JP2520534B2 - 連続鋳造方法 - Google Patents
連続鋳造方法Info
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- JP2520534B2 JP2520534B2 JP3340720A JP34072091A JP2520534B2 JP 2520534 B2 JP2520534 B2 JP 2520534B2 JP 3340720 A JP3340720 A JP 3340720A JP 34072091 A JP34072091 A JP 34072091A JP 2520534 B2 JP2520534 B2 JP 2520534B2
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- Japan
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- mold
- molten metal
- continuous casting
- slab
- casting method
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、連続鋳造方法、特に
筒状の冷却鋳型に溶融金属を連続的に供給し、湯面の下
方で凝固を開始させて鋳片を形成し、鋳片を鋳型より引
き抜く連続鋳造方法に関する。
筒状の冷却鋳型に溶融金属を連続的に供給し、湯面の下
方で凝固を開始させて鋳片を形成し、鋳片を鋳型より引
き抜く連続鋳造方法に関する。
【０００２】この発明は炭素鋼、ステンレス鋼、その他
金属のビレットなどの連続鋳造に利用される。
金属のビレットなどの連続鋳造に利用される。
【０００３】
【従来の技術】筒状の冷却鋳型に溶融金属を連続的に供
給して湯面下で凝固させる連続鋳造の一形態として、水
平連続鋳造が知られている。水平連続鋳造は設備費、設
置面積および運転費が垂直連続鋳造に比べて少なくてす
み、また鋳片の曲げによる応力発生がなく、鋳片内圧が
小さいことからバルジングの発生も少ないし、特に、小
容量の鋳造設備では経済効率がよい。したがって、近
年、ビレットなどの鋳造に水平連続鋳造が実用化されて
いる。水平連続鋳造では、凝固開始点を安定化させるた
めに、ブレークリングを鋳型の入口に取り付けている。
ブレークリングは内径が鋳型の内径よりも小さく、鋳型
の内側に突出する、周方向に沿った段を形成している。
また、ブレークリングは鋳型と密接させるために、たと
えば両者の接合面をテーパー状にし、鋳型にブレークリ
ングを圧接させる方法が採られる。鋳型に供給された溶
融金属は鋳型内周面により冷却され、ブレークリングの
先端面（溶融金属の流れに関して下流側の面）の外周寄
りの部分より凝固を開始し、生成した凝固殻は鋳型出口
側より一定ストロークで間欠的に引き抜かれる間に成長
する。
給して湯面下で凝固させる連続鋳造の一形態として、水
平連続鋳造が知られている。水平連続鋳造は設備費、設
置面積および運転費が垂直連続鋳造に比べて少なくてす
み、また鋳片の曲げによる応力発生がなく、鋳片内圧が
小さいことからバルジングの発生も少ないし、特に、小
容量の鋳造設備では経済効率がよい。したがって、近
年、ビレットなどの鋳造に水平連続鋳造が実用化されて
いる。水平連続鋳造では、凝固開始点を安定化させるた
めに、ブレークリングを鋳型の入口に取り付けている。
ブレークリングは内径が鋳型の内径よりも小さく、鋳型
の内側に突出する、周方向に沿った段を形成している。
また、ブレークリングは鋳型と密接させるために、たと
えば両者の接合面をテーパー状にし、鋳型にブレークリ
ングを圧接させる方法が採られる。鋳型に供給された溶
融金属は鋳型内周面により冷却され、ブレークリングの
先端面（溶融金属の流れに関して下流側の面）の外周寄
りの部分より凝固を開始し、生成した凝固殻は鋳型出口
側より一定ストロークで間欠的に引き抜かれる間に成長
する。
【０００４】この方法で製造された鋳片の表面には、し
ばしばコールドシャットクラックおよびホットティアと
呼ぶ割れが発生する。発明者等はコールドシャットクラ
ックおよびホットティアの生成機構について、鋳片の表
層部からこれらの欠陥部を採取して凝固組織の観察と２
次元伝熱計算による初期凝固殻の生成挙動を調査した。
さらに１／１規模のシミュレーションモデルを製作し、
低融点合金を用いて初期凝固殻が生成する過程を可視的
に把握することができた。その結果、コールドシャット
クラックおよびホットティアの発生は、次の理由による
ことを知見した。上記のように鋳片が引き抜かれる際
に、凝固殻とブレークリングとの間に新たに溶融金属が
流入して、新しい凝固殻が形成される。このとき、引き
抜かれた凝固殻と新しい凝固殻との間に、凝固の不連続
層であるコールドシャットが形成される。この不連続層
が溶着しない場合に、コールドシャットクラックが発生
する。また、ホットティアは次のようにして発生する。
ブレークリングで初期凝固した凝固殻を引き抜き、引き
抜かれた凝固殻とブレークリングとの間に新たに溶融金
属が流入して凝固するが、その凝固殻がブレークリング
側、鋳型側、および引き抜かれた凝固殻側の３方向から
生成するために、引抜き中の時間経過により凝固殻厚み
に差が生じる。そして、ブレークリングと引き抜かれた
凝固殻との間に最も凝固の遅れた脆弱部が形成される。
この脆弱部の熱間強度が低いと、次の再引抜き時に脆弱
部が破断してホットティアが発生する。
ばしばコールドシャットクラックおよびホットティアと
呼ぶ割れが発生する。発明者等はコールドシャットクラ
ックおよびホットティアの生成機構について、鋳片の表
層部からこれらの欠陥部を採取して凝固組織の観察と２
次元伝熱計算による初期凝固殻の生成挙動を調査した。
さらに１／１規模のシミュレーションモデルを製作し、
低融点合金を用いて初期凝固殻が生成する過程を可視的
に把握することができた。その結果、コールドシャット
クラックおよびホットティアの発生は、次の理由による
ことを知見した。上記のように鋳片が引き抜かれる際
に、凝固殻とブレークリングとの間に新たに溶融金属が
流入して、新しい凝固殻が形成される。このとき、引き
抜かれた凝固殻と新しい凝固殻との間に、凝固の不連続
層であるコールドシャットが形成される。この不連続層
が溶着しない場合に、コールドシャットクラックが発生
する。また、ホットティアは次のようにして発生する。
ブレークリングで初期凝固した凝固殻を引き抜き、引き
抜かれた凝固殻とブレークリングとの間に新たに溶融金
属が流入して凝固するが、その凝固殻がブレークリング
側、鋳型側、および引き抜かれた凝固殻側の３方向から
生成するために、引抜き中の時間経過により凝固殻厚み
に差が生じる。そして、ブレークリングと引き抜かれた
凝固殻との間に最も凝固の遅れた脆弱部が形成される。
この脆弱部の熱間強度が低いと、次の再引抜き時に脆弱
部が破断してホットティアが発生する。
【０００５】コールドシャットクラックまたはホットテ
ィアが発生した鋳片を圧延し、製品化した場合、製品表
面に線状きず、縦割れなどの欠陥として残り、製品の品
質を損なう。特に、ステンレス鋼のように表面性状が重
視される場合は、重大な欠陥となる。このために、コー
ルドシャットクラックまたはホットティアが発生した鋳
片は、表層を研削などによって除去する表面手入れが必
要となる。鋳片の表面手入れは処理費用の増加および歩
留り低下を招く。
ィアが発生した鋳片を圧延し、製品化した場合、製品表
面に線状きず、縦割れなどの欠陥として残り、製品の品
質を損なう。特に、ステンレス鋼のように表面性状が重
視される場合は、重大な欠陥となる。このために、コー
ルドシャットクラックまたはホットティアが発生した鋳
片は、表層を研削などによって除去する表面手入れが必
要となる。鋳片の表面手入れは処理費用の増加および歩
留り低下を招く。
【０００６】上記コールドシャットクラックまたはホッ
トティアを防止するために、特開昭５６−１１１４３号
公報で開示された方法がある。この方法では、加速工
程、定速工程、減速工程、押戻工程および静止工程から
なる引抜パターンによりなる引抜工程において、停止時
間および押戻時間を合わせた鋳片引抜き中断時間を０．
１〜０．６秒とすることにより、凝固殻脆弱部に破断を
生じることなく引抜きを行うものである。
トティアを防止するために、特開昭５６−１１１４３号
公報で開示された方法がある。この方法では、加速工
程、定速工程、減速工程、押戻工程および静止工程から
なる引抜パターンによりなる引抜工程において、停止時
間および押戻時間を合わせた鋳片引抜き中断時間を０．
１〜０．６秒とすることにより、凝固殻脆弱部に破断を
生じることなく引抜きを行うものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭５
６−１１１４３号公報の発明の連続鋳造方法であって
も、コールドシャットクラックおよびホットティアを十
分に防止することはできなかった。
６−１１１４３号公報の発明の連続鋳造方法であって
も、コールドシャットクラックおよびホットティアを十
分に防止することはできなかった。
【０００８】この発明は、コールドシャットクラックお
よびホットティアを防止することができる連続鋳造方法
を提供する。
よびホットティアを防止することができる連続鋳造方法
を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の連続鋳造方法
は、タンディッシュから、入口および出口を備えた冷却
鋳型に、該鋳型の入口に接するブレークリングを少なく
とも介して溶融金属を連続的に供給すること、前記鋳型
において溶融金属を連続的に冷却し、湯面よりも下方で
溶融金属の凝固を開始させて鋳片を形成すること、およ
び前記鋳型の出口側から鋳片を鋳型に対して間欠的に引
き抜くことよりなっている。引抜工程は、図１に示すよ
うに、加速工程、定速工程、減速工程、押戻工程および
静止工程からなっている。そして、上記引抜工程におい
て、加速工程、定速工程および減速工程に要した合計時
間をｔ1 、押戻工程および静止工程に要した合計時間を
ｔ2 としたときに、 ｔ1 ＋ｔ2 ＜５５０ ms ｔ1 ＜１５０ ms ｔ2 ＞２００ ms の引抜条件で、鋳片を引き抜く。
は、タンディッシュから、入口および出口を備えた冷却
鋳型に、該鋳型の入口に接するブレークリングを少なく
とも介して溶融金属を連続的に供給すること、前記鋳型
において溶融金属を連続的に冷却し、湯面よりも下方で
溶融金属の凝固を開始させて鋳片を形成すること、およ
び前記鋳型の出口側から鋳片を鋳型に対して間欠的に引
き抜くことよりなっている。引抜工程は、図１に示すよ
うに、加速工程、定速工程、減速工程、押戻工程および
静止工程からなっている。そして、上記引抜工程におい
て、加速工程、定速工程および減速工程に要した合計時
間をｔ1 、押戻工程および静止工程に要した合計時間を
ｔ2 としたときに、 ｔ1 ＋ｔ2 ＜５５０ ms ｔ1 ＜１５０ ms ｔ2 ＞２００ ms の引抜条件で、鋳片を引き抜く。
【００１０】図２は、合計時間ｔ1 ，合計時間ｔ2 とコ
ールドシャットクラック，ホットティア発生との関係を
示している。図から明らかなように、上記引抜条件によ
ると製品に影響を与えない程度の微小なコールドシャッ
トクラックおよびホットティアしか発生しない。なお、
引抜ストローク、鋳造速度などの鋳造条件がコールドシ
ャットクラックおよびホットティアの発生に与える影響
は、問題とならない程度に小さい。
ールドシャットクラック，ホットティア発生との関係を
示している。図から明らかなように、上記引抜条件によ
ると製品に影響を与えない程度の微小なコールドシャッ
トクラックおよびホットティアしか発生しない。なお、
引抜ストローク、鋳造速度などの鋳造条件がコールドシ
ャットクラックおよびホットティアの発生に与える影響
は、問題とならない程度に小さい。
【００１１】
【作用】ｔ1 ＋ｔ2 ＜５５０ ms とする、すなわち静
止、押戻を含めた全体の引抜時間を短くすることによ
り、コールドシャット部の温度が高い状態で新しい凝固
殻が形成されるので、コールドシャット部に大きな割れ
は発生しない。
止、押戻を含めた全体の引抜時間を短くすることによ
り、コールドシャット部の温度が高い状態で新しい凝固
殻が形成されるので、コールドシャット部に大きな割れ
は発生しない。
【００１２】ｔ1 ＜１５０ ms とする、すなわち引抜時
間を短くすることにより、脆弱部の発生が防がれ、凝固
殻が均一に形成される。また、ｔ2 ＞２００ ms とす
る、すなわち静止・押戻時間を長くすることにより、新
たに形成された凝固殻は厚みが厚くなる。この結果、凝
固殻は引き抜かれる際に鋳型との摩擦に耐えて破断する
ことはなく、したがってホットティアは発生しない。
間を短くすることにより、脆弱部の発生が防がれ、凝固
殻が均一に形成される。また、ｔ2 ＞２００ ms とす
る、すなわち静止・押戻時間を長くすることにより、新
たに形成された凝固殻は厚みが厚くなる。この結果、凝
固殻は引き抜かれる際に鋳型との摩擦に耐えて破断する
ことはなく、したがってホットティアは発生しない。
【００１３】
【実施例】ここで、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼１５０ m
m 角の鋼ブルームを鋳造した例について説明する。
m 角の鋼ブルームを鋳造した例について説明する。
【００１４】鋳造速度は１．７m/min であった。引抜ス
トロークを１１．３ mm 、引抜サイクルを１５０cpm と
した。引抜パターンはｔ1 を１００ ms 、ｔ2 を３００
msとし、ｔ1 ＋ｔ2 は４００ ms とした。０．３ mm
グラインダ手入れ後には、コールドシャットクラックお
よびホットティアは全く認められず、極めて良好であっ
た。
トロークを１１．３ mm 、引抜サイクルを１５０cpm と
した。引抜パターンはｔ1 を１００ ms 、ｔ2 を３００
msとし、ｔ1 ＋ｔ2 は４００ ms とした。０．３ mm
グラインダ手入れ後には、コールドシャットクラックお
よびホットティアは全く認められず、極めて良好であっ
た。
【００１５】
【発明の効果】この発明では、製品に影響を与えない程
度の微小なコールドシャットクラックおよびホットティ
アしか発生しない。したがって、圧延しても表面きずが
発生しない良好な品質の鋳片を供給することができこ
と、歩留りが向上すること、きず取り作業を省略するこ
とができることなどの格別の効果を奏し、ひいては製品
価格を低減することができる。
度の微小なコールドシャットクラックおよびホットティ
アしか発生しない。したがって、圧延しても表面きずが
発生しない良好な品質の鋳片を供給することができこ
と、歩留りが向上すること、きず取り作業を省略するこ
とができることなどの格別の効果を奏し、ひいては製品
価格を低減することができる。
【図１】この発明の連続鋳造方法における鋳片の引抜パ
ターンを示している。
ターンを示している。
【図２】合計時間ｔ1 ，ｔ2 とコールドシャットクラッ
ク，ホットティア発生との関係を示す線図である。
ク，ホットティア発生との関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 英麿 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭63−80950（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 タンディッシュから、入口および出口を
備えた冷却鋳型に、該鋳型の入口に接するブレークリン
グを少なくとも介して溶融金属を連続的に供給するこ
と、前記鋳型において溶融金属を連続的に冷却し、湯面
よりも下方で溶融金属の凝固を開始させて鋳片を形成す
ること、ならびに加速工程、定速工程、減速工程、押戻
工程および静止工程からなる引抜パターンにより前記鋳
型の出口側から鋳片を鋳型に対して間欠的に引き抜くこ
とよりなる鋳造方法において、 前記加速工程、定速工程および減速工程に要した合計時
間をｔ1 、押戻工程および静止工程に要した合計時間を
ｔ2 としたときに、 ｔ1 ＋ｔ2 ＜５５０ ms ｔ1 ＜１５０ ms ｔ2 ＞２００ ms であることを特徴とする連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340720A JP2520534B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3340720A JP2520534B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169197A JPH05169197A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2520534B2 true JP2520534B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=18339671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3340720A Expired - Lifetime JP2520534B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520534B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6354391B2 (ja) * | 2014-07-03 | 2018-07-11 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系合金の連続鋳造方法 |
| JP7347321B2 (ja) * | 2020-05-08 | 2023-09-20 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｃｕ－Ｚｎ－Ｓｉ系合金の上方引上連続鋳造線材 |
| CN111515358A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-08-11 | 太原晋西春雷铜业有限公司 | 金属铸锭低应力铸造牵引控制方法 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP3340720A patent/JP2520534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05169197A (ja) | 1993-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960312 |