钢的连续铸造方法技术

本发明专利技术通过使用具有呈恰当形状的铸造空间的铸模且以二次冷却对铸片角部的温度进行控制来可靠地抑制以往仅通过基于二次冷却对铸片组织进行的控制而没有充分消除的铸片表面裂纹，从而提供尤其没有角裂纹的高品质的钢坯。在将钢液装入到铸模、并从该铸模直接拉出铸片的连续铸造方法中，使用具有如下铸造空间的铸模：将由一对铸模长边和一对铸模短边划分出的矩形空间的四角除去，使四角成为上述铸模短边侧的长度b相对于上述铸模长边侧的长度a之比b/a为3.0以上、6.0以下的直角三角形状，在从上述铸模的正下方到弯曲矫正点之前，使上述铸片的至少角部的表面温度暂时降低至Ar3点以下，接着，在使至少该角部的表面温度为800℃以上之后，使其以800℃以上的温度从上述弯曲矫正点通过。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抑制连续铸造中的铸片产生表面裂纹的、钢的连续铸造方法。
技术介绍
以提高钢板的机械性能为目的而含有Cu、Ni、Nb、V及Ti等合金元素的低合金钢尤其适用于厚钢板。在使用例如垂直弯曲型连续铸造机来铸造这样的低合金钢的情况下，在铸片的矫正部和弯曲部中，在与铸片的铸造方向正交的矩形截面的四角(以下也称为角部)中承载有应力，而容易产生表面裂纹，尤其容易在角部中产生裂纹。该角裂纹容易成为厚钢板的表面缺陷的原因，从而会成为降低钢板产品的成品率的原因。即，低合金钢的铸片在其凝固组织从奥氏体相向铁素体相转变的Ar3相变点的附近温度处，热延性显著降低。而且，在低合金钢的铸片中，在被二次冷却的过程中，AlN和/或NbC等在奥氏体晶界处析出，而容易脆化。因此，容易在铸片表面、尤其是承载有应力的角部中产生裂纹。因此，在连续铸造工序中，为了防止上述的角裂纹，通常通过二次冷却来控制铸片表面温度，从而将铸片凝固组织控制成难以裂开的组织。例如，在专利文献1公开有如下技术：在将铸片刚从矩形铸模拉出时开始铸片的二次冷却，并在铸片的表面温度暂时冷却到低于Ar3相变点的温度后，使其回热到超过Ar3相变点的温度，然后在矫正铸片时，使将铸片表面温度保持为低于Ar3相变点的温度的时间和铸片表面温度达到的最低温度成为恰当的范围，由此，使距铸片表面至少2mm深的凝固组织为奥氏体晶界不清晰的铁素体及珠光体的混合组织。另外，在专利文献2中公开有如下技术：当凝固壳厚度为10mm以上、15mm以下时，结束基于铸模进行的一次冷却并开始二次冷却，以使铸片整面的表面温度在从铸模出来后的两分钟以内的期间暂时降低至600℃以上Ar3点以下的范围、且使弯曲部处的铸片表面温度及矫正部处的铸片表面温度两者成为850℃以上的方式进行二次冷却。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3702807号专利文献2：日本专利第3058079号
技术实现思路
但是，上述的现有技术具有以下的问题点。即，在专利文献1及专利文献2所记载的技术中，担心从二次冷却喷射器喷射到铸片上后沿着铸片流动的滴落水的影响。尤其是当铸造速度变慢时，滴落水会影响铸片表面的冷却，例如会存在难以通过传热解析等来定量地控制铸片表面温度的情况。而且，专利文献2所述的技术为了使铸片整面的温度降低到Ar3相变点以下，而不得不喷射大量的喷射水。在铸造厚度大的情况下会需要更多的喷射水，但若喷射过多的喷射水，则容易在铸片的宽度方向上产生温度偏差，担心在铸片表层下产生内部裂纹。本专利技术是鉴于上述情况而研发的，其目的在于，通过使用具有呈恰当形状的铸造空间的铸模且以二次冷却来控制铸片角部的温度，可靠地抑制以往仅通过基于二次冷却对铸片组织进行的控制而没有充分消除的铸片的表面裂纹，从而提供尤其没有角裂纹的高品质的钢坯。本专利技术的要旨构成如下。(1)一种钢的连续铸造方法，将钢液装入到铸模，并从该铸模直接拉出铸片，所述钢的连续铸造方法的特征在于，使用具有如下铸造空间的铸模：该铸造空间是将由一对铸模长边和一对铸模短边划分出的矩形空间的四角除去，从而使四角成为上述铸模短边侧的长度b相对于上述铸模长边侧的长度a之比b/a为3.0以上、6.0以下的直角三角形状，在从上述铸模的正下方到弯曲矫正点之前，使上述铸片的至少角部的表面温度暂时降低至Ar3点以下，接着，在使至少该角部的表面温度为800℃以上之后，使其以800℃以上的温度从上述弯曲矫正点通过。(2)如上述(1)所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，上述比b/a超过4.0。(3)如上述(1)或(2)所述的钢的连续铸造方法，其特征在于，上述铸模长边侧的长度a为4～6mm，上述铸模短边侧的长度b为12～36mm。专利技术效果根据本专利技术，通过使用划分有呈恰当形状的铸造空间的铸模，且以二次冷却控制铸片角部的温度，而能够防止连续铸造铸片的角裂纹，从而提供高品质的钢坯。