JPS61162246A - 溶融金属を利用した鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

溶融金属を利用した鋼の連続鋳造方法

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JPS61162246A
JPS61162246A JP133285A JP133285A JPS61162246A JP S61162246 A JPS61162246 A JP S61162246A JP 133285 A JP133285 A JP 133285A JP 133285 A JP133285 A JP 133285A JP S61162246 A JPS61162246 A JP S61162246A
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JP
Japan
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nozzle
molten metal
molten
mold
steel
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JP133285A
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Ryoji Terakado
寺門 良二
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/07Lubricating the moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ビレット、丸棒、線材等、比較的断面の大き
なものから小さいものまで広い範囲の断面の鉄鋼材料を
溶融金属を利用して連続鋳造する方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 近年、連続鋳造法によって生産さ11.る鋼材の量は飛
躍的に増大した。即ち、鋼板材はスラブ鋳造法により、
条鋼材はブルーム、ビレット鋳造法によって製造する技
術が尭全に実用化している。
条鋼材を製造する場会の圧延用素材であるブルームある
いはビレットは1、現:在振動モールドを用いる垂直型
あるいは湾曲型連続鋳造設備によって王として鋳造さ几
ている。最近、設備の建設コストを軽減する目的、およ
び溶鋼の再酸化が少く鋳造時の溶鋼静圧が一定であるこ
とによって色々な有利点金有すること等から水平連続鋳
造設備が実用化さrし始めている。
現在広く普及している垂直型並びに湾曲型連続鋳造設備
に、鋳型内に溶鋼を注入する過程での溶鋼の再酸化、溶
鋼の温度低下、ノズルの詰り、凝固過程での大きな溶鋼
静圧による凝固層の膨み等の問題があった。
一方、水平連続鋳造設備はタンディツシュに連絡するモ
ールドへ直接溶鋼を注入できるため溶鋼の再酸化が少く
、介在物の少い鋼片を製造できること1.水平に鋳造す
るため凝固過程全般にわたってタンディツシュの溶鋼レ
ベルから生ずる一足の比較的低い溶鋼静圧のもとて鋳造
でき、薄い凝固層 層でも鋳片の膨み(パル□ジング)が央さいこと、及び
鋳片に湾曲を与えないため矯直の必要がなく、小 脆弱な鋳片の歪がすさく、割f等の発生がないこと等の
品質的な利点が多い。
しかしこの方法にも、タンディツシュノズルとモールP
との連結部に起因して鋳片表面に発生する微細な割n(
コールドシャットマーク)の問題がある。さらに、垂直
型、湾曲型ではモールF上端が解放状態であるため容易
に潤滑剤(油あるいは低融点パウダー)全供給できるが
、水平式では多くの困難が予想さ几る。すなわち、モー
ルドと凝固層の間の潤滑がモールドに鋳造の開始前に塗
膜した限ら1−た量の潤滑剤に依存するか、特公昭49
−25808号公報により仰ら几ているように、特別な
設備を付加して潤滑剤を要部に圧送するなどの手段を必
要とする。前者の場合には潤滑剤の補充がないために生
ずる潤滑の不足の問題等があり、高速、長時間鋳造が困
難で、生産量が制限さII、小量の鋳造にしか利用さ2
″Iない。−まk、後者の場仕には均一に所要量を必要
な部分に供給することの困難さが伴う。
また、従来の連続鋳造方法の多くは凝固過程で水による
冷却、ロールによる接触冷却方式がとらrしておジ、鋳
片表面が局部的かつ間歇的冷却となるため鋳片に繰返し
の熱応力が発生することが避けらn、ず、歪み感受性の
高い鋼種の鋳造ではしばしば微細な割rLが発生し、品
質を落してい7.。
連続鋳造におけるこのような問題に対して、例えば特公
昭49−658号公報により、凝固シェルを塩化バリウ
ムからなる浴融塩の中で冷却させる方法が提案さ1して
いる。しかしながら、この方法はモールドの潤滑や初期
の凝固シェルを安定して形成させる点に多くの困難が想
定さ2″しる。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はかかる現状に鑑み、従来の問題点を解消し、広
い範囲の断面の鋳片に対し7て安定した品質を与える新
しい鋳造方法を提供するものであり、水平連続鋳造方式
において困難な潤滑手段の問題を解決するとともに初期
凝固シェルおよびその後の鋳片に対する冷却作用を均一
な圧力条件のもとに行なえるようにした方法を与えるも
のである。
なお、鋳型の一部内面を多孔質の物質により裏張ジし、
水を浸透せしめる手段として特公昭45−5243号公
報記載のものが知らIしているが、こ几は本発明が対象
とする問題点を本質的に解決するものでにない。
(問題点を解決するための手段、作用)本発明の要旨は
、鉄との不固溶型金属の溶融金属を用い、ノズルに設け
たポーラス部の外周から該溶融金属を加圧浸透せしめ、
当該ノズルポーラス部の熱伝導度を高めて駅固シェル形
成を促進するとともにノズルと凝固シェル間の潤滑を3
行ない、次いでノズルから引き出さn、た不完全凝固状
態の外周を前記溶融金属と同種の溶融金属によってカロ
圧、冷却して凝固を促進することを特徴とする溶融金属
を利用した鋼の連続鋳造方法である。
以下に具体的に本発明を説明する。
本発明の基本的な考え方は、モールドと溶鋼の凝固N(
シェル)との間の潤滑に溶融金属を用いること、モール
ドの冷却にも併せてこの溶融金属を用いること、溶鋼の
凝固を促進する冷却媒体としても同種の溶融金属を用い
、このことによって不完全凝固状態の鋳片に対し全面か
ら均一な溶融金属の静圧を加え、局部的な応力の発生を
生じさせないことにある。かぐして良好な品質の鋳片を
高速で鋳造することを可能とするものである。
第1図は本発明法全実施するための装置の一例を示す。
図中1は取鍋であジ、タンディツシュ2へ溶鋼を供給す
るものである。タンディツシュ2の溶鋼量は公知の流量
調節手段によって調節さnる。3はタンディツシュ2に
密着して設けたノズルで、その一部はポーラス部3′ヲ
形成している。
4は溶融金属筒で、ノズル3の、]]?ポーラス部の外
周をとり1〈ように構成さn、ている。5σ浴融金属に
よる二次冷却筒で、溶融4属筒4に接して設けら11.
ている。なお、ノズル3の先端部分は溶融金属筒4を貫
通し、二次冷却筒5へ通じている。
溶融金属筒4および二次冷却筒5には後述する限の外に
鋳片の引出し用ピンチロール8が設置さ11゜でいる。
溶融金属筒4および二次冷却筒5の外周を取り囲んで冷
却筒9及び10がある。溶融金属筒4および二次冷却筒
5には、溶融金属供給槽11および12から連絡管によ
って加圧さ几た溶融金属が供給さn、る。
次に本発明法で用いらn、るノズル及び浴融金属につい
て説明する。本発明では、ノズル3を通って流出する溶
鋼は図中のノズル3の、1!−ラス部3′で表層の凝固
が始る。ノズル3のポーラス部3′はタンディツシュ側
の部分と異ジ溶融金属を容易に透過せしめるデーラスな
耐火物からできている。
溶融金属筒4内に供給さ′n、た溶融金属はポーラス部
3′ヲ冷却すると同時にそこに浸透し、溶鋼の外周に至
り、溶鋼とノズルの間の潤滑の役割を果す。
溶鋼の外側も初めは凝固温度以上であるため、溶融金属
が接触した時、溶融金属の沸点が溶鋼の温度より低い振
付沸騰が生じ、溶鋼面全相すことになるので、平滑な凝
固表面を得るためには溶融金属の沸点は溶鋼温度より高
いことが必要である。
次に溶融金属と鋼が反応して合金を形成すると、溶融金
属は溶鋼に取ら14、潤滑の役割全果さない。
従って用うべき溶融金属は鉄への不固溶型金属である必
要がある。この2つの条件を満す金属を選出す1−ば、
まず鉄との不固溶型の金属であるLi。
Na 、に、Rh、Os 、Mg、Oa 、 Sr 、
 Ba 、 8c 、Y、La 、Cd 、Hg、T4
Pb。
Bi、Te、Po があげら几るが、この中から鉄の溶
融温度(凝固点) 1539℃より高い沸点の金属を抽
出するとBa、8c、Y、Pb、Poとなる。こn、ら
の金属の融点はそn−ぞn、 704℃、1200℃、
1490℃、327℃、650℃であり、冷却媒体とし
て用いるためには低融点であることが要求さrl、るの
でPbが最適となる。
一方、鉄の凝固点より低いが接近した沸点の金属として
Oa、’14.Biがアク、そ71.ぞ几の沸点、融点
は(1440℃、850℃)、(1460℃、300℃
)、(1420℃、271℃)であムつまり、本発明の
実施のためにはTt、Blも利用可能である。冷却媒体
として選定さn、る金属のPb。
Bi、Ttはそn、ぞ几潤滑の面でも有効な金属である
次に実際の作業手順について説明する。第1図に示す装
置において、鋳造前の準備としてダミーバーがビンチロ
ール側から逆挿入さn、る。ダミーバーの先端はタンデ
ィツシュ2のノズル入口まで挿入さ几る。溶融金属は融
点よ!150〜100℃高い温度で溶融金属筒4および
