JPS6082253A - 欠陥の少ない均質組織を有する鋳塊の製造法 - Google Patents

欠陥の少ない均質組織を有する鋳塊の製造法

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JPS6082253A
JPS6082253A JP18742583A JP18742583A JPS6082253A JP S6082253 A JPS6082253 A JP S6082253A JP 18742583 A JP18742583 A JP 18742583A JP 18742583 A JP18742583 A JP 18742583A JP S6082253 A JPS6082253 A JP S6082253A
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JP
Japan
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mold
steel
solidification
surface plate
casting
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Pending
Application number
JP18742583A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuo Kinoshita
勝雄 木下
Kyoji Nakanishi
中西 恭二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6082253A publication Critical patent/JPS6082253A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • B22D13/06Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force of solid or hollow bodies in moulds rotating around an axis arranged outside the mould

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は欠陥の少ない均質組織を有する鋳塊の製造法に
係り、詳しくは、溶融金属を鋳型に入れ方向性凝固する
際に、鋳型の下部定盤を水冷してこの方向性凝固を強化
するとともに、鋳型を所定間隔をおいて離間した回転軸
を中心として回転させることにより、凝固進行方向にほ
ぼ平行に重力加速度より大なる加速度をイζJ勺させて
、鋳造欠陥が少なく、微細かつ均質な凝固組織を有する
鋳塊を製造する方法に係る。
従来、厚鋼板の製造は、連続鋳造スラブを用いて行なわ
れているが、連続鋳造スラブでは中心偏析による製品鋼
板での耐111G特性の低下、低温靭性の劣化等の問題
が生じるとともに、極厚鋼板の製造に対しては連鋳スラ
ブでは必要とする圧下比が確保できないためわざわざ造
塊、分塊■程を採用する方法がとられている。
しかるに、極厚鋼板用扁平鋼塊の製造においては、逆V
偏析やマクロ偏析、ザク等の鋳造欠陥が必然的に発生し
、製品鋼板の(成域的性質の劣化や擬似模様の出現等品
質的にりIましくない結果を招くことがあった。
そのため、鋼塊での逆V偏析を抜本的に軽減することを
目的として一方向性凝固法による扁平鋼塊の製造が各方
面で行なわれるようになった。この原理は溶質濃化溶鋼
の浮上方向と凝固界面の進行方向を同一にすることによ
り順化溶鋼が凝固前面にストリーク状に捕捉されるのを
防止するところにある。
しかし、一方向性凝固法の弱点は従来3次元的に凝固す
るのを1次元凝固としたために、相対的に抜熱速度が小
さくなり、その結果、デンドライトが粗大となり樹間の
成分偏析による擬似模様が鋼板表面に出現し易いことで
ある。史に、一方向性凝固mtiをもってしても鋼塊中
に逆V偏析が出現することがあり、単に凝固進行方向と
重力の方向とを平行にするだけでは、溶質濃化溶鋼の凝
固前面への捕捉は完全には防止できないと言う森も問題
であった。
一方、ロールのような円柱状鋼塊の逆V偏析を軽減する
ため、回転鋳造法が採用され(例えば、特公昭5(3−
26512号公報)、ロールとしての広い有効径を確保
することに効果を発揮している。しかるに、この方法は
、鋼塊軸心を中心にして回転するため、鋼塊表面から凝
固が進行づるにしたがい凝固前面における加速度は回転
半径の減少とともに次第に小さくなり、凝固前面からの
溶質濃化溶鋼の離脱効果が減殺され、鋼塊軸心部の凝固
においては、静置鋼塊の凝固と何ら異なるところがなく
、マクロ偏析やザクの軽減に効果を見出せない。また、
厚鋼板の素材として円柱状鋼塊を用いることは加工上効
率が悪く、歩留り低下も若しい。
本発明は以上の状況下において厚鋼板、殊に極厚鋼板の
素材鋼塊として好適なる逆v8析やザ、り等の鋳造欠陥
が著しく少なく、また、現状での一方向性凝固鋼塊の欠
陥である粗大デンドライトに基づく擬似模様を著しく軽
減することのできる凝固組織を有する扁平鋼塊を製i?
