JP5646443B2 - Continuous casting method to suppress variation of center segregation in slab width direction. - Google Patents
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Description
本発明は、鋼のスラブの連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting method of a steel slab.
スラブを連続鋳造するための連続鋳造機は、浸漬ノズルを介して溶鋼が注湯される鋳型と、鋳造方向に沿って並設された複数のロール対と、鋳造方向に隣接するロール間に配置された複数のノズルを備えている（例えば特許文献１参照）。鋳型からロール対によって引き抜かれた鋳片は、ロール対によって鋳造経路の下流側に送られながら、ノズルから噴霧される冷却水によって冷却される。鋳造経路を通過する鋳片は、主に、ロール面との接触による抜熱と、冷却水による抜熱によって冷却される。また、各ロールは、撓みの抑制と軸受への負担の軽減のために、軸方向に２〜４分割されるとともにその分割位置で軸受箱に支持された分割型ロールが用いられている場合が多い。この軸受箱は鋳片と接触しないようになっている。 A continuous casting machine for continuously casting slabs is arranged between a mold in which molten steel is poured through an immersion nozzle, a plurality of pairs of rolls arranged in parallel along the casting direction, and rolls adjacent to the casting direction. A plurality of nozzles are provided (see, for example, Patent Document 1). The slab drawn from the mold by the roll pair is cooled by the cooling water sprayed from the nozzle while being sent to the downstream side of the casting path by the roll pair. The slab passing through the casting path is cooled mainly by heat removal by contact with the roll surface and heat removal by cooling water. In addition, each roll may be divided into 2 to 4 in the axial direction to suppress bending and reduce the load on the bearing, and a split roll supported by the bearing box at the divided position may be used. Many. The bearing box is not in contact with the slab.
しかしながら、分割型ロールを用いた場合、軸受箱は鋳片と接触しないため、鋳片の軸受箱を通過した部位は、ロール面との接触による抜熱がないため、抜熱総量が他の部位よりも少なくなる。そのため、軸受箱を通過した部位で凝固遅れが生じて、その結果、凝固が遅れている部分の中心偏析が悪化して、幅方向の中心偏析にバラツキが生じてしまう。 However, when split rolls are used, the bearing box does not come into contact with the slab, so the part of the slab that has passed through the bearing box has no heat removal due to contact with the roll surface. Less than. For this reason, a solidification delay occurs in the portion that has passed through the bearing housing, and as a result, the center segregation of the portion where the solidification is delayed is deteriorated, resulting in variations in the center segregation in the width direction.
また、一般的な２孔式の浸漬ノズルを用いた場合、浸漬ノズルから鋳型へ吐出された溶鋼流が、鋳型内の凝固シェルの幅方向端部に局所的に当たる場合がある（図２参照）。高温の溶鋼流が局所的に当たった箇所は入熱が増加し、シェルの成長が停滞する。また、図２に示すように、鋳型のコーナー部近傍は、長辺、短辺からの二方向の抜熱による凝固の熱収縮により、鋳型と鋳片との間に隙間が生じやすいため、抜熱が低下しやすい。そのため、鋳片の幅方向端部において凝固遅れが生じて、中心偏析にバラツキが生じる場合がある（図５参照）。 Further, when a general two-hole immersion nozzle is used, the molten steel flow discharged from the immersion nozzle to the mold may locally hit the widthwise end of the solidified shell in the mold (see FIG. 2). . The heat input increases at the location where the hot molten steel flow hits locally, and the shell growth stagnate. In addition, as shown in FIG. 2, in the vicinity of the corner of the mold, a gap is likely to be generated between the mold and the slab due to heat shrinkage of solidification due to heat removal in two directions from the long side and the short side. Heat tends to decrease. For this reason, a solidification delay occurs at the width direction end of the slab, and the center segregation may vary (see FIG. 5).
そこで、本発明は、軸受箱に起因する凝固遅れと、吐出流の偏流に起因する鋳片幅方向端部の凝固遅れを低減して、幅方向について凝固完了位置のバラツキを抑制して、中心偏析のバラツキを低減できる連続鋳造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention reduces the solidification delay due to the bearing housing and the solidification delay at the end of the slab width direction due to the uneven flow of the discharge flow, and suppresses the variation in the solidification completion position in the width direction. An object of the present invention is to provide a continuous casting method capable of reducing the variation in segregation.
本発明のスラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造方法は、鋳造方向に沿って並設された複数のロール対を備えるスラブ用連続鋳造機を用いて、連続鋳造する方法であって、前記ロール対は、鋳片を挟んで対向配置される２つのロールで構成され、複数対ごとにロールスタンドに設置され、前記ロールは、鋳片幅方向に２〜４分割されると共に分割位置で軸受箱に支持されており、炭素濃度Ｃが、０．０３〜０．６０[ｍａｓｓ％]であり、鋳型上端における短辺内寸Ｄが、２８０〜３１０[ｍｍ]であり、鋳造速度Ｖｃが、０．７０〜１．３０[ｍ／ｍｉｎ．]であり、メニスカス距離Ｍ[ｍ]が０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)2≦Ｍ≦０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)2である第１区間における圧下勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が、０．５≦Ｔｐ≦１．２であり、鋳型直下から最下流ロールまでの比水量が、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]であって、鋳型直下のロールスタンドからメニスカス距離が１５ｍの位置に配置されたロールスタンドまでの第２区間に鋳造方向に並設された複数のロールについて、鋳片幅方向位置において、前記ロールの全本数に対する、その幅方向位置に軸受箱が存在するロールの本数の比率を軸受箱率Ｒとし、前記第２区間の０≦Ｒ≦０．２である幅方向範囲における比水量をＷA[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とし、前記第２区間の０．２＜Ｒ≦１である幅方向範囲における比水量をＷB[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]、軸受箱率ＲをＲBとすると、０．５≦ＷA≦１．５であって、下記（１）式を満たし、
１．２１ＲB＋０．７６≦ＷB／ＷA≦２．６１ＲB＋１．１６ ・・・（１）
鋳型上端における長辺内寸をＡとし、前記第２区間における鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲での比水量をＷｅ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とし、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲での比水量をＷｍ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とすると、１．１≦Ｗｅ／Ｗｍ≦２．０であって、鋳片がメニスカスを通過してからの時間ｔ[ｍｉｎ．]が５≦ｔ≦１０である第３区間において、ロールギャップを徐々に広げてバルジングを行い、バルジング量Ｘｂ[ｍｍ]が、３．０≦Ｘｂ≦５．０であり、バルジング勾配Ｔｂ[ｍｍ／ｍｉｎ．]が、Ｔｂ≦２．０であることを特徴とする。
The continuous casting method for suppressing the variation in center segregation in the slab width direction according to the present invention is a method for continuous casting using a slab continuous casting machine including a plurality of roll pairs arranged in parallel along the casting direction. The roll pair is composed of two rolls arranged to face each other with a slab sandwiched between them, and a plurality of pairs are installed on a roll stand, and the roll is divided into 2 to 4 parts in the slab width direction and divided positions. The carbon concentration C is 0.03 to 0.60 [mass%], the short side inner dimension D at the upper end of the mold is 280 to 310 [mm], and the casting speed Vc is Of 0.70 to 1.30 [m / min. And the rolling gradient Tp [mm / m] in the first section where the meniscus distance M [m] is 0.0011 Vc (D / 2) 2 ≦ M ≦ 0.0013 Vc (D / 2) 2 is 0. 5 ≦ Tp ≦ 1.2, the specific water amount from directly under the mold to the most downstream roll is 0.5 to 1.5 [L / kg-steel], and the meniscus distance from the roll stand directly under the mold is 15 m. With respect to a plurality of rolls arranged in parallel in the casting direction in the second section to the roll stand arranged at the position, a bearing box is present at the width direction position with respect to the total number of the rolls at the slab width direction position. The ratio of the number of rolls is the bearing box ratio R, the specific water amount in the width direction range of 0 ≦ R ≦ 0.2 in the second section is W A [L / kg-steel], and 0 in the second section. .2 <a ratio water in the width direction range is R ≦ 1 W B [L / k -Steel], when the bearing box ratio R and R B, a 0.5 ≦ W A ≦ 1.5, satisfies the following formula (1),
1.21R B + 0.76 ≦ W B / W A ≦ 2.61R B +1.16 (1)
The inner dimension of the long side at the upper end of the mold is A, and the specific water amount in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab in the second section is We [L / kg-steel]. If the specific water amount in the range excluding the range of A / 4 from the part is Wm [L / kg-steel], 1.1 ≦ We / Wm ≦ 2.0, and after the slab has passed the meniscus T [min. ] In the third section where 5 ≦ t ≦ 10, bulging is performed by gradually widening the roll gap, the bulging amount Xb [mm] is 3.0 ≦ Xb ≦ 5.0, and the bulging gradient Tb [mm] / Min. Is Tb ≦ 2.0.
この構成によると、軸受箱率が０．２より大きい幅方向範囲に対する冷却水量（比水量）を、軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲に対する冷却水量（比水量）よりも多くすることで、ロール面との接触による抜熱量が少ない部位に対する冷却水量を増加させている。そのため、軸受箱を通過した部位で凝固遅れが生じることを抑制できる。
また、吐出流の偏流に起因する凝固遅れが生じる鋳片の幅方向両端部に対する冷却水量を、鋳片の中央部に対する冷却水量よりも多くするとともに、適切な区間でバルジングを行うことにより、鋳片幅方向端部における凝固遅れを解消できる。
したがって、軸受箱に起因する凝固遅れと、吐出流の偏流に起因する鋳片幅方向端部の凝固遅れを抑制できるため、スラブの幅方向の中心偏析のバラツキを抑制することができ、偏析度ＣMAX／Ｃ0を１．１以下とすることができる。
According to this configuration, the amount of cooling water (specific water amount) for the width direction range where the bearing box ratio is greater than 0.2 is made larger than the amount of cooling water (specific water amount) for the width direction range where the bearing box ratio is 0.2 or less. Thus, the amount of cooling water for the portion with a small amount of heat removal due to contact with the roll surface is increased. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a solidification delay at a portion that has passed through the bearing housing.
In addition, the amount of cooling water at both ends in the width direction of the slab where the solidification delay due to the uneven flow of the discharge flow occurs is larger than the amount of cooling water at the center of the slab, and bulging is performed in an appropriate section. The solidification delay at the end in the single width direction can be eliminated.
Therefore, since the solidification delay caused by the bearing housing and the solidification delay at the end of the slab width direction due to the deviation of the discharge flow can be suppressed, the variation of the center segregation in the width direction of the slab can be suppressed, and the segregation degree C MAX / C 0 can be made 1.1 or less.
軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲では、軸受箱による抜熱量の低下は無視できるレベルであるため、軸受箱率が全て０．２以下であれば、鋳片幅方向について冷却水量が均一であっても、中心偏析のバラツキの発生を抑制できる。しかし、軸受箱率を全て０．２以下にするには、分割位置の異なる複数種類のロールが必要となる。
本発明では、軸受箱率に応じて冷却水量を調整することで中心偏析のバラツキの発生を抑制するため、軸受箱率は０．２以上であってもよい。そのため、使用するロールの種類を少なくできる。
In the width direction range where the bearing box ratio is 0.2 or less, the decrease in the amount of heat removed by the bearing box is negligible. Therefore, if the bearing box ratios are all 0.2 or less, the amount of cooling water is about the slab width direction. Even if it is uniform, the occurrence of variations in center segregation can be suppressed. However, in order to reduce the bearing box ratio to 0.2 or less, a plurality of types of rolls having different division positions are required.
