JPH0763827B2 - Continuous casting method for steel - Google Patents
Continuous casting method for steelInfo
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- JPH0763827B2 JPH0763827B2 JP2045030A JP4503090A JPH0763827B2 JP H0763827 B2 JPH0763827 B2 JP H0763827B2 JP 2045030 A JP2045030 A JP 2045030A JP 4503090 A JP4503090 A JP 4503090A JP H0763827 B2 JPH0763827 B2 JP H0763827B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、鋳片の内部割れを発生させることなく炭素
鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、その他の鉄基合金(本発
明ではこれらを「鋼」と総称する)を連続鋳造する方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to carbon steel, low alloy steel, stainless steel, and other iron-based alloys (these are referred to as “ (Collectively referred to as "steel").
(従来の技術) 連続鋳造法は、鋳造作業の効率化、省エネルギー、歩留
り向上等、数々の利点を有し、近代的な鉄鋼生産技術の
一つとして欠かせないものになっている。鋼の連続鋳造
法は、その発祥以来たゆみなく改良が加えられ、ほぼ完
成に近い形になっているが、そるでもなお幾つかの未解
決の問題を残している。その一つが鋳片の内部に発生す
る微細な割れである。(Conventional technology) The continuous casting method has many advantages such as efficiency of casting work, energy saving, and improvement of yield, and is one of the modern steel production technologies indispensable. The continuous casting method of steel has been continuously improved since its origin, and is almost finished, but it still has some unsolved problems. One of them is a fine crack generated inside the slab.
連続鋳造においては、鋳型内に供給された溶融金属が鋳
型によって冷却され凝固殻を形成した後、支持ロールに
よってサポートされながら水スプレーによる冷却を受け
て徐々に凝固が進行して、最終的に完全凝固したスラブ
を所定長さに切断する方式が採られている。鋳片の引抜
きは、ピンチロールと呼ばれる相対する支持ロールで鋳
片をはさみ込んで、鋳片に圧力を加えつつロールを回転
させて下方に引き抜いていく。この際、鋳片内部に未凝
固部が存在しており、連続鋳造中の鋳片の曲げ、曲げ矯
正、バルジング、ミスアラインメント、熱応力等により
引張歪が生じて凝固界面が裂けることにより、前記の内
部割れが発生するものと考えられている。In continuous casting, the molten metal supplied into the mold is cooled by the mold to form a solidified shell, which is gradually cooled by water spray while being supported by the support rolls to gradually solidify and finally complete. A method of cutting the solidified slab into a predetermined length is adopted. The slab is pulled out by sandwiching the slab with opposing support rolls called pinch rolls, rotating the roll while applying pressure to the slab, and pulling it downward. At this time, there is an unsolidified portion inside the slab, bending of the slab during continuous casting, straightening, bulging, misalignment, and tearing of the solidification interface due to tensile strain due to thermal stress, etc. It is believed that internal cracking occurs in the.
そこで、上記のような引張歪を発生させる個々の要因を
除いて内部割れの発生を防止する技術が下記のように種
々提案されている。なお、本発明において問題にするの
は全て引張歪であるから、本明細書では引張歪のことを
単に「歪」と記す。Therefore, various techniques for preventing the occurrence of internal cracks have been proposed as follows, except for the individual factors that cause the tensile strain as described above. It should be noted that since the tensile strain is all that matters in the present invention, the tensile strain is simply referred to as “strain” in this specification.
特開昭59−197365号公報「鋳片案内矯正装置」 矯正プロフィールの曲率のロール毎の変化量が、矯正帯
域の後段に向けて増加するようにロールを配列した装置
である。これにより矯正域で生じる歪(矯正歪)が分散
化されて内部割れを防止することができるとしている。JP, 59-197365, A "Bill guide straightening device" This is a device in which rolls are arranged so that the amount of change in curvature of the straightening profile for each roll increases toward the latter stage of the straightening zone. As a result, the strain (correction strain) generated in the correction region is dispersed and internal cracks can be prevented.
特開昭59−118254号公報「連続機における曲げ・矯
正割れ防止装置」 湾曲型鋳造機の曲げ部あるいは矯正部の上流側および/
または下流側の引張歪が働く側の凝固殻支持機構にそれ
ぞれ駆動機構と制御機構を設けた装置である。これによ
り、引張歪が働いている側の凝固殻に圧縮歪が与えられ
るので引張歪が緩和され凝固殻割れを防止できるとして
いる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-118254 "Bending / rectifying crack prevention device in continuous machine" Upstream of bending portion or straightening portion of curved casting machine and / or
Alternatively, it is a device in which a drive mechanism and a control mechanism are provided in the solidified shell support mechanism on the downstream side where tensile strain acts, respectively. As a result, compressive strain is applied to the solidified shell on the side where the tensile strain is working, so that the tensile strain is relaxed and solidified shell cracking can be prevented.
鉄と鋼、73(1987)、S909「オンライン内部割れ診
断、防止システムの開発」 これは、ロールごとの歪量を求め、割れ発生の限界歪と
対比することにより、割れ発生の診断を行うという方法
である。割れ防止方法として、割れ発生の診断がなされ
たロール位置に相当する鋳片の凝固シエルに圧縮歪を加
え、歪を低減させると同時に鋳造速度も低下させるとい
うのである。Iron and Steel, 73 (1987), S909 "Development of online internal crack diagnosis and prevention system" This is to diagnose cracks by determining the amount of strain for each roll and comparing it with the critical strain of cracks. Is the way. As a crack prevention method, a compressive strain is applied to the solidified shell of a slab corresponding to the roll position where the crack generation is diagnosed to reduce the strain and at the same time reduce the casting speed.
材料とプロセス、vol.1(1988)、P161「高速鋳造
時の鋳型抜熱と二次冷却条件」 この技術は、鋳造速度を大きくしていくと、鋳片の長手
方向各部のバルジング歪がしだいに大きくなって行き、
2.0m/minの高速鋳造時には、割れ発生の限界歪を超える
部分があり、その部分で内部割れが発生するとの知見に
基づいて、その付近の冷却を強化して内部割れを防止す
るというものである。しかしながら、二次冷却の強さと
凝固速度とには比例関係が成立せず、ある程度以上強冷
却しても凝固速度向上効果は小さいこと、過度の強冷却
は鋳片の表面近傍のみ極端に温度を低下させ表面の割れ
を発生させる等、この方法には限界がある。そこで、バ
ルジング歪がサポートロールによる支持間隔によって大
きく変化することに着目した次のような技術が提案され
ている。Materials and Processes, vol.1 (1988), P161 "Mold removal heat and secondary cooling conditions during high-speed casting" This technology, as the casting speed is increased, the bulging strain of each part in the longitudinal direction of the slab depends on Grows up to
At the time of high-speed casting of 2.0 m / min, there is a part that exceeds the critical strain for cracking, and based on the knowledge that internal cracking occurs at that part, it is to strengthen the cooling in the vicinity and prevent internal cracking. is there. However, there is no proportional relationship between the strength of the secondary cooling and the solidification rate, and the effect of improving the solidification rate is small even if the strong cooling is performed to a certain degree or more. There is a limit to this method in that it lowers and causes surface cracking. Therefore, the following technique has been proposed focusing on the fact that the bulging strain greatly changes depending on the support interval of the support rolls.
特開昭50−62128号公報「連続鋳造装置の二次冷却
帯における鋳片の支持案内方法」 鋳片サポートロールの代替として、鋳片の表面と平行に
一定間隔の面を持つ固定サポーターと鋳片表面との関隙
にコロを複数個設けることによって鋳片の支持間隔を小
さくし、バルジングを抑制するという方法である。Japanese Patent Laid-Open No. 50-62128 "Method of supporting and guiding slab in secondary cooling zone of continuous casting apparatus" As an alternative to the slab support roll, a fixed supporter having a surface with a constant interval parallel to the surface of the slab and casting By providing a plurality of rollers in the gap with one surface, the support interval of the slab is reduced and bulging is suppressed.
さて、連続鋳造中の鋳片内部に未凝固部が存在する間
に、支持ロールの圧力が不適正な場合、例えば鋳片を過
圧下した場合にも凝固界面に割れが発生する。特に、近
年の傾向である高速鋳造においては、未凝固部の範囲が
広がるため、このような割れの発生する危険領域が広く
なり、支持ロールの圧力適正化についての要求が一層厳
しくなっている。また、鋳造開始時および終了時の鋳造
速度が変化する場合、およびブレークアウト予知による
一時的な鋳造速度変化の際などにはロール円周方向に偏
熱が発生しロールに曲がりが生じるため、支持ロールの
圧力が適正であっても鋳片に過圧下が生じて内部割れが
発生する危険性がある。Now, while the unsolidified portion exists inside the slab during continuous casting, cracks occur at the solidification interface even when the pressure of the support roll is inappropriate, for example, when the slab is overpressurized. In particular, in high-speed casting, which is a recent trend, the range of the unsolidified portion is widened, so that the risk region where such cracking occurs is widened, and the demand for proper pressure adjustment of the support rolls is becoming more severe. Also, when the casting speed changes at the start and end of casting, or when there is a temporary change in casting speed due to breakout prediction, unbalanced heat is generated in the circumferential direction of the roll and the roll bends. Even if the pressure of the roll is appropriate, there is a risk of over-compression of the slab and internal cracking.
これらの問題点への対策として、次のような方法が提案
されている。The following methods have been proposed as measures against these problems.
特公昭62−39065号公報「連続鋳造機のロール曲が
り矯正方法」 特開昭63−303668号公報「連続鋳片圧下制御装置」 以上、これまでに提案された種々の内部割れ防止対策を
挙げたが、それぞれに下記のような難点がある。JP-B-62-39065 "Roll bending correction method for continuous casting machine" JP-A-63-303668 "Continuous slab reduction control device" The various internal crack prevention measures proposed so far have been mentioned. However, each has the following drawbacks.
前記のは矯正歪、は曲げ歪と矯正歪、は主として
ミスアラインメンと歪、およびはバルジング歪にそ
れぞれ着目し、これらの歪に起因する内部割れの防止対
策を示しているが、これらはいずれもロール間またはロ
ールごとの歪を求め、その大小を論じているに過ぎな
い。The above-mentioned is a corrective strain, is a bending strain and a corrective strain, is mainly focusing on misalignment and strain, and is a bulging strain, respectively, and shows a preventive measure against internal cracks caused by these strains. Also asks for distortion between rolls or for each roll and discusses the magnitude.
の方法ではどの程度の長さのコロあるいは分割ロール
をどの程度のピッチで配列するかということは示唆され
ていない。これらはバルジング歪を低減するためにコロ
またはロールの径や長さをできるだけ短くし、コロやロ
ールの間隔を短くすることを狙いとしている。しかしな
がら、コロやロールの間隔を短縮すると鋳片がコロやロ
ールを通過する回数が増加する分だけミスアラインメン
ト歪の履歴の影響は大きくなり、個々のコロやロールに
おけるミスアラインメント歪そのものもむしろ増加する
ので、コロあるいはロールの配列方法によっては内部割
れ防止効果が得られない場合がある。The method does not suggest how long the rollers or split rolls should be arranged at what pitch. In order to reduce the bulging strain, these aim to shorten the diameter or length of the rollers or rolls as much as possible, and to shorten the distance between the rollers or rolls. However, if the distance between the rollers and rolls is shortened, the influence of the misalignment strain history increases as the number of times the slab passes through the rollers and rolls increases, and the misalignment strain itself for each roller or roll also increases. Therefore, the effect of preventing internal cracks may not be obtained depending on the arrangement method of the rollers or rolls.
はロールを外部冷却してロール曲がりを防止する方法
であるが、鋳片にもその冷却水がかかるので鋳片温度が
不均一となって表面性状が悪化するという問題が発生す
る。また、熱応力による弾性変形のみではなく、長時間
使用でロール圧力による塑性変形も発生するため、ロー
ルの冷却のみではロール曲がりを解消することはできな
い。さらに、通常ピンチロール押付圧力は、鋳造速度の
変動によらず一定としているため、ロール曲がりが発生
すると鋳片への過圧下、圧力不足を繰り返すことにな
る。Is a method of externally cooling the roll to prevent bending of the roll, but since the cooling water is also applied to the slab, the temperature of the slab becomes uneven and the surface quality deteriorates. Further, not only elastic deformation due to thermal stress but also plastic deformation due to roll pressure occurs after long-term use, so roll bending cannot be eliminated only by cooling the roll. Further, since the pinch roll pressing pressure is usually constant regardless of the fluctuation of the casting speed, when roll bending occurs, overpressure and insufficient pressure on the slab are repeated.
は、上記のようなロールによる鋳片支持に代えて、鋳
片の凝固殻を面でサポートする方法である。しかし、こ
れは最終凝固位置だけを面圧下して、中心偏析を防止す
る方法であり、広範囲にわたるミスアラインメント防止
のためのサポート方法ではない。Is a method of supporting the solidified shell of the slab with a surface instead of supporting the slab by the roll as described above. However, this is a method for preventing the center segregation by reducing the surface pressure only at the final solidification position, and is not a support method for preventing a wide range of misalignment.
(発明が解決しようとする課題) 連続鋳造鋳片の内部割れに対して、前記のように種々の
防止対策が提案されているが、鋳造速度を大きくとろう
とする今なお問題点が多い。鋳造速度が大きくなればそ
れだけ凝固厚みが薄くかつ高温の状態で鋳片に様々な歪
が与えられることになり、内部割れが生じ易くなる。ま
た鋼においては、C、S、P等の成分の含有量によって
割れ感受性が変わり、従ってこれらの成分含有量によっ
て、鋳造速度の上限を規制するという制約を設けている
場合が多い。(Problems to be Solved by the Invention) Although various preventive measures against internal cracks in continuously cast slabs have been proposed as described above, there are still many problems in trying to increase the casting speed. As the casting speed increases, various distortions are applied to the slab in a state where the solidified thickness is thin and the temperature is high, and internal cracking is likely to occur. Further, in steel, cracking susceptibility changes depending on the contents of components such as C, S, and P, and therefore, the upper limit of the casting speed is often restricted by the contents of these components.
