JPH0716775B2 - 連続鋳造設備用支持体 - Google Patents

連続鋳造設備用支持体

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JPH0716775B2
JPH0716775B2 JP958790A JP958790A JPH0716775B2 JP H0716775 B2 JPH0716775 B2 JP H0716775B2 JP 958790 A JP958790 A JP 958790A JP 958790 A JP958790 A JP 958790A JP H0716775 B2 JPH0716775 B2 JP H0716775B2
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continuous casting
wear plate
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JP958790A
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一美 大徳
弘敏 原田
正 馬場
一郎 後藤
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Kuroki Kogyosho Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Kuroki Kogyosho Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は鋼の連続鋳造設備において、鋳型直下における
鋳片ガイド装置として用いられる支持体、即ちクーリン
ググリッド或はウェアプレート等の表面に長寿命化を目
的としたライニング層を形成した連続鋳造設備用支持体
に関するものである。
〈従来の技術〉 一般に鋼の連続鋳造設備においては、タンディッシュ内
の溶鋼は、銅又は銅合金製鋳型内を通過することにより
一定の形状、寸法の鋳片に成形されるが、鋳型通過直後
の鋳片は、その表面近傍のみが凝固し(以下凝固シェル
と呼ぶ)、かつその厚みも不均一であるためにシェルが
破れ内部溶鋼が流出する所謂、ブレークアウトが発生す
る可能性がある。そこで、このブレークアウトを防止す
ることを主な目的として、鋳型直下に鋳片ガイド装置と
して、クーリンググリッド或はウェアプレートから成る
支持体が配置されている。このような支持体は、鋳片と
の潤滑性に着目して、鋳鉄FCD60製のものが従来用いら
れてきた。しかし乍ら、FCD60製支持体は、凝固点直下
の温度となっている鋳片と接触することにより、摩耗お
よびヒートクラックが発生し、短期間のうちに取換えが
必要であった。更に摩耗等が発生し例えばクーリンググ
リッドの表面に肌あれが起こることにより、鋳片表面に
疵を発生させるという問題もあった。
又連続鋳造設備においては、鋳型内溶鋼の酸化防止や鋳
型と鋳片の間の潤滑などを目的として、CaO、SiO2およ
びAl2O3などから成るパウダが鋳型内に添加される。と
ころが、これらのパウダがクーリンググリッド或はウェ
アープレート等の支持体の表面に付着することにより、
鋳片表面を疵つけることが見受けられた。
〈発明が解決しようとする課題〉 従来用いられてきた鋳鉄FCD60製支持体は高温での硬さ
が低く、耐ヒートクラック性もないために、鋳片との接
触により、摩耗およびヒートクラックが発生し、短期間
のうちに取換えられていた。又摩耗などが発生すること
により、クーリンググリッド或はウェアープレート表面
が肌あれし、又熱変形により、可動表面中央層部にかき
きずが発生し鋳片の表面を疵つけるという問題も発生し
ていた。
又連続鋳造設備においては、鋳型内溶鋼の酸化防止や鋳
型と鋳片の間の潤滑などを目的として、CaO、SiO2およ
びAl2O3などから成るパウダが鋳型内に添加されるが、
支持体の高温硬さが不足したり、その表面が摩耗やヒー
トクラックにより損傷されることにより、パウダがクー
リンググリッド或はウェアープレートから成る支持体表
面に付着し、鋳片表面を疵つけるという問題も発生して
いた。
更に、上記損傷が発生した支持体を肉盛溶接で補修しよ
うとしても、材質が鋳鉄FCD60製であるために困難であ
り、又実施できたとしても、使用に耐えうる性能を保持
させることが困難であった。
