JPS6024449A - 連鋳鋳片の内質推定方法 - Google Patents

連鋳鋳片の内質推定方法

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JPS6024449A
JPS6024449A JP58133190A JP13319083A JPS6024449A JP S6024449 A JPS6024449 A JP S6024449A JP 58133190 A JP58133190 A JP 58133190A JP 13319083 A JP13319083 A JP 13319083A JP S6024449 A JPS6024449 A JP S6024449A
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JP
Japan
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JP58133190A
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English (en)
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Yoshihiro Igaki
井垣 至弘
Kosaku Ozawa
小沢 浩作
Fumio Nomura
文夫 野村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/204Structure thereof, e.g. crystal structure
    • G01N33/2045Defects

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、湾曲型連続鋳造機で鋳造され丸鋳片の内質を
非破壊で推定する方法に関し、特に上記連続°鋳造機で
鋳造中、の鋳片の内質を非破壊で、かつ低コストの計測
装置でタイムラグなく推定できる連鋳鋳片の内質推定方
法を提供するものである。
湾曲型連続鋳造機では、鋳片の完全凝固までの冷却過程
において、鋳片の凝固界面に、(1)溶鋼静圧によるバ
ルジラグ歪εb % (2)鋳片の曲げ戻し矯正による
矯正歪εu s’(a)ロールアライメントずれによる
ミスロールアライメント歪(Mが作用し、これらの単独
或は複合歪或は総合歪ETが、鍋物性よシ決まる内部割
れ発生限界歪εCを越えると、内部割れが発生し、欠陥
鋳片となる。欠陥鋳片の発生を防止するため内部割れの
発生をみない鋳造条件を設定し、鋳造操業を実施するが
、上記設定鋳造条件の突発的変化や、経時変化、例えば
ロールアライメントずれの増大変化による歪増大変化等
によシ、内部割れが発生することがある。このため一般
に、定期的に連続鋳造機のロール交換が実施されると共
に、鋳片内質の確認のために、鋳造された鋳片の内質欠
陥の有無や欠陥の程度の検査が実施されている。
この検査方法は、鋳片の断面サンプルを切出し、S(サ
ルファー)プリント等によシ直接的に目視するものであ
る。この方法はサンプリングであるため鋳片の全量検査
は不可能であシ、更に検査に3時間以上もかかる。
ところで、最近、省エネルギーのために淳鋳〜圧延プロ
セスにおける連続鋳造機と圧延設備との直結、即ちダイ
レクトロール法や、圧延前の加熱炉への熱間装入、いわ
ゆるホットチャージ法が実施されつつあるが、前記断面
サンプルによる内質検査方法では、内質欠陥が生じた場
合、判定までに3時間以上もかかるため、その間に大量
の不合格品(内質欠陥鋳片及び不合格圧延成品)を製造
してしまうという重大な問題がある。
かかる問題に対して最近、鋳造条件や四−ルアライメン
ト情報によシ間接的にオンラインで内質推定を行なう方
法が提案されている。即ち鋳片の内質欠陥の発生は、鋳
造速度、2次呼冷却水量、ロールアライメント等に強い
相関があることを利用して、p〒ル反力やロール変位等
からp−ルアライメントを動的に計測して、鋳片に作用
する歪を推定し、内質推定を行なわんとするものである
しかしながら連続鋳造機は多数のロールから構成されて
いるため上記方法にょシ効呆的に内質推定を行うにはロ
ール反力やロール変位計測に多数のセンサーを設置しな
ければならないことから、極めて高価な内質推定装置と
なシ、推定コストが高くつく欠点がある。
本発明は上記実状並びに従来の欠点に鑑みなされたもの
であシ、連続鋳造機で鋳造中の鋳片の内質を、鋳造方向
全長にわたって、非破壊でかつ低コストの装置でタイム
ラグなく推定できる連鋳鋳片の内質推定方法を提供する
ものである。
本発明の要旨は、次の通シである。
(1)湾曲型連続鋳造機の鋳片曲げ矯正帯内或は上記矯
正帯出口以降で連鋳鋳片の上、下面平均中又は短辺台形
化量を計測し、この計測値に基づいて鋳片の内質を推定
することを特徴とする連鋳鋳片の内質推定方法。
(2) 湾曲型連続鋳造機の鋳片曲げ矯正帯出口以降連
鋳鋳片の上、下面平均中又は短辺台ノ彪化量を計数の連
鋳鋳片の内質推定方法。
