JP3130206B2 - ベルト式連続鋳造方法 - Google Patents
ベルト式連続鋳造方法Info
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- JP3130206B2 JP3130206B2 JP06156252A JP15625294A JP3130206B2 JP 3130206 B2 JP3130206 B2 JP 3130206B2 JP 06156252 A JP06156252 A JP 06156252A JP 15625294 A JP15625294 A JP 15625294A JP 3130206 B2 JP3130206 B2 JP 3130206B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼から鋳片の厚みが
１００mm以下の薄鋳片を連続鋳造によって得るベルト式
連続鋳造の分野に属する技術に係わり、特にこの技術を
実施するに当って縦割れの無い表面品質の良好な鋳片を
製造する方法に関するものである。
１００mm以下の薄鋳片を連続鋳造によって得るベルト式
連続鋳造の分野に属する技術に係わり、特にこの技術を
実施するに当って縦割れの無い表面品質の良好な鋳片を
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、連続鋳造法の一つとして、例えば
特開昭５８−１０７２５５、特開平１−２９３９５６号
公報等に開示されている、走行経路の一部領域を所定の
間隔をもたせて向かい合わせに対向した一対のエンドレ
ス金属ベルトと金属ベルトに挟持された金属ベルト及び
薄鋳片と同期移動する一対のブロック群により、所望の
鋳片に対応する断面形状を形成し、それらの金属ベルト
とブロック群はガイドロールとガイドレールにより所定
の移動経路に沿って回転移動するように案内支持すると
ともに、各ガイドロール間の金属ベルトの裏面に冷却用
流体を噴出させて形成した流体膜により該金属ベルトを
冷却する一方、上記鋳造空間の上方より注入ノズルを介
して溶鋼を注入し、上記金属ベルトやブロック群等の鋳
型壁に沿って凝固核を生成させ、凝固核の成長によって
生ずる鋳片を下端からガイドロールを介して鋳造空間か
ら引き出すように構成した、いわゆる“ベルトキャスタ
ー”と称されるベルト式連続鋳造機が提案されている。
特開昭５８−１０７２５５、特開平１−２９３９５６号
公報等に開示されている、走行経路の一部領域を所定の
間隔をもたせて向かい合わせに対向した一対のエンドレ
ス金属ベルトと金属ベルトに挟持された金属ベルト及び
薄鋳片と同期移動する一対のブロック群により、所望の
鋳片に対応する断面形状を形成し、それらの金属ベルト
とブロック群はガイドロールとガイドレールにより所定
の移動経路に沿って回転移動するように案内支持すると
ともに、各ガイドロール間の金属ベルトの裏面に冷却用
流体を噴出させて形成した流体膜により該金属ベルトを
冷却する一方、上記鋳造空間の上方より注入ノズルを介
して溶鋼を注入し、上記金属ベルトやブロック群等の鋳
型壁に沿って凝固核を生成させ、凝固核の成長によって
生ずる鋳片を下端からガイドロールを介して鋳造空間か
ら引き出すように構成した、いわゆる“ベルトキャスタ
ー”と称されるベルト式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】かかるベルト式鋳造機において使用される
金属ベルトは通常は鋼製であるが、ベルト表面は溶融金
属と直接接触するため非常に熱負荷が大きくなり、変
形、損傷を受けやすい。また、ベルトの変形は湯面変動
や鋳片の不均一冷却を引き起こし、鋳片表面割れ等の品
質劣化の原因となる。このため、従来よりベルトキャス
ターのベルト保護策は多く提案されている。例えば、特
開昭６３−２２０９４９号公報には、ベルト表面に厚み
と熱伝導率を規定した耐火性セラミックス等の無機系の
コーティング剤を塗布しベルト変形を防止するとともに
ベルト変形に伴う表面欠陥の発生を防止する方法が提案
されている。しかしながら、このベルト表面の被覆はベ
ルトの耐用性の向上に重点をおいたものであり、鋳片の
表面品質、特に割れ防止の面では不満足なものであっ
た。
金属ベルトは通常は鋼製であるが、ベルト表面は溶融金
属と直接接触するため非常に熱負荷が大きくなり、変
形、損傷を受けやすい。また、ベルトの変形は湯面変動
や鋳片の不均一冷却を引き起こし、鋳片表面割れ等の品
