JPS61293632A - Method and apparatus for producing clad ingot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain various clad ingots with reduced energy consumption and lower cost by heating the surface layer of an ingot drawn from a mold to separate the same to a core material and molten metal, adding a ferro alloy to the molten metal and welding the same to the core material while solidifying the molten metal. CONSTITUTION:The surface layer of the high-temp. ingot E drawn from the upper mold 13 is heated and melted by a heater 17 in a non-oxidizing atmosphere and is separated to the core material E1 and the molten metal E2. The core material E1 is passed in the state of the non-oxidizing atmosphere through the lower composite mold 20. The molten metal E2 is stored between the inside wall 18a of a molten metal holding mold 18 and the material E1. The ferro alloy is added from a ferro alloy adding device 21 to the molten metal E2 to form a molten cladding metal F. The molten cladding metal F is welded to the material E1 while said metal is solidified in a cooling mold 19. The clad ingot G is then drawn from an aperture 19a of the cooling mold. The range for selecting the steel kind of the molten cladding metal is expanded by the above-mentioned method.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クラッド鋳片の製造方法及び製造装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing clad slabs.

［従来技術と問題点コ 従来、クラッド鋼材製造方法としては、特公昭４４−４
０９３号及び特開昭５２−１５２８２８号の公報に記載
の技術が知られている。即ち、従来のクラッド鋼材製遣
方法は、第２図に示す如く、誘導加熱コイル１を外側に
遊嵌した中空の耐熱性加熱型２の下に、加熱型２と略々
同径の内孔を有する薄銅板３を介在せしめて中空の黒鉛
系緩衝型４を配すると共に、緩衝型４の下に銅製又は軟
鋼製の水冷式冷却型５を配した装置を用い、底部、にシ
ール板６を取付けた母体Ａを予熱用電磁誘導コイル７で
予熱しつつ耐熱性加熱型２の中に垂直に入れ、予め別に
準備した所望材質のクラッド層ＩＢを母体Ａと耐熱性加
熱型２どの空隙にノズル８で連続注入すると同時に母体
Ａを連続降下せしめ、誘導加熱コイル１の加熱によって
母体Ａの表面と注入゛したクラッド溶湯Ｂとを相互融合
溶着させ、黒鉛系緩衝型４によって成る程度温度を降下
せしめた後、冷却型５によって急冷してクラッド層ＩＢ
を凝固せしめてクラツド鋼材９を得るものである。[Prior art and problems] Conventionally, as a method for producing clad steel materials,
093 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-152828 are known. That is, as shown in FIG. 2, in the conventional clad steel production method, an inner hole with approximately the same diameter as the heating mold 2 is provided below a hollow heat-resistant heating mold 2 into which an induction heating coil 1 is loosely fitted. A hollow graphite-based buffer mold 4 is disposed with a thin copper plate 3 having While preheating the base body A with the preheating electromagnetic induction coil 7, place it vertically into the heat-resistant heating mold 2, and insert a separately prepared cladding layer IB of a desired material into the gap between the base body A and the heat-resistant heating mold 2. At the same time as continuous injection with the nozzle 8, the base body A is continuously lowered, and the surface of the base body A and the injected molten cladding metal B are mutually fused and welded by the heating of the induction heating coil 1, and the temperature is lowered by the graphite buffer type 4. After cooling, it is rapidly cooled by a cooling mold 5 to form a cladding layer IB.
A clad steel material 9 is obtained by solidifying the steel.

しかし、前記クラッド鋼材製造方法には次の如き欠点が
ある。However, the method for producing clad steel materials has the following drawbacks.

■　クラッド溶湯を予め準備する必要があるため、クラ
ッド溶湯の製造及びクラッド溶湯の温度・品質管理等に
多くの手間を必要とする欠点がある。■ Since it is necessary to prepare the molten cladding metal in advance, there is a drawback that a lot of time and effort is required for manufacturing the molten cladding metal and controlling the temperature and quality of the molten cladding metal.

◎　固体状態にある母体Ａの予熱された表面にクラッド
層４Ｂを融合溶着させた後、クラッド層１ｉ１Ｂを凝固
硬化させて所望肉厚で一定品質のクラッド層を形成する
には、母体Ａの溶解を阻止する必要がある。そのため、
母体Ａの溶融温度をクラッド層ＩＢの溶融温度より相当
高くしなければならず、自ずとクラッド溶湯Ｂの鋼種選
択に限界があり、母体Ａとクラッド層１Ｂとの組合せ範
囲が狭くなる欠点がある。◎ After fusion welding the cladding layer 4B to the preheated surface of the base body A in a solid state, in order to solidify and harden the cladding layer 1i1B to form a cladding layer of a desired thickness and constant quality, the base body A must be melted. need to be prevented. Therefore,
The melting temperature of the base body A must be made considerably higher than the melting temperature of the cladding layer IB, which naturally limits the selection of the steel type for the molten cladding metal B, and has the disadvantage that the range of combinations of the base body A and the cladding layer 1B is narrowed.

