JPS6255941B2 - - Google Patents

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JPS6255941B2
JPS6255941B2 JP11234081A JP11234081A JPS6255941B2 JP S6255941 B2 JPS6255941 B2 JP S6255941B2 JP 11234081 A JP11234081 A JP 11234081A JP 11234081 A JP11234081 A JP 11234081A JP S6255941 B2 JPS6255941 B2 JP S6255941B2
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JP
Japan
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solid lubricant
mold
continuous casting
weight
less
Prior art date
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Expired
Application number
JP11234081A
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English (en)
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JPS5816762A (ja
Inventor
Takemi Yamada
Hideo Sekiguchi
Shuhei Takeda
Takeshi Hirose
Masao Kawamura
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 Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Priority to JP11234081A priority Critical patent/JPS5816762A/ja
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Publication of JPS6255941B2 publication Critical patent/JPS6255941B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B22D11/07Lubricating the moulds

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固体潤滑剤をコーテイングした連続
鋳造機の鋳型に関するもので、(1)潤滑油又は潤滑
剤(パウダーを含む)を連続的に供給することな
く、安定した操業ができ、かつ(2)従来の固体潤滑
剤をコーテイングする場合にくらべ、焼付処理な
ど複雑な前処理を必要とせず、(3)高い耐久性を持
つようにし、(4)操業費用を低減させることを目的
とする。
連続鋳造機には、垂直型(又はわん曲型)およ
び水平型があり、例えば、従来の水平連続鋳造機
の鋳型は、大別して固体潤滑剤を分散させた油
を連続的に供給する鋳型、MoS2又はWS2系固
体潤滑剤をコーテイングした鋳型、(CFx)
n,CaF2などの固体潤滑剤を分散させたメツキ
を施した鋳型(〜の鋳型母材はいずれもCu
又はCu合金)、グラフアイト焼結鋳型に分類さ
れる。それぞれの鋳型の長所、欠点を以下に示
す。
固体潤滑剤を分散させた潤滑油を連続的に供
給する鋳型(特開昭51−18927号公報参照)。
本技術は水平連鋳機の開発の初期になされた
技術であるが、実用化のための検討をした結
果、モールド内壁と鋳片との間の隙間に存在す
る潤滑油が鋳型内凝固点付近で気化して、鋳片
表面下に空洞を発生させたり、圧力をかけて潤
滑油を供給した場合の凝固核の発生の困難さな
どの致命的な欠点があり、現在までのところ実
用化されていない。
MoS2又はWS2系固体潤滑剤をコーテイング
した鋳型。コーテイングして用いる高温用固体
潤滑剤には結合剤として無機系バインダー
(SiO2,Al2O3系など)を使用する場合が多
い。この場合、400℃で2時間ぐらいの焼付処
理を施さなければ安定した潤滑被膜を得ること
ができない。またMoS2又はWS2系潤滑剤は耐
熱性に乏しい(真空中では650℃以下、大気中
では400℃以下)ために長時間の鋳造に耐える
ことができない。
(CFx)n,CaF2,BNなどの固体潤滑剤を
分散させたメツキを施した鋳型。
高温における潤滑性、耐久性を評価したが、
実用に耐える鋳型を造れるだけのデータは得ら
れなかつた。またメツキ層が剥離したり、摩耗
してしまうと再メツキ層を施こさねばならず、
操業費用という面で、コスト高となる。高温強
度を増すためNi素地又はNi―Cr素地に潤滑剤
