本發(fā)明涉及鑄坯的制造方法及連續(xù)鑄造裝置。

背景技術(shù)：

鑄坯的連續(xù)鑄造裝置包括：鑄模，其對(duì)從中間包經(jīng)由噴嘴澆注的鋼水進(jìn)行冷卻，形成預(yù)定尺寸的鑄坯；以及鑄坯支承部，其支承表面部已凝固的鑄坯，并連續(xù)地從鑄模中拉出鑄坯。在設(shè)于鑄坯支承部的輕壓下部中，通過(guò)對(duì)鑄坯的未凝固部的頂端(液芯末端部(日文：クレータエンド部))加壓，從而減少了鑄坯的中心部處的偏析。

公知有一種為了在鑄坯的未凝固部的頂端附近進(jìn)行輕壓下的操作而設(shè)置超聲波發(fā)送器和超聲波檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)鑄坯的未凝固部的頂端的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)1(日本特開平1－271047號(hào))中提出了一種利用壓下輥的間隔伴隨著鑄坯的凝固狀態(tài)的變化而發(fā)生變化的情況來(lái)推斷鑄坯的未凝固部的頂端的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

像以往那樣，在使用超聲波發(fā)送器和超聲波檢測(cè)器檢測(cè)鑄坯的未凝固部的頂端的技術(shù)中，會(huì)擔(dān)心裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化以及難以穩(wěn)定且準(zhǔn)確地進(jìn)行檢測(cè)。另外，在利用壓下輥的間隔發(fā)生變化的情況的上述專利文獻(xiàn)1的方法中，難以以足夠高的精度推斷鑄坯的未凝固部的頂端，因此有時(shí)無(wú)法通過(guò)輕壓下來(lái)抑制鑄坯的中心部的偏析。

因此，在本發(fā)明中，一個(gè)方面的目的在于提供一種能夠充分地抑制中心部處的偏析的鑄坯的制造方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面的目的在于提供一種能夠充分地抑制鑄坯的中心部處的偏析的連續(xù)鑄造裝置。

本發(fā)明在一個(gè)方面提供一種鑄坯的制造方法，其使用具有中間包、鑄模以及輕壓下部的連續(xù)鑄造裝置，其中，該鑄坯的制造方法包括以下工序：使用鋼水加熱器將所述中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)，并且將鑄造速度的速度偏差維持在±10％以內(nèi)，同時(shí)從所述鑄模中拉出鑄坯。

根據(jù)上述制造方法，通過(guò)使用鋼水加熱器，從而抑制了中間包內(nèi)的鋼水因散熱而冷卻，將中間包內(nèi)的鋼水的溫度變動(dòng)幅度維持在了10℃以內(nèi)。此外，將鑄坯的鑄造速度的速度偏差維持在了±10％以內(nèi)。這樣，通過(guò)充分地減小中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度與鑄坯的速度偏差，能夠抑制鑄坯的未凝固部的頂端的位置發(fā)生變動(dòng)。由此，能夠以較高的精度恒定地維持鑄坯的未凝固部的頂端與輕壓下部之間的相對(duì)的位置關(guān)系。因而，比以往可靠地發(fā)揮輕壓下對(duì)中心偏析的抑制作用。其結(jié)果，能夠制造充分地抑制了中心部處的偏析的鑄坯。

也可以是，上述制造方法包括以下工序：向在鑄模與輕壓下部之間流通的鑄坯供給水或者水與空氣的混合物。

本發(fā)明在另一方面提供一種連續(xù)鑄造裝置，其具有中間包、鑄模以及輕壓下部，用于制造鑄坯，其中，該連續(xù)鑄造裝置包括：溫度檢測(cè)器，其用于檢測(cè)中間包內(nèi)的鋼水的溫度；鋼水加熱器，其用于對(duì)鋼水進(jìn)行加熱；速度檢測(cè)器，其用于檢測(cè)鑄坯的鑄造速度；速度調(diào)整部，其用于調(diào)整鑄造速度；第1控制部，其用于控制鋼水加熱器以將中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)；以及第2控制部，其用于控制速度調(diào)整部以將鑄造速度的速度偏差維持在±10％以內(nèi)。

