JPS5823536A - 複層中空鋼塊の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複層中空鋼塊の製造方法に係シ、特に内面被覆
鋼材を低廉なコストで製造できる複層中空鋼塊の製造方
法に関する。

化学反応プラ／トの反応容器や輸送パイプには内面をス
テンレス鋼等の耐食性のすぐれ九合全て被覆した鋼材が
使用されている。現在これらの被覆は溶接肉盛によって
行われているが、その製造コストは非常に高価である。

又、従来内面被覆鋼材を製造する方法として。

肉感溶接法のほかに圧延法および爆発圧着法あるいは複
層鋼塊よシ製造する方法等があるが、何れも複層金属間
の密着性の問題あるいは製造コストが高い等の欠点を有
していた。

本発明の目的はこれら従来技術の問題点を解決し、内面
被覆鋼材を低廉なコストで製造できる複層中空鋼塊の製
造方法を提供するにある。

本発明の要旨とするところは次のとおシである。

すなわち、定盤上に下注ぎ用鋳型を載置する！ＲＮと、
前記鋳型の中央部に積層中空鋼塊の内層の成分組成から
成る厚さ５ｍｍ以上の第１鋼管を立設する段階と、前記
第１鋼管の内側に同心の第２鋼管を立設し両者の間隙に
耐火材を充填する段階と、前記第２鋼管の更に内側に前
記定盤との関ＫｒＩＩＵｉｉを有する同心の第３鋼管を
立設しその上部よシ下降して前記第２鋼管との間隙を上
昇する冷却用ガス流路を形成する段階と、前記第１鋼管
の外側に炭化水素系または炭化弗素系の樹脂を被覆する
段階と、前記画盤と第１鋼管とが形成する空間に前記複
層中空鋼塊の外層となる成分組成を有する溶鋼を下注ぎ
注入する段階とを有して成るんとを特第１図は本発明の
複層中空鋼塊製造用鋳型装置を示す縦断両図である。す
なわち本発明法における鋳蓋装置は定盤１上に載置され
た下注ぎ用鋳型２と、鋳１１２の中央部に配置された中
子３と、中子３の稟に内側に設けられた中子冷却用ガス
流路４から構成されている。これらの中子３および中子
冷却用ガス流路４は溶鋼中に浮き上らないように鋳１１
２の上端に支持金具５によって固定されている。

本発明法においては、先ず定盤１上に下注ぎ用鋳ｍ２を
載置し、次に中子３の最外層である第１鋼管６を鋳型の
中央部に立設する。この第１鋼管６は本発明の中核をか
すものであシ、目的とする複層中空鋼塊の内層の成分組
成を有し、厚さは５ｍ以上を必要とする０次に第１鋼管
６の内側にこれと同心に第２鋼管７を設は第１鋼管６と
第ｉ鋼管７の関１ｌＰｃ鋳物砂等の耐火材８を充填する
。

中子３の内側に設けられる中子冷却用ガス流路４は、第
２鋼管７の更に内側にこれと同心に設けられた第３鋼管
９を利用して形成する。すなわち、第３鋼管９の下端と
定盤ｌとの間には間１１１０を設け、中子冷却用ガス１
１ｆ：４１３鋼管９の上方よシ導入し、第３鋼管９中を
下降し、定盤１との関［１０を通過し、第２鋼管７およ
び第３鋼管９０間を上昇して上方に排出せしめ全体とし
て中子冷却ガス流路４を形成せしめ第２鋼管７の内側１
冷却することによって中子３を冷却する０次に第１鋼管
６の外側表面に炭化水素系又は弗化水素系の樹脂１２を
塗布又は貼付する。

なお、上記作業は必ずしもすべて鋳型内で行なう必要は
なく第１．第２．第３の各鋼管および耐火物よ〉形成さ
れる中子構造物を予め一体物として製作しておき、これ
を鋳型内に立設する方法をとってもよいことは勿論であ
る。

以上の如く鋳型装置の準備が完了した後、目的とする複
層中空鋼塊の外層となる成分組成を有する溶鋼１３を鋳
！ｌ！１と第１鋼管６とによって形成された空間に下注
ぎ注入する。溶鋼１３の注入は鋳込中の湯面の動揺が少
なく、中子３を破壊する危険性の少ない下注ぎ法によっ
て行う、そのため定盤ｌ中に環状の溶鋼１３の上シ湯口
１４が鋳型２と第１鋼管６０関に開口している。

溶鋼１３の注入に際して第２図に示した如く第１鋼管６
の外側表面に塗布を九は貼付された炭化水素系また炭化
弗素系の樹脂１２は上シ湯口１４を通じて鋳１１２内に
注入され九濤鋼１３によって加熱され熱分解によってガ
ス１５を放出する。このガス１５による湯動きによって
、湯面に浮遊するスカム１６は中子３の表面から遠ざけ
られ、落物となることはない。又放出されたガス１５は
第１鋼管６の近傍において湯面上雰囲気は非酸化性とな
シ溶鋼の酸化による汚染も防止できる。樹脂１２の厚さ
は厚いほど発生ガス量が多い丸め好ましいが実用的には
Ｑ、１ｗＡ以上あれば十分有効である。

鋳型２に注入された溶鋼１３は定盤ｌ、鋳鋳型および中
子冷却用ガス流路４を有する中子３によって冷却され凝
固する。冷却ガスとして通常空気窒素、アルボ／等を使
用する。

かくして中子３の外’ｒｊＨＯＫ１鋼管６を内層とし。

注入した溶鋼１３を外層とする複層中空鋼塊が形成され
、ａｌｌ鋼管６の外面に被覆した樹脂１２の作用効果に
よ）第１鋼管６の外面と凝固溶鋼とは完全に溶着し、そ
の境界に有害な夾雑物を含有しない複層中空鋼塊を得る
ことができる。

第１鋼管６の材質あるいは成分組成は、１１品鋼材の内
面被覆材料として所要のものを使用するので、耐食性が
要求される場合には嬉ｌ鋼管６の材質としてステンレス
鋼が選択され、これに普通鋼を鋳込めば、内層がステン
レス鋼であシ外層カ普通鋼の複層中空鋼塊が製造され、
更にこれを造管すれば、内面をステンレス鋼で被覆した
普通鋼の鋼管を得ることができる。

＃１１鋼管６の厚さは、溶鋼１３の注入の際溶損されな
いことは勿論、複層中空鋼塊を鍛造、圧延あるいは引抜
きなど熱間加工する丸めに加熱する際にも酸化除去され
ず、かつその残存部分の加工変形および切削加工後の厚
さが製品鋼材の内面被覆層厚として要求される以上であ
ることが必要である。加熱時の酸化減量は材質によって
異なシ。

加工変形、切削加工の量も製品の形状１重量、および鋼
塊から製品までの加工比によって異なるので第１鋼管６
の厚さは一率に決定できないが、酸化による滅厚を最小
３■、加工変形による滅厚を最小１／２とし、内面切削
加工を行わず内面被覆層厚さ最小ｌ■を確保するには第
１鋼管６の厚さは蛾小＠５閣は必要である。

次に第１鋼管６の厚さの上限は、複層中空鋼塊の製造の
要件である鋼塊外層の凝固収縮を十分吸収できるような
可塑性を持たせる必要が１）、かつその熱容量が十分小
さく容易に昇温する範囲で鋼塊重量との関係から決定さ
れる。例えば２００ｔｔでの鋼塊について試験した結果
５０閣以上の厚さでは鋼塊の内面側に放射状の割れが発
生して中空鋼流用中子として不適尚であることが判明し
たので５０ｍ＋以下の厚さが望ましい。

上記の如く、本発明法は第１鋼管を溶鋼注入時には中子
の外面として、最終的には複層中空鋼塊の内層とするこ
とによりｅ層性のすぐれ九複層中空鋼塊を製造すること
ができる。

実施例 腑１表に示す成分組成の厚さ２５■の鋼管を外層とし、
本発明法による径２０００ｍ＋の中子を設置し、厚さ０
．２　ｍの炭化弗素樹脂フィルムを貼付し、第１表に示
す成分組成の溶鋼を鋳込んで外径亀７６０ｗｗｎ本体高
さ２９００閣押湯を含む総重量２００１の複層中空鋼塊
を製造した０次にこの中鋼塊を鍛造し、外径４．２３５
　ｍｍ、内径亀２６５閣。

第　　１　　表 長さ＆　４０９ｍ−ｖの円筒状鋼材を製造し、被覆層の
状況を調査し九結果、鋼材の内面全面にわ九シ厚さ７．
５−の被覆層が完全に無欠陥状態で形成されているとか
確認された。

本発明法は上記の実施例からも明らかな如く。

中子の外層を複層中空鋼杭の内層として使用することに
よ〉、密着性の嵐好な複層中空鋼塊を低摩な価格で製造
することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶鋼の注入終了直後の鋳造装置を
示す模式断面図、第２図は本発明の溶鋼注入時の液面状
況を説明する鋳造装置の一部拡大模式断面図で参る。 ｌ・・・定盤　　　　　２・・・鋳型 ４・・・冷却用ガス流路　６・・・第１鋼管７・・・＄
２鋼管　　　　８・・・耐火材９・・・第３鋼管　　　
　１０・・・ガス流路用間隙１２・・・樹脂　　　　　
１３・・・溶鋼代理人　　中　路　武　雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）定盤上に下注ぎ用鋳型を載置する段階と、前記鋳
   型の中央部に複層中空鋼管の内層の成分組成から成る厚
   さ５ｍ以上の第１鋼管を立設する段階と、前記第１鋼管
   の内側に同心の第２鋼管を立設し両者の関１１に耐火材
   を充填する段階と、前記第２鋼管の更に内側に前記定盤
   との間に間隙を有する同心の第３鋼管を立設しその上部
   よシ下降して前記第２鋼管との間隙を上昇する冷却用ガ
   ス流路を形成する段階と、前記＃１１鋼管の外側に炭化
   水素系または炭化弗素系の樹脂を被覆する段階と、前記
   鋳型と第１鋼管とが形成する空間に前記複層中空鋼塊の
   外層となる成分組成を有する溶鋼を下注ぎ注入する段階
   とを有して成ることを特徴とする複層中空鋼塊の製造方
   法。