JPH0847748A

JPH0847748A - 連続鋳造用鋳型

Info

Publication number: JPH0847748A
Application number: JP20592694A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Shirai; 善久白井; Masashi Takaso; 正志高祖; Fumio Kawahigashi; 文雄川東
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】溶射被膜を設けた鋳型により表面肌の良好な
鋳片を安定して得ることができる連続鋳造手段を提供す
る。【構成】溶湯を凝固させて連続的に鋳片を製造するた
めの連続鋳造用冷却鋳型（ストリップキャスティングの
冷却ロ−ルや無端ベルト式薄スラブ連続鋳造でのベル
ト，冷却ブロックを含む）を、溶湯との接触面に耐火性
物質で封孔処理された硬質金属，サーメット又はセラミ
ックスの溶射被膜を有して成る構成とすることにより、
鋳片表面にクレーター状欠陥が発生するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、溶融金属を連続的に
鋳造凝固させて鋳片を製造するための連続鋳造用鋳型に
関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】現在、溶融金属（以降“溶湯”
と称す）を連続的に鋳造凝固させて鋳片とする連続鋳造
法としては、例えば次の方式のものが良く知られてい
る。 (A) 両端開放鋳型を用いる一般的な方式。 (B) 回転する冷却ロールを鋳型として、数mm厚さの薄
鋳片を連続して製造するストリップキャスティング式， a) 図１に示す単ロ−ル方式， b) 図２に示す双ロ−ル上注ぎ方式， c) 図３に示す異径双ロ−ル横注ぎ方式。 (C) 背面を冷却した一対の回転する薄鋼板製無端ベル
トを鋳型とするか、あるいは一対の回転移動する冷却ブ
ロックで構成された無端ベルト状の鋳型を用い、数十mm
厚さの薄鋳片を連続して製造する無端ベルト式， a) 図４に示す傾斜型双ベルト方式， b) 図５に示す双ブロック鋳型方式。

【０００３】ところで、このような連続鋳造法において
は、主として次に示す２つの理由から、溶湯と接する表
面に溶射被膜を形成した鋳型を使用することが提案され
ており、実操業においてもこのような溶射被膜を有する
鋳型の使用が一般化しつつあった。イ ) 凝固シェルの緩冷却化鋳型の抜熱速度を低減し鋳片（凝固シェル）が緩冷却さ
れるようにする。これによって凝固シェルに熱変形が生
じにくくなり、均一な厚さの凝固シェルが形成される。
そして、鋳片表面における割れ等の欠陥が大幅に低減
し、良好な品質の鋳片が得られる。ロ ) 鋳型の長寿命化通常、鋳型材料として使用している銅合金は硬度が小さ
いため、耐熱性に優れた金属（Ni，Cr等）をメッキして
いるものの摩耗したり損傷して鋳片の表面品質に悪影響
が及び、長時間の操業には耐えられない。このため、硬
度が大きくて耐熱性に優れた材料を溶射して鋳型表面を
被覆することにより、鋳型の耐用寿命を延ばす。

【０００４】なお、溶射被膜を形成した鋳型に係る提案
としては以下のものを例示することができる。例えば、
上下開放鋳型を振動（オシレーション）させながら鋳造
する一般的な連続鋳造法（以降“従来連続鋳造法”と呼
ぶ）に関するものでは、(a) 鋳型の抜熱速度を抑えて
均一な厚さの凝固シェルを形成させ割れのない鋳片を得
るための、内面に“NiまたはCrにセラミックスを混合し
た粉体”を溶射した水冷銅鋳型（特開昭55−156643号公
報），(b) 耐熱性や高温耐摩耗性を改善するための、
表面にNi−Cr合金とCr炭化物の混合粉末を溶射した水冷
銅鋳型（特開昭58-81544号公報），(c) 耐摩耗性を改
善するための、表面に高温硬度が高くて熱膨張率が母材
とほぼ等しい金属を拡散溶接あるいは爆着にて接合した
後で硬質金属，サーメット又はセラミックスを溶射した
水冷銅鋳型（特開昭61−289948号公報），等が提案され
ている。