上述連續(xù)鑄造裝置包括：第1控制部，其用于控制鋼水加熱器以將中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)；以及第2控制部，其用于控制速度調(diào)整部以將鑄造速度的速度偏差維持在±10％以內(nèi)。由此，抑制了中間包內(nèi)的鋼水因散熱而冷卻，充分地抑制了中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)。此外，充分地抑制了鑄坯的鑄造速度的變動(dòng)。這樣，通過(guò)充分地減小中間包內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度與鑄坯的鑄造速度的變動(dòng)，能夠抑制鑄坯的未凝 固部的頂端的位置發(fā)生變動(dòng)。由此，能夠利用簡(jiǎn)單的裝置結(jié)構(gòu)以較高的精度恒定地維持鑄坯的未凝固部的頂端與輕壓下部之間的相對(duì)的位置關(guān)系。因而，能夠比以往穩(wěn)定且可靠地發(fā)揮輕壓下對(duì)中心偏析的抑制作用。其結(jié)果，能夠連續(xù)地制造充分地抑制了中心部處的偏析的鑄坯。

也可以是，上述連續(xù)鑄造裝置包括冷卻部，該冷卻部構(gòu)成為能夠向在鑄模與輕壓下部之間流通的鑄坯供給水或者水與空氣的混合物。

在本發(fā)明中，在一個(gè)方面能夠提供一種能夠充分地抑制中心部處的偏析的鑄坯的制造方法。本發(fā)明在另一個(gè)方面能夠提供一種能夠充分地抑制鑄坯的中心部處的偏析的連續(xù)鑄造裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是表示制造鑄坯的連續(xù)鑄造裝置的一實(shí)施方式的圖。

圖2是表示中間包內(nèi)的鋼水溫度的調(diào)整方法的流程圖。

圖3是表示鑄坯的鑄造速度的調(diào)整方法的流程圖。

圖4是表示利用本發(fā)明的制造方法制造鑄坯時(shí)的中間包內(nèi)的鋼水的溫度與鑄造速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。

圖5是表示利用以往的制造方法制造鑄坯制造時(shí)的中間包內(nèi)的鋼水的溫度與鑄造速度的經(jīng)時(shí)變化的圖。

圖6是表示進(jìn)行鑄坯的中心部的偏析評(píng)價(jià)時(shí)的樣品采集位置的圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。但是，以下實(shí)施方式是用于說(shuō)明本發(fā)明的示例，并不是將本發(fā)明限定于以下內(nèi)容的主旨。在說(shuō)明中，對(duì)相同元件或具有相同功能的元件使用相同的附圖標(biāo)記，有時(shí)省略重復(fù)說(shuō)明。另外，只要沒(méi)有特別說(shuō)明，上下左右等的位置關(guān)系就是基于附圖所示的位置關(guān)系。而且，附圖的尺寸比例并不限于圖示的比例。

圖1是表示本實(shí)施方式的連續(xù)鑄造裝置的一實(shí)施方式的圖。連續(xù)鑄造裝置100包括：澆包102，其被填滿鋼水101；中間包105，其設(shè)于澆包102的下方，用于積存從澆包102的底部通過(guò)了澆包噴嘴103的筒孔的鋼水101；鑄模104，其設(shè)于中間包105的下方；以及鑄坯支承部110，其設(shè)于鑄模104的下游側(cè)。

澆包102設(shè)置為能夠以能夠輸送利用煉鋼工藝獲得的鋼水101的方式進(jìn)行移動(dòng)。向澆包102內(nèi)送出利用煉鋼工藝獲得的鋼水。填滿澆包102的鋼水101向中間包105供給。通過(guò)設(shè)置多個(gè)澆包102，能夠從多個(gè)澆包102(第1澆包和第2澆包)向中間包105依次供給鋼水101。

連續(xù)鑄造裝置100包括用于對(duì)中間包105內(nèi)的鋼水101進(jìn)行加熱的鋼水加熱器62和用于測(cè)量中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度的溫度檢測(cè)器64。鋼水加熱器62使等離子電弧在等離子噴槍與中間包105內(nèi)的鋼水101之間產(chǎn)生，從而加熱鋼水101。作為等離子，例如能夠使用氬等離子。鋼水加熱器62既可以是利用等離子對(duì)鋼水101進(jìn)行加熱的等離子加熱器，也可以是對(duì)鋼水101進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱器。通過(guò)設(shè)置鋼水加熱器62，從而即使比以往降低了從澆包102向中間包105供給的鋼水101的溫度，也能夠抑制噴嘴的閉塞。

等離子加熱器例如既可以是單噴槍式，也可以是雙噴槍式。在單噴槍式的情況下，例如能夠以配置在鋼水101之上的噴槍為陰極電極、以埋設(shè)在構(gòu)成中間包105的耐火物內(nèi)的鐵板為陽(yáng)極電極來(lái)產(chǎn)生等離子電弧。另一方面，在雙噴槍式的情況下，例如能夠分別以配置在鋼水101之上的兩根噴槍為陰極電極和陽(yáng)極電極來(lái)產(chǎn)生等離子電弧。

在中間包105內(nèi)，為了提高中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度的均勻性而設(shè)有堰部105a。作為溫度檢測(cè)器64，例如能夠使用輻射溫度計(jì)或探頭式浸漬型溫度計(jì)等。

利用溫度檢測(cè)器64檢測(cè)到的溫度信息被輸入第1控制部60。第1控制部60根據(jù)來(lái)自溫度檢測(cè)器64的溫度信息計(jì)算出與鋼水加熱器62的輸出相關(guān)的信息，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行等離子加熱器62的控制處理。第1控制部60也可以具 有CPU(Central Processing Unit：中央處理器)、ROM(Read Only Memory：只讀存儲(chǔ)器)、RAM(Random Access Memory：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)以及輸入輸出接口等。在第1控制部60內(nèi)，也可以存儲(chǔ)有用于根據(jù)來(lái)自溫度檢測(cè)器64的溫度信息設(shè)定鋼水加熱器62的輸出的函數(shù)。

利用由第1控制部60控制的鋼水加熱器62，將中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度T₁(鋼水溫度T₁)的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)。這樣，中間包105內(nèi)的鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度足夠小，因此即使不改變鑄坯10的鑄造速度，也能夠使鑄坯10的未凝固部12的頂端12a(液芯末端)的位置大致恒定。

例如，在將中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度的目標(biāo)值設(shè)為T₀的情況下，利用第1控制部60控制鋼水加熱器62，以維持滿足下述式(1)的狀態(tài)。目標(biāo)值T₀例如能夠設(shè)為根據(jù)鋼水的組成求出的液相線溫度加上25℃后的溫度。此時(shí)的目標(biāo)值T₀若用過(guò)熱度表示，則相當(dāng)于25℃。在將目標(biāo)值T₀設(shè)為25℃的過(guò)熱度的情況下，中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度T₁(鋼水溫度T₁)若用過(guò)熱度表示，則維持在20～30℃的范圍內(nèi)。

－5(℃)≤T₀－T₁≤+5(℃) (1)

圖2是表示中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度的調(diào)整方法的流程圖。首先，根據(jù)鋼水的組成，設(shè)定中間包105內(nèi)的鋼水溫度的目標(biāo)值T₀。接著，設(shè)定包含目標(biāo)值T₀在內(nèi)的目標(biāo)范圍。鋼水溫度的目標(biāo)范圍例如能夠設(shè)為T₀±4(℃)的范圍。這樣，只要將鋼水溫度的目標(biāo)范圍設(shè)定在比式(1)小的范圍內(nèi)，就能夠可靠地滿足上述式(1)，并將鋼水101的溫度T₁的變動(dòng)幅度設(shè)為10℃以內(nèi)。在設(shè)定了鋼水溫度的目標(biāo)范圍之后，使用溫度檢測(cè)器64，測(cè)量鋼水溫度T₁。在第1控制部60中，對(duì)鋼水溫度T₁是否在上述目標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行判斷。

在鋼水溫度T₁為上述目標(biāo)范圍內(nèi)的情況下，圖2的流程圖結(jié)束。另一方面，在鋼水溫度T₁為目標(biāo)范圍外的情況下，對(duì)鋼水加熱器62的輸出進(jìn)行調(diào)整。例如，在鋼水溫度T₁低于下限值[T₀－4(℃)]的情況下，提高鋼水加熱器62的輸出，使鋼水溫度T₁上升。另一方面，在鋼水溫度T₁超過(guò)上限值[T₀+4(℃)]的情況下，降低鋼水加熱器62的輸出，使鋼水溫度T₁下降。通過(guò)根 據(jù)需要重復(fù)進(jìn)行圖2所示的調(diào)整方法，能夠?qū)撍疁囟萒₁的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)。