In the present invention, the bearing box ratio may be 0.2 or more in order to suppress the variation in center segregation by adjusting the amount of cooling water according to the bearing box ratio. Therefore, the types of rolls used can be reduced.
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の連続鋳造方法に用いられる連続鋳造機１の構成を示している。連続鋳造機１は、浸漬ノズル２を介して溶鋼が注湯される矩形状の鋳型３と、鋳型３の直下から鋳造経路Ｑに沿って並設された複数のロール対５と、鋳造経路Ｑを通過する鋳片２０に対して冷却水（ミスト）を噴霧する複数のノズル１６、１７とを備えている。図２に示すように、浸漬ノズル２は２孔式である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows the configuration of a
本実施形態の連続鋳造機１は、垂直曲げ型の連続鋳造機であって、鋳造経路Ｑは、鋳型３の直下からほぼ鉛直下方に延びる垂直領域と、緩やかに湾曲する曲げ領域と、ほぼ水平に延びる水平領域とを有している。
The
ロール対５は、鋳片２０の上側に配置される上ロール６と、鋳片２０を挟んで上ロール６と対向配置される下ロール７で構成される。また、ロール６、７には、駆動力を持たずスラブを支持するためのフリーロールと、スラブの支持及び引き抜きのための駆動ロールの２種類が存在する。図４に示すように、鋳造方向に隣接する下ロール７の間には、鋳片幅方向にほぼ等間隔に並列した複数本の下ノズル１７が配置されている。また、鋳造方向に隣接する上ロール６の間には、鋳片幅方向にほぼ等間隔に並列した複数本の上ノズル１６が配置されている。
The
この連続鋳造機１では、鋳型３へ注湯された溶鋼が鋳型３によって冷却（一次冷却）されることで、凝固シェル２０ａが形成される。これにより、外側に凝固シェル２０ａを有し、内部に未凝固部２０ｂを有するスラブ鋳片２０が形成される。鋳型３内の鋳片２０は、ロール対５によって鋳型３から引き抜かれて、鋳造経路Ｑの下流側に送られながら、ノズル１６、１７から噴霧される冷却水によって冷却（二次冷却）される。鋳造経路Ｑを通過する鋳片２０の内部では、凝固シェル２０ａが鋳片２０の中心に向かって徐々に凝固成長していき、最終的に、内部まで完全に凝固した鋳片２０が形成される。
In the
本実施形態の連続鋳造方法は、厚板または薄板鋼板の素材となるスラブ鋳片を鋳造対象としている。鋼の炭素濃度は、０．０３〜０．６０[ｍａｓｓ％]であり、炭素以外の他の元素の含有量は特に限定されない。また、鋳型３の上端における短辺内寸（鋳片厚み方向の開口幅）Ｄは、２８０〜３１０[ｍｍ]であって、鋳型３の上端における長辺内寸Ａは、特に限定されないが、例えば１２００〜２４００[ｍｍ]である。また、鋳造速度（鋳片の引抜き速度）Ｖｃは、０．７〜１．３[ｍ／ｍｉｎ．]である。
In the continuous casting method of the present embodiment, a slab slab that is a material of a thick plate or a thin plate steel plate is a casting target. The carbon concentration of steel is 0.03 to 0.60 [mass%], and the content of elements other than carbon is not particularly limited. Moreover, the short side inner dimension (opening width in the slab thickness direction) D at the upper end of the
また、鋳型直下から最下流ロールまでの比水量（以下、全比水量という）Ｗは、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]である。なお、全比水量Ｗは、鋳型直下から最下流ロールまでの単位時間当たりの冷却水量を、単位時間当たりの鋳造鋳片重量で除することで算出される。また、全比水量Ｗのうち、鋳片上面を冷却するために用いられる冷却水量と、鋳片下面を冷却するために用いられる冷却水量との比は、１：０．５〜２．２である。 The specific water amount (hereinafter referred to as the total specific water amount) W from directly under the mold to the most downstream roll is 0.5 to 1.5 [L / kg-steel]. The total specific water amount W is calculated by dividing the amount of cooling water per unit time from immediately below the mold to the most downstream roll by the weight of the cast slab per unit time. In addition, the ratio of the cooling water amount used for cooling the upper surface of the slab and the cooling water amount used for cooling the lower surface of the slab in the total specific water amount W is 1: 0.5 to 2.2. is there.
また、本実施形態の連続方法では、鋳片がメニスカス位置を通過してからの時間ｔ[ｍｉｎ．]が５≦ｔ≦１０であるバルジング区間（第３区間）において、ロールギャップ（上ロール６と下ロール７のロール面間の最短距離）を徐々に広げてバルジングを行う。なお、バルジングとは、鋳片内部の液相の未凝固部２０ｂの静圧によって鋳片が膨らむ現象のことであって、バルジングを行うとは、意図的にバルジングさせることである。また、ロールギャップを徐々に広げるとは、例えば図７に示すように、バルジングの途中でロールギャップを狭くすることなく広げることを意味する。なお、図１２は、バルジングの途中でロールギャップを狭める場合の一例である。
In the continuous method of the present embodiment, the time t [min. After the slab passes the meniscus position. ] In the bulging section (third section) where 5 ≦ t ≦ 10, the roll gap (the shortest distance between the roll surfaces of the
図２に示すように、浸漬ノズル２から吐出される溶鋼流が凝固シェルの幅方向端部に局所的に当たることで、図５に示すように、鋳片幅方向端部において凝固遅れが生じる場合があるが、バルジングを行うことで、図６に示すように、未凝固部２０ｂの幅方向中央部の厚さが厚くなるため、幅方向に関して未凝固部２０ｂの厚さが均一に近い状態となる。
As shown in FIG. 2, when the molten steel flow discharged from the
バルジング区間におけるバルジング量Ｘｂは、３．０〜５．０[ｍｍ]である。バルジング量Ｘｂとは、バルジング区間における最大ロールギャップから最小ロールギャップを引いた値である。 The bulging amount Xb in the bulging section is 3.0 to 5.0 [mm]. The bulging amount Xb is a value obtained by subtracting the minimum roll gap from the maximum roll gap in the bulging section.
バルジング区間におけるバルジング勾配Ｔｂは、全て２．０[ｍｍ／ｍｉｎ．]以下である。上流側からｉ番目のロール対５のロールギャップの設定値をＧi[ｍｍ]し、ｉ番目のロール対５のメニスカス距離をＭi[ｍ]とすると、メニスカス距離Ｍi[ｍ]とメニスカス距離Ｍi+1[ｍ]との間の区間のバルジング勾配Ｔｂ[ｍｍ／ｍｉｎ．]は、下記式で定義される。
Ｔｂ＝Ｖｃ(Ｇi−Ｇi+1)／(Ｍi−Ｍi+1)
All bulging gradients Tb in the bulging section are 2.0 [mm / min. It is the following. When the set value of the roll gap of the i-
Tb = Vc (G i −G i + 1 ) / (M i −M i + 1 )
図７に示すように、最初にＴｂ＞０となったときのメニスカス距離Ｍiが、バルジングの開始位置であって、最大ロールギャップのロール対の位置が、バルジングの終了位置である。バルジングを開始してから終了するまでのバルジング勾配Ｔｂ[ｍｍ／ｍｉｎ．]は、０≦Ｔｂ≦２の範囲内であれば、一定であって変動してもよい。 As shown in FIG. 7, the meniscus distance M i when Tb> 0 is first reached is the bulging start position, and the position of the roll pair with the maximum roll gap is the bulging end position. Bulging gradient Tb [mm / min. From start to end of bulging] ] Is constant and may vary as long as it is within the range of 0 ≦ Tb ≦ 2.
鋳片がメニスカス位置（鋳型内の溶鋼の湯面の位置）を通過してから完全凝固するまでの時間をｔ、凝固定数をｋとすると、Ｄ／２＝ｋｔ0.5の関係が成り立つ(例えば、鉄鋼基礎共同研究会，連続鋳造における力学的挙動部会『連続鋳造における力学的挙動』S60.04，27頁3行目)。なお、凝固定数ｋは、鋳片の冷却条件によって変化する。
凝固の進行度合いがα(０＜α≦１)のとき、即ち、凝固シェルの厚みが完全凝固に対してαまで進んだ状態となるときのメニスカス距離をＭとすると、上式は、（α×Ｄ）／２＝ｋ(Ｍ／Ｖｃ)0.5となり、これを展開することで、Ｍ＝（α／ｋ）2×Ｖｃ×（Ｄ／２）2が得られる。なお、メニスカス距離とは、メニスカスを起点として、鋳造経路Ｑに沿った距離である。
したがって、凝固の進行度合いがα１からα２である区間は、（α１／ｋ１）2×Ｖｃ×（Ｄ／２）2≦Ｍ≦（α２／ｋ２）2×Ｖｃ×（Ｄ／２）2と表現できる。
When the time from when the slab passes the meniscus position (the position of the molten steel surface in the mold) to complete solidification is t and the solidification constant is k, the relationship of D / 2 = kt 0.5 holds (for example, Steel Fundamental Joint Research Group, Mechanical Behavior Subcommittee in Continuous Casting “Mechanical Behavior in Continuous Casting” S60.04, page 27, line 3). In addition, the solidification constant k changes with the cooling conditions of a slab.
When the solidification progression degree is α (0 <α ≦ 1), that is, when the meniscus distance when the thickness of the solidified shell is advanced to α with respect to complete solidification is M, the above equation is expressed as (α × D) / 2 = k (M / Vc) 0.5 , and by developing this, M = (α / k) 2 × Vc × (D / 2) 2 is obtained. The meniscus distance is a distance along the casting path Q starting from the meniscus.
Therefore, the interval in which the progress degree of coagulation is α1 to α2 is expressed as (α1 / k1) 2 × Vc × (D / 2) 2 ≦ M ≦ (α2 / k2) 2 × Vc × (D / 2) 2. it can.
本実施形態の連続鋳造方法では、メニスカス距離Ｍが０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)2≦Ｍ≦０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)2である圧下区間（第１区間）において、所定の圧下勾配Ｔｐで圧下する。圧下区間は、（α／ｋ）2が、０．００１１以上０．００１３以下の区間である。圧下勾配Ｔｐは、０．５〜１．２[ｍｍ／ｍ]である。圧下勾配Ｔｐとは、鋳造方向距離に対するロールギャップの変化量である。上流側からｉ番目のロール対５のロールギャップの設定値をＧi[ｍｍ]し、ｉ番目のロール対５のメニスカス距離をＭi[ｍ]とすると、メニスカス距離Ｍi[ｍ]とメニスカス距離Ｍi+1[ｍ]との間の区間の圧下勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]は、下記式で定義される。
Ｔｐ＝(Ｇi−Ｇi+1)／(Ｍi+1−Ｍi)
圧下区間における圧下勾配Ｔｐは、上記数値範囲内であれば、一定であっても変動してもよい。
In the continuous casting method of the present embodiment, a predetermined rolling gradient Tp in the rolling section (first section) in which the meniscus distance M is 0.0011 Vc (D / 2) 2 ≦ M ≦ 0.0013 Vc (D / 2) 2. Press down with. The reduction section is a section where (α / k) 2 is 0.0011 or more and 0.0013 or less. The rolling gradient Tp is 0.5 to 1.2 [mm / m]. The reduction gradient Tp is a change amount of the roll gap with respect to the casting direction distance. When the set value of the roll gap of the i-
Tp = (G i −G i + 1 ) / (M i + 1 −M i )
The reduction gradient Tp in the reduction section may be constant or may vary as long as it is within the above numerical range.