を分散させているが、このためメツキ層の熱伝
導が悪くなり、鋳型における冷却水による抜熱
が不充分となるため、凝固シエル形成速度が低
下し、引抜速度を低めに制限しなければならな
い。
グラフアイト焼結鋳型。
Alの連鋳においては一般的な方法であり、
鋼の連鋳にも一部で使用されている。現在の技
術では最も優れた性能、耐久性を示すが、鋳型
製造コスト、操業コストが高い。
つぎに垂直型わん曲型連鋳機の鋳型に関する従
来技術と問題点を記述する。従来の鋳型は、Cu
又はCu合金により造られており、鋳片の送り方
向にオツシレーシヨンと称する往復動作が与えら
れ、これによりパウダーと称する固体潤滑剤の粉
末を鋳型と凝固シエルとの間に連続的に供給して
いる。この方法によればオツシレーシヨンマーク
と呼ばれる欠陥が鋳片表面に生じ、鋳片性状を劣
化させたり、極端な場合にはこれがブレイクアウ
トの原因ともなる。
そこでこの発明は以上のような問題を解消すべ
くなされたもので、リチウムシリケート(LiO2
―nSiO2):10〜40重量%、 グラフアイト、フツ化カーボン((CFx)n)、
窒化ボロン(BN)、およびフツ化カルシウム
(CaF2)の少なくとも1つの、200メツシユ以下の
粉末:10〜50重量%、 銅(Cu)およびニツケル(Ni)の少なくとも
1つの、200メツシユ以下の粉末:5〜25重量
%、および、 水:5〜50重量%、 からなる固体潤滑剤原液を鋳型内面に塗布し乾燥
した固体潤滑剤をコーテイングした連続鋳造機用
鋳型としたことに特徴を有する。
以下この発明において、上述のように数値限定
した理由について説明する。
(1) リチウムシリケート リチウムシリケートは、結合剤として含有させ
るが、その含有量が10%未満では、十分な結合強
度を持つた固体潤滑剤皮膜が得られず、一方40%
を越えると、他の成分量が相対的に少なくなつて
しまい固体潤滑剤皮膜として十分に機能しなくな
つてしまうことから、リチウムシリケートの含有
量を10〜40%と定めた。
(2) グラフアイト、フツ化カーボン、窒化ボロン
およびフツ化カルシウム これらは自己潤滑性を有するが、その含有量が
10%未満では固体潤滑剤皮膜としての潤滑性が低
下してしまい、一方、50%を越えると、他の成分
量が相対的に少なくなつてしまい十分な結合強度
を持つた固体潤滑皮膜が得られないことから、グ
ラフアイト、フツ化カーボン、窒化ボロンおよび
フツ化カルシウムの含有量を10〜50%と定めた。
また、これらを200メツシユ以下の粉末としたの
は、200メツシユを越えると、十分な結合強度を
持つた固体潤滑剤皮膜を得ることができなくなる
からである。
(3) 銅およびニツケル 銅およびニツケルは、固体潤滑剤皮膜の熱膨張
係数を調整して鋳型母材、およびNi―Cr,Niな
ぞの鋳型内面のメツキ層のそれと同等の熱膨張係
数を得、もつて、固体潤滑剤皮膜と鋳型母材等の
下地との熱膨張差にともなう熱衝撃による固体潤
滑剤皮膜の剥離を防止するために含有させるが、
その含有量が5%未満では上述した効果が得られ
ず、一方、25%を越えると、他の成分が相対的に
少なくなつてしまい十分な結合強度および潤滑性
を持つ固体潤滑剤皮膜が得られなくなることか
ら、銅およびニツケルの含有量を5〜25%と定め
た。また、これらを200メツシユ以下の粉末とし
たのは、200メツシユを越えると、十分な結合強
度を持つた固体潤滑剤皮膜を得ることができなく
なるからである。
(4) 水 水は鋳型内面への塗布を行なえるようにするた
めに含有させるが、その含有量が5%未満では、
固体潤滑剤原液の粘性が高すぎて鋳型内面へ均一
厚に塗布することが困難になり、一方、50%を越
えると、固体潤滑剤原液の粘性が低すぎて鋳型内
面に均一厚に塗布することが困難になることか
ら、水の含有量を5〜50%と定めた。なお、本発
明固体潤滑剤原液における水分含有量と、結合時
間との関係の一例を第1図に示す(結合後膜厚50
μm)。
なお、グリセリンは、本発明固体潤滑剤原液に
おける結合反応時間を調整することができるの
で、必要に応じて10%以下添加してもよい。ま
た、固体潤滑剤原液の添布厚は、10〜400μm、
そして乾燥後の固体潤滑剤皮膜厚は、5〜300μ
m(好ましくは、5〜200μm)が適当である。
固体潤滑剤皮膜厚は、5μm未満では耐用寿命が
短いし、一方300μmを越えると皮膜強度そのも
のが低下して剥離しやすくなる。さらに、鋳型内
面の表面粗さは、3〜5sが適当である。
本発明固体潤滑剤皮膜の熱拡散係数は、鋳型母
材(銅又は銅合金)のそれとほぼ同等もしくはそ
れ以上の2〜6cm2/secである。摩擦係数は、実
使用状態では従来皮膜のそれと同等もしくはより
優れており、本発明固体潤滑剤皮膜における温度
と摩擦係数との関係の一例を第2図に示す。ま
た、グラフアイト:銅=2:1において、リチウ
ムシリケートの含有量を変えた固体潤滑剤の耐用
寿命(鋳片引抜可能長さ)の一例(温度400℃に
おける)を第3図に示す。
ついで本発明の実施例について説明する。
(1) 水平連続鋳造機用鋳型 a 第4図に示すような水平連続鋳造機用鋳型1
の内面2にメツシユ#120のサンドブラストを
施し、表面粗さを3sにした。そしてサンドブラ
スト面をアルカリ脱脂剤(トリクレン、アセト
ンでも可)により洗浄して、 リチユームシリケート :20重量部 グラフアイト :40 〃 銅粉末 :15 〃 グリセリン :5 〃 水 :20 〃 からなる固体潤滑剤原液を5c.c.容器に分取し、
鋳型内面に厚さ100μmになるようハケ(スプ
レーガン、ペインテイングナイフ、ペインテイ
ングローラでも可)を用いて塗布した。
ついで10分間乾燥したのち、固体潤滑剤皮膜
3の表面を#800のエメリー紙にて研磨したの
ち、20分間放置した後鋳造を開始した。その結
果、炭素鋼で900m、低合金鋼で700m、ステン
レス鋼で400mの総鋳片長さの鋳造が補修なし
にできた。
一方従来品のWS2系潤滑剤を用いた鋳型にお
いては、炭素鋼で100mの鋳造がどうにかでき
るだけであつた。
本発明にかかる固体潤滑剤原液を塗布した鋳
型は塗布から鋳造開始までの所要時間は30分で
あり、従来潤滑剤塗布品と大差なく、本発明固
体潤滑剤と同等の摩擦係数、耐久寿命を有する
無機結合団体潤滑剤は乾燥処理(100℃、2時
間)および焼付処理(400℃―2時間)を必要
とし、塗布から鋳造開始までの所要時間は4時
間30分であるから、この所要時間の短縮、処理
設備の不要は操業性の改善に大きく貢献するも
のである。
b なお鋳型を水平連鋳機に固定したまま(オン
ライン)、鋳造を中断し、上述した鋳造長さ
(例えば炭素鋼で900m)を超えて鋳造を再開す
べく、固体潤滑剤皮膜の薄くなつたメニスカポ
イント付近を以下の手順で補修して操業するこ
とができた。即ち、補修の必要な部分を#80エ
メリー紙で研磨し、同部分をアルカリ脱脂剤等
で拭き取り、 リチユームシリケート :20重量部 グラフアイト :40 〃 銅粉末 :20 〃 グリセリン :5 〃 水 :15 〃 からなる固体潤滑剤原液を20c.c.分取し、ハケ又
はペインテイングナイフで同部分に塗布し、室
温に5分放置したのち、鋳造を開始した。その
結果、炭素鋼の場合、更に400mの鋳造を行な
うことができ、3回の補修により1200m、総長
さ2000mの鋳造を鋳型を取り外すことなく行な
うことができた。
かくしてこのような補修法により鋳型の経済
性を更に改善することができ、その所要時間は
5分であるから、円滑な操業が可能となる。
(2) 垂直型およびわん曲型連続鋳造機用鋳型 (1)、a)で述べたと同様な固体潤滑剤を、同様
にして鋳型内面に塗布し乾燥させた。かくして鋳
型を用いてパウダーもしくは潤滑油を連続的に供
給することなく、600mの鋳造を行なうことがで
きた。従つて、垂直型およびわん曲型連続鋳造機
用鋳型においては、パウダを供給せずに操業する
ことができ、オシレーシヨンマークがほとんど生
じなくなり、このためオシレーシヨン割れは生じ
なくなる。またパウダーの不均一流入がなくな
り、竪割れの発生を防止することができ、表面性
状が改善された。
以上説明したように、この発明においては、極
めて耐用寿命が長い、かつ短時間で施工できる固
体潤滑剤皮膜を持つ連続鋳造用鋳型を得ることが
でき、その補修も簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明固体潤滑剤原液における水分含
有量と結合時間との関係を示す図、第2図は本発
明固体潤滑剤皮膜における温度と摩擦係数との関
係の一例を示す図、第3図は固体潤滑剤皮膜の耐
用寿命の一例を示す図、第4図は水平連続鋳造機
用鋳型の断面図である。 1……水平連続鋳造機用鋳型、2……内面、3
……固体潤滑剤皮膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 リチウムシリケート:10〜40重量%、 グラフアイト、フツ化カーボン、窒化ボロン、 およびフツ化カルシウムの少なくとも1つの、
    200メツシユ以下の粉末:10〜50重量%、 銅およびニツケルの少なくとも1つの、200メ
    ツシユ以下の粉末:5〜25重量%、および、 水:5〜50重量% からなる固体潤滑剤原液を鋳型内面に塗布し乾燥
    したことを特徴とする固体潤滑剤をコーテイング
    した連続鋳造機用鋳型。
JP11234081A 1981-07-20 1981-07-20 固体潤滑剤をコ−テイングした連続鋳造機用鋳型 Granted JPS5816762A (ja)

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KR100248788B1 (ko) * 1994-05-26 2000-03-15 로버트 에이. 바쎄트 용융 아연에 의한 침식으로부터 금속 롤의 외면을 보호하기 위한 방법
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