JP2021535838A - ブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1)鋳造スラブのブルーム連続鋳造の凝固熱伝達と液体コアのモデルデータを取得する;該モデルデータを取得する一つの実施形態は、連続鋳造プロセスと鋳造スラブ成形理論に従い、ブルーム連続鋳造の凝固熱伝達と液体コアについてモデルによる計算を行い、さまざまな鋼種、スラブ絞り速度、冷却条件、過熱度に基づき、キャスティング方向に沿った三次元温度場分布、二相領域、固相領域の厚さ、及び固相分率を計算する;
2)前記モデルデータまたはモデル計算に基づき、圧下の開始ロールと終了ロールの位置を決定し、且つ前記モデルデータを連続鋳造ラインにおける各テンションレベラーと関連付け、連続鋳造ラインにおける各テンションレベラーを鋳造スラブの相応の三次元温度場分布、二相領域、固相領域の厚さ、及び固相分率に対応させる;
3)鋳造スラブの体積収縮量を取得し、該体積収縮量に基づき、各テンションレベラーのロールの圧下量を決定する;鋳造スラブの体積収縮量を取得する実施形態は、鋳造条件に応じて実験式によって取得することを含む;
さらに、工程3)において、鋳造スラブの
圧下率は、圧下量を鋳造スラブ厚さで割ったものである。
凝固完了点に近い後部テンションレベラーの場合には、凸ロールテンションレベラーで鋳造スラブを圧縮鋳造する;
前記軽圧下方法によれば、フラットロールテンションレベラーと凸ロールテンションレベラーの組み合わせによる軽圧下方法を用いて、鋳造スラブに凝固完了点の軽圧下制御をすることで、鋳造スラブの中心部の緩み、収縮空孔及び偏析を低減させ、圧延材の内部品質を改善する;
前記軽圧下方法によれば、凸ロールテンションレベラーの圧下力を低減させると共に、鋳造スラブの連続鋳造プロセスにおけるスラブ絞り抵抗を低減させることができる。
式中:Hはラグボス高さであり;nはラグボスの第1遷移曲線分BCのx軸への投影長さである。
1.ある実施形態によれば、ブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法によって凝固完了点の軽圧下制御をすることで、統合利用によって鋳造スラブの中心部の緩み、収縮空孔及び偏析を低減させ、圧延材の内部品質を改善する;
2.ある実施形態によれば、両側の凝固した凝固シェルによる大きな変形抵抗を回避し、凸ロールテンションレベラーの圧下力を低減させることができる;摩擦力が小さくなるので、鋳造スラブの連続鋳造プロセスのスラブ絞り抵抗も小さくなる;
3.ある実施形態によれば、軽圧下は、単一の凸形ロールによる大きな圧下量ではなく、分散圧下によって実現され、しかも異なる長さのラグボス付き圧下ロールにより、軽圧下終了後、最終に鋳造スラブ上面で発生する圧痕形状の開口が広くなり、後段の工程の鋼圧延プロセスにおける折り畳み欠陥の発生を避けると共に、凸ロールテンションレベラーの圧下力の低減にも有利である。
図1において、まず従来の連続鋳造プロセスと鋳造スラブ成形理論に従い、ブルーム連続鋳造の凝固熱伝達と液体コアについてモデルによる計算を行う:
凝固熱伝達方程式:
初期条件:
第1種境界条件:
図3において、鋳造スラブの二相領域及び固相領域の厚さが示される。
図3の計算結果からみれば、凝固完了点から遠く離れたテンションレベラー(即ち前部テンションレベラー、その番号iは小さく、i値は1〜4の間から選択される)の場合、凝固シェルが薄く、鋳造スラブの温度が高く、必要な軽圧下力が小さいことから、軽圧下の要求を満たせるが、凝固完了点に近いテンションレベラー(即ち後部テンションレベラー、その番号iは大きく、i値は5〜8の間から選択される)の場合、凝固シェルが厚く、鋳造スラブの温度が低く、必要な軽圧下力が大きいことから、軽圧下の要求を満たせない。
図4において、凸ロールテンションレベラーの模式図が示され、上部ロール1は凸ロールであり、駆動ロールでもあり、ロールギャップを調整するために上昇・下降することができ、モーターと減速機に接続される;下部ロール3はフラットロールであり、動かずに固定される従動ロールでもあり、上部ロールと下部ロールはフレームで接続されており、4ペアの駆動油圧シリンダーを介して中央の鋳造スラブに圧下力を掛ける。
図5において、本技術方案における凸ロールテンションレベラーの凸ロール形状の構造模式図が示され、図面から分かるように、前記凸形ロール(凸ロールと略称される)のロール本体の作業部の輪郭曲線は、第1直線分ABと、第1遷移曲線分BCと、第2直線分CDと、第2遷移曲線分DEと、第3直線分EFとからなる。
式中:Hはラグボス高さである。nはラグボスの第1遷移曲線分BCのx軸への投影長さである。
第2遷移曲線分DEは、線分CDの中点に沿ったものを中心線として、第1遷移曲線分BCに鏡映を施すことによって形成することができる。
連続鋳造ラインのプロセスの進行方向に沿って、9つのテンションレベラーを順次に設置し、各テンションレベラーの番号を順番に1番から9番にした。
1〜5番のテンションレベラーには、圧延ロールの作業部のロール本体の長さが500mmで、ロール径が500mmであるフラットロールを取り付けた。
1〜5番のテンションレベラーには、圧延ロールの作業部のロール本体の長さが500mmで、ロール径が500mmであるフラットロールを取り付けた。
実施例三:
1〜5番のテンションレベラーには、圧延ロールの作業部のロール本体の長さが500mmで、ロール径が500mmであるフラットロールを取り付けた。
実施例四:
1〜4番のテンションレベラーには、圧延ロールの作業部のロール本体の長さが500mmで、ロール径が500mmであるフラットロールを取り付けた。
以上のように、本発明を実施する時、まず本発明の方法に従い、さまざまな鋼種、スラブ絞り速度、冷却条件、過熱度に基づき、鋳造スラブが各テンションレベラーに到達する時の三次元温度場分布、二相領域、固相領域の厚さ、及び
本発明の技術方案は、ブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法により、両側の凝固した凝固シェルによる大きな変形抵抗を回避し、凸ロールテンションレベラーの圧下力を低減させることができる。鋳造スラブの凝固完了点で
Claims (13)
- 連続鋳造ラインに複数のテンションレベラーを順次に設置して鋳造スラブを圧縮鋳造することを含むブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法であって、下記のことを特徴とする方法:
鋳造スラブで成形する鋼の鋼種、スラブ絞り速度、冷却条件、過熱度に基づき、キャスティング方向に沿った三次元温度場分布、二相領域、固相領域の厚さ、及び
前記モデルデータに基づき、圧下の開始ロールと終了ロールの位置を決定し、且つ前記モデルデータを連続鋳造ラインにおける各テンションレベラーと関連付ける;
鋳造スラブの体積収縮量を取得し、前記体積収縮量に基づき、各テンションレベラーのロールの圧下量を決定し、且つ鋳造スラブの
鋳造スラブの
ただし、前記複数のテンションレベラーは、前部テンションレベラーと後部テンションレベラーに分けられ、前記後部テンションレベラーは前記前部テンションレベラーよりも鋳造スラブの凝固完了点に接近し、前記後部テンションレベラーは凸ロールテンションレベラーであり、前記前部テンションレベラーはフラットロールテンションレベラーである。 - 前記凸ロールテンションレベラーの上部ロールは凸ロールであり、ロールギャップを調整するために上昇・下降することができ、前記凸ロールはモーターと減速機に接続される;
前記凸ロールテンションレベラーの下部ロールはフラットロールである;
前記上部ロールと前記下部ロールはフレームで接続されており、4ペアの駆動油圧シリンダーを介して中央の鋳造スラブに圧下力を掛ける
ことを特徴とする、請求項1に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。 - 前記上部ロールは凸ロールであり、駆動ロールでもあることを特徴とする、請求項3に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
- 前記下部ロールはフラットロールであり、動かずに固定される従動ロールでもあることを特徴とする、請求項3に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
- 前記凸ロールのロール本体の作業部の輪郭曲線は、第1直線分(AB)と、第1遷移曲線分(BC)と、第2直線分(CD)と、第2遷移曲線分(DE)と、第3直線分(EF)とが順次に連結してなる;
ただし、第1直線分(AB)は第3直線分(EF)と同軸にまたは同一平面に設置され、第2直線分(CD)は第1直線分(AB)または第3直線分(EF)と平行に設置される;
第1遷移曲線分(BC)と第2遷移曲線分(DE)はそれぞれ正弦曲線からなり、或いは内側へ凹入するものと、外側へ凸出するものとを含む2つの円弧線からなり、2つの円弧の半径は等しい若しくは等しくない;
凸ロールの長手方向の断面について、第1遷移曲線分(BC)と、第2直線分(CD)と、第2遷移曲線分(DE)とは、凸ロールの表面でラグボス形態の凸構造を形成する
ことを特徴とする、請求項3に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。 - 前記第2遷移曲線分(DE)と第1遷移曲線分(BC)は鏡映対称である;それらの鏡映対称中心線は、前記第2直線分(CD)の中点を通り、且つ前記第2直線分(CD)に垂直する直線であることを特徴とする、請求項6または7に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
- 前記各テンションレベラーの前記凸ロールのロール本体の第2直線分(CD)の長さは、鋳造スラブが各テンションレベラーに到達する時の未凝固二相領域の幅(D)によるものであることを特徴とする、請求項6に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
- 前記各テンションレベラーの前記凸ロールのロール本体の第2直線分(CD)の長さは≧D+40mmであることを特徴とする、請求項10に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
- 鋳造スラブに大圧下の作業モードを施す各テンションレベラーによる圧下量は、最大で単一ロールで10mmである;鋳造スラブに軽圧下の作業モードを施す各テンションレベラーによる圧下量は、単一ロールで5mm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のブルーム連続鋳造用のフラットロールと凸ロールの組み合わせによる軽圧下方法。
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