JP5147381B2 - Continuous casting method of different steel types - Google Patents
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Description
この発明は鋼の連々鋳方法に関し、特に鋳型内における前チャージと後チャージの鋼種が異鋼種である場合の連々鋳方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting method of steel, and more particularly to a continuous casting method in the case where the precharge and postcharge steel types in a mold are different steel types.
鋼の連続鋳造にあたり、生産性向上の観点から、同一の鋳型に順次複数の取鍋から溶鋼を供給して連続的に鋳造する連々鋳が一般に行われている。先行する取鍋による溶鋼を前鍋溶鋼(以下「前チャージの溶鋼」という。)、後続する取鍋による溶鋼を後鍋溶鋼(以下「後チャージの溶鋼」という。)といい、前チャージの溶鋼の鋼種と後チャージの溶鋼の鋼種が異なる、複数の鋼種の連々鋳を異鋼種連々鋳という。 In continuous casting of steel, continuous casting is generally performed in which molten steel is sequentially supplied from a plurality of ladles to the same mold in order to improve productivity. The molten steel from the preceding ladle is called the front ladle molten steel (hereinafter referred to as “pre-charged molten steel”), and the molten steel from the subsequent ladle is referred to as the rear ladle molten steel (hereinafter referred to as “post-charged molten steel”). A continuous casting of a plurality of steel types in which the steel type of the molten steel in the post-charge is different from that of the different steel types.
異鋼種連々鋳の先行技術としては、下記の特許文献1〜5のようなものがある。特許文献2〜5は、連続鋳造機本来の連続的な鋳造機能をなるべく損なわずに連々鋳を行う方法である。前チャージの溶鋼と後チャージの溶鋼の継目部における成分混合の低減を図ったものであるが、その効果は必ずしも十分でない。
As prior arts of continuous casting of different steel types, there are the following patent documents 1 to 5.
特許文献1は、前チャージの溶鋼と後チャージの溶鋼の継目部における成分混合の防止を図ったものだが、鋳込初期材であるボトム鋼材の清浄度対策としては十分でない。後チャージによる鋳型内に注入された直後の溶鋼は、前チャージの溶鋼の鋳込完了後の残渣による汚染、鋳型内のシールが不十分であったり工程的に実施できない状況にあれば空気酸化、あるいは、使用回数1回目のタンディッシュであれば、そのタンディッシュ内における耐火物性の脱落物などによる汚染、といった種々の要因のために、極めて多数の非金属介在物が懸濁した汚染溶鋼となっている。そこで、この溶鋼の清浄度を極力向上せしめ、また、鋳造早期に凝固させるなどの対策により、後続の溶鋼の清浄度の向上を図る必要がある。 Patent Document 1 aims to prevent mixing of components in the joint portion between the precharged molten steel and the postcharged molten steel, but is not sufficient as a cleanliness measure for the bottom steel material, which is an initial casting material. The molten steel immediately after being poured into the mold by the post-charge is contaminated by residues after the casting of the pre-charged molten steel, air oxidation if the seal in the mold is insufficient or cannot be carried out in a process, Alternatively, if the tundish is used for the first time, it becomes a contaminated molten steel in which a very large number of non-metallic inclusions are suspended due to various factors such as contamination by refractory fallout in the tundish. ing. Therefore, it is necessary to improve the cleanliness of the subsequent molten steel by measures such as improving the cleanliness of the molten steel as much as possible and solidifying it at an early stage of casting.
すなわち、溶鋼容器の下部に取付けられ異鋼種連続鋳造用として用いられる仕切金物で、仕切板には、鋳型幅に応じ鋳型調整用の仕切板部材を付設してもよく、鋳型案内用ガイドを設けもよく、仕切金物は溶鋼容器に取付けた治具に係止した後、溶鋼容器を下降させ、鋳型内に押し込み挿入する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、この鋳型内の溶鋼に仕切金物を押し込む方法では、成分混合域が生じる問題がある。 That is, it is a partition metal that is attached to the lower part of the molten steel vessel and is used for continuous casting of different steel types. The partition plate may be provided with a partition plate member for mold adjustment according to the mold width, and a mold guide is provided. Alternatively, a method has been proposed in which the partition metal is locked to a jig attached to the molten steel container, and then the molten steel container is lowered and inserted into the mold (for example, see Patent Document 2). However, in the method of pushing the partition metal into the molten steel in the mold, there is a problem that a component mixing zone occurs.
また、溶鋼容器の下部に治具を取付け、仕切板の内側に取付棒を結合して前記治具にてその先端を回転自在に係止して、溶鋼容器の動作により該仕切板をモールド内の溶鋼中に押し込み挿入する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。しかし、この方法は、実施例では、仕切板の挿入が分割的であり、浸漬ノズルの下方近傍で仕切板の隔壁作用が不十分となり、鋳片での成分混合域が長くなる問題がある。 In addition, a jig is attached to the lower part of the molten steel container, a mounting rod is coupled to the inner side of the partition plate, and the tip is rotatably locked by the jig, and the partition plate is moved into the mold by the operation of the molten steel container. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3). However, this method has a problem that in the embodiment, the partition plate is inserted in a divided manner, the partition wall action of the partition plate is insufficient near the lower part of the immersion nozzle, and the component mixing area in the slab becomes long.
さらに、鋳型上部の前鍋鋼種の溶鋼滞留部分に移動磁界による溶鋼撹拌力を付与すると共に、浸漬ノズルからの溶鋼吐出流存在該当部分に静磁場による制動力を付与する方法が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。しかし、この方法は鋼種の切り替えに磁場のみで対応しているので、成分混合域が発生する問題がある。
Furthermore, a method has been proposed in which a molten steel stirring force by a moving magnetic field is applied to the molten steel staying portion of the front pan steel type at the upper part of the mold, and a braking force by a static magnetic field is applied to a corresponding portion of the molten steel discharge flow from the immersion nozzle ( For example, see
また、さらに、鋳型内のメニスカス上方から粒子状の鋼の冷却材を投入し、その粒子を鋳型内電磁撹拌による遠心力にて分散・溶解することによって、ノズル直下に異鋼種を隔てる凝固層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。しかし、凝固層の上に前鍋溶鋼が残っているので、後鍋溶鋼の注入により、成分混合域が発生する問題がある。 Furthermore, a solid steel layer separating the different steel types directly under the nozzle is formed by introducing particulate steel coolant from above the meniscus in the mold and dispersing and dissolving the particles by centrifugal force by electromagnetic stirring in the mold. A forming method has been proposed (for example, see Patent Document 5). However, since the front ladle molten steel remains on the solidified layer, there is a problem that a component mixing zone occurs due to the injection of the rear ladle molten steel.
一方、鋳型内の先行鋳片の引抜きを一旦停止させ、その後、鋳型内の先行鋳片の後端の未凝固部分に、この鋳片と後続鋳片とを接続する接続金具と両鋳片の成分混合を遮蔽する遮蔽板とを備えたシーケンスブロックを挿入し、さらに、異鋼種溶鋼を上記鋳型内で先行鋳片の後端に位置するシーケンスブロック上に注入すると共に、上記鋳片の引抜きを行って連続鋳造することにより、先行鋳片と後続鋳片とをシーケンスブロックを介して連続させて連々鋳する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法は、異成分の混合の防止を図っている点で評価できるが、後チャージの溶鋼の清浄度対策としては十分でない。鋳型内壁の付着物すなわちスラグフィルムやスラグベアを除去しないと、前後チャージの溶鋼の連結部以外に溶鋼汚染源が残る。仕切板によって前チャージの溶鋼の残渣をシャットアウトできたとしても、空気酸化系やタンディッシュ耐火物系の介在物の対策ではないので、鋳込初期の鋼材であるボトム鋼材の清浄度改善効果は十分でない。また仕切板の寸法によっては鋳型内へのスムーズな挿入ができない恐れがある。 On the other hand, the drawing of the preceding slab in the mold is temporarily stopped, and thereafter, the connection metal fitting for connecting the slab and the succeeding slab to the unsolidified portion at the rear end of the preceding slab in the mold and the both slabs. A sequence block having a shielding plate for shielding component mixing is inserted, and a molten steel of a different steel type is injected into the sequence block located at the rear end of the preceding slab in the mold, and the slab is drawn out. A method has been proposed in which continuous casting is performed by continuously performing the preceding slab and the subsequent slab through a sequence block (for example, see Patent Document 1). This method can be evaluated in terms of preventing mixing of different components, but is not sufficient as a measure for cleanliness of post-charge molten steel. If the deposits on the inner wall of the mold, that is, the slag film and the slag bear are not removed, a molten steel contamination source remains in addition to the molten steel connecting portion of the front and rear charges. Even if the pre-charged molten steel residue can be shut out by the partition plate, it is not a countermeasure against inclusions in the air oxidation system and tundish refractory system, so the effect of improving the cleanliness of the bottom steel material, which is the steel material in the early casting stage, is not enough. In addition, depending on the size of the partition plate, there is a possibility that it cannot be smoothly inserted into the mold.
