JP2005138173A

JP2005138173A - 押湯保温を増強した造塊方法およびそのための断熱ボックス

Info

Publication number: JP2005138173A
Application number: JP2003380183A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Mishima; 和也三島
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】発熱保温材が膨張することにより外気に曝されて冷却が進んで保温効果が損なわれることを防止し、膨張した発熱保温材の外気による冷却を抑制し、既存の発熱保温材の保温効果の持続性を向上させる方法およびその装置を提供する。
【解決手段】造塊用鋳型１の押湯煉瓦３の上端の内径よりその径が大きく、かつ、造塊用鋳型１の押湯煉瓦３内の押湯部４で膨張した発熱保温材７の上面を離間して覆う高さ９からなる帽子状の質量％で、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１０％、ＳｉＯ₂：７５〜８０％を含有し、残部が有機物からなる断熱材からなり、鋼塊の造塊時に造塊用鋳型１の押湯煉瓦３上に載置される断熱ボックス８。
【選択図】図１

Description

この発明は工具鋼用の鋼塊を造塊する際に造塊用鋳型に設置して押湯保温を増強する技術に関する。

一般に工具鋼はその成分設計から偏析に対して敏感な鋼種である。従って、従来の工具鋼などの溶鋼を鋼塊に造塊する際には、造塊した鋼塊の偏析などによる中心性状を改善する必要がある。このため造塊時に造塊用鋳型の内部の押湯部に発熱保温材を投入して押湯保温を行なっている。このような押湯保温材は既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。

これらの従来の押湯保温用の発熱保温材は、それ自身の持つ発熱量を押湯部に投入するだけでなく、保温材自体が熱膨張し、その熱膨張を持続し続けて発熱保温材の作用を発揮して保温性を高めている。そこで造塊により得られた鋼塊における偏析を低減するために、高発熱性の押湯保温材の適用が望まれている。ところで、この発熱量を高めることはその製造が非常に困難であり、かつ、このような素材の製造はコスト的に高価となる。さらに発熱保温材の作用の持続性は、発熱保温材の膨張によって効果が発揮される。しかし、この発熱保温材の膨張後に造塊用鋳型外上の外気に曝されることとなる。このため膨張した発熱保温材の表面から冷却が進むこととなり、保温効果が損なわれて行くこととなる。

特開昭６３−１９２５３６号公報

本発明が解決しようとする課題は、押湯部の発熱保温材が膨張することにより外気に曝されて冷却が進んで保温効果が損なわれることを防止して、膨張した発熱保温材の外気による冷却を抑制し、既存の発熱保温材の保温効果の持続性を向上させる方法およびその方法を実施するための構造的にシンプルでコスト的にも安価な装置を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、鋼塊の造塊時に造塊用鋳型の押湯部に発熱保温材を投入して膨張した発熱保温材と非接触状態で断熱ボックスを被蓋して造塊用鋳型外の外気を遮断することにより外気による発熱保温材の冷却を防止して保温を維持することを特徴とする押湯保温を増強した造塊方法である。

請求項２の発明では、造塊用鋳型の押湯煉瓦の内径より大径でかつ押湯部で膨張した発熱保温材の上面と離間して覆う高さを有する帽子状の断熱材からなることを特徴とする鋼塊の造塊時に造塊用鋳型の押湯煉瓦上に載置する断熱ボックスである。

本発明における造塊方法およびその方法に使用する断熱ボックスからなる装置は、工具鋼などの偏析を生じ易い鋼種の鋼塊の造塊時に、造塊用鋳型の押湯部の保温が容易に冷却することなく強化持続でき、その結果、鋼塊中心部における偏析が改善されて清浄化された鋼塊が得られるなど、優れた効果を奏するものである。

本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の断熱ボックスの造塊用鋳型への適用を説明する図であり、（ａ）は工具鋼の溶鋼５を注入して造滓材からなる押湯部４に発熱保温材６を載置する前の造塊用鋳型１を示し、（ｂ）は溶鋼５の押湯部４の上に発熱保温材６を載置し、さらに断熱ボックス８を押湯煉瓦３上に被蓋して膨張前の発熱保温材６を有する造塊用鋳型１を示し、（ｃ）は膨張した発熱保温材６と断熱ボックス８を有する造塊用鋳型１を示す。

請求項１における実施の形態を説明すると、図１の（ａ）に示すように、上部に金枠２とその内側に張った押湯煉瓦３を有する造塊用鋳型１に工具鋼などの溶鋼５を注入し、押湯煉瓦３の内部領域の押湯部４に通常の慣用の発熱保温材６を投入する。次いで、図１の（ｂ）に示すように、断熱材から形成された断熱ボックス８を被蓋する。この場合、断熱ボックス８の高さ９は１５０〜２００ｍｍとする。図１の（ｃ）に示すように、押湯煉瓦３の上に載置した断熱ボックス８はその内部に膨張した発熱保温材７と空隙部１０を形成して非接触状態に造塊用鋳型１外の外気１１を遮断し、膨張した発熱保温材７が外気に曝され冷却されることから防止することで膨張した発熱保温材７の保温効果を維持して押湯保温を増強した造塊方法である。

請求項２における実施の形態を説明すると、請求項２の装置は、上記の造塊方法において使用する断熱ボックス８であり、この断熱ボックス８は、図１の（ｃ）に示されるように、造塊用鋳型１の押湯煉瓦３の上端の内径よりその径が大きく、かつ、造塊用鋳型１の押湯煉瓦３内の押湯部４で膨張した発熱保温材７の上面を離間して覆う高さ９からなる帽子状の質量％で、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１０％、ＳｉＯ₂：７５〜８０％を含有し、残部が有機物からなる断熱材からなり、鋼塊の造塊時に造塊用鋳型１の押湯煉瓦３上に載置される断熱ボックス８である。

以上本発明は、工具鋼などその成分設計から造塊時の偏析に敏感な鋼について説明したが、工具鋼以外の鋼種でもその造塊時に偏析に敏感な鋼種ならば同様に適応できる。

上記の本発明例として実施の形態における断熱ボックスを用いて押湯保温して工具鋼であるＳＫＤ１１（Ｃ：１％、Ｃｒ：１２％）の２．７ｔの鋼塊を造塊した。一方、比較例として従来の本発明の断熱ボックス無しの通常の押湯により同様に工具鋼であるＳＫＤ１１（Ｃ：１％、Ｃｒ：１２％）の２．７ｔの鋼塊を造塊した。

これらの鋼塊からそれぞれφ２３２ｍｍとφ２５２ｍｍの鍛片に鍛伸し、テストピースに作成して超音波探傷試験を実施した。探触子としてジルコン酸鉛からなる５Ｚ２０Ｎにより、感度ＳＴＢＶ１５・１．４９０％＋２０ｄＢ（１０倍）のランニング条件で測定した。この結果、比較例ではφ２３２ｍｍ材とφ２５２ｍｍ材ともにトップからボトムのうち、トップからミドルにかけて鋼材中心部にＦ２の波高値が５％程度であるザワザワした欠陥エコーが断続的に認められた。しかし、本発明例ではφ２３２ｍｍ材とφ２５２ｍｍ材ともにトップからボトムまで全ての範囲で波高値は認められず、本発明の断熱ボックスによる押湯保温の改善効果が認められた。

本発明の断熱ボックスの造塊用鋳型への適用を説明する図である。

符号の説明

１造塊用鋳型
２金枠
３押湯煉瓦
４押湯部
５溶鋼
６発熱保温材
７膨張した発熱保温材
８断熱ボックス
９高さ
１０空隙部
１１外気

Claims

鋼塊の造塊時に造塊用鋳型の押湯部に発熱保温材を投入して膨張した発熱保温材と非接触状態で断熱ボックスを被蓋して造塊用鋳型外の外気を遮断することにより外気による発熱保温材の冷却を防止して保温を維持することを特徴とする押湯保温を増強した造塊方法。
造塊用鋳型の押湯煉瓦の内径より大径でかつ押湯部で膨張した発熱保温材の上面と離間して覆う高さを有する帽子状の断熱材からなることを特徴とする鋼塊の造塊時に造塊用鋳型の押湯煉瓦上に載置する断熱ボックス。