i する方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、溶鋼を縦方向に扁平な鋳型に鋳込
み、下部の定盤を水冷Jることにより溶鋼の固液界面を
底から上方に向1ノで下部定盤とほぼ平行に保ちつつ進
行させて一方向凝固させる過程において、凝固進行方向
にほぼ平行に重力加速度より大なる加速度を付与させる
従って、本発明によれば固液共存層内に生成する、バル
ク溶鋼より比重の小なる溶質濃化溶鋼が凝固前面にスト
リーク状に捕捉されるのが防止でき、逆V偏析の形成を
抑制することができる。更に、固液共存閤内−次デンド
ライ1−41iI間に生成する溶質濃化溶鋼をデンドラ
イト樹間から積極的に離脱させてバルク溶鋼と置換でき
、デンドライト樹間溶鋼の平衡凝固温度を高温に保持し
て、デンドライト樹間に1次ないし高次のデンドライト
を発達させ、プントライI・組織を微細化してミクロ偏
析を軽減することも可能である。
そこで、第1図に示す装置を用いて更に詳しく説明する
と、次の通りである。
まず、第1図は本発明を実施する一例の配置図であって
、大定盤9の中心に下注用の注入管16が設けられ、そ
の上端に取鍋17が取付けられている。従って、取WA
17内の溶鋼19は注入管16を通って下降し、後記の
如く、各鋳型1に対し下注ぎされる。大定盤9は下注用
注入管16を中心に回転する回転テーブルの機能を有し
、大定盤9上には複数個の鋳型1が所定間隔をおいて設
けられ、各鋳型1の下部定盤6には水冷装置5が設けら
れている(なお、鋳型1は注入管16の周囲に軸対称に
配設され、各下部定盤6の潟上り口20はスライディン
グゲート18を介して大定盤の湯道15に通じている)
鋳造時には、まず、取鍋17内’t’fJ鋼19は注入
管16、湯道15、湯上り口20を通じて鋳型1内に注
入される。しかる後、各鋳型1の下部定盤6に取付けら
れたスライディングゲート18を閉じて鋳型自溶鋼2と
湯道15内溶鋼との縁を切り、大定盤9とつA−ムギャ
12を介してモーター11により回転駆動を開始する(
なお、回転時には取鍋17を取去るのが好ましい。)。
大定盤9はテーブルローラー10で支持された軌道上を
回転し、この際、各鋳型1の下部定盤6は水冷装置5に
より冷却する。
このように回転させると、鋳型内溶鋼2には垂直下方に
向う重力1Gと、回転によって生ずる水平外方に向う遠
心力G’=rω2が作用し、溶鋼2に働く力はこれら2
つの合成へりトルとなる。
鋳型1内溶鋼2の凝固は下部定盤6と平行な固液界面を
形成して上方に向う。このため、固液界面が上述の合成
力の作用方向に垂直となるように下部定盤6を回転軸に
向けて、油圧ジヤツキ8等により傾斜させる。
従って、本発明方法によると、凝固進行方向にほぼ平行
に重力加速度より大なる加速度、つまり、上記合成力を
付与せしめることが可能となる。
なお、下部定盤6の冷却は大定盤9の軸心から給、排水
配管13.14を通じて行なう。また、鋳型傾転用油圧
配管13’ 、 14’ も大定盤軸心近傍に設置し、
ロータリージヨイントを介して給排油する。
また、本発明法において、鋳型1の内壁に断熱、発熱ボ
ードを設けて側面凝固を抑制し、また、発熱、断熱性の
被覆剤を施しあるいはアーク加熱、エレクトロスラグボ
ットトップり頭部冷却を抑制すると、下部定盤からの一
方向凝固の制御を行なうことができ、このようにすると
、本発明法の作用効果を一閣助長できる。
次に、実施例について説明J゛る。
まず、第1図に示すvI造装置において、2本の24[
用縦短扁平鋼塊用鋳型(1500Dx2500Wx i
oo。
mm It ) 1の内に発熱ボードを設けて、これら
各鋳型を鋳型中心が大定盤の回転軸心から3mの距離に
位置覆るように軸対称に配設させ、100tの上底吹き
転炉で溶製し、脱ガス処理を施した50キロ級厚鋼板用
溶鋼を’t’8鋼過熟度85′Cで第1図の注入管1G
を通じ、1分間で下注し高さ800mmに鋳造した。鋳
込み終了後、直らに下部定盤のスライディングゲートを
閉じ、早期発熱.高発熱組型押湯保温剤を鋼塊当り2 
4 0 klJ用いて鋼塊頭部を保温するとともに、取
鋼を取り去り大定盤を回転し始め、10分後に4 O 
r p mの定速回転に至らしめた。回転の増速開始と
ともに回転数に合うように第1図の油圧ジヤツキを用い
て、下部定盤を回転軸に向けて傾斜させ、40rpHl
の定速回転下で傾角79°に固定した。このようにして
、完全凝固まで回転を継続し、A, 8 2本の24を
縦短扁平鋼塊を製造した。
一方、取鍋に残留した約50tの溶鋼を、従来法の如く
、静置定盤上に設置した同じ寸法の2本の扁平鋳型にほ
ぼ同じ条件で鋳込んでホットトップを施し完全凝固せし