連続鋳造において更に生産性を増すためには、内部割れ
を発生させずに高速鋳造を行うことのできる技術が必要
である。In order to further increase the productivity in continuous casting, a technique capable of performing high speed casting without causing internal cracks is required.
これまでの種々の努力にもかかわらず、内部割れが解消
できない理由として、従来の内部割れの対策がロールご
とあるいはロール間に受ける歪の大小について検討され
ているだけで、歪の履歴の影響が考慮されておらず、局
所的に対策にとどまっていることが考えられる。すなわ
ち、鋳片が鋳型を出て、中心部が完全凝固に至るまでに
様々な変形を受け、先に受けた変形が後々まで影響を及
ぼしている可能性がある。この場合、割れが発生した時
点(場所)での局所的な対策では、内部割れは完全には
解消できない。Despite various efforts so far, the only reason why internal cracks cannot be eliminated is that conventional measures against internal cracks are only examining the magnitude of strain that is received between rolls or between rolls, and the effect of strain history is It has not been taken into consideration, and it is considered that the measures are limited to local measures. That is, there is a possibility that the slab comes out of the mold and undergoes various deformations until the central portion is completely solidified, and the deformation received earlier has an influence later. In this case, internal cracks cannot be completely eliminated by local countermeasures at the time (location) when cracks occur.
連続鋳造においては、特に矯正域が最も内部割れの発生
頻度が高く、種々の矯正理論に基づいて対策(例えば前
記のの例)が講じられているにもかかわらず、確実な
解決策が見出されていない。それは、これまでの対策が
上述したように、一つの矯正ロールで受ける歪の大小に
着目しているだけで、歪の履歴の影響を考慮して矯正点
の配置や矯正量を調整することは考えられておらず、局
所的な対策にとどまっているのが原因である。In continuous casting, especially in the straightening zone, the frequency of occurrence of internal cracks is highest, and despite the measures (for example, the above examples) being taken based on various straightening theories, a reliable solution has been found. It has not been. As described above, the measures taken so far focus only on the magnitude of the strain received by one straightening roll, and it is not possible to adjust the placement of straightening points and the straightening amount in consideration of the influence of the strain history. The reason is that it is not considered and only local measures are taken.
本発明の目的は、連続鋳造鋳片の内部割れの発生要因を
総合的に検討し、内部割れ発生の限界を見極めた上で鋳
造条件を決定し、特に連続鋳片の矯正方法を改め、内部
歪の蓄積に大きく影響する曲げ矯正点とそれに続く完全
凝固までの水平部において鋳片の支持方法を工夫して最
大限の生産効率をもって内部割れのない鋳片を製造する
鋼の連続鋳造方法を提供することにある。The purpose of the present invention is to comprehensively examine the factors that cause internal cracking of continuously cast slabs, determine casting conditions after determining the limits of internal cracking occurrence, and especially to revise the method for straightening continuous slabs A continuous casting method for steel that produces a slab without internal cracks with maximum production efficiency by devising a method of supporting the slab at the straightening point that greatly affects the accumulation of strain and the subsequent horizontal portion until complete solidification. To provide.
(課題を解決するための手段および作用) 本発明者らは、連続鋳片の内部割れの発生要因を総合的
に検討して、下記の知見を得た。(Means and Actions for Solving the Problems) The inventors of the present invention comprehensively studied the factors causing the internal cracks in the continuous cast slab, and obtained the following findings.
鋳片の各位置ごとの歪を個々に取り上げ、その大小
を論ずる従来の考え方では内部割れの発生を予見できな
いことがある。It may not be possible to predict the occurrence of internal cracks by the conventional way of thinking that the distortion at each position of the slab is taken individually and the magnitude of the distortion is discussed.
歪の蓄積を考えずに個々の位置での歪量に基づいて
割れ発生を判定する従来の方法では鋳造速度の影響を定
量的に把握できない。The influence of the casting speed cannot be quantitatively grasped by the conventional method that determines the crack occurrence based on the strain amount at each position without considering the strain accumulation.
鋳片の各部が鋳造中に、抗張力出現温度(ZST)と
延性出現温度(ZDT)の間の温度域にある間に受ける歪
が、歪をうけるたびに緩和しないでそのまま蓄積すると
して、その蓄積した歪量の総和が、鋳造する鋼種の限界
歪を超えたときに内部割れが発生し、それ以下であれば
割れが発生しない。It is assumed that the strain that each part of the slab receives while being in the temperature range between the tensile strength appearance temperature (ZST) and the ductility appearance temperature (ZDT) during casting will accumulate as it is without being relaxed each time the strain is received. Internal cracks occur when the total amount of strains exceeds the critical strain of the steel to be cast, and cracks do not occur if the total strain is less than that.
この出願の発明は、上記の知見に基づいてなされたもの
であり、その基本発明は、 『鋳片の各部が鋳造中に、少なくとも抗張力出現温度
(ZST)と延性出現温度(ZDT)の間の温度域にある間に
受ける歪量の総和が、鋳造する鋼種の限界歪を超えない
条件で鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造方法』を
要旨とする。The invention of this application was made based on the above findings, and the basic invention is that "each part of the slab is at least between tensile strength appearance temperature (ZST) and ductility appearance temperature (ZDT) during casting. A continuous casting method for steel, characterized in that the total amount of strain received while in the temperature range does not exceed the critical strain of the type of steel to be cast ”.
先ず、この基本発明について説明する。First, the basic invention will be described.
連続鋳造中の鋳片の各部は、最初液体の状態から固液共
存状態を経て、完全凝固、冷却に到る間に抗張力出現温
度(ZST)、延性出現温度(ZDT)を経ることが知られて
いる。このZSTとZDTは鋼種によって定まる値で、その値
は、例えばArch.Eisen−httenwesen54(1983).357
によって公知の方法で測定することができる。また、ZS
TとZDTの値は固相率とよく対応することも知られてお
り、ZSTは固相率0.8の点に、ZDTは固相率0.99の点にほ
ぼ一致する(「鉄と鋼」'87−S896)。It is known that each part of the slab during continuous casting first undergoes a tensile strength appearance temperature (ZST) and a ductility appearance temperature (ZDT) from the liquid state to the solid-liquid coexisting state and then to complete solidification and cooling. ing. These ZST and ZDT are values determined by the steel type, and the values are, for example, Arch. Eisen-httenwesen54 (1983) .357.
Can be measured by a known method. Also, ZS
It is also known that the values of T and ZDT correspond well with the solid fraction, and ZST almost coincides with the solid fraction of 0.8 and ZDT almost coincides with the solid fraction of 0.99 (“Iron and Steel” '87. -S896).
第1図は、連続鋳造における鋳片の凝固過程を模式的に
示す図である。同図において、モールドMに注入された
溶鋼は、下方に引き抜かれて行くに従って冷却され、凝
固層(シェル)Sが次第に厚くなって行く。この凝固層
Sと中心部の液層(L)の間には、固液共存層(S+
L)がある。今、鋳片の長手方向(引抜方向)の一定位
置P1においてA1点を固相点0.8の点とすれば、ここから
抗張力が現れ始める。即ち、A1点の温度がZSTである。
同じ位置P1において、B1点を固相率0.99の点とすれば、
ここから延性が現れる。この点の温度がZDTである。FIG. 1 is a diagram schematically showing a solidification process of a slab in continuous casting. In the figure, the molten steel injected into the mold M is cooled as it is drawn downward, and the solidified layer (shell) S is gradually thickened. Between the solidification layer S and the liquid layer (L) in the central portion, a solid-liquid coexisting layer (S +
L) Now, assuming that the A 1 point is the solid phase point of 0.8 at a fixed position P 1 in the longitudinal direction (drawing direction) of the slab, the tensile strength starts to appear from here. That is, the temperature at point A 1 is ZST.
At the same position P 1 , if the B 1 point is the solid fraction 0.99,
Ductility appears from here. The temperature at this point is ZDT.
先のA1点を鋳片の引抜方向に追っていくと、A2点でZDT
に達し、延性が現れることになる。ZSTは応力が加わり
歪を生じ始める最高温度であり、ZDTは、これ以下の温
度であれば歪が生じても延性があるために割れは生じな
い限界の温度である。鋳片の各部は、連続鋳造中、曲
げ、バルジング、矯正、熱応力等により、ZSTからZDTを
経る間に前記のような様々な歪を受けることになる。If you follow the previous A 1 point in the drawing direction of the slab, Z 2
And ductility will appear. ZST is the maximum temperature at which stress starts to generate strain, and ZDT is the temperature below which cracking does not occur due to ductility even if strain occurs. Each part of the slab is subjected to various strains as described above during the course of ZST to ZDT due to bending, bulging, straightening, thermal stress, etc. during continuous casting.
本発明者らは、鋳片の各部がZSTからZDTまでの温度域に
ある間に受けた歪が、歪をうけるたびに緩和しないで、
そのまま蓄積するとして、その蓄積した歪の総量 が或る限界値(限界歪εc)を超えると割れが発生し、
それ以下であれば割れが発生しないことを種々の実験を
繰り返すことによって確認した。The present inventors, strain received while each part of the slab is in the temperature range from ZST to ZDT, do not relax each time the strain is received,
Assuming that it is accumulated as it is, the total amount of accumulated distortion Exceeds a certain limit value (limit strain ε c ), cracking occurs,
It was confirmed by repeating various experiments that cracks did not occur if the thickness was less than that.
第2図は、その実験の一つで、割れ発生限界歪の測定方
法を説明するものである(詳細は本発明者らの論文、材
料とプロセス、Vol.1(1988)、P.1229参照)。FIG. 2 is one of the experiments and explains the method for measuring the critical strain for cracking (for details, see our paper, Materials and Processes, Vol. 1 (1988), P. 1229). ).
内部割れ発生限界歪は、連続鋳造鋳片とほぼ同一の冷却
条件となる様に鋳造した小型の鋳塊に種々の変形を加え
て、その歪量の大小と割れの発生の有無を調べる事によ
り求めた。即ち、第2図に示すように中央部が未凝固の
状態である鋳塊に一軸の引張変形を与えて歪を生じさせ
た。変形量、変形回数、変形と変形の間の時間間隔を種
々変え、これらを組み合わせて変形を与えた。また鋳塊
の内部に温度測定用の熱電対をセットしておき、温度を
確認しながら、全歪量のうちZST〜ZDTの間で加わる歪量
を求めた。The internal cracking limit strain is determined by applying various deformations to a small ingot cast so that the cooling conditions are almost the same as those of the continuous cast slab, and examining the magnitude of the strain and the occurrence of cracks. I asked. That is, as shown in FIG. 2, uniaxial tensile deformation was applied to an ingot whose central portion was unsolidified to generate strain. The amount of deformation, the number of deformations, and the time interval between deformations were variously changed, and these were combined to give deformation. In addition, a thermocouple for temperature measurement was set inside the ingot, and the strain amount applied between ZST and ZDT of the total strain amount was obtained while confirming the temperature.
冷却条件を連続鋳造鋳片で考え得る範囲で変化させる事
により、温度測定点の冷却速度を変えて、各点がZST〜Z
DTの間にある時間を変化させた。By changing the cooling condition within the range that can be considered for continuous casting slab, the cooling rate at the temperature measurement point is changed so that each point is ZST to Z.
The time during DT was changed.
第3図は、横軸に冷却条件、縦軸に生じた歪量の総和を
とって内部割れの発生の有無を調べた結果を示す。歪量
は、生じた歪量の総和(Σε)とZST〜ZDTの間に加わわ
った歪量の総和 とに区別して示してある。FIG. 3 shows the results of examining the presence or absence of internal cracking by taking the cooling condition on the horizontal axis and the total amount of strain generated on the vertical axis. The strain amount is the sum of the generated strain amounts (Σε) and the sum of the strain amounts added between ZST and ZDT. Are shown separately.
第3図に示すとおり、 が、約1.6%を超えると内部割れが発生しており、これ
が限界歪となる。またこの限界歪は、冷却条件によって
変化していないことがわかる。一方、加えた総歪量Σε
によって判定させる割れ発生限界値は、上記の約1.6%
よりも大きい。これは、ZDT以下で加えられた歪もカウ
ントされているからであり、その歪は凝固シェルのもつ
延性により伸びとなって吸収され割れ発生の要因にはな
らない。また、総歪量Σεによる割れ発生限界値は、冷
却条件によって変化し、冷却速度が大きくなるほど大き
くなっている。As shown in Figure 3, However, if it exceeds about 1.6%, internal cracking occurs and this becomes the critical strain. Further, it can be seen that this critical strain does not change depending on the cooling conditions. On the other hand, the added total strain Σε
The crack generation limit value judged by the above is about 1.6% above.
Greater than. This is because the strain applied below ZDT is also counted, and the strain is absorbed by the ductility of the solidified shell, which is absorbed and does not cause cracking. Further, the crack generation limit value due to the total strain amount Σε changes depending on the cooling conditions, and increases as the cooling rate increases.
は、先に述べた様々な歪の組合せであるが、変形の種類
によらず、総歪量の限界値を超えると割れが発生する。
連続鋳造において鋳片にかかる歪の主要なものは、曲げ
歪、矯正歪、バルジング歪、ミスアラインメント歪およ
び熱歪である。これらそれぞれの歪のうち、鋳片各部が
ZST〜ZDT間にあるときにかかる歪の和を、それぞれΣε
r、Σεu、Σεb、ΣεmおよびΣεtとすれば、こ
れらの総和、即ち は下記のようになる。 Is a combination of the various strains described above, but cracks occur when the total strain amount exceeds the limit value regardless of the type of deformation.
The main strains applied to the slab in continuous casting are bending strain, corrective strain, bulging strain, misalignment strain and thermal strain. Of these strains, each part of the slab is
The sum of the strains applied between ZST and ZDT is Σε
Let r , Σε u , Σε b , Σε m and Σε t be the sum of these, that is, Is as follows.
