JP2012223809A - Method for continuously casting steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼の連続鋳造方法に関し、特に、大圧下操業時の圧下ロール対のロール間隔の制御によって、内部品質の優れた連続鋳造鋳片を安定して製造することを図った鋼の連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting method of steel, and in particular, continuous steel slabs that stably produce continuous cast slabs with excellent internal quality by controlling the roll interval of a reduction roll pair during large reduction operation. The present invention relates to a casting method.
鋳片の連続鋳造に関する技術として、鋳片の大圧下がある。本明細書において「大圧下」とは、鋳片支持用の通常ロールよりも直径が大きい圧下ロールを有する設備を用い、鋳片を厚さ方向に積極的に押しつぶし、鋳片内部に厚さ方向の圧縮力を加える技術をいう。「通常ロール」とは、鋳片を支持案内するロールである。また、「圧下ロール」とは、鋳片を圧下するためのロールであり、その直径は、通常、大圧下に耐えるよう通常ロールの直径の１．５倍よりも大きい。 As a technique related to continuous casting of a slab, there is a large reduction of the slab. In this specification, “large reduction” means using equipment having a reduction roll whose diameter is larger than that of a normal roll for supporting a slab, and squeezing the slab positively in the thickness direction, and in the thickness direction inside the slab The technology to apply the compression force. The “normal roll” is a roll that supports and guides the slab. Moreover, the “rolling roll” is a roll for rolling down the slab, and its diameter is usually larger than 1.5 times the diameter of the normal roll so as to withstand large rolling.
大圧下は、極厚鋼板のように内質改善が必要な鋳片の製造において適用され、鋳片段階で鋳片中心の空隙（ポロシティ）を低減することができるため、その後の圧延による圧下比を低減できるとともに、未凝固状態での圧下による濃化溶鋼の排出により鋳片厚さ方向中心部を負偏析化できるというメリットがある。 Large reduction is applied in the production of slabs that require improvement of the internal quality, such as extra-thick steel sheets, and the void ratio (porosity) at the slab center can be reduced at the slab stage. There is an advantage that the central part of the slab thickness direction can be negatively segregated by discharging the concentrated molten steel by the reduction in the unsolidified state.
大圧下時に圧下量を確保する方法としては、例えば特許文献１に、バルジング大圧下手法が提案されている。しかし、特許文献１には、圧下時の圧下速度については記載されているものの、具体的な圧下方法については示されていない。
As a method for ensuring the amount of reduction during large reduction, for example,
また、特許文献２には、溶融金属を連続鋳造するに際し、鋳片の厚さを測定し、その測定結果に基づいて鋳片を支持案内するロールの圧下量、２次冷却水量および鋳片引抜速度のうちの１以上を制御して、鋳片の内部品質を高い水準に維持することを特徴とする技術が提案されている。しかし、この技術は、ロールの熱変形による変動幅分を圧下して鋳片厚さの変動を抑制するものであり、大圧下に関するものではない。
Further, in
図１は、従来の連続鋳造装置の圧下ロール対近傍の、大圧下操業中における鋳片に対する圧下ロール対と通常ロールの相対位置の概念図であり、同図（ａ）は通常操業状態を示し、同図（ｂ）は通常操業状態よりも圧下量が減少した状態を示す。圧下ロール対１は、上側圧下ロール１ａと下側圧下ロール１ｂからなる。圧下ロール対１の鋳造方向上流側および下流側には鋳片２を支持案内する通常ロール３が配置されている。ここでは、鋳造方向下流側の通常ロール３を後続ロール３ａという。圧下ロール対１を構成するロールは鋳片２を圧下するためのロールである。上述のように、圧下ロール対１を構成するロールの直径は、大圧下に耐えるように、通常ロール３の直径の１．５倍よりも大きい。
FIG. 1 is a conceptual diagram of the relative positions of a reduction roll pair and a normal roll with respect to a slab during a large reduction operation in the vicinity of the reduction roll pair of a conventional continuous casting apparatus. FIG. 1 (a) shows a normal operation state. FIG. 5B shows a state where the amount of reduction is smaller than that in the normal operation state. The
連続鋳造機内で鋳片の大圧下を行うプロセスにおいては、未凝固鋳片に対する圧下および凝固後鋳片に対する圧下のいずれの圧下においても、鋳片には、連続鋳造設備が有する最大圧下力の範囲内で、極力大きい圧下力が作用している状態が理想である。「圧下力」とは、スラブ等の鋳片の圧下を行う際に、圧下ロールから鋳片に作用する圧縮力をいう。 In the process of large slab reduction in a continuous casting machine, the range of maximum reduction force that the continuous casting equipment has in the slab, regardless of whether the slab is pressed against an unsolidified slab or the pressed slab after solidification Of these, the state where the greatest reduction force is acting is ideal. The “rolling force” refers to a compressive force that acts on a slab from a rolling roll when rolling down a slab or other slab.
