JP3146904B2 - 大断面鋳片の垂直型連続鋳造方法 - Google Patents
大断面鋳片の垂直型連続鋳造方法Info
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Description
000mm、幅700〜3000mmの断面サイズを有
する大断面鋳片を、できるだけ連続して製造する為の方
法に関するものである。
は、歩留り向上、省エネルギーおよび省力等の面でコス
ト合理化に大きく寄与している。こうしたことから近年
では、従来困難とされていた大断面鋳片を鋳造するに当
たっても、連続鋳造法を適用することが試みられる様に
なってきている。
幅3000mmを夫々超える様な大断面鋳片について
は、寸法制約によって連続鋳造化が困難とされ、依然と
して普通造塊法が適用されているのが実情である。一
方、例えば厚さ600〜1000mm、幅700〜30
00mmのサイズを有する大断面鋳片についても、連続
鋳造法を適用する試みがなされているが、湾曲型連鋳機
における様な曲げ変形を加えることは、割れ発生の原因
になり、また設備的にも大規模になることから、この様
な大断面鋳片の製造には、垂直型鋳造装置(以下、通称
に従って「垂直型半連続鋳造装置」と呼ぶ)を用いてで
きるだけ連続して生産する鋳造法が主流を占めている。
鋳型下部から出た直後の鋳片は、鋳型によってある程度
の凝固殻が形成された後の状態であるにしても、該凝固
殻の厚さは鋳片断面積に対して極めて薄いものとなり、
内部の未凝固領域が著しく大きいものである。こうした
ことから、大断面鋳片を製造する場合には、バルジング
が発生し易いという問題がある。また大断面鋳片になる
と、鋳片表面と内部の温度差が大きくなり、熱応力割れ
が発生し易いという問題もある。
な不都合を解決する技術も、これまで様々提案されてい
る。例えば特開昭58−187237号には、冷却鋳型
と該鋳型下方の鋳片支持用グリッドを備えて垂直型半連
続鋳造装置を構成し、鋼塊の側面をグリッドで支持しな
がら鋼塊下部になるほど強冷却し、鋼塊下部から上方に
向かって逐次凝固を進行させることによって、バルジン
グ防止とセンターポロシティの低減を図る技術が提案さ
れている。また特開昭63−33163号には、凝固完
了後に圧下装置によって鋳片を圧縮変形させることで割
れを低減させる技術が提案されている。更に、特開昭6
3−180351号には、水冷鋳型直下にシリンダーで
作動する支持枠とミストノズルを設け、該ミストノズル
によって鋳片側面を冷却すると共に、支持枠で鋳片に圧
力を加える技術が提案されている。
でに提案されている技術では、いずれも装置構成が複雑
且つ大掛りとなってしまい、設備コストが高くなるとい
う欠点がある。特に、大断面鋳片の様に、月産数千トン
規模の少量生産を行なう設備としては、十分な投資効果
は期待できず、より簡略化した設備構造として設備コス
トの低減を図ることが期待されている。
課題を解決する為になされたものであって、その目的
は、より簡略化した設備構造であっても、バルジングや
割れを発生させることなく大断面鋳片を製造することの
できる垂直型連続鋳造方法を提供することにある。
明方法とは、大断面鋳片を鋳造する鋳型を備えた垂直型
半連続鋳造装置を用い、前記鋳型の下部から冷却水で冷
却しつつ引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造するに当
たり、鋳造速度をV(mm/min)、鋳片断面の長辺
側長さをL(mm)としたときに、VL≦15×104
(mm2 /min)の関係を満足すると共に、前記鋳型
の直下から[16V−鋳型内部鋳片垂直方向長さ(m
m)]までの範囲での前記冷却水の水量密度を1〜10
0cm3 /cm2 ・minとし、それ以後における水量
密度を前記水量密度以下で且つ5cm3 /cm2 ・mi
nとして操業する点に要旨を有する大断面鋳片の垂直型
連続鋳造方法である。
記の如く、その厚さが600〜1000mm、幅700
〜3000mmのものを想定したものであり、本発明に
よればこの様な大断面鋳片を効率良く製造することがで
きる。更に、本発明においては、鋳造終了後に、従来実
施されているホットトップを実施することも有効であ
る。
連続鋳造法における最適な条件について、様々な角度か
ら検討した。その結果、鋳造速度V(mm/min)と
鋳片断面の長辺側長さL(mm)が、VL≦15×10
4 (mm2 /min)の関係を満足すると共に、前記鋳
型の直下からの冷却水の水量密度を、冷却領域に応じて
適切に調整してやれば、バルジングを発生させることな
く大断面鋳片が製造できることを見い出し、本発明を完
成した。
片断面の長辺側長さL(mm)が、バルジング発生に及
ぼす影響を示すグラフである。この図から明らか様に、
バルジングの発生を防止する為には、VL≦15×10
4 (mm2 /min)の関係を満足する必要があること
がわかる。
直下から[16V−鋳型内部鋳片垂直方向長さ(m
m)]までの範囲での前記冷却水の水量密度を1〜10
0cm3/cm2 ・minとする必要がある。即ち、
[16V−鋳型内部鋳片垂直方向長さ(mm)]までの
範囲の様に、凝固殻が比較的薄くなる冷却領域において
は、冷却水の水量密度を1〜100cm3 /cm2 ・m
inとして、割れが発生しない程度にできるだけ強冷却
してやる必要がある。この水量密度が1cm3/cm2・
min未満では、比較的薄い凝固殻が鋳片の溶鋼静圧に
耐えられずバルジングが発生することになる。またこの
水量密度が100cm3 /cm2 ・minを超える様な
過冷却では、鋳片表面温度が低下し過ぎて割れが発生す
ることになる。
に成長しており、水量密度が5cm3/cm2 ・min以
下でバルジングや割れは発生しない。しかしながら、こ
のときの水量密度が5cm3 /cm2 ・minを超える
と、凝固殻の熱応力が過大となり、割れが発生し易くな
る。尚上記の如く、先の冷却の際にも水量密度を5cm
3 /cm2 ・min以下にする場合もあるが、この様な
場合には、その水量密度をそのまま維持するか、或は小
さくなる様にすれば良く、水量密度を敢えて大きくする
必要はない。また冷却水によって冷却する為の手段につ
いては、特に限定されるものではなく、通常のスプレー
冷却の他、ミストスプレー冷却であっても良いのは勿論
である。
が700mm×1400mm、鋳型垂直方向の長さが4
00mmの場合、鋳片支持機構は鋳型直下から500m
m程度で十分であり、従来技術の様な大規模な鋳片支持
機構を必要とせず、良質な鋳片が得られる。また本発明
で規定する条件によって大断面鋳片を製造すると、鋳片
と鋳型との摩擦が大幅に低減され、従来必要とされてい
た鋳型振動機構も不要になり、これによって設備費の更
なる低減が図れるという利点もある。
ては、鋳片の凝固時間が長いので、鋳造完了後は、鋳片
が凝固完了するまで鋳片頭部の保温(ホットトップ)を
行なうことが好ましく、これにより鋳片頭部の引け巣を
防止でき、歩留りの良い鋳片が得られる。この様なホッ
トトップの具体的手順として、例えば下記(1),
(2)の方法が挙げられる。
空冷とし、速やかに鋳片を鋳型上に所定長さ押し上げ、
断熱保温枠で鋳片頂部側面を囲い、即効性の発熱式保温
剤および遅効性の発熱式保温剤をこの順で添加し、また
は自溶性フラックスを添加して通電加熱し、鋳片が凝固
完了するまでホットトップを行なう。
上に所定長さ押し上げ、断熱保温枠で鋳片頂部側面を囲
い、即効性の発熱式保温剤および遅効性の発熱式保温剤
をこの順で添加し、或は自溶性フラックスを添加して通
電加熱し、冷却水量によって鋳片表面温度を調節しなが
ら(例えば400℃以上)鋳片を凝固完了するまでホッ
トトップを行なう。
垂直型半連続鋳造装置を用いることもできるが、本発明
者らは垂直型半連続鋳造装置の有用な構成について先に
提案しており(特願平5−292262号)、この垂直
型半連続鋳造装置を用いれば、更に効果的である。この
垂直型半連続鋳造装置の構成を図面を用いて説明する。
半連続鋳造装置の構成例を示す概略説明図であり、図中
1は鋳型、2はフットロール(鋳片支持ロール)、5は
ワイヤ、7はキャリッジ、8はダミーヘッド、10は鋳
片、11は取鍋、13は浸漬ノズル、14は滑車を夫々
示す。尚図2には図示されていないが、この垂直型半連
続鋳造装置においては、鋳片10の表面を冷却する冷却
水が噴出されるスプレーノズル、キャリッジ7を上下に
案内するキャリッジガイド、ワイヤ5の両縁を固定する
ドラムシャフト、等が設けられる。
は、要するに、ワイヤウインチ機構によって、ダミーヘ
ッドを保持したキャリッジを引上げることによりダミー
ヘッドの挿入を行ない、また鋳片の引抜きについては、
キャリッジの自重を鋳片の引抜き抵抗よりも勝る様にす
ることによってワイヤを鋳造速度に応じて緩めて自重に
よりキャリジ案内ガイドに添わせて降下させる様にした
ので、ワイヤウインチ機構は1系統を備えるだけで良
く、鋳片引抜き装置の構成上の簡略化が可能になったも
のである。
は、バルジング発生防止という観点から、通常の鋳片を
製造するときの鋳造速度に比べて遅く設定されるのが一
般的であり、本発明においてもそれに従えば良い。こう
した観点から、本発明を実施するときの鋳造速度は、断
面サイズにもよるが(図1)、0.05〜0.10m/
min(50〜100mm/min)程度が適当であ
る。
明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもので
はなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはい
ずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。
い、断面サイズが700mm×1400mmの鋳片を製
造した。このとき、鋳型直下から1300mmまでを1
0cm3 /cm2 ・minの水量密度とし、それ以後を
1cm3 /cm2 ・minの水量密度として冷却した。
また鋳型垂直方向長さは400mm(鋳片の鋳型内垂直
方向長さは300mm)、フットロールは鋳型直下から
500mmまでの範囲、鋳造速度は0.07m/min
(100mm/min)とした。その結果、バルジング
および割れのない、良好な鋳片が得られていた。
ルジングや割れを発生させることなく大断面鋳片を製造
することができ、しかもより簡略化した設備構造によっ
てそれを実現できた。
側長さL(mm)が、バルジング発生に及ぼす影響を示
すグラフである。
置の構成例を示す概略説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 大断面鋳片を鋳造する鋳型を備えた垂直
型連続鋳造装置を用い、前記鋳型の下部から冷却水で冷
却しつつ引き抜いて矩形状の大断面鋳片を鋳造するに当
たり、鋳造速度をV(mm/min)、鋳片断面の長辺
側長さをL(mm)としたときに、VL≦15×104
(mm2 /min)の関係を満足すると共に、前記鋳型
の直下から[16V−鋳型内鋳片垂直方向長さ(m
m)]までの範囲での前記冷却水の水量密度を1〜10
0cm3 /cm2 ・minとし、それ以後における水量
密度を前記水量密度以下で且つ5cm3 /cm2 ・mi
n以下として操業することを特徴とする大断面鋳片の垂
直型連続鋳造方法。 - 【請求項2】 前記大断面鋳片は、厚さ600〜100
0mm、幅700〜3000mmのものである請求項1
に記載の垂直型連続鋳造方法。 - 【請求項3】 鋳造終了後、ホットトップを実施する請
求項1または2に記載の垂直型連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01925495A JP3146904B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 大断面鋳片の垂直型連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08206806A JPH08206806A (ja) | 1996-08-13 |
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ID=11994298
Family Applications (1)
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| JP01925495A Expired - Lifetime JP3146904B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 大断面鋳片の垂直型連続鋳造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3146904B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013052419A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 大断面鋳片の連続鋳造方法 |
Families Citing this family (4)
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| KR101511723B1 (ko) * | 2013-03-15 | 2015-04-13 | 주식회사 포스코 | 주조 설비 및 이를 이용한 주조 방법 |
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-
1995
- 1995-02-07 JP JP01925495A patent/JP3146904B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH08206806A (ja) | 1996-08-13 |
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