Σεr+Σεu+Σεb+Σεm+Σεt=E このEが、ある限界値εc(先の第3図では約1.6%)
を超えれば内部割れが発生することになる。従って、鋳
片が完全凝固に到るまで、少なくとも、E≦εcの条件
を維持して鋳造を行うことが必要である。なお、鋼種に
よってZDT以下の温度域でも延性が極く小さい温度域が
存在する場合には、延性が十分に大きくなる温度範囲ま
で拡大してその間の総合歪を限界歪以下に抑えることが
好ましい。Σε r + Σε u + Σε b + Σε m + Σε t = E This E is a certain limit value ε c (about 1.6% in the previous FIG. 3)
If it exceeds, internal cracking will occur. Therefore, it is necessary to perform the casting while maintaining the condition of E ≦ ε c at least until the slab is completely solidified. When there is a temperature range in which the ductility is extremely small even in the temperature range of ZDT or less depending on the steel type, it is preferable to expand to the temperature range in which the ductility is sufficiently increased and suppress the total strain during that time to the critical strain or less.
割れ発生の限界歪(εc)は、鋳造する鋼種によってほ
ぼ一定である。その値は特にC、S、Pといった成分の
含有量によって影響を受け、これらの成分が高いほど割
れは発生しやすい。第1表は、前記の実験を鋼種を変え
て行い、鋼種別に求めた限界歪の例である。このような
割れ発生の限界歪そのものについては、例えば「連続鋳
造における力学的挙動」昭和60年4月、日本鉄鋼協会、
鉄鋼基礎共同研究会資料、P.3〜7によって知られてお
り、一同の変形による歪量をこの値以下に抑えて割れ発
生が防ぐ方法に利用されている。このような従来の一回
変形から求めた限界歪のデータも本発明方法において利
用可能であるが、これらの限界歪のデータは、ZST〜ZDT
間という範囲が考慮されておらず、試験材の冷却条件に
よっては、ZST〜ZDT間の外で加わった歪量も含んでいる
ものと考えられる。従ってこれらのデータを利用する時
は、試験材の冷却条件を検討しなければならない。The critical strain for cracking (ε c ) is almost constant depending on the type of steel to be cast. The value is particularly affected by the contents of components such as C, S, and P, and the higher the content of these components, the more likely cracking occurs. Table 1 is an example of the limiting strain obtained by performing the above experiment with different steel types and determining the steel types. Regarding the critical strain itself of such cracking, for example, “Mechanical Behavior in Continuous Casting”, April 1985, Iron and Steel Institute of Japan,
It is known from the materials of the Japan Iron and Steel Joint Research Group, P.3 to 7, and it is used for the method of suppressing the crack generation by suppressing the strain amount due to the same deformation below this value. Although the data of the critical strain obtained from such a conventional single deformation can also be used in the method of the present invention, the data of these critical strains are ZST to ZDT.
The range of the distance is not considered, and it is considered that the strain applied outside the ZST-ZDT is included depending on the cooling conditions of the test material. Therefore, when using these data, the cooling conditions of the test material must be considered.
鋳造過程において鋳片に加わる各種歪の量は、伝熱解析
により、連続鋳造機の各位置における鋳片の温度を求
め、鋳造する鋼の機械的性質の温度依存性、熱弾塑性、
クリープ等を考慮した有限要素法応力解析(FEM)によ
り求めることができる。 The amount of various strains applied to the slab in the casting process is, by heat transfer analysis, the temperature of the slab at each position of the continuous casting machine is determined, the temperature dependence of the mechanical properties of the steel to be cast, the thermal elasto-plasticity,
It can be obtained by finite element method stress analysis (FEM) considering creep and the like.
上述のとおり、この出願の基本発明は、鋳片の各部がZS
TとZDTの間の温度域にある間に受ける歪量の総和が、前
記の限界歪を超えない条件で鋳造を行うことを要旨とす
るものである。以下、これを実施する具体的な方法につ
いて述べる。その方法は、原理的に大別すると下記のよ
うになる。As mentioned above, the basic invention of this application is that each part of the slab is ZS.
The gist is to perform the casting under the condition that the total amount of strain received while in the temperature range between T and ZDT does not exceed the above-mentioned critical strain. Hereinafter, a specific method for implementing this will be described. The method is roughly divided into the following in principle.
鋳造する鋼の限界歪(εc)を大きくする方法。A method of increasing the critical strain (ε c ) of cast steel.
鋼の限界歪はその成分組成に影響されるから、限界歪を
低下させるような成分(C、P、C)の含有量を低くす
るのである。この方法は、下記のZSTとZDTの間隔を小さ
くすることにも有効であるが、要求される鋼のC含有量
が特定されていたり、PやSの低減には精錬技術上の限
界があったりして、あまり現実的な方法ではない。Since the critical strain of steel is affected by its composition, the content of the components (C, P, C) that lower the critical strain is reduced. This method is also effective in reducing the distance between the following ZST and ZDT, but the required C content of steel has been specified, and there is a limit in refining technology in reducing P and S. However, it is not a very realistic method.
Eを小さくする方法。 How to make E small.
この方法は、さらい下記にように細分される。This method is further subdivided as follows.
−1 ZSTとZDTとなる位置の間隔を小さくする方法。-1 A method to reduce the distance between ZST and ZDT.
前記のとおり、内部割れの原因になるのはZST〜ZDT間の
蓄積歪であるから、その間隔を短くすれば蓄積歪(E)
は小さくなる。具体的には、鋳造速度を小さくする、冷
却を強化する、鋳片の厚みを薄くする、などの対策が考
えられるが、鋳造速度を小さくするのは生産性を低下さ
せることであるから採用は困難であり、内部割れ防止の
ためだけに鋳片の厚みを変更することも現実的ではな
い。結局、実際的なのは、冷却の強化である。As mentioned above, it is the accumulated strain between ZST and ZDT that causes internal cracks, so if the interval is shortened, the accumulated strain (E)
Becomes smaller. Specifically, measures such as lowering the casting speed, strengthening cooling, and reducing the thickness of the slab are conceivable.However, lowering the casting speed lowers productivity, so it is not adopted. It is difficult and it is not realistic to change the thickness of the slab only to prevent internal cracking. After all, what is practical is enhanced cooling.
−2 Σεr、Σεu、Σεb、Σεm、Σεtの中に、特に
大きなものがある場合は、それをZST〜ZDTの範囲外にも
ってくる方法。-2 A method of bringing Σε r , Σε u , Σε b , Σε m , and Σε t out of the range of ZST to ZDT when there is a particularly large one.
例えば、矯正歪を加える矯正点を分散させて、鋳片の各
部が矯正点の少なくとも一つを通過するとき、その温度
がZST〜ZDTの範囲外にあるようにすれば、Σεuは小さ
くなり、その結果、Eをεc以下に抑えることができ
る。この方法は、連続鋳造機を設計変更して行うことが
できるが、先に述べた冷却強化によって、ZDTが早期に
現れるようにしても目的が達成できる。For example, if the straightening points to which straightening strain is applied are dispersed and each part of the slab passes through at least one of the straightening points and the temperature is outside the range of ZST to ZDT, Σε u becomes smaller. As a result, E can be suppressed to ε c or less. This method can be performed by changing the design of the continuous casting machine, but the objective can be achieved even if ZDT appears early by the cooling enhancement described above.
−3 ZSTとZDTの間で加わる各種歪を小さくする方法。-3 A method to reduce various distortions applied between ZST and ZDT.
これは、前記のΣεr、Σεu、Σεb、Σεm、Σε
tのそれぞれできるだけ小さくして、Eを小さくする方
法である。例えば、Σεbを小さくするには、ロール配
列を密にし、或いは連続鋳造機の剛性を高めてバルジン
グを小さくする方法がある。その他の歪を小さくするの
も、それ自体個々には公知の方法によって行うことがで
きる。This corresponds to the above Σε r , Σε u , Σε b , Σε m , Σε
This is a method in which t is made as small as possible and E is made small. For example, in order to reduce Σε b , there is a method of making the roll arrangement dense or increasing the rigidity of the continuous casting machine to reduce bulging. Other distortions can be reduced by a method known per se.
鋳片の鋳造方向に積極的に圧縮歪を付与して、内部割れ
を引き起こす引張り歪を相殺するという方法も有効であ
る。A method of positively applying compressive strain in the casting direction of the slab to offset the tensile strain that causes internal cracking is also effective.
これらの種々の具体的な方法で実施される本発明の方法
は、鋳造操業中に内部割れ発生を予測して警報を発し、
鋳造条件を変更して割れ発生を未然に防止することにも
利用できる。The method of the present invention, which is carried out in these various specific methods, predicts the occurrence of internal cracks during a casting operation and gives an alarm,
It can also be used to prevent cracking by changing the casting conditions.
即ち、先に述べたような方法で、歪蓄積範囲とその範囲
における総歪量を求め、その総歪量が鋳造鋼種の内部割
れ発生限界歪値の例えば95%に達した場合に、その歪の
発生場所と歪量を含む内部割れ発生予知警報を発生す
る。この警報に基づいて、その歪量の総和が割れ発生限
界歪の例えば90%以下まで低下するように、歪蓄積範囲
全域の冷却水量を増やすのである。仮に、冷却水供給能
力が連続鋳造機の限界に達した場合は、鋳造速度を落と
してやればよい。That is, in the method as described above, the strain accumulation range and the total strain amount in the range are obtained, and when the total strain amount reaches 95% of the internal crack occurrence limit strain value of the cast steel type, the strain is Generates an internal crack occurrence prediction alarm that includes the occurrence location and strain amount. Based on this alarm, the amount of cooling water in the entire strain accumulation range is increased so that the total amount of strain decreases to, for example, 90% or less of the crack generation limit strain. If the cooling water supply capacity reaches the limit of the continuous casting machine, the casting speed may be reduced.
従来のロールサポート方式の連続鋳造機においては、特
に矯正部から水平部にかけて蓄積歪のピークが現れる。
そこで、この領域でのバルジング量を実測して、その値
からバルジング歪(εb)を演算し、蓄積歪の総和が限
界歪を超えないように、例えば二次冷却を強化するか、
鋳造速度を制御するといった操業法も内部割れを減らす
のに効果的である。In a conventional roll support type continuous casting machine, a peak of accumulated strain appears particularly from the straightening portion to the horizontal portion.
Therefore, the bulging amount in this region is actually measured, the bulging strain (ε b ) is calculated from the measured value, and the secondary cooling is strengthened, for example, so that the total accumulated strain does not exceed the limit strain.
Operating methods such as controlling the casting speed are also effective in reducing internal cracking.
以下、本発明の望ましい態様を説明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
(i)「鋳片の各部が少なくとも一つの矯正点を通過す
る時に抗張力出現温度(ZST)よりも高温または延性出
現温度(ZDT)よりも低温の状態にあるように矯正ロー
ルによる矯正点を配置することを特徴とする鋼の連続鋳
造方法。」 この方法は、歪蓄積に最も大きく影響する曲げ矯正点を
分散配置することにより蓄積歪量を限界歪以下に抑える
のが特徴であり、それによって内部割れを極めて効果的
に防止することができる。(I) "The straightening rolls are arranged so that each part of the slab is at a temperature higher than the tensile strength appearance temperature (ZST) or lower than the ductility appearance temperature (ZDT) when passing through at least one straightening point. A continuous casting method for steel, characterized in that this method is characterized in that the amount of accumulated strain is kept below the critical strain by disposing the straightening points that have the greatest effect on strain accumulation in a distributed manner. Internal cracks can be very effectively prevented.
(ii)「鋳造中にZSTとZDTの間の温度域にある間に鋳片
が受ける歪量の総和が、鋳造する鋼種の限界歪を超える
鋳片領域のサポートロールの回転速度を調整して、その
領域の鋳片に鋳込み方向の圧縮歪を加えて鋳造する鋼の
連続鋳造方法」 この方法は、例えば蓄積歪が内部割れ限界歪を超える領
域の上流側のロール群に押し込み力を与え、下流側のロ
ール群に制動力を与えることによりその領域の鋳片に圧
縮歪を与えて蓄積歪量を限界歪以下に抑えることを特徴
とする。(Ii) “The total amount of strain that the slab receives while in the temperature range between ZST and ZDT during casting exceeds the critical strain of the steel to be cast by adjusting the rotation speed of the support roll in the slab area. , A continuous casting method of steel in which a compressive strain in the casting direction is added to a cast piece in the region to cast the metal '', for example, a cumulative strain gives a pushing force to a roll group on the upstream side in a region in which the internal crack limit strain exceeds, By applying a braking force to the group of rolls on the downstream side, compressive strain is applied to the slab in that region, and the accumulated strain amount is suppressed below the critical strain.
(iii)「内部に未凝固相を有する連続鋳造鋳片を、鋳
片幅方向に複数に分割されて千鳥状に配置されたサポー
トロール(以下、千鳥配列分割サポートロールという)
で支持すること、および上記分割サポートロールによる
鋳片幅方向の鋳片支持長さWと鋳造方向に相前後する分
割サポートロールの間隔Lとを、長さW内に鋳片幅端部
を含む分割サポートロールではW/5≦1.5、含まない分割
サポートロールではW/L≦2.0となるように決定し、上記
分割サポートロールの間隔Lおよび千鳥配列区間は、抗
張力出現温度(ZST)と延性出現温度(ZDT)の間の温度
域にある間に鋳片が受ける歪量の総和が鋳造する鋼種の
限界歪を超えないように決定することを特徴とする鋼の
連続鋳造方法」 この方法は、千鳥配列分割サポートロールを使用し、そ
の配置区間、鋳片支持長さおよびロール間隔を適正に決
定してバルジングおよびミスアラインメントの蓄積歪量
を限界歪以下に抑えるという点を特徴とする。(Iii) "Support rolls in which continuously cast slabs having an unsolidified phase inside are divided into a plurality of pieces in the width direction of the slabs and arranged in a zigzag pattern (hereinafter referred to as zigzag array division support rolls)
In the length W, the slab width end portion including the slab support length W in the slab width direction by the split support rolls and the interval L between the split support rolls that follow each other in the casting direction are included in the length W. It was determined that W / 5 ≤ 1.5 for split support rolls and W / L ≤ 2.0 for split support rolls that do not include it, and the interval L and zigzag arrangement interval of the split support rolls described above appear in tensile strength appearance temperature (ZST) and ductility. Continuous casting method for steel, characterized in that the total amount of strain received by the slab during the temperature range between the temperatures (ZDT) is determined so as not to exceed the critical strain of the steel type to be cast. The feature is that the zigzag array division support rolls are used, and the arrangement section, the slab support length, and the roll interval are appropriately determined to suppress the accumulated strain amount of bulging and misalignment to the critical strain or less.
