JPS63174759A - 連続鋳造用鋳型 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳造スラブの巾を自由に調整できる連続鋳造
用鋳型に関するものである。

（従来の技術〉 連錦鈷通用這県は一一齢り二執イ云属性の良い季口又は
銅合金から作られているが、鋳型の内壁面は溶湯の冷却
で成長してくる凝固殻によってこすられるために損傷が
激しく、短時間の間に寿命限界に達するという問題があ
った。そこで、銅鋳型の内壁面に耐摩耗性に優れたニツ
ケルメツキ層やクロムメッキ層を設けて、摩耗を防止す
ることが試みられた。しかしながら、これらの金属は熱
伝導性が良好ではないので十分な抜熱効果を得ることが
できないという問題があった。そこで、高温の溶湯が接
触する鋳型の上手部には、耐摩耗性や耐熱疲労性は劣る
ものの熱伝導性に優れた金属（例えば銅又は銅り金）が
用いられ、また、溶湯が抜熱されて凝固した凝固殻と接
触する鋳型の下半部では、耐摩耗性に優れた金属（例え
ばニッケル又はニッケル合金）が用いられる。

一方、スラブ鋳造用の連続鋳造用鋳型として、従来、第
３図に示すように、短辺側の鋳型壁５を長辺側の鋳型壁
１で挟んだ構造を有する組立鋳型が広く用いられている
。この組立鋳型には、長辺側及び短辺側の鋳型壁をいず
れも固定したものと、短辺側の鋳型壁５を長辺側の鋳型
壁１の鋳造面に１０って可動に構成して鋳造スラブの巾
を自由に調整できる構造にしたらのとがある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、高温の溶湯と接触する鋳型内壁面上半部
では抜熱効果を高めるために熱伝導性に浸れた銅又は銅
合金が用いられ、一方、溶湯が抜熱されて凝固した凝固
殻と接触する鋳型内壁面下半部では耐摩耗性に優れたニ
ッケル又はニッケル合金が用いられる。

このような鋳型壁を用いて、第３図に示すようなスラブ
用の組立鋳型を構成した場合には、鋳込幅の変更時に長
辺側の鋳型壁における鋳造面を短辺側の鋳型壁の端部が
摺動摩擦するので、長辺側の鋳型壁における鋳造面、特
に耐摩耗性に劣る上半部の銅面に摺動傷が発生し、鋳片
に悪影響を与えるという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、鋳込中可変のスラブ用の組立鋳
型において、長辺側の鋳型壁における鋳造面の摺動傷を
防止できるようにした連続鋳造用鋳型を提供するにある
。

（問題点を解決するための手段） 上述のような問題点を解決するために、本発明の第１発
明に係る連続鋳造用鋳型にあっては、一対の相対向する
長辺側の鋳型壁と、両端部を長辺側の各鋳型壁における
鋳造面に接触させた状態で離間幅を調整自在とされた一
対の相対向する短辺側の鋳型壁とを備えるスラブ用の鋳
込幅可変の連続鋳造用鋳型において、銅又は銅合金から
なる長辺側の鋳型壁における鋳造面の上半部に銅又は銅
合金メッキ層を、下半部にニッケル又はニッケル合金メ
ッキ層を面一となるように設け、且つ、各メッキ層の表
面にニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防止被覆
を設けて成るものである。

また、本発明の第２発明に係る連続鋳造用鋳型にあって
は、一対の相対向する長辺側の鋳型壁と、両端部を長辺
側の各鋳型壁における鋳造面に接触させた状態で離間幅
を調整自在とされた一対の相込幅可変の連続鋳造用鋳型
において、銅又は銅き金からなる長辺側の鋳型壁におけ
る鋳造面の下半部を削落し、この削落された部分にニッ
ケル又はニッケル合金メッキ層を上半部と面一となるよ
うに設け、且つ、上半部と下半部を覆うようにニッケル
・鉄自金メッキ層よりなる摺動傷防止被覆を設けて成る
ものである。

