JPH01271041A - 複層鋳片連続鋳造用ダミーバー - 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、組成の異なる表層を形成した複層鋳片を溶融
状態から連続的に製造するときに使用するダミーパーに
関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造によって複合鋼材を製造する方法として、長さ
の異なる２本の浸漬ノズルを鋳型内にある溶融金属のプ
ールに挿入し、それぞれのノズルの吐出孔位置を鋳造方
向の異なる位置に設け、異種の溶融金属を注入する方法
が、特公昭４４−２７３６１号公報で提案されている。

また、特公昭４９−４４８５９号公報では、鋳型に注入
された異種の溶融金属間に耐火物製の１＠壁を設けて、
異種の溶融金属が相互に混じり合うことを防止しながら
連続鋳造する方法が提案されている。

本発明者等も、この種の複層鋳片を製造する方法として
、鋳型内に注入された異種の溶融金属を仕切る静゛磁場
を利用した方法を開発し、これを特願昭６１−２５２８
９８号として出願した。この方法においては、鋳造方向
に対して垂直な方向に鋳片全幅にわたって磁力線が延在
するような静磁場を形成させ、この静磁場を境界として
その上下に異種の溶融金属を供、給している。この静磁
場により電磁ブレーキが働き、静磁場帯での溶融金属の
流れが制動される。その結果、上下層が接する位置での
上下層の混合を最低限に抑えることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの方法によるも、鋳造開始時における異種金属相
互の混合を避けることができない。たとえば、鋳造空間
から鋳片を引き抜くためには、所定の厚みをもった凝固
シェルを°鋳型内壁に成長させることが必要となる。

第３図は、この凝固シェルを鋳造開始時に形成する方法
を説明するための図である。

すなわち、第３図（ａ）に示すように連鋳鋳型１の内部
にダミーパー２及びダミーパーヘッド３を配置する。こ
の状態で、浸漬ノズル４．５からそれぞれ異種の溶融金
属６，７を連鋳鋳型１内に供給する。これら溶融金属６
，７は、連鋳鋳型１の内壁に接触することにより冷却・
凝固し、その内壁に凝固シェル８が形成される。この凝
固シェル８の成長に伴って、ダミーバー２を矢印で示す
ように降下させる。

そして、ダミーバー２が所定の位１に達したとき、第３
図（ｂ）に示すように浸漬ノズル５を降下させて、連鋳
鋳型１内に上下方向に分離された溶融金属浴６ａ及び７
ａを形成する。この状態でダミーバー２を下降させてい
くと、溶融金属浴６ａから形成された凝固シェル８ａが
外層となり、その内部に溶融金属浴７ａから形成された
凝固シェル８ｂをもつ複層鋳片が得られる。このとき、
溶融金属浴６ａ及び７ａの界面近傍には、磁石９によっ
て静磁場が印加され、溶融金属６．７の流動が制動され
る。

ところが、混合された溶融金属６，７から形成された凝
固シェル８が凝固シェル８ａ及び８ｂに分離されるまで
には相当な時間が必要となる。この間に鋳造された鋳片
は、目的とする多層組織をもつものでは゛ないため、切
り揄てられる。その結果、製品の歩留りが低下する。

これを避けるため、下方の溶融金属浴７ａを形成する溶
融金属７が鋳造開始時に連鋳鋳型１内に注入されないよ
うにして、第３図（ｂ）の状態になったときに溶融金、
ｘ　７を注入しないままで浸漬ノズル５を降下させて、
所定の位置になったときに溶融金ｒｉ４７の注入を開始
する。しかし、この場合、浸漬ノズル５中に溜まった空
気によって、注入開始が安定して行われない問題が生じ
る。

また、浸漬ノズル５の先端をダミーバーヘッド３の一部
に押し付け、ダミーバー２の降下と共に浸漬ノズル５を
同時に降下させ、所定の位置に来たところでダミーバー
ヘッド３から切り離し、溶融金属７の注入を開始する方
法も考えられる。しかし、この場合においても、浸漬ノ
ズル５の先端とダミーバーヘッド３との間、或いは接触
部の周囲に溶融金属が差し込み凝固して、ダミーバーヘ
ッド３から浸漬ノズル５を切り離す際に、浸漬ノズル５
が折損する危険もある。

そこで、本発明は、先端部に内層となる溶融金属を鋳造
開始初期に収容する空洞部を形成したダミーバーを使用
することによって、早い段階から安定して外層と内層と
が分離された複層鋳片を製造することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の複層鋳片連続鋳造用ダミーパーは、その目的を
達成するために、鋳型内の鋳造空間に上下方向に関して
区分して注入された異種の溶融金属を冷却・凝固して複
層鋳片を製造する装置において、下層の溶融金属を収容
する空間部を先端に形成したことを特徴とする。

〔作用〕

第１図は、本発明に従ったダミーバーを連鋳鋳型に挿入
している状態を示す。

このダミーバー２は、空間部ＩＯを先端に備えている。

そして、空間部１０の上部外面を、連鋳鋳型１の内部に
形成される上下の溶融金属浴間の界面近傍に配置させる
。空間部１０の内部に浸漬ノズル５を挿入して、空間部
１０内に溶融金属７を注入する。溶融金属７が空間ａ’
１ｓ１０の開口部１１まで充満されたとき溶融金属７の
注入を停止して、溶融金属６を浸漬ノズル４から連鋳鋳
型１内に注入する。

或いは、溶融金属７の注湯量を空間部１０の内部空間の
内容積以内として、溶融金属６．７を浸漬ノズル４．５
から同時に注入し、空間部１０を溶融金属７で充満させ
、連鋳鋳型１内を溶融金Ｒ６で充満させることもできる
。ここで、空間部１０内に少量の溶融金属６が流入して
も良いが、連鋳鋳型１内に溶融金属７が侵入することを
最小限に抑えることが必要である。

したがって、鋳造開始段階で連鋳鋳型１内が溶融金属６
で満たされているため、溶融金＠６が冷却・凝固してで
きた凝固シェル８ａが連鋳鋳型１の内層に４形成される
。以降は、ダミーパー２を引き下げながら、それぞれの
浸漬ノズル４．５から溶融金属６．７を一定の注入量比
で注入する。そして、溶融金１８ｆ！６．　７の境界近
傍に磁石９による静磁場を印加して制動力を働かせ、連
鋳鋳型１内に上下に分離された溶融金属浴を維持する。

このようにして、本発明によるとき、鋳造開始の初期か
ら互いに上下方向に分離された溶融金属浴６ａ及び７ａ
が維持されるため、第３図で説明したような混合した両
溶融金［６，７から生成する凝固シェル８０発生が抑え
られる。したがって、製造された複層鋳片も、実質的に
ボトム側から所定の多層組織をもつものとなり、歩留り
が大幅に向上する。

なお、空間ａ’Ｂ１０の開口部１１は、浸漬ノズル５と
の間に多少の隙間をもつサイズに設計することが好まし
い。開口１ｉＦ［Ｓ１１と浸漬ノズル５との間の距離が
小さすぎると、空間ｆｌ’Ｂ１０内に浸漬ノズル５を挿
入する作業が困難となるばかりか、固化した金属によっ
て浸漬ノズル５がダミーパー２に固着したり、開口部１
１や浸漬ノズル５先端が破損する欠点が生じる。他方、
開口部１１と浸漬ノズル５との間隙を介して空間部１０
内に流入する溶融金Ｗ４６は、連鋳鋳型１内壁における
凝固シェル８ａの成長に悪影響を与えるものでないため
、許容されるものである。

〔実施例〕

水平断面が２００ｗＸ１０００ｍｍの内部空間をもつ連
鋳鋳型１に、内容積が２０，０００ｃ＋＋ｆの空間部１
０を先端に備えたダミーパー２を挿入した。この空間部
１０に、浸漬ノズル５から普通鋼組成をもつ温度１５５
０℃の溶融金＠７を注入し、同時に浸漬ノズル４から５
ＵＳ３０４組成をもつ温度１５００℃の溶融金属６で連
鋳鋳型１の内部を充滴させた。なお、溶融金属５の注入
量は、空間１ｍ１ｏの内容積を超えないように調整した
。その後、ダミーパー２を降下させて、連鋳鋳型１内で
上下方向に分離した溶融金属浴６ａ及び７ａを形成した
。次いで、鋳造速度１ｍ／分で複層鋳片を連鋳鋳型１か
ら引き抜いた。

第２図は、得られた複層鋳片の外層に含まれているＣｒ
含有量の鋳造方向に沿った変化を表すグラフである。第
２図から明らかなように、本実施例で得られた複層鋳片
においては、鋳造開始から僅かの期間で所定のＣｒ含有
量（１８％）をもつ外層が形成されている。したがって
、目標Ｃｒ含有量に達していないために切り落とされる
部分は、鋳片ボトムから０．５ｍ以下に過ぎなかった。

これに対し、第３図に示した通常のダミーパー２を使用
した場合には、鋳片のボトムから４〜５ｍの個所でよう
やく目標Ｃｒ含有量をもつ外層が形成されている。した
がって、このボトムから４〜５ｍの位置までが切り落と
されて、残りが製品となるため、歩留りが悪いものであ
った。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のダミーパーにおいては
、複層鋳片の内層となる溶融金属を収容する空間部を先
端に形成している。そして、このダミーパーよりも上方
にある連鋳鋳型の内部空間に、複層となる溶融金属のみ
を充填している。そのため、両者の溶融金属が混合する
ことなく、後者の溶融金属のみが連鋳鋳型の内壁面で冷
却・凝固して凝固シェルとなる。その結果、鋳造開始初
期から外層が目標成分・組成をもち、歩留り良く複層鋳
片を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダミーパーを連鋳鋳型内に挿入した状
態を示し、第２図は本発明の効果を具体的に表したグラ
フである。他方、第３図は従来のダミーパーを使用した
鋳造開始を説明するための図である。 ｌ：連鋳鋳型　　　　　　２：ダミーパー３：ダミーバ
Ｔヘッド　　４．５＝浸漬ノズル６．７：溶融金属　　
　　　６ａ、６ｂ：溶融金属浴８、　ｇａ、　３１）：
凝固シェル９：磁石１０：空間部　　　　　　　１１：
開口部特許出願人　　　　新日本ＭＷ　　株式会社（ほ
か１名） 代　　理　　人　　　　　　小　　堀　　　益　（ほか
２名）第１図 第２図 鋳片ボトムからの距離（ｍ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋳型内の鋳造空間に上下方向に関して区分して注入
   された異種の溶融金属を冷却・凝固して複層鋳片を製造
   する装置において、下層の溶融金属を収容する空間部を
   先端に形成したことを特徴とする複層鋳片連続鋳造用ダ
   ミーバー。