JPH06297094A - 複層鋳片の連続鋳造方法とその装置 - Google Patents
複層鋳片の連続鋳造方法とその装置Info
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- JPH06297094A JPH06297094A JP11245193A JP11245193A JPH06297094A JP H06297094 A JPH06297094 A JP H06297094A JP 11245193 A JP11245193 A JP 11245193A JP 11245193 A JP11245193 A JP 11245193A JP H06297094 A JPH06297094 A JP H06297094A
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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の鋳造方向長さを変えて、表層，内層間に形成され
る境界層９の厚みを変化さ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の鋳造方向長さを変えて、表層，内層間に形成され
る境界層９の厚みを変化さ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。
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。
【０００９】従って上記課題を解決するためには、印加
する直流磁界の強度を、鋳造長さ方向に一定長さだけ分
布を持たせる事によって、上記課題すなわち表層，内層
間に形成される境界層の厚みを制御することが可能であ
る。さらに上記同課題を解決するためには、鋳造速度を
変化させることによっても、表層，内層間に形成される
境界層の厚みを制御することが可能である。
する直流磁界の強度を、鋳造長さ方向に一定長さだけ分
布を持たせる事によって、上記課題すなわち表層，内層
間に形成される境界層の厚みを制御することが可能であ
る。さらに上記同課題を解決するためには、鋳造速度を
変化させることによっても、表層，内層間に形成される
境界層の厚みを制御することが可能である。
【００１０】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に所定の磁場分布を作用さ
せた連続鋳造装置にも関する。
ために使用する鋳造長さ方向に所定の磁場分布を作用さ
せた連続鋳造装置にも関する。
【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、鋳片幅方向に亙って均一
な強度を有する直流磁場を鋳片の厚みを横切るように印
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、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを
変えて、表層，内層間に形成される境界層の厚みを変化
させることを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方法であ
る。
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、鋳片幅方向に亙って均一
な強度を有する直流磁場を鋳片の厚みを横切るように印
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、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを
変えて、表層，内層間に形成される境界層の厚みを変化
さ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】また上記複層鋳片の連続鋳造方法におい
て、印加する直流磁場の強度を変化させて、直流磁場帯
の鋳造方向長さを変えるものである。
て、印加する直流磁場の強度を変化させて、直流磁場帯
の鋳造方向長さを変えるものである。
【００１３】また上記複層鋳片の連続鋳造方法におい
て、直流磁場を印加する磁極先端の鋳造方向長さを変更
して、直流磁場帯の鋳造方向長さを変えることを特徴と
するものである。
て、直流磁場を印加する磁極先端の鋳造方向長さを変更
して、直流磁場帯の鋳造方向長さを変えることを特徴と
するものである。
【００１４】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により複層鋳片を形成する連続鋳
造する方法において、印加する直流磁場帯の鋳造方向長
さを一定にし、鋳造速度を変化させて、表層，内層間に
形成される境界層の厚みを調整することを特徴とする複
層鋳片の連続鋳造方法である。
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により複層鋳片を形成する連続鋳
造する方法において、印加する直流磁場帯の鋳造方向長
さを一定にし、鋳造速度を変化させて、表層，内層間に
形成される境界層の厚みを調整することを特徴とする複
層鋳片の連続鋳造方法である。
【００１５】本発明の装置は、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ような直流磁場を印加
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ための長さの異なる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、印加
する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段を設けた
ことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置である。
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ような直流磁場を印加
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ための長さの異なる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、印加
する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段を設けた
ことを特徴とする複層鋳片の連続鋳造装置である。
【００１６】また上記複層鋳片の連続鋳造装置におい
て、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段
として、直流磁場発生コイルに流す電流値を変更するこ
とを特徴とするものである。
て、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段
として、直流磁場発生コイルに流す電流値を変更するこ
とを特徴とするものである。