異鋼種の連々鋳、特に特許文献1と同様に前チャージ溶鋼と後チャージの溶鋼の成分混合防止を意図して前チャージの溶鋼の後端部に所定の形状の仕切板や遮蔽板などの隔離材を設置し、その上方から後チャージの溶鋼を注入する連々鋳方法における清浄度の問題に着眼したとき、以下の点に留意する必要がある。 Continuous casting of different steel types, especially separation of a pre-charged partition plate or shielding plate at the rear end of the pre-charged molten steel with the intention of preventing mixing of the components of the pre-charged molten steel and the post-charged molten steel as in Patent Document 1. When paying attention to the problem of cleanliness in the continuous casting method in which a material is installed and molten steel for post-charging is injected from above, it is necessary to pay attention to the following points.
上記の異鋼種の連々鋳で、仕切板や遮蔽板などの隔離材を有する接続部材を使用し、隔離材を前チャージの溶鋼の後端部に設置する方法では、仕切板や遮蔽板として、比較的薄い鋼板や廉価な鋼板などを使用できるが、鋳型内への装入・設置の作業性を考慮する結果、往々にして仕切板や遮蔽板の板寸法が鋳型寸法より小さい。したがって、溶鋼表面上にこのような板を静的に設置したとしても、多少の押し込みがあると、溶鋼や溶融パウダー層の板上への流れ込みが生じることがある。特に鋼板に曲がりがあるときに生じやすい。そのような前チャージの溶鋼や溶融パウダー層の流れ込みに起因する残渣があると、後チャージの溶鋼注入時に溶鋼汚染の原因となり、後チャージの溶鋼の鋳込開始直後の非定常部の溶鋼の清浄性を著しく悪化させる。仕切板の外周と鋳型内壁との間のパウダー残渣も溶鋼汚染源となる。また後チャージの溶鋼が充填される範囲の鋳型の内壁にスラグフィルムや場合によってはスラグベアも含む付着物が残存していたり、付着物が剥離・脱落した、あるいは、付着物を脱落せしめたことによる残渣が仕切板や遮蔽板などの上あるいは仕切板外周と鋳型内壁との間にあったりすると、これもまた溶鋼汚染源となり、後チャージの鋳込初期の非定常部の溶鋼の清浄性を著しく悪化させる。さらに、鋳込開始直後の溶鋼は、空気酸化系やタンディッシュ耐火物系の介在物の点でも清浄度の最悪部である。 In the continuous casting of the above different steel types, using a connecting member having a separating material such as a partition plate and a shielding plate, in the method of installing the separating material at the rear end of the molten steel of the pre-charge, as a partition plate and a shielding plate, A relatively thin steel plate or an inexpensive steel plate can be used, but as a result of considering the workability of insertion and installation in the mold, the plate size of the partition plate and the shielding plate is often smaller than the mold size. Therefore, even if such a plate is statically installed on the surface of the molten steel, if there is some indentation, the molten steel or molten powder layer may flow into the plate. This is particularly likely when the steel sheet is bent. If there is residue resulting from the flow of molten steel in the precharge or molten powder layer, it will cause contamination of the molten steel when pouring the molten steel in the postcharge, and clean the molten steel in the unsteady part immediately after the start of casting the molten steel in the postcharge. Remarkably deteriorates sex. Powder residue between the outer periphery of the partition plate and the inner wall of the mold is also a source of molten steel contamination. In addition, the slag film and, in some cases, deposits including slag bear remain on the inner wall of the mold where the molten steel for the post-charge is filled, or the deposits are peeled off or dropped off, or the deposits are dropped off. If the residue is on the partition plate or the shielding plate or between the outer periphery of the partition plate and the inner wall of the mold, this also becomes a contamination source of the molten steel, which significantly deteriorates the cleanability of the molten steel in the unsteady part at the initial stage of casting of the post-charge. Furthermore, the molten steel immediately after the start of casting is the worst part of cleanliness in terms of inclusions in the air oxidation system and the tundish refractory system.
上記のような理由で、後チャージの鋳込初期の溶鋼は、極めて多数の非金属介在物が懸濁した汚染溶鋼となっており、後続の溶鋼とも広く混合して、その汚染範囲である非定常部の範囲も長い。しかしながら、仕切板や遮蔽板などの隔離材を有する接続部材のみでは、後チャージ初期の汚染溶鋼からなる非定常部の範囲を低減する効果を得られない。 For the reasons described above, the molten steel at the initial stage of the post-charge casting is contaminated molten steel in which a large number of non-metallic inclusions are suspended. The range of the stationary part is also long. However, the effect of reducing the range of the unsteady portion made of contaminated molten steel at the initial stage of post-charging cannot be obtained only with a connecting member having a separating material such as a partition plate or a shielding plate.
異鋼種の連々鋳で鋳型内に仕切板や遮蔽板付き治具を使用する方法は、前チャージと後チャージとの成分混合の防止効果が高いという観点から評価される。しかし、前チャージの溶鋼の鋳込完了後の残渣による汚染、空気酸化、あるいは、タンディッシュ内における耐火物、に起因して介在物が発生する状況下では、後チャージにおける鋳込開始直後の非定常部の清浄性は著しく悪化する。 A method of using a jig with a partition plate and a shielding plate in a mold by continuous casting of different steel types is evaluated from the viewpoint that the effect of preventing mixing of components between the pre-charge and the post-charge is high. However, in the situation where inclusions are generated due to contamination by residues after completion of casting of molten steel in the precharge, air oxidation, or refractories in the tundish, non-immediately after the start of casting in the postcharge. The cleanliness of the stationary part is significantly deteriorated.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、異鋼種の連々鋳において、上記の後チャージ、特に鋳込初期部における溶鋼の清浄度が悪化する問題を解決するもので、前後チャージの溶鋼の成分混合がない条件下で、適切な仕切板を有する接続部材および冷材からなる冷却部材を使用して前チャージの残渣による後チャージの鋳込初期の溶鋼の汚染を極力軽減するとともに、前チャージの残渣などにより汚染された溶鋼部を鋳造早期に凝固せしめて、鋳込初期部における溶鋼の清浄度の悪化を防止するものとする。さらに、電磁攪拌を行うことにより、鋳片の均一冷却の効果を得て、汚染溶鋼の偏流を抑制し、汚染範囲のチャージ後方への拡大を防止するものとする。そして、これらの総合効果によって、鋳込初期の汚染溶鋼の範囲で定義される非定常部長さを短縮し、後続の鋳込初期材であるボトム鋼材の清浄度の向上を図る方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the problem of deterioration of the cleanliness of the molten steel in the post-charge, particularly in the initial casting portion, in the continuous casting of different steel types. In the absence of mixing, a connecting member having an appropriate partition plate and a cooling member made of a cold material are used to reduce contamination of the molten steel at the initial stage of casting of the post-charge by the residue of the pre-charge as much as possible. The molten steel part contaminated with residues and the like is solidified at an early stage of casting to prevent deterioration of the cleanliness of the molten steel in the initial casting part. Furthermore, by performing electromagnetic stirring, the effect of uniform cooling of the slab is obtained, the drift of the contaminated molten steel is suppressed, and the contamination range is prevented from expanding to the rear of the charge. And, by these comprehensive effects, to provide a method for shortening the unsteady part length defined in the range of contaminated molten steel at the initial casting stage and improving the cleanliness of the bottom steel material as the initial casting initial material It is.
