[发明专利]连续铸造时的打击振动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种打击振动装置，其为了改善中心偏析等而在连续铸造 时对铸片的窄边面赋以由打击产生的振动。

背景技术

在连续铸造的铸片的厚度方向的中心部及其附近，容易产生被称为中 心偏析或V偏析的目视偏析。以下，将该目视偏析也称为内部缺陷。

其中，中心偏析为C、S、P、Mn等容易偏析的溶质成分(以下也称 为偏析成分)在铸片的最终凝固部增稠(濃化)而显现的内部缺陷。另外， V偏析是指，在铸片的最终凝固部附近，上述偏析成分在铸片的纵截面上 增稠为V字状而显现的内部缺陷。

在将产生所述目视偏析的铸片进行热加工而形成制品时，容易产生韧 性下降或氢致裂纹等。并且，将所述制品通过冷加工形成最终制品时容易 产生裂纹。

其中，认为铸片上的偏析的生成机理为如下所述。

即，伴随凝固的进行，偏析成分在作为凝固组织的柱状晶体的晶枝间 增稠。由于凝固时铸片的收缩或被称为膨起的铸片的膨胀，该偏析成分增 稠了的钢液从柱状晶体的晶枝间流出。流出的溶化钢液朝向最终凝固部的 凝固结束点流动，直接凝固而成为偏析成分的增稠带。由此形成的偏析成 分的增稠带为偏析。

为防止这样的铸片的偏析，有效的方法为：防止残留在柱状晶体的晶 枝间的偏析成分增稠后的钢液的移动及防止所述增稠钢液局部积聚。

因此，在专利文献1中提案有下述方法：在连续铸造时，在配置于铸 片的长边侧的辊间设置气锤，对在辊间移动的铸片施加振幅约2.0mm以下 的打击振动，所述打击振动每分钟10～100次。

专利文献1：日本特开昭51-128631号公报

并且，申请人在专利文献2中提出下述方法：在通过多个压下用导辊 对包括具有矩形横截面的铸片的未凝固部的位置进行压下时，对铸片赋予 振动来进行铸造。该方法为，在压下区域的范围内，连续打击铸片表面的 至少1处。

专利文献2：日本特开2003-334641号公报

在该专利文献2所记载的方法中，使包括未凝固部的位置的铸片膨起， 在厚度方向中心部的凝固结束之前的这段时间内，由至少1对压下辊对该 膨起的铸片进行压下。提出了此时进一步对铸片赋予振动而铸造的方法。 即为下述方法：在膨起开始后到压下开始为止的铸造方向区域的范围内， 或在铸造方向上的压下区域的范围内，连续打击铸片表面的至少1处。

然而，根据在专利文献1中提案的方法，为了充分发挥中心偏析的降 低效果，有以下重大问题。

在配置于铸片的长边侧的辊间，铸片容易膨起。在对膨起的铸片的长 边侧赋予打击振动时，无法对铸片的厚度方向的中心部赋予大的振幅。并 且，由于需要在辊间设置气锤，因此可能会阻碍在辊间用于二次冷却铸片 的喷水降温器的配置。因此，在期望适当地施加二次冷却时，不能赋予连 续的振动。此外，以每分钟10～100次的打击振动难以将足够的振动能传 递给铸片。

另一方面，专利文献2的方法对防止铸片的偏析有效。但是，之后， 发明者们继续研究的结果表明，根据铸片的形状，有偏析的降低不充分的 情况。

其理由是，在从窄边面侧进行铸片的打击时，在铸片宽度大的情况下， 打击振动不会充分传递到宽度方向中央部附近的铸片内部。这种情况下， 成长中的柱状晶体不会被破坏，柱状晶体成长，无法生成微细的结晶组织。 进而，振动不能充分地传递到在宽度方向中央部的最终凝固部附近生成的 等轴晶，等轴晶容易跨接。

并且，在专利文献2的段落0039～0041中记载的试验条件(振动振 幅为±3.0mm，振动频率为120次/分(2Hz)，模具尺寸为200mm×100mm ×400mm(重量计算值为62.4kg))下，若将打击速度设为0.5m/秒，则振 动能为7.8J。

本发明要解决的问题点在于，如果在连续铸造时从铸片的窄边面侧进 行以往的打击，则在铸片宽度大时，不能有效地防止中心偏析或V偏析等 偏析的产生。

发明内容

为了在铸片宽度大的铸片的情况下也能够对包括未凝固部的铸片从 铸片的窄边面侧有效地赋予打击，从而有效地防止偏析产生，本发明提供 一种连续铸造时的打击振动装置。