【００１７】また上記複層鋳片の連続鋳造装置におい
て、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段
として、直流磁場発生コイルの磁極先端鋳造方向長さを
変更することを特徴とするものである。
て、印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変更する手段
として、直流磁場発生コイルの磁極先端鋳造方向長さを
変更することを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】鋳片幅方向にわたって、鋳片を厚み方向に横切
る直流磁束が、鋳片幅方向にわたり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で供給される場合、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。
る直流磁束が、鋳片幅方向にわたり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で供給される場合、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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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、この境界層厚みを制御する必要が生じたのであ
る。
【００２４】本発明者らはこれらの要求に対し、鋳片厚
み方向に印加する直流磁束の強度分布を鋳片幅方向に調
整することによって、境界層の厚みを制御することが可
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。
み方向に印加する直流磁束の強度分布を鋳片幅方向に調
整することによって、境界層の厚みを制御することが可
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。
【００２５】図３は直流磁場の領域を鋳造長さ方向に長
く設定した場合に形成される境界層の様子を模式的に示
した図面であり、それぞれコイル電流を上げ最大磁束密
度を増大させて溶融金属が滞留するに必要な磁場帯を長
くした場合の磁束密度分布（ａ）と、溶融金属プール内
での表層、内層境界層形成の様子（ｂ）を示す。
く設定した場合に形成される境界層の様子を模式的に示
した図面であり、それぞれコイル電流を上げ最大磁束密
度を増大させて溶融金属が滞留するに必要な磁場帯を長
くした場合の磁束密度分布（ａ）と、溶融金属プール内
での表層、内層境界層形成の様子（ｂ）を示す。
【００２６】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多少異なるが、一
般的には約１０００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。この１０００ガウス以上の磁場
強度の領域を鋳造長さ方向に長くとることによって、上
下の溶融金属プール間で停滞している領域は長くなり、
一定鋳造速度で鋳造した場合、１０００ガウス以上の磁
場強度の領域が短い場合に比べ、凝固形成した境界層は
厚くなる。
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多少異なるが、一
般的には約１０００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。この１０００ガウス以上の磁場
強度の領域を鋳造長さ方向に長くとることによって、上
下の溶融金属プール間で停滞している領域は長くなり、
一定鋳造速度で鋳造した場合、１０００ガウス以上の磁
場強度の領域が短い場合に比べ、凝固形成した境界層は
厚くなる。
【００２７】またこの機構によると、上下の溶鋼プール
間で停滞している領域を凝固しつつあるシェルが通過す
る速度，すなわち鋳造速度を変化することによって、表
層内層間に形成される境界層の厚みを調整することも可
能である。
間で停滞している領域を凝固しつつあるシェルが通過す
る速度，すなわち鋳造速度を変化することによって、表
層内層間に形成される境界層の厚みを調整することも可
能である。
【００２８】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機構にも関係する。すな
わち溶融金属プールの滞留域の鋳造方向の長さを制御す
るためには、磁極の鋳造方向の長さを調整したり、磁場
強度を増減させることが有効であることを本発明者らは
見出した。前者は鋳型内，あるいは鋳型下に設置された
直流磁界の磁極先端形状を変えることによって可能であ
る。
制御するための直流磁界の発生機構にも関係する。すな
わち溶融金属プールの滞留域の鋳造方向の長さを制御す
るためには、磁極の鋳造方向の長さを調整したり、磁場
強度を増減させることが有効であることを本発明者らは
見出した。前者は鋳型内，あるいは鋳型下に設置された
直流磁界の磁極先端形状を変えることによって可能であ
る。
【００２９】図４は鋳型下に設置した直流磁界の磁極の
先端形状を、鋳造方向に短いタイプ（ａ）図，標準タイ
プ（ｂ）図，長いタイプ（ｃ）図と変化させたものであ
る。どの場合においても、溶融金属が滞留するに必要な
磁束密度（一般的には１０００ガウス程度）の鋳造方向
長さの変化が重要であることは言うまでもない。
先端形状を、鋳造方向に短いタイプ（ａ）図，標準タイ
プ（ｂ）図，長いタイプ（ｃ）図と変化させたものであ
る。どの場合においても、溶融金属が滞留するに必要な
磁束密度（一般的には１０００ガウス程度）の鋳造方向
長さの変化が重要であることは言うまでもない。
【００３０】また各タイプにおいても、磁場の最大磁束
密度を変化させることによって、すなわち電気的にはコ
イル電流の値を調整することによって、溶融金属が滞留
する領域の長さを調整することは可能である。例えば図
３は、図１に示した装置において、コイル電流を増加さ
せて１０００ガウス以上の磁場領域を鋳造方向に長くし
た場合の例である。
密度を変化させることによって、すなわち電気的にはコ
イル電流の値を調整することによって、溶融金属が滞留
する領域の長さを調整することは可能である。例えば図
３は、図１に示した装置において、コイル電流を増加さ
せて１０００ガウス以上の磁場領域を鋳造方向に長くし
た場合の例である。
【００３１】
【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。
【００３２】
【表１】
【００３３】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。
【００３４】
【数１】 ｄ＝２３ｔ1/2 ……………（１）
【００３５】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
幅方向に均一で、１０００ガウス以上ある磁場帯の鋳造
方向の長さを（１）１００ｍｍ，（２）２００ｍｍ，
