JPS61276744A - 中空鋼塊の製造方法およびその装置 - Google Patents
中空鋼塊の製造方法およびその装置Info
- Publication number
- JPS61276744A JPS61276744A JP11947885A JP11947885A JPS61276744A JP S61276744 A JPS61276744 A JP S61276744A JP 11947885 A JP11947885 A JP 11947885A JP 11947885 A JP11947885 A JP 11947885A JP S61276744 A JPS61276744 A JP S61276744A
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- Japan
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- core
- molten steel
- steel ingot
- solidification
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は中空鋼塊の製造方法およびその装置に係り、特
に内部性状の優れた中空鋼塊の製造方法およびその装置
に関し、中空鋼塊の製造分野で利用される。
に内部性状の優れた中空鋼塊の製造方法およびその装置
に関し、中空鋼塊の製造分野で利用される。
一般に圧力容器材並びにリング材などの円筒状の鍛造材
を製造する場合には、中実状の鋼塊から鍛造過程で穴開
け、穴拡げ等の工程を経過して製造するか、または中子
を使用して造塊過程で中空状に製造する方法が採用され
ている。
を製造する場合には、中実状の鋼塊から鍛造過程で穴開
け、穴拡げ等の工程を経過して製造するか、または中子
を使用して造塊過程で中空状に製造する方法が採用され
ている。
中実鋼塊から成形する方法は、鍛造工程が長く、鋼塊の
加熱数が多いだけでなく歩留も低い欠点がある。その上
、鋼塊径が大きいため偏析が発生しやすく、穴開は後の
リング材内面に欠陥として露出しやすい。
加熱数が多いだけでなく歩留も低い欠点がある。その上
、鋼塊径が大きいため偏析が発生しやすく、穴開は後の
リング材内面に欠陥として露出しやすい。
一方、造塊時に中空状に鋳造する方法は、鋼塊の内外面
から凝固するので、凝固時間が短く、偏析も減り、欠陥
のない内面が得られる利点があり、歩留も高いので、従
来特公昭５０−２８８９８、特開昭５８−２０２９５２
等の如く、中子を用いた中空鋼塊の製造法が種々提示さ
れている。中子の冷却は鋼塊内の偏析を抑制する観点か
ら強冷して凝固時間を短縮することが望ましく、従って
水冷化を指向するのが自然のなりゆきである。
から凝固するので、凝固時間が短く、偏析も減り、欠陥
のない内面が得られる利点があり、歩留も高いので、従
来特公昭５０−２８８９８、特開昭５８−２０２９５２
等の如く、中子を用いた中空鋼塊の製造法が種々提示さ
れている。中子の冷却は鋼塊内の偏析を抑制する観点か
ら強冷して凝固時間を短縮することが望ましく、従って
水冷化を指向するのが自然のなりゆきである。
しかし中子の水冷は、漏水すると溶鋼と接触して水蒸気
爆発を起こす危険があり安全性の確保が難しく、また凝
固初期の強冷により、鋼塊内面に割れが発生する等の問
題があった。
爆発を起こす危険があり安全性の確保が難しく、また凝
固初期の強冷により、鋼塊内面に割れが発生する等の問
題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決１
し、中子の水冷化を安全かつ簡便に実施できる中空鋼塊
の製造方法およびその装置を提供するにある。
し、中子の水冷化を安全かつ簡便に実施できる中空鋼塊
の製造方法およびその装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の上
記の目的は次の２発明によって達成される。
記の目的は次の２発明によって達成される。
第１発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、定盤上に置かれた金属鋳型の中央に内部冷却
機能を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼
を注入して凝固させる中空鋼塊の製造方法において、前
