくし、モールドフラックスの巻き込みを抑えつつ、鋳型壁面に近い凝固界面の流速を大きくして、気泡、介在物に洗浄効果を与えて、凝固核への捕捉を抑制する。 In the method of the present invention, the flow velocity distribution in the thickness direction of the mold is regulated. That is, near the center of the thickness, the flow velocity is reduced and the entrainment of mold flux is suppressed, while the flow velocity at the solidification interface close to the mold wall surface is increased to provide a cleaning effect on the bubbles and inclusions, thereby capturing the solidification nuclei. Suppress.
このための手段として、交流磁場の印加態様を工夫する必要があり、モデル実験およびシミュレーション計算を実施した。その結果、以下の結論を得るに至った。 As a means for this purpose, it is necessary to devise an AC magnetic field application mode, and model experiments and simulation calculations were performed. As a result, the following conclusions were obtained.
(1)移動磁界によるマクロ流動は、凝固界面の気泡・介在物の捕捉を抑制するが、時として、モールドフラックスの巻き込みを増加させるため、かえって品質を劣化させる場合がある。 (1) Macro flow caused by a moving magnetic field suppresses trapping of bubbles and inclusions at the solidification interface, but sometimes increases the entrainment of mold flux, which may deteriorate the quality.
(2)振動磁界を印加する際に、振動磁界を強く受ける位置が固定されると、電磁力の弱い位置で、気泡・介在物の捕捉を十分に抑制できない部分が生じる場合がある。 (2) When the position where the oscillating magnetic field is strongly received is fixed when applying the oscillating magnetic field, there may be a portion where the trapping of bubbles and inclusions cannot be sufficiently suppressed at the position where the electromagnetic force is weak.
(3)このため、振動磁界によるローレンツ力のピーク位置を移動させることが効果的である。 (3) For this reason, it is effective to move the peak position of the Lorentz force by the oscillating magnetic field.
(4)ローレンツ力のピーク位置を移動させるには、隣り合う3つのコイル、あるいは、コイル群の位相を、真中のコイルの位相を最後とするにように設定するとよい。ここで、振動磁界とは、時間とともにローレンツ力の向きが反転する磁場をいう。 (4) In order to move the peak position of the Lorentz force, the phases of three adjacent coils or coil groups may be set so that the phase of the middle coil is the last. Here, the oscillating magnetic field refers to a magnetic field in which the direction of the Lorentz force is reversed with time.
以下、上記(4)について説明する。図1に示すような櫛歯状のコイルの各コイルに振動磁界を与え、各コイルごとに位相を変化させる。図2〜図5はこのような各コイルごとに付与する位相の説明図である。図中の振動磁界発生用コイル31a、31bの各コイルの横に付してある数字は、ある時刻におけるそのコイルの電流の位相角(度)を記入したものである。図2〜図5は2相交流の場合で、図2は移動磁界、図3は振動磁界、図4、図5は振動磁界のピーク位置を移動させた場合の例を示した。図4、図5に示すように、連続鋳造用鋳型の鋳型長辺幅方向に3個以上の電磁石を並べ、隣り合う電磁石に通電する電流の位相が、一方向に増加、あるいは、減少することなく、少なくとも真中の位相が両側の位相よりも遅れるように設定することによって、磁界は単に一方向に移動するのではなく、振動しながら移動することになる。以上のように、3個以上の隣り合うコイルの位相がn、3n、2n(但しnは2相交流で90゜、3相交流で60゜又は120゜)の配列部分をもたせることによって、振動磁界のピーク位置を移動させることができる。
The above (4) will be described below. An oscillating magnetic field is applied to each of the comb-like coils as shown in FIG. 1, and the phase is changed for each coil. 2-5 is explanatory drawing of the phase provided for every such coil. The numbers attached to the sides of each of the oscillating magnetic
ここで、単純に振動磁界を誘起させた場合には、振動磁界の振幅が大きいところと小さいいところができる。このピーク位置を移動させることによって、全ての位置で、凝固界面を洗浄することが可能となる。 Here, when an oscillating magnetic field is simply induced, there are places where the amplitude of the oscillating magnetic field is large and small. By moving this peak position, it is possible to clean the solidification interface at all positions.
なお、ここで、コイルの櫛歯数が12本の例を示したが、櫛歯数は4、6、8、10、12、16本などから選ぶことができ、また、交流は2相、3相のいずれでも良い。 Here, an example in which the number of comb teeth of the coil is 12 is shown, but the number of comb teeth can be selected from 4, 6, 8, 10, 12, 16 and the like, and the alternating current is two-phase, Any of three phases may be used.
特開平6−190520号公報(特許文献17)に示されるような、厚み方向の磁場では、交流電流の表皮効果を利用して、凝固界面あるいは溶鋼表面にローレンツ力を集中させていたが、これだけでは、効率的にローレンツ力を集中できない。このため、電磁場を凝固界面に集中させることが重要であり、磁力線分布を制御する必要がある。 In the magnetic field in the thickness direction as shown in JP-A-6-190520 (Patent Document 17), the Lorentz force is concentrated on the solidification interface or the molten steel surface by utilizing the skin effect of the alternating current. Then, the Lorentz force cannot be concentrated efficiently. For this reason, it is important to concentrate the electromagnetic field on the solidification interface, and it is necessary to control the magnetic field line distribution.
このための手段として、幅方向に交互に位相が反転する電磁石を配置して、交番させることが効果的であることがわかった。厚み方向に振動させる場合には、電磁力を鋳型壁面、すなわち、凝固界面に集中することができなくなるため、幅方向に磁界を振動させる必要がある。ここで、交互の電磁石に通電する電流の位相が、実質反転する必要があり、そのためには、交互の位相は120度以上異なる、幅方向に3つ以上の櫛歯状コイルにして、かつ、隣同士のコイルの位相を反転させることによって、幅方向の磁界を振動させることができる。 As a means for this, it has been found that it is effective to arrange and alternate electromagnets whose phases are alternately reversed in the width direction. When vibrating in the thickness direction, the electromagnetic force cannot be concentrated on the mold wall surface, that is, the solidification interface, and thus the magnetic field needs to be vibrated in the width direction. Here, the phase of the current that is passed through the alternating electromagnets needs to be substantially reversed, and for this purpose, the alternating phase differs by 120 degrees or more, and three or more comb-like coils are formed in the width direction, and By inverting the phase of adjacent coils, the magnetic field in the width direction can be oscillated.
次に、静磁界を重畳させることによって、F=J×B式におけるB項が大きくなるために、ローレンツ力を増加させることができるが、さらに、ローレンツ力の向きが、静磁界を重畳しない場合と大きく異なり、溶鋼の流動状態も変化して、幅方向および鋳造方向の流動が大きくなるので、凝固界面に捕捉される気泡や介在物の洗浄効果を期待することができる。また交流磁界と直流磁界とを重畳することにより、厚み中央での溶湯の流速を低減することができ、モールドフラックスの巻き込みも防止することができる。 Next, by superimposing a static magnetic field, the B term in the formula F = J × B is increased, so that the Lorentz force can be increased. However, the direction of the Lorentz force does not superimpose a static magnetic field. Unlike the above, the flow state of the molten steel also changes, and the flow in the width direction and the casting direction increases, so that it is possible to expect a cleaning effect of bubbles and inclusions trapped at the solidification interface. Moreover, by superimposing the AC magnetic field and the DC magnetic field, the flow rate of the molten metal at the center of the thickness can be reduced, and the entrainment of mold flux can also be prevented.
