JPH0140703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏平鋼塊の造塊装置に係り、特に内部
品質を改善できる造塊装置に関する。

本発明は鋼塊の高さが幅よりも低い偏平鋼塊の
製造に使用される。

〔従来の技術〕

従来から行われている偏平鋼塊の製造法は鋳鉄
製の鋳型と定盤を用い上注ぎまたは下注ぎで注入
していたが、注入後比較的早い時期に凝固殻の熱
収縮に伴い、鋼塊と鋳型の間に〓間が発生し、鋳
型による抜熱が抑制されるため凝固完了までの時
間が延びるだけでなく、鋼塊内部に発生する逆Ｖ
偏析および中心部に発生する空孔、すなわちざく
を制御することはきわめて困難であつた。従来鋼
塊内質を改善しようとする場合、上広鋳型を用い
る方法や鋳型頭部を保温する方法があり、これら
の方法はざくの緩和には効果があるものの逆Ｖ偏
析の改善は全く望めなかつた。このため従来法で
製造した鋼塊においては500〜600mm厚さ以上にな
ると、逆Ｖ偏析が現われ、更に厚くなると逆Ｖ偏
析帯の範囲がより拡大した。また、ざく欠陥も厚
くなると顕著になり鍛造もしくは圧延後も空孔性
の欠陥として製品に残るという欠点があつた。

これらの欠点を解消する方法として、鋼塊形状
はそのままで冷却を強化しこれらの緩和を図る方
法、あるいは鋼塊高さを鋼塊幅に比べて非常に低
くし、かつ鋼塊側面は断熱材で凝固の進行を防ぎ
底部からの一方向凝固を優先させる方法がある。
前者の方法では十分な効果が得られず後者の一方
向凝固法は特定の用途については既に工業的規模
で生産されているのでその概要を第２図により説
明する。すなわち、鋳鉄製の定盤２と２重定盤４
が重ねられ、その上に断熱材６を内面に設置した
高さの低い鋳型８がセツトされている。注入管１
０に注入された溶鋼１２は湯道１４と注入口１６
を経て鋳型８内に入り、主に底部から凝固して凝
固殻１８を形成し、上部は保温材１９で十分にカ
バーされ表面からの凝固は極力防いでいる。確か
に一方向凝固法においては、逆Ｖ偏析の発生領域
２０は第２図において〇印で示した狭い領域に限
られ、更に通常の造塊材のように中央部で二面凝
固面が衛突する現象が発生しないのでざくが激減
する利点がある。

その反面、従来の一方向凝固法は次の如き問題
点があるので特定の用途を除いてしか工程生産さ
れていないのが実状である。一方向凝固鋼塊の場
合は、凝固完了までの時間は鋼塊の高さにより決
まり、通常の造塊材の場合には両面から凝固が進
むため1/2鋼塊厚さで決まる。一方これらの高さ
と厚みは製品板厚が決まればほぼ同じ値を取らざ
るを得ない。すなわち、一方向凝固法では凝固完
了迄の時間が通常法の約４倍（2²）に伸びるだけ
でなく、凝固速度が平均的に半減し、これに伴つ
て底部から上部に向うデンドライトのアーム間隔
が粗大化する。デンドライト凝固に伴うミクロ偏
析が従来の造塊法に比べて著しくなり、ミクロ偏
析が磁気探傷検査における擬似模様となつて現わ
れ、製品品質面では延性と絞りの低下を招く。か
かる問題を回避するため製品鋼板に通常1200℃×
３時間程度の熱拡散処理が施こされるが、これは
工程的にもコスト的にも不利であり、拡散処理の
省略あるいは拡散時間の短縮ができる一方向凝固
鋼塊が強く要望されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記従来技術の問題点である逆Ｖ偏析
ざく等の内部欠陥の発生を防止し、熱処理拡散時
間を短縮できる偏平鋼塊の造塊装置を提供するの
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、定盤、２重定盤および内周面に断熱材
を設置した鋳型を有して成り鋼塊の高さが幅より
も低い偏平鋼塊の造塊装置において、前記鋳型の
底部辺端の小部分に設けられ下注ぎ用注入口を有
する鋳鉄製の２重定盤と前記鋳型底部の残部に設
けられた内部水冷銅板製の他の２重定盤と、を有
することを特徴とする偏平鋼塊の造塊装置 本発明の詳細を第１図に図示した実施例により
説明する。すなわち、第２図に示した従来の一方
向凝固装置と異なるところは、鋳鉄製の２重定盤
４が注入口１６の周囲にのみ限定されかつ辺端に
位置し、底部の大半は内部水冷銅板製の２重定盤
２２から構成されていることである。内部水冷銅
板製２重定盤２２は図示の如く内部水冷銅板２４
と変形防止箱２６をボルトで強固に固着したもの
である。第１図においては注入口１６を有する鋳
鉄製２重定盤４を片側にのみ設けたが、これは両
側に設けてもよく、あるいは更に辺端の全周を鋳
鉄製２重定盤４とし、中央部のみを内部水冷銅板
製２重定盤２２とすることもできる。なお内部水
冷銅板製２重定盤２２は銅塊底部の表面性状改善
のため、傾斜を与えたりＶ状あるいは逆Ｖ状とす
ることは効果がある。また図示の如く注入口１６
の下に湯道スライデイングノズル２８を設置する
のが望ましい。その他断熱材６を内面に設置した
鋳型８、注入管１０および定盤２等は第２図に示
した従来装置と同様である。

〔作用〕

次に上記の如き構成を有する本発明の造塊装置
の作用について説明する。図示の如く内部水冷銅
板製２重定盤２２は注入口１６が存在しないので
底部からの抜熱は理想的となり、銅板と耐火物製
の注入口１６の〓間への溶鋼のさし込みに伴う水
蒸気爆発や銅板損傷は完全に防止できた。また、
注入口１６を辺端に寄せてこの部分を鋳鉄製とし
たことにより端部近傍の底面からの抜熱は減り、
本来側面からの抜熱の影響を受けて凝固が速くな
りやすい端部近傍の凝固進展がより理想的な一方
向形態となり、これにより逆Ｖ偏析の発生を緩和
できた。また、底面の大半は内部水冷銅板２４が
占めているので凝固速度が著しく促進され、デン
ドライトを縮少しミクロ偏析を減少することがで
きた。また、注入完了後注入口１６をスライデイ
ングノズル２８により閉止することにより、造塊
後の作業を容易にし作業性が向上した。

〔実施例〕

第１図に示した本発明実施例および第２図に示
した従来の装置を使用して形状が２ｍ×４ｍ×
0.7ｍの偏平鋼塊を一方向凝固法により製造し、
その結果を調整し比較した。実施例はデンドライ
トアーム間隔が従来例に比較して78％に減少し、
これにより磁気探傷検査の擬似模様を消するため
に要する拡散焼鈍時間を40％短縮することができ
た。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例からも明らかな如く、内周
面に断熱材を設置した鋳型と、底部辺端の小部分
に下注ぎ口を有する鋳鉄製２重定盤と、底部の残
部に内部水冷銅板製の２重定盤とを設けた造塊装
置において一方向凝固させることによつて、逆Ｖ
偏析、ざく等の内部欠陥の発生を抑制し、熱拡散
処理時間を短縮する効果をあげることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の造塊装置を示す断面
図、第２図は従来の一方向凝固法の造塊装置を示
す断面図である。 ２……定盤、４……鋳鉄製の２重定盤、６……
断熱材、８……鋳型、１６……注入口、２２……
内部水冷銅板製２重定盤、２４……内部水冷銅
板、２６……変形防止箱。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 定盤、２重定盤および内周面に断熱材を設置
   した鋳型を有して成り鋼塊の高さが幅よりも低い
   偏平鋼塊の造塊装置において、前記鋳型の底部辺
   端の小部分に設けられ下注ぎ用注入口を有する鋳
   鉄製の２重定盤と、前記鋳型底部の残部に設けら
   れた内部水冷銅板製の他の２重定盤と、を有する
   ことを特徴とする偏平鋼塊の造塊装置。