JPH04322842A - 溶融金属の連続鋳造用鋳型 - 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、例えば鉄鋼等の溶融金
属の連続鋳造で使用する鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の連続鋳造鋳型の説明図で
ある。注入する溶湯２は浸漬ノズル９を用いて、水冷の
鋳型１内の溶湯のメニスカス３の下方に注入する。溶湯
のメニスカス３の上にはパウダー剤８を載置する。鋳型
内の溶湯は壁面に沿って冷却され、外殻が凝固した半凝
固の鋳片となる。半凝固の鋳片はピンチロール５によっ
て矢印６方向に引き出される。４は冷却水スプレーで、
鋳型１から出た後の半凝固の鋳片を冷却して、凝固を促
進させる。鋳型１は矢印７方向に周期的に振動させる。 パウダー剤８は溶融するが溶融したパウダー剤は、鋳型
１の内壁面と溶湯のメニスカス３の隙間に流入して、鋳
型１の内壁面と半凝固の鋳片との間を潤滑する。

【０００３】特開昭５２−３２８２４号は、パウダー剤
の潤滑性の改善方法に関する。即ち鋳型１に電磁誘導コ
イル１０を内蔵させて、これに低〜中周波数の交番電流
を通電する。この通電によって、溶湯のメニスカス３は
点線１３の如くに中高に湾曲する。この湾曲によって溶
融したパウダー剤は、鋳型１の内壁面と溶湯のメニスカ
ス１３の隙間に流入し易くなり、鋳型１の内壁面と半凝
固の鋳片との間の潤滑が改善され、鋳片の表面性状が良
好となる。

【０００４】例えば光輝焼鈍仕上げ鋼板を製造するため
の連続鋳造鋳片においては、表面の清浄度が極めて優れ
ている事が重要である。しかし本発明者等の知見による
と、特開昭５２−３２８２４号の方法では表面の性状の
改善が十分ではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面性状が
極めて優れている鋳片を製造するのに適した、連続鋳造
用鋳型の提供を課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電磁誘導コイ
ルを鋳型内部の溶湯を包囲するように内蔵させ、かつ溶
湯のメニスカスに対応する位置の鋳型の内壁面にセラミ
ックスの内張りを施したことを特徴とする、溶融金属の
連続鋳造用鋳型である。

【０００７】図１は本発明の鋳型の縦断面の説明図であ
る。本発明の鋳型の本体は、水冷の銅製である。尚図１
では水冷配管等の記載は省かれている。本発明の鋳型に
は、内部に収納した溶湯を包囲するように電磁誘導コイ
ル１０を内蔵させる。この電磁誘導コイルには、１０〜
５００Ｈｚの交番電流を通電し、コイル上端高さで断面
中心における磁束密度が１００〜３，０００ガウスある
いはそれ以上の電磁場を形成する。後で述べる如く、本
発明では鋳型内の溶湯のメニスカスを中高の形状に湾曲
させる。１０Ｈｚ未満では溶湯流動が激しくなり過ぎ、
５００Ｈｚ超では溶湯に発生するうず電流の浸透深さが
浅く湾曲効果が小さい。

【０００８】本発明の鋳型は更に、鋳型の内壁面にセラ
ミックスの内張り１４が施されている。セラミックスの
内張り１４は、内部に注入された溶湯のメニスカスに対
応する位置に設ける。通常の連続鋳造においては、溶湯
のメニスカスは鋳型の下端からの高さが、鋳型全高さの
２／３以上になるように操業する。従って例えば鋳型の
上端から、鋳型全高さの１／３の範囲にセラミックスの
内張り１４を施すと、溶湯メニスカスに対応する鋳型の
内壁面には常にセラミックスの内張りが施されている。 内張りに使用するセラミックスは、溶融したパウダー材
によって溶食され難い材質が望ましく、例えばアルミナ
グラファイト系、ＢＮ系、Ｓｉ３Ｎ４系のセラミックス
を用いることができる。

【０００９】

【作用】従来鋼の連続鋳造において、鋳型内に潤滑剤例
えば連続鋳造用パウダーを投入する。この潤滑剤、例え
ばパウダーは半凝固鋳片の引抜きに際して鋳片と鋳型と
の潤滑を良好にし、且つ鋳型壁の摩耗を軽減すると同時
に鋳型表面に対する熱的諸刺激を緩和し表面欠陥の発生
を抑止するとともに、機械的な損耗からも保護する役割
を有する。また鋳片の引抜きにあたり、鋳型は常時数ミ
リもしくは十数ミリの上下動を毎分数十回も繰返し、こ
れによって引抜きを容易にしているが、前記鋳型の上下
振動（以下オッシレーションと称する）が鋳片の表面に
溝型の残像（以下オッシレーション・マークと称する）
を残し、鋳片の表面性状を阻害する因をなしていた。

【００１０】しかし、上記潤滑剤、例えばパウダーの鋳
片表面への流れ込み現象、又はオッシレーション・マー
クの生成現象の何れの場合でも、溶湯や潤滑剤、例えば
パウダーの表面張力等の物理的性質が前記現象等を規定
する重要な要因であり、他方操業条件として溶湯温度や
オッシレーションの様式、引抜速度等が重要な因子であ
ることは既に良く知られているとおりである。

