JPH0359779B2 - - Google Patents
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- JPH0359779B2 JPH0359779B2 JP1577586A JP1577586A JPH0359779B2 JP H0359779 B2 JPH0359779 B2 JP H0359779B2 JP 1577586 A JP1577586 A JP 1577586A JP 1577586 A JP1577586 A JP 1577586A JP H0359779 B2 JPH0359779 B2 JP H0359779B2
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- Continuous Casting (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋳型振動連続鋳造における湯面下凝固
法に関するものである。 〔従来の技術〕 連続鋳造法における鋳片断面の最小寸法は浸漬
ノズルの外径に制限される。このため浸漬ノズル
の最小径以下の鋳片を鋳造する方法として、タン
デイシユ（以下タンデイシユを略称してTDとい
う）と鋳型を直結して鋳造を行ういわゆる湯面下
凝固鋳造法が公知である。 湯面下凝固鋳造法としては例えば特公昭53−
37043号公報記載の方法がある。この方法は、凝
固開始位置を一定とするために、TD内まで黒鉛
鋳型を挿入し、鋳型を振動しないで鋳造する方法
である。 また本出願人は、湯面下凝固鋳造法として水冷
鋳型の上部に中間容器を配置し、該水冷鋳型と該
中間容器の境界に断熱性リングを装着した一体型
組合せ鋳型を用い鋳型を振動させて鋳造する方法
を先に出願した（特願昭59−159951）。 このような湯面下凝固鋳造法によつて得られた
鋳片は、パウダーレス鋳造のためパウダーの捲き
込みの無い平滑は表面が得られる。しかし鋳型の
振動条件によつては、鋳片の表面割れが発生する
場合がある。鋳片の表面割れは１サイクル毎に鋳
片の全周にわたつて発生し、最大深さは２mm以上
に達するものもあり鋳片の手入れ歩留りを低下さ
せる。 この湯面下凝固鋳造法における鋳片表面割れの
生成機構は、水冷鋳型と中間容器の境界の断熱性
リング側から生成する初期凝固シエル（旧シエ
ル）と、１サイクル引抜後旧シエル側からのシエ
ルの生成（新シエル）との境界層が不連続な凝固
パターンを形成し、この新・旧シエルの境界層が
融着不良の場合に生成すると考えられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 表面割れ防止湯面下凝固鋳造法としては、たと
えば、鋳片の引抜サイクル数を増大させることに
よつて１サイクルあたりに生成されるシエルの生
成時間を小さくし表面割れを浅くしようとする方
法が考えられる。 しかし鋳型振動を正確に制御しながら高サイク
ルを得るためには引抜装置の機構が複雑になりま
た設備的にも限界があり、表面割れの防止は困難
であることがわかつた。 また、水冷鋳型と中間容器の境界の断熱性リン
グを薄くするころにより、初期凝固シエルの生成
を抑え、表面割れを小さくする方法を考え鋳造実
験を行つた。しかし断熱性リングを薄くすること
により機械的強度が低下し鋳造時に破損し安定し
た鋳造は不可能であることがわかつた。 従つて湯面下凝固連続鋳造法により表面割れを
防止する方法は現在にいたるまで実用化されてい
ないのが実状である。 本発明は湯面下凝固連続鋳造法において、表面
割れの発生しない鋳片の製造技術を提供するもの
である。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の特徴は、鋳型の下降速度が鋳片の鋳造
速度より大きい領域（ネガテイブストリツプ領
域）を存在させることにより生成した初期凝固シ
エルを鋳片の鋳造方向に押しつけて割れを融着さ
せ、割れの発生を完全に防止しようとするもので
ある。 表面割れの発生を防止するためには、鋳型の下
降速度が鋳片の鋳造速度より大きい領域内で、
新・旧シエルを鋳片の鋳造方向に押しつける時間
（ネガデイブストリツプ時間）と量（押戻量）が
必要である。 またネガデイブストリツプ時間あるいは押戻量
が大きすぎると鋳片の表面に凹みが発生するため
これらの条件には最適な領域が存在する。 第１図は第１表に示す鋳造実験結果をネガテイ
ブストリツプ時間（tN）および押戻量（lP）と表
面割れ深さとの関係で再整理したものである。第
１図に示すようにlPは０mmより大きく6.0mm以下、
tNは0.1sec以上0.5sec以下の範囲で、かつlP≧−
10tN＋２の範囲で、表面割れが殆ど発生せずかつ
凹みの発生しない領域が存在することがわかつ