鑄坯支承部110具有使從鑄模104中拉出的鑄坯10向下方流通的垂直段、使鑄坯10彎曲的彎曲段、使彎曲的鑄坯10恢復(fù)的矯正段以及向水平方向輸送鑄坯10的水平段。在垂直段、彎曲段以及矯正段上分別設(shè)有以在厚度方向上隔著鑄坯10的方式相對(duì)、且在外周面處與鑄坯10相接觸的鑄坯支承輥50。

鑄坯支承輥50具有沿著鑄坯10的寬度方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成為一邊旋轉(zhuǎn)一邊使鑄坯10向下游側(cè)通過(guò)。即，鑄坯支承輥50以其旋轉(zhuǎn)軸與鑄坯10的通過(guò)方向(拉出方向)成直角的方式固定為能夠沿圓周方向旋轉(zhuǎn)。

在鑄坯支承部110的水平段上設(shè)有輕壓下部110a。在輕壓下部110a一對(duì)輕壓下輥30、30上下隔著鑄坯10相對(duì)地設(shè)置。另外，一對(duì)輕壓下輥30、30也可以設(shè)于彎曲段或矯正段。具有一對(duì)輕壓下輥30、30的輕壓下單元沿著鑄坯10的長(zhǎng)度方向排列設(shè)有多個(gè)。在圖1中設(shè)有7組輕壓下單元，但是輕壓下單元的數(shù)量沒(méi)有特別限制。一對(duì)輕壓下輥30、30在各自的外周面處與鑄坯10相接觸。一對(duì)輕壓下輥30、30與鑄坯支承輥50同樣地具有沿著鑄坯10的寬度方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸，一邊旋轉(zhuǎn)一邊輕壓下鑄坯10。輕壓下輥30、30被圖1未示出的支承構(gòu)件等以能夠旋轉(zhuǎn)的方式固定。

從鑄模104中拉出的鑄坯10首先僅表面部凝固。由此在鑄坯10的表面部形成所謂的凝固殼11。另一方面，在鑄坯10的內(nèi)部具有處于熔融狀態(tài)的未凝固部12。而且，鑄坯10隨著在垂直段、彎曲段、矯正段及水平段上流通而冷卻，凝固殼11生長(zhǎng)。伴隨著凝固殼11的生長(zhǎng)，未凝固部12縮小，凝固殼11的厚度增加。

在輕壓下部110a的上游側(cè)，鑄坯10在內(nèi)部具有未凝固部12(熔融部)。通過(guò)利用輕壓下輥30、30進(jìn)行鑄坯10的輕壓下，從而控制鑄坯10的內(nèi)部的濃縮鋼水的流動(dòng)。由此，能夠減少伴隨著未凝固部12的凝固及鑄坯10的表面部的基于冷卻的收縮而產(chǎn)生的、鑄坯10的中心部的偏析。即，在輕壓下，通過(guò)沿鑄坯10的厚度方向按壓含有濃縮鋼水的未凝固部12來(lái)抑制偏析。

至少一個(gè)輕壓下單元中的輕壓下輥30、30也可以是用于調(diào)整鑄坯10的拉出速度的夾緊輥30a、30a。在圖1中，3組輕壓下單元中的輕壓下輥30作為夾緊輥30a發(fā)揮作用。夾緊輥30a的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)于馬達(dá)44。馬達(dá)44的負(fù)載率由第2控制部40控制。既可以像本實(shí)施方式這樣將輕壓下輥30作為夾緊輥30a，也可以將設(shè)于輕壓下部110a的上游側(cè)或下游側(cè)的與輕壓下輥30不同的輥?zhàn)鳛閵A緊輥。

連續(xù)鑄造裝置100在輕壓下部110a的下游側(cè)具有用于測(cè)量鑄坯的鑄造速度(拉出速度)的測(cè)量輥70。在測(cè)量輥70上連接有速度檢測(cè)器42。速度檢測(cè)器42構(gòu)成為能夠根據(jù)測(cè)量輥70的轉(zhuǎn)速計(jì)算出鑄造速度。速度檢測(cè)器42并不限定于測(cè)量輥70。能夠適當(dāng)?shù)夭捎媚軌驕y(cè)量鑄坯10的鑄造速度的結(jié)構(gòu)。

來(lái)自速度檢測(cè)器42的鑄造速度的信息被輸入第2控制部40。第2控制部40根據(jù)來(lái)自速度檢測(cè)器42的鑄造速度的信息計(jì)算出與作為速度調(diào)整部的馬達(dá)44的負(fù)載率相關(guān)的信息。然后，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行馬達(dá)44的控制處理。第2控制部40也可以具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)以及輸入輸出接口等。在第2控制部40中，也可以存儲(chǔ)有用于根據(jù)來(lái)自速度檢測(cè)器42的速度信息設(shè)定馬達(dá)44的負(fù)載率的函數(shù)。

通過(guò)利用第2控制部40控制鑄坯10的鑄造速度，能夠一邊將鑄造速度的速度偏差維持在±10％以內(nèi)，一邊制造鑄坯10。在此，速度偏差是指自鑄造速度的基準(zhǔn)值S₀偏移的比例。在設(shè)為實(shí)際的鑄造速度S₁的情況下，速度偏差能夠用下述式(2)計(jì)算出來(lái)。

速度偏差(％)＝(S₁－S₀)/S₀×100 (2)

鑄坯10的鑄造速度的控制方法并不限定于上述方式，也可以通過(guò)將多個(gè)夾緊輥30a分組進(jìn)行控制的分組控制來(lái)控制鑄坯10的鑄造速度。由此，例如，即使在一個(gè)夾緊輥30a與鑄坯10之間產(chǎn)生滑動(dòng)且扭矩發(fā)生變動(dòng)，也能夠通過(guò)利用另一夾緊輥30a控制鑄坯10的鑄造速度來(lái)充分地減小速度偏差。

圖3是表示鑄坯10的鑄造速度的調(diào)整方法的流程圖。首先，設(shè)定鑄坯10 的鑄造速度的基準(zhǔn)值S₀。接著，設(shè)定包含基準(zhǔn)值S₀在內(nèi)的目標(biāo)范圍。鑄造速度的目標(biāo)范圍若用上述速度偏差表示，則能夠設(shè)定為例如±8％。只要設(shè)為這樣的范圍，就能夠?qū)⒗蒙鲜鍪?2)計(jì)算出的速度偏差設(shè)為±10％以內(nèi)。接著，使用速度檢測(cè)器42測(cè)量鑄坯10的拉出速度、即鑄造速度S₁。在第2控制部40中，對(duì)鑄造速度S₁是否在上述目標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行判斷。

在鑄造速度S₁為上述目標(biāo)范圍內(nèi)的情況下，圖3的流程圖結(jié)束。另一方面，在鑄造速度S₁為目標(biāo)范圍外的情況下，對(duì)作為速度調(diào)整部的馬達(dá)44的負(fù)載率進(jìn)行調(diào)整。例如，在鑄造速度S₁低于下限值(－8％)的情況下，提高馬達(dá)44的負(fù)載率，使鑄造速度S₁上升。另一方面，在鑄造速度S₁超過(guò)上限值(+8％)的情況下，降低馬達(dá)44的負(fù)載率，使鑄造速度S₁下降。通過(guò)根據(jù)需要重復(fù)進(jìn)行圖3所示的調(diào)整方法，從而即使在鑄坯10與夾緊輥30a之間產(chǎn)生滑移，也能夠?qū)㈣T造速度S₁的速度偏差維持在±10％以內(nèi)。

在連續(xù)鑄造裝置100中，由于一邊將鑄造速度S₁的速度偏差維持在±10％以內(nèi)一邊制造鑄坯，因此能夠充分地抑制鑄坯10的中心處的偏析。鑄造速度的基準(zhǔn)值S₀例如是鑄造速度的目標(biāo)值或設(shè)定值。例如，在基準(zhǔn)值S₀為0.7m/分鐘的情況下，鑄造速度的目標(biāo)范圍例如設(shè)定為0.65m/分鐘～0.75m/分鐘。在該情況下，鑄造速度S₁維持在0.63m/分鐘～0.77m/分鐘的范圍內(nèi)?；鶞?zhǔn)值S₀例如能夠在0.5m/分鐘～0.9m/分鐘之間根據(jù)鋼水的組成等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定?；谶M(jìn)一步減少偏析的觀點(diǎn)考慮，鑄造速度S₁的速度偏差也可以在±5％以內(nèi)。

鑄坯10的未凝固部12的頂端12a位于輕壓下部110a內(nèi)。本實(shí)施方式的鑄坯10的鑄造速度S₁的速度偏差極小至±10％以下。而且，充分地抑制了中間包105中的鋼水101的鋼水溫度T₁的變動(dòng)。由此，能夠利用簡(jiǎn)單的裝置結(jié)構(gòu)以較高的精度恒定地維持鑄坯10的未凝固部12的頂端12a與輕壓下部110a之間的相對(duì)的位置關(guān)系。例如，能夠?qū)⑤p壓下部110a中的鑄坯10的固相率維持在0.2～0.7的范圍內(nèi)。因而，能夠比以往可靠地發(fā)揮輕壓下對(duì)中心偏析的抑制作用。其結(jié)果，能夠制造充分地抑制了中心部處的偏析的鑄坯10。

連續(xù)鑄造裝置100具有用于向在鑄模104與輕壓下部110a之間流通的鑄 坯10供給水或者水與空氣的混合物的冷卻部120。冷卻部120在鑄坯支承部110構(gòu)成為能夠向鑄坯10的表面供給水或者水與空氣的混合物。冷卻部120也可以是具有普通的管體、在管體上調(diào)整流體的流量的閥以及向管體供給冷卻用的流體的結(jié)構(gòu)的部件。管體也可以是構(gòu)成為能夠噴出水或者水與空氣的混合物的雙流體噴嘴。雙流體噴嘴也可以是空氣節(jié)流孔式的氣水噴嘴。

通過(guò)從冷卻部120供給的水或混合物的冷卻作用，促進(jìn)了鑄坯10的表面部的冷卻。由此，除了鑄坯10的內(nèi)部的偏析的減少，還能夠減小在鑄坯10的表面產(chǎn)生的裂紋。即，能夠制造減小了裂紋的深度、且表面的質(zhì)量也充分地提高了的鑄坯10。水的流量例如每通過(guò)1kg的鑄片為0.1L～0.5L。

本實(shí)施方式的鑄坯的制造方法能夠使用具有中間包105、鑄模104以及輕壓下部110a的連續(xù)鑄造裝置來(lái)進(jìn)行。鑄坯的制造方法包括以下工序：使用鋼水加熱器62將中間包105內(nèi)的鋼水101的溫度的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)，并且將鑄造速度的速度偏差維持在±10％以內(nèi)，同時(shí)從鑄模104中拉出鑄坯10。在使用連續(xù)鑄造裝置100進(jìn)行鑄坯的制造方法的情況下，能夠根據(jù)上述連續(xù)鑄造裝置100的說(shuō)明來(lái)進(jìn)行上述工序。

圖4是表示利用連續(xù)鑄造裝置100進(jìn)行鑄坯10的制造方法時(shí)的鋼水溫度T₁和鑄造速度S₁的經(jīng)時(shí)變化的一例的圖。在圖4中示出了本實(shí)施方式中的鋼水溫度和鑄造速度的目標(biāo)范圍。如圖4所示，鋼水溫度T₁大致在包括目標(biāo)值T₀在內(nèi)的鋼水溫度的目標(biāo)范圍內(nèi)推移。由此，鋼水溫度T₁的溫度的變動(dòng)幅度維持在10℃以內(nèi)。另外，鑄造速度S₁也維持為大致恒定。因而，鑄造速度S₁的速度偏差成為±10％以內(nèi)。這樣，通過(guò)減小鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度，并且減小鑄造速度S₁的速度偏差，能夠大致恒定地維持鑄坯10的未凝固部12的頂端12a與輕壓下部110a之間的位置關(guān)系。因而，能夠充分地減少鑄坯10的中心部處的偏析。

圖5是表示利用以往的連續(xù)鑄造裝置進(jìn)行鑄坯10的制造方法時(shí)的鋼水溫度T₁和鑄造速度S₁的經(jīng)時(shí)變化的一例的圖。在該制造方法中，在鋼水溫度T₁發(fā)生變動(dòng)的情況下，通過(guò)改變鑄造速度S₁來(lái)調(diào)整鋼水溫度T₁。在圖5中，為 了使與圖4之間的對(duì)比變?nèi)菀锥境隽吮緦?shí)施方式中的鋼水溫度和鑄造速度的目標(biāo)范圍。

在中間包內(nèi)未設(shè)有鋼水加熱器的以往的連續(xù)鑄造裝置中，進(jìn)行以下這樣的操作。為了防止由中間包內(nèi)的鋼水的溫度降低引起的鑄造噴嘴的閉塞等，將澆包(第1澆包)內(nèi)的鋼水以比本實(shí)施方式高的溫度供給到中間包。在此，在鋼水的溫度過(guò)高的情況下，在鑄造中，在鑄模內(nèi)或在通過(guò)引導(dǎo)輥時(shí)，處于鑄坯的凝固殼的生長(zhǎng)不充分的傾向。因此，漏鋼(由凝固殼的破損引起的來(lái)自鑄坯內(nèi)部的鋼水流出)的可能性升高。因此，降低鑄造速度S₁，避免這種現(xiàn)象。通過(guò)這樣的操作，鋼水的溫度降低。而且，如果鋼水的溫度降低至能夠充分確保凝固殼的生長(zhǎng)的程度，則使鑄造速度S₁復(fù)原。

緊接著第1澆包，填滿具有足夠高的溫度的鋼水的第2澆包被輸入連續(xù)鑄造裝置。鋼水一邊維持足夠高的溫度一邊從第2澆包供給到中間包。這樣，每次從澆包向中間包供給鋼水，都重復(fù)并持續(xù)產(chǎn)生鋼水溫度T₁的變動(dòng)及與此相伴的鑄造速度S₁的變動(dòng)。因此，在以往的連續(xù)鑄造裝置中，無(wú)法減小鑄造速度S₁的速度偏差。此時(shí)的鑄造速度S₁的速度偏差超過(guò)了10％。而且，鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度也增大至30℃～50℃左右。其結(jié)果，鑄坯10的未凝固部12的頂端12a與輕壓下部110a之間的位置關(guān)系頻繁地發(fā)生變化。因而，無(wú)法減少鑄坯10的中心部處的偏析。

根據(jù)本實(shí)施方式的鑄坯的制造方法，使用鋼水加熱器62，抑制了中間包105內(nèi)的鋼水101因散熱而冷卻，將中間包105內(nèi)的鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度維持在了10℃以內(nèi)。此外，將鑄坯10的鑄造速度S₁的速度偏差維持在了±10％以內(nèi)。這樣，通過(guò)充分地減小中間包105內(nèi)的鋼水的溫度的變動(dòng)幅度與鑄坯的鑄造速度的速度偏差，能夠抑制鑄坯10的未凝固部的頂端12a的位置發(fā)生變動(dòng)。由此，能夠以較高的精度恒定地維持鑄坯10的未凝固部的頂端12a與輕壓下部110a之間的相對(duì)的位置關(guān)系。因而，比以往可靠地發(fā)揮輕壓下對(duì)中心偏析的抑制作用。其結(jié)果，能夠制造充分地抑制了中心部處的偏析的鑄坯10。

本實(shí)施方式的鑄坯的制造方法也可以包括向在鑄模104與輕壓下部110a之間流通的鑄坯10供給冷卻用的水或者水與空氣的混合物的工序。該工序能夠通過(guò)從冷卻部120向鑄坯10噴出水或者水與空氣的混合物來(lái)進(jìn)行。由此，能夠充分地抑制鑄坯的中心處的偏析，并且也能夠減小鑄坯的表面上的裂紋的大小。

冷卻部120也可以是安裝有供給水的管體和在該管體的頭部安裝有空氣節(jié)流孔式的氣水噴嘴的部件。氣水噴嘴也可以設(shè)有多個(gè)，多個(gè)氣水噴嘴的空氣節(jié)流孔的口徑也可以彼此不同。通過(guò)調(diào)整各個(gè)氣水噴嘴的空氣量，能夠調(diào)整來(lái)自各個(gè)氣水噴嘴的水與空氣的混合物的量。由此，能夠充分地減少水的流量的參差不齊，并且能夠使鑄坯10的表面裂紋足夠微小。因而，能夠容易地制造要求更高質(zhì)量的鑄坯10。

以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，連續(xù)鑄造裝置也可以沒(méi)有冷卻部120。另外，鑄坯支承輥50和輕壓下輥30的數(shù)量也并不特別限定。測(cè)量輥70也可以設(shè)于輕壓下部110a的上游側(cè)。第1控制部60與第2控制部40作為硬件既可以單獨(dú)構(gòu)成，也可以一體構(gòu)成。

