JPH06297093A - 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 - Google Patents
複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH06297093A JPH06297093A JP11245093A JP11245093A JPH06297093A JP H06297093 A JPH06297093 A JP H06297093A JP 11245093 A JP11245093 A JP 11245093A JP 11245093 A JP11245093 A JP 11245093A JP H06297093 A JPH06297093 A JP H06297093A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- layer
- molten metal
- slab
- continuous casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、複層鋳片連続鋳造にて内層と表層
の界層厚みの制御を可能とする複層鋳片の連続鋳造方法
及びその装置を提供する。 【構成】 メニスカスＺ0 よりも鋳造方向下方の位置に
直流磁場帯を形成し、この直流磁場帯の上下に挿入した
長さの異なる２本のノズル２，３によって、組成の異な
る溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、複層鋳片
を形成する連続鋳造方法において、印加する直流磁場帯
１０の磁束密度を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間
に形成される境界層９の厚みに鋳片幅方向の分布を持た
せるようにした複層鋳片の連続鋳造方法である。 【効果】 表層と内層の境界層の厚みが幅方向で異なる
鋳片を得ることができ、製品特性に大きな役割を果たす
とともに、材料用途の拡大を図り得る。
の界層厚みの制御を可能とする複層鋳片の連続鋳造方法
及びその装置を提供する。 【構成】 メニスカスＺ0 よりも鋳造方向下方の位置に
直流磁場帯を形成し、この直流磁場帯の上下に挿入した
長さの異なる２本のノズル２，３によって、組成の異な
る溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、複層鋳片
を形成する連続鋳造方法において、印加する直流磁場帯
１０の磁束密度を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間
に形成される境界層９の厚みに鋳片幅方向の分布を持た
せるようにした複層鋳片の連続鋳造方法である。 【効果】 表層と内層の境界層の厚みが幅方向で異なる
鋳片を得ることができ、製品特性に大きな役割を果たす
とともに、材料用途の拡大を図り得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融状態の２種類の金
属から、直接に内層と表層とからなる複層鋳片を連続的
に鋳造する連続鋳造方法とその装置に関する。
属から、直接に内層と表層とからなる複層鋳片を連続的
に鋳造する連続鋳造方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、連続鋳造鋳型内溶融金属
メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置におい
て、鋳片の厚みを横切るように直流磁界を印加し、その
直流磁場帯で区分された上のプールと下のプールに、長
さの異なる２本のノズルによってそれぞれ異なる種類の
溶融金属を供給しつつ凝固，引き抜きを行うことによっ
て、表層と内層が異なる種類の組成の金属から形成され
た複層鋳片を連続鋳造するプロセスの方法と装置を発明
し、特開昭６３−１０８９４７号公報において提案し
た。
メニスカスから鋳造方向に一定の距離下方の位置におい
て、鋳片の厚みを横切るように直流磁界を印加し、その
直流磁場帯で区分された上のプールと下のプールに、長
さの異なる２本のノズルによってそれぞれ異なる種類の
溶融金属を供給しつつ凝固，引き抜きを行うことによっ
て、表層と内層が異なる種類の組成の金属から形成され
た複層鋳片を連続鋳造するプロセスの方法と装置を発明
し、特開昭６３−１０８９４７号公報において提案し
た。
【０００３】この従来方法においては、鋳造方向に直角
な方向に鋳片全幅にわたって一様な密度の磁力線が延在
するような静磁場を形成させ、この静磁場帯を境界とし
て、その上下に異種の溶融金属を供給している。この静
磁場によって上下プール相互の混合が抑制される結果、
上プールの金属が表層に、下プールの金属が内層に分
離，凝固した複層鋳片を得ることができる事が可能にな
った。
な方向に鋳片全幅にわたって一様な密度の磁力線が延在
するような静磁場を形成させ、この静磁場帯を境界とし
て、その上下に異種の溶融金属を供給している。この静
磁場によって上下プール相互の混合が抑制される結果、
上プールの金属が表層に、下プールの金属が内層に分
離，凝固した複層鋳片を得ることができる事が可能にな
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この特開昭６３−１０
８９４７号公報で提案した方法によると、表層と内層が
それぞれ注入した２種類の溶融金属組成から成る複層鋳
片が得られるようになった。
８９４７号公報で提案した方法によると、表層と内層が
それぞれ注入した２種類の溶融金属組成から成る複層鋳
片が得られるようになった。
【０００５】しかしその後の開発過程において、本プロ
セスで得られた複層鋳片を圧延して得られる製品の材質
調査を行ったところ、表層と内層の間に存在する境界層
が材質特性に関して重要な役割を果たしていること、さ
らには材料の用途によっては、鋳片幅方向の厚みの異な
る境界層が製品の特性に大きな役割を果たすことが明ら
かとなった。
セスで得られた複層鋳片を圧延して得られる製品の材質
調査を行ったところ、表層と内層の間に存在する境界層
が材質特性に関して重要な役割を果たしていること、さ
らには材料の用途によっては、鋳片幅方向の厚みの異な
る境界層が製品の特性に大きな役割を果たすことが明ら
かとなった。
【０００６】さらに一連の調査において、この境界層は
鋳片製造中、すなわち凝固中に形成されることも明らか
となっている。このように、所定の材質特性を得るため
に、凝固プロセスにおいて鋳片幅方向に境界層の厚みを
制御する方法を構築する必要が生じたのである。
鋳片製造中、すなわち凝固中に形成されることも明らか
となっている。このように、所定の材質特性を得るため
に、凝固プロセスにおいて鋳片幅方向に境界層の厚みを
制御する方法を構築する必要が生じたのである。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みなされたもので、
境界層の厚み制御を可能とする複層鋳片の連続鋳造方法
及びその装置を提供する。
境界層の厚み制御を可能とする複層鋳片の連続鋳造方法
及びその装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋳片の表
層と内層の間に形成される濃度勾配を伴った境界層につ
いて調査解析を行ったところ、溶融金属プールに直流磁
界が作用し、溶融金属が滞留している領域でこの境界層
が形成されることが明らかとなった。従って上記課題を
解決するためには、印加する直流磁界の鋳造方向長さの
分布を鋳片幅方向で変化させることによって、表層，内
層間に形成される境界層の鋳片幅方向の厚み分布を制御
することが可能である。
層と内層の間に形成される濃度勾配を伴った境界層につ
いて調査解析を行ったところ、溶融金属プールに直流磁
界が作用し、溶融金属が滞留している領域でこの境界層
が形成されることが明らかとなった。従って上記課題を
解決するためには、印加する直流磁界の鋳造方向長さの
分布を鋳片幅方向で変化させることによって、表層，内
層間に形成される境界層の鋳片幅方向の厚み分布を制御
することが可能である。
【０００９】また本発明は、所定の厚みの境界層を得る
ために使用する鋳造長さ方向，鋳片幅方向に所定の磁場
分布をもたせるための直流磁界発生装置の構造にも関
し、その一つは電気的な方法であり、鋳片幅方向に直流
磁場発生コイルを複数個分割し、それぞれのコイルに流
す電流の大きさを制御することによって、鋳片幅方向お
よび鋳造長さ方向の磁束密度分布を制御するものであ
る。
ために使用する鋳造長さ方向，鋳片幅方向に所定の磁場
分布をもたせるための直流磁界発生装置の構造にも関
し、その一つは電気的な方法であり、鋳片幅方向に直流
磁場発生コイルを複数個分割し、それぞれのコイルに流
す電流の大きさを制御することによって、鋳片幅方向お
よび鋳造長さ方向の磁束密度分布を制御するものであ
る。
【００１０】他の方法は、磁極先端の形状を幅方向に一
定とせず分布を持たせることによって、鋳片幅方向およ
び鋳造長さ方向の磁束密度分布を制御するものである。
この磁極先端部は、磁石に着脱可能とすることによって
一種類の電磁石によって様々な磁場分布を得ることもで
き、種々の境界層厚み分布の複層鋳片を得ることが可能
である。
定とせず分布を持たせることによって、鋳片幅方向およ
び鋳造長さ方向の磁束密度分布を制御するものである。
この磁極先端部は、磁石に着脱可能とすることによって
一種類の電磁石によって様々な磁場分布を得ることもで
き、種々の境界層厚み分布の複層鋳片を得ることが可能
である。
【００１１】すなわち本発明の第１の方法は、連続鋳造
鋳型内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよ
りも鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁
場を印加して直流磁場帯を形成し、その直流磁場帯で区
分された上側の溶融金属プールと下側の溶融金属プール
に長さの異なる２本のノズルによってそれぞれ組成の異
なる溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、表層と
内層が組成の異なる金属により複層鋳片を形成する連続
鋳造方法において、前記印加する直流磁場帯の磁束密度
を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間に形成される境
界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持たせることを特徴と
する複層鋳片の連続鋳造方法である。
鋳型内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよ
りも鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁
場を印加して直流磁場帯を形成し、その直流磁場帯で区
分された上側の溶融金属プールと下側の溶融金属プール
に長さの異なる２本のノズルによってそれぞれ組成の異
なる溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、表層と
内層が組成の異なる金属により複層鋳片を形成する連続
鋳造方法において、前記印加する直流磁場帯の磁束密度
を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間に形成される境
界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持たせることを特徴と
する複層鋳片の連続鋳造方法である。
【００１２】また本発明の第２の方法は、連続鋳造鋳型
内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも
鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を
印加して直流磁場帯を形成し、その直流磁場帯で区分さ
れた上側の溶融金属プールと下側の溶融金属プールに長
さの異なる２本のノズルによってそれぞれ組成の異なる
溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、表層と内層
が組成の異なる金属により複層鋳片を形成する連続鋳造
方法において、前記印加する直流磁場帯の鋳造方向長さ
を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間に形成される境
界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持たせることを特徴と
する複層鋳片の連続鋳造方法である。
内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも
鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を
印加して直流磁場帯を形成し、その直流磁場帯で区分さ
れた上側の溶融金属プールと下側の溶融金属プールに長
さの異なる２本のノズルによってそれぞれ組成の異なる
溶融金属を供給して凝固，引抜きを行ない、表層と内層
が組成の異なる金属により複層鋳片を形成する連続鋳造
方法において、前記印加する直流磁場帯の鋳造方向長さ
を鋳片幅方向で変化させ、表層，内層間に形成される境
界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持たせることを特徴と
する複層鋳片の連続鋳造方法である。
【００１３】本発明の第１の装置は、連続鋳造鋳型内に
注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも鋳造
方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を印加
して直流磁場帯を形成するための直流磁場発生コイルを
配設し、かつその直流磁場帯で区分された上側の溶融金
属プールと下側の溶融金属プールに、それぞれ組成の異
なる溶融金属を供給する長さの異なる２本のノズルを設
けて、表層と内層が組成の異なる金属により複層鋳片を
形成するようにした連続鋳造装置において、前記直流磁
場発生コイルを鋳片幅方向に分割して複数個の直流磁場
発生コイルとし、それぞれの直流磁場発生コイルにより
印加する直流磁場帯の磁束密度を独立に制御するように
構成したことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置であ
る。
注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも鋳造
方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を印加
して直流磁場帯を形成するための直流磁場発生コイルを
配設し、かつその直流磁場帯で区分された上側の溶融金
属プールと下側の溶融金属プールに、それぞれ組成の異
なる溶融金属を供給する長さの異なる２本のノズルを設
けて、表層と内層が組成の異なる金属により複層鋳片を
形成するようにした連続鋳造装置において、前記直流磁
場発生コイルを鋳片幅方向に分割して複数個の直流磁場
発生コイルとし、それぞれの直流磁場発生コイルにより
印加する直流磁場帯の磁束密度を独立に制御するように
構成したことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置であ
る。
【００１４】また本発明の第２の装置は、連続鋳造鋳型
内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも
鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を
印加して直流磁場帯を形成するための直流磁場発生コイ
ルを配設し、かつその直流磁場帯で区分された上側の溶
融金属プールと下側の溶融金属プールに、それぞれ組成
の異なる溶融金属を供給する長さの異なる２本のノズル
を設けて、表層と内層が組成の異なる金属により複層鋳
片を形成するようにした連続鋳造装置において、前記直
流磁場発生コイルの磁極先端形状を鋳片幅方向で変化さ
せたことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置である。
内に注入された溶融金属に対し、そのメニスカスよりも
鋳造方向下方の位置に、鋳片の厚みを横切る直流磁場を
印加して直流磁場帯を形成するための直流磁場発生コイ
ルを配設し、かつその直流磁場帯で区分された上側の溶
融金属プールと下側の溶融金属プールに、それぞれ組成
の異なる溶融金属を供給する長さの異なる２本のノズル
を設けて、表層と内層が組成の異なる金属により複層鋳
片を形成するようにした連続鋳造装置において、前記直
流磁場発生コイルの磁極先端形状を鋳片幅方向で変化さ
せたことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置である。
【００１５】さらに上記第２の複層鋳片の連続鋳造装置
において、磁極先端形状として、鋳造方向長さを鋳片幅
方向で変化させたことを特徴とするものである。
において、磁極先端形状として、鋳造方向長さを鋳片幅
方向で変化させたことを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】鋳片を厚み方向に横切る直流磁束が、鋳片幅方
向にわたって延在する磁場帯によって分断される連鋳ス
トランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置
に、それぞれ異なる組成の溶融金属が所定の比率の量供
給される場合、一定の磁束密度以上の直流磁界が作用し
ている部分では溶融金属が滞留し、それ以外の上下プー
ルでは溶鋼の流れによってそれぞれの溶鋼成分が均一な
領域が形成されている。
向にわたって延在する磁場帯によって分断される連鋳ス
トランド・プール内の上部プールと下部プールの各位置
に、それぞれ異なる組成の溶融金属が所定の比率の量供
給される場合、一定の磁束密度以上の直流磁界が作用し
ている部分では溶融金属が滞留し、それ以外の上下プー
ルでは溶鋼の流れによってそれぞれの溶鋼成分が均一な
領域が形成されている。
【００１７】この状態を保ちつつ連続鋳造した場合、表
層と内層がそれぞれの溶融金属の組成から形成される複
層鋳片が製造される。この状況をさらに詳細に記述する
ならば、プール内では図１に示す状態になっている。
層と内層がそれぞれの溶融金属の組成から形成される複
層鋳片が製造される。この状況をさらに詳細に記述する
ならば、プール内では図１に示す状態になっている。
【００１８】図１において、１は鋳型，２は表層用浸漬
ノズル，３は内層用浸漬ノズル，４は上部（表層用）溶
融金属プール，５は下部（内層用）溶融金属プール，６
は境界層となる溶融金属プール滞留域，７は表層，８は
内層，９は境界層，１０は直流磁場発生装置，１２は鋳
造方向の磁束密度分布であり、また（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、それぞれ本発明実施時の表層，内層および境
界層の形成（ａ）と、直流磁界の磁束密度分布（ｂ）お
よびプール内の成分分布（ｃ）の関係を示している。
ノズル，３は内層用浸漬ノズル，４は上部（表層用）溶
融金属プール，５は下部（内層用）溶融金属プール，６
は境界層となる溶融金属プール滞留域，７は表層，８は
内層，９は境界層，１０は直流磁場発生装置，１２は鋳
造方向の磁束密度分布であり、また（ａ），（ｂ），
（ｃ）は、それぞれ本発明実施時の表層，内層および境
界層の形成（ａ）と、直流磁界の磁束密度分布（ｂ）お
よびプール内の成分分布（ｃ）の関係を示している。
【００１９】すなわち、一定値である溶融金属を滞留さ
せるに必要な最小磁束密度Ｂｃ以上の磁束密度の直流磁
界を鋳片幅にわたって均一に印加した場合、この直流磁
界によって滞留している領域の上部および下部では、そ
れぞれの領域内での流れによって、それぞれの領域に注
入された溶融金属の成分が維持されている。
せるに必要な最小磁束密度Ｂｃ以上の磁束密度の直流磁
界を鋳片幅にわたって均一に印加した場合、この直流磁
界によって滞留している領域の上部および下部では、そ
れぞれの領域内での流れによって、それぞれの領域に注
入された溶融金属の成分が維持されている。
【００２０】一方これらの均一濃度領域に挟まれた領
域，すなわち滞留領域においては、２種類の溶融金属が
互いに拡散，混合した領域が存在し、濃度勾配が形成さ
れている。このプール内の鋳造方向の成分濃度分布は、
図１中に示す表層溶質濃度ＣA，内層溶質濃度ＣB の通
りである。このようなプールの構造を維持しつつ連続鋳
造した場合、結果として製造される鋳片は図２のように
なる。
域，すなわち滞留領域においては、２種類の溶融金属が
互いに拡散，混合した領域が存在し、濃度勾配が形成さ
れている。このプール内の鋳造方向の成分濃度分布は、
図１中に示す表層溶質濃度ＣA，内層溶質濃度ＣB の通
りである。このようなプールの構造を維持しつつ連続鋳
造した場合、結果として製造される鋳片は図２のように
なる。
【００２１】図２は、それぞれ製造された複層鋳片の鋳
造方向に垂直な断面（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布
（ｂ）を示す図面である。すなわち表層と内層の間に濃
度勾配をもった境界層が存在する。この内層と表層の境
界に形成された境界層の厚み、換言すると表層と内層の
境界における濃度勾配は鋳片圧延時の変形特性や、こう
して得られた製品の加工特性に大きな影響を与える事が
判明し、この境界層厚みの鋳片幅方向の分布を制御する
必要が生じたのである。
造方向に垂直な断面（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布
（ｂ）を示す図面である。すなわち表層と内層の間に濃
度勾配をもった境界層が存在する。この内層と表層の境
界に形成された境界層の厚み、換言すると表層と内層の
境界における濃度勾配は鋳片圧延時の変形特性や、こう
して得られた製品の加工特性に大きな影響を与える事が
判明し、この境界層厚みの鋳片幅方向の分布を制御する
必要が生じたのである。
【００２２】本発明者らは、これらの要求に対し印加す
る直流磁束の強度分布を鋳片幅方向に変化させるか、直
流磁場帯の鋳造方向の長さを鋳片幅方向で調整すること
によって、境界層の厚みを鋳片幅方向に制御することが
可能なことを見出した。以下これらの機構について詳細
に説明する。
る直流磁束の強度分布を鋳片幅方向に変化させるか、直
流磁場帯の鋳造方向の長さを鋳片幅方向で調整すること
によって、境界層の厚みを鋳片幅方向に制御することが
可能なことを見出した。以下これらの機構について詳細
に説明する。
【００２３】図３は直流磁束の強度分布を鋳片幅方向で
変化させた場合に形成される溶鋼プールの滞留域と上下
プールの様子、および境界層形成の関係を模式的に示し
たものであり、それぞれ鋳造方向の直流磁束密度分布が
鋳片幅１／４と３／４の部位で他の部位よりも高い密度
の磁束を印加した場合の鋳造方向の磁束密度分布（ａ）
で、１３は鋳片幅１／４と３／４の部位、１４はその他
の部位の磁束密度分布、（ｂ）はそのような直流磁場を
印加した場合の溶融金属プールでの表層，内層，および
境界層の形成状況を示し（ｃ）はそのようにして製造さ
れた複層鋳片の鋳造方向に垂直な断面の表層，内層，お
よび境界層の分布を示す。なおこの例においては、鋳片
幅方向の１／４および３／４での磁束密度を、その他の
箇所に比べ高く調整した。
変化させた場合に形成される溶鋼プールの滞留域と上下
プールの様子、および境界層形成の関係を模式的に示し
たものであり、それぞれ鋳造方向の直流磁束密度分布が
鋳片幅１／４と３／４の部位で他の部位よりも高い密度
の磁束を印加した場合の鋳造方向の磁束密度分布（ａ）
で、１３は鋳片幅１／４と３／４の部位、１４はその他
の部位の磁束密度分布、（ｂ）はそのような直流磁場を
印加した場合の溶融金属プールでの表層，内層，および
境界層の形成状況を示し（ｃ）はそのようにして製造さ
れた複層鋳片の鋳造方向に垂直な断面の表層，内層，お
よび境界層の分布を示す。なおこの例においては、鋳片
幅方向の１／４および３／４での磁束密度を、その他の
箇所に比べ高く調整した。
【００２４】この場合、磁束密度の高い領域において
は、必然的に鋳造方向にも磁場帯は広がることになる。
表層用溶融金属プールと内層用溶融金属プールを分割す
るために必要な最小磁束密度Ｂｃは、それぞれの金属の
種類や鋳造条件によって少々異なるが、一般的には約１
０００ガウス程度であることが、鋳造実験結果により判
っている。
は、必然的に鋳造方向にも磁場帯は広がることになる。
表層用溶融金属プールと内層用溶融金属プールを分割す
るために必要な最小磁束密度Ｂｃは、それぞれの金属の
種類や鋳造条件によって少々異なるが、一般的には約１
０００ガウス程度であることが、鋳造実験結果により判
っている。
【００２５】この１０００ガウス以上の磁場強度の領域
については、図３に示すように分布することとなり、一
定鋳造速度で鋳造した場合、図３（ｃ）に示すように鋳
片幅方向で境界層厚みの異なる、すなわちこの場合にお
いては磁場強度を高くした部位で境界層厚みが厚い複層
鋳片を得ることが可能となる。
については、図３に示すように分布することとなり、一
定鋳造速度で鋳造した場合、図３（ｃ）に示すように鋳
片幅方向で境界層厚みの異なる、すなわちこの場合にお
いては磁場強度を高くした部位で境界層厚みが厚い複層
鋳片を得ることが可能となる。
【００２６】なお本発明は、上記境界層を所定の厚みに
制御するための直流磁界の発生装置にも関係する。図４
（ａ）図はそれぞれ直流磁場発生装置１５，すなわち直
流電磁石を幅方向に複数分割し、それぞれのセグメント
のコイルに流す電流を独立制御できるようにしたもの
で、鋳片１６厚み方向に印加する直流磁界の磁束密度を
鋳片幅方向に変化させることができるようにした装置、
（ｂ）図は電磁石の磁極先端長さを鋳片幅方向で変化さ
せた装置で、（ａ），（ｂ）図共に、鋳造方向の磁場帯
の長さを鋳片幅方向で変化させるための装置である。
制御するための直流磁界の発生装置にも関係する。図４
（ａ）図はそれぞれ直流磁場発生装置１５，すなわち直
流電磁石を幅方向に複数分割し、それぞれのセグメント
のコイルに流す電流を独立制御できるようにしたもの
で、鋳片１６厚み方向に印加する直流磁界の磁束密度を
