JPH0622745B2 - 高品質鋼塊の製造方法 - Google Patents
高品質鋼塊の製造方法Info
- Publication number
- JPH0622745B2 JPH0622745B2 JP62012980A JP1298087A JPH0622745B2 JP H0622745 B2 JPH0622745 B2 JP H0622745B2 JP 62012980 A JP62012980 A JP 62012980A JP 1298087 A JP1298087 A JP 1298087A JP H0622745 B2 JPH0622745 B2 JP H0622745B2
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- Japan
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- slag
- frame
- molten
- molten steel
- steel
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高品質鋼塊の製造方法に係り、特に表面が美麗
でかつ内質が健全な高品質鋼塊の製造方法に関する。
でかつ内質が健全な高品質鋼塊の製造方法に関する。
凝固収縮に伴なう鋼塊の欠陥を防止するために、鋼塊頭
部に押湯を付けることが一般的に行われ、押湯の保温法
には各種の工夫がなされている。中でも押湯内溶鋼面の
上に溶融スラグを装入し、その溶融スラグ内に電極を浸
漬して電極と溶鋼の間、あるいは複数の電極間に電流を
流し、スラグの抵抗発熱を利用して押湯内溶鋼を加熱す
る方法はすでに公知であり、エレクトロスラグホツトト
ツプ法（以下ＥＳＨＴ法と称する）と呼ばれている。
部に押湯を付けることが一般的に行われ、押湯の保温法
には各種の工夫がなされている。中でも押湯内溶鋼面の
上に溶融スラグを装入し、その溶融スラグ内に電極を浸
漬して電極と溶鋼の間、あるいは複数の電極間に電流を
流し、スラグの抵抗発熱を利用して押湯内溶鋼を加熱す
る方法はすでに公知であり、エレクトロスラグホツトト
ツプ法（以下ＥＳＨＴ法と称する）と呼ばれている。
ＥＳＨＴ法の代表技術とされているＢＥＳＴ法はオース
トリアＶＥＷ社で開発され特公昭４７−３９８１７等に
開示されている。その概要は第２図に示す如く、定盤２
上に鋳型４が載置され、その上に液体によつて冷却され
た押湯枠６が乗つている。溶鋼８の一部は凝固殻１０を
形成し、押湯枠６の中に溶融スラグ１２が装入され、そ
の外側は凝固スラグ１４となつている。溶融スラグ１２
には消耗性電極１６が浸漬され電源１８に接続してい
る。また、直流電流の重畳により特殊な冶金反応を付加
する場合には補助電極２０が設けられる。
トリアＶＥＷ社で開発され特公昭４７−３９８１７等に
開示されている。その概要は第２図に示す如く、定盤２
上に鋳型４が載置され、その上に液体によつて冷却され
た押湯枠６が乗つている。溶鋼８の一部は凝固殻１０を
形成し、押湯枠６の中に溶融スラグ１２が装入され、そ
の外側は凝固スラグ１４となつている。溶融スラグ１２
には消耗性電極１６が浸漬され電源１８に接続してい
る。また、直流電流の重畳により特殊な冶金反応を付加
する場合には補助電極２０が設けられる。
上記装置によれば切り捨てられる押湯の量をできるだけ
少なく抑え、かつ鋼塊内での収縮孔の発生を避けられる
ばかりか、鋼塊底部の負偏析、頭部の正偏析および介在
物の改善が可能である。
少なく抑え、かつ鋼塊内での収縮孔の発生を避けられる
ばかりか、鋼塊底部の負偏析、頭部の正偏析および介在
物の改善が可能である。
しかしながら、この方法は溶鋼８の凝固進行に伴い凝固
殻１０と鋳型４の間に空隙を生じ、この空隙に溶融スラ
グ１２近傍の凝固殻１０が再溶解されるにつれ、溶融ス
ラグ１２および溶鋼８が流入し、溶融スラグ量が不足す
るという問題を生じやすいほか、鋼塊鋳肌を損ない電極
材の一部が空隙に流出し歩留を低下させる欠点がある。
また電極１６で得られた熱量の一部が、水冷の押湯枠６
で抜熱されたエネルギーの損失が多い。
殻１０と鋳型４の間に空隙を生じ、この空隙に溶融スラ
