JP4217847B2

JP4217847B2 - Continuous casting method

Info

Publication number: JP4217847B2
Application number: JP03810199A
Authority: JP
Inventors: 徹加藤
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: JP2000237858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型から引き抜かれた鋳片を気水ミストにより二次冷却する鋼の連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、厚板製品などにおいて、機械的性質上の要求からＮｂ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕなどの合金元素を含有させた低合金鋼が多く用いられている。これら低合金鋼を湾曲型や垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて鋳造する場合には、鋳片表面に横割れ、横ひび割れと呼ばれる割れが発生しやすい。鋳片が矯正されるとき、鋳片表面に働く矯正応力が、これら低合金鋼に固有の限界応力を超えるために、鋳片表面に横割れや横ひび割れが発生する。
【０００３】
Ｎｂ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕなどの合金元素を含有する低合金鋼の鋳片が横割れなどを発生しやすい理由をさらに説明すると、次のとおりである。すなわち、これら低合金鋼の鋳片の熱間延性が、鋳片の凝固組織がγ相からα相に変態するＡ₃変態点の温度近傍、すなわち、約６００〜８５０℃程度の温度領域で、著しく低下する。さらに、これら低合金鋼の鋳片では、鋳型から引き抜かれた後の二次冷却過程で、ＡｌＮやＮｂＣなどがγ相粒界に析出しやすい。ＡｌＮやＮｂＣなどが析出したγ相粒界は割れやすい。したがって、上記のような温度領域で低合金鋼の鋳片が矯正されると、矯正応力によりγ相粒界が割れやすく、そのため鋳片表面に横割れや横ひび割れなどが発生するのである。
【０００４】
そこで、これら低合金鋼の鋳片を矯正する際に、上記のＡ₃変態点の温度近傍、いわゆる脆化温度域よりも、さらに低温の温度領域で鋳片を矯正する試みがあるが、上述したようにＡｌＮやＮｂＣなどがすでにγ相粒界に析出しているために、鋳片の割れ感受性が高く、単に脆化温度域より低温の温度領域で矯正するだけでは、横割れなどの発生を防止できない。
【０００５】
また、鋳片が鋳型から引き抜かれて矯正されるまでの間に、鋳片表面の凝固組織がγ相からα相に変態しないよう、鋳片表面の温度をＡ₃変態点より高温に保持し、脆化温度域よりも高温の温度領域で、鋳片を矯正する試みがある。しかし、この場合も横割れなどが発生しやすい。鋳片表面の凝固組織のγ相が変態していないので、γ相の結晶粒は大きい。したがって、鋳片表面が矯正応力によって割れやすい。
【０００６】
特開平９−４７８５４号公報では、鋳型から引き抜かれた直後の鋳片を気水ミストノズルを用いて強冷却し、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点以下の８５０℃程度の温度に冷却し、その後、鋳片を矯正するまでに、鋳片表面の温度をＡ₃変態点を超えて９００℃程度に復熱させる方法が開示されている。
【０００７】
この方法では、鋳片表面の凝固組織が、いったんγ相からα相に変態し、その後、復熱によりγ相に変態する。そのため、鋳片が矯正されるときの鋳片表面のγ相の結晶粒は小さくなっており、また、Ａ₃変態点以上の高温で鋳片が矯正されるので、鋳片表面に横割れなどが発生しにくい。
【０００８】
しかし、前述の特開平９−４７８５４号公報で提案されているような鋳片の凝固組織をγ相からα相にいったん変態させる気水ミストノズルを備えた連続鋳造機において、割れ感受性の低い一般的な炭素鋼を鋳造する場合に、鋳片表面の温度をＡ₃変態点より低下させないような冷却を行うと、鋳片表面に横割れではなくて、縦割れが発生する場合がある。このような気水ミストノズルを用いて、鋳片表面の温度をＡ₃変態点より低下させないようにすると、鋳片の幅方向での水量分布が不均一になるため、鋳片表面の温度が幅方向で不均一になる。そのため、割れ感受性の低い鋼でも鋳片表面に縦割れが発生しやすくなる。鋳片表面の温度をＡ₃変態点より低下させない理由は、近年多く用いられているように連続鋳造機の後段に配置された熱間圧延設備に、できるだけ高温状態の鋳片を供給し、鋼製品製造の際のエネルギーの節減を図るためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来用いられているような、鋳片表面の温度をいったんＡ_３変態点未満の温度に冷却し、その後鋳片を矯正するまでに、鋳片表面の温度をＡ_３変態点以上の温度に復熱させるための気水ミストノズルでは、低合金鋼の横割れや横ひび割れの発生の防止には効果があるが、次にまとめて示すような問題点がある。すなわち、
(1) このような気水ミストノズルを用いた場合に、同一の気水ミストノズルでは、冷却水の量を減らすことが困難で、たとえ量を減らしても、鋳片の幅方向での水量分布が不均一になる。
(2) したがって、上記と同一の気水ミストノズルを用いて、割れ感受性の低い一般的な炭素鋼を鋳造し、できるだけ高温状態の鋳片を得ようとする場合に、鋳片表面に縦割れが発生する場合がある。冷却水量を減らしたときに、鋳片の幅方向での水量分布が不均一になるためである。
【００１０】
本発明は、鋼種の違いによって二次冷却条件の変更を伴う鋼の連続鋳造方法であって、鋳型から引き抜かれた鋳片を同一の気水ミストノズルを用いて二次冷却する際に、鋳片表面の温度を、いったんＡ_３変態点未満の温度に低下させ、その後、Ａ_３変態点以上に復熱させる二次冷却と、Ａ_３変態点未満の温度に低下させないような二次冷却のいずれもが可能な鋼の連続鋳造方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、
「鋼種の違いによって二次冷却条件の変更を伴う鋼の連続鋳造方法であって、鋳型から引き抜かれた鋳片を同一の気水ミストノズルを用いて二次冷却する際に、ノズル内の水と空気の混合部からノズルの先端までの長さを１００〜３００ｍｍとし、
(a) 鋳型出口から鋳片の矯正位置までの間で、鋳片表面の温度をいったんＡ_３変態点未満に低下させた後、Ａ_３変態点以上に復熱させる場合には、Ａ_３変態点未満までの冷却条件を、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５〜１５、水量密度を０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ^２・分とし、そして、
(b) 鋳型出口から鋳片の矯正位置までの間で、鋳片表面の温度をＡ_３変態点未満に低下させない場合には、前記Ａ_３変態点未満までの冷却させるゾーンにおける常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５０〜２００、水量密度を０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ^２・分とする
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。」
にある。
【００１２】
本発明の方法が対象とする連続鋳造機は、鋳造された湾曲状の鋳片が矯正される湾曲型または垂直曲げ型の連続鋳造機である。また、Ｎｂ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕなどの合金元素を含む割れ感受性の高い低合金鋼と上記のような合金元素を含まず割れ感受性の低い炭素鋼等とが、同じ連続鋳造機により、同一の気水ミストノズルを用いて鋳造されるような操業を行う連続鋳造機を対象とする。
【００１３】
本発明者は、前述した従来の気水ミストノズルの問題点を次のようにして解決した。すなわち、