（３）４００ｍｍの３通りに変化させて鋳造した。なお
１０００ガウス以上の磁場帯の鋳造方向の長さは、コイ
ル電流を調節し磁場の最大磁束密度を変化させることに
よって行った。
場の中心を持つ直流磁界を作用させた。この磁場は鋳片
幅方向に均一で、１０００ガウス以上ある磁場帯の鋳造
方向の長さを（１）１００ｍｍ，（２）２００ｍｍ，
（３）４００ｍｍの３通りに変化させて鋳造した。なお
１０００ガウス以上の磁場帯の鋳造方向の長さは、コイ
ル電流を調節し磁場の最大磁束密度を変化させることに
よって行った。
【００３６】その結果、上記（１）の条件では１．１ｍ
ｍ，（２）の条件では２．３ｍｍ，（３）の条件では
４．６ｍｍの境界層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
みに対して直線的に変化するものであった。
ｍ，（２）の条件では２．３ｍｍ，（３）の条件では
４．６ｍｍの境界層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
みに対して直線的に変化するものであった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
層鋳片の連続鋳造プロセスにおいて、印加する直流磁場
帯の鋳造方向長さを変化させ、また鋳造方向長さを一定
にして鋳造速度を変化させて、表層，内層間に形成され
る境界層の厚みを制御することにより、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。
層鋳片の連続鋳造プロセスにおいて、印加する直流磁場
帯の鋳造方向長さを変化させ、また鋳造方向長さを一定
にして鋳造速度を変化させて、表層，内層間に形成され
る境界層の厚みを制御することにより、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】最大磁束密度を増大させて、溶融金属が滞留す
るに必要な磁場帯を長くした場合の磁束密度分布（ａ）
と、溶融金属プール内での表層，内層境界層形成の様子
（ｂ）を示す図面である。
るに必要な磁場帯を長くした場合の磁束密度分布（ａ）
と、溶融金属プール内での表層，内層境界層形成の様子
（ｂ）を示す図面である。
【図４】直流磁場発生装置において磁極の短いタイプ
（ａ）図，標準の長さのタイプ（ｂ）図，鋳造方向に長
いタイプ（ｃ）図の磁極を示した図面である。
（ａ）図，標準の長さのタイプ（ｂ）図，鋳造方向に長
いタイプ（ｃ）図の磁極を示した図面である。
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 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 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 (7)
- 【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
片幅方向に亙って均一な強度を有する直流磁場を鋳片の
厚みを横切るように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、印加する直流磁
場帯の鋳造方向長さを変えて、表層，内層間に形成され
る境界層の厚みを変化さ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】 印加する直流磁場の強度を変化させて、
直流磁場帯の鋳造方向長さを変えることを特徴とする請
求項１記載の複層鋳片の連続鋳造方法。 - 【請求項３】 直流磁場を印加する磁極先端の鋳造方向
長さを変更して、直流磁場帯の鋳造方向長さを変えるこ
とを特徴とする請求項１記載の複層鋳片の連続鋳造方
法。 - 【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
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
により複層鋳片を形成する連続鋳造する方法において、
印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを一定にし、鋳造速
度を変化させて、表層，内層間に形成される境界層の厚
みを調整することを特徴とする複層鋳片の連続鋳造方
法。 - 【請求項５】 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
片の厚みを横切るような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
供給するための長さの異なる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、印加する直流磁場帯
の鋳造方向長さを変更する手段を設けたことを特徴とす
る複層鋳片の連続鋳造装置。 - 【請求項６】 印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変
更する手段として、直流磁場発生コイルに流す電流値を
変更することを特徴とする請求項５記載の複層鋳片の連
続鋳造装置。 - 【請求項７】 印加する直流磁場帯の鋳造方向長さを変
更する手段として、直流磁場発生コイルの磁極先端鋳造
方向長さを変更することを特徴とする請求項５に記載さ
れた複層鋳片の連続鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11245193A JPH06297094A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11245193A JPH06297094A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297094A true JPH06297094A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14586966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11245193A Withdrawn JPH06297094A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 複層鋳片の連続鋳造方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297094A (ja) |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP11245193A patent/JPH06297094A/ja not_active Withdrawn
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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 |