JPH082486B2 - 連続鋳造におけるパウダーの供給方法 - Google Patents
連続鋳造におけるパウダーの供給方法Info
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- JPH082486B2 JPH082486B2 JP24188687A JP24188687A JPH082486B2 JP H082486 B2 JPH082486 B2 JP H082486B2 JP 24188687 A JP24188687 A JP 24188687A JP 24188687 A JP24188687 A JP 24188687A JP H082486 B2 JPH082486 B2 JP H082486B2
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- powder
- meniscus
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続鋳造法により溶融金属から鋳片を製造
する際、パウダーの供給を円滑に行う方法に関する。
する際、パウダーの供給を円滑に行う方法に関する。
連続鋳造法においては、パウダーを鋳型のメニスカス
上に投入している。このパウダーは、半凝固鋳片の引抜
きに際し鋳片と鋳型内面との間の潤滑を良好にし、鋳型
壁の摩耗を軽減すると共に、鋳型内面に対する熱的，機
械的な衝撃を緩和する作用をもつ。
上に投入している。このパウダーは、半凝固鋳片の引抜
きに際し鋳片と鋳型内面との間の潤滑を良好にし、鋳型
壁の摩耗を軽減すると共に、鋳型内面に対する熱的，機
械的な衝撃を緩和する作用をもつ。
鋳片の表面と鋳型の内面との間にパウダーを円滑に供
給するため、本発明者等は、メニスカス部を湾曲させる
電磁力を鋳型に付与することを開発し、特開昭52−3282
4号公報として提案した。
給するため、本発明者等は、メニスカス部を湾曲させる
電磁力を鋳型に付与することを開発し、特開昭52−3282
4号公報として提案した。
第７図は、この提案で使用した装置の断面図である。
すなわち、鋳型１の内部空間に注入された溶融金属２の
メニスカス３よりも上に、供給されたパウダー４が浮遊
している。鋳型１の内部に埋め込んだ電磁コイル５によ
って溶融金属２に電磁力を加えるとき、メニスカス３
は、同図に示したような形状で湾曲する。
すなわち、鋳型１の内部空間に注入された溶融金属２の
メニスカス３よりも上に、供給されたパウダー４が浮遊
している。鋳型１の内部に埋め込んだ電磁コイル５によ
って溶融金属２に電磁力を加えるとき、メニスカス３
は、同図に示したような形状で湾曲する。
第８図は、この電磁コイル５に交流電流Ｉを流したと
きに、メニスカス３が湾曲することを説明する図であ
る。交流電流Ｉにより、鋳型１の周囲には時間的に変化
する磁場Ｈが生じる。また、磁場Ｈの時間的変化によっ
て、鋳型１内の溶融金属２に渦電流ｉが誘起される。こ
の磁場Ｈと渦電流ｉとが互いに作用し合い、鋳型１の中
心方向に向かった拘束力Ｆが働く。この拘束力Ｆによっ
て、溶融金属２は鋳型１の中心方向に絞られ、メニスカ
ス３が上に向けて凸状に湾曲する。
きに、メニスカス３が湾曲することを説明する図であ
る。交流電流Ｉにより、鋳型１の周囲には時間的に変化
する磁場Ｈが生じる。また、磁場Ｈの時間的変化によっ
て、鋳型１内の溶融金属２に渦電流ｉが誘起される。こ
の磁場Ｈと渦電流ｉとが互いに作用し合い、鋳型１の中
心方向に向かった拘束力Ｆが働く。この拘束力Ｆによっ
て、溶融金属２は鋳型１の中心方向に絞られ、メニスカ
ス３が上に向けて凸状に湾曲する。
なお、このメニスカス３の形状は、主として拘束力Ｆ
と溶融金属２の静圧Ｐとの釣り合いにより定められる。
また、交流電流Ｉを調節することにより拘束力Ｆを変え
るとき、メニスカス３の形状を制御することができる。
と溶融金属２の静圧Ｐとの釣り合いにより定められる。
また、交流電流Ｉを調節することにより拘束力Ｆを変え
るとき、メニスカス３の形状を制御することができる。
このようにメニスカス３を湾曲させることにより、溶
融金属２上に浮遊するパウダー４は、メニスカス３が低
くなっている鋳型１周辺部に集められ、鋳型のオシレー
ションによって溶融金属２又は凝固シェルと鋳型１内面
との間に充分な量が送り込まれる。
融金属２上に浮遊するパウダー４は、メニスカス３が低
くなっている鋳型１周辺部に集められ、鋳型のオシレー
ションによって溶融金属２又は凝固シェルと鋳型１内面
との間に充分な量が送り込まれる。
