JPS63154248A - 鋼の連続鋳造装置 - Google Patents
鋼の連続鋳造装置Info
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- JPS63154248A JPS63154248A JP29827786A JP29827786A JPS63154248A JP S63154248 A JPS63154248 A JP S63154248A JP 29827786 A JP29827786 A JP 29827786A JP 29827786 A JP29827786 A JP 29827786A JP S63154248 A JPS63154248 A JP S63154248A
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- heating
- slab
- heating device
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、連鋳機内で鋳片中心部の所望の部分の温度
を制御することにより、偏析を低減させ、鋼の鋳片材質
の欠陥を改善する連続鋳造装置に関する。
を制御することにより、偏析を低減させ、鋼の鋳片材質
の欠陥を改善する連続鋳造装置に関する。
（従来の技術）
偏析の改善方法としては、溶鋼へＣａｉ添加し、精錬に
よって有害な偏析の原因となる溶質（例えばＳ）を予め
低減させておく方法、連続鋳造機のロール間隔を短くし
バルジングを抑え、又は電磁攪拌によって中心偏析を軽
減する方法などが一般的に行なわれている。
よって有害な偏析の原因となる溶質（例えばＳ）を予め
低減させておく方法、連続鋳造機のロール間隔を短くし
バルジングを抑え、又は電磁攪拌によって中心偏析を軽
減する方法などが一般的に行なわれている。
又、省エネルギー、省力化の点から、連鋳片を常温まで
冷やすことなく、熱間圧延する直接圧延ないしは加熱炉
に装入した後圧延するホットチャージ圧延において、圧
延時の鋳片の表面割れを防止するため、溶融凝固に引き
続く冷却過程中、熱間圧延開始までの間を超緩冷却を施
す鋳片の表面割れ抑制法も提案されている（特開昭５５
−８４２０３号公報）。
冷やすことなく、熱間圧延する直接圧延ないしは加熱炉
に装入した後圧延するホットチャージ圧延において、圧
延時の鋳片の表面割れを防止するため、溶融凝固に引き
続く冷却過程中、熱間圧延開始までの間を超緩冷却を施
す鋳片の表面割れ抑制法も提案されている（特開昭５５
−８４２０３号公報）。
上記方法は、熱間加工性に有害なｐ、ｓ、０、Ｎ等の元
素の偏析により、非金属介在物として析出を生じる特定
の温度域でシミーレーション実験を行い、１３００℃〜
９００℃温度域で断面収縮率の最小値が６０％未満にな
ると表面割れが多発することに着目し、これらの元素の
析出形態を制御することにより、鋳片の熱間割れ抑制を
行うものである。
素の偏析により、非金属介在物として析出を生じる特定
の温度域でシミーレーション実験を行い、１３００℃〜
９００℃温度域で断面収縮率の最小値が６０％未満にな
ると表面割れが多発することに着目し、これらの元素の
析出形態を制御することにより、鋳片の熱間割れ抑制を
行うものである。
又、特開昭５５−１０９５０３号公報、同５５−１１０
７２４号公報においても、同様に連鋳片を熱間圧延前に
徐冷し、直接圧延する方法が開示されている。
７２４号公報においても、同様に連鋳片を熱間圧延前に
徐冷し、直接圧延する方法が開示されている。
又、特公昭４９−６９７４号公報においては、連続鋳造
ストランドの処理において、表面と中心液体との温度差
が大きくなりすぎないよう、冷却、加熱を行い割れの防
止を行う方法が開示されている。
ストランドの処理において、表面と中心液体との温度差
が大きくなりすぎないよう、冷却、加熱を行い割れの防
