JPS63235062A - エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 - Google Patents
エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法Info
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- JPS63235062A JPS63235062A JP62067261A JP6726187A JPS63235062A JP S63235062 A JPS63235062 A JP S63235062A JP 62067261 A JP62067261 A JP 62067261A JP 6726187 A JP6726187 A JP 6726187A JP S63235062 A JPS63235062 A JP S63235062A
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- Manufacture And Refinement Of Metals (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、エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳
塊の製造方法に係り、時に電極先端に形成された液滴の
落下位置を変えて溶鋼プールの凝固界面形状を平担にし
、より方向性凝固に優れた鋳塊を製造する方法に関する
。
塊の製造方法に係り、時に電極先端に形成された液滴の
落下位置を変えて溶鋼プールの凝固界面形状を平担にし
、より方向性凝固に優れた鋳塊を製造する方法に関する
。
エレクトロスラグ再溶解法は、溶鋼が下方から次第に凝
固中も上方では常にスラグプールに加熱されるために、
凝固界面における温度勾配が他の鋳造法に比べて大きく
、方向性凝固に有利なプロセスであるといえる。この様
な特長を活かした従来のエレクトロスラグ再溶解による
方向性凝固鋳塊の製造方法は特開昭５１−５０８１４号
、あるいは特開昭５５−６４９５７号に記載されている
。
固中も上方では常にスラグプールに加熱されるために、
凝固界面における温度勾配が他の鋳造法に比べて大きく
、方向性凝固に有利なプロセスであるといえる。この様
な特長を活かした従来のエレクトロスラグ再溶解による
方向性凝固鋳塊の製造方法は特開昭５１−５０８１４号
、あるいは特開昭５５−６４９５７号に記載されている
。
前者はエレクトロスラグ再溶解した鋳塊を水冷鋳型から
連続的に引抜き、水冷鋳型直下の冷却水槽内で冷却し、
後者は水冷鋳型外周に設置した電磁誘導加熱コイルによ
り溶鋼プールを加熱することにより、凝固界面形状を平
担にし、かつ温度勾配を大きくして方向性凝固させる方
法である。
連続的に引抜き、水冷鋳型直下の冷却水槽内で冷却し、
後者は水冷鋳型外周に設置した電磁誘導加熱コイルによ
り溶鋼プールを加熱することにより、凝固界面形状を平
担にし、かつ温度勾配を大きくして方向性凝固させる方
法である。
上記従来技術は、エレクトロスラグ再溶解中に消耗電極
先端で形成される溶融した鋼の液滴が溶鋼プール中に持
込む熱が凝固界面形状に及ばず影響について述べておら
ず、鋳塊中心まで十分に方向性凝固を行えないという問
題があった。
先端で形成される溶融した鋼の液滴が溶鋼プール中に持
込む熱が凝固界面形状に及ばず影響について述べておら
ず、鋳塊中心まで十分に方向性凝固を行えないという問
題があった。
すなわち、エレクトロスラグ再溶解では消耗電極先端で
形成された液滴は、スラグプール中で液相線温度以上の
高温に過熱され、溶鋼プール中に連続的に落下する。そ
の結果、液滴落下部分の温度は高くなり、凝固が遅れて
溶鋼プールの凝固界面形状は著しくＶ字形になる。結晶
の成長方向は凝固界面に対してほぼ垂直であるので、溶
鋼プールの凝固界面形状がＶ字形になると方向性凝固が
できなくなる。
形成された液滴は、スラグプール中で液相線温度以上の
高温に過熱され、溶鋼プール中に連続的に落下する。そ
の結果、液滴落下部分の温度は高くなり、凝固が遅れて
溶鋼プールの凝固界面形状は著しくＶ字形になる。結晶
の成長方向は凝固界面に対してほぼ垂直であるので、溶
鋼プールの凝固界面形状がＶ字形になると方向性凝固が
できなくなる。
前記公知例は、溶鋼プール下方の冷却効果あるいは溶鋼
プール側方の加熱により凝固制御を行って凝固界面形状
の平担化を図っているが、上記の液滴の影響を取除くこ
とはできない。
プール側方の加熱により凝固制御を行って凝固界面形状
の平担化を図っているが、上記の液滴の影響を取除くこ
とはできない。
本発明の目的は、エレクトロスラグ再溶解にょシ方向性
凝固鋳塊を製造する方法において、エレクトロスラグ再
溶解中に消耗電極先端で形成された液滴の落下が凝固界
面形状に及ぼす影響を考慮して、凝固界面形状を平担に
して方向性凝固を良好にすることができる方法を提供す
るにある。
凝固鋳塊を製造する方法において、エレクトロスラグ再
溶解中に消耗電極先端で形成された液滴の落下が凝固界
面形状に及ぼす影響を考慮して、凝固界面形状を平担に
して方向性凝固を良好にすることができる方法を提供す
るにある。
上記目的は、エレクトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳
塊に互に偏心した相、対的回転を付与することにより達
成される。この相対的偏心回転は、消耗電極を水冷鋳型
の軸心に苅して偏心させて鋳型に回転を付与するか或い
は消耗電極を支持するスタブを鋳型の軸心上に位ｔａせ
、消耗電極を該スタブに偏心して接続し、スタブに回転
を付与することによって行うことができる。又は、両方
を併用してもよい。
塊に互に偏心した相、対的回転を付与することにより達
成される。この相対的偏心回転は、消耗電極を水冷鋳型
の軸心に苅して偏心させて鋳型に回転を付与するか或い
は消耗電極を支持するスタブを鋳型の軸心上に位ｔａせ
、消耗電極を該スタブに偏心して接続し、スタブに回転
を付与することによって行うことができる。又は、両方
を併用してもよい。
消耗電極と水冷鋳型は互に偏心して相対的に回転されて
いるため、消耗電極からの液滴の落下位置は水冷鋳型内
の水平方向において常に変化し、平均的に液滴が落下す
る。このため、溶鋼プールの水平方向の温度分布は均一
化され、その結果、凝固界面形状は平担になシ、方向性
凝固が達成される。
いるため、消耗電極からの液滴の落下位置は水冷鋳型内
の水平方向において常に変化し、平均的に液滴が落下す
る。このため、溶鋼プールの水平方向の温度分布は均一
化され、その結果、凝固界面形状は平担になシ、方向性
凝固が達成される。
本発明の一実島態様を第１図に基づいて説明する。
水冷定盤１士に水冷鋳型２を載置し、七の内部に消耗電
極３を偏心させて挿入する。水冷定盤１は側面に集電ブ
ラシ４が複数個取付けられ、ギヤ５を介してそ一夕６に
よって円周方向に回転できるようになっている。これに
よって消耗電極３と鋳塊７には互に偏心した相対的回転
が与えられる。
極３を偏心させて挿入する。水冷定盤１は側面に集電ブ
ラシ４が複数個取付けられ、ギヤ５を介してそ一夕６に
よって円周方向に回転できるようになっている。これに
よって消耗電極３と鋳塊７には互に偏心した相対的回転
が与えられる。
以上の状態でホットスタート或いはコールドスタート法
によってエレクトロスラグ再溶解をスタートさせる。消
耗電極３は先端をスラグプール８中に浸漬し、他端をケ
ーブル９を介して電源１゜へ接続する。消耗電極３の先
端はスラグプール８のジュール熱によって溶解して液滴
１１となシ、スラグプール８の下部に落下して溶鋼プー
ルするを形成する。そして、溶鋼プール１２は水冷鋳型
２及び既に凝固した鋳塊７への伝熱にょ）冷却されるが
、消耗電極３に対して水冷鋳型２は偏心回転されている
ために、液滴１１の落下位置は固定されず、水冷鋳型２
内の水平方向において常に変化し、平均的に落下する。
によってエレクトロスラグ再溶解をスタートさせる。消
耗電極３は先端をスラグプール８中に浸漬し、他端をケ
ーブル９を介して電源１゜へ接続する。消耗電極３の先
端はスラグプール８のジュール熱によって溶解して液滴
１１となシ、スラグプール８の下部に落下して溶鋼プー
ルするを形成する。そして、溶鋼プール１２は水冷鋳型
２及び既に凝固した鋳塊７への伝熱にょ）冷却されるが
、消耗電極３に対して水冷鋳型２は偏心回転されている
ために、液滴１１の落下位置は固定されず、水冷鋳型２
内の水平方向において常に変化し、平均的に落下する。
このため、溶鋼プール１２の水平方向の温度分布は均一
化され、その結果、凝固界面形状は平担となり、方向性
凝固が達成される。
化され、その結果、凝固界面形状は平担となり、方向性
凝固が達成される。
第１図は鋳型に回転を付与するようにした実施態様を示
したものであるが、他の実施態様として第２図に示すよ
うに、消耗１電極３をスタブ１３に偏心して接続し、ス
タブ１３を水冷鋳型と同心的に配置し、スタブ１３を回
転させることによって、消耗電極３と鋳塊７を互に偏心
して相対的に回転させることができる。スタブ１３の他
端はケーブル９を介して電源１０に接続される。なお、
第２図では水冷鋳型の図示は省略しである。
したものであるが、他の実施態様として第２図に示すよ
うに、消耗１電極３をスタブ１３に偏心して接続し、ス
タブ１３を水冷鋳型と同心的に配置し、スタブ１３を回
転させることによって、消耗電極３と鋳塊７を互に偏心
して相対的に回転させることができる。スタブ１３の他
端はケーブル９を介して電源１０に接続される。なお、
第２図では水冷鋳型の図示は省略しである。
水冷鋳型壁面から消耗電極までの距離は少なくとも１０
ｍ以上にすることが望ましい。この距離が１０ｍより小
さいと、エレクトロスラグ再解途中で追加されるスラグ
粉末の溶解性、流動性が阻害され、鋳塊鋳肌の悪化を招
きやすくなる。
ｍ以上にすることが望ましい。この距離が１０ｍより小
さいと、エレクトロスラグ再解途中で追加されるスラグ
粉末の溶解性、流動性が阻害され、鋳塊鋳肌の悪化を招
きやすくなる。
水冷鋳型の直径りと消耗電極の直径ｄとの関係はｄ／Ｄ
＝ ０．６〜０．２の範囲にあることが望ましい。
＝ ０．６〜０．２の範囲にあることが望ましい。
前記ｄ／Ｄの値が小さいと凝固界面を平担にすることが
難しくなるとともに生産性が悪くなる。この点からｄ／
Ｄは０．２以上が好ましい。ｄ／Ｄが大きくなるにつれ
て、凝固が遅く凝固界面が凹みやすい鋳塊中心部に液滴
が落下し、凝固の遅れを増長して凝固界面が平担になら
なくなる。このことがらｄ／Ｄの値は０．６以下にする
ことが望ましい。
難しくなるとともに生産性が悪くなる。この点からｄ／
Ｄは０．２以上が好ましい。ｄ／Ｄが大きくなるにつれ
て、凝固が遅く凝固界面が凹みやすい鋳塊中心部に液滴
が落下し、凝固の遅れを増長して凝固界面が平担になら
なくなる。このことがらｄ／Ｄの値は０．６以下にする
ことが望ましい。
鋳型及び消耗電極の回転速匿は、鋳塊及び消耗電極の大
きさ、電流、電圧などの溶解条件によって決定される。
きさ、電流、電圧などの溶解条件によって決定される。
以下本発明の具体的実施例について説明する。
実施例１
直径１２０■、高さ３５０ｍの水冷鋳型の内部に直径５
０闇のＪＩＳ規格ＳＫ３の消耗電極を用い、スラグとし
て７フ化カルシウム４０チー酸化カルシウム３０チーア
ルミナ３０チを用いてエレクトロスラグ再溶解を行った
。電圧は４０Ｖ、電流は１８００Ａとした。まだ、消耗
電極は鋳型中心畑より２５ｍ偏心させ、鋳型及び鋳塊の
回転数を１０ｒｐｍとした。鋼塊を縦断して調査した結
果、柱状デンドライトが鋳塊中心まで生成していた。ま
た、鋳塊水平面に対する結晶成長角度（デンドライト成
長角度）を測定した結果を第３図（図中（ａ））に示す
。消耗電極と鋳型を偏心回転させない以外は本実画側と
同一条件で溶解を行りた後述の比較例１の結果（第３図
中の（ｂ））と比較すれば、本実施例が方向性凝固に優
れていることが明らかである。
０闇のＪＩＳ規格ＳＫ３の消耗電極を用い、スラグとし
て７フ化カルシウム４０チー酸化カルシウム３０チーア
ルミナ３０チを用いてエレクトロスラグ再溶解を行った
。電圧は４０Ｖ、電流は１８００Ａとした。まだ、消耗
電極は鋳型中心畑より２５ｍ偏心させ、鋳型及び鋳塊の
回転数を１０ｒｐｍとした。鋼塊を縦断して調査した結
果、柱状デンドライトが鋳塊中心まで生成していた。ま
た、鋳塊水平面に対する結晶成長角度（デンドライト成
長角度）を測定した結果を第３図（図中（ａ））に示す
。消耗電極と鋳型を偏心回転させない以外は本実画側と
同一条件で溶解を行りた後述の比較例１の結果（第３図
中の（ｂ））と比較すれば、本実施例が方向性凝固に優
れていることが明らかである。
比較例１
消耗電極と鋳型を偏心回転δせなかった以外は実施例１
と全く同一条件でエレクトロスラグ再溶解を行った。そ
のデンドライト成長角度を第３図中の（ｂ）に示す。マ
クロ組織綬察０結果、鋳塊中心部分では方向性のない等
軸デンドライトが認められた。
と全く同一条件でエレクトロスラグ再溶解を行った。そ
のデンドライト成長角度を第３図中の（ｂ）に示す。マ
クロ組織綬察０結果、鋳塊中心部分では方向性のない等
軸デンドライトが認められた。
実施例２
実施例１と同一の鋳型を用い、その内部に第１表に示す
組成を有する直径５０ｍ＋の耐熱Ｎｉ合金の消耗電極を
挿入し、実施例１と同じ組成のスラグに酸化チタニウム
を若干加えたスラグを用い、アルゴンガスを水冷鋳型内
に流入しながらエレクトロスラグ再溶解を行った。他の
条件は実施例１と同一条件とした。得られた鋳塊を鍛造
したところ、従来方法による鋳塊は結晶粒界に沿って割
れが発生したが、本実施例で得られた鋳塊には発生せず
、方向性凝固鋳塊の熱間加工性が著しく改善されること
が明らかになった。
組成を有する直径５０ｍ＋の耐熱Ｎｉ合金の消耗電極を
挿入し、実施例１と同じ組成のスラグに酸化チタニウム
を若干加えたスラグを用い、アルゴンガスを水冷鋳型内
に流入しながらエレクトロスラグ再溶解を行った。他の
条件は実施例１と同一条件とした。得られた鋳塊を鍛造
したところ、従来方法による鋳塊は結晶粒界に沿って割
れが発生したが、本実施例で得られた鋳塊には発生せず
、方向性凝固鋳塊の熱間加工性が著しく改善されること
が明らかになった。
第 １ 表
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エレ
クトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳型に相対的な偏心
回転を付与し、電極先端で形成される液滴の落下位置を
変えることによって溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、鋳塊の方向性凝固を高めることができる。これによ
り、機械的性質および物理的性質が特定方向に優れた鋳
塊を得ることができる。
クトロスラグ再溶解中に消耗電極と鋳型に相対的な偏心
回転を付与し、電極先端で形成される液滴の落下位置を
変えることによって溶鋼プールの凝固界面形状を平担に
し、鋳塊の方向性凝固を高めることができる。これによ
り、機械的性質および物理的性質が特定方向に優れた鋳
塊を得ることができる。
第１図は本発明の一実施態様におけるエレクトロスラグ
再溶解装置の概要断面図、第２図は本発明の他の実施態
様におけるスタブと消耗電極の接続を示す図、第３図は
本発明を実施した鋳塊と従来のエレクトロスラグ再溶解
鋳塊の凝固時性の比較図である。 １・・・水冷定盤 ２・・・水冷鋳型３・・・消
耗゛べ極 ４・・・集電ブラシ５・・・ギヤ
６・・・モータ７・・・鋳塊 ８・
・・スラグプール９・・・ケーブル １０・・・
電源１１・・・液滴 １２・・・溶鋼プール１
３・・・スタブ。 第１図 帛２図
再溶解装置の概要断面図、第２図は本発明の他の実施態
様におけるスタブと消耗電極の接続を示す図、第３図は
本発明を実施した鋳塊と従来のエレクトロスラグ再溶解
鋳塊の凝固時性の比較図である。 １・・・水冷定盤 ２・・・水冷鋳型３・・・消
耗゛べ極 ４・・・集電ブラシ５・・・ギヤ
６・・・モータ７・・・鋳塊 ８・
・・スラグプール９・・・ケーブル １０・・・
電源１１・・・液滴 １２・・・溶鋼プール１
３・・・スタブ。 第１図 帛２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水冷鋳型内の溶融スラグプールの中で消耗電極をエ
レクトロスラグ再溶解して方向性凝固鋳塊を製造する方
法において、エレクトロスラグ再溶解中に消耗電極と凝
固した鋳塊に互に偏心した相対的回転を付与することを
特徴とするエレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳
塊の製造方法。 ２ 消耗電極を水冷鋳型の軸心より偏位させ、かつ前記
水冷鋳型に回転を付与する特許請求の範囲第１項記載の
エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方
法。 ３ 消耗電極を支持するスタブの軸心を水冷鋳型の軸心
上に位置させ、消耗電極を該スタブに偏心させて接続し
、該スタブをその軸心の周りに回転させる特許請求の範
囲第１項記載のエレクトロスラグ再溶解による方向性凝
固鋳塊の製造方法。 ４ 偏心回転時の水冷鋳型壁面から消耗電極までの距離
が少なくとも１０ｍｍ以上である特許請求の範囲第１項
、第２項又は第３項記載のエレクトロスラグ再溶解によ
る方向性凝固鋳塊の製造方法。 ５ 水冷鋳型の直径Ｄと消耗電極の直径ｄとがｄ／Ｄ＝
０．６〜０．２の関係にある特許請求の範囲第４項記載
のエレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067261A JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62067261A JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63235062A true JPS63235062A (ja) | 1988-09-30 |
| JPH0734987B2 JPH0734987B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13339839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62067261A Expired - Lifetime JPH0734987B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | エレクトロスラグ再溶解による方向性凝固鋳塊の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734987B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007069263A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Daido Steel Co Ltd | 再溶解炉に用いる電極へのスタブの取付け方法 |
| JP2009167511A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | エレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法 |
| CN113249585A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 东北大学 | 一种基于电极转速控制的恒熔池形状电渣重熔方法 |
| WO2023142422A1 (zh) * | 2022-01-28 | 2023-08-03 | 苏州大学 | 单进多出式水冷结晶器电渣重熔装置及电渣重熔的方法 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62067261A patent/JPH0734987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007069263A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Daido Steel Co Ltd | 再溶解炉に用いる電極へのスタブの取付け方法 |
| JP4654850B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-03-23 | 大同特殊鋼株式会社 | 再溶解炉に用いる電極へのスタブの取付け方法 |
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| JPH0734987B2 (ja) | 1995-04-19 |
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