(iv)「鋳片の曲げ矯正部から完全凝固するまでの水平
部を、鋳片と同期して移動する面でサポートする鋼の連
続鋳造方法」 この方法は、内部割れ発生の危険領域、すなわち、矯正
部から鋳片が完全凝固するまでの水平部を、鋳片と同期
して移動する面でサポートすることを特徴としており、
これによって蓄積歪を限界歪よりも低く抑え、内部割れ
の発生を効果的に防止するのである。そしてこの方法の
実施に際しては、サポート面の面間に変位計を設け、面
間距離、すなわち、鋳片厚みを一定に保つように制御し
つつ操業することが望ましい。(Iv) "Continuous casting method for steel that supports the horizontal portion from the straightening portion of the slab to complete solidification by the surface that moves in synchronization with the slab" This method is a risk area for internal cracking, that is, , It is characterized by supporting the horizontal part from the straightening part until the slab is completely solidified by the surface that moves in synchronization with the slab,
This suppresses the accumulated strain to be lower than the limit strain and effectively prevents the occurrence of internal cracks. When carrying out this method, it is desirable to provide a displacement gauge between the support surfaces and operate while controlling the distance between the surfaces, that is, the thickness of the slab to be constant.
以下、実施例によって本発明をその望ましい態様ととも
に具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to preferred embodiments by examples.
(実施例1) 第4図は、270mn厚、180mm幅のC:0.15%、P:0.02%、S:
0.01%の炭素鋼のスラブを鋳造速度1.6m/minで鋳込んだ
時の各ロール毎の凝固界面(ZSTである固相率0.8の位
置)での歪量をメニスカスからの距離で示したものであ
る。歪量は最大でも0.3%程度と小さく、この鋼種の割
れ発生の限界歪(1.6%)を超えていない。(Example 1) FIG. 4 shows C: 0.15%, P: 0.02%, S: 270 mn thick and 180 mm wide.
When the 0.01% carbon steel slab is cast at a casting speed of 1.6 m / min, the amount of strain at the solidification interface (at the solid phase ratio of 0.8 which is ZST) for each roll is shown as the distance from the meniscus. Is. The maximum amount of strain is as small as 0.3%, which does not exceed the critical strain (1.6%) for cracking of this steel type.
第5図は、この時のZSTとZDTの位置をメニスカスからの
距離で示したものである。図中のメニスカスより約22m
の位置(B点)では、ZDTが鋳片表皮より約80mmの位置
にあり、この点がZSTとなったのはメニスカスより約14m
の位置(A点)である。従ってB点の位置ではA−Bの
間の歪が蓄積されたことになる。これと同じ考え方で、
メニスカスからの各位置での蓄積歪を求めたのが第6図
である。蓄積歪は矯正域を出たすぐ後で最高となってお
り、矯正域の出側より少し前で割れ発生限界歪を超えて
いる。FIG. 5 shows the positions of ZST and ZDT at this time by the distance from the meniscus. About 22m from the meniscus in the figure
At the position (point B), the ZDT is about 80 mm from the surface of the slab, and the ZST at this point is about 14 m from the meniscus.
Position (point A). Therefore, the distortion between A and B is accumulated at the position of point B. With this same idea,
FIG. 6 shows that the accumulated strain at each position from the meniscus was obtained. The accumulated strain is highest immediately after leaving the straightening zone, and exceeds the crack initiation critical strain just before the exit side of the straightening zone.
鋳造後のスラブの断面をサルファプリントしたところ、
表皮より80〜90mmの位置に内部割れの存在が確認され
た。第5図から、この位置は矯正域出側近傍に対応して
おり、限界歪を超えている部分で割れが発生しているこ
とがわかる。一方、限界歪を超えていない部分では、割
れが発生していない。When the cross-section of the slab after casting was sulfa printed,
The presence of internal cracks was confirmed at a position of 80 to 90 mm from the epidermis. From FIG. 5, it can be seen that this position corresponds to the vicinity of the correction area output side, and cracks have occurred in the portion exceeding the critical strain. On the other hand, no crack has occurred in the portion that does not exceed the critical strain.
第6図中に鎖線で示すのは、矯正域より上流側を強冷却
することにより、バルジング歪を小さくした場合の蓄積
歪量である。このように強冷却することにより歪量の総
蓄積量を限界歪以下に低減させたところ、内部割れの発
生は皆無となった。The chain line in FIG. 6 shows the accumulated strain amount when the bulging strain is reduced by strongly cooling the upstream side of the straightening region. When the total accumulated amount of strain was reduced below the critical strain by such strong cooling, no internal cracks were found.
先の第4図は、歪の蓄積を考えない時の各位置での歪量
であり、メニスカスより約3.5mの位置(曲げ歪のかかる
位置)で最大であるが、それでも約0.33%と小さな値で
ある。これらの歪量はいずれの位置でも限界歪(1.6
%)より小さいから、従来の常識から判断すれば、割れ
はは発生しないということになるが、実際は割れが発生
している。つまり、鋳片の各位置ごとの歪を個々に取り
上げる従来の方法では、この場合の割れの発生は予見で
きないということになる。Figure 4 above shows the amount of strain at each position when strain accumulation is not considered, and is the maximum at a position of about 3.5 m from the meniscus (position where bending strain is applied), but it is still small at about 0.33%. It is a value. These strain amounts are limited to the critical strain (1.6
%), It means that cracking does not occur according to the conventional wisdom, but in reality cracking occurs. In other words, it is impossible to predict the occurrence of cracks in this case by the conventional method of individually taking up the strain at each position of the slab.
(実施例2) 第7図は、実施例1と同一の鋼種を鋳造速度を2.3m/mi
n、1.0m/minと高、低2水準に変化させて鋳造した時のZ
STとZDTの位置を示すものである。第8図は、先の第6
図と同様にして求めたZSTとZDTの間の歪量の総和であ
る。ZSTとZDTの間の幅は鋳造速度が大きくなるほど大き
くなり、これにともない歪の蓄積範囲も広くなる。その
結果、歪蓄積量は第8図に示すように鋳造速度が大きい
程大きくなる。鋳造速度が2.3m/minの場合には、蓄積歪
量は限界歪を大きく超えており内部割れが発生した。一
方、鋳造速度を1.0m/minの場合には、内部割れが発生し
なかった。(Example 2) FIG. 7 shows the same steel type as in Example 1 at a casting speed of 2.3 m / mi.
Z when cast by changing to high and low levels of n and 1.0 m / min
It shows the positions of ST and ZDT. FIG. 8 shows the above-mentioned No. 6
It is the sum of strain amounts between ZST and ZDT obtained in the same manner as in the figure. The width between ZST and ZDT increases as the casting speed increases, and the range of strain accumulation also increases accordingly. As a result, the strain accumulation amount increases as the casting speed increases, as shown in FIG. When the casting speed was 2.3 m / min, the accumulated strain amount greatly exceeded the critical strain and internal cracking occurred. On the other hand, when the casting speed was 1.0 m / min, internal cracking did not occur.
図示していないが、歪蓄積を考えない個々の位置での歪
量は、1.0m/minから2.3m/minに鋳造速度が上がることに
より、2割程度増しただけである。しかし、歪の蓄積を
考えた場合、鋳造速度の増加による歪蓄積範囲の拡大
(ZSTとZDTの間の幅の拡大)により、総歪量は著しく大
きくなる。このように、歪の蓄積を考えずに、個々の位
置での歪量に基づいて割れの発生を判定する従来の方法
と、本発明の方法との差は明瞭であり、従来の方法で
は、鋳造速度と内部割れ発生との関係を定量的に把握す
るのはほとんど不可能なのである。Although not shown, the amount of strain at each position where strain accumulation is not considered is only increased by about 20% as the casting speed is increased from 1.0 m / min to 2.3 m / min. However, when considering the accumulation of strain, the total amount of strain increases significantly due to the expansion of the strain accumulation range (increasing the width between ZST and ZDT) due to the increase in casting speed. Thus, without considering the accumulation of strain, the conventional method of determining the occurrence of cracks based on the amount of strain at each position, the difference between the method of the present invention is clear, in the conventional method, It is almost impossible to quantitatively understand the relationship between the casting speed and the occurrence of internal cracks.
(実施例3) 第9図は、前掲の第1表に示したNo.1、No.2、No.4の鋼
種につき、同一サイズのスラブを同一の冷却条件で鋳造
し、鋳造速度を種々変化させて、内部割れの発生を調べ
た結果である。横軸に鋳造速度、縦軸に第6図および第
8図と同様にして求めた蓄積歪量の最大値をとって、各
鋼種毎に内部割れの発生の有無を示した。第1表に示し
た限界歪値を超えた時に各鋼種において内部割れが発生
していることがわかる。このように鋼種が違っても、そ
れぞれの限界歪を把握しておき、かつそれぞれの鋼種の
ZSTとZDTを求め、その間の歪の蓄積を求めれば、内部割
れを発生させない条件で連続鋳造を行うことができる。(Embodiment 3) FIG. 9 shows that, with respect to No. 1, No. 2 and No. 4 steel types shown in Table 1 above, slabs of the same size were cast under the same cooling conditions and various casting speeds were used. This is the result of investigating the occurrence of internal cracking by changing. The horizontal axis represents the casting speed, and the vertical axis represents the maximum value of the accumulated strain amount obtained in the same manner as in FIGS. 6 and 8 to show the presence or absence of internal cracks for each steel type. It can be seen that internal cracks occurred in each steel type when the critical strain values shown in Table 1 were exceeded. Even if the steel types differ in this way, the respective critical strains must be known and the
If ZST and ZDT are calculated and the strain accumulation between them is calculated, continuous casting can be performed under the condition that internal cracking does not occur.
(実施例4) この実施例は、蓄積する総歪の大きな部分を占める矯正
歪を着目し、その歪を可及的に小さくする例である。具
体的には、矯正点を分散して、換言すれば矯正域を広げ
て、鋳片の各部が抗張力出現温度(ZST)よりも高温域
にあるとき、または延性出現温度(ZDT)よりも低温域
にある時、あるいはその両方で、少なくとも矯正点の一
つを通過させるのである。鋳片各部の矯正が全てZST〜Z
DTの間にある時に行われると、矯正歪の蓄積がきわめて
大きくなるから、少なくとも矯正の一部を、ZST〜ZDTの
範囲の外で行って、蓄積歪をできるだけ小さく抑えるの
である。その具体的手段としては、鋳片の冷却を強化し
てZSTとZDTの間の温度幅を狭くするという手段も採用で
きる。しかし、近年、連続鋳造と熱間圧延を直結して、
連続鋳造鋳片を無加熱または最小限度の補助加熱だけで
圧延する技術が普及しており、そのためには、連続鋳造
機を出る鋳片の温度を高くする方が望ましい。従って、
この方法の実施に当たっては、冷却強化よりも連続鋳造
機の設計変更によって、曲げ矯正の少なくとも一部が、
ZST〜ZDTの範囲外で行われるようにするのがよい。(Embodiment 4) This embodiment is an example in which correction distortion occupying a large portion of accumulated total distortion is focused and the distortion is reduced as much as possible. Specifically, the straightening points are dispersed, in other words, the straightening zone is expanded, and when each part of the slab is at a temperature higher than the tensile strength appearance temperature (ZST) or at a temperature lower than the ductility appearance temperature (ZDT). At least one of the correction points is passed when in zone or both. Straightening of each part of the slab is ZST to Z
If it is done during DT, the correction strain will be extremely accumulated, so at least a part of the correction is performed outside the range of ZST to ZDT to suppress the accumulated strain as small as possible. As a concrete means therefor, it is possible to adopt a means of strengthening the cooling of the slab and narrowing the temperature range between ZST and ZDT. However, in recent years, by directly connecting continuous casting and hot rolling,
A technique for rolling continuously cast slabs without heating or with only a minimum amount of auxiliary heating is prevalent, and for that purpose, it is desirable to raise the temperature of the slabs leaving the continuous casting machine. Therefore,
In carrying out this method, at least a part of the straightening of the bend is performed by the design change of the continuous casting machine rather than the cooling strengthening.
It should be done outside the ZST-ZDT range.
この実施例で採用した鋼種、スラブサイズおよび鋳造速
度は、実施例1のそれらと同じである。まず、比較のた
めに、矯正点を歪蓄積範囲(ZSTとZDTの間の温度域)を
考慮せず、従来どおりに配置して鋳造した試験結果につ
いて述べる。The steel grade, slab size, and casting speed used in this example are the same as those in Example 1. First, for comparison, the test results will be described in which straightening points were cast by arranging them in the conventional manner without considering the strain accumulation range (temperature range between ZST and ZDT).