止を行う方法が開示されている。
又、％開昭６０−１６６１５０号公報においては、連続
鋳造二次冷却において、冷却中に生ずる包晶反応、Ａｒ
４変態（δ−γ変態）を利用して低炭素鋼の連鋳片を緩
冷却させ、凝固偏析を低減させて材質の欠陥を軽減させ
る装置に関する事も開示されている。
鋳造二次冷却において、冷却中に生ずる包晶反応、Ａｒ
４変態（δ−γ変態）を利用して低炭素鋼の連鋳片を緩
冷却させ、凝固偏析を低減させて材質の欠陥を軽減させ
る装置に関する事も開示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
、特開昭５５−８４２０３号公報、特開昭５５−１０９
５０３号公報、特開昭５５−１１０７２４号公報、特゛
公昭４９−６７７４号公報に開示され念ものけいづれも
、鋳片の割れを防止するために考えられたもので本発明
の偏析を改善するものとは根本的に相違する。ま之、特
開昭６０−１６６１５０号′公報は、具体的な装置の制
御、冷却の手順等については何も述べられていない。従
ってこの発明を発展させ、より具体的な実用的な装置を
提供するものである。
５０３号公報、特開昭５５−１１０７２４号公報、特゛
公昭４９−６７７４号公報に開示され念ものけいづれも
、鋳片の割れを防止するために考えられたもので本発明
の偏析を改善するものとは根本的に相違する。ま之、特
開昭６０−１６６１５０号′公報は、具体的な装置の制
御、冷却の手順等については何も述べられていない。従
ってこの発明を発展させ、より具体的な実用的な装置を
提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
上記の問題点を解決するための手段は鋼の連続鋳造機の
２次冷却帯で鋳片中心部が凝固を開始する近傍に複数個
の加熱装置からなる加熱帯を設け、該加熱帯の少なくと
も前方に表面温度検出器を設置し、該検出器からの信号
により、加熱装置の加熱量を調整する加熱制御装置１に
設け、鋳片中心部の鋳造方向の冷却速度を制御する鋼の
連続鋳造装置である。
２次冷却帯で鋳片中心部が凝固を開始する近傍に複数個
の加熱装置からなる加熱帯を設け、該加熱帯の少なくと
も前方に表面温度検出器を設置し、該検出器からの信号
により、加熱装置の加熱量を調整する加熱制御装置１に
設け、鋳片中心部の鋳造方向の冷却速度を制御する鋼の
連続鋳造装置である。
次に本発明における各限定条件について説明する。
先ず加熱帯の位置であるが偏析は鋳片中心部がＪ凝固を
開始するときから生成するのでその時点で温度を高く保
ち、偏析元素を拡散によって改善する必要がある。従っ
て加熱帯の位置は鋳片中心部が凝固を開始相当位置近傍
とする。一般的には操業上、鋳造条件例えば鋳造速度、
冷却スプレー水量等が変動する事等により、鋳片中心部
の凝固開始相当位置がずれる。好ましくは以下の理由に
より凝固を開始相当位置の略１ｍ手前が良い。通常操業
では例えば０．６ｍ／分で鋳造し友とき±５チの鋳造速
度の誤差がある。
開始するときから生成するのでその時点で温度を高く保
ち、偏析元素を拡散によって改善する必要がある。従っ
て加熱帯の位置は鋳片中心部が凝固を開始相当位置近傍
とする。一般的には操業上、鋳造条件例えば鋳造速度、
冷却スプレー水量等が変動する事等により、鋳片中心部
の凝固開始相当位置がずれる。好ましくは以下の理由に
より凝固を開始相当位置の略１ｍ手前が良い。通常操業
では例えば０．６ｍ／分で鋳造し友とき±５チの鋳造速
度の誤差がある。
この前提で鋳造方向での相当位置からのずれを伝熱計算
により推定したところ、±８０口位の幅があった。連鋳
機の上流側へずれるときは加熱帯の中に収まるので問題
はないが下流側（鋳型側）にずれたときは加熱帯の外に
ずれることになり設定された鋳片の温度をコントロール
できなくなる。従って加熱帯の上流側位置は上記の理由
