專利名稱：鋼的連鑄鑄錠的制造方法及鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼的連鑄鑄錠(continuous casting slab)的制造方法，特 別涉及用于得到良好的表面質(zhì)量的軋制板(rolled sheet)的、作為原材的 連鑄鑄錠的表面清理技術(shù)(surface conditioning technique)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
作為由鋼的連鑄法制造的連鑄鑄錠(以下也簡稱為鑄錠)所要求的 重要的品質(zhì)之一，可以列舉出鑄錠表層(surface layer of slabs)的夾雜物 (inclusions)等缺陷少。但是，實(shí)際上難以使表層缺陷(surface layer defects) 完全不存在。因此，對于極度避免表面缺陷(surface defects)產(chǎn)生的鋼板， 正在廣泛地進(jìn)行對作為原材的鑄錠實(shí)施全表面清理(overall surface conditioning)。
通常，鑄錠的表面清理使用通過氧槍(oxygen torches)的全面火焰 清理(overall scarfing)或局部火焰清理(partial scarfmg)、或者通過研磨機(jī) 的全面研磨(overall grinding)或部分研磨(partial grinding)等來進(jìn)行的情 況多。例如，普通鋼鑄錠的表面清理中，在利用氧槍的全面火焰清理 后表面仍殘留缺陷時(shí)，進(jìn)一步通過利用氧槍的部分火焰清理或利用研 磨機(jī)的部分研磨，將這些缺陷除去。
但是，通過利用這些方法的表面清理，可以除去鑄錠至一定深度 為止的缺陷，但在更深位置處存在缺陷時(shí)則不能除去。因此，例如， 在火焰清理面(scarfed surface)或研磨面(ground surface)的正下方殘存 的鑄錠的缺陷在將鑄錠軋制為薄板后成為薄板的表面缺陷時(shí)，存在即 使進(jìn)行鑄錠的清理也不能完全防止作為產(chǎn)品的軋制板的表面缺陷產(chǎn)生 的問題。另外，若要在鑄錠階段除去處于深位置處的缺陷，則存在如
下問題直到缺陷周圍的正常部分都要除去，成品率(decrease of yield ratio)下降變大，而且清理操作(conditioning work)時(shí)間變長等。
對于這樣的問題，例如在日本特開平02-15806號公報(bào)中提出了沒 有瑕疵(scabs)的不銹鋼板(stainless steel sheet)的制造方法。在日本特開 平02-15806號公報(bào)中所記載的技術(shù)是一種不銹鋼板的制造方法，其在 熱軋開始前對接近熱軋前的板坯側(cè)面(side faces of slabs)的至少板坯前 后表面的部分和前后表面(front and rear surfaces of slabs)上存在的針孔 (pinholes)進(jìn)行檢測，將所檢測到的該針孔中直徑為0.2mm以上的針孔 存在的部分進(jìn)行清理而除去后，進(jìn)行熱軋。根據(jù)日本特開平02-15806 號公報(bào)中所記載的技術(shù)，通過只進(jìn)行檢測比較大的針孔并將板坯表面 下約0.5mm除去的簡單的預(yù)處理，可以不使軋制能率或成品率下降， 而有效地阻止不銹鋼板中的瑕疵的產(chǎn)生。
另外，在日本特開平10-296306號公報(bào)中，提出了一種熱軋鋼板 的制造方法，其在粗軋前檢測板坯中的針孔，由針孔的大小、針孔距 板坯表面的深度、板坯厚度和終軋厚度來推測終軋后成為表面瑕疵的 針孔，在終軋前的板坯階段或薄鋼片(sheet bar)階段進(jìn)行清理。在日本 特開平10-296306號公報(bào)所記載的技術(shù)中，預(yù)先在板坯上設(shè)置人工瑕疵 (artificial flaw)來進(jìn)行軋制實(shí)驗(yàn)，由其結(jié)果將軋制后成為表面瑕疵 (surface flaw)的針孔大小、距板坯表面的深度、軋制比(rolling reduction) 作為參數(shù)(parameter)而公式化(formulate)，以此為基礎(chǔ)確定在軋制前應(yīng) 除去的針孔的大小。而且，在日本特開平10-296306號公報(bào)所記載的技 術(shù)中，處于距板坯表面深的位置上的針孔由于在板坯階段板坯研磨量 (grinding amount of slabs)增多而導(dǎo)致成品率下降，因而在粗軋(rough rolling)后進(jìn)行研磨。
在日本特開平02-15806號公報(bào)所記載的技術(shù)中，作為不銹鋼板的 瑕疵(表面缺陷)的主要原因，僅以板坯(鑄錠)的針孔為對象。但是，在 將普通鋼鑄錠作為原材的薄鋼板中，除鑄錠的針孔之外，以脫氧產(chǎn)物 (deoxidation products)、保護(hù)渣(mold powder)為成分的夾雜物或裂紋等 也成為薄鋼板的表面缺陷的原因。另夕卜，在以普通鋼鑄錠(ordinary steel slabs)為原材的薄鋼板中，薄鋼板的表面處理等工序也與不銹鋼板有大 的不同，而且表面質(zhì)量的判斷標(biāo)準(zhǔn)(criterion of surface quality)也有大的 不同。因此，在日本特開平02-15806號公報(bào)所記載的技術(shù)中，存在不 能完全地抑制以普通鋼鑄錠為原材的薄鋼板的表面缺陷產(chǎn)生的問題。
另外，在日本特開平10-296306號公報(bào)所記載的技術(shù)中，基于人 工瑕疵軋制試驗(yàn)(rolling test of artificial flaw)的結(jié)果推測應(yīng)除去的針孔 的大小。但是，本發(fā)明中作為對象的鑄錠用于普通鋼的薄板，此時(shí)， 作為成為表面缺陷的原因的表層缺陷，除了針孔之外，還有以脫氧產(chǎn) 物或保護(hù)渣為成分的夾雜物或裂紋(cracks)。另外，對軋制品(薄鋼板) 的表面處理工序的方法也復(fù)雜，根據(jù)方法在表面缺陷的有無上出現(xiàn)不 同。而且，可以設(shè)想軋制條件等也隨鋼種類、用途等而有大的變化。 因此，為了作成應(yīng)該除去的表面缺陷的大小等的標(biāo)準(zhǔn)，每次必須進(jìn)行 人工瑕疵軋制試驗(yàn)，其操作復(fù)雜，而且作為工序標(biāo)準(zhǔn)(process control standards)存在欠缺廣泛使用性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了所涉及的現(xiàn)有技術(shù)的問題，其目的在于，提供可以 將作為產(chǎn)品的薄鋼板(薄板)制成抑制表面缺陷的產(chǎn)生、具有所要求的表 面質(zhì)量水平的薄板(軋制品)的制造鋼的連鑄鑄錠的方法。而且，本發(fā)明 的目的還在于，提供可以有效除去成為薄板(軋制品)表面缺陷的鑄錠的 表層缺陷的鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)(conditioning system of surface layer defects)。
本發(fā)明的要點(diǎn)如下所述
(1) 一種鋼鑄錠l的制造方法，包括對鋼水(moltensteel)進(jìn)行連鑄 而制成鑄錠1的連鑄工序2(continuous casting process)、和在所述連鑄 工序2后進(jìn)行所述鑄錠1的表面清理的鑄錠清理工序4(conditioning
process of slabs),其中，在所述連鑄工序2后、所述鑄錠清理工序4之 前，在所述鑄錠1實(shí)施鑄錠檢查工序3(inspection process of slabs),求 出特別指定所述鑄錠1中的表層缺陷5的三維位置(three-dimensional position)和大小(直徑)的鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)5A(surface layer defects data of slabs),關(guān)于所得到的所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)5A，根據(jù)預(yù)定的清理標(biāo) 準(zhǔn)8(conditioning standards)判斷需要除去的表層缺陷5B的有無，在所 述鑄錠清理工序4中除去判斷為需要除去的表層缺陷5B的表面缺陷 5B。在此，表層缺陷5的三維位置是指生產(chǎn)線方向(鑄錠的長度方向) 的位置、與生產(chǎn)線方向成直角方向(鑄錠的寬方向)的位置、鑄錠的厚度 方向。并且，表層缺陷5的大小(直徑)是指與對該缺陷進(jìn)行圖像處理而 求得的面積相同的圓的直徑。以下稱為圓等效直徑。
(2) 如(l)所述的鋼鑄錠1的制造方法，其中，所述清理標(biāo)準(zhǔn)8如 下關(guān)于多個(gè)鑄錠1重復(fù)進(jìn)行對特別指定鑄錠1的表層缺陷5的三維 位置和大小的鑄錠1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A、和特別指定將所述鑄錠1作 為原材得到的薄板7中的表面缺陷6的二維位置(two-dimensional position)及其大小(size)(寬、長)的薄板7的表面缺陷數(shù)據(jù)6A進(jìn)行比較、 對照，提取(9B)成為薄板7的表面缺陷6的鑄錠1的表層缺陷5的特征 的步驟9，以可顯示的方式與鋼種(steel type)、工序?qū)?yīng)地特別指定并 分類需要除去的表層缺陷5B。其中，表面缺陷6的二維位置是指生產(chǎn)
線方向(薄板的長度方向)的位置、與生產(chǎn)線方向成直角方向(薄板的寬 度方向)的位置。而且，表面缺陷6的寬度是指與薄板7的軋制方向成 直角方向的最大寬度，表面缺陷6的長度是指薄板7的軋制方向的最 大長度。
(3) 如(1)或(2)所述的鋼鑄錠1的制造方法，其中，所述表層缺陷 5為夾雜物、氣泡(blowholes)、裂紋中任一個(gè)。
(4) 一種鑄錠1的表層缺陷清理系統(tǒng)10(conditioning system of surface layer defects),其由鑄錠表層缺陷測定單元12、薄板表面缺陷測
定單元13、鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C(database of surface layer defects of slabs)、薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫6C(database of surface defects of sheets)、 清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14、運(yùn)算單元15(means of calculation)以及鑄錠清理單 元11構(gòu)成，其特征在于，
所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C為以可輸入輸出的方式存儲(chǔ)通過所 述鑄錠表層缺陷測定單元12(means of measuring surface layer defects of slabs)測定的、特別指定鑄錠1的表層缺陷5的三維位置和大小的鑄錠 1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A的數(shù)據(jù)庫5C;
所述薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫6C為以可輸入輸出的方式存儲(chǔ)通過所 述薄板表面缺陷測定單元13(means of measuring surface defects of sheets)測定的、特別指定將所述鑄錠1作為原材得到的薄板7的表面缺 陷6的二維位置及其大小的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù)6A的數(shù)據(jù)庫6C;
所述清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14為下述數(shù)據(jù)庫關(guān)于多個(gè)鑄錠1重復(fù)進(jìn)行 下述步驟9:通過所述運(yùn)算單元15對存儲(chǔ)在所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫 5C中的鑄錠1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A、和存儲(chǔ)在所述薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫 6C中的將所述鑄錠1作為原材得到的薄板7中的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù) 6A進(jìn)行比較、對照(9A)，提取(9B)在薄板中成為表面缺陷6的鑄錠的 表層缺陷5B的特征；特別指定并分類需要除去的表層缺陷5B，以可 輸入輸出的方式存儲(chǔ)為需要除去的表層缺陷數(shù)據(jù)5B';
通過所述鑄錠表層缺陷測定單元12對清理對象鑄錠測定表層缺陷 5而作為所述清理對象鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)5A，使用所述運(yùn)算單元15 對所述表層缺陷數(shù)據(jù)5A和從所述清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14輸出的需要除去 的表層缺陷數(shù)據(jù)5B'進(jìn)行比較、對照，在所述清理對象鑄錠中判斷需要 除去的表層缺陷5B，在所述鑄錠1上存在需要除去的表層缺陷5B的 情況下，向所述鑄錠清理單元11輸出除去所述表層缺陷5B的信號16。
(5)如(4)所述的鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)10，其中，所述鑄錠表 層缺陷測定單元12由選自利用超聲波的反射式測定裝置、利用放射線 的透射式測定裝置(reflecting or transmitting type defects measuring device)或漏磁通式觀lj定裝置(leakage magnetic flux type defects
measuring device)中1個(gè)以上的缺陷測定裝置構(gòu)成。
(6)如(4)或(5)所述的鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)10，其中，所述薄 板表面缺陷測定單元13由選自利用薄板7(巻材)表面的移動(dòng)連續(xù)攝影 (online continuous photography)禾口圖像處理(image data processing)的表 面缺陷測定裝置(surface defects measuring device)或漏磁通式測定裝置 (leakage magnetic flux type measuring device)中1個(gè)以上的缺陷測定裝 置構(gòu)成。


圖1是表示本發(fā)明中鑄錠清理系統(tǒng)10的構(gòu)成的一個(gè)例子的一般流
禾呈圖(general flowchart)。
圖2是表示本發(fā)明中使用的清理標(biāo)準(zhǔn)8的制作步驟的一般流程圖。 圖3是表示判定是否需要本發(fā)明中的鑄錠清理的步驟的流程圖。 圖4是表示本發(fā)明中的制造工序的一個(gè)例子的一般流程圖。 圖5是表示引起薄板表面缺陷6產(chǎn)生的鑄錠表層缺陷5的深度和
大小的關(guān)系的圖。
圖6是表示清理標(biāo)準(zhǔn)8的一個(gè)例子的說明圖。 圖7是鑄錠表層缺陷測定裝置的一個(gè)例子。
圖8是移動(dòng)連續(xù)圖像攝影式的薄板表面缺陷測定裝置的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為了獲得具有所要求的表面質(zhì)量水平的薄板7(軋 制品)，關(guān)鍵在于有效且完全地除去成為產(chǎn)品薄板7(軋制品)的表面缺陷 6的鑄錠1的表層缺陷5B，因此，重要的是，分別測定鑄錠1的表層 缺陷5的三維位置及大小(直徑)、以及以該鑄錠1作為原材的薄板7的 表面缺陷6的二維位置及其大小(寬、長)，同時(shí)，使鑄錠l的表層缺陷 5與薄板7的表面缺陷6 —一對應(yīng)，對薄板7中成為表面缺陷6的、應(yīng) 該除去的表層缺陷5B進(jìn)行特別指定、分類及標(biāo)準(zhǔn)化(主體化)，從而完 成了本發(fā)明。首先，對作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說明。
將按質(zhì)量。/。計(jì)具有C: 0.0020%以下、Si: 0.03%以下、Mn: 0.1 0.25%、 P: 0.020%以下、S: 0.005 0.012%、 sol.Al: 0.010 0.050%、 N: 0.0035%以下的范圍內(nèi)的極低碳鋼組成的鋼水在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行熔煉， 通過通常的連鑄工序2制成薄板用極低碳鋼鑄錠1 (slabs of extra-low-carbon steel for steel sheets)。接著，將這些鑄錠1經(jīng)熱軋工序 21、冷軋工序22，制成各種板厚的薄板7(軋制品)。
另外，對于軋制前的鑄錠1，通過超聲波反射式缺陷測定裝置 (ultrasonic reflection type defects measuring device)的鑄錠表層缺陷湖lj定 單元12(表層缺陷測定裝置)，對鑄錠1的表層缺陷5(主要是夾雜物)的 三維位置(鑄錠的長度方向的位置、鑄錠的寬度方向的位置、距鑄錠表 面的深度)及大小(圓等效直徑)進(jìn)行測定，以可輸出的方式存儲(chǔ)于存儲(chǔ) 單元中。另外，對于作為產(chǎn)品的薄板7(軋制品巻材)，也通過移動(dòng)連 續(xù)圖像攝影式的薄板表面缺陷測定單元13(表面缺陷測定裝置)，測出薄 板7的表面缺陷6(表面瑕疵)的二維位置(薄板的長度方向的位置、薄板 的寬度方向的位置)及其大小(寬，長)，以可輸出的方式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單 元中。
然后，將存儲(chǔ)的鑄錠1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A和以該鑄錠為原材的薄 板7的表面缺陷數(shù)據(jù)6A進(jìn)行輸出比較、對照(9A)，確認(rèn)表層缺陷5 和表面缺陷6的對應(yīng)情況。將其結(jié)果以表層缺陷5在鑄錠上的深度(三 維位置)與表層缺陷的大小的關(guān)系示于圖5。 O符號(symbol O)為沒有 作為薄板7的表面缺陷6檢測出的表層缺陷5， A符號(symbol A)為作 為薄板的表面缺陷6而被檢測出的表層缺陷5。另外，圖5中，將表面 缺陷6(表面瑕疵)的同一瑕疵等級的范圍進(jìn)行劃分。由圖5可知，〇符 號和A符號的邊界線或瑕疵等級的分界線，可以作為應(yīng)該除去的鑄錠 的表層缺陷5B的特征(三維位置、大小)而加以利用。
本發(fā)明人認(rèn)為，根據(jù)產(chǎn)品(薄板)的表面質(zhì)量要求度，將這種產(chǎn)品中
成為表面缺陷6的鑄錠的表層缺陷5的特征作為預(yù)定的清理標(biāo)準(zhǔn)8，來 指出應(yīng)該除去的表層缺陷5B，并在鑄錠階段除去相符的鑄錠的表層缺 陷5，由此，能夠有效且顯著地減少產(chǎn)品的表面缺陷6(瑕疵)產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明，能夠有效除去成為產(chǎn)品(薄板7)的表面缺陷產(chǎn)生原因 的表層缺陷5，因此在產(chǎn)業(yè)上顯示了極大的效果可以顯著降低產(chǎn)品的 表面缺陷產(chǎn)生率(frequency of surface defects),顯著提高制造成品率。 另外，根據(jù)本發(fā)明，還具有如下效果可以無需進(jìn)行鑄錠整體的全表
面火焰清理、研磨清理，而容易且有效地制造所要求的嚴(yán)格的表面質(zhì) 量水平的產(chǎn)品。
并且，根據(jù)本發(fā)明，還具有如下效果不會(huì)招致如一定厚度的全 表面清理那樣的、由清理不足引起的瑕疵的殘留、或由過度的清理引 起的成品率降低，而可以有效除去產(chǎn)品中作為瑕疵的全部夾雜物。
在本發(fā)明的鋼鑄錠的制造方法中，具有對鋼水進(jìn)行連鑄而制成鑄 錠的連鑄工序2、和在所述連鑄工序2后進(jìn)行所述鑄錠1的清理的鑄錠 清理工序4，在所述連鑄工序2后、所述鑄錠清理工序4之前，通過鑄 錠表層缺陷測定單元12來進(jìn)行鑄錠1的表層缺陷測定，收集鑄錠的表 層缺陷數(shù)據(jù)5A，由所得結(jié)果，在鑄錠清理工序4中除去需要除去的表 層缺陷5B。將該步驟示意地表示于圖4。
在本發(fā)明中的鑄錠的表層缺陷測定中，對于作為對象的鑄錠1，特 別指定表層缺陷5的三維位置的位置及大小(圓等效直徑)。另外，作為 鑄錠1的表層缺陷5，可以例示出夾雜物、氣泡及裂紋。通過以三維方 式特別指定表層缺陷5的位置，在下一工序中，鑄錠1的清理位置和 清理深度變明確、清理操作變?nèi)菀祝⑶乙子诿鞔_與軋制后的薄板7 中的表面缺陷產(chǎn)生的對應(yīng)。獲得的表層缺陷的數(shù)據(jù)作為該鑄錠1的表
層缺陷數(shù)據(jù)5A，以可檢索的方式儲(chǔ)存于鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C中。
然后，如圖3所示，基于預(yù)定的清理標(biāo)準(zhǔn)8，即將在清理標(biāo)準(zhǔn)8 中所表示的需要除去的表層缺陷5B的數(shù)據(jù)(5B')與這些鑄錠1的表層 缺陷數(shù)據(jù)5A進(jìn)行對比，判斷對象鑄錠中的表層缺陷5是否符合必須除 去的表層缺陷5B。另外，在清理標(biāo)準(zhǔn)8中，優(yōu)選依照鋼種、板厚、工 序，將必須除去的表層缺陷以可顯示的方式進(jìn)行分類，使其可以進(jìn)行 檢索。圖6中示出了清理標(biāo)準(zhǔn)8的一個(gè)例子。例如，在圖6中，當(dāng)鑄 錠表層缺陷距鑄錠表面的深度超過2mm且在4mm以下、鑄錠表層缺 陷的大小(圓等效直徑)在600pm以下且超過40(Him時(shí)，在圖6中為〇 符號，因此沒有必要進(jìn)行局部清理，但是，當(dāng)鑄錠表層缺陷距鑄錠表 面的深度超過2mm且在4mm以下、鑄錠表層缺陷的大小(圓等效直徑) 在800pm以下且超過600jiim時(shí)，在圖6中為x符號，因此必須進(jìn)行局 部清理。存在判斷為符合必須除去的表層缺陷5B的表層缺陷5(圖6中， x符號(symbol x)的缺陷)的鑄錠l，被直接輸送至鑄錠清理工序4中， 通過鑄錠清理單元11除去該表層缺陷5B。另外，鑄錠清理單元ll只 要為與過程計(jì)算機(jī)(process computer)連接、且可自動(dòng)操作(automatic operated)的形式的可以除去局部缺陷的裝置即可，沒有特別的限制，但 可以例示出利用氧槍的火焰清理和利用研磨機(jī)的研磨。
通過鑄錠清理工序4除去需要除去的表層缺陷5B而成為正常的鑄 錠1、或沒有必須除去的表層缺陷5B的正常鑄錠1，繼而經(jīng)過接下來 的工序、即熱軋工序21、冷軋工序22或者進(jìn)一步的表面處理工序23， 制成產(chǎn)品7(薄板)。在圖3中示出了該步驟。另外，如圖4所示，在表 面檢査工序24中，通過表面缺陷測定單元13對產(chǎn)品7(薄板)的表面缺 陷6的有無進(jìn)行檢査。
另外，在本發(fā)明的鋼鑄錠1的制造方法中，鑄錠1中，根據(jù)鋼種、 工序等，除去成為產(chǎn)品7中表面缺陷6的表層缺陷5B，因此，可以防 止表面缺陷6的產(chǎn)生，可以容易地制造適合應(yīng)用的表面質(zhì)量的薄板7，
并且顯著提高產(chǎn)品成品率。
在本發(fā)明中，清理標(biāo)準(zhǔn)8必須根據(jù)鋼種、工序、用途、板厚等，
對需要除去的表層缺陷5B的數(shù)據(jù)(5B')進(jìn)行分類，并以可以檢索、對照、 顯示且更新的方式進(jìn)行規(guī)定。清理標(biāo)準(zhǔn)8優(yōu)選如圖2所示、以如下的 步驟進(jìn)行預(yù)定。
首先，在鑄錠檢査工序3中，通過鑄錠表層缺陷測定單元12，獲 得特別指定鑄錠1的表層缺陷6的三維位置及大小的鑄錠的表層缺陷 數(shù)據(jù)5A。另外，鑄錠表層缺陷測定單元12(鑄錠表層缺陷測定裝置)可 優(yōu)選使用利用超聲波的反射式測定裝置、或者利用X射線或7射線等 放射線的透射式測定裝置(reflecting or transmitting type defects measuring device)、漏磁通式觀!j定裝置(leakage magnetic flux type defects measuring device)等鑄錠表層缺陷觀!j定裝置(surface layer defects measuring device of slabs)中的任——禾中。
接著，對該鑄錠1實(shí)施熱軋工序21、冷軋工序22或進(jìn)一步的表面 處理工序23而制成薄板7，對于該薄板7，在表面檢査工序24中通過 薄板表面缺陷測定單元13，特別指定該薄板的表面缺陷6(表面瑕疵等) 的二維位置及其程度(寬、長)，獲得以該鑄錠作為原材而得到的薄板的 表面缺陷數(shù)據(jù)6A。另外，作為薄板的表面缺陷6，可以例示出鱗狀折 疊、碎片(sliver)、起泡(blister)等。另外，作為薄板表面缺陷測定單元 13，可優(yōu)選使用利用薄板7(巻材)表面的移動(dòng)連續(xù)攝影(online continuous photography)和圖像處理(image data processing)的表面缺陷測定裝置 (surface defects measuring device)、 或漏磁通式測定裝置(leakage magnetic flux type measuring device)等表面缺陷測定裝置中的任一種。
所得到的表面缺陷數(shù)據(jù)6A分別以可輸出、可檢索/對照的方式存 儲(chǔ)于鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C、薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫6C的存儲(chǔ)單元中。 另外，鑄錠1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A和以該鑄錠1作為原材的薄板7的表
面缺陷數(shù)據(jù)6A優(yōu)選以聯(lián)機(jī)方式穩(wěn)定地進(jìn)行收集、積累。
接著，使用運(yùn)算單元15 (計(jì)算機(jī))，對所得到的鑄錠1的表層缺陷 數(shù)據(jù)5A與以該鑄錠1作為原材的薄板7的表面缺陷6A進(jìn)行對比，并 且將表層缺陷5的位置、大小與表面缺陷的位置進(jìn)行比較、對照(9A)， 進(jìn)行提取(9B)與成為薄板7的表面缺陷6的鑄錠1的表層缺陷5B的三 維位置及其大小相關(guān)的特征的步驟。對多個(gè)鑄錠1反復(fù)進(jìn)行該步驟而 形成清理標(biāo)準(zhǔn)8，其中，可以依照鋼種、工序、用途、板厚等、或表面 缺陷6的程度，對由于成為薄板7的表面缺陷6而需要除去的鑄錠1 中的表層缺陷5的特征(大小(圓等效直徑)、三維位置)進(jìn)行分類、檢索、 對照、顯示。將所得清理標(biāo)準(zhǔn)8以可輸出且可更新的方式存儲(chǔ)于清理 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14的存儲(chǔ)單元中。
由此，可以將成為薄板產(chǎn)品7中表面缺陷6的、鑄錠1的表層缺 陷6的特征(大小(圓等效直徑)、三維位置)，依照鋼種、工序、用途等、 或薄板7的表面缺陷6(表面瑕疵)的大小(寬、長)等，作為清理標(biāo)準(zhǔn)8 進(jìn)行提取、顯示。
另外，鑄錠1的表層缺陷數(shù)據(jù)5A與以該鑄錠1作為原材的薄板7 的表面缺陷數(shù)據(jù)6A，優(yōu)選以聯(lián)機(jī)方式進(jìn)行穩(wěn)定收集、積累，由此，這 些清理標(biāo)準(zhǔn)8可定期或不定期地基于最新的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。這樣，與 鑄造條件、軋制條件等的變化相對應(yīng)，可以經(jīng)常擁有最新的清理標(biāo)準(zhǔn)8。
接著，對本發(fā)明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統(tǒng)IO的構(gòu)成的 概要進(jìn)行說明。
本發(fā)明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統(tǒng)10，如圖1所示，由 鑄錠表層缺陷測定單元12、薄板表面缺陷測定單元13、運(yùn)算單元15、 鑄錠清理單元11、鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C、薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫6C 以及清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14構(gòu)成。
另外，鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)IO與上位的過程計(jì)算機(jī)、下位的 過程計(jì)算機(jī)等相連接，當(dāng)然其構(gòu)成為可輸入鑄錠的組成、制造條件等 的履歷，或作為產(chǎn)品的薄板的用途、工序等的信息。
本發(fā)明中使用的鑄錠的表面缺陷清理系統(tǒng)10的構(gòu)成如下鑄錠表 層缺陷測定單元12、薄板表面缺陷測定單元13、鑄錠清理單元11分
別與運(yùn)算單元15相連接，另外，鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫5C、薄板表面缺 陷數(shù)據(jù)庫6C、清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14也分別與運(yùn)算單元15相連接。
通過鑄錠表層缺陷測定單元12對鑄錠1的表層缺陷5的三維位置、 大小等表層缺陷數(shù)據(jù)5A進(jìn)行測定，并通過薄板表面缺陷測定單元13 對以該鑄錠1作為原材而得到的薄板7的表面缺陷6的二維位置及其 大小(寬、長)的表面缺陷數(shù)據(jù)6A進(jìn)行測定。另外，如上所述，鑄錠表 層缺陷數(shù)據(jù)庫5C是以可輸入輸出的方式將所得到的鑄錠1的表層缺陷 數(shù)據(jù)5A與組成、制造條將等工序相關(guān)信息一同進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫5C， 而薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫6C是以可輸入輸出的方式將以該鑄錠1作為原 料而得到的薄板7的表面缺陷數(shù)據(jù)6A與鋼種、工序等工序相關(guān)信息一 同進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫6C。另外，清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14是依照鋼種、工序、 用途等，特別指定并分類需要除去的表層缺陷，以可輸入輸出的方式 作為需要除去的表層缺陷數(shù)據(jù)5B來進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫14。
本發(fā)明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統(tǒng)10中，對于清理對象 鑄錠1，將通過鑄錠表層缺陷測定單元12測定的鑄錠1的表層缺陷數(shù) 據(jù)5A、與根據(jù)鋼種、工序、用途等從清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫14中輸出的需 要除去的表層缺陷數(shù)據(jù)5B'進(jìn)行錄入，并使用運(yùn)算單元15進(jìn)行比較、 對照(9A)，判斷(9B)在清理對象鑄錠中需要除去的表層缺陷5B。然后， 在該鑄錠1上存在需要除去的表層缺陷5B時(shí)，向鑄錠清理單元11輸 出除去該表層缺陷5B的信號16。
實(shí)施例
將按質(zhì)量。/。計(jì)具有C: 0.0020%以下、Si: 0.03%以下、Mm 0.1 0.25%、 P: 0.020%以下、S: 0扁 0.012%、 sol.Al: 0.010 0.050%、
N: 0.0035%以下范圍內(nèi)的極低碳鋼組成的鋼水用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行熔煉，如圖 4所示，通過連鑄工序2制造薄板用極低碳鋼鑄錠1后，對這些鑄錠l 實(shí)施熱軋工序21、冷軋工序22，制得板厚為0.7 1.2mm的薄板(產(chǎn)品 巻材)。另外，對軋制前的鑄錠1，采用圖7所示的超聲波反射式的鑄 錠表層缺陷測定單元(表層缺陷測定裝置)，對鑄錠1的表面和背面的整 個(gè)面的表層缺陷(主要是夾雜物)的三維位置(鑄錠的長度方向的位置、 鑄錠的寬度方向的位置、距鑄錠表面或背面的深度)及大小(表層缺陷數(shù) 據(jù)5A)進(jìn)行測定。然后，將這些表層缺陷數(shù)據(jù)5A與從清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫 14輸出的清理標(biāo)準(zhǔn)8中表示的、本用途中在鑄錠階段應(yīng)該除去的表層 缺陷數(shù)據(jù)5A進(jìn)行對比，進(jìn)行對采用鑄錠清理單元ll(可局部清理的研 磨機(jī))來選擇性地除去相應(yīng)的表層缺陷5B的鑄錠清理，得到本發(fā)明例 (巻材數(shù)102個(gè))。另外，在一部分的鑄錠l中，實(shí)施鑄錠厚為2mm的 全面磨削，得到比較例(巻材數(shù)98個(gè))。
對于得到的薄板7(產(chǎn)品巻材)，用圖8所示的移動(dòng)連續(xù)圖像攝影 式的薄板表面缺陷測定單元13(表面缺陷測定裝置)測定薄板的表面缺 陷6(表面瑕疵)，求得產(chǎn)品7(巻材)的表面缺陷產(chǎn)生率。表面缺陷產(chǎn)生率 由下式計(jì)算得到
表面缺陷產(chǎn)生率={(表面缺陷產(chǎn)生個(gè)數(shù)/產(chǎn)品>(產(chǎn)品切去長度)/產(chǎn)品全長}
本發(fā)明例的表面缺陷產(chǎn)生率平均為0.1%。另一方面，比較例的平 均值為1.0%。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)本發(fā)明，可以有效地除去作為產(chǎn)品(薄板)的表面缺陷產(chǎn)生原因 的表層缺陷，因此在產(chǎn)業(yè)上發(fā)揮了極大的效果可以顯著降低產(chǎn)品的 表面缺陷產(chǎn)生率，顯著提高制造成品率。另外，根據(jù)本發(fā)明，還具有
如下效果沒有必要進(jìn)行鑄錠整體的全面火焰清理、研磨清理，而可 以容易且有效地制造所要求的嚴(yán)格的表面質(zhì)量水平的產(chǎn)品。
并且，根據(jù)本發(fā)明，還具有如下效果不會(huì)招致如一定厚度的全 面清理那樣的、由清理不足引起的瑕疵的殘留或由過度的清理引起的 成品率降低，而可以有效除去產(chǎn)品中作為瑕疵的全部夾雜物。
權(quán)利要求
1. 一種鋼鑄錠的制造方法，包括對鋼水進(jìn)行連鑄而制成鑄錠的連鑄工序、和在所述連鑄工序后進(jìn)行所述鑄錠的表面清理的鑄錠清理工序，其中，在所述連鑄工序后、所述鑄錠清理工序之前，在所述鑄錠實(shí)施鑄錠檢查工序，求出特別指定所述鑄錠中的表層缺陷的三維位置和大小的鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)，關(guān)于所得到的所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)定的清理標(biāo)準(zhǔn)判斷需要除去的表層缺陷的有無，在所述鑄錠清理工序中除去判斷為需要除去的表層缺陷的表面缺陷。
2. 如權(quán)利要求l所述的鋼鑄錠的制造方法，其中，所述清理標(biāo)準(zhǔn) 如下關(guān)于多個(gè)鑄錠重復(fù)進(jìn)行對特別指定鑄錠的表層缺陷的三維位置 和大小的鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)、和特別指定將所述鑄錠作為原材得到 的薄板中的表面缺陷的二維位置及其大小的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較、對照，提取成為薄板的表面缺陷的鑄錠的表層缺陷的特征的步 驟，以可顯示的方式與鋼種、工序?qū)?yīng)地特別指定并分類需要除去的 表層缺陷。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的鋼鑄錠的制造方法，其中，所述表層 缺陷為夾雜物、氣泡、裂紋中任一個(gè)。
4. 一種鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)，其由鑄錠表層缺陷測定單元、薄板表面缺陷測定單元、鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫、薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫、 清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫、運(yùn)算單元以及鑄錠清理單元構(gòu)成，其特征在于，所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫為以可輸入輸出的方式存儲(chǔ)通過所述鑄 錠表層缺陷測定單元測定的、特別指定鑄錠的表層缺陷的三維位置和大小的鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫；所述薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫為以可輸入輸出的方式存儲(chǔ)通過所述薄 板表面缺陷測定單元測定的、特別指定將所述鑄錠作為原材得到的薄 板的表面缺陷的二維位置及其大小的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫； 所述清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫為下述數(shù)據(jù)庫關(guān)于多個(gè)鑄錠重復(fù)進(jìn)行下述 步驟通過所述運(yùn)算單元對存儲(chǔ)在所述鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)庫中的鑄錠 的表層缺陷數(shù)據(jù)、和存儲(chǔ)在所述薄板表面缺陷數(shù)據(jù)庫中的將所述鑄錠 作為原材得到的薄板中的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、對照，提取 在薄板中成為表面缺陷的鑄錠的表層缺陷的特征；特別指定并分類需 要除去的表層缺陷，以可輸入輸出的方式存儲(chǔ)為需要除去的表層缺陷 數(shù)據(jù)；通過所述鑄錠表層缺陷測定單元對清理對象鑄錠測定表層缺陷而 作為所述清理對象鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)，使用所述運(yùn)算單元對所述表 層缺陷數(shù)據(jù)和從所述清理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫輸出的需要除去的表層缺陷數(shù)據(jù) 進(jìn)行比較、對照，在所述清理對象鑄錠中判斷需要除去的表層缺陷， 在所述鑄錠上存在需要除去的表層缺陷的情況下，向所述鑄錠清理單 元輸出除去所述表層缺陷的信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)，其中，所述鑄 錠表層缺陷測定單元由選自利用超聲波的反射式測定裝置、利用放射 線的透射式測定裝置或漏磁通式測定裝置中1個(gè)以上的缺陷測定裝置 構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的鑄錠的表層缺陷清理系統(tǒng)，其中，所 述薄板表面缺陷測定單元由選自利用薄板表面的移動(dòng)連續(xù)攝影和圖像 處理的表面缺陷測定裝置或漏磁通式測定裝置中1個(gè)以上的缺陷測定 裝置構(gòu)成。
全文摘要
提供可以制得抑制產(chǎn)品的表面缺陷產(chǎn)生、且具有所要求的表面質(zhì)量水平的薄板的連鑄鑄錠的制造方法。具體來說，特別指定鑄錠中的表層缺陷的三維位置及大小，對于所得到的鑄錠表層缺陷數(shù)據(jù)，基于預(yù)定的清理標(biāo)準(zhǔn)判斷需要除去的表層缺陷的有無，在鑄錠清理工序中除去需要除去的表層缺陷。另外，清理標(biāo)準(zhǔn)如下對特別指定鑄錠的表層缺陷的三維位置和大小的鑄錠的表層缺陷數(shù)據(jù)、與特別指定將該鑄錠作為原材而得到的薄板中的表面缺陷的二維位置及其大小的薄板的表面缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、對照，提取作為薄板的表面缺陷的鑄錠的表層缺陷的特征。
文檔編號B21B1/02GK101389428SQ20078000617
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者久保田淳, 飯塚幸理, 高田一 申請人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社