JPS5929342B2 - 差厚メツキを連鋳鋳型内面に施す方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は低炭素鋼、高炭素鋼、ステンレス鋼、特殊鋼
等の連続鋳造に用いる鋳型に差厚メッキを施す方法に関
する。

この種の連続鋳造鋳型（以下連鋳鋳型と略称する）にお
いて、銅あるいは銅合金で形成された鋳型基体内壁面に
耐熱性、耐摩耗性のメッキを施して鋳型内面の保護並び
に鋳片への鋳型基体銅の混入防止を図ることは公知であ
る。

メッキとしてはＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等の金属又はＮ
ｉ−Ｃｏ、 Ｎ ｉ−Ｍｏ、 Ｎｉ −Ｆｅ、 Ｎｉ
−Ｗ、 Ｎｉ −Ｐ。

Ｎｉ −Ｂ、 Ｃｏ −Ｐ、 Ｃｏ−Ｂ、 Ｎｉ −Ｃ
ｏ −Ｐ、 Ｎｉ −Ｃｏ−Ｂ等の合金あるいはＮｉ等
の第１層の上にＮ１−Ｂ等の第２層を形成したり、Ｎｉ
等の第１層の上にＮ１−Ｃｏ−Ｐ等の第２層更にこの第
２層の上にＣｒ等の第３層を形成するいわゆる多層メッ
キが知られている。

連鋳鋳型は製造しようとする鋳片の断面形状によってそ
の形状は異なるが、一般的なスラブ連鋳用鋳型について
説明すると第１図に示すように、長辺１が相対して一対
となり、その間に短辺２が同じく相対して一対として位
置し、全体が組立てられ、角管状の通路を構成する。

連続鋳造機が一般的なわん臼型の場合には、鋳型自身も
同図に示す如く同一曲率のわん曲形状である。

このようにして構成された鋳型の上部開口３から溶鋼が
注入され、下方開口４から鋳片が引抜かれる。

鋳型内に於て溶鋼は冷却され鋳型内壁面に）ＩＪｍる部
分から次第に凝固し周囲に殻を形成する。

殻はその厚みを次第に増し、鋳型下方開口４から引き抜
かれ、多数対のロールでわん曲状に案内され、その後水
平矯正を受けるがその過程で冷却を受けて完全凝固に致
る 完全凝固後鋳片は所定長さに切断され次工程に送ら
れる。

以上の内壁面にメッキ層を有する鋳型において、このメ
ッキ層が受ける負荷は、上部と下部ではその内容が異な
る。

すなわち、上部では高温の溶鋼（約１４００℃以上）と
接触することにより耐熱衝激性が要求されるが、耐摩耗
性はさ程要求されない。

これに対し下部は、さ程耐熱性は要求されないが、溶鋼
静圧の増加により鋳片殻との接触圧が増すことから耐摩
耗性が要求される。

このようにメッキは上下で相違する特性が要求される。

従って、四一種メツキを均一に施した場合には、メッキ
が受ける損耗の性質や量が異なることから、メッキの寿
命はその上下で異なり、寿命は相対的に短か−い下部寿
命となる不利を強いられる。

この欠点を解消してメッキの寿命を上下で平均的にする
手段としては、上部と下部におけるメッキの種類や性質
を変える手段も有るが、同一面に異種のメッキを施すこ
とはコスト的にも不利であり、また実施例でも現実的で
ない。

このような欠点を有さす上記の問題点を解消する。

手段として上下でメッキ厚を変化させ上部に比べ下部の
メッキ厚を厚くする手段があり、これによれば上記の問
題点は有利に解消できる。

すなわち、鋳型上部のメニスカス位置近傍はメッキ厚を
通常に比べうずくすることにより熱衝撃によるヒートク
ラックを防止し、下部はヒートクラックの発生のおそれ
がないことから、メッキ厚を通常に比べ充分厚くするこ
とにより、凝固殻の接触圧の増加に基づく摩耗代を大き
くしてこれに対処するものである。

なお、この凝固殻の接触圧は長辺の方が大きく、従っで
差厚メッキの効果は短辺よりも長辺において大きい。

以上のメッキ厚を上部でうすく、しかも下部で厚くする
手段はメッキ鋳型の寿命延長効果を有するが、この場合
メッキ厚の急激な変化は次記する欠点を招来するので、
メッキ厚は連続的に変化させる必要がある。

すなわち、メッキ厚を急激に変化させると、一般にメッ
キ部の熱伝導性は基体のＣｕあるいはＣｕ合金のそれよ
りも低いので、抜熱の度合いが鋳型中途で急激に変化し
、鋳片凝固殻の成長を阻害したり、あるいは、基体自身
にその変更点を基点としてクラックが発生するけ念があ
る。

しかしてメッキ厚の変化は上部から下部にかけてなだら
か（連続的）に行なう必要があるが、しかし、このよう
にメッキ厚を変化させるには実際上可成りな困難を伴な
う。

すなわち、メッキ厚みは一般に電流密度と電析時間に比
例するものであるから、理論上は電流密度が望む厚み勾
配と逆比になるように、電極間距離又は中間に電流抑制
用治具を挿入し、これを加減することにより望む厚み差
勾配が得られる筈である。

しかしながら、被メッキ面（この場合は鋳型内壁面）各
部における電流密度を電解中に測定しながら管理するこ
とは事実上不可能であり、メッキを終った後に厚み勾配
を測定して、試行錯誤を重ねる以外になく、更に事実試
行錯誤を重ねて修正を加えてもある程度は厚み勾配を与
えることはできるが、必要とする重み勾配を精度よく施
すことは非常に困難で事実上不可能であった。

本発明は以上の事情に鑑み、鋳型の特に長辺の上下方向
でメッキ厚みを連続的に変化させるだめの具体的な方法
を提供するものであり、以下具体例をもとに本発明の詳
細な説明する。

差厚メッキを施すことに関し、メッキ方法自身で厳密な
厚み勾配を施すことが、上述の如く事実上不可能である
ところから、本発明では機械加工等の採用によりメッキ
後にこのメッキに差厚加工を行なう。

しかしながら、鋳型の完成面（基準面）にメッキを行な
い、これに差厚加工を行なうと、加工後の溶鋼接触面は
基準面（操業基準面）と平行でなくなり、鋳造作業自身
に悪影響を与える。

そこで本発明では、メッキ差圧加工後の面が基準面（操
業基準面）と平行となるように、メッキに先立ち鋳型基
体自身を加工しておくものであり、これにより上記の欠
点を併なうことなく鋳型内面に所望の差圧メッキが施せ
るものである。

次に、差圧メッキを施す鋳型長辺が特にわん曲である場
合についてより具体的に説明する。

先−３−１鋳型基体の内面の切削加工は通常ならい設備
付きプレーナーで行なわれる。

鋳型内面の規制（基準面出し）は第２図に模式的に示す
ように、先ず、連続鋳造機のわん曲率（半径）ｒが与え
られ、曲率の中心０（基準点）の位置即ちＡＣ又はＢＤ
が与えられる。

第２図は長辺の内面が凹面の例を示したが、凸面の場合
も同様であり、更には平面でも同様である。

そして、起点ＡあるいはＢ（上下端）に合わせてならい
用ゲージを固定し、そしてブレーカ−でこのゲージにな
らって鋳型内面を切削加工するものである。

次に本発明の実施に当っては、この第２図に示した切削
加工は行なわず、所望する差圧メッキを完成させた段階
で完成面が基準面（操業基準面）となるように、メッキ
前の鋳型基体の切削加工を次の如くして基体下方が連続
的に薄くなるように行なう。

すなわち、第３図ａに示すように、通常の切削加工時の
曲率の中心（基準点）０に対し、下方に曲率の中心を移
動し、この中心（基準点）０／を中心に鋳型基体内面の
切削加工を行なう。

次に第３図すに示すようにこの内面にメッキ５を施す。

この場合均一メッキでも良いが経済的には前述の電流抑
制用治具の使用により大まかではあるが、上部のメッキ
厚を下部より薄くするのが好ましい。

これは後述の如く上部の切削量を下部より大きくして、
上部が薄く下部が厚い勾配のメッキ層を形成するからで
ある。

最後にメッキの切削加工にて差厚メッキを得る仕上げ加
工を行なうが、このときに切削加工時の曲率の中心（基
準点）を通常のＯに戻して加工し、仕上げ面が基準面（
基準操業面）とそうようにするものである。

このようにして仕上げ面が基準面（基準操業面）と、一
致する上下差厚が連続的なメッキ層６が得られるもので
ある。

この第３図の例では長辺１の内面が凹面の例を示したが
、これの対面、即ち凸面の場合は、この例とは逆にメッ
キ前の鋳型内面の切削加工の基準点０は通常の基準点Ｏ
に対し鋳型高さ方向で、この０位置より下方とする必要
があり、この後、第３図す、 ｃの例と同様の操作を
することにより上部に比べ下部かうすいメッキ層が得ら
れる。

要はメッキ前の基体加工に際し、基体の下方が連続的に
薄くなる如く切削加工すれば良い。

以上の例はわん白錆型の例を示したが、直線鋳型の場合
も同様、メッキ前の鋳型基体切削加工に当り、下方が連
続的に薄くなる如くすれば同様の効果が得られる。

なお切削加工として前述のならい装置付きプレーナーを
使用する場合には、ならい用ゲージを、その一点を固定
したままそのセット角度を変えられないが、曲率の中心
を移動させることは容易でありこれにて、前述の操作が
行なえる。

次に本発明の詳細な説明する。

鋳型実高さ ７０４１１！７１！仕上げ面
白率半径 １０．５ｍ 曲率中心位置 鋳型上端から４０２ｍｍ必要メッキ
勾配 上端０．８ ｍｍ厚、下端２．０ｍｍｍｍ厚 上記のメッキ勾配を得るために先ず鋳型基体の切削に当
り、その曲率中心位置（基準点）を上記の位置から約２
７朋上方へ移動（鋳型上端から３７５龍位置）させて切
削加工を行なった。

そして次に常法に従り鋳型内壁面に厚さ２間の均一メッ
キ層を付与した。

そして更にこの後曲率中心位置（基準点）を通常の鋳型
上端から４０２ｍ位置に戻してメッキ層の切削加工を行
なった。

この結果上端０．８ ｍｍ厚、下端２．０朋の連続的に
厚さが変化する差厚メッキ層が得られ、しかも仕上げ面
は基準面と一致したメッキ層が得られた。

以上実施例から明らかなように、本発明によれば連鋳鋳
型のメッキとして有効である仕上げ面が基準面と一致し
、しかも上下方向で連続的に厚みの相違する差厚メッキ
が容易に得られるものであり、内面メッキ鋳型の寿命延
長に寄与すること人である。

【図面の簡単な説明】

第１図はわん臼型連鋳機の鋳型斜視図、第２図は鋳型内
面切削加工状況の説明図、第３図ａ −ｃは本発明方法
の説明図である。 １・・・長辺、２・・・短辺、３・・・上部開口、４・
・・下部開口、５・・・メッキ層、６・・・差厚メッキ
層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連鋳鋳型の内壁面に上方が薄く、下方が厚い連続し
   た差厚メッキを施すに当り、鋳型基体内面の切削加工の
   基準点を、メッキ面の仕上げ切削加工後の基準面を規制
   する基準点位置に対し、鋳型高さ方向へ移動せしめてこ
   の鋳型基体の下方が連続的に薄くなる如く鋳型基体内面
   を切削加工し、次にこの内面に上記メッキを施し、更に
   この後上記のメッキ面の仕上げ切削加工を行ない仕上げ
   面を上記基準面にそわせることを特徴とする差厚メッキ
   を連鋳鋳型内面に施す方法。