JPH0464770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、組成の異なる表層を形成した複層鋳
片を溶融状態から連続的に製造するときに使用す
るダミーバーに関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造によつて複合鋼材を製造する方法とし
て、長さの異なる２本の浸漬ノズルを鋳型内にあ
る溶融金属のプールに挿入し、それぞれのノズル
の吐出孔位置を鋳造方向の異なる位置に設け、異
種の溶融金属を注入する方法が、特公昭44−
27361号公報で提案されている。

また、特公昭49−44859号公報では、鋳型に注
入された異種の溶融金属間に耐火物製の隔壁を設
けて、異種の溶融金属が相互に混じり合うことを
防止しながら連続鋳型する方法が提案されてい
る。

本発明者等も、この種の複層鋳片を製造する方
法として、鋳型内に注入された異種の溶融金属を
仕切る静磁場を利用した方法を開発し、これを特
願昭61−252898号として出願した。この方法にお
いては、鋳造方向に対して垂直な方向に鋳片全幅
にわたつて磁力線が延在するような静磁場を形成
させ、この静磁場を境界としてその上下に異種の
溶融金属を供給している。この静磁場により電磁
ブレーキが働き、静磁場帯での溶融金属の流れが
制動される。その結果、上下層が接する位置での
上下層の混合を最低限に抑えることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの方法によるも、鋳造開始時における異
種金属相互の混合を避けることができない。たと
えば、鋳造空間から鋳片を引き抜くためには、所
定の厚みをもつた凝固シエルを鋳型内壁に成長さ
せることが必要となる。

第３図は、この凝固シエルを鋳造開始時に形成
する方法を説明するための図である。

すなわち、第３図ａに示すように連鋳鋳型１の
内部にダミーバー２及びダミーバーヘツド３を配
置する。この状態で、浸漬ノズル４，５からそれ
ぞれ異種の溶融金属６，７を連鋳鋳型１内に供給
する。これら溶融金属６，７は、連鋳鋳型１の内
壁に接触することにより冷却・凝固し、その内壁
に凝固シエル８が形成される。この凝固シエル８
の成長に伴つて、ダミーバー２を矢印で示すよう
に降下させる。

そして、ダミーバー２が所定の位置に達したと
き、第３図ｂに示すように浸漬ノズル５を降下さ
せて、連鋳鋳型１内に上下方向に分離された溶融
金属浴６ａ及び７ａを形成する。この状態でダミ
ーバー２を下降していくと、溶融金属浴６ａから
形成された凝固シエル８ａが外層となり、その内
部に溶融金属浴７ａから形成された凝固シエル８
ｂをもつ複層鋳片が得られる。このとき、溶融金
属浴６ａ及び７ａの界面近傍には、磁石９によつ
て静磁場が印加され、溶融金属６，７の流動が制
動される。

ところが、混合された溶融金属６，７から形成
された凝固シエル８が凝固シエル８ａ及び８ｂに
分離されるまでには相当な時間が必要となる。こ
の間に鋳造された鋳片は、目的とする多層組織を
もつものではないため、切り捨てられる。その結
果、製品の歩留りが低下する。

これを避けるため、下方の溶融金属浴７ａを形
成する溶融金属７が鋳造開始時に連鋳鋳型１内に
注入されないようにして、第３図ｂの状態になつ
たときに溶融金属７を注入しないままで浸漬ノズ
ル５を降下させて、所定の位置になつたときに溶
融金属７の注入を開始する。しかし、この場合、
浸漬ノズル５中に溜まつた空気によつて、注入開
始が安定して行われない問題が生じる。

また、浸漬ノズル５の先端をダミーバーヘツド
３の一部に押し付け、ダミーバー２の降下と共に
浸漬ノズル５を同時に降下させ、所定の位置に来
たところでダミーバーヘツド３から切り離し、溶
融金属７の注入を開始する方法も考えられる。し
かし、この場合においても、浸漬ノズル５の先端
とダミーバーヘツド３との間、或いは接触部の周
囲に溶融金属が差し込み凝固して、ダミーバーヘ
ツド３から浸漬ノズル５を切り離す際に、浸漬ノ
ズル５が折損する危険もある。

そこで、本発明は、先端部に内層となる溶融金
属を鋳造開始初期に収容する空洞部を形成したダ
ミーバーを使用することによつて、早い段階から
安定して外層と内層とが分離された複層鋳片を製
造することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の複層鋳片連続鋳造用ダミーバーは、そ
の目的を達成するために、鋳型内の鋳造空間に上
下方向に関して区分して注入された異種の溶融金
属を冷却・凝固して複層鋳片を製造する装置にお
いて、下層の溶融金属を収容する空間部を先端に
形成したことを特徴とする。

〔作用〕

第１図は、本発明に従つたダミーバーを連鋳鋳
型に挿入している状態を示す。

このダミーバー２は、空間部１０を先端に備え
ている。そして、空間部１０の上部外面を、連鋳
鋳型１の内部に形成される上下の溶融金属浴間の
界面近傍に配置させる。空間部１０の内部に浸漬
ノズル５を挿入して、空間部１０内に溶融金属７
を注入する。溶融金属７が空間部１０の開口部１
１まで充満されたとき溶融金属７の注入を停止し
て、溶融金属６を浸漬ノズル４から連鋳鋳型１内
に注入する。或いは、溶融金属７の注湯量を空間
部１０の内部空間の内容積以内として、溶融金属
６，７を浸漬ノズル４，５から同時に注入し、空
間部１０を溶融金属７で充満させ、連鋳鋳型１内
に溶融金属６で充満させることもできる。ここ
で、空間部１０内に少量の溶融金属６が流入して
も良いが、連鋳鋳型１内に溶融金属７が侵入する
ことを最小限に抑えることが必要である。

したがつて、鋳造開始段階で連鋳鋳型１内が溶
融金属６で満たされているため、溶融金属６が冷
却・凝固してできた凝固シエル８ａが連鋳鋳型１
の内壁に形成される。以降は、ダミーバー２を引
き下げながら、ぞれぞれの浸漬ノズル４，５から
溶融金属６，７を一定の注入量比で注入する。そ
して、溶融金属６，７の境界近傍に磁石９による
静磁場を印加して制動力を働かせ、連鋳鋳型１内
に上下に分離された溶融金属浴を維持する。

このようにして、本発明のよるとき、鋳造開始
の初期から互いに上下方向に分離された溶融金属
浴６ａ及び７ａが維持されるため、第３図で説明
したような混合した両溶融金属６，７から生成す
る凝固シエル８の発生が抑えられる。したがつ
て、製造された複層鋳片も、実質的にボトム側か
ら所定の多層組織をもつものとなり、歩留りが大
幅に向上する。

なお、空間部１０の開口部１１は、浸漬ノズル
５との間に多少の〓間をもつサイズに設計するこ
とが好ましい。開口部１１と浸漬ノズル５との間
の距離が小さすぎると、空間部１０内に浸漬ノズ
ル５を挿入する作業が困難となるばかりか、固化
した金属によつて浸漬ノズル５がダミーバー２に
固着したり、開口部１１や浸漬ノズル５先端が破
損する欠点が生じる。他方、開口部１１と浸漬ノ
ズル５との間〓を介して空間部１０内に流入する
溶融金属６は、連鋳鋳型１内壁における凝固シエ
ル８ａの成長に悪影響を与えるものでないため、
許容されるものである。

〔実施例〕

水平断面が200mm×1000mmの内部空間をもつ連
鋳鋳型１に、内容積が20000cm³の空間部１０を先
端に備えたダミーバー２を挿入した。この空間部
１０に、浸漬ノズル５から普通鋼組成をもつ温度
1550℃の溶融金属７を注入し、同時に浸漬ノズル
４からSUS304組成をもつ温度1500℃の溶融金属
６で連鋳鋳型１の内部を充満させた。なお、溶融
金属５の注入量は、空間部１０の内容積を超えな
いように調整した。その後、ダミーバー２を降下
させて、連鋳鋳型１内で上下方向に分離した溶融
金属浴６ａ及び７ａを形成した。次いで、鋳造速
度１ｍ／分で複層鋳片を連鋳鋳型１から引き抜い
た。

第２図は、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つた変化を表すグ
ラフである。第２図から明らかなように、本実施
例で得られた複層鋳片においては、鋳造開始から
僅かの期間で所定のCr含有量（18％）をもつ外
層が形成されている。したがつて、目標Cr含有
量に達していないために切り落とされる部分は、
鋳片ボトムから0.5ｍ以下に過ぎなかつた。

これに対し、第３図に示した通常のダミーバー
２を使用した場合には、鋳片のボトムから４〜５
ｍの個所でようやく目標Cr含有量をもつ外層が
形成されている。したがつて、このボトムから４
〜５ｍの位置までが切り落とされて、残りが製品
となるため、歩留りが悪いものであつた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のダミーバーに
おいては、複層鋳片の内層となる溶融金属を収容
する空間部を先端に形成している。そして、この
ダミーバーよりも上方にある連鋳鋳型の内部空間
に、複層となる溶融金属のみを充填している。そ
のため、両者の溶融金属が混合することなく、後
者の溶融金属のみが連鋳鋳型の内壁面で冷却・凝
固して凝固シエルとなる。その結果、鋳造開始初
期から外層が目標成分・組成をもち、歩留り良く
複層鋳片を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダミーバーを連鋳鋳型内に挿
入した状態を示し、第２図は本発明の効果を具体
的に表したグラフである。他方、第３図は従来の
ダミーバーを使用した鋳造開始を説明するための
図である。 １：連鋳鋳型、２：ダミーバー、３：ダミーバ
ーヘツド、４，５：浸漬ノズル、６，７：溶融金
属、６ａ，７ａ：溶融金属浴、８，８ａ，８ｂ：
凝固シエル、９：磁石、１０：空間部、１１：開
口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型内の鋳造空間に上下方向に関して区分し
   て注入された異種の溶融金属を冷却・凝固して複
   層鋳片を製造する装置において、下層の溶融金属
   を収容する空間部を先端に形成したことを特徴と
   する複数鋳片連続鋳造用ダミーバー。