JPS5945068A - 半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法 - Google Patents

半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法

Info

Publication number
JPS5945068A
JPS5945068A JP15403982A JP15403982A JPS5945068A JP S5945068 A JPS5945068 A JP S5945068A JP 15403982 A JP15403982 A JP 15403982A JP 15403982 A JP15403982 A JP 15403982A JP S5945068 A JPS5945068 A JP S5945068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ingot
cooling
steel
cooled
mold
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.)
Granted
Application number
JP15403982A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0329497B2 (ja
Inventor
Shinji Kojima
小島 信司
Toshitane Matsukawa
松川 敏胤
Hiroyuki Mino
宏之 蓑
Kyoji Nakanishi
中西 恭二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP15403982A priority Critical patent/JPS5945068A/ja
Publication of JPS5945068A publication Critical patent/JPS5945068A/ja
Publication of JPH0329497B2 publication Critical patent/JPH0329497B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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、極厚扁平鋼塊などの如く、厚さの点から従来
の連続鋳造設備では鋳造が困難な大型鋼塊を、半連鋳鋳
型造塊装置を用いて製造する場合の大型鋼塊の冷却方法
に関する。
本発明において、大型鋼塊とは例えば厚さまたは直径l
〕が5D0鰭以上、高さがLD−10D程度のものを指
すものとする。
一般に最終製品厚さが150mmを越えるような厚板拐
向けの6岡塊や鍛造向けの大型鋼塊などは、川下比まだ
は鍛造比が通常3以上を要するので、鋼塊時点における
1qさや直径が500〜3000問程度と著しく大きく
、従来の通常の連続鋳造設備で鋳造すること(d、極め
て田!jl&であった。
従って、上述のJ:うな大型鋼塊については、古くから
行なわれている鋳≦”1、製鋳型を用いだ造塊法によっ
て鋳造せざるを得ながった。
このよう々従来の造塊lJζにょる銅1塊はセンターポ
ロシティが多く、中心偏析やV偏析、頭部偏析等の鋼塊
内成分不均−が不I]避で、61111塊の品質、歩留
りが劣る問題がある。ま/ξ、人手による作業が多く、
多種の鋳型を要−」るため保守情理も困54Fであった
。
一方、従来から連続Q遣方式に類似する方式として例え
ば特公昭56−464.57号公報に開示されている半
連続鋳造方式が知られている。この半連続鋳造方式が連
続鋳造と異なる点d4、所定の製品長さ分だけ鋳込み、
l製品ごとにり1造を繰り返すことである。
このような半連続鋳造方式も従来のものは大型6’14
塊を11j造するための配慮が欠けており、大型≦1.
弓塊の製造に適用できガかった。
本発明は、旧来の造塊法によるf114塊の品IE(、
歩留りを改善し、人手と保守管理を簡易化することを目
的とし、半連続鋳造方式を改善した半速IQ鋳型造塊装
置を用いて大型鋼塊を最も適切な冷却方法によって冷却
することによって品質のすぐれた大型s+;+i塊を製
造することを目的とする。