電磁力を作用させることにより、パウダー４の消費
量，鋳片の表面性状等は、電磁力を作用させない場合に
比較し、かなり改善され、また鋳造速度を大きく設定す
ることもできる。しかし、単に電磁力を作用させるだけ
で、鋳型１をオシレーションしなかった場合には、従来
から行われている鋳型１にオシレーションを加える方法
に比べるとき、必ずしも良好なものとはいえない。たと
えば、鋳造速度を上げていくと、鋳型１内面と鋳片表面
との間に対するパウダー４の流れ込みが不充分となり、
潤滑性が低下する。その結果、鋳片の表面性状が劣化
し、場合によってはブレークアウト等の欠陥が発生す
る。
量，鋳片の表面性状等は、電磁力を作用させない場合に
比較し、かなり改善され、また鋳造速度を大きく設定す
ることもできる。しかし、単に電磁力を作用させるだけ
で、鋳型１をオシレーションしなかった場合には、従来
から行われている鋳型１にオシレーションを加える方法
に比べるとき、必ずしも良好なものとはいえない。たと
えば、鋳造速度を上げていくと、鋳型１内面と鋳片表面
との間に対するパウダー４の流れ込みが不充分となり、
潤滑性が低下する。その結果、鋳片の表面性状が劣化
し、場合によってはブレークアウト等の欠陥が発生す
る。
このような理由から、電磁力の付与は、鋳型のオシレ
ーションに併用されるに留まっていた。そのため、鋳型
１の周辺設備が複雑となり、設備費の高騰は勿論とし
て、その保守・管理が面倒なものとなっていた。
ーションに併用されるに留まっていた。そのため、鋳型
１の周辺設備が複雑となり、設備費の高騰は勿論とし
て、その保守・管理が面倒なものとなっていた。
そこで、本発明は、このような問題を生じることな
く、鋳型に注湯された溶融金属に加えられる電磁力をパ
ルス状に変化させることにより、鋳型内壁に沿ったパウ
ダーの送給を促進させ、鋳型の保護を図ると共に、表面
性状の優れた鋳片を製造することを目的とする。
く、鋳型に注湯された溶融金属に加えられる電磁力をパ
ルス状に変化させることにより、鋳型内壁に沿ったパウ
ダーの送給を促進させ、鋳型の保護を図ると共に、表面
性状の優れた鋳片を製造することを目的とする。
本発明のパウダー供給方法は、その目的を達成するた
めに、鋳型の側壁に埋設した電磁コイルによって鋳型内
に注湯された溶融金属に電磁力を与え、メニスカス部を
凸状に湾曲させて鋳型内面に沿ったパウダーの送込みを
促進させる際に、交流電流をパルス状に前記電磁コイル
に供給することを特徴とする。
めに、鋳型の側壁に埋設した電磁コイルによって鋳型内
に注湯された溶融金属に電磁力を与え、メニスカス部を
凸状に湾曲させて鋳型内面に沿ったパウダーの送込みを
促進させる際に、交流電流をパルス状に前記電磁コイル
に供給することを特徴とする。
交流電流をパルス状に供給することにより、第８図で
説明した拘束力Ｆが時間的に変化する。この拘束力Ｆの
変化に対応して、メニスカス３が振動し、メニスカス３
と鋳型１内面との間隙が周期的に変動する。
説明した拘束力Ｆが時間的に変化する。この拘束力Ｆの
変化に対応して、メニスカス３が振動し、メニスカス３
と鋳型１内面との間隙が周期的に変動する。
第１図は、この間隙の周期的な変動を表したものであ
る。すなわち、電磁コイル５に交流電流のパルスが供給
されていないとき、拘束力Ｆが発生せず、メニスカス３
直下で凝固したシェル６は、同図（ａ）に示すように静
圧Ｐにより鋳型１内面に押しつけられる。そのため、鋳
型１内面〜凝固シェル６間の間隙は、小さなものとす
る。他方、電磁コイル５に交流電流のパルスが供給され
ているオン状態にあっては、同図（ｂ）に示すように、
拘束力Ｆが発生する。この拘束力Ｆが静圧Ｐに打ち勝っ
て、メニスカス３を鋳型１中心方向に引っ張る。したが
って、鋳型１内面〜凝固シェル６間の間隙が大きくな
る。このように交流電流のパルスのオン・オフが繰り返
されるため、同図（ｃ）に示すように、凝固シェル６は
部分的にくびれた形状で繰り返され、鋳型１内面〜凝固
シェル６間の間隙が周期的に変動する。
る。すなわち、電磁コイル５に交流電流のパルスが供給
されていないとき、拘束力Ｆが発生せず、メニスカス３
直下で凝固したシェル６は、同図（ａ）に示すように静
圧Ｐにより鋳型１内面に押しつけられる。そのため、鋳
型１内面〜凝固シェル６間の間隙は、小さなものとす
る。他方、電磁コイル５に交流電流のパルスが供給され
ているオン状態にあっては、同図（ｂ）に示すように、
拘束力Ｆが発生する。この拘束力Ｆが静圧Ｐに打ち勝っ
て、メニスカス３を鋳型１中心方向に引っ張る。したが
って、鋳型１内面〜凝固シェル６間の間隙が大きくな
る。このように交流電流のパルスのオン・オフが繰り返
されるため、同図（ｃ）に示すように、凝固シェル６は
部分的にくびれた形状で繰り返され、鋳型１内面〜凝固
シェル６間の間隙が周期的に変動する。
その結果、メニスカス３が狭まったときに流入したパ
ウダーがメニスカス３の拡がりによって鋳型１の内面に
強制的に送り込まれ、多量のパウダーを鋳型１と溶融金
属２又は凝固シェル６との間隙に供給することが可能と
なる。
ウダーがメニスカス３の拡がりによって鋳型１の内面に
強制的に送り込まれ、多量のパウダーを鋳型１と溶融金
属２又は凝固シェル６との間隙に供給することが可能と
なる。
このようにして、充分な量のパウダーが鋳型１の内面
に沿って送り込まれるので、鋳型１にオシレーションを
加えることなく鋳片を鋳型１から引き出すことが容易と
なり、また鋳型１内面に対する熱的，機械的な衝撃が緩
和され、鋳型１の保護も図られる。
に沿って送り込まれるので、鋳型１にオシレーションを
加えることなく鋳片を鋳型１から引き出すことが容易と
なり、また鋳型１内面に対する熱的，機械的な衝撃が緩
和され、鋳型１の保護も図られる。
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。
徴を具体的に説明する。
第１表の組成をもつ溶鋼を連続鋳造した。
このときの鋳型としては、第７図に示したようにメニ
スカス３を中心として電磁コイル５を内蔵させ、丸型ブ
ルームを連続鋳造するために内径200mmの柱状内部空間
をもつものを使用した。また鋳造速度は1m/分に維持し
た。
スカス３を中心として電磁コイル５を内蔵させ、丸型ブ
ルームを連続鋳造するために内径200mmの柱状内部空間
をもつものを使用した。また鋳造速度は1m/分に維持し
た。
第２図は、このときの鋳型１に対するオシレーション
及び電磁力の付与状態を示す。すなわち、鋳造長さが10
mの最初の領域Ｉにおいては、鋳型１にオシレーション
を加えながら鋳造を行った。続く領域IIにおいては、オ
シレーション及び電磁力を鋳型１に加えながら、次の10
mまでの鋳造を行った。更に、オシレーションの付与を
停止させて電磁力のみを鋳型１に加えながら、領域III
で次の10mまで鋳造した。最後にオシレーションを停止
させたままで、電磁力だけをパルス状に作用させ、領域
IVで次の10mの鋳造を行った。
及び電磁力の付与状態を示す。すなわち、鋳造長さが10
mの最初の領域Ｉにおいては、鋳型１にオシレーション
を加えながら鋳造を行った。続く領域IIにおいては、オ
シレーション及び電磁力を鋳型１に加えながら、次の10
mまでの鋳造を行った。更に、オシレーションの付与を
停止させて電磁力のみを鋳型１に加えながら、領域III
で次の10mまで鋳造した。最後にオシレーションを停止
させたままで、電磁力だけをパルス状に作用させ、領域
IVで次の10mの鋳造を行った。
ここで、鋳型１に付与したオシレーションは、振動数
100サイクル／分，振幅8mmのサインカーブの振動波形を
もつものであった。領域II及びIIIで連続的に作用させ
た電磁力の磁束密度は、1000ガウスとした。また、領域
IVでパルス状に作用させた電磁力としては、第３図に示
すような波形をもつものであり、磁束密度1000ガウスを
100サイクル／分で鋳型１に作用させた。パウダー４と
しては、領域Ｉ〜IVを通じて同じものを連続して使用し
た。
100サイクル／分，振幅8mmのサインカーブの振動波形を
もつものであった。領域II及びIIIで連続的に作用させ
た電磁力の磁束密度は、1000ガウスとした。また、領域
IVでパルス状に作用させた電磁力としては、第３図に示
すような波形をもつものであり、磁束密度1000ガウスを
100サイクル／分で鋳型１に作用させた。パウダー４と
しては、領域Ｉ〜IVを通じて同じものを連続して使用し
た。
第４図は、これら鋳造領域Ｉ〜IVにおいて鋳造条件が
パウダー消費量に与えた影響をグラフ化したものであ
る。なお、同図で示したパウダー消費量は、領域Ｉの消
費量を基準値２として相対評価したものである。
パウダー消費量に与えた影響をグラフ化したものであ
る。なお、同図で示したパウダー消費量は、領域Ｉの消
費量を基準値２として相対評価したものである。
この図から明らかなように、オシレーションと電磁力
の付与を併用した領域IIにおいて、パウダーの消費量は
最大となった。これに対し、電磁力のみを付与した領域
IIIにおいては、パウダーの消費量が最低となった。他
方、電磁力をパルス状に付与した領域IVにおけるパウダ
ーの消費量は、オシレーションのみの領域Ｉでの消費量
より多く、領域IIのパウダー消費量に次ぐものであっ
た。
の付与を併用した領域IIにおいて、パウダーの消費量は
最大となった。これに対し、電磁力のみを付与した領域
IIIにおいては、パウダーの消費量が最低となった。他
方、電磁力をパルス状に付与した領域IVにおけるパウダ
ーの消費量は、オシレーションのみの領域Ｉでの消費量
より多く、領域IIのパウダー消費量に次ぐものであっ
た。
第５図は、同様に鋳型から鋳片を引き抜くときの抵抗
を、鋳造領域Ｉ〜IVごとにグラフ化したものである。な
お、同図で示した鋳片の引抜き抵抗は、領域Ｉの引抜き
抵抗を基準値２として相対評価したものである。
を、鋳造領域Ｉ〜IVごとにグラフ化したものである。な
お、同図で示した鋳片の引抜き抵抗は、領域Ｉの引抜き
抵抗を基準値２として相対評価したものである。
この引抜き抵抗も、オシレーションと電磁力の付与を
併用した領域IIにおいて、最も小さいものであった。こ
れに対し、電磁力のみを付与した領域IIIにおいては、
鋳片を引き抜くときの抵抗が最も大きいものであった。
他方、電磁力をパルス状に付与した領域IVにおける引抜
き抵抗は、オシレーションのみの領域Ｉでの抵抗より小
さく、領域IIに次ぐものであった。
併用した領域IIにおいて、最も小さいものであった。こ
れに対し、電磁力のみを付与した領域IIIにおいては、
鋳片を引き抜くときの抵抗が最も大きいものであった。
他方、電磁力をパルス状に付与した領域IVにおける引抜
き抵抗は、オシレーションのみの領域Ｉでの抵抗より小
さく、領域IIに次ぐものであった。
また、第６図は、得られた鋳片の表面性状（鋳片表面
に現れる表面疵等の欠陥の有無）を、各鋳造領域Ｉ〜IV
ごとに表したものである。この場合には、領域Ｉの表面
性状を基準値３として、各鋳造領域Ｉ〜IVの表面性状を
相対評価している。
に現れる表面疵等の欠陥の有無）を、各鋳造領域Ｉ〜IV
ごとに表したものである。この場合には、領域Ｉの表面
性状を基準値３として、各鋳造領域Ｉ〜IVの表面性状を
相対評価している。
領域Ｉでは、従来のオシレーションマークが見られ、
鋳片表面の割れはほとんど検出されなかった。領域IIで
は、表面性状が更に向上し、オシレーションマークは極
めて軽微なものとなり、鋳片表面の疵は皆無であった。
また、領域IIIでは、オシレーションマークは全くみら
れないものの、パウダー消費量の不足に起因して鋳片の
表面に疵が多発した。これに対し、領域IVでは、オシレ
ーションマークに相当するパルス状のマークが僅かに見
られたが、表面疵はほとんど無く、鋳片の表面性状とし
ては領域Ｉのものと同等或いはそれ以上であった。
鋳片表面の割れはほとんど検出されなかった。領域IIで
は、表面性状が更に向上し、オシレーションマークは極
めて軽微なものとなり、鋳片表面の疵は皆無であった。
また、領域IIIでは、オシレーションマークは全くみら
れないものの、パウダー消費量の不足に起因して鋳片の
表面に疵が多発した。これに対し、領域IVでは、オシレ
ーションマークに相当するパルス状のマークが僅かに見
られたが、表面疵はほとんど無く、鋳片の表面性状とし
ては領域Ｉのものと同等或いはそれ以上であった。
これら第４図乃至第６図から明らかなように、鋳型１
に電磁力をパルス状に加えることにより、パウダー消費
量を多くして、良好な表面性状をもつ鋳片を製造するこ
とができた。
に電磁力をパルス状に加えることにより、パウダー消費
量を多くして、良好な表面性状をもつ鋳片を製造するこ
とができた。
以上に説明したように、本発明においては、メニスカ
ス部を凸状に絞る拘束力を周期的に変動させることによ
って、鋳型の内周面に集められたパウダーが鋳型内面と
溶融金属又は凝固シェルとの間に流入することを促進さ
せている。そのため、鋳型をオシレーションすることな
く充分な量のパウダーが供給され、健全な表面性状をも
つ鋳片が製造されると共に、鋳型の保護も図られる。ま
た、鋳型にオシレーションを加える必要がないため、連
続鋳造設備の簡略化が図られる。更に、電気的に種々の
条件のパルス電磁力を作用させることが極めて容易なこ
とから、パウダーの流れ込みを種々の鋳造条件に合わせ
て自由に制御することができる。このようにして、本発
明によるとき、連続鋳造作業が能率的なものとなる。
ス部を凸状に絞る拘束力を周期的に変動させることによ
って、鋳型の内周面に集められたパウダーが鋳型内面と
溶融金属又は凝固シェルとの間に流入することを促進さ
せている。そのため、鋳型をオシレーションすることな
く充分な量のパウダーが供給され、健全な表面性状をも
つ鋳片が製造されると共に、鋳型の保護も図られる。ま
た、鋳型にオシレーションを加える必要がないため、連
続鋳造設備の簡略化が図られる。更に、電気的に種々の
条件のパルス電磁力を作用させることが極めて容易なこ
とから、パウダーの流れ込みを種々の鋳造条件に合わせ
て自由に制御することができる。このようにして、本発
明によるとき、連続鋳造作業が能率的なものとなる。
第１図は本発明の作用を説明する図であり、第２図は本
発明実施例において鋳造条件を変えたことを説明するた
めの図であり、第３図はその実施例において電磁コイル
に加えた交流電流のパルス波形を示し、第４図乃至第６
図は本発明の効果を説明するためのグラフである。他
方、第７図は従来の電磁コイルを組み込んだ連鋳用鋳型
を示し、第８図は電磁力によってメニスカスが湾曲する
ことを説明するための図である。
発明実施例において鋳造条件を変えたことを説明するた
めの図であり、第３図はその実施例において電磁コイル
に加えた交流電流のパルス波形を示し、第４図乃至第６
図は本発明の効果を説明するためのグラフである。他
方、第７図は従来の電磁コイルを組み込んだ連鋳用鋳型
を示し、第８図は電磁力によってメニスカスが湾曲する
ことを説明するための図である。
Claims (1)
- 【請求項１】鋳型の側壁に埋設した電磁コイルによって
鋳型内に注湯された溶融金属に電磁力を与え、メニスカ
ス部を凸状に湾曲させて鋳型内面に沿ったパウダーの送
込みを促進させる際に、交流電流をパルス状に前記電磁
コイルに供給することを特徴とする連続鋳造におけるパ
ウダーの供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24188687A JPH082486B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 連続鋳造におけるパウダーの供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24188687A JPH082486B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 連続鋳造におけるパウダーの供給方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6483348A JPS6483348A (en) | 1989-03-29 |
| JPH082486B2 true JPH082486B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17081010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24188687A Expired - Lifetime JPH082486B2 (ja) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | 連続鋳造におけるパウダーの供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082486B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1046448C (zh) * | 1994-08-23 | 1999-11-17 | 新日本制铁株式会社 | 熔融金属的连铸方法 |
| EP0979696B1 (en) | 1997-12-08 | 2010-02-10 | Nippon Steel Corporation | Continuous casting apparatus using a molten metal level gauge |
| FR3044943B1 (fr) * | 2015-12-11 | 2020-12-04 | Adm28 S Ar L | Embout d'injection pour machine de coulee, machine et procede de coulee faisant usage d'un tel embout |
-
1987
- 1987-09-25 JP JP24188687A patent/JPH082486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6483348A (en) | 1989-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080117 |