JPH08267182A - 鋼の連続鋳造用鋳型 - Google Patents
鋼の連続鋳造用鋳型Info
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- JPH08267182A JPH08267182A JP7020895A JP7020895A JPH08267182A JP H08267182 A JPH08267182 A JP H08267182A JP 7020895 A JP7020895 A JP 7020895A JP 7020895 A JP7020895 A JP 7020895A JP H08267182 A JPH08267182 A JP H08267182A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】鋼の連続鋳造において、鋳型表面にサーメット
または金属を溶射し、鋳片表面の縦割れ等の表面欠陥を
低減する。 【構成】鋳型表面にサーメットまたは金属の溶射を行
い、溶射中の気孔と溶射材料そのものの熱抵抗によっ
て、鋳片を緩冷却して縦割れを防止する。溶射した面に
金属をメッキすることで、縦割れをさらに抑制する。 【効果】連続鋳造鋳片における縦割れ等の表面欠陥を低
減できた。
または金属を溶射し、鋳片表面の縦割れ等の表面欠陥を
低減する。 【構成】鋳型表面にサーメットまたは金属の溶射を行
い、溶射中の気孔と溶射材料そのものの熱抵抗によっ
て、鋳片を緩冷却して縦割れを防止する。溶射した面に
金属をメッキすることで、縦割れをさらに抑制する。 【効果】連続鋳造鋳片における縦割れ等の表面欠陥を低
減できた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳型の表面に溶射を施
した連続鋳造用鋳型とそれを用いた鋼の連続鋳造方法に
関する。
した連続鋳造用鋳型とそれを用いた鋼の連続鋳造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、溶鋼の保温お
よび酸化防止、鋳型と凝固シェル間の潤滑、介在物の捕
捉、鋳型と凝固シェル間の伝熱制御媒体として、連続鋳
造用パウダーが用いられている。連続鋳造用パウダーの
物性は、鋳片の品質を決定する重要な要因であり、特に
鋳片表面の縦割れ発生を抑制するという観点からは、以
下の知見がすでに得られている。
よび酸化防止、鋳型と凝固シェル間の潤滑、介在物の捕
捉、鋳型と凝固シェル間の伝熱制御媒体として、連続鋳
造用パウダーが用いられている。連続鋳造用パウダーの
物性は、鋳片の品質を決定する重要な要因であり、特に
鋳片表面の縦割れ発生を抑制するという観点からは、以
下の知見がすでに得られている。
【０００３】すなわち、縦割れを防止するには鋳型と凝
固シェル間の伝熱抵抗を増加させて、凝固シェルを緩冷
却することが有効であり、そのためにはパウダーの凝固
温度を高くして鋳型表面にパウダー固着層を形成させる
ことが効果的である。しかし、パウダーの凝固温度を高
くすることは、鋳型と凝固シェル間の潤滑を阻害しブレ
ークアウトの原因となる。したがって、パウダー高凝固
温度化には限界がある。
固シェル間の伝熱抵抗を増加させて、凝固シェルを緩冷
却することが有効であり、そのためにはパウダーの凝固
温度を高くして鋳型表面にパウダー固着層を形成させる
ことが効果的である。しかし、パウダーの凝固温度を高
くすることは、鋳型と凝固シェル間の潤滑を阻害しブレ
ークアウトの原因となる。したがって、パウダー高凝固
温度化には限界がある。
【０００４】さらに、パウダー固着層の伝熱抵抗を高め
るためには、固着層中の気泡の体積率を増加させること
が有効と考えられるが、現在のところその手段は見いだ
されていない。また、固着層の厚みが鋳型幅方向に不均
一であると、凝固シェル厚の薄い部分が生じて、そこに
応力が集中し縦割れが発生する。以上のように、パウダ
ーによる伝熱の制御には限界があるため、鋳型を改良す
ることにより、縦割れを防止することが図られている。
るためには、固着層中の気泡の体積率を増加させること
が有効と考えられるが、現在のところその手段は見いだ
されていない。また、固着層の厚みが鋳型幅方向に不均
一であると、凝固シェル厚の薄い部分が生じて、そこに
応力が集中し縦割れが発生する。以上のように、パウダ
ーによる伝熱の制御には限界があるため、鋳型を改良す
ることにより、縦割れを防止することが図られている。
【０００５】特開昭54-5825では、鋳型湯面付近に熱伝
導率が低い１〜５ｍｍ厚の金属を埋め込み、鋳型の冷却
を緩和することが述べられている。しかしながら、銅鋳
型の熱伝導率が６０Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であるのに対
して、金属の熱伝導率は４０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下
になることはなく、冷却を大きく緩和するには至らな
い。
導率が低い１〜５ｍｍ厚の金属を埋め込み、鋳型の冷却
を緩和することが述べられている。しかしながら、銅鋳
型の熱伝導率が６０Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃であるのに対
して、金属の熱伝導率は４０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下
になることはなく、冷却を大きく緩和するには至らな
い。
【０００６】また、特開平1-299744には鋳型幅中央近傍
に耐火物を塗布することが述べられているが、溶鋼によ
るヒートショックによって耐火物が剥がれること、また
連続鋳造用パウダーによって耐火物が溶損することが問
題となる。米国特許US5299627には鋳型そのものを銅よ
りも熱伝導率の低い遷移金属を用いることが述べられて
いるが、インコネル等の遷移金属を用いることは大幅な
コストアップを招く。
に耐火物を塗布することが述べられているが、溶鋼によ
るヒートショックによって耐火物が剥がれること、また
連続鋳造用パウダーによって耐火物が溶損することが問
題となる。米国特許US5299627には鋳型そのものを銅よ
りも熱伝導率の低い遷移金属を用いることが述べられて
いるが、インコネル等の遷移金属を用いることは大幅な
コストアップを招く。
【０００７】さらに、鋳型に加工を施す例として鋳型表
面に銅以外の材料を溶射することがなされている。特開
平1-233047では、クロムカーバイドを主成分としＮｉ，
Ｃｒもしくはコバルトからなるサーメットを鋳型表面に
溶射することが述べられているが、鋳型の耐熱性、耐摩
耗性を向上させることを目的としている。特開昭62-207
534では、鋳型表面にＮｉの層を設け、その上に特定組
成のサーメットを溶射することが述べられているが、こ
れは鋳型の長寿命化を目的としている。
面に銅以外の材料を溶射することがなされている。特開
平1-233047では、クロムカーバイドを主成分としＮｉ，
Ｃｒもしくはコバルトからなるサーメットを鋳型表面に
溶射することが述べられているが、鋳型の耐熱性、耐摩
耗性を向上させることを目的としている。特開昭62-207
534では、鋳型表面にＮｉの層を設け、その上に特定組
成のサーメットを溶射することが述べられているが、こ
れは鋳型の長寿命化を目的としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点を
鑑みてなされたもので、鋼の連続鋳造用鋳型の鋳型表面
に溶射することにより鋳型からの冷却を緩和し、縦割れ
等の表面欠陥の少ない鋳片を提供する。
鑑みてなされたもので、鋼の連続鋳造用鋳型の鋳型表面
に溶射することにより鋳型からの冷却を緩和し、縦割れ
等の表面欠陥の少ない鋳片を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、 （１）鋳型表面にサーメットを５０〜５００μｍ溶射す
ることを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 （２）鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶射する
ことを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 （３）鋳型表面にサーメットを５０〜５００μｍ溶射
し、その上に金属をメッキまたは溶射することを特徴と
する鋼の連続鋳造用鋳型。 （４）鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶射し、
その上に金属のメッキをすることを特徴とする鋼の連続
鋳造用鋳型。 である。
ることを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 （２）鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶射する
ことを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 （３）鋳型表面にサーメットを５０〜５００μｍ溶射
し、その上に金属をメッキまたは溶射することを特徴と
する鋼の連続鋳造用鋳型。 （４）鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶射し、
その上に金属のメッキをすることを特徴とする鋼の連続
鋳造用鋳型。 である。
【００１０】以下、本発明を詳述する。溶射を施す位置
は鋳型表面全面でも良いが、縦割れを防止するという観
点においては、メニスカスから下方１００ｍｍ以上の範
囲であればよい。縦割れは湯面下１００ｍｍ程度までの
初期凝固に支配されるからである。このように鋳型表面
を部分的に溶射するに際しては、溶射する鋳型表面をあ
らかじめ溶射厚み相当研削し、溶射後に銅鋳型表面と溶
射面に段差が生じないようにすることが好ましい。
は鋳型表面全面でも良いが、縦割れを防止するという観
点においては、メニスカスから下方１００ｍｍ以上の範
囲であればよい。縦割れは湯面下１００ｍｍ程度までの
初期凝固に支配されるからである。このように鋳型表面
を部分的に溶射するに際しては、溶射する鋳型表面をあ
らかじめ溶射厚み相当研削し、溶射後に銅鋳型表面と溶
射面に段差が生じないようにすることが好ましい。
【００１１】また、溶射する粒子の径は１０〜１００μ
ｍと比較的大きいために、溶射表面は一般的に凹凸が激
しい。したがって、溶射表面を研磨して平坦にすること
が望ましい。
ｍと比較的大きいために、溶射表面は一般的に凹凸が激
しい。したがって、溶射表面を研磨して平坦にすること
が望ましい。
【００１２】このようにして、得られた溶射層は以下の
ような作用で縦割れを抑制する。前述のように溶射する
粒子の径は１０〜１００μｍと粗いため、溶射層は気孔
に富む。したがって、その熱伝導率は溶射する材料が金
属であっても２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃程度と低い。サ
ーメットであれば１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下にまで
低下する。このように溶射層が小さな熱伝導率を持つこ
とによって、凝固シェルを緩やかに冷却し縦割れを防止
し得る。
ような作用で縦割れを抑制する。前述のように溶射する
粒子の径は１０〜１００μｍと粗いため、溶射層は気孔
に富む。したがって、その熱伝導率は溶射する材料が金
属であっても２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃程度と低い。サ
ーメットであれば１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下にまで
低下する。このように溶射層が小さな熱伝導率を持つこ
とによって、凝固シェルを緩やかに冷却し縦割れを防止
し得る。
【００１３】さらに溶射表面に金属をメッキすることで
縦割れはさらに抑制される。溶射したままの状態では鋳
型表面に気孔が存在し、連続鋳造用パウダーが気孔に差
し込むために鋳型表面に連続鋳造用パウダーが不均一に
張り付く場合がある。これが凝固シェルの不均一な成長
をもたらして縦割れが発生する。連続鋳造用パウダーの
不均一な張り付きは、溶射表面に金属のメッキをするこ
とで抑制できる。金属は、ＮｉやＣｒといった単体でも
Ｎｉ−Ｃｒといった合金メッキでもよい。
縦割れはさらに抑制される。溶射したままの状態では鋳
型表面に気孔が存在し、連続鋳造用パウダーが気孔に差
し込むために鋳型表面に連続鋳造用パウダーが不均一に
張り付く場合がある。これが凝固シェルの不均一な成長
をもたらして縦割れが発生する。連続鋳造用パウダーの
不均一な張り付きは、溶射表面に金属のメッキをするこ
とで抑制できる。金属は、ＮｉやＣｒといった単体でも
Ｎｉ−Ｃｒといった合金メッキでもよい。
【００１４】また、連続鋳造用パウダーの張り付きを防
止するためには、粒子径が５０μｍ以下と小さな溶射を
することによっても解決可能である。さらに、溶射表面
のみ粒子径が５０μｍ以下となる細かい溶射をしてもよ
い。また、サーメットを溶射した場合には、金属に比べ
て連続鋳造用パウダーとの反応がおこりやすいので、そ
れを防止する観点からもサーメットの表面に金属のメッ
キまたは溶射をすることが望ましい。
止するためには、粒子径が５０μｍ以下と小さな溶射を
することによっても解決可能である。さらに、溶射表面
のみ粒子径が５０μｍ以下となる細かい溶射をしてもよ
い。また、サーメットを溶射した場合には、金属に比べ
て連続鋳造用パウダーとの反応がおこりやすいので、そ
れを防止する観点からもサーメットの表面に金属のメッ
キまたは溶射をすることが望ましい。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例および比較例を一括して表１
に示す。鋳型表面全面にＺｒＯ2６０％−ＮｉＣｒ合金
４０％からなるサーメットを５０μｍ溶射し、この鋳型
を用いて炭素濃度０．１５重量％の熱延用中炭素鋼を鋳
造した。その結果、鋳片の縦割れ発生は非常に少なく、
発生率は全体で０．０５％であり、溶射をしていない比
較例１の３．１％に比較して小さかった。
に示す。鋳型表面全面にＺｒＯ2６０％−ＮｉＣｒ合金
４０％からなるサーメットを５０μｍ溶射し、この鋳型
を用いて炭素濃度０．１５重量％の熱延用中炭素鋼を鋳
造した。その結果、鋳片の縦割れ発生は非常に少なく、
発生率は全体で０．０５％であり、溶射をしていない比
較例１の３．１％に比較して小さかった。
【００１６】一方、比較例２のサーメットを３０μｍ溶
射した場合には、縦割れ発生率は２．９％であり、サー
メットによる緩冷却の効果が不十分である。また、実施
例２のサーメット厚みが５００μｍでは縦割れ発生率が
０．０６％と非常に低かったが、６００μｍ溶射した場
合には溶射が剥がれたため鋳造を中断した（比較例
３）。
射した場合には、縦割れ発生率は２．９％であり、サー
メットによる緩冷却の効果が不十分である。また、実施
例２のサーメット厚みが５００μｍでは縦割れ発生率が
０．０６％と非常に低かったが、６００μｍ溶射した場
合には溶射が剥がれたため鋳造を中断した（比較例
３）。
【００１７】鋳型表面全面にＮｉを１００μｍ溶射し、
この鋳型を用いて炭素濃度０．１５重量％の厚板用中炭
素鋼を鋳造した（実施例３）。その結果、鋳片の縦割れ
発生は非常に少なく、発生率は全体で０．０７％であ
り、溶射をしていない比較例４の３．６％に比較して小
さかった。一方、比較例のＮｉを３０μｍ溶射した場合
には、縦割れ発生率は２．９％であり、溶射層中の気孔
による緩冷却の効果が不十分である（比較例５）。ま
た、実施例４のＮｉ厚みが２０００μｍでは縦割れ発生
率が０．０６％と非常に低かったが、厚み３０００μｍ
では溶射が剥がれたため鋳造を中断した（比較例６）。
この鋳型を用いて炭素濃度０．１５重量％の厚板用中炭
素鋼を鋳造した（実施例３）。その結果、鋳片の縦割れ
発生は非常に少なく、発生率は全体で０．０７％であ
り、溶射をしていない比較例４の３．６％に比較して小
さかった。一方、比較例のＮｉを３０μｍ溶射した場合
には、縦割れ発生率は２．９％であり、溶射層中の気孔
による緩冷却の効果が不十分である（比較例５）。ま
た、実施例４のＮｉ厚みが２０００μｍでは縦割れ発生
率が０．０６％と非常に低かったが、厚み３０００μｍ
では溶射が剥がれたため鋳造を中断した（比較例６）。
【００１８】図１に示すように鋳型湯面位置に相当する
範囲を１００μｍ研削した後に、ＺｒＯ2６０％−Ｎｉ
Ｃｒ合金４０％からなるサーメットを１００μｍ溶射し
て、この鋳型を用いて炭素濃度０．１５重量％の熱延用
中炭素鋼を鋳造した（実施例５）。その結果、鋳片の縦
割れ発生は非常に少なく、発生率は全体で０．０４％で
あり、溶射をしていない比較例１の３．１％に比較して
小さかった。
範囲を１００μｍ研削した後に、ＺｒＯ2６０％−Ｎｉ
Ｃｒ合金４０％からなるサーメットを１００μｍ溶射し
て、この鋳型を用いて炭素濃度０．１５重量％の熱延用
中炭素鋼を鋳造した（実施例５）。その結果、鋳片の縦
割れ発生は非常に少なく、発生率は全体で０．０４％で
あり、溶射をしていない比較例１の３．１％に比較して
小さかった。
【００１９】また、図１に示すように鋳型湯面位置に相
当する範囲に、Ｎｉを１００μｍ溶射して同様の鋼を鋳
造したところ、縦割れ発生率は０．０７％と小さかった
（実施例６）。さらにこれらの鋳型表面全面にＮｉを厚
さ５００μｍメッキしたところ、縦割れ発生率は、サー
メット溶射では０％（実施例７）、Ｎｉ溶射では０．０
１％（実施例８）にまで低下した。
当する範囲に、Ｎｉを１００μｍ溶射して同様の鋼を鋳
造したところ、縦割れ発生率は０．０７％と小さかった
（実施例６）。さらにこれらの鋳型表面全面にＮｉを厚
さ５００μｍメッキしたところ、縦割れ発生率は、サー
メット溶射では０％（実施例７）、Ｎｉ溶射では０．０
１％（実施例８）にまで低下した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明におい
て、サーメットもしくは金属を鋳型表面に溶射し、この
鋳型を用いて連続鋳造を行うことにより、縦割れ等の鋳
片表面欠陥を防止することが可能になる。さらに、溶射
面に金属のメッキをすることで、より縦割れの発生を減
少させることができる。
て、サーメットもしくは金属を鋳型表面に溶射し、この
鋳型を用いて連続鋳造を行うことにより、縦割れ等の鋳
片表面欠陥を防止することが可能になる。さらに、溶射
面に金属のメッキをすることで、より縦割れの発生を減
少させることができる。
【図１】は溶鋼湯面近傍に溶射をした鋳型の説明図。
１ 連続鋳造用鋳型 ２ 溶射面 ３ 溶鋼湯面位置 ４ 浸漬ノズル
Claims (4)
- 【請求項１】鋳型表面にサーメットを５０〜５００μｍ
溶射することを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 - 【請求項２】鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶
射することを特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 - 【請求項３】鋳型表面にサーメットを５０〜５００μｍ
溶射し、その上に金属のメッキまたは溶射をすることを
特徴とする鋼の連続鋳造用鋳型。 - 【請求項４】鋳型表面に金属を１００〜２０００μｍ溶
射し、その上に金属のメッキをすることを特徴とする鋼
の連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020895A JPH08267182A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 鋼の連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020895A JPH08267182A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 鋼の連続鋳造用鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08267182A true JPH08267182A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13424887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7020895A Withdrawn JPH08267182A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 鋼の連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08267182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100940552B1 (ko) * | 2002-08-16 | 2010-02-10 | 카엠이 저머니 아게 | 액냉식 주형 |
| JP2010515583A (ja) * | 2007-01-18 | 2010-05-13 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | コーティングを備えた金型 |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP7020895A patent/JPH08267182A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100940552B1 (ko) * | 2002-08-16 | 2010-02-10 | 카엠이 저머니 아게 | 액냉식 주형 |
| JP2010515583A (ja) * | 2007-01-18 | 2010-05-13 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | コーティングを備えた金型 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |