JPS62275548A - 金属の連続鋳造鋳片およびその鋳造方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は金属材の製造における連続鋳造に関するもので
ある。

従来の技術 金属材の製造において、溶融した金属を連続して鋳造す
るいわゆる連続鋳造が、省工程、省エネルギーの面から
急速に発達した。

この連続鋳造の方法として、銅製鋳型を使用して■その
ｐＩ型内にタンディシュからノズルを使用し、溶融金属
を注入して鋳造する方法、■その鋳型とタンディシュを
ブレークリングを使用し、直結して鋳造する方法などが
ある。

■の鋳型とタンディシュを直結して鋳造する方法は水平
連＊＊造などで実施されており、潤滑用の７ラツクスが
不要、鋳型のオシレーションに基づく鋳片表面のオシレ
ーションマークが出来ないなどの長所がある。しかしコ
ールドシャットマークあるいはウェットネスマークなど
と呼ばれマーク（以下ＣＳＭと記す）が鋳片表層部に発
生し、これによる欠陥発生の欠点がある。

この連続鋳造は通常間欠引抜でおこなわれ、１０〜７０
ｍｍ鋳片を引抜、そして０．０５〜１秒停止、これを４
０〜３００回／分のサイクルで繰返し鋳造する。

なお停止のさい０．３〜１＋ａはと押し戻しをすること
もある。このような鋳造方法で溶融金属は鋳片引抜にと
もなって鋳型に流入し、第４図に示すように鋳型と接す
る面、ブレークリングと接する面、そして先に凝固した
鋳片の面から凝固する。

そして鋳造ｌサイクルごとにブレークリング端面から凝
固した跡が残り、これをＣ３ｌｌｌ　と称する。

このＣ９Ｍでは、次のサイクルで新たに流入する溶融金
属とで、ぬれ不良あるいはこの部分の再溶融不良などに
よる接着不良が生じる。またこの部分では急冷却による
硬度上昇、全増大などによるクラックの発生などが生じ
る。そして鋳造時の鋳片引抜のための引張力や後工程の
圧延時の引張力により、この接着不良やクラックがさら
に拡大して大きな欠陥となる。

このためＣＳＭを削りとるなどの対策が必要であり、こ
の削りしろ低減を目的とし、　ＣＳＭの低減について、
過去多くの検討が実施されている０例えば特開昭５８−
１４８０５５号公報には鋳型内の溶融金属を電磁力で攪
拌してＣＳＭ　ｌ低減する方法、日本鋼管技報Ｎｏ、９
３（１９８２）　、　ｐ、　１３５−１４５には鋳片引
抜のサイクル数を大きくするとＣ３に欠陥が低減するこ
とが示されている。しかしこれら発明でもかならずしも
Ｃ９Ｍは除去できていない。

これに対して第５図に示すようにブレークリングにテー
パを付ける、あるいは第６図に示すように鋳型に一定の
曲率を持たせるなどをして、この面にそってＣＳＭを形
成させる。そして後工程の圧延により、このＣＳＭを押
しつぶし接着するなどの方法もある。しかしこの方法も
溶融金属が表面張力などのため十分流れ込まず、Ｃ５Ｈ
にくぼみを生ずるなどの欠点がある。

このようにＣ９Ｍが鋳造歩留り低下などの原因となって
おり、今後より成品形状に近い鋳片を直接鋳造するには
、このＣ８ｘ欠陥をさらに低減する必要がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は金属の連続鋳造において、ＣＳＨによる欠陥を
低減して鋳片表面欠陥の無い鋳片及びその鋳造方法を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の要旨とするところは、タンディシュと鋳型をブ
レークリングで継ぎ鋳造する金属の連続鋳造において、
鋳片コールドシャットマークが鋳片表面から鋳片引抜方
向に存在するよう鋳造してなることを特徴とする金属の
連続鋳造鋳片、及びこの鋳片の鋳造方法として鋳型内面
と接触する面に切りかきを有するブレークリング、およ
び／あるいは切りかきのある凸部を内面に有する鋳型を
使用して、鋳片コールドシャフトマークが鋳片表面から
鋳片引抜方向に存在するよう鋳造することを特徴とする
金属の連続鋳造方法にある。