により鋳片中心部凝固開始相当位置から最低８０の手前
まで確保する必要がある。
により推定したところ、±８０口位の幅があった。連鋳
機の上流側へずれるときは加熱帯の中に収まるので問題
はないが下流側（鋳型側）にずれたときは加熱帯の外に
ずれることになり設定された鋳片の温度をコントロール
できなくなる。従って加熱帯の上流側位置は上記の理由
により鋳片中心部凝固開始相当位置から最低８０の手前
まで確保する必要がある。
更にその他の条件として冷却水のコントロールバラツキ
も考慮しなければならない。前述の伝熱計算で鋳造速度
ｆ０．６ｍ１分として冷却条件を一般的々値としての０
．７１／ｈに対し±２０・チ変化させた結果では最大に
ずれて±２０ｃＭ位である。従って合計で最大バラツキ
幅を考慮した場合でも相当位置から略１ｍ位手前に加熱
帯の始端を設置するのが好ましい。
も考慮しなければならない。前述の伝熱計算で鋳造速度
ｆ０．６ｍ１分として冷却条件を一般的々値としての０
．７１／ｈに対し±２０・チ変化させた結果では最大に
ずれて±２０ｃＭ位である。従って合計で最大バラツキ
幅を考慮した場合でも相当位置から略１ｍ位手前に加熱
帯の始端を設置するのが好ましい。
加熱装置は、制御装置からの送侶に基づき所要の加熱量
を、鋳片に対し鋳造方向、幅方向に精度よく与えかけれ
ばならない。そこで複数個の加熱装置を設は各々の加熱
装置が、それぞれ最適の加熱量を鋳片に与える。
を、鋳片に対し鋳造方向、幅方向に精度よく与えかけれ
ばならない。そこで複数個の加熱装置を設は各々の加熱
装置が、それぞれ最適の加熱量を鋳片に与える。
一方鋳片中心部の温度はあらかじめ鋳片表面と鋳片中心
部の温度の関係を求めておき、鋳片表面温度の検出によ
り鋳片中心部の温度を推定する。従って鋳片表面温度検
出器は加熱帯の前方に設け、検出した鋳片表面温度から
必要な加熱量を計算し、加熱装置へ指令を出す。また鋳
片表面温度検出器を加熱帯の後方にも設けると実際に加
熱したあとの温度を検出し設定加熱量が適切かどダかの
検証ができその結果に基づき加熱量の修正が有効に可能
である。
部の温度の関係を求めておき、鋳片表面温度の検出によ
り鋳片中心部の温度を推定する。従って鋳片表面温度検
出器は加熱帯の前方に設け、検出した鋳片表面温度から
必要な加熱量を計算し、加熱装置へ指令を出す。また鋳
片表面温度検出器を加熱帯の後方にも設けると実際に加
熱したあとの温度を検出し設定加熱量が適切かどダかの
検証ができその結果に基づき加熱量の修正が有効に可能
である。
次に第１図に示す実施例装置によって加熱帯と温度検出
器の構成を説明する。第１図は、わん臼型連続鋳造機の
場合を示したものであり、１はモールド、２はガイドロ
ール、３は鋳片表面温度検出器、４は鋳片表面温度の検
出信号をもとにして、加熱装置に加熱量を指示する制御
装置、５は加熱装置、６はピンチロール、人は鋳片中心
部凝固開始部、Ｂは鋳片中心部凝固完了部をそれぞれ表
わす。Ａ点相当位置の略１ｍ手前から加熱装置５ｔ−配
設し、加熱帯を構成する。また加熱帯の前方適宜箇所に
表面温度検出器３を設ける。表面温度検出器３と加熱装
置５は制御装置４と電気的に接続される。加熱装置５は
、ガイドロール２間にそれぞれ両サイドに、複数個配置
されている。加熱装置後に配設した検出器３は、この場
合はピンチロールの手前で、鋳片中心部凝固終了点Ｂの
直後である。
器の構成を説明する。第１図は、わん臼型連続鋳造機の
場合を示したものであり、１はモールド、２はガイドロ
ール、３は鋳片表面温度検出器、４は鋳片表面温度の検
出信号をもとにして、加熱装置に加熱量を指示する制御
装置、５は加熱装置、６はピンチロール、人は鋳片中心
部凝固開始部、Ｂは鋳片中心部凝固完了部をそれぞれ表
わす。Ａ点相当位置の略１ｍ手前から加熱装置５ｔ−配
設し、加熱帯を構成する。また加熱帯の前方適宜箇所に
表面温度検出器３を設ける。表面温度検出器３と加熱装