しかし、鋳造速度や溶鋼過熱度（鋳造時のタンディッシュ内の溶鋼の温度と液相線温度との差）等の鋳造条件が変化した場合、鋳片の変形抵抗が変動するため、圧下ロール対の圧下力を一定に保持していても圧下量は変動する。また、鋳片の変形抵抗が変動すると、圧下力連続性を有した圧下の実施が困難となる。ここで「圧下力連続性」とは、鋳造中の鋳片の圧下に対する抵抗の連続的な状況変化に応じ、ロール間隔の設定によって安定な圧下量を維持することである。 However, when the casting conditions such as casting speed and molten steel superheat (difference between molten steel temperature and liquidus temperature in the tundish at the time of casting) change, the deformation resistance of the slab fluctuates. The amount of reduction varies even if the reduction force is kept constant. Further, if the deformation resistance of the slab fluctuates, it becomes difficult to perform reduction with continuity of reduction force. Here, “rolling force continuity” is to maintain a stable rolling amount by setting a roll interval in accordance with a continuous change in the resistance to rolling of the slab during casting.
特に、取鍋を交換し連続鋳造を継続する連々鋳の実施時には、取鍋交換の境界部や取鍋毎に鋳片の圧下量の変動が生じるため、その度に圧下ロール対のロール間隔の目標値を修正し、上側圧下ロールの位置および圧下ロール対のロール間隔を適切に制御する必要がある。ここで「連々鋳」とは、鋳込みにより空になった取鍋を次の溶鋼が充填された取鍋に、鋳込み中に交換することで、複数の取鍋内の溶鋼を連続的に鋳込む操業形態のことである。 In particular, during continuous casting where the ladle is replaced and continuous casting is continued, the reduction in the amount of slab reduction occurs at each ladle change boundary and ladle. It is necessary to correct the target value and appropriately control the position of the upper reduction roll and the roll interval of the reduction roll pair. Here, “continuous casting” refers to the continuous casting of molten steel in multiple ladles by replacing the ladle emptied by casting with a ladle filled with the next molten steel during casting. It is a form of operation.
このとき、連続鋳造中における手動によるロール位置の変更は、操作ミスに起因するトラブルを引き起こす可能性がある。また、手動操作では、鋳造中の鋳片の圧下に対する抵抗の状況の変化に瞬時に対応して、上側圧下ロールの位置および圧下ロール対のロール間隔を設定して安定した圧下を維持することは困難である。さらに、手動によるロール位置の調整では、鋳片の鋳造方向における目標圧下開始位置での圧下を厳格に行うことが困難であり、鋳片の厚さ方向中心部での品質の低下の原因となるため、これは防止しなければならない。 At this time, manual change of the roll position during continuous casting may cause trouble due to an operation error. In manual operation, the position of the upper reduction roll and the roll interval of the reduction roll pair are set in response to the change in the resistance state against the reduction of the slab during casting, and stable reduction is maintained. It is difficult. Further, in the manual adjustment of the roll position, it is difficult to strictly perform the reduction at the target reduction start position in the casting direction of the slab, which causes a deterioration in quality at the center portion in the thickness direction of the slab. So this must be prevented.
さらに、大圧下操業においては、以下のような問題点がある。連続鋳造中において、圧下ロール対のロール間隔が増大する方向に変動する場合がある。例えば、前記図１（ｂ）に示すように、圧下ロール対１のロール間隔（上側圧下ロール１ａと下側圧下ロール１ｂの間隔）が増大した場合、圧下ロール対１に後続して鋳片２を支持案内する後続ロール３ａの上下ロール間隔は、圧下ロール対１のロール間隔よりも過度に小さくなる。この場合、鋳片の圧下に耐える強度設計となっていない後続ロール３ａが圧下の役目を負うことになり、後続ロール３ａの上側のロールには鋳片２からの反力による過大な負荷がかかることになる。最悪の場合には、ロール折損やベアリング損傷の設備トラブルを引き起こす可能性がある。
Furthermore, there are the following problems in large-pressure operation. During continuous casting, the roll interval of the rolling roll pair may vary in the increasing direction. For example, as shown in FIG. 1 (b), when the roll interval of the reduction roll pair 1 (the interval between the
また、圧下ロールが鋳造方向上流側に、複数の通常ロールがその圧下ロールの下流側に組み込まれて配置された構造を有するセグメント型の圧下設備を用いた大圧下時には、圧下ロールが配置されたセグメント上流側の上下ロール間隔を過剰に小さくしたり、通常ロールのある下流側のみ過剰に大きくしたりすると、セグメント自体の傾斜が大きくなり、鋳片から設備への圧下反力による負荷が過剰となるため、設備上好ましくない。 In addition, the reduction roll was arranged at the time of large reduction using the segment type reduction equipment having a structure in which the reduction roll is arranged upstream of the casting direction and a plurality of normal rolls are incorporated downstream of the reduction roll. If the distance between the upper and lower rolls on the upstream side of the segment is excessively reduced, or if only the downstream side where the normal roll is located is excessively increased, the inclination of the segment itself will increase, and the load due to the rolling reaction force from the slab to the equipment will be excessive Therefore, it is not preferable in terms of equipment.
