JP4022993B2

JP4022993B2 - Continuous casting method for different steel types

Info

Publication number: JP4022993B2
Application number: JP18723998A
Authority: JP
Inventors: 正規錦織; 嘉久北野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: JP2000015401A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成分の異なる鋼種を連続して鋳造する異鋼種の連続鋳造方法（連々鋳）に関し、特に、〔Al〕成分値が0.005 wt％未満の溶鋼を先行チャージとする場合に好適な異鋼種の連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異鋼種の連続鋳造方法に関しては、特開昭62−13419 号公報、特開昭63−127743号公報、特開昭64−83346 号公報、特開平５−42346 号公報に開示されているような方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の技術はいずれも専用の治具を利用して、該治具による連結により先行チャージと後行チャージを連々鋳する方法である。しかし、この方法では、先行チャージと後行チャージの間でタンディッシュ交換作業を必要とする連々鋳操業の場合、先行チャージ最後端部の鋳型内溶鋼表面が凝固してしまい、前記治具の投入ができず、連々鋳ができなくなることがあるという問題があった。
【０００４】
この問題についてもう少し詳しく説明する。
通常のタンディッシュ注入（タンディッシュから鋳型内への溶鋼注入の意。以下同じ）終了時には、図３に示すように、鋳型（モールド）１内で鋳片の凝固シェル２が形成され、モールドパウダ４が残留した状態で鋳片内に溶鋼３が存在し、このとき、一般的には、モールドパウダ４の保熱効果もあって溶鋼表面は凝固しておらず、溶鋼３の凝固収縮によって溶鋼表面のみが沈降し、凝固シェル２の後端部は鋳型１の内側に残存する結果、鋳片最後端部はクレータ状の形状を呈するようになる。
【０００５】
この状態の鋳型１内に、図４に示すように、先行チャージと後行チャージとの縁切り用の治具５を投入し（図４ａ）、ある程度凝固収縮した先行チャージの溶鋼表面に、後行チャージとの縁切りのために凝固層（ブリッジ）８を生成させ（図４ｂ）、その後、後行チャージのタンディッシュにより異鋼種溶鋼６の注入を開始する（図４ｃ）。このとき先行チャージと後行チャージとは、鋳型内面に張り付くように残存する溶鋼３の凝固シェル後端部（クレータ壁）に異鋼種溶鋼６の凝固シェルが重なり合って発達したシェル結合部７によって連結される。
【０００６】
しかし、溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％未満のAlレス鋼種が先行チャージとなる連々鋳の場合は、図５に示すように、タンディッシュ注入終了後、モールドパウダ４が残存していても、先行チャージ最後端部の鋳型内溶鋼表面でブリッジ８が早く生成し（図５ａ→ｂ）、溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％以上の場合にみられる先行チャージ最後端部のクレータ壁が形成せず、従って前記シェル結合部が発達せず、つなぎ目部の連結が弱すぎて連々鋳ができなくなることがしばしばあって問題となっていた。
【０００７】
また、溶鋼表面が完全には凝固していないが、縁切り用の治具を投入することはできない図５（ａ）のような段階で、後行チャージの異鋼種溶鋼を注入すると、先行チャージとの結合は確保されるが、両チャージ間の湯まじり部が増大し、廃片の量が増大する。
上記の問題点に鑑み、本発明は、溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％未満のAlレス鋼種が先行チャージとなる連々鋳の操業安定化と歩留り向上を図り得る異鋼種の連続鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先行チャージの最後端部が鋳型内にあるうちに鋳型内に後行チャージの異鋼種溶鋼を注入する異鋼種の連続鋳造方法において、先行チャージの溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％未満のとき、異鋼種溶鋼の注入に先立ち、先行チャージの少なくとも最後端部に金属Alを添加して最後端部の〔Al〕成分値を0.005wt％以上として鋳型内面に凝固シェルの後端部を残して湯面が沈降してから鋳型内に縁切り用の治具を投入し、次いで異鋼種溶鋼の注入を開始することを特徴とする異鋼種の連続鋳造方法である。
【０００９】
金属Alの添加先は、鋳型内および／またはタンディッシュ内であることが好ましい。
一般に、鋳造終了時にはタンディッシュ内の溶鋼を全て鋳型内に注入し切るのではなく、タンディッシュ内に所定の量の溶鋼を残した状態でタンディッシュと浸漬ノズル間に設けたスライディングノズルを閉じて、鋳造を終了する。
【００１０】
これは、タンディッシュ内のスラグが鋳型への注入流に巻き込まれて鋳型内へ移行し、鋳片の品質を著しく損なうことを防止するためである。このように、鋳造終了時にタンディッシュに残すべき溶鋼量をここでは注入終了時残湯量と呼ぶことにする。
本発明において、前記最終端部とは、溶鋼ではタンディッシュ内の溶鋼量が上記の注入終了時残湯量＋２ton から注入終了時残湯量になるまでの範囲の部分を指し、鋳片ではつなぎ目部終端（前記ブリッジの上流端）から下流側に測った鋳片長さ０〜１ｍの部分を指す。
【００１１】
なお、本発明は、先行チャージと後行チャージとの間でタンディッシュ交換を行う場合に好ましく適用されるが、それ以外の場合にも適用可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明では、異鋼種溶鋼の注入に先立ち、先行チャージの少なくとも最後端部に金属Alを添加して最後端部の〔Al〕成分値を0.005 wt％以上とすることがポイントである。
先行チャージの少なくとも最後端部に金属Alを添加することで、金属Alの酸化反応により熱が発生し、また、溶鋼の性質が変化し、そのことによって、タンディッシュ交換作業中の先行チャージの鋳型内溶鋼表面凝固を遅らせて鋳型内に前記クレータ壁を形成させ、タンディッシュ交換後に注入される後行チャージを先行チャージ最後端部に確実に連結して引き抜き可能にする強固なシェル結合部を発達させることができるようになる。この効果を得るには、最後端部の〔Al〕値が0.005 wt％以上となるように金属Alを添加する必要がある。最終端部の〔Al〕値が0.005 wt％未満のままであるとシェル結合部の発達が不十分である。
【００１３】
なお、先行チャージの溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％以上の鋼種では、一般に鋳型内溶鋼表面の凝固が遅いため、また、金属Alの酸化発熱に寄与する溶鋼中〔Ｏ〕濃度が低いため、金属Alを添加しても実質的な効果を得難いことから、本発明では、金属Alの添加対象を、溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％未満の先行チャージに制限した。
【００１４】
金属Alの添加時期は、この添加によって先行チャージの溶鋼組成が変わる範囲を可及的に狭めるべく先行チャージのタンディッシュ注入の終了段階とすることが好ましく、具体的には、タンディッシュ内残湯量が注入終了時残湯量＋２ton となってから注入終了時残湯量まで減じる間がよい。
また、金属Alの添加先としては、鋳型内でもよく、タンディッシュ内でもよく、これら両方であってもよい。
【００１５】
金属Alの添加量は、1.0 〜1.5 kg／溶鋼ton とするのが好適である。この範囲を下に外れると効果に乏しく、この範囲を上に外れるとこの範囲内と比べて効果の増分がなくなる。
【００１６】
【実施例】
表１に組成を示す溶鋼Ａ（溶鋼中〔Al〕値が0.005 wt％未満のAlレス鋼種の一例）を先行チャージとし、これとは異鋼種の例えば溶鋼Ｂ（組成を同表に示すが、これに限定されない）を後行チャージとするとき、従来は、先行チャージのタンディッシュ注入終了後約30秒で鋳型内溶鋼表面に凝固層（図５参照）が発達し、タンディッシュ交換作業中に縁切り用治具の投入が困難であったので、異鋼種の後行チャージを連々鋳することができなかった。
【００１７】
これに対して本発明を適用した一実施例について、その実施手順を図１を用いて説明する。
先行チャージのタンディッシュ９内の残湯量が注入終了前１ton となった時点からタンディッシュ注入終了直前までの間、タンディッシュ９から浸漬ノズル10を通して溶鋼３（溶鋼Ａ）を注入されつつある鋳型１内に、金属Alを、金属Alワイヤ11の形で溶鋼に均一に溶け込ませるようにして投入した（図１ａ）。投入量は１kg／溶鋼ton とした。タンディッシュ注入終了後、鋳型内溶鋼表面を観察すると、湯面に凝固層の発達は認められず、鋳型内面に凝固シェル２の後端部を残して湯面が沈降していた（図１ｂ）。そこで、鋳型内に縁切り用の治具５を投入し（図１ｃ）、タンディッシュ交換（タンディッシュ９からタンディッシュ９Ａへの交換）を行い、後行チャージの溶鋼６（溶鋼Ｂ）の連々鋳を行った（図１ｄ）。先行チャージの鋳片（先行鋳片）と後行チャージの鋳片（後行鋳片）のつなぎ目は強固に結合されており、異常は認められなかった。
【００１８】
この実施例について、つなぎ目部近傍で調査した先行鋳片長さ方向の鋳片中〔Al〕濃度分布を図２に示す。つなぎ目部からの距離は、ブリッジ８と後行鋳片との境界を起点として先行鋳片側に測った距離である。図示のように、つなぎ目部より１ｍ程度の範囲で〔Al〕濃度が許容上限を上回るためこの部分を廃片としたが、その量は通常廃片として見込んでいる量と変わるものではなく、歩留りが悪化することはなかった。
【００１９】
なお、図中には、金属Alを添加せずブリッジ形成途上で治具投入もできない状態で敢えて連々鋳を強行した比較例について同様に調査した鋳片中〔Al〕濃度も示す。図示のように、比較例では廃片にせざるを得ない範囲が2.5 ｍを超え、図示のない範囲３〜５ｍまで増大してしまう。
ところで、本実施例は、先行チャージのタンディッシュ内残湯量が注入終了前１ton となった時点で鋳型内へ金属Alを投入して行う連々鋳であるが、これ以外に、先行チャージのタンディッシュ内残湯量が２ton となった時点で同タンディッシュ内へ金属Alを投入して行う連々鋳も実施しており、そこでも同様の効果が得られた。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、これまで困難とされていた溶鋼中〔Al〕成分値が0.005 wt％未満のAlレス鋼種を先行チャージとする連々鋳の安定実施が容易となり、歩留りが向上するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の実施手順を示す模式図である。
【図２】実施例と比較例のつなぎ目部近傍における先行鋳片長さ方向の鋳片中〔Al〕濃度分布を示すグラフである。
【図３】通常のタンディッシュ注入終了時の鋳型内溶鋼凝固状態を示す模式図である。
【図４】通常の連々鋳の実施手順を示す模式図である。
【図５】 Alレス鋼種の先行チャージ最後端部の鋳型内溶鋼凝固過程を示す模式図である。
【符号の説明】
１鋳型（モールド）
２凝固シェル
３溶鋼
４モールドパウダ
５治具（縁切り用の治具）
６異鋼種溶鋼
７シェル結合部
８凝固層（ブリッジ）
９タンディッシュ（先行チャージ用）
９Ａタンディッシュ（後行チャージ用）
10 浸漬ノズル
11 金属Alワイヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous casting method (continuous casting) of different steel types in which steel types having different components are continuously cast, and particularly suitable for a case where a molten steel having an [Al] component value of less than 0.005 wt% is used as a preceding charge. The present invention relates to a continuous casting method for steel types.
[0002]
[Prior art]
Regarding the continuous casting method of different steel types, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-13419, 63-127743, 64-83346, and 5-42346. The method is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above techniques uses a dedicated jig and casts a preceding charge and a subsequent charge by connecting with the jig. However, in this method, in the case of continuous casting operation that requires tundish replacement work between the preceding charge and the subsequent charge, the molten steel surface in the mold at the end of the preceding charge is solidified, and the jig is inserted. However, there was a problem that casting could not be performed continuously.
[0004]
I will explain this problem in a little more detail.
At the end of normal tundish injection (meaning injection of molten steel from the tundish into the mold, the same applies hereinafter), a solidified shell 2 of slab is formed in the mold (mold) 1 as shown in FIG. In this state, the molten steel 3 is present in the slab in a state in which the molten steel 3 remains. At this time, the molten steel surface is generally not solidified due to the heat retaining effect of the mold powder 4. Only the surface sinks and the rear end portion of the solidified shell 2 remains inside the mold 1 so that the rear end portion of the slab has a crater-like shape.
[0005]
In the mold 1 in this state, as shown in FIG. 4, a jig 5 for cutting off the leading charge and the trailing charge is placed (FIG. 4a). A solidified layer (bridge) 8 is generated for cutting off the charge (FIG. 4b), and then the injection of the different steel type molten steel 6 is started by the tundish of the subsequent charge (FIG. 4c). At this time, the preceding charge and the subsequent charge are connected by the shell joint portion 7 which is developed by overlapping the solidified shell of the different steel type molten steel 6 on the rear end portion (crater wall) of the solidified shell 3 of the molten steel 3 so as to stick to the inner surface of the mold. Is done.
[0006]
However, in the case of continuous casting in which an Al-less steel grade having an [Al] component value of less than 0.005 wt% in the molten steel is pre-charged, the mold powder 4 remains after completion of the tundish injection as shown in FIG. However, the bridge 8 is rapidly formed on the molten steel surface in the mold at the last end of the preceding charge (FIG. 5a → b), and the crater at the last end of the preceding charge seen when the [Al] component value in the molten steel is 0.005 wt% or more. A wall was not formed, and therefore the shell joint portion did not develop, and the joints between the joint portions were too weak to make continuous casting, which was a problem.
[0007]
Moreover, when the molten steel surface is not completely solidified, but the edge-cutting jig cannot be inserted at the stage as shown in FIG. Is ensured, but the amount of hot water between the two charges increases and the amount of waste increases.
In view of the above-mentioned problems, the present invention is a continuous casting method of different steel types capable of stabilizing the operation and improving the yield of continuous casting in which the Al-less steel grade having an [Al] component value of less than 0.005 wt% in the molten steel is precharged. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a continuous casting method of a different steel type in which a molten steel of a subsequent charge is injected into the mold while the last end of the preceding charge is in the mold, and the [Al] component value in the molten steel of the preceding charge is 0.005. when less than wt%, different steels prior to injection of the molten steel, the preceding charge of at least the last end of the last end by adding metallic Al to [Al] coagulating component values into a mold inner surface with a 0.005 wt% or more shells This is a continuous casting method of different steel types, characterized in that after the molten metal surface has settled leaving the rear end portion, a jig for edge cutting is introduced into the mold, and then injection of the different steel types is started .
[0009]
The addition destination of the metal Al is preferably in the mold and / or in the tundish.
Generally, at the end of casting, the molten steel in the tundish is not completely poured into the mold, but the sliding nozzle provided between the tundish and the immersion nozzle is closed with a predetermined amount of molten steel remaining in the tundish. Finish casting.
[0010]
This is to prevent the slag in the tundish from being caught in the flow of injection into the mold and moving into the mold, thereby significantly impairing the quality of the slab. In this way, the amount of molten steel that should remain in the tundish at the end of casting is referred to herein as the amount of hot water at the end of pouring.
In the present invention, the final end portion refers to a portion of the molten steel in a range from the amount of molten steel in the tundish until the amount of remaining hot water at the end of pouring +2 tons reaches the amount of remaining hot water at the end of pouring. It refers to the portion of slab length 0 to 1 m measured from the upstream side of the bridge to the downstream side.
[0011]
The present invention is preferably applied to the case where tundish exchange is performed between the preceding charge and the subsequent charge, but can also be applied to other cases.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, prior to the injection of the different steel type molten steel, the point is to add metal Al to at least the last end of the preceding charge so that the [Al] component value of the last end is 0.005 wt% or more.
By adding metal Al to at least the last end of the precharge, heat is generated due to the oxidation reaction of the metal Al, and the properties of the molten steel change, which makes the mold of the precharge during the tundish replacement operation. Developed a strong shell joint that delays the solidification of the inner surface of the molten steel, forms the crater wall in the mold, and reliably connects the subsequent charge injected after the tundish exchange to the last end of the preceding charge. To be able to. In order to obtain this effect, it is necessary to add metal Al so that the [Al] value at the rear end is 0.005 wt% or more. If the [Al] value at the final end remains less than 0.005 wt%, the development of the shell joint is insufficient.
[0013]
In addition, in the steel type with the [Al] component value of 0.005 wt% or more in the molten steel of the preceding charge, the solidification of the molten steel surface in the mold is generally slow, and the [O] concentration in the molten steel that contributes to the oxidation heat of metal Al is low. For this reason, since it is difficult to obtain a substantial effect even if metal Al is added, in the present invention, the addition target of metal Al is limited to the preceding charge in which the [Al] component value in the molten steel is less than 0.005 wt%.
[0014]
The addition time of the metal Al is preferably the end stage of the tundish injection of the preceding charge in order to narrow as much as possible the range in which the molten steel composition of the preceding charge changes by this addition. Specifically, the amount of remaining hot water in the tundish It is good to reduce the amount of hot water at the end of pouring + 2 tons to the amount of hot water at the end of pouring.
Further, the addition destination of the metal Al may be in the mold, in the tundish, or both.
[0015]
The amount of metal Al added is preferably 1.0 to 1.5 kg / ton of molten steel. When the value falls outside this range, the effect is poor, and when the value falls outside this range, there is no increase in the effect compared to this range.
[0016]
【Example】
Molten steel A (an example of an Al-less steel type having an [Al] value of less than 0.005 wt% in molten steel) with a pre-charge is shown in Table 1, which is a different steel type, for example, molten steel B (composition is shown in the same table). In the past, a solidified layer (see Fig. 5) developed on the surface of the molten steel in the mold about 30 seconds after the completion of the tundish injection of the preceding charge. Since it was difficult to insert the edge cutting jig, it was not possible to continuously cast subsequent charges of different steel types.
[0017]
On the other hand, the implementation procedure of one embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
Mold 1 in which molten steel 3 (molten steel A) is being poured from the tundish 9 through the immersion nozzle 10 from the time when the amount of remaining hot water in the tundish 9 of the preceding charge becomes 1 ton before the end of pouring until immediately before the end of the tundish pouring The metal Al was poured into the molten steel in the form of a metal Al wire 11 (FIG. 1a). The input amount was 1 kg / ton of molten steel. When the surface of the molten steel in the mold was observed after completion of the tundish injection, the development of a solidified layer was not observed on the molten metal surface, and the molten metal surface had settled leaving the rear end of the solidified shell 2 on the mold inner surface (FIG. 1b). . Therefore, the edge cutting jig 5 is put into the mold (FIG. 1c), tundish exchange (replacement from the tundish 9 to the tundish 9A) is performed, and the molten steel 6 (molten steel B) of the subsequent charge is continuously cast. Was performed (FIG. 1d). The joint between the slab of the preceding charge (preceding slab) and the slab of the subsequent charge (following slab) was firmly bonded, and no abnormality was observed.
[0018]
FIG. 2 shows the [Al] concentration distribution in the slab in the length direction of the preceding slab investigated in the vicinity of the joint for this example. The distance from the joint is a distance measured from the boundary between the bridge 8 and the subsequent cast slab to the preceding slab side. As shown in the figure, the [Al] concentration exceeds the allowable upper limit in the range of about 1 m from the joint, so this part was scrapped, but the amount is not different from the amount normally expected as scrap, and the yield is Did not get worse.
[0019]
In addition, the figure also shows the [Al] concentration in the slab similarly investigated for a comparative example in which casting was intentionally performed in a state where no metal Al was added and the jig could not be inserted in the course of bridge formation. As shown in the figure, in the comparative example, the range that must be discarded exceeds 2.5 m, and increases to a range of 3 to 5 m that is not shown.
By the way, this embodiment is a continuous casting in which metal Al is poured into the mold when the amount of remaining hot water in the tundish of the preceding charge reaches 1 ton before the end of pouring. When the amount of remaining hot water reached 2 tons, continuous casting was performed by introducing metal Al into the tundish, and the same effect was obtained there.
[0020]
[Table 1]

[0021]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, it is easy to stably carry out continuous casting with an Al-less steel grade having an [Al] component value of less than 0.005 wt% in molten steel, which has been considered difficult so far, and the yield is improved. Has an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an implementation procedure of an embodiment.
FIG. 2 is a graph showing the [Al] concentration distribution in the slab in the length direction of the preceding slab in the vicinity of the joint between the example and the comparative example.
FIG. 3 is a schematic view showing a solidified state of molten steel in a mold at the end of normal tundish injection.
FIG. 4 is a schematic view showing a procedure for carrying out normal continuous casting.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the solidification process of molten steel in the mold at the end of the preceding charge of the Al-less steel grade.
[Explanation of symbols]
1 Mold
2 Solidified shell 3 Molten steel 4 Mold powder 5 Jig (Jig for edge cutting)
6 Different grade molten steel 7 Shell joint 8 Solidified layer (bridge)
9 Tundish (advance charge)
9A tundish (for subsequent charge)
10 Immersion nozzle
11 Metal Al wire

Claims

In the continuous casting method for different steel types, in which the molten steel of the following charge is injected into the mold while the last end of the preceding charge is in the mold, the [Al] component value in the molten steel of the preceding charge is less than 0.005 wt%. when, different steels prior to injection of the molten steel, the rear end of the preceding charge of at least the last end of the metal Al and addition of the last end of the [Al] component values as a 0.005 wt% or more solidifying the mold inner surface in the shell A continuous casting method of different steel types, characterized in that after the molten metal surface has settled, a jig for edge cutting is introduced into the mold, and then injection of the different steel types molten steel is started .

The method according to claim 1, wherein the metal Al is added in a mold or in a tundish.