JPH01249239A - 中空ビレットの連続鋳造方法 - 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、溶鋼から中空のビレット鋳片を連続的に製造
する。中空ビレットの連続鋳造方法に関する。

［従来の技術］ 例えば鋼管は、中実ビレットを穿孔して中空ビレットと
し、これを圧延して製造される。中空ビレットが連続鋳
造で直接製造できると、穿孔の工程が省略できるために
好ましい。

第５図は特開昭５９−２２３１４４号公報に記載された
中空ビレットの製造装置である。即ち溶鋼２は取鍋ｌか
らタンデイツシュ３に注入され、傾斜して設けられた鋳
型４に下方から送り込まれる。５−１及び５−２は凝固
部分でその内部は未凝固の溶鋼である。

凝固部分は矢印２０の方向に引抜かれるが、溶鋼面９よ
りも高く引き抜くと、未凝固部分は中空となって、中空
ビレット７が得られる。溶鋼は鋳型４の入口から溶鋼面
９の間で冷されて凝固が進行する。

即ち下方の凝固部分５−１は長さがＱｌにわたって冷さ
れて厚さｄｌの中空壁となる。又上方の凝固部分５−２
は長さがＱ□にわたって冷されて厚さｄ２の中空壁とな
る。

しかしこの装置ではＱｌ＞Ｑ、であるためｄｌはｄ２よ
りも大きく、従って肉厚が不揃いな偏肉の中空ビレット
となる。

斜め上方に引き抜く角度０を大きくすると、ＱｌとＱ２
は近づいて、中空ビレットの偏肉は軽減するが、角度Ｏ
が大きくなると、装置全体の高さが高くなって、高価な
設備となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、偏肉のない中空ビレットを、連続鋳造で直接
に製造する方法を開示するものである。

［ａ題を解決するための手段］ 第１図は本発明の鋳型の例を示す図で、（Ａ）は縦断面
図、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は矢視Ｙ−Ｙ断面の例を示
す図である６図中Ｘ−ｘは水平な面を示す。

本発明の傾斜鋳型４は、鋳型内面の下面１０の下端部１
１は、鋳型内面の上面１２の下端部１３よりもｍだけ低
く、且つ傾斜角がθである。尚図中りは上面１２と下面
１０との間の長さである。鋳型の内面の形状は、（Ｂ）
、（Ｃ）、（Ｄ）の例の如く、長方形や正方形や円形等
である。＆８型の下方から静圧によって注入された溶鋼
は冷却されて凝固シェルを形成する。従って鋳型の内面
は溶鋼を冷却するに適した水冷金属板等で形成されるが
、水冷金属板以外の例えば良熱伝導性のセラミックス等
を用いてもよい。

第２図はこの例で、溶鋼導入部１４と一体に成形された
良熱伝導性のセラミックスの筒状体の一部を外部から冷
却装置１７で強制冷却することによっても得られる。又
鋳型の後面には溶湯の冷却や凝固を促進させるための例
えばミスト冷却や強制水冷等による二次冷却装置１６を
設けることができる。

第３図にこの二次冷却装置１６の配置の例を示す。

第３図は本発明の連続鋳造装置の例の全体を示す図であ
る。

溶ｌ１１２は取鍋１より例えばタンデイツシュ３に注入
され、溶鋼導入部１４を経て、本発明の傾斜鋳型４の下
方から溶鋼の静圧によって注入する。傾斜鋳型４又は傾
斜鋳型４と二次冷却装置１６とで凝固シェル５が生成す
る。凝固シェルは引抜装置１７によって傾斜角Ｏに沿っ
て溶鋼湯面９よりも高い位置まで斜め上方に引抜き、凝
固シェルで囲まれた内部の未凝固部１８を中空とし、切
断装置１９で所望の長さに切断して中空ビレット７とし
て取り出す。尚第３図で溶鋼導入部１４は、従来はタン
デイツシュのフィードノズルと接続耐火物とで構成され
ていたが５本発明者等の知見では、供給路１４は一体成
形された溶鋼導入部で支障はなく、あるいは既に述べた
如く、傾斜鋳型と一体の筒状体でもよい。