圧下ロール対のロール間隔変動による後続ロールへの影響を完全に解消する方法としては、圧下ロール対の位置を連続鋳造機の鋳造方向最下流側（後続ロールがない連続鋳造機の最後端）に設置することも考えられる。しかし、鋳片凝固における厚さ方向中心の固相率を考慮した場合に、鋳造方向における最適圧下位置は鋳造速度や冷却条件から、連続鋳造機内最後端を必ず圧下位置とすることは困難な場合があるため、この方法は必ずしも有効な手段ではない。 As a method of completely eliminating the influence on the succeeding roll due to the roll interval fluctuation of the reducing roll pair, the position of the reducing roll pair should be the most downstream side in the casting direction of the continuous casting machine (the last end of the continuous casting machine without the succeeding roll). It can also be installed. However, when considering the solid phase ratio at the center in the thickness direction during slab solidification, the optimum reduction position in the casting direction is difficult to make sure that the last end in the continuous casting machine is always the reduction position due to casting speed and cooling conditions. Therefore, this method is not always an effective means.
上述のように、大圧下操業では、鋳造速度や溶鋼過熱度の変化によって鋳片の圧下量が変動した場合や、連々鋳を実施した際の鋼種境界部において鋳片の圧下量が変動した場合において、内部品質の低下が発生するという課題がある。また、圧下量の変動によって後続ロールにトラブルが発生するおそれもある。 As described above, in the large reduction operation, when the reduction amount of the slab fluctuates due to changes in the casting speed or molten steel superheating degree, or when the reduction amount of the slab changes at the steel type boundary when performing continuous casting However, there is a problem that deterioration of internal quality occurs. In addition, trouble may occur in the succeeding roll due to variation in the amount of reduction.
本発明は、これらの大圧下操業時の圧下量変動にともなう課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧下ロール対のロール間隔の制御によって、内部品質の優れた連続鋳造鋳片を安定して製造することができる鋼の連続鋳造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems associated with the variation in the amount of reduction during these large reduction operations, and its purpose is to provide a continuous cast slab having excellent internal quality by controlling the roll interval of the reduction roll pair. An object of the present invention is to provide a method for continuously casting steel that can be stably produced.
本発明者らは、上記目的を達成するため、大圧下操業を行う鋼の連続鋳造方法において、圧下ロール対の圧下力と鋳片の圧下量との関係について検討した。その結果、鋳片の圧下中の圧下力を、連続鋳造設備の圧下ロール対に定められる使用限界の圧下力の９０％以上に常時維持することにより、上側圧下ロールは常時ロール間隔を狭める方向へ力が作用している状態を維持でき、十分な鋳片の圧下量を確保し、内部品質の優れた連続鋳造鋳片を製造できることを知見した。 In order to achieve the above object, the present inventors examined the relationship between the reduction force of the reduction roll pair and the reduction amount of the slab in the continuous casting method of steel that performs a large reduction operation. As a result, the upper reduction roll always narrows the roll interval by constantly maintaining the reduction force during the reduction of the slab at 90% or more of the reduction limit of the use limit set for the reduction roll pair of the continuous casting equipment. It has been found that a continuous cast slab having an excellent internal quality can be produced by maintaining a state in which a force is acting, ensuring a sufficient amount of slab reduction.
また、圧下ロール対のロール間隔の目標値および実測値と、鋳片の圧下量との関係について検討したところ、圧下ロール対のロール間隔の目標値を、鋳片の圧下中に検出した実測値よりも常時小さくなる値に設定することにより、鋳片の圧下量を安定して維持できることを知見した。 In addition, the relationship between the target value and actual measurement value of the roll interval of the reduction roll pair and the reduction amount of the slab was examined, and the actual measurement value detected during the reduction of the slab during the reduction of the roll interval of the reduction roll pair. It was found that the reduction of the slab can be stably maintained by setting the value to be always smaller than the above.
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨は下記の（１）〜（５）に示す鋼の連続鋳造方法にある。 This invention is made | formed based on the said knowledge, The summary exists in the continuous casting method of steel shown to following (1)-(5).
（１）少なくとも１対の圧下ロールを用いて鋳片を大圧下する鋼の連続鋳造方法であって、鋳片の圧下中における前記圧下ロールの圧下力およびロール間隔を検出し、前記圧下ロールの圧下力を常時使用限界の圧下力の９０％以上に維持するとともに、前記圧下ロールのロール間隔の目標値を、検出したロール間隔の実測値に応じ、この実測値より常時小さくなる値に設定することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 (1) A steel continuous casting method in which a slab is greatly reduced using at least one pair of reduction rolls, wherein the reduction force and roll interval of the reduction roll during the reduction of the slab are detected, and the reduction roll While maintaining the rolling force at 90% or more of the rolling force of the use limit at all times, the target value of the roll interval of the rolling roll is set to a value that is always smaller than this measured value according to the measured value of the detected roll interval. A continuous casting method for steel characterized by the above.
（２）前記ロール間隔の目標値を、前記ロール間隔の実測値より常時０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ未満の範囲で小さくなる値に設定することを特徴とする前記（１）に記載の鋼の連続鋳造方法。 (2) The target value of the roll interval is set to a value that is always smaller than the actually measured value of the roll interval in a range of 0.1 mm or more and less than 10.0 mm. Continuous casting method.
（３）前記ロール間隔の実測値が目標値に達したときに、前記目標値をより小さい値に変更することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の鋼の連続鋳造方法。 (3) The steel continuous casting method according to (1) or (2), wherein the target value is changed to a smaller value when the measured value of the roll interval reaches the target value.
