BR112017014443B1

BR112017014443B1 - Chapa de lingotamento contínuo e método e aparelho de fabricação da mesma e método e aparelho de fabricação de uma placa de aço espessa

Info

Publication number: BR112017014443B1
Application number: BR112017014443-3A
Authority: BR
Inventors: Toshiaki Mizoguchi; Hiroaki Uchiyama; Hideaki Sakurai; Ryousuke TAKATA; Shinji Nagai; Shuntaro Imai; Daisuke Sakai
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2022-08-30
Also published as: JP6390718B2; JPWO2016114319A1; US20180009015A1; CN107107178B; EP3246113A4; TW201634149A; US10532386B2; CA2973075C; CN107107178A; KR101936008B1; WO2016114319A1; EP3246113A1; EP3246113B1; BR112017014443A2; KR20170086094A; TWI586458B; CA2973075A1

Abstract

PEÇA FUNDIDA CONTINUAMENTE E MÉTODO E APARELHO DE FABRICAÇÃO PARA A MESMA, MÉTODO E APARELHO DE FABRICAÇÃO PARA PLACA DE AÇO ESPESSA. A presente invenção se refere a uma peça fundida continuamente que tem porosidade central reduzida esmagando-se de maneira confiável uma peça fundida no formato de uma chapa, e um método de fabricação e dispositivo de fabricação para a peça fundida continuamente. Uma peça fundida continuamente 1 que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares verticalmente simétricos pelo menos no centro da direção de espessura é dotada de uma primeira porção rebaixada pressionada 2 na superfície de pelo menos um lado longo e uma segunda porção rebaixada pressionada 3 que é rebaixada adicionalmen-te a partir da superfície de fundo da primeira porção rebaixada pressionada 2 e que tem uma largura mais estreita que a primeira por-ção rebaixada pressionada 2. Nesse estado, é possível reduzir a se-gregação e alcançar uma porosidade máxima de, no máximo, 2,5 x 10-4cm3/g na peça fundida continuamente 1.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma chapa de lingotamen- to contínuo, a um método e aparelho para fabricar a mesma e a um método e aparelho para fabricar uma placa de aço espessa. Particularmente, a presente invenção se refere a: uma chapa de lingotamento contínuo em que a porosidade central e a segregação, que se formam inevitavelmente no centro de uma chapa lingotada , são reduzidas, um método e aparelho para fabricar a mesma; e um método e aparelho para fabricar uma placa de aço espessa de algumas falhas sob teste ultrassônico, fabricada com o uso da chapa de lingotamento contínuo e usada para um reator nuclear, para uma caldeira, para um vaso de pressão e assim por diante.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Uma superfície externa, que é sustentada por rolos de su porte, de uma chapa lingotada se solidifica primeiramente mediante lingotamento em um equipamento de lingotamento contínuo. Desse modo, o centro da espessura de lingotamento (na direção de espessura de chapa lingotada) se solidifica rapidamente. Além disso, quando o aço derretido se solidifica, ocorre um encolhimento de 3 a 4%. Portanto, uma microcavidade que é denominada de porosidade central se forma inevitavelmente no centro de chapa lingotada que se solidifica por último. Essa porosidade central permanece até mesmo após a la- minação e pode ser detectada sob teste ultrassônico no estágio de uma placa de aço espessa. As falhas internas causadas por essa porosidade central são prejudiciais de acordo com um uso de um reator nuclear, de uma caldeira, de um vaso de pressão ou semelhantes. Desse modo, a redução do volume de porosidade central em uma chapa lingotada é realizada convencionalmente.

[003] A segregação é fácil de formar além da porosidade no cen tro de chapa lingotada que se solidifica rápido. Especialmente, é difícil de reduzir tanto o volume de porosidade quanto a segregação ao mesmo tempo em uma chapa que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares no centro da mesma. A seguir há algumas razões consideradas: (1) a segregação é fácil de se formar ao redor de cristais de eixos geométricos iguais granulares; (2) caso os cristais de eixos geométricos iguais granulares se movam na conclusão da solidificação, uma porção de segregação também se move junto dos cristais de eixos geométricos iguais granulares e os elementos de segregação são fáceis de recolher em uma porção cercada por uma pluralidade de cristais de eixos geométricos iguais granulares de recolhimento, o que torna a segregação fácil de ser grande; e (3) a porosidade é fácil de se formar em uma porção cercada pela segregação que se forma ao redor de cristais de eixos geométricos iguais granulares. Portanto, até então, tentou-se diminuir a porosidade e a segregação produzindo-se cristais colunares com os quais tanto a porosidade quanto a segregação são mais fáceis de serem reduzidos ao mesmo tempo do que com os cristais de eixos geométricos iguais granulares, fácil de crescer.

[004] Em um caso que o volume de porosidade central é reduzido laminando-se intensamente uma chapa lingotada no processo posterior, convencionalmente, é necessário realizar laminação intensa de, no mínimo, 0,7 no fator de formato Y no processo posterior a fim de red u- zir a porosidade central de uma chapa lingotada convencional de 230 a 380 mm de espessura (espessura de lingotamento) D a um nível com teste ultrassônico de aprovação no estágio de uma placa de aço espessa. A fim de realizar tal laminação, a chapa lingotada tem de ser aquecida a uma temperatura alta a 1.250 oC ou mais, o que exige um custo alto. O fator de formato Y é um indicador usado para mostrar um grau de laminação e um valor do mesmo é definido pela fórmula: comprimento de arco de contato de um rolo de redução com uma espessura de placa de aço/placa média = (R(h0-h1))0,5/(0,5(h0+h1)), em que R é um diâmetro de rolo (mm), h0 é espessura de placa lateral de entrada (mm) e h1 é espessura de placa lateral de entrega (mm).

[005] A fim de reduzir a quantidade de porosidade central em formação no estágio de lingotamento, por exemplo, a Literatura de Patente 1 revela a técnica que após a solidificação perfeita de uma chapa quando a temperatura de superfície da chapa é 700 a 1.000 oC, a chapa é ensanduichada entre rolos superiores e inferiores que têm, cada um, uma porção projetante no centro e é submetida à redução de la- minação para ser esmagada a fim de reduzir a porosidade central.

[006] A Literatura de Patente 2 revela a técnica que antes de completar a solidificação após o bojamento da chapa lingotada em 10 mm ou mais, a parte central da largura é submetida à redução e, su-cessivamente, as proximidades de qualquer parte de borda são submetidas à redução, de modo que as interfaces solidificadas fiquem presas por pressionamento.

[007] A Literatura de Patente 3 revela a técnica em que a parte central na espessura da chapa lingotada é submetida à redução no equipamento de lingotamento contínuo na condição de 1.400°C à tem-peratura de solidificação no mesmo.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[008] Literatura de Patente 1: no JP2009-279652A

[009] Literatura de Patente 2: no JP2001-334353A

[0010] Literatura de Patente 3: no JPH07-227658A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA

[0011] Um objeto da técnica revelada na Literatura de Patente 1 é então chamado de um bloco que é lingotado de modo a ser estreito e cuja razão (D/W) entre a espessura de lingotamento (espessura) D e a largura de lingotamento W é 0,7. Caso essa técnica seja aplicada a uma chapa ampla cuja razão (D/W) entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W seja 0,1 a 0,3, as cargas aplicadas aos rolos superiores e inferiores são muito grandes e, portanto, a durabilidade dos rolos é insuficiente e a produtividade se deteriora, o que é problemático.

[0012] Embora a técnica revelada na Literatura de Patente 2 seja eficaz, caso a última parte não solidificada se forme próxima às partes de borda da largura de chapa lingotada, isso não é eficaz caso a última parte não solidificada se forme na parte central da largura de chapa lingotada, o que é problemático.

[0013] A técnica revelada na Literatura de Patente 3 não é eficaz caso a última parte não solidificada se forme próxima às partes de borda da largura de chapa lingotada, o que é problemático.

[0014] Conforme descrito acima, a técnica de redução do volume de porosidade central de uma chapa que tem uma espessura de lingo- tamento grande D no estágio de lingotamento contínuo não é estabelecida. A técnica de reduzir a segregação gerada ao redor da porosidade central no estágio de lingotamento contínuo também não é estabelecida. Desse modo, a circunstância real é uma em que a laminação intensa é realizada no processo posterior, para reduzir a porosidade central até um nível com teste ultrassônico de aprovação especificado nos Padrões Industriais Japoneses (JIS) G 0801:2008 mostrados na Tabela 3, o que é feito no estágio de uma placa de aço espessa. No entanto, na laminação intensa no processo posterior, embora o volume de porosidade central possa ser reduzido, é difícil reduzir a segregação.

[0015] Um objeto da presente invenção é solucionar os problemas que as técnicas descritas acima têm e fornecer uma chapa de lingota- mento contínuo em que a porosidade central é reduzida de maneira garantida e também a segregação é reduzida durante o lingotamento esmagando-se a chapa e um método e aparelho para fabricar a mesma. Um objeto da presente invenção é também solucionar os problemas convencionais descritos acima e fornecer um método para fabricar uma placa de aço espessa que é passa no teste ultrassônico, em que a porosidade central e a segregação são reduzidas no estágio de lingotamento contínuo sem laminação intensa de, no mínimo, 0,7 no fator de formato Y em um custo baixo.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0016] Os inventores da presente invenção constataram que: é possível verificar o movimento de cristais de eixos geométricos iguais granulares no fim da solidificação formando-se os cristais de eixos ge-ométricos iguais granulares de modo que os cristais no lado de superfície superior de uma chapa lingotada e aqueles no lado de superfície inferior sejam simétricos (doravante denominados de "horizontalmente simétricos" ou "uniforme") em relação ao centro de espessura da chapa lingotada; e como resultado, é possível reduzir a porosidade central e a segregação. No presente contexto, "horizontalmente simétricos" significa que a diferença entre as razões de cristal de eixo geométrico igual da metade superior e da metade inferior da chapa lingotada delimitada pelo centro de espessura da chapa lingotada é de, no máximo, 5%. A "razão de cristal de eixo geométrico igual" significa a razão de espessura de uma zona em que os cristais de eixos geométricos iguais se formam na metade superior da chapa lingotada na direção de espessura, para a 1/2 espessura de chapa lingotada. Os inventores constaram adicionalmente que é possível reduzir a porosidade central mais que as técnicas convencionais realizando-se a redução apropria- da no estágio de lingotamento contínuo. A presente invenção foi concluída com base nessas constatações.