二次冷却筒5に循還供給さ几る。一方で溶融金属が凝固
しないよう冷却筒9,10には高温の蒸気もしくに他の
熱媒が循還供給さ几る。
溶鋼が充分子熱さ几たタンディツシュ2に注入さ几、す
るレベルに達するとダミーバーを後退させ始める。ダミ
ーバー先端に凝着した溶鋼はノズル3の中に引き込まf
lその後を次々と溶鋼が追従補充さn、る。ノズル3の
中間にある2−ラス部3′から浸み出した溶融金属はノ
ズル内面と溶鋼との界を潤滑し、かつ溶融金属の浸透し
たノズルのポーラス部3′は熱伝導率が高くなるので外
周の溶融金属筒からの冷却が促進さrl、る。このよう
にして溶鋼の外周部は凝固を開始する。この時ダミーバ
ーは速度調節さ几たピンチロールによって定めら−rし
た速度で継続的に引き出さrl、る。同時にピンチロー
ルを介して一定の前後振幅が力えらn、凝固シェルとノ
ズル3との潤滑を円滑化する。
ノズル3外周の溶融金属筒4は溶鋼からの抜熱によって
温度上昇するので5溶融金属の温度(図示さ1.ない温
度計によって計測さ1する)に従って最外周の冷却筒9
は熱媒から冷却水に切換えらγ17、溶融金属筒4内の
温度を一定に調節する。二次冷却筒5および冷却筒10
も鋳片の引き出しに応じて同様に調節さnる。
二次冷却筒5の中では凝固途中の鋳片が溶融金属の中で
直接冷却さ几、同時に溶融金属の静圧によって鋳片は外
周部全般にわたって均一な圧力を受け、割n、の発生が
抑制さt′1.る。二次冷却筒5に供給さn−た溶融金
属は筒と鋳片の隙間を流几、溶融金属槽6へ流出し、溶
融金属槽6から更に溶融金属受槽7へ流出する。この溶
融金属は溶融金属供給槽12に戻さnる。ここでは溶融
金属は和尚高温になっているので、熱交換によって抜熱
さn。
る。
ノズル3への溶融金属の供給は溶融金属供給槽11によ
って行なわ几るが、この供給量は溶融金属供給槽11に
加圧する不活性ガスの圧力によって調節さ几る。同時に
溶融金属の消費量は供給槽の重量変化等の精密な計測に
よって検出さII5、ノズルと鋳片との潤滑を安定させ
る。
本発明の実施に当り、ノズル冷却用の溶融金属はノズル
の2−ラス部を浸透させて行くため、事前に異物、酸化
物の混入を防止することが望ましい。
(発明の効果) 本発明の実施の過程で循還する溶融金属からは熱回収が
容易に行いうる。また、鋳造さn、た鋳片の表面は従来
の方法と違い全く外気に接触することなく相当の低温に
まで冷却できるので、鋳片表面には酸化物がなく、品質
の検査が容易であるという優で、に点がある。
本発明の詳細な説明は水平連続鋳造法で説明したが、鋳
片の引出し方向が上方斜向、下方斜向、垂直方向であっ
ても基本的には支障ない。
【図面の簡単な説明】
fxf、1図は本発明法を実施するための装置の一例を
示す図である。 1・・・取鍋、2・・・タンディツシュ、3・・・ノズ
ル、3′・・・、]]?−ラス部4・・・溶融金属筒、
5・・・二次冷却筒、6・・・溶融金属槽、7・・・溶
融金属受槽、8・・・ビンチロール、9.10・・・冷
却筒、11.12・・・溶融金属供給槽。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他2名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄との不固溶型金属の溶融金属を用い、ノズルに
    設けたポーラス部の外周から該溶融金属を加圧浸透せし
    め、当該ノズルポーラス部の熱伝導度を高めて凝固シェ
    ル形成を促進するとともにノズルと凝固シェル間の潤滑
    を行ない、次いでノズルから引き出された不完全凝固鋳
    片の外周を前記溶融金属と同種の溶融金属によつて加圧
    、冷却して凝固を促進することを特徴とする溶融金属を
    利用した鋼の連続鋳造方法。
JP133285A 1985-01-08 1985-01-08 溶融金属を利用した鋼の連続鋳造方法 Pending JPS61162246A (ja)

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JP (1) JPS61162246A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007523745A (ja) * 2003-02-28 2007-08-23 ゾー ウント ゾー ゾマーホーファー オッフェネ エアヴェルプスゲゼルシャフト 連続鋳造法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007523745A (ja) * 2003-02-28 2007-08-23 ゾー ウント ゾー ゾマーホーファー オッフェネ エアヴェルプスゲゼルシャフト 連続鋳造法

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