JPH06285606A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents
鋼の連続鋳造方法Info
- Publication number
- JPH06285606A JPH06285606A JP9849593A JP9849593A JPH06285606A JP H06285606 A JPH06285606 A JP H06285606A JP 9849593 A JP9849593 A JP 9849593A JP 9849593 A JP9849593 A JP 9849593A JP H06285606 A JPH06285606 A JP H06285606A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 どのような鋼種であっても初期凝固殻の均一
成長を可能とし、表面欠陥のない鋳片を製造する。 【構成】 鋳型１内におけるメニスカス近傍を含む鋳込
み方向所要範囲内にヒータ２を複数設置する。これらヒ
ータ２と鋳型１内面の間に複数の熱電対３を設ける。連
続鋳造中、鋳型１内に高温高圧の冷却水を流しつつ、熱
電対３で鋳型１内面の温度を測定し、これら測定値を制
御盤４に出力する。制御盤４は前記測定値によって求め
られる鋳型１内面鋳込み方向の温度分布に基づき、鋼種
によって予め求めてある最適熱流束となるようにヒータ
２の発熱量を制御する。
成長を可能とし、表面欠陥のない鋳片を製造する。 【構成】 鋳型１内におけるメニスカス近傍を含む鋳込
み方向所要範囲内にヒータ２を複数設置する。これらヒ
ータ２と鋳型１内面の間に複数の熱電対３を設ける。連
続鋳造中、鋳型１内に高温高圧の冷却水を流しつつ、熱
電対３で鋳型１内面の温度を測定し、これら測定値を制
御盤４に出力する。制御盤４は前記測定値によって求め
られる鋳型１内面鋳込み方向の温度分布に基づき、鋼種
によって予め求めてある最適熱流束となるようにヒータ
２の発熱量を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳片における表面欠陥
の発生を可及的に防止可能な鋼の連続鋳造方法に関する
ものである。
の発生を可及的に防止可能な鋼の連続鋳造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造において、鋳片の表面品質
を向上させるためには、鋳片の表面縦割れや横割れとい
った表面欠陥の発生を防止する必要がある。これには、
鋳片における表面形成を支配する初期凝固の制御技術を
確立する必要があり、従来、高融点モールド・パウダの
使用、セラミック等の低熱伝導率材料の鋳型表面めっ
き、鋳型材料として低熱伝導材料の採用、鋳型内に発熱
体を埋設する等による鋳型の緩冷却化技術が実施され、
また提案されてきた。
を向上させるためには、鋳片の表面縦割れや横割れとい
った表面欠陥の発生を防止する必要がある。これには、
鋳片における表面形成を支配する初期凝固の制御技術を
確立する必要があり、従来、高融点モールド・パウダの
使用、セラミック等の低熱伝導率材料の鋳型表面めっ
き、鋳型材料として低熱伝導材料の採用、鋳型内に発熱
体を埋設する等による鋳型の緩冷却化技術が実施され、
また提案されてきた。
【０００３】例えば、特開昭６２−２２４５５号公報で
提案された技術は、鋳型冷却板内あるいはその裏面のメ
ニスカス近傍にヒータ及び熱電対を設置し、鋳型メニス
カス部の加熱温度を制御しようとするものである。すな
わち、メニスカス部近傍の鋳型抜熱量をヒータへの印加
電流の増減により調節することにより、鋳型全体の抜熱
量を低下させることなく鋳型内における抜熱量の調整を
可能とし、鋳造状況の変化に即時に対応させようとする
のである。
提案された技術は、鋳型冷却板内あるいはその裏面のメ
ニスカス近傍にヒータ及び熱電対を設置し、鋳型メニス
カス部の加熱温度を制御しようとするものである。すな
わち、メニスカス部近傍の鋳型抜熱量をヒータへの印加
電流の増減により調節することにより、鋳型全体の抜熱
量を低下させることなく鋳型内における抜熱量の調整を
可能とし、鋳造状況の変化に即時に対応させようとする
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、鋼の初期凝
固形態は、通常デンドライト状であるが、このデンドラ
イト組織で形成される凝固殻の固相率が０．６以下の範
囲では凝固殻に強度がないので、鋳片表面の縦割れや横
割れの原因とはならず、固相率が０．６〜０．８となっ
て初めて凝固殻に強度が出現する。この場合、凝固殻の
成長が不均一であると、鋳片の表面割れが発生する。し
たがって、特開昭６２−２２４５５号公報で提案されて
いる技術のように、鋳型内のメニスカス近傍のみを単に
加熱して抜熱量を低下させるものでは、鋳片表面割れの
発生防止の根本的な対策とは言いがたい。
固形態は、通常デンドライト状であるが、このデンドラ
イト組織で形成される凝固殻の固相率が０．６以下の範