[0017] A presente invenção elaborada para solucionar os proble mas acima será descrita. Na descrição a seguir, o sólido de fração X1 para X2 representa o sólido de fração dentro da faixa de, no mínimo, X1 e de, no máximo, X2 a menos que mencionado de outro modo. Além disso, Y1 para Y2 que se refere a outro com exceção do sólido de fração (por exemplo, a razão D/W, espessura de lingotamento, a quantidade de amolgadura, a taxa de amolgadura, distância, o fator de formato máximo, a espessura de placa de aço, a razão d1/D, a razão d2/D, largura de lingotamento e temperatura de aquecimento) representa um valor dentro da faixa de, no mínimo, Y1 e de, no máximo, Y2 a menos que mencionado de outro modo.

[0018] Um primeiro aspecto da presente invenção é uma chapa de lingotamento contínuo de 0,1 a 0,3 na razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lin- gotamento W, e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura, sendo que a chapa de lingotamento contínuo compreende: uma primeira amolgadu- ra de redução e uma segunda amolgadura de redução que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa, sendo que a segunda amolgadura de redução se amolga adicionalmente a partir de uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução, em que uma quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo é 0,08 a 1,1 mm e uma quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução é 1,2 a 12 mm.

[0019] Um segundo aspecto da presente invenção é uma chapa de lingotamento contínuo de 0,1 a 0,3 na razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura, sendo que a chapa de lingotamento contínuo compreende: uma primeira amolgadu- ra de redução e uma segunda amolgadura de redução que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa, sendo que a segunda amolgadura de redução se amolga adicionalmente a partir de uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução, em que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingotamento D é 0,03 a 0,36% e uma a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D é 0,6 a 4%.

[0020] Na presente invenção, a "taxa de amolgadura" significa a taxa de redução em uma amolgadura com base na espessura antes de a amolgadura ser formada. Ou seja, "uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingota- mento D" representa "a quantidade de amolgadura da primeira amol- gadura de redução d1/espessura de lingotamento D x 100(%)"."Uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D" representa "a quantidade de amolgadura da segunda amolgadura de redução d2/espessura de lingotamento D x 100(%)".

[0021] No primeiro aspecto da presente invenção, de preferência, uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingotamento D é 0,03 a 0,36%, e uma taxa de amolga- dura da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamen- to D é 0,6 a 4%.

[0022] No primeiro e no segundo aspectos da presente invenção, de preferência, a distância entre qualquer extremidade da primeira amolgadura de redução e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D, e a distância entre qualquer extremidade da segunda amolgadura de redução e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo é 0,5 x a espessura de lingota- mento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

[0023] No primeiro e no segundo aspectos da presente invenção, de preferência, um volume de porosidade máxima é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

[0024] Um terceiro aspecto da presente invenção é um método para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo, sendo que o método compreende: uma primeira etapa para formar uma primeira amol- gadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lingotamento contínuo realizando-se a redução com primeiros rolos de redução na chapa de lingotamento contínuo, sendo que a chapa de lingotamento contínuo apresenta 0,1 a 0,3 na razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W e 230 a 380 mm de espessura de lingo- tamento D, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente si- métricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e uma segunda etapa de formar uma segunda amolgadura de redução que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução realizando- se redução adicional em uma superfície de fundo da primeira amolga- dura de redução com segundos rolos de redução que são mais estreitos que os primeiros rolos de redução, em que na primeira etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo de modo que uma quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo seja 0,08 a 1,1 mm, e na segunda etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo de modo que uma quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução seja 1,2 a 12 mm.

[0025] Um quarto aspecto da presente invenção é um método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo, sendo que o método com-preende: uma primeira etapa para formar uma primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lin- gotamento contínuo realizando-se redução com primeiros rolos de redução na chapa de lingotamento contínuo, sendo que a chapa de lin- gotamento contínuo apresenta 0,1 a 0,3 em razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e uma segunda etapa de formar uma segunda amolgadura de redução que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução realizando-se a redução adicional em uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução com segundos rolos de redução que são mais estreitos que os primeiros rolos de redução, em que na primeira etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingotamento D seja 0,03 a 0,36% e na segunda etapa a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo de modo que uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D seja 0,6 a 4%.

[0026] No terceiro aspecto da presente invenção, de preferência, na primeira etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadu- ra de redução a partir da superfície de extremidade da chapa de lingo- tamento contínuo até a espessura de lingotamento D seja 0,03 a 0,36% e na segunda etapa a redução é realizada na chapa de lingo- tamento contínuo de modo que uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D seja 0,6 a 4%.

[0027] No terceiro e no quarto aspectos da presente invenção, de preferência, os primeiros rolos de redução são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,3 a 0,7 e os segundos rolos de redução são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,7 a 1,0, a jusante a partir dos primeiros rolos de redução.

[0028] No presente contexto, o sólido de fração pode ser obtido, por exemplo, por meio de cálculo de transferência de calor, uma mudança em capacidade de transmissão de uma onda acústica eletromagnética horizontal.

[0029] No terceiro e no quarto aspectos da presente invenção, de preferência, a distância entre qualquer extremidade da primeira amol- gadura de redução e uma superfície de extremidade da chapa de lin- gotamento contínuo é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D e uma distância entre qualquer extremidade da segunda amolgadura de redução e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo é 0,5 x a espessura de lingota- mento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

[0030] No terceiro e no quarto aspectos da presente invenção, de preferência, um volume de porosidade máxima da chapa de lingota- mento contínuo fabricada através da primeira e da segunda etapas é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

[0031] Um quinto aspecto da presente invenção é um aparelho para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo, sendo que o aparelho compreende: os primeiros rolos de redução que conformam um produto conformado intermediário que têm uma primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lingotamento contínuo, sendo que a chapa de lingotamento contínuo apresenta 0,1 a 0,3 em razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D e que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e segundos rolos de redução que conformam uma segunda amolgadura de redução que se amolga adicionalmente a partir de um a superfície de fundo da primeira amolga- dura de redução do produto conformado intermediário e que é mais estreito que a primeira amolgadura de redução, sendo que os segundos rolos de redução têm formatos mais estreitos que os primeiros ro-los de redução e estão dispostos a jusante dos primeiros rolos de redução, em que os primeiros rolos de redução são fornecidos de modo que uma quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de re- dução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingota- mento contínuo seja 0,08 a 1,1 mm e os segundos rolos de redução são fornecidos de modo que uma quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução seja 1,2 a 12 mm.

[0032] Um sexto aspecto da presente invenção é um aparelho pa ra fabricar a chapa de lingotamento contínuo, que o compreende: primeiros rolos de redução que conformam um produto conformado intermediário que tem uma primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lingotamento contínuo, sendo que a chapa de lingotamento contínuo apresenta 0,1 a 0,3 em razão D/W, sendo que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, sendo que a chapa de lingotamento contínuo tem 230 a 380 mm de espessura de lingota- mento D e que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e segundos rolos de redução que conformam uma segunda amolgadura de redução que se amolga adicionalmente a partir de uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução do produto conformado intermediário e que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução, sendo que os segundos rolos de redução têm formatos maias estreitos que os primeiros rolos de redução e que estão dispostos a jusante a partir dos primeiros rolos de redução, em que os primeiros rolos de redução são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingotamento D seja 0,03 a 0,36%, e os segundos rolos de redução são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamen- to D seja 0,6 a 4%.

[0033] No quinto aspecto da presente invenção, de preferência, os primeiros rolos de redução são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo até a espessura de lingotamento D seja 0,03 a 0,36%, e os segundos rolos de redução são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D seja 0,6 a 4%.

[0034] No primeiro e no sexto aspectos da presente invenção, de preferência, os primeiros rolos de redução são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,3 a 0,7 e os segundos rolos de redução são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,7 a 1,0, a jusante a partir dos primeiros rolos de redução.

[0035] No primeiro e no sexto aspectos da presente invenção, de preferência, os primeiros rolos de redução são fornecidos de modo que a distância entre qualquer extremidade da primeira amolgadura de redução e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo seja 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D e os segundos rolos de redução são fornecidos de modo que a distância entre qualquer extremidade da segunda amol- gadura de redução e a superfície de extremidade da chapa de lingo- tamento contínuo seja 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

[0036] No primeiro e no sexto aspectos da presente invenção, de preferência, um volume de porosidade máxima da chapa de lingota- mento contínuo é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

[0037] Um sétimo aspecto da presente invenção é um método pa ra fabricar uma placa de aço espessa que compreende: uma etapa de fabricação de chapa de lingotamento contínuo para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo de acordo com o método para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo do terceiro ou quarto aspectos da presente invenção descritos acima; e uma etapa de laminação para laminar, dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo, a chapa de lingotamento contínuo fabricada na etapa de fabricação de chapa de lingotamento contínuo, sendo que a chapa de lingotamento contínuo é de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima.

[0038] No presente contexto, "fator de formato máximo" significa o fator de formato máximo em um passe em um caso em que a lamina- ção a quente é realizada em uma placa de aço espessa com múltiplos passes.

[0039] No sétimo aspecto da presente invenção, de preferência, a espessura de placa de aço até a espessura de lingotamento D após a etapa de laminação ser terminada é 50% a 80% pela etapa de lamina- ção.

[0040] No sétimo aspecto da presente invenção, de preferência, a espessura de placa de aço após a etapa de laminação ser terminada é 150 a 300 mm pela etapa de laminação.

[0041] A placa de aço fabricada de acordo com o método para fa bricar uma placa de aço espessa do sétimo aspecto da presente invenção pode ser fabricada por um aparelho para fabricar uma placa de aço espessa da presente invenção, descrita posteriormente.

[0042] Um oitavo aspecto da presente invenção é um aparelho pa ra fabricar uma placa de aço espessa, sendo que o aparelho compreende: o aparelho para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo de acordo com o quinto ou sexto aspectos da presente invenção mencionados acima; e uma fresa laminadora que lamina a chapa de lingota- mento contínuo fabricada pelo aparelho para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo, em que a fresa laminadora lamina, dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo, a chapa de lingota- mento contínuo de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima.

[0043] No oitavo aspecto da presente invenção, de preferência, a fresa laminadora produz a espessura de placa de aço após a dita la- minação 50% a 80% em relação até a espessura de lingotamento D.

[0044] No oitavo aspecto da presente invenção, de preferência, a fresa laminadora produz a espessura de placa de aço após a dita la- minação de 150 a 300 mm.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0045] De acordo com a chapa de lingotamento contínuo da pre sente invenção e com o método e o aparelho para fabricar os mesmos, é possível fornecer a chapa de lingotamento contínuo em que o volume de porosidade máxima e a segregação são reduzidos a um nível baixo até mesmo caso a chapa seja muito ampla a ponto de ser 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D.

[0046] De acordo com o aparelho e com o método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção, dois estágios de redução são realizados, o que causa um efeito de não aplicação de uma carga excessiva a um rolo de redução.

[0047] De acordo com o método e o aparelho para fabricar a placa de aço espessa da presente invenção, uma chapa de lingotamento contínuo em que o volume de porosidade máxima (o volume de porosidade central máxima) é reduzido em uma etapa de fabricação de chapa lingotada pode ser obtida. Desse modo, em uma etapa de lami- nação que segue a etapa de fabricação de chapa lingotada, a placa de aço em que as falhas internas causadas pela porosidade central são reduzidas a um nível com teste ultrassônico de aprovação pode ser fabricada até mesmo sob uma condução de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo. Nesse caso, é necessário aquecer a chapa lingotada em uma temperatura alta conforme técnicas anteriores convencionais. Desse modo, os custos de fabricação da placa de aço espessa podem ser reduzidos consideravelmente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0048] A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra um formato em corte transversal da chapa de lingotamento contínuo da presente invenção.

[0049] A Figura 2 é uma vista explicativa que mostra um exemplo de etapas incluídas no método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção.

[0050] A Figura 3 é um gráfico que mostra a influência da quanti dade de amolgadura da primeira amolgadura de redução e da quantidade de amolgadura da segunda amolgadura de redução no volume de porosidade central.

[0051] A Figura 4 é um gráfico que mostra a influência da taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução e a taxa de amolga- dura da segunda amolgadura de redução no volume de porosidade central.

[0052] A Figura 5 é uma vista explicativa que mostra esquemati camente um exemplo de parte do aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção.

[0053] A Figura 6 é uma vista explicativa que mostra esquemati camente a estrutura de um aparelho 0 para fabricar uma placa de aço espessa da presente invenção.

[0054] A Figura 7 é uma vista explicativa esquemática de uma cor te transversal da chapa lingotada.

[0055] A Figura 8 mostra um exemplo de cristais granulares e uma espessura de segregação máxima.

[0056] A Figura 9 mostra um exemplo de dendrites de ramificação e a espessura de segregação máxima.

[0057] A Figura 10 é um gráfico que mostra a relação entre o vo lume de porosidade máxima, o fator de formato máximo mediante a laminação com rolos e uma aprovação ou falha de teste ultrassônico.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0058] A presente invenção será descrita com referência aos de senhos anexos. As modalidades abaixo são exemplos da presente invenção e a presente invenção não se limita às mesmas.

1. CHAPA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO 1 DA PRESENTE IN-VENÇÃO

[0059] A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra um formato em corte transversal da chapa de lingotamento contínuo da presente invenção. Na Figura 1, as amolgaduras (primeira amolgadura de redução 2 e segunda amolgadura de redução 3) são ilustradas de maneira exagerada.

[0060] A chapa de lingotamento contínuo 1 da presente invenção é uma chapa lingotada que: a razão D/W entre a espessura de lingota- mento D e a largura de lingotamento W é 0,1 a 0,3; a espessura de lingotamento D é 230 a 380 mm; e os cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos estão incluídos pelo menos no centro na direção de espessura que a solidificação das extremidades não afeta quando a direção de espessura é considerada como um eixo geométrico vertical e a direção largura de lados longos é considerada como um eixo geométrico horizontal. Conforme mostrado na Figura 1, a chapa de lingotamento contínuo 1 tem a primeira amol- gadura de redução 2 e a segunda amolgadura de redução 3 que se amolga adicionalmente a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 que é mais estreita que a primeira amolga- dura de redução 2, pelo menos em uma superfície. Onde a solidifica- ção a partir das extremidades não afeta conforme descrito acima é uma zona com exceção de uma porção de cristais colunares, que se solidifica a partir das extremidades. A zona quase corresponde ao resto de um lado longo que é obtido deduzindo-se a espessura de lingo- tamento D de cada extremidade do lado longo.

[0061] Uma chapa lingotada que tem um formato em corte trans versal como a chapa lingotada de 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D é denominada de chapa. O limite inferior da razão D/W é 0,1 devido ao fato de que a largura de lingota- mento W é aproximadamente 2.500 mm ou mais sob uma condição de que a espessura de lingotamento D é 230 a 380 mm, o que dificulta realizar a redução na chapa ampla lingotada de maneira uniforme na direção largura. O limite superior da mesma é 0,3 devido ao fato de que a solidificação da extremidade tem grande influência e, então, uma redução suficiente não pode ser realizada devido às restrições no equipamento. Na presente invenção, o valor máximo da largura de lin- gotamento W não é limitado especialmente. A largura de lingotamento W é, de preferência, 1.320 a 2.360 mm.

[0062] Caso a espessura de lingotamento D seja maior que 380 mm, a força de reação aos rolos de redução é reforçada, o que torna os rolos fáceis de deformar. Portanto, é necessário tornar os rolos de redução e um segmento que sustenta os rolos de redução altamente rígidos, e o custo de equipamento aumenta, que não é preferencial. Caso a espessura de lingotamento D seja menor que 230 mm, a velocidade de lingotamento tem de ser diminuída e a produtividade também deteriora, o que não é preferencial. Tendo isso em vista, a espessura de lingotamento D é 230 a 380 mm.

[0063] A chapa de lingotamento contínuo 1 tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura em que a solidificação a partir das extremidades não afeta quando a direção de espessura é considerada como um eixo geométrico vertical e na direção largura de lados longos é considerada como um eixo geométrico horizontal. Tal configuração possibilita transmitir força de maneira uniforme a partir dos lados superior e inferior da chapa lingotada ao centro da mesma na direção de espessura mediante redução para formar a primeira amolgadura de redução 2 e a segunda amolgadura de redução 3. Como resultado, a força de cisalhamento que tem potencial para acionar uma força para mover os cristais de eixos geométricos iguais granulares pode ser verificada e, desse modo, o movimento de cristais de eixos geométricos iguais granulares pode ser verificado. A verificação do movimento de cristais de eixos geométricos iguais granulares possibilita verificar o movimento de elementos de segregação e, desse modo, a segregação pode ser verificada. Além disso, a verificação do movimento de cristais de eixos geométricos iguais granulares diminui um tamanho de uma zona ensanduichada entre (cercada por) uma pluralidade de cristais de eixos geométricos iguais granulares e, desse modo, a porosidade (po-rosidade central) volume que se forma na zona pode ser reduzida.

[0064] Além disso, um diâmetro de cada cristal de eixo geométrico igual granular é diminuído, o que aumenta a resistência contra movimento de cristais de eixos geométricos iguais granulares quando o estresse por cisalhamento ocorre e diminuir a zona cercada pelos cristais de eixos geométricos iguais granulares. O tamanho de um cristal de eixo geométrico igual granular é de, no máximo, 1,5 mm e, de preferência, no máximo, 1,3 mm no diâmetro de círculo equivalente.

[0065] De acordo com a presente invenção, conforme descrito acima, a chapa de lingotamento contínuo em que o volume de porosidade central é reduzido e a segregação é sujeita durante o lingota- mento pode ser produzido até mesmo caso a chapa lingotada seja ampla.

[0066] A redução correspondente ao encolhimento por solidifica ção é realizada na chapa de lingotamento contínuo da presente invenção formando-se a primeira amolgadura de redução ampla 2 no equipamento de lingotamento contínuo para impedir que o fluxo de aço derretido ocorra. Desse modo, é possível diminuir o diâmetro inicial de porosidade. A seguir, a redução é realizada adicionalmente na superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 para formar a segunda amolgadura de redução 3 mais estreita que a primeira amolga- dura de redução 2. Desse modo, a ligação por contato pode ser submetida à porosidade em formação por meio de redução. Tal redução de dois estágios possibilita reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo sem aplicar uma carga excessiva aos rolos de redução.

[0067] Em equipamento de lingotamento contínuo, é comum que uma superfície de uma chapa lingotada que fique retida a partir de um molde seja definida como um plano de referência, e os rolos de suporte são dispostos modo que a outra superfície corresponda ao encolhimento por solidificação para se inclinar. A Figura 2 ilustra uma modalidade das etapas incluídas no método para fabricar a chapa de lingo- tamento contínuo da presente invenção. Devido ao fato de que um primeiro rolo de redução 4 e um segundo rolo de redução 5 estão dispostos no lado oposto ao plano de referência nessa modalidade, a Figura 1 mostra a chapa de lingotamento contínuo 1, em que a primeira amolgadura de redução ampla 2 e a segunda amolgadura estreita de redução 3 são formadas em apenas uma superfície da mesma. A presente invenção não se limita a essa modalidade, e a primeira amolga- dura de redução 2 e a segunda amolgadura de redução 3, que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução 2, podem ser formadas em ambas as superfícies da chapa de lingotamento contínuo.

[0068] Na presente invenção, a quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução 2 a partir de cada superfície de ex-tremidade da chapa de lingotamento contínuo 1 é 0,08 a 1,1 mm. O limite inferior da quantidade de amolgadura d1 é 0,08 mm a fim de reduzir a formação de porosidade devido ao encolhimento. O limite superior da mesma é 1,1 mm a fim de reduzir a segregação central e a formação de porosidade devido ao movimento de cristais de eixos geométricos iguais. Na presente invenção, a quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução 3 a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 é 1,2 a 12 mm. O limite inferior da quantidade de amolgadura d2 é 1,2 mm a fim de obter um efeito de redução de porosidade central. O limite superior da mesma é 12 mm a fim de verificar a ocorrência de rachadura na superfície.

