鋼的連鑄鑄錠的製造方法及鑄錠的表層缺陷清理系統的製作方法

2023-12-02 07:56:36

專利名稱：鋼的連鑄鑄錠的製造方法及鑄錠的表層缺陷清理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋼的連鑄鑄錠(continuous casting slab)的製造方法，特 別涉及用於得到良好的表面質量的軋制板(rolled sheet)的、作為原材的 連鑄鑄錠的表面清理技術(surface conditioning technique)的改進。
背景技術：
作為由鋼的連鑄法製造的連鑄鑄錠(以下也簡稱為鑄錠)所要求的 重要的品質之一，可以列舉出鑄錠表層(surface layer of slabs)的夾雜物 (inclusions)等缺陷少。但是，實際上難以使表層缺陷(surface layer defects) 完全不存在。因此，對於極度避免表面缺陷(surface defects)產生的鋼板， 正在廣泛地進行對作為原材的鑄錠實施全表面清理(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 的全面研磨(overall grinding)或部分研磨(partial grinding)等來進行的情 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 後表面仍殘留缺陷時，進一步通過利用氧槍的部分火焰清理或利用研 磨機的部分研磨，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則不能除去。因此，例如， 在火焰清理面(scarfed surface)或研磨麵(ground surface)的正下方殘存 的鑄錠的缺陷在將鑄錠軋制為薄板後成為薄板的表面缺陷時，存在即 使進行鑄錠的清理也不能完全防止作為產品的軋制板的表面缺陷產生 的問題。另外，若要在鑄錠階段除去處於深位置處的缺陷，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)時間變長等。
對於這樣的問題，例如在日本特開平02-15806號公報中提出了沒 有瑕疵(scabs)的不鏽鋼板(stainless steel sheet)的製造方法。在日本特開 平02-15806號公報中所記載的技術是一種不鏽鋼板的製造方法，其在 熱軋開始前對接近熱軋前的板坯側面(side faces of slabs)的至少板坯前 後表面的部分和前後表面(front and rear surfaces of slabs)上存在的針孔 (pinholes)進行檢測，將所檢測到的該針孔中直徑為0.2mm以上的針孔 存在的部分進行清理而除去後，進行熱軋。根據日本特開平02-15806 號公報中所記載的技術，通過只進行檢測比較大的針孔並將板坯表面 下約0.5mm除去的簡單的預處理，可以不使軋制能率或成品率下降， 而有效地阻止不鏽鋼板中的瑕疵的產生。
另外，在日本特開平10-296306號公報中，提出了一種熱軋鋼板 的製造方法，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後成為表面瑕疵的 針孔，在終軋前的板坯階段或薄鋼片(sheet bar)階段進行清理。在日本 特開平10-296306號公報所記載的技術中，預先在板坯上設置人工瑕疵 (artificial flaw)來進行軋制實驗，由其結果將軋制後成為表面瑕疵 (surface flaw)的針孔大小、距板坯表面的深度、軋制比(rolling reduction) 作為參數(parameter)而公式化(formulate)，以此為基礎確定在軋制前應 除去的針孔的大小。而且，在日本特開平10-296306號公報所記載的技 術中，處於距板坯表面深的位置上的針孔由於在板坯階段板坯研磨量 (grinding amount of slabs)增多而導致成品率下降，因而在粗軋(rough rolling)後進行研磨。
在日本特開平02-15806號公報所記載的技術中，作為不鏽鋼板的 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，以脫氧產物 (deoxidation products)、保護渣(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鏽鋼板有大 的不同，而且表面質量的判斷標準(criterion of surface quality)也有大的 不同。因此，在日本特開平02-15806號公報所記載的技術中，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生的問題。
另外，在日本特開平10-296306號公報所記載的技術中，基於人 工瑕疵軋制試驗(rolling test of artificial flaw)的結果推測應除去的針孔 的大小。但是，本發明中作為對象的鑄錠用於普通鋼的薄板，此時， 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 物或保護渣為成分的夾雜物或裂紋(cracks)。另外，對軋製品(薄鋼板) 的表面處理工序的方法也複雜，根據方法在表面缺陷的有無上出現不 同。而且，可以設想軋制條件等也隨鋼種類、用途等而有大的變化。 因此，為了作成應該除去的表面缺陷的大小等的標準，每次必須進行 人工瑕疵軋制試驗，其操作複雜，而且作為工序標準(process control standards)存在欠缺廣泛使用性的問題。

