JPS62101353A - 中空鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

中空鋳片の連続鋳造方法

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JPS62101353A
JPS62101353A JP23893885A JP23893885A JPS62101353A JP S62101353 A JPS62101353 A JP S62101353A JP 23893885 A JP23893885 A JP 23893885A JP 23893885 A JP23893885 A JP 23893885A JP S62101353 A JPS62101353 A JP S62101353A
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JP
Japan
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core
molten metal
metal
cooling
cooling medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP23893885A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Itoyama
誓司 糸山
Nagayasu Bessho
別所 永康
Tetsuya Fujii
徹也 藤井
Tsutomu Nozaki
野崎 努
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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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/006Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1245Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling using specific cooling agents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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】 産業上の利用分野 この発明はパイプ状の中空な金属鋳片を連続鋳造する方
法に関し、特にその中子を冷却する方法に関するもので
ある。
従来の技術 中空鋳片を連続鋳造する方法としては、内面が15すえ
ば円周面をなす中空円筒状の鋳型の軸心位置に、外周面
が例えば円筒面をな丁中子を配置して、鋳型の一方側か
ら溶鋼などの溶融金属を注入し、鋳型内面に接する部分
および中子の外面に接する部分から凝固シェルを生成さ
せ、鋳型の他方側から凝固鋳片を連続的もしくは間歇的
に引抜く方法が知られている。このような中空鋳片連続
鋳造方法においては中子をその内部から冷却媒体によっ
て冷却する必要があり、その中子冷却媒体としては従来
は例えば特開昭56−134048号に示されているよ
うに水を用いるのが通常でめった。
しかしながら中子の冷却媒体として水を用いる場合、鋳
造中に中子の熱疲労によって中子表面に割れが発生した
りおるいは中子の一部か溶解したりすれば、甲子内部の
水が中子表面の高温の凝固シェルに接触して水蒸気爆発
という大事故を招き、鋳造が中断されるばかりでなく鋳
造機自体が破壊され、甚だしい場合には人命にもかかわ
るおそれがおった。。
一方パイブ状の中空鋳片を連続鋳造する場合、例えば実
開昭58−160651号に示されているように所謂水
平連続鋳造方式を採用することが考えられており、また
タンディツシュは鋳造開始前に充分に予熱しておく必要
がある。しかるにこの場合も中子の冷却媒体としては前
述のように水を使用するのか通常でおるが、この場合タ
ンディツシュ予熱ガスとしてH2を含むガスを用いれば
、中子表面に結露が生じ、そのまま溶湯を鋳造すれば水
蒸気爆発の危険が市る。この問題を解決するための方策
としては、 ■ 中子にタンディツシュ予熱ガスが接触しないように
カバーを設ける方法 ■ H2を含まないガス例えばCOガスを予熱ガスとし
て使用する方法 0 中子を接続しない状態でタンディツシュを予熱し、
鋳造直前にタンディツシュを接続・固定する方法 などが考えられるが、■の方法では上述の問題を完全に
解決することは困難でめるとともに、カバーの取付は取
外し作業が煩雑となる欠点があり、また■の方法ではC
Oガス等の有毒ガスを使用すればそのガスの管理や排ガ
ス対策等が面倒となる欠点あり、ざらに■の方法では予
熱により赤熱したタンディツシュに中子を接続する作業
が安全上および精度上の困難を伴なう等の問題がおり、
いずれにしても満足できる対策とは言えないのが実情で
おる。
なお特開昭60−49849号には、タンディツシュ予
熱中に鋳型冷却水の水温を40〜100’Cの比較的高
温を保ってタンディツシュ予熱時の鋳型表面への結露防
止を図る方法が開示されており、この方法を中子冷却に
適用することによって中子表面の結露防止を図ることも
考えられるが、この方法を通用しても既に述べたような
鋳造中の中子のクラックや溶解による中子冷却水の水蒸
気爆発の危険については依然として解決されない。
発明が解決すべき問題点 前述のように従来の中空鋳片連続鋳造法においては中子
冷却媒体として水を使用しているため、鋳造中の中子の
クラックや溶解による水蒸気爆発の危険を完全に回避す
ることはできなかった。そこでこの発明では、水蒸気爆
発の危険の原因となる水を中子冷却媒体として使用ぜず
に中子を冷却するようにして、安全性を従来よりも格段
に高めた中仝鋳片連続鋳造法を提供することを目的とす
るものである。
問題点を解決するための手段 この発明の方法は、中央に中子を配置した鋳型の一方側
から溶融金属を注入しかつ他方側から凝固鋳片を間歇的
もしくは連続的に引扱くことにより中空鋳片を連続鋳造
するにあたり、前記中子の内部に、中子冷却媒体として
、鋳造する金属の凝固温度よりも高い沸点を持つ低融点
溶融金属を流通させることを特徴とするものである。
作  用 この発明の中空鋳片連続鋳造方法においては、中子の冷
却媒体として従来のような水を使用せず、その代りに鋳
造すべき金属の凝固温度よりも高い沸点を持つ低融点溶
融金属を使用している。このため鋳造中に中子の熱疲労
などに起因して中子にクランクが発生したり、あるいは
中子冷却媒体循環用のポンプの故障おるいは停電等によ
り中子の冷却能が低下して中子に溶解が生じたりした場
合でも冷却用の低融点金属と中子表面の凝固シェルとの
接触による蒸気爆発が生じることがない。
発明を実施するための具体的な説明 第1図にこの発明の方法を水平引抜鋳造(横型鋳造)に
ついて適用する状況の一例を示す。
第1図において、全体として円筒状をなす鋳型1は、そ
の軸線が水平となるように配置され、かつその−5側(
溶融金属注入側)は連結ボルト2によってタンディツシ
ュ(溶融金属保持容器)3に連結されている。タンディ
ツシュ3は図示しない取鍋等からノズル4を介して溶鋼
等の鋳造すべき溶融金属5が注入されるものであり、上
部に溶融金属注入口6が形成されている。前記鋳型1の
中央位置には、タンディツシュを貫通して中子7が配置
されている。この中子は、全体として円柱状をなすよう
に作られたものでおり、その中心軸線が鋳型1の軸線と
一致するように位置決めされ、かつその基端部7Aが鋳
型1に対し反対側のタンディツシュ3の外面に突出して
、螺環8により締付固定され、しかも基端部7Aに対し
反対側の先端部7Bが鋳型1の内側まで延長するように
設定されている。さらに前記中子7の溶融金属注入側の
端部とタンディツシュ3との間には、全体として環状を
なして中子7を取囲む耐火物リング9が設けられており
、また鋳型1の内周面の溶融金属注入側の端部とタンデ
ィツシュ3との間にも、全体として環状なしてタンディ
ツシュ3の内周面に沿う耐火物リング10が設けられて
いる。
前記中子7の内部には、その軸線方向に沿って冷却通路
11が形成されており、その冷却通路11内には冷却用
低融点溶融金属12を冷却通路先端近くまで送り込むた
めの供給管13が冷却通路11の内壁との間に間隔を置
いて挿入されている。
冷却用低融点溶融金属12は、外部の循環ポンプ14に
よって配管15を介し前記供給管13に送給され、中子
7の先端近くにおいて供給管13の先端開口部から溢出
して冷却通路11の内壁と供給管13との間を通り中子
7の基端側へ戻り、配管16を介して熱交換器17に至
り、ざらに配管18を介して循環ポンプ14に戻り再び
循環せしめられる。なお第1図において20は鋳片であ
る。
ここで、低融点溶融金属12は供給管13の先端から溢
出して冷却通路11の内壁と供給管13との間を流れる
間に中子7を冷却する。そしてその間に低融点溶融金属
12は鋳造すべき溶融金属5の熱を吸熱し、昇温するが
、外部循環路の熱又換器17により凝固しない程度の低
温まで冷却され、再び循環ポンプ14により中子7の冷
却に供される。なお冷却用低融点溶融金属12の外部流
路を構成する配管15.16.18にはヒータ19を設
けておき、低融点金属12が輸送中に凝固しないように
温度調整することが望ましい。
冷却用低融点溶融金属は、要は鋳造1べき金属の凝固温
度よりも沸点が高く、かつ冷却媒体として充分な冷却能
を示し得る程度の低温で凝固しない低融点のものであれ
ば良く、その具体的成分組成は特に限定しないが、通常
は融点が100〜400°C程度の純金属もしくは合金
、例えばPb(鉛)やPb基合金、あるいは3n、Bi
やそれらの合金等を用いれば良い。またその低融点溶融
金属を冷却媒体として中子内に循環させる際の低融点溶
融金属の温度は、中子材質の軟化や相変態おるいは鋳造
すべき溶融金属との反応などによる中子の高温強度の低
下が生じる温度よりも低く、しかも鋳造開始前にタンデ
ィツシュを予熱する際に使用される予熱ガスの排ガスの
露点よりも高い温度とすることが望ましく、このように
予熱ガス排ガスの露点よりも高温とすることによって、
H2ガスを含むガスを予熱に使用した場合でも予熱時に
中子表面に結露が生じることを有効に防止でき、したが
って結露による水蒸気爆発の危険をも有効に防止できる
なお冷却用の低融点溶融金属は、第1図に示したように
閉ループで循環させることが望ましく、斯くすることに
よって冷却用低融点溶融金属の酸化や蒸発を防止して、
酸化物発生により溶融金属輸送の障害を招いたりあろい
1.1酸化や蒸発による消費量の増大を招いたりするこ
とを防止し、かつ蒸発による有毒ガス発生等を防止する
ことができる。
なおまた、第1図では特に示さなかったが、鋳型1の内
部冷却についても前記同様な低融点溶融金属を用いるこ
とができる。
実施例 SUS 304の外径170醋、内径100#の中空パ
イプを製造するにめたって、第1図に示す方法を適用し
た。ここで、中空冷却用の低融点溶融金属12としては
、Pb44wt%−Bi 56wt%の合金を用いた。
その融点は125°CS沸点は約1560℃でおる。
また中子内への冷却用溶融金属の流入温度は150℃、
流出温度は260℃(但し鋳造中)となるようにその流
量を調整した。中子材質としてはZr5Beを添加した
析出硬化型銅合金を用い、またその内面にはN1メッキ
を施しておいた。なおこの実施例では鋳型1も中子7と
同様な方法で冷却するようにした。
鋳造開始前にタンディツユ3に中子7および鋳型1を取
付けた状態でコークス炉ガスにより1200°Cに予熱
した。予熱中も中子7および鋳型1はその内部に前述の
低融点金属12を循環させた。鋳造開始直前にタンディ
ツシュ3の予熱を終了させ、ダミーバーを鋳型1内に挿
入後、1535°Cの5US304溶湯をタンディツシ
ュ3内に注入した。この時、蒸気爆発は生じなかったの
で、溶湯の注入を継続し、溶湯が鋳型1内を完全に満た
した後、5秒後に間歇引抜を開始した。引抜速度は60
秒後に一定(1m、/m+n)とし、そのまま約30分
の鋳造を行なった。
同じ条件で43回の鋳造を行ない、その後中子7を解体
したところ、中子表面にクラックが発見された。そのク
ラックは中子7の内部の冷却通路11まで貫通してあり
、そのクランク内部に凝固した中子冷却用の低融点金属
12が侵入していることがfffl RWされた。この
ようにクラックが発生した状態で仮に中子冷却用媒体と
して水を使用していたとすれば、水蒸気爆発という大事
故を招いていたことは勿論である。しかるにこの発明の
実施例ではクラックが発生したにもかかわらず、蒸気爆
発は招いておらず、したがって安全性が極めて高いこと
が明らかでおる。
発明の効果 以上の実施例からも明らかなようにこの発明の方法によ
れば、中空鋳片を連@鋳造するに轟たって、鋳造中に中
子の熱疲労により中子にクラックが生じたり中子が溶解
したりしても中子冷却用の媒体の蒸気爆発が生じるおそ
れがなく、したがって蒸気爆発により鋳造が中断したり
鋳造機が破壊したりざらには人身事故を招いたりするお
それがないから、操業の安定性、安全性を改善する上に
おいて極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の方法を水平連続鋳造に適用した状況
を糸す略解的な断面図でおる。 1・・・鋳型、 3・・・タンディツシュ、 5・・・
鋳造すべぎ溶融金属、 7・・・中子、 11・・・冷
却通路、12・・・低融点溶融金属。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 中央に中子を配置した鋳型の一方側から溶融金属を注入
    しかつ他方側から凝固鋳片を間歇的もしくは連続的に引
    抜くことにより中空鋳片を連続鋳造するにあたり、 前記中子の内部に、中子冷却媒体として、鋳造する金属
    の凝固温度よりも高い沸点を持つ低融点溶融金属を流通
    させることを特徴とする中空鋳片の連続鋳造方法。
JP23893885A 1985-10-25 1985-10-25 中空鋳片の連続鋳造方法 Pending JPS62101353A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1452252A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-01 Hubert Dipl.-Ing. Sommerhofer Continuous casting method
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