矯正点をメニスカスより18m、19.2m、20.4m、21.6mの位
置に4点配置した場合の凝固界面歪を第10図に示す。
(第10図と第11図は、先の第4図、第5図と実質的に同
じ図であるが、説明の都合上、再掲する。)第10図は、
鋳片の各部(メニスカスからの距離で示す)の凝固界面
に発生する歪の種類と量を示すものである。図示のよう
に、熱応力歪とバルジング歪は全区間にわたって発生す
るが、曲げ歪は鋳片の湾曲部で、また矯正歪は曲げ矯正
域で、それぞれ発生する。どの点を取っても歪量は最大
0.33%程度で、この鋼種の割れ発生限界歪である1.6%
は超えていない。しかし、現実には内部割れが発生し、
その原因はZSTとZDTの間の温度域における歪の蓄積量が
1.6%を超えることにある。FIG. 10 shows the solidification interface strain when four correction points are arranged at positions of 18 m, 19.2 m, 20.4 m, and 21.6 m from the meniscus.
(FIGS. 10 and 11 are substantially the same as FIGS. 4 and 5 above, but are reproduced for convenience of explanation.) FIG.
It shows the type and amount of strain generated at the solidification interface of each part of the cast slab (indicated by the distance from the meniscus). As shown in the figure, the thermal stress strain and the bulging strain are generated over the entire section, but the bending strain is generated at the curved portion of the slab and the correction strain is generated at the bending correction region. No matter what point you take, the amount of distortion is maximum
About 0.33%, the cracking limit strain of this steel type is 1.6%
Has not exceeded. However, in reality, internal cracks occur,
The cause is that the accumulated amount of strain in the temperature range between ZST and ZDT
More than 1.6%.
第11図がこの時のZSTとZDTの位置を示す図である。図示
のとおり、鋳片表皮から80mm(A−A線)と90mm(B−
B線)の間では、矯正域(メニスカスから約18〜22mの
位置)は全体がZSTとZDTの間に入っており、その結果、
矯正歪が総て蓄積することとなる。第12図が蓄積歪量を
示す図である。図示のように、矯正域内でこの鋼種の限
界歪である1.6%を超えてしまい、これが内部割れを発
生させているのである。FIG. 11 is a diagram showing the positions of ZST and ZDT at this time. As shown, 80mm (A-A line) and 90mm (B-
Between lines B), the entire correction area (position about 18 to 22 m from the meniscus) is between ZST and ZDT, and as a result,
All correction strains will be accumulated. FIG. 12 is a diagram showing the accumulated distortion amount. As shown in the figure, the critical strain of this steel type exceeds 1.6% in the straightening zone, which causes internal cracking.
次に、本発明にそって、矯正ロールの配置域を拡大し、
鋳片各部がZSTよりも高温、またはZDTよりも低温の状態
にある時にも矯正が行われるようにした試験結果を説明
する。Next, according to the present invention, the arrangement area of the straightening roll is expanded,
The test results for allowing straightening to be performed even when each part of the slab is at a temperature higher than ZST or lower than ZDT will be described.
第13図(前述の第10図と同じ種類の図)に示すように矯
正点をメニスカスから13m〜25mの範囲に7点分散配置し
た。配置点は、メニスカスから13m、15m、17m、19m、21
m、23m、25mの位置である。矯正点をより多点に分配す
ることにより、1つの矯正点の矯正歪はもとの約1/2と
なっている。第14図に示すように、ZSTとZDTの位置は第
11図と同じであるが、矯正点の配置が異なるので矯正域
の範囲はどの場所をとってもZST〜ZDTの歪蓄積範囲より
広くなっている。例えば、鋳塊表面から80mmの位置(A
−A線)では、矯正点の後半部がZDTより低いところに
あり、90mmの位置(B−B線)では、矯正点の前の部分
がZSTよりも高いところにある。従って、矯正歪の少な
くとも一部は蓄積しないことになる。その結果、第15図
に示すように総蓄積歪量は限界歪以下となり内部割れが
発生しなかった。As shown in FIG. 13 (the same type as FIG. 10 described above), seven correction points were dispersed and arranged in a range of 13 m to 25 m from the meniscus. Placement points are 13m, 15m, 17m, 19m, 21 from Meniscus
It is located at m, 23m and 25m. By distributing the correction points to more points, the correction strain of one correction point becomes about 1/2 of the original correction strain. As shown in Figure 14, the positions of ZST and ZDT are
Although it is the same as in Fig. 11, the range of the correction area is wider than the strain accumulation range of ZST to ZDT at any place because the arrangement of the correction points is different. For example, at a position 80 mm from the surface of the ingot (A
In the (A line), the latter half of the correction point is lower than ZDT, and in the position of 90 mm (BB line), the front part of the correction point is higher than ZST. Therefore, at least a part of the correction strain will not be accumulated. As a result, as shown in FIG. 15, the total accumulated strain amount was below the critical strain and no internal cracking occurred.
第10図に示した矯正域の狭い例(比較例)では、鋳造速
度1.6m/minで内部割れが矯正域で発生するのに対し、こ
の実施例では鋳造速度を1.8m/minまで上げることがで
き、生産性の向上を図ることができた。In the example of a narrow straightening zone shown in FIG. 10 (comparative example), internal cracking occurs in the straightening zone at a casting speed of 1.6 m / min, whereas in this embodiment the casting speed should be increased to 1.8 m / min. It was possible to improve productivity.
先に述べたとおり、歪蓄積範囲(ZSTとZDTの間の幅)は
鋳造速度が大きくなるほど大きくなり、これにともない
歪の蓄積範囲も広くなる。従って、矯正点を配置する考
え方として、その連鋳機の他からの制約(例えば、鋳型
内の凝固現象による制約)による鋳造速度の限界を念頭
にいれておき、この鋳造速度内で内部割れを出さないよ
うにするのがよい。As described above, the strain accumulation range (width between ZST and ZDT) increases as the casting speed increases, and the strain accumulation range increases accordingly. Therefore, as a way of arranging the correction points, keep in mind the limit of the casting speed due to restrictions from other parts of the continuous casting machine (for example, restrictions due to the solidification phenomenon in the mold), and internal cracks are generated within this casting speed. It is better not to put it out.
第16図は、歪蓄積範囲と矯正域の広さとの比が、内部割
れなしに鋳造できる最高速度(最高限界鋳造速度)に及
ぼす影響を見た図である。FIG. 16 is a diagram showing the effect of the ratio of the strain accumulation range and the width of the straightening zone on the maximum speed (maximum casting speed) at which casting is possible without internal cracking.
即ち、先の鋳片と同一鋼種で同一サイズの鋳片を用い
て、矯正点を分散する試験を行い、内部割れの発生する
限界の鋳造速度を求めた。指標として、 を用いた。上記の式の分母はその連鋳機で可能な最高鋳
造速度で操業した時の歪蓄積範囲(ZST〜ZDT)の最高値
である。このRaの値を横軸にとり、縦軸に内部割れの発
生限界鋳造速度をとって試験結果を示したのが第16図で
ある。Raが1.0を超えたところから限界速度が大きくな
り始め、矯正域を歪蓄積範囲より広くする(Raが大きく
なる)につれて内部割れ発生限界鋳造速度は増してい
く。That is, a test for dispersing straightening points was performed using a slab of the same steel type and the same size as the previous slab, and the limit casting speed at which internal cracking occurred was determined. As an index Was used. The denominator of the above equation is the maximum value of the strain accumulation range (ZST to ZDT) when operating at the maximum casting speed possible with the continuous casting machine. FIG. 16 shows the test results in which the horizontal axis represents the value of Ra and the vertical axis represents the critical casting rate at which internal cracking occurs. The critical speed begins to increase when Ra exceeds 1.0, and the internal crack initiation critical casting speed increases as the straightening area becomes wider than the strain accumulation area (Ra increases).
(実施例5) この例は、鋳片の割れ発生領域に圧縮歪を加えることに
より、蓄積歪を軽減しようとするものである。具体的に
は、鋳造中にZSTとZDTの間の温度域にある間に受ける蓄
積歪を伝熱解析、応力解析により算出し、その蓄積歪が
鋳造する鋼種の限界歪を超える鋳片の領域、すなわち、
割れ発生領域を判定する。そして、この領域で鋳片の長
手方向(鋳造方向)に圧縮歪を加えるのである。(Example 5) In this example, a compressive strain is applied to a crack generation region of a cast slab to reduce accumulated strain. Specifically, the accumulated strain received during the temperature range between ZST and ZDT during casting is calculated by heat transfer analysis and stress analysis, and the accumulated strain exceeds the critical strain of the steel type to be cast. , That is,
Determine the cracking area. Then, in this region, compressive strain is applied in the longitudinal direction (casting direction) of the slab.
鋳片の割れ発生領域に圧縮歪を加える具体的手段として
は、例えば第17図に示すように、割れ発生領域の前の駆
動ロール(R0,R1,R2,・・・Ri-1)、割れ発生領域の駆
動ロール(Ri,Ri+1,Ri+2,・・・Ri+n-1)、および割れ
発生領域後の駆動ロール(Ri+n,Ri+n+1,Ri+n+2,・・・R
end)の回転速度をそれぞれV0,V1,V2,・・・Vi-1、Vi,V
i+1,Vi+2,・・・Vi+n-1、およびVi+n,Vi+n+1,Vi+n+2,・
・・Vendとすれば、V0=V1=V2・・・=Vi-1>Vi≧Vi+1
≧Vi+2・・・≧Vi+n-1>Vi+n=Vi+n+1=Vi+n+2・・・=
Vend(ただし、V0,V1,V2・・・Vi-1は、鋳造速度と同期
するロールの回転速度)となるように調整して、鋳片の
引抜きを行えばよい。即ち、ロール回転速度の調整によ
って、Ri,Ri+1,Ri+2,・・・Ri+n-1のロール間とロール
部では圧縮歪が作用し、割れ発生領域全体に圧縮歪を加
えることができる。As a specific means for applying compressive strain to the crack generation region of the cast slab, as shown in FIG. 17, for example, the driving rolls (R 0 , R 1 , R 2 , ... R i-in front of the crack generation region 1 ), the drive rolls in the crack generation region (R i , R i + 1 , R i + 2 , ... R i + n-1 ) and the drive rolls after the crack generation region (R i + n , R i + n + 1 , R i + n + 2 , ・ ・ ・ R
end ) rotation speed is V 0 , V 1 , V 2 , ・ ・ ・ V i-1 , V i , V
i + 1 , V i + 2 , ・ ・ ・ V i + n-1 and V i + n , V i + n + 1 , V i + n + 2 , ・
..Assuming V end , V 0 = V 1 = V 2 ... = V i-1 > V i ≧ V i + 1
≧ V i + 2・ ・ ・ ≧ V i + n-1 > V i + n = V i + n + 1 = V i + n + 2・ ・ ・ =
V end (however, V 0 , V 1 , V 2, ..., V i-1 are rotation speeds of the rolls synchronized with the casting speed) may be adjusted to pull out the slab. That is, by adjusting the roll rotation speed, R i, R i + 1 , R i + 2, acts compressive strain between ··· R i + n-1 of the roll and the roll portion, compression on the entire crack region You can add distortion.
ロールの回転速度の調整は、鋳片の天側、地側での内部
割れの発生状況に応じて、一方の側(例えば地側)のロ
ールは鋳造速度に同期する速度に保ったまま、他方(例
えば天側)のロールのみを対象にして行ってもよい。ま
た、天地両方のロールの回転速度を前記のように調整し
てもよい。Depending on the occurrence of internal cracks on the top and bottom sides of the slab, the roll speed on one side (for example, the ground side) can be adjusted while keeping the roll speed at the same speed as the casting speed. It may be performed only for the roll (for example, the top side). Further, the rotation speeds of both the top and bottom rolls may be adjusted as described above.
以下、この実施例を詳しく説明する。なお、ここで使用
した鋼種、スラブサイズ、鋳造速度も実施例1と同じで
ある。Hereinafter, this embodiment will be described in detail. The steel type, slab size, and casting speed used here are the same as in Example 1.
第18図に歪蓄積範囲で圧縮歪を加えた場合(以下、圧縮
鋳造という)と圧縮歪を加えなかった場合(以下、比較
例という)の蓄積歪量を示す。FIG. 18 shows the amount of accumulated strain when compressive strain is applied in the strain accumulating range (hereinafter referred to as compression casting) and when no compressive strain is applied (hereinafter referred to as comparative example).
圧縮鋳造を実施していない比較例では、図中のA点とB
点の間で蓄積歪が内部割れ発生限界歪を超えており、ス
ラブ鋳片には内部割れが発生していた。In the comparative example in which compression casting was not carried out, points A and B in the figure
Between the points, the accumulated strain exceeded the internal cracking limit strain, and internal cracking occurred in the slab slab.
圧縮鋳造では、圧縮歪を加える範囲は歪蓄積範囲を考慮
して第18図のA1−B2の間とした。すなわち、圧縮鋳造前
に限界歪を超えるのはA点で、この蓄積歪は図中のA1−
A2間で加わる歪が関与している。さらにB点まで限界歪
を超えるが、このB点での蓄積歪は図中B1−B2間で加わ
る歪が関与している。そこでB2以降のロール群に制動力
を与え、A1以前のロール群に押込み力を与えることによ
り割れ発生領域の鋳片に圧縮歪を加えた。その結果、第
18図に一点鎖線(……)で示すように、蓄積歪のピーク
値が限界歪以下となり、鋳片の内部割れは完全に発生し
なくなった。In compression casting, the range of compressive strain was set between A 1 and B 2 in Fig. 18 considering the strain accumulation range. That is, it is point A that exceeds the critical strain before compression casting, and this accumulated strain is A 1 − in the figure.
The strain applied between A 2 is involved. Further, the limit strain is exceeded up to point B, but the accumulated strain at point B involves the strain added between B 1 and B 2 in the figure. Therefore, a compressive strain was applied to the slab in the crack generation region by applying a braking force to the roll group after B 2 and a pushing force to the roll group before A 1 . As a result,
As shown by the alternate long and short dash line (...) in Fig. 18, the peak value of accumulated strain was below the critical strain and internal cracking of the slab did not completely occur.
以上のように歪蓄積範囲を考慮して限界歪を超える分を
緩和するだけの圧縮歪(ここでは0.45%の圧縮歪)を与
えることにより内部割れを防止できた。As described above, internal cracks could be prevented by giving a compressive strain (0.45% compressive strain in this case) sufficient to alleviate the amount exceeding the critical strain in consideration of the strain accumulation range.
第19図は、前記のとおりの鋼種、鋳片サイズで鋳造速度
を1.0〜3.0m/minの範囲で種々変えて本発明の圧縮鋳造
(鋳造速度ごとに蓄積歪量を算出し、限界歪との差を計
算して、その差以上の圧縮歪を与えた)を実施し、鋳片
の内部割れ発生チャージ割合を調査した結果である。比
較例として示したのは第18図の実線で示した圧縮鋳造を
実施しなかった例、従来例として示したのは矯正域のみ
に着目して、その矯正歪の内の最大となる分(0.1〜0.2
%)の圧縮歪を加えた例である。FIG. 19 shows the steel types as described above, the compression casting of the present invention by varying the casting speed in the range of 1.0 to 3.0 m / min with the slab size (the accumulated strain amount is calculated for each casting speed, and the critical strain and Is calculated, and a compressive strain equal to or more than the difference is given), and the charge ratio of internal cracking in the slab is investigated. As a comparative example, an example in which the compression casting shown by the solid line in FIG. 18 was not carried out, and as a conventional example, focusing only on the correction area, the maximum amount of the correction strain ( 0.1-0.2
%) Is added.
第19図に示すとおり、圧縮鋳造を実施しない比較例で
は、鋳造速度が1.5m/min以上になると内部割れはチャー
ジ毎に発生するようになった。また、従来例では、内部
割れの発生チャージ割合は比較例よりは低いが、鋳造速
度が大きくなるとともに高くなってきた。これは、鋳造
速度が大きくなるにつれて歪蓄積範囲が大きくなり、局
所的な方法では対処できなくなるからである。As shown in FIG. 19, in the comparative example in which compression casting was not carried out, internal cracking began to occur at each charge when the casting speed was 1.5 m / min or more. Further, in the conventional example, the charge ratio of internal crack generation is lower than that in the comparative example, but it increases as the casting speed increases. This is because the strain accumulation range increases as the casting speed increases, and it cannot be dealt with by a local method.
一方、本発明の実施例では、3m/minという高鋳造速度で
も内部割れの発生は皆無であり、本発明方法による内部
割れ防止効果は明らかである。On the other hand, in the examples of the present invention, no internal cracks were generated even at a high casting speed of 3 m / min, and the effect of preventing internal cracks by the method of the present invention is clear.
(実施例6) この実施例は、千鳥配列分割サポートロールを用いてバ
ルジング歪を軽減し、鋳造中にZSTとZDTの間の温度域に
ある間に受ける蓄積歪を最小とする例である。(Example 6) This example is an example in which staggered array division support rolls are used to reduce bulging strain and minimize accumulated strain during casting in the temperature range between ZST and ZDT.
第20図は、千鳥配列分割サポートロールのロール配列の
一例を示す図である。鋳片Sの長辺面を抑えるサポート
ロール(R−a、R−b)は、長さ方向(鋳片幅方向)
に複数個に分割され、千鳥状に配列されている。従っ
て、例えば、サポートロールを千鳥状に配置しない場合
と比較して、分割ロールR−a列のバルジング歪
(εb)は隣の分割ロールR−b列の変形抑制効果を受
けて低くなる。しかし、千鳥配列ロールの場合のW/Lと
εbとの関係は、ロールが鋳片幅端部を含んで支持して
いるか否かで異なるので、それぞれに応じて適切にW/L
を設定しないと内部割れを防止することができない。FIG. 20 is a diagram showing an example of a roll arrangement of zigzag arrangement division support rolls. The support rolls (R-a, R-b) that suppress the long side surface of the slab S are in the length direction (the slab width direction).
It is divided into multiple parts and arranged in a staggered pattern. Therefore, for example, compared with the case where the support rolls are not arranged in a staggered manner, the bulging strain (ε b ) of the row of divided rolls R-a is reduced by the deformation suppressing effect of the adjacent row of divided rolls Rb. However, the relationship between W / L and ε b in the case of zigzag arrangement rolls differs depending on whether the rolls support the slab width edge or not.
Internal cracks cannot be prevented unless is set.
第20図に示した千鳥配列分割サポートロールのW/Lと各
ロール直下の鋳造方向の最大歪(計算値)との関係を第
21図に示す。最大歪は従来の通常ロール(W/L≧4.1)の
εbで正規化した値で示してある。鋳片幅端部を含んで
鋳片を支持するロール(第20図のロールR−a、第21図
中●印で示す)においては、W1/L=≦1.5、鋳片幅端部
を含まない幅中央ロール(第20図のロールR−b、第21
図中○印で示す)においては、W2/L≦2.0となるように
鋳片幅方向長さ(W)を決定するとεbを従来の(分割
千鳥配列にしない)ロール配置の場合の90%以下に低減
することができる。Fig. 20 shows the relationship between the W / L of the zigzag array division support rolls and the maximum strain (calculated value) in the casting direction directly below each roll.
Figure 21 shows. The maximum strain is shown as a value normalized by ε b of a conventional normal roll (W / L ≧ 4.1). In the roll supporting the slab including the slab width end (roll R-a in FIG. 20, indicated by ● in FIG. 21), W 1 /L=≦1.5, the slab width end is Width center roll not included (roll R-b in FIG. 20, roll 21
(Indicated by a circle in the figure), if the length (W) in the width direction of the slab is determined so that W 2 /L≦2.0, ε b is 90 in the case of the conventional roll arrangement (not in the zigzag arrangement). % Or less.
次にロール間隔Lを決定する必要があるが、この場合、
すでに述べたように歪の履歴を考慮しなければならな
い。Lが短いほどバルジング歪(εb)は小さくなる
が、鋳片各部がZST〜ZDT範囲にある間に通過するロール
の本数が増加することになり、ミスアラインメント歪
(εm)の蓄積量が増加することになる。しかもLが短
くなるとロール毎のεmも大きくなる。本発明者らはε
bはL5に、εmはL-2に比例することを確認した。Next, it is necessary to determine the roll interval L. In this case,
As already mentioned, the strain history must be taken into account. The shorter L is, the smaller the bulging strain (ε b ) is, but the number of rolls that pass while each part of the slab is in the ZST to ZDT range increases, and the accumulated amount of misalignment strain (ε m ) increases. Will increase. Moreover, as L becomes shorter, ε m for each roll also becomes larger. We have ε
It was confirmed that b is proportional to L 5 and ε m is proportional to L -2 .
εbの絶対値は、Lの他に凝固シェル厚、溶鋼静圧、鋳
片温度、鋳造速度、W/Lによって変化し、εmは凝固シ
ェル厚、ミスアラインメント量δ(〔mm〕:>0)によ
って変化するが、通常の湾曲型連鋳機ではほとんどの場
合、εb=0.03〜0.3%、εm=0.1δ〜0.4δ%の範囲
に入る。ここでδは0に近づけるようにロールアライン
メントの管理が行われるが、ロール軸受部の隙間やロー
ルを固定しているセグメントフレームのたわみ、ロール
の摩耗や鋳造中の熱変形によって通常0.5mm程度のδが
存在するのは避けられない。このため、εmの増加につ
ながるロール間隔のむやみな短縮化はできない。The absolute value of ε b varies depending on the solidification shell thickness, molten steel static pressure, slab temperature, casting speed, W / L in addition to L, and ε m is the solidification shell thickness, misalignment amount δ ([mm]:> 0), but in most cases in a normal curved continuous casting machine, ε b = 0.03 to 0.3% and ε m = 0.1δ to 0.4δ%. Here, the roll alignment is managed so that δ approaches 0, but it is usually about 0.5 mm due to the gap of the roll bearing part, the deflection of the segment frame fixing the roll, the wear of the roll and the thermal deformation during casting. The existence of δ is inevitable. For this reason, it is not possible to unduly shorten the roll interval, which leads to an increase in ε m .
この実施例では、湾曲型連鋳機の矯正部近傍の凝固シェ
ル厚92mm、溶鋼静圧0.095kg/mm2、鋳片表面温度900℃の
条件下において、鋳造速度2.0m/min、L=100〜400mm、
W=1000mmの場合におけるεb、およびδ=0.25mmとし
た場合のεmを算出した。矯正歪や熱応力歪はロール間
隔によってほとんど変化しないので、εbとεmのみに
ついて検討した。In this example, the solidification shell thickness in the vicinity of the straightening part of the curved continuous casting machine was 92 mm, the static pressure of molten steel was 0.095 kg / mm 2 , and the casting surface temperature was 900 ° C. at a casting speed of 2.0 m / min and L = 100. ~ 400mm,
Ε b when W = 1000 mm and ε m when δ = 0.25 mm were calculated. Since the correction strain and the thermal stress strain hardly change depending on the roll interval, only ε b and ε m were examined.
第22図は、ロール間隔(L)を変化させた場合のεbと
εmの変化を示している。εbはL5に比例するので図中
点線aのように変化するはずであるが、Lの減少に伴っ
てW/Lが増加する影響のため、実際にはεbの変化は実
線bとなる。一方、εmは実線cとなる。図に示すよう
にεbはLを物理的に可能な限り小さくすれば低減でき
るが、逆にεmは増加するので最適なロール間隔を決定
するのは難しい。本発明においては、εbとεmの蓄積
歪を考慮してLの最適値を次のようにして求める。FIG. 22 shows changes in ε b and ε m when the roll interval (L) is changed. Since ε b is proportional to L 5 , it should change like the dotted line a in the figure, but due to the effect that W / L increases as L decreases, the change in ε b actually changes from the solid line b. Become. On the other hand, ε m is the solid line c. As shown in the figure, ε b can be reduced by making L physically as small as possible, but on the contrary, ε m increases, so it is difficult to determine the optimum roll interval. In the present invention, the optimum value of L is determined as follows in consideration of the accumulated distortion of ε b and ε m .
第23図は、前述の第5図等と同じ図で、ZSTとZDTの位置
が示されている。鋳片の各部がZST〜ZDTの範囲を通過す
る間にサポートロールを通過する回数は図から読み取る
ことができる。鋳片表面から92mmにある点がZSTを通過
したのはメニスカスから約20.5m位置A点であり、ZDTを
通過したのは約28mの位置B点である。この間の7.5mの
範囲にあるロールによって受けたεb、εmの履歴を考
慮する。バルジング歪(εb)はこの区間A−B内にあ
るロールを鋳片が通過するたびに発生するが、ミスアラ
インメント歪(εm)は各ロールで発生することは少な
く、ロール2本毎以上で発生することが多い。そこで、
ロール2本毎にεmが発生するとし、前述の第21図の条
件で歪履歴を考慮すると、この場合のバルジング蓄積歪
とミスアラインメント蓄積歪の総和Σεb+Σεmを求
めることができる。FIG. 23 is the same as FIG. 5 described above and shows the positions of ZST and ZDT. The number of times each part of the slab passes through the support roll while passing through the range of ZST to ZDT can be read from the figure. The point 92 mm from the surface of the slab passed the ZST at the point A about 20.5 m from the meniscus, and the point B passed the ZDT at the point B at about 28 m. Consider the history of ε b and ε m received by the rolls in the range of 7.5 m in the meantime. The bulging strain (ε b ) is generated every time the slab passes through the rolls in the section A-B, but the misalignment strain (ε m ) is rarely generated in each roll. It often occurs in. Therefore,
If ε m is generated for every two rolls, and the strain history is considered under the conditions shown in FIG. 21, the sum Σε b + Σε m of the bulging accumulated strain and the misalignment accumulated strain in this case can be obtained.
第24図に、ロール間隔(L)とバルジングおよびミスア
ラインメント蓄積歪との関係を示す。FIG. 24 shows the relationship between the roll interval (L) and the bulging and misalignment accumulated strain.
L=400mmの場合、Σεb+Σεmは1.6%弱であるが、
Lの減少に伴って減少し、L=320mmで最小となり、そ
の後増加し、L=265mmでL=400mmとほぼ同じ値になる
ことがわかる。実際にはΣεbやΣεmの他に熱応力歪
ΣεTが約0.05%、矯正歪Σεuが約0.2%程度存在す
るので、全蓄積歪E=Σεb+Σεm+ΣεT+Σεu
が1.6%を下回る条件はΣεb+Σεmが1.35%以下、
すなわち、L=310mm〜340mmの範囲となり、それ以外で
は内部割れの発生は防止できない。なお、歪の履歴を考
慮しない場合には、前述の第22図に示した歪の値からも
かわるように歪の絶対値が限界歪に比べて非常に小さ
く、本発明の方法のように最適なロール間隔を見出すの
が難しい。When L = 400 mm, Σε b + Σε m is slightly less than 1.6%,
It can be seen that the value decreases as L decreases, reaches a minimum at L = 320 mm, and then increases, and becomes almost the same value as L = 400 mm at L = 265 mm. In fact in addition to the thermal stress-strain Shigumaipushiron T is about 0.05% of Shigumaipushiron b and Shigumaipushiron m, since corrective strain Shigumaipushiron u is present about 0.2%, the total accumulated distortion E = Σε b + Σε m + Σε T + Σε u
Is less than 1.6%, Σε b + Σε m is 1.35% or less,
That is, L = 310 mm to 340 mm, and otherwise the occurrence of internal cracks cannot be prevented. If the strain history is not taken into consideration, the absolute value of the strain is very small compared to the limit strain as shown in FIG. 22 and is optimal as in the method of the present invention. Difficult to find a good roll interval.
次に、具体的な試験条件とその結果を説明する。Next, specific test conditions and the results will be described.
