JPS60130448A - 偏平鋼塊用造塊装置 - Google Patents
偏平鋼塊用造塊装置Info
- Publication number
- JPS60130448A JPS60130448A JP23722983A JP23722983A JPS60130448A JP S60130448 A JPS60130448 A JP S60130448A JP 23722983 A JP23722983 A JP 23722983A JP 23722983 A JP23722983 A JP 23722983A JP S60130448 A JPS60130448 A JP S60130448A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ingot
- mold
- short side
- heat insulating
- steel
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
- B22D7/10—Hot tops therefor
- B22D7/106—Configuration of hot tops
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は偏平鋼塊用造塊装置に係り、特に中心部におけ
る偏析のきわめて少い極厚板材の大型偏平鋼塊用造塊装
置に関する。
る偏析のきわめて少い極厚板材の大型偏平鋼塊用造塊装
置に関する。
従来から行なわれている極厚板材用大型偏平鋼塊の製造
法は鋳鉄製の鋳戴と定盤を用い上注ぎ法もしくは第１図
に示す如き下注ぎ法によって製造されている。これらの
大型偏平鋼塊の寸法割合は一般に次の如（である。すな
わち、 ・。
法は鋳鉄製の鋳戴と定盤を用い上注ぎ法もしくは第１図
に示す如き下注ぎ法によって製造されている。これらの
大型偏平鋼塊の寸法割合は一般に次の如（である。すな
わち、 ・。
鋼塊の平均厚み：Ｂ
高 さ ： Ｈ
平均幅：Ｗ
とすれば Ｈ／Ｂ ＝ １．５〜３．０ＷｌＢ中２
上記の如き寸法割合が一般に選択されているが、鋼塊の
厚みＢは′ｊＩｋ終成品厚みと圧延時の所要圧下比によ
って決定され、更に鋼塊の高さ、幅、重量等は工場にお
ける各種の制約、品質上の観点およびオーダー量によっ
て決められるので、必ずしも品質上の観点のみから任意
に決定できないのが実状である。
厚みＢは′ｊＩｋ終成品厚みと圧延時の所要圧下比によ
って決定され、更に鋼塊の高さ、幅、重量等は工場にお
ける各種の制約、品質上の観点およびオーダー量によっ
て決められるので、必ずしも品質上の観点のみから任意
に決定できないのが実状である。
従来の大型偏平鋼塊の製造方法ならびに、これらの従来
法によって製造された鋼塊の性状を下注ぎ法による場合
を第１図、第２図によって説明する。定盤２上に載置さ
れる鋳型４は通常上広鋳型を使用し、その鋳型長辺４Ａ
および鋳型短辺４Ｂの頭部近傍の内面には予め断熱材６
を取付けてお（。取鍋で搬送されて来た溶鋼８は注入管
１０から注入されると、溶鋼８は定盤２の内部に形成さ
れた湯道１２を経由して鋳型４の底部に設げられた上り
湯口１４から鋳型４に注入される。鋳型４に注入された
溶鋼８は底部の定盤２に接する部分および鋳型４に接す
る周縁部から凝固を開始する。
法によって製造された鋼塊の性状を下注ぎ法による場合
を第１図、第２図によって説明する。定盤２上に載置さ
れる鋳型４は通常上広鋳型を使用し、その鋳型長辺４Ａ
および鋳型短辺４Ｂの頭部近傍の内面には予め断熱材６
を取付けてお（。取鍋で搬送されて来た溶鋼８は注入管
１０から注入されると、溶鋼８は定盤２の内部に形成さ
れた湯道１２を経由して鋳型４の底部に設げられた上り
湯口１４から鋳型４に注入される。鋳型４に注入された
溶鋼８は底部の定盤２に接する部分および鋳型４に接す
る周縁部から凝固を開始する。
溶鋼８が鋳型４に注入されると溶鋼湯面上に表面被覆保
温材１６を投入して溶鋼８０表面酸化を防止すると共に
保温して介在物等の浮上を容易とし偏析の軽減を図って
いる。
温材１６を投入して溶鋼８０表面酸化を防止すると共に
保温して介在物等の浮上を容易とし偏析の軽減を図って
いる。
この場合鋳型４の長辺４Ａと短辺４Ｂの長さの比が２程
度で長辺４Ａ、短辺４Ｂの抜熱状況がほぼ同じであれば
、鋼塊の１／２高さにおける凝固の進行状況は第２図に
示す如く、中心部に楕円状の最終凝固域１８が残る。溶
鋼８中にはＦｅ以外に各種の合金元素や不純物元素が含
まれており、これらの元素は凝固中に最終凝固域１８に
向って徐々に濃化して行く。このような偏析傾向は鋼塊
の厚みが厚くなればなる程ますます悪化し、特に第２図
に示す如く長短辺比が２程度で長辺４Ａ、短辺４Ｂから
２茨元的に凝固が進行すると中心部の悪化が更に促進さ
れる。
度で長辺４Ａ、短辺４Ｂの抜熱状況がほぼ同じであれば
、鋼塊の１／２高さにおける凝固の進行状況は第２図に
示す如く、中心部に楕円状の最終凝固域１８が残る。溶
鋼８中にはＦｅ以外に各種の合金元素や不純物元素が含
まれており、これらの元素は凝固中に最終凝固域１８に
向って徐々に濃化して行く。このような偏析傾向は鋼塊
の厚みが厚くなればなる程ますます悪化し、特に第２図
に示す如く長短辺比が２程度で長辺４Ａ、短辺４Ｂから
２茨元的に凝固が進行すると中心部の悪化が更に促進さ
れる。
従って、かかる従来鋼塊から得られる成品は機械的性質
が不均一であり、例えば溶接時の欠陥の原因となること
が多い。そのため偏析の軽減は成品鋼材の品質向上のた
め重要であり、特に大型偏平鋼塊においては極めてＭ要
である。
が不均一であり、例えば溶接時の欠陥の原因となること
が多い。そのため偏析の軽減は成品鋼材の品質向上のた
め重要であり、特に大型偏平鋼塊においては極めてＭ要
である。
本発明の目的は極厚板材に対する品質要求がますます厳
しくなっている現状に鑑み、上記従来技術による欠陥を
最少限にとどめ、特に鋼塊中心部の偏析を緩和し均質な
鋼塊を得ることのできる偏平鋼塊用造塊装置を提供する
にある。
しくなっている現状に鑑み、上記従来技術による欠陥を
最少限にとどめ、特に鋼塊中心部の偏析を緩和し均質な
鋼塊を得ることのできる偏平鋼塊用造塊装置を提供する
にある。
本発明の要旨とするところは次の如（である。
すなわち、長辺と短辺の長さの比がほぼ２である鋳型を
有して成る偏平鋼塊用造塊装置において、前記鋳型は内
面に該鋳型の頭部から下記関係式にて表示される位置ま
で取付けられた短辺側断熱材と、前記鋳型の頭部近傍の
みに取付げられた長辺側断熱材と、を有することをＩＶ
ｉ徴とする偏平鋼塊用造塊装置、である。
有して成る偏平鋼塊用造塊装置において、前記鋳型は内
面に該鋳型の頭部から下記関係式にて表示される位置ま
で取付けられた短辺側断熱材と、前記鋳型の頭部近傍の
みに取付げられた長辺側断熱材と、を有することをＩＶ
ｉ徴とする偏平鋼塊用造塊装置、である。
０≦ｈ≦Ｂ
ただし ｈ：短辺側断熱材の鋳型底面からの高さＢ：鋼
塊の平均厚み 本発明者らは、上記従来技術の現状に鑑み、従来鋳型に
おいて長短辺比が２程度であって鋳型内面の断熱材６を
頭部近傍のみに取付けた場合の凝固の進展状況は、第１
図に示す如く、先ず底部および長辺４Ａ、短辺４Ｂに接
する側壁部から凝固が開始され、凝固殻８Ａを形成し、
第２図に示す如く各断面では外側から中心部へと凝固殻
８Ａが２次元的に生長するために最終凝固域１Ｂの偏析
がますます悪化することに着目し、凝固の進展を１次元
的すなわち直線的に近づければ、その影響を緩和できる
ものと考え、そのために短辺４Ｂからの冷却速度を抑制
する方向で研究を重ねた結果、本発明を完成するに至っ
たものである。
塊の平均厚み 本発明者らは、上記従来技術の現状に鑑み、従来鋳型に
おいて長短辺比が２程度であって鋳型内面の断熱材６を
頭部近傍のみに取付けた場合の凝固の進展状況は、第１
図に示す如く、先ず底部および長辺４Ａ、短辺４Ｂに接
する側壁部から凝固が開始され、凝固殻８Ａを形成し、
第２図に示す如く各断面では外側から中心部へと凝固殻
８Ａが２次元的に生長するために最終凝固域１Ｂの偏析
がますます悪化することに着目し、凝固の進展を１次元
的すなわち直線的に近づければ、その影響を緩和できる
ものと考え、そのために短辺４Ｂからの冷却速度を抑制
する方向で研究を重ねた結果、本発明を完成するに至っ
たものである。
本発明の詳細ならびに実施例を第３図四、（均、第４図
、第５図を参照して説明する。
、第５図を参照して説明する。
本発明者らは第３図＾、（ＢＪに示す如く、短辺４Ｂか
らの凝固の進展を抑制するために短辺４Ｂの内面には頭
部から底部に至る全域に断熱材６Ｂを取付け、長辺４Ａ
Ｋ対しては従来どおり頭部近傍のみ断熱材６Ａを取付け
た造塊装置によって造塊試験を行った。この時の鋼塊１
／２高さＨにおける凝固線の進展状況は第４図に模式的
に示されるとおりである。すなわち、この場合は短辺４
Ｂからの冷却速度が抑制されて凝固の進展はほぼ厚み方
向の１次元的な凝固形態に近づいていることが判明した
。その最終凝固域２０は、第２図に示した従来法による
最終凝固域１８よりも直線的となり中心部の正偏析は大
幅に改善され、中心部のザクについても若干緩和され、
更に頭部の正偏析も小さくなっていることが判明した。
らの凝固の進展を抑制するために短辺４Ｂの内面には頭
部から底部に至る全域に断熱材６Ｂを取付け、長辺４Ａ
Ｋ対しては従来どおり頭部近傍のみ断熱材６Ａを取付け
た造塊装置によって造塊試験を行った。この時の鋼塊１
／２高さＨにおける凝固線の進展状況は第４図に模式的
に示されるとおりである。すなわち、この場合は短辺４
Ｂからの冷却速度が抑制されて凝固の進展はほぼ厚み方
向の１次元的な凝固形態に近づいていることが判明した
。その最終凝固域２０は、第２図に示した従来法による
最終凝固域１８よりも直線的となり中心部の正偏析は大
幅に改善され、中心部のザクについても若干緩和され、
更に頭部の正偏析も小さくなっていることが判明した。
その結果鋼塊の内部性状が改善されただけではなく、頭
部切捨量の減少により歩留も向上できることが明もがと
なった。
部切捨量の減少により歩留も向上できることが明もがと
なった。
上記実験では、短辺側断熱材６Ｂは頭部から底部の最下
端まで取付けたが、鋼塊下端部は定盤２による抜熱の影
響が大きく断熱材６を取付ける効朱が比較的小さいので
省略が可能である。しからば、定盤２よりどの程度の高
さｈまで省略が可能であるかについて試験した結果、第
５図に示す如（、 ｈ：短辺側断熱材６Ｂの鋳型底面からの高さＢ：鋼塊の
平均厚み とすれば、ｈの上限を鋼塊の平均厚みＢと同一とし、下
限な０、すなわち鋳型最下端の定盤２の表面までの範囲
とすることで本発明の効果がほとんど変らないことが判
明した。
端まで取付けたが、鋼塊下端部は定盤２による抜熱の影
響が大きく断熱材６を取付ける効朱が比較的小さいので
省略が可能である。しからば、定盤２よりどの程度の高
さｈまで省略が可能であるかについて試験した結果、第
５図に示す如（、 ｈ：短辺側断熱材６Ｂの鋳型底面からの高さＢ：鋼塊の
平均厚み とすれば、ｈの上限を鋼塊の平均厚みＢと同一とし、下
限な０、すなわち鋳型最下端の定盤２の表面までの範囲
とすることで本発明の効果がほとんど変らないことが判
明した。
従って ０≦ｈ≦Ｂ ・・・＋ＩＪ
なる（１）式を満足する範囲において短辺側断熱材６Ｂ
を取付けることに限定した。
を取付けることに限定した。
而して長辺４への方は頭部近傍の凝固を抑制するために
従来どおり頭部近傍のみ断熱材６Ａを取付けれは十分で
あることが判明した。
従来どおり頭部近傍のみ断熱材６Ａを取付けれは十分で
あることが判明した。
実施例
同一寸法形状の鋳型を使用し、同一成分の溶鋼を使用し
て従来装置による場合と、本発明による造塊装置による
場合と比較試験した。すなわち、第１表に示す如く、従
来装置は長辺４Ａ、短辺４Ｂとも頭部近傍のみ断熱材６
を取付け、本発明による造塊装置は短辺４Ｂ側は頭部か
ら鋳型底部最下端まで全域に断熱材６Ｂを取付け、長辺
４Ａ側は従来装置と同様に頭部近傍のみ断熱材６Ａを取
付けた。すなわち、比較試験の条件は第１表に示すとお
りである。
て従来装置による場合と、本発明による造塊装置による
場合と比較試験した。すなわち、第１表に示す如く、従
来装置は長辺４Ａ、短辺４Ｂとも頭部近傍のみ断熱材６
を取付け、本発明による造塊装置は短辺４Ｂ側は頭部か
ら鋳型底部最下端まで全域に断熱材６Ｂを取付け、長辺
４Ａ側は従来装置と同様に頭部近傍のみ断熱材６Ａを取
付けた。すなわち、比較試験の条件は第１表に示すとお
りである。
上記比較試験の結果、本発明装置による鋼塊は従来装置
による鋼塊に比し著しく偏析が軽減されていることが判
明した。例えば各銅塊の１／２高さにおける厚み方向の
Ｃの分布は第６図に示すとおりである。すなわち、従来
装置（Ｉ）による場合は、Ｃ濃度が中心部で０．２５％
にて溶鋼成分のＣ含有量０．１７％に対して１４７％の
偏析であφのに対し、本発明装置■による場合は中心部
で０．２％に低減しており、溶鋼成分に対して１１８％
まで緩和されていることが判明した。
による鋼塊に比し著しく偏析が軽減されていることが判
明した。例えば各銅塊の１／２高さにおける厚み方向の
Ｃの分布は第６図に示すとおりである。すなわち、従来
装置（Ｉ）による場合は、Ｃ濃度が中心部で０．２５％
にて溶鋼成分のＣ含有量０．１７％に対して１４７％の
偏析であφのに対し、本発明装置■による場合は中心部
で０．２％に低減しており、溶鋼成分に対して１１８％
まで緩和されていることが判明した。
上記実施例より明らかな如く、本発明による偏平鋼塊用
造塊装置は、鋳型短辺り内面に全域に亘り、もしくは頭
部から少くとも鋼塊の平均厚みと同一高さまで断熱材を
取付け、長辺の内面には従来どおり頭部近傍のみ断熱材
を設けることにより短辺からの冷却速度を制限して凝固
を抑制することにより最Ｐｔ凝固域を従来装置による場
合よりも１次元的とすることができたので次の如き効果
を収めることができた。
造塊装置は、鋳型短辺り内面に全域に亘り、もしくは頭
部から少くとも鋼塊の平均厚みと同一高さまで断熱材を
取付け、長辺の内面には従来どおり頭部近傍のみ断熱材
を設けることにより短辺からの冷却速度を制限して凝固
を抑制することにより最Ｐｔ凝固域を従来装置による場
合よりも１次元的とすることができたので次の如き効果
を収めることができた。
（イ）鋼塊中心部の正偏析を大幅に減少することができ
、中心部のザクについても若干緩和できた。
、中心部のザクについても若干緩和できた。
（ロ） 鋼塊頭部の正偏析もかなり減少するので、頭部
切捨量が減少し鋼塊歩留を向上することができた。
切捨量が減少し鋼塊歩留を向上することができた。
←１ （イ）、（ロ）の結果、成品極厚鋼板の品質の著
しい向上が可能となった。
しい向上が可能となった。
上記の如く、本発明による造塊装置により極厚板材鋼塊
の性状を著しく改善することができたが、本発明装置に
次の公知の手段を付加することにより本発明の効果が一
層向上できることは自明のとおりであり、適宜併用する
ことが可能である。
の性状を著しく改善することができたが、本発明装置に
次の公知の手段を付加することにより本発明の効果が一
層向上できることは自明のとおりであり、適宜併用する
ことが可能である。
（ａ） 鋼塊頭部を電極通電等によって加熱する。
（ｂ） 断熱材に発熱性断熱材を使用する。
（Ｃ） 鋳型長辺を内部水冷構造とする。
第１図は従来の下注ぎ造塊装置を示す断面図。
＃ｇ２図は第１図による鋼塊の縦向進展状況を示す１／
２関さにおける模式ｉＩ？面図、第３回内、（均は本発
明による造塊装置を示し、丙は正面断面図、（均は第３
回内のＢ−Ｂ、ｉｉ矢視側断面図、第４図は第８回内、
（Ｂ）による鋼塊の凝固進展状況を示す１／２高さにお
ける模式断面図、第５図は本発明における短辺側断面材
の鋳型底面からの高さｈの上限を示す模式断面図、第６
図は本発明の実施例における鋼塊表面から中心部までの
Ｃの分布■を従来装置による場合のＣの分布（Ｉ）と対
比する線図である。 ２・・・定盤 ４・・・鋳型 ４＾・・・長辺 ４Ｂ・・・短辺 ６（６Ａ、６Ｂ）・・・断熱材 ８・・・溶鋼 ８Ａ・・・ａ内殻 １８・・・最終凝固域（従来装置ｔ） ２０・・・最終凝固域（本発明装置） 代理人 弁理士 中 路 武 雄 （１１） 第１図 第２図
２関さにおける模式ｉＩ？面図、第３回内、（均は本発
明による造塊装置を示し、丙は正面断面図、（均は第３