従って本発明で溶鋼導入部１４はこれ等各層式のものを
含む。

又本発明で溶鋼は静圧で傾斜鋳型に注入されるため、凝
固シェルで囲まれた溶鋼湯面９の高さは、タンデイツシ
ュ内の溶鋼湯面９′の高さと同じである。

以上述べた如く本発明は、鋳型内面の下面の下端部が鋳
型内面の上面の下端部よりも下記（１）式で示されるｍ
　（＋＋＋ｍ）だけ低く且つ傾斜角がθで傾斜せしめた
傾斜鋳型の下方から溶鋼を静圧によって注入し、傾斜鋳
型又は傾斜鋳型と二次冷却装置とで凝固シェルを生成せ
しめ、凝固シェルを傾斜角に沿って溶鋼湯面よりも高い
位置まで斜め上方に引き抜き、凝固シェルで囲まれた内
部の未凝固部を中空とする。中空ビレットの連続鋳造方
法である。

０　＜　ｍ　＜　Ｄｃｏｓθ・・・・・・・・・（１）
但しＤ：鋳型内面の上面と下面との距離（■）０：鋳型
内面の傾斜角度 〔作用コ 第３図で、溶鋼導入部１４は断熱されあるいは外部から
加熱されているため、溶鋼は溶鋼導入部１４では凝固シ
ェルを形成しない。

傾斜鋳型４や二次冷却装置１６では、溶鋼は冷却されて
凝固シェルが形成され且つ成長する。

溶鋼湯面９より上方には溶鋼がないために凝固シェルが
湯面９を離れると凝固シェルの成長はない。

従って溶鋼は、傾斜鋳型の下端から溶鋼湯面９の間で凝
固シェルを形成する。又中空ビレット７の肉厚例えばｄ
ｌは、傾斜鋳型の下端から溶鋼湯面９までの長さＱが長
いと厚くなり、逆にこの長さａが短いと中空ビレット７
の肉厚ｄ１は薄くなる。更に同じ傾斜鋳型４で、例えば
傾斜鋳型の内面の上面と下面とで、溶鋼が冷却される長
さ０が相違すると、肉厚ｄ、とｄ２とが相違する偏肉中
空ビレットとなる。

第４図は、傾斜鋳型で溶鋼が冷却される長さを示す図で
ある。

第４図（Ａ）は傾斜角度がθの傾斜軸に垂直な面上に、
傾斜鋳型の下端部を配した例である。この例では鋳型内
面の下面の下端部１１から溶鋼湯面９までの長さはＱｌ
で、上面の下端部１３から溶鋼湯面９までの長さはＯ８
で１図から明らかな如く　Ｑｌ〉１１２で従って、中空
ビレットの肉厚は、ｄ□〉ｄ２で、不揃いで、偏肉の中
空ビレットとなる。

第４図（Ｂ）は水平に、傾斜鋳型の下端部を配した例で
ある。この例では鋳型内面の下面の下端部１１から溶鋼
湯面９までの鋳型内面の長さは（１１〜Ｐ）でＱ、であ
るが、操業中は凝固シェルが形成しているため、溶［２
の冷却完了位置はＲに移動し、従って冷却に有効な鋳型
の下面の長さは、Ｑ、よりもＰＱの長さだけ短いα。、
となる、一方鋳型内面の上面の下端部１３から溶鋼湯面
９までの鋳型内面の長さは（１３〜υ）で２゜であるが
、操業中は凝固シェルが形成しているため、溶鋼２の冷
却完了位置はＳに移動し、従って冷却に有効な鋳型の上
面の長さは、Ｑ、よりもＵＴの長さだけ長いａｏ、とな
る。以上の如くこの方法ではα。１くａ。８となり。

従って中空ビレットの肉厚はｄ　ａｘ　＜　ｄ　ｌ１ｍ
で不揃いで、偏肉の中空ビレットとなる。

第４図Ｂで、下面の下端部１１をＰＱの長さだけ斜め下
方にづらして、Ｑ′に移行させると、溶鋼２の冷却に有
効な鋳型の下面良さはａ、となり、溶鋼はＱ′からＱの
間で冷却される。これは下面の下端ｌｌをｍｌだけ下方
に位置せしめる事によって達せられる。尚ｍ１はｄ。ｔ
ｃｏｓθで表される。

又第４図Ｂで、上面の下端部１３をＵＴの長さだけ斜め
上方にづらして、Ｔ′に移行させると、溶鋼２の冷却に
有効な鋳型の上面長さはれとなり、溶鋼はＴ′からＴの
間で冷却される。これは上面の下端１３をｍ２だけ上方
に位置せしめる事によって達せられる。尚ｍ２はｄ　、
、ＣＯ８０である。

第４図（Ｃ）は、第４図（Ｂ）の１１をＱ′に、且っ１
３をＴ′に移行せしめた傾斜鋳型である。この傾斜鋳型
を用いると溶ｆＩ！ＩＩ２は上面も下面も等い長さ２゜
の間、冷却されるため、中空ビレットの肉厚は上部も下
部も等しいｄ、。で、偏肉のない中空ビレットが製造で
きる。この傾斜鋳型は、鋳型内面の下面の下端部Ｑ′が
、鋳型内面の上面の下端部Ｔ″よりもｍだけ低く、且つ
傾斜角がθの傾斜鋳型である。尚第４図（Ｃ）でｍは第
４図（Ｂ）のｍ１＋ｍ、であり、従って下記の（２）式
で表される。

ｍ　＝　ｄ　、１ＣＯ８θ＋ｄ、、ｃｏｓθ＝２ｃｏｓ
θＸｄａｏ・・・・・・・・・・・・（２）但しｄｏ。

は中空ビレットの平均肉厚 本発明でｍは０＝Ｄｃｏｓθの間で設定する。製造する
中空ビレットが薄肉の場合は、ｄＩ、、が小さいために
ｍはＯに近くなる。又厚肉の中空ビレットではｄｏ。は
大きくなるが、！／２Ｄを超える事はない。従ってｍは
下記の（３）及び（４）式の如くとなる。

ｍ（２ｃｏｓθＸ　１／２　Ｄ　・−−−−−（３）ｍ
（Ｄｃｏｓθ・・・・・・・・自・・・・・（４）即ち
ｍはＤｃｏｓθを超える事はない。

以上の如く本発明では、製造する中空ビレットの肉厚を
基準にして、他の操業条件も勘案して、ｍを０＝Ｄｃｏ
ｓθの間にして中空ビレットの連続鋳造を行うが、この
方法によって偏肉のない中空ビレットが製造できること
となる。

［実施例］ 円形断面の１００ｓ■径の水冷銅鋳型を用いて鋼の中空
丸ビレットを鋳造した。傾斜角度は３０度、総凝固長は
約６００１で、　０．７ｍ／ｓｉｎの鋒片引抜き速度で
鋳造した結果、平均肉厚が約２３ｍ＋ａの中空丸鋳片が
得られた。

鋳造重量は約３５０ｋｇで、得られた鋳片の長さは約８
ｍである６鋳型内面の下端部を水平に配置した時は、得
られた鋳片の上面の平均肉厚が下面のそれに比べて約１
　、５＋＋＋ｍ厚かった。これに対して本発明のごとく
、鋳型内面の下面の下端部を上面の下端部よりも、（２
）式による計算値の約４０＋ｃ＋＋だけ低くして鋳造し
たところ、得られた中空丸鋳片の上面の平均肉厚は下面
のそれよりもわずかに約０．：３＋＋ｍだけ厚いにとど
まった。

［発明の効果］ 本発明によって、偏肉のない中空ビレットを連続鋳造で
製造する事が可能となるため、産業上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる傾斜鋳型の例を示す図、第２図
は傾斜鋳型の他の例を示す図、 第３図は本発明の連続鋳造装置の例の全体を示す図。 第４図は傾斜鋳型で溶鋼が冷却される長さを示す図、 第５図は従来の中空ビレットの製造装置の例を示す図、 である。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋳型内面の下面の下端部が鋳型内面の上面の下端部より
   も下記（１）式で示されるｍ（ｍｍ）だけ低く且つ傾斜
   角がθで傾斜せしめた傾斜鋳型の下方から溶鋼を静圧に
   よって注入し、傾斜鋳型又は傾斜鋳型と二次冷却装置と
   で凝固シェルを生成せしめ、凝固シェルを傾斜角θに沿
   って溶鋼湯面よりも高い位置まで斜め上方に引き抜き、
   凝固シェルで囲まれた内部の未凝固部を中空とする、中
   空ビレットの連続鋳造方法。 ０＜ｍ＜Ｄｃｏｓθ………（１） 但しＤ：鋳型内面の上面と下面との距離（ｍｍ） θ：鋳型の傾斜角度