發明內容
本發明解決了所涉及的現有技術的問題，其目的在於，提供可以 將作為產品的薄鋼板(薄板)製成抑制表面缺陷的產生、具有所要求的表 面質量水平的薄板(軋製品)的製造鋼的連鑄鑄錠的方法。而且，本發明 的目的還在於，提供可以有效除去成為薄板(軋製品)表面缺陷的鑄錠的 表層缺陷的鑄錠的表層缺陷清理系統(conditioning system of surface layer defects)。
本發明的要點如下所述
(1) 一種鋼鑄錠l的製造方法，包括對鋼水(moltensteel)進行連鑄 而製成鑄錠1的連鑄工序2(continuous casting process)、和在所述連鑄 工序2後進行所述鑄錠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後、所述鑄錠清理工序4之 前，在所述鑄錠1實施鑄錠檢查工序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)的鑄錠表層缺陷數據5A(surface layer defects data of slabs),關於所得到的所述鑄錠表層缺陷數據5A，根據預定的清理標 準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線方向(鑄錠的長度方向) 的位置、與生產線方向成直角方向(鑄錠的寬方向)的位置、鑄錠的厚度 方向。並且，表層缺陷5的大小(直徑)是指與對該缺陷進行圖像處理而 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的製造方法，其中，所述清理標準8如 下關於多個鑄錠1重複進行對特別指定鑄錠1的表層缺陷5的三維 位置和大小的鑄錠1的表層缺陷數據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的表面缺陷數據6A進行比較、 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的特徵 的步驟9，以可顯示的方式與鋼種(steel type)、工序對應地特別指定並 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
線方向(薄板的長度方向)的位置、與生產線方向成直角方向(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的製造方法，其中，所述表層缺陷 5為夾雜物、氣泡(blowholes)、裂紋中任一個。
(4) 一種鑄錠1的表層缺陷清理系統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、鑄錠表層缺陷資料庫5C(database of surface layer defects of slabs)、薄板表面缺陷資料庫6C(database of surface defects of sheets)、 清理標準資料庫14、運算單元15(means of calculation)以及鑄錠清理單 元11構成，其特徵在於，
所述鑄錠表層缺陷資料庫5C為以可輸入輸出的方式存儲通過所 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的表層缺陷數據5A的資料庫5C;
所述薄板表面缺陷資料庫6C為以可輸入輸出的方式存儲通過所 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據6A的資料庫6C;
所述清理標準資料庫14為下述資料庫關於多個鑄錠1重複進行 下述步驟9:通過所述運算單元15對存儲在所述鑄錠表層缺陷資料庫 5C中的鑄錠1的表層缺陷數據5A、和存儲在所述薄板表面缺陷資料庫 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據 6A進行比較、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的特徵；特別指定並分類需要除去的表層缺陷5B，以可 輸入輸出的方式存儲為需要除去的表層缺陷數據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據5A，使用所述運算單元15 對所述表層缺陷數據5A和從所述清理標準資料庫14輸出的需要除去 的表層缺陷數據5B'進行比較、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個以上的缺陷測定裝置構成。
(6)如(4)或(5)所述的鑄錠的表層缺陷清理系統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)表面的移動連續攝影 (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個以上的缺陷測定裝 置構成。


圖1是表示本發明中鑄錠清理系統10的構成的一個例子的一般流
禾呈圖(general flowchart)。
圖2是表示本發明中使用的清理標準8的製作步驟的一般流程圖。 圖3是表示判定是否需要本發明中的鑄錠清理的步驟的流程圖。 圖4是表示本發明中的製造工序的一個例子的一般流程圖。 圖5是表示引起薄板表面缺陷6產生的鑄錠表層缺陷5的深度和
大小的關係的圖。
圖6是表示清理標準8的一個例子的說明圖。 圖7是鑄錠表層缺陷測定裝置的一個例子。
圖8是移動連續圖像攝影式的薄板表面缺陷測定裝置的一個例子。
具體實施例方式
本發明人發現為了獲得具有所要求的表面質量水平的薄板7(軋 製品)，關鍵在於有效且完全地除去成為產品薄板7(軋製品)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，使鑄錠l的表層缺陷 5與薄板7的表面缺陷6 —一對應，對薄板7中成為表面缺陷6的、應 該除去的表層缺陷5B進行特別指定、分類及標準化(主體化)，從而完 成了本發明。首先，對作為本發明的基礎的實驗結果進行說明。
將按質量。/。計具有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%以下的範圍內的極低碳鋼組成的鋼水在轉爐中進行熔煉， 通過通常的連鑄工序2製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經熱軋工序 21、冷軋工序22，製成各種板厚的薄板7(軋製品)。
另外，對於軋制前的鑄錠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)進行測定，以可輸出的方式存儲於存儲 單元中。另外，對於作為產品的薄板7(軋製品巻材)，也通過移動連 續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於存儲單 元中。
然後，將存儲的鑄錠1的表層缺陷數據5A和以該鑄錠為原材的薄 板7的表面缺陷數據6A進行輸出比較、對照(9A)，確認表層缺陷5 和表面缺陷6的對應情況。將其結果以表層缺陷5在鑄錠上的深度(三 維位置)與表層缺陷的大小的關係示於圖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)的同一瑕疵等級的範圍進行劃分。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，可以作為應該除去的鑄錠 的表層缺陷5B的特徵(三維位置、大小)而加以利用。
本發明人認為，根據產品(薄板)的表面質量要求度，將這種產品中
成為表面缺陷6的鑄錠的表層缺陷5的特徵作為預定的清理標準8，來 指出應該除去的表層缺陷5B，並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品的表面缺陷6(瑕疵)產生。
根據本發明，能夠有效除去成為產品(薄板7)的表面缺陷產生原因 的表層缺陷5，因此在產業上顯示了極大的效果可以顯著降低產品的 表面缺陷產生率(frequency of surface defects),顯著提高製造成品率。 另外，根據本發明，還具有如下效果可以無需進行鑄錠整體的全表
面火焰清理、研磨清理，而容易且有效地製造所要求的嚴格的表面質 量水平的產品。
並且，根據本發明，還具有如下效果不會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，而可以有效除去產品中作為瑕疵的全部夾雜物。
在本發明的鋼鑄錠的製造方法中，具有對鋼水進行連鑄而製成鑄 錠的連鑄工序2、和在所述連鑄工序2後進行所述鑄錠1的清理的鑄錠 清理工序4，在所述連鑄工序2後、所述鑄錠清理工序4之前，通過鑄 錠表層缺陷測定單元12來進行鑄錠1的表層缺陷測定，收集鑄錠的表 層缺陷數據5A，由所得結果，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於圖4。
在本發明中的鑄錠的表層缺陷測定中，對於作為對象的鑄錠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、清理操作變容易，並且易於明確與軋制後的薄板7 中的表面缺陷產生的對應。獲得的表層缺陷的數據作為該鑄錠1的表
層缺陷數據5A，以可檢索的方式儲存於鑄錠的表層缺陷資料庫5C中。
然後，如圖3所示，基於預定的清理標準8，即將在清理標準8 中所表示的需要除去的表層缺陷5B的數據(5B')與這些鑄錠1的表層 缺陷數據5A進行對比，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，在清理標準8中，優選依照鋼種、板厚、工 序，將必須除去的表層缺陷以可顯示的方式進行分類，使其可以進行 檢索。圖6中示出了清理標準8的一個例子。例如，在圖6中，當鑄 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，在圖6中為〇 符號，因此沒有必要進行局部清理，但是，當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，在圖6中為x符號，因此必須進行局 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 要為與過程計算機(process computer)連接、且可自動操作(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，繼而經過接下來 的工序、即熱軋工序21、冷軋工序22或者進一步的表面處理工序23， 製成產品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對產品7(薄板)的表面缺 陷6的有無進行檢査。
另外，在本發明的鋼鑄錠1的製造方法中，鑄錠1中，根據鋼種、 工序等，除去成為產品7中表面缺陷6的表層缺陷5B，因此，可以防 止表面缺陷6的產生，可以容易地製造適合應用的表面質量的薄板7，
並且顯著提高產品成品率。
在本發明中，清理標準8必須根據鋼種、工序、用途、板厚等，
對需要除去的表層缺陷5B的數據(5B')進行分類，並以可以檢索、對照、 顯示且更新的方式進行規定。清理標準8優選如圖2所示、以如下的 步驟進行預定。
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 數據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實施熱軋工序21、冷軋工序22或進一步的表面 處理工序23而製成薄板7，對於該薄板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 表面缺陷數據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，可優選使用利用薄板7(巻材)表面的移動連續攝影(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據6A分別以可輸出、可檢索/對照的方式存 儲於鑄錠表層缺陷資料庫5C、薄板表面缺陷資料庫6C的存儲單元中。 另外，鑄錠1的表層缺陷數據5A和以該鑄錠1作為原材的薄板7的表
面缺陷數據6A優選以聯機方式穩定地進行收集、積累。
接著，使用運算單元15 (計算機)，對所得到的鑄錠1的表層缺陷 數據5A與以該鑄錠1作為原材的薄板7的表面缺陷6A進行對比，並 且將表層缺陷5的位置、大小與表面缺陷的位置進行比較、對照(9A)， 進行提取(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的特徵的步驟。對多個鑄錠1反覆進行該步驟而 形成清理標準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，對由於成為薄板7的表面缺陷6而需要除去的鑄錠1 中的表層缺陷5的特徵(大小(圓等效直徑)、三維位置)進行分類、檢索、 對照、顯示。將所得清理標準8以可輸出且可更新的方式存儲於清理 標準資料庫14的存儲單元中。
由此，可以將成為薄板產品7中表面缺陷6的、鑄錠1的表層缺 陷6的特徵(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，作為清理標準8 進行提取、顯示。
另外，鑄錠1的表層缺陷數據5A與以該鑄錠1作為原材的薄板7 的表面缺陷數據6A，優選以聯機方式進行穩定收集、積累，由此，這 些清理標準8可定期或不定期地基於最新的數據進行更新。這樣，與 鑄造條件、軋制條件等的變化相對應，可以經常擁有最新的清理標準8。
接著，對本發明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統IO的構成的 概要進行說明。
本發明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統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、運算單元15、 鑄錠清理單元11、鑄錠表層缺陷資料庫5C、薄板表面缺陷資料庫6C 以及清理標準資料庫14構成。
另外，鑄錠的表層缺陷清理系統IO與上位的過程計算機、下位的 過程計算機等相連接，當然其構成為可輸入鑄錠的組成、製造條件等 的履歷，或作為產品的薄板的用途、工序等的信息。
本發明中使用的鑄錠的表面缺陷清理系統10的構成如下鑄錠表 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
別與運算單元15相連接，另外，鑄錠表層缺陷資料庫5C、薄板表面缺 陷資料庫6C、清理標準資料庫14也分別與運算單元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、 大小等表層缺陷數據5A進行測定，並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)的表面缺陷數據6A進行測定。另外，如上所述，鑄錠表 層缺陷資料庫5C是以可輸入輸出的方式將所得到的鑄錠1的表層缺陷 數據5A與組成、製造條將等工序相關信息一同進行存儲的資料庫5C， 而薄板表面缺陷資料庫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的表面缺陷數據6A與鋼種、工序等工序相關信息一 同進行存儲的資料庫6C。另外，清理標準資料庫14是依照鋼種、工序、 用途等，特別指定並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據5B來進行存儲的資料庫14。
本發明中使用的鑄錠1的表層缺陷清理系統10中，對於清理對象 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 據5A、與根據鋼種、工序、用途等從清理標準資料庫14中輸出的需 要除去的表層缺陷數據5B'進行錄入，並使用運算單元15進行比較、 對照(9A)，判斷(9B)在清理對象鑄錠中需要除去的表層缺陷5B。然後， 在該鑄錠1上存在需要除去的表層缺陷5B時，向鑄錠清理單元11輸 出除去該表層缺陷5B的信號16。
實施例
將按質量。/。計具有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%以下範圍內的極低碳鋼組成的鋼水用轉爐進行熔煉，如圖 4所示，通過連鑄工序2製造薄板用極低碳鋼鑄錠1後，對這些鑄錠l 實施熱軋工序21、冷軋工序22，製得板厚為0.7 1.2mm的薄板(產品 巻材)。另外，對軋制前的鑄錠1，採用圖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 據5A)進行測定。然後，將這些表層缺陷數據5A與從清理標準資料庫 14輸出的清理標準8中表示的、本用途中在鑄錠階段應該除去的表層 缺陷數據5A進行對比，進行對採用鑄錠清理單元ll(可局部清理的研 磨機)來選擇性地除去相應的表層缺陷5B的鑄錠清理，得到本發明例 (巻材數102個)。另外，在一部分的鑄錠l中，實施鑄錠厚為2mm的 全面磨削，得到比較例(巻材數98個)。
對於得到的薄板7(產品巻材)，用圖8所示的移動連續圖像攝影 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)，求得產品7(巻材)的表面缺陷產生率。表面缺陷產生率 由下式計算得到
表面缺陷產生率={(表面缺陷產生個數/產品>(產品切去長度)/產品全長}
本發明例的表面缺陷產生率平均為0.1%。另一方面，比較例的平 均值為1.0%。
產業上的利用可能性
根據本發明，可以有效地除去作為產品(薄板)的表面缺陷產生原因 的表層缺陷，因此在產業上發揮了極大的效果可以顯著降低產品的 表面缺陷產生率，顯著提高製造成品率。另外，根據本發明，還具有
如下效果沒有必要進行鑄錠整體的全面火焰清理、研磨清理，而可 以容易且有效地製造所要求的嚴格的表面質量水平的產品。
並且，根據本發明，還具有如下效果不會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，而可以有效除去產品中作為瑕疵的全部夾雜物。
權利要求
1. 一種鋼鑄錠的製造方法，包括對鋼水進行連鑄而製成鑄錠的連鑄工序、和在所述連鑄工序後進行所述鑄錠的表面清理的鑄錠清理工序，其中，在所述連鑄工序後、所述鑄錠清理工序之前，在所述鑄錠實施鑄錠檢查工序，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據，關於所得到的所述鑄錠表層缺陷數據，根據預定的清理標準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. 如權利要求l所述的鋼鑄錠的製造方法，其中，所述清理標準 如下關於多個鑄錠重複進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據、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據進行 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徵的步 驟，以可顯示的方式與鋼種、工序對應地特別指定並分類需要除去的 表層缺陷。
3. 如權利要求1或2所述的鋼鑄錠的製造方法，其中，所述表層 缺陷為夾雜物、氣泡、裂紋中任一個。
4. 一種鑄錠的表層缺陷清理系統，其由鑄錠表層缺陷測定單元、薄板表面缺陷測定單元、鑄錠表層缺陷資料庫、薄板表面缺陷資料庫、 清理標準資料庫、運算單元以及鑄錠清理單元構成，其特徵在於，所述鑄錠表層缺陷資料庫為以可輸入輸出的方式存儲通過所述鑄 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據的資料庫；所述薄板表面缺陷資料庫為以可輸入輸出的方式存儲通過所述薄 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據的資料庫； 所述清理標準資料庫為下述資料庫關於多個鑄錠重複進行下述 步驟通過所述運算單元對存儲在所述鑄錠表層缺陷資料庫中的鑄錠 的表層缺陷數據、和存儲在所述薄板表面缺陷資料庫中的將所述鑄錠 作為原材得到的薄板中的薄板的表面缺陷數據進行比較、對照，提取 在薄板中成為表面缺陷的鑄錠的表層缺陷的特徵；特別指定並分類需 要除去的表層缺陷，以可輸入輸出的方式存儲為需要除去的表層缺陷 數據；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據，使用所述運算單元對所述表 層缺陷數據和從所述清理標準資料庫輸出的需要除去的表層缺陷數據 進行比較、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. 如權利要求4所述的鑄錠的表層缺陷清理系統，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個以上的缺陷測定裝置 構成。
6. 如權利要求4或5所述的鑄錠的表層缺陷清理系統，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連續攝影和圖像 處理的表面缺陷測定裝置或漏磁通式測定裝置中1個以上的缺陷測定 裝置構成。
全文摘要
提供可以製得抑制產品的表面缺陷產生、且具有所要求的表面質量水平的薄板的連鑄鑄錠的製造方法。具體來說，特別指定鑄錠中的表層缺陷的三維位置及大小，對於所得到的鑄錠表層缺陷數據，基於預定的清理標準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，清理標準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據、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據進行比較、對照，提取作為薄板的表面缺陷的鑄錠的表層缺陷的特徵。
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 優先權日2006年2月22日
發明者久保田淳, 飯塚幸理, 高田一 申請人:傑富意鋼鐵株式會社