JPH01218759A - 中空鋳片の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シームレス鋼管等の中空鋳片を鋳造する方法
に関するものである。

〈従来の技術〉 従来の金属製中空体の製造方法として■連続鋳造法、■
造塊法がある。

前者の代表例を第２図に示す（特開昭４７−２３３２９
号参照）。すなわち、鋳型３と中子５間に形成される筒
状環隙の鋳造空間９に金属溶湯４を注入することにより
、金属管７を連続鋳造する方法において、鋳造されて鋳
型３より引き抜かれる金属管７と前記中子５とを同速に
て移動させることを特徴とする金属管７の連続鋳造方法
である。

また、後者の代表例を第３図に示す（特開昭５８−１０
３９３７号参照）。す−なわち、造塊鋳型１０内に中子
１２をセットし、下注造塊法により中子１２を鋳ぐるむ
方法である。中子は芯金外面に微、粒子状または繊維状
の耐火物質および無機粘結剤からなる剥離層を有し、鋳
ぐるみ鋼塊を所定形状に成形後、芯金を抜きとるもので
ある。

これら従来法においては、厚み１５胴以上の中空鋳片を
得ることは可能であるが、鋳造空間に溶湯を均一に供給
することが困難なために、厚み１５＋ｎｍ以下の良品質
の薄肉の中空鋳片を鋳造す、ることは不可能である。

ここで、とくに厚み１５　ｍｍ以下の薄肉の中空鋳片の
鋳造方法として中子浸漬引上げ方法が開発された。これ
は溶融金属内に金属中子を浸漬し、凝固シェルを金属中
子の周囲に形成させ、その後金属中子を引き抜く方法で
ある。しかしこの鋳造方法にもつぎのような問題がある
。すなわち金属中子面に直接生成した鋳片の内外表面は
、鋳片が酸化されて汚れており、かつ凝固シェルの不均
一成長によって厚み偏差が大きい。さらに金属中子と溶
湯とが溶着し、鋳造後中子を引き抜くことが困難となる
ことがあった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、薄肉の中空鋳片製造法である従来の中子浸漬
引上げ方法には鋳片内外表面が汚く、厚み偏差が大きい
という課題が残っていたので、これらの課題を解決し、
内外表面が美麗で、かつ厚み偏差の少ない中空鋳片の鋳
造方法を提供するためになされたものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、課題解決のために鋭意研究を重ねた結果
、溶融フラックスを冷却体中子表面および凝固シェル表
面に付着させることによって課題を解決できるとの知見
を得、この知見にもとづいて本発明をなすに至った。

本発明は、溶湯保持容器内の溶湯面上に溶融フラックス
層を形成し、冷却体中子を該フラックス層上方から溶融
フラックス層を貫通して溶場内部に浸漬し、一定時間保
持後、冷却体中子を上方に引き上げ、その後、冷却体中
子周囲に形成された凝固シェルから中子を分離して製造
する中空鋳片の製造方法である。

〈作　用〉 本発明方法を第１図に従って説明する。

保持容器１４内に溶湯金属１７を満たし、表面に所定厚
みの溶融フラックス層１３を形成する。保持容器１４に
は加熱ヒーター１５が設置されている（第１図（ａ）参
照）。

溶湯面直上より中子−１６を所定の速度で溶融フラック
ス層１３を通過して、溶融金属１７内に浸漬させる。溶
融フラックス層１３ｆｌ過時、中子１８表面には所定厚
みのフラックス付着層１８が形成される（第１図（ハ）
参照）。その後、フラックス付着層１８上に溶湯金属１
７からの凝固シェル１９が成長し始める（第３図（Ｃ）
参照）。一定時間保持し、所定厚みの凝固シェル成長後
、中子１６を引き上げる引き上げ速度を一定とし、シェ
ル１９外表面に所定厚のフラックス層２０を付着せしめ
る（第３１Ｄ　（ｄ）参照）。溶湯面上から中子１６お
よびそれに付着した凝固シェル１９、フラックス付着層
１８．２０を引き上げたのち、中子１６と凝固シェル１
９を分離する。分離方法は、中子引き上げ後、フラック
ス１８の温度が高い状態で中子１６を引き抜く方法と、
−旦冷却した後加熱炉で中子と凝固シェル全体を加熱し
中子１６を引き抜く方法とがある。いずれの場合も内面
付着層のフラックスが溶融した状況なので中子１６は凝
固シェル１９と簡単に分離することが可能となる（第３
図（ｅ）参照）。その後、シェル１９内外表面に付着し
たフラックス１８．２０を取り除き、中空体の製品を得
る（第３図（ｆ）参照）。

本発明方法によれば凝固シェル内外表面を均一な厚みの
フラックス層で覆うため、鋳片表面が美麗で、かつ割れ
等の欠陥のない薄肉の中空体を鋳造することができ、か
つ中子表面と鋳片内表面との間にフラックス層が介在す
るため溶着することなく、中子除去が極めて簡単にでき
る。

〈実施例〉 第１図に示した方法にしたがい具体的に以下の作業を実
施した。

ＳＵＳ　、３０４の溶鋼を１５１５°Ｃに保持し、溶鋼
浴面上に第１表の組成、第２表の物性を有するフラック
スを添加し、完全に溶融させた。溶融フラックス層の厚
みは２５ｍｍとした。なお、通常連鋳のパウダは、下か
ら溶融層、焼結層、粉末層と３層になっており、とくに
粉末層があると本発明に適さないことすなわち厚み偏差
が小さく、かつ表面が美麗な薄肉中空鋳片を得られない
ことを比較実験によって確認した。５０ｍｍφＸ１５０
０ｍｍｆｆｉの低炭素鋼製丸棒の中子を溶湯金属内に６
０ｍ／ｍｊｎの速度で深さ６００　ｍｍまで溶湯内に浸
漬した。所定位置に浸漬した後、５ｓｅｃ間中子を停止
保持した。停止保持後、６０ｍ／ｍｉｎのスピードで中
子を引き上げた。凝固シエル内面に付着したフラックス
層は０．０９ｍｍであり、シェル厚みは４．１肛±０．
２　ｍｍであった。なお、通常の連鋳の０．２〜０．８
ｍ／ｍｉｎのシェル下降速度では、均一なシェル厚の鋳
片は得られなかった。

シェル厚みのＬ方向の厚み偏差を小さくするため、中子
先端に予め耐火物塗料などの断熱剤を所定厚み塗布し、
溶湯内での保持時間の多い中子先端の凝固を遅らせる方
法をとれば、厚み偏差を小さくすることができる。

また、中子全体に予め断熱剤を塗布し、その周りに溶融
フラックスを浸漬時付着するようにすれば、シェルの凝
固速度定数は低下し、溶湯内浸漬保持時間を大とするこ
とによって所定厚みの厚み偏差を低減することができる
。

外面に付着したフラックス層の平均値は０．０１２ｍｍ
であった。中子引き上げ後、−旦冷却し、中子を加熱炉
内で１１００°Ｃに加熱し、その後、中子を引き抜き、
かつ鋳片内イ□面に付着したフラックスをショツトブラ
ストにより除去した。得られた中空体鋳片の外表面・内
表面は、フラックス鋳造のため極めて美麗であり、また
シェルと中子との間に存在するフラックスによって中子
除去は容易であった。

本実施例では、凝固シェル成長を中子冷却せずに中子の
顕熱のみで実施しているが、中子内の強制冷却を実施し
、たとえば中子内部水冷により、シェル成長を図っても
良い。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば内外面が美麗で、かつ
厚み偏差の少ない薄肉の中空鋳片を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法を説明するための断面図、第
２図は連続鋳造法による中空鋳片の製造方法の説明用断
面図、第３図は下注造塊法による中空ビレットの製造方
法の説明用断面図である。 １・・・溶鋼取鍋、　　　２・・・タンデイツシュ、３
・・・鋳　型、　　　４・・・溶鋼、５・・・中　子（
連鋳用）、　６・・・ピンチローラ−１７・・・中空鋳
片、　　８・・・注湯ノズル、９・・・鋳造空間、　　
１０・・・造塊鋳型、１１・・・湯　道、　　　１２・
・・中　子（造塊用）、１３・・・溶融フラックス層、
　１４・・・保持容器、１５・・・ヒーター、　　１６
・・・中　子、１７・・・溶融金属、　　１８・・・内
面フラ・ンクス付着層、１９・・・凝固シェル、　２０
・・・外面フラックス付着層。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 （ｃＦ）　　　　　（ｂ）（ｃ） （ｄ）　　　　　　（ｅ）　　　　　（ｆ）第　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶湯保持容器内の溶湯面上に溶融フラックス層を形成
   し、冷却体中子を該フラックス層上方から溶融フラック
   ス層を貫通して溶湯内部に浸漬し、一定時間保持後、冷
   却体中子を上方に引き上げ、その後、冷却体中子周囲に
   内外表面にフラックス付着層を有する凝固シェルを形成
   し、その後、上記凝固シェルから中子を分離することを
   特徴とする中空鋳片の製造方法。