（作用） 本発明にあっては、このように、鋳込中可変のスラブ鋳
造用の連続鋳造用鋳型において、長辺側の銅又は銅合金
よりなる鋳型壁の鋳造面の上半部に銅又は銅合金、下半
部にニッケル又はニッケル合金を配して、上半部及び下
半部を覆うようにニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺
動傷防止被覆を設けたから、鋳込中の変更時に短辺側の
鋳型壁の端部が長辺側の鋳型壁の鋳造面を摺動摩擦して
も、摺動傷が生じることは防止することができる。すな
わち、ニッケル・鉄合金メッキ層は摺動傷がｆすきに＜
＜、且つ、銅又は銅き金メッキ層との密着Ｉｈ、ｉ、ｌ
？ＬｈＺ”Ｐｔ、）’１；’Ｎ１Ｆ−’ｙ／７’１ｊ１
０４ｔ１ｄｉＩＩ％１．”／ト＝？’７−レｈｔマ”、
＋＋により銅より剥離されるおそれが少なく、摺動傷防
止被覆として適している。また、摺動傷防止用の被覆は
比較的薄くて良いので、上半部における熱伝導性を損な
うことがない、さらに、下半部においては、摺動傷防止
用の被覆が摩耗しても、その下側にニッケル又はニッケ
ル合金よりなる耐摩耗性のメッキ層が存在するので、銅
又は銅合金よりなる鋳型壁は摩耗を受けにくい。

（実施例〉 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る連続鋳造用鋳型におけ
る長辺側の鋳型壁の概略構成を示す断面図である。鋳型
壁１は一般に熱伝導性の良好な脱酸銅、クロム・ジルコ
ニウム含有銅、銀金有銅などからなる銅又は銅き金製で
あり、その鋳造面の上半部に銅又は銅合金よりなる上半
部メッキ層２、下半部にニッケル又はニッケル・鉄合金
のようなニッケル合金よりなる下半部メッキ層３を面一
となるように設けられ、上半部及び下半部メッキ層２．
３の表面にニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防
止被覆４を設けである。上半部メッキ層２と下半部メッ
キ層３との間には、鋳型壁１の内側から外側に向けて下
降傾斜するテーパ状の接き面を有し、この接合面により
メッキ層２．３を互いに密着接きさせている。

以下、上記鋳型壁の製造工程について説明する。

まず、鋳型壁１の鋳造面を切削研磨して整面した後、鋳
造面に付着する油脂類などを除去する脱脂処理を行って
水洗する。次に、鋳造面下半部をテープ被覆し、この被
覆状態で鋳造面上半部を活性化処理した後、上記処理面
に銅又は銅合金メッキを施して上半部メッキ層２を形成
する。

銅メッキ浴にはシアン酸浴、ピロリン酸浴、硫酸浴、弗
化ホウ素浴などがあるが、このうち特に好適には低温メ
ッキが可能で且つ毒性がなくしかも酸性浴である硫酸浴
を使用する。硫酸浴では粗雑なメッキとならないように
適宜の添加剤を用いるが、この添加剤としては硫黄原子
を含まない化合物たとえばゼラチンなどが望ましい、こ
の理由は、チオ尿素やチオ尿素誘導体を用いると鋳造時
に高温加熱されて分解しそれと同時にメッキ層に含まれ
た硫黄によって銅が脆化し割れを生じさせるおそれがあ
るからである。上記の如き添加剤を用いた硫酸浴の好ま
しき組成とメッキ条件を示すと次の通りである。

Ｃｕ　Ｓ　Ｏ４・５　Ｈ２０１００〜２００ｇ／ｊ！Ｈ
２ＳＯ，１００〜１８０ｇ／Ｉ Ｃｌ−１０〜５０ｍｇ／ｌ 添加剤　　　　　　　　　　　１０〜２０ｇ／ｌ液温度
　　　　　　　　　　　２０〜３０℃電流密度（Ｄ　Ｋ
　）　　　　　　　　０．５〜５＾／ム２撹拌　　　　
　　　　　　　　エア　。

上記鋼メッキ層の形成後、水洗し、下半部テープ被覆を
解除した後、上半部メッキＮ２の下端部を切削して、鋳
型壁１の内側から外側に向けて下降傾斜するテーバ状接
ぎ面を形成する０次いで、前記接合面及び鋳型壁１の下
半部を、前記と同様にして整面、脱脂、水洗した後、上
半部メッキ層２をテープ被覆し、この状態で、テーバ状
接き面しかる後、上記活性化処理面にニッケル又はニラ
ゲル自余メッキを施して、下半部メッキ層３を形成する
。

ニラゲルメッキ浴ではスルファミン酸浴が用いられる。

ニッケルメッキを施す場合のメッキ浴の液組成とメッキ
条件は次の通りである。なお、スルファミン酸浴ではメ
ッキ浴の撹拌は特に必要でない。

ｐ　Ｈ３、０〜５．０ スルフアミン酸ニツケル　　　４３０〜４５０ｇ／ｌ塩
化ニッケル　　　　　　　　３〜５ｇ／ｌホウ酸　　　
　　　　　　　　３０〜３５ｇ／ｌラウリル硫酸ナトリ
ウム　　　０．０１〜０．７ｇ／ｌ液温度　　　　　　
　　　　　４０〜６０℃電流密度（ＤＫ）　　　　　　
　　０．５〜１０八／ｄ彌２次いで、上半部テープ被覆
を解除した後、下半部メッキ層３の余剰部分を切削し、
必要であれば、上半部メッキ層２の一部をも切削加工し
てメッキ層２．３の表面が面一となるように加工する。

そｊ−て　面一となった表面全体を水洗及び活性化り几
理した後、ニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防
止被覆４を形成する。

ニッケル・鉄合金メッキを施す場合のメッキ浴の液組成
とメッキ条件は次の通りである。

ｐＨ２，５〜３．５ スルフアミン酸ニツケル　　　４３０〜４５０．／１ス
ルファミン酸第１鉄　　　　１〜３０ｇ／ｌ安定剤　　
　　　　　　　　　１〜５０ｇ／ｌホウ酸　　　　　　
　　　　　３０〜３５ｇ／ｌラウリル硫酸ナトリウム　
　　０．２〜０．３ｇ／ｌ液温度　　　　　　　　　　
　４０〜６０℃電流密度（ＤＫ）　　　　　　　　１〜
５＾／ｄｍ２ここで、ニッケル・鉄合金メッキ層の厚さ
は、０．０１乃至０．５０ｍ５＋とじ、好ましくは、０
．１乃至０．４ｎ＋＋＊である。メッキ厚さが上記下限
値よりも薄いと、摺動傷防止の効果が得られない、また
、メッキ厚さが上記上限値よりも厚いと、熱伝導率の低
下によりヒートクラックが発生する。

また、ニッケル・鉄合金メッキ層の鉄含有量は、１乃至
１０％とし、好ましくは、３乃至７％とする。鉄の含有
量が上記下限値よりも少ないと、硬度が低くなって摺動
傷防止の効果がなくなる。鉄の含有量が上記上限値より
も多いと、脆くなって割れ易くなる。

以上の構成からなる鋳型壁を用いて金属を連続鋳造する
に際しては、第３図に示すように、長片側の鋳型壁１と
短片側の鋳型壁５とを組み立てて、この鋳型の中空部に
上方からタンディシュ（図示せず）を介して溶湯を流し
込み、これを鋳型の内壁面を介して冷却する。なお、特
に図示しないが、各鋳型壁１．５には冷却装置が付加さ
れることは言うまでもない。

本発明の実施例として、層厚５鹸輸のニッケル・鉄合金
メッキ層よりなる摺動傷防止被覆を設けた連続鋳造用鋳
型を製作し、実際にスラブ鋼の鋳造を行ったところ、短
辺側の鋳型壁を移動させても長辺側の鋳型壁における鋳
造面に摺動傷が付くことはほとんどなくなり、鋳込幅の
変更を頻繁に行うことが可能となった。

第２図は第２発明に係る連続鋳造用鋳型における長辺側
の鋳型壁１の概略構成を示す断面図である。この第２図
に示す鋳型壁にあっては、銅又は鋼重金製の鋳型壁１に
おける下半部を削落して、ニッケル又はニッケル合金よ
りなる下半部メッキ層３を設け、第１図に示す鋳型壁に
おける上半部メッキ層２の形成を省略したものである。

その他の構成については、第１図の構成と同様である。

この鋳型壁を製造するに際して、まず、銅又は銅合金よ
りなる鋳型壁の鋳造面下半部を削落して、上半部内壁面
より外方に位置する下半部内壁面及びテーパ面を形成し
、この下半部内壁面及びテーパ面を整面した後、これら
の面に付着する油脂類などを除去する脱脂処理を行って
水洗する。しかるのち、上半部内壁面をテープ被覆し、
この被覆状態で下半部内壁面及びテーパ面の活性化処理
を施す、その後、上記活性化処理面にニッケル又はニッ
ケル合金メッキを施して、下半部メッキ層３を形成する
。次いで、上半部テープ被覆を解除したｊ＆、下半部メ
ッキ層３の余剰部分を切削し、必が面一となるように加
工する。そして、面一となった表面全体を水洗及び活性
化処理した後、ニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動
傷防止被覆４を形成する。

第２図の構成の鋳型についても、実施例として、層厚５
１のニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防止被覆
を設けた連続鋳造用鋳型を製作し、実際にスラブ鋼の鋳
造を行ったところ、短辺側の鋳型壁を移動させても長辺
側の鋳型壁における鋳造面に摺動傷が付くことはほとん
どなくなり、鋳込幅の変更を頻繁に行うことが可能とな
った。

なお、鋳込み初期のスプラッシュ（溶鋼飛沫）の付着を
防止するために、鋳型壁の鋳造面に薄いクロムメッキ層
を形成することが従来提案されているが、クロムは硬度
が高く、且つ、伸びが低く、その上、構造的（組織的）
に見てマイクロクラックの集合体であるので、溶湯との
接触時に生ずる熱応力により銅より剥離され、離説する
という問題があり、本発明のニッケル・鉄合金メッキ層
のよのである。

（発明の効果） 本発明は上述のように、鋳込中可変のスラブ鋳造用の連
続鋳造用鋳型において、長辺側の銅又は銅き金よりなる
鋳型壁の鋳造面の上半部に銅又はｔ＝金、下半部にニッ
ケル又はニッケル合金を配して、この上半部及び下半部
を覆うようにニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷
防止被覆を設けたから、鋳込中の変更時に短辺側の鋳型
壁の端部が長辺側の鶴型壁の鋳造面を摺動摩擦しても、
摺動傷が生じることは防止できるという効果がある。ま
た、摺動傷防止被覆は比較的薄くて良いので、上半部の
熱伝導性が損なわれることはなく、しかも、下半部につ
いては耐摩耗性をさらに高めることが可能となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連続鋳造用鋳型における長辺側の
鋳型壁の断面図、第２図は併合発明に係る連続鋳造用鋳
型における長辺側の鋳型壁の断面図、第３図は従来の組
立鋳型の概略構成を示す斜視図である。 １は鋳型壁、２は上半部メッキ層、３は下半部メッキ層
、４は摺動傷防止被覆である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の相対向する長辺側の鋳型壁と、両端部を長
   辺側の各鋳型壁における鋳造面に接触させた状態で離間
   幅を調整自在とされた一対の相対向する短辺側の鋳型壁
   とを備えるスラブ用の鋳込幅可変の連続鋳造用鋳型にお
   いて、銅又は銅合金からなる長辺側の鋳型壁における鋳
   造面の上半部に銅又は銅合金メッキ層を、下半部にニッ
   ケル又はニッケル合金メッキ層を面一となるように設け
   、且つ、各メッキ層の表面にニッケル・鉄合金メッキ層
   よりなる摺動傷防止被覆を設けて成ることを特徴とする
   連続鋳造用鋳型。
2. （２）ニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防止被
   覆は、０．０１乃至０．５０ミリメートルの厚さに形成
   して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   連続鋳造用鋳型。
3. （３）ニッケル・鉄合金メッキ層よりなる摺動傷防止被
   覆における鉄含有量は、１乃至１０重量％であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造用鋳型
   。
4. （４）一対の相対向する長辺側の鋳型壁と、両端部を長
   辺側の各鋳型壁における鋳造面に接触させた状態で離間
   幅を調整自在とされた一対の相対向する短辺側の鋳型壁
   とを備えるスラブ用の鋳込幅可変の連続鋳造用鋳型にお
   いて、銅又は銅合金からなる長辺側の鋳型壁における鋳
   造面の下半部を削落し、この削落された部分にニッケル
   又はニッケル合金メッキ層を上半部と面一となるように
   設け、且つ、上半部と下半部を覆うようにニッケル・鉄
   合金メッキ層よりなる摺動傷防止被覆を設けて成ること
   を特徴とする連続鋳造用鋳型。