（４）鋳片の圧下抵抗の変動に応じて、前記圧下ロール対の圧下力の設定値で圧下可能なロール間隔の下限まで圧下することを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の鋼の連続鋳造方法。 (4) Any one of (1) to (3), wherein the rolling is reduced to a lower limit of a roll interval that can be reduced with a set value of a reduction force of the reduction roll pair in accordance with a change in a reduction resistance of the slab. A method for continuous casting of steel according to crab.
（５）前記圧下ロールに後続し、鋳片を支持案内する支持ロールのロール間隔の目標値を、常時前記圧下ロールのロール間隔の実測値以上に設定することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の鋼の連続鋳造方法。 (5) The target value of the roll interval of the support roll that supports and guides the slab following the reduction roll is always set to be equal to or greater than the actual measurement value of the roll interval of the reduction roll. (4) The steel continuous casting method according to any one of (4).
本発明において、「大圧下」とは、上述したように、鋳片支持用の通常ロールよりも直径が大きい圧下ロールを有する設備を用い、鋳片を厚さ方向に積極的に押しつぶし、鋳片内部に厚さ方向の圧縮力を加える技術をいう。また、「通常ロール」とは、鋳片を支持案内するロールである。「圧下ロール」とは、鋳片を圧下するためのロールであり、その直径は、大圧下に耐えるよう通常ロールの直径の１．５倍よりも大きい。 In the present invention, “large reduction” means that, as described above, a facility having a reduction roll having a diameter larger than that of a normal roll for supporting a slab is used, and the slab is positively crushed in the thickness direction. A technology that applies compressive force in the thickness direction inside. The “normal roll” is a roll that supports and guides the slab. The “rolling roll” is a roll for rolling down the slab, and its diameter is larger than 1.5 times the diameter of the normal roll so as to withstand the large rolling.
本発明の鋼の連続鋳造方法を用いることにより、大圧下時に圧下力連続性を有した安定な鋳片の圧下の実施が可能であり、良好な内部品質を有する鋳片を製造することができる。さらに、本発明の方法によれば、後続ロールにおけるトラブルの発生を回避することができる。 By using the continuous casting method of steel of the present invention, it is possible to perform the reduction of a stable slab having a continuity of a reduction force at the time of large reduction, and it is possible to produce a slab having a good internal quality. . Furthermore, according to the method of the present invention, it is possible to avoid the occurrence of trouble in the subsequent roll.
１．本発明の鋼の連続鋳造方法
図２は、本発明の鋼の連続鋳造方法に用いる連続鋳造装置の圧下ロール対近傍の、大圧下操業中における鋳片に対する圧下ロール対と通常ロールの相対位置の概念図であり、同図（ａ）は通常操業状態を示し、同図（ｂ）は通常操業状態よりも圧下量が減少した状態を示す。同図に示す装置は、後続ロールのロール間隔が変更可能である点以外は前記図１に示す装置と同様の構成であり、実質的に同一の部分には同一の符号を付している。
1. FIG. 2 shows the relative positions of the reduction roll pair and the normal roll with respect to the slab during large reduction operation in the vicinity of the reduction roll pair of the continuous casting apparatus used in the continuous casting method of the steel of the present invention. It is a conceptual diagram, the figure (a) shows a normal operation state, and the figure (b) shows the state where the amount of rolling reduction decreased rather than the normal operation state. The apparatus shown in the figure has the same configuration as the apparatus shown in FIG. 1 except that the roll interval of the succeeding roll can be changed, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals.
圧下ロール対１および後続ロール３ａのロール間隔の制御は、上側ロールの位置を制御することによって行うことができる。本発明の鋼の連続鋳造方法に使用する上側圧下ロールの昇降設備は、セグメント型でも独立制御型であってもよい。上側ロールの位置制御、圧下力の検出、ならびに圧下ロール対のロール間隔の制御および検出は、昇降シリンダーのヘッド側（シリンダ軸のない側）およびロッド側（シリンダ軸のある側）の双方にかかる油圧を測定できるセンサーや、ロール昇降時のロール位置検出を行うセンサーを設け、これらのセンサーから得られる情報を利用して行うことができる。
Control of the roll interval between the rolling
本発明の鋼の連続鋳造方法では、鋳片２の圧下中における圧下ロール対１の圧下力およびロール間隔を検出し、圧下ロール対１の圧下力を、常時圧下ロール対１が有する使用限界の圧下力（設備圧下能力）の９０％以上に設定する。これにより、上側圧下ロール１ａは常時下降する方向へ力が作用している状態を維持できるため、十分な鋳片の圧下量を確保し、内部品質の優れた連続鋳造鋳片を製造できる。圧下ロール対１は、１対に限られず複数対設けられていてもよい。
In the continuous casting method of the steel of the present invention, the rolling force and the roll interval of the rolling
また、圧下ロール対１のロール間隔の目標値を、検出した実測値よりも常時小さくなる値に設定する。これにより、鋳片の圧下量を安定して維持できる。すなわち、圧下力連続性を有した圧下の実施が可能であるため、圧下量不足による鋳片品質の悪化防止が可能である。圧下ロール対１のロール間隔の目標値は、実測値よりも常時０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ未満の範囲で小さくなる値に設定することが好ましい。
Further, the target value of the roll interval of the rolling
圧下ロール対１のロール間隔の実測値が目標値に達したときには、目標値をより小さい値に変更することが好ましい。このとき、圧下ロール対１のロール間隔の実測値が目標値に達しない場合には、上側圧下ロール１ａは常時目標下降位置に到達しようとするため、圧下ロール対１は鋳片２を圧下し続けることになる。一方、圧下ロール対１のロール間隔の実測値が目標値に達した場合には、鋳片２に対して圧下ロール対１の使用限界の圧下力の９０％以上の圧下力であるものの、上側圧下ロール１ａに下降する方向への力が作用している状態ではなくなるため、すぐに圧下ロール対１のロール間隔の目標値をより小さい値に変更し、鋳片２の圧下を進行させる。これにより、上側圧下ロール１ａに圧下ロール対１の使用限界の圧下力の９０％以上の圧下力で下降する方向への力が作用している状態を維持し、鋳片の圧下量を安定して維持できる。そのため、鋳片の圧下中に圧下抵抗が大きく変動する場合、例えば前鍋と後鍋とで溶鋼の鋼種が変わる異鋼種連々鋳造の境界部位の圧下を行う場合であっても、安定した圧下を維持できる。
When the measured value of the roll interval of the rolling
また、本発明の鋼の連続鋳造方法では、鋳片の圧下抵抗の変動に応じて、圧下ロール対１の圧下力の設定値で圧下可能なロール間隔の下限まで圧下することが好ましい。これは、前記図２で、上側圧下ロール１ａおよび下側圧下ロール１ｂが鋳片２からの反力を受けた状態において、圧下ロール対１の圧下力と鋳片２からの反力が釣り合った状態とすることに相当する。このように制御することにより、例えば鋳片２の圧下抵抗が減少した場合には、上側圧下ロール１ａには下降する方向へ力が作用し、新たなロール間隔の下限まで圧下する状態を維持できる。
Moreover, in the continuous casting method of steel of this invention, it is preferable to reduce to the minimum of the roll space | interval which can be reduced by the setting value of the reduction force of the
上述の圧下操業を、ロッドとヘッドを有するシリンダーを備えたタイプの圧下設備を用いて行う場合には、シリンダーの油圧背圧が規定圧力以下になるまで、鋳片を圧下することが好ましい。シリンダー油圧背圧の規定圧力は、圧下ロール対の圧下力を使用限界の圧下力の９０％以上となる値に設定する。また、鋳片の圧下抵抗が小さく、圧下ロール対の使用限界の圧下力まで駆使せずとも、十分に鋳片の圧下を行うことができる場合には、任意のシリンダー圧力で操業することにより、圧下ロール対への負荷を軽減することができる。 When the above-described reduction operation is performed using a type of reduction equipment including a cylinder having a rod and a head, it is preferable to reduce the slab until the hydraulic back pressure of the cylinder is equal to or lower than a specified pressure. The specified pressure of the cylinder hydraulic back pressure is set so that the rolling force of the pair of rolling rolls is 90% or more of the rolling force at the limit of use. Also, if the rolling resistance of the slab is small, and the slab can be sufficiently reduced without making full use of the rolling force of the pair of rolling rolls, by operating at any cylinder pressure, The load on the rolling roll pair can be reduced.
前記図２で、大圧下時の圧下ロール対１の位置での鋳片２においては、鋳片２の厚さ方向中心近傍の最終凝固位置において、鋳片２の上下からの凝固シェルの界面の圧着が完了するため、後続ロール３ａは、鋳片２を引き抜くための駆動ロール（不図示）を除いて、必ずしも鋳片２と接触、支持するする必要はない。
In FIG. 2, in the
しかし、突発的な鋳造の終了等による圧下ロール対１の圧下開放のような大圧下中のトラブルが発生した場合には、鋳片のバルジングを防止するため、通常の操業で行っているロールサポートは少なくとも実施する必要がある。ロールサポートを実施する場合において、操業中に圧下ロール対１のロール間隔が後続ロール３ａのロール間隔よりも過度に大きくなったときは、後続ロール３ａが圧下の役目を負うことになり、後続ロール３ａには鋳片２からの反力による過大な負荷がかかることになる。
However, in the event of trouble during large reduction such as the sudden release of the rolling
そのため、本発明の鋼の連続鋳造方法では、後続ロール３ａのロール間隔の目標値を、常時圧下ロール対１のロール間隔の実測値以上となるように設定することが好ましい。これにより、前記図２（ｂ）に示すように、後続ロール３ａのロール間隔を、常時圧下ロール対１のロール間隔以上にできる。このようなロール間隔は、圧下ロール対１開放後の上側圧下ロール１ａの最下端位置と同等の高さまたはそれより上方に後続ロール３ａの上側のロールの最下端位置を待機しておくことにより可能である。
Therefore, in the continuous casting method of steel of the present invention, it is preferable to set the target value of the roll interval of the succeeding
本発明の鋼の連続鋳造方法の効果を確認するため、以下に示す試験を実施してその結果を評価した。 In order to confirm the effect of the continuous casting method of the steel of the present invention, the following tests were performed and the results were evaluated.
