JPH0734987B2 - エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 - Google Patents
エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法Info
- Publication number
- JPH0734987B2 JPH0734987B2 JP62067261A JP6726187A JPH0734987B2 JP H0734987 B2 JPH0734987 B2 JP H0734987B2 JP 62067261 A JP62067261 A JP 62067261A JP 6726187 A JP6726187 A JP 6726187A JP H0734987 B2 JPH0734987 B2 JP H0734987B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- consumable electrode
- water
- ingot
- remelting
- solidified ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳
塊の製造方法に係り、特に電極先端に形成された液滴の
落下位置を変えて溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、より方向性凝固に優れた鋳塊を製造する方法に関す
る。
塊の製造方法に係り、特に電極先端に形成された液滴の
落下位置を変えて溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、より方向性凝固に優れた鋳塊を製造する方法に関す
る。
エレクトロスラグ再溶解法は、溶鋼が下方から次第に凝
固中も上方では常にスラグプールに加熱されるために、
凝固界面における温度勾配が他の鋳造法に比べて大き
く、方向性凝固に有利なプロセスであるといえる。この
様な特長を活かした従来のエレクトロスラグ再溶解によ
る方向性凝固鋳塊の製造方法は特開昭51−50814号、あ
るいは特開昭55−64957号に記載されている。前者はエ
レクトロスラグ再溶解した鋳塊を水冷鋳型から連続的に
引抜き、水冷鋳型直下の冷却水槽内で冷却し、後者は水
冷鋳型外周に設置した電磁誘導加熱コイルにより溶鋼プ
ールを加熱することにより、凝固界面形状を平担にし、
かつ温度勾配を大きくして方向性凝固させる方法であ
る。
固中も上方では常にスラグプールに加熱されるために、
凝固界面における温度勾配が他の鋳造法に比べて大き
く、方向性凝固に有利なプロセスであるといえる。この
様な特長を活かした従来のエレクトロスラグ再溶解によ
る方向性凝固鋳塊の製造方法は特開昭51−50814号、あ
るいは特開昭55−64957号に記載されている。前者はエ
レクトロスラグ再溶解した鋳塊を水冷鋳型から連続的に
引抜き、水冷鋳型直下の冷却水槽内で冷却し、後者は水
冷鋳型外周に設置した電磁誘導加熱コイルにより溶鋼プ
ールを加熱することにより、凝固界面形状を平担にし、
かつ温度勾配を大きくして方向性凝固させる方法であ
る。
上記従来技術は、エレクトロスラグ再溶解中に消耗電極
先端で形成される溶融した鋼の液滴が溶鋼プール中に持
込む熱が凝固界面形状に及ぼす影響について述べておら
ず、、鋳塊中心まで十分に方向性凝固を行えないという
問題があった。
先端で形成される溶融した鋼の液滴が溶鋼プール中に持
込む熱が凝固界面形状に及ぼす影響について述べておら
ず、、鋳塊中心まで十分に方向性凝固を行えないという
問題があった。
すなわち、エレクトロスラグ再溶解では消耗電極先端で
形成された液滴は、スラグプール中で液相線温度以上の
高温に過熱され、溶鋼プール中に連続的に落下する。そ
の結果、液滴落下部分の温度は高くなり、凝固が遅れて
溶鋼プールの凝固界面形状は著しくＶ字形になる。結晶
の成長方向は凝固界面に対してほぼ垂直であるので、溶
鋼プールの凝固界面形状がＶ字形になると方向性凝固が
できなくなる。
形成された液滴は、スラグプール中で液相線温度以上の
高温に過熱され、溶鋼プール中に連続的に落下する。そ
の結果、液滴落下部分の温度は高くなり、凝固が遅れて
溶鋼プールの凝固界面形状は著しくＶ字形になる。結晶
の成長方向は凝固界面に対してほぼ垂直であるので、溶
鋼プールの凝固界面形状がＶ字形になると方向性凝固が
できなくなる。
前記公知例は、溶鋼プール下方の冷却効果あるいは溶鋼
プール側方の加熱により凝固制御を行って凝固界面形状
の平担化を図っているが、上記の液滴の影響を取除くこ
とはできない。
プール側方の加熱により凝固制御を行って凝固界面形状
の平担化を図っているが、上記の液滴の影響を取除くこ
とはできない。
本発明の目的は、エレクトロスラグ再溶解により方向性
凝固鋳塊を製造する方法において、エレクトロスラグ再
溶解中に消耗電極先で形成された液滴の落下が凝固界面