本発明は、鋼の異鋼種連々鋳における方法であり、前チャージと後チャージの間となる箇所に接続部材を設置し、後チャージの溶鋼を注入する前までに冷材を設置する、所定の作業を実施し、後チャージを鋳型に注入開始し、所定のタイミングから電磁攪拌を開始する連々鋳方法である。その方法は、(1)接続部材の設置に続いて所定量の冷材を設置した後、後チャージの鋳込を開始し、(2)後チャージの注入開始後、所定のタイミングから所定の強度の電磁攪拌を行う方法からなる。 The present invention is a method in continuous casting of different steel types of steel, in which a connecting member is installed at a location between the pre-charge and the post-charge, and a cold material is installed before the molten steel of the post-charge is injected. This is a continuous casting method in which work is performed, after-charge is started to be injected into the mold, and electromagnetic stirring is started from a predetermined timing. The method is as follows: (1) After a predetermined amount of cooling material is installed following installation of the connecting member, casting of a post charge is started, and (2) after injecting post charge, a predetermined strength is obtained from a predetermined timing. It consists of the method of performing electromagnetic stirring.
また、本発明は、鋼の異鋼種連々鋳における方法であり、前チャージと後チャージの間となる箇所に接続部材を設置し、後チャージの溶鋼を注入する前までに冷材を設置する、所定の作業を実施し、後チャージを鋳型に注入開始し、所定のタイミングから電磁攪拌を開始する連々鋳方法である。その方法は、(1)モールド内のスラグフィルムや残渣の除去を行い、(2)所定の寸法の仕切板を有する接続部材を、前チャージの後端に設置し、仕切板上および仕切板の外周と鋳型内壁との間に、所定量の冷材を設置した後、後チャージの鋳込を開始し、(3)後チャージの注入開始後、所定のタイミングから所定の強度の電磁攪拌を行う方法からなる。 Further, the present invention is a method in continuous casting of different steel types of steel, installing a connecting member at a location between the pre-charge and the post-charge, and installing a cold material before injecting the molten steel of the post-charge, This is a continuous casting method in which predetermined work is performed, post-charge is started to be injected into the mold, and electromagnetic stirring is started from a predetermined timing. The method includes (1) removing the slag film and residues in the mold, and (2) installing a connecting member having a partition plate of a predetermined size at the rear end of the pre-charge. After a predetermined amount of cold material is installed between the outer periphery and the inner wall of the mold, casting of a post-charge is started. (3) After the start of post-charge injection, electromagnetic stirring with a predetermined strength is performed from a predetermined timing. It consists of a method.
これら方法は、発明者らの先願の発明の特願2006−261787の方法と異なり、特に所定のタイミングから所定の強度の電磁攪拌を実施する点にある。 These methods are different from the method of Japanese Patent Application No. 2006-261787 of the invention of the inventors' prior application in that electromagnetic stirring with a predetermined strength is carried out from a predetermined timing.
すなわち、課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、異鋼種の連々鋳において、鋳型内の前チャージの溶鋼の後端に接続部材を設置した後、後チャージの溶鋼を注入する前までに、冷材を設置し、後チャージの溶鋼を鋳型内へ注入を開始する。この注入により、後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が所定の値となったときから、後チャージの溶鋼に所定の平均流速を与える電磁攪拌を作用させることにより、後チャージ初期の汚染溶鋼からなる非定常部長さを短縮することを特徴とする異鋼種の連々鋳方法である。 That is, the means of the present invention for solving the problem is that, in the invention of claim 1, in the continuous casting of different steel types, after the connecting member is installed at the rear end of the precharged molten steel in the mold, the postcharged molten steel is provided. Before injecting the cold material, install the cold material, and start pouring the molten steel of the post-charge into the mold. By this injection, when the value obtained by dividing the injection amount of the molten steel of the post-charge into the mold by the slab cross-sectional area becomes a predetermined value, the magnetic stirring that gives the predetermined average flow velocity is applied to the molten steel of the post-charge. Thus, the continuous casting method of different steel types is characterized in that the length of the unsteady portion made of contaminated molten steel at the initial stage of post-charging is shortened.
この請求項1の手段の方法では、接続部材を設置した後、後チャージの溶鋼を注入する前までに、冷材を設置するので、前チャージの残渣などにより汚染されている鋳込開始直後の溶鋼部を、早期に凝固させることができる。さらに後チャージの溶鋼の注入開始後の所定のタイミングから所定の強度の電磁攪拌を行うことにより、鋳片を均一に冷却する効果を得て、汚染溶鋼の偏流を抑制し、鋳片端部の非定常部の長さの短縮を図ることができる。さらに冷材の使用と電磁攪拌のトータルの効果で、鋳込初期の鋳片前端からの非定常部の範囲を縮小し、後続の鋳片の清浄性の悪化を防止することができる。 In the method of the means of claim 1, since the cold material is installed after the connecting member is installed and before the molten steel of the post-charge is injected, immediately after the start of casting that is contaminated by the residue of the pre-charge and the like. The molten steel part can be solidified early. Furthermore, by performing electromagnetic stirring with a predetermined strength from a predetermined timing after the start of the injection of the molten steel in the post-charge, the effect of cooling the slab uniformly is obtained, the drift of the contaminated molten steel is suppressed, and the slab end portion is not The length of the stationary part can be shortened. Further, the total effect of the use of cold material and electromagnetic stirring can reduce the range of the unsteady portion from the front end of the slab at the beginning of casting and prevent deterioration of the cleanliness of the subsequent slab.