回内のＢ−Ｂ、ｉｉ矢視側断面図、第４図は第８回内、
（Ｂ）による鋼塊の凝固進展状況を示す１／２高さにお
ける模式断面図、第５図は本発明における短辺側断面材
の鋳型底面からの高さｈの上限を示す模式断面図、第６
図は本発明の実施例における鋼塊表面から中心部までの
Ｃの分布■を従来装置による場合のＣの分布（Ｉ）と対
比する線図である。 ２・・・定盤 ４・・・鋳型 ４＾・・・長辺 ４Ｂ・・・短辺 ６（６Ａ、６Ｂ）・・・断熱材 ８・・・溶鋼 ８Ａ・・・ａ内殻 １８・・・最終凝固域（従来装置ｔ） ２０・・・最終凝固域（本発明装置） 代理人 弁理士 中 路 武 雄 （１１） 第１図 第２図
Claims (1)
- （１） 長辺と短辺の長さの比がほぼ２である鋳型を有
して成る偏平鋼塊用造塊装置において、前記鋳型は内面
に該鋳型の頭部から下記関係式にて表示される位置まで
取付けられた短辺側断熱材と、前記鋳型の頭部近傍のみ
に取付けられた長辺側断熱材と、を有することを特徴と
する偏平鋼塊用造塊装置。 ０≦ｈ≦Ｂ ただし ｈ：短辺側断熱材の鋳型底面からの高さＢ：鋼
塊の平均厚み
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23722983A JPS60130448A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 偏平鋼塊用造塊装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23722983A JPS60130448A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 偏平鋼塊用造塊装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130448A true JPS60130448A (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=17012292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23722983A Pending JPS60130448A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 偏平鋼塊用造塊装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130448A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62166052A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-22 | Kawasaki Steel Corp | 造塊鋳型 |
| US5436707A (en) * | 1993-06-18 | 1995-07-25 | Konica Corporation | Process cartridge for use in image forming apparatus |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23722983A patent/JPS60130448A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62166052A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-22 | Kawasaki Steel Corp | 造塊鋳型 |
| US5436707A (en) * | 1993-06-18 | 1995-07-25 | Konica Corporation | Process cartridge for use in image forming apparatus |
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