記溶鋼の注入中および凝固前半に前記中子の薄肉金属筒
に気体の冷却媒体を供給して緩冷する段階と、前記溶鋼
の凝固後半に前記中子の薄肉金属筒に水の冷却媒体を供
給して強冷する段階と、を有して成ることを特徴とする
中空鋼塊の製造方法である。
機能を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼
を注入して凝固させる中空鋼塊の製造方法において、前
記溶鋼の注入中および凝固前半に前記中子の薄肉金属筒
に気体の冷却媒体を供給して緩冷する段階と、前記溶鋼
の凝固後半に前記中子の薄肉金属筒に水の冷却媒体を供
給して強冷する段階と、を有して成ることを特徴とする
中空鋼塊の製造方法である。
第２発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、定盤上に置かれた金属鋳型の中央に内部冷却
機能を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼
を注入して凝固させる中空鋼塊の製造装置において、前
記中子は蓋および底を有し前記溶鋼との接触時の加熱に
よって座屈変形する薄肉金属筒と、前記薄肉金属筒の内
部に設けられ適度の前記座屈変形を許容して内面より支
持する支持体と、前記薄肉金属筒に接続して設けられた
冷却媒体の供給管と、前記薄肉金属筒に接続して設けら
れた冷却媒体の排出管と、を有して成ることを特徴とす
る中空鋼塊の製造装置である。
機能を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼
を注入して凝固させる中空鋼塊の製造装置において、前
記中子は蓋および底を有し前記溶鋼との接触時の加熱に
よって座屈変形する薄肉金属筒と、前記薄肉金属筒の内
部に設けられ適度の前記座屈変形を許容して内面より支
持する支持体と、前記薄肉金属筒に接続して設けられた
冷却媒体の供給管と、前記薄肉金属筒に接続して設けら
れた冷却媒体の排出管と、を有して成ることを特徴とす
る中空鋼塊の製造装置である。
先ず第１図により本発明の装置について説明する。定盤
２には湯道耐火物４により湯道が設けられ、鋳型６およ
び本発明の中子８が載置されている。鋳型６および中子
８が溶鋼１０の接触する上部には断熱スリーブ１２がラ
イニングされている。
２には湯道耐火物４により湯道が設けられ、鋳型６およ
び本発明の中子８が載置されている。鋳型６および中子
８が溶鋼１０の接触する上部には断熱スリーブ１２がラ
イニングされている。
次に本発明の特徴とする中子８について説明する。本体
となるのは蓋および底を有する密閉状の薄肉金属筒１４
で溶鋼１０と接触しその熱により座屈し変形する。薄肉
金属筒１４の内部には支持体１６が設けられ、支持体１
６は薄肉金属筒１４の適度の座屈変形を許容しそれ以上
の圧壊を防止し、その熱容量は溶鋼１０の冷却の一助と
もなる。
となるのは蓋および底を有する密閉状の薄肉金属筒１４
で溶鋼１０と接触しその熱により座屈し変形する。薄肉
金属筒１４の内部には支持体１６が設けられ、支持体１
６は薄肉金属筒１４の適度の座屈変形を許容しそれ以上
の圧壊を防止し、その熱容量は溶鋼１０の冷却の一助と
もなる。
また、冷却媒体の供給管１７が薄肉金属筒１４に接続し
て設けられ、支持体１６を貫通して中子８の底部にまで
達し、その入口端は２本の冷却媒体配管１８Ａ、１８Ｂ
に切換バルブ２０を介して連絡している。更に冷却媒体
の排出管２２が薄肉金属筒１４の上部に接続して設けら
れている。
て設けられ、支持体１６を貫通して中子８の底部にまで
達し、その入口端は２本の冷却媒体配管１８Ａ、１８Ｂ
に切換バルブ２０を介して連絡している。更に冷却媒体
の排出管２２が薄肉金属筒１４の上部に接続して設けら
れている。
次に上記の構成を有する本発明の鋳造装置による鋳造方
法について説明する。溶鋼１０を鋳型６に注入中および
凝固前半には冷却媒体配管１８Ａから切換バルブ２０を
介して供給管１７によって気体の冷却媒体を中子６に供
給して中子６を緩冷する。気体の冷却媒１体としては空
気、水蒸気、微震、不活性ガス等が使用され、加熱され
た冷却媒体は排出管２２から排出される。
法について説明する。溶鋼１０を鋳型６に注入中および
凝固前半には冷却媒体配管１８Ａから切換バルブ２０を
介して供給管１７によって気体の冷却媒体を中子６に供
給して中子６を緩冷する。気体の冷却媒１体としては空
気、水蒸気、微震、不活性ガス等が使用され、加熱され
た冷却媒体は排出管２２から排出される。
次に、凝固シェルがある程度形成された凝固後半には第
２図に示す゛如く、切換バルブ２０を操作して気体の供
給を中止して冷却媒体配管１８Ｂから水２４を供給管１
７によって供給し中子６に水を浸漬して強冷する。この
浸漬冷却では極めて高い熱伝導率が得られると同時に、
被冷却面に発生する蒸気膜により高温域における安定し
た冷却が実現される。なおこの間、中子８内には水の蒸
発分に見合う給水を続ける必要があり、その除水の突沸
も含めて水が中子８から鋳型６に溢流するのを防止する
ために中子８は密閉構造としなければならない。また、
発生した水蒸気は排出管２２から大気中に放出され余剰
の水も排出される。凝固末期に給水を中止すると残留し
ている水は蒸発するので特別の排出手段は必要としない
。
２図に示す゛如く、切換バルブ２０を操作して気体の供
給を中止して冷却媒体配管１８Ｂから水２４を供給管１
７によって供給し中子６に水を浸漬して強冷する。この
浸漬冷却では極めて高い熱伝導率が得られると同時に、
被冷却面に発生する蒸気膜により高温域における安定し
た冷却が実現される。なおこの間、中子８内には水の蒸
発分に見合う給水を続ける必要があり、その除水の突沸
も含めて水が中子８から鋳型６に溢流するのを防止する
ために中子８は密閉構造としなければならない。また、
発生した水蒸気は排出管２２から大気中に放出され余剰
の水も排出される。凝固末期に給水を中止すると残留し
ている水は蒸発するので特別の排出手段は必要としない
。
鋳型に注入された溶ｗ４１０により薄肉金属筒１４シよ
加熱され軟化し溶鋼１０の静圧により座屈するが、その
過程で初期凝固シェルの凝固収縮歪を吸収し凝固時の鋼
塊内面の割れを防止する。なお、支持体１２の作用によ
り薄肉金属筒１４の座屈、変形は適度に抑制され圧壊は
しない。
加熱され軟化し溶鋼１０の静圧により座屈するが、その
過程で初期凝固シェルの凝固収縮歪を吸収し凝固時の鋼
塊内面の割れを防止する。なお、支持体１２の作用によ
り薄肉金属筒１４の座屈、変形は適度に抑制され圧壊は
しない。
本発明は中子８の冷却媒体として、凝固シェルが十分に
形成されていない凝固前半には気体を使用し、凝固シェ
ルが形成され万一漏水しても爆発の危険の少ない後半に
は水を使用し、冷却媒体を・１ 使い分けること
によって安全に凝固速度を十分大きく保って偏析を防止
することができた。
形成されていない凝固前半には気体を使用し、凝固シェ
ルが形成され万一漏水しても爆発の危険の少ない後半に
は水を使用し、冷却媒体を・１ 使い分けること
によって安全に凝固速度を十分大きく保って偏析を防止
することができた。
内径５００＋ｎ＋ｎ、平均外径１５００ ｍの２０を鋼
塊を第１図、第２図に示した本発明法により製造した。
塊を第１図、第２図に示した本発明法により製造した。
すなわち、鉄皮厚９ｍｍの薄肉金属筒１４の内側に外径
４５０閣の支持体１６を設置し、注湯開始直前から供給
管１７より窒素を４ＯＮｍ／ｗｉｎの割合で供給し、注
湯終了後約１０分より徐々に水に切換え、約２０分間で
薄肉金属筒１４に十分水が入り強冷に完全に切換えた。
４５０閣の支持体１６を設置し、注湯開始直前から供給
管１７より窒素を４ＯＮｍ／ｗｉｎの割合で供給し、注
湯終了後約１０分より徐々に水に切換え、約２０分間で
薄肉金属筒１４に十分水が入り強冷に完全に切換えた。
注水量は最大２０１／ｗｉｎを供給したが、注湯終了後
１時間で給水を中止し、中子８内の水を蒸発させた。
１時間で給水を中止し、中子８内の水を蒸発させた。
鋳造された中空鋼塊を切断して調査した結果、鋼塊内面
には偏析線が認められず、極めて良好な内部性状である
ことが確認された。
には偏析線が認められず、極めて良好な内部性状である
ことが確認された。
本発明は、上記実施例からも明らかな如く、座屈変形す
る薄肉金属筒とその内部に設けられた支持体とから成る
中子を使用して、注湯および凝固は気体を使用して弱冷
し、凝固後半は水を使用して強冷することにより、内部
の偏析および内面割れを防止し内部品質のすぐれた中空
鋼塊を安全に製造することができた。
る薄肉金属筒とその内部に設けられた支持体とから成る
中子を使用して、注湯および凝固は気体を使用して弱冷
し、凝固後半は水を使用して強冷することにより、内部
の偏析および内面割れを防止し内部品質のすぐれた中空
鋼塊を安全に製造することができた。
第１図は気体で冷却中の本発明実施例を示す中空鋼塊の
製造装置の断面図、第２図は水で冷却中の本発明実施例
を示す中空鋼塊の製造装置の断面図である。 ２・・・定盤 ６・・・鋳型８・・・中
子 １０・・・溶鋼１４・・・薄肉金属筒
１６・・・支持体１７・・供給管
２２・・・排出管２４・・・水
製造装置の断面図、第２図は水で冷却中の本発明実施例
を示す中空鋼塊の製造装置の断面図である。 ２・・・定盤 ６・・・鋳型８・・・中
子 １０・・・溶鋼１４・・・薄肉金属筒
１６・・・支持体１７・・供給管
２２・・・排出管２４・・・水
Claims (2)
- （１）定盤上に置かれた金属鋳型の中央に内部冷却機能
を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼を注
入して凝固させる中空鋼塊の製造方法において、前記溶
鋼の注入中および凝固前半に前記中子の薄肉金属筒に気
体の冷却媒体を供給して緩冷する段階と、前記溶鋼の凝
固後半に前記中子の薄肉金属筒に水の冷却媒体を供給し
て強冷する段階と、を有して成ることを特徴とする中空
鋼塊の製造方法。 - （２）定盤上に置かれた金属鋳型の中央に内部冷却機能
を備えた中子を設置し該中子と金属鋳型の間に溶鋼を注
入して凝固させる中空鋼塊の製造装置において、前記中
子は蓋および底を有し前記溶鋼との接触時の加熱によつ
て座屈変形する薄肉金属筒と、前記薄肉金属筒の内部に
設けられ適度の前記座屈変形を許容して内面より支持す
る支持体と、前記薄肉金属筒に接続して設けられた冷却
媒体の供給管と、前記薄肉金属筒に接続して設けられた
冷却媒体の排出管と、を有して成ることを特徴とする中
空鋼塊の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11947885A JPS61276744A (ja) | 1985-06-01 | 1985-06-01 | 中空鋼塊の製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11947885A JPS61276744A (ja) | 1985-06-01 | 1985-06-01 | 中空鋼塊の製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276744A true JPS61276744A (ja) | 1986-12-06 |
Family
ID=14762289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11947885A Pending JPS61276744A (ja) | 1985-06-01 | 1985-06-01 | 中空鋼塊の製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0246040A2 (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for producing hollow metal ingots |
| FR2676671A1 (fr) * | 1991-05-23 | 1992-11-27 | Creusot Loire | Procede et dispositif de coulee d'un lingot creux utilisant un noyau refroidi de maniere reglable. |
-
1985
- 1985-06-01 JP JP11947885A patent/JPS61276744A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0246040A2 (en) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for producing hollow metal ingots |
| FR2676671A1 (fr) * | 1991-05-23 | 1992-11-27 | Creusot Loire | Procede et dispositif de coulee d'un lingot creux utilisant un noyau refroidi de maniere reglable. |
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