本発明の方法では、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さを１００〜３００ｍｍとする気水ミストノズルを用いる。さらに水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗを適正に選択することにより、同一の気水ミストノズルを用いて、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点未満の温度に低下させるように冷却水量を多くしても、逆に、鋳片を矯正するまでに鋳片表面の温度をＡ₃変態点未満の温度に低下させないように冷却水量を低減しても、いずれの場合にも、鋳片の幅方向での均一な水量分布、均一な鋳片表面の温度分布が得られる。したがって、低合金鋼の鋳片の横割れの発生を防止でき、また、同一の気水ミストノズルを用いて、炭素鋼の鋳片の縦割れなどの発生を防止でき、かつ高温の鋳片を得ることができる。
【００１４】
本発明の方法でいう鋳片表面の温度とは、たとえば、放射温度計により測定することのできる温度であり、鋳片の表面から表皮直下までの温度を意味する。また、この鋳片表面の温度は、凝固伝熱解析による計算によっても求めることができる。すなわち、鋼の種類、鋳片のサイズ、鋳造速度、鋳片の二次冷却条件などの条件が決まれば、溶鋼メニスカスからの距離に応じた鋳片表面の温度を計算で求めることができる。また、表面熱伝達係数を適切に選択することにより、この計算で求めた鋳片表面の温度は実測の温度を良く一致する。鋳片の横割れや縦割れは、鋳片表面および表皮直下に発生するので、鋳片表面の温度を管理することにより、鋳片の割れを抑制できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の方法に用いる気水ミストノズルの構造の例を概念的に示す図である。気水ミストノズル１は、水と空気の混合部２−１または２−２および気水ミストを鋳片に噴霧するノズル先端部３と、混合部２−１または２−２に水を送り込む管５（この管への配管は図示していない）と、空気を送り込む管６（この管への配管は図示していない）とで構成される。また、ノズル先端部３の先端には、ノズルチップ７を備える。
【００１６】
本発明の方法で規定する水と空気の混合部からノズルの先端までの長さとは、図１（ａ）に示す例のように、水と空気を混合する混合部２−１の形状が、その他の部分より大きい場合には、その混合部２−１とノズル先端部３の境界からノズルチップの先端４までの長さｈ−１である。図１（ｂ）に示す例のように、水と空気を混合する混合部２−２がノズル先端部３とほぼ同じ大きさの場合には、水を送り込む管５または空気を送り込む管６の内、ノズル先端部３に近い方の管のノズル先端部側の端から、ノズルチップの先端４までの長さｈ−２である。
【００１７】
ノズルチップには、通常用いられる気水ミストノズル用のノズルチップを用いることができる。また、冷却する鋳片の表面に対する気水ミストノズルの配置方法、たとえば、鋳片の幅方向で配置する間隔、鋳造方向で配置する間隔と配置する位置の範囲、鋳片表面とノズル先端との距離などは、連続鋳造機のロール配置などの構造、鋳片の最大幅、ノズルチップの種類、最大の鋳造速度等により決めればよい。
【００１８】
たとえば、最大の鋳片幅２３００ｍｍ、最大の鋳造速度２ｍ／分の鋳造条件の場合では、鋳型出口から鋳造方向の２〜３ｍ先までの間に、２００〜３００ｍｍ程度の間隔の位置に相当するロールとロールの間の位置に、鋳片の冷却面とノズル先端との距離を８０〜２００ｍｍとし、鋳片幅方向に１２０〜３００ｍｍの間隔で、気水ミストノズルを配置するのがよい。この程度に気水ミストノズルを配置することにより、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点未満の温度に低下させることができ、また、これらの気水ミストノズルの位置よりも鋳造方向で下流側の二次冷却条件の冷却水量を、上記気水ミストノズルの冷却水量よりも減らすことにより、鋳片が矯正される前に、鋳片表面の温度をＡ₃変態点以上に復熱させることもできる。
【００１９】
鋳片の冷却面とノズル先端との距離を８０ｍｍ未満とすると、気水ミストが広角に広がるノズルが必要となり、このときには水量分布が不均一になりやすい。また、この距離が２００ｍｍを超えると、隣接するノズルの気水ミストの水量分布と重複しやすく、水量分布が不均一になりやすい。鋳片幅方向のノズル間隔を１２０ｍｍ未満にすると、ノズルの本数が増加し、設備費および保守費用が増加する。また、この間隔が３００ｍｍを超えると、鋳片幅方向で水量分布が不均一になりやすい。
【００２０】
本発明の方法では、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さが１００〜３００ｍｍとする気水ミストノズルを用いる。以下に、その理由を説明する。図２は、水量分布の幅方向均一度（％）に及ぼす水と空気の混合部からノズルの先端までの長さの影響を示す図である。水量分布の幅方向均一度（％）は、次のようにして調査した。すなわち、幅方向に１５０ｍｍの間隔で３本の気水ミストノズルを水槽の上部１５０ｍｍの高さの位置に設置し、同一の気水ミストノズルを用いて、０．００８リットル／ｃｍ²・分および０．０５リットル／ｃｍ²・分の水量密度で気水ミストを噴霧する。水量密度が０．００８リットル／ｃｍ²・分のときの常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を１０、水量密度が０．０５リットル／ｃｍ²・分のときの常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を１００とした。
【００２１】
水槽は縦３００ｍｍ、横、すなわち幅方向５００ｍｍ、深さ５００ｍｍの大きさの水槽で、幅方向に２０ｍｍ間隔に仕切り板を入れ、噴霧時間１分間に、それぞれの仕切り板間の部分に貯まった水量を調査する。このとき、仕切り板間の部分に貯まった水量の内、最大量となった部分の水量に対する最小量となった部分の水量の割合を気水ミストノズルの水量分布の幅方向均一度（％）として評価した。一般的に、均一な幅方向の水量分布のときの水量分布の幅方向均一度（％）は８０％以上である。なお、０．００８リットル／ｃｍ²・分の水量密度とは、鋳片表面の温度が、鋳片の矯正位置までの間でＡ₃変態点未満の温度に低下しない程度の弱い冷却に相当し、また、０．０５リットル／ｃｍ²・分の水量密度とは、鋳片表面を強く冷却し、鋳片表面の温度をＡ₃変態点未満の温度に急冷することができるような場合の冷却に相当する。
【００２２】
図２に示すように、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さが１００ｍｍ未満の場合には、０．０５リットル／ｃｍ²・分の水量密度で噴霧する際の水量分布の幅方向均一度（％）は８０％以上となり、均一な水量分布になるが、０．００８リットル／ｃｍ²・分の水量密度で噴霧する際には、水量分布の幅方向均一度（％）は８０％より小さく、水量分布の均一性が悪い。一方、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さが１００ｍｍ以上の場合には、水量密度が０．０５および０．００８リットル／ｃｍ²・分の両方ともに、均一な水量分布になる。１５０ｍｍ以上にするのがより望ましい。しかし、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さが３００ｍｍを超えると、気水ミストノズルが長くなって、ノズル設備全体が長くなり、鋳片を支えるロール設備から突出するようになり、設備上不利である。さらに、気水ミストの液滴が粗大化し、水量分布が不均一になりやすい。したがって、水と空気の混合部からノズルの先端までの長さは１００〜３００ｍｍとする。１５０〜３００がより望ましい。
【００２３】
