[发明专利]钢的连续铸造方法

说明书

本发明涉及制造中心偏析轻微的铸片的钢的连续铸造方法，在向连续铸造机的铸模中注入钢液，并且从所述铸模拉拔所述钢液凝固而生成的凝固壳来制造铸片时，在所述连续铸造机内的所述铸片的厚度中心位置的固相率fs满足0fs≤0.3的铸片部位的至少一部分，将用下述式定义的施加时间率设为10％以上而对所述铸片施加磁场强度为0.15T以上的、与所述铸片的拉拔方向正交的方向的静磁场。施加时间率(％)＝(对铸片施加静磁场的时间(min))×100/(从铸片厚度中心位置的固相率超过0起直至成为0.3为止的时间(min))。

技术领域

本发明涉及对通过连续铸造而制造的铸片的中心偏析的减少有效的钢的连续铸造方法。

背景技术

在钢的连续铸造中，注入到铸模中的钢液在凝固的过程中，将碳(C)、磷(P)、硫(S)、锰(Mn)等溶质元素从作为固相的凝固壳侧向作为液相的未凝固层侧排出。这些溶质元素在未凝固层中稠化，产生所谓的偏析。该偏析的程度在作为最终凝固部的铸片的厚度中心位置及其附近最大。

另外，钢液在凝固的过程中引起百分之几(数％)的体积收缩。该体积收缩在大量含有等轴晶的、铸片的凝固末期部的固液共存区域产生负压的空隙部。其结果是，溶质元素稠化的钢液(以下，也称为“稠化钢液”)穿过固液共存区域的狭窄的通路而被吸引到负压的空隙部，在铸片的厚度中心部分形成中心偏析。另一方面，在溶质元素稠化的钢液未被吸引的情况下，被称为“气孔”的空隙形成于铸片的厚度中心部分。

中心偏析、气孔对钢制品的品质带来不良影响。因此，为了减少这些问题而提出并实施了各种技术。

例如，在专利文献1中公开了如下技术：将中间包内的钢液的过热度调整为50℃以下并注入到连续铸造用铸模中，使电磁力作用于铸片内的未凝固层并进行搅拌，使铸片的厚度中心部分的凝固组织为微细的等轴晶，并且，在铸片的厚度中心位置的固相率为0.1～0.8的时刻，在5mm～50mm的范围轻压下具有未凝固层的铸片而补偿凝固收缩，由此，抑制凝固末期的稠化钢液的流动。

在专利文献2中公开了如下技术：向连续铸造用铸模中注入将过热度调整为20～40℃的钢液，并且，在铸模下部进行基于静磁场施加的钢液流动的控制，使凝固组织柱状晶化而使凝固界面均匀化，进而对凝固末期的铸片实施轻压下，从而改善铸片的中心偏析。

在专利文献3中公开了如下内容：将钢液的过热度设为50～80℃而使铸片的凝固组织成为柱状晶，并且，在铸片横截面中的固相比例为30～75％的位置对铸片施加静磁场，从而改善铸片的中心偏析。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-126405号公报

专利文献2：日本特开平7-100608号公报

专利文献3：日本特开2008-221278号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述现有技术存在以下问题。

即，一并使用专利文献1中公开的利用电磁力进行的搅拌和轻压下的技术是如下技术：通过电磁力的搅拌使铸片的厚度中心部分的凝固组织成为微细的等轴晶，使铸片的厚度中心部分的流动阻力增大，减轻稠化钢液向铸片的厚度中心部分的流动以及堆积。而且，该技术是通过凝固末期的轻压下而补偿凝固收缩并降低稠化钢液的流动驱动力来抑制稠化钢液的流动的技术。由此，可以期待较高的中心偏析减少效果。但是，为了满足严格的品质要求，对专利文献1中公开的技术而言是不够的，需要进一步改善铸片的等轴晶组织内的中心偏析。

专利文献2中公开的技术利用电磁力来控制凝固组织，但由于施加磁场的铸片部位是铸模下部，因此，即便在该部位施加磁场，在对中心偏析带来影响的凝固末期也没有效果，无法使铸片的厚度中心部分的凝固组织柱状晶化。