１．鋳片の内部品質についての試験
１−１．試験条件
垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、表１に示す組成の中炭素鋼を、厚さ２８０〜３１０ｍｍ、幅２２５０ｍｍの鋳片を鋳造した。鋳造速度は、鋳片圧下時の鋳片厚さ方向中心部の固相率が所定の値となるように０．７０〜０．７２ｍ／分の範囲で調整した。二次冷却条件は比水量０．５８Ｌ／ｋｇ−鋼とした。
1. Test on internal quality of slab 1-1. Test conditions A slab having a thickness of 280 to 310 mm and a width of 2250 mm was cast from medium carbon steel having the composition shown in Table 1 using a vertical bending die continuous casting machine. The casting speed was adjusted in the range of 0.70 to 0.72 m / min so that the solid phase rate at the center part in the slab thickness direction at the time of slab reduction was a predetermined value. The secondary cooling condition was a specific water amount of 0.58 L / kg-steel.
大圧下には圧下ロール対を使用し、圧下ロール対は、鋳型内溶鋼湯面から鋳造長で２１．２ｍの位置に配置した。圧下ロール対を構成するロールの直径は、鋳片を支持案内する通常ロールの直径の１．５倍よりも大きかった。圧下ロール対の最大圧下力（設備圧下能力）は６００ｔであった。鋳片の圧下は、鋳造時に鋳片の先端が圧下ロール位置を通過した後から開始し、圧下ロール位置を通過した鋳片長さが８０ｍになるまで定常的に行った。圧下ロール対のロール間隔の制御および検出は、ロール昇降時のロール位置検出を行うセンサーから得られる情報を利用し、圧下ロール対の上側ロールの位置を制御することによって行った。 A reduction roll pair was used for large reduction, and the reduction roll pair was placed at a position of 21.2 m in casting length from the molten steel surface in the mold. The diameter of the roll constituting the reduction roll pair was larger than 1.5 times the diameter of the normal roll supporting and guiding the slab. The maximum reduction force (equipment reduction capability) of the reduction roll pair was 600 t. The slab reduction was started after the tip of the slab passed through the reduction roll position at the time of casting, and was steadily performed until the length of the slab passed through the reduction roll position reached 80 m. The control and detection of the roll interval of the rolling roll pair were performed by controlling the position of the upper roll of the rolling roll pair using information obtained from a sensor that detects the roll position when the roll is lifted.
本発明例１〜３および比較例では、鋳片の内部品質について試験を行った。それぞれの試験条件を表２に示す。 In Examples 1 to 3 of the present invention and the comparative example, a test was performed on the internal quality of the slab. Each test condition is shown in Table 2.
本発明例１および本発明例２では、鋳片を圧下中の圧下ロール対の圧下力を、設備圧下能力の９７％に維持して鋳片を鋳造した。本発明例１では、圧下ロール対のロール間隔の目標値を、検出した実測値に応じて実測値よりも常時５．０〜６．０ｍｍの範囲で小さくなる値に設定し、本発明例２では、１．０〜２．０ｍｍの範囲で小さくなるように設定した。 In Inventive Example 1 and Inventive Example 2, the slab was cast while maintaining the reduction force of the reduction roll pair while the slab was being reduced to 97% of the equipment reduction capability. In the present invention example 1, the target value of the roll interval of the rolling roll pair is set to a value that is always smaller than the actually measured value in the range of 5.0 to 6.0 mm according to the detected actual value, and the present invention example 2 Then, it set so that it might become small in the range of 1.0-2.0 mm.
表２に示さない本発明例３では、鋳片を圧下中の圧下ロール対の圧下力を、設備圧下能力の９７％に維持して鋳片を鋳造し圧下の際に圧下ロール対のロール間隔の実測値が目標値に達すると、目標値をより小さい値に変更する操作を繰り返して圧下を継続した。 In Example 3 of the present invention, which is not shown in Table 2, the rolling force of the rolling roll pair while rolling the slab is maintained at 97% of the equipment rolling capacity, the slab is cast, and the roll interval of the rolling roll pair is reduced during the rolling. When the measured value of reached the target value, the operation of changing the target value to a smaller value was repeated to continue the reduction.
比較例では、鋳片を圧下中の圧下ロール対の圧下力を、設備圧下能力の４２〜９７％として鋳片を鋳造した。また、圧下の際に圧下ロール対のロール間隔の実測値が目標値に達しても小さい値には変更せず、目標値をそのままとして圧下を継続した。表２における、比較例についての圧下ロール間隔の差の「０．０」との表示はこのように圧下したことを意味する。 In the comparative example, the slab was cast by setting the reduction force of the reduction roll pair while the slab was being reduced to 42 to 97% of the equipment reduction capability. In addition, even when the measured value of the roll interval of the reduction roll pair reached the target value during the reduction, the reduction was continued without changing to a small value. In Table 2, the display of “0.0” in the difference in the reduction roll interval for the comparative example means that the reduction was performed in this way.