【０００５】また、回転する冷却ロールを鋳型とするス
トリップキャスティング法に関するものでは、(a) 高
温耐摩耗性を向上させてロール寿命を延ばすための、ロ
ール母材の表面にNiの下地メッキを施した後で爆発式溶
射法により高硬度セラミック基材を溶射した冷却ロール
鋳型（特開昭59−163056号公報），(b) 緩冷却化して
均一な凝固シェルの形成，内部欠陥の防止を図るため
の、表面に金属の酸化物又は窒化物の溶射被膜を設けた
冷却ロール鋳型（特公平５-23853号公報），等が提案さ
れている。

【０００６】更に、無端ベルト式薄スラブ連続鋳造法に
関するものでは、溶湯によるベルトへの熱負荷を軽減し
てベルトの変形や損傷を防止すると共に、割れ等の鋳片
欠陥を低減するための、表面に耐火性セラミックスを溶
射したベルト状鋳型（特開昭59−174254号公報）等が提
案されている。

【０００７】このように、何れの方式の連続鋳造法にお
いても、鋳型表面に硬質金属，サーメットあるいはセラ
ミックスの溶射被膜を設けた場合には、鋳型の抜熱速度
低減に基づいた鋳片品質の改善効果や、鋳型の耐摩耗性
向上に基づいた鋳型寿命の延命化効果等が得られること
は今や周知の事項となっていた。しかしながら、一方
で、上記各鋳型に硬質金属，サーメットあるいはセラミ
ックスの溶射被膜を設けると、得られる鋳片の表面には
直径が数mm程度の小さなクレーター状の凹み（以降“ク
レーター状欠陥”と称する) が全面に発生し、表面肌は
必ずしも良くならないという問題があった。

【０００８】上述したように、これは従来連続鋳造法，
ストリップキャスティング法あるいは無端ベルト式薄ス
ラブ連続鋳造法の何れの場合にも指摘される問題であ
り、溶射層を有した鋳型により得られる鋳片の表面肌に
は同様のクレーター状欠陥が発生する傾向があったが、
特に、得られる鋳片厚が薄いストリップキャスティング
法によって１mm厚以下程度の極薄鋳片を製造しようとす
ると、鋳片に直径が数mm程度の孔（鋳片が形成されない
部分）が生じてしまって満足な薄板を得られない場合も
あった。

【０００９】そこで、溶射の方法（プラズマ式，爆発式
等）を変えたり、施工後の溶射被膜表面を研磨して平坦
化することも試みたが、このような手立てを講じても依
然として鋳片表面にクレーター状欠陥が生じる傾向は変
わらなかった。このため、そのまま圧延するとクレータ
ー状欠陥が製品に疵や模様として残ってしまうので、鋳
造後にクレーター状欠陥の重度でないもの（孔が開くほ
どには至っていないもの）を選び出し、鋳片の表面を切
削し欠陥の除去を図ってから圧延を行なう必要があっ
た。

【００１０】このようなことから、本発明が目的とした
のは、溶射被膜を設けた鋳型により表面肌の良好な鋳片
を安定して得ることができる連続鋳造手段を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく、「それにはまず溶射被膜を有する鋳型で
連続鋳造を行った場合に鋳片にクレーター状の欠陥や穴
ができる原因を究明する必要がある」との認識の下に鋭
意研究を行い、その過程で次のような試験，調査を実施
した。即ち、連続鋳造鋳型と同材質のブロックの表面に
種々の材料を溶射して“溶射被膜を有する鋳型”のサン
プルを作製した後、これを実際の操業と温度，成分等が
同じ条件の溶湯中に数秒間浸漬してその表面に凝固シェ
ルを形成させ、得られたシェルの表面肌や凝固組織等を
調査した。