金属の連続鋳造におけるＣ５ＩＩ！欠陥は、先に述べた
ように間欠引抜による１サイクルごとの接続部の溶融金
属の流入不良、接合不良あるいは急冷却による硬度上昇
、全増大などにより発生したへこみおよびクラックであ
り、へこみに対しては溶融金属が容易に十分流れ込むよ
うに鋳型と凝固した金属との間の角度を大きくする。

またクラックに対しては、歪を小さくし、そして後工程
の圧延の圧力が接着に有効に働くように、ＣＳＭが鋳片
の引抜方向に対して小さい角度にする。この両者を同時
に満足する方法を検討して本発明を完成したものである
。

以下に本発明の詳細な説明する。

作用 ＣＳＭを鋳片引抜方向に対して小さい角度になるように
した鋳片は、ＣＳＭが鋳片引抜方向（矢印Ａ）に対して
直角方向についているものと比較すると、鋳造時の鋳片
引抜のＣ５ｘにかかる引張応力を緩和できる。また後工
程の圧延による引張応力も緩和できる。さらにこの圧延
の押しつけ圧力が、ＣＳＭを圧下し接着させる方向に作
用する。しかし単にＣＳＭを鋳片引抜方向に対して小さ
い角度になるようにしただけではＣ３Ｍ部への溶融金属
の十分な流入を確保できない。

例えばＣＳＭが鋳片表面から鋳片引抜方向の反対側へ存
在する条件では、凝固した金属と鋳型との間の角度が小
さく、溶融金属が表面張力のため十分流入せず、凝固時
にへこみを生じる。しかしＣＳＭが鋳片表面から鋳片引
抜方向へ存在する条件では凝固した金属と鋳型との間の
角度が大きくなり、溶融金属が容易に流入し、へこみの
発生を防止できる。このようにＣ５ＩＩ！が鋳片表面か
ら鋳片引抜方向へ存在する鋳片は、ＣＳＭ欠陥の発生を
防止できることの知見を得た。

このＣＳＭが鋳片表面から鋳片引抜方向へ存在する鋳片
は、第１図にしめすように、鋳型内面と接触する面に切
りかきを有するブレークリングを使用して鋳造すること
でできることを見出した。すなわち溶融金属の凝固は鋳
型・ブレークリングに接触する面から進行する。よって
凝固した金属はくさびがたの形状を宥して、　Ｃ５１４
は鋳片表面から鋳片引抜方向へ存在するとともに、鋳型
と凝固金属との間の角度（第１図角度θ）も大きく、溶
融金属は容易に流入し、へこみなどの形成を防止できる
。

また前述したように鋳片を間欠引抜するさいに、鋳造を
安定化する目的で、鋳片をブレークリング側に一旦押し
戻してから再度引抜く鋳造方法があるが、この鋳造方法
で押し戻しのときの圧力がブレークリングに加わり、ブ
レークリングを破損させる場合がある。これに対しては
第２図に示すように、切りかきのある凸部を内面に有す
る鋳型を使用して、ブレークリングの損傷を防止すると
ともに、鋳片コールドシャフトマークが鋳片表面から鋳
片引抜方向に存在するように鋳造すればよい。

すなわち溶融金属の凝固は鋳型に接触する面から進行し
、凝固した金属はくさびがたの形状を有してＣＳＭは鋳
片表面から鋳片引抜方向へ存在するとともに、鋳型と凝
固金属との間の角度（第２図θ）も大きく、溶融金属は
容易に流入し、へこみなどの形成を防止できる。これと
ともに鋳片を間欠に引抜するさいに、鋳片をブレークリ
ング側に一旦押し戻して再度引抜く鋳造方法の場合でも
、この押し戻し時の圧力は、鋳型で吸収してブレークリ
ングの損傷を防止できる。

さらに第３図に示すように、鋳型内面と接触する面に゛
切りかきを有するブレークリングと、内面に切りかきの
ある凸部を有する鋳型を使用しても、鋳片コールドシャ
ットマークが鋳片表面から鋳片引抜方向に存在するよう
に鋳造できる。

このため切りかきをブレークリングに付けるか、鋳型に
つけるか、あるいはブレークリング・鋳型の両方に付け
るかは、鋳片のサイズ、鋳片押しもどしの有無、大きさ
あるいはブレークリングの材質、強度などを考慮して決
める。また切りかきの形状は必ずしもきっちりしたくさ
びがたの必要はない、先端部が丸みを有するもの、少量
カットしたものあるいは面が曲率を有するものなどでも
よい。

実施例 鋳片径１０ＩＩ１１の鋳造ができる水平Ｊ！！続鋳造装
置を使用し、ステンレス５ＵＳ３０４を鋳造した。鋳片
引抜速度は３．２〜４．５ｍ／分、サイクル数６７〜７
８回／分の間欠引抜方式でおこなった。第１表にブレー
クリングそして鋳型形状とその鋳造結果を示す。

実施例１は第４図に示したような、従来一般に使用され
ている切りかきのないブレークリングと鋳型を使用して
鋳造した。鋳片のＣＳＭは鋳片引抜方向と直角方向に存
在して、０．５ｍｍはどの深さのクラックが発生して、
その後の圧延のために皮むきが必要であった。

実施例２は第５図に示したように、内面をカットしたブ
レークリングを使用して鋳造した。　Ｃ９Ｘは鋳片表面
から鋳片引抜方向の反対側に存在していたが、鋳片表面
に０．４ｍｔｘはどのへこみが発生して皮むきが必要で
あった。

実施例３は本発明例で第１図に示したように、鋳型と接
する面に切りかきを有するブレークリングを使用して鋳
造した。　Ｃ９）ｌは鋳片表面から鋳片引抜方向へ存在
しており、クラック、鋳片表面のへこみもなく良好な鋳
片が得られた。

実施例４も本発明例で第２ｒｇＪに示すように、内面に
切りかきのある凸部を有する鋳型を使用して鋳造した。

この鋳片も実施例３と同じようにＣ９Ｍは鋳片表面から
鋳片引抜方向へ存在し、クラック、鋳片表面のへこみも
なく良好な鋳片が得られた。

実施例５も本発明例で第３図に示すように、鋳型と接す
る面に切りかきを有するブレークリングと内面に切りか
きのある凸部を有する鋳型を使用して鋳造した。この鋳
片も実施例３と同じように、ＣＳＭは鋳片表面から鋳片
引抜方向へ存在し。

クラ−７り、鋳片表面のへこみもなく良好な鋳片が得ら
れた。

第１表 発明の効果 本発明によれば、金属の連続鋳造した鋳片のＣＳＨによ
る欠陥発生を防止でき、鋳造後の鋳片の手入れが必要な
く、鋳造歩留りの向上や手入れ費用の低減ができ産業の
発達に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳型とタンディシュをブレークリングを使用し
て直結し、鋳造する方法で、ブレークリングの鋳型と接
する面に切りかきを付けたときのＣＳＭ形成状況を示す
断面図、第２図は切りかきのある凸部を有する鋳型で鋳
造したときのＣ９Ｈの形状状況を示す断面図、第３図は
鋳型と接する面に切りかきを有するブレークリングと切
りかきのある凸部を有する鋳型で鋳造したとさのＣ５）
１の形状状況を示す断面図、第４図は通常使用されてい
るブレークリング、鋳型でのＣＳＭ形成状況を示す断面
図、第５図はブレークリング内面にテーパを付けたとき
のＣ８ｘ形成状況を示す断面図、第６図は曲率を有する
鋳型でのＣＳＭ形成状況を示す断面図である。 １・・・タンディシュ、２　ＩＩ　拳会溶融金属、３番
・・ブレークリング、４−拳・鋳型、５ａ・φ凝固金属
（鋳片）、６φψ・Ｃ３Ｈ１７・・Φ切りかき、Ａ・・
φ引抜方向。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンディシュと鋳型をブレークリングで継ぎ鋳造
   する金属の連続鋳造において、鋳片コールドシャットマ
   ークが鋳片表面から鋳片引抜方向に存在するよう鋳造し
   てなることを特徴とする金属の連続鋳造鋳片。
2. （２）タンディシュと鋳型をブレークリングで継ぎ鋳造
   する金属の連続鋳造において、鋳型内面と接触する面に
   切りかきを有するブレークリング、および／あるいは切
   りかきのある凸部を内面に有する鋳型を使用して鋳片コ
   ールドシャットマークが鋳片表面から鋳片引抜方向に存
   在するよう鋳造することを特徴とする金属の連続鋳造方
   法。