JPS61266155A - クラツド鋳片の連続鋳造方法及びその装置 - 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】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、外殻用溶鋼によって中空状の外殻鋳片を先に
形成させると共に該外殻鋳片の中空部内に前記外殻用溶
鋼とは材質の異なる芯材用溶鋼を注入し、外殻部と芯材
部とが一体的に接合されてなるクラッド鋳片の連続鋳造
方法及びその装置に関するものである。

（従来の連続鋳造方法及びその装置） 第３図はクラッド鋳片を製造する従来の連続鋳造装置を
概略して示す正面断面図である。

連続鋳造装置は、タンディツシュ２０、浸漬ノズル２１
．２２、モールド２３等から構成されている。タンディ
ツシュ２０はその内部に区分層２４が設りられており、
外殻用溶鋼Ａと芯材用溶鋼Ｂとの二種類の溶鋼が互いに
混合し合わないようになされている。また該タンディツ
シュ２０の下面には、前記外殻用溶鋼Ａをモールド２３
内へ注入する浸漬ノズル２１と、芯材用溶＆ＤＨ３をモ
ールド２３内へ注入する浸漬ノズル２２とが並んで垂設
されている。該芯材用溶鋼Ｂの浸漬ノズル２２は、前記
外殻用溶鋼Ａの浸漬ノズル２１よりも下方側へ延設され
ており、その出湯端２２ａｉｌりに倒立した皿状の堰体
２５が周設されている。そして、該堰体２５の外周壁と
モールド２３の内周壁２３ａとの間には、前記外殻用熔
ｓｍＡが流下する狭幅な同流路２６が形成されている。

上記の如き連続鋳造装置によってクラッド鋳片を製造す
る状況を簡単に説明する。

外殻用溶鋼Ａは、タンディツシュ２０から浸漬ノズル２
１を経てモールド２３内へ注がれる。該外殻用溶鋼Ａは
、モールド２３内において、芯材用溶鋼Ｂの浸漬ノズル
２２における堰体２５上に一旦滞留するようになり、該
堰体２５の周囲に形成された同流路２６からモールド２
３の内周壁２３ａを伝って順次流下する。そして該内周
壁２３ａに添う部分から冷却されて徐々に外殻凝固シェ
ルＡ、が形成される。一方、芯材用溶鋼Ｂは、タンディ
ツシュ２０から浸漬ノズル２２を経てモールド２３内へ
注がれる。従って、該芯材用溶鋼Ｂは、前記同流路２６
内において形成された外殻凝固シェルＡｘの内面に接触
して徐々に凝固する。このようにして形成された鋳片は
、スプレー帯を介するようにモールド２３の下方へ引き
抜かれ、クラッド鋳片となる。該クラッド鋳片は、後に
、圧延や抽伸加工等を経てクラッド鋼材製品となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の連続鋳造装置は、タンディツシュ２０内の区
分層２４や各別の浸漬ノズル２１．２２及び堰体２５を
設けることによって外殻用法＆１ｉｌＡと芯材用熔５ｌ
１１Ｂとが混合しないようになってはいるものの、終局
的には、モールド２３内において外殻用溶鋼Ａの全部が
凝固しないうちに、当該外殻用溶８１Ａと芯材用溶鋼Ｂ
とが接触するようになっていたため、芯材用溶鋼Ｂ内に
外殻用溶鋼Ａの未凝固骨が混合されていた。つまり、こ
れによって製造されたクラッド鋳片は、その外殻部を形
成する僅か数鰭厚さ部分のみが所定の外殻用’１８　ｍ
　Ａによって形成される他は、殆どが外殻用溶鋼Ａと芯
材用溶鋼Ｂとが混合した新たな組成の合金材となってお
り、またその混合比は極めて不安定であった。そのうえ
、このようなりラッド鋳片をその後に圧延や抽伸加工等
すると、外殻部を構成する金属層が微厚すぎて加工度が
極端にその部分に偏在し、場合によってはこれが外殻層
を剥離させる原因ともなっていた。また、浸漬ノズル２
１及び２２がモールド２３内に並んで臨設されているも
のであるから、いずれか一方又は両方の浸漬ノズルがモ
ールド２３内の中央部からずれた状態となっており、殊
に外殻用溶鋼Ａを、浸漬ノズル２２における堰体２５の
周りへ均一に注入することができないものであった。更
に、浸漬ノズル２２の堰体２５は、常に溶鋼の中に浸漬
されているものであるから、装置としての寿命にも大き
な問題が残っていた。