請求項2の発明では、異鋼種の連々鋳において、鋳型内の前チャージの溶鋼の後端に鋳片寸法より狭小な仕切板を有する接続部材を設置した後、後チャージの溶鋼を注入する前までに、鋳型内壁に付着して残存したスラグフィルムを除去し、接続部材の仕切板上および仕切板外周と鋳型内壁との間にある残渣を除去し、さらに接続部材の仕切板上および仕切板外周と鋳型内壁との間に冷材を設置し、後チャージの溶鋼の注入を開始し、その後は、後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が所定の値となったときから、後チャージの溶鋼に所定の平均流速を与える電磁攪拌を作用させることにより、後チャージ初期の汚染溶鋼からなる非定常部長さを短縮することを特徴とする異鋼種の連々鋳方法である。
In the invention of
この請求項2の手段の方法では、鋳片寸法より狭小な仕切板を有する接続部材を設置することで、鋳型にテーパーがついているものであっても対応できる。そして、鋳型内壁に付着したスラグフィルムを除去して、その脱落物などを無くし、仕切板上および仕切板外周と鋳型内壁との間にある残渣、といった後チャージの溶鋼の汚染源を除去するので、後チャージの溶鋼の汚染そのものが軽減され、後チャージの汚染範囲の拡大を防止できる。冷材の効果は、上記の請求項1の場合と同じであり、さらに電磁攪拌の効果も上記の請求項1の場合と同じである。以上のトータルで3点の効果で、鋳込初期の部分の鋳片前端からの非定常部の範囲を縮小でき、後続の溶鋼の清浄性の悪化を防止できる。
According to the method of the means of
請求項3の発明では、接続部材および冷材は、鉄または鋼からなるものとし、その総質量を鋳片の断面積で除した値が200〜370kg/m2であることを特徴とする請求項1または2の手段の異鋼種の連々鋳方法である。
In the invention of
この請求項3の手段の方法では、仕切板を有する接続部材および冷材を鉄または鋼とすることで所定の冷却効果を得ることができ、接続部材と冷材の総質量を鋳片の断面積で除した値が200〜370kg/m2とすることで、前チャージの残渣などにより汚染された溶鋼部の鋳造早期の凝固を可能とし、後続の溶鋼の清浄度が改善できる。接続部材と冷材の総質量を鋳片の断面積で除した値が370kg/m2を超えるとき、上記所定の冷却効果を上回る効果が得られるわけではない。むしろ冷材が嵩高となり、鋳型内の浸漬ノズルとの位置関係の厳密な調整が必要となる。
In the method of the means of
請求項4の発明では、後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が、0〜2700kg/m2の範囲のときに、電磁攪拌を開始することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項の手段の異鋼種の連々鋳方法である。
The invention according to
この請求項4の手段の方法では、電磁攪拌の開始のタイミングが遅いと鋳片の均一冷却が阻害され、汚染溶鋼の偏流の影響が生じるので、電磁攪拌を作用させる開始どきを鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が0〜2700kg/m2の範囲としている。ところで、電磁攪拌を作用させる開始どきを鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が1200〜2300kg/m2の範囲とすることはより一層に好ましい。 In the method according to the fourth aspect of the present invention, if the timing of starting electromagnetic stirring is delayed, uniform cooling of the slab is hindered and the influence of drift of contaminated molten steel occurs. The value obtained by dividing the injection amount by the cross-sectional area of the slab is in the range of 0 to 2700 kg / m 2 . By the way, it is even more preferable that the value obtained by dividing the amount of injection into the mold by the start of the action of electromagnetic stirring divided by the cross-sectional area of the slab is in the range of 1200 to 2300 kg / m 2 .
請求項5の発明では、電磁攪拌は後チャージの溶鋼に平均流速10〜130cm/secの攪拌流速を与えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項の手段の異鋼種の連々鋳方法である。
The invention according to
この請求項5の手段の方法では、電磁攪拌による溶鋼の好ましい平均流速を30〜130cm/secとする。この電磁攪拌により鋳片の均一冷却の効果を確実に得る。攪拌強度が強すぎると鋳型内の溶鋼のメニスカス部の巻き込みによる二次的溶鋼汚染が懸念されるので、平均流速の上限を130cm/secとする。
In the method of the means of
請求項6の発明では、電磁攪拌装置は後チャージ前端から作用させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項の手段の異鋼種の連々鋳方法である。 The invention according to claim 6 is the continuous casting method of different steel types according to any one of claims 1 to 5, wherein the electromagnetic stirring device is operated from the front end of the post-charge.
この請求項6の手段の方法では、鋳込直後の汚染溶鋼領域すなわち後チャージの前端からの範囲に電磁攪拌を作用させ、確実に電磁攪拌の効果を得る。 In the method of the means of claim 6, electromagnetic stirring is applied to the contaminated molten steel region immediately after casting, that is, the range from the front end of the post-charge, and the effect of electromagnetic stirring is reliably obtained.
請求項7の発明では、前チャージ後端の溶鋼表面が鋳型トップ位置より下方の鋳型内の所定の位置に低下したとき、前チャージの鋳片の引抜きを停止あるいは減速し、鋳型内の前チャージの溶鋼の後端に仕切板を有する接続部材を設置することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項の手段の異鋼種の連々鋳方法である。
In the invention of
この請求項7の手段の方法では、仕切板を有する接続部材を設置する際に、前チャージの鋳片の引抜きを停止あるいは減速してから設置するので、的確に接続部材および冷材を設置することができる。 In the method according to the seventh aspect of the invention, when installing the connecting member having the partition plate, the connecting member and the cooling material are accurately installed because the drawing of the slab of the pre-charge is stopped or decelerated. be able to.
本発明の効果は、上記の手段とすることで、請求項1の発明では、前チャージの残渣などにより汚染されている鋳込開始直後の溶鋼部を早期に凝固させることができる。さらに後チャージの溶鋼の注入開始後の所定のタイミングから所定の強度の電磁攪拌を行うことにより、鋳片を均一に冷却する効果を得て、汚染溶鋼の偏流を抑制し、鋳片端部の非定常部の長さの短縮を図ることができる。さらに冷材の使用と電磁攪拌のトータルの効果で、鋳込初期の汚染溶鋼からなる鋳片前端からの非定常部の範囲を縮小し、後続の鋳片の清浄性の悪化を防止することができる。請求項2の発明では、鋳型にテーパーがついているものであっても対応できる。後チャージの溶鋼の汚染そのものが軽減され、後チャージの汚染範囲の拡大を防止できる。冷材の効果は、上記の請求項1の場合と同じであり、さらに電磁攪拌の効果も上記の請求項1の場合と同じである。以上のトータルで3点の効果で、鋳込初期の部分の鋳片前端からの非定常部の範囲を縮小でき、後続の溶鋼の清浄性の悪化を防止できる。
The effect of the present invention is that the above-described means enables the molten steel portion immediately after the start of casting, which is contaminated with the residue of the precharge, to be solidified at an early stage. Furthermore, by performing electromagnetic stirring with a predetermined strength from a predetermined timing after the start of the injection of the molten steel in the post-charge, the effect of cooling the slab uniformly is obtained, the drift of the contaminated molten steel is suppressed, and the slab end portion is not The length of the stationary part can be shortened. Furthermore, the total effect of the use of cold material and electromagnetic stirring reduces the range of unsteady parts from the front end of the cast slab made of contaminated molten steel at the beginning of casting, and prevents deterioration of the cleanliness of the subsequent slab. it can. In the invention of
請求項3の発明では、所定の冷却効果を得ることができ、さらに前チャージの残渣などにより汚染された溶鋼部の鋳造早期の凝固を可能とし、後続の溶鋼の清浄度が改善できる。請求項4の発明では、電磁攪拌を作用させる開始どきを鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が0〜2700kg/m2の範囲としているので、電磁攪拌の開始のタイミングが遅れずに鋳片の均一冷却が行え、汚染溶鋼の偏流の影響が生じることがない。請求項5の発明では、電磁攪拌により鋳片の均一冷却の効果を確実に得る。請求項6の発明では、鋳込直後の汚染溶鋼領域すなわち後チャージの前端から電磁攪拌を作用させるので確実に電磁攪拌の効果をうることができる。請求項7の発明では、仕切板を有する接続部材を設置する際に、前チャージの鋳片の引抜きを停止あるいは減速してから設置するので、的確に接続部材および冷材を設置することができる。
In the invention of
本発明を実施するための最良の形態について、表および図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to tables and drawings.
異鋼種を連続鋳造する連々鋳において、第1の実施の形態の方法では、先ず、図1において、(a)に示すように、前チャージの鋼種の溶鋼3aを図示しないタンディッシュから鋳型1の内部へ浸漬ノズル2により注入する。溶鋼3aの溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から少し下がった鋳型1内の所定の鋳型上部位置5にある状態で注入を完了する。次いで(b)に示すように、引き続き鋳片を引抜き、鋳型1内の溶鋼3aの表面3cがさらに低下して所定の鋳型下部位置6に到達したとき、前チャージの鋳片の引抜きを一旦停止する。次いで、浸漬ノズル2を鋳型1内から取り除く。次いで、(c)に示すように、鋳型1内に、鋳片の大きさより小さい所定の寸法の鋼製の仕切板8を有する接続部材を前チャージの溶鋼3aの表面3cに接するように設置する。そして、鋳型1内壁に付着したスラグフィルム7を除去して(d)に示すものとする。次いで、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10を除去して(e)に示すものとする。さらに、(f)に示すように、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型1の内壁1aとの間に所定量の鉄または鋼製の棒状やウィスカ状の冷材9を設置する。その後、(g)に示すように、鋳型1内に後チャージの異鋼種の溶鋼3bを浸漬ノズル2から注入開始し、(h)に示すように、溶鋼表面3dが所定の高さに上昇した時点(後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が所定の値となった時点)で電磁攪拌装置11のスイッチをONして、後チャージの溶鋼に所定の強度の電磁攪拌を作用させる。(i)に示すように、さらに溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から下方の所定の鋳型上部位置5に達した後、後続の鋳片の引抜きを再開する。なお、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10の除去は実施可能なレベルでよく、完全除去でなくても構わない。また、作業性が確保できるならば、上記のスラグフィルム7の除去と、仕切板8を有する接続部材の設置は、順番を逆にしてもよい。また、前チャージの溶鋼表面3cは、接続部材を設置する前に、前チャージ後端部のモールドパウダー残渣や溶融パウダー層を極力除去することによって露出させること好ましいが、モールドパウダー残渣や溶融パウダー層が多少残存している状態で接続部材を設置してもよい。
In the continuous casting in which different steel types are continuously cast, in the method of the first embodiment, first, as shown in FIG. 1A, the
第2の実施の形態の方法では、先ず、図2において、(a)に示すように、前チャージの鋼種の溶鋼3aを図示しないタンディッシュから鋳型1の内部へ浸漬ノズル2により注入する。溶鋼3aの溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から少し下がった鋳型1内の所定の鋳型上部位置5にある状態で注入を完了する。次いで(b)に示すように、引き続き鋳片を引抜き、鋳型1内の溶鋼3aの表面3cがさらに低下して所定の鋳型下部位置6に到達したとき、前チャージの鋳片の引抜き速度を減速する。次いで、浸漬ノズル2を鋳型1内から取り除き、次いで、(c)に示すように、鋳型1内に、鋳片の大きさより小さい所定の寸法の鋼製の仕切板8を有する接続部材を前チャージの溶鋼3aの表面3cに接するように設置する。そして、鋳型1内壁に付着したスラグフィルム7を除去して(d)に示すものとする。次いで、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10を除去して(e)に示すものとする。さらに、(f)に示すように、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型1の内壁1aとの間に所定量の鉄または鋼製の棒状やウィスカ状の冷材9を設置する。その後、(g)に示すように、鋳型1内に後チャージの異鋼種の溶鋼3bを浸漬ノズル2から注入開始し、(h)に示すように、溶鋼表面3dが所定の高さに上昇した時点(後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が所定の値となった時点)で電磁攪拌装置11のスイッチをONして、後チャージの溶鋼に所定の強度の電磁攪拌を作用させる。(i)に示すように、さらに溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から下方の所定の鋳型上部位置5に達した後、鋳片引抜き速度を元の速度に戻して後続の鋳片の引抜きを行う。
In the method of the second embodiment, first, as shown in FIG. 2 (a), a
これらの実施の形態とすることで、後チャージとして注入後の溶鋼3bのオーバーフローも防止できる。また後チャージの汚染範囲の拡大を防止して、後チャージの鋳片の鋳込初期の部分の清浄度に関する非定常部の範囲を縮小することができる。
By setting it as these embodiments, the overflow of the
これらにおいて、接続部材の仕切板8は、鋳片の断面の長さおよび幅の50〜98%の寸法とし、さらに仕切板8の厚さを1〜20mmとして異鋼種の連々鋳を継続することが好ましい。このようにすることで前チャージの溶鋼表面上の残渣の大半をカバーして溶鋼汚染源を低減せしめ、前チャージの溶鋼からなる鋳片に著しいパイプが生じても接続部で後チャージに影響することなく、機械的に安定した連結部とすることができる。さらに接続部材の仕切板8を上記の寸法および厚さとすることにより、接続部材を軽量とすることができ、鋳型内への装入および設置に関する作業性を良好とする。
In these, the
さらに第3の実施の形態の方法について説明する。この方法は、上記の実施の形態におけるもので、仕切板8である接続部材および冷材9は鉄または鋼からなるものとするものであり、それらの総質量を鋳片の断面積で除した値が200〜370kg/m2となるものとして異鋼種の連々鋳を継続する方法である。このようにすることで前チャージの溶鋼表面上の残渣の全てをカバーすることができる。さらに接続部材は連結部近傍の溶鋼(下部の鋳片)に対して冷却能を有しているので、接続部材および冷材の合計量で所定の冷却効果を得ることで、前チャージの残渣などにより汚染された溶鋼部の鋳造早期の凝固を可能とし、後続の溶鋼の清浄度が改善される。さらに冷材の鋳型内への装入および設置に関する作業性を阻害しない。
Furthermore, the method of the third embodiment will be described. This method is the same as that in the above embodiment, and the connecting member and the
さらに第4の実施の形態の方法について説明する。この方法は、上記の実施の形態におけるもので、後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値が0〜2700kg/m2の範囲のとき電磁攪拌装置11のスイッチをONして、異鋼種の連々鋳を継続する方法である。このようにすることで電磁攪拌の開始のタイミングが遅れずに鋳片の均一冷却が行え、汚染溶鋼の偏流の影響が生じることがない。
Furthermore, the method of the fourth embodiment will be described. This method is in the above embodiment, and when the value obtained by dividing the injection amount of molten steel into the mold of the post-charge by the slab cross-sectional area is in the range of 0 to 2700 kg / m 2 , the switch of the
さらに第5の実施の形態の方法について説明する。この方法は、上記の実施の形態におけるもので、電磁攪拌装置11のスイッチをONして、後チャージの溶鋼に平均流速10〜130cm/secの攪拌流速を与える電磁攪拌を作用させて、異鋼種の連々鋳を継続する方法である。このようにすることで、鋳片の均一冷却の効果を確実に得る。
Furthermore, the method of the fifth embodiment will be described. This method is the same as that in the above-described embodiment, and the
さらに、第6の実施の形態の方法について説明する。この方法は、上記の実施の形態におけるもので、電磁攪拌装置11には、鋳型下部位置6より上方の後チャージの溶鋼に作用できるものを使用して、異鋼種の連々鋳を継続する方法である。このようにすることで、鋳込直後の汚染溶鋼領域すなわち後チャージの前端からの範囲に電磁攪拌を作用させ、確実に電磁攪拌の効果を得る。
Furthermore, the method of the sixth embodiment will be described. This method is the same as that in the above-described embodiment, and the
さらに第7の実施の形態の方法について説明する。この方法は、上記の第1の実施の形態および第2の実施の形態において説明しているものであるが、鋳型1内の溶鋼3aの表面3cが鋳型トップ位置より低下して所定の鋳型下部位置6に到達したとき、前チャージの鋳片の引抜きを一旦停止し、鋳型1内に、鋳片の大きさより小さい所定の寸法の鋼製の仕切板8を有する接続部材を前チャージの溶鋼3aの表面3cに接するように設置し、あるいは、鋳型1内の溶鋼3aの表面3cが鋳型トップ位置より低下して所定の鋳型下部位置6に到達したとき、前チャージの鋳片の引抜き速度を減速し、鋳型1内に、鋳片の大きさより小さい所定の寸法の鋼製の仕切板8を有する接続部材を前チャージの溶鋼3aの表面3cに接するように設置することで、上記したように、後チャージとして注入後の溶鋼3bのオーバーフローを防止でき、また後チャージの汚染範囲の拡大を防止して、後チャージの鋳片の鋳込初期の部分の清浄度に関する非定常部の範囲を縮小することができる。
Further, a method according to the seventh embodiment will be described. This method is described in the first embodiment and the second embodiment described above, but the
以下に実施例1を表および図面を参照して説明する。垂直連続鋳造機により、前チャージの鋼種として、JIS規格のSUJ2鋼の断面積380mm×490mmからなるブルームを連続鋳造し、これに続けて、前チャージの鋼種と異鋼種である後チャージのJIS規格のSCM420鋼の断面積380mm×490mmからなるブルームを連続鋳造した。このため、鋳型1の内部において、前チャージの溶鋼3aの溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から150mm下方の鋳型上部位置5にある状態での前チャージの溶鋼3aの注入を完了した後、さらに鋳片を引抜き、溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から500mm下方の位置の鋳型下部位置6となった時に鋳片の引抜きを、一旦停止した。次いで断面積310mm×400mmで厚さ10mmの仕切板8を有する接続部材を溶鋼表面3cに設置した。次いで鋳型内壁1aに付着したスラグフィルム7および鋳型内壁1aのその他の付着物を除去し、また鋳型1内の仕切板8の上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10を実施可能なレベルで除去した。さらに、仕切板8上には棒状の冷材9、仕切板8の外周と鋳型1の内壁1aとの間には棒状およびウィスカ状の冷材9を設置した。この場合、仕切板8および冷材9の総量が60kgとなるものとした。次いで、後チャージの溶鋼3bの注入を開始し、溶鋼表面3dが鋳型トップ位置4から220mm下方の位置となったとき、鋳型トップ位置4から500mm下方の位置より上側の後チャージの溶鋼3bに作用できる電磁攪拌装置を稼動させて、平均流速39cm/secを与える電磁攪拌を開始した。さらに鋳型トップ位置4から下方の150mmの鋳型上部位置5に達した後、鋳片の引抜きを再開した。
Embodiment 1 will be described below with reference to the tables and drawings. A continuous continuous casting machine continuously casts a JIS standard SUJ2 steel cross section of 380 mm x 490 mm as the precharge steel grade, followed by the precharge steel grade and the post-charge JIS standard. A bloom of 380 mm × 490 mm in cross-sectional area of SCM420 steel was continuously cast. For this reason, after the injection of the precharged
一方、表1〜3で、実施例1の操業No.1〜25について、鋳型内壁1aのスラグフィルム7の除去の実施の有無と、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10の除去の実施の有無と、仕切板8を有する接続部材と冷材9の単位面積当りの総質量の変更と、電磁攪拌開始時の後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値と、電磁攪拌により後チャージの溶鋼に与えられる平均流速、の5種による対策と、後チャージの鋳片の鋳込初期の部分の非定常部の短縮の効果についての相対評価を示した。この場合、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果について、対策の実施により効果のあるものおよび効果の無いものを40段階で評価し表1〜3に示した。
On the other hand, in Tables 1 to 3, the operation No. 1 to 25, whether or not the
具体的には、表1の操業No.4のときの非定常部長さを108%として効果を評点化した。すなわち操業No.4のときの非定常部長さの108%に対し、非定常部長さが55%未満であるものを「40」、55%以上57.5%未満であるものを「39」、57.5%以上60%未満であるものを「38」、60%以上62.5%未満であるものを「37」、62.5%以上65%未満であるものを「36」、65%以上67.5%未満であるものを「35」、67.5%以上70%未満であるものを「34」、70%以上72.5%未満であるものを「33」、72.5%以上75%未満であるものを「32」、75%以上77.5%未満であるものを「31」、77.5%以上80%未満であるものを「30」、80%以上82.5%未満であるものを「29」、82.5%以上85%未満であるものを「28」、85%以上87.5%未満であるものを「27」、87.5%以上90%未満であるものを「26」、90%以上92.5%未満であるものを「25」、92.5%以上95%未満であるものを「24」、95%以上97.5%未満であるものを「23」、97.5%以上100%未満であるものを「22」、100%以上102.5%未満であるものを「21」、102.5%以上105%未満であるものを「20」、105%以上107.5%未満であるものを「19」、107.5%以上110%未満であるものを「18」、110%以上112.5%未満であるものを「17」、112.5%以上115%未満であるものを「16」、115%以上117.5%未満であるものを「15」、117.5%以上120%未満であるものを「14」、120%以上122.5%未満であるものを「13」、122.5%以上125%未満であるものを「12」、125%以上127.5%未満であるものを「11」、127.5%以上130%未満であるものを「10」、130%以上132.5%未満であるものを「9」、132.5%以上135%未満であるものを「8」、135%以上137.5%未満であるものを「7」、137.5%以上140%未満であるものを「6」、140%以上142.5%未満であるものを「5」、142.5%以上145%未満であるものを「4」、145%以上147.5%未満であるものを「3」、147.5%以上150%未満であるものを「2」、150%以上のものを「1」として非定常部の短縮の総体的効果を評価した。 Specifically, the operation No. in Table 1 is shown. The effect was scored by setting the unsteady part length at 4 to 108%. That is, the operation No. When the unsteady part length at 4 is 108%, the unsteady part length is less than 55% "40", and 55% or more but less than 57.5% is "39", 57.5% More than 60% is "38", 60% or more and less than 62.5% is "37", 62.5% or more and less than 65% is "36", 65% or more and 67.5% % Is "35", 67.5% or more and less than 70% is "34", 70% or more and less than 72.5% is "33", 72.5% or more and less than 75% Is "32", 75% or more and less than 77.5% is "31", 77.5% or more and less than 80% is "30", 80% or more and less than 82.5% "29", 82.5% or more and less than 85% "28", 85% or more and less than 87.5% "27", 87.5% or more and less than 90% "26", 90% or more and less than 92.5% "25", 92.5% or more and less than 95% “24”, 95% or more and less than 97.5% “23”, 97.5% or more and less than 100% “22”, 100% or more and less than 102.5% “21” "20" for 102.5% to less than 105%, "19" for 105% to less than 107.5%, "18" for 107.5% to less than 110%, 110% or more and less than 112.5% is “17”, 112.5% or more and less than 115% is “16”, 115% or more and less than 117.5% is “15”, 117. What is 5% or more and less than 120% is “14”, 120% or more and 12 Less than 5% is “13”, 122.5% or more and less than 125% is “12”, 125% or more and less than 127.5% is “11”, 127.5% or more and 130 % Is “10”, 130% or more and less than 132.5% is “9”, 132.5% or more and less than 135% is “8”, 135% or more and less than 137.5% Is "7", 137.5% or more and less than 140% is "6", 140% or more and less than 142.5% is "5", 142.5% or more and less than 145% Unsteady as “4”, “3” for 145% to less than 147.5%, “2” for 147.5% to less than 150%, “1” for 150% or more The overall effect of part shortening was evaluated.
図3は、非定常部範囲の定義を鋳込開始側の鋳片端部からの距離と清浄度の関係を表すグラフ上で例示した図で、評点「40」の事例および評点「12」の事例によりグラフ上で非定常部範囲を図示したものである。評点「40」は、鋳片前端に近い範囲内で清浄度が良化しているケースで、鋳片鋳込初期の非定常部範囲が短い状態を示す。対して評点「12」は、清浄度が良化するまでの鋳片前端からの距離が長く、鋳片鋳込初期の非定常部範囲が長い。 FIG. 3 is a diagram illustrating the definition of the unsteady part range on a graph showing the relationship between the distance from the slab end on the casting start side and the cleanliness. The example of the score “40” and the case of the score “12” Shows the unsteady part range on the graph. The score “40” is a case where the cleanliness is improved within a range close to the front end of the slab, and indicates a state where the unsteady part range at the initial stage of slab casting is short. On the other hand, the score “12” has a long distance from the front end of the slab until the cleanliness is improved, and the unsteady part range in the initial stage of slab casting is long.
また、仕切板8を有する接続部材と冷材9の単位面積当たりの総質量の変更と、電磁攪拌開始時の後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値と、電磁攪拌により後チャージの溶鋼に与えられる平均流速、の3種の対策の効果をわかりやすくするために、簡易評価(×、〇、◎)を付した。具体的には、評点「19」以下に対して「×」評点「20」〜「31」に対して「〇」、評点「32」以上に対して「◎」を付した。
Further, a change in the total mass per unit area of the connecting member having the
表1において、操業No.1〜12は、対策4の電磁攪拌の開始タイミング時の後チャージの溶鋼の単位面積当たりの注入量と対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速を同様の代表的な条件として、対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の質量変更、の効果を比較している。冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積あたりの質量を210〜370kg/m2とする対策をしていない操業No.1〜4では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「18」以下で、簡易評価は×であった。これに対して、冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積あたりの質量を210〜370kg/m2とする対策をした操業No.5〜12では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「22」以上で、簡易評価は〇または◎で、冷却部材の効果が認められた。さらに、対策1のスラグフィルム除去を実施していない操業No.5、6、9、10での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点「22」に対して、対策1のスラグフィルム除去を実施した操業No.7、8、11、12では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点が「28」以上と改善した。さらに、対策2の残渣の除去を実施していない操業No.7、11の鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点「28」〜「30」に対して、対策2の残渣の除去を実施した操業No.8、12の鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「36」および「40」と改善した。以上のことから、鋳片の引抜きを一旦停止して仕切板8を有する接続部材および冷材9の設置を行う場合において、スラグフィルム7の除去を実施し、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間の残渣10の除去を実施し、仕切板8と冷材9の総質量を鋳片の断面積で除した値が200〜370kg/m2となるNo.8、12のものが最も有効であった。したがって、これらに基づき、請求項3に係る発明は、仕切板8を有する接続部材と冷材9の総質量を鋳片の断面積で除した単位面積当りの値を200〜370kg/m2とした。
In Table 1, operation Nos. 1 to 12 are similar representatives of the injection amount per unit area of the post-charge molten steel at the start timing of the electromagnetic stirring of the
表2において、操業No.13〜17は、対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積あたりの質量を200〜370kg/m2とすることを実施する条件下で、対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速を同様の代表的な条件として、対策4の電磁攪拌の開始タイミングの効果を比較している。対策4に関し、電磁攪拌を開始するときの後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値を0〜2700kg/m2の範囲とした操業No.13〜16での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「36」以上で、簡易評価は◎と良好で、操業No.14〜15での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「38」と特によかった。対して、後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値を0〜2700kg/m2の範囲からはずした操業No.17では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「30」で、簡易評価は〇にとどまった。以上のことから、請求項4に係る発明は、電磁攪拌を開始するときの後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値の上限を2700kg/m2とした。
In Table 2, operation Nos. 13 to 17 indicate the mass per unit area of the removal of the slag film of the countermeasure 1, the removal of the residue of the
表3において、操業No.18〜25は、対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積あたりの質量を200〜370kg/m2とすることを実施する条件下で、対策4の電磁攪拌の開始タイミングは同様の代表的な条件として、対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速の効果を比較している。対策5に関し、電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secの範囲とした操業No.19〜21、23〜25での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「34」以上と良好で、簡易評価は◎であった。対して、電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secの範囲からはずした条件No.18、22では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「28」および「30」にとどまった。以上のことから、請求項5に係る発明は、電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secとした。
In Table 3, operation Nos. 18 to 25 indicate the mass per unit area of the removal of the slag film of the countermeasure 1, the removal of the residue of the
さらに、実施例2を表および図面を参照して説明する。垂直連続鋳造機で、前チャージのJIS規格のSUJ2鋼の断面積380mm×490mmからなるブルームに連続鋳造し、これに続けて、後チャージのJIS規格のSCM420鋼の断面積380mm×490mmのブルームを連続鋳造した。このため、鋳型1内部において、前チャージの溶鋼3aの溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から150mm下方の鋳型上部位置5にある状態での注入を完了した後、さらに鋳片を引抜き、溶鋼表面3cが鋳型トップ位置4から450mm下方の位置の鋳型下部位置6となった時に、鋳片引抜き速度を0.01m/minに減速した。次いで、この引き抜き速度に減速した状態で、断面積310mm×400mmで厚さ10mmの仕切板8を有する接続部材を溶鋼表面3cに設置し、次いで、鋳型内壁1aに付着したスラグフィルム7および鋳型内壁1aのその他の付着物を除去し、また鋳型1内の仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間にある残渣10を実施可能なレベルで除去した。さらに、仕切板8上には棒状の冷材9を設置し、かつ、仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間には棒状およびウィスカ状の冷材9を設置した。この場合、仕切板8である接続部材および冷材9の総量が60kgとなるものとした。次いで、後チャージの溶鋼3bの注入を開始し、溶鋼表面3dが鋳型トップ位置4から280mm下方の位置となったとき、鋳型トップ位置4から500mm下方の位置より上側の後チャージの溶鋼3bに作用できる電磁攪拌装置を稼動させて、平均流速32cm/secを与える電磁攪拌を開始した。さらに鋳型トップ位置4から下方の150mmの鋳型上部位置5に達した後、鋳片の引抜き速度を元の速度に戻して引き抜きを続けた。
Furthermore, Example 2 is demonstrated with reference to a table | surface and drawing. Continuous casting of a JIS standard SUJ2 steel with a cross-sectional area of 380 mm x 490 mm in a vertical continuous casting machine, followed by a post-charge JIS standard SCM420 steel with a cross-sectional area of 380 mm x 490 mm Continuous casting. For this reason, in the mold 1, after the injection in the state where the
一方、表4〜6で、実施例2の操業No.26〜No.50について、鋳型内壁1aのスラグフィルム7の除去の実施の有無と、仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間の残渣10の除去の実施の有無と、仕切板8と冷材9の単位面積当りの総質量の変更と、電磁攪拌開始時の後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値と、電磁攪拌により後チャージの溶鋼に与えられる平均流速、の5種による対策と、後チャージの鋳片の鋳込初期の部分の非定常部の短縮の効果についての相対評価を示した。鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果について、表1のときと同じ評点を用い、対策の実施により効果のあるものおよび効果の無いものを40段階で評価し、表4〜6に示した。
On the other hand, in Tables 4-6, the operation No. 26-No. 50, whether or not the
具体的には、表4〜6においても、表1〜3と同様の評価をした。すなわち、非定常部長さが55%未満であるものを「40」、55%以上57.5%未満であるものを「39」、57.5%以上60%未満であるものを「38」、60%以上62.5%未満であるものを「37」、62.5%以上65%未満であるものを「36」、65%以上67.5%未満であるものを「35」、67.5%以上70%未満であるものを「34」、70%以上72.5%未満であるものを「33」、72.5%以上75%未満であるものを「32」、75%以上77.5%未満であるものを「31」、77.5%以上80%未満であるものを「30」、80%以上82.5%未満であるものを「29」、82.5%以上85%未満であるものを「28」、85%以上87.5%未満であるものを「27」、87.5%以上90%未満であるものを「26」、90%以上92.5%未満であるものを「25」、92.5%以上95%未満であるものを「24」、95%以上97.5%未満であるものを「23」、97.5%以上100%未満であるものを「22」、100%以上102.5%未満であるものを「21」、102.5%以上105%未満であるものを「20」、105%以上107.5%未満であるものを「19」、107.5%以上110%未満であるものを「18」、110%以上112.5%未満であるものを「17」、112.5%以上115%未満であるものを「16」、115%以上117.5%未満であるものを「15」、117.5%以上120%未満であるものを「14」、120%以上122.5%未満であるものを「13」、122.5%以上125%未満であるものを「12」、125%以上127.5%未満であるものを「11」、127.5%以上130%未満であるものを「10」、130%以上132.5%未満であるものを「9」、132.5%以上135%未満であるものを「8」、135%以上137.5%未満であるものを「7」、137.5%以上140%未満であるものを「6」、140%以上142.5%未満であるものを「5」、142.5%以上145%未満であるものを「4」、145%以上147.5%未満であるものを「3」、147.5%以上150%未満であるものを「2」、150%以上のものを「1」として非定常部の短縮の総体的効果を評価した。 Specifically, in Tables 4 to 6, the same evaluation as in Tables 1 to 3 was performed. That is, “40” when the unsteady part length is less than 55%, “39” when it is 55% or more and less than 57.5%, and “38” when it is 57.5% or more and less than 60%, “37” for 60% to less than 62.5%, “36” for 62.5% to less than 65%, “35” for 65% to less than 67.5%, 67. "34" is 5% or more and less than 70%, "33" is 70% or more and less than 72.5%, "32" is 72.5% or more and less than 75%, and 75% or more and 77 Less than 5% is “31”, 77.5% or more and less than 80% is “30”, 80% or more and less than 82.5% is “29”, 82.5% or more and 85 % Is less than 28%, 85% or more but less than 87.5% is "27", 87.5% or less "26" if it is less than 90%, "25" if it is 90% or more and less than 92.5%, "24" if it is 92.5% or more and less than 95%, 95% or more and 97.5% Less than “23”, 97.5% or more and less than 100% “22”, 100% or more and less than 102.5% “21”, 102.5% or more and less than 105% Some are “20”, 105% or more and less than 107.5% are “19”, 107.5% or more and less than 110% are “18”, 110% or more and less than 112.5% "17", 112.5% or more and less than 115% "16", 115% or more and less than 117.5% "15", 117.5% or more and less than 120% " 14 ”, those that are 120% or more and less than 122.5%“ 13 122.5% or more and less than 125% is “12”, 125% or more and less than 127.5% is “11”, 127.5% or more and less than 130% is “10”, 130 % Is less than 132.5% is "9", 132.5% is less than 135% is "8", 135% is less than 137.5% is "7", 137.5 % Is 140% or more and less than 142.5% is "5", 142.5% or more and less than 145% is "4", 145% or more and 147. The overall effect of shortening the unsteady part was evaluated with “3” being less than 5%, “2” being 147.5% or more and less than 150%, and “1” being 150% or more.
表4において、操業No.20〜37は、対策4の電磁攪拌の開始タイミング時の後チャージの溶鋼の単位面積当たりの注入量と対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速を同様の代表的な条件として、対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の質量変更、の効果を比較している。対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積当たりの質量を150〜160kg/m2とする操業No.26〜29では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「16」以下で、簡易評価は×であった。これに対して、冷却部材(冷材と接続部材)の単位面積あたりの質量を200〜370kg/m2とする対策3をした操業No.30〜37では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「21」以上で、簡易評価は〇または◎であり、冷却部材の効果が認められた。
In Table 4, operation Nos. 20 to 37 are similar representatives of the injection amount per unit area of the post-charge molten steel at the start timing of the electromagnetic stirring of the
上記の冷却部材の効果が認められた操業No.30〜37において、さらに対策1のスラグフィルム除去を実施していない操業No.30、31、34、35では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点「21」であるのに対し、対策1のスラグフィルム除去を実施した操業No.32、33、36、37では鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点が「27」以上と改善した。さらに、さらに対策2の残渣の除去を実施していない操業No.32、36の鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点「27」および「29」であるのに対して、対策1のスラグフィルム除去および対策2の残渣の除去の両者を実施した操業No.33、37の鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「35」および「39」と改善した。以上のことから、鋳片の引抜きを減速して仕切板8を有する接続部材および冷材9の設置を行う場合において、対策1のスラグフィルム7の除去を実施および対策2の仕切板8上および仕切板8の外周と鋳型内壁1aとの間の残渣10の除去を実施し、かつ、仕切板8と冷材9の総質量を鋳片の断面積で除した値が200〜370kg/m2となるNo.33、37のものが、最も有効であった。したがって、これらに基づき、請求項3に係る発明は、仕切板8を有する接続部材と冷材9の総質量を鋳片の断面積で除した単位面積当りの値を200〜370kg/m2とした。
Operation No. in which the effect of the cooling member was recognized. In Nos. 30 to 37, the operation No. in which the slag film removal of Measure 1 was not further performed. 30, 31, 34, and 35 are “21” for the effect of shortening the unsteady portion in the initial casting portion, whereas the operation No. 1 in which the slag film removal of Measure 1 was performed. In 32, 33, 36, and 37, the rating of the effect of shortening the unsteady portion in the initial casting portion was improved to “27” or more. Furthermore, the operation No. in which the removal of the residue of the
表5において、操業No.38〜42は,対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の単位体積あたりの質量を200〜370kg/m2とすることを実施する条件下で、対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速を同様の代表的な条件として、対策4の電磁攪拌の開始タイミングの効果を比較している。対策4に関し、電磁攪拌を開始するときの後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値を0〜2700kg/m2の範囲とした操業No.38〜41での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「35」以上で、簡易評価は◎と良好で、操業No.39、40の鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「37」と特によかった。対して後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値を0〜2700kg/m2の範囲からはずした操業No.42では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「29」で、簡易評価は〇にとどまった。以上のことから請求項4に係る発明は、電磁攪拌を開始するときの後チャージの溶鋼の鋳型内への注入量を鋳片断面積で除した値の上限を2700kg/m2とした。
In Table 5, the operation No. 38 to 42, the removal of the slag film of Measure 1 and the removal of the residue of
表6において、操業No.43〜50は,対策1のスラグフィルムの除去と対策2の残渣の除去と対策3の冷却部材(冷材と接続部材)の単位体積あたりの質量を200〜370kg/m2とすることを実施する条件下で、対策4の電磁攪拌開始タイミングを同様の代表的な条件として、対策5の電磁攪拌で与えられる平均流速の効果を比較している。対策5に関し、電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secの範囲とした操業No.44〜46、48〜50での鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「35」以上で、簡易評価は◎と良好であった。対して電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secの範囲からはずした操業No.43、47では、鋳込初期の部分の非定常部短縮の効果の評点は「27」および「29」で、簡易評価は〇にとどまった。以上のことから請求項5に係る発明は、電磁攪拌で与えられる平均流速を10〜130cm/secとした。
In Table 6, the operation No. 43 ~ 50 implement the removal of the slag film of Measure 1 and the removal of the residue of
さらに、請求項6の鋳型内の後チャージの溶鋼に電磁攪拌を作用する場合に、後チャージの溶鋼の前端から電磁攪拌を作用させる方法を実施した。この様にすることで、後チャージの溶鋼は確実に電磁攪拌の効果を付与することができた。 Further, when electromagnetic stirring is applied to the post-charge molten steel in the mold of claim 6, a method of applying electromagnetic stirring from the front end of the post-charge molten steel was carried out. By doing in this way, the post-charge molten steel was able to reliably impart the effect of electromagnetic stirring.
さらに、請求項7の前チャージ後端の溶鋼表面が鋳型トップ位置より下方の鋳型内の所定の位置に低下したとき、異鋼種を後チャージで連々鋳するために、前チャージの鋳片の引抜きを停止あるいは減速してから前チャージの溶鋼の後端上に仕切板を有する接続部材を設置する方法を実施した。この様にすることで、仕切板を有する接続部材を的確に前チャージの後端に設置することができ、冷材についても適切に設置できた。
Further, when the surface of the molten steel at the rear end of the precharge according to
1 鋳型
1a 鋳型内壁
2 浸漬ノズル
3 溶鋼
3a 溶鋼(前チャージの)
3b 溶鋼(後チャージの溶鋼)
3c 溶鋼表面(前チャージの溶鋼表面)
3d 溶鋼表面(後チャージの溶鋼表面)
4 鋳型トップ位置
5 鋳型上部位置
6 鋳型下部位置
7 スラグフィルム
8 仕切板
9 冷材
10 残渣
11 電磁攪拌装置
1
3b Molten steel (melted steel after charge)
3c Molten steel surface (pre-charged molten steel surface)
3d Molten steel surface (after-charge molten steel surface)
4 Mold
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