対象鋼種…C:0.15%、P:0.02%、S:0.013%の炭素鋼鋳
片(スラブ) スラブサイズ…270mm厚、180mm幅 鋳造速度…1.5〜4.3m/min 連続鋳造機…垂直曲げ湾曲型(機長43m) 矯正部区間…メニスカスからの距離18m〜22mの範囲 従来から用いられている通常サポートロールで鋳造した
場合、鋳造速度(Vc)1.6m/min以上ではメニスカスから
の距離20〜28mの範囲(ロール間隔L:400mm)に内部割れ
が発生していた。Target steel type… C: 0.15%, P: 0.02%, S: 0.013% carbon steel slab (slab) Slab size… 270 mm thickness, 180 mm width Casting speed… 1.5 to 4.3 m / min Continuous casting machine… Vertical bending bending type (Machine length 43 m) Straightening section: Distance from meniscus 18 m to 22 m When casting with a conventional support roll, the distance from meniscus is 20 to 28 m at a casting speed (Vc) of 1.6 m / min or more. Internal cracking occurred in the range (roll interval L: 400 mm).
そこで、本発明に従い、ZST〜ZDT間の歪履歴を考慮した
上で、この連続鋳造機のメニスカスからの距離15〜28m
の区間に千鳥配列分割サポートロールを適用した。その
一つは、第25図に示すロール配置(これをタイプIとい
う)でロール間隔は従来のものより短い。もう一つは、
前述と第20図に示したロール配置(これをタイプIIとい
う)で、これはロール間隔が従来と同様である。Therefore, according to the present invention, considering the strain history between ZST and ZDT, the distance from the meniscus of this continuous casting machine is 15 to 28 m.
The zigzag array division support roll was applied to the section. One of them is the roll arrangement shown in FIG. 25 (this is called type I), and the roll interval is shorter than the conventional one. the other one is,
With the roll arrangement shown above and shown in FIG. 20 (this is referred to as Type II), the roll spacing is similar to the conventional one.
第2表に千鳥配列分割サポートロールの寸法諸元と内部
割れ発生限界鋳造速度(Vcmax.m/min)との関係を示
す。Table 2 shows the relationship between the dimensions of the zigzag array support rolls and the internal cracking limit casting speed (Vcmax.m / min).
ロールによる支持長さW、ロール間隔Lおよび千鳥配列
範囲が本発明の範囲内にある場合は、第2表に示すよう
に内部割れを発生させない限界Vcを、タイプIの場合は
1.5m/min(比較例)から2.2m/min(実施例)に、タ
イプIIの場合は1.6m/min(比較例、、から2.0m/m
in(実施例)に向上させることができた。比較例は
W1/LおよびW2/L、比較例はW2/L、比較例はW1/Lが本
発明の範囲から外れており、内部割れを防止するにはW1
/L≦1.5、W2/L≦2.0が望ましい。比較例は千鳥配列ロ
ールの設置範囲を従来ロールを用いた時の内部割れ発生
範囲と等しくしたが、千鳥配列分割サポートロールによ
る内部割れ防止効果は得られなかった。実施例では内
部割れ防止効果が得られており、ZST〜ZDT間の歪履歴を
考慮して千鳥配列ロールの設置範囲を決定する必要があ
ることは明らかである。 When the support length W by the roll, the roll interval L and the zigzag arrangement range are within the scope of the present invention, as shown in Table 2, the limit Vc at which internal cracking does not occur, and in the case of type I
From 1.5m / min (comparative example) to 2.2m / min (example), in the case of type II 1.6m / min (comparative example, from 2.0m / m)
It could be improved to in (Example). Comparative example
W 1 / L and W 2 / L, Comparative example W 2 / L, Comparative example W 1 / L is out of the scope of the present invention, W 1 to prevent internal cracking
/L≦1.5 and W 2 /L≦2.0 are desirable. In the comparative example, the installation range of the zigzag array roll was set equal to the internal crack generation range when the conventional roll was used, but the effect of preventing the internal crack by the zigzag array split support roll was not obtained. In the example, the effect of preventing internal cracking is obtained, and it is clear that it is necessary to determine the installation range of the zigzag array roll in consideration of the strain history between ZST and ZDT.
鋳片厚100mm、最大鋳片幅1000mmの垂直曲げ湾曲型連鋳
機(機長15m)に本発明の千鳥配列分割サポートロール
を適用した。〔C〕=0.12%、〔P〕=0.018%、
〔S〕=0.014%の鋼種を従来サポートロールを用いて
鋳造した際、Vc=3.6m/min以上になるとメニスカスから
8〜10mの範囲において内部割れが発生した(この区間
のロール間隔Lは245mm)。発生歪が限界歪εcを下回
るように歪履歴を考慮してメニスカスから5〜10mの範
囲を前記第2表に実施例として示す寸法諸元のタイプ
IIの千鳥ロール配列化した。この場合、内部割れ発生限
界鋳造速度Vcmax.を4.3m/minまで向上させることができ
た。The zigzag arrangement division support roll of the present invention was applied to a vertical bending curve continuous casting machine (machine length 15 m) having a slab thickness of 100 mm and a maximum slab width of 1000 mm. [C] = 0.12%, [P] = 0.018%,
When a steel grade of [S] = 0.014% was cast using a conventional support roll, internal cracking occurred in the range of 8 to 10 m from the meniscus when Vc = 3.6 m / min or more (roll interval L in this section was 245 mm. ). In consideration of the strain history so that the generated strain falls below the critical strain ε c , the range of 5 to 10 m from the meniscus is shown in Table 2 as an example.
II staggered roll array. In this case, the internal crack generation limit casting speed Vcmax. Could be increased to 4.3 m / min.
(実施例7) これは、内部割れ発生の危険域を鋳片と同期して移動す
る鋳片を支持し、バルジングおよびミスアラインメント
の蓄積歪を軽減する例である。(Embodiment 7) This is an example in which a slab that moves in synchronization with the slab in a danger zone of internal cracking is supported to reduce accumulated strain due to bulging and misalignment.
これまでに述べたとおり、通常の湾曲型連続鋳造機の場
合、矯正部から水平部の鋳片が完全凝固する範囲内で蓄
積歪のピークが現れ、これが限界歪を超えると内部割れ
が発生する。As described above, in the case of a normal curved continuous casting machine, a peak of accumulated strain appears within the range where the slab of the horizontal portion from the straightening portion is completely solidified, and internal cracking occurs when this exceeds the critical strain. .
第26図は、従来のロールサポート方式の湾曲型連続鋳造
機によって連続鋳造を行った場合の鋳片内部の蓄積歪を
示すものである。図示のとおり、蓄積した内部歪のう
ち、バルジング歪(εb)とミスアラインメント歪(ε
m)が大きな割合を占めている。これらを合計した歪が
限界歪(εc)を超える矯正部から完全凝固するまでの
水平部で内部割れが発生するのである。湾曲型連続鋳造
機では、矯正部(εu)および熱応力歪(εt)の発生
は不可避である。従って、合計蓄積歪を限界歪よりも小
さくするには、バルジング歪とミスアラインメント歪を
小さくする工夫が必要となってくる。しかし、矯正部お
よび水平部を、鋳片と線接触するロールでサポートする
限りバルジング歪は発生するし、ロールの熱変形による
曲がりのためのミスアライメント歪もかなり大きな値と
なり、これらの歪と熱応力歪とを加算した全蓄積歪を限
界歪より小さい値にとどめるのは甚だしく困難である。FIG. 26 shows accumulated strain in the slab when continuous casting is performed by a conventional roll-support type curved continuous casting machine. As shown in the figure, among the accumulated internal strains, the bulging strain (ε b ) and the misalignment strain (ε b )
m ) accounts for a large proportion. Internal cracking occurs in the horizontal portion from the straightening portion where the total strain exceeds the critical strain (ε c ) to the complete solidification. In a curved continuous casting machine, generation of a straightening portion (ε u ) and thermal stress strain (ε t ) is inevitable. Therefore, in order to make the total accumulated distortion smaller than the critical distortion, it is necessary to devise to reduce the bulging distortion and the misalignment distortion. However, as long as the straightening part and the horizontal part are supported by the rolls that are in line contact with the slab, bulging strain occurs, and the misalignment strain due to bending due to thermal deformation of the rolls becomes a considerably large value. It is extremely difficult to keep the total accumulated strain added with the stress strain to a value smaller than the critical strain.
第27図は、本発明による鋳片の曲げ矯正部と水平部の鋳
片サポート方法の一例を示す概略断面図である。この例
では、矯正部Aと水平部Bは、それぞれ独立の支持体1
および2(いずれも鋳片Sの上下一対で構成される)で
支持されている。支持体1、2は、セグメント3を連結
したキャタピラー状となっており、鋳片の移動速度と同
期して移動しつつ、鋳片の上下面に面接触してサポート
する。FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for supporting a slab of straightening and horizontal parts of a slab according to the present invention. In this example, the correction section A and the horizontal section B are independent support members 1 respectively.
And 2 (both are composed of a pair of upper and lower slabs S). The supports 1 and 2 are in the shape of a caterpillar in which the segments 3 are connected to each other, and move in synchronism with the moving speed of the slab while supporting the upper and lower surfaces of the slab in surface contact.
キャタピラーを構成するセグメント3は、第28図に概図
で示すように、油圧シリンダー4と小径ロール5とから
なる機構で鋳片Sの表面6に対して押しつけられる。個
々のセグメント3は、常に少なくとも一つの小径ロール
5で押圧されるようになっている。この押圧力は、キャ
タピラーの鋳片との接触面の全体に撓みが生じないよう
に抑える程度の圧力でよい。なお、キャタピラーの移動
(第27図中に矢印で示す方向への回転)は、それ自体公
知の方法で、鋳片の移動速度(鋳造速度)に合わせて行
うことができる。矯正部と水平部の支持体は、一体であ
ってもよい。しかし、第27図に示すように、これらを分
離して別個のものとする方が設計、製作上簡単である。
この場合、両支持体の間にロールサポート7を設けて、
この部分でのバルジングを抑えるのが望ましい。また、
支持体(およびそのセグメント)は水スプレーなどによ
って適宜冷却する必要がある。The segment 3 constituting the caterpillar is pressed against the surface 6 of the slab S by a mechanism including a hydraulic cylinder 4 and a small-diameter roll 5, as schematically shown in FIG. The individual segments 3 are always pressed by at least one small-diameter roll 5. The pressing force may be such a pressure as to prevent the entire contact surface of the caterpillar with the cast slab from being bent. The movement of the caterpillar (rotation in the direction shown by the arrow in FIG. 27) can be performed according to the moving speed (casting speed) of the slab by a method known per se. The correction part and the support of the horizontal part may be integrated. However, as shown in FIG. 27, it is easier to design and manufacture them by separating them.
In this case, by providing the roll support 7 between both supports,
It is desirable to suppress bulging in this part. Also,
The support (and its segments) must be cooled appropriately, such as by water spray.
上記のような支持体によるサポートは、第26図に示すよ
うな蓄積歪が限界歪を超える部位、即ち、第26図に示す
矯正部Aから水平部Bの鋳片が完全凝固する点Cまでで
充分である。その他の部分(例えばキャタピラーの上流
側)は、従来のようにロールによるサポートで構わない
が、先に説明した千鳥配列分割サポートロールを併用す
れば一層効果的である。The support by the support as described above is a portion where the accumulated strain exceeds the critical strain as shown in FIG. 26, that is, from the straightening portion A shown in FIG. 26 to the point C where the slab of the horizontal portion B is completely solidified. Is enough. The other part (for example, the upstream side of the caterpillar) may be supported by a roll as in the conventional case, but it is more effective if the zigzag array division support roll described above is used in combination.
第27図に示すように、支持体ごとの入り側、中央、出側
の3か所程度に変位計8を取付け、上下のセグメントの
間隔、即ちキャタピラーの両面の間隔を測定し、その測
定値によって各セグメントを抑える小径ロール5の押圧
力を制御し、鋳片の厚みが常に一定になるよう制御する
のが望ましい。As shown in FIG. 27, displacement gauges 8 are attached to each of the support bodies at three positions, ie, the inlet side, the center, and the outlet side, and the distance between the upper and lower segments, that is, the distance between both sides of the caterpillar is measured. It is desirable to control the pressing force of the small-diameter roll 5 that suppresses each segment so that the thickness of the slab is always constant.
以下、試験結果に基づいてこの実施例を具体的に説明す
る。Hereinafter, this example will be specifically described based on the test results.
湾曲半径が10mの垂直曲げ型連続鋳造機(2ストランド
型)によって、厚さ200mm、幅1800mmのスラブを鋳造速
度3.0m/分で鋳造した。鋼種は第3表に示す炭素鋼であ
る。A vertical bending type continuous casting machine (2-strand type) having a bending radius of 10 m casts a slab having a thickness of 200 mm and a width of 1800 mm at a casting speed of 3.0 m / min. The steel type is carbon steel shown in Table 3.
No.1ストランドには第27図に示すような変位計を備えた
本発明の面サポート方法を用い、No.2ストランドは従来
のロールサポート法を用いて比較した。 The surface support method of the present invention equipped with a displacement meter as shown in FIG. 27 was used for No. 1 strand, and the conventional roll support method was used for No. 2 strand for comparison.
第29図は、鋳片断面のサルファープリントで判別した内
部割れ発生コードである。FIG. 29 is an internal crack generation code determined by a sulfur print of a slab cross section.
第29図に示すように、従来のロールサポート法に比較し
て本発明の面サポート法では内部割れが著しく減少して
いる。変位計による面間隔距離の測定結果では、本発明
法の場合±0.1mmの範囲内に収まっており、アライメン
トはほぼ正常であるのに対して、従来法におけるロール
間隔の測定結果では、約2mmの周期的変動が認められ
た。これはロール曲がりが発生しているためであり、こ
の曲がりによって鋳片が過圧下されるため内部割れが多
発したものと推定される。As shown in FIG. 29, internal cracking is remarkably reduced in the surface support method of the present invention as compared with the conventional roll support method. In the measurement result of the surface distance by the displacement meter, in the case of the method of the present invention, it is within the range of ± 0.1 mm, and the alignment is almost normal, whereas the measurement result of the roll distance in the conventional method is about 2 mm. There was a periodic fluctuation of. This is because roll bending occurs, and it is presumed that internal bending frequently occurred because the cast piece was over-pressurized by this bending.