本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、外殻部と芯材部とが所定のクラツド比を有して配分
され、しかも、これら外殻部と芯材部との接合界面は外
殻用溶鋼と芯材用溶鋼との合金層となり、且つ該合金層
の外殻部寄り面は次第に外殻部を構成する金属組成に近
づく組成となり、反対に芯材部寄り面は次第に芯材部を
構成する金属組成に近づく組成となる優れたクラッド鋳
片を製造することができる新規な連続鋳造方法（以下、
本発明方・法という）及び連続鋳造装置（以下、本発明
装置という）を提供することを目的とする。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明方法の要旨とするところは、中子鋳型の外周壁と
該中子鋳型を囲んで設置された囲繞鋳型の内周壁との周
間隙へ外殻用溶鋼を注入し、該外殻用溶鋼を凝固させつ
つ中空状の外殻鋳片としてこれを引き抜き、該外殻鋳片
の中空部へ前記中子鋳型の中央部に貫設された保温流路
を経て前記外殻用溶鋼とは材質の異なる芯材用溶鋼を注
入し凝固させることである。

また、本発明装置の要旨とするところは、中央部に芯材
用溶鋼の保温流路を貫設した中子鋳型と、該゛中子鋳型
との間に外殻用溶鋼を注入する周間隙を形成して囲設さ
れた囲繞鋳型とを備えたことである。

（作用） 外殻用溶鋼は、まず、中子鋳型の外周壁と囲繞鋳型の内
周壁との間の周間隙に、これら両川壁と接触するように
して注がれ、中空状の外殻鋳片として引き抜かれる。ま
た引き抜かれつつある外殻鋳片の中空部には、中子鋳型
の保温流路から芯材用溶鋼が注入される。つまり、芯材
用溶鋼が中子鋳型から出湯する時点において、外殻用溶
鋼は、その全部が既に凝固された状態にあり、これら再
溶鋼が必要以上に混合しあうようなことは決して起こり
得ない。しかも、前記芯材用溶鋼が中子鋳型から出湯す
る時点では、外殻鋳片は未だその材質の融点に近い温度
を有していると共に、その中空部内面は未酸化の状態に
ある。しかも、芯材用′１ｇ鋼は保温流路によって注入
されるものであるから、該芯材用溶鋼は冷却されること
なくその材質の融点よりもかなり高い温度を有している
ことになる。つまり該芯材用溶鋼が外殻鋳片の中空部へ
注入される際には、仮に芯材用溶鋼の融点よりも外殻用
溶鋼の融点の方が高い場合であっても、芯材用溶鋼の温
度によって外殻鋳片の中空部内面が再熔融化され、これ
らの接合界面に極めて良好な合金層が形成される。そし
てその合金層は、外殻鋳片に対しても、また芯材部に対
しても良好な親和性を備えており、従って外殻鋳片と芯
材部との接合は極めて良好である。

（実施例） 第１図は、本発明装置の実施例装置を概略して示す正面
断面図である。まず、同図に基づいて本発明装置を説明
する。本発明装置の最も主要な部分は、中子鋳型１及び
囲繞鋳型５にある。

中子鋳型１ば、芯材用溶鋼Ｂを貯留する芯材用タンディ
ツシュ４に連続して垂設されており、その中央内部には
サイアロン系（窒化珪素系）又はＢＮ（窒化ホウ素）等
の耐火物１０が設けられている。そして該耐火物１０に
は、前記芯材用タンディツシュ４内と中子鋳型１の下方
域とを連通ずる如き保温流路２が貫設されている。なお
、芯材用タンディツシュ４へは、図示しない取鍋によっ
て芯材用溶ｍＢが補給される。

囲繞鋳型５ば、前記中子鋳型１の外周壁１ａを囲むよう
に設置されており、当該囲繞鋳型５の内周壁５ａと中子
鋳型１の外周壁１ａとの間には、外殻用溶ｔＭＡの注入
される周間隙３が形成されている。

また、前記中子鋳型１の外周壁ｌａ寄り内部には外殻用
溶鋼Ａを冷却する通水管８が埋設して配管されており、
囲繞鋳型５の内周壁５ａ寄り内部には通水管９が埋設し
て配管されている。そして囲繞鋳型５は、外殻利用タン
ディツシュ７に連絡されている。該外殻材用タンディツ
シュ７は外殻用溶鋼へを貯留するものであって、囲繞鋳
型５と中子鋳型１との周間隙３においてその全周にわた
って均等量に注流するためのコンデンサー的作用を営む
。

なお、６は取鍋であって、連続鋳造作業の継続中に外殻
用ｆ６６ｍ　Ａを交替して補給する。

上記中子鋳型ｌと囲繞鋳型５とからなる本発明装置の下
方部に位置する冷却帯には、鋳片支持ローラー１１が架
設されている。該鋳片支持ローラー１１は、中子鋳型１
と囲繞鋳型５との周間隙３から引き抜かれる中空状外殻
鋳片Ａ、の外面と接触してこれを支持するものであって
、該外殻鋳片んの中空部内に注入される芯材用溶鋼Ｂの
静圧による外膨れ（バルジング現象）を防止するように
なされている。

第２図は、前記第１図中における芯材用タンディツシュ
４．外殻材用タンディツシュ７及び取鍋６を省略して示
す本発明装置の平面図である。同図に示すように、本実
施例装置は中子鋳型】の外形状が長方形状となっており
、咳中子鋳型１を囲む囲繞鋳型５の内周壁５ａも長方形
状に形成されている。従って、これによって製造される
クラッド鋳片は、その断面形状が長方形状のものである
。

なお、本実施例装置におりる中子鋳型１の保温流路２は
、耐火物１０の中央に複数並んで貫設されたものを示し
たが、その穿設本数、開口形状等はこの実施例に限定さ
れるものではなく、鋳込み速度等をはじめとする各種鋳
込み条件との関係によって適宜に変更されるものである
。

次に前記第１図及び第２図に示した実施例装置に基づい
て、本発明方法を説明する。

外殻材用タンディツシュ７から周間隙３へ前記外殻用溶
鋼Ａを注入する。該外殻用溶ＳｍＡは、周間ｐＪ３内に
おいて囲繞鋳型５の内周壁５ａに接触した部分及び中子
鋳型１の外周壁に接触した部分から凝固シェルん、んと
なり、囲填鋳型５の下方では中空状の外殻鋳片んが形成
される。また、芯材用タンディツシュ４から中子鋳型１
の保温流路２を経て注入される芯材用溶鋼Ｂは、前記外
殻鋳片んの中空部内へ注がれる。このとき、外殻鋳片Ａ
。

の中空部内面温度は例えば外殻用溶鋼が５３５Ｇである
ときおおよそ１４００℃程度となっており、また芯材用
溶鋼Ｂの温度は例えば芯材用溶鋼が５ＵＳ３０４である
ときおおよそ１４９０℃となっている。つまり、５３５
Ｇの融点は１４７０℃であるから、前記芯材用溶鋼Ｂは
外殻鋳片Ａ、の中空部内面を再溶融化するに充分な温度
を有していることになる。従って、外殻鋳片Ａ、の中空
部内面と芯材用法１１Ｂとの接合界面部には、これらの
金属による合金層Ｃが形成されることになる。勿論、前
記外殻鋳片んの中空部内面は外気に触れていないため、
前記接合界面に酸化膜が形成されることもない。また万
が−、外殻鋳片Ａ２の中空部内面に酸化膜が形成された
としても、前述した如く、外殻鋳片Ａ、の中空部内面は
芯材用法ｗ！Ｂによって再溶融化されるものであるから
、これによって浄化される。そして前記芯材用溶鋼Ｂの
凝固は次第に進み、スプレー帯等（図示省略）を介して
冷却されてクラッド鋳片となる。

尚、外殻鋳片んの形成後において、該外殻鋳片Ａ２の中
空部内に芯材用溶鋼Ｂが注がれると、該芯材用溶鋼Ｂの
静圧が外殻鋳片んを外方へ向かって膨出するように作用
すると共に、前記外殻鋳片Ａ２はその凝固及び冷却に伴
う収縮によって内方へ縮むように作用する。このように
、外殻鋳片Ａ、の変形方向と芯材用溶鋼Ｂの変形方向と
は相反するものであり、これら各変形作用が外殻鋳片Ａ
２と芯材用法６１１Ｂとの接合を更に強固に助勢するよ
うになる。

本発明者は、本発明方法によってクラッド鋳片を製造し
たので、そのときの製造条件に関する具体的な数値を〈
表〉に示す。

く表〉によって明らかなように、「界面剪断強度」にお
ける各データから、本発明方法文は本発明装置によって
製造されたクラッド鋳片は、強固な結合力を備えている
ことが分かる。

（以下余白） 次頁へ続（ １Ａ （別態様の倹約） 中子鋳型又は囲繞鋳型に公知のオソシレーション機能を
備えておけば、外殻鋳片との摩擦が軽減し、安定した鋳
込みを得ることができるが、オツシレーション振動はパ
ウダの流入と密接な関係を有しており、芯材用溶鋼等の
影響による摩擦の程度を予測しにくい本発明方法におい
ては、間欠引き抜き法を採用するのが好ましい。また、
前記実施例装置においては、中子鋳型及び囲ＩＪ１鋳型
が矩形状に形成されたものを示したが、これらが円形状
をしたものを使用することによって、丸棒状のクラッド
鋳片を製造することができることはいうまでもない。こ
のように、本発明方法の細部にわたる構成及び本発明装
置の構成及び形状は、実施の態様に応じて適宜変更可能
なものである。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明に係るクラッド鋳
片の連続鋳造方法及びその装置によれば、外殻部と芯材
部とのクラツド比ば所定のものを確保することができる
と共に、これらの接合界面には強固な接合力を有する合
金層が形成され、優れたクラッド鋳片が製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明装置を概略して示すものであ
って、第１図は正面断面図、第２図ば一部を省略した平
面図、第３図は従来の連続鋳造装置を概略して示す正面
断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中子鋳型の外周壁と該中子鋳型を囲んで設置された
   囲繞鋳型の内周壁との周間隙へ外殻用溶鋼を注入し、該
   外殻用溶鋼を凝固させつつ中空状の外殻鋳片としてこれ
   を引き抜き、該外殻鋳片の中空部へ前記中子鋳型の中央
   部に貫設された保温流路を経て前記外殻用溶鋼とは材質
   の異なる芯材用溶鋼を注入し凝固させることを特徴とす
   るクラッド鋳片の連続鋳造方法。 ２、中央部に芯材用溶鋼の保温流路を貫設した中子鋳型
   と、該中子鋳型との間に外殻用溶鋼を注入する周間隙を
   形成して囲設された囲繞鋳型とを備えたことを特徴とす
   るクラッド鋳片の連続鋳造装置。