JPH0243576B2 - - Google Patents

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JPH0243576B2
JPH0243576B2 JP59159951A JP15995184A JPH0243576B2 JP H0243576 B2 JPH0243576 B2 JP H0243576B2 JP 59159951 A JP59159951 A JP 59159951A JP 15995184 A JP15995184 A JP 15995184A JP H0243576 B2 JPH0243576 B2 JP H0243576B2
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mold
casting
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vibration
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中間容器を鋳型と一体型に連結し、
鋳型の一定レベル面で凝固を開始させる湯面下凝
固連続鋳造法に関するものである。 〔従来の技術〕 連続鋳造法における鋳片断面の最小寸法は浸漬
ノズルの外径に制限される。このため浸漬ノズル
の最小径以下の鋳片を鋳造する方法として、タン
デイシユ(以下タンデイシユを略称してTDとい
う)と鋳型とを連結して鋳造を行なういわゆる湯
面下凝固鋳造法が公知である。このような鋳造法
においても、通常の方法と同様に鋳型と鋳片との
間の潤滑が必要である。しかし、通常法で適用さ
れているパウダーキヤスト法の如くパウダーの潤
滑を利用して鋳型と鋳片の摩擦を軽減させること
は、湯面下凝固鋳造法では不可能である。他方鋳
型と鋳片間を潤滑なしで静止鋳造することは外殻
の破断すなわちブレークアウト事故が確実に発生
するため不可能である。また一定引抜―停止を繰
り返す間欠引抜鋳造法では引抜―停止を正確に制
御し、駆動させる引抜装置の機構が複雑になるだ
けでなく、引抜―停止のサイクルに対応して鋳片
の表面に割れが発生する欠点がある。 湯面下凝固鋳造法として例えば特公昭50−
27028号公報および特公昭53−37043号公報記載の
方法がある。 前者はTDと鋳型を一体的に上下振動させて鋳
造する方法があるが、該方法では、鋳型内への溶
鋼の不均一流入や鋳型と外殻の接触の程度により
凝固開始位置が変動しシエルの破断によるブレー
クアウトの危険が大きい。又後者は凝固開始位置
を一定とするために、TD内まで黒鉛鋳型を挿入
し、鋳型を振動しないで鋳造する方法であるが、
例えば、低炭素ステンレス鋼を鋳造する場合は、
黒鉛鋳型によつて鋳片に表面浸炭が発生し、表面
手入除去が必要となる。従つてTDと鋳型を連結
して鋳造する方法は現在に至るまで実用化されて
いないのが実状である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は湯面下凝固鋳造法において凝固開始位
置を一定とシエルの破断、ブレークアウトなどの
発生を防止することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 第1図は本発明を実施するための装置例を示
す。 水冷鋳型1の上部に鋳型断面積より広い面積を
有する中間容器2を配置して、水冷鋳型1と中間
容器2とを一体的に連絡し、また鋳型と中間容器
の境界に後述の断熱性リング3を設置する。 溶鋼はTD(図示せず)から浸漬ノズル4を介
して中間容器2に供給され、溶鋼の凝固は断熱性
リング3の下で開始する。水冷鋳型1内で凝固し
た外殻鋳片5は中間容器と一体型に組合せた鋳型
1の鋳造方向への振動によつて、該鋳型1との摩
擦を軽減されながらピンチロール(図示せず)に
よつて連続的に引抜かれながら鋳造される。 本装置の構成及び作用についてさらに詳細に説
明する。 鋳型は従来の連鋳機に使用する水冷式銅鋳型と
本質的に変わるところがないが、該水冷鋳型(以
下単に鋳型という)と鋳片との摩擦をさらに軽減
させるために、鋳型の長さを短くし、下部にカー
ボングラフアイト系の鋳型を接続することも可能
である。 断熱性リング3は凝固開始位置が周方向にすべ
て同一線上になる様に制御する目的で設置する。
該断熱性リング3の装着位置は鋳型1と中間容器
2の境界であり、鋳型1の上部(第4図)から中
間容器2の下部(第5図)であればよく、鋳型内
壁面よりも同位置かあるいは内側に突出する構造
とする。断熱性リング3の材質としては、低熱伝
導性であることが望ましく、断熱性リング位置で
の溶鋼の凝固の進行が極めて小さくなる様に制御
する必要がある。又溶鋼に対する高温耐熱強度が
大きく、、化学的、機械的溶損の少ない材料の選
択が必要である。これらの特性を有する材料とし
てBNやSi3N4等が適当である。 中間容器2は鋳型1に固定して一体型構造とし
鋳型断面積よりも大きな面積を有し、該容器内で
温度を補償する目的で加熱装置6を付加すること
が望ましい。 第6図、第7図は本発明を実施するための他の
装置例を示す。第6図は2ストランドによつて小
断面ブルームの鋳造を行うための装置例であり、
この場合、多ストランドによつてさらに小断面の
ブルームが鋳造可能である。第7図は鋳型1内に
鋼管7を連続的に供給して、中空丸ブルームの鋳
造を行うための装置例であり、この場合、浸漬ノ
ズル4の径および鋳型1の断面サイズの制約を受
けることなしに鋳造可能である。 次に鋳造法について説明する。 第1図において鋳型1と中間容器2とを一体型
に組合せて鋳型内で湯面下凝固を行なわせて鋳造
する場合、鋳型内の凝固は、鋳型内への溶鋼の不
均一流入や鋳型と外殻との接触の程度により周方
向に不均一となり、凝固開始位置が変動する。ま
た鋳型1と中間容器2間の接合部に溶鋼が浸入し
凝固した場合等にシエルの破断が生じ、ブレーク
アウトが発生する。従つて安定して鋳造を行うた
めには、鋳型1と中間容器2との接合部下方にお
いて周方向均一に凝固を開始させてやる必要があ
る。前記接合部部位に断熱性リング3を設置する
ことで、該リングより上方に凝固が進行するのを
停止させるとともに鋳型周方向均一に凝固させる
ことができる。しかしこのように凝固させても先
に述べた如く、静止鋳造ではブレークアウト事故
が発生するため鋳型を鋳造方向に振動することが
必要である。 なお、鋳型の振動を通常の方法で行うと鋳片表
面に微小割れが発生するため手入が必要となる。 この様な問題を解決した方法として本発明にお
ける第1の発明は、鋳片の表面割れの少ない連続
鋳造法である。 第2図は、鋳型をサインカーブで振動させ、鋳
型の最大下降速度が鋳造速度より大きくなる領域
が存在する鋳型振動法における鋳型振動速度と鋳
造速度との関係(第2図a)及び鋳片と鋳型との
変位状況(第2図b)を示す。本鋳造法の特徴は
第2図aのように鋳型の下降速度が鋳片の鋳造速
度より大きい領域(斜線で示すネガテイブストリ
ツプ域)を存在させることにより生成した外殻を
鋳片の鋳造方向に押し付けて割れを圧着させるこ
とにより表面割れの少ない鋳片が得られることで
ある。 単位時間当りの鋳造長さに対する押付長さの比
は次式で表わされるネガテイブブストリツプの速
度率に相当する。 0<2sf−V/V×100<5% ここでV=鋳造速度(mm/min) s=振動ストローク(mm) f=振動サイクル(c/min) 鋳型振動のストロークsが3mm未満では、鋳型
と凝固シエル間の摩擦が急激に大きくなり、鋳片
の表面割れやブレークアウトが発生する。またス
トロークsが10mmを超えると、鋳型上昇中に凝固
シエルが引上げられて破断する。このためストロ
ークsは3mm以上、10mm以下の範囲にすることが
必要である。また2sf−V/V×100が5%を超える と、断熱性リングが凝固シエルを押し下げて鋳片
に凹みが発生する。このため2sf−V/V×100を5 %以下にすることが必要である。 この場合、鋳片の表面に1サイクル中に1回鋳
型の下降速度が鋳造速度より大きくなる領域に対
応して周方向に浅い凹みが発生し、この凹み部に
浅い微小割れが発生する場合がある。 本発明における第2発明は鋳片の周方向にみが
全く発生しない方法である。 第3図は、鋳型をサインカーブに近似して往復
運動させ鋳造速度が鋳型の最大下降速度より常に
大きくなる鋳型振動法における鋳型振動速度と鋳
造速度との関係(第3図a)及び鋳片と鋳型との
変位状況(第3図b)を示す。 本方法では、鋳型の下降速度が鋳造速度より常
に速くなる領域(ネガテイブストリツプ域)が全
く存在しないため、前述した1サイクル鋳造中に
1回発生する凹みが全く認められない。 しかし本方法は前方法と比べ鋳片―鋳型間の摩
擦が大きくなりやすく、摩擦軽減として鋳造鋼種
の鋳型内収縮量に合つた鋳型テーパーあるいは鋳
型長さを選択することが望ましい。 〔実施例〕 本発明の実施例を第1表に示す。SUS304の50
×700mmの断面を有する30Tonの鋳片を1000mm/
minの鋳造速度で鋳造した。鋳型の上部にBN又
はSi3N4からなる断熱性リングを設置することに
より鋳片のブレークアウトを全く生じないで鋳造
が可能である。 さらに、第1表でNo.3〜5に示す様にストロー
ク3〜10mmの範囲で単位時間当りの鋳造長さに対
する押付長さを5%以下にする条件を満足する範
囲0<2sf−V/V×100<5%にfを選択した場合 表面割れ発生指数は、No.1〜2と比べて約半分に
減少した。 次に第1表でNo.6〜8に示す様にストロークが
同じく3〜10mmの範囲で鋳造速度が鋳型の下降速
度より常に大きくなる範囲V>πsfにfを選択し
た場合、表面割れ発生指数はさらに減少し、No.1
〜2と比べて1/4以下に減少した。 〔発明の効果〕 本発明を実施することにより、従来法である浸
漬ノズル―パウダーキヤスト法で鋳造が不可能で
あつた小断面、特に薄肉スラブの鋳造が可能とな
り、空気酸化による汚染が無く、しかも小断面が
ゆえに発生しやすかつたノロカミ等の表面疵が無
い良好な鋳片の製造が可能となつた。 さらに鋳造振動条件を選択することにより鋳片
表面に発生していた微小な割れも半減することで
グラインダー手入歩留も向上した。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1図、第4図、第5図、第6図、第7図は本
発明で実施するための装置例を示す説明図、第2
図は鋳型の最大下降速度が鋳造速度より大きくな
る領域での鋳型振動速度と鋳造速度との関係a
と、鋳片と鋳片に対する鋳型の変位状況bを示す
図、第3図は鋳造速度が鋳型の下降速度より常に
大きくなる鋳型振動法において鋳型振動速度と鋳
造速度との関係aと、鋳片と鋳片に対する鋳型の
変位状況bを示す図である。 1:水冷鋳型、2:中間容器、3:断熱性リン
グ、4:浸漬ノズル、5:外殻、6:加熱装置、
7:鋼管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水冷鋳型の上部に中間容器を配置した一体型
    組合せ鋳型を用い、該水冷鋳型と該中間容器の境
    界に断熱性リングを装着して鋳造する鋼の連続鋳
    造法において、前記一体型組合せ鋳型をサインカ
    ーブに近似させて鋳造方向に振動させるととも
    に、該鋳型の振動における最大下降速度を鋳造速
    度よりも速くし、かつ次の条件を満足させること
    を特徴とする湯面下凝固連続鋳造法。 3≦s≦10 0<2sf−V/V×100≦5% ただし V=鋳造速度(mm/min) s=振動ストローク(mm) f=審動サイクル(c/min) 2 水冷鋳造の上部に中間容器を配置した一体型
    組合せ鋳型を用い、該水冷鋳型と該中間容器の境
    界に断熱性リングを装着して鋳造する鋼の連続鋳
    造法において、、前記一体型組合せ鋳型をサイン
    カーブに近似させて鋳造方向に振動させるととも
    に、鋳造速度を該鋳型の振動速度よりも常に速く
    し、かつ鋳型の振動ストロークを3mm以上、10mm
    以下にすることを特徴とする湯面下凝固連続鋳造
    法。
JP15995184A 1984-07-30 1984-07-30 湯面下凝固連続鋳造法 Granted JPS6137357A (ja)

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JP15995184A JPS6137357A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 湯面下凝固連続鋳造法

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JP15995184A JPS6137357A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 湯面下凝固連続鋳造法

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JPS6137357A JPS6137357A (ja) 1986-02-22
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53135829A (en) * 1977-05-02 1978-11-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Continuous casting method
JPS5647244A (en) * 1979-09-25 1981-04-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> Continuous casting method
JPS59110451A (ja) * 1982-12-17 1984-06-26 Hitachi Ltd 鋼の連続鋳造装置

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JPS6137357A (ja) 1986-02-22

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