図３および図４に示すように、ロール対５は、複数対ごとにロールスタンド４に設けられている。図３に示すように、ロールスタンド４は、複数の上ロール６を支持する上フレーム９と、複数の下ロール７を支持する下フレーム１０と、上下フレーム９、１０を連結すると共に、上フレーム９を下フレーム１０に対して上下方向に移動させるシリンダー１１とを備えている。なお、図３は、ノズル１６、１７を省略して表示している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the roll pairs 5 are provided on the
ロール６、７の両端は、軸受けを介して軸受箱８ａに支持されている。また、ロール６、７は、軸方向（鋳片幅方向）に２分割されており、その分割位置で軸受けを介して軸受箱８ｂに支持されている。このような分割型のロールを用いることにより、ロールの撓みを抑制できると共に、軸受への負担を軽減できる。また、軸受箱８ｂは、鋳片２０と接触しないように、ロール面よりも鋳片２０から離れている。
Both ends of the
図４に示すように、複数の下ロール７の軸受箱８ｂは、千鳥状に配列している。つまり、軸受箱８ｂは、ロール１本おきに、鋳片幅方向について同じ位置に配置されている。本実施形態では、鋳型直下から最下流までの全ての下ロール７のうちの大部分（具体的にはフリーロール）の軸受箱８ｂが、図４と同様の千鳥状配列となっている。
As shown in FIG. 4, the bearing
図４に示すように、下ロール７の軸受箱８ｂが存在する幅方向範囲を図４中左側から順にＳ１、Ｓ２とする。また、下ロール７の軸受箱８ｂが存在しない幅方向範囲を図４中左側から順にＴ１、Ｔ２、Ｔ３とする。
As shown in FIG. 4, the range in the width direction in which the
また、１つのロール対５を構成する上ロール６と下ロール７の軸受箱８ｂは、左右対称な位置に配置されている（図３参照）。したがって、図示は省略するが、上ロール６の軸受箱８ｂが存在する幅方向範囲は、下ロール７の軸受箱８ｂが存在する幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２と同じである。また、鋳型直下から最下流までの全ての上ロール６のうちの大部分（具体的にはフリーロール）の軸受箱８ｂは、下ロール７と同様に、千鳥状に配列している。
Moreover, the
鋳型３の直下のロールスタンド４からメニスカス距離が１５ｍの位置に配置されたロールスタンド４までの区間を部分強冷却区間（第２区間）とする。この部分強冷却区間に配置された複数の上ロール６について、鋳片幅方向位置において、上ロール６の全本数に対する、その幅方向位置に軸受箱８ｂが存在する上ロール６の本数の比率を、上ロール６の軸受箱率Ｒとする。また、部分強冷却区間に配置された複数の下ロール７について、鋳片幅方向位置において、下ロール７の全本数に対する、その幅方向位置に軸受箱８ｂが存在する下ロール７の本数の比率を、下ロール７の軸受箱率Ｒとする。
A section from the
上ロール６の軸受箱８ｂがある幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２の軸受箱率Ｒは、下ロール７の軸受箱８ｂがある幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２の軸受箱率Ｒとほぼ同じである。なお、部分強冷却区間に駆動ロールがある場合や、部分強冷却区間のロール本数が奇数の場合、上ロール６の軸受箱率Ｒと下ロール７の軸受箱率Ｒとは若干異なる。以下、上ロール６の軸受箱率Ｒと下ロール７の軸受箱率Ｒの平均を単に軸受箱率Ｒと称する。
The bearing box ratio R of the width direction ranges S1 and S2 where the
部分強冷却区間の幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３における軸受箱率Ｒは全て０である。また、部分強冷却区間の幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２における軸受箱率Ｒは共に０．５である。以下、幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２における軸受箱率Ｒを、ＲB（＝０．５）と総称する。 The bearing box ratios R in the width direction ranges T1 to T3 of the partial strong cooling section are all zero. Further, the bearing box ratio R in the width direction ranges S1 and S2 of the partial strong cooling section is both 0.5. Hereinafter, the bearing box ratio R in the width direction ranges S1 and S2 is collectively referred to as R B (= 0.5).
部分強冷却区間の幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３における比水量をＷT1〜ＷT3とする。比水量ＷT1は、部分強冷却区間の幅方向範囲Ｔ１に先端が位置する複数の上下ノズル１６、１７による単位時間当たりの冷却水量[Ｌ／ｍｉｎ．]を、部分強冷却区間の幅方向範囲Ｔ１における単位時間当たりの鋳造鋳片重量[ｋｇ／ｍｉｎ．]で除することで算出される。本実施形態では、比水量ＷT1〜ＷT3は、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]の範囲内である。
The specific water amounts in the width direction ranges T1 to T3 of the partial strong cooling section are defined as W T1 to W T3 . The specific water amount W T1 is the amount of cooling water per unit time [L / min. By the plurality of upper and
また、部分強冷却区間の幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３全体での比水量をＷAとする。比水量ＷAは、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]の範囲内である。比水量ＷAのうち、鋳片上面を冷却するために用いられる冷却水量と、鋳片下面を冷却するために用いられる冷却水量との比は、１：０．５〜２．２である。 Further, the ratio amount of water in the entire width direction range T1~T3 parts strong cooling section and W A. The ratio water W A is in the range of 0.5~1.5 [L / kg-steel] . Of specific water W A, the amount of cooling water used to cool the slab top surface, the ratio of the amount of cooling water used to cool the slab bottom surface is 1: 0.5-2.2.
また、部分強冷却区間の幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２における比水量をＷS1、ＷS2とする。本実施形態では、比水量ＷS1、ＷS2は同じ値である。以下、比水量ＷS1、ＷS2をＷBと総称する。比水量ＷBは、以下の式を満たす値である。
１．２１ＲB＋０．７６≦ＷB／ＷA≦２．６１ＲB＋１．１６ ・・・（１）
Further, the specific water amounts in the width direction ranges S1 and S2 of the partial strong cooling section are set to W S1 and W S2 . In the present embodiment, the specific water amounts W S1 and W S2 have the same value. Hereinafter, the specific water amounts W S1 and W S2 are collectively referred to as W B. The ratio water W B is a value that satisfies the following expression.
1.21R B + 0.76 ≦ W B / W A ≦ 2.61R B +1.16 (1)
つまり、１．３７≦ＷB／ＷA≦２．４７である。また、比水量ＷBのうち、鋳片上面を冷却するために用いられる冷却水量と、鋳片下面を冷却するために用いられる冷却水量との比は、１：０．５〜２．２である。 That is, 1.37 ≦ W B / W A ≦ 2.47. Also, of the specific amount of water W B, and the amount of cooling water used to cool the slab top surface, the ratio of the amount of cooling water used to cool the slab bottom surface is 1: 0.5-2.2 is there.
また、部分強冷却区間において、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲における比水量をＷｅ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とし、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲における比水量をＷｍ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とする。水量比Ｗｅ／Ｗｍは、１．１≦Ｗｅ／Ｗｍ≦２．０を満たす。鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲における比水量は互いに同じである。また、比水量Ｗｍのうち、鋳片上面を冷却するための冷却水量と、鋳片下面を冷却するための冷却水量との比は、１：０．５〜２．２である。比水量Ｗｅについても、鋳片上面冷却用の冷却水量と、鋳片下面冷却用の冷却水量との比は、１：０．５〜２．２である。 Further, in the partial strong cooling section, the specific water amount in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab is We [L / kg-steel], and the range of A / 4 is excluded from both ends in the width direction of the slab. Let the specific water amount in the range be Wm [L / kg-steel]. The water ratio We / Wm satisfies 1.1 ≦ We / Wm ≦ 2.0. The specific water amounts in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab are the same. The ratio of the cooling water amount for cooling the upper surface of the slab and the cooling water amount for cooling the lower surface of the slab in the specific water amount Wm is 1: 0.5 to 2.2. Regarding the specific water amount We, the ratio of the cooling water amount for cooling the upper surface of the slab and the cooling water amount for cooling the lower surface of the slab is 1: 0.5 to 2.2.
本実施形態では、幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２に先端が位置する下ノズル１７（図４中太線の白丸で表示）と、幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３に先端が位置する下ノズル１７（図４中細線の白丸で表示）と、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲に位置する下ノズル１７（図４中黒丸で表示）とは、異なるヘッダー（図示省略）に接続されている。また、上ノズル１６についても同様に、幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２に先端が位置する上ノズル１６と、幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３に先端が位置する上ノズル１６と、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲に位置する上ノズル１６とは、異なるヘッダー（図示省略）に接続されている。そして、ヘッダーに供給する水量を調整して、ノズル１６、１７の噴霧水量を調整することで、ＷB／ＷAが上術の（１）式を満たすとともに、Ｗｅ／Ｗｍが１．１〜２．０の範囲内となっている。
In the present embodiment, the lower nozzle 17 (indicated by a thick white circle in FIG. 4) whose tip is located in the width direction ranges S1 and S2 and the lower nozzle 17 (thin line in FIG. 4) whose tip is located in the width direction ranges T1 to T3. And the lower nozzle 17 (indicated by a black circle in FIG. 4) located in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab are connected to different headers (not shown). Similarly, with respect to the
また、部分強冷却区間よりも下流側の区間では、幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２における比水量を、幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ２における比水量よりも多くしなくてよい。また、部分強冷却区間よりも下流側の区間では、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲における比水量を、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲における比水量よりも多くしなくてよい。 Further, in the section downstream of the partial strong cooling section, the specific water amount in the width direction ranges S1 and S2 does not have to be larger than the specific water amount in the width direction ranges T1 to T2. Further, in the section on the downstream side of the partial strong cooling section, the specific water amount in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab, and the ratio in the range excluding the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab. It does not have to be more than the amount of water.
図８は、鋳片幅方向について均一にミスト冷却した場合の軸受箱率と偏析度Ｃ／Ｃ0との関係を示すグラフである。図８に示すように、軸受箱率が０．２以下の場合、偏析度Ｃ／Ｃ0は、実用上、品質に問題がないレベルである１．１以下となる。この結果から、軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲については、軸受箱による抜熱量の低下は無視できるレベルであることがわかる。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the bearing box ratio and the segregation degree C / C 0 when mist cooling is performed uniformly in the slab width direction. As shown in FIG. 8, when the bearing box ratio is 0.2 or less, the segregation degree C / C 0 is 1.1 or less, which is a level that causes no problem in terms of quality in practice. From this result, it can be seen that for the range in the width direction where the bearing box ratio is 0.2 or less, the decrease in the amount of heat removed by the bearing box is negligible.