本発明の方法では、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点未満の温度に低下させる場合には、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５〜１５、水量密度を０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ²・分とする。
図３は、水量分布の幅方向均一度（％）に及ぼす常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）および水量密度の影響を示す図である。水と空気の混合部からノズルの先端までの長さを１５０ｍｍとした気水ミストノズルを、１５０ｍｍの間隔に３本設置して、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）および水量密度を変更し、水量分布の幅方向均一度（％）を前述した方法で調査した。
【００２４】
図３に斜線部の領域１として示すように、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５〜１５で、水量密度が０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ²・分の場合には、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％以上となり、ほぼ均一な水量分布が得られる。水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５〜１５であっても、水量密度が０．０３リットル／ｃｍ²・分未満の場合には、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％未満になる。また、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５〜１５であっても、水量密度が０．０９リットル／ｃｍ²・分を超えると、水量密度が大きすぎて、鋳片を矯正する位置までに、鋳片表面の温度がγ相に変態するＡ₃変態点以上にまで復熱できない。また、水量密度が０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ²・分であっても、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５未満では、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％未満になる場合があり、また、この混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が１５を超えると、水量分布の幅方向均一度（％）に対する効果が飽和する。したがって、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点未満に低下させる場合には、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）で５〜１５、水量密度を０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ²・分とする。
【００２５】
また、本発明の方法では、鋳片表面の温度をＡ₃変態点未満の温度に低下させない場合には、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５０〜２００、水量密度を０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ²・分とする。図３に斜線部の領域２として示すように、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５０〜２００、水量密度が０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ²・分の場合には、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％以上となり、ほぼ均一な水量分布が得られる。水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５０〜２００であっても、水量密度が０．００５リットル／ｃｍ²・分未満の場合には、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％未満になる場合があり、水量密度が０．０１５リットル／ｃｍ²・分を超えると、水量分布の幅方向均一度（％）に対する効果が飽和することに加えて、鋳片表面の温度がＡ₃変態点未満の温度に低下する場合がある。水量密度が０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ²・分であっても、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が５０未満では、水量分布の幅方向均一度（％）が８０％未満になる場合があり、この混合比Ａ／Ｗが２００を超えると、水量分布の幅方向均一度（％）に対する効果が飽和する。したがって、鋳片表面の温度をＡ₃変態点未満の温度に低下させない場合には、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５０〜２００、水量密度を０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ²・分とする。
【００２６】
【実施例】
湾曲部の曲率半径１０ｍの湾曲型で機長２３ｍの連続鋳造機を用いて、断面形状が、厚み２３５ｍｍ、幅２３００ｍｍの鋳片を、速度０．７５〜１．１ｍ／分で鋳造した。気水ミストノズルを、鋳型出口から鋳造方向の１．２ｍ先までの間に、２００〜２５０ｍｍ程度の間隔の位置に相当するロールとロールの間の位置に、鋳片との距離を約１５０ｍｍとして、鋳片幅方向に約３００ｍｍ間隔で配置した。気水ミストノズルの水と空気の混合部からノズルの先端までの長さと、常温常圧における水と空気の混合比の体積割合および水量密度を変化させて試験した。表１に、用いた鋼を示す。鋼Ａは、Ｃｕ、ＮｉおよびＮｂを含む低合金鋼であり、とくに鋳片の矯正時に横割れの発生しやすい鋼である。鋼Ｂは、一般的な炭素鋼であり、横割れや横ひび割れの割れ感受性は小さい。ただし、鋳片表面の幅方向の冷却が不均一な場合には、縦割れが発生することがある。
【００２７】
【表１】

【００２８】
各鋳造試験では、鋼Ａに続けて鋼Ｂを鋳造した。このとき、鋼Ａの鋳造では、鋳片表面の温度をいったんＡ₃変態点未満の８５０℃程度の温度に冷却し、８５０℃程度になった鋳片以降の位置では、二次冷却条件の冷却水量を減らし、鋳片表面の温度を復熱させ、矯正時点での鋳片表面の温度をＡ₃変態点以上の９００℃程度とした。引き続き、鋼Ｂの鋳造では、鋳型出口から矯正位置まで、鋳片表面の温度をＡ₃変態点以上の９００℃以上に保持して、鋳片を矯正した。鋳片表面の温度は、鋳型出口の直下および矯正位置近傍で、それぞれ放射温度計で測定し、上記の範囲の温度になっていることを確認した。
【００２９】
得られた鋳片の表面を目視で観察し、鋳片表面の割れの発生状況を調査した。試験条件と試験結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
本発明例の試験Ｎｏ．１およびＮｏ．２では、本発明で規定する条件を満足する水と空気の混合部からノズルの先端までの長さ１５０ｍｍ、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）、すなわち鋼Ａでは、１０〜１２の範囲、鋼Ｂでは、１２５〜１５０の範囲、さらに、水量密度、すなわち、鋼Ａでは、０．０５〜０．０８リットル／ｃｍ²・分、鋼Ｂでは、０．００８〜０．０１０リットル／ｃｍ²・分の各条件で試験した。上述したように、鋼Ａの鋳片表面の温度は、Ａ₃変態点未満の８５０℃程度に冷却し、その後、Ａ₃変態点以上の９００℃以上に復熱させて鋳片を矯正した。鋼Ｂの鋳片表面の温度は、矯正位置までＡ₃変態点以上の９００℃以上に保持して、そのまま鋳片を矯正した。得られた鋼Ａおよび鋼Ｂの鋳片では、鋳片表面に割れの発生は認められなかった。
【００３２】
比較例の試験Ｎｏ．３では、本発明で規定する水と空気の混合部からノズルの先端までの長さの下限を外れる条件の８０ｍｍの長さで試験した。常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）および水量密度については、本発明で規定する条件を満足する範囲で試験した。鋼Ａの鋳片には、割れは発生しなかったが、鋼Ｂの鋳片には、著しい縦割れが発生した。鋳片表面の手入れをしてから熱間圧延する必要がある程度の縦割れであった。水と空気の混合部からノズルの先端までの長さが短いため、とくに、水量密度が０．００８リットル／ｃｍ²・分と少ない場合に、気水ミストの幅方向の均一性が悪くなった。したがって、鋼Ｂの場合のみ、鋳片の幅方向での水量分布が不均一になり、鋳片に縦割れが発生した。
【００３３】
比較例の試験Ｎｏ．４では、本発明で規定する水と空気の混合部からノズルの先端までの長さの１５０ｍｍで試験し、鋼Ａでは、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）および水量密度については、本発明で規定する条件を満足する範囲で試験し、鋼Ｂでは、これらを本発明で規定する条件の下限を外れる条件で試験した。鋼Ａの鋳片には、割れは発生しなかったが、鋼Ｂの鋳片には、著しい縦割れが発生した。鋼Ｂの試験では、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が３０と小さく、かつ、水量密度が０．００２リットル／ｃｍ²・分と少ないために、鋳片の幅方向での水量分布の均一性が悪くなり、鋳片に縦割れが発生した。
【００３４】
比較例の試験Ｎｏ．５では、本発明で規定する水と空気の混合部からノズルの先端までの長さの１５０ｍｍで試験し、鋼Ｂでは、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）および水量密度については、本発明で規定する条件を満足する範囲で試験し、鋼Ａでは、これらを本発明で規定する条件の下限を外れる条件で試験した。鋼Ｂの鋳片には、割れは発生しなかったが、鋼Ａの鋳片には、著しい横割れが鋳片表面に部分的に発生した。鋳片表面の手入れをしてから熱間圧延する必要がある程度の横割れであった。鋼Ａの試験では、水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）が３と小さく、かつ、水量密度が０．０２リットル／ｃｍ²・分と少ないために、鋳片の幅方向での水量分布の均一性が悪くなり、鋳型出口の直下での鋳片表面の温度にばらつきが見られ、Ａ₃変態点未満の温度に低下しない鋳片表面の部分が存在した。したがって、部分的に鋳片表面に横割れが発生した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、鋼種の違いによって二次冷却条件の変更を伴う鋼の連続鋳造方法に関して、鋳型から引き抜かれた鋳片を同一の気水ミストノズルを用いて二次冷却する際に、鋳片表面の温度を、いったんＡ_３変態点未満の温度に低下させ、その後、Ａ_３変態点以上に復熱させる二次冷却と、Ａ_３変態点未満の温度に低下させないような二次冷却のいずれもが可能となる。これにより、鋼の連続鋳造方法において、同一の気水ミストノズルを用いて、Ｎｂ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕなどの合金元素を含有する低合金鋼の鋳片の横割れや炭素鋼などの縦割れなどの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の気水ミストノズルの構造の例を概念的に示す図である。
【図２】水量分布の幅方向均一度（％）に及ぼす混合部からノズルの先端までの長さの影響を示す図である。
【図３】水量分布の幅方向均一度（％）に及ぼす常温常圧における水に対する空気の混合体積割合および水量密度の影響を示す図である。
【符号の説明】
１：気水ミストノズル２−１、２−２：混合部
３：ノズル先端部４：ノズルチップの先端
５：水を送り込む管６：空気を送り込む管
７：ノズルチップ
ｈ−１、ｈ−２：混合部からノズルの先端までの長さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous casting method of steel in which a slab drawn from a mold is secondarily cooled by air-water mist.
[0002]
[Prior art]
In recent years, low-alloy steels containing alloy elements such as Nb, V, Ni, and Cu are often used in thick plate products and the like due to demands on mechanical properties. When casting these low alloy steels using a curved or vertical bending type continuous casting machine, cracks called lateral cracks and lateral cracks are likely to occur on the surface of the slab. When the slab is straightened, the straightening stress acting on the surface of the slab exceeds the limit stress inherent to these low alloy steels, so that transverse cracks and lateral cracks occur on the slab surface.
[0003]
The reason why the slab of low alloy steel containing alloy elements such as Nb, V, Ni, and Cu is liable to generate transverse cracks will be described as follows. That is, the hot ductility of cast piece of low-alloy steel, the temperature near the A ₃ transformation point of solidification structure of the slab is transformed to α-phase from γ phase, i.e., at a temperature range of about 600 to 850 ° C., It drops significantly. Furthermore, in these low alloy steel slabs, AlN, NbC and the like are likely to precipitate at the γ-phase grain boundaries in the secondary cooling process after being drawn from the mold. The γ-phase grain boundaries where AlN, NbC, etc. are precipitated are easily cracked. Therefore, when a slab of low alloy steel is straightened in the temperature range as described above, the γ phase grain boundary is easily cracked by the straightening stress, and therefore, lateral cracks, lateral cracks, etc. occur on the slab surface.
[0004]
Therefore, when correcting the slab of low alloy steel, the temperature near the above A ₃ transformation point, than the so-called brittle temperature range, but still there is an attempt to correct the cast piece at low temperature region, above As described above, AlN, NbC, etc. are already precipitated at the γ-phase grain boundaries, so the slab is highly susceptible to cracking, and simply by correcting in a temperature range lower than the embrittlement temperature range, transverse cracking, etc. occurs. Cannot be prevented.
[0005]
Moreover, until the slab is corrected withdrawn from the mold, so that the solidification structure of the slab surface is not transformed into α phase from γ phase, keeping the temperature of the slab surface to a temperature higher than A ₃ transformation point There is an attempt to correct the slab in a temperature range higher than the embrittlement temperature range. In this case, however, transverse cracks and the like are likely to occur. Since the γ phase of the solidified structure of the slab surface is not transformed, the crystal grains of the γ phase are large. Therefore, the slab surface is easily cracked by the straightening stress.
[0006]
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-47854, the slab immediately after being pulled out from the mold is strongly cooled using an air-water mist nozzle, and the temperature of the slab surface is once cooled to a temperature of about 850 ° C. below the A ₃ transformation point. Then, a method is disclosed in which the temperature of the slab surface is reheated to about 900 ° C. beyond the A ₃ transformation point before the slab is corrected.
[0007]
In this method, the solidified structure of the slab surface is once transformed from the γ phase to the α phase, and then transformed into the γ phase by recuperation. Therefore, crystal grains of the γ-phase of the slab surface when the slab is corrected is reduced. In addition, since pieces cast at a high temperature of at least A ₃ transformation point is corrected, transverse cracks on the cast slab surface, etc. Is unlikely to occur.
[0008]
However, in a continuous casting machine provided with an air-water mist nozzle that once transforms the solidified structure of a slab from a γ phase to an α phase as proposed in the above-mentioned JP-A-9-47854, when casting a specific carbon steel, when the cooling that the temperature of the slab surface not lower than a ₃ transformation point, rather than transverse cracks on the cast slab surface, there are cases where vertical cracks occur. Using such steam-water mist nozzles, when the temperature of the slab surface so as not to lower than A ₃ transformation point, because the water content distribution in the width direction of the slab is not uniform, the temperature of the slab surface Uneven in the width direction. Therefore, vertical cracks are likely to occur on the surface of the slab even with steel having low crack sensitivity. Reason for the temperature of the slab surface not lower than A ₃ transformation point, recently many used are hot-rolling equipment in which is disposed downstream of the continuous casting machine as, as much as possible supply slab of high temperature, steel This is to save energy when manufacturing the product.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, as conventionally used, once it cooled to a temperature below A _3-varying state point temperature of the slab surface, before correcting the subsequently cast piece, A ₃ transformation temperature of the slab surface The air-water mist nozzle for reheating to a temperature above the point is effective in preventing the occurrence of transverse cracks and cracks in the low alloy steel, but has the following problems. That is,
(1) When such an air-water mist nozzle is used, it is difficult to reduce the amount of cooling water with the same air-water mist nozzle, even if the amount is reduced, the amount of water in the width direction of the slab Distribution becomes uneven.
(2) Therefore, when using the same air-water mist nozzle as described above to cast general carbon steel with low cracking susceptibility and obtaining a slab that is as hot as possible, vertical cracking occurs on the surface of the slab. May occur. This is because when the amount of cooling water is reduced, the water amount distribution in the width direction of the slab becomes non-uniform.
[0010]
The present invention is a continuous casting method of steel that involves a change in secondary cooling conditions depending on the steel type, and is used when a slab drawn from a mold is subjected to secondary cooling using the same air-water mist nozzle. the temperature of one surface, once lowered to a temperature lower than a ₃ transformation point, then, a ₃ and secondary cooling to recuperation than transformation point, a ₃ of the secondary cooling so as not to lower the temperature below the transformation point It aims at providing the continuous casting method of steel in which both are possible.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is as follows.
“A steel continuous casting method that involves changing the secondary cooling conditions depending on the steel type, and when the slab drawn from the mold is subjected to secondary cooling using the same air-water mist nozzle, The length from the mixing part of the air to the tip of the nozzle is 100 to 300 mm,
(a) between the mold exit to a correction position of the slab, after lowering once A less than ₃ transformation point temperature of the slab surface, in the case of recuperation or more A ₃ transformation point, A ₃ transformation Cooling conditions to below the point, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure is 5 to 15, the water density is 0.03 to 0.09 liter / cm ² · min, And
(b) between the mold exit to a correction position of the slab, the temperature of the slab surface when not drop below A ₃ transformation point, in normal temperature and pressure in the zone to be cooled to less than the A ₃ transformation point A continuous casting method of steel, wherein the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is 50 to 200, and the water density is 0.005 to 0.015 liter / cm ² · min. "
It is in.
[0012]
The continuous casting machine targeted by the method of the present invention is a curved or vertical bending type continuous casting machine in which a cast curved slab is corrected. In addition, the same continuous casting machine makes it possible to use the same continuous casting machine for the low-alloy steel with high cracking sensitivity containing alloy elements such as Nb, V, Ni, and Cu and the carbon steel with low cracking sensitivity not containing the above alloy elements. The target is a continuous casting machine that performs operations such as casting using an air-water mist nozzle.
[0013]
The present inventor has solved the above-described problems of the conventional air / water mist nozzle as follows. That is,
In the method of the present invention, an air / water mist nozzle having a length from the mixing portion of water and air to the tip of the nozzle of 100 to 300 mm is used. Furthermore, by properly selecting the mixing ratio A / W of water W and the air A, cooling using the same air-water mist nozzles, once to reduce the temperature below A ₃ transformation point temperature of the slab surface even by increasing the amount of water, on the contrary, even if reduced amount of cooling water to the temperature of the slab surface not lowered to a temperature lower than a ₃ transformation point before correcting slab, in any case, cast A uniform water amount distribution in the width direction of the piece and a uniform temperature distribution on the surface of the slab are obtained. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of transverse cracks in low alloy steel slabs, and to prevent the occurrence of vertical cracks in carbon steel slabs using the same air-water mist nozzle. Obtainable.