【００１２】そして、上記調査結果を詳細に検討したと
ころ、「“溶射被膜を有する鋳型”を使った連続鋳造に
おいて生じがちな“鋳片肌のクレーター状欠陥”の原因
が、溶射層（被膜）の表面に開口した気孔やクラック中
における雰囲気ガス（通常は空気）の存在にある」との
事実が明らかとなった。

【００１３】つまり、図６で示すように、溶射方法や溶
射材料によって多少の差はあるものの、一般に溶射層の
表面から内部にかけては多くの気孔が存在する。そのた
め、このような溶射層を有した鋳型に溶湯が注入され、
溶射層表面が溶湯と接して高温になると、溶射層表面に
開口する気孔（溶湯が浸入しないような小さな気孔であ
っても）の中に存在していた雰囲気ガス（空気）が熱膨
脹によって溶射層表面の外にまで膨れ出し、部分的なガ
スの断熱層を形成する。従って、その部分のみが断熱状
態となり溶湯の凝固が遅れてしまう。この結果、凝固時
間が１秒以下の凝固初期において、膨脹したガスが存在
しない正常部分には凝固シェルが形成されるが、ガスが
存在する部分には凝固シェルが形成されない状態が生
じ、この時点の鋳片にはシェルが形成されていない穴が
存在することとなる。そして、凝固が進むにつれ、ガス
が存在している部分にも遅れてシェルが形成されるが、
表面には凹みが残ってしまい、これがクレーター状の欠
陥になることが判明した。なお、この現象は、溶射層表
面に微小クラックが存在している場合にも同じく発生す
る。

【００１４】そこで、上述のような現象を不都合なく抑
えることができる有効な手立てを求めて更に研究を重ね
たところ、「鋳型表面に形成した溶射膜を耐火性物質で
封孔処理し、溶射膜表面に露出している気孔やクラック
の開口部を耐火性物質で塞いでやると、鋳造の際に溶湯
と接しても気孔やクラック内の雰囲気ガスが鋳型壁表面
に膨出することがなくなり、形成される鋳片の表面にク
レーター状の欠陥が発生しなくなる」との新たな知見を
得ることができた。

【００１５】本発明は、上記知見事項等を基にして完成
されたものであり、「溶湯を凝固させて連続的に鋳片を
製造するための連続鋳造用冷却鋳型を、溶湯との接触面
に耐火性物質で封孔処理された硬質金属，サーメット又
はセラミックスの溶射被膜を有して成る構成とした点」
に大きな特徴を有している。

【００１６】上述のように、本発明は、鉄，炭素鋼，合
金鋼等の鉄系金属やそれ以外の非鉄金属の溶湯を凝固さ
せて連続的に鋳片を製造する連続鋳造冷却鋳型の少なく
とも溶湯との接触面に、溶射により硬質金属、サーメッ
トまたはセラミックスの被膜を形成させ、更にその溶射
層表面に存在する気孔やクラックを高融点酸化物等の耐
火性物質で封孔処理することにより、鋳片表面にクレー
ター状欠陥が発生しない溶射被膜形成連続鋳造用鋳型を
実現したものであるが、ここで対象とする「連続鋳造冷
却鋳型」は、“従来連続鋳造法に用いられる通常の両端
開放鋳型（浸漬ノズル式のもの，水平連続鋳造に用いら
れるタンディッシュと鋳型との直結式のもの，例えば
「材料とプロセス」 Vo15(1992)の第1330頁に記載されて
いるような複合ビレットを連続鋳造するもの等)" ,“ス
トリップキャスティング式連続鋳造法に用いられる冷却
ロ−ル”及び“無端ベルト式連続鋳造法に用いられる無
端ベルトや冷却ブロック”等の何れをも含むものであ
る。