この際の交流電流の周波数は、低すぎるとマクロな流動が励起されてしまい、高過ぎると、溶鋼が電磁場に追随しなくなるので、1Hzから8Hzの範囲が適当であることがわかった。さらに、電磁場を凝固界面に集中させるには、コイル構造が重要であり、特に、コイルの磁極間と、溶鋼までの距離を最適化することが効果的である。さらに、特開平2−274350号公報(特許文献19)の技術では、デンドライトの破断が起こって、柱状晶組織から等軸晶組織に変化してしまう。極低炭素鋼などでは、柱状晶組織のみの方が、圧延時に、集合組織として制御しやすくなるため、等軸晶化することによって、結晶方位をそろえ難くなるという問題がある。従って、交流振動磁界および直流磁界の強度の上限が必要である。 If the frequency of the alternating current at this time is too low, macro flow is excited, and if it is too high, the molten steel does not follow the electromagnetic field, so it was found that the range of 1 Hz to 8 Hz is appropriate. Furthermore, in order to concentrate the electromagnetic field on the solidification interface, the coil structure is important. In particular, it is effective to optimize the distance between the magnetic poles of the coil and the distance to the molten steel. Furthermore, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-274350 (Patent Document 19), the dendrite breaks and changes from a columnar crystal structure to an equiaxed crystal structure. In ultra-low carbon steel and the like, only the columnar crystal structure becomes easier to control as a texture during rolling, so that there is a problem that it is difficult to align the crystal orientation by equiaxed crystallization. Therefore, the upper limit of the intensity | strength of an alternating oscillating magnetic field and a direct current magnetic field is required.
そこで、本発明方法では、幅方向に磁界を振動させつつ、厚み方向に直流磁界を印加することにより、従来方法と大きく異なった鋳型幅方向および鋳造方向に大きな流動を溶湯に誘起させることができるため、以上のような作用が期待できるのである。 Therefore, in the method of the present invention, by applying a DC magnetic field in the thickness direction while oscillating the magnetic field in the width direction, a large flow can be induced in the melt in the mold width direction and the casting direction, which is greatly different from the conventional method. Therefore, the above actions can be expected.
本発明により、捕捉される気泡、非金属介在物および鋳片表面偏析、モールドフラックス起因の表面欠陥および内部介在物の少ない鋳片を鋳造することができ、高品質の金属製品の製造が可能になった。 According to the present invention, it is possible to cast slabs with less trapped bubbles, non-metallic inclusions and slab surface segregation, surface defects caused by mold flux and internal inclusions, and high-quality metal products can be manufactured. became.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は鋼の連続鋳造用鋳型21の平面図及び電磁石31、32の配列例を示したものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plan view of a steel
鋳型21には連続鋳造用浸漬のズル22が上方のタンデイッシュの底部から吊下されて鋳型21内に浸漬され、溶鋼23を供給する。連続鋳造用鋳型21の長辺の外側に1a〜12a、1b〜12bの電磁石(コイル)を並べた振動磁界発生用コイル31及び直流磁界発生用の直流コイル32が配設されている。電磁石(コイル)1a〜12a、1b〜12bにはそれぞれ振動磁界を発生する振動電流が付加され、その振動電流のピーク値は、鋳型長辺幅方向に沿って移動するように印加される。この移動は、隣合うコイルの位相がn、2n、n又はn、3n、2nの配列部分をもつように印加される。
The casting
図2〜図5は、ある瞬間におけるコイル1a〜12a、1b〜12bの振動磁界の位相の分布を数字(位相角の値)で記載して示したものである。振動磁界のピーク位置は鋳型21の長辺に沿う方向に順次移動する。図2では隣接コイルの位相差が90度で、対向するコイル31a、31bで180度異なる2相交流の移動磁界が示されている。図3では隣接コイルの位相差が180度で、対向するコイル31a、31bで同位相の2相交流の振動磁界が印加されている。図4では隣接コイルの位相差が90度で、対向するコイル31a、31bで180度異なる半波整流2相交流が印加されている。図5には隣接コイルとの位相差が120度、対向するコイルで60度異なる半波整流2相交流が印加されている。
2 to 5 show the distribution of the phase of the oscillating magnetic field of the
本発明方法によって、凝固界面のみを効率的に振動させて、気泡、介在物の捕捉を抑制できるので、鋳片の表面品質を大幅に向上させることが出来る。 By the method of the present invention, it is possible to effectively vibrate only the solidification interface and suppress the trapping of bubbles and inclusions, so that the surface quality of the slab can be greatly improved.
約300トンの溶鋼を転炉で溶製し、RH処理によって極低炭素鋼のアルミキルド鋼とし、連続鋳造機でスラブを鋳造した。代表的な溶鋼成分を表1に示す。なお、スラブの幅は1500〜1700mm、スラブの厚みは220mm、溶鋼のスループット量は4〜5トン/minの範囲とした。コイル構造として、図1に示すような、幅方向に12等分した櫛歯状の鉄芯を用い、鋳型21の幅方向に交互に位相が反転する磁場を発生するように配置した。交流磁界による磁束は最大1000ガウスとした。表2に、実験条件および実験結果をまとめて示した。表2中のコイルパターンの符号は次の通りである。
About 300 tons of molten steel was melted in a converter and made into an ultra-low carbon steel aluminum killed steel by RH treatment, and a slab was cast by a continuous casting machine. Table 1 shows typical molten steel components. The width of the slab was 1500 to 1700 mm, the thickness of the slab was 220 mm, and the throughput of the molten steel was in the range of 4 to 5 ton / min. As the coil structure, a comb-like iron core divided into 12 parts in the width direction as shown in FIG. 1 was used and arranged so as to generate a magnetic field whose phase was alternately reversed in the width direction of the
A:n、2n、n(実施例)
B:n、3n、2n(実施例)
C:0、n、2n、3n(比較例)
D:0、2n、0、2n(比較例)
但し、nは位相角で、2相交流ではn=90度、3相交流ではn=60度又は120度である。
A: n, 2n, n (Example)
B: n, 3n, 2n (Example)
C: 0, n, 2n, 3n (comparative example)
D: 0, 2n, 0, 2n (comparative example)
However, n is a phase angle, n = 90 degrees in a two-phase alternating current, and n = 60 degrees or 120 degrees in a three-phase alternating current.
鋳片の表面偏析はスラブ研削後エッチングを行い、目視観察によって1m2当たりの偏析個数を調査した。また、冷間圧延後のコイルの表面欠陥を目視検査し、欠陥サンプルを採取後、欠陥部を分析することによってモールドフラックスによる欠陥個数を調査した。介在物量は鋳片の1/4厚みの位置からスライム抽出法によって介在物を抽出後、質量を測定した。表面偏析、モールドフラックス欠陥および介在物量とも、指数化に際しては、全条件のうち、もっとも悪かったものを10とし、それに対する線形な比で表示した。 The surface segregation of the slab was etched after slab grinding, and the number of segregations per 1 m 2 was examined by visual observation. Moreover, the surface defect of the coil after cold rolling was visually inspected, and after collecting a defect sample, the number of defects due to the mold flux was investigated by analyzing the defect portion. The amount of inclusions was measured after the inclusions were extracted by the slime extraction method from the 1/4 thickness position of the slab. The surface segregation, mold flux defects, and amount of inclusions were indexed with 10 being the worst of all conditions, and displayed as a linear ratio.
表2からわかるように、振動磁界を印加することによって、表面偏析、モールドフラックスによる欠陥、気泡、非金属介在物低減が可能となる。 As can be seen from Table 2, by applying an oscillating magnetic field, surface segregation, defects due to mold flux, bubbles, and non-metallic inclusions can be reduced.
なお、振動磁界の強度が強すぎると、溶湯表面のフラックスの巻き込みが大きくなって、表面品質を悪化させ、周波数が高すぎると、磁界に溶湯が追随できなくなって、凝固界面の洗浄効果が低下し、気泡、介在物欠陥が増加している。 If the intensity of the oscillating magnetic field is too strong, the flux entrainment on the surface of the molten metal will increase and the surface quality will deteriorate, and if the frequency is too high, the molten metal will not be able to follow the magnetic field and the solidification interface cleaning effect will be reduced. However, bubbles and inclusion defects are increasing.
1a〜12a、1b〜12b コイル
21 鋳型
22 ノズル
23 溶鋼
31a、31b 振動磁界発生用コイル(電磁石)
32a、32b 直流コイル(電磁石)
1a to 12a, 1b to
32a, 32b DC coil (electromagnet)
Claims (2)
ただし、3相交流でn=60゜又は120゜、2相交流でn=90゜である。 The electromagnets having an arrangement portion in which the phase of three or more adjacent coils is n, 3n, 2n are arranged along the mold long side direction of the continuous casting mold, and the peak position of the oscillating magnetic field is generated while generating the oscillating magnetic field. A continuous casting method of steel, wherein the steel is moved along the long side direction.
However, n = 60 ° or 120 ° for three-phase alternating current and n = 90 ° for two-phase alternating current.
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