[0014]
The temperature of the slab surface referred to in the method of the present invention is a temperature that can be measured by, for example, a radiation thermometer, and means a temperature from the surface of the slab to just below the skin. The temperature of the slab surface can also be obtained by calculation by solidification heat transfer analysis. That is, if conditions such as the type of steel, the size of the slab, the casting speed, and the secondary cooling condition of the slab are determined, the temperature of the slab surface according to the distance from the molten steel meniscus can be obtained by calculation. Further, by appropriately selecting the surface heat transfer coefficient, the temperature of the slab surface obtained by this calculation matches the measured temperature well. Since lateral cracks and vertical cracks of the slab are generated on the surface of the slab and directly under the skin, the crack of the slab can be suppressed by controlling the temperature of the surface of the slab.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram conceptually showing an example of the structure of an air / water mist nozzle used in the method of the present invention. The air / water mist nozzle 1 includes a water / air mixing part 2-1 or 2-2, a nozzle tip 3 for spraying the air / water mist onto a cast piece, and a pipe for feeding water into the mixing part 2-1 or 2-2. 5 (the pipe to this pipe is not shown) and the pipe 6 for feeding air (the pipe to this pipe is not shown). A nozzle tip 7 is provided at the tip of the nozzle tip 3.
[0016]
The length from the mixing part of water and air to the tip of the nozzle defined by the method of the present invention is the shape of the mixing part 2-1 for mixing water and air, as in the example shown in FIG. When it is larger than the other part, it is the length h-1 from the boundary between the mixing part 2-1 and the nozzle tip part 3 to the tip 4 of the nozzle tip. When the mixing unit 2-2 for mixing water and air is approximately the same size as the nozzle tip 3 as in the example shown in FIG. 1B, the pipe 5 for feeding water or the pipe 6 for feeding air is used. The length h-2 from the end on the nozzle tip side of the tube closer to the nozzle tip 3 to the tip 4 of the nozzle tip.
[0017]
As the nozzle tip, a commonly used nozzle tip for an air / water mist nozzle can be used. Also, the arrangement method of the air / water mist nozzle with respect to the surface of the slab to be cooled, for example, the interval in the width direction of the slab, the interval in the casting direction and the range of the location, the slab surface and the nozzle tip The distance and the like may be determined by the structure such as the roll arrangement of the continuous casting machine, the maximum width of the slab, the type of nozzle tip, the maximum casting speed, and the like.
[0018]
For example, in the case of casting conditions with a maximum slab width of 2300 mm and a maximum casting speed of 2 m / min, a roll corresponding to a position having an interval of about 200 to 300 mm between the mold outlet and 2-3 m ahead in the casting direction. The distance between the cooling surface of the slab and the tip of the nozzle is 80 to 200 mm, and the air / water mist nozzles are preferably arranged at intervals of 120 to 300 mm in the slab width direction. By arranging the air-water mist nozzles to the extent it is possible to reduce the temperature of the once A less than ₃ transformation point temperature of the slab surface and, downstream in the casting direction than the position of these gas-water mist nozzles the amount of cooling water of the secondary cooling conditions sides, by reducing of the cooling water of the steam-water mist nozzle, before the slab is corrected, thereby recuperation temperature of the slab surface than a ₃ transformation point You can also.
[0019]
If the distance between the cooling surface of the slab and the tip of the nozzle is less than 80 mm, a nozzle in which the air / water mist spreads in a wide angle is required. Moreover, when this distance exceeds 200 mm, it is easy to overlap with the water amount distribution of the air-water mist of an adjacent nozzle, and water amount distribution tends to become non-uniform | heterogenous. When the nozzle interval in the slab width direction is less than 120 mm, the number of nozzles increases, and the equipment cost and maintenance cost increase. Moreover, when this space | interval exceeds 300 mm, water volume distribution will become non-uniform | heterogenous easily in the slab width direction.
[0020]
In the method of the present invention, an air / water mist nozzle having a length from the mixing portion of water and air to the tip of the nozzle of 100 to 300 mm is used. The reason will be described below. FIG. 2 is a diagram showing the influence of the length from the water / air mixing portion to the tip of the nozzle on the width direction uniformity (%) of the water amount distribution. The uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution was investigated as follows. That is, three air-water mist nozzles are installed at a height of 150 mm in the upper part of the water tank at intervals of 150 mm in the width direction, and 0.008 liter / cm ² · min and The air mist is sprayed at a water density of 0.05 liter / cm ² · min. When the water density is 0.008 liter / cm ² · min, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at normal temperature and normal pressure is 10, and the water density is 0.05 liter / cm ² · min. The mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure was 100.
[0021]
The water tank is 300 mm long, horizontal, that is, 500 mm wide and 500 mm deep. A partition plate is inserted at intervals of 20 mm in the width direction, and the amount of water accumulated in the portion between each partition plate during a spraying time of 1 minute. To investigate the. At this time, the ratio of the amount of water in the portion that became the minimum amount to the amount of water in the portion that became the maximum amount among the amount of water stored in the part between the partition plates was the uniformity in the width direction of the water amount distribution of the air mist nozzle (%) As evaluated. Generally, the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution when the water amount distribution is uniform in the width direction is 80% or more. The water density of 0.008 liter / cm ² · min corresponds to weak cooling so that the temperature of the slab surface does not drop to a temperature below the A ₃ transformation point until the slab correction position. In addition, the water density of 0.05 liter / cm ² · min is the cooling when the slab surface can be cooled strongly and the slab surface temperature can be rapidly cooled to a temperature below the A ₃ transformation point. It corresponds to.
[0022]
As shown in FIG. 2, when the length from the mixing part of water and air to the tip of the nozzle is less than 100 mm, the width of the water amount distribution when spraying at a water amount density of 0.05 liter / cm ² · min Uniformity in direction (%) is 80% or more, resulting in a uniform water volume distribution. When spraying at a water volume density of 0.008 liter / cm ² · min, the uniformity in the width direction (%) of the water volume distribution is It is smaller than 80%, and the uniformity of water distribution is poor. On the other hand, when the length from the water / air mixing part to the tip of the nozzle is 100 mm or more, the water density is 0.05 and 0.008 liters / cm ² · min. . It is more desirable to make it 150 mm or more. However, if the length from the water / air mixing part to the tip of the nozzle exceeds 300 mm, the air / water mist nozzle becomes longer, the entire nozzle equipment becomes longer, and it comes to protrude from the roll equipment that supports the slab. The equipment is disadvantageous. Furthermore, the droplets of the air-water mist become coarse and the water amount distribution tends to be non-uniform. Therefore, the length from the mixing part of water and air to the tip of the nozzle is 100 to 300 mm. 150-300 is more desirable.
[0023]
In the method of the present invention, when lowering the temperature once A less than ₃ transformation point temperature of the slab surface, the mixing ratio A / W of water W and the air A in the normal temperature and pressure (volume ratio) 5-15 The water density is 0.03 to 0.09 liter / cm ² · min.
FIG. 3 is a diagram showing the influence of the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at a normal temperature and normal pressure and the water amount density on the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution. Three air / water mist nozzles with a length of 150 mm from the water / air mixing part to the tip of the nozzle were installed at intervals of 150 mm, and the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A and The water density was changed and the uniformity (%) in the width direction of the water distribution was investigated by the method described above.
[0024]
As indicated by hatched area 1 in FIG. 3, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure is 5 to 15, and the water density is 0.03 to 0.09 liter / In the case of cm ² · min, the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution is 80% or more, and a substantially uniform water amount distribution is obtained. Even if the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is 5 to 15, if the water density is less than 0.03 liter / cm ² · min, the uniformity in the width direction of the water distribution ( %) Is less than 80%. Further, even if the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is 5 to 15, if the water density exceeds 0.09 liter / cm ² · min, the water density is too large, and the casting until a position of correcting the strip, can not recuperator to more than a ₃ transformation point temperature of the cast slab surface is transformed into γ phase. Further, even if the water density is 0.03 to 0.09 liter / cm ² · min, if the mixing ratio A / W (volume ratio) of the water W and the air A is less than 5, the uniformity of the water quantity distribution in the width direction (%) May be less than 80%, and when the mixing ratio A / W (volume ratio) exceeds 15, the effect on the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution is saturated. Thus, when lowered to temporarily A less than ₃ transformation point temperature of the slab surface is 5 to 15 in a mixing ratio A / W of water W and the air A in the normal temperature and pressure (volume ratio), the water density 0. 03 to 0.09 liter / cm ² · min.
[0025]
In the method of the present invention, if not to lower the temperature of the slab surface at a temperature below A ₃ transformation point, 50 a mixing ratio A / W of water W and the air A in the normal temperature and pressure (volume ratio) 200, the water density is 0.005 to 0.015 liter / cm ² · min. As shown by the shaded area 2 in FIG. 3, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure is 50 to 200, and the water density is 0.005 to 0.015 liter / cm. ^In the case of ² minutes, the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution is 80% or more, and a substantially uniform water amount distribution is obtained. Even if the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is 50 to 200, if the water density is less than 0.005 liter / cm ² · min, the uniformity in the width direction of the water distribution ( %) May be less than 80%, and if the water density exceeds 0.015 liter / cm ² · min, the effect on the uniformity (%) in the width direction of the water distribution is saturated, and the slab the temperature of the surface may be lowered to a temperature lower than a ₃ transformation point. Even if the water density is 0.005 to 0.015 liter / cm ² · min, if the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is less than 50, the uniformity in the width direction of water distribution (%) ) May be less than 80%. When the mixing ratio A / W exceeds 200, the effect on the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution is saturated. Therefore, if not to lower the temperature of the slab surface at a temperature below A ₃ transformation point, the mixing ratio A / W (volume ratio) of 50 to 200 of the water W and the air A in the normal temperature and pressure, the water density 0 0.005 to 0.015 liter / cm ² · min.
[0026]
【Example】
A slab having a cross section of 235 mm in thickness and 2300 mm in width was cast at a speed of 0.75 to 1.1 m / min using a continuous casting machine having a curvature radius of 10 m and a machine length of 23 m. The distance between the air mist nozzle and the slab is about 150 mm at a position between the rolls corresponding to a distance of about 200 to 250 mm between the mold outlet and 1.2 m ahead in the casting direction. In the slab width direction, they were arranged at intervals of about 300 mm. The test was performed by changing the length from the water / air mixing part of the air / water mist nozzle to the tip of the nozzle, the volume ratio of the mixing ratio of water and air at normal temperature and pressure, and the water density. Table 1 shows the steel used. Steel A is a low alloy steel containing Cu, Ni, and Nb, and is particularly steel that is prone to transverse cracks when straightening a slab. Steel B is a general carbon steel, and has low cracking susceptibility to lateral cracks and lateral cracks. However, when the cooling in the width direction of the slab surface is not uniform, vertical cracks may occur.
[0027]
[Table 1]

[0028]
In each casting test, steel B was cast after steel A. At this time, in the casting of Steel A, the temperature of the slab surface is once cooled to a temperature of about 850 ° C. below the A ₃ transformation point, and at the position after the slab where the temperature has reached about 850 ° C., cooling under the secondary cooling condition is performed. The amount of water was reduced, the temperature of the slab surface was reheated, and the temperature of the slab surface at the time of straightening was set to about 900 ° C. above the A ₃ transformation point. Subsequently, in the casting of steel B, the slab surface was corrected from the mold exit to the correction position by maintaining the temperature of the slab surface at 900 ° C. or more above the A ₃ transformation point. The slab surface temperature was measured with a radiation thermometer immediately below the mold outlet and in the vicinity of the correction position, and it was confirmed that the temperature was within the above range.
[0029]
The surface of the obtained slab was visually observed to investigate the occurrence of cracks on the slab surface. Table 2 shows the test conditions and test results.
[0030]
[Table 2]

[0031]
Test no. 1 and no. 2, the length from the water / air mixing part to the tip of the nozzle that satisfies the conditions specified in the present invention is 150 mm, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure, that is, steel. A is in the range of 10-12, Steel B is in the range of 125-150, and the water density is 0.05 to 0.08 liters / cm ² · min. The test was conducted under each condition of 008 to 0.010 liter / cm ² · min. As described above, the temperature of the slab surface of steel A was cooled to about 850 ° C. below the A ₃ transformation point, and then reheated to 900 ° C. or more above the A ₃ transformation point to correct the slab. The temperature of the surface of the slab of Steel B was maintained at 900 ° C. or higher up to the correction position and above the A ₃ transformation point, and the slab was corrected as it was. In the obtained steel A and steel B slabs, no cracks were observed on the slab surface.
[0032]
Test No. of the comparative example. In No. 3, the test was performed at a length of 80 mm under a condition that deviated from the lower limit of the length from the water / air mixing portion defined in the present invention to the tip of the nozzle. The mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at normal temperature and pressure and the water density were tested in a range satisfying the conditions defined in the present invention. No cracks occurred in the steel A slab, but significant vertical cracks occurred in the steel B slab. There was some vertical cracking that required hot rolling after the slab surface was cleaned. Due to the short length from the water / air mixing part to the tip of the nozzle, the uniformity in the width direction of the air / water mist deteriorated, especially when the water density was as low as 0.008 liter / cm ² · min. . Therefore, only in the case of steel B, the water amount distribution in the width direction of the slab became non-uniform, and vertical cracks occurred in the slab.
[0033]
Test No. of the comparative example. No. 4 was tested at a length of 150 mm from the water / air mixing part to the tip of the nozzle defined in the present invention. In Steel A, the mixing ratio A / W (volume ratio of water W and air A at normal temperature and normal pressure) ) And water density were tested within a range satisfying the conditions specified in the present invention, and Steel B was tested under conditions that deviated from the lower limit of the conditions specified in the present invention. No cracks occurred in the steel A slab, but significant vertical cracks occurred in the steel B slab. In the test of steel B, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is as small as 30 and the water density is as low as 0.002 liter / cm ² · min. As a result, the uniformity of the water distribution in the slab deteriorated and vertical cracks occurred in the slab.
[0034]
Test No. of the comparative example. No. 5 was tested at a length of 150 mm from the water / air mixing part to the tip of the nozzle defined in the present invention. In Steel B, the mixing ratio A / W (volume ratio of water W and air A at normal temperature and normal pressure) ) And the water density were tested in a range satisfying the conditions defined in the present invention, and Steel A was tested under conditions that deviated from the lower limit of the conditions defined in the present invention. No cracks occurred in the slab of Steel B, but significant lateral cracks occurred partially on the slab surface of the slab of Steel A. There was a certain degree of transverse cracking that required hot rolling after the slab surface was cleaned. In the test of Steel A, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is as small as 3 and the water density is as low as 0.02 liter / cm ² · min. uniformity of water distribution is deteriorated in, variation was observed in the temperature of the slab surface at just under the mold exit, the portion of the slab surface not lowered to a temperature lower than a ₃ transformation point was present. Therefore, a lateral crack partially occurred on the slab surface.
[0035]
【The invention's effect】
More present invention, the steel types differences with respect to the continuous casting method of steel involving a change of the secondary cooling conditions, when the secondary cooling using the same air-water mist nozzle slab that was withdrawn from the mold, the slab the temperature of the surface, once lowered to a temperature lower than a ₃ transformation point, then, a ₃ and secondary cooling to recuperation than transformation point, any of a ₃ two so as not to lower the temperature below the transformation point primary cooling Is also possible. Thereby, in the continuous casting method of steel, using the same air-water mist nozzle, transverse cracks of slabs of low alloy steel containing alloy elements such as Nb, V, Ni, Cu, and vertical cracks of carbon steel, etc. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram conceptually showing an example of the structure of an air / water mist nozzle according to the method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the influence of the length from the mixing portion to the tip of the nozzle on the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution.
FIG. 3 is a diagram showing the influence of the mixing volume ratio of air to water at normal temperature and pressure and the water amount density on the uniformity (%) in the width direction of the water amount distribution.
[Explanation of symbols]
1: Air / water mist nozzle 2-1 and 2-2: Mixing unit 3: Nozzle tip 4: Nozzle tip 5: Pipe for feeding water 6: Pipe for feeding air 7: Nozzle tips h-1, h-2 : Length from mixing section to nozzle tip

Claims

鋼種の違いによって二次冷却条件の変更を伴う鋼の連続鋳造方法であって、鋳型から引き抜かれた鋳片を同一の気水ミストノズルを用いて二次冷却する際に、ノズル内の水と空気の混合部からノズルの先端までの長さを１００〜３００ｍｍとし、
(a) 鋳型出口から鋳片の矯正位置までの間で、鋳片表面の温度をいったんＡ_３変態点未満に低下させた後、Ａ_３変態点以上に復熱させる場合には、Ａ_３変態点未満までの冷却条件を、常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５〜１５、水量密度を０．０３〜０．０９リットル／ｃｍ^２・分とし、そして、
(b) 鋳型出口から鋳片の矯正位置までの間で、鋳片表面の温度をＡ_３変態点未満に低下させない場合には、前記Ａ_３変態点未満までの冷却させるゾーンにおける常温常圧における水Ｗと空気Ａの混合比Ａ／Ｗ（体積割合）を５０〜２００、水量密度を０．００５〜０．０１５リットル／ｃｍ^２・分とする
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 This is a continuous casting method of steel that involves changing the secondary cooling conditions depending on the steel type, and when the slab drawn from the mold is subjected to secondary cooling using the same air-water mist nozzle, the water in the nozzle The length from the air mixing part to the tip of the nozzle is 100 to 300 mm,
(a) between the mold exit to a correction position of the slab, after lowering once A less than ₃ transformation point temperature of the slab surface, in the case of recuperation or more A ₃ transformation point, A ₃ transformation Cooling conditions to below the point, the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A at room temperature and normal pressure is 5 to 15, the water density is 0.03 to 0.09 liter / cm ² · min, And
(b) between the mold exit to a correction position of the slab, the temperature of the slab surface when not drop below A ₃ transformation point, in normal temperature and pressure in the zone to be cooled to less than the A ₃ transformation point A continuous casting method of steel, wherein the mixing ratio A / W (volume ratio) of water W and air A is 50 to 200, and the water density is 0.005 to 0.015 liter / cm ² · min.