本発明では、軸受箱率が０．２より大きい幅方向範囲の偏析度を１．１以下とするために、上述の圧下区間において、所定の圧下勾配Ｔｐで圧下すると共に、部分強冷却区間において、軸受箱率Ｒ＞０．２の幅方向範囲の比水量ＷAを、軸受箱率Ｒ≦０．２の幅方向範囲の比水量ＷBよりも多くして、上述の（１）式を満たすようにしている。 In the present invention, in order to make the segregation degree in the width direction range where the bearing box ratio is larger than 0.2 to 1.1 or less, in the above-described reduction section, the bearing is reduced with a predetermined reduction gradient Tp, and in the partial strong cooling section. the ratio water W a in the width direction range of the bearing box ratio R> 0.2, and more than the relative amount of water W B in the width direction range of the bearing box rate R ≦ 0.2, the above equation (1) To meet.
メニスカス距離Ｍが０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)2≦Ｍ≦０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)2である圧下区間の圧下勾配Ｔｐを０．５〜１．２[ｍｍ／ｍ]とすることにより、鋳片の凝固収縮量を補完して、軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲における偏析度Ｃ/Ｃ0を１．２以下とすることができる。以下、その根拠となる試験について説明する。 By setting the rolling gradient Tp in the rolling section where the meniscus distance M is 0.0011 Vc (D / 2) 2 ≦ M ≦ 0.0013 Vc (D / 2) 2 to 0.5 to 1.2 [mm / m] By supplementing the solidification shrinkage of the slab, the segregation degree C / C 0 in the width direction range with a bearing box ratio of 0.2 or less can be made 1.2 or less. Hereinafter, the test that is the basis for this will be described.
圧下勾配Ｔｐ（０．５≦Ｔｐ≦１．２）で圧下する区間を変えて試験を行った。各試験の炭素濃度Ｃ[ｍａｓｓ％]、鋳型上端の短辺内寸Ｄ[ｍｍ]、鋳造速度Ｖｃ[ｍ／ｍｉｎ．]、全比水量Ｗ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]、圧下勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]、圧下区間の開始位置および終了位置のメニスカス距離[ｍ]を、表１に示す。なお、表１中の炭素濃度Ｃ、鋳型の短辺内寸Ｄおよび圧下勾配Ｔｐのａ〜ｃの数値は、表２に示す通りである。また、表１には、圧下区間の開始位置と終了位置のメニスカス距離を、（α／ｋ）2×Ｖｃ×（Ｄ／２）2で表した場合の係数（α／ｋ）2に対応する数値を表示している。 The test was carried out by changing the section of the rolling down with the rolling gradient Tp (0.5 ≦ Tp ≦ 1.2). Carbon concentration C [mass%] of each test, short side inner dimension D [mm] of the upper end of the mold, casting speed Vc [m / min. Table 1 shows the total specific water amount W [L / kg-steel], the reduction gradient Tp [mm / m], and the meniscus distance [m] at the start position and end position of the reduction section. The numerical values of a to c of the carbon concentration C, the short side inner dimension D of the mold, and the rolling gradient Tp in Table 1 are as shown in Table 2. Further, Table 1 corresponds to a coefficient (α / k) 2 when the meniscus distance between the start position and the end position of the reduction section is expressed by (α / k) 2 × Vc × (D / 2) 2. A numerical value is displayed.
この試験では、上ロールの軸受箱率と下ロールの軸受箱率とはほぼ同じであって、軸受箱率（上ロールと下ロールの軸受箱率の平均）が０の幅方向範囲と、０．２より大きい幅方向範囲を有する。後者の軸受箱率ＲBは、表１に示す通りである。また、この試験では、軸受箱率ＲBの幅方向範囲における比水量と、軸受箱率Ｒが０の幅方向範囲における比水量は同じである。 In this test, the bearing box ratio of the upper roll and the bearing box ratio of the lower roll are substantially the same, the bearing box ratio (the average of the bearing box ratios of the upper roll and the lower roll) is zero, Has a width range greater than 2. The latter bearing box ratio R B is as shown in Table 1. Further, in this test, and specific amount of water in the width direction range of the bearing boxes rate R B, the ratio amount of water bearing box ratio R is in the width direction range of 0 is the same.
各試験で鋳造された鋳片の中心偏析を以下の方法で調べた。
第１に、鋳片を長手方向に対して垂直に切断した。第２に、Φ５ｍｍのドリル刃を用いて、該切断面を腐食させて現れた中心偏析痕に沿って１０ｍｍ間隔で深さ２０ｍｍ程度穿孔し、複数の切粉試料を採取した。第３に、上記第２で得られた切粉試料の炭素含有量Ｃ[ｗｔ％]を燃焼赤外線吸収法により測定した。第４に、上記第３で測定した複数の切粉試料の炭素含有量Ｃのうち最も高い値をＣMAX[ｗｔ％]として記録した。第５に、同断面で、鋳片表面から鋳片の厚みの１／４だけ内側の位置（中心偏析が存在しない部位）で、上記第２と同様の方法で切粉試料を採取した。第６に、上記第５で得られた切粉試料の炭素含有量Ｃ0[ｗｔ％]を測定し、上記第４で記録されたＣMAX[ｗｔ％]との比ＣMAX/Ｃ0を算出した。その結果を表１に示す。
The center segregation of the slab cast in each test was examined by the following method.
First, the slab was cut perpendicular to the longitudinal direction. Secondly, using a Φ5 mm drill blade, holes were drilled at a depth of about 20 mm at intervals of 10 mm along the central segregation traces that appeared by corroding the cut surface, and a plurality of chip samples were collected. Third, the carbon content C [wt%] of the chip sample obtained in the second was measured by the combustion infrared absorption method. Fourth, the highest value among the carbon contents C of the plurality of chip samples measured in the third was recorded as C MAX [wt%]. 5thly, the chip sample was extract | collected by the method similar to the said 2nd in the same cross section in the position (site | part which a center segregation does not exist) inside 1/4 by the thickness of a slab from the slab surface. Sixth, the carbon content C 0 [wt%] of the chip sample obtained in the fifth is measured, and the ratio C MAX / C 0 to the C MAX [wt%] recorded in the fourth is calculated. Calculated. The results are shown in Table 1.
ＣMAX／Ｃ0が１．２以下だった試験を「○」と、ＣMAX／Ｃ0が１．２より大きい試験を「×」と判定した。 The test in which C MAX / C 0 was 1.2 or less was determined as “◯”, and the test in which C MAX / C 0 was greater than 1.2 was determined as “x”.
表１の結果から、圧下勾配Ｔｐで圧下する区間の開始位置における係数（α／ｋ）2が０．００１１以下で、終了位置における係数係数（α／ｋ）2が０．００１３以上の場合に、ＣMAX／Ｃ0≦１．２となることがわかった。つまり、メニスカス距離Ｍが、０．００１１Ｖｃ（Ｄ／２）2≦Ｍ≦０．００１３Ｖｃ（Ｄ／２）2である区間を、０．５〜１．２の圧下勾配Ｔｐで圧下することにより、軸受箱率ＲBが０．２より大きくても、偏析度ＣMAX／Ｃ0を１．２以下とすることができる。 From the results in Table 1, when the coefficient (α / k) 2 at the start position of the section to be rolled down by the rolling gradient Tp is 0.0011 or less and the coefficient coefficient (α / k) 2 at the end position is 0.0013 or more. C MAX / C 0 ≦ 1.2. That is, by reducing a section where the meniscus distance M is 0.0011 Vc (D / 2) 2 ≦ M ≦ 0.0013 Vc (D / 2) 2 with a reduction gradient Tp of 0.5 to 1.2, even greater than 0.2 chocks rate R B, the segregation ratio C MAX / C 0 can be set to 1.2 or less.
本実施形態の連続鋳造方法では、部分強冷却区間において、軸受箱率Ｒが０．５である幅方向範囲Ｓ１、Ｓ２に対する冷却水量（比水量）を、軸受箱率Ｒが０の幅方向範囲Ｔ１〜Ｔ３に対する冷却水量（比水量）よりも多くすることで、ロール面との接触による抜熱量が少ない部位に対する冷却水量が増加させている。これにより、軸受箱８ｂを通過した部位で凝固遅れが生じることを抑制できる。
In the continuous casting method of the present embodiment, in the partial strong cooling section, the cooling water amount (specific water amount) with respect to the width direction ranges S1 and S2 where the bearing box ratio R is 0.5, and the width direction range where the bearing box ratio R is zero. By making it larger than the amount of cooling water (specific water amount) for T1 to T3, the amount of cooling water for a portion with a small amount of heat removal due to contact with the roll surface is increased. Thereby, it can suppress that the solidification delay arises in the site | part which passed the
また、本実施形態の連続鋳造方法では、たとえ吐出流の偏流によって鋳片幅方向端部で凝固遅れが生じた場合であっても、部分強冷却区間において、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲における比水量Ｗｅを、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲における比水量Ｗｍよりも１．１〜２．０倍多くしているため、鋳片幅方向端部における凝固遅れを解消できる。また、バルジング区間内において、所定のバルジング勾配Ｔｂおよびバジルング量Ｘｂでバルジングを行うため、未凝固部２０ｂの厚さを均一に近い状態にでき、鋳片幅方向端部における凝固遅れを解消できる。
Further, in the continuous casting method of the present embodiment, even if solidification delay occurs at the end of the slab width direction due to the drift of the discharge flow, in the partial strong cooling section, A Since the specific water amount We in the range of / 4 is 1.1 to 2.0 times greater than the specific water amount Wm in the range excluding the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab, The solidification delay at the end can be eliminated. Further, since the bulging is performed with the predetermined bulging gradient Tb and the basilging amount Xb in the bulging section, the thickness of the
したがって、軸受箱８ｂに起因する凝固遅れと、吐出流の偏流に起因する鋳片幅方向端部の凝固遅れを抑制できるため、スラブの幅方向の中心偏析のバラツキを抑制することができ、偏析度ＣMAX／Ｃ0を１．１以下とすることができる。
Therefore, the solidification delay caused to the
上述したように、軸受箱率Ｒが０．２以下の場合、軸受箱による抜熱量の低下は無視できるレベルである（図８参照）。したがって、軸受箱率Ｒが全て０．２以下であれば、鋳片幅方向について冷却水量が均一であっても、中心偏析のバラツキの発生を抑制できる。しかし、軸受箱率Ｒを全て０．２以下にするには、分割位置の異なる複数種類のロールが必要となる。
本実施形態では、軸受箱率Ｒに応じて冷却水量を調整することで中心偏析のバラツキの発生を抑制するため、軸受箱率Ｒが０．２以上となる範囲があってもよい。そのため、使用するロールの種類を少なくできる。
As described above, when the bearing box ratio R is 0.2 or less, the reduction in the amount of heat removed by the bearing box is a negligible level (see FIG. 8). Therefore, if the bearing box ratios R are all 0.2 or less, even if the cooling water amount is uniform in the slab width direction, the occurrence of variations in center segregation can be suppressed. However, in order to reduce the bearing box ratio R to 0.2 or less, a plurality of types of rolls having different division positions are required.
