JPH0724921B2 - 連続鋳造における湯面下凝固鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造における湯面下凝固鋳造方法Info
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- JPH0724921B2 JPH0724921B2 JP23991290A JP23991290A JPH0724921B2 JP H0724921 B2 JPH0724921 B2 JP H0724921B2 JP 23991290 A JP23991290 A JP 23991290A JP 23991290 A JP23991290 A JP 23991290A JP H0724921 B2 JPH0724921 B2 JP H0724921B2
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- solidification
- mold
- solidified shell
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスラブ、ブルーム、ビレット等の連続鋳造方法
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 一般に、連続鋳造においては、モールドによって冷却さ
れた凝固殻を速やかにモールド内壁を下降せしめつつ、
該凝固殻を順次生長させて健全な凝固を行わせることが
重要である。
れた凝固殻を速やかにモールド内壁を下降せしめつつ、
該凝固殻を順次生長させて健全な凝固を行わせることが
重要である。
この健全な凝固を行わせるためにモールド上部に湯面保
護材を添加し、溶融金属の空気酸化の防止と前記凝固殻
とモールド内壁面を溶融パウダーによって潤滑し、凝固
殻の焼付けや破断を防止している。
護材を添加し、溶融金属の空気酸化の防止と前記凝固殻
とモールド内壁面を溶融パウダーによって潤滑し、凝固
殻の焼付けや破断を防止している。
また、モールドの冷却と寿命向上を図るとともに、溶融
金属または凝固殻を緩冷却するために、凝固開始点を含
んで鋳型の下端または途中まで低熱伝導性材料を貼り付
けたものが、特開昭58−173061号公報、特開昭61−1957
42号公報等で提案されている。また、鋳型の寿命を延長
するため、鋳型の下端近傍を含んだ内壁面にセラミック
ス、ステンレス系金属等の耐摩耗性材料を貼ることが、
特開昭58−13445号公報で提案され、一部では実用化が
図られている。
金属または凝固殻を緩冷却するために、凝固開始点を含
んで鋳型の下端または途中まで低熱伝導性材料を貼り付
けたものが、特開昭58−173061号公報、特開昭61−1957
42号公報等で提案されている。また、鋳型の寿命を延長
するため、鋳型の下端近傍を含んだ内壁面にセラミック
ス、ステンレス系金属等の耐摩耗性材料を貼ることが、
特開昭58−13445号公報で提案され、一部では実用化が
図られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、先に述べた湯面保護材を用いた溶融パウ
ダーによる潤滑（所謂、融体による潤滑）では、モール
ドと凝固殻の間に流入する溶融パウダーの均一性が得ら
れないために、該凝固殻の形成が不均一となる。この結
果凝固殻のモールドへの焼付、破断あるいはパウダーの
巻込みによる表面疵の発生原因となる。
ダーによる潤滑（所謂、融体による潤滑）では、モール
ドと凝固殻の間に流入する溶融パウダーの均一性が得ら
れないために、該凝固殻の形成が不均一となる。この結
果凝固殻のモールドへの焼付、破断あるいはパウダーの
巻込みによる表面疵の発生原因となる。
また、前述した特開昭58−173061号公報、特開昭61−19
5742号公報等で提案されている鋳型においては、湯面か
ら凝固が開始するため、溶融パウダーが必要とされ、オ
シレーションマーク、パウダー巻込み等の問題が依然と
して未解決のままである。また、特開昭58−13445号公
報で示されている耐摩耗性材料は、高熱雰囲気で使用さ
れる鋳型の下端を保護するために使用されており、注湯
された溶融金属の凝固に対しては、格別の影響を与えな
い。従って、この場合にも、従来の鋳型を使用した場合
と同様にオシレーションマーク、パウダー巻込み等の問
題が依然として未解決のままである。
5742号公報等で提案されている鋳型においては、湯面か
ら凝固が開始するため、溶融パウダーが必要とされ、オ
シレーションマーク、パウダー巻込み等の問題が依然と
して未解決のままである。また、特開昭58−13445号公
報で示されている耐摩耗性材料は、高熱雰囲気で使用さ
れる鋳型の下端を保護するために使用されており、注湯
された溶融金属の凝固に対しては、格別の影響を与えな
い。従って、この場合にも、従来の鋳型を使用した場合
と同様にオシレーションマーク、パウダー巻込み等の問
題が依然として未解決のままである。
そこで、本発明者等は先に小片セラミックスをモールド
全面に内張りし、該セラミックス片の厚みを鋳片の引抜
き方向に段階的あるいは連続的に変化させて固体潤滑に
よる鋳造方法を提案し、かなりの効果を上げている。
全面に内張りし、該セラミックス片の厚みを鋳片の引抜
き方向に段階的あるいは連続的に変化させて固体潤滑に
よる鋳造方法を提案し、かなりの効果を上げている。
しかし、このセラミックス小片を内張りした固体潤滑鋳
造も湯面下で凝固せしめるには、初期に形成された凝固
殻にモールド内面剥離と生長に負荷を生じるとともに鋼
種（スーパーヒート量）によっては、メタルベアが発生
し凝固殻の形成と生長の阻害となる場合があり、しかも
固体潤滑による高速鋳造化が指向し難い。
造も湯面下で凝固せしめるには、初期に形成された凝固
殻にモールド内面剥離と生長に負荷を生じるとともに鋼
種（スーパーヒート量）によっては、メタルベアが発生
し凝固殻の形成と生長の阻害となる場合があり、しかも
固体潤滑による高速鋳造化が指向し難い。
以上のことから、本発明は、モールドの内壁面にセミッ
クスを内張りし、このセラミックスを小片分割し、かつ
鋳片の引抜き方向にセラミックス厚みを変えることによ
って、セラミックス自体による固体潤滑を行い、湯面下
で凝固させてパウダーを使用することなく、高速で優れ
た品質の鋳片を製造すること可能な連続鋳造法を提供す
ることを目的とする。
クスを内張りし、このセラミックスを小片分割し、かつ
鋳片の引抜き方向にセラミックス厚みを変えることによ
って、セラミックス自体による固体潤滑を行い、湯面下
で凝固させてパウダーを使用することなく、高速で優れ
た品質の鋳片を製造すること可能な連続鋳造法を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、内壁全面に小片セラミックスの厚みを変化さ
せて内張りした、銅製又は銅表面にメッキを施してなる
モールドを用いて行う連続鋳造方法において、モールド
上部にて鋳造する溶融金属の断熱と引き続いて該溶融金
属を冷却凝固させる内曲率面を介して湯面下で溶融金属
を凝固させることを特徴とする。
せて内張りした、銅製又は銅表面にメッキを施してなる
モールドを用いて行う連続鋳造方法において、モールド
上部にて鋳造する溶融金属の断熱と引き続いて該溶融金
属を冷却凝固させる内曲率面を介して湯面下で溶融金属
を凝固させることを特徴とする。
［作用］ 連続鋳造時の生成凝固殻は溶融金属の静圧により内張り
セラミックス片に押圧されており、鋳片を鋳型から引き
抜くとき、鋳片とセラミックス内張りとの間の摩擦力が
発生する。一方、凝固開始点直下の初期凝固殻では、凝
固殻の厚みは薄く且つ弱い。鋳片が引抜力によって破断
しないためには、凝固殻がセラミックス内張り面にソフ
トタッチするように凝固を進行させ、摩擦力を低減する
必要がある。このために、セラミックス内張りの凝固開
始点を含む凝固開始点近傍において、鋳型の内面に、円
弧の下端と上端の円弧角が90度以下である内曲率部（以
下アール部と称する）を、鋳型内周面全周にわたって設
けることが有効である。このアール部に接する凝固殻に
は、鋳片引抜力によってアール部の曲率半径方向の力、
つまり溶融金属の静圧に抗して凝固殻を内張り面から引
き離そうとする力が作用することとなり、凝固開始初期
の凝固殻に作用する摩擦力は低減する。これにより、初
期凝固殻の破断限界内で高速の固体潤滑鋳造が可能とな
る。
セラミックス片に押圧されており、鋳片を鋳型から引き
抜くとき、鋳片とセラミックス内張りとの間の摩擦力が
発生する。一方、凝固開始点直下の初期凝固殻では、凝
固殻の厚みは薄く且つ弱い。鋳片が引抜力によって破断
しないためには、凝固殻がセラミックス内張り面にソフ
トタッチするように凝固を進行させ、摩擦力を低減する
必要がある。このために、セラミックス内張りの凝固開
始点を含む凝固開始点近傍において、鋳型の内面に、円
弧の下端と上端の円弧角が90度以下である内曲率部（以
下アール部と称する）を、鋳型内周面全周にわたって設
けることが有効である。このアール部に接する凝固殻に
は、鋳片引抜力によってアール部の曲率半径方向の力、
つまり溶融金属の静圧に抗して凝固殻を内張り面から引
き離そうとする力が作用することとなり、凝固開始初期
の凝固殻に作用する摩擦力は低減する。これにより、初
期凝固殻の破断限界内で高速の固体潤滑鋳造が可能とな
る。
アール部の曲率半径ｒは、20〜400mmが適切である。曲
率半径が20mm未満であると、引抜きとともに抜熱能力が
減退し、再溶解や二重凝固面が発生する。また、摩擦力
開放域の長さが短くなり、摩擦力軽減効果が小さくな
る。逆に、曲率半径が400mmを超えると、溶融金属の静
圧によって凝固殻が内張り面に押圧され通しとなり、摩
擦力開放の効果が得られない。この結果、凝固殻破断が
起こり、ブレークアウトに至る。なお、前記の円弧角は
90度から３度とすることが好ましい。
率半径が20mm未満であると、引抜きとともに抜熱能力が
減退し、再溶解や二重凝固面が発生する。また、摩擦力
開放域の長さが短くなり、摩擦力軽減効果が小さくな
る。逆に、曲率半径が400mmを超えると、溶融金属の静
圧によって凝固殻が内張り面に押圧され通しとなり、摩
擦力開放の効果が得られない。この結果、凝固殻破断が
起こり、ブレークアウトに至る。なお、前記の円弧角は
90度から３度とすることが好ましい。
このように初期凝固によって形成される極めて薄く且つ
脆弱な凝固殻は、鋳片引抜き方向とアール部の曲率半径
方向との分力によって鋳型内面と凝固殻との間の摩擦を
軽減するから、破断することがない。この結果、初期形
成凝固殻の連続形成と引き続く正常な冷却によって健全
な凝固が発現できる。しかも、鋳造時の湯面変動による
メタルベアの生成がこの曲率部によって抑制される。
脆弱な凝固殻は、鋳片引抜き方向とアール部の曲率半径
方向との分力によって鋳型内面と凝固殻との間の摩擦を
軽減するから、破断することがない。この結果、初期形
成凝固殻の連続形成と引き続く正常な冷却によって健全
な凝固が発現できる。しかも、鋳造時の湯面変動による
メタルベアの生成がこの曲率部によって抑制される。
この曲率面の作用によって前述した如く初期に形成され
た凝固殻は剥離分力によって容易に冷却部のセラミック
ス片から離れるとともに、上端は存在する溶湯自熱によ
って再溶解と凝固殻の生成を繰り返しつつ下方に向かう
にしたがって凝固殻の厚みを増す。この結果凝固殻は平
滑な無欠陥のものが得られる。
た凝固殻は剥離分力によって容易に冷却部のセラミック
ス片から離れるとともに、上端は存在する溶湯自熱によ
って再溶解と凝固殻の生成を繰り返しつつ下方に向かう
にしたがって凝固殻の厚みを増す。この結果凝固殻は平
滑な無欠陥のものが得られる。
また、湯面下で凝固せしめるには、凝固開始点は、湯面
から少くとも30mm下方にあることが好ましい。30mm未満
であると、湯面に散布した保温材が溶融金属内に巻込ま
れ、また湯面変動による湯面下凝固が困難となり、さら
には保温材の混濁層および浮上介在物の濃縮層を含んだ
欠陥凝固殻となる。凝固開始点を、湯面から少くとも30
mm下方に位置させることによって、生成した凝固殻は、
湯面変動に影響されることなく、安定した表面性状をも
つものとなる。
から少くとも30mm下方にあることが好ましい。30mm未満
であると、湯面に散布した保温材が溶融金属内に巻込ま
れ、また湯面変動による湯面下凝固が困難となり、さら
には保温材の混濁層および浮上介在物の濃縮層を含んだ
欠陥凝固殻となる。凝固開始点を、湯面から少くとも30
mm下方に位置させることによって、生成した凝固殻は、
湯面変動に影響されることなく、安定した表面性状をも
つものとなる。
［実施例］ 次に、本発明の湯面下凝固鋳造方法を、第１図に示すモ
ールド構造と第１表に示す条件で鋳造した場合について
述べる。
ールド構造と第１表に示す条件で鋳造した場合について
述べる。
まず、図において１は銅製鋳型で、２は冷却水流路であ
り、該銅製鋳型１の内壁にはセラミックス片３が有機系
接着剤と金属粉を混合した層で接着されている。このセ
ラミックス片３は銅製鋳型１の鋳造方向に段階的に厚み
を変えており（即ち、引抜き方向に厚みを減じてい
る）、該銅製鋳型１の上端若しくは上部に溶融金属の断
熱部5aと冷却凝固させる部分5bが引き続いて形成された
内曲率面４を有するセラミックス５が全周に配設されて
いる。又、断熱部の構造においては、スーパーヒート量
を低目に許容するため断熱空間11を設けると、断熱部5a
に部分的に付着する地金付を防止することができる。
り、該銅製鋳型１の内壁にはセラミックス片３が有機系
接着剤と金属粉を混合した層で接着されている。このセ
ラミックス片３は銅製鋳型１の鋳造方向に段階的に厚み
を変えており（即ち、引抜き方向に厚みを減じてい
る）、該銅製鋳型１の上端若しくは上部に溶融金属の断
熱部5aと冷却凝固させる部分5bが引き続いて形成された
内曲率面４を有するセラミックス５が全周に配設されて
いる。又、断熱部の構造においては、スーパーヒート量
を低目に許容するため断熱空間11を設けると、断熱部5a
に部分的に付着する地金付を防止することができる。
このように構成された鋳型に浸漬ノズル６から溶融金属
７が注入され、凝固開始点８から凝固が行われる。９は
湯面であり、今回は凝固開始点８よりも50mmと100mm上
部で行った。10は湯面の保温材である。
７が注入され、凝固開始点８から凝固が行われる。９は
湯面であり、今回は凝固開始点８よりも50mmと100mm上
部で行った。10は湯面の保温材である。
以上説明した本発明の鋳造方法を用いることにより、第
１表に示すように、従来の鋳造法であるF,G（比較例）
よりも明らかに高速鋳造を可能とし、しかも鋳片表面疵
の減少、ブレークアウトの抑制を図るとともに、鋳型内
