鋼坯的連鑄法和用于該方法的鑄模技術

為了提供能夠穩定地鑄造鋼坯而在連續鑄造所生產的鋼坯中不產生菱形變形或側面邊緣變形的一種連鑄方法，在用于這一方法的鑄模中，在穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在２００毫米的距離以內，在鑄模的內邊緣表面上設置凹進部分，每個凹進部分包括一個或多個橫向凹槽或大量凹坑，從而使得凝固殼被逐漸冷卻，并且鑄模的每個內表面的冷卻能力基本上是均勻的。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及用于具有較小的菱形變形的正方形鋼坯或具有較小的側面邊緣變形的圓形鋼坯的一種連鑄法，以及用于此法的一種鑄模。為了連續鑄造鋼坯，把鋼水51倒入一種鑄模50中，該模具有一個基本上正方形的內截面，并相對于在該鑄模上方的一個中間包作上下振動，如附圖說明圖18所示，在鑄模的內表面上形成一層凝固的殼52，而熱量被用水冷卻的鑄模50的側面表面吸收。隨后把凝固的殼52逐漸拉出，在中間部分的鋼水51也逐漸凝固，從而形成一塊鋼坯。為了在鑄模的內表面與凝固的殼52之間實現潤滑，把菜子油(潤滑劑的一個例子)由鑄模50的上方一點一點地倒入，這些菜子油隨后被碳化得到一種潤滑劑。然而，當以高速(例如3米/分鐘)鑄造鋼坯時，由于在繞著鋼坯的四個外邊緣表面的凝固的殼52與鑄模50之間的間隙不均勻，使得出現了凝固收縮的不同，產品的截面變成菱形的。在圓形的鋼坯中，發生產品的側面邊緣的變形(比如橢圓形的截面)或出現凹進部分。由于這一原因，按照先有技術的連鑄法只能在這種菱形變形不出現所容許的速度范圍內進行，相對來說低的鑄造速度和生產率低的問題仍留待解決。另一方面，在連續鑄造長方形截面的板坯的情況下，經審查的日本專利公開(Kokoku)No.57-11735提出了用于連鑄的一種鑄模，它是針對防止板坯的縱向裂紋和如咬住熔渣這樣的損壞，這是靠在鑄模的一部分內表面或整個內表面上均勻地設置大量寬度或直徑不大于2.5毫米的凹進部分實現的。當把這一技術用于鋼坯的連續鑄造時已經發現，由于凹進部分的直徑不大于2.5毫米，這些凹進部分逐漸被用做潤滑劑的碳粉填滿，無法進行穩定的連續鑄造。鑒于上述的技術背景，本專利技術的目的是提供一種鋼坯的連鑄方法，它能實現高速下的穩定鑄造，而在連鑄所生產的鋼坯中不會出現菱形變形，以及用于這一方法的一種鑄模。本專利技術的要點如下。(1)一種鋼坯的連鑄方法，它靠由上部把鋼水倒入在豎直方向上作振動的一個鑄模中實現鑄造，其特征在于在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置200毫米的距離以內的四個內邊緣表面上形成凹進部分，每個凹進部分包括一個或多個橫向凹槽或大量凹坑，從而使得鑄模的每個內表面的冷卻能力基本上均勻。(2)一種鋼坯的連鑄方法，它靠由上部把鋼水倒入在豎直方向上作振動的一個鑄模中并加少量潤滑劑而實現鑄造，其特征在于在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置20)0毫米的距離以內的四個內邊緣表面上形成凹進部分，每個凹進部分包括一個或多個橫向凹槽或大量凹坑，從而使得鑄模的每個內表面的冷卻能力基本上均勻。(3)一種在豎直方向上振動并有基本上正方形的內截面的鑄模，其特征在于在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置200毫米的距離以內的內表面上設置橫向凹槽，它們的平均凹進深度至少為20微米，其寬度(W)滿足下述公式(1)。3毫米≤W≤(鑄模的振動幅度)×2＋10毫米(1)(4)一種在豎直方向上振動并有基本上正方形的內截面的鑄模，其特征在于在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置200毫米的距離以內的內表面上有間隙地設置大量凹坑，它們的平均凹進深度至少為20微米，其直徑(D)滿足下述公式(2)。3毫米≤D≤(鑄模的振動幅度)×2＋10毫米(2)(5)一種在豎直方向上振動并有基本上正方形的內截面的鑄模，其特征在于鑄模的內表面是傾斜的，其傾斜的方式為它的內表面的距離在向下的方向上逐漸減小，并且在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置200毫米的距離以內的內表面上設置橫向凹槽，它們的平均凹進深度至少為20微米，其寬度(W)滿足下述公式(1)。3毫米≤W≤(鑄模的振動幅度)×2＋10毫米(1)(6)一種在豎直方向上振動并有基本上正方形的內截面的鑄模，其特征在于鑄模的內表面是傾斜的，其傾斜的方式為它的內表面的距離在向下的方向上逐漸減小，并且在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置200毫米的距離以內的內表面上在它們之間有間隙地設置大量凹坑，它們的平均凹進深度至少為20微米，其直徑(D)滿足下述公式(2)。3毫米≤D≤(鑄模的振動幅度)×2＋10毫米(2)(7)按照權利要求1或2的一種圓形鋼坯的連鑄方法，其特征在于鑄模的內截面是圓形的，并且鑄模的內表面是傾斜的，其傾斜的方式為它的直徑在向下的方向上逐漸減小。(8)按照權利要求3或4的一種圓形鋼坯的鑄模，其特征在于鑄模的內截面是圓形的，并且鑄模的內表面是傾斜的，其傾斜的方式為它的直徑在向下的方向上逐漸減小。圖1(a)示出了鋼坯的表面之間的熱流量的差與菱形變形之間的關系，圖1(b)示出了鋼坯的菱形變形。圖2示出了平均空氣間隙的深度與熱流量之間的關系。圖3示出了橫向凹槽，凹坑的深度與熱流量之間的關系。圖4(a)示出了離開彎液面的距離與熱流量之間的關系，圖4(b)和圖4(c)分別示出了在先有技術中和在本專利技術中凝固收縮的形狀。圖5示出了凹槽或凹坑開始形成的位置與鋼坯表面缺陷出現的比率之間的關系。圖6為一個示意圖，示出了在模具表面上形成凹進部分的部分。圖7示出了平均空氣間隙的深度與菱形變形的角度之間的關系。圖8示出了凹槽或凹坑的直徑與菱形變形的角度之間的關系。圖9(a)為模具振動的示意圖，圖9(b)示出了該振動。圖10為按照本專利技術的一個實施例用于連鑄鋼坯的一種鑄模的剖面圖。圖11為圖10的部分透視圖。圖12為圖10的部分細節圖。圖13為圖10的部分放大圖。圖14示出了按照本專利技術的和按照先有技術的鑄模的表面溫度差。圖15示出了按照本專利技術的一個實施例的和按照先有技術的鑄模的角部溫度差。圖16(a)為圓形凹坑的圖，圖16(b)為有棱角形凹坑的圖，圖16(c)為六角形凹坑的圖。圖17為按照本專利技術的一個實施例的和按照先有技術的鑄模的可用范圍的一個解釋性的圖。圖18為按照先有技術的鑄模的一個示意圖。圖19(a)為按照本專利技術的一個實施例的圓形鑄模的透視圖，圖19(b)為在該鑄模上的凹進部分的分解了的示意圖。圖20示出了按照本專利技術的一個實施例的和按照先有技術的鑄模的表面溫度差。圖21為按照本專利技術的一個實施例的和按照先有技術的鑄模的可用范圍的一個示意圖。在按照本專利技術的用于連續鑄造鋼坯的鑄模中，在鑄模的內表面上基本上均勻地設置了包括至少一個凹槽或大量凹坑的凹進部分。因此，在鋼坯與鑄模之間強迫性地形成了間隙。因為鑄模的內表面是傾斜的，其傾斜方式為它的內表面的距離在向下的方向上逐漸減小，所以可以防止鋼坯在鑄模中的偏心。并且，由于基本上均勻地減小熱流量，所以只有凝固的殼的特定的表面不與鑄模緊密地接觸，并從而被冷卻。結果，凝固的殼基本上均勻地收縮，即使當以高速進行鑄造時也可以生產出有較小菱形變形的鋼坯。下面，將詳細地解釋本專利技術的技術特點。由鋼水帶到鑄模的熱流量在彎液面的最下面位置以下離開彎液面的量下面位置200毫米的距離范圍內的位置最大。這一熱流量的大小主要由凝固殼與鑄模之間的間隙決定，其關系示于圖2中。按照傳統的鑄造鋼坯的方法，由于鋼坯與鑄模的內表面之間的間隙在鋼坯中出現偏心，從而鑄模與鋼坯表面之間的空氣間隙變得在鋼坯表面之間不均勻，并且出現在鋼坯表面之間熱流量的差別ΔQ1。結果，在鋼坯的側面表面上出現凝固收縮的不均本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼坯的連鑄方法，它靠由上部把鋼水倒入在豎直方向上作振動的一個鑄模中實現鑄造，其特征在于：在所述鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置２００毫米的距離以內的四個內邊緣表面上形成凹進部分，每個凹進部分包括一個或多個橫向凹槽或大量凹坑，從而使得所述鑄模的每個內表面的冷地能力基本上均勻。２．一種鋼坯的連鑄方法，它靠由上部把鋼水倒入在豎直方向上作振動的一個鑄模中并加少量潤滑劑倒入模具實現鑄造，其特征在于：在鑄模的穩定運行狀態下的彎液面的最低位置以下并在離開該位置２００毫米的距離以內的四個內邊緣表面上形成凹進部分，每個凹進部分包括一個或多個橫向凹槽或大量凹坑，從而使得所述鑄模的每個內表面的冷卻能力基本上均勻。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：上原正次，佐藤壽樹，藤永輝郎，中尾一時，
申請(專利權)人：新日本制鐵株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]