グ１２近傍の凝固殻１０が再溶解されるにつれ、溶融ス
ラグ１２および溶鋼８が流入し、溶融スラグ量が不足す
るという問題を生じやすいほか、鋼塊鋳肌を損ない電極
材の一部が空隙に流出し歩留を低下させる欠点がある。
また電極１６で得られた熱量の一部が、水冷の押湯枠６
で抜熱されたエネルギーの損失が多い。
上記の鋳型と凝固殻との間に形成される空隙に溶鋼、溶
融スラグ等が侵入する問題を解決する方法として第３〜
５図で図示される特開昭53−73425が提案されている。
第３図で溶鋼８の縁部と押湯枠６の冷却内壁間の接触域
においてはＡ地点からＢ地点までが強力に冷却される。
溶鋼凝固殻が収縮するとＡＢ間の冷却された溶鋼凝固殻
はＡ′Ｂ′に移動する。スラグはこの収縮により形成さ
れた環状隙間に入るが、隙間の入口で固化され、更に進
入しようとするスラグに対してシール栓２２を形成す
る。スラグ浴の高さは、このシール栓２２の形成により
影響を受けないので、ジュール熱を形成するための電熱
状態は変化しない。それ故に必要なエネルギーの供給だ
けでなく、それに依存する冶金学的効果は長い時間にわ
たり一定に維持される。
融スラグ等が侵入する問題を解決する方法として第３〜
５図で図示される特開昭53−73425が提案されている。
第３図で溶鋼８の縁部と押湯枠６の冷却内壁間の接触域
においてはＡ地点からＢ地点までが強力に冷却される。
溶鋼凝固殻が収縮するとＡＢ間の冷却された溶鋼凝固殻
はＡ′Ｂ′に移動する。スラグはこの収縮により形成さ
れた環状隙間に入るが、隙間の入口で固化され、更に進
入しようとするスラグに対してシール栓２２を形成す
る。スラグ浴の高さは、このシール栓２２の形成により
影響を受けないので、ジュール熱を形成するための電熱
状態は変化しない。それ故に必要なエネルギーの供給だ
けでなく、それに依存する冶金学的効果は長い時間にわ
たり一定に維持される。
次に、第４図は溶鋼８を鋳型４より上まで注がない場合
の実施例で、突出部２４が溶鋼凝固殻の収縮を妨げない
よう、円錐面２６には垂直線に対して角度αを設けてい
るが、凝固収縮時には前記と同様ＡＣ〜Ａ′Ｃ′間にス
ラグのシール栓２２が形成される。また、第５図は金属
構造物２８に耐火物３０が付けられた押湯枠が使用さ
れ、金属構造物２８の熱吸収により冷却して同様のこと
を行う方法である。
の実施例で、突出部２４が溶鋼凝固殻の収縮を妨げない
よう、円錐面２６には垂直線に対して角度αを設けてい
るが、凝固収縮時には前記と同様ＡＣ〜Ａ′Ｃ′間にス
ラグのシール栓２２が形成される。また、第５図は金属
構造物２８に耐火物３０が付けられた押湯枠が使用さ
れ、金属構造物２８の熱吸収により冷却して同様のこと
を行う方法である。
しかし、これらの方法は溶鋼の上部を冷却して凝固殻を
生成し、スラグと溶鋼が鋳型と凝固殻の隙間に流入する
のを防止するのであって、エネルギー効率的には損失の
多い方法である。
生成し、スラグと溶鋼が鋳型と凝固殻の隙間に流入する
のを防止するのであって、エネルギー効率的には損失の
多い方法である。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、エネ
ルギーの損失を伴わず溶融スラグ、溶鋼が鋳型と凝固殻
の間隙に流入するのを防止できる高品質鋼塊の製造方法
を提供することにある。
ルギーの損失を伴わず溶融スラグ、溶鋼が鋳型と凝固殻
の間隙に流入するのを防止できる高品質鋼塊の製造方法
を提供することにある。
本発明の要旨とするところは次の如くである。すなわ
ち、鋳型および押湯枠内に溶鋼を注入し、前記押湯枠内
の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融スラグにエ
ネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱保温する
高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内に下端が
前記溶鋼に少くとも８０mm以上浸漬する昇降自在のスラ
グ枠を配置し、前記スラグ枠内の溶鋼面上に溶融スラグ
を保持し、前記押湯枠とスラグ枠の間隙に保温材を充填
し、前記スラグ枠の内側および下端に接する前記溶鋼を
鋳造時間の大部分において流動状態に保持すると共に前
記溶鋼および溶融スラグが前記鋳型と鋳型に接する凝固
殻との間に形成される間隙に流入するのを防止すること
を特徴とする高品質鋼塊の製造方法である。
ち、鋳型および押湯枠内に溶鋼を注入し、前記押湯枠内
の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融スラグにエ
ネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱保温する
高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内に下端が
前記溶鋼に少くとも８０mm以上浸漬する昇降自在のスラ
グ枠を配置し、前記スラグ枠内の溶鋼面上に溶融スラグ
を保持し、前記押湯枠とスラグ枠の間隙に保温材を充填
し、前記スラグ枠の内側および下端に接する前記溶鋼を
鋳造時間の大部分において流動状態に保持すると共に前
記溶鋼および溶融スラグが前記鋳型と鋳型に接する凝固
殻との間に形成される間隙に流入するのを防止すること
を特徴とする高品質鋼塊の製造方法である。
本発明の詳細を第１図により説明する。従来例の第２図
において説明した事項は重複するので説明を省略する
が、押湯枠６内に下端が溶鋼８に浸漬するスラグ枠３２
が設けられている。スラグ枠３２は適当な深さで溶鋼８
内に浸漬するため、浮遊する浮子式か、もしくはスライ
ド式の可動方式とし昇降自在である。スラグ枠３２の溶
鋼内浸漬深さの最小値Ｈは、溶融スラグ厚み：２００m
m、溶鋼比重：７．０、溶融スラグ比重：２．５とすれ
ば下記式で計算できる。
において説明した事項は重複するので説明を省略する
が、押湯枠６内に下端が溶鋼８に浸漬するスラグ枠３２
が設けられている。スラグ枠３２は適当な深さで溶鋼８
内に浸漬するため、浮遊する浮子式か、もしくはスライ
ド式の可動方式とし昇降自在である。スラグ枠３２の溶
鋼内浸漬深さの最小値Ｈは、溶融スラグ厚み：２００m
m、溶鋼比重：７．０、溶融スラグ比重：２．５とすれ
ば下記式で計算できる。
従つて注入時の運動エネルギーを考慮して溶融スラグの
流出を防止するためには、スラグ枠３２の溶鋼８に対す
る浸漬深さは８０mm以上が必要である。また、スラグ枠
３２は押湯枠６より小径であり、溶融スラグ１２を収容
するための十分な内容積を有し、スラグ枠３２の材質は
耐火物あるいは水冷金属等の複合材質であつて溶鋼８、
溶融スラグ１２からの熱シヨツクや溶損に十分耐える必
要がある。
流出を防止するためには、スラグ枠３２の溶鋼８に対す
る浸漬深さは８０mm以上が必要である。また、スラグ枠
３２は押湯枠６より小径であり、溶融スラグ１２を収容
するための十分な内容積を有し、スラグ枠３２の材質は
耐火物あるいは水冷金属等の複合材質であつて溶鋼８、
溶融スラグ１２からの熱シヨツクや溶損に十分耐える必
要がある。
押湯枠６とスラグ枠３２の間隙には保温材３４が充填さ
れている。保温材３４の化学組成は、重量比でＳｉ
Ｏ2：８〜15％、Ａｌ2Ｏ3：25〜35％、金属Ａｌ：19〜2
3％、Ｆｅ2Ｏ3＋ＦeO：12〜16％、全炭素：６〜１０％
等が好ましい。
れている。保温材３４の化学組成は、重量比でＳｉ
Ｏ2：８〜15％、Ａｌ2Ｏ3：25〜35％、金属Ａｌ：19〜2
3％、Ｆｅ2Ｏ3＋ＦeO：12〜16％、全炭素：６〜１０％
等が好ましい。
本発明のスラグ枠３２は鋼塊の凝固体積収縮に伴う溶鋼
表面の位置変動あるいは電極１６の溶解によつて生ずる
溶鋼表面の位置変動にも追随して昇降し、溶鋼８および
溶融スラグ１２が鋳型４と凝固殻１０との間に形成され
る間隙３６に流入するのを防止すると共に、スラグ枠３
２の内側および下端に接する溶鋼８を鋳造時間の大部分
において流動状態に保持することによつて鋼塊内部欠陥
の発生を防止することができる。
表面の位置変動あるいは電極１６の溶解によつて生ずる
溶鋼表面の位置変動にも追随して昇降し、溶鋼８および
溶融スラグ１２が鋳型４と凝固殻１０との間に形成され
る間隙３６に流入するのを防止すると共に、スラグ枠３
２の内側および下端に接する溶鋼８を鋳造時間の大部分
において流動状態に保持することによつて鋼塊内部欠陥
の発生を防止することができる。
