JPS6243780B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼塊の下注造塊法に関する。

従来の下注造塊法は第１図に示すように取鍋９
から注入管１、湯道３を経て鋳型６内へ溶鋼を流
入させて造塊を行なうものである。このとき、注
入管１の頂部で空気による酸化によつて非金属介
在物が発生したり、または、注入管耐火物２の溶
損により発生する非金属介在物が注入流１０に巻
き込まれ、鋳型６内に持ち込まれる。また、注入
管１より、空気またはシールガスも注入流１０の
中に巻き込まれる。

このような非金属介在物やガスが鋳型６内に持
ち込まれると、これらが鋼塊内部に捕捉され、清
浄な鋼塊を得ることができない。

また、ガスが巻き込まれると、鋳型内でこれが
放出される際、溶鋼面の変動が激しくなり、鋼塊
表面に二重肌やスプラツシユが発生し、表面欠陥
となる。

本発明は、上述の従来の欠陥を解消し、鋳型内
に非金属介在物やガスを持ち込まず、これらを湯
道途中で捕捉することのできる下注造塊法を提供
することを目的とするものである。

本発明は、上記目的を達成するため、注入管と
鋳型との間にダミー鋳型を設けるが、このダミー
鋳型の大きさ調整を行わないと生産歩留の低下が
大となる。

本発明方法は、ダミー鋳型部の重量調整も可能
ならしめたものである。

本発明を好適に実施する装置の全体図を第２図
に示す。第２図は、注入管１と鋳型６との間の湯
道３上にダミー鋳型４を設置したものである。

従つて、湯道と連通する湯上り開口を通して、
鋳型６へ供給される溶鋼１０はダミー鋳型４内へ
も流入する。

第３図は、湯道３の横断面図である。湯道３内
では第３図に示すように、非金属介在物１２やガ
ス１３は湯道内上部を流れているので、鋳型６内
へ流れ込む前にダミー鋳型４内に捕捉される。

そのため、鋳型６側へ供給される溶鋼１０は非
金属介在物や、ガスの除去された溶鋼となり、こ
の結果、鋳型６側において清浄な鋼塊を得ること
ができる。そして、前記ダミー鋳型４内に非金属
介在物とともに捕捉された溶鋼はダミー鋳型内で
凝固させて廃棄する。

また、注入管１への溶鋼流入時のガスの巻込み
による溶鋼面の変動は鋳込初期に大きく、鋳型内
溶鋼レベルが上昇して溶鋼静圧の作用する鋳込末
期は穏やかである。そして、非金属介在物の発生
も、鋳込初期に多く、例えば、注入管内、湯道内
空気による酸化、耐火物の溶損も多いが、鋳込末
期は比較的少ない。従つて、ダミー鋳型は、命令
鋳型と同じレベルの湯面高さ、すなわち、鋳込末
期まで注入する必要はない。そこで、第２図に示
すダミー鋳型４内に冷材５をセツトして、溶鋼面
がこの冷材５に達したとき、接触によつて溶鋼表
面の冷却、凝固を図り、ダミー鋳型への溶鋼の流
入を停止させる。このようにすればダミー鋳型に
流入する溶鋼量を必要かつ十分の量に止めること
ができ、廃棄する溶鋼量を適正化し、歩留り上有
利である。

上記のダミー鋳型の流入停止のために用いる冷
材の設置高さは、鋳込初期における溶鋼中へのガ
ス巻込み、非金属介在物の捕捉と、溶鋼静圧等を
考慮して定められ、通常100〜800mmの範囲から選
定すればよい。

ダミー鋳型内の溶鋼は急速に冷却する必要があ
る。もしこの凝固速度が遅いとダミー鋳型内での
沈澱晶が捕捉した非金属介在物と一緒に再び湯道
内へ運び込まれ、命令鋳型内へ混入させるおそれ
がある。

従つてダミー鋳型は、溶鋼に速やかに凝固層を
生成させることのできる大きな熱容量を保有させ
るために、100mm以上の肉厚の鋳物が適当であ
る。

また、冷材５によつて溶鋼表面を凝固させてダ
ミー鋳型内への溶鋼の流入を停止させるために
は、冷材５の厚みは10mm以上とすることを要す
る。また冷材５とダミー鋳型４の内壁とはガス抜
のために５mm以上の間隔をあけておくことが必要
である。

第４図、第５図はダミー鋳型４の実施例であつ
て、第２図に示すように定盤７の上に据えて用い
られる。

本発明の実施に用いるダミー鋳型は、ダミー鋳
型内で凝固したものは廃棄するので、なるべく小
さいものが望ましいが、小さ過ぎると流入溶鋼が
速やかに凝固して非金属介在物捕捉やガス抜きの
作用をしなくなるので、内径200mm以上の円形ま
たは、内寸200mm以上の角形断面の鋳型であつ
て、できるだけ経済的な寸法とする。またダミー
鋳型の高さは鋳型６と同寸法か、または冷材５の
配設高さ上限800mmを確保できるものであればよ
い。

第４図は第２図のダミー鋳型４の実施例であつ
て、このダミー鋳型４は、通常の鋳型と同様の抜
き匂配をもつもので、ガス抜、介在物捕捉作用の
必要な注入初期の湯面レベル位置に厚板または鋳
物塊からなる冷材５を冷材支持具５ａで吊下させ
ているものである。

５図はダミー鋳型の別の実施例であつて、鋳型
頂部に絞り部を配して、この絞り部で溶鋼上昇を
停止させる構造体としたものである。すなわち、
冷材の役割をダミー鋳型４の頂部に付与したもの
で、ダミー鋳型の頂部の肉厚を厚くして鋳型内径
を絞つた構造例であり、作用は第４図に示す実施
例と同様である。この絞り部は具体的には内径30
mm、長さ200mmとし、絞り部の抜き勾配を２％と
したものである。

本発明の下注造塊法により、湯道を流れる非金
属介在物やガスは、ダミー鋳型側に捕捉される結
果、造塊鋳型側において非金属介在物やガスによ
る欠陥のない、清浄な鋼塊を得ることができる。
ダミー鋳型の使用において、鋳型内に冷材又は絞
り部を設け、ダミー型内表面の凝固を促進する冷
却部とすることにより、ダミー鋳型側への流入溶
鋼量を調整することもできるので、ダミー鋳型の
利用において不必要な歩留低下を招来しない。

実施例 厚さ800〜1000mm、幅500〜2000mm、高さ2500
mm、に達する鋼塊の鋳込みを第１図に示す従来法
と、第２図に示す本発明法とで実施した。

使用鋳型は上広鋳型で、湯上り速度200mm／
分、鋳込温度1580℃であつた。

これらの厚板製品の超音波探傷成績の比較を第
６図に、表面欠陥長さ指数を第７図に示す。

第６図、第７図から、本発明方法により従来法
に比し鋼塊の品質が大幅に改善されていることが
明瞭である。

なお、図中破線で示したものは、円筒形耐火物
に冷材を配置したダミー鋳型を配して行なつた造
塊の成績を示す。ガス抜きは問題なく行なわれ、
湯上り阻止も冷材部で実現されたが、欠陥は従来
法と大差なかつた。この原因は円筒形耐火物内の
溶鋼凝固が遅れ、肥大した結晶核が沈降して湯道
側に流出したものと考えられる。従つて、ダミー
鋳型は、冷却能力を有する鋳物等から成るものを
用いる必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の下注造塊法を示す縦断面図、第
２図は本発明の実施例を示す縦断面図、第３図は
湯道の横断面図、第４図、第５図はダミー鋳型を
例示する縦断面図、第６図、第７図は超音波探傷
試験、表面欠陥長さ指数を表わすグラフである。 １…注入管、２…注入管耐火物、３…湯道、４
…ダミー鋳型、５…冷材、６…鋳型、１１…湯道
れんが、１２…非金属介在物、１３…ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼塊を下注方法によつて造塊するに当り、造
   塊鋳型と注入管とを結ぶ湯道上に内径又は内寸
   200mm以上で100mm以上の肉厚を有する鋳物製ダミ
   ー鋳型を装着して湯道側と連通せしめ、前記湯道
   を流れる注入溶鋼中のガスおよび非金属介在物を
   前記ダミー鋳型に捕捉させ、該ダミー鋳型内で凝
   固せしめることを特徴とする下注造塊方法。 ２ 前記ダミー鋳型内に冷却部を設け、該鋳型内
   に流入する溶鋼表面と前記冷却部の接触により溶
   鋼表面を冷却凝固せしめ、この冷却部位置で前記
   ダミー鋳型内への溶鋼注入を停止させる特許請求
   の範囲第１項記載の下注造塊法。