钢的连续浇铸方法技术

本发明专利技术提供一种钢的连续浇铸方法，其利用在铸模外侧具备夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极，并且浸渍喷嘴的熔钢喷出孔位于所述上部磁极的直流磁场的峰值位置和所述下部磁极的直流磁场的峰值位置之间的连续浇铸机，通过分别施加于所述一对上部磁极和一对下部磁极的直流磁场，将熔钢流制动，且通过重叠施加于所述一对上部磁极的交流磁场，边搅拌熔钢，边进行钢的连续浇铸，在该方法中，通过将施加于上部磁极的交流磁场的强度控制在0.060～0.090T的范围内，并且根据要铸造的板坯宽度和铸造速度，将施加于上部磁极及下部磁极的直流磁场的强度控制在特定的范围，来得到气泡性缺陷及夹渣性缺陷等少的高质量的铸片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及连续浇铸(continuous casting)方法，其通过电磁力，边控制铸模内的熔钢流动，边浇铸熔钢，制造铸片。
技术介绍
在钢的连续浇铸中，装入中间包(timdish)内的熔钢通过与中间包底部连接在一起的浸渍喷嘴(immersion nozzle)，被注入连续浇铸用铸模内。在这种情况下，从浸渍喷嘴的喷出孔(spout)喷到铸模(mold)内的熔钢流伴有非金属夹杂物(non-metallic inclusion)(主要为氧化铝等脱氧生成物)及从上喷嘴的内壁面吹入的惰性气体(为防止氧化铝等的附着、堆积造成的喷嘴堵塞而吹入的惰性气体)的气泡，当该非金属夹杂物及惰性气体的气泡被凝固壳(solidification shell)捕捉时，就成为制品缺陷(夹杂物性缺陷、气泡性缺陷)。另外，到达弯月面的熔钢上升流中会卷入保护渣(mold flux)(铸模粉末)，这也通过被凝固壳捕捉而成为制品缺陷。目前，为了防止熔钢中的非金属夹杂物、保护渣、气泡被凝固壳捕捉而成为制品缺陷，在铸模内进行如下操作，即，对熔钢流施加磁场，利用磁场的电磁力，控制熔钢的流动， 关于该技术，提出了许多方案。例如，专利文献1公开了通过分别施加于夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极的直流磁场将熔钢流制动的方法。该方法为，在从浸渍喷嘴的喷出口喷出以后分为上升流和下降流的熔钢流中，用下部的直流磁场将下降流制动，用上部的直流磁场将上升流制动，由此伴随熔钢流的非金属夹杂物及保护渣不会被凝固壳捕捉。另外，专利文献2公开了如下方法，即，设有与专利文献1相同的夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极，在从这些磁极施加磁场时，(1)至少对下部磁极重叠施加直流磁场和交流磁场，或者，( 对上部磁极重叠施加直流磁场和交流磁场，且对下部磁极施加直流磁场。该方法为，进行与专利文献1同样的直流磁场实现的熔钢流的制动， 并且通过交流磁场实现的熔钢的搅拌，来得到凝固壳界面的非金属夹杂物等的清洗效果。另外，专利文献3公开了如下方法，S卩，在通过分别施加于夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极的直流磁场将熔钢流制动的方法或进一步对上部磁极重叠施加交流磁场的方法的基础上，将直流磁场的强度、上部电极和下部电极的直流磁场的强度比、(或者，进而上部交流磁场的强度)设为特定的数值范围。另外，专利文献4公开了如下技术，即，在制造表层部的特定的溶质元素的浓度比铸片的内部高，且具有倾斜组成的连续浇铸铸片时，通过上下两段磁极，在横穿铸片的厚度的方向上，施加直流磁场，关于上部浇铸场内的熔钢，提高该溶质元素的浓度，并且关于上部的磁场施加，将移动交流磁场重叠施加于上述直流磁场。但是，在专利文献4的技术中，移动交流磁场是为感应用于消除该溶质浓度的局部性的不均的流动而施加的。专利文献1 特开平3-142049号公报专利文献2 特开平10-305353号公报专利文献3 特开2008-200732号公报专利文献4 特开2002-1501号公报最近，随着汽车外板用钢板的质量严格化，至今未成为问题的微小气泡及保护渣的卷入引起的缺陷正在被看做是问题，在如上述现有技术所述的连续浇铸方法中，不能充分地与那种严格的质量请求相对应。特别是，合金化熔融镀锌钢板(galvannealed steel sheet)是在熔融电镀以后进行加热使母材钢板的铁成分扩散到镀锌层的钢板，母材钢板的表层性状会较大地影响到合金化熔融镀锌层的质量。即，当母材钢板的表层上具有气泡性及夹渣性的缺陷时，即使是小的缺陷，在镀层的厚度上也会产生不均，这在表面上会作为筋状的缺陷来呈现，在汽车外板等那样的质量请求严格的用途中，不能使用。