【００１１】以上のものに加えて、溶湯メニスカス部位
をその鉛直方向範囲内に保持し得るように、鋳型を包囲
する如く電磁コイル装置を設けた連続鋳造装置を用い、
溶湯の連続鋳造を行う。その際に、溶湯メニスカス部位
、特に鋳型壁と溶湯接触部とのメニスカス部を強く湾曲
せしめるように電磁力を付与することにより、鋳型のオ
ッシレーション時に鋳片に発生するオッシレーション・
マークを軽減させ、さらには溶融パウダーの良好な流れ
込みを促進して表面疵を減少させ、鋳片表面性状の改善
を行うことができる。

【００１２】しかし、この場合には、潤滑改善作用は十
分でなく、表面オッシレーション・マークの深さの改善
度に横断面周方向のバラツキが見られる。即ち、溶湯メ
ニスカスの湾曲により、溶融パウダーの流路は一時的に
広がるが、広がることにより溶融パウダーの鋳型側が冷
却され、固着したパウダー（以下固着物と略記する）を
形成する。従って溶融パウダー流路は再び狭められ、潤
滑促進効果が半減する。また、この固着物は、横断面内
で均一に生成しないため、溶融パウダー流路の周方向の
バラツキが表われ、上記のような現象が発生する。

【００１３】図２（Ｂ）は本発明の例である。本発明の
鋳型では、溶湯のメニスカスに対応する位置の鋳型の内
壁面にセラミックスの内張り１４が設けられている。そ
れに対して、図２（Ａ）に示した従来の例では、溶融し
たパウダー８は、水冷した銅製の鋳型の内壁面に接触し
、水冷した銅製の鋳型の内壁面の温度が低いために、鋳
型の内壁面には固着物１６が発生する。図２（Ｂ）で示
した本発明では、溶融したパウダー８はセラミックス１
４と接触するが、セラミックス１４の表面は温度が高い
ために、固着物１６の発生を防止する事ができる。

【００１４】本発明では、電磁誘導コイル１０を用いて
、溶湯のメニスカスを１３の如く中高に湾曲させるが、
湾曲させることによって、溶融したパウダー８は凝固シ
ェル１５と鋳型１の隙間に円滑に流入する。また、本発
明の鋳型では固着物１６がないため、溶融したパウダー
８の流路１１は図２（Ａ）よりも広く、従って凝固シェ
ル１５と鋳型内壁との潤滑は図２（Ａ）よりも一層滑ら
かである。

【００１５】従来の連続鋳造の操業では、成分の異なる
各種のパウダー剤を準備し、操業に合うように選択して
使用していたが、固着物を防止し、かつ円滑な潤滑を確
保し、かつパウダーに起因する非金属介在物を低減する
操業は容易ではなかった。しかし、本発明の鋳型を使用
することにより、従来のこれ等の問題点を大幅に改善す
る事ができる。

【００１６】

【実施例】ＳＵＳ３０４鋼を次のような条件で連続鋳造
した。即ち、鋳片サイズは２００ｍｍφ、引抜速度は２
ｍ／ｍｉｎ、鋳型オッシレーションは６ｍｍ×１００サ
イクルで、パウダーキャストを行った。電磁場（１，３
００ガウス）を作用させた場合について、■鋳型（高さ
６００ｍｍ）にその上端から２００ｍｍの深さまでセラ
ミックス（アルミナグラファイト系）内張りを施したと
き（本発明）■内張りを施さなかったとき（比較例）の
オッシレーション・マーク深さの周方向分布を比較した
。その結果、■比較例における分布幅が１００〜２５０
μｍに対し、■本発明では５０〜１３０μｍとなり、本
発明ではバラツキの少ない良好な表面性状が得られた。

【００１７】

【発明の効果】本発明の鋳型を用いると、表面の清浄度
が従来よりも更にすぐれた鋳片を製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の鋳型の縦断面の説明図、図２は本発明の
作用の説明図、図３は、従来の連続鋳造鋳型の説明図、
である。

【符号の説明】

１：水冷の鋳型、　　２：注入する溶湯、　　３：溶湯
のメニスカス、　　４：冷却水スプレー、　　５：ピン
チロール、　　６：鋳片の引出し方向、　　７：鋳型の
振動方向、　　８：パウダー剤（溶融したパウダー）、
９：浸漬ノズル、　　１０：電磁誘導コイル、　　１１
：溶融したパウダーの流路、　　１２：注入した溶湯、
１３：溶湯のメニスカス、　　１４：セラミックスの内
張り、　　１５：凝固シェル、１６：固着物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁誘導コイルを鋳型内部の溶湯を包囲す
   るように内蔵させ、かつ溶湯のメニスカスに対応する位
   置の鋳型の内壁面にセラミックスの内張りを施したこと
   を特徴とする溶融金属の連続鋳造用鋳型。