附图说明图1是表示连续铸造机的图。图2是表示铸片角部的结晶组织的示意图。图3是表示铸片角部的结晶组织的示意图。图4是表示铸模的示意图。图5是表示铸模中的倒角形状与铸片角部处的应力之间的关系的图表。具体实施方式以下参照附图来详细地说明本专利技术的连续铸造方法。另外，使用例如图1所示那样的垂直弯曲型连续铸造机对钢液进行连续铸造，此时，为了避免尤其在弯曲矫正点处的矫正时在铸片角部中引起表面裂纹，使用划分有呈恰当形状的铸造空间的铸模、并且在铸模正下方的冷却带中经过恰当的冷却模式是重要的。此外，在图1中，附图标记1是装入在浇包2内的钢液。该钢液1从浇包2经由长水口3、中间包(tundish)4以及浸渍水口5而向水冷铸模6内供给。通过该水冷铸模6冷却的钢液1一边生成凝固壳一边被向铸模6的出口侧引导并从铸模6拉出，通过铸模6正下方的二次冷却带7被进一步冷却而促进凝固壳的生长。在二次冷却带7的出口侧，铸片在被强制弯曲并向水平方向引导后，在拉出矫正带(弯曲部)8中进行弯曲矫正而成为连续铸造铸片9。在此，专利技术人对由图1所示的垂直弯曲型连续铸造机铸造而成的铸片实施了表面裂纹观察。铸片的裂纹在下表面角部及其附近(参照图2)集中地产生。此外，铸片的下表面侧是指垂直弯曲连铸机的弯曲带的弯曲外侧、即水平带中成为下表面的长边面侧。当通过蚀刻来对该裂纹部进行组织观察时，如图2示意地所示，可知沿着原奥氏体晶界产生了裂纹。根据这些调查结果，认为铸片下表面处的角裂纹是由于弯曲部处的应力载荷而产生的，并进行了各种改变二次冷却条件的实验。即，在以各种二次冷却条件进行使用了传热解析的实验时，可知若在从铸模正下方进入到弯曲部之前的期间，使铸片角部的表面温度暂时降低到Ar3点以下，然后在进入到弯曲部之前的期间，通过二次冷却来控制铸片角部的表面温度，则铸片角部的裂纹会减少。但是，在若干铸片中，在下表面侧依然还是残存有角裂纹，当观察这些角裂纹周围的凝固组织时，如图3示意地所示，尽管铸片表层正得到原奥氏体晶界不清晰的铁素体-珠光体的混合组织，但原奥氏体晶界也残存在一部分上。而且，判明了角裂纹是沿着残存的原奥氏体晶界产生的。而且，在使用水模型实验、数值解析方法来调查/整理该现象时，可知二次冷却水的滴落水对其有影响。即，二次冷却水在从喷射器朝向铸片喷射后，一部分的水沿着铸片表面流动，成为所谓滴落水而有助于铸片的冷却。该滴落水在铸造速度、铸造宽度、以及铸片表面温度等铸造条件发生变化时，其量也会发生变化，因此准确地评价滴落水的影响是非常困难的。这样的滴落水对铸片温度造成影响，铸片会被冷却到超出设想，其结果为，在凝固组织的一部分上残存有原奥氏体晶界，可以想到随着弯曲部的应力载荷而会产生沿着原奥氏体晶界的裂纹。因此，若能够完美地将滴落水的影响考虑在内地控制铸片温度，则认为也存在能够使凝固组织成为完全组织的可能性，但估计会需要基于非常缜密的解析进行的喷射器控制和设备维护，在工业规模的制造中是不现实的。另外，通常，垂直弯曲型连续铸造机是进入到弯曲部之前的垂直部长度短、例如为3.5m左右的铸造机。像这样，在进入到弯曲部之前的距离短的连续铸造机中，在暂时使温度降低到Ar3点以下时，若因滴落水等的影响而过度冷却铸片，则之后在进入到弯曲部之前的期间会难以争取到用于回热的时间，估计凝固组织也会变得不完全。出于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢的连续铸造方法，将钢液装入到铸模，并从该铸模直接拉出铸片，所述钢的连续铸造方法的特征在于，使用具有如下铸造空间的铸模，该铸造空间是将由一对铸模长边和一对铸模短边划分出的矩形空间的四角除去，而使该四角成为所述铸模短边侧的长度b相对于所述铸模长边侧的长度a之比b/a为3.0以上、6.0以下的直角三角形状，在从所述铸模的正下方到弯曲矫正点之前，使所述铸片的至少角部的表面温度暂时降低至Ar3点以下，接着，在使至少该角部的表面温度成为800℃以上之后，使其以800℃以上的温度从所述弯曲矫正点通过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 JP 2014-1509251.一种钢的连续铸造方法，将钢液装入到铸模，并从该铸模直接拉出铸片，所述钢的连续铸造方法的特征在于，使用具有如下铸造空间的铸模，该铸造空间是将由一对铸模长边和一对铸模短边划分出的矩形空间的四角除去，而使该四角成为所述铸模短边侧的长度b相对于所述铸模长边侧的长度a之比b/a为3.0以上、6.0以下的直角三...

【专利技术属性】
技术研发人员：松井章敏，外石圭吾，荒牧则亲，三木祐司，井上畅，竹泽和浩，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP