JP4613448B2 - Vertical casting method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋳型内で冷却されて表面部のみが凝固した状態(シェルが形成された状態)の鋳片を垂直に引抜くことで、所定長さの鋳片を鋳造する垂直型鋳造方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アルミ等の非鉄の分野においては、上下に開口する鋳型(モールド)に溶鋼を鋳込み、該鋳型の下方に昇降可能に配設した昇降台のダミーヘッドに、鋳型内で冷却されて表面にシェルが形成された鋳片の下端を支持した状態で、該昇降台を所定速度で垂直に下降することで鋳型下部から鋳片を垂直に引抜いて、所定長さ寸法の鋳片を鋳造する垂直型鋳造方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記垂直型鋳造方法は、造塊方法と比較して省エネルギーおよび省力化等の面で有利であるため、高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼全般の鋼種で、殊に断面の大きな鋳片を鋳造するのに採用する試みがなされている。しかるに、前記の鋼種を垂直型鋳造方法で鋳造すると、センターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析あるいはV状偏析等の内部欠陥が多く発生し、製品品質が低下すると共に歩留りも低下する問題があった。すなわち、製品品質の厳格化が要求される状況下においては、従来の垂直型鋳造方法では充分に対応し得るものではなかった。
【0004】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼等の鋳片を鋳造し、静置凝固させるに際して、センターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析あるいはV状偏析等の内部欠陥が発生するのを抑制し、製品品質および歩留りを向上し得る垂直型鋳造方法および装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る垂直型鋳造方法は、上下に開口する鋳型に高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼の溶鋼を鋳込むと共に、表面にシェルが形成された所要断面形状の鋳片を鋳型の下部から垂直に引抜いて所定長さ寸法の鋳片を鋳造するに際し、その鋳込み完了後において、昇降台が上昇し、表面に外殻が形成された鋳片の上端部を、鋳型の上端から所定長さだけ押し上げた後、所定温度に予熱しておいた蓋部材が下降して前記鋳型の上部を覆うと共に内部画成された加熱室を不活性ガスの雰囲気とした状態で、鋳型内の溶鋼を、湯面の温度を固相線温度以上に保持し得る加熱条件でプラズマまたはアークにより加熱することで、鋳造される鋳片に内部欠陥が発生するのを抑制することを特徴とする。
【0006】
また前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本願の垂直型鋳造装置は、上下に開口する鋳型に高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼の溶鋼を鋳込み、表面にシェルが形成された鋳片の下端を、前記鋳型の下方に配設されて、昇降手段により垂直に昇降される昇降台で支持して鋳型の下部から引抜くことで所定長さ寸法の鋳片を鋳造する垂直型鋳造装置であって、前記鋳型の上部を覆い得ると共に内部画成された加熱室を不活性ガス雰囲気とし得る蓋部材と、前記蓋部材を予熱する予熱手段と、前記蓋部材で覆われた鋳型内の溶鋼を、鋳込み完了後に昇降台を上昇させて、プラズマまたはアークにより加熱する加熱手段とから構成したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る垂直型鋳造方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0008】
図1は、実施例に係る垂直型鋳造方法が実施される垂直型鋳造装置を概略的に示すものであって、該鋳造装置10は、上下に開口する鋳型12が鋳床14に配設されており、該鋳型12には、その上方に設けられた取鍋16およびタンディッシュ18を介して高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼等の溶鋼が鋳込まれるよう構成される。このタンディッシュ18は、鋳床14に設けられたレール(図示せず)に沿って移動可能に構成された台車20に配設され、前記鋳型12の上方に臨む鋳造位置と、鋳型12から離間する退避位置との間を移動するよう構成されている。また、タンディッシュ18は台車20に対して適宜の昇降機構を介して昇降可能に配設され、鋳造位置と退避位置との間を移動する際には、タンディッシュ18に設けられた浸漬ノズル18aが鋳型12と干渉しない位置まで上昇されるようになっている。なお、前記鋳型12には、図示しないオシレーション装置によって上下動が付与され、鋳型12の下部から引抜かれる鋳片22と該鋳型12との間の摩擦を軽減し、焼付きを防止するよう構成される。
【0009】
前記台車20には、前記鋳型12の上部を覆い得る蓋部材24が配設され、この蓋部材24は、前記タンディッシュ18が鋳造位置に臨むときには鋳型12から離間する待機位置(図1)に臨み、タンディッシュ18が退避位置に臨むときには鋳型12の上部を覆う加熱位置(図4)に臨むよう構成される。また、蓋部材24は台車20に対して適宜の昇降機構を介して昇降可能に配設され、待機位置と加熱位置との間を移動する際に、鋳型12または鋳型12の上端から突出する鋳片22の上端部(後述)と干渉しない位置まで上昇されるようになっている。
【0010】
前記蓋部材24は、図2に示す如く、下方に開放する箱型に形成されると共に、耐火物からなる内張り部材26と、該内張り部材26の外側を被覆する断熱材からなる外張り部材28および該外張り部材28の外側を被覆する鉄皮30からなる三層構造となっており、内張り部材26の内側に加熱室24aを画成するよう構成される。また蓋部材24の天井部には複数(実施例では2つ)の通孔24bが形成され、前記台車20に配設されて鋳型12内の溶鋼を加熱するための加熱装置(加熱手段)32を構成する電極34が、各通孔24bを介して加熱室24a内に進退可能に挿入されるようになっている。そして、後述する鋳込み完了後、静置凝固させる際の溶鋼加熱に際して蓋部材24が加熱位置において鋳型12の上部を覆った状態で、鋳型12内の鋳片22と電極34との間に所定電圧を印加することで、電極34から放電するプラズマまたはアークにより鋳型12内の溶鋼を加熱するよう構成される。なお、溶鋼加熱等に際して該加熱室24a内には、前記通孔24bを介してArやN2等の不活性ガスが供給され、室内を不活性ガス雰囲気とし得るようになっている。
【0011】
前記内張り部材26は、Al2O3を主成分とする耐火物が好適に使用され、また前記外張り部材28は、Al2O3にSiO2を添加することで断熱性を高めた断熱材が好適に使用されるが、その他の材質であってもよい。なお、外張り部材28として熱伝導率の低い断熱材を用いることで、溶鋼加熱時および後述する予熱時における蓋部材24の抜熱を低減することができ、投入電力を少なく抑えることができる。
【0012】
前記加熱装置32の各電極34は、電気モータやパルスジェネレータ等を備える昇降装置36により夫々昇降可能に支持されている。また前記蓋部材24には、図3に示す如く、前記加熱室24aの温度を検出する温度センサ38が配設され、該センサ38の検出温度は、温度制御装置40に入力される。この温度制御装置40は、加熱室24aの温度を予め設定された目標温度に保持するベく、検出温度に基づいて加熱装置32への投入電力量を設定すると共に、該電力量に基づいて投入電圧および投入電流を設定するよう構成される。そして、投入電圧に基づいて前記昇降装置36を作動制御し、電極34と溶鋼の湯面(メニスカス)との距離(ギャップ)を調整して加熱力を可変することで、加熱室24aの温度を目標温度に保持するようになっている。なお、加熱室24aの目標温度は、蓋部材24で覆われている鋳型12内の溶鋼における湯面の温度を固相線温度以上に保持し得る温度に設定され、これによって湯面が凝固するのを防止するよう構成される。すなわち、湯面からの抜熱と同じ熱量を供給することで、湯面温度を固相線温度以上の一定に保持するものである。
【0013】
前記加熱装置32による溶鋼の加熱は、鋳込み完了後、静置凝固させる際に行なわれるもので、そのときには表面に外殻(シェル)が形成された鋳片22の上端部を、後述する昇降台50の上昇により鋳型12の上端から所定長さだけ押し上げ(図4(a)参照)、前記電極34から放電されるプラズマやアークにより鋳型12への電蝕や迷走電流発生を防止するよう構成してある。なお、前記電極34の材質は、例えば炭素、タングステンまたはカッパー等が挙げられるが、その他の材質であってもよい。
【0014】
図1に示す如く、前記待機位置に臨む蓋部材24の下方の鋳床14に、例えばカーボンを材質とする受電板42が配置され、この受電板42に蓋部材24を載置すると共に加熱室24aに不活性ガスを供給した状態で、受電板42と電極34との間に所定電圧を印加することで、電極34から放電するプラズマまたはアークにより加熱室24a、すなわち蓋部材24を所定温度まで予熱し得るよう構成される。実施例では、蓋部材24を予熱する予熱手段は、溶鋼加熱に用いられる加熱装置32が兼用しているが、独立した別の手段を用いてもよく、またその加熱方式もプラズマまたはアークによる加熱に限らず、バーナ等を用いることができる。なお、蓋部材24の予熱温度は、前記加熱室24aの目標温度以上であることが最も好適であるが、それより低い温度であってもよい。
【0015】
前記鋳型12の直下には、図1に示す如く、該鋳型12内で1次冷却されて表面にシェルが形成された鋳片22を幅方向の両側から挟持する複数のガイドロール44,44が自由回転可能に配設され、鋳型12の下部から引抜かれた直後の鋳片22を該ロール44,44により両側から挟持することで、バルジングを防止するよう構成される。またガイドロール44,44の配設位置より下方には、上下方向に離間する複数のノズル46が、鋳片22を挟む幅方向の両側に対向的に配設されており、各ノズル46から鋳片22に向けて冷却水(水)を直接スプレーすることで、該鋳片22の凝固を促進させる2次冷却を行なうよう構成される。なお、ガイドロール44およびノズル46は、後述する昇降台50と干渉しない位置まで退避可能に構成され、幅方向に対向するガイドロール44,44およびノズル46,46間を昇降台50が昇降するのを許容するようにしてある。
【0016】
前記鋳型12の下方には、鋳片22の下端を支持するダミーヘッド48を備えた昇降台50が垂直昇降可能に配設されている。また、鋳片22を挟む両側に滑車52,52が回動可能に配設され、一端が適宜の固定部位に接続されたワイヤ54が両滑車52,52に巻掛けられると共に、その他端が可変速可能なウインチ56に接続されている。そして、前記昇降台50は、両滑車52,52の間に臨むワイヤ54によって吊下げ支持され、該ワイヤ54およびウインチ56からなる昇降手段58によって昇降台50が昇降移動されるようになっている。すなわち、ワイヤ54を巻上げる方向にウインチ56を回転駆動することで、該ワイヤ54を介して昇降台50が上昇し、逆にワイヤ54を繰出す方向にウインチ56を回転駆動することで、ワイヤ54を介して昇降台50が下降するよう構成される。
【0017】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る垂直型鋳造装置により実施される垂直型鋳造方法の作用につき説明する。前記ウインチ56を所定方向に回転駆動して昇降台50を上昇し、前記ダミーヘッド48で鋳型12の下部を閉塞した状態で、前記取鍋16およびタンディッシュ18を介して高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼等の溶鋼を鋳型12に鋳込む。この鋳型12に鋳込まれた溶鋼は、該鋳型12による1次冷却により、その表面にシェルが形成される。またウインチ56を逆転駆動して昇降台50を所定の鋳造速度で垂直に下降することで、ダミーヘッド48により下端が支持された鋳片22は、鋳型12の下部から引抜かれる。
【0018】
前記鋳型12から引抜かれた直後の鋳片22は、図1に示す如く、前記ガイドロール44,44で幅方向から挟持されることで、バルジングが発生するのは防止される。また、前記複数のノズル46,46から鋳片22に冷却水がスプレーされ、該鋳片22は2次冷却される。
【0019】
前記鋳型12への鋳込み中に、図1に示す如く、前記待機位置において受電板42に載置されている蓋部材24では、前記加熱室24aに不活性ガスを供給した状態で前記加熱装置32により加熱され、該蓋部材24は前記目標温度近傍の温度まで予熱される。そして、鋳型12への鋳込みが完了した後、前記取鍋16が退避した状態で前記タンディッシュ18が上昇すると共に、台車20が移動し、該タンディッシュ18が鋳造位置から退避位置に移動するのに伴って待機位置で上昇した蓋部材24が加熱位置に移動する(図4(a)参照)。また鋳込み完了後には、前記昇降台50が上昇し、表面に外殻が形成された鋳片22の上端部を、鋳型12の上端から所定長さだけ押し上げる。
【0020】
次に、図4(b)に示す如く、前記蓋部材24が下降して鋳型12の上部を覆うと共に、加熱室24aに不活性ガスを供給した状態で、鋳型12内の溶鋼を、その湯面からの抜熱を補償するように加熱装置32で加熱し、これによって鋳型12内の溶鋼における湯面が凝固するのを防止し、鋳片22内部の収縮孔や鋳片頭部キャビティが発生するのは抑制される。また、溶鋼湯面から加熱して、未凝固部の上下方向に大きな温度勾配を生じさせることによって、後述する凝固前面の角度θを大きくし、これによってセンターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析およびV状偏析等の内部欠陥の発生を好適に抑制することができる。この場合において、鋳型12の上部を蓋部材24で略密閉状態で覆っているから、加熱装置32による溶鋼の効率的な加熱が達成される。しかも、蓋部材24は予熱されているから、該蓋部材24で鋳型12を覆ってから加熱を開始するまでの間での湯面の温度降下を小さく抑えることができる。また実施例では、タンディッシュ18と蓋部材24および加熱装置32を共通の台車20に配設したから、鋳込み完了後に蓋部材24で鋳型上部を覆うのに要する時間を短かくすることができ、その間での湯面の温度降下も小さくし得る。
【0021】
また前記加熱装置32では、前記加熱室24aの温度を検出する温度センサ38からの検出温度に基づいて前記温度制御装置40により電極34と湯面とのギャップ調整が行なわれ、加熱室24aの温度を目標温度に保持するようフィードバック制御される。これにより、鋳型12内の溶鋼は、鋳片22の凝固完了近くまでその湯面の温度降下が固相線温度以上に保たれ、湯面の凝固は好適に防止される。そして、予め設定された時間の経過後、加熱装置32による加熱力を徐々に下げて加熱を終了する。
【0022】
ここで、前記センターポロシティ、中心偏析およびV状偏析等の内部欠陥の発生は、鋳片内部における凝固前面の角度が影響していると考えられる。すなわち、従来は図5(a)に示すように、鋳片22の内部における凝固前面の角度(凝固界面の中心線に対する角度)θが小さくなり、C,S,P等が濃化した溶鋼のサクションが助長され、前記の内部欠陥が多く発生していた。これに対し、実施例の場合は、図5(b)に示す如く、その凝固界面付近では上方の幅が広がって前記角度θは大きくなり、C,S,P等が濃化した溶鋼のサクションが低減され、前記の内部欠陥の発生を好適に抑制することができるものである。なお、凝固前面の角度θは、鋳片22のマクロ組織の観察で判断される。
【0023】
すなわち、高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼等のように製品品質の厳格化が要求される鋼種においても、発明例の垂直型鋳造方法によれば、内部にセンターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析およびV状偏析等の内部欠陥が少ない良質の製品が得られる。なお、上端部における断面寸法が、厚み500mm以上、幅500mm以上の鋳片22を鋳造する場合に、発明例の垂直型鋳造方法および装置は特に有効である。
【0024】
前述した実施例では、タンディッシュの台車に蓋部材および加熱装置を配設した場合で説明したが、蓋部材や加熱装置を別の台車や移動手段等に配設し、タンディッシュが鋳造位置から退避位置に移動したときに、蓋部材を加熱位置に速やかに移動させるよう構成してもよい。
【0025】
【実験例】
工具鋼を材質として、鋳片厚み650mm,幅850mmの鋳片を鋳造する場合に、鋳込み完了後、静置凝固時に溶鋼を加熱しない場合(従来例)と、加熱する場合(発明例)とについて、鋳造された鋳片上端部切捨長さについて測定した結果を図6に示し、C(炭素)の偏析を測定した結果を図7に示す。また、凝固前面角度θを図8に示す。
【0026】
図6から判明する如く、加熱を実施しない従来例では、鋳片頭部キャビティ、中心偏析およびV状偏析等の内部欠陥が多く発生し、多くの鋳片を切捨てなければならず、歩留りが低下する。これに対し、加熱を実施した発明例では、鋳片上端部における前記の内部欠陥の発生は抑制され、これによって鋳片上端部切捨長さが著しく低下することが確認された。
【0027】
図7から判明する如く、従来例に比べ、加熱を実施することで、Cの偏析を抑制することが確認された。また図8から判明する如く、加熱を実施することで、凝固前面角度θは大きくなることが確認された。すなわち、凝固前面角度θの広角化によってセンターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析およびV状偏析等の内部欠陥の発生を好適に抑制し得ることが判った。
【0028】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る垂直型鋳造方法および装置によれば、製品品質の厳格化が要求される高合金鋼および工具鋼を含む特殊鋼等の鋼種においても、鋳込み完了後の静置凝固時に蓋部材で鋳型上部を覆ったもとで鋳型内の溶鋼を加熱することで、センターポロシティ、鋳片頭部キャビティ、中心偏析またはV状偏析等の内部欠陥の少ない高品質の鋳片を鋳造することができ、歩留りを向上することができる。また蓋部材を予熱しておくことで、加熱を開始するまでの湯面の温度降下を少なく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る垂直型鋳造装置を示す概略構成図である。
【図2】実施例に係る垂直型鋳造装置の蓋部材を示す概略断面図である。
【図3】実施例に係る垂直型鋳造装置の加熱手段を示す概略説明図である。
【図4】実施例に係る垂直型鋳造装置の加熱工程を示す概略説明図である。
【図5】従来例および発明例に係る鋳片における凝固前面角度を示す説明図である。
【図6】鋳片上端部切捨長さの測定結果を示すグラフ図である。
【図7】Cの偏析を測定した結果を示すグラフ図である。
【図8】凝固前面角度の測定結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
12 鋳型
22 鋳片
24 蓋部材
24a 加熱室
26 内張り部材
28 外張り部材
32 加熱装置(加熱手段)
50 昇降台
58 昇降手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical casting method for casting a slab of a predetermined length by vertically pulling out a slab that is cooled in a mold and solidified only on a surface portion (a state in which a shell is formed) and It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
In the field of non-ferrous metals such as aluminum, molten steel is cast into a mold (mold) that opens up and down, and a dummy head of a lifting platform that is arranged to be movable up and down below the mold is cooled in the mold and has a shell on the surface. Vertical casting that casts a slab of a predetermined length by pulling the slab vertically from the bottom of the mold by vertically lowering the lifting platform at a predetermined speed while supporting the lower end of the formed slab. The method is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The vertical casting method is advantageous in terms of energy saving and labor saving as compared with the ingot forming method. Therefore, it is a general steel grade including high alloy steels and tool steels. Attempts have been made to employ casting. However, when the above steel types are cast by the vertical casting method, there are many internal defects such as center porosity, slab head cavity, center segregation or V-shaped segregation, and there is a problem that the product quality is lowered and the yield is also lowered. It was. That is, in the situation where stricter product quality is required, the conventional vertical casting method cannot sufficiently cope.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
In view of the above-mentioned problems inherent in the prior art, the present invention has been proposed to suitably solve this problem, and casts slabs such as high alloy steel and special steel including tool steel. Provided is a vertical casting method and apparatus that can suppress the occurrence of internal defects such as center porosity, slab head cavity, center segregation or V-shaped segregation during stationary solidification, and improve product quality and yield. The purpose is to do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the intended purpose suitably, a vertical casting method according to the present invention casts molten steel of special steel including high alloy steel and tool steel into a mold opening up and down. When casting a slab having a required cross-sectional shape with a shell formed on the surface vertically from the lower part of the mold to cast a slab of a predetermined length, after the casting is completed, the lifting platform rises to the outside of the surface. the upper end portion of the slab which shell is formed, after pushing up the upper end of the mold by a predetermined length, the lid member that has been preheated to a predetermined temperature is made Utotomoni internal image covering an upper portion of the mold is lowered In a state where the heated chamber is in an inert gas atmosphere, the molten steel in the mold is heated by plasma or arc under heating conditions that can maintain the surface temperature of the molten metal at or above the solidus temperature. It is characterized by suppressing the occurrence of internal defects in the piece. To.
[0006]
Further to solve the problems described above, in order to suitably achieve the expected object, vertical-type casting apparatus of the present application, casting the molten steel of a special steel including a high-alloy steel and tool steel in a mold which opens vertically, the surface The lower end of the slab formed with a shell is supported by a lifting platform disposed below the mold and vertically lifted by a lifting means, and is pulled out from the lower portion of the mold to cast a casting having a predetermined length. A vertical casting apparatus for casting a piece, a cover member capable of covering an upper part of the mold and an internally defined heating chamber as an inert gas atmosphere, preheating means for preheating the cover member, and the cover The molten steel in the mold covered with the member is characterized by comprising heating means for raising the elevator after completion of casting and heating it by plasma or arc.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the vertical casting method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings by way of preferred embodiments.
[0008]
FIG. 1 schematically shows a vertical casting apparatus in which a vertical casting method according to an embodiment is carried out. The
[0009]
The
[0010]
As shown in FIG. 2, the
[0011]
The
[0012]
Each
[0013]
The molten steel is heated by the
[0014]
As shown in FIG. 1, a
[0015]
Immediately below the
[0016]
Below the
[0017]
[Effect of the embodiment]
Next, the operation of the vertical casting method performed by the vertical casting apparatus according to the above-described embodiment will be described. The
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
As shown in FIG. 1, during the casting into the
[0020]
Next, as shown in FIG. 4 (b), the
[0021]
In the
[0022]
Here, it is considered that the occurrence of internal defects such as center porosity, center segregation, and V-shaped segregation is influenced by the angle of the solidification front surface inside the slab. That is, conventionally, as shown in FIG. 5 (a), the angle of the solidification front surface (angle with respect to the center line of the solidification interface) θ inside the
[0023]
That is, even in steel types that require strict product quality, such as high alloy steel and special steel including tool steel, according to the vertical casting method of the invention example, the center porosity, the slab head cavity, Good quality products with few internal defects such as center segregation and V-shaped segregation can be obtained. Note that the vertical casting method and apparatus of the invention example are particularly effective when casting a
[0024]
In the above-described embodiment, the case where the lid member and the heating device are provided on the tundish cart has been described. However, the lid member and the heating device are provided on another cart, moving means, etc., and the tundish is moved from the casting position. You may comprise so that a cover member may be moved to a heating position rapidly, when it moves to a retracted position.
[0025]
[Experimental example]
When casting a slab of 650 mm in thickness and 850 mm in width using tool steel as a material, when the molten steel is not heated at the time of stationary solidification after casting (conventional example) and when heated (invention example) FIG. 6 shows the results of measuring the length of the cast slab upper end cut off, and FIG. 7 shows the results of measuring the segregation of C (carbon). Further, the solidification front surface angle θ is shown in FIG.
[0026]
As can be seen from FIG. 6, in the conventional example in which heating is not performed, many internal defects such as a slab head cavity, center segregation, and V-shaped segregation occur, and many slabs must be cut off, resulting in a decrease in yield. . On the other hand, in the invention example in which heating was performed, it was confirmed that the occurrence of the internal defects in the upper end portion of the slab was suppressed, and thereby the cut length of the upper end portion of the slab was significantly reduced.
[0027]
As can be seen from FIG. 7, it was confirmed that the segregation of C was suppressed by heating compared to the conventional example. Further, as can be seen from FIG. 8, it was confirmed that the solidification front surface angle θ is increased by performing the heating. That is, it has been found that the generation of internal defects such as center porosity, slab head cavity, center segregation, and V-shaped segregation can be suitably suppressed by widening the solidification front surface angle θ.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the vertical casting method and apparatus according to the present invention, even in steel types such as high alloy steel and special steel including tool steel that require stricter product quality, it is allowed to stand after completion of casting. Casting high quality slabs with few internal defects such as center porosity, slab head cavity, center segregation or V-shaped segregation by heating molten steel in the mold while covering the top of the mold with a lid member during solidification And the yield can be improved. In addition, by preheating the lid member, it is possible to suppress the temperature drop of the hot water surface until heating is started.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a vertical casting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a lid member of the vertical casting apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing heating means of the vertical casting apparatus according to the embodiment.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a heating process of the vertical casting apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory view showing a solidification front surface angle in a slab according to a conventional example and an invention example.
FIG. 6 is a graph showing a measurement result of a cut length of a slab upper end portion.
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring segregation of C.
FIG. 8 is a graph showing the measurement result of the solidification front surface angle.
[Explanation of symbols]
12
50 Lifting table 58 Lifting means
Claims (3)
前記鋳型(12)の上部を覆い得ると共に内部画成された加熱室(24a)を不活性ガス雰囲気とし得る蓋部材(24)と、
前記蓋部材(24)を予熱する予熱手段と、
前記蓋部材(24)で覆われた鋳型(12)内の溶鋼を、鋳込み完了後に昇降台(50)を上昇させて、プラズマまたはアークにより加熱する加熱手段(32)とから構成した
ことを特徴とする垂直型鋳造装置。Cast the molten steel of special steel including high alloy steel and tool steel into the mold (12) opening up and down, and the lower end of the slab (22) with a shell formed on the surface is placed below the mold (12) Vertical casting, in which a slab (22) having a predetermined length is cast by being pulled out from the lower part of the mold (12) supported by a lifting platform (50) that is vertically lifted by a lifting means (58) A device,
A lid member (24) capable of covering the upper part of the mold (12) and allowing the internally defined heating chamber (24a) to be an inert gas atmosphere;
Preheating means for preheating the lid member (24);
The molten steel in the mold (12) covered with the lid member (24) is composed of heating means (32) for raising the elevator (50) after completion of casting and heating it by plasma or arc. Vertical type casting equipment.
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