In the present embodiment, there is a range in which the bearing box ratio R is 0.2 or more in order to suppress the variation in center segregation by adjusting the amount of cooling water according to the bearing box ratio R. Therefore, the types of rolls used can be reduced.
次に、部分強冷却を、メニスカス距離が１５ｍの位置までとする根拠とその効果について説明する。図９のグラフは、伝熱凝固計算によるものであって、部分強冷却区間の終端位置を変えた場合における凝固完了時間の変化を示している。図９の縦軸は、部分強冷却区間の終端位置を０とした場合（幅方向について比水量を変化させない場合）の凝固完了時間との差を示している。この試験では、軸受箱がある幅方向範囲の軸受箱率Ｒを１とした。軸受箱率Ｒ＝０である幅方向範囲の比水量ＷAと、軸受箱率Ｒ＝１．０である幅方向範囲の比水量ＷBとの比ＷB／ＷAは、２または３とした。その他の計算条件は、以下の通りである。 Next, the partial strong cooling, meniscus distance will be described the effect as basis for up to a position of 15 m. The graph of FIG. 9 is based on heat transfer solidification calculation, and shows the change in solidification completion time when the end position of the partial strong cooling section is changed. The vertical axis in FIG. 9 shows the difference from the solidification completion time when the end position of the partial strong cooling section is 0 (when the specific water amount is not changed in the width direction). In this test, the bearing box ratio R in the width direction where the bearing box is present is set to 1. The ratio W B / W A between the specific water amount W A in the width direction range where the bearing box ratio R = 0 and the specific water amount W B in the width direction range where the bearing box ratio R = 1.0 is 2 or 3. did. Other calculation conditions are as follows.
・鋳造速度Ｖｃ：１．２ m/min.
・鋳型の上端の短辺内寸Ｄ：２８０ mm
・全比水量Ｗ：１．３７ L/kg-steel
・ロール接触による鋳片表面の熱伝達係数ｈ：０．０４２cal/(cm2・s.・deg.)
・空冷による鋳片表面の熱伝達係数ｈ：０．０１１cal/(cm2・s.・deg.)
・水冷による鋳片表面の熱伝達係数ｈ：０．０２０〜０．０５７cal/(cm2・s.・deg.)
・凝固シェルの熱伝導率λ（Ｔ＝５００〜１６００℃）：０．０６４〜０．０９５cal/(cm・s.・deg.)
Casting speed Vc: 1.2 m / min.
・ Inner dimension D of short side of upper edge of mold: 280 mm
・ Total specific water volume W: 1.37 L / kg-steel
・ Heat transfer coefficient h of slab surface by roll contact: 0.042cal / (cm 2・ s. ・ Deg.)
・ Heat transfer coefficient h of slab surface by air cooling: 0.011cal / (cm 2・ s. ・ Deg.)
-Heat transfer coefficient h of the slab surface by water cooling: 0.020 to 0.057 cal / (cm 2 · s. · Deg.)
-Thermal conductivity λ of solidified shell (T = 500-1600 ° C.): 0.064-0.095 cal / (cm · s. · Deg.)
図９から明らかなように、ＷB／ＷAが２、３いずれの場合とも、メニスカス距離が１５ｍの場合と２０ｍの場合の凝固完了時間の差は３秒程度である。したがって、メニスカス距離が１５ｍより大きくなると、凝固遅れを軽減する効果の増加幅は非常に小さくなることがわかる。 As is apparent from FIG. 9, in both cases where W B / W A is 2 or 3, the difference in the solidification completion time between the meniscus distance of 15 m and 20 m is about 3 seconds. Therefore, it can be seen that when the meniscus distance is greater than 15 m, the increase in the effect of reducing the solidification delay is very small.
ここで、ロール接触と空冷と水冷による鋳片表面の熱伝達係数をｈとすると、鋳片冷却時の総熱抵抗θは、θ＝（Ｄ／λ）＋（１／ｈ）で表される。メニスカス距離が１５ｍ以下の領域では、凝固シェルの厚みＤが薄いため、鋳片からの抜熱に対しては、凝固シェルの熱伝達抵抗（Ｄ／λ）よりも、鋳片表面の熱伝達抵抗（１／ｈ）が支配的となる。一方、メニスカス距離が１５ｍを超える領域では、凝固シェルの厚みが厚くなるため、鋳片からの抜熱に対しては、鋳片表面の熱伝達抵抗（１／ｈ）よりも、凝固シェルの熱伝達抵抗（Ｄ／λ）が支配的となり、鋳片表面の熱伝達抵抗の変化（ロール接触とミストによる抜熱量の変化）は、凝固遅れにほとんど影響を及ぼさない。そのため、図９に示すように、メニスカス距離が１５ｍより大きくなると、凝固遅れを軽減する効果の増加幅は非常に小さくなる。 Here, if the heat transfer coefficient of the slab surface by roll contact, air cooling, and water cooling is h, the total thermal resistance θ during slab cooling is represented by θ = (D / λ) + (1 / h). . In the region where the meniscus distance is 15 m or less, since the thickness D of the solidified shell is thin, the heat transfer resistance on the surface of the slab is less than the heat transfer resistance (D / λ) of the solidified shell for removing heat from the slab. (1 / h) becomes dominant. On the other hand, in the region where the meniscus distance exceeds 15 m, the thickness of the solidified shell is increased. Therefore, the heat of the solidified shell is less than the heat transfer resistance (1 / h) of the surface of the slab for removing heat from the slab. The transfer resistance (D / λ) becomes dominant, and the change in heat transfer resistance on the surface of the slab (change in heat removal due to roll contact and mist) hardly affects the solidification delay. Therefore, as shown in FIG. 9, the main Nisukasu distance is larger than 15 m, an increase width of the effect of reducing the clotting lag is very small.
また、図９は、シェル厚が薄く、部分強冷却による効果が最も大きくなるＲ＝１．０の場合の計算結果である。軸受箱率Ｒが小さくなるほど部分強冷却による効果は小さくなるため、０．２＜Ｒ≦１．０においては、部分強冷却をメニスカス距離１５ｍまでとすれば、凝固遅れを十分に低減できる。
FIG. 9 shows a calculation result in the case of R = 1.0 where the shell thickness is small and the effect of partial strong cooling is maximized. Since the bearing box rate R effect is reduced by made as part strong cooling small, 0.2 <in R ≦ 1.0, if a partial strong cooling until the
また、鋳片の幅方向端部の凝固遅れを低減するために、鋳片幅方向端部を中央部よりも冷却する区間についても、部分強冷却をメニスカス距離１５ｍまでとすれば十分である。
図９は、０＜Ｒ≦１の範囲で、シェル厚が最も小さく、凝固完了時間の変化が最も大きくなるＲ＝１の場合の計算結果であるが、比水量比ＷB／ＷAによらず、メニスカス距離が１５ｍと２０ｍでは凝固完了時間の差が小さくなる。この結果は、鋳片幅方向端部の凝固遅れを低減するために鋳片幅方向端部を中央部よりも強冷却する場合でも同様に適用でき、メニスカス距離が１５ｍを超えると、凝固完了時間を変化させる効果は小さくなる。
Further, in order to reduce the solidification delay of widthwise end portions of the slab, for the period of cooling than the central portion of the slab width direction end portion, the portions strong cooling is sufficient if the
FIG. 9 shows the calculation result in the case of R = 1 in which the shell thickness is the smallest and the change in the solidification completion time is the largest in the range of 0 <R ≦ 1, but according to the specific water amount ratio W B / W A. not, the difference between the main Nisukasu distance 15m and 20m in the coagulation completion time is reduced. This result can be similarly applied to the case where strong cooling than the central portion of the slab width direction end portion in order to reduce the solidification delay of the slab width direction end portion, the main Nisukasu distance exceeds 15 m, completion of solidification The effect of changing time is small.
したがって、本実施形態では、鋳型直下のロールスタンド４からメニスカス距離が１５ｍの位置に配置されたロールスタンド４までの区間を、軸受箱８ｂを通過する部位と鋳片幅方向端部を強冷却することで、これらの部位での凝固遅れを抑制でき、中心偏析のバラツキを抑制することができる。
また、部分強冷却区間よりも下流側においては、冷却水量を幅方向に関して制御することは不要であり、冷却水量を無駄に多くする必要がない。
Accordingly, in this embodiment, a section from the
Further, on the downstream side of the partial strong cooling section, it is not necessary to control the cooling water amount in the width direction, and it is not necessary to wastefully increase the cooling water amount.
水量比ＷB／ＷAが、「１．２１ＲB＋０．７６」よりも小さい場合、軸受箱を通過する部位における凝固遅れを十分に解消することができない。
また、水量比ＷB／ＷAが、「２．６１ＲB＋１．１６」よりも大きい場合、軸受箱を通過する部位での凝固が進みすぎて、凝固完了までの時間が早くなりすぎるため、中心偏析にバラツキが生じる。
本実施形態では、水量比ＷB／ＷAを上述の（１）式を満たす値とすることにより、軸受箱を通過する部位での凝固遅れを抑制できる。
When the water amount ratio W B / W A is smaller than “1.21R B +0.76”, the solidification delay in the portion passing through the bearing housing cannot be sufficiently eliminated.
In addition, when the water amount ratio W B / W A is larger than “2.61R B +1.16”, the solidification at the portion passing through the bearing housing proceeds too much, and the time until the solidification is completed becomes too early. Variations occur in the center segregation.
In the present embodiment, by setting the water amount ratio W B / W A to a value satisfying the above-described formula (1), it is possible to suppress a solidification delay at a portion passing through the bearing housing.
軸受箱率Ｒが０．２以下の幅方向範囲において、冷却水量が少なすぎる場合、ロール間でバルジングが生じるため、鋳片の内部に稲妻状の割れ（以下、稲妻状割れという）が生じやすくなる。
一方、軸受箱率Ｒが０．２以下の幅方向範囲において、冷却水量が多すぎる場合、鋳片表面に割れが発生しやすくなる。特に、炭素濃度Ｃが０．０８〜０．２[ｍａｓｓ％]の中炭素鋼と呼ばれる鋼の場合にこの表面割れが生じやすい。
本実施形態では、軸受箱率Ｒが０．２以下の幅方向範囲における冷却水量を適切な値とすることで、稲妻状割れと表面割れの発生を防止している。具体的には、軸受箱率Ｒが０．２以下の幅方向範囲における比水量ＷAを、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]の範囲内とすることで、稲妻状割れと表面割れの発生を防止できる。
In the width direction range where the bearing box ratio R is 0.2 or less, if the amount of cooling water is too small, bulging occurs between the rolls, so that lightning-like cracks (hereinafter referred to as lightning-like cracks) are likely to occur inside the slab. Become.
On the other hand, if the amount of cooling water is too large in the width direction range where the bearing box ratio R is 0.2 or less, cracks are likely to occur on the surface of the slab. In particular, this surface crack is likely to occur in the case of a steel called a medium carbon steel having a carbon concentration C of 0.08 to 0.2 [mass%].