１−２．試験結果
本発明例１、本発明例２および比較例で鋳造した各鋳片について、鋳片の圧下量および鋳片厚さ方向中心部におけるＭｎ偏析度を指標として整理した。ここでＭｎ偏析度とは、鋳片の厚さ方向中心部におけるＭｎ濃度を、鋳片のそれ以外の母材部分のＭｎ濃度で除した値である。偏析度が１．０よりも大きいものを正偏析、１．０よりも小さいものを負偏析といい、正偏析で偏析度が大きいほど鋳片の内部品質が劣る。
1-2. Test Results For each slab cast in Invention Example 1, Invention Example 2 and Comparative Example, the reduction amount of the slab and the degree of segregation of Mn at the center of the slab thickness direction were arranged as indices. Here, the Mn segregation degree is a value obtained by dividing the Mn concentration at the center portion in the thickness direction of the slab by the Mn concentration of the other base material portion of the slab. A segregation degree larger than 1.0 is called positive segregation, and a segregation degree smaller than 1.0 is called negative segregation. The larger the degree of segregation in positive segregation, the lower the internal quality of the slab.
Ｍｎ偏析度は、鋳片の横断サンプルの端部から、厚さ方向中心部を含む代表サンプルを採取し、この代表サンプルについてマッピングアナライザで母材部および中心偏析部分を横切る線分析を行って測定したＭｎ含有率に基づいて算出した。中心偏析部分の最大含有率をＣ、母材部の平均含有率をＣｏとしたとき、Ｍｎ偏析度はＣ／Ｃｏで表される。 The degree of Mn segregation is measured by taking a representative sample including the center in the thickness direction from the end of the crossed sample of the slab, and performing a line analysis across the base material and the center segregated portion with a mapping analyzer for this representative sample. Was calculated based on the Mn content. When the maximum content of the center segregation part is C and the average content of the base material part is Co, the Mn segregation degree is represented by C / Co.
表２には、本発明例１、本発明例２および比較例についてＭｎ偏析度の結果およびその評価を示した。Ｍｎ偏析度は、１．１０以下である場合を○（良好）、１．１０よりも大きい場合を×（不可）と評価した。 Table 2 shows the results of the Mn segregation degree and the evaluation of the inventive example 1, the inventive example 2 and the comparative example. The case where the Mn segregation degree was 1.10 or less was evaluated as ◯ (good), and the case where it was larger than 1.10 was evaluated as x (impossible).
表２に示すように、本発明例１および本発明例２では、鋳片の圧下量が、２３．３〜２４．７ｍｍと十分に確保されていた。また、Ｍｎ偏析度は１．１０以下と低位であり、評価は○であった。大圧下を行わない、通常の鋳片ではＭｎ偏析度は１．４０程度である。 As shown in Table 2, in Inventive Example 1 and Inventive Example 2, the amount of slab reduction was sufficiently secured at 23.3 to 24.7 mm. Further, the degree of segregation of Mn was as low as 1.10 or less, and the evaluation was good. In a normal slab not subjected to large reduction, the degree of segregation of Mn is about 1.40.
また、表２に示さない本発明例３でも、鋳片の圧下量は、２３．０〜２５．０ｍｍと十分な値であり、Ｍｎ偏析度の評価は○であった。 Moreover, also in this invention example 3 which is not shown in Table 2, the amount of reduction of a slab was 23.0-25.0 mm and a sufficient value, and evaluation of Mn segregation degree was (circle).
これに対して、比較例では、鋳片の圧下量は、９．０〜２０．４ｍｍと、本発明例１および本発明例２と比較すると顕著に低位であった。また、鋳片の圧下量が少ないほどＭｎ偏析度は大きく、いずれのサンプルとも評価は×であった。 On the other hand, in the comparative example, the reduction amount of the slab was 9.0 to 20.4 mm, which was remarkably low as compared with Invention Example 1 and Invention Example 2. Moreover, the smaller the amount of slab reduction, the greater the degree of segregation of Mn, and the evaluation for all samples was x.
２．鋳片の圧下中に圧下抵抗が変動する場合についての試験 2. Test for the case where rolling resistance fluctuates during slab rolling
本発明例４では、前鍋と後鍋とで溶鋼の鋼種が変わる異鋼種連々鋳造を行い、鋳片の圧下中に圧下抵抗が大きく変動する場合について試験した。本発明例４では、本発明例１〜３と同じ垂直曲げ型連続鋳造機を用いて、以下に記載する条件以外は本発明例１〜３と同じ条件で鋳片を鋳造した。 In Example 4 of the present invention, different steel types in which the steel type of the molten steel was changed between the front pan and the rear pan were continuously cast, and a test was conducted on a case where the rolling resistance greatly fluctuated during the rolling of the slab. In Invention Example 4, a slab was cast under the same conditions as in Invention Examples 1 to 3, except for the conditions described below, using the same vertical bending die continuous casting machine as in Invention Examples 1 to 3.
鋳片を圧下中の圧下ロール対の圧下力は、設備圧下能力の９７．０〜９７．３％とし、圧下の際に圧下ロール対のロール間隔の実測値が目標値に達すると、目標値をさらに小さい値に変更する操作を繰り返して圧下を継続した。前鍋の溶鋼の鋼種は８００ＭＰａ級、後鍋の溶鋼の鋼種は４００ＭＰａ級とした。 The reduction force of the reduction roll pair during reduction of the slab is 97.0 to 97.3% of the equipment reduction capacity. When the measured value of the roll interval of the reduction roll pair reaches the target value during reduction, the target value The reduction was continued by repeating the operation of changing to a smaller value. The steel type of the molten steel in the front pan was the 800 MPa class, and the steel type of the molten steel in the rear pan was the 400 MPa class.
