JPH0464769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内層と外層との間に明確な境界が設
けられた複層鋳片を溶融状態から連続的に製造す
る方法に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造によつて複合鋼材を製造する方法とし
て、長さのことなる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。しかし、単に２
本の浸漬ノズルで鋳型内の鋳造方向の異なる位置
で異種金属を注入するようにしただけでは、異種
金属の鋳型内における吐出位置又は吐出流のパタ
ーンをいかに調整しようとも、注入の進行、すな
わち鋳造の進行と共に異種の溶融金属間での混合
が生じる。そのため、鋳片の表層から内部にかけ
て、厚み方向に関して濃度が変化する境界層が形
成される。或いは、表層と内部との境界が極めて
不鮮明な鋳片となる。

そこで、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隔壁を
設けて、連続鋳造する方法が提案されている。し
かし、異種溶融金属の混合を抑えるためには、充
分な大きさの耐火物隔壁を鋳造空間に挿入するこ
とが必要になる。そのため、鋳造上に新たな問題
が生じる。たとえば、耐火物隔壁が大きくなるに
伴つて、それが凝固中のシエルに接触する危険性
が高くなる。この接触があると、シエルに捕捉さ
れて耐火物が破損したり、シエルが破れてブレー
クアウトを発生することにもなりかねない。ま
た、高温の溶融金属に浸漬された耐火物隔壁は、
物理的強度の点でも問題があり、鋳造中に溶損或
いは破損して本来の目的が達成できないばかり
か、ストランド中に巻き込まれた耐火物は、鋳造
作業及び製品品質に悪影響を与える。

本発明者等は、この耐火物隔壁が持つ欠点を解
消するため、鋳型内に注入された異種の溶融金属
を仕切る手段として静磁場を利用した方法を開発
し、これを特願昭61−252898号として出願した。
この方法においては、鋳造方向に対して直角な方
向に鋳片全幅にわたつ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〕

この特願昭61−252898号で提案した方法による
とき、鋳型内のプールに耐火物隔壁を配置させる
必要がないため、シエルの破壊、破損した耐火物
による欠陥の発生等の問題がなくなる。しかし、
その後の研究によつて、静磁場が溶融金属の制動
に充分作用しない場合があることが知見された。

そこで、本発明は、静磁場の印加形態を改良す
ることによつて、溶融金属に対する制動効果を改
良し、異種金属間の混合を無くし、境界を一層明
確にし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〕

本発明の連続鋳造方法は、その目的を達成する
ために、鋳型に供給された溶融金属の湯面レベル
よりも下方の位置で、前記鋳型の周囲を捲回した
ソレノイドコイルに直流電流を供給することによ
つて、鋳片全幅にわたつて鋳造方向に対して平行
な磁力線が延在する静磁場を印加し、この静磁場
帯を境として上下に異なる金属を供給することを
特徴とする。

〔作用〕

異種の溶融金属がストランドプール内の各位置
に所定の比率で供給されると共に、静磁場の印加
により鋳型内にある溶融金属の流動が抑制され、
異種金属間の混合が抑えられる。このとき、静磁
場帯の上下にある異種の溶融金属間の界面には、
第４図に示す波動状態にあるものと推察される。
すなわち、鋳型で区切られた鋳造空間に注入され
た溶融金属１，２は鋳型壁を介した抜熱によつて
冷却・凝固し、それぞれ凝固シエル３，４とな
る。このとき、磁石５で静磁場が印加されている
ので、溶融金属１，２の流れを抑制する制動力が
発生する。

ところが、先願の特願昭61−252898号では、鋳
造方向に対して直角な方向の磁力線をもつ静磁場
を印加している。このため、第４図に示すような
溶融金属１と溶融金属２との間に生じる波動に対
しては効果的でない。この点、本発明において印
加される磁場は、鋳造方向と平行な磁力線をもつ
たものとしている。その結果、第４図の矢印で示
すような波動を継続する動きが抑えられ、溶融金
属１，２間の混合が抑制される。

第１図は、鋳造方向と平行な磁力線をもつ静磁
場を発生させる機構を示す概略図であり、第２図
は静磁場の発生状況を示す図である。

鋳型６内のプールに、それぞれ長さの異なる浸
漬ノズル７，８を挿入する。そして、内層となる
凝固シエル３を形成する溶融金属１及び外層とな
る凝固シエル４を形成する溶融金属２を、それぞ
れ浸漬ノズル７，８から注入する。注入された溶
融金属１，２は、第１図の矢印で示すようにスト
ランドプール内を流動する。その結果、第４図に
示したように、溶融金属１，２の間に波動が生じ
る。

そこで、鋳型６の周囲にソレノイド状にコイル
９を捲回し、このソレノイドコイル９な直流電流
を供給する。これにより、第２図に示すように鋳
造方向と平行な磁力線１０をもつ静磁場が形成さ
れる。この磁力線１０は、第４図の矢印で示した
上下方向の流動成分に対して効果的に作用し、溶
融金属１，２間にある界面の波動が抑制される。
その結果、溶融金属１，２間の混合が抑制され、
凝固シエル３，４間に明確な界面をもつ複層鋳片
が製造される。

なお、第２図では上向きの磁力線１０をもつ静
磁場を印加している。しかし、下向きの磁力線１
０をもつ静磁場を印加しても、同様な効果が得ら
れることは勿論である。

〔実施例〕 浸漬ノズル７から普通鋼組成（Cr0％）をもつ
溶融金属１（融点1496℃）を注入し、浸漬ノズル
８からSUS304組成（Cr18％）をもつ溶融金属２
（融点1450℃）を注入した。そして、鋳型６の下
部で鋳型６を取り巻くような形態のソレノイドコ
イル９を設置し、磁場帯を設けた。この磁場帯の
鋳造方向の中心は、メニスカスより660mmだけ下
方の位置に設定した。また、ソレノイドコイル９
には、磁場帯中の磁束密度が3000ガウスとなるよ
うに、直流電流を供給した。

このようにして、外層の目標厚みが15mmで目標
板厚が200mmの複層鋳片を連続鋳造した。第３図
は、得られた複層周辺における外層から内層にか
けてのCr含有量の変化を示す。また、第３図に
は、先願である特願昭61−252898号で提案した静
磁場を印加した場合のCr含有量の変化を比較例
として示している。第３図から明らかなように、
鋳造方向と平行な磁力線をもつ静磁場を印加する
ことによつて、普通鋼とステンレス鋼との間の混
合が抑えられ、明確な境界をもつて外層及び内層
が形成されていることが判る。

したがつて、外層と内層との境界部において濃
度遷移相が発生することがなく、外層と内層とが
明確に分離したクラツド材が得られた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、鋳
造方向に対して平行な磁力線をもつ静磁場によつ
て異種の溶融金属間の混合を抑制している。この
静磁場は、異種溶融金属の界面に生じる波動を抑
える効果があり、明確に区別された外層及び内層
をもつた複層鋳片が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つた設備を示す概略図であ
り、第２図は静磁場の発生状況を示し、第３図は
本発明の効果を具体的に表したグラフである。ま
た、第４図は、静磁場により鋳型内の溶融金属に
制動力を与えることを説明するための図である。 １，２：溶融金属、３，４：凝固シエル、５：
磁石、６：鋳型、７，８：浸漬ノズル、９：ソレ
ノイドコイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型に供給された溶融金属の湯面レベルより
   も下方の位置で、前記鋳型の周囲を捲回したソレ
   ノイドコイルに直流電流を供給することによつ
   て、鋳片全幅にわたつて鋳造方向に対して平行な
   磁力線が延在する静磁場を印加し、この静磁場帯
   を境として上下に異なる金属を供給することを特
   徴とする複層鋳片の連続鋳造方法。