【００１７】また、鋳型の少なくとも溶湯と接触する面
に形成される溶射被膜は従来から知られているように
“凝固シェルの緩冷却化”あるいは“鋳型の長寿命化”
のためのものであり、この溶射被膜を形成するための溶
射材としてはNi−Cr合金等の硬質金属、ＷＣ−Co等のサ
ーメット、ZrＯ₂, Al₂Ｏ₃，SiＯ₂，ＢＮ， Si₃Ｎ₄，
SiＣ等のセラミックス、あるいはこれらの混合物の何れ
かが用いられる。なお、溶射被膜の形成には、プラズマ
式，爆発式，アーク式等のいずれの溶射方式を使用して
も良い。この場合、鋳型母材の表面にNi又はNi合金等を
下地（中間層）としてメッキし、その上から溶射施工し
て溶射層を形成させても差し支えはない。

【００１８】本発明において溶射被膜表面の気孔やクラ
ックを封孔する材料（封孔材）はジルコニア，アルミナ
またはシリカ等といった耐火性物質であるが、封孔処理
の際には、これら耐火性物質（ジルコニア，アルミナ，
シリカといった酸化物等）をベースとしたゾル，ほう酸
水溶液，水ガラスあるいはアルキルシリケート等が処理
剤（封孔剤）として使用される。そして、これらを溶射
被膜表面の気孔やクラック中に十分含浸させ、その後加
熱して硬化及びガス化物質の除去を行えば、前記溶射被
膜表面に存在する気孔やクラックの開口はジルコニア，
アルミナ，シリカ又は酸化ホウ素等の耐火性酸化物ある
いはその他の耐火性物質で塞がれ、封孔処理が完了す
る。

【００１９】このように、封孔処理の際に使用する封孔
剤としては、ジルコニア，アルミナまたはシリカ等の酸
化物をベースとしたゾル，ほう酸水溶液，水ガラスある
いはアルキルシリケート等を好適例として挙げることが
できるが、これらの薬剤について説明する。

【００２０】上記の「ゾル」とは、ジルコニア (Zr
Ｏ₂), アルミナ(Al₂Ｏ₃)あるいはシリカ（SiＯ₂)のコロ
イド粒子を水あるいはアルコール等の液体に分散させた
ものであり、コロイド粒子は非常に小さい(0.005〜 0.3
μｍ）ので、液体と共に溶射表面の数μｍの大きさの気
孔やクラックの中に入り込むことができる。そして、含
浸の後、加熱して液体のみを気化・蒸発させてやればコ
ロイド粒子の凝集体が気孔やクラックの中に残り、ZrＯ
₂, Al₂Ｏ₃あるいはSiＯ₂ 等の酸化物が気孔やクラック
を塞ぐことになる。

【００２１】「ほう酸水溶液」は、気孔やクラックの中
に含浸させた後に加熱すると、まず溶媒である水が蒸発
してほう酸（Ｈ₃ＢＯ₃）の固形物が残る。そして、更
に温度を上げてやると（約３００℃）、ほう酸から酸化
ほう素（Ｂ₂Ｏ₃）となり、３００℃以上になると溶射
層表面の気孔やクラック中でも安定して存在するように
なって気孔やクラックを塞ぐ。

【００２２】「水ガラス」は二酸化珪素とアルカリとを
融解して得られた珪酸アルカリ塩を水に溶解したもの
で、アルカリとして Na₂Ｏを用いた珪酸ソーダが代表例
として知られている。これは、気孔やクラック中に含浸
させた後で加熱して水分を除去すると、耐火性でガラス
状の Na₂Ｏ・ｎSiＯ₂が残留し気孔やクラックを塞ぐ。

【００２３】「アルキルシリケート」は、化学式「 Si
(ＯＲ¹)₄」で示されるテトラアルコキシシランを化学
式「Ｒ²Si(ＯＲ³)₃」で示されるトリアルコキシシラン
との共加水分解縮合物、あるいは化学式「 Si(Ｏ
Ｒ¹)₄」で示されるテトラアルコキシシランの加水分解
縮合物と化学式「Ｒ²Si(ＯＲ³)₃」で示されるトリアル
コキシシランの加水分解縮合物との混合物である。な
お、上記化学式において、Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ³はそれぞれ
次のものを示す。Ｒ¹：炭素数１〜４のアルキル基，Ｒ²：炭素数１〜６の炭化水素基，Ｒ³：炭素数１〜４のアルキル基。このアルキルシリケートを溶射層表面の気孔やクラック
に含浸させた後、加熱すると、水や加水分解により生じ
たアルコールが除去され、シロキサンのネットワ−クが
形成されてゲル化しシロキサンによる緻密な封孔処理が
できる。

【００２４】勿論、封孔剤は上記のものに限られるわけ
ではなく、これら以外の薬剤であっても、含浸・加熱硬
化させた後で耐火性のある酸化物等の物質が気孔やクラ
ックを封孔し、その後に加熱された時に気孔やクラック
中に残留するガスが溶射被膜表面から膨出するのを防止
するものであれば何れも使用が可能である。

【００２５】なお、これらの封孔剤は、溶射層表面の微
細な気孔やクラックに充分に含浸させる必要があるた
め、必要に応じて水やアルコール等の溶媒を加えて粘度
や表面張力を調整するのが効果的である。封孔剤を溶射
層表面の気孔やクラックに含浸させる手段としては、は
け塗り，スプレーによる塗布，浸漬等を適用できる。こ
の場合、予め溶射被膜を形成した鋳型を真空下に置いて
溶射被膜の気孔やクラックのガスを脱気し、その後には
け塗り，スプレーによる塗布，浸漬等を実施すればより
効果的に含浸させることができる。

【００２６】封孔剤を含浸させた後は、気孔やクラック
中に残っている封孔剤の溶媒を除去する必要がある。こ
のため、封孔剤を含浸させた鋳型は、自然乾燥後に加熱
して水，アルコール等の溶媒を蒸発させる。この時、急
激な反応や蒸発を避けるために比較的ゆっくりと温度を
上げていくのが望ましい。加熱温度は、封孔剤やその溶
媒の種類によっても異なるが少なくとも鋳造操業中の鋳
型表面温度以上（３００℃以上）とするのが良く、その
温度に３０分間から数時間保持する。

【００２７】具体的な加熱温度を決め方としては、熱分
析により封孔剤の重量減少量を測定する方法がある。即
ち、温度を上げて行って重量減少量がほぼ無くなった時
の温度を求める方法である。この温度以上に加熱して一
定時間保持すれば、封孔剤中のガス化物質は完全に無く
なり、鋳造操業中に悪影響を及ぼすことはない。しか
し、加熱温度は余り高くしすぎると鋳型母材（主に銅合
金）が熱変形するために５００℃以下にするのが望まし
い。ただ、封孔剤による含浸・加熱処理を施しても、熱
処理温度が十分でない場合には気孔やクラック中に残っ
た溶媒が鋳造操業時に気化・膨張して溶射被膜から膨出
するおそれがあるので、加熱温度には十分注意する必要
がある。出来れば、封孔剤の含浸・熱処理後に気孔やク
ラック中には耐火性物質（ZrＯ₂, Al₂Ｏ₃，SiＯ₂等）
だけが残り、これらが溶射層表面の気孔やクラック内を
塞ぐような状態となるように加熱するのが好ましい。な
お、封孔を完全にするため、時には上記の封孔剤の含浸
から加熱処理までの工程（封孔処理）を２回以上繰り返
すと良い。

【００２８】

【作用】さて、本発明に係る連続鋳造用鋳型では、図７
で示すように、溶射層（溶射被膜）表面に存在する気孔
やクラックが封孔材（耐火性物質）により塞がれている
ので、溶射層が溶湯に接して高温度となった時でも、前
記気孔やクラックから雰囲気ガス（空気）が熱膨張して
鋳型（溶射層）表面に膨出することがないため、気孔や
クラックの存在部で溶湯の凝固遅れを生じることがな
く、表面性状の良好な鋳片を得ることができる。

【００２９】その上、溶射層に封孔処理を施しても、表
面の極く一部の気孔やクラックを封孔材で塞ぐだけであ
るので、溶射層本来の目的である鋳型の抜熱速度の低減
や耐摩耗性の向上を損なうことはない。このため、本発
明によると、鋳型の抜熱速度の低減により凝固シェルを
均一に形成させて鋳片の割れや凹みあるいはポロシティ
等の欠陥を防止しつつ表面性状の良好な鋳片を得ること
ができ、更には鋳型の耐摩耗性が向上することにより鋳
型寿命の延命化を図りつつ表面性状の良好な鋳片が得ら
れる等の効果を確保することが可能となる。

【００３０】ところで、一般に、多孔質な溶射被膜で被
覆された材料の耐食性改善等を目的として、ビニール樹
脂，フェノール樹脂，ポリウレタン樹脂等を主材とする
封孔材で溶射被膜の気孔等を塞ぐ封孔処理は知られてい
たものの、連続鋳造に使われる鋳型の場合には、操業条
件や鋳型材質，溶射層厚さ等により多少は異なるものの
溶湯と接触するので高温となり（溶射層表面温度は３０
０℃以上にもなる）、樹脂を封孔材とする上記封孔処理
は封孔材が鋳造操業時に燃焼あるいは蒸発してしまうた
めに適用できないことは言うまでもない。ましてや、溶
射被膜を有した連続鋳造用鋳型で得られる鋳片の表面に
生じがちなクレーター状欠陥が、溶射被膜表面部の微小
な気孔あるいはクラック中に存在する雰囲気ガスの膨出
に起因することを踏まえ、これが耐火性物質による溶射
被膜の封孔処理によって効果的に防止できるとした報告
はこれまで皆無であった。

【００３１】次いで、本発明を実施例により更に具体的
に説明する。

【実施例】

〔実施例１〕下記に示すような、内壁面に封孔処理溶射
被膜を有する上下開放鋳型を準備した。鋳型母材：材質が銅合金で肉厚は20mm，鋳型サイズ：幅1000mm×長さ900mm ×厚さ100mm ，溶射目的：耐摩耗性の向上と鋳型寿命の向上，溶射条件：イ ) 母材の上に下地（中間層）として50μｍ厚さにNiメ
ッキ，ロ ) Niメッキ上に下地としてガス式溶射法にてNi−Cr合
金溶射層を１００μｍ厚さに施工，ハ ) Ni−Cr溶射層上にプラズマ式溶射法にてＷＣ−10％C
o溶射層を１５０μｍ厚さに施工。封孔処理：封孔剤…アルミナ系水和物（コロイド状 Al₂Ｏ₃粒，平
均粒径0.02μｍ），含浸方法…はけ塗り，熱処理…１日の自然乾燥後、２℃/minで昇温し１００℃
で１時間保持してから更に昇温して３５０℃で１時間保
持し、続いて空冷。

【００３２】次に、上記鋳型を使用して低炭素アルミキ
ルド鋼の連続鋳造試験を行った。この時の操業条件は下
記の通りであった。溶湯量：50ton，鋳込み速度：3.0 ｍ/min，鋳型振動条件：サイクル…２４０cpm ，ストローク…８
mm。

【００３３】また、比較試験として、封孔処理を行って
いない溶射鋳型を使用して同様の条件の連続鋳造試験も
実施した。この結果、本発明に係る封孔処理した溶射鋳
型を使用した場合には、得られた鋳片（幅1000mm×厚さ
100mm)の表面肌は鋳型振動によるオシレーシヨンマーク
が見られるだけで良好であり、このためこの鋳片を熱間
圧延すると良好な製品が得られた。また、鋳型は２５０
回以上の鋳込みを行っても問題はなく、封孔処理を行っ
ても溶射本来の目的である耐摩耗性の向上を達成できる
ことが確認された。

【００３４】一方、封孔処理しなかった鋳型での比較試
験の場合は、鋳片にはオシレーシヨンマーク以外にクレ
ーター状の小さな凹み疵（直径が１〜３mmの疵）が多数
発生し、特に鋳込み初期の１０ｍ程度まではやや大きい
凹み疵（直径５〜10mmの疵）が多発した。このため、製
品に疵が残らないように、鋳片表面を全面切削してから
熱間圧延を行わざるを得なかった。

【００３５】〔実施例２〕下記に示すような、表面に封
孔処理溶射被膜を有する双ロール上注ぎ方式（図２で示
した方式）の鋳型（冷却ロ−ル）を準備した。鋳型母材：材質が銅合金で肉厚が20mm，鋳型サイズ：胴長４００mm×直径６００mmφ，溶射目的：抜熱速度の低減（緩冷却），溶射条件：イ ) 母材の上に下地（中間層）として50μｍ厚さにNiメ
ッキ，ロ ) Niメッキ上に下地としてガス式溶射法にてNi−Cr合
金溶射層を５０μｍ厚さに施工，ハ ) Ni−Cr溶射層上にプラズマ式溶射法にて“ZrＯ₂−
８％Ｙ₂Ｏ₃溶射層”を２００μｍ厚さに施工。封孔処理：封孔剤：アルキルシリケート｛前述した化学式「 Si(Ｏ
Ｒ¹)₄」で示されるテトラアルコキシシランと化学式
「Ｒ²Si(ＯＲ³)₃」で示されるトリアルコキシシランと
の共加水分解縮合物、あるいは化学式「 Si(ＯＲ¹)₄」
で示されるテトラアルコキシシランの加水分解縮合物と
化学式「Ｒ²Si(ＯＲ³)₃」で示されるトリアルコキシシ
ランの加水分解縮合物との混合物，含浸方法：スプレーで塗布，熱処理…１日の自然乾燥後、１℃/minで昇温し４５０℃
で１時間保持してから空冷。なお、加熱温度は、予め１
２０℃で熱処理した封孔剤を熱分析し、その際の重量変
化より決定した。この熱分析結果を図８に示したが、図
８に示される結果から明らかなように１６０〜３７０℃
で重量変化が大きいので加熱温度は４５０℃とした。

【００３６】次に、上記鋳型（冷却ロ−ル）を使用して
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼の連続鋳造試験を行った。こ
の時の操業条件は下記の通りであった。溶湯量：２ton，鋳込み速度：５０ｍ/min，

【００３７】また、比較試験として、封孔処理を行って
いない溶射鋳型（溶射ロール）を使用して同様の条件の
連続鋳造試験も実施した。この結果、本発明に係る封孔
処理した溶射鋳型（溶射ロール）を使用した場合には、
得られた鋳片（幅400mm ×厚さ2.1mm)の表面性状は良好
で、凹みや割れ等の疵は見られなかった。

【００３８】一方、封孔処理をしなかった溶射鋳型（溶
射ロール）での比較試験の場合は、鋳片表面に割れ疵は
見られなかったものの、全面にクレーター状の小さな凹
み疵（直径が１〜３mmの疵）が多数発生し、特に鋳込み
初期の１０ｍ程度までは凝固シェルの生成していない部
分（穴あき）も見られた。このため、その後に圧延して
も製品に疵が残るため、この鋳片は使用することができ
なかった。

【００３９】〔実施例３〕下記に示すような、表面に封
孔処理溶射被膜を有する傾斜型双ベルト方式（図４で示
した方式）の鋳型（ベルト）を準備した。鋳型母材：材質が低炭素アルミキルド鋼で肉厚が1.5mm
，鋳型サイズ：幅１０００mm×長さ 2.9ｍ×厚さ５０mm，溶射目的：抜熱速度の低減（緩冷却），溶射条件：イ ) 母材の上に下地としてガス式溶射法にてNi−Cr合金
溶射層を５０μｍ厚さに施工，ロ ) Ni−Cr溶射層上に爆発式溶射法にて Al₂Ｏ₃溶射層
を１５０μｍ厚さに施工。封孔処理：封孔剤…ほう酸，含浸方法…スプレーで塗布，熱処理…１日の自然乾燥後、２℃/minで昇温し４００℃
で１時間保持してから空冷。なお、加熱温度は、予め１
２０℃で熱処理した封孔剤を熱分析し、その際の重量変
化より決定した。この熱分析結果を図９に示したが、図
９に示される結果から明らかなように１００〜２００℃
で重量変化が大きく、４００℃で一定となるので、加熱
温度は４００℃とした。

【００４０】次に、上記鋳型（ベルト）を使用した傾斜
型双ベルト方式薄スラブ連続鋳造機で低炭素アルミキル
ド鋼の連続鋳造試験を行った。この時の操業条件は下記
の通りであった。溶湯量：５０ton，鋳込み速度：4.0 ｍ/min，

【００４１】また、比較試験として、封孔処理を行って
いない溶射鋳型（ベルト）を使用して同様の条件の連続
鋳造試験も実施した。この結果、本発明に係る封孔処理
した溶射鋳型（溶射ベルト）を使用した場合は、得られ
た鋳片（幅600mm ×厚さ50mm）の表面性状は良好で、凹
みや割れ等の疵は見られなかった。

【００４２】一方、封孔処理をしなかった溶射鋳型（溶
射ベルト）での比較試験の場合は、鋳片表面に割れ疵は
見られなかったものの、全面にクレーター状の小さな凹
み疵（直径が１〜３mmの疵）が多数発生した。このた
め、製品に疵が残らないように、鋳片表面を全面切削し
てから熱間圧延を行わざるを得なかった。

【００４３】

【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、溶射被膜を有する鋳型本来の目的である抜熱速度の
低減や耐摩耗性の向上を損なうことなく、クレ−タ−状
欠陥を安定して防止することができる溶射被膜施工連続
鋳造用鋳型を提供することが可能となり、健全で表面品
質の良い連続鋳造鋳片を高鋳型寿命の下で製造できるよ
うになるなど、産業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単ロ−ル方式のストリップキャスティング法に
関する説明図である。

【図２】双ロ−ル上注ぎ方式のストリップキャスティン
グ法に関する説明図である。

【図３】異径双ロ−ル横注ぎ方式のストリップキャステ
ィング法に係る説明図である。

【図４】傾斜型双ベルト方式の無端ベルト式薄スラブ連
続鋳造法に係る説明図である。

【図５】双ブロック鋳型方式の無端ベルト式薄スラブ連
続鋳造法に係る説明図である。

【図６】封孔処理を施していない溶射被膜施工連続鋳造
用鋳型を使用した時の鋳片生成状況に係る説明図であ
る。

【図７】封孔処理を施した溶射被膜施工連続鋳造用鋳型
を使用した時の鋳片生成状況に係る説明図である。

【図８】封孔剤（アルキルシリケート）の熱分析による
重量変化の調査結果を示すグラフである。

【図９】封孔剤（ほう酸）の熱分析による重量変化の調
査結果を示すグラフである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 4/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属を凝固させて連続的に鋳片を製
造するための冷却鋳型であって、溶融金属との接触面に
耐火性物質で封孔処理された硬質金属，サーメット又は
セラミックスの溶射被膜を有して成ることを特徴とす
る、連続鋳造用鋳型。