囲では凝固殻に強度がないので、鋳片表面の縦割れや横
割れの原因とはならず、固相率が０．６〜０．８となっ
て初めて凝固殻に強度が出現する。この場合、凝固殻の
成長が不均一であると、鋳片の表面割れが発生する。し
たがって、特開昭６２−２２４５５号公報で提案されて
いる技術のように、鋳型内のメニスカス近傍のみを単に
加熱して抜熱量を低下させるものでは、鋳片表面割れの
発生防止の根本的な対策とは言いがたい。
【０００５】また、鋳型内メニスカス近傍で形成される
初期凝固殻は溶質再配分及び相変態を伴いながら成長す
るので、溶質再配分あるいは相変態が完了し、初期凝固
殻が均一な溶質濃度あるいは晶出相となるように鋼種に
対応した初期凝固殻成長時の鋳型抜熱量を最適化する必
要もある。
初期凝固殻は溶質再配分及び相変態を伴いながら成長す
るので、溶質再配分あるいは相変態が完了し、初期凝固
殻が均一な溶質濃度あるいは晶出相となるように鋼種に
対応した初期凝固殻成長時の鋳型抜熱量を最適化する必
要もある。
【０００６】さらに、包晶鋼やステンレス鋼に代表され
るような、凝固過程でδ／γ変態が介在する鋼種におい
ては、δ相とγ相の凝固収縮率及び機械的性質が異なる
ため、初期凝固を制御することは困難である。
るような、凝固過程でδ／γ変態が介在する鋼種におい
ては、δ相とγ相の凝固収縮率及び機械的性質が異なる
ため、初期凝固を制御することは困難である。
【０００７】本発明は上記した従来の連続鋳造方法にあ
った問題点に鑑みてなされたものであり、初期凝固殻の
均一成長が可能となるように鋳型内抜熱量を最適に制御
できる連続鋳造方法を提供することを目的としている。
った問題点に鑑みてなされたものであり、初期凝固殻の
均一成長が可能となるように鋳型内抜熱量を最適に制御
できる連続鋳造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の連続鋳造方法は、鋳型内におけるメニ
スカス近傍を含む鋳込み方向所要範囲内にヒータを複数
設置するとともに、これらヒータと鋳型内面の間に複数
の熱電対を設け、連続鋳造中、鋳型内に高温高圧の冷却
水を流しつつ、前記熱電対で鋳型内面の温度を測定し、
これら測定値によって求められる鋳型内面鋳込み方向の
温度分布に基づき、鋼種によって予め求めてある最適熱
流束となるようにヒータの発熱量を制御することとして
いるのである。
ために、本発明の連続鋳造方法は、鋳型内におけるメニ
スカス近傍を含む鋳込み方向所要範囲内にヒータを複数
設置するとともに、これらヒータと鋳型内面の間に複数
の熱電対を設け、連続鋳造中、鋳型内に高温高圧の冷却
水を流しつつ、前記熱電対で鋳型内面の温度を測定し、
これら測定値によって求められる鋳型内面鋳込み方向の
温度分布に基づき、鋼種によって予め求めてある最適熱
流束となるようにヒータの発熱量を制御することとして
いるのである。
【０００９】
【作用】本発明の連続鋳造方法では、連続鋳造中、鋳型
内に高温高圧の冷却水を流しつつ、鋼種によって予め求
めてある最適熱流束となるようにヒータの発熱量を制御
するので、鋼種に応じた最適の鋳型内鋳込み方向の熱流
束で連続鋳造がおこなえる。
内に高温高圧の冷却水を流しつつ、鋼種によって予め求
めてある最適熱流束となるようにヒータの発熱量を制御
するので、鋼種に応じた最適の鋳型内鋳込み方向の熱流
束で連続鋳造がおこなえる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明方法を添付図面に示す１実施例
に基づいて説明する。図１は本発明方法を実施する鋳型
の構造の１例を模式的に示す図面である。図１におい
て、１は鋳型であり、その内部におけるメニスカス近傍
を含む鋳込み方向所要範囲に、小径の金属シース型ヒー
タ２を多数設置し、さらにこの多数のヒータ２と鋳型１
の内面の間には、鋳型１の内面温度を測定するための熱
電対３を設置している。
に基づいて説明する。図１は本発明方法を実施する鋳型
の構造の１例を模式的に示す図面である。図１におい
て、１は鋳型であり、その内部におけるメニスカス近傍
を含む鋳込み方向所要範囲に、小径の金属シース型ヒー
タ２を多数設置し、さらにこの多数のヒータ２と鋳型１
の内面の間には、鋳型１の内面温度を測定するための熱
電対３を設置している。
【００１１】そして、これら多数のヒータ２と熱電対３
はそれぞれ鋳型１外部の制御盤４に接続されている。こ
の制御盤４には、予め連続鋳造する溶鋼５の鋼種ごとの
鋳型１内鋳込み方向における最適熱流束が入力されてお
り、鋳型内に高温高圧の冷却水を流しつつ連続鋳造する
際に、タンディッシュから浸漬ノズル６を介して鋳型１
内に鋳込まれる鋼種を入力されることにより、熱電対３
から入力されてくる測定温度からの温度分布に基づい
て、鋳型１内が連続鋳造される鋼種の最適熱流束と成る
ようにヒータ２の発熱量を制御するのである。
はそれぞれ鋳型１外部の制御盤４に接続されている。こ
の制御盤４には、予め連続鋳造する溶鋼５の鋼種ごとの
鋳型１内鋳込み方向における最適熱流束が入力されてお
り、鋳型内に高温高圧の冷却水を流しつつ連続鋳造する
際に、タンディッシュから浸漬ノズル６を介して鋳型１
内に鋳込まれる鋼種を入力されることにより、熱電対３
から入力されてくる測定温度からの温度分布に基づい
て、鋳型１内が連続鋳造される鋼種の最適熱流束と成る
ようにヒータ２の発熱量を制御するのである。
【００１２】本発明は上記したようにして連続鋳造する
方法であり、次に、本発明方法の効果を確認するために
行った実験結果について説明する。先ず、本発明方法及
び従来方法の双方を対象として、溶鋼５と鋳型１間を通
過する熱流束に及ぼす鋳型１内に設置したヒータ２の加
熱量、冷却水の温度、微細凹凸処理めっきの影響を熱伝
導計算によって評価した。
方法であり、次に、本発明方法の効果を確認するために
行った実験結果について説明する。先ず、本発明方法及
び従来方法の双方を対象として、溶鋼５と鋳型１間を通
過する熱流束に及ぼす鋳型１内に設置したヒータ２の加
熱量、冷却水の温度、微細凹凸処理めっきの影響を熱伝
導計算によって評価した。
【００１３】図２に定常状態時の熱流束と冷却水温度の
関係を示す。図２に示す結果は、計算条件として、鋳型
厚み１５ｍｍ、シース型ヒータ２の設置位置は、鋳型１
の上端より５０ｍｍの位置から鋳込み方向に５０ｍｍピ
ッチで４個づつで、かつ、鋳型内面から５ｍｍの位置、
熱電対３の設置位置は、前記した設置位置のヒータ２の
鋳型内面寄り３ｍｍの位置、溶鋼５の温度は１５５０
℃、鋳型１の背面は水冷されているものとし、定常状態
になるまで計算したものである。また、ヒータ２の加熱
量は０Ｗ／ｍ3 及び４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 の場合の結
果であり、冷却水は６ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、その温度
は３０〜１００℃の間で変化させた。なお、溶鋼５と鋳
型１間の熱伝達係数は、一般に連続鋳造の凝固解析で用
いられている４．２×１０2 Ｗ／ｍ2 ℃を使用して試算
した。
関係を示す。図２に示す結果は、計算条件として、鋳型
厚み１５ｍｍ、シース型ヒータ２の設置位置は、鋳型１
の上端より５０ｍｍの位置から鋳込み方向に５０ｍｍピ
ッチで４個づつで、かつ、鋳型内面から５ｍｍの位置、
熱電対３の設置位置は、前記した設置位置のヒータ２の
鋳型内面寄り３ｍｍの位置、溶鋼５の温度は１５５０
℃、鋳型１の背面は水冷されているものとし、定常状態
になるまで計算したものである。また、ヒータ２の加熱
量は０Ｗ／ｍ3 及び４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 の場合の結
果であり、冷却水は６ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、その温度
は３０〜１００℃の間で変化させた。なお、溶鋼５と鋳
型１間の熱伝達係数は、一般に連続鋳造の凝固解析で用
いられている４．２×１０2 Ｗ／ｍ2 ℃を使用して試算
した。
【００１４】従来の鋳型冷却の場合に相当するヒータ２
の加熱量０Ｗ／ｍ3 で、冷却水温度を３０℃とした場
合、定常状態時の熱流束は６．２×１０5 Ｗ／ｍ2 とな
る。そして、この場合、冷却水温度を上げると熱流束は
減少し、冷却水温度が１００℃の時熱流束は６．０×１
０5 Ｗ／ｍ2 となる。
の加熱量０Ｗ／ｍ3 で、冷却水温度を３０℃とした場
合、定常状態時の熱流束は６．２×１０5 Ｗ／ｍ2 とな
る。そして、この場合、冷却水温度を上げると熱流束は
減少し、冷却水温度が１００℃の時熱流束は６．０×１
０5 Ｗ／ｍ2 となる。
【００１５】冷却水温度を３０℃とし、ヒータ２の加熱
量を４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 とすると、熱流束は５．６
×１０5 Ｗ／ｍ2 となり、ヒータ２で加熱しない場合と
比較して１０％程度小さくなる。また、ヒータ２の加熱
量を４．２×１０9 Ｗ／ｍ3とし、冷却水温度を１００
℃とすると、熱流束は５．４×１０5 Ｗ／ｍ2 となる。
量を４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 とすると、熱流束は５．６
×１０5 Ｗ／ｍ2 となり、ヒータ２で加熱しない場合と
比較して１０％程度小さくなる。また、ヒータ２の加熱
量を４．２×１０9 Ｗ／ｍ3とし、冷却水温度を１００
℃とすると、熱流束は５．４×１０5 Ｗ／ｍ2 となる。
【００１６】上記した試算結果に基づき、鋳型１内に６
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で７０℃の冷却水を流しつつ、表１
に示す化学成分の包晶鋼を鋳込んだ。そして、その際、
熱電対３で鋳型１内面の鋳込み方向の温度を測定し、こ
れら温度を制御盤４に出力して制御盤４で鋳型内面鋳込