[0069] Na presente invenção, a taxa de amolgadura pode ser es pecificada em vez, ou além, da quantidade de amolgadura. A taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução 2 a partir de cada superfície de extremidade da chapa lingotada até a espessura de lingo- tamento D é 0,03 a 0,36%. Ou seja, a razão d1/D da quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução 2 a partir de cada superfície de extremidade da chapa lingotada até a espessura de lin- gotamento D é especificada como d1/D = 0,03 a 0,36%. O limite inferior da taxa de amolgadura é 0,03% a fim de reduzir a formação de porosidade devido ao encolhimento. O limite superior da mesma é 0,36 % a fim de reduzir a segregação central e a formação de porosidade devido ao movimento de cristais de eixos geométricos iguais. A taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução 3 a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 até a espessura de lingotamento D é 0,6 a 4%. Ou seja, a razão d2/D da quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a es- pessura de lingotamento D é especificada como d2/D = 0,6 a 4%. Caso a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução até a espessura de lingotamento D seja menor que 0,6% o efeito de redução de porosidade central é insuficiente, o que não é preferencial. Caso a taxa de amolgadura da mesma seja maior que 4%, a possibilidade de rachadura na superfície aumenta, o que é não preferencial. Portanto, a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução 3 a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 até a espessura de lingotamento D é especificada como 0,6 a 4%.

[0070] A especificação da taxa de amolgadura e da quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução e daquelas da segunda amolgadura de redução dentro das faixas descritas acima possibilita reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo com 1,5x10-4 cm3/g ou menos.

[0071] De preferência, a primeira amolgadura de redução 2 existe em uma posição de modo que distância a1 entre uma extremidade da primeira amolgadura de redução 2 e uma superfície de extremidade correspondente da chapa lingotada é 0,37 x a espessura de lingota- mento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D. O limite inferior da distância a1 é, de preferência, 0,37 x a espessura de lingotamento D a fim de diminuir a influência de cada extremidade da chapa lingotada, que tem uma resistibilidade alta, para obter uma eficiência alta de redução. O limite superior da distância a1 é, de preferência, 1,0 x a espessura de lingotamento D a fim de encurtar o comprimento nas proximidades das extremidades da lingotada, nas quais a laminação com rolos não é realizada. De preferência, a segunda amolgadura de redução 3 existe em uma posição de modo que distância a2 entre uma extremidade da segunda amolgadura de redução 3 e uma superfície de extremidade correspondente da chapa lingotada é 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D. O limite inferior da distância a2 é, de preferência, 0,5 x a espessura de lingota- mento D a fim de diminuir a influência de cada extremidade da chapa lingotada, que tem uma resistibilidade alta, para obter uma eficiência alta de redução. O limite superior da distância a2 é, de preferência, 1,2 x a espessura de lingotamento D a fim de encurtar o comprimento nas proximidades das extremidades da lingotada, nas quais a laminação com rolos não é realizada.

[0072] Presume-se que a redução no primeiro estágio é realizada imediatamente antes de uma posição do sólido de fração do limite líquido de aço derretido na chapa lingotada que flui para fora do molde pode diminuir o diâmetro de porosidade central. No presente contexto, o encolhimento por solidificação ocorre em quase toda a chapa lingo- tada com exceção de ambas as extremidades da largura de lingota- mento. Desse modo, é necessário na presente invenção que a primeira amolgadura de redução 2 seja ampla.

[0073] Por outro lado, no estágio após a primeira amolgadura de redução 2 ser formada, a zona em que a porosidade central se forma encolhe ao redor do centro da largura de lingotamento. Portanto, de preferência, a segunda amolgadura de redução 3 é mais estreita que a primeira amolgadura de redução 2 para ter um aspecto de aplicação de redução mais concentrada.

[0074] Ambas as extremidades da largura de lingotamento W são excluídas, conforme descrito acima, devido ao fato de que a solidificação progride a partir das extremidades da chapa lingotada também. Um rolo que tem o comprimento igual ou maior que a largura de lingo- tamento W é fácil de deformar devido à força de reação de redução. Portanto, na presente invenção, de preferência, os rolos de redução têm largura de redução mais estreita que a largura de redução de lin- gotamento.

[0075] De preferência, o volume de porosidade máxima da chapa de lingotamento contínuo 1 da presente invenção é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

[0076] O volume de porosidade central de um material convencio nal é de cerca de 6 a 10 x 10-4 cm3/g. Caso um volume de porosidade central permaneça no interior da chapa lingotada, as falhas internas ocorrem em um produto final, o que resulta em um problema crucial com o qual destruição é iniciada, a menos que a laminação com um fator alto de formato, tal como de, no mínimo, 0,7 no fator de formato máximo em laminação intensa de placa seja realizada. De preferência, a quantidade restante de porosidade central na chapa de lingotamento contínuo da presente invenção é baixa, ou seja, o volume de porosidade máxima da chapa é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g. O volume de porosidade central de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g possibilita obter efeitos de redução do fator de formato na laminação intensa de placa e de redução de falhas internas em produtos com o fator de formato baixo.

[0077] O volume de porosidade central Pv pode ser obtido: Pv = (1/p) - (1/po) (cm3/g) em que a densidade de uma amostra representativa de uma porção de 1/4 de espessura do mesmo tipo de uma chapa lingotada é po e a densidade de uma amostra da parte central é p.

[0078] De preferência, um tamanho da amostra representativa é 50 mm de comprimento, 100 mm de largura e 7 mm de espessura. Como a precisão do acabamento de superfície da amostra, uma superfície de acabamento liso é preferencial. Em conformidade com JIS B 0601:2013, de preferência, a aspereza de superfície é de, no máximo, 1,6 (μm) em aspereza média aritmética Ra e, com mais preferência, de, no máximo, 0,8 (μm) no mesmo. Caso a superfície seja áspera, há um caso em que quando a amostra é imersa em água, as bolhas ficam presas na superfície e a precisão de Pv não é alta, o que não é preferencial. Na presente invenção, todo o centro da espessura de chapa lingotada na direção de largura de chapa lingotada, excluindo as porções dentro de D/2 de lados curtos da chapa lingotada, é cortado como superfícies no comprimento e na largura da amostra, e o valor máximo do volume de porosidade na direção largura é definido como o volume de porosidade central máxima. A densidade po da porção de 1/4 de espessura pode ser o valor médio dos volumes de porosidade das amostras cortadas a partir de seis pontos na direção largura.

[0079] O centro da chapa de lingotamento contínuo 1 da presente invenção, que está a uma temperatura alta, se deforma primeiro. Desse modo, a estrutura de dendrita que se forma na camada de topo da chapa lingotada mediante solidificação é linear. No entanto, caso a redução seja realizada após a conclusão de solidificação, a camada de topo também se deforma e a estrutura de dendrita se curva. Desse modo, a chapa de lingotamento contínuo 1 é distinguível de um produto convencional no qual a redução é realizada após a conclusão de solidificação.

2. APARELHO PARA FABRICAR CHAPA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO 1 DE ACORDO COM PRESENTE INVENÇÃO

[0080] O equipamento de lingotamento contínuo que é o aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo 1, de acordo com a presente invenção, inclui os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 que são mais estreitos que os primeiros rolos de redução 4.

[0081] A Figura 5 é uma vista explicativa que mostra esquemati camente um exemplo de parte do aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo de acordo com a presente invenção. Na Figura 5, os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 são dispostos debaixo do molde do equipamento de lingotamento con tínuo. A Figura 5 mostra um aspecto em que a redução é realizada na chapa lingotada na direção de espessura nas proximidades do ponto de extremidade de solidificação. Embora a Figura 5 ilustre os primeiros rolos de redução 4 que consistem em rolos de seis estágios que incluem rolos de encosto 6, e os segundos rolos de redução 5 que consistem em tolos de três estágios, o aparelho para fabricar a chapa de lin- gotamento contínuo 1 de acordo com a presente invenção não se limita a esse aspecto.

[0082] A Figura 2 é uma vista explicativa que mostra um exemplo de etapas incluídas no método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo de acordo com a presente invenção.

[0083] Conforme mostrado na Figura 2, a primeira amolgadura de redução 2 é formada pressionando-se a superfície da chapa lingotada com os primeiros rolos de redução 4 equipados com o equipamento de lingotamento contínuo. A segunda amolgadura de redução 3 é formada pressionando-se a superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 com os segundos rolos de redução 5 dispostos debaixo (no estágio posterior) dos primeiros rolos de redução 4.

(1) EQUIPAMENTO DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO

[0084] Um tipo do equipamento de lingotamento contínuo para fa bricar a chapa de lingotamento contínuo 1 de acordo com a presente invenção não é especificamente limitado. A presente invenção pode ser aplicada a qualquer um dentre um tipo de flexão vertical, um tipo de flexão e um tipo vertical. Um tipo vertical é preferencial tendo em vista alcançar um aspecto fabricar facilmente a chapa de lingotamento contínuo 1 que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos no centro na direção de espessura. No caso de qualquer um dentre o tipo de flexão vertical ou tipo de flexão, por exemplo, a chapa de lingotamento contínuo 1 que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pode ser fa- bricada através de agitação eletromagnética ou semelhantes. A agitação eletromagnética é aplicável a um tipo vertical também. A aplicação de agitação eletromagnética a um tipo vertical facilita a fabricação da chapa de lingotamento contínuo 1 que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos no centro na direção de espessura.

[0085] Além disso, a mesma também é eficaz para o ajuste da es pessura de cristais de eixos geométricos iguais para ajustar a resistibi- lidade de agitação eletromagnética nas superfícies superiores e inferiores durante o ajuste do grau de superaquecimento do aço derretido (diferença entre temperatura do aço derretido na chapa lingotada e temperatura de início de solidificação durante o lingotamento) e para ajustar a resistibilidade de agitação eletromagnética de múltiplos estágios nas superfícies superiores e inferiores.

(2) PRIMEIROS ROLOS DE REDUÇÃO 4

[0086] Os primeiros rolos de redução 4 conformam a primeira amolgadura de redução pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa lingotada realizando-se a redução na chapa lingotada.