In the present embodiment, the occurrence of lightning-like cracks and surface cracks is prevented by setting the amount of cooling water in the width direction range where the bearing box ratio R is 0.2 or less to an appropriate value. Specifically, by bearing box ratio R is the ratio water W A in the width direction range of 0.2 or less, in the range of 0.5~1.5 [L / kg-steel] , lightning-like cracks And the occurrence of surface cracks can be prevented.
水量比Ｗｅ／Ｗｍが、１．１より小さい場合、鋳片の幅方向端部における凝固遅れを十分に解消することができない。
また、水量比Ｗｅ／Ｗｍが、２．０より大きい場合、鋳片幅方向端部の過冷却が原因で鋳片幅方向端部において表面割れが生じたり、鋳片の幅方向中央部の冷却不足が原因で鋳片の幅方向中央部において稲妻状割れが生じたりしやすくなる。
本実施形態では、水量比Ｗｅ／Ｗｍを、１．１以上２．０以下とすることにより、表面割れおよび稲妻状割れの発生を抑制しつつ、鋳片幅方向端部における凝固遅れを抑制できる。
When the water amount ratio We / Wm is smaller than 1.1, the solidification delay at the end in the width direction of the slab cannot be sufficiently eliminated.
When the water ratio We / Wm is larger than 2.0, surface cracking occurs at the end of the slab width direction due to overcooling at the end of the slab width direction, or cooling of the center portion in the width direction of the slab Due to the shortage, lightning-like cracks are likely to occur at the center in the width direction of the slab.
In the present embodiment, by setting the water ratio We / Wm to 1.1 or more and 2.0 or less, it is possible to suppress the solidification delay at the end of the slab width direction while suppressing the occurrence of surface cracks and lightning cracks. .
鋳片がメニスカスを通過してからの時間ｔが５ｍｉｎ．未満の区間において、バルジングを行った場合、図１０（ａ）に示すように、凝固シェルの厚みが薄いため、未凝固部の静圧によって凝固シェルが変形するときに凝固シェルのコーナー近傍部に幅方向の引張り歪がかかるため、鋳片のコーナー近傍部に水平割れが発生しやすくなる。なお、図１０（ａ）中、水平割れの発生しやすい箇所に、ドットのハッチングを表示した。
また、鋳片がメニスカスを通過してからの時間ｔが１０ｍｉｎ．を超える区間においてバルジングを行った場合、図１０（ｂ）に示すように、凝固シェルの厚みが厚いため、未凝固部の静圧によって凝固シェルが変形するときに、短辺の凝固シェルにかかる鋳片厚み方向の引張り歪が大きくなるため、鋳片の幅方向端部の厚み方向中央部に水平割れが発生しやすくなる。なお、図１０（ｂ）中、水平割れの発生しやすい箇所に、ドットのハッチングを表示した。
本実施形態では、鋳片がメニスカスを通過してからの時間ｔが５〜１０ｍｉｎ．である区間においてバルジングを行うことにより、水平割れの発生を抑制できる。
The time t from the passage of the slab through the meniscus is 5 min. When bulging is performed in a section of less than that, as shown in FIG. 10 (a), the thickness of the solidified shell is thin, so when the solidified shell is deformed by the static pressure of the unsolidified portion, Since tensile strain in the width direction is applied, horizontal cracks are likely to occur near the corner of the slab. In FIG. 10A, dot hatching is displayed at a location where horizontal cracking is likely to occur.
Further, the time t after the slab passed through the meniscus was 10 min. When bulging is performed in a section exceeding the length, as shown in FIG. 10 (b), the solidified shell is thick, so when the solidified shell is deformed by the static pressure of the unsolidified portion, the solidified shell on the short side is applied. Since tensile strain in the thickness direction of the slab increases, horizontal cracking is likely to occur in the thickness direction center of the width direction end of the slab. In FIG. 10B, dot hatching is displayed at locations where horizontal cracking is likely to occur.
In this embodiment, the time t after the slab passes through the meniscus is 5 to 10 min. The occurrence of horizontal cracking can be suppressed by performing bulging in a certain section.
バルジング量Ｘｂが３．０ｍｍより小さい場合、鋳片の幅方向端部における凝固遅れを十分に解消することができない。
また、バルジング量Ｘｂが５．０ｍｍより大きい場合、鋳片の幅方向端部に水平割れが生じやすい。
本実施形態では、バルジング量Ｘｂを、３．０≦Ｘｂ≦５．０とすることにより、水平割れの発生を抑制しつつ、鋳片幅方向端部において凝固遅れが生じるのを抑制できる。
When the bulging amount Xb is smaller than 3.0 mm, the solidification delay at the end in the width direction of the slab cannot be sufficiently eliminated.
Further, when the bulging amount Xb is larger than 5.0 mm, horizontal cracking is likely to occur at the end portion in the width direction of the slab.
In the present embodiment, by setting the bulging amount Xb to 3.0 ≦ Xb ≦ 5.0, it is possible to suppress the occurrence of solidification delay at the end of the slab width direction while suppressing the occurrence of horizontal cracking.
バルジング勾配Ｔｂが２．０ｍｍ／ｍｉｎ．よりも大きい場合、鋳片の幅方向端部に水平割れが発生しやすくなる。
本実施形態では、バルジング勾配Ｔｂを、２．０ｍｍ／ｍｉｎ．以下とすることにより、水平割れの発生を抑制できる。
The bulging gradient Tb is 2.0 mm / min. If larger than this, horizontal cracks are likely to occur at the widthwise end of the slab.
In this embodiment, the bulging gradient Tb is set to 2.0 mm / min. By making the following, the occurrence of horizontal cracks can be suppressed.
本実施形態の連続鋳造方法では、鋳片幅方向端部を強冷却するため、鋳片幅方向端部の凝固の進行度合いが中央部よりも進む場合（例えば、幅方向端部の凝固完了点が中央部よりも１ｍ程度メニスカス側）があるが、この場合であっても、鋳片の幅方向端部および中央部の中心偏析は悪化しない。これは、凝固末期に圧下勾配Ｔｐで圧下行う際、鋳片の幅方向中央部は幅方向端部に比べて短辺の凝固シェルの影響を受けないため、中央部の圧下を効率よく実施でき、中央部の偏析度Ｃ/Ｃ0を１．１以下とすることができるためである。 In the continuous casting method according to the present embodiment, when the slab width direction end portion is strongly cooled, the solidification progress degree of the slab width direction end portion is more advanced than the center portion (for example, the solidification completion point of the width direction end portion). However, even in this case, the center segregation at the end in the width direction of the slab and at the center is not deteriorated. This is because when rolling is performed with a rolling gradient Tp at the end of solidification, the central part in the width direction of the slab is not affected by the solidified shell of the short side compared to the end part in the width direction, so the central part can be efficiently rolled down. This is because the degree of segregation C / C 0 at the center can be made 1.1 or less.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment can be modified as follows.
上記実施形態では、軸方向に２分割されたロールが用いられているが、３分割以上されたロールを用いてもよい。 In the above embodiment, a roll that is divided into two in the axial direction is used, but a roll that is divided into three or more parts may be used.
上記実施形態では、１つのロール対５を構成する上ロール６と下ロール７の軸受箱８ｂは、左右対称な位置に配置されているが、対向する位置に配置されていてもよい。
In the above embodiment, the bearing
上記実施形態では、分割位置が左右対称の２本の２分割型ロールを鋳造方向に交互に配置している。つまり、分割位置が１種類のロールのみを用いているが、分割位置の異なる複数種類のロールを用いてもよい。
例えば図１１に示すように、２分割型ロール３１と、この２分割型ロールの分割位置と異なる位置で３分割された３分割型ロール３２とを用いてもよい。軸受箱率は、部分強冷却区間における２分割型ロール３１の本数と３分割型ロール３２の本数の比率によって異なる。部分強冷却区間のロール３１、３２の比率が図１１に示す比率と同じである場合、３分割型ロール３２の軸受箱８ｂのある幅方向範囲Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６の軸受箱率Ｒは０．２６であり、２分割型ロール３２の軸受箱８ｂのある幅方向範囲Ｓ１２、Ｓ１５の軸受箱率Ｒは、０．２１である。また、部分強冷却区間のうち、幅方向範囲Ｓ１１〜Ｓ１６以外の範囲における比水量ＷAは、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]の範囲内であって、部分強冷却区間のうち、幅方向範囲Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６における比水量ＷB1は、１．０７≦ＷB1／ＷA≦１．８４を満たす値である。また、部分強冷却区間のうち、幅方向範囲Ｓ１２、Ｓ１５における比水量ＷB2は、１．０１≦ＷB2／ＷA≦１．７１を満たす値である。
In the above-described type condition, dividing positions are disposed alternately divided into two rolls of the two symmetrical casting direction. That is, although only one type of roll is used for the division position, a plurality of types of rolls having different division positions may be used.
For example, as shown in FIG. 11, a two-divided
また、分割位置の異なる複数種類のロールを用いた場合に、軸受箱のある幅方向範囲の少なくとも１つにおいて軸受箱率が０．２以下となった場合、この範囲の比水量は、軸受箱率が０である幅方向範囲の比水量と同じとする。つまり、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]の範囲内とする。
軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲では、軸受箱８ｂによる抜熱量の低下は無視できるレベルであるため（図８のグラフ参照）、軸受箱率が０．２以下の幅方向範囲の比水量を、軸受箱率が０の幅方向範囲の比水量よりも多くする必要はない。
Further, when a plurality of types of rolls having different division positions are used and the bearing housing ratio is 0.2 or less in at least one of the width direction ranges of the bearing housing, the specific water amount in this range is Suppose that it is the same as the specific water amount in the width direction range where the rate is zero. That is, it is in the range of 0.5 to 1.5 [L / kg-steel].
In the width direction range where the bearing box ratio is 0.2 or less, the reduction in the amount of heat removed by the
上記実施形態では、鋳片幅方向に並んだ複数のノズルを異なるヘッダーに接続して、ヘッダーに供給する水量を調整することで、冷却水量を幅方向に変化させているが、冷却水量を幅方向に変化させるための構成はこれに限定されない。例えば、強冷却する領域に配置されたノズルの水が通過する孔径（例えば噴霧孔の径）を同列の他のノズルよりも大きくするか、もしくは、強冷却する領域に配置された２つ以上のノズルのピッチを、同列の他のノズルのピッチよりも狭くする。この２つの変更例の場合、同列のノズルは同一ヘッダーに接続する。 In the above embodiment, a plurality of nozzles arranged in the slab width direction are connected to different headers, and the amount of cooling water is changed in the width direction by adjusting the amount of water supplied to the header. The configuration for changing the direction is not limited to this. For example, the diameter of the nozzle (for example, the diameter of the spray hole) through which the water of the nozzle arranged in the region for strong cooling passes is made larger than that of other nozzles in the same row, or two or more arranged in the region for strong cooling The nozzle pitch is made narrower than the pitch of the other nozzles in the same row. In the case of these two modifications, the nozzles in the same row are connected to the same header.
上記実施形態は、垂直曲げ型の連続鋳造機を用いて、本発明の連続鋳造方法を実施した一例であるが、曲げ型、または、垂直型の連続鋳造機を用いて本発明を実施することもできる。 The above embodiment is an example in which the continuous casting method of the present invention is implemented using a vertical bending type continuous casting machine, but the present invention is implemented using a bending type or vertical type continuous casting machine. You can also.
次に、本発明の実施例と比較例について説明する。
実施例１〜５７の鋳造条件を表３に示し、比較例１〜５０を表４に示す。
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
The casting conditions of Examples 1 to 57 are shown in Table 3, and Comparative Examples 1 to 50 are shown in Table 4.
各試験の炭素濃度Ｃ[ｍａｓｓ％]、鋳型上端の短辺内寸Ｄ[ｍｍ]、鋳造速度Ｖｃ[ｍ／ｍｉｎ．]、全比水量Ｗ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]、圧下勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]、および圧下勾配Ｔｐで圧下する圧下区間の開始位置と終了位置のメニスカス距離[ｍ]を、表３、４に示す。なお、表３、４中の炭素濃度Ｃのａ〜ｃ、鋳型の短辺内寸Ｄのａ〜ｃ、および圧下勾配Ｔｐのａ〜ｄの数値は、表５に示す通りである。なお、各試験の圧下区間の上流端のメニスカス距離は、０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)2以上であって、下流端のメニスカス距離は、０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)2以下である。 Carbon concentration C [mass%] of each test, short side inner dimension D [mm] of the upper end of the mold, casting speed Vc [m / min. ], The total specific water amount W [L / kg-steel], the reduction gradient Tp [mm / m], and the meniscus distance [m] between the start position and the end position of the reduction section that is reduced by the reduction gradient Tp. Shown in In Tables 3 and 4, the numerical values of a to c of the carbon concentration C, a to c of the short side inner dimension D of the mold, and a to d of the rolling gradient Tp are as shown in Table 5. It should be noted that the meniscus distance at the upstream end of the reduction section of each test is 0.0011 Vc (D / 2) 2 or more, and the meniscus distance at the downstream end is 0.0013 Vc (D / 2) 2 or less.
実施例および比較例では、上ロールの軸受箱率Ｒと下ロールの軸受箱率Ｒとはほぼ同じであって、軸受箱率（上ロールと下ロールの軸受箱率の平均）が０の幅方向範囲と、０．２より大きい幅方向範囲を有する。後者の軸受箱率ＲBは、表３、４に示す通りである。 In the examples and comparative examples, the bearing box ratio R of the upper roll and the bearing box ratio R of the lower roll are substantially the same, and the bearing box ratio (average of the bearing box ratio of the upper roll and the lower roll) is zero. It has a direction range and a width direction range greater than 0.2. The latter bearing box ratio R B are shown in Tables 3 and 4.
また、表３、４中のＷAは、部分強冷却区間のうち軸受箱率Ｒが０である幅方向範囲における比水量（Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ）を示している。なお、部分強冷却区間の定義は上記実施形態で述べた通りである。また、表３、４中のＷBは、部分強冷却区間のうち軸受箱率ＲBの幅方向範囲における比水量（Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ）を示している。水量比ＷB／ＷAを表３、４に表示した。また、表３、４に、本発明のＷB／ＷAの下限値である１．２１ＲB＋０．７６の値と、本発明のＷB／ＷAの上限値である２．６１ＲB＋１．１６の値を表示した。また、表３、４には、ＷB／ＷAが、１．２１ＲB＋０．７６から２．６１ＲB＋１．１６までの範囲のうちの下限側の１／３の範囲にある場合に、「Ｌ」を表示し、上限側の１／３の範囲にある場合に「Ｈ」を表示し、中間の１／３の範囲にある場合に「Ｍ」を表示し、１．２１ＲB＋０．７６より小さい場合に「↓」を表示すると共にＷB／ＷAの欄に灰色で網掛けし、し、２．６１ＲB＋１．１６よりも大きい場合に「↑」を表示すると共にＷB／ＷAの欄に灰色で網掛けした。 Further, W A in Tables 3 and 4 show a specific amount of water in the width direction range bearing box ratio R is 0 of the partial strong cooling section (L / kg-steel). The definition of the partial strong cooling section is as described in the above embodiment. Further, W B in Tables 3 and 4 show a specific amount of water in the width direction range of the bearing box ratio R B of the partial strong cooling section (L / kg-steel). The water ratio W B / W A is shown in Tables 3 and 4. Tables 3 and 4 show that the lower limit value of W B / W A of the present invention is 1.21R B +0.76, and the upper limit value of W B / W A of the present invention is 2.61 R B +1. A value of .16 was displayed. Further, when the table 3,4, W B / W A is in the range of 1/3 of the lower limit of the range of 1.21R B +0.76 to 2.61R B +1.16, “L” is displayed, “H” is displayed when it is in the upper 1/3 range, “M” is displayed when it is in the middle 1/3 range, and 1.21R B +0. If it is smaller than 76, “↓” is displayed and the W B / W A column is shaded in gray, and if it is larger than 2.61R B +1.16, “↑” is displayed and W B / It was shaded in gray in the column of the W a.
また、表３、４中のＷｅは、部分強冷却区間のうち鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲における比水量（Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ）を示しており、Ｗｍは、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲における比水量を示している。なお、Ａは、鋳型上端の長辺内寸（ｍ）である。水量比Ｗｅ／Ｗｍを表３、４に表示した。また、表４には、Ｗｅ／Ｗｍが、１．１より小さい場合または、２．０より大きい場合に、Ｗｅ／Ｗｍの欄に灰色で網掛けした。 In Tables 3 and 4, “We” indicates the specific water amount (L / kg-steel) in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab in the partial strong cooling section, and Wm is the slab. The specific water amount in the range excluding the range of A / 4 from both end portions in the width direction of is shown. In addition, A is the long side inner dimension (m) of the upper end of the mold. The water ratio We / Wm is shown in Tables 3 and 4. In Table 4, when We / Wm is smaller than 1.1 or larger than 2.0, the We / Wm column is shaded in gray.
また、実施例と比較例１〜４８ではバルジングを行った。バルジング区間の開始位置におけるメニスカス通過後時間ｔ[ｍｉｎ．]と、バルジング区間の終了位置におけるメニスカス通過後時間ｔ[ｍｉｎ．]は、表３、４に示す通りである。バルジング区間の開始位置のメニスカス通過後時間ｔが５ｍｉｎ．より小さい場合または１０ｍｉｎ．より大きい場合に、時間ｔの欄に灰色で網掛けした。また、表３、４には、バルジング区間におけるバルジング量Ｘｂ[ｍｍ]と、最大バルジング勾配Ｔｂ[ｍｍ／ｍｉｎ．]を表示した。バルジング量Ｘｂが、３．０ｍｍより小さい場合または５．０ｍｍより大きい場合に、Ｘｂの欄に灰色で網掛けした。また、最大バルジング勾配Ｔｂが、２．０ｍｍ／ｍｉｎ．を超える場合に、Ｔｂの欄に灰色で網掛けした。 Further, bulging was performed in Examples and Comparative Examples 1-48. Meniscus passage time t [min. At the start position of the bulging section. ] And the time t [min. After the meniscus at the end position of the bulging section. ] Is as shown in Tables 3 and 4. The time t after passing the meniscus at the start position of the bulging section is 5 min. Smaller than or 10 min. When it is larger, the time t column is shaded in gray. Tables 3 and 4 show that the bulging amount Xb [mm] in the bulging section and the maximum bulging gradient Tb [mm / min. ] Is displayed. When the bulging amount Xb was smaller than 3.0 mm or larger than 5.0 mm, the Xb column was shaded in gray. The maximum bulging gradient Tb is 2.0 mm / min. In the case of exceeding Tb, the Tb column is shaded in gray.
また、比較例３６では、図１２に示すように、バルジングの途中で、一旦ロールギャップを狭めている。つまり、バルジングの途中に、Ｔｂ＜０となる区間がある。 In Comparative Example 36, as shown in FIG. 12, the roll gap is once narrowed in the middle of bulging. That is, there is a section where Tb <0 in the middle of bulging.
＜鋳片幅方向中央部の中心偏析の評価方法＞
実施例および比較例で鋳造された鋳片の幅方向中央部の中心偏析と、幅方向端部の中心偏析を以下の方法で調べた。
表１の試験の中心偏析の分析手法と第３の手順まで同様に行った後、第４に、鋳片の幅方向端部からＡ／４の範囲を除く範囲で採取された切粉試料の炭素含有量Ｃうち最も高い値をＣ中央部MAX[ｗｔ％]として記録した。また、鋳片の幅方向端部からＡ／４の範囲で採取された切粉試料の炭素含有量Ｃうち最も高い値をＣ端部MAX[ｗｔ％]として記録した。第５に、同断面で、鋳片表面から鋳片の厚みの１／４だけ内側の位置（中心偏析が存在しない部位）で、上記第２と同様の方法で切粉試料を採取した。第６に、上記第５で得られた切粉試料の炭素含有量Ｃ0[ｗｔ％]を測定して、Ｃ中央部MAX/Ｃ0とＣ端部MAX/Ｃ0をそれぞれ算出した。その結果を表３、４に示す。
<Evaluation method of center segregation at the center in the slab width direction>
The center segregation at the center portion in the width direction and the center segregation at the end portions in the width direction of the slabs cast in Examples and Comparative Examples were examined by the following method.
After performing similarly to the analysis method of the center segregation of the test of Table 1, and the 3rd procedure, 4thly, of the chip sample collected in the range except the range of A / 4 from the width direction edge part of a slab The highest value of the carbon content C was recorded as C central portion MAX [wt%]. In addition, the highest value among the carbon contents C of the chip sample collected in the range of A / 4 from the width direction end of the slab was recorded as the C end MAX [wt%]. 5thly, the chip sample was extract | collected by the method similar to the said 2nd in the same cross section in the position (site | part which a center segregation does not exist) inside 1/4 by the thickness of a slab from the slab surface. Sixth, the carbon content C 0 [wt%] of the chip sample obtained in the fifth was measured, and the C center portion MAX / C 0 and the C end portion MAX / C 0 were calculated, respectively. The results are shown in Tables 3 and 4.
Ｃ中央部MAX／Ｃ0が１．１以下だった試験を「○」と、Ｃ中央部MAX／Ｃ0が１．１を超えた試験を「×」と評価した。Ｃ端部MAX／Ｃ0についても同様に評価した。なお、ＣMAX／Ｃ0が１．１以下であれば、実用上、品質に問題がない最終製品を製造することができる。 The test in which C central portion MAX / C 0 was 1.1 or less was evaluated as “◯”, and the test in which C central portion MAX / C 0 exceeded 1.1 was evaluated as “×”. The C end MAX / C 0 was also evaluated in the same manner. If C MAX / C 0 is 1.1 or less, it is possible to manufacture a final product that is practically free from quality problems.