表３には、連続鋳造鋳片から採取したサンプルについて、圧下ロール位置からの鋳造長（サンプルを採取した位置）、圧下ロール間隔の実測値と目標値の差、圧下力の設備圧下能力に対する比の値、および圧下量を示す。同表に示すように、鋼種は鋳造長４５ｍで入れ替えを行い、ここを境界として以降の鋳片の圧下抵抗が小さくなった。 Table 3 shows the casting length from the rolling roll position (the position from which the sample was collected), the difference between the measured value and the target value of the rolling roll interval, and the ratio of the rolling force to the equipment rolling capacity for the sample taken from the continuous cast slab. The value and the amount of reduction are shown. As shown in the same table, the steel types were replaced with a casting length of 45 m, and the rolling resistance of the subsequent slabs became small with this as the boundary.
鋳造長４５．４〜４９．４ｍのサンプルＮｏ．５〜９では、圧下ロール間隔の目標値に対して、実測値が接近していき、ついにはサンプルＮｏ．１０および１１において実測値と目標値との差が０．０ｍｍに達したため、目標値を実測値よりも０．１〜１．０ｍｍの範囲で小さくなる値に変更した。これにより、鋳造長５１．４ｍ以降のサンプルＮｏ．１１〜１７鋳片の圧下量が３０ｍｍ以上の安定した圧下を継続することができた。すなわち、本発明によれば、連続鋳造の途中で圧下抵抗が変わる場合であっても安定した鋳片の圧下が可能であった。 Sample No. with a casting length of 45.4-49.4 m. In the case of Nos. 5 to 9, the actual measurement value approaches the target value of the reduction roll interval. In 10 and 11, since the difference between the actual measurement value and the target value reached 0.0 mm, the target value was changed to a value smaller than the actual measurement value in the range of 0.1 to 1.0 mm. As a result, the sample No. Stable reduction with a rolling reduction of 11 to 17 slabs of 30 mm or more could be continued. That is, according to the present invention, stable slab reduction was possible even when the rolling resistance changed during the continuous casting.
３．後続の通常ロールのロール間隔を変動させる場合についての試験
本発明例５では、本発明例１の条件に加えて、後続の通常ロールのロール間隔の目標値を圧下ロール対のロール間隔の実測値以上に設定した。具体的には、鋳片の大圧下を行った際の圧下ロール間隔の実測値２８０ｍｍに対して、後続の通常ロールのロール間隔の目標値は２８５ｍｍと設定し、常時通常ロールのロール間隔の目標値が圧下ロール対よりも大きくなるように設定した。その結果、通常ロールにおいて、圧下過負荷の問題は生じなかった。
3. Test for changing the roll interval of the subsequent normal roll In Example 5 of the present invention, in addition to the conditions of Example 1 of the present invention, the target value of the roll interval of the subsequent normal roll is set to the actual value of the roll interval of the reduction roll pair. Set as above. Specifically, the target value of the roll interval of the subsequent normal roll is set to 285 mm with respect to the actual measurement value 280 mm of the reduction roll interval when the slab is greatly reduced, and the target of the roll interval of the normal roll is always set. The value was set to be larger than that of the rolling roll pair. As a result, the problem of rolling overload did not occur in the normal roll.
本発明の鋼の連続鋳造方法を用いることにより、大圧下時に圧下力連続性を有した安定な鋳片の圧下の実施が可能であり、良好な内部品質を有する鋼を製造することができる。さらに、本発明の方法によれば、後続ロールにおけるトラブルの発生を回避することができる。したがって、本発明の鋼の連続鋳造方法は、鋼を製造する方法として広範に適用できる。 By using the continuous casting method for steel of the present invention, it is possible to carry out the reduction of a stable slab having a rolling force continuity at the time of a large reduction, and it is possible to produce a steel having a good internal quality. Furthermore, according to the method of the present invention, it is possible to avoid the occurrence of trouble in the subsequent roll. Therefore, the steel continuous casting method of the present invention can be widely applied as a method for producing steel.
１：圧下ロール対、 １ａ：上側圧下ロール、 １ｂ：下側圧下ロール、 ２：鋳片、
３：通常ロール、 ３ａ：後続ロール
1: Rolling roll pair, 1a: Upper rolling roll, 1b: Lower rolling roll, 2: Slab,
3: Normal roll, 3a: Subsequent roll
Claims (5)
鋳片の圧下中における前記圧下ロールの圧下力およびロール間隔を検出し、前記圧下ロールの圧下力を常時使用限界の圧下力の９０％以上に維持するとともに、前記圧下ロールのロール間隔の目標値を、検出したロール間隔の実測値に応じ、この実測値より常時小さくなる値に設定することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 A method for continuously casting steel in which a slab is greatly reduced using at least one pair of reduction rolls,
While detecting the rolling force and roll interval of the rolling roll during rolling of the slab, the rolling force of the rolling roll is maintained at 90% or more of the rolling force of the use limit at all times, and the target value of the roll interval of the rolling roll Is set to a value that is always smaller than the actually measured value according to the actually measured value of the roll interval detected.
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