本発明では上記諸問題を解消する為に、鋼鉄製クーリン
ググリッド或はウェアープレートから成る支持体本体の
表面に、耐摩性及び耐久性の優れたライニング層を形成
させた連続鋳造用支持体を提供することを目的とするも
のである。
〈課題を解決する為の手段及び作用〉 本発明の上記目的は次の手段によって達成できる。即ち
その要旨は鋼鉄製本体の表面に、オーステナイト系ステ
ンレス鋼よりなる中間ライニング層を形成させると共
に、該中間ライニング層の表面に、Cr23〜28重量%、Mo
4〜7重量%、Ni3重量%以下(Oは含まず)、C0.15〜
0.3重量%、残部がCoからなるライニング層を形成させ
たことを特徴とする連続鋳造設備用支持体である。
本発明に係るクーリンググリッド或はウェアープレート
から成る支持体の本体材質を鋳鉄FCD60とせず、鋼鉄を
採用した。これは、ライニング層を形成させるために
は、肉盛溶接あるいは溶射などを採用することになる
が、鋳鉄FCD60ではライニング層との溶接性及び密着性
において問題がある。そこでライニング層との溶接性及
び密着性のほかにその経済性及び加工成型性に優れた鋼
鉄製本体を採用することとした。
従って鋼鉄製本体とすることにより、本発明の支持体に
もし損傷が発生した場合には、容易に補修、再生を行う
ことが可能となる。
次にライニング層においては、その使用環境から耐酸化
性高温耐摩耗性および耐ヒートクラック性が重要とな
る。そして、これらの特性を有していると考えられるラ
イニング層としては一般に、Fe基合金、Ni基合金および
Co基合金が挙げられるが、凝固点直下の温度である鋳片
と接触するクーリンググリッド或はウェアープレートに
おいては、Fe基合金では耐酸化性および高温耐摩耗性が
低く、Ni基合金では融点が低く又、高価であるという問
題があり、Co基合金を採用した。更にCo基合金において
含有するCr、Mo、Ni、Cの各それぞれの化学成分範囲
は、高温耐摩耗性と耐ヒートクラック性を共存させるこ
とを観点をおき、試験を繰返した結果、高温耐摩耗性を
向上させると耐ヒートクラック性が劣化し、又その逆の
現象も起こり易く、クーリンググリッド或はウェアープ
レートに適した高温耐摩耗性および耐ヒートクラック性
を有する合金元素含有量として、Cr23〜28重量%、Mo4
〜7重量%、Ni3重量%以下(0は含まず)C0.15〜0.3
重量%、残部がCoから成る化学成分範囲が高温耐摩耗性
を充分に有することを見出し採用することとした。
又、鋼鉄製本体とライニング層との間に、オーステナイ
ト系ステンレス鋼の中間ライニング層を形成させるの
は、鋼鉄製本体に発生するひずみ熱膨張を低減し、応力
による最上層部の割れを低減する。更には凝固点直下の
温度である鋳片からの熱が鋼鉄製本体に伝導されるのを
防止し、本体の酸化を防止するためである。又、ライニ
ング層を形成する方法として肉盛溶接を採用する場合に
は、母材である鋼鉄製本体からの希釈を防止し、ライニ
ング層の化学成分を確保するのにも有効である。
次に、クーリンググリッド或はウェアープレートから成
る支持体に高温耐摩耗及びヒートクラックが発生するの
は凝固点直下の温度を有する鋳片と接触するためである
が、支持体の目的である鋳片に対するガイド機能を低下
させることなく鋳片との接触面積を低下させる方法とし
て、第1図(イ)、(ロ)それぞれ示すように、1本、
或は複数の溝aを形成させることが考えられ、この溝a
の形状としては、V溝、U溝、アリ溝などが考えられ
た。そして、このような溝aをクーリンググリッド或は
ウェアープレートから成る支持体(1)のライニング層
(2)表面に形成させることにより、鋳片との接触面積
を小さくすることができると共に、鋳片との接触中に冷
却水がこの溝を通過することができ、故に支持体表面の
温度上昇を抑えることができ、よって、溝で中央部の変
形を防止し、鋳片へのかき疵を防止する。更には高温摩
耗およびヒートクラックによる損傷を抑えることができ
る。
なおこのような溝を形成させることは、形状的にはヒー
トクラックの発生を容易にする可能性があるため、溝を
形成させる箇所の材質は、本発明に記載している、耐ヒ
ートクラック性に優れたライニング層であることが必要
である。
〈実施例〉 以下本発明の実施例を示す。
第2図に示すように、鋼鉄製本体(3)の表面に、オー
ステナイト系ステンレス鋼を溶接肉盛材として、被覆ア
ーク溶接方法によって、層厚3mmの中間ライニング層
(4)を形成させた。次に上記中間ライニング層(4)
の表面に、Cr27重量%、Mo6重量%、Ni2重量%、C0.2重
量%、残部がCoからなるCo基合金を、溶接肉盛材とし
て、TIG溶接方法によって、層厚6mmのライニング層
(2)を形成させた。
この様にして鋼鉄製本体(3)表面にライニング層
(2)を形成させ本実施例のウェアープレートOと、比
較例としてFCD60よりなるウェアープレート□と鋼鉄製
表面にNi50重量%、Cr50重量%とからなるライニング層
を形成させたウェアープレート△とで、高温硬度特性試
験を行った結果を第3図のグラフに示す。
上記高温硬度特性試験の結果、FCD60よりなるウェアー
プレート□は、高温になるに従って硬度は低下してお
り、本実施例のウェアープレート○及びNi50重量%、Cr
50重量%のウェアープレート△は、高温に対して充分な
硬さを保持していることが判明した。
そこで上記それぞれのウェアープレート表面に対し、ア
セチレン酸素ガス炎(1000℃)によるサーマルショック
試験を行った結果を下記第1表に示す。
以上の結果から、本実施例○ではサーマルショック100
回目にして微妙な亀の甲状の割れが発生したが、開口し
た割れでなく、製品に傷をつける心配が無いことを確信
した。又、上記Ni50重量%、Cr50重量%のウェアープレ
ート△に関しては、サーマルショックによってクラック
の発生が起こり易く、冷却水等によってサーマルショッ
クの激しいモールド直下においては、不適当であると考
えられる。
次に第1図(イ)、(ロ)でそれぞれ示す1本の溝を有
するウェアープレート、複数の溝を有するウェアープレ
ート、及び溝無しのウェアープレートとを、FEM解析し
た結果を下記第2表に示す。
以上の結果から、1本あるいは、複数の溝を有するウェ
アープレートが、その表面の温度上昇を押さえ、それに
よって最大変位及び表面最大熱応力を抑えることが判面
した。
〈発明の効果〉 以上述べて来たように、本発明によれば、高温スラブに
対してすぐれて安定した高温耐摩耗性および耐ヒートク
ラック性を備えており、長期連続使用に充分耐え得るも
のである。又補修に際してもクーリンググリッド或はウ
ェアープレートから成る支持体本体が鋼鉄製である為
に、肉盛溶接が行い易く、従来のクーリンググリッド或
はウェアープレートから成る支持体に比べ、メンテナン
スが大幅に低減されると共に、連続鋳造の生産性向上お
よびスラブ品質の向上安定化に大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)、(ロ)はそれぞれ本発明の支持体の形状
を示す斜視図、第2図は本発明のウェアープレートの断
面説明図、第3図は高温硬度特性試験のグラフ図であ
る。 図中a:溝 (1):支持体 (2):ライニング層 (3):鋼鉄製本体 (4):中間ライニング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 正 福岡県北九州市八幡西区陣山3丁目4番20 号 株式会社黒木工業所内 (72)発明者 後藤 一郎 福岡県北九州市八幡西区陣山3丁目4番20 号 株式会社黒木工業所内 (56)参考文献 特開 平1−148445(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼鉄製本体の表面に、オーステナイト系ス
    テンレス鋼よりなる中間ライニング層を形成させると共
    に、該中間ライニング層の表面に、Cr23〜28重量%、Mo
    4〜7重量%、Ni3重量%以下(0は含まず)、C0.15〜
    0.3重量%、残部がCoからなるライニング層を形成させ
    たことを特徴とする連続鋳造設備用支持体。
  2. 【請求項2】上記ライニング層表面に少なくとも1本の
    溝を形成させたことを特徴とする請求項1記載の連続鋳
    造設備用支持体。
JP958790A 1990-01-18 1990-01-18 連続鋳造設備用支持体 Expired - Lifetime JPH0716775B2 (ja)

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JPH03216245A JPH03216245A (ja) 1991-09-24
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