第30図は、本発明法を用いた場合の鋳片の内部歪蓄積状
態を示す図である。矯正部から水平部にかけてバルジン
グ歪とミスアライメント歪が実質的に皆無となり、合計
蓄積歪が限界歪よりもかなり小さい。これが、第29図に
示した内部割れが少なくなる大きな要因である。FIG. 30 is a diagram showing an internal strain accumulation state of a cast piece when the method of the present invention is used. From the straightening part to the horizontal part, there is virtually no bulging strain and misalignment strain, and the total accumulated strain is much smaller than the critical strain. This is a major factor in reducing the internal cracking shown in Fig. 29.
(発明の効果) 本発明は、連続鋳造鋳片の内部割れの発生要因を総合的
に究明した結果得られた新しい知見に基づいて、ZSTとZ
DTの間における蓄積歪を制御するという画期的な方法を
提供するものである。(Effects of the Invention) The present invention is based on new findings obtained as a result of comprehensively investigating the cause of internal cracks in continuously cast slabs, ZST and Z
It provides an epoch-making method of controlling accumulated distortion between DTs.
本発明の連続鋳造方法によれば、内部割れを発生させず
に鋳造できる限界を正確に見極めることができるから、
鋳造する鋼種等に応じて最大の鋳造速度で内部割れのな
い内質の良好な鋳片を製造することが可能となる。具体
的には、矯正点を歪蓄積範囲外に分散する鋳造方法、鋳
片内部の蓄積歪が内部割れ発生の限界歪を超える領域に
圧縮歪を加える圧縮鋳造法、前記領域の鋳片支持を千鳥
配列分割サポートロールあるいは鋳片と同期移動する面
でサポートする方法などによって本発明を実施すること
ができる。According to the continuous casting method of the present invention, it is possible to accurately determine the limit of casting without generating internal cracks,
It is possible to manufacture a slab of good quality without internal cracks at the maximum casting speed according to the type of steel to be cast. Specifically, a casting method in which straightening points are dispersed outside the strain accumulation range, a compression casting method in which a accumulated strain inside the slab exceeds the critical strain of internal cracking by applying a compressive strain, and a slab support in the region is provided. The present invention can be implemented by a method of supporting in a zigzag array division support roll or a surface that moves in synchronization with the slab.
第1図は、ZSTとZDTを説明する連続鋳造鋳片の断面模式
図、 第2図は、割れ発生限界歪を求める実験方法の説明図、 第3図は、鋳片に加えた歪の総量と割れ発生との関係を
示す図、である。 第4図〜第6図は実施例1に関するもので、 第4図は、連続鋳造機のロール位置(メニスカスからの
距離)ごとの歪量を求めた結果を示す図、 第5図は、実施例の鋳造条件におけるZSTとZDTの位置を
示す図、 第6図は、同じ実施例における蓄積歪の変化を示す図、
である。 第7図と第8図は実施例2に関するもので、 第7図は、2種類の鋳込み速度での実施例におけるZST
とZDTの位置を示す図、 第8図は、同じく蓄積歪の変化を示す図である。 第9図は実施例3に関するもので、3種類の鋼を連続鋳
造した場合の蓄積歪と内部割れ発生との関係を示す図で
ある。 第10図〜第16図は、実施例4に関するもので、 第10図は、矯正点の分散を図らない場合(従来法)の凝
固界面発生歪を示す図、 第11図は、同じく矯正点の分散を図らない場合のZST〜Z
DTと位置と矯正域との関係を示す図、 第12図は、同じく矯正点の分散を図らない場合の蓄積歪
量を示す図、 第13図は、矯正点の分散を行った場合の凝固界面発生歪
を示す図、 第14図は、同じく矯正点の分散を行った場合のZST〜ZDT
の位置と矯正域との関係を示す図、 第15図は、同じく矯正点の分散を行った場合の蓄積歪量
を示す図、 第16図は、歪蓄積範囲(ZST〜ZDT)の最高値で矯正域の
広さを除した値(Ra)と、内部割れが発生なしで鋳造で
きる限界鋳造速度との関係を示す図、である。 第17図〜第19図は、実施例5に関するもので、 第17図は、圧縮鋳造方法の一例を示す概略図、 第18図は、圧縮歪を加えない場合と圧縮歪を加えた場合
のZST〜ZDTの位置との圧縮歪付加減との関係および蓄積
歪量を示す図、 第19図は、圧縮歪を加えない場合と圧縮歪を加えた場合
の鋳片内部割れと鋳造速度との関係を示す図、である。 第20図〜第25図は、実施例6に関する図で、 第20図は、千鳥配列分割サポートロールの一例を示す概
略図、 第21図は、千鳥配列分割サポートロールが鋳片幅端部を
含む場合と含まない場合のバルジング歪(εb)とW/L
との関係を示す図、 第22図は、従来のサポートロールを用いた場合のバルジ
ング歪(εb)およびミスアラインメント歪(εm)と
ロール間隔Lとの関係を示す図、 第23図は、実施例の鋳造条件におけるZST〜ZDTの位置を
示す図、 第24図は、従来のサポートロールを用いた場合のバルジ
ング蓄積歪(Σεb)とミスアラインメント蓄積歪(Σ
εm)の和とロール間隔Lとの関係を示す図、 第25図は、千鳥配列分割サポートロールの他の一例を示
す概略図、である。 第26図〜第30図は、実施例7に関する図で、 第26図は、従来の連続鋳造方法における鋳片内部の蓄積
歪を示す図、 第27図は、本発明法を実施する装置の一例を示す概略
図、 第28図は、第27図の装置の一部拡大図、 第29図は、実施例と比較例における内部割れ発生状況を
示す図、 第30図は、本発明法における鋳片内部の蓄積歪を示す
図、である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a continuously cast slab explaining ZST and ZDT, FIG. 2 is an explanatory diagram of an experimental method for obtaining a crack initiation critical strain, and FIG. 3 is a total amount of strain applied to the slab. It is a figure which shows the relationship between a crack generation. 4 to 6 relate to Example 1, and FIG. 4 is a diagram showing the results of obtaining the strain amount for each roll position (distance from the meniscus) of the continuous casting machine, and FIG. The figure which shows the position of ZST and ZDT in the casting condition of an example, FIG. 6 is a figure which shows the change of the accumulated strain in the same Example,
Is. 7 and 8 relate to the second embodiment, and FIG. 7 shows the ZST in the embodiment with two kinds of casting speeds.
And FIG. 8 is a diagram showing the positions of ZDT, and FIG. 8 is a diagram showing changes in accumulated distortion. FIG. 9 relates to Example 3 and is a diagram showing the relationship between accumulated strain and occurrence of internal cracks when three types of steel are continuously cast. 10 to 16 relate to Example 4, FIG. 10 is a diagram showing strain at solidification interface when the correction points are not dispersed (conventional method), and FIG. 11 is the same correction points. ZST to Z when not distributing
Fig. 12 shows the relationship between DT, position, and correction area. Fig. 12 shows the accumulated strain amount when the correction points are not dispersed. Fig. 13 is the coagulation when the correction points are dispersed. Figure 14 shows the strain generated at the interface, and Figure 14 shows ZST to ZDT when the correction points were also dispersed.
Fig. 15 shows the relationship between the position and the correction area, Fig. 15 shows the accumulated strain amount when the correction points are similarly dispersed, and Fig. 16 shows the maximum value of the strain accumulation range (ZST to ZDT). It is a figure which shows the relationship between the value (Ra) which divided the width of the straightening area | region with, and the limit casting speed which can be cast without generating an internal crack. 17 to 19 relate to Example 5, FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of a compression casting method, and FIG. 18 shows a case of not applying compression strain and a case of applying compression strain. The relationship between the position of ZST ~ ZDT and the amount of accumulated strain and the amount of accumulated strain, Fig. 19 shows the internal cracking of the slab and the casting speed when no compressive strain was applied and when compressive strain was applied. It is a figure which shows a relationship. 20 to 25 are diagrams relating to Example 6, FIG. 20 is a schematic view showing an example of a zigzag array dividing support roll, and FIG. 21 is a zigzag array dividing support roll having a slab width end portion. Bulging strain (ε b ) and W / L with and without
FIG. 22 shows the relationship between the bulging strain (ε b ) and the misalignment strain (ε m ) when using a conventional support roll, and the roll interval L. FIG. FIG. 24 is a diagram showing the positions of ZST to ZDT in the casting conditions of the embodiment, and FIG. 24 is a bulging accumulated strain (Σε b ) and a misalignment accumulated strain (Σ) when a conventional support roll is used.
FIG. 25 is a diagram showing the relationship between the sum of ε m ) and the roll interval L. FIG. 25 is a schematic diagram showing another example of the zigzag array division support roll. 26 to 30 are diagrams relating to Example 7, FIG. 26 is a diagram showing accumulated strain inside a slab in a conventional continuous casting method, and FIG. 27 is a diagram showing an apparatus for carrying out the method of the present invention. A schematic view showing an example, FIG. 28 is a partially enlarged view of the apparatus of FIG. 27, FIG. 29 is a view showing the internal cracking occurrence state in Examples and Comparative Examples, and FIG. 30 is in the method of the present invention. It is a figure which shows the accumulation | storage strain inside a slab.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 敬治 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 岡村 一男 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 金沢 敬 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 梶原 孝治 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Keiji Nakajima 4-53-3 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Kazuo Okamura, 4-chome Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture No. 33 Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. (72) Inventor Kei Kanazawa 4-5-3 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. (72) Inventor, Koji Kajiwara 4 Kitahama, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 5-33, Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Claims (5)
出現温度(ZST)と延性出現温度(ZDT)の間の温度域に
ある間に受ける歪量の総和が、鋳造する鋼種の限界歪を
超えない条件で鋳造することを特徴とする鋼の連続鋳造
方法。1. The critical strain of the cast steel type is the sum of the strain amounts that each part of the slab receives during casting at least in the temperature range between the tensile strength appearance temperature (ZST) and the ductility appearance temperature (ZDT). A continuous casting method for steel, which is characterized in that the casting is performed under the condition not exceeding
過する時に抗張力出現温度(ZST)よりも高温または延
性出現温度(ZDT)よりも低温の状態にあるように矯正
ロールによる矯正点を配置することを特徴とする鋼の連
続鋳造方法。2. A straightening point by a straightening roll so that each part of the slab is at a temperature higher than the tensile strength appearance temperature (ZST) or a lower temperature than the ductility appearance temperature (ZDT) when passing through at least one straightening point. A continuous casting method for steel, which is characterized by arranging.
現温度(ZDT)の間の温度域にある間に鋳片が受ける歪
量の総和が鋳造する鋼種の限界歪を超える鋳片領域のサ
ポートロールの回転速度を調整して、その領域の鋳片に
鋳込み方向の圧縮歪を加えて鋳造し、上記歪量の総和
が、上記の限界歪を超えないようにすることを特徴とす
る鋼の連続鋳造方法。3. A slab area in which the total amount of strain received by the slab exceeds the critical strain of the type of steel to be cast during the temperature range between the tensile strength appearance temperature (ZST) and the ductility appearance temperature (ZDT) during casting. Adjusting the rotation speed of the support roll of the casting, adding a compressive strain in the casting direction to the slab in the region to cast, the sum of the strain amounts is characterized by not exceeding the critical strain. Continuous casting method for steel.
鋳片幅方向に複数に分割されて千鳥状に配置されたサポ
ートロールで支持すること、および上記分割サポートロ
ールによる鋳片幅方向の鋳片支持長さWと鋳造方向に相
前後する分割サポートロールの間隙Lとを、長さW内に
鋳片幅端部を含む分割サポートロールではW/L≦1.5、含
まない分割サポートロールではW/L≦2.0となるように決
定し、上記分割サポートロールの間隙Lおよび千鳥配列
区間は、抗張力出現温度(ZST)と延性出現温度(ZDT)
の間の温度域にある間に鋳片が受ける歪量の総和が鋳造
する鋼種の限界歪を超えないように決定することを特徴
とする鋼の連続鋳造方法。4. A continuously cast slab having an unsolidified phase inside,
Supporting with support rolls that are divided into a plurality of pieces in the width direction of the slab and arranged in a staggered manner, and the slab support length W in the width direction of the slab by the above-mentioned split support rolls and the split support rolls that follow each other in the casting direction And the gap L of the split support roll including the width end of the slab within the length W is set to W / L ≦ 1.5, and for the split support roll not including W / L ≦ 2.0. Of tensile strength appearance temperature (ZST) and ductility appearance temperature (ZDT)
A method for continuous casting of steel, characterized in that the total amount of strain received by the slab during the temperature range between is determined so as not to exceed the critical strain of the type of steel cast.
水平部を、鋳片と同期して移動する面でサポートして、
鋳片の各部が鋳造中に、少なくとも抗張力出現温度(ZS
T)と延性出現温度(ZDT)の間の温度域にある間に受け
る歪量の総和が、鋳造する鋼種の限界歪を超えないよう
にすることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。5. A horizontal portion from the straightening portion of the slab to complete solidification is supported by a surface that moves in synchronization with the slab,
At least the tensile strength appearance temperature (ZS
A continuous casting method for steel, characterized in that the total amount of strain received while in the temperature range between T) and the ductility appearance temperature (ZDT) does not exceed the critical strain of the steel type to be cast.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2045030A JPH0763827B2 (en) | 1989-02-27 | 1990-02-26 | Continuous casting method for steel |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP19617889 | 1989-07-27 | ||
| JP1-45588 | 1989-09-28 | ||
| JP1-252773 | 1989-09-28 | ||
| JP25277389 | 1989-09-28 | ||
| JP1-196178 | 1989-09-28 | ||
| JP2045030A JPH0763827B2 (en) | 1989-02-27 | 1990-02-26 | Continuous casting method for steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH03174962A JPH03174962A (en) | 1991-07-30 |
| JPH0763827B2 true JPH0763827B2 (en) | 1995-07-12 |
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ID=27461630
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-
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