置５は制御装置４と電気的に接続される。加熱装置５は
、ガイドロール２間にそれぞれ両サイドに、複数個配置
されている。加熱装置後に配設した検出器３は、この場
合はピンチロールの手前で、鋳片中心部凝固終了点Ｂの
直後である。
（作 用）
次に第１図によって本発明装置の作用を具体的に説明す
る。例えば鋳造速度１０ｍ１分、中炭素鋼、鋳片サイズ
２８０Ｘ１８００ｍで鋳造する場合では、まず温度検出
器３によって加熱装置前後の温度を逐次実測する。検出
器３としては、赤外線型、熱電対型等が適宜使用できる
。次にこの測定値を制御装置４によりあらかじめ設定し
ておいた値と比較し、直にその差を電気信号に変え各加
熱装置の各部分に与える。これにより各加熱装置は、加
熱量を夫々決めて、加熱を開始する。加熱装置には、比
較的容易に設置できるバーナ一式が好適であり、バーナ
ーとしては通常加熱用バーナー、特に均一、正確な温度
が必要な時は面バーナー等を使用する。ま九輻射熱も利
用するときは、背後に保温、輻射用のカバーを設けるこ
とは有効である。その他の方法として例えばロール間で
誘導加熱する方法、通電加熱方法、プラズマ加熱方法、
高周波加熱方法等も使用できる。加熱を開始してしばら
くすると加熱装置の前後で設定置との差はわずかになっ
てくるので、加熱量の変化は小さくなり安定して冷却速
度をコントロールできるようになる。
る。例えば鋳造速度１０ｍ１分、中炭素鋼、鋳片サイズ
２８０Ｘ１８００ｍで鋳造する場合では、まず温度検出
器３によって加熱装置前後の温度を逐次実測する。検出
器３としては、赤外線型、熱電対型等が適宜使用できる
。次にこの測定値を制御装置４によりあらかじめ設定し
ておいた値と比較し、直にその差を電気信号に変え各加
熱装置の各部分に与える。これにより各加熱装置は、加
熱量を夫々決めて、加熱を開始する。加熱装置には、比
較的容易に設置できるバーナ一式が好適であり、バーナ
ーとしては通常加熱用バーナー、特に均一、正確な温度
が必要な時は面バーナー等を使用する。ま九輻射熱も利
用するときは、背後に保温、輻射用のカバーを設けるこ
とは有効である。その他の方法として例えばロール間で
誘導加熱する方法、通電加熱方法、プラズマ加熱方法、
高周波加熱方法等も使用できる。加熱を開始してしばら
くすると加熱装置の前後で設定置との差はわずかになっ
てくるので、加熱量の変化は小さくなり安定して冷却速
度をコントロールできるようになる。
加熱装置の長さは、その鋼の品質要求レベルによって異
なるが、基本的にはピンチロール手前までであり、鋳片
中心部が凝固を完了するあたりまでである。ただし、必
要があればピンチロール後も加熱をつづけることも可能
である。
なるが、基本的にはピンチロール手前までであり、鋳片
中心部が凝固を完了するあたりまでである。ただし、必
要があればピンチロール後も加熱をつづけることも可能
である。
ただしあくまで偏析を改善するのが目的であるので、完
全凝固後からかなシ温度が下がった場合は偏析の拡散効
果がなくなり、意味がなくなる。従って少なくとも９０
０℃程度以上の温度で行う必要がある。
全凝固後からかなシ温度が下がった場合は偏析の拡散効
果がなくなり、意味がなくなる。従って少なくとも９０
０℃程度以上の温度で行う必要がある。
第３図は、加熱装置として誘導加熱を使用した場合の例
全示す。誘導加熱は第３図（Ｂ）に示すように、加熱装
置５を鋳片の全面に設け、上下にコイル８ｔ−配設して
、加熱する。加熱装置５は、ロール間に複数個並べる。
全示す。誘導加熱は第３図（Ｂ）に示すように、加熱装
置５を鋳片の全面に設け、上下にコイル８ｔ−配設して
、加熱する。加熱装置５は、ロール間に複数個並べる。
この場合は５個並べて設置した例である。その地温度検
出器３、制御袋＃４は第２図の場合と同様である。ただ
しこの例の場合保温カバー７は、加熱が鋳片の上下左右
全面であること、コイルにあまり熱を与えないために配
置していない。
出器３、制御袋＃４は第２図の場合と同様である。ただ
しこの例の場合保温カバー７は、加熱が鋳片の上下左右
全面であること、コイルにあまり熱を与えないために配
置していない。
（実施例）
以下実施例を挙げて説明する。
第２図囚、（Ｂ）は、加熱装置５として通常バーナーを
用いた例を示し、温度検出器３として赤外線タイプの検
出器を用いた例を示す。該温度検出器３は、加熱装置の
手前と後にそれぞれ３個並列に配置し、鋳片両端部と中
心の３個所の温度を検出する。この検出結果を制御装置
４へ信号として送る。加熱帯は入口から出口まで５ｍと
して、両面それぞれロール間の９個所にバーナー５を配
設する。バーナー５は、均一な温度領域を得る九めに各
装置毎に横方向に５個づつ並べて配置する。加熱帯は、
ピンチロールの手前までとした。また保温と輻射熱利用
の之め、保温カバー７を全バーナーの上部に配設し念。
用いた例を示し、温度検出器３として赤外線タイプの検
出器を用いた例を示す。該温度検出器３は、加熱装置の
手前と後にそれぞれ３個並列に配置し、鋳片両端部と中
心の３個所の温度を検出する。この検出結果を制御装置
４へ信号として送る。加熱帯は入口から出口まで５ｍと
して、両面それぞれロール間の９個所にバーナー５を配
設する。バーナー５は、均一な温度領域を得る九めに各
装置毎に横方向に５個づつ並べて配置する。加熱帯は、
ピンチロールの手前までとした。また保温と輻射熱利用
の之め、保温カバー７を全バーナーの上部に配設し念。
制御装置４は、加熱帯前後の温度検出器３の眠気信号を
読み取り、コンピューター制御によってあらかじめ設定
されｔ値と比較しながら最適出力を決め、各バーナーに
電気信号で指令し制御する。
読み取り、コンピューター制御によってあらかじめ設定
されｔ値と比較しながら最適出力を決め、各バーナーに
電気信号で指令し制御する。
冷却速度は、設定値として加熱帯中で平均２０℃／分の
冷却速度とした。通常加熱帯を設けていない場合は、４
０〜ｂ あり、約１／２〜１／３の冷却条件とし念。実際に測定
した結果では、加熱帯の入口、出口の温度検出器３の各
々を平均すると、１８℃／分〜２５℃／分の冷却速度と
なった。
冷却速度とした。通常加熱帯を設けていない場合は、４
０〜ｂ あり、約１／２〜１／３の冷却条件とし念。実際に測定
した結果では、加熱帯の入口、出口の温度検出器３の各
々を平均すると、１８℃／分〜２５℃／分の冷却速度と
なった。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明の連続鋳造装置は、鋳造条件
のバラツキがあっても本発明における加熱装＃を有効に
制御する事により、常に最適な所定の冷却速度を保持す
ることができ、均質な鋳片を大量に有利に生産し得る装
置であり、問題となる偏析を改善し、鋳片および製品の
品質欠陥の原因を容易に除くことができ、製品材質の品
質が向上せしめることができるなど大なる効果を齋らす
ものである。
のバラツキがあっても本発明における加熱装＃を有効に
制御する事により、常に最適な所定の冷却速度を保持す
ることができ、均質な鋳片を大量に有利に生産し得る装
置であり、問題となる偏析を改善し、鋳片および製品の
品質欠陥の原因を容易に除くことができ、製品材質の品
質が向上せしめることができるなど大なる効果を齋らす
ものである。
第１図は、本発明実施例装置の断面図、第２図囚は、バ
ーナ一式加熱装置部の詳細断面図、第２図中）は、第２
図（Ａ）の上面図、第３図（４）は本発明実施例におけ
る誘導式加熱装置部の詳細断面図、第３図（Ｂ） ｔＩ
′ｉ、第３図（Ａ）の鋳造方向から見た断面図である。 １・・・モールド、 ２・・・ガイドロール、３
・・・鋳片表面温度検出器、 ４・・・制御装置、 ５・・・加熱装置、６・・・
ピンチロール、 ７・・・保温カバー、８・・・コイ