た。 以上の結果をまとめると次のとおりである。 0.1sec≦tN≦0.5sec ０mm＜lP≦6.0mm lP≧−10tN＋２ ただし tN＝60／πf・cos-1（Ｖ／πsf）（sec） lP＝Ｓ・sin（πf・tN／60）−Ｖ・tN／60（mm） Ｖ：鋳造速度 （mm／min） Ｓ：振動ストローク （mm） ｆ：振動サイクル （ｃ／min） 〔作用〕 第２図は、鋳型をサインカーブで往復運動さ
せ、鋳型の最大下降速度が鋳造速度より、大きく
なる領域が存在する鋳型振動法における、鋳型速
度変化と鋳片の鋳造（下降）速度、鋳型変位との
関係を鋳片と鋳型との相対変位およびその際の初
期凝固シエル生成状態を示す。 ａは鋳型振動速度の変化を示し、ｂは鋳片の鋳
造（下降）速度を示す。またこの図において、
ととの間の斜視部分はネガテイブストリツプ領
域を示す。 さらにｃは鋳型の変位状態を示し、ｄは鋳片の
変位状態を示す。ｅは鋳片と鋳型との相対変位を
示すものである。 第２図の下方の図は初期凝固シエルの生成状況
を示すものである。より初期凝固シエル（旧シ
エル１１）が下降するとともに鋳型１が上昇し、
旧シエル１１と断熱性リング３の間で新シエル１
２の生成が開始し、は新シエル１２が生成され
旧シエル１１と新シエル１２の境界に割れ１３が
生じている状態にあることを示す。で新シエル
１２の生成は完了し、新シエル１２は最大長にな
る。この点より先はネガテイブストリツプ領域で
新シエル１２は押し戻され始め、鋳片の表面に発
生した割れが融着され始める。図中のlPが押戻量
である。でネガテイブストリツプ領域は完了し
表面に発生した割れは融着する。 このように本鋳造法の特徴は、鋳型の下降速度
が鋳片の鋳造速度より大きい領域を存在させ、生
成したシエルを鋳片の鋳造方向に押しつける量
（lP）およびネガテイブストリツプ時間（tN）を
本発明法の領域内で鋳造することにより、表面割
れの発生しない鋳片が得られることである。 〔実施例〕 第３図に示す装置例により、SUS304の150φの
断面を有する30TONの鋳片を400〜1500mm／min
の鋳造速度、9.8〜150c／minのサイクルで中間
容器内で溶鋼が凝固しないように加熱装置を用い
て鋳造した。第３図中１は水冷鋳型、２は中間容
器、３は断熱性リング、４は浸漬ノズル、５は凝
固シエル、６は中間容器中の溶鋼を溶融状態に維
持するための加熱装置である。その結果を第１表
に示す。No.９〜19に示すように本発明領域で鋳造
した結果、表面割れの発生しない良好な鋳片が得
られた。 なお本発明法は、第４図、第５図に示すような
各種連鋳法にも適用することが可能である。第４
図は多ストランド鋳造の実施例を示し、第５図は
中子鋳ぐるみ連鋳法との組み合わせの実施例を示
す。第５図において７は中子である。
法に関するものである。 〔従来の技術〕 連続鋳造法における鋳片断面の最小寸法は浸漬
ノズルの外径に制限される。このため浸漬ノズル
の最小径以下の鋳片を鋳造する方法として、タン
デイシユ（以下タンデイシユを略称してTDとい
う）と鋳型を直結して鋳造を行ういわゆる湯面下
凝固鋳造法が公知である。 湯面下凝固鋳造法としては例えば特公昭53−
37043号公報記載の方法がある。この方法は、凝
固開始位置を一定とするために、TD内まで黒鉛
鋳型を挿入し、鋳型を振動しないで鋳造する方法
である。 また本出願人は、湯面下凝固鋳造法として水冷
鋳型の上部に中間容器を配置し、該水冷鋳型と該
中間容器の境界に断熱性リングを装着した一体型
組合せ鋳型を用い鋳型を振動させて鋳造する方法
を先に出願した（特願昭59−159951）。 このような湯面下凝固鋳造法によつて得られた
鋳片は、パウダーレス鋳造のためパウダーの捲き
込みの無い平滑は表面が得られる。しかし鋳型の
振動条件によつては、鋳片の表面割れが発生する
場合がある。鋳片の表面割れは１サイクル毎に鋳
片の全周にわたつて発生し、最大深さは２mm以上
に達するものもあり鋳片の手入れ歩留りを低下さ
せる。 この湯面下凝固鋳造法における鋳片表面割れの
生成機構は、水冷鋳型と中間容器の境界の断熱性
リング側から生成する初期凝固シエル（旧シエ
ル）と、１サイクル引抜後旧シエル側からのシエ
ルの生成（新シエル）との境界層が不連続な凝固
パターンを形成し、この新・旧シエルの境界層が
融着不良の場合に生成すると考えられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 表面割れ防止湯面下凝固鋳造法としては、たと
えば、鋳片の引抜サイクル数を増大させることに
よつて１サイクルあたりに生成されるシエルの生
成時間を小さくし表面割れを浅くしようとする方
法が考えられる。 しかし鋳型振動を正確に制御しながら高サイク
ルを得るためには引抜装置の機構が複雑になりま
た設備的にも限界があり、表面割れの防止は困難
であることがわかつた。 また、水冷鋳型と中間容器の境界の断熱性リン
グを薄くするころにより、初期凝固シエルの生成
を抑え、表面割れを小さくする方法を考え鋳造実
験を行つた。しかし断熱性リングを薄くすること
により機械的強度が低下し鋳造時に破損し安定し
た鋳造は不可能であることがわかつた。 従つて湯面下凝固連続鋳造法により表面割れを
防止する方法は現在にいたるまで実用化されてい
ないのが実状である。 本発明は湯面下凝固連続鋳造法において、表面
割れの発生しない鋳片の製造技術を提供するもの
である。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の特徴は、鋳型の下降速度が鋳片の鋳造
速度より大きい領域（ネガテイブストリツプ領
域）を存在させることにより生成した初期凝固シ
エルを鋳片の鋳造方向に押しつけて割れを融着さ
せ、割れの発生を完全に防止しようとするもので
ある。 表面割れの発生を防止するためには、鋳型の下
降速度が鋳片の鋳造速度より大きい領域内で、
新・旧シエルを鋳片の鋳造方向に押しつける時間
（ネガデイブストリツプ時間）と量（押戻量）が
必要である。 またネガデイブストリツプ時間あるいは押戻量
が大きすぎると鋳片の表面に凹みが発生するため
これらの条件には最適な領域が存在する。 第１図は第１表に示す鋳造実験結果をネガテイ
ブストリツプ時間（tN）および押戻量（lP）と表
面割れ深さとの関係で再整理したものである。第
１図に示すようにlPは０mmより大きく6.0mm以下、
tNは0.1sec以上0.5sec以下の範囲で、かつlP≧−
10tN＋２の範囲で、表面割れが殆ど発生せずかつ
凹みの発生しない領域が存在することがわかつ
た。 以上の結果をまとめると次のとおりである。 0.1sec≦tN≦0.5sec ０mm＜lP≦6.0mm lP≧−10tN＋２ ただし tN＝60／πf・cos-1（Ｖ／πsf）（sec） lP＝Ｓ・sin（πf・tN／60）−Ｖ・tN／60（mm） Ｖ：鋳造速度 （mm／min） Ｓ：振動ストローク （mm） ｆ：振動サイクル （ｃ／min） 〔作用〕 第２図は、鋳型をサインカーブで往復運動さ
せ、鋳型の最大下降速度が鋳造速度より、大きく
なる領域が存在する鋳型振動法における、鋳型速
度変化と鋳片の鋳造（下降）速度、鋳型変位との
関係を鋳片と鋳型との相対変位およびその際の初
期凝固シエル生成状態を示す。 ａは鋳型振動速度の変化を示し、ｂは鋳片の鋳
造（下降）速度を示す。またこの図において、
ととの間の斜視部分はネガテイブストリツプ領
域を示す。 さらにｃは鋳型の変位状態を示し、ｄは鋳片の
変位状態を示す。ｅは鋳片と鋳型との相対変位を
示すものである。 第２図の下方の図は初期凝固シエルの生成状況
を示すものである。より初期凝固シエル（旧シ
エル１１）が下降するとともに鋳型１が上昇し、
旧シエル１１と断熱性リング３の間で新シエル１
２の生成が開始し、は新シエル１２が生成され
旧シエル１１と新シエル１２の境界に割れ１３が
生じている状態にあることを示す。で新シエル
１２の生成は完了し、新シエル１２は最大長にな
る。この点より先はネガテイブストリツプ領域で
新シエル１２は押し戻され始め、鋳片の表面に発
生した割れが融着され始める。図中のlPが押戻量
である。でネガテイブストリツプ領域は完了し
表面に発生した割れは融着する。 このように本鋳造法の特徴は、鋳型の下降速度
が鋳片の鋳造速度より大きい領域を存在させ、生
成したシエルを鋳片の鋳造方向に押しつける量
（lP）およびネガテイブストリツプ時間（tN）を
本発明法の領域内で鋳造することにより、表面割
れの発生しない鋳片が得られることである。 〔実施例〕 第３図に示す装置例により、SUS304の150φの
断面を有する30TONの鋳片を400〜1500mm／min
の鋳造速度、9.8〜150c／minのサイクルで中間
容器内で溶鋼が凝固しないように加熱装置を用い
て鋳造した。第３図中１は水冷鋳型、２は中間容
器、３は断熱性リング、４は浸漬ノズル、５は凝
固シエル、６は中間容器中の溶鋼を溶融状態に維
持するための加熱装置である。その結果を第１表
に示す。No.９〜19に示すように本発明領域で鋳造
した結果、表面割れの発生しない良好な鋳片が得
られた。 なお本発明法は、第４図、第５図に示すような
各種連鋳法にも適用することが可能である。第４
図は多ストランド鋳造の実施例を示し、第５図は
中子鋳ぐるみ連鋳法との組み合わせの実施例を示
す。第５図において７は中子である。
【表】
湯面下凝固連続鋳造法において本発明を実施す
ることにより、従来の湯面下凝固連続鋳造材特有
の表面割れが防止でき、無手入押出、圧延が可能
な表面品質の良好な鋳片を得ることができた。
ることにより、従来の湯面下凝固連続鋳造材特有
の表面割れが防止でき、無手入押出、圧延が可能
な表面品質の良好な鋳片を得ることができた。
第１図は第１表に示す鋳造実験結果をネガテイ
ブストリツプ時間（tN）および押戻量（lP）と表
面割れ深さとの関係で再整理した図、第２図は、
鋳型変位と鋳片変位との関係と鋳片と鋳型との相
対変位およびその際の初期凝固シエルの生成状態
を示す図、第３図、第４図、第５図は本発明を実
施するための装置例を示す説明図である。 １：水冷鋳型、２中間容器、３：断熱性リン
グ、４：浸漬ノズル、５：凝固シエル、６：加熱
装置、７：中子。
ブストリツプ時間（tN）および押戻量（lP）と表
面割れ深さとの関係で再整理した図、第２図は、
鋳型変位と鋳片変位との関係と鋳片と鋳型との相
対変位およびその際の初期凝固シエルの生成状態
を示す図、第３図、第４図、第５図は本発明を実
施するための装置例を示す説明図である。 １：水冷鋳型、２中間容器、３：断熱性リン
グ、４：浸漬ノズル、５：凝固シエル、６：加熱
装置、７：中子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水冷鋳型の上部に中間容器を配置し、該水冷
鋳型と該中間容器の境界に断熱性リングを装着し
た一体型組合せ鋳型を用い、該一体型組み合せ鋳
型をサインカーブに近似させて鋳造方向に往復運
動させるとともに、該鋳型の最大下降速度を鋳片
の鋳造速度よりも速くし、かつネガテイブストリ
ツプ時間（tN）および押戻量（lP）がそれぞれ次
式を満足する条件で鋳造することを特徴とする鋳
片の表面割れの発生のない湯面下凝固連続鋳造
法。 0.1sec≦tN≦0.5sec ０mm＜lP≦6.0mm lP≧−10tN＋２ ただし tN＝60／πf・cos-1（Ｖ／πsf）（sec） lP＝Ｓ・sin（πf・tN／60）−Ｖ・tN／60（mm） Ｖ：鋳造速度 （mm／min） Ｓ：振動ストローク （mm） ｆ：振動サイクル （ｃ／min）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1577586A JPS62176656A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 鋳片の表面割れの発生のない湯面下凝固連続鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1577586A JPS62176656A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 鋳片の表面割れの発生のない湯面下凝固連続鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176656A JPS62176656A (ja) | 1987-08-03 |
| JPH0359779B2 true JPH0359779B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=11898187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1577586A Granted JPS62176656A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 鋳片の表面割れの発生のない湯面下凝固連続鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176656A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5929556B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-06-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造スラブの製造方法および高強度冷延鋼板の製造方法 |
| JP5935737B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2016-06-15 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 丸ビレットの連続鋳造方法 |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP1577586A patent/JPS62176656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62176656A (ja) | 1987-08-03 |
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