JPH04270032A - 複層鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組成の異なる２種類の
溶融状態の金属を複層にして凝固させ、複層鋳片を製造
する方法において、鋳造初期の立上がりの改善を意図し
た連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来知られている複層鋳片の連続鋳造方
法としては、例えば特公昭６１−２５２８９８号公報に
おいて、長さの異なる２本の浸漬ノズルを鋳型内にある
溶融金属のプ−ルに挿入し、それぞれの吐出口位置を鋳
造方向の異なる位置に設けて異なる溶融金属を供給し、
さらに静磁場の制動力により上記溶融金属を仕切り、複
層に凝固させるようにした方法が提案されている。

【０００３】図５は上記方法を説明する略側面図であり
、これは鋳型２１内に長さの異なる外層用および内層用
の２本の浸漬ノズル２２，２３を挿入し、これらの浸漬
ノズル２２，２３からそれぞれ異なる溶融金属２４，２
５を供給する。このとき鋳型２１内において、溶融金属
２４，２５間に水平方向に鋳型全幅にわたって延在する
静磁場を、電磁石または永久磁石２６によって印加して
静磁場帯２７を形成する。

【０００４】この静磁場帯２７の制動力によって静磁場
帯２７での溶融金属２４，２５の流動が抑制され、両溶
融金属２４，２５の混合が防止される。この結果静磁場
帯２７上部の溶融金属２４が鋳型２１から抜熱されて外
層の凝固シェル２８を形成し、他方静磁場帯２７下部の
溶融金属２５は外層の凝固シェル２８を介して抜熱され
て内層の凝固シェル２９を形成することで、異なる組成
の溶融金属からなる複層鋳片が得られる。

【０００５】また本出願人は、上記の複層鋳片の連続鋳
造法において、鋳造用のダミ−バ−に内層用の溶融金属
を収容する空間部を形成した複層鋳片の連続鋳造用ダミ
−バ−を開発し、さきに特開平０１−２７１０４１号と
して提案した。

【０００６】図６はこの技術を説明する略側面図であり
、空間部３１を先端に設けたダミ−バ−３０を鋳型２１
に挿入した状態を示す。

【０００７】これは、鋳造開始時に空間部３１の内部に
内層用の浸漬ノズル２３を挿入して空間部３１内に溶融
金属２５を供給し、溶融金属２５が空間部３１の開口部
３２で充満されたとき、溶融金属２５の供給を停止して
外層用の溶融金属２４を浸漬ノズル２２から鋳型２１内
に注入する。

【０００８】このようにして、鋳造開始の初期段階で溶
融金属２４，２５が上下方向に分離されるため、両溶融
金属２４，２５の混合が抑えられる。従って鋳造された
複層鋳片も、鋳造開始から外層と内層が明瞭に分離した
鋳片となり、スクラップとして切捨てられる鋳片も少な
くなり、歩留りも大幅に向上する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのように、
先端に空間部３１を設けたダミ−バ−３０を用いた場合
、内層用の溶融金属２５が空間部３１まで充満されたと
きに溶融金属２５の注入が一旦停止されるため、浸漬ノ
ズル２３の内の溶融金属の温度が低下して凝固するため
に、再注入が円滑に行われなくなる。

【００１０】これを避けるために、溶融金属２４，２５
を浸漬ノズル２３，２４から同時に注入した場合には、
内層用の溶融金属２５が開口部３２から鋳型２１内に流
れ出し、溶融金属２４と混合するために、鋳造開始時か
ら外層と内層が分離した複層鋳片が得られず、従ってこ
の部分はスクラップとして切捨てられ、その結果歩留り
が低下する。

【００１１】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
注入初期の溶融金属間の混合を防止して、歩留りの向上
を図った複層鋳片の連続鋳造方法を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、鋳型に供給された溶融金属の湯面レベルよりも下
方の位置で、鋳片全幅にわたって水平に磁力線が延在す
る静磁場を印加し、この静磁場帯を境として、外層用お
よび内層用の２本の浸漬ノズルを用いて上下にそれぞれ
組成の異なる溶融金属を供給し、前記静磁場帯により溶
融金属の混合を抑制しながら複層鋳片を連続鋳造するに
際し、まず鋳造の初期において、鋳型内に外層用の溶融
金属を注入し、鋳造用のダミ−バ−を降下させて、つい
でダミ−バ−が前記静磁場帯を通過する時点で、内層用
の浸漬ノズルを鋳型内に急速に降下させて内層用溶融金
属の注入を始め、引き続き該浸漬ノズルを降下させて静
磁場帯の下部に上記溶融金属を注入して鋳造をおこなう
ことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方法であり、また
上記複層鋳片の連続鋳造方法において内層用の浸漬ノズ
ルの上部に空気抜きを設けたものである。

【００１３】

【作用】以下本発明を作用と共に詳細に説明する。

【００　　　　】図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発
明の連続鋳造方法の手順の一例を示す略側面図である。

【００１４】図１（ａ）は、鋳造の初期の鋳型１内おい
て、ダミ−バ−１０上面のほぼ中央に垂直に設けられた
仕切板１０ａの一方側に外層用の浸漬ノズル２から外層
用の溶融金属４を注入している状態を示し、また鋳型１
内には、水平方向に鋳型１全幅にわたって、延在する静
磁場帯７を形成するための電磁石または永久磁石６が設
けられている。

【００１５】ここで浸漬ノズル２から静磁場帯７の上部
の鋳型１内に供給された外層用の溶融金属４は、鋳型１
から抜熱されてまず外層用の凝固シェル８を形成する。 この時点では、内層用の浸漬ノズル３は鋳型１の上方で
待機している。

【００１６】図１（ｂ）は、内層用の浸漬ノズル３を鋳
型１内に急速に降下させる過程の状態を示している。　
　ここではダミ−バ−１０を降下させながら引き続き浸
漬ノズル２より外層用の溶融金属４が注入されている状
態で、ダミ−バ−１０が静磁場帯７を通過する時点でか
つ外層用の溶融金属４がほぼ所定の湯面に達したときに
、内層用の浸漬ノズル３を始動して仕切板１０ａの他方
の鋳型１内に急速に挿入降下させ、同時に浸漬ノズル３
が閉塞しない程度の流量を維持して内層用の溶融金属５
の注入を開始する。

【００１７】図１（ｃ）は、ダミ−バ−１０がさらに降
下するとともに内層用の浸漬ノズル３を所定の深さまで
挿入し、溶融金属５を注入している状態を示している。

【００１８】前記図１（ｂ）において、ダミ−バ−１０
がさらに降下して静磁場帯７を通過すれば、引き続き静
磁場帯７の下部まで内層用の浸漬ノズル３を挿入して浸
漬ノズル３を所定の深さに維持し、ダミ−バ−１０と静
磁場帯７の間に内層用の溶融金属５を注入する。

【００１９】この場合静磁場帯７の上下に注入された外
層用および内層用のそれぞれの溶融金属４，５は、静磁
場帯７の制動力によって流動が抑制されるので、上下溶
融金属４，５の界面を乱すこともなく、その混合が防止
される。

【００２０】このようにして静磁場帯７上部の溶融金属
４は鋳型１から抜熱されて外層の凝固シェル８を形成し
、また静磁場帯７下部の溶融金属５は、外層の凝固シェ
ル８を介して抜熱されて内層の凝固シェル９を形成し、
複層鋳片が連続して鋳造される。

【００２１】この鋳造初期の過程において、ダミ−バ−
１０の上面に設けられた仕切板１０ａは、先に注入され
た外層用の溶融金属４の流動がこの仕切板１０ａによっ
て制限され、内層用の浸漬ノズル３の吐出口がまだ静磁
場帯７の上方位置にあるときに注入される溶融金属５と
の混合を最小限に抑制する。

【００２２】上記例においては、溶融金属流動抑制のた
めに仕切板１０ａを設けたダミ−バ−１０を使用する場
合について説明したが、この仕切板１０ａは強いて取り
付けなくても本発明の本来の目的は達成できるものであ
る。

【００２３】図２および図３は、内層用の浸漬ノズル３
に空気抜きを設けた例を示す図面であり、図２は浸漬ノ
ズル３の上部途中に空気抜き孔４０を設けた浸漬ノズル
であり、また図３は内層用の溶融金属５を供給するタン
ディッシュ４１に空気抜き孔付ストッパ−４２を設けた
例を示す。

【００２４】いずれも浸漬ノズル３から鋳型１に溶融金
属５を注入する際に、浸漬ノズル３内の残留空気を外部
に放出することができるので、注入開始時に空気が鋳型
１内の溶融金属５に巻き込まれることが防止され、安定
かつ円滑に注入を開始することができる。なおこの孔径
は、小径にすることが好ましく、大き過ぎると鋳造中に
逆に外部から空気を巻き込むばかりか、溶融金属５が外
部に漏れ出す恐れがある。

【００２５】このようにして鋳造開始の初期から、２種
の溶融金属を分離して、安定的に鋳型に注入されるので
、鋳造される複層鋳片も、鋳片の初期から表層および内
層が明瞭に分離した鋳片となり、スクラップとして切捨
てられる鋳片も少なくなり、歩留りも大幅に向上する。

【００２６】

【実施例】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）において、水平
断面が２５０ｍｍ×１６００ｍｍの鋳型に高さ３０ｃｍ
の仕切板を設けたダミ−バ−を挿入し、外層用の浸漬ノ
ズルよりＳＵＳ３０４組成をもつ溶融金属（融点１４５
０℃）を先に注入した。約２０秒後に、空気抜き孔を設
けた内層用の浸漬ノズルを、１．５ｍ／ｍｉｎで降下さ
せながら普通鋼組成をもつ溶融金属（融点１４９６℃）
を注入し、引き続きダミ−バ−を降下させた。

【００２７】なお内層用の溶融金属は、浸漬ノズルの吐
出口が鋳型内の静磁場帯の下方に達するまでは少量づつ
注入し、それ以降は所定量の注入とした。その後は鋳造
速度を定常の１．２ｍ／ｍｉｎとして複層鋳片を製造し
た。

【００２８】図４は、得られた複層鋳片の外層に含まれ
ているＣｒ含有量の鋳造方向に沿って示した図面である
。

【００２９】本実施例で得られた複層鋳片では、鋳造開
始から僅かの間で所定のＣｒ含有量（１８％）の外層が
形成されている。従って目標のＣｒ含有量に達していな
い非定常鋳片は、鋳造初期の０．５ｍ以下に過ぎなかっ
た。

【００３０】これに対して、前記したところの先端に空
間部を備えた従来例のダミ−バ−を使用した場合は、鋳
造初期から２〜３ｍの位置でやっと目標のＣｒ含有量を
もつ外層が形成されている。従って鋳造初期の２〜３ｍ
が非定常鋳片として切断され、残りが製品となるために
歩留りが悪いものであった。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、最初に複
層鋳片の外層となる溶融金属を注入し、ついで内層とな
る溶融金属を注入し、この間ダミ−バ−の仕切板を取り
付け、また両溶融金属の注入に時間差を与える等の方法
により、鋳造初期における溶融金属が混合することを極
力抑制して鋳造を開始するようにし、またこの際内層用
の浸漬ノズルに空気抜きを設けて安定して溶融金属を注
入するようにしているので、製造される複層鋳片も鋳片
の初期から外層および内層が明瞭に分離した鋳片となっ
てスクラップとして切捨てられる鋳片も少なり、従って
歩留りも大幅に向上して製品のコスト低減を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造方法の手順の一例を示す略側
面図である。

【図２】内層用の浸漬ノズルに空気抜きを設けた例を示
す図面である。

【図３】内層用の浸漬ノズルに空気抜きを設けた他の例
を示す図面である。

【図４】複層鋳片の外層に含まれているＣｒ含有量の鋳
造方向に沿って示した図面である。

【図５】従来の複層鋳片の連続鋳造方法を説明する略側
面図である。

【図６】従来の他の連続鋳造方法を説明する略側面図で
ある。

【符号の説明】

１，２１　　　　鋳型 ２，２２　　　　外層用の浸漬ノズル ３，２３　　　　内層用の浸漬ノズル ４，２４　　　　外層用の溶融金属 ５，２５　　　　内層用の溶融金属 ６，２６　　　　磁石 ７，２７　　　　静磁場帯 ７，２８　　　　外層の凝固シェル ９，２９　　　　内層の凝固シェル １０，３０　　ダミ−バ− １０ａ　　　　　　仕切板 ３１　　　　　　　　空間部 ３２　　　　　　　　開口部 ４０　　　　　　　　空気抜き孔 ４１　　　　　　　　タンディッシュ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鋳型に供給された溶融金属の湯面レベ
   ルよりも下方の位置で、鋳片全幅にわたって水平に磁力
   線が延在する静磁場を印加し、この静磁場帯を境として
   、外層用および内層用の２本の浸漬ノズルを用いて上下
   にそれぞれ組成の異なる溶融金属を供給し、前記静磁場
   帯により溶融金属の混合を抑制しながら複層鋳片を連続
   鋳造するに際し、まず鋳造の初期において、鋳型内に外
   層用の溶融金属を注入し、鋳造用のダミ−バ−を降下さ
   せて、ついでダミ−バ−が前記静磁場帯を通過する時点
   で、内層用の浸漬ノズルを鋳型内に急速に降下させて内
   層用溶融金属の注入を始め、引き続き該浸漬ノズルを降
   下させて静磁場帯の下部に上記溶融金属を注入して鋳造
   をおこなうことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方法。
2. 【請求項２】　　内層用の浸漬ノズルの上部に空気抜き
   を設けた請求項１記載の複層鋳片の連続鋳造方法。