ル。 第２図 （Ａ） ４ 制御装置 ５ 加熱装置 第３図 （Ａ） ２ ガイトロール ３ 鋳片表面温度検出器 ４ 制御装置
ーナ一式加熱装置部の詳細断面図、第２図中）は、第２
図（Ａ）の上面図、第３図（４）は本発明実施例におけ
る誘導式加熱装置部の詳細断面図、第３図（Ｂ） ｔＩ
′ｉ、第３図（Ａ）の鋳造方向から見た断面図である。 １・・・モールド、 ２・・・ガイドロール、３
・・・鋳片表面温度検出器、 ４・・・制御装置、 ５・・・加熱装置、６・・・
ピンチロール、 ７・・・保温カバー、８・・・コイ
ル。 第２図 （Ａ） ４ 制御装置 ５ 加熱装置 第３図 （Ａ） ２ ガイトロール ３ 鋳片表面温度検出器 ４ 制御装置
Claims (1)
- 鋼の連続鋳造機の２次冷却帯で鋳片中心部が凝固を開始
する近傍に複数個の加熱装置からなる加熱帯を設け、該
加熱帯の少なくとも前方に表面温度検出器を設置し、該
検出器からの信号により、加熱装置の加熱量を調整する
加熱制御装置を設け、鋳片中心部の鋳造方向の冷却速度
を制御する鋼の連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29827786A JPS63154248A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 鋼の連続鋳造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29827786A JPS63154248A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 鋼の連続鋳造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154248A true JPS63154248A (ja) | 1988-06-27 |
Family
ID=17857543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29827786A Pending JPS63154248A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 鋼の連続鋳造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63154248A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325910A (zh) * | 2009-02-24 | 2012-01-18 | 丹尼尔·瓜迪福格罗拉斯 | 用于减少铸造合金中的填隙元素的方法以及用于实施所述方法的系统 |
| JP2013019014A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jfe Steel Corp | 大入熱溶接熱影響部のｃｔｏｄ特性に優れる溶接構造用鋼およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP29827786A patent/JPS63154248A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102325910A (zh) * | 2009-02-24 | 2012-01-18 | 丹尼尔·瓜迪福格罗拉斯 | 用于减少铸造合金中的填隙元素的方法以及用于实施所述方法的系统 |
| JP2013019014A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jfe Steel Corp | 大入熱溶接熱影響部のｃｔｏｄ特性に優れる溶接構造用鋼およびその製造方法 |
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