＜凝固遅れ度の評価方法＞
実施例および比較例で鋳造された鋳片について、幅方向端部の凝固遅れを定量的に評価するために、凝固遅れ度を定義して測定を行った。
鋳片を長手方向に対して垂直に切断して得られる切断面を過硫酸アンモニウム水溶液で腐食させて、切断面に現れる負偏析線（ホワイトバンド）に基づいて、下記式により凝固遅れ度（％）を算出した。なお、負偏析線とは、凝固中のシェルの前方の溶質が溶鋼流動により洗浄されて現われる線状組織であり、凝固シェルの成長の様子を表す。下記式中のｄ１[ｍｍ]は、鋳片短辺から５ｃｍ離れた位置における負偏析線と鋳片長辺との距離であり、下記式中のｄ２[ｍｍ]は、負偏析線が鋳片長辺に最も近接した位置における負偏析線と鋳片長辺との距離である。
凝固遅れ度（％）＝｛（ｄ１−ｄ２）／ｄ１｝×１００
<Evaluation method of solidification delay>
About the slab cast by the Example and the comparative example, in order to evaluate the solidification delay of the width direction edge part quantitatively, the solidification delay degree was defined and measured.
The cut surface obtained by cutting the slab perpendicularly to the longitudinal direction is corroded with an aqueous ammonium persulfate solution, and based on the negative segregation line (white band) appearing on the cut surface, the solidification delay (%) Was calculated. The negative segregation line is a linear structure that appears when the solute in front of the shell being solidified is washed by the molten steel flow, and represents the growth of the solidified shell. D1 [mm] in the following formula is the distance between the negative segregation line and the long slab at a
Solidification delay (%) = {(d1−d2) / d1} × 100
＜稲妻状割れの評価方法＞
実施例および比較例で鋳造された鋳片について、稲妻状割れの有無を調べた。
具体的には、鋳片を長手方向に対して垂直に切断して得られる切断面を過硫酸アンモニウム水溶液で腐食させて、切断面に稲妻状の割れが有るかどうか目視で検査した。鋳片厚み方向に２ｍｍ以上の稲妻状の割れが有った場合に、稲妻状割れ有りと評価した。割れ有りの場合に「○」、無しの場合に「×」を表３、４に表示した。
<Evaluation method for lightning crack>
The slabs cast in Examples and Comparative Examples were examined for the presence of lightning cracks.
Specifically, the cut surface obtained by cutting the slab perpendicularly to the longitudinal direction was corroded with an aqueous solution of ammonium persulfate, and it was visually inspected whether the cut surface had lightning-like cracks. When there was a lightning-like crack of 2 mm or more in the slab thickness direction, it was evaluated that there was a lightning-like crack. Tables 3 and 4 display “◯” when there is a crack and “×” when there is no crack.
＜表面割れの評価方法＞
実施例および比較例で鋳造された鋳片について、表面割れの有無を調べた。
具体的には、鋳片を鋳造方向長さ５．５〜１２．５ｍに切断して得られたスラブを約２０℃まで空冷し、その上面（鋳造経路Ｑの水平領域において上側となる面）に、鋳造方向に沿った割れが有るかどうか目視で検査した。鋳造方向長さが１０ｍｍ以上の割れが有った場合に、表面割れ有りと評価した。割れ有りの場合に「○」、無しの場合に「×」を表３、４に表示した。
<Surface crack evaluation method>
The slabs cast in the examples and comparative examples were examined for surface cracks.
Specifically, the slab obtained by cutting the slab to a length in the casting direction of 5.5 to 12.5 m is air-cooled to about 20 ° C., and the upper surface (the upper surface in the horizontal region of the casting path Q) Then, it was visually inspected for cracks along the casting direction. When there was a crack with a length in the casting direction of 10 mm or more, it was evaluated that there was a surface crack. Tables 3 and 4 display “◯” when there is a crack and “×” when there is no crack.
＜水平割れの評価方法＞
実施例および比較例で鋳造された鋳片について、水平割れの有無を調べた。
具体的には、鋳片を長手方向に対して垂直に切断して得られる切断面を過硫酸アンモニウム水溶液で腐食させて、幅方向両端部からＤ／２の範囲で切断面に幅方向に平行な割れが有るかどうか目視で検査した。幅方向長さが５ｍｍ以上の割れが有った場合に、水平割れ有りと評価した。割れ有りの場合に「○」、無しの場合に「×」を表３、４に表示した。
<Evaluation method of horizontal crack>
The slabs cast in the examples and comparative examples were examined for horizontal cracks.
Specifically, the cut surface obtained by cutting the slab perpendicularly to the longitudinal direction is corroded with an aqueous ammonium persulfate solution, and parallel to the cut surface in the range of D / 2 from both ends in the width direction. It was visually inspected for cracks. When the width direction length had a crack of 5 mm or more, it was evaluated that there was a horizontal crack. Tables 3 and 4 display “◯” when there is a crack and “×” when there is no crack.
表３に示すように、実施例１〜５７ではＣ中央部MAX／Ｃ0、Ｃ端部MAX／Ｃ0とも、１．１以下であって、中心偏析のバラツキが抑制されている。また、表４に示すように、比較例１〜３９ではＣ中央部MAX／Ｃ0が、１．１を超えており、比較例１、２、３４、３５、４３、４７、４９、５０では、Ｃ端部MAX／Ｃ0が、１．１を超えている。また、比較例４０、４２では、ＣMAX／Ｃ0が１．１以下であるものの、稲妻状割れが生じた。また、比較例４１では、ＣMAX／Ｃ0が１．１以下であるものの、表面割れが生じた。また、比較例４４〜４６、４８では、ＣMAX／Ｃ0が１．１以下であるものの、水平割れが生じた。 As shown in Table 3, in Examples 1 to 57, the C center portion MAX / C 0 and the C end portion MAX / C 0 are both 1.1 or less, and variations in center segregation are suppressed. Further, as shown in Table 4, in Comparative Examples 1 to 39, C central portion MAX / C 0 exceeds 1.1, and in Comparative Examples 1, 2, 34, 35, 43, 47, 49, and 50, , C end MAX / C 0 exceeds 1.1. In Comparative Examples 40 and 42, lightning-like cracks occurred although C MAX / C 0 was 1.1 or less. Further, in Comparative Example 41, although C MAX / C 0 was 1.1 or less, surface cracking occurred. In Comparative Examples 44 to 46 and 48, although C MAX / C 0 was 1.1 or less, horizontal cracking occurred.
１ 連続鋳造機
３ 鋳型
４ ロールスタンド
５ ロール対
６ 上ロール
７ 下ロール
８ａ、８ｂ 軸受箱
１６、１７ ノズル
２０ 鋳片
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ロール対は、鋳片を挟んで対向配置される２つのロールで構成され、複数対ごとにロールスタンドに設置され、
前記ロールは、鋳片幅方向に２〜４分割されると共に分割位置で軸受箱に支持されており、
炭素濃度Ｃが、０．０３〜０．６０[ｍａｓｓ％]であり、
鋳型上端における短辺内寸Ｄが、２８０〜３１０[ｍｍ]であり、
鋳造速度Ｖｃが、０．７０〜１．３０[ｍ／ｍｉｎ．]であり、
メニスカス距離Ｍ[ｍ]が０．００１１Ｖｃ(Ｄ／２)２≦Ｍ≦０．００１３Ｖｃ(Ｄ／２)２である第１区間における圧下勾配Ｔｐ[ｍｍ／ｍ]が、０．５≦Ｔｐ≦１．２であり、
鋳型直下から最下流ロールまでの比水量が、０．５〜１．５[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]であって、
鋳型直下のロールスタンドからメニスカス距離が１５ｍの位置に配置されたロールスタンドまでの第２区間に鋳造方向に並設された複数のロールについて、鋳片幅方向位置において、前記ロールの全本数に対する、その幅方向位置に軸受箱が存在するロールの本数の比率を軸受箱率Ｒとし、
前記第２区間の０≦Ｒ≦０．２である幅方向範囲における比水量をＷＡ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とし、
前記第２区間の０．２＜Ｒ≦１である幅方向範囲における比水量をＷＢ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]、軸受箱率ＲをＲＢとすると、
０．５≦ＷＡ≦１．５であって、下記（１）式を満たし、
１．２１ＲＢ＋０．７６≦ＷＢ／ＷＡ≦２．６１ＲＢ＋１．１６ ・・・（１）
鋳型上端における長辺内寸をＡとし、
前記第２区間における鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲での比水量をＷｅ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とし、鋳片の幅方向両端部からＡ／４の範囲を除く範囲での比水量をＷｍ[Ｌ／ｋｇ-ｓｔｅｅｌ]とすると、
１．１≦Ｗｅ／Ｗｍ≦２．０であって、
鋳片がメニスカスを通過してからの時間ｔ[ｍｉｎ．]が５≦ｔ≦１０である第３区間において、ロールギャップを徐々に広げてバルジングを行い、
バルジング量Ｘｂ[ｍｍ]が、３．０≦Ｘｂ≦５．０であり、
バルジング勾配Ｔｂ[ｍｍ／ｍｉｎ．]が、Ｔｂ≦２．０であることを特徴とする、スラブ幅方向の中心偏析のバラツキを抑制する連続鋳造方法。 A method of continuous casting using a continuous casting machine for slabs comprising a plurality of roll pairs arranged side by side along the casting direction,
The roll pair is composed of two rolls arranged opposite to each other with a slab interposed therebetween, and is installed on a roll stand for each of a plurality of pairs.
The roll is divided into 2 to 4 in the slab width direction and supported by the bearing box at the division position,
Carbon concentration C is 0.03-0.60 [mass%],
The short side inner dimension D at the upper end of the mold is 280 to 310 [mm],
The casting speed Vc is 0.70 to 1.30 [m / min. ],
The rolling gradient Tp [mm / m] in the first section where the meniscus distance M [m] is 0.0011 Vc (D / 2) 2 ≦ M ≦ 0.0013 Vc (D / 2) 2 is 0.5 ≦ Tp ≦ 1.2,
The specific water amount from directly under the mold to the most downstream roll is 0.5 to 1.5 [L / kg-steel],
For a plurality of rolls arranged in parallel in the casting direction in the second section from the roll stand immediately below the mold to the roll stand disposed at a meniscus distance of 15 m, in the slab width direction position, with respect to the total number of the rolls, The ratio of the number of rolls having bearing housings in the position in the width direction is defined as a bearing housing ratio R,
The ratio water in the width direction range is 0 ≦ R ≦ 0.2 in the second section and W A [L / kg-steel ],
Wherein the ratio water in the width direction range is 0.2 <R ≦ 1 second interval W B [L / kg-steel ], when the bearing box ratio R and R B,
0.5 ≦ W A ≦ 1.5, which satisfies the following formula (1):
1.21R B + 0.76 ≦ W B / W A ≦ 2.61R B +1.16 (1)
A long side inside dimension at the upper end of the mold is A,
The specific water amount in the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab in the second section is defined as We [L / kg-steel], and the range excluding the range of A / 4 from both ends in the width direction of the slab. If the specific water amount of Wm is [L / kg-steel],
1.1 ≦ We / Wm ≦ 2.0,
Time t [min. After the slab passes the meniscus. ] In the third section where 5 ≦ t ≦ 10, bulging by gradually widening the roll gap,
The bulging amount Xb [mm] is 3.0 ≦ Xb ≦ 5.0,
Bulging gradient Tb [mm / min. ] Is a continuous casting method for suppressing variation in center segregation in the slab width direction, wherein Tb ≦ 2.0.
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