JPS63108947A - 複合金属材の連続鋳造方法 - Google Patents
複合金属材の連続鋳造方法Info
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- JPS63108947A JPS63108947A JP25289886A JP25289886A JPS63108947A JP S63108947 A JPS63108947 A JP S63108947A JP 25289886 A JP25289886 A JP 25289886A JP 25289886 A JP25289886 A JP 25289886A JP S63108947 A JPS63108947 A JP S63108947A
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Landscapes
- 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。
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）
本発明は５表層部と内層部の組成、すなわち化学成分の
異なる金属鋳片（複合鋼材）を液状金属から連続的に段
進する方法に関するものである。
異なる金属鋳片（複合鋼材）を液状金属から連続的に段
進する方法に関するものである。
（従来の技術〕
従来、連続鋳造によって複合鋼材金矢造する方法として
、たとえば特公昭４４−２７３６１号公報に開示されて
いるような、２本の長さの異なる浸漬ノズルを鋳型白金
属溶湯プール内に挿入し、それぞれのノズルの吐出孔位
置を鋳造方向の異なる位置に設けて異種の溶湯金属を注
入する方法（第３図に示す）が知られている。
、たとえば特公昭４４−２７３６１号公報に開示されて
いるような、２本の長さの異なる浸漬ノズルを鋳型白金
属溶湯プール内に挿入し、それぞれのノズルの吐出孔位
置を鋳造方向の異なる位置に設けて異種の溶湯金属を注
入する方法（第３図に示す）が知られている。
第３図において、ｌｌは鋳型、ｔ２．ｔ３はそれぞれ浸
漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ異種金属を鋳
型１工内に注入する。工４は鋳型内溶融金属プール、１
５は複合鋼材の表層部、１６は複合鋼材の内層＃同郡で
ある。
漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ異種金属を鋳
型１工内に注入する。工４は鋳型内溶融金属プール、１
５は複合鋼材の表層部、１６は複合鋼材の内層＃同郡で
ある。
しかしながら、単に２本の浸漬ノズルで鋳型内の鋳造方
向の異なる位置で異種金属を注入するようにしただけの
方法では、異種金属の鋳型内における吐出位置或は吐出
流のパターン全如何に調整しようとも、注入の進行、つ
−ｇ鋳造の進行とともに溶融金属間での混合が生じ、鋳
造性の鋳片の表層から内部にかけて、厚さ方向において
濃度が均一化された、或は表層と内層の境界が極めて不
明瞭な鋳片となり、目的とする本来の表層と内層の境界
の明瞭な複合鋼材′ｆｒ、得ることができないという問
題がある。
向の異なる位置で異種金属を注入するようにしただけの
方法では、異種金属の鋳型内における吐出位置或は吐出
流のパターン全如何に調整しようとも、注入の進行、つ
−ｇ鋳造の進行とともに溶融金属間での混合が生じ、鋳
造性の鋳片の表層から内部にかけて、厚さ方向において
濃度が均一化された、或は表層と内層の境界が極めて不
明瞭な鋳片となり、目的とする本来の表層と内層の境界
の明瞭な複合鋼材′ｆｒ、得ることができないという問
題がある。
かかる問題を解決すべく、特公昭４９−４４８５９号公
報には、第２図に示すような、鋳型内異種金属間に耐火
物製隔壁を設けて連続鋳造するプロセスが提案されてい
る。
報には、第２図に示すような、鋳型内異種金属間に耐火
物製隔壁を設けて連続鋳造するプロセスが提案されてい
る。
第２図において、２１は鋳型、２２．２３はそれぞれ浸
漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ異押金属を鋳
型２１内に注入する。２４は鋳型内溶融金属プール、２
５は複合鋼材の表層部、２６は複合鋼材の内層凝固部、
２７＃′ｉ耐火物製隔壁である。
漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ異押金属を鋳
型２１内に注入する。２４は鋳型内溶融金属プール、２
５は複合鋼材の表層部、２６は複合鋼材の内層凝固部、
２７＃′ｉ耐火物製隔壁である。
しかしながら、連続鋳造ストランドの溶融金属プール内
に、異種溶融金属の混合を抑えるために十分な大きさの
耐火物を挿入することは鋳造操業上大きな問題を有する
。すなわち、耐火物製隔壁が凝固中のシェルに接すると
、このシェルに捕捉され耐火物が破損したり、シェルが
破れて溶融金属がストランド外に流出する事態（ブレー
クアウト］となる危険性が高い。
に、異種溶融金属の混合を抑えるために十分な大きさの
耐火物を挿入することは鋳造操業上大きな問題を有する
。すなわち、耐火物製隔壁が凝固中のシェルに接すると
、このシェルに捕捉され耐火物が破損したり、シェルが
破れて溶融金属がストランド外に流出する事態（ブレー
クアウト］となる危険性が高い。
また、鋳型内の耐火物製隔壁が高温の溶融金属、たとえ
ば溶鋼中に浸漬されｆｃ場合は、物理的強度の点でも問
題であシ、鋳造中に溶損或は破損して本来の目的が連成
できないはかシか、ストランド中に巻き込まれ念耐火物
は鋳造作業上″１次品質上重大なトラブルとなる。
ば溶鋼中に浸漬されｆｃ場合は、物理的強度の点でも問
題であシ、鋳造中に溶損或は破損して本来の目的が連成
できないはかシか、ストランド中に巻き込まれ念耐火物
は鋳造作業上″１次品質上重大なトラブルとなる。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明は、上に述べた従来の技術における問題点を解
決し、すぐれた品質の複合鋼材を安定した操業下に連続
鋳造によって得る方法を提供することを目的としてなさ
れた。
決し、すぐれた品質の複合鋼材を安定した操業下に連続
鋳造によって得る方法を提供することを目的としてなさ
れた。
（問題点を解決するための手段〕
本発明は、鋳型内湯面レベル下方（１）式によって定ま
るｌの距離に鋳造方向に垂直な方向に鋳片全幅に亙って
硼力線が延在する“ように静磁場を形成させ、との静磁
場帯を境界としてその上下に異なる金属を供給すること
を特徴とする複合鋼材の連続鋳造方法である。
るｌの距離に鋳造方向に垂直な方向に鋳片全幅に亙って
硼力線が延在する“ように静磁場を形成させ、との静磁
場帯を境界としてその上下に異なる金属を供給すること
を特徴とする複合鋼材の連続鋳造方法である。
ｖ
ｌ＝了・・・（１）
ここで、ｌ：鋳型内湯面レベルからの距離ｄ：鋳片の表
層となる金属の厚さ Ｖ：鋳片の引抜速度 ｆ：鋳片の凝固速度 上下いずれかの金属をワイヤーで供給することも可能で
ある。
層となる金属の厚さ Ｖ：鋳片の引抜速度 ｆ：鋳片の凝固速度 上下いずれかの金属をワイヤーで供給することも可能で
ある。
（作用）
以下に、本発明の詳細な説明する。
木兄ＢＪｊにあっては、従来の技術における問題を根本
的に解決するために、鋳型内における異なる組成の溶融
金属を磁気的手段によって分離し、この境界の上下にそ
れぞれ組成の異なる溶融金属を供給する。かくすること
により、先に凝固する鋳型向上部（部ち凝１ｍｌシた鋳
片における表層部）とそれに続いて凝固する下部（凝固
後の鋳片における内層部〕の境界が明瞭な、即ち両海開
の濃度の遷移層が薄い複合鋼材を得ることができる。
的に解決するために、鋳型内における異なる組成の溶融
金属を磁気的手段によって分離し、この境界の上下にそ
れぞれ組成の異なる溶融金属を供給する。かくすること
により、先に凝固する鋳型向上部（部ち凝１ｍｌシた鋳
片における表層部）とそれに続いて凝固する下部（凝固
後の鋳片における内層部〕の境界が明瞭な、即ち両海開
の濃度の遷移層が薄い複合鋼材を得ることができる。
本発明者等は、従来の技術における問題を解決すべく種
々研究を重ねた結果、鋳型内の相対的に上部の溶融金属
供給位置と相対的に下部の溶融金属供給位置との間に、
鋳造方向に垂直な方向に出力線が延在する如く静磁場帯
を形成させることによシ、供給位置の異なる組成の異な
る金属が混合するのをよりよく防ぐことができることを
見出した。
々研究を重ねた結果、鋳型内の相対的に上部の溶融金属
供給位置と相対的に下部の溶融金属供給位置との間に、
鋳造方向に垂直な方向に出力線が延在する如く静磁場帯
を形成させることによシ、供給位置の異なる組成の異な
る金属が混合するのをよりよく防ぐことができることを
見出した。
この発明は、以上の知見を基礎に完成されたものである
が、この発明を実施するための装［ｔの一例を第１図（
ａ）、（ｂ）に示す。
が、この発明を実施するための装［ｔの一例を第１図（
ａ）、（ｂ）に示す。
第１図（ａ）、（ｂ）において、■は鋳型、２，３はそ
れぞれ浸漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ組成
の異なる溶融金属を鋳型１内に注入する。４は溶融金属
プール、５は複合鋼材の表層部、６は複合鋼材の内層凝
固部である。８は磁石であって、鋳造方向（Ａ）に垂直
な方向に＠力線ｌＯが延在する如く静磁場を形成する。
れぞれ浸漬ノズルであって長さが相違し、それぞれ組成
の異なる溶融金属を鋳型１内に注入する。４は溶融金属
プール、５は複合鋼材の表層部、６は複合鋼材の内層凝
固部である。８は磁石であって、鋳造方向（Ａ）に垂直
な方向に＠力線ｌＯが延在する如く静磁場を形成する。
９は複合鋼材である。
ここで、静磁場を形成する鋳造方向における位Ｉについ
て説明すると、鋳片の表層となる金属の層の厚さｄを所
定の値にするためには、鋳型内湯面レベルからの距離！
、鋳片の凝固速度ｆ、鋳片の引抜速度【ノが次の関係を
満足するように調整する。
て説明すると、鋳片の表層となる金属の層の厚さｄを所
定の値にするためには、鋳型内湯面レベルからの距離！
、鋳片の凝固速度ｆ、鋳片の引抜速度【ノが次の関係を
満足するように調整する。
ｖ
！−ア°°（１）
このようにして設定された鋳型内湯面レベルの下方）の
位置に、鋳片全幅に亘って、鋳造方向に一定の幅′ｆ、
以って、鋳造方向に垂直な方向に磁力線が延在する如く
所定強度の静磁場を形成し、注入によって引き起される
溶融金属プール内の流れをこの静磁場の部分で制動させ
ることによって上下層が接する位置での上下層の混合′
ｆｃ最低限に抑え得る。
位置に、鋳片全幅に亘って、鋳造方向に一定の幅′ｆ、
以って、鋳造方向に垂直な方向に磁力線が延在する如く
所定強度の静磁場を形成し、注入によって引き起される
溶融金属プール内の流れをこの静磁場の部分で制動させ
ることによって上下層が接する位置での上下層の混合′
ｆｃ最低限に抑え得る。
その際、ａ場の強度は、鋳造作業に支障を来たさない範
口内で強いほど溶融金属流動に対する制動力は強く、静
磁場帯の鋳造方向の幅も広いほど制動力は強いが、この
静磁場帯の幅が上下層の遷移層となる場合もあシ、この
観点から静磁場帯の鋳造方向の幅は、広ければよいとい
うものではない。
口内で強いほど溶融金属流動に対する制動力は強く、静
磁場帯の鋳造方向の幅も広いほど制動力は強いが、この
静磁場帯の幅が上下層の遷移層となる場合もあシ、この
観点から静磁場帯の鋳造方向の幅は、広ければよいとい
うものではない。
電導性を有する流体が静磁場中を動くとき流速が減衰す
る現象は電磁制動として古くから知られている事実であ
るが、本発明はこの制動力が働く位置を鋳造方向のある
位置に設定し、それを境にして異なる組改の溶融金属を
その上部と下部に供給して複合鋼材を得ると共に、上記
位置の設定場所によって表層の厚みをコントロールする
という製造プロセスを対象としている。この静侮塙を発
生させるために電礎石を使用してもよく、また永久磁石
を用いてもよい。
る現象は電磁制動として古くから知られている事実であ
るが、本発明はこの制動力が働く位置を鋳造方向のある
位置に設定し、それを境にして異なる組改の溶融金属を
その上部と下部に供給して複合鋼材を得ると共に、上記
位置の設定場所によって表層の厚みをコントロールする
という製造プロセスを対象としている。この静侮塙を発
生させるために電礎石を使用してもよく、また永久磁石
を用いてもよい。
また上部と下部の凝固量に見合うように各ノズルからの
注入量をコントロールするｊｉＡは、静磁場の効果と共
に混合を抑えるために必要不可欠である。すなわち静磁
場によって両層の混合を抑えておきながら両種の溶融合
金の注入針比が変動した場合、静磁場帯の中の変動であ
っても少なからず境界部での混合をもたらし、ましてや
静磁場帯の外に境界がずれるともはや混合の抑制は期待
出来ない。また、この注入量比の変動自体が混合を促進
する事になる。
注入量をコントロールするｊｉＡは、静磁場の効果と共
に混合を抑えるために必要不可欠である。すなわち静磁
場によって両層の混合を抑えておきながら両種の溶融合
金の注入針比が変動した場合、静磁場帯の中の変動であ
っても少なからず境界部での混合をもたらし、ましてや
静磁場帯の外に境界がずれるともはや混合の抑制は期待
出来ない。また、この注入量比の変動自体が混合を促進
する事になる。
さらに１本発明者らは上下両方とも溶融金属で供給する
のではなく、いずれか一方の金属をワイヤーで供給する
ことにより合金成分全添加し、添力１：部でその合金成
分の０度の高い層を作ると共に、静磁場帯によって上下
両層間の混合を抑えることも有効であることを確認し念
。下部へのワイヤー添加に際しては、上部へのワイヤー
の溶解を防ぐため、被覆ワイヤーを用いるのが効果的で
ある。
のではなく、いずれか一方の金属をワイヤーで供給する
ことにより合金成分全添加し、添力１：部でその合金成
分の０度の高い層を作ると共に、静磁場帯によって上下
両層間の混合を抑えることも有効であることを確認し念
。下部へのワイヤー添加に際しては、上部へのワイヤー
の溶解を防ぐため、被覆ワイヤーを用いるのが効果的で
ある。
（実施例）
表１に示すような■１８−８ステンレス鋼、■一般中炭
伜の２種類の溶鋼を別々のタンディツシュに保持し、別
々の浸漬ノズルを用いて■を上部に、■を下部に注入し
た。
伜の２種類の溶鋼を別々のタンディツシュに保持し、別
々の浸漬ノズルを用いて■を上部に、■を下部に注入し
た。
鋳型形状（ｄ ２５０ ｗｕｚ （厚〕×１０００藺（
幅）、鋳造速度Ｆｉ１ ｍ ／ ｍｉｎとした。この連
鋳機における鋳造速度１ｍ／ｍｉｎの場合のシェルの凝
固速度ｆは次式で与えられる。
幅）、鋳造速度Ｆｉ１ ｍ ／ ｍｉｎとした。この連
鋳機における鋳造速度１ｍ／ｍｉｎの場合のシェルの凝
固速度ｆは次式で与えられる。
表層工８−８ステンレス鋼、内層が一般中炭鋼を製造す
るに際して表層厚を２０ ｍｓに設定するために、（工
）式および（２）式より ｌ ＝ １ ｒｕの位置を中
心として鋳造方向の帯が±１０ｍの鋳片幅方向に均一な
静磁場を与えた。Ｓ束密度は５０００ガウスであった。
るに際して表層厚を２０ ｍｓに設定するために、（工
）式および（２）式より ｌ ＝ １ ｒｕの位置を中
心として鋳造方向の帯が±１０ｍの鋳片幅方向に均一な
静磁場を与えた。Ｓ束密度は５０００ガウスであった。
上層に注入するステンレス溶鋼用の浸漬ノズルの吐出孔
は湯面レベルの１００ ＦＭ下、一方下層に注入する中
炭溶鋼用の浸漬ノズルの吐出孔は静磁場帯の直下とした
。初めの鋳造長ｌＯｍの間直流静磁堝を発生させ、その
後静磁場無しで鋳造した。鋳造後者々の定常状態の代表
的個所から鋳片サンプルを１７１り出し、その断面につ
いて調査した。
は湯面レベルの１００ ＦＭ下、一方下層に注入する中
炭溶鋼用の浸漬ノズルの吐出孔は静磁場帯の直下とした
。初めの鋳造長ｌＯｍの間直流静磁堝を発生させ、その
後静磁場無しで鋳造した。鋳造後者々の定常状態の代表
的個所から鋳片サンプルを１７１り出し、その断面につ
いて調査した。
第４図（ａ）静磁Ｓを形成させたサンプル、ｆｂ）形成
しなかったサンプルの鋳片表面からのＯｒ の一度分
布を示し友。サンプル（ａ）では表面から２０ｍの層が
ステンレス鋼の成分になっており、また、その内側の層
の組成である一般中炭鋼の成分への遷移層の厚みが極め
てうすいのに対し、サンプル（ｂｌでｔＩｉＯｒ濃度が
表面では高いもののすぐ内側で急に低下しておシ、プー
ル内で混合が生じた事を示している。
しなかったサンプルの鋳片表面からのＯｒ の一度分
布を示し友。サンプル（ａ）では表面から２０ｍの層が
ステンレス鋼の成分になっており、また、その内側の層
の組成である一般中炭鋼の成分への遷移層の厚みが極め
てうすいのに対し、サンプル（ｂｌでｔＩｉＯｒ濃度が
表面では高いもののすぐ内側で急に低下しておシ、プー
ル内で混合が生じた事を示している。
（発明の効果）
以上述べたように１本発明によれば％２層間の混合を最
低限におさえ１表層と内層との境界の明瞭な複合鋼材を
得ることが可能となる。
低限におさえ１表層と内層との境界の明瞭な複合鋼材を
得ることが可能となる。
第１図（ａ）、（ｂ） Ｆｉ本木兄Ａｔ−実施するため
の装置の一例を示す因。 第２図は鋳型内で組成の異なる金属の混合を抑えるため
に耐火物製の隔Ｉ！を設けた従来の方法を示す図。 第３図は２本の浸漬ノズルで鋳型内溶融金属プールの鋳
造方向の異なる位置に異なる組成の溶融金属を注入する
従来の方法を示す図。 第４図嬬鋳片表層部の０ｒｆａ度分布を示す図である。 工、１）．２１・・・鋳型、２，３．１２．１３゜２２
．２３・・・浸漬ノズル、４，１４．２４・・・鋳型内
溶融金８プール、５．１５．２５・・・複合鋼材の表層
部、６，１６．２６・・・複合鋼材の内層凝固部。 ８・・・磁石、９・・・複合鋼材、１Ｇ・・・磁力線、
２７・・・耐火物製隔壁、Ａ・・・鋳造方向。 代理人 弁理士 秋 沢 政 元 他五名 七 圏 七 π４０ ＠）＋表面カ・うの距離（ｍ″ｒｒＬ）斜片＆面Ω・う
の距離（？Ｆｌ″ｒｒＬ）自発手続補正書 昭和６２年７月１日
の装置の一例を示す因。 第２図は鋳型内で組成の異なる金属の混合を抑えるため
に耐火物製の隔Ｉ！を設けた従来の方法を示す図。 第３図は２本の浸漬ノズルで鋳型内溶融金属プールの鋳
造方向の異なる位置に異なる組成の溶融金属を注入する
従来の方法を示す図。 第４図嬬鋳片表層部の０ｒｆａ度分布を示す図である。 工、１）．２１・・・鋳型、２，３．１２．１３゜２２
．２３・・・浸漬ノズル、４，１４．２４・・・鋳型内
溶融金８プール、５．１５．２５・・・複合鋼材の表層
部、６，１６．２６・・・複合鋼材の内層凝固部。 ８・・・磁石、９・・・複合鋼材、１Ｇ・・・磁力線、
２７・・・耐火物製隔壁、Ａ・・・鋳造方向。 代理人 弁理士 秋 沢 政 元 他五名 七 圏 七 π４０ ＠）＋表面カ・うの距離（ｍ″ｒｒＬ）斜片＆面Ω・う
の距離（？Ｆｌ″ｒｒＬ）自発手続補正書 昭和６２年７月１日
Claims (2)
- （１）鋳型内湯面レベル下方（１）式によつて定まるｌ
の距離に鋳造方向に垂直な方向に鋳片全幅に亙つて磁力
線が延在するように静磁場を形成させ、この静磁場帯を
境界としてその上下に異なる金属を供給することを特徴
とする複合鋼材の連続鋳造方法。 ｌ＝（ｄｖ／ｆ）・・・（１） ここで、ｌ：鋳型内湯面レベルからの距離 ｄ：鋳片の表層となる金属の厚さ ｖ：鋳片の引抜速度 ｆ：鋳片の凝固速度 - （２）上下いずれかの金属がワイヤーで供給される特許
請求の範囲第１項記載の複合鋼材の連続鋳造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25289886A JPS63108947A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 複合金属材の連続鋳造方法 |
| US07/107,471 US4828015A (en) | 1986-10-24 | 1987-10-09 | Continuous casting process for composite metal material |
| CA000549701A CA1296864C (en) | 1986-10-24 | 1987-10-20 | Continuous casting process for composite metal material |
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