めて、比較例としてC, 0 2本の縦短扁平鋼塊を製
造した。
A,Cの鋼塊は、縦方向の長、炉断面で切断し、冶金的
な調査を行なった。また、B,Dの鋼塊は厚板圧延によ
り板厚80mmの鋼板に圧延し、各種の検査を行なうと
ともに機械的性質について調べた。
また、同一鋼種の鋼を通常の扁平鋳型(8000X 1
800wX 2800mm旧に鋳造、製造した扁平鋼塊
Eから同じ80R111の厚さに圧延した鋼板の機械的
性質と比較した。
第2図に鋼塊中、厚み中心にお【プる鋼塊高さ方向に沿
うデンドライトアームスベーシングの変化を示す。C鋼
塊に比較し、本発明法であるA鋼塊のデンドライトは著
しく微細化しており、これに伴って、プントライ!・欄
間のミクロないしセミミクロ偏析も細かく分散していて
、対応する製品鋼板の擬似模様に対して著しく右利であ
ることがわかる。
更に、C鋼塊においては鋼塊側端近傍のみならず中心付
近においても逆V偏析がわずかに認められたのに対し、
A鋼塊での逆V偏析の出現は皆無であった。
また、B、口および[鋼塊から圧延した鋼板端面につき
磁粉探傷を行なった結果以下のようであった。
B: 擬似模様なし ll: 擬似模様やや有り [: 擬似模様あり B、0およびE鋼塊相当鋼板から172を相当位置の試
験片を採取し、1方向引張試験を行なった結果以下の絞
り値を得た。
Bニア7±5.5 % 11:65±7.8〃 [:45±14.5 # 同じく、シャルピー試験を行なった結果、以下の値を得
た。
vEo(kqf−m) vE−20(kqf−m)B:
 14 ±1.76 ±1.2 0:10 ±2.5 4.8±1.1 E: 7.5±3.8 2.8±1,5以上に示した如
く、本発明法によって製造すると、比較例に較べ鋼塊と
しての優れた健全性と製品鋼板としての優れた機械的特
性を提供するものであることが判明した。この中で極厚
鋼板の場合は、その使用目的の安全性を確保する意味か
ら、鋼板の磁粉探傷におCプる擬似模様の有・無が極め
て重視されるわけであるが、本発明法により製造した極
厚鋼板は擬似模様が全く検知されずに非常に信頼性のお
ける製品であることが判明した。
第1図は本発明法を実施する装置の一例の配置図、第2
図は本発明法と従来法とで製造しl二鋼塊のプントライ
(・アームスベーシングを示すグラフである。
符号1・・・・・・鋳型 2・・・・・・溶鋼3・・・
・・・断熱又は発熱スリーブ 4・・・・・・断熱又は発熱保温剤 5・・・・・・下部定盤の水冷チル 6・・・・・・下部定盤 7・・・・・・冷IJ水ボー
ス8・・・・・・油圧シリンダー9・・・・・・大定盤
10・・・・・・テーブルローラー 11・・・・・・駆動用モーター 12・・・・・・つA−ムギャ 13・・・・・・給水
設備14・・・・・・排水設備 15・・・・・・湯道
1G・・・・・・注入管 17・・・・・・取鋼18・
・・・・・スライディングゲート19・・・・・・取銅
内溶鋼 13′ ・・・・・・油圧配管14′ ・・・
・・・油圧配管 第1図 第2図 歇 御1鬼范乃・6のSυ離(tH7)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定間隔をおいたところに回転軸を有しかつ水冷式の下
    部定盤を具える鋳型内に溶融金属を注入凝固させて鋳塊
    を製造する際に、前記回転軸を中心として鋳型を回転さ
    せて溶融金属に遠心力を作用させると共に、この遠心力
    と溶融金属に作用する重力との合成力の作用方向と下部
    定盤が垂直をなすよう、前記鋳型を傾斜させ、更に、下
    部定盤を水冷させて、溶融金属の固液界面を下部定盤と
    ほぼ平行に保ちつつ、鋳型上部に向は進行させて方向性
    凝固し、かつ、この凝固進行方向とほぼ平行に前記合成
    力を溶融金属に作用させることを特徴とする欠陥の少な
    い均質組織を有する鋳塊の製造法。
JP18742583A 1983-10-05 1983-10-05 欠陥の少ない均質組織を有する鋳塊の製造法 Pending JPS6082253A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369223B1 (ko) * 2000-10-23 2003-01-30 이기군 회전식 연속 주조장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100369223B1 (ko) * 2000-10-23 2003-01-30 이기군 회전식 연속 주조장치

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