技术实现思路
本专利技术是为解决如上所述的现有技术课题而开发的，其目的在于，提供一种连续浇铸方法，其通过利用电磁力控制铸模内的熔钢流动，能够得到不仅作为现有问题那样的非金属夹杂物及保护渣造成的缺陷而且微小气泡及保护渣的卷入造成的缺陷都少的高质量的铸片。另外，在本专利技术中，如专利文献4记载的具有倾斜组成的板坯原则上不设为对象。这是因为如下的一个理由，即，当用例如金属丝等添加使浓度倾斜的溶质元素时，会招致夹渣性缺陷的增加，不会面向请求严格的表面质量的钢板的制造。本专利技术者们为了解决上述课题，对利用电磁力控制铸模内的熔钢流动时的诸浇铸条件进行了探讨。其结果是，在通过分别施加于夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极的直流磁场将熔钢流制动，且通过重叠施加于所述上部磁极的交流磁场边搅拌熔钢边进行钢的连续浇铸的方法中，发现了以下的技术。通过根据要浇铸的板坯宽度及浇铸速度将分别施加于上部磁极和下部磁极的直流磁场的强度及重叠施加于上部磁极的交流磁场的强度最佳化，来得到不仅作为现有问题那样的非金属夹杂物及保护渣造成的缺陷而且微小气泡及保护渣造成的缺陷都少的高质量的铸片。另外，在上述磁场强度的最佳化时，在将重叠施加于上部磁极的交流磁场的强度制成较高的规定水平以后，再对分别施加于上部磁极和下部磁极的直流磁场的强度进行控制，由此不仅能够得到缺陷少的高质量的铸片，而且通过将上部交流磁场强度(电流值)设为恒定，不需要交流磁场的控制系统， 因此能够简化磁场发生装置的控制系统，能够大幅度地消减设备成本。另外，对通过如上所述的浇铸条件的最佳化来得到气泡及保护渣造成的缺陷少的高质量的铸片的理由进行了详细探讨的结果判明，作为气泡性缺陷及夹渣性缺陷的发生相关的因子(一次因子)，具有表面紊流能量(与表面附近的涡流的发生相关)、熔钢-凝固壳界面的界面流速及表面流速等，通过上述浇铸条件的最佳化，来通过这些因子，适当控制铸模内的熔钢流动，实现难以产生气泡的凝固界面的捕捉及保护渣的卷入的状态。另外判明， 通过将要浇铸的板坯厚度和来自浸渍喷嘴内壁面的惰性气体吹入量最佳化，能够适当控制凝固界面气泡浓度之类的另外的因子，能够进一步减少气泡性缺陷的发生。本专利技术是基于这种真知灼见而完成的，其要旨如下所述。 一种，其利用在铸模外侧具备夹着铸模长边部而对向的一对上部磁极和一对下部磁极，并且浸渍喷嘴的熔钢喷出孔位于所述上部磁极的直流磁场的峰值位置和所述下部磁极的直流磁场的峰值位置之间的连续浇铸机，通过分别施加于所述一对上部磁极和一对下部磁极的直流磁场，将熔钢流制动，且通过重叠施加于所述一对上部磁极的交流磁场，边搅拌熔钢，边进行钢的连续浇铸，其特征为，利用浸渍深度(其中，从弯月面到熔钢喷出孔上端的距离)为180mm以上不足 240mm的浸渍喷嘴，将施加于上部磁极的交流磁场的强度设为0. 060 0. 090T，将施加于上部磁极的直流磁场的强度设为0. 02 0. 18T，将施加于下部磁极的直流磁场的强度设为 0. 30 0. 45T，以下述(a) (d)的浇铸速度进行连续浇铸。(a)在板坯宽度为950mm以上不足1050mm的情况下，浇铸速度为0.95m/分钟以上不足1. 65m/分钟(b)在板坯宽度为1050mm以上不足1250mm的情况下，浇铸速度为0. 95m/分钟以上不足1. 45m/分钟(c)在板坯宽度为1250mm以上不足1450mm的情况下，浇铸速度为0. 95m/分钟以上不足1. 25m/分钟(d)在板坯宽度为1450mm以上不足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木祐司，岸本康夫，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：