以下本発明の方法について詳細に説明する。
本発明者等は、第1図に示す、小円弧半径Rで鋳片曲げ
多点矯正帯又はゾーン3を有する低機高(H)多点矯正
湾曲型連続鋳造機(以下LHCCMという)で、第2図
に水平断面形状を示す矩形モールドlを用すて各種の鋳
造実験を実施し、各種解析を行なった結果、鋳片7の外
面歪を示す鋳片の上下面平均中、鋳片の短辺台形化量と
鋳片の内部4は水平ゾーンを、5は2次冷却(注水)ゾ
ーンr16は注水完了点を、8はメニスカスを示し、機
端は図示していない。また第2図において?、1oは長
辺鋳型片、11は短辺鋳型片を示す。
第3,4図は上記実験測定及び解析から得られたもので
、表1に示す条件のLHCCMで表2で示す鋳造条件で
鋳造し九完全凝固常温鋳片の上下面平均中、短辺台形化
量と内部割れ指数との関係を示したものである。
表I LHCCMの条件 表2 鋳造条件 すると2次冷却条件をに=25〜30範囲で変更しても
、機端での鋳片全断面平均温度は一定となる0 なお、本発明において上下面平均中X及び短辺台形化:
iYは、鋳片7の断面形状図を示す第5図において上面
中をa1下面巾をbとするとa + b X□、Y=l)−a で定義するものである。なお第5図のCは鋳片厚みであ
る。
第3,4図から同一鋳造速度領域では上下面平均中Xが
増大する程、又短辺台形化量Yが増大する程、内部割れ
指数が低下することが明らかになった。
従って例えば表1の条件のLHCCMで、表2の条件で
鋳造する場合、第1図の多点矯正ゾーン3出口以降の特
定した位置で、例えば水平ゾーン4内及び機端後方の走
間切断機配備位置までのゾーンの特定した位置で鋳片7
の短辺台形化量Yt−計測、よシ詳しくは測定値から計
算にめることにょ)、第4図の常温鋳片の短辺台形化量
と内部割れめ鋳片内質を推定することができる。常温相
関図から直ちに高温鋳片の内質を推定できる理由は短辺
台形化iiYは、常温と高温とで#1とんど等しいから
である。
又、機端全断面平均温度が一定(1280℃)となるこ
とを利用して、機端直後位置で高温鋳片7の上、下面平
均中を計測し、この高温鋳片の平均中を、常温鋳片の平
均中に換算し、第3図の常温鋳片の平均中と内部割れ指
数との相関図(以下常温平均中相関図という)より内部
割れ指数をめ鋳片内質を推定する仁とができる。又、逆
に、第3図の相関図の横軸を、予め上下面平均中の計測
位置の高温鋳片の温度における上下面平均中に換算して
おいてこれを高温域の計測値からめた上下面平均中とか
ら内部割れ指数をめてもよい。
更に、第3,4図から常温相関式、高温相関式をめてお
き計測値から指数をめるようにしても良い。
上記上下面平均中X1短辺台形化量Yは種々の計測装置
を使用して計測でき、上記上下面平均中X1短辺台形化
量Yの計測装置の計測センサーとして例えばレーザース
キャン型距離針を用いて、固定位置から所定のサンプリ
ング周期で鋳片短辺までの距離を計測して、上下面平均
中、短辺台形化量をめる場合には、第6図の如く鋳片7
の上面7L及び下面7Fからd及び、(d=、)だけは
いった位置の短辺7S面と基準位置f (g)との間の
距離り及び1()゛及びk)を計測してf−g間の固定
距敞を1とすると、上下面平均中X及び短辺台形化量Y
は X=1− でめる。ただしQは鋳片厚みを示す。
尚、第6図においてPloは長辺寸法を示す。
ところで連鋳鋳片は次工程の圧延工程において通常重殺
しされるが、断面形状が台形状であると矩形に比べて、
その巾殺しの際、余分な圧下パスを行なわねばならず、
エネルギーロス、ロール消耗等が著しく大きくなる欠点
があシ、これらを防止するため第1図のLHCCMの矩
形モールドlを第7図に水平断面形状を示す台形モール
ド12に変え、これによって矯正完了点で略矩形断面の
鋳片とすることが知られている。
上記第7図の台形モールド12の各寸法をH2Lr、L
t とすると、モールド12の上下面平均中LM=(L
F+LL)/2であシ短辺台形化量2=LF−LLであ
る。
以下に台形モールドの場合における本発明方法の適用に
ついて説明する。表1の条件のM1図のLHCCMに第
7図の台形モールドを採用し、第一2の条件で鋳造し、
LHCCM機端と走間切断装置の間で鋳片の平均中X又
は、短辺台形化量Yを計測するときの内部割れ指数を知
る方法を例として説明する。
第2図と第7図とに示したモールド寸法記号において、
L= (LL+LF)/2になる台形モールド12を用
いるとし、かつ第3図の相関図を用いる場合には、第3
図の横軸の上下面平均中を計測位置における鋳片温度で
の寸法に換算しておく。そして鋳片の上下面平均中Xを
計測して上記換算した相関図から内部割れ指数を知多、
これから鋳片の内質を推定することができ、また、第4
図の相関図を用いる場合には、第4図の横軸の短辺台形
化量Yを、(LF LL) 量だけ差し引いた相関図と
しておく。そして鋳片の短辺台形化MYを計測して、上
記換算した相関図から内部割れ指数を知多、これから鋳
片の内質を推定することができる。
このように湾曲型連続鋳造機の鋳片曲げ矯正帯出口以降
の特定した位置で鋳片の上下面平均中又は短辺台形化量
を計測することにょシ、鋳片の内部割れ指数をめ、これ
から鋳片の内質を推定することができる。
以上は、矯正帯出口以降の所定位置で鋳片の上下面平均
中又は短辺台形化量を計測して、内部割の計測値によっ
て上下面平均中、又は短辺台形化量をめ、とれから内質
の良否を推定できることについて、以下に述べる。
先づ、第8図は表1の条件のLHCCM で、鋳造速度
を1.4〜1.7 m / m i nとした以外は表
2の条件で鋳造したときの多点矯正帯内で計測した短辺
台形化量とメニスカスよシの距離との相関関係を、該短
辺台形化量を累積表面歪に換算して示したものである。
ここで、累積表面歪Eは、で示すものである。
ただし、W及び2 (u−v) はそれぞれ第10図に
示す完全凝固鋳片の鋳片厚みと短辺台形化量に比例する
値を示す式であJ)、2 (r s)は、第1に示す各
計測位置での第9図に示す未凝固相7′を有する鋳片7
の短辺台形化量に比例する値を示す式であL Rは第1
図に示すLHCCMの基本円弧半径である。
第8図から、矯正ゾ←゛ン内での鋳片の短辺台形化量を
換算した累積表面歪のパターンにょシ、即ち、短辺台形
化量の大きさによシ、内部割れの有無が決定できること
が明らかであシ、矯正ゾーン内で鋳片の短辺台形化量を
計測し、モールドが矩形であれば第8図にもとづいて、
内部割れの有無を判定できる。又1台形モールドであれ
ば台形モールドの短辺台形化量即ち第7図に併記した。
(LFI−LLI)を考慮して第8図の縦軸をき、該補
正された第8図にもとづいて内部割れ指数を知多鋳片の
内質を推定することができる。
上記説明では矯正ゾーン内で短辺台形化量を計測しこの
計測値にもとづいて累積表面歪をめ、これと嬉8図から
内部割れ指数を知多、鋳片内質を推定したが、鋳片の短
辺台形化量と平均中とは何れも鋳片の外部歪を示すもの
であシ、第11図に示す如く両者間には強い相関関係が
あるから多点矯正ゾーン内で上下面平均中を計測値から
め1、該上下面平均中にもとづいて、第11図の如き相
関図から短辺台形化量をめ、更に累積表面歪をめて第8
図から内部割れ指数を知多、鋳片内質を推定することが
できる。
本発明は連鋳鋳片の上、下面平均中X又は短辺台形化量
Yを計測してこのXl又はYにもとづいて鋳片の内部割
れ指数を知り、これから内質を推定するものであるから
、本発明によれば単一の平均巾計又は短辺台形化量針を
要するだけでよく低コストの装置でかつ安定して、タイ
ムラグなしに鋳片内質を推定することができ、大量の不
合格品を製造することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
図面は全て本発明に関係することの説明図であシ、第1
図は、湾曲型連続鋳造機のプロフィルの説明図、第2図
は矩形モールドの説明図、第3.4図は完全凝固常温鋳
片の上下面平均中、短辺台形化量と内部割れ指数の関係
図、第5図は、上下面平均中及び短辺台形化量の説明の
ための鋳片断面図、第6図は、上下面平均中又は短辺台
形化量の計測法説明のため図、第7図は台形モールドの
説明図、第8図はメニスカスよシの距離と累積表面歪と
の関係図、第9.10図は短辺台形化量と累積表面歪と
の関係の説明図傘船挙娶存である。 第11図は銃片平均巾と短辺台形化量との相関関係の説
明図である。 1・・・矩形モールド、 2・・・基本円弧ゾーン、 3・・・鋳片曲げ多点矯正帯又はゾーン、4・・・水平
ゾーン、 5・・・2次冷却(注水)ゾーン、 6・・・注水完了点、 7・・・鋳片、 8・・・メニスカス、 9・・・長辺鋳型片、 10・・・ “ “ 11・・・短辺鋳型片、 12・・・台形モールド、 7L・・・鋳片長辺上面、 7F・・・“ “ 下面、 7S・・・鋳片短辺、 7′・・・鋳片未凝固相、 Y・・・短辺台形化量。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 外2名 口 (コ も ’aQJ 口 α) 杖 (貰A)11ぴ1ψ係ψ 庄7 (M、41■μmφ鋸ψ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 迫台形化量を計測し、この計測値に基づいて鋳片の内質
    を推定することを特徴とする連鋳鋳片の内質推定方法。 測し、との計測値にもとづいて、鋳片の内部割れ指数を
    め、内質を推定する特許請求の範囲(1)記載の連鋳鋳
    片の内質推定方法。
JP58133190A 1983-07-21 1983-07-21 連鋳鋳片の内質推定方法 Pending JPS6024449A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113899874A (zh) * 2021-11-17 2022-01-07 重庆钢铁股份有限公司 连铸板坯低倍检验中间裂纹的评定检测方法

Cited By (2)

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