【實(shí)施例】

以下，參照實(shí)施例和比較例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，本發(fā)明并不限定于下述實(shí)施例。

(制造例1～制造例7)

使用如圖1所示的連續(xù)鑄造裝置，進(jìn)行厚度和寬度分別為300mm和400mm的鑄坯(模制大方坯：ブルームモールド)的制造。該連續(xù)鑄造裝置具有6組輕壓下單元，作為鋼水加熱器具有等離子加熱器。一邊用探頭式浸漬型溫度計(jì)測(cè)量中間包內(nèi)的鋼水溫度T₁，一邊以預(yù)定的鑄造速度進(jìn)行鑄坯的制造。將中間包內(nèi)的鋼水的溫度的目標(biāo)值T₀設(shè)定為1555℃(過(guò)熱度：25℃)。然后，通過(guò)調(diào)整等離子加熱器的輸出，從而將鋼水溫度T₁維持在1555℃±5℃的范圍內(nèi)。即，將鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度控制在10℃以內(nèi)。在所有的制造 例中，使用具有氣水噴嘴的冷卻部，向在鑄模與輕壓下部之間流通的鑄坯連續(xù)地供給水與空氣的混合物。每1kg鑄坯的水的供給量(比水量)設(shè)為0.15L/分鐘。

調(diào)整夾緊輥的轉(zhuǎn)速，將鑄坯的鑄造速度的基準(zhǔn)值S₀設(shè)為0.70m/分鐘。然后，改變夾緊輥的轉(zhuǎn)速，將鑄坯的鑄造速度S₁設(shè)為如表1所示。利用與長(zhǎng)度方向垂直的面剖切以各個(gè)鑄造速度S₁獲得的鑄坯，得到如圖6所示的評(píng)價(jià)用試樣。圖6表示評(píng)價(jià)用試樣的剖切面。在如圖6所示的評(píng)價(jià)用試樣中，在對(duì)角線的交點(diǎn)20和交點(diǎn)20與各個(gè)頂點(diǎn)之間的中點(diǎn)20a、20b、20c、20d處使用鉆頭采集樣品。利用燃燒紅外線吸收法測(cè)量各個(gè)樣品的碳濃度。

將交點(diǎn)20的樣品的碳濃度設(shè)為C，將中點(diǎn)20a、20b、20c、20d的樣品的碳濃度的平均值設(shè)為C₀，求出C/C₀的值。將其結(jié)果表示在表1的“中心偏析的評(píng)價(jià)”欄中。C/C₀的值越接近1，偏析越減少。

(制造例8～制造例14)

除了將中間包內(nèi)的鋼水溫度的目標(biāo)值T₀設(shè)為1550℃(過(guò)熱度：20℃)以外，與制造例1～制造例7相同地進(jìn)行鑄坯的制造，進(jìn)行樣品的分析。結(jié)果如表1所示。

(制造例15～制造例21)

除了將中間包內(nèi)的鋼水溫度的目標(biāo)值T₀設(shè)為1545℃(過(guò)熱度：15℃)以外，與制造例1～制造例7相同地進(jìn)行鑄坯的制造，進(jìn)行樣品的分析。結(jié)果如表1所示。

(制造例22～制造例24)

除了將中間包內(nèi)的鋼水的溫度的目標(biāo)值T₀和鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度變更為如表1所示以外，與制造例3、5、2相同地進(jìn)行鑄坯的制造，進(jìn)行樣品的分析。結(jié)果如表1所示。

【表1】

如表1的實(shí)施例所示，通過(guò)將鋼水溫度T₁的變動(dòng)幅度設(shè)為10℃以內(nèi)，并且將鑄造速度S₁的速度偏差設(shè)為±10％以內(nèi)，能夠連續(xù)地制造充分地抑制了中心部處的碳的偏析的鑄坯。另外，在表1所記載的所有制造例(1～24)中，在對(duì)在鑄模與輕壓下部之間通過(guò)的鑄坯進(jìn)行冷卻的方法中，從具有氣水噴嘴的冷卻部連續(xù)地噴出并供給了水與空氣的混合物。其結(jié)果，在所有的實(shí)施例中，能夠充分地減小表面裂紋的深度。