本発明の要旨とするところは、水冷鋳型内に溶;叫を注
入]−ながら鋳型底板を下降させて大型611’l塊を
製造するに当り、該鋼塊の直径または短辺長さをDとし
、該鋼塊の下端より上方へ7D〜2 D 1j4Jさ領
域の111面を鋳造初期から凝固完了までスプレー冷却
すると共に、前記鋼塊の上端面および上端より下方へ一
!−D〜LD高さ領域の側面を断熱し、4 残余の、中間部側面を放冷することを特徴とする半連鋳
鋳型造塊装置における冷却方法に存する。
以F、本発明方法を図面を参照して詳細に説明する。
第1図、第2図は本発明方法を説明する半連鋳f1g型
造塊装置の縦断面図である、第1図は溶卵(の注入開始
初期の状況を示し、第2図は溶鋼注入停止後のfl’4
1塊の冷却状況を示す。
第1図、第2図において、lは水冷鋳型、2は銅板、3
は底板、4は溶≦(・11鍋、5は湾外jll、6はノ
ズル、7はラック、8はビニオン、9は61J1塊、1
0tよグリッド、11はスブ1/−である。
半連鋳鋳型造塊装置では次のように造塊される。
水冷鋳型lは連続鋳造装置の鋳型と同様の構造で上下面
が開放され内面は′41iil板で構成されている。
溶鋼注入初期状態には水冷+i I;型1の底部に底板
3が下から挿入さ〕15、水冷;111型1の底が閉じ
た状態で溶鋼鍋4内の溶61・’45がノズル6を経て
水冷鋳型l内に注入される。次いで、水冷鋳型1内の溶
1ii+″i湯而をほぼ一定のレベルに保ちつつ、底板
3をラック7、ピニオン8により下降させて行く。
底板3の下降に伴って4j、f固殻の形成されているt
l+Ii塊9が水冷鋳型lから下方へ引き抜かれ、鋼製
グリッドIOによってその側面を支持され、グリッド1
0の隙間部分に配設されたスプレー11からの冷却水に
よって強制冷却される。
、所要の鋼塊長となったとき溶鋼注入を停止し、底板の
下降を由め、溶鋼い4を撤去する。第2図はこの状態を
示し、鋼塊9の下方は引続き水冷却され、上端は断熱月
12で断熱されている。
この銅塊9の冷却方法を第3図、第4図を用いて説明す
る。
庄3ト1は直径21n1高さ3 mの鋼塊の場合を例示
し、(a)〜(e)各図は、鋼塊中央縦断面の右半分を
表わし、A−Eは表面冷却条件を示す。Aはスプレー冷
却、Bは放冷、Cは断熱、Dは強制風冷、Eは保温(1
480℃)を示す。また21は5.3時間後の凝固界面
ソロフィール、22はl凝固直前の凝固界面プロフィー
ル、23 r:j:凝固11″′l縮笥1を示す。
jiifl塊の内部品質、すなわち、センターポロシテ
ィ−1■偏析、逆V偏析等は凝固界面プロフィールがシ
ャープなV字形を示さないほど緩和されることが知られ
ている。第4図はこれを模式的に示し、(a)図よりも
(b) II’、jlの方がl製品Jfrがよい。
第3図(a)は側面が均一放冷、底面し、]、ススプレ
ー冷却上面が断熱さり、た場合を示し、底面をスプレー
冷却しても心円末期におけるシャープなV形状をなくす
ことができない。
(b)は、(a)の側面放冷を強制風冷に置きかえたも
のであるが、シャープなV字形状をなくすことはできな
い。
(C)は(a)の頂面断熱多: 、L 48 Q℃保温
に代えだものである。凝固界面プロフィールはかなり改
善されるが末ン°、′十分とQよ云えない。
(d)は、(a)にsi塊」二端開近の側面を断熱する
手段を加えたものである。V字形状はかなり緩和されて
いる。I <e)は、(d)の底面水冷の代りに1j11面の下部
側を水冷したものでV字形状を消滅させることができる
。
第3図、第4図から、鋼塊のl製品(tiを向上させる
ためには、 gvti塊上面全上面Ir熱し、鋼塊側面
は、上部を断熱、下部をスプレー冷却、中間部を放冷状
態とするのが最もよいことが知られる。
この知見を円形断面、直方形断面について種々の寸法と
高さ/径比について検討の結果、次のように冷却するの
が最も理想的であるとの結果を得た。ずなわぢ、鋼塊の
直径または短辺長をDとし、高さがID〜1. ODの
大型鋼塊では、鋼塊上面と熱し、少くとも鋼塊側面の下
から1D〜2Dの区域をスプレー冷却し、残余の中間部
領域を放冷とする。水冷冷却部は鋼塊の鋳造下降中にお
いてもスプレー冷却を施す。捉って、スプレーノズルの
噴出位置は鋼塊の下降と共に移動する。
鋼塊上部側面の断熱域は、↓D〜よ−)より拡大4 すれば凝固完了に長時間を要し不経済であり、またこれ
を縮少すれば凝固プロフィール制御効果が著しく弱まる
のでこの範囲に定められる。
鋼塊下部側面のスプレー冷却域は、鋼塊の冷却に方向性
をもだせるためには少なくとも↓Dj2を上のfiNi
域のスプレー冷却を要し、2Dを越える領域のスプレー
冷却はセンターポロシティを生ずるおそれがあることか
ら2’ I)〜2Dに制限される。
すなわち、スプレー冷却域はく1・1゛1塊内の凝固界
面の上昇に伴って徐々に冷却域を拡大して行くのが理想
的で、本発明の冷却形態をとれば61・′・′i塊境内
凝固を下方から」二方に向って進行させることができる
。しかしその眼界を判断するには未凝固部のクレータ−
エンドを検出する必要がある。本発明者らが超音波また
はXfSを利用してクレータ−エンドを検出し、スプレ
ー冷却域との関係を調べて得た知見によれば、クレータ
−エンドから上方へ一Dまでの範囲内のスプレー冷却で
は鋼塊内の凝固は下方から上方へ順序よく進行するが、
−!2を越えル範囲をスプレー冷却ずれば、クレータ−
エンドよシ上方にクレータ−エンドより先に凝固完了す
る部位が生じ、大きなポロシティを生じゃすい。
このような観点から、欠陥のない製品を得るためのt+
rti塊下部スプレー領域は下端がら2D以下の範囲に
限定する。
なお、本発明による冷却期間の後半において凝固時間の
短縮を図るだめにηt′り境内のクレータ−エンドを検
出し、該エンド位置より上方へ一■)以内の範囲内にお
いてスプレー冷却域を拡大して行くことができる。
スフレ−冷却の水M:密度は0.005〜0.1 l/
crl −rninを基票として設姶すればよく、鋼塊
下方からの冷却制御を実現することができる。
第2図は溶鋼注入停止後およびそれ以降の冷却状態を示
すもので、鋼塊9に対するスプレー冷却・は底板3の下
降に伴って順次下方罠移り、スプレー11群中11g〜
llj群のみがスプレーしている状態を示す。鋼塊9の
鋳造中はもちろんスプレーは1lalllb+・・・が
鋼塊9の移動に伴なって冷却水を噴出し、鋼塊の下端か
ら−ID〜21)の範囲内で定めだ領域外となったスプ
レー社順次冷却水噴出を停止する。
第2図中12は断熱拐を示し、溶鋼注入停止後、第1図
に示した水冷鋳型lを上方に抜きとり、鋳型lに代えて
断熱材12を装着する。第2図には示していないが、鋼
塊上面も断熱する。第2図の断熱月12は棒状のものを
示すが、上面も同時に断熱するキャップ状のものでもよ
い 以上のようにaorta塊下部をスプレー冷却り上端を
断熱し、中間部を放冷することによって、n!d塊内部
の未凝固溶湯を下方から逐次上方に向ってa固進行させ
ることができ、センターポロシティやV偏析等が大きく
改善される。
本発明方法を実施するに当り、鋼塊品質をさらに向上さ
せる手段を併用しても差支えない。例えば主として鋼塊
のイ1部個析を少なくするために、凝固過程中期以降に
おいてi;ri塊曲頭部未凝固部を加熱すると共に、純
鉄等の不純物濃度の低い鉄をその未凝固部に投入して不
純物を希釈してもよい。
まだ例えば、&=;を固過程にオdいて未凝固溶湯の電
磁攪拌を併用することにより、中心偏析やセンターポロ
シティの低減を図ることも有効である。
本発明方法により、半連鋳鋳型造塊装置を用いて大型鋼
塊を高品質、高歩留りで鋳造することが可能となった。
実施例1 直径1.(3m、高さ3.2mの鋼塊を第1図に示す装
置を用いて第5図に示す制御冷却によって冷却して製造
した。第5図においてAは水量密度0.011/crI
・mlnのスプレー冷却で、冷却領域高さ1.6nlX
Bは放冷、Cは断熱で断熱領域はく+:Ia塊上面全上
面全体から下方へ帆32mの側面である。底面は底板と
の接触伝熱による冷却である。
溶鋼は、液相線温度1517℃、同相線温度1460℃
、注入温度1560℃であった。
第6図に上記実施例と平均直径1.6m、高さ3.2m
の通常の鋳型で造塊した場合とのセンターボIffシテ
ィのfrill塊高さ方向の分布例を示す。第6図に見
られるように、本発明方法による鋼塊のセンターボロン
ティは従来の上程度に激減した。
実施イ51]2 #(4,1図に示す装置を用いて、断面1,0771 
X 2.Om、商さ3.Omの銅塊を鋳造した。注入溶
≦i、ra温度は1480℃、鋳型からの引抜速度0.
