JPS62279050A - 一方向性凝固鋼塊の鋳造方法および鋳型 - 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、一方向性凝固鋼塊の鋳造に関するものであり
、特に所望のサイズに応じた一方向性凝固鋼塊を鋳造す
る分野に関するものである。

（従来の技術） 従来、厚鋼板の製造は、連続鋳造スラブを用いて行われ
ているが、連続鋳造スラブでは中心偏析による製品鋼板
での耐旧Ｃ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。このため、わざわざ
造塊、分塊工程を採用する方法がとられている。

しかしながら、極厚鋼板用扁平鋼塊の製造においては、
逆■偏析やマクロ偏析、ザク等の鋳造欠陥が必然的に発
生し、製品鋼板の機械的性質の劣化や擬似模様の出現等
品質的に好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って偏平鋼塊を製造する
ことが各方面で行われるようになっている。この一方向
性凝固法によると、溶質濃化溶鋼の浮上方向と凝固界面
の進行方向が同一になり、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される。

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枝間
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。更に、一方向性凝固鋼塊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
溶質濃化溶鋼の浮上方向と同じにするだけでは、溶質濃
化溶鋼の凝固前面への捕捉を完全には防止できない。

そこで、定盤に強制冷却手段を設けて鋼塊底部からの冷
却を強化し、凝固組織を微細化しミクロ偏析を軽減する
とともに鋼塊頭部側壁に生成する逆■偏析を軽減する方
法が採用されている。この方法によれば逆■偏析の生成
域が著しく縮小するとともにミクロ偏析粒が微細化する
。ミクロ偏析粒が微細化すればＣＯＤ特性が向上するの
で、この方法は低温靭性を要求される海洋構造物等の素
材を提供できる好適な方法である。

しかし、一方向性凝固鋼塊は造塊工程により製造するた
めに作業性が悪く、海洋構造物のように１プロジエクト
当たりの需要量が多い鋼種を造塊工程で対応すると、要
員も多くなり鋼塊の歩留まりも低下する。また、要求さ
れる製品のサイズに応じた寸法の鋼塊用鋳型を多種類用
意するために、管理が繁雑になるので好ましくない。そ
のため、鋳型や定盤の寸法も限られたものになり、多様
なサイズの製品を要求される場合には対処できなくなる
ことが多い。また、サイズの大きい製品を要求される場
合鋼塊そのものを大きくしなければならず、一方向性凝
固鋼塊は鋼塊の厚みがある範囲内に限定されることから
、サイズの大きい製品では鋼塊の表面積の増大となる。

このため、大型鋼塊を下注鋳造で鋳造する場合、湯面上
昇速度を所定の範囲に制御しようとすると湯上り口の数
を増加しなければならず、造塊の段取り作業の工数も多
くなる。

本発明の目的は、上述した問題点を解決し各種サイズの
一方向性凝固鋼塊を得られる鋳造方法と鋳型を提供する
ことにある。

（問題点を解消するための手段） 本発明は、冷媒による冷却手段を有する定盤と、対向配
置された一対の側壁と該側壁間で側壁と緊密に接し固定
された短辺鋳型と該短辺鋳型と対向し且つ側壁と緊密に
接して移動する短辺鋳型とで形成する鋳造空間に溶鋼を
注入し一方向性凝固鋼塊を鋳造するに当たり、鋳型内の
溶湯が所定のレベルに達した後、溶湯レベルを一定に保
持しつつ短辺鋳型を移動させることを特徴とする一方向
性凝固鋼塊の鋳造方法である。

また、上記鋳造方法に使用する本発明の鋳型は、冷媒に
よる冷却手段を有する定盤と、対向配置された一対の側
壁と該側壁間で側壁と緊密に接し固定された短辺鋳型と
該短辺鋳型と対向し且つ側壁と緊密に接して移動する短
辺鋳型で構成された鋳型である。

本発明を第１図に基づき詳細に説明する。無限軌道１の
外周を滑らかに移動回転する冷媒による冷却手段を有す
る定盤ブロックと、無限軌道１の両端上に載置されて無
限軌道１の回転軸と直角方向に設けられた回転軸により
移動する無限軌道２゜２′の外周を滑らかに移動周転す
る断熱スリーブのブロックから構成される側壁と、これ
らの側壁間で定盤ブロック上に設けられ内側を断熱スリ
ーブで構成される短辺鋳型３，３′で、短辺鋳型３は固
定し、短辺鋳型３′は移動可能にし好ましくは側壁に挟
持されたまま側壁と同期して移動する短辺鋳型３′とか
らなる鋳型で、先ず可動短辺鋳型３゛と固定された短辺
鋳型３の内壁間の間隔を通常の連鋳鋳片の厚さを形成す
る間隔にし、レードルアよりタンディツシュ又はボニー
レードル６のイマージョンノズル４を介して溶鋼を注入
する。

溶鋼が所定のレベル、即ち所定の鋼塊高さが得られる位
置に達した後、無限軌道を駆動させ定盤及び側壁の移動
と共に短辺鋳型３′を移動させる。

この際、レードルからの注入速度に整合させて無限軌道
を移動させ、溶湯レベルが一定、即ち所定の鋼塊高さに
なるように維持する。可動短辺鋳型３゛が所定の位置に
達した後、無限軌道を停止して溶湯を静置し、一方向性
凝固を進行させる。

軌道上の定盤ブロックには、鋳込開始と同時あるいは溶
湯を静置し凝固を開始させると同時に、冷媒を系外より
供給し、鋼塊底部からの冷却を強化して、一方向性凝固
を促進すると共に凝固組織を緻密にする。

また、溶湯面には、図示していない２台のパウダー自動
供給装置より、場面被覆剤並びに発熱保温剤を所要量切
出し、連続的に溶湯全面を均一に被覆する。

一方、凝固が進行し、鋼塊の全高さの９０〜９５％程度
進行した段階で、無限軌道前方より後方に向けて鋼塊頭
部除去装置を移動させ、鋼塊頭部の濃厚偏析部を湯面被
覆剤及び発熱保温剤と共に除去する。この鋼塊頭部除去
装置は、機械的に掻き取るタイプ或いはガスジェットに
より吹き飛ばすタイプでもよい。

上記の如く鋼塊頭部の精整が終了した段階で、無限軌道
を駆動し、鋼塊を前方に引き出すと共に軌道端部で短辺
鋳型３′を除去する。さらに、鋼塊は、定盤ブロックと
同じレベルにあるローラーテーブル８に送り出され、次
工程のトーチ切断ラインに送られる。

（実施例） 第１図に示す装置を用いて、上底吹転炉で吹錬した後脱
ガス処理した１バツチ当たり２００トンの溶鋼を、鋳片
寸法が幅２５００ｍ、高さ７５ＯＮ、長さ１４８００　
ｍになるように鋳込んだ。溶鋼の鋳込速度は３３００ｋ
ｇ／ｗｉｎで、短辺鋳型３′の移動速度は０．２３ｍ／
ｌｌ１ｎであった。短辺鋳型３′が鋳片の長さ１４８０
０鶴の位置に到達した後、短辺鋳型３′の移動を停止し
、約９時間３０分静置した。鋼塊の凝固が約９０％進行
した時点で、鋼塊頭部除去装置を無限軌道の前方より約
０．３ｍ／ｍｉｎの速度で移動させて、濃厚偏析部を場
面被覆剤と発熱保温剤と共に除去した。

使用した場面被覆剤及び発熱保温剤の使用量は、それぞ
れ８　ｋｇ／　ｗ２．３５ｋｇ／　ｉｎ”であった。

以上述べた本発明の実施例は、冷却手段を有する定盤ブ
ロック１と断熱ブロックが無限軌道の外周を滑らかに移
動周転する例を示したが、この他に第３ａ図乃至第３ｄ
図に示す鋳型も有効である。

第３ａ図および第３ｂ図に示す鋳型は、冷却手段を有す
る定盤１０、断熱スリーブを有する側壁１１及び短辺鋳
型３が固定され、断熱スリーブを有する短辺鋳型３′が
可能となった鋳型であり、特に第３ｂ図は短辺鋳型３を
側壁１１と一体化した鋳型である。

また、第３Ｃ図に示す鋳型は、側壁１１と短辺鋳型３と
が固定されており、短辺鋳型３′が可動となっていると
共に定盤１０がローラテーブル上を移動できるようにな
っている。

更に、第３ｄ図に示す鋳型は、キャタピラ−タイプ等の
エンドレス機構により定盤１０を送り出せる構造または
定盤１０自体がキャタピラ−タイプ等のエンドレス機構
となっている。このため、鋳型から抜いた鋼塊をローラ
ーテーブル等により移送する際、クレーンが不要となる
。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、任意のサイズの一
方向性凝固鋼塊が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明法に使用する鋳型の側面図、第２図は
、第１図の平面図、 第３ａ乃至第３ｄ図は本発明法に使用する他の鋳型の斜
視図である。 １．２．２”・・・無限軌道　３・・・固定短辺鋳型３
′・・・可動短辺鋳型　　　４・・・イマージジンルズ
ル５・・・断熱スリーブ　　　　６・・・ポニーレード
ル７・・・し−ドル　　　　　　８・・・ローラーテー
ブル９・・・スクレーパー　　　　１０・・・定盤１１
・・・側壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷媒による冷却手段を有する定盤と、対向配置され
   た一対の側壁と該側壁間で側壁と緊密に接し固定された
   短辺鋳型と該短辺鋳型と対向し且つ側壁と緊密に接して
   移動する短辺鋳型とで形成する鋳造空間に溶湯を注入し
   一方向性凝固鋼塊を鋳造するに当たり、鋳型内の溶湯が
   所定のレベルに達した後、溶湯レベルを一定に保持しつ
   つ短辺鋳型を移動させることを特徴とする一方向性凝固
   鋼塊の鋳造方法。 ２、冷媒による冷却手段を有する定盤と、対向配置され
   た一対の側壁と、該側壁間で側壁と緊密に接し固定され
   た短辺鋳型と、該短辺鋳型と対向し且つ側壁と緊密に接
   して移動する短辺鋳型とからなる鋳型。