質劣化の原因となる。このため、従来よりベルトキャス
ターのベルト保護策は多く提案されている。例えば、特
開昭６３−２２０９４９号公報には、ベルト表面に厚み
と熱伝導率を規定した耐火性セラミックス等の無機系の
コーティング剤を塗布しベルト変形を防止するとともに
ベルト変形に伴う表面欠陥の発生を防止する方法が提案
されている。しかしながら、このベルト表面の被覆はベ
ルトの耐用性の向上に重点をおいたものであり、鋳片の
表面品質、特に割れ防止の面では不満足なものであっ
た。
【０００４】これに対し、割れ防止のために緩冷却や潤
滑に着目した提案も多くある。特開平１−２１０１５５
号公報には、鋳片の凝固収縮を円滑に進行させることに
よって凝固収縮に起因する割れを防止するために、潤滑
剤として黒鉛粉５〜３０重量％を含有した塗布剤を使用
する方法が提案されている。しかしながら、黒鉛粉の含
有量が５〜３０重量％では摩擦係数が０．３以上と潤滑
が不十分であり、特に溶鋼中のＣ量が０．０９〜０．１
６重量％の中炭素鋼では縦割れの発生を防止できない。
滑に着目した提案も多くある。特開平１−２１０１５５
号公報には、鋳片の凝固収縮を円滑に進行させることに
よって凝固収縮に起因する割れを防止するために、潤滑
剤として黒鉛粉５〜３０重量％を含有した塗布剤を使用
する方法が提案されている。しかしながら、黒鉛粉の含
有量が５〜３０重量％では摩擦係数が０．３以上と潤滑
が不十分であり、特に溶鋼中のＣ量が０．０９〜０．１
６重量％の中炭素鋼では縦割れの発生を防止できない。
【０００５】また、特開平１−１９７０４９号公報で
は、この中炭素鋼の縦割れを防止するには均一厚さの凝
固シェルを形成させることが重要であり、その手段とし
て有効な緩冷却を実現するためにコーティング剤の粒径
とコーティング面積を規定した方法が提案されている。
しかしながら、設備および操業上達成し得る緩冷却には
限界があり、その範囲では中炭素鋼の縦割れを防止する
ことはできない。
は、この中炭素鋼の縦割れを防止するには均一厚さの凝
固シェルを形成させることが重要であり、その手段とし
て有効な緩冷却を実現するためにコーティング剤の粒径
とコーティング面積を規定した方法が提案されている。
しかしながら、設備および操業上達成し得る緩冷却には
限界があり、その範囲では中炭素鋼の縦割れを防止する
ことはできない。
【０００６】さらに、特開平５−１３８３０７号公報で
は、均一厚さの凝固シェルを得るのに必要な安定的な抜
熱を得るためのコーティング厚確保と鋳片収縮に伴う鋳
片の凝固シェルとベルト間の潤滑性向上を達成するため
に、ベルトの表面側には緩冷却を狙い高融点のコーティ
ング剤、さらには第２層として潤滑性向上を狙った低融
点のコーティング剤を重ねて塗布し使用するという方法
が提案されている。しかしながら、低摩擦のために低融
点のコーティングを用いた場合、溶融した低融点のコ
ーティング剤がベルト側のコーティングと反応してしま
い、長時間にわたり安定した均一冷却が不可能である、
メニスカスで溶融したコーティングがベルト鋳片間に
不均一に流入し、流入した部分は不均一凝固が激しくな
り、かえって縦割れが発生しやすくなるという問題点が
ある。
は、均一厚さの凝固シェルを得るのに必要な安定的な抜
熱を得るためのコーティング厚確保と鋳片収縮に伴う鋳
片の凝固シェルとベルト間の潤滑性向上を達成するため
に、ベルトの表面側には緩冷却を狙い高融点のコーティ
ング剤、さらには第２層として潤滑性向上を狙った低融
点のコーティング剤を重ねて塗布し使用するという方法
が提案されている。しかしながら、低摩擦のために低融
点のコーティングを用いた場合、溶融した低融点のコ
ーティング剤がベルト側のコーティングと反応してしま
い、長時間にわたり安定した均一冷却が不可能である、
メニスカスで溶融したコーティングがベルト鋳片間に
不均一に流入し、流入した部分は不均一凝固が激しくな
り、かえって縦割れが発生しやすくなるという問題点が
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、ベルト式
連続鋳造法の金属ベルトのコーティング剤について鋳片
品質の確保、特に中炭素鋼の縦割れ防止を十分に満足す
る対策は見出されていない。本発明はこれらの現状を踏
まえ、ベルト式連続鋳造における鋳片の縦割れ発生を防
止することを課題とするものである。
連続鋳造法の金属ベルトのコーティング剤について鋳片
品質の確保、特に中炭素鋼の縦割れ防止を十分に満足す
