JP4932428B2 - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents
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第二の冷却銅板(長辺)の幅が2000mm,第一の冷却銅板(短辺)の幅が250mm,高さが900mmの寸法の鋳型において,一方の第一の冷却銅板を板幅中央部で二分割した鋳型を製作した。二分割した第一の冷却銅板は,図2(b)に示すように双方共に,分割面及びバックプレート側の面(分割面に隣り合う面の一部)に,耐硫化性コーティングとして0.1mm厚みのニッケルメッキを設け,また稼動面(分割面に隣り合う面の残部)については,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.1mm厚みのニッケルメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。分割冷却銅板の双方の分割面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276(ニッケル基合金の商品名)の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのジルコニアセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。また,分割冷却銅板と組み合わされるバックプレートには,分割冷却銅板と接する面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのジルコニアセラミックス溶射層を形成した。これらの分割冷却銅板およびバックプレートを,それぞれの間に電気的導通が無いように組み立てて,連続鋳造装置に組み込み,鋳造を行った。
第二の冷却銅板(長辺)の幅が2000mm,第一の冷却銅板(短辺)の幅が250mm,高さが900mmの寸法の鋳型において,一方の第一の冷却銅板を板幅中央部で二分割した鋳型を製作した。二分割した第一の冷却銅板は,図2(b)に示すように双方共に,分割面及びバックプレート側の面(分割面に隣り合う面の一部)に,耐硫化性コーティングとして0.05mm厚みのクロムメッキを設け,また稼動面(分割面に隣り合う面の残部)については,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.05mm厚みのクロムメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。分割冷却銅板の双方の分割面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276(ニッケル基合金の商品名)の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのイットリアセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。また,分割冷却銅板と組み合わされるバックプレートには,分割冷却銅板と接する面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのイットリアセラミックス溶射層を形成した。これらの分割冷却銅板およびバックプレートを,それぞれの間に電気的導通が無いように組み立てて,連続鋳造装置に組み込み,鋳造を行ない,絶縁抵抗の変化を調査した。分割冷却銅板間の鋳造前の電気抵抗値は68MΩであり,400時間の鋳造後の電気抵抗は若干低下したが8MΩを維持していた。この鋳型を解体し,調査をおこなったところ,耐硫化性コーティングを設けない場合に見られた銅硫化物の付着や溶射皮膜と銅板との界面での剥離もなく,健全であった。鋳型のメニスカス高さにおいて,イットリア溶射層に軽度のクラック発生が見られたが,鋳造には全く影響ないものであった。
第二の冷却銅板(長辺)の幅が2000mm,第一の冷却銅板(短辺)の幅が250mm,高さが900mmの寸法の鋳型において,一方の第一の冷却銅板を板幅中央部で二分割した鋳型を製作した。二分割した第一の冷却銅板は,図2(b)に示すように双方共に,分割面及びバックプレート側の面(分割面に隣り合う面の一部)に,耐硫化性コーティングとして0.05mm厚みのニッケルメッキを設け,また稼動面(分割面に隣り合う面の残部)については,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.05mm厚みのクロムメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。分割冷却銅板の双方の分割面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276(ニッケル基合金の商品名)の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,高さ方向で,上端から600mmまでの範囲には,厚み0.15mmのジルコニアセラミックスを,上端から600mmから下端までの範囲には,厚み0.15mmのイットリアセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。また,分割冷却銅板と組み合わされるバックプレートには,分割冷却銅板と接する面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのジルコニアセラミックス溶射層を形成した。これらの分割冷却銅板およびバックプレートを,それぞれの間に電気的導通が無いように組み立てて,連続鋳造装置に組み込み,鋳造を行ない,絶縁抵抗の変化を調査した。分割冷却銅板間の鋳造前の電気抵抗値は83MΩであり,400時間の鋳造後の電気抵抗は若干低下したが10MΩを維持していた。この鋳型を解体し,調査をおこなったところ,耐硫化性コーティングを設けない場合に見られた銅硫化物の付着や溶射皮膜と銅板との界面での剥離もなく,健全であった。電気的絶縁物溶射層は,メニスカス高さ近傍でのクラック発生および下端近傍での腐食の兆候は全く見られず健全であった。
第二の冷却銅板(長辺)の幅が250mm,第一の冷却銅板(短辺)の幅が250mm,高さが800mmの寸法の鋳型において,第一の冷却銅板には,図4に示すように側面(合わせ面)およびバックプレート側の面(合わせ面に隣り合う面の一部)に耐硫化性コーティングとして0.1mm厚みのコバルト−10%ニッケルメッキを設け,また,稼動面(合わせ面に隣り合う面の残部)に,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.1mm厚みのコバルト−10%ニッケルメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。第一の冷却銅板のすべての側面には,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276(ニッケル基合金の商品名)の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのアルミナセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。また,第二の冷却銅板には,図4に示すように側面に耐硫化性コーティングとして0.1mm厚みのコバルト−10%ニッケルメッキを設け,また,稼動面に,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.1mm厚みのコバルト−10%ニッケルメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。第一のバックプレートには,第二のバックプレートと組み合わされる際に接する面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのアルミナセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。第一の冷却銅板は第一のバックプレートに,また第二の冷却銅板は第二のバックプレートにそれぞれ取り付けられ,第一のバックプレートと第二のバックプレートを,絶縁ワッシャーおよび絶縁スリーブを介して電気的導通がないように組み立てて,連続鋳造設備に組み込み,鋳造を行った。この鋳型においても,鋳造時間の増加に伴う絶縁抵抗の変化を調査することを目的としたことから,この鋳型には電磁コイルは設置せずに鋳造を行い,第一の冷却銅板と第二の冷却銅板の間の電気抵抗をテスターを用いて適宜測定した。第一の冷却銅板と第二の冷却銅板の間の鋳造前の電気抵抗値は80MΩであり,400時間の鋳造後の電気抵抗は若干低下したが6MΩを維持していた。この鋳型を解体し,調査をおこなったところ,耐硫化性コーティングを設けない場合に見られた銅硫化物の付着や溶射皮膜と銅板との界面での剥離もなく,健全であった。アルミナセラミックス溶射層の鋳型のメニスカス高さ近傍および鋳型下端近傍において,それぞれ,軽度のクラック発生および僅かな腐食の兆候が見られたが,鋳造には全く影響がないものであった。
第二の冷却銅板(長辺)の幅が250mm,第一の冷却銅板(短辺)の幅が250mm,高さが800mmの寸法の鋳型において,第一の冷却銅板には,側面(合わせ面)およびバックプレート側の面(合わせ面に隣り合う面の一部)に耐硫化性コーティングとして0.05mm厚みの鉄−20%ニッケルメッキを設け,また,稼動面(合わせ面に隣り合う面の残部)に,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.05mm厚みの鉄−20%ニッケルメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。第一の冷却銅板のすべての側面には,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276(ニッケル基合金の商品名)の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのスピネルセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。また,第二の冷却銅板には,側面に耐硫化性コーティングとして0.05mm厚みの鉄−20%ニッケルメッキを設け,また,稼動面に,高さ方向で,上端から300mm高さまでは0.05mm厚みの鉄−20%ニッケルメッキを設け,300mm高さから下端までは1mm厚みのニッケル系自溶性合金溶射を設けた。第一のバックプレートには,第二のバックプレートと組み合わされる際に接する面に,高速フレーム溶射法により,厚み0.05mmのハステロイC−276の下地溶射層を形成した上に,プラズマ溶射法により,厚み0.15mmのスピネルセラミックス溶射層を形成し,電気的絶縁物を設けた。第一の冷却銅板は第一のバックプレートに,また第二の冷却銅板は第二のバックプレートにそれぞれ取り付けられ,第一のバックプレートと第二のバックプレートを,絶縁ワッシャーおよび絶縁スリーブを介して電気的導通がないように組み立てて,連続鋳造設備に組み込み,鋳造を行ない,絶縁抵抗の変化を調査した。第一の冷却銅板と第二の冷却銅板の間の鋳造前の電気抵抗値は70MΩであり,400時間の鋳造後の電気抵抗は若干低下したが8MΩを維持していた。この鋳型を解体し,調査をおこなったところ,耐硫化性コーティングを設けない場合に見られた銅硫化物の付着や溶射皮膜と銅板との界面での剥離もなく,健全であった。スピネルセラミックス溶射層の鋳型のメニスカス高さ近傍および鋳型下端近傍において,それぞれ,軽度のクラック発生および僅かな腐食の兆候が見られたが,鋳造には全く影響がないものであった。
2・・・第二の冷却銅板
3・・・第一のバックプレート
4・・・第二のバックプレート
5・・・耐硫化性コーティング
6・・・冷却銅板の分割面または合わせ面に設置する電気的絶縁物
7・・・冷却銅板とバックプレート(分割面または合わせ面に隣り合う面)の間に設置する電気的絶縁物
8・・・絶縁ワッシャー
9・・・絶縁スリーブ
10・・・締結ボルト
11・・・電磁コイル
12・・・鋳型の幅変更を行うためのシリンダー
13・・・第一のバックプレートと第二のバックプレートの間に設置する電気的絶縁物
21・・・分割した一方の冷却銅板
22・・・分割した他方の冷却銅板
23・・・コバルト−ニッケルメッキ
24・・・ジルコニアセラミックス溶射層
25・・・マイカ板
26・・・バックプレート
27・・・絶縁ワッシャー
28・・・絶縁スリーブ
29・・・締結ボルト
Claims (5)
- 連続鋳造鋳型内の溶融金属のメニスカス初期凝固部付近の前記鋳型の内壁に垂直な方向に電磁力を印加するために,前記鋳型の外周面に数10Hzから数100Hzの低周波交流電流を通電する電磁コイルを備え,一対の短辺側の冷却銅板(以下,「第一の冷却銅板」という。)には一対のバックプレート(以下,「第一のバックプレート」という。)が,一対の長辺側の冷却銅板(以下,「第二の冷却銅板」という。)には一対のバックプレート(以下,「第二のバックプレート」という。)がそれぞれ組み合わされ,一対の第一の冷却銅板と第一のバックプレートが,一対の第二の冷却銅板と第二のバックプレートに対して移動可能に挟まれて構成された溶融金属の連続鋳造用鋳型において,
前記鋳型は,前記第一及び第二の冷却銅板のうち少なくとも一つ以上が前記冷却銅板の板幅方向に2以上に分割され,
分割された前記冷却銅板の対向する分割面,該分割面に隣り合う面のうちのバックプレート側の面および稼動面の,少なくともメニスカスを含む鋳造方向の高さ範囲に,ニッケルまたはその合金,コバルトまたはその合金,クロムまたはその合金,鉄またはその合金のいずれか1以上よりなるコーティング層を設け,
前記第一の冷却銅板の分割面または前記第二の冷却銅板の分割面に設けられた相対するコーティング層の間に電気的絶縁物を設けることを特徴とする溶融金属の連続鋳造用鋳型。 - 連続鋳造鋳型内の溶融金属のメニスカス初期凝固部付近の前記鋳型の内壁に垂直な方向に電磁力を印加するために,前記鋳型の外周面に数10Hzから数100Hzの低周波交流電流を通電する電磁コイルを備え,一対の冷却銅板(以下,「第一の冷却銅板」という。)には一対のバックプレート(以下,「第一のバックプレート」という。)が,もう一対の冷却銅板(以下,「第二の冷却銅板」という。)には一対のバックプレート(以下,「第二のバックプレート」という。)がそれぞれ組み合わされ,一対の第一の冷却銅板と第一のバックプレートが,一対の第二の冷却銅板と第二のバックプレートに固定的に挟まれて構成された溶融金属の連続鋳造用鋳型において,
前記鋳型は,前記第一の冷却銅板と第二の冷却銅板の各々の対向する合わせ面,該合わせ面に隣り合う面のうちのバックプレート側の面および稼動面の,少なくともメニスカスを含む鋳造方向の高さ範囲に,ニッケルまたはその合金,コバルトまたはその合金,クロムまたはその合金,鉄またはその合金のいずれか1以上よりなるコーティング層を設け,
少なくとも一箇所以上の前記第一の冷却銅板と前記第二の冷却銅板との合わせ面に設けられた相対するコーティング層の間に電気的絶縁物を設けることを特徴とする溶融金属の連続鋳造用鋳型。 - 前記電気的絶縁物がセラミックスからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の連続鋳造用鋳型。
- 前記電気的絶縁物として,鋳型の高さ方向の上端から1/2の高さ乃至2/3の高さまでの絶縁物として,ジルコニアセラミックスを用い,残りの範囲の絶縁物としてイットリアセラミックスを用いることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の連続鋳造用鋳型。
- 前記第一及び第二のバックプレートは,前記第一及び第二の冷却銅板と電気的に絶縁されており,且つ前記第一のバックプレートと前記第二のバックプレートとが非接触または電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の連続鋳造用鋳型。
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