JPS5842777B2 - トキンサレタ ブロツクアルイハ スラブオセイサクスル ホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳型側壁の内面に被覆用金属板を広幅面で接触
させて配置し、次いで鋳型室内の被覆用金属板によって
占められていない部分に溶融した母材を流込んでクラッ
ドされた鋳塊又はスラブを製造する方法に関する。

性質の異なる金属を組合せて複合金属を製造することは
公知である。

この目的としてはある種の金属から戊る母材を耐蝕性の
よい金属で極覆することあるいは耐摩性・靭性・硬度又
は耐熱性の大きい金属を性質が異なる他の金属と組合わ
せることが考えられる。

２種の金属をこのように組合わせることは種々異なる厚
比若しくは量比で行なうことができる。

鋳型で鋳塊又はスラブを鋳造するときにこの鋳塊又はス
ラブをクラッドするために、所定の合金から成る種々異
なる厚さの被覆金属板で鋳型側壁の内面を一様に被覆し
、鋳型に溶融金属を流込んで両方の金属を緊密に結合し
ようとすることは既に試みられている。

この場合には通常は母材としての溶融金属と被覆用金属
板としての固体金属との間には部分的な結合しか得られ
ない。

なぜならば鋳型側壁の内面に接触させられた固体金属そ
れ自体が鋳型側壁の１部として作用し、流込まれた溶融
金属が冷えるときｔここれが収縮することに基づいて固
体金属から離反するからである。

もちろんこの場合には固体金属である被覆用金属板と溶
融金属の凝固した母材との間には局部的に溶接結合が生
じるが、この溶接結合は結合しようとする金属面の十分
な範囲には及ばない。

結合されていない金属の間には、鋳造済みの金属が冷え
る場合と後続する変形加工を目的として金属を再加熱す
る場合とに、不可避的な酸化層又はスケール層が生じる
。

従って後続する変形加工に際して凝固した母材と被覆金
属板との間に十分な結合が得られなくなる。

この現象は、方法的にも費用的にも有利である（こも拘
らずクラッドされた金属を鋳造クラッド法で製造するこ
とが今日（こ至るまで実用化されておらず、むしろ極め
て費用のかかる圧延クラッド法が広く用いられているこ
との主要な原因である。

さらに西ドイツ国特許第７３６６７２号明細書によれば
、互に間隔をおいて配置された被覆用金属板の長手方向
の縁に鋼板を溶接することによって、鋳造しようとする
スラブの寸法に合った鋳型を形成し、この鋳型をこれよ
りも大きなスラブ冷し鋳型内に配置し、被覆用金属板と
鋼板とから成る鋳型とスラブ冷し鋳型との間に形成され
るリング室を耐火性の断熱材で充填し、次いで鋳型に溶
融した母材を流込む方法が開示されている。

この場合には母材と被覆用金属との結合はもっばら付着
力で行なわれるので、この場合にも前述の鋳造クラッド
法と同じ欠点がある。

本発明の課題は前述の欠点のない、クラッドされた鋳塊
又はスラブを製造する方法を提供することである。

この課題は本発明によれば、冒頭に述べた形式の方法に
於て、被覆用金属板の縁面とこの縁面に向き合った鋳型
側壁及び鋳型底壁との間に間隔が残されるようｔこ被覆
用金属板を鋳型内に配置し、溶融した母材の液面が被覆
用金属板の上方の縁面よりも所定の間隔だけ高く位置す
るように溶融した母材を鋳型内、に流込み、次いで凝固
した母材と被覆用金属板との間の結合面が溶接されるよ
うに鋳型から取出した鋳塊又はスラブを圧延することに
よって解決された。

このような方法によって鋳造に際して被覆用金属板の縁
面は溶融した母材により完全に取囲まれ、母材が収縮し
て凝固した後でも母材と被覆用金属板との間に酸化層又
はスケール層が形式されなくなる。

すなわち１５００℃よりも温度の高い母材を流込んだ場
合には被覆用金属板は加熱されて膨張するのに対し、溶
融した母材は冷える間に収縮する。

これによって母材は被覆用金属板の４つの縁面に密着さ
せられる。

母材が引続いて収縮することによって被覆用金属板の広
幅面と母材との間に形成される間隙は外気に対して完全
にシールされるので後から圧延によって結合される被覆
用金属板と母材との間には酸化層又はスケール層のない
結合面が得られる。

本発明の有利な１実施例によれば台形横断面を有する被
覆用金属板を小さい方の広幅面で鋳型側壁の内面に接触
させることが提案されている。

このような台形横断面を有する被覆用金属板を使用する
ことによって被覆用金属板の縁面がより効果的に母材に
よって取囲まれ、母材は凝固する場合に被覆用金属板を
挟むようｌこ気密（こ被覆用金属板の縁面に収縮結合さ
せられる。

さらに本発明の別の１実施例（こよれば、被覆用金属板
の縁に母材又は被覆用金属板と同じ材料から成る薄板条
片をフレーム状に取付けておくこともできる。

これによって薄板条片は片側又は両側で溶融した母材に
接触し、溶融し、この範囲で母材と気密にかつ酸化しな
いように結合される。

フレーム状の薄板条片の厚さ、大きさ、形は溶融状態に
ある母材によって薄板条片が部分的に溶解させられるよ
うに溶融金属の熱含有量若しくは過熱温度と鋳型の横取
とに合わせて選ばれる。

さらに本発明の別の１実施例によれば被覆用金属板の広
幅面の縁に母材又は被覆用金属板と同じ材料から成る薄
板条片を溶接しておくことが提案されている。

母材に被覆用金属板を定着させるために役立つ薄板条片
には切欠き又は切込み又は孔を設けておくことが有利で
ある。

さらに本発明の別の１実施例によれば、鋳造済みの鋳塊
又はスラブを圧延することによって形成したクラッド金
属板を後からトリミングしたり又は縁切りする場合に切
捨られる材料が少なくなりかつこれにできるだけ少量の
被覆用金属板材料しか含まれないように、鋳型内（とあ
る被覆用金属板の寸法を選ぶことが提案されている。

被覆用金属板の母材と結合しようとする面は磨かれた状
態に保たれかつ鋳造ラッカによって酸化防止される。

被覆用金属板は母材が収縮した場合に鋳型側壁から離れ
ることができるように鋳型内に配置される。

さらに被覆用金属板は鋳型の１面、２面又は４面に配置
でき、被覆用金属板と母材との厚さの比は任意に選ぶこ
とができる。

被覆用金属板と鋳型との間には、特に被覆用金属板の縁
範囲に断熱層、例えばアスベスト板を設けておくことが
できる。

又、本発明の別のｌ実施例によればリング状に閉じられ
た挿入体として形成された被覆用金属板を使用すること
もできる。

次に図面について本発明を説明する： 第１図に示されているように、鋳塊又はスラブをクラッ
ドするためには、クラッドさせる金属材料から成る被覆
用金属板２を広幅面で鋳型側壁４の内面に接触させて鋳
型１内に配置し、次いで鋳型室内の被覆用金属板２によ
って占められていない部分ｌこ溶融した母材３を流込む
ことによって行なわれる。

この場合には被覆用金属板２は、被覆用金属板２の縁面
５とこの縁面５に向き合った鋳型側壁４及び鋳型底壁１
２との間に間隔が残されるように鋳型１内に配置され、
溶融した母材３は被覆用金属板の上方の縁面５よりも所
定の間隔だけ高く位置するように鋳型１内に流込まれる
（第２図を参照）。

この結果、溶融した母材３は被覆用金属板２の全部の縁
面５と接触させられる。

溶融した母材３が鋳型１内に流込まれると、一方では溶
融した母材３の熱によって被覆用金属板２が膨張させら
れるのに対し、他方では溶融した母材３が凝固して冷え
るときに母材３が収縮させられるので、母材３は被覆用
金属板２の縁面５に密着させられる。

この場合には溶融した母材３が凝固しかつ冷えるときに
、母材３が第１図と第３図とに一点鎖線で示されている
ように収縮して被覆用金属板２と母材３との間に間隙６
が形成されることは避けられない。

しかしながら本発明の方法ではこの間隙６に酸化ガスが
侵入すること、すなわち間隙６内で酸化層が生じること
は、母材３の収縮作用と被覆用金属板２の膨張作用を応
用して被覆用金属板２の縁面５と母材３との間に酸化防
止シール作用が与えられることによって回避される。

従ってクラッドされた鋳塊又はスラブを後から圧延する
ときに酸化していない結合面を互いに結合することがで
きるようになった。

本発明の方法の前提条件は鋳型１内に溶融した母材３を
流込む場合に母材３が被覆用金属板２の縁面５を取囲み
、母材３が凝固するときに被覆用金属板２の縁面５に気
密に収縮させられることである。

従ってシール効果を高めるため（こは被覆用金属板２の
縁面５は第１図の上側の実施例に示されているように斜
めに面取りされていると有利である。

しかしながら第１図の下側の実施例のように被覆用金属
板２の縁面が被覆用金属板２の広幅面に対して垂直な縁
面５１であっても、被覆用金属板２と母材３との間の酸
化を防止するために十分なシール作用は与えられる。

さらに酸化ガスに対するシール作用を高めるためには第
３図に示されているように被覆用金属板の縁面５に薄板
条片８を取付けておくことができる。

この薄板条片８は壁厚さが薄いこと１こ基づいて溶融し
た母材３（こ部分的に溶解するので鋳造するときに既に
、被覆用金属板２に取付けられた薄板条片８と母材３と
が緊密に溶接結合される。

このように権威することによって被覆用金属板２の縁面
５の範囲に酸化を惹起する間隙が形成されることは一層
確実に阻止される。

被覆用金属板２に取付けられた薄板条片８の溶解過程と
被覆用金属板２の縁面５に対する母材３の収縮過程は、
被覆用金属板２の広幅面と鋳型側壁４との間に断熱層７
、例えばアスベスト板を配置し、この断熱層７で被覆用
金属板２と鋳型側壁４との間の熱伝導率を制限して調整
することができる。

前記薄板条片８は第４図に示されているように被覆用金
属板２の縁に広幅面に対して垂直に設けることもできる
。

この薄板条片８ｔこは母材３に於ける被覆用金属板２の
定着性を高めるために孔９又は切込み１０をつけておく
ことができる。

薄板条片８の厚さと寸法は鋳型１の充填量、すなわち溶
融した母材の熱容量若しくは過熱温度に応じて算出され
る。

薄板条片８は被覆用金属板２をボックス形（こ取囲むか
若しくは第４図（こ示されているように被覆用金属板２
の縁を延長するか第３図に示されているように被覆用金
属板２の縁Ｉこ適当な形を与えるかすることによって種
々異なる形式で被覆用金属板２に取付けることができる
。

さらにクラッドされた鋳塊又はスラブを圧延して製造し
たクラッド金属のトリミング又は縁切りによる廃棄損失
の回避を目的として、被覆用金属板２が鋳塊又はスラブ
を完全に覆うようにするためには、薄板条片８を鋳型１
の寸法に合わせておくことができる（第３図の縁範囲８
１を参照）。

しかし、後から行なわれる普通の熱間圧延時に母材３と
被覆用金属板２とを申し分なく結合するため（こ母材３
と被覆用金属板２との間の酸化を避けるＩこは母材３を
被覆用金属板２の縁面５に対して収縮させるだけでも十
分であり、必ずしも薄板条片８を溶解させて母材３と結
合させなければならないことはない。

もちろん、鋳型１内に流込まれた母材３と結合されるこ
とｌこなる被覆用金属板２の各面は酸化されていてはな
らず、被覆用金属板２は磨かれ、鋳型１内に入れるとき
は鋳造ラックによって酸化防止されていなければならな
い。

又、鋳型１′に於ける被覆用金属板２の取付けは、鋳型
１内に流込まれた母材３が凝固するときの母材３の収縮
運動に被覆用金属板２が追従するように、すなわち鋳型
側壁４から被覆用金属板２が離れることができるように
行なわれなければならない。

被覆用金属板２は鋳型１の４面、２面又は１面に配置す
ることができる。

被覆用金属板２の厚さ、延いては被覆用金属板２と母材
３との厚比は任意に選ぶことができるが、被覆用金属板
２が薄すぎて母材３に溶込んだり、被覆用金属板２が厚
すぎて被覆用金属板２の間に母材３が流し込めなくなる
ことだけは回避しなければならない。

さらに鋳型１内に個々の被覆用金属板２を取付ける他に
、被覆用金属板２をリング状の挿入体として形成し、鋳
型１内に配置することもできる（第５図と第６図とを参
照）。

この場合には溶融した母相３が凝固しかつ冷えるときに
被覆用金属板２と母材３との間には一点鎖線で示すよう
にリング状の間隙６が生じる（第６図参照）が、被覆用
金属板２の縁面５に母材３が収縮することによって被覆
用金属板２と母材３とが縁面５のところで気密に結合さ
れるので間隙６の範囲で被覆用金属板２と母材３とが酸
化することはない。

第５図と第６図とに示された実施例に於ても被覆用金属
板２の縁面５に第３図及び第４図に示されているような
薄板条片８を取付けておけば、薄板条片８が溶解して薄
板条片８と母材３との間に気密な結合が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明の２つの実施例を示す、第２図のＩ−Ｉ線に
沿った断面図、第２図は第１図の■−川用に沿った断面
図、第３図は本発明の別の２つの実施例を示す、第１図
に相当する断面図、第４図は本発明の別の２つの実施例
を示す、第１図に相当する断面図、第５図は本発明のさ
らに別の実施例を示す、第６図の■−■線に沿った断面
図、第６図は第５図のＶＩ−■線に沿った断面図である
。 １・・・・・・鋳型、２・・・・・・被覆用金属板、３
・・・・・・母材、４・・・・・・鋳型側壁、５・・・
・・・側面、６・・・・・・間隙、７・・・・・・断熱
層、８・・・・・・薄板片、９・・・・・・孔、１０・
・・・・・切込み、１１・・・・・・液面、１２・・・
・・・鋳型底壁、５１・・・・・・縁面、８１・・・・
・・縁範囲。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型側壁４の内面に被覆用金属板２を広幅面で接触
   させて配置し、次いで鋳型室内の被覆用金属板２によっ
   て占められていない部分に溶融した母材３を流込んでク
   ラッドされた鋳塊又はスラブを製造する方法に於て、被
   覆用金属板２の縁面５とこの縁面５に向き合った鋳型側
   壁４及び鋳型底壁１２との間に所定の間隔が残されるよ
   うに被覆用金属板２を鋳型１内（こ配置し、溶融した母
   材３の液面１１が被覆用金属板２の上方の縁面５よりも
   所定の間隔だけ高く位置するように溶融した母材３を鋳
   型１内に流込み、次いで凝固した母材３と被覆用金属板
   ２との間の結合面が溶接されるように鋳型１から取出し
   た鋳塊又はスラブを圧延することを特徴とする、クラッ
   ドされた鋳塊又はスラブを製造する方法。