[0087] De preferência, os primeiros rolos de redução 4 estão dis postos imediatamente antes de uma posição do sólido de fração do limite de fluxo de aço derretido na chapa lingotada que flui para fora do molde. A redução correspondente ao encolhimento por solidificação, ou seja, a redução (redução leve) para diminuir a espessura da chapa lingotada tanto quanto o encolhimento por solidificação que causa a formação de porosidade é realizada para impedir que o fluxo de aço derretido ocorra. Especificamente, o sólido de fração da chapa lingota- da imediatamente antes da posição descrita acima é cerca de 0,3 a 0,7. Caso a redução com os primeiros rolos de redução 4 seja realizada em uma posição em que o sólido de fração da chapa lingotada é menor que 0,3, devido ao fato de que o sólido de fração menor que 0,3 ocasiona o mesmo comportamento que o líquido absoluto, o líquido é apenas empurrado a montante na direção de lingotamento e não há influência na segregação central e porosidade. Caso a redução com os primeiros rolos de redução 4 seja realizada em uma posição em que o sólido de fração da chapa lingotada é mais que 0,7, a resistência à deformação aumenta de maneira repentina o que dificulta realizar a redução devido à restrição no equipamento. Desse modo, de preferência, a redução com os primeiros rolos de redução 4 é realizada em uma posição em que o sólido de fração da chapa lingotada é 0,3 a 0,7 a fim de evitar tal situação. Presume-se que a redução no primeiro estágio nessa posição pode diminuir o diâmetro inicial da porosidade central.

[0088] O encolhimento por solidificação ocorre em quase toda a chapa lingotada com exceção de ambas as extremidades da largura de lingotamento. Desse modo, é necessário que a primeira amolgadu- ra de redução 2 que é formada por redução com os primeiros rolos de redução 4 seja ampla. De preferência, a distância a1 entre uma extremidade da primeira amolgadura de redução 2 e uma superfície de extremidade correspondente da chapa lingotada é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D. No presente contexto, ambas as extremidades da largura de lingotamento W são excluídas devido ao fato de que a solidificação também progride a partir das extremidades da chapa lingotada. Um rolo normal que tem o comprimento igual ou maior que a largura de lingotamento W é fácil de deformar devido à força de reação de redução. Desse modo, é necessário que os primeiros rolos de redução 4 sejam rolos que têm largura de redução mais curta que a largura de redução de lingotamento.

[0089] A redução com os primeiros rolos de redução 4 é realizada na chapa lingotada de 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W, 230 a 380 mm de es- pessura de lingotamento D que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, de modo que a quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução 2 a partir de cada superfície de extremidade da chapa lingotada seja 0,08 a 1,1 mm. Essa redução é realizada também de modo que a taxa de amolgadura da primeira amol- gadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada até a espessura de lingotamento D seja 0,03 a 0,36%.

(3) SEGUNDOS ROLOS DE REDUÇÃO 5

[0090] Os segundos rolos de redução têm formatos mais estreitos que os primeiros rolos de redução 4. Os segundos rolos de redução 5 conformam a segunda amolgadura de redução 3 mais estreita que a primeira amolgadura de redução 2 realizando-se a redução adicional na superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 de um produto conformado intermediário.

[0091] De preferência, os segundos rolos de redução 5 estão dis postos no lado a jusante dos primeiros rolos de redução 4 entre a posição do sólido de fração do limite de fluxo de aço derretido na chapa lingotada que flui para fora do molde e do ponto de solidificação completo. A ligação por contato é realizada na porosidade que se forma na chapa lingotada por meio de redução com os segundos rolos de redução 5, o que reduz a porosidade central. Especificamente, o sólido de fração da chapa lingotada entre a posição do sólido de fração do limite de fluxo do aço derretido na chapa lingotada que flui para fora do molde do local de solidificação completa é aproximadamente 0,7 a 1,0. Caso a redução com os segundos rolos de redução 5 seja realizada na posição em que o sólido de fração da chapa lingotada é menor que 0,7, os cristais de eixos geométricos iguais se movem consideravelmente. Desse modo, a segregação central e a porosidade se deterioram. Portanto, de preferência, a redução com os segundos rolos de redução 5 é realizada na posição em que o sólido de fração da chapa lingotada é 0,7 a 1,0 a fim de evitar tal situação. A porosidade central pode ser submetida à ligação por contato, para ser reduzida pela redução no segundo estágio com os segundos rolos de redução 5 nessa posição.

[0092] Quando o sólido de fração da chapa lingotada é 0,7 a 1,0, uma zona em que a porosidade central se forma encolhe ao redor do centro da largura de lingotamento. Desse modo, a segunda amolgadu- ra de redução 3 é formada de modo a ser mais estreita que a primeira amolgadura de redução 2 aplicando-se uma redução mais concentrada. Desse modo, a ligação por contato pode ser submetida à porosidade central com firmeza. De preferência, a distância a2 entre uma extremidade da segunda amolgadura de redução 3 (ou seja, uma extremidade de cada segundo rolo de redução 5) e uma superfície de extremidade correspondente da chapa lingotada é 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

[0093] A redução com os segundos rolos de redução 5 é realizada na chapa lingotada de 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W, 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, de modo que a quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução 3 da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 seja 1,2 a 12 mm. Essa redução é realizada também de modo que a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução 3 a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 até a espessura de lingotamento D seja 0,6 a 4%.

[0094] A especificação da taxa de amolgadura e da quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução 2, e aquelas da segunda amolgadura de redução 3 dentro das faixas descritas acima possibilita reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo com, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

[0095] Em equipamento de lingotamento contínuo, é comum que uma superfície de uma chapa lingotada que fique retida a partir de um molde seja definida como um plano de referência, e os rolos de suporte são dispostos modo que a outra superfície corresponda ao encolhimento por solidificação para se inclinar. No presente contexto, na modalidade mostrada na Figura 5, os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 estão dispostos no lado oposto ao plano de referência. Portanto, na Figura 1, a primeira amolgadura de redução 2 e a segunda amolgadura de redução 3 que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução 2 são formadas apenas em uma superfície da chapa de lingotamento contínuo 1. Em suma, a modalidade mostrada tem um aspecto de dispor os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 apenas em uma superfície. A presente invenção não se limita a essa modalidade, e os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 podem ser dotados de ambas as superfícies da chapa de lingotamento contínuo.

[0096] Conforme mostrado na Figura 5, uma pluralidade dos pri meiros rolos de redução 4 e a pluralidade dos segundos rolos de redução 5 podem ser usados. Nesse caso, de preferência, cada passo entre rolos de redução adjacentes é àquele entre rolos de suporte do equipamento de lingotamento contínuo.

3. MÉTODO PARA FABRICAR CHAPA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO 1 DE ACORDO COM A PRESENTE INVENÇÃO

[0097] O método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo 1 de acordo com a presente invenção inclui a primeira etapa de formar a primeira amolgadura de redução 2 na chapa lingotada e na segunda etapa de formar a segunda amolgadura de redução 3 na mesma.

[0098] Tal redução de dois estágios possibilita reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo sem aplicar uma carga excessiva aos rolos de redução.

(1) PRIMEIRA ETAPA

[0099] Na primeira etapa, a primeira amolgadura de redução am pla 2 é formada pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa lingotada pela redução na chapa lingotada com os primeiros rolos de redução descritos acima 4.

[00100] De preferência, os primeiros rolos de redução 4 são dotados de uma zona em que o sólido de fração é 0,3 a 0,7. Ou seja, de preferência, a primeira etapa é realizada em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingotada é 0,3 a 0,7.

[00101] Na primeira etapa, a redução com os primeiros rolos de redução 4 é realizada na chapa lingotada de 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W, 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, de modo que a quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução 2 a partir de uma cada superfície de extremidade da chapa lingotada seja 0,08 a 1,1 mm. Essa redução é realizada também de modo que a taxa de amol- gadura da primeira amolgadura de redução 2 a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada até a espessura de lingotamen- to D seja 0,03 a 0,36%.

(2) SEGUNDA ETAPA

[00102] Na segunda etapa, a segunda amolgadura estreita de redução 3 é formada pela redução adicional com os segundos rolos de redução descritos acima 5 na superfície de fundo da primeira amolgadu- ra de redução 2 é formada na primeira etapa.

[00103] De preferência, os segundos rolos de redução 5 são dotados de uma zona em que o sólido de fração é 0,7 a 1,0 no lado a ju- sante dos primeiros rolos de redução 4. Ou seja, de preferência, a segunda etapa é realizada a jusante da primeira etapa em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingotada é 0,7 a 1,0.

[00104] Na segunda etapa, a redução com os segundos rolos de redução 5 é realizada na chapa lingotada de 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W, 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, de modo que a quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução 3 da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 seja 1,2 a 12 mm. Essa redução é realizada também de modo que a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução 3 a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução 2 até a espessura de lingotamento D seja 0,6 a 4%.

[00105] A especificação da taxa de amolgadura e da quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução 2, e aquelas da segunda amolgadura de redução 3 possibilita reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo com, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

4. APARELHO 0 PARA FABRICAR PLACA DE AÇO ESPESSA

[00106] A Figura 6 é uma vista explicativa que mostra esquematicamente a estrutura do aparelho 0 para fabricar um a placa de aço espessa de acordo com a presente invenção. A Figura 5 é uma vista explicativa do aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo que é dotada do aparelho 0 para fabricar uma placa de aço espessa. Na Figura 6, os primeiros rolos de redução 4, os segundos rolos de redução 5 e os rolos de suporte são denotados como rolos 65 sem distinção. Os detalhes nos rolos são ilustrados na Figura 5. Na Figura 5, os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 são dispostos debaixo de um molde 69 do equipamento de lingotamento contínuo. A Figura 5 mostra um aspecto em que a redução é realizada na chapa lingotada na direção de espessura nas proximidades do ponto de extremidade de solidificação.

[00107] Conforme mostrado nas Figuras 5 e 6, o aparelho 0 para fabricar uma placa de aço espessa de acordo com a presente invenção inclui o aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção que inclui os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 e uma fresa laminadora 63.

[00108] Uma chapa de lingotamento contínuo 61 em que o volume de porosidade máxima é de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g e a segregação é reduzida é fabricada com o uso dos primeiros rolos de redução 4 e dos segundos rolos de redução 5 dotados do equipamento de lingo- tamento contínuo. A laminação é realizada nessa chapa de lingota- mento contínuo 61 pela fresa laminadora 63 fornecida no lado a jusante do equipamento de lingotamento contínuo sob a condição de que o fator de formato máximo é 0,2 a 0,65. Desse modo, uma placa de aço espessa 62 que tem um nível com teste ultrassônico de aprovação é fabricada.

[00109] Conforme mostrado na Figura 6, no aparelho 0 para fabricar uma placa de aço espessa de acordo com a presente invenção, o aço derretido 69 que é vertido a partir de uma panela de lingotamento não mostrada em uma panela intermediária 66 é vertido em um molde (resfriado por água) 67 e um envoltório solidificado se forma no moldo 67, para ser uma chapa lingotada 60 que tem uma porção não solidificada no interior. A chapa lingotada 60 é retirada por uma pluralidade dos rolos 65 (detalhadamente, os rolos de suporte, os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5) em direção ao lado a jusante enquanto é resfriada e, ao mesmo tempo, a redução é realizada na mesma para fabricar a chapa de lingotamento contínuo 61. Após isso, a chapa de lingotamento contínuo 61 é cortada em comprimento predeterminado por uma máquina de corte 68, inserida em uma fornalha e aquecida a uma temperatura predeterminada e, em seguida, a laminação é realizada na mesma com a fresa laminadora 63 para ser uma chapa para fabricar a placa de aço 62.

[00110] Os primeiros rolos de redução 4 e os segundos rolos de redução 5 são conforme descritos acima. Desse modo, a fresa lamina- dora 63 será descrita detalhadamente doravante.

(1) FRESA LAMINADORA 63

[00111] A fresa laminadora 63 lamina a chapa lingotada dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo. De preferência, a fresa laminadora 63 é configurada de modo que a espessura de placa de aço laminada até a espessura de lingotamento D é 50% a 80%.

[00112] Especificamente, a fresa laminadora 63 é, de preferência, fornecida de modo que a espessura de placa de aço após a laminação da chapa lingotada de 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D e 0,1 a 0,3 na razão D/W entre a espessura de lingotamento D e a largura de lingotamento W, que tem cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, seja 150 a 300 mm.

[00113] O aquecimento a, de preferência, 1.050 a 1.240 oC e, com mais preferência, 1.050 a 1.230 oC é aplicável às condições de lami- nação. Convencionalmente, a laminação intensa de, no mínimo, 0,7 no fator de formato Y é necessária e, desse modo, a chapa lingotada tem que ser aquecida a uma temperatura alta a 1.250 oC ou mais. Em contrapartida, de acordo com a presente invenção, a placa de aço espessa em que as falhas internas devido à porosidade central são reduzidas a um nível com teste ultrassônico de aprovação pode ser fabricada até mesmo a 1.240°C ou menos. Além disso, não é necessário aquecer a chapa lingotada a uma temperatura alta a 1.250 oC ou maior como uma convencional e, então, os custos de fabricação podem ser reduzidos consideravelmente.

[00114] A fresa laminadora 63 não é limitada especialmente e uma fresa laminadora bem conhecida é aplicável. Devido ao fato de que tal fresa laminadora é bem conhecida e usada normalmente pela pessoa versada na técnica, a descrição da fresa laminadora 63 é omitida.

[00115] De acordo com a presente invenção, a chapa de lingota- mento contínuo 61 em que a porosidade central e segregação são reduzidas pode ser obtida por meio de redução com os primeiros rolos de redução 4 e com os segundos rolos de redução 5 e, desse modo, não é necessário realizar a laminação intensa pela fresa laminadora 63.

5. MÉTODO PARA FABRICAR PLACA DE AÇO ESPESSA

[00116] O método para fabricar uma placa de aço espessa da presente invenção inclui uma etapa de fabricação de chapa lingotada para fabricar a chapa de lingotamento contínuo 61 de acordo com o método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção e uma etapa de laminação para fabricar a placa de aço 62 laminando- se a chapa de lingotamento contínuo obtida 61. O método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção é conforme descrito acima e a descrição do mesmo e omitida no presente contexto. A etapa de laminação será descrita doravante.

ETAPA DE LAMINAÇÃO

[00117] Na etapa de laminação, a chapa de lingotamento contínuo 61 em que a porosidade central e a segregação são reduzidas, que é obtida na etapa de fabricação de chapa lingotada para fabricar a chapa de lingotamento contínuo 61 de acordo com o método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção, é laminada pela fresa laminadora descrita acima 63 dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo.

[00118] De preferência, pela etapa de laminação, a espessura de placa de aço até a espessura de lingotamento D após a etapa de lami- nação terminar é 50% a 80%.

[00119] De preferência, a laminação é realizada na etapa de lami- nação de modo que a espessura de placa de aço após a etapa de la- minação seja 150 a 300 mm.

[00120] O volume de porosidade máxima de uma chapa lingotada fabricada com um convencional método é aproximadamente 6 x 10-4 cm3/g ou mais. Desse modo, convencionalmente, a chapa lingotada não pode ser aprovada no teste ultrassônico a menos que a laminação intensa de 0,7 ou mais no fator de formato máximo seja realizada na mesma além do aquecimento da chapa lingotada em uma temperatura alta. Em contrapartida, o volume de porosidade central da chapa lingo- tada fabricada de acordo com o método para fabricar a chapa de lingo- tamento contínuo da presente invenção é mantido baixo de modo a ser, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g. Portanto, a placa de aço espessa em que a porosidade central é reduzida a um nível com teste ultrassônico de aprovação pode ser fabricada pela laminação dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo na etapa de laminação. Nesse caso, o aquecimento convencional a, no máximo, 1.240 oC tem que ser realizado apenas na chapa lingotada. Desse modo, os custos de fabri-cação podem ser reduzidos. No presente contexto, o fator de formato máximo significa o fator de formato do valor máximo em um passe em um caso que a laminação a quente é realizada em uma placa de aço espessa com múltiplos passes.

[00121] A placa de aço espessa fabricada de acordo com a presente invenção é um a placa de aço espessa em que as falhas internas causadas pela porosidade central são reduzidas a um nível com teste ultrassônico de aprovação. Ademais, essa placa de aço espessa tem a vantagem da possível fabricação na mesma em um custo menor que o custo convencional.

6. PLACA DE AÇO ESPESSA FABRICADA DE ACORDO COM A PRESENTE INVENÇÃO

[00122] A placa de aço espessa fabricada de acordo com a presente invenção é uma placa de aço laminada a quente de, no mínimo, 150 mm de espessura. A placa de aço espessa fabricada de acordo com a presente invenção é uma placa de aço espessa em que as falhas internas detectadas através do teste ultrassônico são poucas e, portanto, usadas, de preferência, para um reator nuclear, para uma caldeira, para um vaso de pressão ou semelhantes.

EXEMPLOS

[00123] As modalidades da presente invenção serão descritas abaixo. A presente invenção não se limita a tais Exemplos.

7. TESTE DE LINGOTAMENTO PARA CHAPA DE LINGOTAMENTO CONTÍNUO

[00124] Uma chapa lingotada de 300 mm de espessura de lingo- tamento D, 2.000 mm de largura de lingotamento W e 0,15 no valor de D/W, foi lingotada no equipamento de lingotamento contínuo do tipo vertical ao mesmo tempo que foi submetida à agitação eletromagnética no lingotamento de 0,05 a 0,2 no centro sólido de fração fs.

[00125] A redução foi realizada na chapa lingotada com seis rolos de redução amplos dispostos em determinados passos em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingotada foi 0,3 a 0,7. A redução foi realizada adicionalmente na mesma com três rolos de redução estreitos dispostos em determinados passos a jusante da zona mencionada acima em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingota- da foi 0,7 a 1,0.

[00126] O sólido de fração foi obtido por cálculo de transferência de calor de acordo com o método de diferença de finita comum.

[00127] Em uma superfície da chapa lingotada (chapa) fundida pelo equipamento de lingotamento contínuo do tipo vertical, uma primeira amolgadura de redução ampla de 200 mm na distância a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada e uma segunda amolga- dura estreita de redução de 300 mm na distância a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada foram formadas. A quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada foi 0,4 mm. A quantidade de amolgadura da segunda amolgadura de redução da primeira amolgadura de redução foi 3,8 mm.

[00128] A taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada foi 0,13%. A taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir da primeira amolgadura de redução foi 1,27%.

[00129] Uma amostra de 50 mm de comprimento, 100 mm de largura e 7 mm de espessura foi cortada a partir de cada porção de 1/4 de espessura e a parte central dessa chapa e o volume de porosidade central Pv foi obtido com o método descrito acima. O valor máximo do mesmo foi 1,0 x 10-4 cm3/g. Esse valor foi um sexto daquele de uma chapa convencional.

[00130] Além do supracitado, o lingotamento teste foi realizado em chapas fundidas de 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D, 1.500 a 2.400 mm de largura de lingotamento W e 0,1 a 0,3 em D/W, que têm cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em cada centro na direção de espessura. Nesse lingotamento teste, as quantidades de amolgaduras foram mudadas várias vezes e cada volume de porosidade central foi obtido da mesma maneira. Os resultados são mostrados no gráfico da Figura 3. Na Figura 3, o eixo geométrico vertical mostra a quantidade de amol- gadura d1 (mm) da primeira amolgadura de redução e o eixo geométrico horizontal mostra a quantidade de amolgadura d2 (mm) da segunda amolgadura de redução. Nesse lingotamento teste, uma faixa em que o volume de porosidade central máxima da chapa lingotada foi de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g é cercada por uma linha sólida.

[00131] O gráfico na Figura 4 mostra os resultados representados pelo eixo geométrico vertical que mostra a taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução e pelo eixo geométrico horizontal que mostra a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução. Nesse lingotamento teste, uma faixa em que o volume de porosidade central máxima da chapa lingotada foi de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g é cercada por uma linha sólida. A taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução é d1/D e a taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução é d2/D em que a espessura de chapa lingota- da é D mm, a quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução é d1 e a quantidade de amolgadura da segunda amolgadura de redução a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução é d2. No entanto, devido ao fato de que os valores de ambas as taxas de amolgadura são pequenos, o eixo geométrico vertical e o eixo geométrico horizontal na Figura 4 mostram os valores 100 vezes maiores que os valores originais, o que é convertido em uma porcentagem.

AVALIAÇÃO

[00132] Confirmou-se que o volume de porosidade máxima da chapa foi reduzido a um nível baixo de acordo com a presente invenção.

[00133] Especificamente, confirmou-se que a especificação da taxa de amolgadura e a quantidade de amolgadura da primeira amolgadura de redução e daquelas da segunda amolgadura de redução possibilitou reduzir o volume de porosidade máxima da chapa a um nível baixo com, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g. O volume de porosidade central Pv de uma chapa convencional foi 6 a 10 x 10-4 cm3/g. Desse modo, de acordo com esse resultado, confirmou-se que foi possível fornecer a chapa lingotada cujo volume de porosidade central máxima foi reduzido a, no máximo, uma fração de um volume convencional.

2. TESTE DE FABRICAÇÃO PARA PLACA DE AÇO ESPESSA

[00134] Uma chapa lingotada cuja espessura de lingotamento D, largura de lingotamento W e D/W satisfizeram às condições mostradas na Tabela 1, que teve cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos no centro na direção de espessura, foi fundida no equipamento de lingotamento contínuo do tipo vertical. A redução foi realizada na chapa lingotada com seis primeiros rolos de redução (250 mm de diâmetro) dispostos em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingotada foi conforme mostrado na Tabela 1. A redução foi realizada adicionalmente com três segundos rolos de redução (500 mm de diâmetro) dispostos em uma zona em que o sólido de fração da chapa lingotada foi conforme mostrado na Tabela 1, a jusante dos primeiros rolos de redução. As condições dos primeiros rolos de redução e dos segundos rolos de redução, tais como a quantidade de amolgadura e a taxa de amolgadura, foram conforme mostrado na Tabela 1. Os rolos cuja largura de redução foi mais estreita que a largura de lingotamento W e cuja distância a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada estava dentro da faixa de 105 a 320 mm foram usados como os primeiros rolos de redução. Os rolos cuja largura de redução foi mais estreita que aquela dos primeiros rolos de redução e cuja distância a partir de uma superfície de extremidade da chapa lingotada estava dentro da faixa de 155 a 370 mm foram usados como os segundos rolos de redução. Os segundos rolos de redução que têm um diâmetro maior que os primeiros rolos de redução tiveram foram usados a fim de facilitar a realização da redução ao centro na direção de espessura da chapa lingotada quando a redução foi realizada na chapa lingotada em uma temperatura mais baixa que com os primeiros rolos de redução.

[00135] Uma amostra de 50 mm de comprimento, 100 mm de largura e 7 mm de espessura foi cortada a partir de cada porção de 1/4 de espessura e da parte central da chapa lingotada (chapa), e o volume de porosidade central foi obtido com o método descrito acima. O volume de porosidade central obtido foi conforme mostrado na Tabela 2.

[00136] A seguir, uma placa de aço espessa foi fabricada aquecendo-se cada chapa lingotada (chapa) e realizando-se a laminação de vários fatores de formato, conforme mostrado na Tabela 1 com o uso de rolos de 600 mm de diâmetro. As condições de aquecimento foram conforme mostradas na Tabela 2.

[00137] O teste ultrassônico foi realizado em cada placa de aço espessa obtida de 150 a 300 mm de espessura. Um método de teste ul- trassônico é definido pelo "Ultrasonic testing of steel plates for pressure vessels" em JIS G 0801:2008. Nesse teste, o "Padrão A" e o "Padrão B" que foram padrões mais rígidos conforme mostrado na Tabela 3 foram usados para decidir a possibilidade de aprovação no teste.

[00138] Comparando-se o "Padrão A" ao "Padrão B", o "Padrão B" foi um padrão mais rígido. Os exemplos mencionados como "Padrão de Aprovação B" também foram aprovados no "Padrão A".

[00139] Na Tabela 1, "Grau de Superaquecimento de Aço Derretido (°C) " é uma temperatura adicionada à temperatura liquidus que é de-terminada pelos componentes de aço em uma panela intermediária. Nos Exemplos 1 a 15 e nos Exemplos Comparativos a a i, m e n, os rolos de superfícies convexas foram usados como os primeiros rolos de redução e como os segundos rolos de redução. Por outro lado, no Exemplo Comparativo j, os rolos de superfícies lisas foram usados como os primeiros rolos de redução e segundos rolos de redução não foram usados. Nos Exemplos comparativos k a l, os rolos de superfí-cies lisas foram usados como os primeiros rolos de redução e os se-gundos rolos de redução.

[00140] Em cada Exemplo e em cada Exemplo Comparativo, o valor mostrado na Tabela 1 foi multiplicado por "10-4", para ser a quantidade de amolgadura.

[00141] Na Tabela 2, a "Configuração de Solidificação de Centro de Espessura" mostra resultados em que: uma amostra foi cortada da chapa lingotada após a etapa de fabricação de chapa lingotada antes da etapa de laminação, e uma solidificação da estrutura que surgiu com o uso de um reagente cáustico preparado com cloreto de cobre, de uma solução aquosa saturada com ácido pírico e água quente a 80°C foi observada em uma zona de cristal de eixo geométrico igual de 50 mm de largura de chapa lingotada centro e 100 mm de 1/2 espessura.

[00142] A "razão de cristal de eixo geométrico igual (%)" é uma pro-porção de espessura de uma zona na metade de topo da chapa lingo- tada na direção de espessura em que os cristais de eixos geométricos iguais se formaram à 1/2 espessura da chapa lingotada. O "diâmetro de cristal de eixo geométrico igual (mm) " é um valor médio de diâmetros de círculo equivalente de aproximadamente 100 cristais de eixos geométricos iguais que forma medidos por processamento de imagem por binarização na estrutura de solidificação. Em "Uniformidade de Es-trutura de Solidificação", "Uniforme" significa que a diferença entre as razões de cristal de eixo geométrico igual da metade superior e da me-tade inferior da chapa lingotada delimitada pelo centro de espessura da chapa lingotada foi de, no máximo, 5% e "Não Uniforme" significa que a diferença foi maior que 5%. A Figura 7 é uma vista esquemática de um corte transversal da chapa lingotada.

[00143] A "Espessura de Segregação Máxima" é o valor máximo de espessura de segregação de uma amostra cotada da chapa lingotada após a etapa de fabricação de chapa lingotada antes da etapa de la- minação, especificada pela observação na totalidade da chapa lingo- tada na direção largura. A Figura 8 mostra um exemplo de cristais gra-nulares e uma espessura de segregação máxima. A Figura 9 mostra um exemplo de dendrites de ramificação e a espessura de segregação máxima.

[00144] O valor mostrado na Tabela 2 foi multiplicado por "10-4", para ser o "Volume de Porosidade".

[00145] A "Taxa de Redução" é uma proporção entre a espessura de redução na etapa de laminação e a espessura de chapa lingotada antes da laminação (= espessura de chapa lingotada antes da lamina- ção - espessura de chapa após redução).

[00146] Além disso, "x" em cada campo de "resultado de teste ul- trassônico" significa "Não aprovação em A" e "Não aprovação em B".

[00147] Em "Avaliação Geral", os Exemplos que satisfizeram "a es-pessura de segregação máxima > 0,5 mm", "o fator de formato máximo < 0,7", "o volume de porosidade < 2,5 x 10-4 cm3/g" e "Resultado de Teste Ultrassônico foram diferentes de 'x'" foram determinados como "aprovados".

[00148] Conforme mostrado nas Tabelas 1 e 2, a chapa lingotada fabricada com o método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo da presente invenção (pode ser denominada doravante de "chapa lingotada do Exemplo") teve cristais de eixos geométricos iguais gra-nulares uniformes e pequenos de 1,3 mm no diâmetro. A chapa lingo- tada do exemplo foi 0,50 mm de espessura de segregação máxima, consequentemente, a segregação no mesmo foi reduzida. Ademais, a chapa lingotada do Exemplo foi de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade. Uma chapa lingotada convencional foi aproxi-madamente 6 a 10 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade. Desse modo, de acordo com a presente invenção, o volume de porosidade pôde ser reduzido. A partir desses resultados, constatou-se que, de acordo com a presente in-venção, a chapa de lingotamento contínuo em que a porosidade central e a segregação foram reduzidas durante lingotamento pôde ser fornecida. (0) Padrão de Detecção de Falha JIS G 0801 Padrão A conjunto com base em JIS G 0801 listado no campo esquerdo Padrão B (1) Escopo Espessura (mm) 6 < t < 300 4,5 < t < 300 19 < t < 250 (2) Aparelho de Detecção de Falha Manual (consultar outro padr Uma apresentação de escopo ão para aparelhos digitais (auto)) Uma apresentação de escopo Uma apresentação de escopo Especificação de sonda Sonda de cristal Sonda de cristal Sonda de cristal Sensibilidade de trabalho STB-G V15-2.8: 50% (espessura de placa de aço 160 <t < 200) STB-0 V15-2.8: 50% (espessura de placa de aço 160 <t < 200) STB-G V15-2.0: 40 a 50% (espessura de placa de aço 150 <t < 250) Frequência nominal (MHz) 2 2 2 Diâmetro Eficaz de Transdutor (mm) 30 30 28 a 30 (3) Área de detecção de falha Classificação de varredura A Classificação de varredura A dentro de 50 mm de circunferência ou dentro de linhas de ± 25 mm a serem sulcadas Classificação de varredura S em toda a detecção contínua ao redor de falhas ou de 100 mm de circunferência de linhas a serem sulcadas

[00149] A Figura 10 é um gráfico que mostra a relação entre o volume de porosidade máxima, o fator de formato máximo mediante a laminação com rolos e uma aprovação ou falha de teste ultrassônico.

[00150] Conforme mostrado no mapa de distribuição da Figura 10, quando uma chapa lingotada convencional de aproximadamente 6 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima foi usada, foi impossível aprovação no teste ultrassônico pelo Padrão A a menos que a lamina- ção intensa de, no mínimo, 0,7 em fator de formato máximo tenha sido realizada. Foi também impossível a aprovação no teste ultrassônico pelo Padrão B a menos que a laminação intensa de, no mínimo, 0,7 no fator de formato máximo tenha sido realizada até mesmo quando a chapa lingotada de 3 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima foi usada.

[00151] Em contrapartida, as chapas fundidas fabricadas ajustando- se a redução com os primeiros rolos de redução e com os segundos rolos de redução tiveram, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima embora tenha surgido alguma variação. Quando essas chapas fundidas foram usadas, as mesmas passaram no teste ultrassônico até mesmo caso tenha sido usa do um fator de formato máximo em laminação no processo posterior de, no máximo, 0,65 no Padrão B.

[00152] Em seguida, a temperatura de aquecimento na laminação estava dentro da faixa de 1.050 a 1.230°C.

[00153] Especificamente, constatou-se que foi possível satisfazer o Padrão A reduzindo-se o volume de porosidade máxima a um nível com 1,0 x 10-4 cm3/g até mesmo caso o fator de formato máximo tenha sido 0,2, conforme mostrado na Figura 10.

[00154] Tendo em vista esses resultados, constatou-se que, de acordo com a presente invenção, uma placa de aço espessa de um nível com teste ultrassônico de aprovação pôde ser fabricada até mesmo caso o fator de formato máximo na laminação estivesse dentro da faixa de 0,2 a 0,65. A temperatura de aquecimento na laminação pode estar dentro da faixa de 1.050 a 1.230°C e não foi necessário que a chapa lingotada fosse aquecida a uma temperatura alta a, no mínimo, 1.250°C como um uma temperatura convencional. Desse modo, os custos de fabricação de uma placa de aço espessa puderam ser reduzidos consideravelmente.

[00155] Conforme descrito acima, de acordo com a presente invenção, uma placa de aço espessa de um nível com teste ultrassônico de aprovação pode ser fabricada em um custo baixo sem laminação in-tensa de, no mínimo, 0,7 no fator de formato Y. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 0: aparelho para fabricar uma placa de aço espessa 1: chapa de lingotamento contínuo 2: primeira amolgadura de redução 3: segunda amolgadura de redução 4: primeiros rolos de redução 5: segundos rolos de redução 6: rolos de encosto 60: chapa lingotada 61: chapa de lingotamento contínuo 62: placa de aço 63: fresa laminadora 65: rolos 66: panela intermediária 67: molde 68: máquina de corte 69: aço derretido

Claims

1. Chapa de lingotamento contínuo (1) de 0,1 a 0,3 na razão D/W, a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, e de 230 a 380 mm de espessura de lin- gotamento D, a chapa de lingotamento contínuo (1) tem um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simé-tricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura, sendo a chapa de lingotamento contínuo (1), caracterizada pelo fato de que compreende: uma primeira amolgadura de redução (2) e uma segunda amolgadura de redução (3) que é mais estreita que a primeira amolga- dura de redução (2) pelo menos em uma superfície lateral longa, a se-gunda amolgadura de redução (3) se amolga adicionalmente a partir de uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2), em que uma quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução (2) a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,08 a 1,1 mm, e uma quanti-dade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução (3) da su-perfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) é 1,2 a 12 mm; e/ou uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redu-ção (2) de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) até a espessura de lingotamento D é 0,03 a 0,36%, e uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução (3) a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) até a es-pessura de lingotamento D é 0,6 a 4%.

2. Chapa de lingotamento contínuo (1) de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizada pelo fato de que a distância entre qualquer extremidade da primeira amolga- dura de redução (2) e a superfície de extremidade da chapa de lingo- tamento contínuo (1) é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D, e a distância entre qualquer extremidade da segunda amolgadura de redução (3) e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

3. Chapa de lingotamento contínuo (1) de acordo com a rei-vindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que um volume de poro-sidade máxima é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

4. Método para fabricar a chapa de lingotamento contínuo (1) como definida na reivindicação 1, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira etapa de formar uma primeira amolgadura de redução (2) pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lingotamento contínuo (1) realizando redução com primeiros rolos de redução (4) na chapa de lingotamento contínuo (1), a chapa de lingo- tamento contínuo (1) apresentando 0,1 a 0,3 na razão D/W, em que a razão D/W é uma razão entre espessura de lingotamento D e largura de lingotamento W, e 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D, a chapa de lingotamento contínuo (1) apresentando um dentre cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e uma segunda etapa de formar uma segunda amolgadura de redução (3) que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução (2) realizando uma redução adicional em uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) com segundos rolos de redução (5) que são mais estreitos que os primeiros rolos de redução (4), em que na primeira etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo (1) de modo que uma quantidade de amol- gadura d1 da primeira amolgadura de redução (2) a partir de uma su-perfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,08 a 1,1 mm, e na segunda etapa, a redução é realizada na chapa de lingo- tamento contínuo (1) de modo que uma quantidade de amolgadura d2 da segunda amolgadura de redução (3) da superfície de fundo da pri-meira amolgadura de redução (2) é 1,2 a 12 mm, e/ou em que na primeira etapa, a redução é realizada na chapa de lingotamento contínuo (1) de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução (2) a partir de uma superfície de ex-tremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) até a espessura de lingotamento D é 0,03 a 0,36%, e na segunda etapa, a redução é realizada na chapa de lingo- tamento contínuo (1) de modo que uma taxa de amolgadura da segun-da amolgadura de redução (3) a partir da superfície de fundo da pri-meira amolgadura de redução (2) até a espessura de lingotamento D é 0,6 a 4%.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os primeiros rolos de redução (4) são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,3 a 0,7, e os segundos rolos de redução (5) são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,7 a 1,0, a jusante dos primeiros rolos de redução (4).

6. Método de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracteri-zado pelo fato de que a distância entre qualquer extremidade da primeira amolga- dura de redução (2) e uma superfície de extremidade da chapa de lin- gotamento contínuo (1) é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espessura de lingotamento D, e a distância entre qualquer extremi-dade da segunda amolgadura de redução (3) e a superfície de extre-midade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que um volume de porosidade máxima da chapa de lingotamen- to contínuo (1) fabricada através da primeira e da segunda etapas é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

8. Aparelho para fabricar a chapa de lingotamento contínuo (1) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, sendo o aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende: primeiros rolos de redução (4) que conformam um produto conformado intermediário que tem uma primeira amolgadura de redu-ção (2) pelo menos em uma superfície lateral longa da chapa de lingo- tamento contínuo (1), a chapa de lingotamento contínuo (1) apresen-tando 0,1 a 0,3 na razão D/W, a razão D/W é uma razão entre espes-sura de lingotamento D e largura de lingotamento W, a chapa de lingo- tamento contínuo (1) apresentando 230 a 380 mm de espessura de lingotamento D e apresentando cristais de eixos geométricos iguais granulares horizontalmente simétricos pelo menos em um centro em uma direção de espessura; e segundos rolos de redução (5) que conformam uma segun-da amolgadura de redução (3) que se amolga adicionalmente a partir de uma superfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) do produto conformado intermediário e que é mais estreita que a primeira amolgadura de redução (2), os segundos rolos de redução (5) têm formatos mais estreitos que os primeiros rolos de redução (4) e estão dispostos a jusante dos primeiros rolos de redução (4), em que os primeiros rolos de redução (4) são fornecidos de modo que uma quantidade de amolgadura d1 da primeira amolgadura de redução (2) a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,08 a 1,1 mm, e os segundos rolos de redução (5) são fornecidos de modo que uma quantidade de amolga- dura d2 da segunda amolgadura de redução (3) a partir da superfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) é 1,2 a 12 mm, e/ou os primeiros rolos de redução (4) são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da primeira amolgadura de redução (2) a partir de uma superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) até a espessura de lingotamento D é 0,03 a 0,36%, e os segundos rolos de redução (5) são fornecidos de modo que uma taxa de amolgadura da segunda amolgadura de redução (3) a partir da su-perfície de fundo da primeira amolgadura de redução (2) até a espes-sura de lingotamento D é 0,6 a 4%.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os primeiros rolos de redução (4) são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,3 a 0,7, e os segundos rolos de redução (5) são fornecidos para uma zona em que um sólido de fração é 0,7 a 1,0, a jusante dos primeiros rolos de redução (4).

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracte-rizado pelo fato de que os primeiros rolos de redução (4) são fornecidos de modo que a distância entre qualquer extremidade da primeira amolgadura de redução (2) e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,37 x a espessura de lingotamento D a 1,0 x a espes-sura de lingotamento D, e os segundos rolos de redução (5) são forne-cidos de modo que a distância entre qualquer extremidade da segunda amolgadura de redução (3) e a superfície de extremidade da chapa de lingotamento contínuo (1) é 0,5 x a espessura de lingotamento D a 1,2 x a espessura de lingotamento D.

11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 8 a 10, caracterizado pelo fato de que um volume de porosidade máxima da chapa de lingotamento contínuo (1) é de, no máximo, 1,5 x 10-4 cm3/g.

12. Método para fabricar uma placa de aço espessa, carac-terizado pelo fato de que compreende: uma etapa de fabricação de chapa de lingotamento contínuo (1) para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo (1), pelo método para fabricar uma chapa de lingotamento contínuo (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 4 a 7; e uma etapa de laminação para laminar, dentro da faixa de 0,2 a 0,65 em fator de formato máximo, a chapa de lingotamento con-tínuo (1) fabricada na etapa de fabricação de chapa de lingotamento contínuo (1), sendo que a chapa de lingotamento contínuo (1) é de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que espessura de placa de aço até a espessura de lin- gotamento D após a etapa de laminação ter acabado é 50% a 80% pela etapa de laminação.

14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, carac-terizado pelo fato de que a espessura de placa de aço após a etapa de laminação ter acabado é 150 a 300 mm pela etapa de laminação.

15. Aparelho (0) para fabricar uma placa de aço espessa, sendo o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: o aparelho para fabricar uma chapa de lingotamento contí-nuo (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 11; e uma fresa laminadora que lamina a chapa de lingotamento contínuo (1) fabricada pelo aparelho para fabricar uma chapa de lingo- tamento contínuo (1), em que a fresa laminadora (63) que lamina, dentro da faixa de 0,2 a 0,65 no fator de formato máximo, a chapa de lingotamento contínuo (1) de, no máximo, 2,5 x 10-4 cm3/g em volume de porosidade máxima.

16. Aparelho (0) de acordo com a reivindicação 15, caracte-rizado pelo fato de que a fresa laminadora (63) produz a espessura de placa de aço após a dita laminação 50% a 80% para a espessura de lingotamento D.

17. Aparelho (0) de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que a fresa laminadora produz espessura de placa de aço após a dita laminação 150 a 300 mm.