る対策は見出されていない。本発明はこれらの現状を踏
まえ、ベルト式連続鋳造における鋳片の縦割れ発生を防
止することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
解決するために次の手段を提供するものである。ベルト
式連続鋳造において、ベルト表面に塗布する一種以上の
コ−テイング剤のうち溶鋼に接する最外層に、黒鉛粉を
７５重量％以上含有した粒径５０μｍ以下のコ−テイン
グ剤を塗布し鋳造することにより、鋳片表層を浸炭せし
めてδ−γ変態に伴う歪による鋳片の縦割れ発生を防止
することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。
解決するために次の手段を提供するものである。ベルト
式連続鋳造において、ベルト表面に塗布する一種以上の
コ−テイング剤のうち溶鋼に接する最外層に、黒鉛粉を
７５重量％以上含有した粒径５０μｍ以下のコ−テイン
グ剤を塗布し鋳造することにより、鋳片表層を浸炭せし
めてδ−γ変態に伴う歪による鋳片の縦割れ発生を防止
することを特徴とするベルト式連続鋳造方法。
【０００９】
【作用】本発明者等は前記従来技術が有する課題を解消
するために、特に割れの発生しやすい中炭素鋼の縦割れ
発生機構についてまず検討した。その結果、中炭素鋼で
縦割れが発生しやすいのは、δ−γ変態に伴う歪によ
って凝固シェルの薄い凝固遅れ部が浮き上がり、更に凝
固遅れが激しくなり熱収縮歪が集中しやすくなること、
δ−γ変態に伴う歪により凝固遅れ部の固液界面側に
曲げモーメントが働き縦割れの起点となる内部割れを生
じることによることが明らかとなった。
するために、特に割れの発生しやすい中炭素鋼の縦割れ
発生機構についてまず検討した。その結果、中炭素鋼で
縦割れが発生しやすいのは、δ−γ変態に伴う歪によ
って凝固シェルの薄い凝固遅れ部が浮き上がり、更に凝
固遅れが激しくなり熱収縮歪が集中しやすくなること、
δ−γ変態に伴う歪により凝固遅れ部の固液界面側に
曲げモーメントが働き縦割れの起点となる内部割れを生
じることによることが明らかとなった。
【００１０】以上のように中炭素鋼の縦割れを防止する
ためにはδ−γ変態に伴う歪の影響を抑制することが最
も効果的であることが判明した。歪の影響を抑制する方
法としては従来からベルトと鋳片の間の潤滑を良くする
方法が取られているが、前述したように中炭素鋼の縦割
れを防止できていない。そこで、発明者等はδ−γ変態
そのものを抑制する方法について種々検討し、以下の知
見を得るに到ったのである。すなわち、表層を浸炭させ
て表層のＣ濃度をδ−γ変態しない領域、すなわちδが
生成しない領域に増加させれば、δ−γ変態に伴う歪に
よる割れ発生を防止することができる。
ためにはδ−γ変態に伴う歪の影響を抑制することが最
も効果的であることが判明した。歪の影響を抑制する方
法としては従来からベルトと鋳片の間の潤滑を良くする
方法が取られているが、前述したように中炭素鋼の縦割
れを防止できていない。そこで、発明者等はδ−γ変態
そのものを抑制する方法について種々検討し、以下の知
見を得るに到ったのである。すなわち、表層を浸炭させ
て表層のＣ濃度をδ−γ変態しない領域、すなわちδが
生成しない領域に増加させれば、δ−γ変態に伴う歪に
よる割れ発生を防止することができる。
【００１１】鋳片の表層部を浸炭させる方法としては、
鋳片表面と接触するベルトの表面にＣを含んだコーティ
ング剤を用い浸炭させることが有効である。そこで次に
縦割れ発生を防止するためのベルトコーティング剤中の
Ｃ量について検討した。その結果、図１に示すようにコ
ーティング剤中に７５重量％以上Ｃが含まれていれば縦
割れは発生しないことが判明した。
鋳片表面と接触するベルトの表面にＣを含んだコーティ
ング剤を用い浸炭させることが有効である。そこで次に
縦割れ発生を防止するためのベルトコーティング剤中の
Ｃ量について検討した。その結果、図１に示すようにコ
ーティング剤中に７５重量％以上Ｃが含まれていれば縦
割れは発生しないことが判明した。
【００１２】さらにコーティング剤の粒径の影響を調査
した結果、図２に示すように粒径が５０μｍを越えると
縦割れが発生することが判明した。これは粒径が大きく
なるとコーティング剤と鋳片の接触面積が小さくなり浸
炭量が十分でなくなることによると考えられる。
した結果、図２に示すように粒径が５０μｍを越えると
縦割れが発生することが判明した。これは粒径が大きく
なるとコーティング剤と鋳片の接触面積が小さくなり浸
炭量が十分でなくなることによると考えられる。
【００１３】なお、δ−γ変態に関係なく熱収縮に伴い
発生する歪については黒鉛の潤滑性により緩和すること
ができる。
発生する歪については黒鉛の潤滑性により緩和すること
ができる。
【００１４】コーティング剤の塗布厚みは、ベルトと鋳
片の間の潤滑剤としての機能維持およびベルトの保護に
必要な厚みとする必要があり、一般的に３０〜２００μ
ｍの厚さで施工するが、特に断熱性付与のために事前に
セラミックス溶射等を施したベルトに本発明のコーティ
ング剤を塗布して使用する場合、鋳片表面の浸炭と潤滑
剤として機能すれば良いので１０〜３０μｍの厚さでも
十分である。
片の間の潤滑剤としての機能維持およびベルトの保護に
必要な厚みとする必要があり、一般的に３０〜２００μ
ｍの厚さで施工するが、特に断熱性付与のために事前に
セラミックス溶射等を施したベルトに本発明のコーティ
ング剤を塗布して使用する場合、鋳片表面の浸炭と潤滑
剤として機能すれば良いので１０〜３０μｍの厚さでも
十分である。
【００１５】コーティング剤の施工方法には事前にコー
ティング剤をベルトに塗布し使用する方法と鋳造中にベ
ルト１回転毎にスプレーガン等を用いベルトに連続的に
塗布する方法があるが、本発明のコーティング剤は鋳片
との接触により摩耗していくため、後者の方法が適当で
ある。
ティング剤をベルトに塗布し使用する方法と鋳造中にベ
ルト１回転毎にスプレーガン等を用いベルトに連続的に
塗布する方法があるが、本発明のコーティング剤は鋳片
との接触により摩耗していくため、後者の方法が適当で
ある。
【００１６】本発明は、以上の知見に基づく新しい作用
の適用によりなされたもので、これにより本発明の課題
を達成したのである。
の適用によりなされたもので、これにより本発明の課題
を達成したのである。
【００１７】
【実施例】図３に示すようなベルト式連続鋳造法によ
り、表１に示した成分組成の中炭素鋼の溶鋼を用い、鋳
造速度６m/min 、鋳片寸法１２００mm幅、７５mm厚の薄
鋳片を連続鋳造した。この際、コーティング剤中の黒鉛
比率、粒径を種々変えてベルトに塗布し、それぞれの場
合について鋳片長さ１ｍ（１２００mm幅×１０００mm長
さ）当たりに発生した縦割れの総長さ（縦割れ発生率ｍ
／ｍ）を調査した結果を表２に示す。７５重量％以上の
黒鉛を含有した粒径５０μｍ以下のコーティング剤を使
用した場合は、縦割れは発生しないことが判る。
り、表１に示した成分組成の中炭素鋼の溶鋼を用い、鋳
造速度６m/min 、鋳片寸法１２００mm幅、７５mm厚の薄
鋳片を連続鋳造した。この際、コーティング剤中の黒鉛
比率、粒径を種々変えてベルトに塗布し、それぞれの場
合について鋳片長さ１ｍ（１２００mm幅×１０００mm長
さ）当たりに発生した縦割れの総長さ（縦割れ発生率ｍ
／ｍ）を調査した結果を表２に示す。７５重量％以上の
黒鉛を含有した粒径５０μｍ以下のコーティング剤を使
用した場合は、縦割れは発生しないことが判る。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はベルト表
面に塗布する１種以上のコーティング剤のうち溶鋼に接
する最外層に粒径５〜５０μｍの黒鉛粉を７５重量％以
上含有したコーティング剤を塗布することによって、中
炭素鋼の表層部のＣ濃度を上げδ−γ変態を避けること
ができ、縦割れの無い表面品質の良好な鋳片を安定して
製造することができる。
面に塗布する１種以上のコーティング剤のうち溶鋼に接
する最外層に粒径５〜５０μｍの黒鉛粉を７５重量％以
上含有したコーティング剤を塗布することによって、中
炭素鋼の表層部のＣ濃度を上げδ−γ変態を避けること
ができ、縦割れの無い表面品質の良好な鋳片を安定して
製造することができる。
【図１】コーティング剤中の黒鉛比率と縦割れ発生率の
関係を示す説明図。
関係を示す説明図。
【図２】コーティング剤の粒径と縦割れ発生率の関係を
示す説明図。
示す説明図。
【図３】薄鋳片を鋳造する連続鋳造装置の一例としての
双ベルト式連続鋳造装置を示す断面概略図。
双ベルト式連続鋳造装置を示す断面概略図。
１ タンディシュ ２ スライディングノズル ３ 注入ノズル ４ トッププーリー ５ 乾燥装置 ６ コーティングスプレー装置 ７ 金属ベルトの張力制御用テンションプーリー ８ 金属ベルト ９ フットロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠間 昭夫 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭53−35633（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210155（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−124713（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−47450（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−226408（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/06 340 B22D 11/059 110 B22D 11/07
Claims (1)
- 【請求項１】 ベルト式連続鋳造において、ベルト表面
に塗布する一種以上のコ−テイング剤のうち溶鋼に接す
る最外層に、黒鉛粉を７５重量％以上含有した粒径５０
μｍ以下のコ−テイング剤を塗布し鋳造することによ
り、鋳片表層を浸炭せしめてδ−γ変態に伴う歪による
鋳片の縦割れ発生を防止することを特徴とするベルト式
連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06156252A JP3130206B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | ベルト式連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06156252A JP3130206B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | ベルト式連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824998A JPH0824998A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3130206B2 true JP3130206B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=15623725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06156252A Expired - Fee Related JP3130206B2 (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | ベルト式連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3130206B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010019213A2 (en) | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Veeco Instruments Inc. | Vacuum deposition sources having heated effusion orifices |
| US9062369B2 (en) | 2009-03-25 | 2015-06-23 | Veeco Instruments, Inc. | Deposition of high vapor pressure materials |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP06156252A patent/JP3130206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0824998A (ja) | 1996-01-30 |
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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: 20001024 |
|
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