2m1分とし、引抜開始後スプレーから冷却水量密度8
A/m −+ninで冷水を噴出させ、銅塊側面の下端
からJ二方へ1.5171の範囲をスプレーしながら引
き抜きをIAiけ、所定長に達した移溶n1fl注入と
11.rll上下降停止し、if’!塊」−二面および
上端から下方へQ、277Zのφ1“C1囲の側面を断
熱利で被覆し、6時間冷却を継続して鉗(塊を凝固完了
させたO n、i固進行過程中途において、鋼塊頭部の
未訝固溶鋼を加熱して純鉄50Uを投入し、未凝固溶往
・′iを希釈17だ。
上ii8鋼塊を同一寸法の従来の11η常の造塊法によ
る鋼塊と比較1〜だ。中心軸」二の最大空孔率は従来法
によるfl+4塊では、0.5チであったのに対し上記
本発明の実施例による≦1.「1塊でれO02チに減少
した。
またil・■11塊部の正偏析120%以」−の切捨部
は、従来法による卸1塊で):L fl、ff塊全全1
jjj’!の25正htチであったが、本発明の実M1
1例による鋼塊では、15東Lit%に減少した。さら
に、本発明の実施例による銅塊ては、従来法による鋼塊
と比較して■偏析が緩和されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
ガ)1図、第2図は本発明の実施に用いる半連鋳鋳型造
塊装置の要部縦断面図、第3図は外部冷却条件を及化し
た場合の凝固線の進展を示す鋼塊の中心縦断面の模式図
、第4図は凝固プロフィールと内部品質との関係を定性
的に示す鋼塊縦断面の模式図、第5図は実施例の外部冷
却条件を示ず鋼塊の中心縦断面の模式図、第6図は実施
例によるセンターポロシティの改善を例示するグラフで
ある。 l・・水冷鋳型、2・・・銅板、3・・・底板、4・・
溶鋼鍋、5・・・溶鋼、6・・ノズル、7・・・ラック
、8・・ビニオン、9・・・鋼塊、lo・・・グリッド
、ll・・・スプレー 21.22・・・凝固界面7゛ロフイール、23・・・
凝固収縮部 A・・・スプレー冷却、B・・放冷、C・・・断熱、D
・・強制風冷、E・・保温。 第1図   第2図 ら 第3図 (a)     (b)    (c)第1 第5図 (b) 第6図 センターポロシティ−指数

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水冷鋳型内に溶鋼を注入しながら鋳型底板を下降さ
    せて大型鋼塊を製造するに当り、該鋼塊の直径または短
    辺長さをDとし、該鋼塊の下端より上方へ−ID〜2D
    高さ領域の側面を鋳造初期から凝固完了までスプレー冷
    却すると共に、前記6j:111塊上端面および上端よ
    り下方へ1D−−!−D高さ領4 域の側面を断熱し、残余の中間部側面を放冷することを
    特徴とする、半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法。
JP15403982A 1982-09-06 1982-09-06 半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法 Granted JPS5945068A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15403982A JPS5945068A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15403982A JPS5945068A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5945068A true JPS5945068A (ja) 1984-03-13
JPH0329497B2 JPH0329497B2 (ja) 1991-04-24

Family

ID=15575574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15403982A Granted JPS5945068A (ja) 1982-09-06 1982-09-06 半連鋳鋳型造塊装置における冷却方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5945068A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137155A (ja) * 1985-12-02 1987-06-20 Nichidoku Jukogyo Kk 垂直鋳造装置
CN106457371A (zh) * 2014-03-27 2017-02-22 首要金属科技奥地利有限责任公司 钢带的半连续铸造
CN112974742A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 中国航发北京航空材料研究院 一种减少大规格2000系铝合金铸锭底部开裂的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137155A (ja) * 1985-12-02 1987-06-20 Nichidoku Jukogyo Kk 垂直鋳造装置
CN106457371A (zh) * 2014-03-27 2017-02-22 首要金属科技奥地利有限责任公司 钢带的半连续铸造
US10307819B2 (en) 2014-03-27 2019-06-04 Primetals Technologies Austria GmbH Semi-continuous casting of a steel strip
CN112974742A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 中国航发北京航空材料研究院 一种减少大规格2000系铝合金铸锭底部开裂的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0329497B2 (ja) 1991-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2565959A (en) Method of casting metal continuously
CN104259441A (zh) 内置冷芯和顶置电磁场铸造大型钢锭的方法
CN104785757A (zh) 一种多芯还原多包共浇复合浇铸大型钢锭的方法及装置
CN104259413A (zh) 一种生产大规格椭圆坯的连铸系统及连铸工艺
US1961399A (en) Ingot casting method
JPH039818B2 (ja)
CN107150109B (zh) 一种双向冷却动态浇注复合铸锭的方法及其装置
CN104841898A (zh) 可同时生产多根镁合金铸棒的装置及方法
CN111922322A (zh) 一种定向凝固装置及铸造方法
CN112743053B (zh) 一种用于解决包晶钢连铸板坯表面裂纹的结晶器及控制方法
RU1819188C (ru) Способ охлаждени стальных слитков при непрерывной разливке и установка дл его осуществлени
US1868099A (en) Method of casting molten metals
JPH0255642A (ja) ストリツプ鋼を連続的に鋳造する方法および装置
CA1196470A (en) Method of reducing casting time
US1491881A (en) Method, mold, and ingot
US1978996A (en) Method of and means for producing ingots
JPH0329497B2 (ja)
US2747245A (en) Process for continuous casting of metal billets
JPS5847255B2 (ja) 鋼塊造塊法
US1998258A (en) Ingot casting apparatus
JPH0220645A (ja) 鋼の連続鋳造用鋳型
US2166587A (en) Ingot mold and ingot
CN111482563B (zh) 超大断面异型坯的连铸生产方法
US1535245A (en) Method of making ingots, and the ingot
JPS6333163A (ja) 大型鋼塊の製造方法