パウダー（湯面保護材の融体による潤滑）を必要としな
い等極めて優れていることがわかる。
１表に示すように、従来の鋳造法であるF,G（比較例）
よりも明らかに高速鋳造を可能とし、しかも鋳片表面疵
の減少、ブレークアウトの抑制を図るとともに、鋳型内
パウダー（湯面保護材の融体による潤滑）を必要としな
い等極めて優れていることがわかる。
［発明の効果］ 以上述べた如く本発明の湯面下凝固鋳造方法を用いるこ
とにより、固体潤滑で高速鋳造を実現するとともに、鋳
片表面疵の減少およびブレークアウト等の鋳造事故を抑
制できる。
とにより、固体潤滑で高速鋳造を実現するとともに、鋳
片表面疵の減少およびブレークアウト等の鋳造事故を抑
制できる。
また、鋳型内パウダーを必要としないことから経済的な
鋳造を実現するとともに、湯面変動量が大幅に許容でき
ることから連鋳操業が容易となる等、優れた効果が期待
できる。
鋳造を実現するとともに、湯面変動量が大幅に許容でき
ることから連鋳操業が容易となる等、優れた効果が期待
できる。
第１図は本発明の鋳造方法の一例を示す部分断面図であ
る。 １……銅製鋳型、２……冷却水流路、３……セラミック
ス片、４……内曲率面、５……セラミックス、６……浸
漬ノズル、７……溶融金属、８……凝固開始点、９……
湯面、10……保温材、11……断熱空間
る。 １……銅製鋳型、２……冷却水流路、３……セラミック
ス片、４……内曲率面、５……セラミックス、６……浸
漬ノズル、７……溶融金属、８……凝固開始点、９……
湯面、10……保温材、11……断熱空間
Claims (1)
- 【請求項１】内壁全面に小片セラミックスの厚みを変化
させて内張りした、銅製又は銅表面にメッキを施してな
るモールドを用いて行う連続鋳造方法において、モール
ド上部にて鋳造する溶融金属の断熱と引き続いて該溶融
金属を冷却凝固させる内曲率面を介して湯面下で溶融金
属を凝固させることを特徴とする連続鋳造における湯面
下凝固鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23991290A JPH0724921B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 連続鋳造における湯面下凝固鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23991290A JPH0724921B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 連続鋳造における湯面下凝固鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123846A JPH04123846A (ja) | 1992-04-23 |
| JPH0724921B2 true JPH0724921B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17051701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23991290A Expired - Lifetime JPH0724921B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 連続鋳造における湯面下凝固鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724921B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101301384B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-09-10 | 주식회사 포스코 | 연속주조용 몰드 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9621427D0 (en) | 1996-10-15 | 1996-12-04 | Davy Distington Ltd | Continuous casting mould |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP23991290A patent/JPH0724921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101301384B1 (ko) * | 2011-08-01 | 2013-09-10 | 주식회사 포스코 | 연속주조용 몰드 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04123846A (ja) | 1992-04-23 |
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