み方向の温度分布を求め、上記したような試算によって
予め求めてある表１の包晶鋼の最適熱流束となるよう
に、ヒータの発熱量を０〜４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 の範
囲で制御した。なお、鋳造速度は２ｍ／ｍｉｎで行っ
た。
ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で７０℃の冷却水を流しつつ、表１
に示す化学成分の包晶鋼を鋳込んだ。そして、その際、
熱電対３で鋳型１内面の鋳込み方向の温度を測定し、こ
れら温度を制御盤４に出力して制御盤４で鋳型内面鋳込
み方向の温度分布を求め、上記したような試算によって
予め求めてある表１の包晶鋼の最適熱流束となるよう
に、ヒータの発熱量を０〜４．２×１０9 Ｗ／ｍ3 の範
囲で制御した。なお、鋳造速度は２ｍ／ｍｉｎで行っ
た。
【００１７】
【表１】
【００１８】図３は上記した実験時における定常状態時
の熱流束と鋳片表面割れ発生率の関係を示す。図３中の
○印は従来方法による結果を、また、●印は本発明方法
による結果を示す。従来の連続鋳造方法で鋳造された鋳
片表面の縦割れ発生率は０．１％前後であったが、本発
明方法を用いた場合は、０．０３％程度に抑制できた。
の熱流束と鋳片表面割れ発生率の関係を示す。図３中の
○印は従来方法による結果を、また、●印は本発明方法
による結果を示す。従来の連続鋳造方法で鋳造された鋳
片表面の縦割れ発生率は０．１％前後であったが、本発
明方法を用いた場合は、０．０３％程度に抑制できた。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、鋼種に応じた最適の鋳型内鋳込み方向の熱流束で連
続鋳造がおこなえるので、どのような鋼種であっても初
期凝固殻の均一成長が可能となり、表面欠陥のない鋳片
が製造できる。
ば、鋼種に応じた最適の鋳型内鋳込み方向の熱流束で連
続鋳造がおこなえるので、どのような鋼種であっても初
期凝固殻の均一成長が可能となり、表面欠陥のない鋳片
が製造できる。
【図１】本発明方法を実施する鋳型の構造の１例を模式
的に示す図面である。
的に示す図面である。
【図２】定常状態時の熱流束と冷却水温度の関係を示す
図である。
図である。
【図３】実験時における定常状態時の熱流束と鋳片表面
割れ発生率の関係を示す図である。
割れ発生率の関係を示す図である。
１ 鋳型 ２ ヒータ ３ 熱電対 ４ 制御盤
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳型内におけるメニスカス近傍を含む鋳
込み方向所要範囲内にヒータを複数設置するとともに、
これらヒータと鋳型内面の間に複数の熱電対を設け、連
続鋳造中、鋳型内に高温高圧の冷却水を流しつつ、前記
熱電対で鋳型内面の温度を測定し、これら測定値によっ
て求められる鋳型内面鋳込み方向の温度分布に基づき、
鋼種によって予め求めてある最適熱流束となるようにヒ
ータの発熱量を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849593A JPH06285606A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849593A JPH06285606A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285606A true JPH06285606A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14221230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9849593A Pending JPH06285606A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 鋼の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393445A (zh) * | 2017-02-05 | 2018-08-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种包晶钢板坯连铸结晶器铜板及水冷方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9849593A patent/JPH06285606A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108393445A (zh) * | 2017-02-05 | 2018-08-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种包晶钢板坯连铸结晶器铜板及水冷方法 |
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