〔実施例〕 第１図に示す装置で本発明法により８１ｔの鋼塊を製造
した。ＥＳＨＴの処理前の溶鋼および電極の成分を第１
表に示した。
した。ＥＳＨＴの処理前の溶鋼および電極の成分を第１
表に示した。
平均直径２３６９mmの鋳型内に７５ｔの母溶鋼を下注鋳
造し、その上のスラグ枠内に１４９０℃の溶融スラグを
２００mm厚に添加し、２９５mm×４２０mmの断面積を有
する６ｔの電極により印加電力３００〜１２００ＫＷで
ＥＳＨＴ処理を行つた。
造し、その上のスラグ枠内に１４９０℃の溶融スラグを
２００mm厚に添加し、２９５mm×４２０mmの断面積を有
する６ｔの電極により印加電力３００〜１２００ＫＷで
ＥＳＨＴ処理を行つた。
本実施例で使用したスラグ枠は分割構造で要所に鋼製金
枠を用い耐火物でライニングし、スラグ枠の溶鋼内浸漬
深さが１２０mmとなる如く浮力を考慮して構成し、溶鋼
表面レベルの変動および溶融スラグの流動に伴つてスラ
グ枠と押湯枠との位置関係が変動しないように円周上に
４個所のガイドを設けて、スラグ枠と押湯枠との間隔が
１００mmになる如くスラグ枠を昇降自在に保持した。ま
たスラグ枠の外周部の溶鋼表面は保温材で２００mm厚さ
に被覆した。
枠を用い耐火物でライニングし、スラグ枠の溶鋼内浸漬
深さが１２０mmとなる如く浮力を考慮して構成し、溶鋼
表面レベルの変動および溶融スラグの流動に伴つてスラ
グ枠と押湯枠との位置関係が変動しないように円周上に
４個所のガイドを設けて、スラグ枠と押湯枠との間隔が
１００mmになる如くスラグ枠を昇降自在に保持した。ま
たスラグ枠の外周部の溶鋼表面は保温材で２００mm厚さ
に被覆した。
ＥＳＨＴ処理中、スラグ枠の作用によりスラグ枠の内側
および下端に接する溶鋼を鋳造時間の大部分において流
動状態に保持すると共に溶鋼および溶融スラグが鋳型と
凝固殻との間の間隙に流入するのを防止することができ
た。
および下端に接する溶鋼を鋳造時間の大部分において流
動状態に保持すると共に溶鋼および溶融スラグが鋳型と
凝固殻との間の間隙に流入するのを防止することができ
た。
ＥＳＨＴ処理完了後、電力印加停止と共にスラグ枠の溶
鋼内浸漬深さを８０mmとした。
鋼内浸漬深さを８０mmとした。
溶鋼および溶融スラグの凝固後、スラグ枠は凝固スラグ
と共に回収した。スラグ枠は周方向に４分割構造である
ので２００mm厚の円盤状スラグは容易に回収が可能で、
回収後粉砕して再利用した。本実施例で使用したスラグ
枠はスラグと接触した部分は耐火物が１mm／Hrの速度で
損耗を受けたが補修して再利用できた。
と共に回収した。スラグ枠は周方向に４分割構造である
ので２００mm厚の円盤状スラグは容易に回収が可能で、
回収後粉砕して再利用した。本実施例で使用したスラグ
枠はスラグと接触した部分は耐火物が１mm／Hrの速度で
損耗を受けたが補修して再利用できた。
型抜後の鋼塊は頭部にスラグ枠が浸漬していた深さ８０
mmのリング状の凹部が残つているが、その他は平坦で表
面に溶融スラグ、溶鋼の流入がなく美麗であつた。鋼塊
を切断して内部形状を確認したところ、ざく性欠陥、Ｖ
偏析、逆Ｖ偏析等は無く健全であつた。
mmのリング状の凹部が残つているが、その他は平坦で表
面に溶融スラグ、溶鋼の流入がなく美麗であつた。鋼塊
を切断して内部形状を確認したところ、ざく性欠陥、Ｖ
偏析、逆Ｖ偏析等は無く健全であつた。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、押湯枠内に下
端が溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を設け、スラグ
枠内の溶融スラグにエネルギーを供給することによつて
次の効果を挙げることができた。
端が溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を設け、スラグ
枠内の溶融スラグにエネルギーを供給することによつて
次の効果を挙げることができた。
(イ) 鋳造時間の大部分において押湯枠内の溶鋼を流動
状態で保持し、鋼塊凝固過程の成分のばらつきおよび凝
固収縮孔の発生を防止し健全な鋼塊を得ることができ
た。
状態で保持し、鋼塊凝固過程の成分のばらつきおよび凝
固収縮孔の発生を防止し健全な鋼塊を得ることができ
た。
(ロ) 鋳型と凝固殻との間隙に溶鋼および溶融スラグの
流入するのを防止し表面形状のすぐれた鋼塊を得ること
ができた。
流入するのを防止し表面形状のすぐれた鋼塊を得ること
ができた。
(ハ) 前記(ロ)の間隙への溶鋼および溶融スラグの流入
防止において、従来の冷却した凝固殻を利用する方法に
比較してエネルギーの損失が少なかつた。
防止において、従来の冷却した凝固殻を利用する方法に
比較してエネルギーの損失が少なかつた。
第１図は本発明実施例の製造装置の断面図、第２図は従
来のＢＥＳＴ法を示す製造装置の断面図、第３図、第４
図および第５図はいずれも従来の押湯法を示す製造装置
の断面図である。 ４……鋳型、６……押湯枠 ８……溶鋼、１０……凝固殻 １２……溶融スラグ、３２……スラグ枠 ３４……保温材、３６……間隙
来のＢＥＳＴ法を示す製造装置の断面図、第３図、第４
図および第５図はいずれも従来の押湯法を示す製造装置
の断面図である。 ４……鋳型、６……押湯枠 ８……溶鋼、１０……凝固殻 １２……溶融スラグ、３２……スラグ枠 ３４……保温材、３６……間隙
Claims (1)
- 【請求項１】鋳型および押湯枠内に溶鋼を注入し、前記
押湯枠内の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融ス
ラグにエネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱
保温する高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内
に下端が前記溶鋼に少くとも８０mm以上浸漬する昇降自
在のスラグ枠を配置し、前記スラグ枠内の溶鋼面上に溶
融スラグを保持し、前記押湯枠とスラグ枠の間隙に保温
材を充填し、前記スラグ枠の内側および下端に接する前
記溶鋼を鋳造時間の大部分において流動状態に保持する
と共に前記溶鋼および溶融スラグが前記鋳型と鋳型に接
する凝固殻との間に形成される間隙に流入するのを防止
することを特徴とする高品質鋼塊の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012980A JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012980A JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180361A JPS63180361A (ja) | 1988-07-25 |
| JPH0622745B2 true JPH0622745B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=11820362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012980A Expired - Lifetime JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112756565B (zh) * | 2020-12-22 | 2022-04-15 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种镍合金铸锭的补缩装置及其补缩方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320152A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-27 | Kawasaki Steel Corp | 鋼塊の製造方法およびその装置 |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP62012980A patent/JPH0622745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63180361A (ja) | 1988-07-25 |
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