判断和控制连铸时钢水流动特性的方法及其装置制造方法及图纸

控制连铸中钢水流动特性的方法，包括：（ａ）把从浸入式水口流出的钢水进行连铸的工序；（ｂ）多点测量铸模长边宽度方向的铸模长边铜板温度的工序；（ｃ）按各测量点的铜板温度随时间的变化检测铸模内钢水流动特性的工序；（ｄ）以检测的结果为基础进行控制，使流动特性控制成规定的特性的工序。用埋设在连铸用铸模铜板背面的多个测温元件检测铸模铜板温度。测温元件设置在铸坯拉引方向距铸模内钢水液面１０～１３５ｍｍ范围内。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于钢的连铸方法的专利技术。具体地说是关于判断和控制连铸时钢水流动特性方法及其装置的专利技术。
技术介绍
由于钢在连铸时通过浸入式的水口使钢水高速流到铸模内，流出的钢水会在铸模内产生钢水流动，所以钢水的流动对铸坯的表面和内部的特性造成很大影响。例如铸模内的钢水液面(以下表示为弯液面)的表面流速过快时，或和弯液面产生纵向涡流时，铸模的熔渣会被卷入钢水中。再有众所周知Al2O3等脱氧产物的上浮分离也受钢水流动的影响，卷入钢水中的铸模熔渣和脱氧产物在制品中成为非金属夹杂物的缺陷。钢水在铸模内的流动，即使铸造条件相同，在铸造中浸入式水口内部附着的Al2O3、浸入式水口的熔损、滑动水口的开度等要发生变化。因此作为提高铸坯质量的重要课题有很多提案提出通过检测钢水的流动，从检测钢水流动的情况控制外加磁场的强度和方向，以此来控制铸模内钢水流动的方法。例如在特开昭62-252650号公报(以下表示为“已有技术1”)中，发表了利用埋设在铸模短边铜板中的热电偶，检测浸入式水口左右的钢水液面水平差，控制电磁搅拌装置的搅拌方向和搅拌力，控制钢水流动使其不存在水平差的控制方法。特开平3-275256号公报(以下表示为“已有技术2)中，发表了利用埋设在铸模长边铜板中的热电偶，测量长边铜板的温度分布，从铸模左右的温度分布检测是否发生钢水偏流，对应于检测到的发生钢水偏流的方向和程度，分别控制供给设置在铸模长边背面的两个直流电磁式制动装置的电流，以控制铸模内钢水流动的方法。特开平4-284956号公报(以下表示为“已有技术3”)中，发表了设在浸入式水口和铸模短边间的弯液面上两个非接触式距离计，测量弯液面的变化，从这两个测量值之间的相关关系求出表面波动的传播速度，用电磁搅拌装置控制从浸入式水口流出的速度，使此传播速度在规定的值以下的方法。已有技术1和已有技术2从铸模铜板温度分布检测钢水的流动，以检测到的钢水流动为基础进行流动控制，而铸模铜板温度分布的变化不仅仅是由于钢水流动状态改变才产生的，也会因铸模和凝固壳的接触状态和铸模熔渣流入状态等的不同而改变。这样由于钢水流动以外的因素使铸模铜板温度分布发生变化，单纯从铸模铜板温度分布检测钢水流动的已有技术1和已有技术2不能准确检测到钢水的流动情况。后面将详细叙述，根据本专利技术人等调查的结果，要减少铸模熔渣和脱氧产物，仅仅在铸模内防止偏流使液流左右对称是不够的，发现在几个左右对称的液流内存在有最佳的流动特性。已有技术3作为控制流动的方法是有效的，但由于是仅控制弯液面的钢水流速，所以不足以检测钢水流动特性。再有与已有技术1和已有技术2相同，也不能检测流动特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是改善连铸生产的铸坯质量和使其稳定化，特别是通过防止因铸模内钢水流动特性引起的卷入铸模熔渣，改善铸坯质量和使其稳定化，为下一步工序提供良好的铸坯。本专利技术提供在连铸时保持最佳流动特性的钢水流动特性控制方法，再有，为了准确判断钢水流动情况，提供采用在铸模铜板上的测温装置，及利用此测温装置判断铸模内钢水流动情况的方法。为了达到上述目的，第一，本专利技术提供由下述过程组成的判断连铸时钢水流动特性的方法从浸入式水口流向铸模内的连续铸钢工序；利用在铸模长边方向的铸模铜板温度测量装置多点测量铸模铜板温度；从在各测量点铜板温度分布判断铸模内钢水流动特性的工序。希望上述判断钢水流动特性的方法对流入铸模内的钢水施加外加磁场，使被检测到的流动特性达到所规定的特性。并希望外加磁场是在水平方向可移动的移动磁场。希望上述判断钢水流动特性的方法具有以下过程使用由铸模铜板温度的测温装置测量的铸模铜板温度、铸模铜板的厚度、从铸模铜板的钢水一侧的表面到测温元件端部的距离、铸模铜板用的冷却水的温度、凝固壳的厚度、铸模熔渣层厚度、铸模内的钢水温度等，求出从铸模内钢水传递给铸模铜板用冷却水的热通量的过程；求出相当于此热通量的钢水和凝固壳之间的对流传热系数的工序；从此对流传热系数求出钢水沿凝固壳的流速。上述判断流动特性的方法也可用来校正由以下过程组成的各测温点铸模长边铜板温度的过程从铸模下端测量下方铸坯宽度方向凝固壳表面形状；从测量的表面形状判断铸模长边铜板和凝固壳之间的传热阻力；利用推断的传热阻力修正各测温点铸模长边铜板的温度。上述判断流动特性方法中的铸模铜板测温装置，希望由埋在连铸用铸模铜板的背面的多个测温元件组成。最好把上述测温元件埋在从铸模内钢水液面向铸坯拉出方向10～135mm范围，从铸模铜板钢水一侧的表面到测温元件末端的距离在16mm以下，而且铸模宽度方向设置的间隔在200mm以下，横跨相当于铸坯整个宽度的范围。上述判断流动特性的过程希望从下面选择其中之一来进行(A)从铸模长边铜板温度随时间的变化，求出铸模长边铜板温度上升的测量点的分布，以上升测量点的分布为基础，判断铸模内钢水流动的特性。(B)从铸模长边铜板温度随时间的变化，求出铸模长边铜板温度下降的测量点的分布，以下降测量点的分布为基础，判断铸模内钢水流动的特性。(C)从铸模长边铜板温度随时间的变化，求出铸模长边铜板温度上升的测量点和下降的测量点的分布，以上升测量点的分布和下降的测量点分布为基础，判断铸模内钢水流动特性。(D)从铸模宽度方向铸模铜板温度的峰值的数和峰值的位置，来判断铸模内钢水流动特性。(E)利用测量的温度，以铸模宽度方向中心位置为基准，比较铸模宽度方向左右的铸模铜板温度的最大值和最大值的位置，来判断铸模内钢水的偏流。第二，本专利技术提供由以下组成的铸模铜板测温装置埋在连铸用铸模铜板背面的多个测温元件；上述测温元件设置在从铸模内钢水液面位置向铸坯拉出方向10～135mm范围，从铸模铜板的钢水一侧表面到测温元件末端的距离为16mm以下，而且在铸坯整个宽度上铸模宽度方向设置的间隔为200mm以下。希望在上述测温装置中，测温元件被放在与水箱中的冷却水贯通的密封的管子内，而且在放置测温元件的周围设有密封衬垫。第三，本专利技术提供以下连铸铸坯表面缺陷的判定方法从铸模内的弯液面向铸坯拉出方向10～135mm范围的铸模铜板背面宽度方向设置有多个测温元件；测量铸模铜板温度在宽度方向的分布；以铸模宽度方向温度分布为基础判定铸坯的表面缺陷。上述表面缺陷的判定用下述方法之一进行。(A)以铸模宽度方向温度分布的最大值为基础进行铸坯表面缺陷判定。(B)以铸模宽度方向温度分布的最小值为基础进行铸坯表面缺陷判定。(C)以铸模宽度方向温度分布的平均值为基础进行铸坯表面缺陷判定。(D)以铸模宽度方向温度分布的平均值和此铸坯拉速中有代表性的铸模宽度方向温度分布平均值的差为基础进行铸坯表面缺陷判定。(E)以设置在铸模中央的浸入式水口为中心，铸模宽度方向左侧温度分布的最大值与最小值的差值，和铸模宽度方向右侧温度分布的最大值与最小值的差值之中以大的一个为基础进行铸坯表面缺陷判定。(F)以设置在铸模中央的浸入式水口为中心，以铸模宽度方向左侧温度分布的最大值与铸模宽度方向右侧温度分布的最大值的差的绝对值为基础进行铸坯表面缺陷判定。(G)以用各测温元件测量的温度值中单位时间温度变化量的最大值为基础进行铸坯表面缺陷判定。第四，本专利技术提供由下述内容组成的检测连铸时钢水流动的方法在连铸用铸模铜板背面的、与铸坯拉出方向垂直的方向上设置多本文档来自技高网...

【技术保护点】
连铸中推断钢水流动特性的方法，由以下工序组成： 对从浸入式水口流到铸模内的钢水进行连铸的工序； 用铸模铜板上的温度测量装置对铸模长边宽度方向的铸模铜板温度进行多点测量的工序；及 从各测量点铜板温度分布推断铸模内钢水流动特性的工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木真，中田正之，久保田淳，久保典子，门田淳一，山冈祐一，磯布善充，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]