JP2000271702A - 型銑の製造方法 - Google Patents
型銑の製造方法Info
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- JP2000271702A JP2000271702A JP11083046A JP8304699A JP2000271702A JP 2000271702 A JP2000271702 A JP 2000271702A JP 11083046 A JP11083046 A JP 11083046A JP 8304699 A JP8304699 A JP 8304699A JP 2000271702 A JP2000271702 A JP 2000271702A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、鋳型内溶銑の噴霧散水による波打ち
現象、形状不良、散水による凝固収縮、内部未凝固部の
飛散を従来より抑制可能な鋳物用型銑の製造方法を提供
することを目的としている。 【解決手段】鋳物用溶銑を、鋳銑機上を走行する鋳型に
注入し、大気放冷、噴霧散水冷却及び散水冷却を順次行
って凝固させ、脱型する鋳物用型銑の製造方法におい
て、前記鋳型に注入する溶銑の温度に応じた大気放冷時
間を保持する。
現象、形状不良、散水による凝固収縮、内部未凝固部の
飛散を従来より抑制可能な鋳物用型銑の製造方法を提供
することを目的としている。 【解決手段】鋳物用溶銑を、鋳銑機上を走行する鋳型に
注入し、大気放冷、噴霧散水冷却及び散水冷却を順次行
って凝固させ、脱型する鋳物用型銑の製造方法におい
て、前記鋳型に注入する溶銑の温度に応じた大気放冷時
間を保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、型銑の製造方法に
係わり、高炉より出銑された溶融銑鉄を鋳型に鋳造し、
品質に優れた型銑とする技術に関するものである。
係わり、高炉より出銑された溶融銑鉄を鋳型に鋳造し、
品質に優れた型銑とする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋳物製品の製造には、製鋼用銑鉄よりＳ
ｉ含有量の多い鋳物用銑鉄が使用される。それは、「鋳
物用型銑」と呼ばれ、キュポラ等の溶解炉で再溶解する
都合上、１個の重量が１５〜４０ｋｇ程度の大きさに鋳
造されている。また、通常の製鋼炉等で使用される溶銑
は、高炉等で生産される溶銑量に対して製鋼工場で使用
される溶銑量が少ない場合には、滞留することになるた
め、こうした一時的に余った溶銑をやはり１５〜４０ｋ
ｇ程度の大きさの「製鋼用型銑」として鋳造する。この
ような製鋼用型銑は、転炉や電気炉等の製鋼炉で再溶解
されて有効に利用される。このような「鋳物用型銑」や
「製鋼用型銑」を製造するには、図３に示すように、連続
的に回転するコンベア１上に数百個の鋳型２を並べた鋳
銑機３が用いられる。つまり、高炉あるいは他の製銑炉
から出銑された溶融状態にある溶銑４を、該鋳銑機３上
の鋳型２に注入し、冷却凝固後に脱型するのである。
ｉ含有量の多い鋳物用銑鉄が使用される。それは、「鋳
物用型銑」と呼ばれ、キュポラ等の溶解炉で再溶解する
都合上、１個の重量が１５〜４０ｋｇ程度の大きさに鋳
造されている。また、通常の製鋼炉等で使用される溶銑
は、高炉等で生産される溶銑量に対して製鋼工場で使用
される溶銑量が少ない場合には、滞留することになるた
め、こうした一時的に余った溶銑をやはり１５〜４０ｋ
ｇ程度の大きさの「製鋼用型銑」として鋳造する。この
ような製鋼用型銑は、転炉や電気炉等の製鋼炉で再溶解
されて有効に利用される。このような「鋳物用型銑」や
「製鋼用型銑」を製造するには、図３に示すように、連続
的に回転するコンベア１上に数百個の鋳型２を並べた鋳
銑機３が用いられる。つまり、高炉あるいは他の製銑炉
から出銑された溶融状態にある溶銑４を、該鋳銑機３上
の鋳型２に注入し、冷却凝固後に脱型するのである。
【０００３】ところで、かかる型銑の製造では、鋳型２
に注入された溶銑４は、コンベアの回転に応じて鋳銑機
３上を移動しながら冷却され、凝固する。この冷却に
は、通常、注湯後に空気冷却（大気放冷）、噴霧散水冷
却（気水冷却ともいう）、散水冷却が順次行われ、コン
ベアのヘッド部の排出位置では、溶銑は凝固完了するよ
うになっている。従って、型銑の生産性を向上させるに
は、冷却を効果的に行う必要がある。そのためには、で
きるだけ早く散水冷却を行うことが考えられる。しか
し、早期に散水を多くし過ぎると、多量の水を散水する
ことになるので、鋳型上の水が溢れて、溶銑の注入場所
の方向へ水が流れ込み、注入位置にまで達することがあ
る。かかる場合には、溶銑中に水が混ざり、大規模な水
蒸気爆発を起こす危険がある。あるいは、鋳型内に多量
の水が溜まるような状態になると、鋳型内の溶銑表層の
薄皮状に固まった部分が冷却により凝固収縮して亀裂が
生じ、表面上に溜まった水が入り込み、溶銑４との接触
で蒸発気化して体積膨張する結果、前記溶銑の表層に生
成した薄皮を破壊して、該薄皮や溶銑の一部を飛散させ
るという小規模な水蒸気爆発が起きることがある。この
ような小規模な水蒸気爆発が生じると、凝固完了後の型
銑５の表面外観が著しく悪くなり、商品価値が下がる。
に注入された溶銑４は、コンベアの回転に応じて鋳銑機
３上を移動しながら冷却され、凝固する。この冷却に
は、通常、注湯後に空気冷却（大気放冷）、噴霧散水冷
却（気水冷却ともいう）、散水冷却が順次行われ、コン
ベアのヘッド部の排出位置では、溶銑は凝固完了するよ
うになっている。従って、型銑の生産性を向上させるに
は、冷却を効果的に行う必要がある。そのためには、で
きるだけ早く散水冷却を行うことが考えられる。しか
し、早期に散水を多くし過ぎると、多量の水を散水する
ことになるので、鋳型上の水が溢れて、溶銑の注入場所
の方向へ水が流れ込み、注入位置にまで達することがあ
る。かかる場合には、溶銑中に水が混ざり、大規模な水
蒸気爆発を起こす危険がある。あるいは、鋳型内に多量
の水が溜まるような状態になると、鋳型内の溶銑表層の
薄皮状に固まった部分が冷却により凝固収縮して亀裂が
生じ、表面上に溜まった水が入り込み、溶銑４との接触
で蒸発気化して体積膨張する結果、前記溶銑の表層に生
成した薄皮を破壊して、該薄皮や溶銑の一部を飛散させ
るという小規模な水蒸気爆発が起きることがある。この
ような小規模な水蒸気爆発が生じると、凝固完了後の型
銑５の表面外観が著しく悪くなり、商品価値が下がる。
【０００４】この小規模な水蒸気爆発に起因する型銑の
外観性状悪化に対して、特開平４−８１２４６号公報
は、空気冷却、噴霧散水冷却、散水水冷を順次行う型銑
の製造において、散水冷却前の溶銑表層近傍のスーパー
・ヒート（溶銑の凝固温度と散水冷却直前の鋳型内溶銑
の表層温度との差）を５０℃以下とすることを特徴とす
る鋳物銑の製造方法を開示した。具体的には、鋳型２に
注入する溶銑４の温度を、上記スーパー・ヒートの条件
を満足させる範囲に低下させる技術であった。つまり、
鋳銑機３に溶銑４を供給する混銑車６、溶銑鍋、あるい
は傾注樋７等に冷却材を投入したり、流路樋８を通過さ
せる溶銑４の温度を厳密に調整するものである。
外観性状悪化に対して、特開平４−８１２４６号公報
は、空気冷却、噴霧散水冷却、散水水冷を順次行う型銑
の製造において、散水冷却前の溶銑表層近傍のスーパー
・ヒート（溶銑の凝固温度と散水冷却直前の鋳型内溶銑
の表層温度との差）を５０℃以下とすることを特徴とす
る鋳物銑の製造方法を開示した。具体的には、鋳型２に
注入する溶銑４の温度を、上記スーパー・ヒートの条件
を満足させる範囲に低下させる技術であった。つまり、
鋳銑機３に溶銑４を供給する混銑車６、溶銑鍋、あるい
は傾注樋７等に冷却材を投入したり、流路樋８を通過さ
せる溶銑４の温度を厳密に調整するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−８１２４６号公報に例示されるような、溶銑成分に
応じて適切な冷却剤を選択する、あるいは溶銑の温度に
応じて鋳型へ注入する前の溶銑を空冷するといった溶銑
の温度管理は、煩雑な操作を必要とするため、鋳銑機の
実際操業においては、実施することが困難であった。
４−８１２４６号公報に例示されるような、溶銑成分に
応じて適切な冷却剤を選択する、あるいは溶銑の温度に
応じて鋳型へ注入する前の溶銑を空冷するといった溶銑
の温度管理は、煩雑な操作を必要とするため、鋳銑機の
実際操業においては、実施することが困難であった。
【０００６】また、かかる技術により小規模な水蒸気爆
発を防止できたとしても、噴霧散水冷却により凝固直前
にまで溶銑温度を降下させることで、別の原因により外
観不良が発生していた。すなわち、噴霧散水冷却の場
合、散水の流れ中に圧縮空気等を導入することで微細な
液滴を形成させて噴霧するものであるため、鋳型内の溶
銑の表面に波打ち現象が見られ、これが凝固後の型銑表
面においても残り、型銑の外観を悪くするのである。
発を防止できたとしても、噴霧散水冷却により凝固直前
にまで溶銑温度を降下させることで、別の原因により外
観不良が発生していた。すなわち、噴霧散水冷却の場
合、散水の流れ中に圧縮空気等を導入することで微細な
液滴を形成させて噴霧するものであるため、鋳型内の溶
銑の表面に波打ち現象が見られ、これが凝固後の型銑表
面においても残り、型銑の外観を悪くするのである。
【０００７】本発明は、上記のような鋳銑機における溶
銑の冷却条件に伴う大規模な水蒸気爆発を防止すると共
に、小規模な水蒸気爆発や、あるいは噴霧散水時の気流
に起因する型銑の外観形状の悪化を防止することのでき
る、安全で且つ型銑の外観形状の悪化を抑止できる型銑
の製造方法を提供することを目的とする。
銑の冷却条件に伴う大規模な水蒸気爆発を防止すると共
に、小規模な水蒸気爆発や、あるいは噴霧散水時の気流
に起因する型銑の外観形状の悪化を防止することのでき
る、安全で且つ型銑の外観形状の悪化を抑止できる型銑
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者は、溶銑の冷却条
件と凝固時の表層外観形状との関係を鋭意調査した結
果、水蒸気の多量発生による型銑表層外観の乱れや噴霧
散水冷却における気流に起因する外観形状不良等が生じ
ないための冷却条件を知見し、本発明を完成させた。
件と凝固時の表層外観形状との関係を鋭意調査した結
果、水蒸気の多量発生による型銑表層外観の乱れや噴霧
散水冷却における気流に起因する外観形状不良等が生じ
ないための冷却条件を知見し、本発明を完成させた。
【０００９】すなわち、本発明は、鋳物用溶銑を、鋳銑
機上を走行する鋳型に注入し、大気放冷、噴霧散水冷却
及び散水冷却を順次行って凝固させ、脱型する鋳物用型
銑の製造方法において、前記鋳型に注入する溶銑の温度
に応じた大気放冷時間を保持することを特徴とする鋳物
用型銑の製造方法である。
機上を走行する鋳型に注入し、大気放冷、噴霧散水冷却
及び散水冷却を順次行って凝固させ、脱型する鋳物用型
銑の製造方法において、前記鋳型に注入する溶銑の温度
に応じた大気放冷時間を保持することを特徴とする鋳物
用型銑の製造方法である。
【００１０】本発明では、注入後の大気放冷で、鋳型内
の溶銑を問題が生じない深さまで凝固させた時点で噴霧
散水冷却に切り替えるようにしたので、型銑の外観形状
不良、未凝固物の飛散を抑制して、生産性を向上させる
ことが可能となった。
の溶銑を問題が生じない深さまで凝固させた時点で噴霧
散水冷却に切り替えるようにしたので、型銑の外観形状
不良、未凝固物の飛散を抑制して、生産性を向上させる
ことが可能となった。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯に
沿って、本発明の実施の形態を説明する。
沿って、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】まず、発明者は、鋳型内の溶銑４が、噴霧
散水による波打ち現象、形状不良、散水による凝固収
縮、内部未凝固部の飛散を起こさない条件を見出すた
め、鋳型２に注入する溶銑４の温度を種々変更して、冷
却状況を調査した。その結果、表層が深さ５ｍｍまで凝
固すれば、上記問題が生じないことが判明した。そこ
で、さらに検討を重ね、５ｍｍ厚みの表層部を得るまで
の大気放冷時間を求めた。その結果を図１に示す。図１
によれば、その大気放冷時間は、注入する溶銑温度が１
３００℃で２０秒、１３５０℃で４０秒、１４００℃で
６０秒であった。
散水による波打ち現象、形状不良、散水による凝固収
縮、内部未凝固部の飛散を起こさない条件を見出すた
め、鋳型２に注入する溶銑４の温度を種々変更して、冷
却状況を調査した。その結果、表層が深さ５ｍｍまで凝
固すれば、上記問題が生じないことが判明した。そこ
で、さらに検討を重ね、５ｍｍ厚みの表層部を得るまで
の大気放冷時間を求めた。その結果を図１に示す。図１
によれば、その大気放冷時間は、注入する溶銑温度が１
３００℃で２０秒、１３５０℃で４０秒、１４００℃で
６０秒であった。
【００１３】一般に、高炉等で出銑される溶銑４は、安
定した出銑を図るには概ね１５００℃程度の温度であ
る。これは、通常、高炉の溶銑樋の途中で計測する温度
であるので、鋳銑機３で鋳型２への注入を行う時点で
は、さらに溶銑温度は降下している。この温度降下は、
溶銑容器の溶銑受け入れ前の容器内温度や輸送時間等に
より変動があるものの、はぼ１００℃から２００℃程度
である。従って、高炉と鋳銑機３間の溶銑４の輸送径
路、輸送方法が決まっていれば、鋳銑機３での注入時の
溶銑温度は概ね決まるので、予め鋳銑機３での注入時の
溶銑温度を計測しておくことで、大気放冷時間を上記の
図１の関係で求められる時間となるように、鋳銑機３を
運転することができる。また、鋳銑機３での鋳型２への
溶銑注入時の溶銑温度を適宜測定し、その溶銑温度に応
じて、図１から求められる大気放冷時間を保持できるよ
うに、鋳型２の走行時間を調節することもできる。この
場合、図１の関係から、凝固厚みを５ｍｍ以上にするた
めに、 （大気放冷時間：秒）≧０．４（溶銑温度：℃） −
５００ といった近似式を使用することができる。
定した出銑を図るには概ね１５００℃程度の温度であ
る。これは、通常、高炉の溶銑樋の途中で計測する温度
であるので、鋳銑機３で鋳型２への注入を行う時点で
は、さらに溶銑温度は降下している。この温度降下は、
溶銑容器の溶銑受け入れ前の容器内温度や輸送時間等に
より変動があるものの、はぼ１００℃から２００℃程度
である。従って、高炉と鋳銑機３間の溶銑４の輸送径
路、輸送方法が決まっていれば、鋳銑機３での注入時の
溶銑温度は概ね決まるので、予め鋳銑機３での注入時の
溶銑温度を計測しておくことで、大気放冷時間を上記の
図１の関係で求められる時間となるように、鋳銑機３を
運転することができる。また、鋳銑機３での鋳型２への
溶銑注入時の溶銑温度を適宜測定し、その溶銑温度に応
じて、図１から求められる大気放冷時間を保持できるよ
うに、鋳型２の走行時間を調節することもできる。この
場合、図１の関係から、凝固厚みを５ｍｍ以上にするた
めに、 （大気放冷時間：秒）≧０．４（溶銑温度：℃） −
５００ といった近似式を使用することができる。
【００１４】
【実施例】高炉から出銑された溶銑４を、傾注樋７を介
して鋳銑機３に鋳造し、型銑５を製造した。鋳銑機３
は、図３に示したものであり、噴霧散水用ノズル９及び
散水用ノズル１０を備えたものであり、鋳型２は１個当
たり４０ｋｇの溶銑４を注入できるものを、２２０個備
えている。また、鋳型２の走行速度は２０ｍ／ｍｉｎで
あった。溶銑４の、移動樋７、固定樋８を経由して鋳型
２に注入する際の温度は、１４００℃であった。また、
溶銑４の注入流量は、１５６トン／時間で、その主な化
学組成は、下記の通りである。 Ｃ：４．５重量％、Ｓｉ：２．１重量％、Ｍｎ：０．４
重量％、Ｐ：０．０７重量％ そして、溶銑注入後は、噴霧散水ノズル９と散水ノズル
１０の位置を調整して噴霧散水冷却を開始するまでの大
気放冷時間を種々変更し、冷却を行い、脱型した。な
お、噴霧散水冷却条件は、 水：０．５ｋｇ／ｃｍ2 空気：３．０ｋｇ／ｃｍ2 流量：８リットル／分・ｍ2 であり、散水冷却条件は、 水：５ｋｇ／ｃｍ2 流量：１５リットル／分・ｍ2 であった。
して鋳銑機３に鋳造し、型銑５を製造した。鋳銑機３
は、図３に示したものであり、噴霧散水用ノズル９及び
散水用ノズル１０を備えたものであり、鋳型２は１個当
たり４０ｋｇの溶銑４を注入できるものを、２２０個備
えている。また、鋳型２の走行速度は２０ｍ／ｍｉｎで
あった。溶銑４の、移動樋７、固定樋８を経由して鋳型
２に注入する際の温度は、１４００℃であった。また、
溶銑４の注入流量は、１５６トン／時間で、その主な化
学組成は、下記の通りである。 Ｃ：４．５重量％、Ｓｉ：２．１重量％、Ｍｎ：０．４
重量％、Ｐ：０．０７重量％ そして、溶銑注入後は、噴霧散水ノズル９と散水ノズル
１０の位置を調整して噴霧散水冷却を開始するまでの大
気放冷時間を種々変更し、冷却を行い、脱型した。な
お、噴霧散水冷却条件は、 水：０．５ｋｇ／ｃｍ2 空気：３．０ｋｇ／ｃｍ2 流量：８リットル／分・ｍ2 であり、散水冷却条件は、 水：５ｋｇ／ｃｍ2 流量：１５リットル／分・ｍ2 であった。
【００１５】また、それぞれの冷却時間は、噴霧散水冷
却が１００秒、散水冷却が４０秒である。
却が１００秒、散水冷却が４０秒である。
【００１６】操業結果を、型銑の不良率（合格品数／鋳
込数×１００）で評価し、図２に示す。図２より、本発
明に係る鋳物用型銑の製造方法の実施に対応する条件で
冷却した場合には、不良品の発生が少ないことが明らか
である。
込数×１００）で評価し、図２に示す。図２より、本発
明に係る鋳物用型銑の製造方法の実施に対応する条件で
冷却した場合には、不良品の発生が少ないことが明らか
である。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、鋳型
内溶銑の噴霧散水による波打ち現象、形状不良、散水に
よる凝固収縮、内部未凝固部の飛散が以前より減少する
ようになった。その結果、表層の形状不良がない型銑が
安定して製造できるようになると共に、生産性が向上し
た。
内溶銑の噴霧散水による波打ち現象、形状不良、散水に
よる凝固収縮、内部未凝固部の飛散が以前より減少する
ようになった。その結果、表層の形状不良がない型銑が
安定して製造できるようになると共に、生産性が向上し
た。
【図１】大気放冷時間と溶銑の凝固深さとの関係を示す
図である。
図である。
【図２】大気放冷時間と製品不良率との関係を示す図で
ある。
ある。
【図３】溶銑を鋳銑機で製造する状況を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ コンベア ２ 鋳型 ３ 鋳銑機 ４ 溶銑 ５ 型銑 ６ 混銑車 ７ 移動樋 ８ 固定樋 ９ 噴霧散水ノズル １０ 散水ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 溶銑を、鋳銑機上を走行する鋳型に注入
し、大気放冷、噴霧散水冷却及び散水冷却を順次行って
凝固させ、脱型する型銑の製造方法において、前記鋳型
に注入する溶銑の温度に応じた大気放冷時間を保持する
ことを特徴とする鋳物用型銑の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083046A JP2000271702A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 型銑の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083046A JP2000271702A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 型銑の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271702A true JP2000271702A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13791270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11083046A Pending JP2000271702A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 型銑の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000271702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959006B1 (ko) | 2002-12-24 | 2010-05-20 | 주식회사 포스코 | 주물용 선철의 성분편차 감소장치 및 그 감소방법 |
| CN110508761A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-29 | 六安钢铁控股集团特钢有限公司 | 一种180吨铁包快速铸铁块工艺 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11083046A patent/JP2000271702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959006B1 (ko) | 2002-12-24 | 2010-05-20 | 주식회사 포스코 | 주물용 선철의 성분편차 감소장치 및 그 감소방법 |
| CN110508761A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-29 | 六安钢铁控股集团特钢有限公司 | 一种180吨铁包快速铸铁块工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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