鋳片幅方向に変化させることができるようにした装置、
（ｂ）図は電磁石の磁極先端長さを鋳片幅方向で変化さ
せた装置で、（ａ），（ｂ）図共に、鋳造方向の磁場帯
の長さを鋳片幅方向で変化させるための装置である。
【００２７】すなわち図４（ａ）に示すように、直流磁
場発生コイル１５を鋳片１６幅方向に複数個分割し、そ
れぞれの磁場強度を電気的に制御することによって鋳片
幅方向に直流磁束密度の不均一度を制御し、結果的には
鋳造方向Ｚの直流磁場帯長さの鋳片幅方向の分布を制御
できるようにした磁場発生装置、あるいは（ｂ）図に示
すように、鋳造方向の長さが鋳片幅方向で変化している
形状の磁極先端１１を有し、結果的には、鋳造方向の直
流磁場帯長さの鋳片幅方向の分布を制御できるようにし
た磁場発生装置である。
場発生コイル１５を鋳片１６幅方向に複数個分割し、そ
れぞれの磁場強度を電気的に制御することによって鋳片
幅方向に直流磁束密度の不均一度を制御し、結果的には
鋳造方向Ｚの直流磁場帯長さの鋳片幅方向の分布を制御
できるようにした磁場発生装置、あるいは（ｂ）図に示
すように、鋳造方向の長さが鋳片幅方向で変化している
形状の磁極先端１１を有し、結果的には、鋳造方向の直
流磁場帯長さの鋳片幅方向の分布を制御できるようにし
た磁場発生装置である。
【００２８】
【実施例】表１に示す表層が中炭鋼，内層が低炭鋼から
なる複層鋳片を鋳造した。
なる複層鋳片を鋳造した。
【００２９】
【表１】
【００３０】表層に相当する溶鋼は連鋳ストランド・プ
ールの上部に、内層に相当する溶鋼は連鋳ストランド・
プールの下部に注入した。鋳型形状は、２５０ｍｍ
（厚）×１０００ｍｍ（幅），鋳造速度は１ｍ／ｍｉｎ
とした。使用した連鋳機の１ｍ／ｍｉｎにおける凝固シ
ェル厚（ｄ）の時間変化は、表層鋼種，内層鋼種とも下
記（１）式で示される。
ールの上部に、内層に相当する溶鋼は連鋳ストランド・
プールの下部に注入した。鋳型形状は、２５０ｍｍ
（厚）×１０００ｍｍ（幅），鋳造速度は１ｍ／ｍｉｎ
とした。使用した連鋳機の１ｍ／ｍｉｎにおける凝固シ
ェル厚（ｄ）の時間変化は、表層鋼種，内層鋼種とも下
記（１）式で示される。
【００３１】
【数１】 ｄ＝２３ｔ1/2 ……………（１）
【００３２】メニスカスから鋳造方向に１ｍの位置に磁
場の中心を持つ直流磁界を作用させた。この磁場は鋳片
幅方向に不均一となるように、直流磁場発生装置を鋳片
幅方向に６分割し、鋳片幅の１／４，および３／４に相
当する部位の磁束密度を増大させ、該部位では１０００
ガウス以上ある磁場帯の鋳造方向の長さを４００ｍｍ，
他の部位では１００ｍｍとなるようにそれぞれの磁場発
生コイルの印加電流を調整した。
場の中心を持つ直流磁界を作用させた。この磁場は鋳片
幅方向に不均一となるように、直流磁場発生装置を鋳片
幅方向に６分割し、鋳片幅の１／４，および３／４に相
当する部位の磁束密度を増大させ、該部位では１０００
ガウス以上ある磁場帯の鋳造方向の長さを４００ｍｍ，
他の部位では１００ｍｍとなるようにそれぞれの磁場発
生コイルの印加電流を調整した。
【００３３】その結果、１／４と３／４の部位では約
４．６ｍｍ、その他の部位では約１．１ｍｍの連続して
変化している境界層をもつ複層鋳片を得ることができ
た。これらの境界層における溶質濃度分布は、表層と内
層の溶質濃度が厚みに対してほぼ直線的に変化するもの
であった。
４．６ｍｍ、その他の部位では約１．１ｍｍの連続して
変化している境界層をもつ複層鋳片を得ることができ
た。これらの境界層における溶質濃度分布は、表層と内
層の溶質濃度が厚みに対してほぼ直線的に変化するもの
であった。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、印
加する直流磁場帯の磁束密度を鋳片幅方向で変化させ、
また鋳造方向長さを鋳片幅方向で変化させて表層，内層
間に形成される境界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持た
せることにより、表層と内層の間に形成される境界層の
厚みが鋳片幅方向で異なる複層鋳片を得ることが可能に
なり、製品の特性に大きな役割を果たすとともに、材料
用途の拡大を図ることができる。
加する直流磁場帯の磁束密度を鋳片幅方向で変化させ、
また鋳造方向長さを鋳片幅方向で変化させて表層，内層
間に形成される境界層の厚みに鋳片幅方向の分布を持た
せることにより、表層と内層の間に形成される境界層の
厚みが鋳片幅方向で異なる複層鋳片を得ることが可能に
なり、製品の特性に大きな役割を果たすとともに、材料
用途の拡大を図ることができる。
【図１】本発明実施時の表層，内層および境界層の形成
（ａ）と直流磁界の磁束密度分布（ｂ）およびプール内
の成分分布（ｃ）の関係を示す図面である。
（ａ）と直流磁界の磁束密度分布（ｂ）およびプール内
の成分分布（ｃ）の関係を示す図面である。
【図２】製造された複層鋳片の鋳造方向に垂直な断面
（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を示す図面であ
る。
（ａ）と鋳片厚み方向の成分分布（ｂ）を示す図面であ
る。
【図３】鋳造方向の直流磁束密度分布が鋳片幅１／４と
３／４の部位で他の部位よりも高い密度の磁束を印加し
た場合の鋳造方向の磁束密度分布（ａ）と、直流磁場を
印加した場合の溶融金属プールでの表層，内層および境
界層の形成状況（ｂ）と、製造された複層鋳片の鋳造方
向に垂直な断面の表層，内層および境界層の分布（ｃ）
を示す図面である。
３／４の部位で他の部位よりも高い密度の磁束を印加し
た場合の鋳造方向の磁束密度分布（ａ）と、直流磁場を
印加した場合の溶融金属プールでの表層，内層および境
界層の形成状況（ｂ）と、製造された複層鋳片の鋳造方
向に垂直な断面の表層，内層および境界層の分布（ｃ）
を示す図面である。
【図４】（ａ）図は幅方向に複数分割した直流磁場発生
装置、（ｂ）図は磁極先端長さを鋳片幅方向で変化させ
た電磁石を示す図面である。
装置、（ｂ）図は磁極先端長さを鋳片幅方向で変化させ
た電磁石を示す図面である。
１ 鋳型 ２ 表層用浸漬ノズル ３ 内層用浸漬ノズル ４ 上部（表層用）溶融金属プール ５ 下部（内層用）溶融金属プール ６ 境界層となる溶融金属プール滞留域 ７ 表層 ８ 内層 ９ 境界層 １０ 直流磁場発生装置 １１ 磁極先端 １２ 鋳造方向の磁束密度分布 １３ 磁場帯が鋳造方向に長い部位の磁束密度分
布 １４ 磁場帯が鋳造方向に短い部位の磁束密度分
布 １５ 鋳片幅方向に複数個分割された直流磁場発
生装置 １６ 鋳片 Ｂ 磁束密度 ＢC 溶融金属を滞留させるに必要な最小磁束密
度 Ｃ 溶質濃度 ＣA 表層溶質濃度 ＣB 内層溶質濃度 Ｚ 鋳造方向 Ｚ0 溶融金属メニスカスレベル Ｚ1 ，Ｚ1 ′溶融金属滞留域の上限 Ｚ2 ，Ｚ2 ′溶融金属滞留域の下限 ｄ 鋳片厚み方向 ｄ0 鋳片表面 ｄ1 表層／境界層の界面位置 ｄ2 境界層／内層の界面位置 ｄ3 内層／境界層の界面位置 ｄ4 境界層／表層の界面位置 ｄ5 鋳片裏面
布 １４ 磁場帯が鋳造方向に短い部位の磁束密度分
布 １５ 鋳片幅方向に複数個分割された直流磁場発
生装置 １６ 鋳片 Ｂ 磁束密度 ＢC 溶融金属を滞留させるに必要な最小磁束密
度 Ｃ 溶質濃度 ＣA 表層溶質濃度 ＣB 内層溶質濃度 Ｚ 鋳造方向 Ｚ0 溶融金属メニスカスレベル Ｚ1 ，Ｚ1 ′溶融金属滞留域の上限 Ｚ2 ，Ｚ2 ′溶融金属滞留域の下限 ｄ 鋳片厚み方向 ｄ0 鋳片表面 ｄ1 表層／境界層の界面位置 ｄ2 境界層／内層の界面位置 ｄ3 内層／境界層の界面位置 ｄ4 境界層／表層の界面位置 ｄ5 鋳片裏面
Claims (5)
- 【請求項１】 連続鋳造鋳型内に注入された溶融金属に
対し、そのメニスカスよりも鋳造方向下方の位置に、鋳
片の厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成
し、その直流磁場帯で区分された上側の溶融金属プール
と下側の溶融金属プールに長さの異なる２本のノズルに
よってそれぞれ組成の異なる溶融金属を供給して凝固，
引抜きを行ない、表層と内層が組成の異なる金属により
複層鋳片を形成する連続鋳造方法において、前記印加す
る直流磁場帯の磁束密度を鋳片幅方向で変化させ、表
層，内層間に形成される境界層の厚みに鋳片幅方向の分
布を持たせることを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方
法。 - 【請求項２】 連続鋳造鋳型内に注入された溶融金属に
対し、そのメニスカスよりも鋳造方向下方の位置に、鋳
片の厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成
し、その直流磁場帯で区分された上側の溶融金属プール
と下側の溶融金属プールに長さの異なる２本のノズルに
よってそれぞれ組成の異なる溶融金属を供給して凝固，
引抜きを行ない、表層と内層が組成の異なる金属により
複層鋳片を形成する連続鋳造方法において、前記印加す
る直流磁場帯の鋳造方向長さを鋳片幅方向で変化させ、
表層，内層間に形成される境界層の厚みに鋳片幅方向の
分布を持たせることを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方
法。 - 【請求項３】 連続鋳造鋳型内に注入された溶融金属に
対し、そのメニスカスよりも鋳造方向下方の位置に、鋳
片の厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成
するための直流磁場発生コイルを配設し、かつその直流
磁場帯で区分された上側の溶融金属プールと下側の溶融
金属プールに、それぞれ組成の異なる溶融金属を供給す
る長さの異なる２本のノズルを設けて、表層と内層が組
成の異なる金属により複層鋳片を形成するようにした連
続鋳造装置において、前記直流磁場発生コイルを鋳片幅
方向に分割して複数個の直流磁場発生コイルとし、それ
ぞれの直流磁場発生コイルにより印加する直流磁場帯の
磁束密度を独立に制御するように構成したことを特徴と
する複層鋳片の連続鋳造装置。 - 【請求項４】 連続鋳造鋳型内に注入された溶融金属に
対し、そのメニスカスよりも鋳造方向下方の位置に、鋳
片の厚みを横切る直流磁場を印加して直流磁場帯を形成
するための直流磁場発生コイルを配設し、かつその直流
磁場帯で区分された上側の溶融金属プールと下側の溶融
金属プールに、それぞれ組成の異なる溶融金属を供給す
る長さの異なる２本のノズルを設けて、表層と内層が組
成の異なる金属により複層鋳片を形成するようにした連
続鋳造装置において、前記直流磁場発生コイルの磁極先
端形状を鋳片幅方向で変化させたことを特徴とする複層
鋳片の連続鋳造装置。 - 【請求項５】 磁極先端形状として、鋳造方向長さを鋳
片幅方向で変化させたことを特徴とする請求項４に記載
の複層鋳片の連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11245093A JPH06297093A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11245093A JPH06297093A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297093A true JPH06297093A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14586939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11245093A Withdrawn JPH06297093A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107127312A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种生产复合连铸坯的设备及方法 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP11245093A patent/JPH06297093A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107127312A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种生产复合连铸坯的设备及方法 |
| CN107127312B (zh) * | 2017-06-07 | 2022-11-22 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种生产复合连铸坯的设备及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0320295B2 (ja) | ||
| JPH03142049A (ja) | 静磁場を用いた鋼の連続鋳造方法及びその装置 | |
| JPH06297093A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 | |
| US5095969A (en) | Electromagnetic agitating method in mold of continuous casting of slab | |
| JP3593328B2 (ja) | 溶鋼の鋳型内流動制御方法並びにそのための電磁場形成装置 | |
| JPH06297094A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法とその装置 | |
| JP2898199B2 (ja) | 連鋳鋳片の製造方法 | |
| JP2001232450A (ja) | 連続鋳造鋳片の製造方法 | |
| JP3237177B2 (ja) | 連続鋳造方法 | |
| JPH06344080A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法及び装置 | |
| JP2920897B2 (ja) | 鋳型内溶鋼流動制御方法及び装置 | |
| JP2930448B2 (ja) | 静磁場を利用する鋼の連続鋳造方法 | |
| JP3399627B2 (ja) | 直流磁界による鋳型内溶鋼の流動制御方法 | |
| JP3426383B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
| JPH08257692A (ja) | 連鋳鋳片の製造方法および連続鋳造用浸漬ノズル | |
| JP2627136B2 (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法 | |
| JPH04339546A (ja) | 鋳込み複層鋳片の製造方法 | |
| JPH06312246A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法及びその装置 | |
| JPH07100587A (ja) | 難分離性複層鋳片の製造方法 | |
| JPH09285854A (ja) | 連続鋳造方法 | |
| JPH07314091A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法 | |
| JPH0740001A (ja) | 割れ感受性の高い金属材料の鋳造方法 | |
| KR100244660B1 (ko) | 연속주조시 주형내 용강유동 제어장치 | |
| JPH06304705A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造方法 | |
| JPH08168850A (ja) | 複層鋳片の連続鋳造スタート方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |