CN104815971A - 铸造方法和铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹的铸造方法和铸造装置。该铸造方法至少包括冷却工序，在该冷却工序中，冷却具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯，其中，所述冷却工序包括冷却抑制工序，在该冷却抑制工序中，利用冷却抑制部件抑制所述铸坯的冷却。

Description

铸造方法和铸造装置

技术领域

本发明涉及铸造方法和铸造装置，特别涉及用于防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹的铸造方法和铸造装置。

背景技术

作为钢铁生产工艺之一，能够列举出钢铁联合工艺。具体而言，为这样的工艺：在高炉内从铁矿石制造铁水，接着在转炉内从铁水制造钢水，之后通过连续铸造使经二次精炼而高纯度化的钢水凝固。在对得到的铸造品加热后进行热轧，之后经过多个工序而得到钢铁制品(非专利文献1)。

连续铸造法是连续地进行使钢水凝固的铸造的方法、即：在铸模内连续地对钢水进行铸造并连续地取出凝固了的铸坯来进行生产的方法。作为连续铸造装置的设备，具有：用于分配来自浇包的钢水的中间包；用于向铸模引导钢水的浸渍喷嘴；用于使钢水凝固而形成凝固壳的铸模；以及用于从凝固壳的周围对凝固壳进行冷却的二次冷却带等。

采用连续铸造法，能够使熔融金属连续地凝固，因此能够提高生产率。并且，该连续铸造法是能够应对铁系、铝系、铜系以及它们的合金等各种金属材料的方法。

发明内容

发明要解决的问题

作为连续铸造法的问题，能够列举出在铸造过程中铸坯的表面裂纹、内部裂纹。熔融金属随着温度降低而逐渐凝固，因此根据金属材料的组成的不同，在铸造的过程中在特定的温度区域中有时表现出不耐拉伸、不耐弯曲的易碎性质。在此在由于某些原因而施加拉伸应力时，有时在铸坯上出现裂纹。特别是，中心部分出现裂纹的铸坯难以满足最终制品的要求性能，无法进入热加工等接下来的工序，导致生产率降低。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：日本田中和明著，“よくわかる最新金属の基本と仕組み”，第1版，株式会社秀和システム，2013年3月15日，p.124－125。

鉴于所述问题点，本发明的目的在于提供一种用于防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹的铸造方法和铸造装置。

用于解决问题的方案

为了解决所述问题，本发明人对用于防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹的方法进行了认真研究。结果发现，在铸造过程中，通过抑制在外周部具有凝固壳的铸坯的冷却，能够防止铸坯的中心部分出现裂纹。而且，通过抑制冷却，还能够防止铸坯的温度过度降低，结果，能够减轻在热加工等接下来的工序中对铸坯再加热的负担。本发明人得到所述见解，从而想到了本发明。

即，本发明的铸造方法至少包括冷却工序，在该冷却工序中，冷却具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯，其中，所述冷却工序包括冷却抑制工序，在该冷却抑制工序中，利用冷却抑制部件抑制所述铸坯冷却。

本发明的另一技术方案是一种铸造装置，该铸造装置至少包括：铸模，其用于冷却被注入了的合金熔融金属，从而形成具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯；冷却抑制部件，其用于抑制自所述铸模的铸模下部沿垂直方向下降的所述铸坯的冷却。

发明的效果

采用本发明的铸造方法和铸造装置，能够防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹。

附图说明

图1是表示本发明的铸造装置的一形态的剖视图。

图2是表示与图1不同的形态的铸造装置的剖视图。

图3是表示与图1、图2不同的形态的铸造装置的剖视图。

图4是表示与图1～图3不同的形态的铸造装置的剖视图。

图5是表示冷却抑制部件的一形态的图。

图6是表示以往的铸造装置的剖视图。

图7是通过实施例1、2铸造的铸坯的剖视图。

图8是通过比较例1、2铸造的铸坯的剖视图。

图9是通过实施例3铸造的铸坯的剖视图。

具体实施方式

以下，详细说明本发明的铸造方法和铸造装置的一般形态。其中，本发明并不受以下要说明的形态限定。

本发明的铸造方法至少包括冷却工序，在该冷却工序中，冷却具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯。通过冷却该铸坯，使由凝固壳包围的未凝固部凝固，而得到铸造品。冷却具有这样的情况：根据得到的铸坯的热容量而利用冷却设备强制冷却的情况、在铸造环境下的室温气氛下自然冷却的情况，所述冷却工序还包括冷却抑制工序，在该冷却抑制工序中，抑制所述铸坯冷却，以使该铸坯的冷却速度慢于自然冷却(大气中放热)。通过该工序能够防止在冷却过程中铸坯的中心部分出现裂纹。在冷却工序中，在不抑制冷却的情况下铸坯的中心部分欲出现裂纹的时期抑制冷却，从而能够防止出现裂纹。另外，除了在所述裂纹欲出现的时期之外，还能够在该时期前后的规定部位也抑制冷却。也能够在从冷却工序开始到冷却工序结束为止的期间抑制冷却。

冷却抑制部件只要是能够抑制所述铸坯冷却的部件即可。所述铸坯在未凝固部的外周部具有凝固壳，但未完全变冷，因此表面温度非常高。因此，冷却抑制部件能够至少包括绝热材料，该绝热材料具有能够耐得住所述铸坯的表面温度的耐热性。作为绝热材料，例如能够使用陶瓷纤维毯、耐火砖、岩棉、绝热板、绝热砖等。作为冷却抑制部件，能够列举出能够利用所述绝热材料覆盖所述铸坯的凝固壳周边的部件。例如，能够采用这样的冷却抑制部件：该冷却抑制部件为箱状、筒状等，与铸坯的形状相对应具有沿上下方向贯通该冷却抑制部件的空间部或者沿与上下方向垂直的方向贯通该冷却抑制部件的空间部，该冷却抑制部件的受铸坯的热量影响的内壁由绝热材料覆盖。所述绝热材料既可以与所述铸坯的凝固壳接触，也可以不与所述铸坯的凝固壳接触。其中，为了充分得到抑制冷却的效果，优选所述铸坯的凝固壳与绝热材料之间的距离为0mm～100mm。

本发明的铸造方法能够应对铁系、铝系、铜系以及它们的合金等各种金属材料，能够使所述铸坯的材料为钢铁材料。钢铁材料是以铁为主要成分的材料，是重要的工业材料。本发明的铸造方法是能够以这样的钢铁材料为对象的方法。

在所述铸坯的材料为钢铁材料的情况下，铸坯的未凝固部会因冷却而凝固成奥氏体组织，通过进一步冷却而成为铁素体组织。在含有碳的碳钢的情况下，铸坯的未凝固部会因冷却而凝固成奥氏体和渗碳体的两相混合物，通过进一步冷却而成为铁素体和渗碳体的两相混合物、即珠光体组织。另一方面，凝固壳自奥氏体进一步被冷却而成为铁素体，在碳钢的情况下自奥氏体和渗碳体的两相混合物成为珠光体。奥氏体为面心立方晶格构造，原子填充率为74％。另一方面，铁素体为体心立方晶格构造，原子填充率为68％。通过自奥氏体向铁素体转变，由此原子填充率降低，因此铸坯的体积发生膨胀。在冷却工序中，从铸坯的表面向内部自奥氏体向铁素体转变，体积的膨胀也从铸造的表面向内部进展。在从体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间内的铸坯具有不耐拉伸、不耐弯曲的易碎性质。在铸坯的体积急剧膨胀的情况下，在到膨胀结束为止的期间内由于某些原因而施加拉伸应力时，铸坯的中心部分容易出现裂纹。

在本发明的铸造方法中，所述冷却抑制工序能够包括第1冷却抑制工序，在该第1冷却抑制工序中，在自奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变的过程中抑制冷却。在因转变而使铸坯的体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间，能够抑制因冷却而导致铸坯的体积急剧膨胀，因此能够防止铸坯的中心部分出现裂纹。所述第1冷却抑制工序能够使用所述冷却抑制部件。

本发明的铸造方法能够采用连续铸造方法。该连续铸造方法至少包括注入工序、铸坯形成工序、取出工序和冷却工序。所述注入工序是用于将钢铁材料的熔融金属注入铸模的工序，是用于使熔融金属凝固而形成铸坯之前的工序。所述铸坯形成工序是用于通过冷却所述铸模而将所述熔融金属冷却、从而形成铸坯的工序，该铸坯具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳。通过该工序使熔融金属冷却而形成铸坯。所述取出工序是用于自所述铸模取出所述铸坯的工序。通过该工序取出了的铸坯能够在接下来的工序中被冷却，并且依次向已取出铸坯的铸模内注入熔融金属。所述冷却工序是所述取出工序后的用于冷却所述铸坯的工序。通过该工序，使具有未凝固部和凝固壳的铸坯向铁素体组织或者珠光体组织转变。利用包括这些工序的连续铸造方法能够连续地对熔融金属进行铸造来制造铸坯。

所述连续铸造方法还能够包括铸坯切断工序，该铸坯切断工序在所述冷却工序后，对所述铸坯进行切断。能够根据情况将切割下的铸坯作为电极，在经过真空电弧再熔化、电渣再熔化等处理之后进入接下来的工序的热加工。热加工是通过再结晶温度以上的热加工对金属材料进行轧制、锻造、挤出等塑性加工。因此，需要将冷却了的铸坯加热到再结晶温度以上，通过在从转变为铁素体组织或珠光体组织的状态、到所述铸坯被切断为止的期间抑制冷却，能够减轻进行加热的负担。因此，在本发明的铸造方法中，所述冷却抑制工序能够包括第2冷却抑制工序，在该第2冷却抑制工序中，抑制直到转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯被切断为止进行的冷却。所述第2冷却抑制工序能够使用所述冷却抑制部件。另外，所述第1冷却抑制工序和所述第2冷却抑制工序能够是不连续的工序，并且也能够是连续的工序。例如，通过冷却抑制部件持续地抑制铸坯冷却、直到自铸模取出了的铸坯被切断为止，能够设为连续的冷却抑制工序。

所述连续铸造方法能够在所述取出工序后且所述冷却工序之前包括用于冷却所述铸坯的二次冷却工序。通过该工序冷却铸坯直到刚要抑制冷却之前，从而能够缩短冷却铸坯的期间，因此能够提高铸造效率。作为二次冷却工序，能够列举出例如通过喷射水、喷射气水等从外部冷却铸坯的凝固壳的工序。

接着，说明本发明的铸造装置。本发明的铸造装置至少包括铸模和冷却抑制部件。所述铸模用于冷却被注入了的熔融金属而形成铸坯，该铸坯具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳。铸模能够使用模具，优选是具有能够供熔融金属注入的、沿上下方向贯通该铸模的空间部的铸模。这是因为，能够自该空间部上部向铸模内注入熔融金属，并自该空间部下部取出通过使被注入了的熔融金属冷却而制造出的铸坯，从而能够提高制造效率。所述冷却抑制部件是用于抑制自所述铸模的铸模下部沿垂直方向下降的所述铸坯的冷却的部件。自所述铸模下降的所述铸坯在铸造环境下的室温气氛下通过自然冷却等被冷却。使用冷却抑制部件能够防止在冷却过程中铸坯的中心部分出现裂纹。在冷却过程中的、在铸坯的中心部分欲出现裂纹的时期使用冷却抑制部件，从而能够防止出现裂纹。另外，除了在所述欲裂纹出现的时期之外，还能够在该时期的前后也抑制冷却。也能够在从冷却工序开始到冷却工序结束为止的期间抑制冷却。

所述冷却抑制部件能够至少包括具有耐热性的绝热材料。作为绝热材料，例如能够使用陶瓷纤维毯、耐火砖、岩棉、绝热板、绝热砖等。作为冷却抑制部件，能够列举出能够利用所述绝热材料覆盖所述铸坯的凝固壳周边的部件。例如，能够采用这样的冷却抑制部件：该冷却抑制部件为箱状、筒状等，与铸坯的形状相对应具有沿上下方向贯通该冷却抑制部件的空间部，冷却抑制部件的受铸坯的热量影响的内壁由绝热材料覆盖。所述绝热材料既可以与所述铸坯的凝固壳接触，也可以不与所述铸坯的凝固壳接触。其中，为了充分得到抑制冷却的效果，优选所述铸坯的凝固壳与绝热材料之间的距离为0mm～100mm。

对于本发明的铸造装置，所述铸坯的材料为钢铁材料，从而能够以钢铁材料为铸造对象。在该情况下，所述冷却抑制部件能够包括第1冷却抑制部件，该第1冷却抑制部件用于抑制该铸坯直到该铸坯的奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变结束为止的期间内的冷却。在因转变而使铸坯的体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间，能够抑制因冷却而导致铸坯的体积急剧膨胀，因此能够防止铸坯的中心部分出现裂纹。所述第1冷却抑制部件能够使用所述冷却抑制部件。

本发明的铸造装置能够采用连续铸造装置。该连续铸造装置至少包括容器、铸模、控制部件和冷却抑制部件。所述容器是用于保持钢铁材料的熔融金属并将该熔融金属注入所述铸模的容器。作为该容器，能够列举出中间包。中间包能够调节熔融金属的流量，并且能够使熔融金属中的熔渣、夹杂物等浮起而进行分离。对于所述铸模，为以上所述那样，更具体而言，通常使用具有沿上下方向贯通该铸模的空间部的铸模，该铸模为水冷式铜制或铁制的模具。所述控制部件是用于控制自所述铸模的铸模下部沿垂直方向下降的所述铸坯的下降速度的部件。若铸坯在自身重量的作用下下降速度过快，则有时凝固壳的较薄的部分发生破裂而使未凝固的熔融金属暴露、即发生铸漏。另外，若下降速度过慢，则生产效率降低。因此，为了维持生产效率并稳定地制造铸坯，需要用于控制铸坯的下降速度的控制部件。作为控制部件，能够使用能够控制铸坯的拉出的升降装置等。所述冷却抑制部件为以上所述那样。

所述连续铸造装置还能够包括铸坯切断部件，该铸坯切断部件用于对转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯进行切断。在该情况下，所述冷却抑制部件能够包括第2冷却抑制部件，该第2冷却抑制部件用于抑制直到转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯被切断为止的期间内的冷却。通过设置该第2冷却抑制部件，能够减轻在接下来的工序的热加工等中将铸锭加热到再结晶温度以上的负担。所述第2冷却抑制部件能够使用所述冷却抑制部件。另外，所述第1冷却抑制部件和所述第2冷却抑制部件能够是不连续的部件，并且还能够是连续的部件。例如，利用连续的冷却抑制部件能够持续地抑制自模具下降了的铸坯冷却直到该铸坯被切断为止。

所述连续铸造装置能够在所述铸模与所述冷却抑制部件之间包括用于冷却所述铸坯的二次冷却部件。使用该部件能够提高铸造效率。作为二次冷却部件，能够列举出例如具有喷雾嘴的二次冷却带。

所述连续铸造装置能够包括用于向铸模引导中间包内的熔融金属的浸渍喷嘴、用于阻断熔融金属与外部空气接触的遮挡件等附加设备。

以下，参照附图说明本发明的铸造方法和铸造装置的实施方式。在该情况下，本发明并不限定于附图中的实施方式。

图6是表示以往的铸造装置的剖视图。图示的铸造装置101是垂直型的铸造装置，包括：中间包103，其用于保持钢铁材料的熔融金属102；铁制的水冷模具104；升降装置106，其用于控制铸坯105的下降速度。中间包103所保持的熔融金属102从设于中间包103的底部的喷嘴107作为熔融金属流108被注入配置有熔渣109的水冷模具(铸模)104内。被注入水冷模具104内的熔融金属102因被注入水冷模具104内而被冷却，从而自熔体A经过熔体与固相的混合物B的状态而进一步成为固相C。成为固相C而成的铸坯105被升降装置106自水冷模具104拉出并被冷却。铸造装置101还能够包括用于阻断熔融金属102与外部空气接触的遮挡件110以及用于切断铸坯105的铸坯切断装置(未图示)。成为固相C而成的铸坯105因冷却而从表面向内部自奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变，并且体积发生膨胀。在从体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间内的铸坯具有不耐拉伸、不耐弯曲的易碎性质。若铸坯的体积急剧膨胀，则在到膨胀结束为止的期间内由于某些原因而施加拉伸应力时，有时铸坯的中心部分容易出现裂纹。

图1是表示本发明的铸造装置的一形态的剖视图。图示的铸造装置1－1是垂直型的铸造装置，包括：中间包3，其用于保持钢铁材料的熔融金属2；铁制的水冷模具4；升降装置6，其用于控制铸坯5的下降速度。除此之外，还能够包括用于阻断熔融金属2与外部空气接触的遮挡件10以及用于切断铸坯5的铸坯切断装置(未图示)，这与图6所示的以往的铸造装置101相同。铸造装置1－1与铸造装置101的不同在于，还包括用于抑制冷却的箱11。

图5是表示冷却抑制部件的一形态的图。图5的(a)是箱11的立体图，箱主体12具有沿上下方向贯通箱主体12的空间部13，箱主体12的内壁由绝热材料14覆盖。如图5的(b)～图5的(d)所示，箱11的截面能够采用四边形、圆形、多边形等形状，能够采用与铸坯5的截面形状相对应的各种形状。只要能够防止铸坯5的中心部分出现裂纹，则并不特别限定箱11的上下方向的长度。

在铸造装置1－1中，中间包3所保持的熔融金属2从设于中间包3的底部的喷嘴7做熔融金属流8被注入配置有熔渣9的水冷模具4。被注入水冷模具4的熔融金属2因被注入水冷模具4而被冷却，从而自熔体A经过熔体与固相的混合物B的状态而进一步成为固相C。成为固相C的铸坯5因冷却而从表面向内部自奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变，并且体积发生膨胀。通过利用箱11进行覆盖而抑制从体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间内的铸坯5冷却，从而能够抑制因冷却而导致铸坯5的体积急剧膨胀。由此，能够防止铸坯5的中心部分出现裂纹。箱11的绝热材料14与铸坯5不接触，存在有空隙15。铸坯5被升降装置6自水冷模具4和箱11拉出。

图2是表示与图1不同的形态的铸造装置的剖视图。图示的铸造装置1－2包括铸造装置1－1的装置结构，除此之外还包括用于抑制冷却的箱16和用于切断铸坯5的铸坯切断装置17。箱16用于抑制直到被箱11覆盖且转变结束的铸坯5被铸坯切断装置17切断为止的期间内的冷却。由此，能够减轻在接下来的工序的热加工等中将切断了的铸坯5加热到再结晶温度以上的负担。其中，优选的是，箱16是为了抑制升降装置6侧的被切断的铸坯的冷却而设置的。由此，能够进一步减轻以上所说明的对铸坯再加热的负担。箱16的结构与图4所示的箱11同样地具有沿上下方向贯通箱16的空间部，且箱16的内壁由绝热材料覆盖。并且，箱16的截面能够采用与铸坯5的截面形状相对应的各种形状。只要能够抑制直到铸坯5被铸坯切断装置17切断为止的期间内的冷却，则并不特别限定箱16的上下方向的长度。箱16的绝热材料18与铸坯5不接触，存在有空隙19。在图2中，在箱11与箱16之间设有间隔，但若没有间隔，则能够更加有效地抑制冷却。此外，本发明的铸造装置也能够如图3所示的铸造装置1－3那样包括使箱11和箱16在上下方向上成为一体而成的箱20，而不是包括箱11和箱16。若采用箱20，则能够防止铸坯5的中心部分出现裂纹，并且能够抑制之后的铸坯5冷却。

图4是表示与图1～图3不同的形态的铸造装置的剖视图。图示的铸造装置1－4包括铸造装置1－1的装置结构，除此之外在水冷模具4与箱11之间还包括用于冷却铸坯5的二次冷却带21。能够利用二次冷却带21冷却铸坯5直到刚要抑制冷却之前。结果，能够缩短冷却铸坯5的期间，因此能够提高铸造效率。

如上所述，采用本发明的铸造方法和铸造装置，能够防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹。

【实施例】

以下，通过示出实施例等来具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例等。

[实施例1]

使用图1所示的铸造装置进行铸造。在中间包内保持熔融金属，向预先配置有熔化了的熔渣的水冷模具内注入熔融金属。利用水冷模具冷却熔融金属而形成铸坯，利用升降装置自水冷模具的下部拉出铸坯。利用用于抑制冷却的箱抑制自水冷模具拉出了的铸坯因放热而冷却。与熔融金属注入水冷模具内的注入量相应地从水冷模具内拉出铸坯，从而将水冷模具内的熔融金属的金属液面保持在比水冷模具的入口靠下方150mm的恒定位置。熔渣的组成表示在表1中。熔融金属使用与日本JIS SKD11相当的熔融金属。熔融金属的成分表示在表2中。水冷模具的内部的形状是截面为正方形(纵400mm、横400mm)、长度为400mm的立方体形状。箱是如图5的(a)、(b)所示那样将铁制的箱主体的内壁由厚度为50mm的绝热板覆盖而成的箱，具有沿上下方向贯通该箱的空间部，该箱的截面为正方形的形状。正方形的一边为460mm，该箱配置为与铸坯的表面之间设有30mm的间隙。箱的高度为1000mm，箱的入口配置在比金属液面靠下方1300mm的位置，箱的出口配置在比金属液面靠下方2300mm的位置。将熔渣的厚度设为50mm，将熔融金属的温度设为1500℃，将铸造速度设为35kg/分(31.2mm/分)，并以此进行铸造直到长度成为3m为止。

【表1】

熔渣组成(质量％)

CaO	Al2O3	CaF2	SiO2
				36	27	27	10

【表2】

熔融金属组成(质量％)

钢钟

C

Si

Mn

Cr

Mo

W

V

Fe

SKD11

1.50

0.30

0.40

12.0

1.0

-

0.3

其余部分

[实施例2]

作为水冷模具，使用内部形状为内径450mm、长度400mm的圆柱状的模具。并且，如图5的(c)所示，箱使用这样的箱：该箱是将铁制的箱主体的内壁由厚度为50mm的绝热板覆盖而成的，该箱具有沿上下方向贯通该箱的空间部，且该箱的截面为圆形的形状。该箱的内径为510mm，该箱配置为与铸坯的表面之间设有30mm的间隙。箱的高度为1000mm，箱的入口配置在比金属液面靠下方1300mm的位置，箱的出口配置在比金属液面靠下方2300mm的位置。像这样，为了制造截面为圆形的铸坯，改变水冷模具和箱的形状之外，除以此外，利用与实施例1相同的条件进行铸造。

[比较例1]

除了不使用箱之外，利用与实施例1相同的条件进行铸造。

[比较例2]

除了不使用箱之外，利用与实施例2相同的条件进行铸造。

图7是将通过实施例铸造出的铸坯冷却至室温以下后、对铸造方向上的横截面和穿过中心轴线的纵截面进行拍摄而得到的截面照片。图7的(A)是实施例1的结果，图7的(A)的(a)是横截面的截面照片，图7的(A)的(b)是纵截面的截面照片。图7的(B)是实施例2的结果，同样地，图7的(B)的(a)是横截面的截面照片，图7的(B)的(b)是纵截面的截面照片。由图7中的截面照片可知，在实施例1和实施例2中的任一结果中，均未发现铸坯的截面中心部分的裂纹。

图8是表示将通过比较例铸造出的铸坯冷却至室温以下后、对横截面和穿过中心轴线的纵截面进行拍摄而得到的截面照片。图8的(A)是比较例1的结果，图8的(A)的(a)是横截面的截面照片，图8的(A)的(b)是纵截面的截面照片。图8的(B)是比较例2的结果，同样地，图8的(B)的(a)是横截面的截面照片，图8的(B)的(b)是纵截面的截面照片。由图8中的截面照片可知，在比较例1和比较例2中的任一结果中，均发现在铸坯的截面中心部分存在裂纹。

[实施例3]

与实施例1相比，在实施例3中铸造截面较大的铸坯。

使用表3所示的组成的熔渣，水冷模具的内部的形状采用截面为长方形(纵400mm、横600mm)、长度为400mm的长方体形状。箱是类似于图5的(a)、图5的(b)的形状，是将铁制的箱主体的内壁由厚度为50mm的绝热板覆盖而成的箱，具有沿上下方向贯通该箱的空间部，该箱的截面为纵460mm、横660mm的长方形的形状，箱的高度为1000mm。以铸造速度为30mm/分的速度铸造到400分钟。其他条件采用与实施例1相同的条件。

【表3】

熔渣组成(质量％)

CaO	Al2O3	CaF2	SiO2
				30	15	25	30

图9是将通过实施例铸造出的铸坯冷却至室温以下后、对铸造方向上的横截面进行拍摄而得到的截面照片。由图9中的横截面照片可知，在实施例3的结果中也没有发现铸坯的截面中心部分的裂纹。

根据以上结果，能够确认的是，通过利用具有绝热材料的箱覆盖铸坯来抑制从体积开始膨胀到膨胀结束为止的期间内的铸坯的冷却，从而能够抑制因冷却而导致铸坯的体积急剧膨胀，结果，能够防止铸坯的截面中心部分出现裂纹。

产业上的可利用性

采用本发明，能够防止在铸造过程中铸坯的中心部分出现裂纹，因此在产业上是有用的。

附图标记说明

1－1、铸造装置；1－2、铸造装置；1－3、铸造装置；1－4、铸造装置；2、熔融金属；3、中间包；4、水冷模具；5、铸坯；6、升降装置；7、喷嘴；8、熔融金属流；9、熔渣；10、遮挡件；11、箱；12、箱主体；13、空间部；14、绝热材料；15、空隙；16、箱；17、铸坯切断装置；18、绝热材料；19、空隙；20、箱；21、二次冷却带；101、铸造装置；102、熔融金属；103、中间包；104、水冷模具；105、铸坯；106、升降装置；107、喷嘴；108、熔融金属流；109、熔渣；110、遮挡件；A、熔体；B、熔体与固相的混合物；C、固相

Claims (12)

1.一种铸造方法，该铸造方法至少包括冷却工序，在该冷却工序中，冷却具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯，其中，

所述冷却工序包括冷却抑制工序，在该冷却抑制工序中，利用冷却抑制部件抑制所述铸坯的冷却。

2.根据权利要求1所述的铸造方法，其中，

所述冷却抑制部件至少包括具有耐热性的绝热材料。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的铸造方法，其中，

所述铸坯的材料为钢铁材料，所述冷却抑制工序包括第1冷却抑制工序，在该第1冷却抑制工序中，在该铸坯的奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变的过程中抑制该铸坯的冷却。

4.根据权利要求3所述的铸造方法，其中，

所述铸造方法是连续铸造方法，至少包括：

注入工序，在该注入工序中，将钢铁材料的熔融金属注入铸模；

铸坯形成工序，在该铸坯形成工序中，通过冷却所述铸模而对所述熔融金属进行冷却，从而形成具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯；

取出工序，在该取出工序中，将所述铸坯自所述铸模取出；

所述冷却工序，

所述冷却工序是用于冷却所述取出工序后的所述铸坯的工序。

5.根据权利要求4所述的铸造方法，其中，

所述连续铸造方法还包括铸坯切断工序，该铸坯切断工序在所述冷却工序后，在该铸坯切断工序中对所述铸坯进行切断，所述冷却抑制工序包括第2冷却抑制工序，在该第2冷却抑制工序中，抑制直到转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯被切断为止进行的冷却。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的铸造方法，其中，

所述连续铸造方法在所述取出工序后且所述冷却工序之前还包括用于冷却所述铸坯的二次冷却工序。

7.一种铸造装置，其中，

该铸造装置至少包括：

铸模，其用于冷却被注入了的熔融金属，从而形成具有未凝固部和位于该未凝固部的外周部的凝固壳的铸坯；

冷却抑制部件，其用于抑制自所述铸模的铸模下部沿垂直方向下降的所述铸坯的冷却。

8.根据权利要求7所述的铸造装置，其中，

所述冷却抑制部件至少包括具有耐热性的绝热材料。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的铸造装置，其中，

所述铸坯的材料为钢铁材料，所述冷却抑制部件包括第1冷却抑制部件，该第1冷却抑制部件用于在该铸坯的奥氏体组织向铁素体组织或珠光体组织转变的过程中抑制该铸坯的冷却。

10.根据权利要求9所述的铸造装置，其中，

所述铸造装置是连续铸造装置，除了包括所述铸模和所述冷却抑制部件以外，还至少包括：

容器，其用于保持钢铁材料的熔融金属并将该熔融金属注入所述铸模；

控制部件，其用于控制自所述铸模的铸模下部沿垂直方向下降的所述铸坯的下降速度。

11.根据权利要求10所述的铸造装置，其中，

所述连续铸造装置还包括铸坯切断部件，该铸坯切断部件用于对转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯进行切断，所述冷却抑制部件包括第2冷却抑制部件，该第2冷却抑制部件用于抑制直到转变为铁素体组织或珠光体组织的所述铸坯被切断为止的期间内的冷却。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的铸造装置，其中，

所述连续铸造装置在所述铸模与所述冷却抑制部件之间还包括用于冷却所述铸坯的二次冷却部件。