形状に及ぼす影響を考慮して、凝固界面形状を平担にし
て方向性凝固を良好にすることができる方法を提供する
にある。
凝固鋳塊を製造する方法において、エレクトロスラグ再
溶解中に消耗電極先で形成された液滴の落下が凝固界面
形状に及ぼす影響を考慮して、凝固界面形状を平担にし
て方向性凝固を良好にすることができる方法を提供する
にある。
上記目的は、エレクトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳
塊に互に偏心した相対的回転を付与することにより達成
される。この相対的偏心回転は、消耗電極を水冷鋳型の
軸心に対して偏心させて鋳型に回転を付与するか或いは
消耗電極を支持するスタブを鋳型の軸心上に位置させ、
消耗電極を該スタブに偏心して接続し、スタブに回転を
付与することによって行うことができる。又は、両方を
併用してもよい。
塊に互に偏心した相対的回転を付与することにより達成
される。この相対的偏心回転は、消耗電極を水冷鋳型の
軸心に対して偏心させて鋳型に回転を付与するか或いは
消耗電極を支持するスタブを鋳型の軸心上に位置させ、
消耗電極を該スタブに偏心して接続し、スタブに回転を
付与することによって行うことができる。又は、両方を
併用してもよい。
消耗電極と水冷鋳型は互に偏心して相対的に回転されて
いるため、消耗電極からの液滴の落下位置は水冷鋳型内
の水平方向において常に変化し、平均的に液滴が落下す
る。このため、溶鋼プールの水平方向の温度分布は均一
化され、その結果、凝固界面形状は平担になり、方向性
凝固が達成される。
いるため、消耗電極からの液滴の落下位置は水冷鋳型内
の水平方向において常に変化し、平均的に液滴が落下す
る。このため、溶鋼プールの水平方向の温度分布は均一
化され、その結果、凝固界面形状は平担になり、方向性
凝固が達成される。
本発明の一実施態様を第１図に基づいて説明する。
水冷定盤１上に水冷鋳型２を載置し、その内部に消耗電
極３を偏心させて挿入する。水冷定盤１は側面に集電ブ
ラシ４が複数個取付けられ、ギヤ５を介してモータ６に
よって円周方向に回転できるようになっている。これに
よって消耗電極３と鋳塊７には互に偏心した相対的回転
が与えられる。
極３を偏心させて挿入する。水冷定盤１は側面に集電ブ
ラシ４が複数個取付けられ、ギヤ５を介してモータ６に
よって円周方向に回転できるようになっている。これに
よって消耗電極３と鋳塊７には互に偏心した相対的回転
が与えられる。
以上の状態でホットスタート或いはコールドスタート法
によってエレクトロスラグ再溶解をスタートさせる。消
耗電極３は先端をスラグプール８中に浸漬し、他端をケ
ーブル９を介して電源10へ接続する。消耗電極３の先端
はスラグプール８のジュール熱によって溶解して液滴11
となり、スラグプール８の下部に落下して溶鋼プール12
を形成する。そして、溶鋼プール12は水冷鋳型２及び既
に凝固した鋳塊７への伝熱により冷却されるが、消耗電
極３に対して水冷鋳型２は偏心回転されているために、
液滴11の落下位置は固定されず、水冷鋳型２内の水平方
向において常に変化し、平均的に落下する。このため、
溶鋼プール12の水平方向の温度分布は均一化され、その
結果、凝固界面形状は平担となり、方向性凝固が達成さ
れる。
によってエレクトロスラグ再溶解をスタートさせる。消
耗電極３は先端をスラグプール８中に浸漬し、他端をケ
ーブル９を介して電源10へ接続する。消耗電極３の先端
はスラグプール８のジュール熱によって溶解して液滴11
となり、スラグプール８の下部に落下して溶鋼プール12
を形成する。そして、溶鋼プール12は水冷鋳型２及び既
に凝固した鋳塊７への伝熱により冷却されるが、消耗電
極３に対して水冷鋳型２は偏心回転されているために、
液滴11の落下位置は固定されず、水冷鋳型２内の水平方
向において常に変化し、平均的に落下する。このため、
溶鋼プール12の水平方向の温度分布は均一化され、その
結果、凝固界面形状は平担となり、方向性凝固が達成さ
れる。
第１図は鋳型に回転を付与するようにした実施態様を示
したものであるが、他の実施態様として第２図に示すよ
うに、消耗電極３をスタブ13に偏心して接続し、スタブ
13を水冷鋳型と同心的に配置し、スタブ13を回転させる
ことによって、消耗電極３と鋳塊７を互に偏心して相対
的に回転させることができる。スタブ13の他端はケーブ
ル９を介して電源10に接続される。なお、第２図では水
冷鋳型の図示は省略してある。
したものであるが、他の実施態様として第２図に示すよ
うに、消耗電極３をスタブ13に偏心して接続し、スタブ
13を水冷鋳型と同心的に配置し、スタブ13を回転させる
ことによって、消耗電極３と鋳塊７を互に偏心して相対
的に回転させることができる。スタブ13の他端はケーブ
ル９を介して電源10に接続される。なお、第２図では水
冷鋳型の図示は省略してある。
水冷鋳型壁面から消耗電極までの距離は少なくとも10mm
以上にすることが望ましい。この距離が10mmより小さい
と、エレクトルスラグ溶解途中で追加されるスラグ粉末
の溶解性、流動性が阻害され、鋳塊鋳肌の悪化を招きや
すくなる。
以上にすることが望ましい。この距離が10mmより小さい
と、エレクトルスラグ溶解途中で追加されるスラグ粉末
の溶解性、流動性が阻害され、鋳塊鋳肌の悪化を招きや
すくなる。
水冷鋳型の直径Ｄと消耗電極の直径ｄとの関係はd/D＝
0.6〜0.2の範囲にあることが望ましい。前記d/Dの値が
小さいと凝固界面を平担にすることが難しくなるととも
に生産性が悪くなる。この点からd/Dは0.2以上が好まし
い。d/Dが大きくなるにつれて、凝固が遅く凝固界面が
凹みやすい鋳塊中心部に液滴が落下し、凝固の遅れを増
長して凝固界面が平担にならなくなる。このことからd/
Dの値は0.6以下にすることが望ましい。
0.6〜0.2の範囲にあることが望ましい。前記d/Dの値が
小さいと凝固界面を平担にすることが難しくなるととも
に生産性が悪くなる。この点からd/Dは0.2以上が好まし
い。d/Dが大きくなるにつれて、凝固が遅く凝固界面が
凹みやすい鋳塊中心部に液滴が落下し、凝固の遅れを増
長して凝固界面が平担にならなくなる。このことからd/
Dの値は0.6以下にすることが望ましい。
鋳型及び消耗電極の回転速度は、鋳塊及び消耗電極の大
きさ、電流、電圧などの溶解条件によって決定される。
きさ、電流、電圧などの溶解条件によって決定される。
以下本発明の具体的実施例について説明する。
実施例１ 直径120mm、高さ350mmの水冷鋳型の内部に直径50mmのJI
S規格SK3の消耗電極を用い、スラグとしてフッ化カルシ
ウム40％−酸化カルシウム30％−アルミナ30％を用いて
エレクトロスラグ再溶解を行った。電圧は40V、電流は1
800Aとした。また、消耗電極は鋳型中心軸より25mm偏心
させ、鋳型及び鋳塊の回転数を10rpmとした。鋼塊を縦
断して調査した結果、柱状デンドライトが鋳塊中心まで
生成していた。また、鋳塊水平面に対する結晶成長角度
（デンドライト成長角度）を測定した結果を第３図（図
中（ａ））に示す。消耗電極と鋳型を偏心回転させない
以外は本実施例と同一条件で溶解を行った後述の比較例
１の結果（第３図中の（ｂ））と比較すれば、本実施例
が方向性凝固に優れていることが明らかである。
S規格SK3の消耗電極を用い、スラグとしてフッ化カルシ
ウム40％−酸化カルシウム30％−アルミナ30％を用いて
エレクトロスラグ再溶解を行った。電圧は40V、電流は1
800Aとした。また、消耗電極は鋳型中心軸より25mm偏心
させ、鋳型及び鋳塊の回転数を10rpmとした。鋼塊を縦
断して調査した結果、柱状デンドライトが鋳塊中心まで
生成していた。また、鋳塊水平面に対する結晶成長角度
（デンドライト成長角度）を測定した結果を第３図（図
中（ａ））に示す。消耗電極と鋳型を偏心回転させない
以外は本実施例と同一条件で溶解を行った後述の比較例
１の結果（第３図中の（ｂ））と比較すれば、本実施例
が方向性凝固に優れていることが明らかである。
比較例１ 消耗電極と鋳型を偏心回転させなかった以外は実施例１
と全く同一条件でエレクトルスラグ再溶解を行った。そ
のデンドライト成長角度を第３図中の（ｂ）に示す。マ
クロ組織観察の結果、鋳塊中心部分では方向性のない等
軸デンドライトが認められた。
と全く同一条件でエレクトルスラグ再溶解を行った。そ
のデンドライト成長角度を第３図中の（ｂ）に示す。マ
クロ組織観察の結果、鋳塊中心部分では方向性のない等
軸デンドライトが認められた。
実施例２ 実施例１と同一の鋳型を用い、その内部に第１表に示す
組成を有する直径50mmの耐熱Ni合金の消耗電極を挿入
し、実施例１と同じ組成のスラグに酸化チタニウムを若
干加えたスラグを用い、アルゴンガスを水冷鋳型内に流
入しながらエレクトロスラグ再溶解を行った。他の条件
は実施例１と同一条件とした。得られた鋳塊を鍛造した
ところ、従来方法による鋳塊は結晶粒界に沿って割れが
発生したが、本実施例で得られた鋳塊には発生せず、方
向性凝固鋳塊の熱間加工性が著しく改善されることが明
らかになった。
組成を有する直径50mmの耐熱Ni合金の消耗電極を挿入
し、実施例１と同じ組成のスラグに酸化チタニウムを若
干加えたスラグを用い、アルゴンガスを水冷鋳型内に流
入しながらエレクトロスラグ再溶解を行った。他の条件
は実施例１と同一条件とした。得られた鋳塊を鍛造した
ところ、従来方法による鋳塊は結晶粒界に沿って割れが
発生したが、本実施例で得られた鋳塊には発生せず、方
向性凝固鋳塊の熱間加工性が著しく改善されることが明
らかになった。
〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エレ
クトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳型に相対的な偏心
回転を付与し、電極先端で形成される液滴の落下位置を
変えることによって溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、鋳塊の方向性凝固を高めることができる。これによ
り、機械的性質および物理的性質が特定方向に優れた鋳
塊を得ることができる。
クトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳型に相対的な偏心
回転を付与し、電極先端で形成される液滴の落下位置を
変えることによって溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、鋳塊の方向性凝固を高めることができる。これによ
り、機械的性質および物理的性質が特定方向に優れた鋳
塊を得ることができる。
第１図は本発明の一実施態様におけるエレクトロスラグ
再溶解装置の概要断面図、第２図は本発明の他の実施態
様におけるスタブと消耗電極の接続を示す図、第３図は
本発明を実施した鋳塊と従来のエレクトロスラグ再溶解
鋳塊の凝固特性の比較図である。 １……水冷定盤、２……水冷鋳型 ３……消耗電極、４……集電ブラシ ５……ギヤ、６……モータ ７……鋳塊、８……スラグプール ９……ケーブル、10……電源 11……液滴、12……溶鋼プール 13……スタブ。
再溶解装置の概要断面図、第２図は本発明の他の実施態
様におけるスタブと消耗電極の接続を示す図、第３図は
本発明を実施した鋳塊と従来のエレクトロスラグ再溶解
鋳塊の凝固特性の比較図である。 １……水冷定盤、２……水冷鋳型 ３……消耗電極、４……集電ブラシ ５……ギヤ、６……モータ ７……鋳塊、８……スラグプール ９……ケーブル、10……電源 11……液滴、12……溶鋼プール 13……スタブ。
Claims (5)
- 【請求項１】水冷鋳型内の溶融スラグプールの中で消耗
電極をエレクトロスラグ再溶解して方向性凝固鋳塊を製
造する方法において、エレクトロスラグ再溶解中に消耗
電極と凝固した鋳塊に互に偏心した相対的回転を付与す
ることを特徴とするエレクトロスラグ再溶解による方向
性凝固鋳塊の製造方法。 - 【請求項２】消耗電極を水冷鋳型の軸心より偏位させ、
かつ前記水冷鋳型に回転を付与する特許請求の範囲第１
項記載のエレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊
の製造方法。 - 【請求項３】消耗電極を支持するスタブの軸心を水冷鋳
型の軸心上に位置させ、消耗電極を該スタブに偏心させ
て接続し、該スタブをその軸心の周りに回転させる特許
請求の範囲第１項記載のエレクトロスラグ再溶解による
方向性凝固鋳塊の製造方法。 - 【請求項４】偏心回転時の水冷鋳型壁面から消耗電極ま
での距離が少なくとも10mm以上である特許請求の範囲第
１項、第２項又は第３項記載のエレクトロスラグ再溶解
による方向性凝固鋳塊の製造方法。 - 【請求項５】水冷鋳型の直径Ｄと消耗電極の直径ｄとが
d/D＝0.6〜0.2の関係にある特許請求の範囲第４項記載
のエレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067261A JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067261A JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235062A JPS63235062A (ja) | 1988-09-30 |
| JPH0734987B2 true JPH0734987B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13339839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62067261A Expired - Lifetime JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734987B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4654850B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-03-23 | 大同特殊鋼株式会社 | 再溶解炉に用いる電極へのスタブの取付け方法 |
| JP2009167511A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | エレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法 |
| CN113249585B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-02-01 | 东北大学 | 一种基于电极转速控制的恒熔池形状电渣重熔方法 |
| WO2023142422A1 (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | 苏州大学 | 单进多出式水冷结晶器电渣重熔装置及电渣重熔的方法 |
| CN115572830B (zh) * | 2022-10-27 | 2025-03-14 | 武汉科技大学 | 一种具有结晶器喂线功能的电渣重熔炉 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6154097B2 (ja) | 2009-02-11 | 2017-06-28 | バーコン ニュートラサイエンス （エムビー） コーポレイションＢｕｒｃｏｎ Ｎｕｔｒａｓｃｉｅｎｃｅ （Ｍｂ） Ｃｏｒｐ． | 塩化カルシウム抽出を使用した大豆タンパク質製品（「ｓ７０２／ｓ７３００／ｓ７２００／ｓ７３０１」）の製造 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62067261A patent/JPH0734987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6154097B2 (ja) | 2009-02-11 | 2017-06-28 | バーコン ニュートラサイエンス （エムビー） コーポレイションＢｕｒｃｏｎ Ｎｕｔｒａｓｃｉｅｎｃｅ （Ｍｂ） Ｃｏｒｐ． | 塩化カルシウム抽出を使用した大豆タンパク質製品（「ｓ７０２／ｓ７３００／ｓ７２００／ｓ７３０１」）の製造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63235062A (ja) | 1988-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3211754B2 (ja) | 半溶融成形用金属の製造装置 | |
| CN107008873A (zh) | 多模式电磁场均质化金属连铸坯的制备方法及其装置 | |
| CN102449176A (zh) | 生产β-γ-TiAl基合金的方法 | |
| CN105695777B (zh) | 电子束定向凝固技术精炼镍基高温合金的方法 | |
| US6368375B1 (en) | Processing of electroslag refined metal | |
| NO170796B (no) | Fremstilling av tixotrope metallprodukter ved kontinuerlig stoeping | |
| EP0147912B1 (en) | Melt overflow system for producing filamentary or fiber products directly from molten materials | |
| JPH09206890A (ja) | 連続鋳造体を製造するための金属の再溶解方法およびそれに用いる装置 | |
| US20040173337A1 (en) | Process and apparatus for preparing a metal alloy | |
| CN108273980A (zh) | 一种预热自耗电极电渣重熔生产复合轧辊方法 | |
| JPH0734987B2 (ja) | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 | |
| CN116121548B (zh) | 一种电渣重熔中铸锭局部凝固时间控制方法、系统及设备 | |
| CN108080603A (zh) | 一种减少单晶高温合金截面突变处杂晶形成的方法 | |
| CN101579723B (zh) | 一种采用浇道自搅拌技术制备半固态浆料的方法及装置 | |
| JPH01264920A (ja) | シリコン鋳造装置 | |
| CN207227513U (zh) | 一种自耗电极 | |
| US6129135A (en) | Fabrication of metal-matrix compositions | |
| CN108247021A (zh) | 一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置及其方法 | |
| RU2232669C1 (ru) | Способ электрошлаковой наплавки малогабаритных торцов | |
| CN209614207U (zh) | 电渣熔铸叶片随型随动、分段逐级成型装置 | |
| JP2004522852A (ja) | 導電性スラグ浴内で電極を溶解して金属インゴットまたはビレットを製造する方法およびこれを実行する装置 | |
| JP2002331354A (ja) | 微細な等軸晶組織を有する鋳造体の製造方法 | |
| CN208033638U (zh) | 一种预热自耗电极生产复合轧辊的电渣重熔装置 | |
| CN1354054A (zh) | 电渣重熔补缩新工艺 | |
| JPS60124442A (ja) | 複合鋼塊の製造方法 |