［本発明の目的〕 本発明は、上記欠点を解決するためのクラッド鋳片の製
造方法及び製造装置の提供を目的とする。[Object of the present invention] An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a clad slab to solve the above-mentioned drawbacks.

Ｅ本発明の構成］ 本発明に係るクラッド鋳片の製造方法の要旨は、上段モ
ールドから引抜かれた連続状の鋳片の表面層を無酸化雰
囲気で加熱溶解して心材と溶Ｉとに分離し、該心材を無
酸化雰囲気のまま下段複合モールド内へ通過させ、下段
複合モールドの溶湯保持モールド内壁と心材との間に貯
留した上記溶湯に合金鉄を添加してクラッド溶湯とし、
クラッド溶湯を下段複合モールドの冷却モールドで凝固
させつつ心材へ溶着した状態で下方へ引抜くことである
。E Structure of the present invention] The gist of the method for manufacturing a clad slab according to the present invention is to heat and melt the surface layer of a continuous slab drawn from an upper mold in a non-oxidizing atmosphere to separate it into core material and melt I. Then, the core material is passed into a lower composite mold in a non-oxidizing atmosphere, and an alloy iron is added to the molten metal stored between the inner wall of the molten metal retaining mold of the lower composite mold and the core material to form a clad molten metal,
The molten cladding metal is solidified in the cooling mold of the lower composite mold and then pulled out downward while welded to the core material.

また、本発明に係るクラッド鋳片の製造装置の要旨は、
上段モールドから垂設された鋳片通路の外側適所に設け
られた鋳片外層溶解用の加熱装置と、該加熱装置の下方
に鋳片通路を囲繞する如く配され、上位の溶湯保持モー
ルドと下位の冷却モールドとを形成した下段複合モール
ドと、溶湯保持モールド内に合金鉄を添加する合金鉄添
加装置とからなり、前記鋳片通路における°加熱装置か
ら下位の冷却モールドに至る領域を無酸化雰囲気とした
ことである。Furthermore, the gist of the clad slab manufacturing apparatus according to the present invention is as follows:
A heating device for melting the outer layer of the slab is installed at a suitable location outside the slab passage extending vertically from the upper mold, and a heating device is arranged below the heating device to surround the slab passage, and is connected to the upper molten metal holding mold and the lower mold. It consists of a lower composite mold formed with a cooling mold of This is what happened.

［実論例の説明］ 本発明に係るクラッド鋳片の製造装置を第１図に示す実
施例に基づいて説明する。上段に設けられた心材連続鋳
込装置１１は、タンディツシュ１２と、上段モールド１
３と、タンディシュ１２の下面から上段モールド１３の
内部へ下垂した浸漬ノズル１４と、上段モールド１３か
ら垂設された鋳片通路Ｃｔを形成する鋳片引抜きロール
１５　、１５−０．とから構成すしている。鋳片通路Ｃ
１の下方終端寄りには、クラッド連続鋳込み装置１６が
設けられている。クラッド連続鋳込み装置１６は、前記
鋳片通路Ｃ１の下方終端寄りを囲繞する如く配された高
周波コイル等からなる鋳片外層溶解用の加熱装置１７と
、加熱装置１７の下方に、鋳片通路Ｃ１に連なる外層溶
落鋳片通路Ｃ２を囲繞する如（配され、上位の溶湯保持
モールド１８と下位の冷却モールド１９とを形成した下
段複合モールド２０と、溶湯保持モールド１８内に粉状
、ワイヤー状又は溶融状等の合金鉄２５を添加する合金
鉄添加装置２１とからなり、前記鋳片通路Ｃ１，Ｃ２に
おける加熱装置１７から下位の冷却モールド１９に至る
領域りを無酸化雰囲気となるように、アルゴンガス等の
不活性ガスによるシール構造２２としである。加熱装置
１７の直上には、鋳片通路Ｃ１を通過する鋳片Ｅの酸化
被膜等を剥脱するためのデスケーラ−２４が必要に応じ
て設けられている。前記溶湯保持モールド１８は、電磁
攪拌装置２３が必要に応じて内蔵されており、溶湯保持
モールド１８の内壁１８ａと後述する心材Ｅ１との間に
貯留されたクラッド溶ＩＦを水平方向等に攪拌し、合金
鉄添加装置２１で添加された合金鉄２５を均一混合する
ようにしである。更に、溶湯保持モールド１８には、前
記合金鉄２５の添加により溶ｉＥ２の温度が低下するの
を防止するために、図示省略したが、アーク電極又は電
磁誘導加熱装置等からなる加熱装置が必要に応じて設け
られる。前記冷却モールド１９の下方には、冷却モール
ド開口部１９ａから垂設されたクラッド鋳片通路Ｃ３が
引抜きロール２６．２６・・・により形成されている。[Explanation of Practical Example] A clad slab manufacturing apparatus according to the present invention will be described based on an embodiment shown in FIG. The continuous core casting device 11 provided in the upper stage has a tundish 12 and an upper mold 1.
3, a submerged nozzle 14 hanging down from the lower surface of the tundish 12 into the upper mold 13, and a slab drawing roll 15, 15-0. It is composed of sushi. Slab passage C
A continuous cladding casting device 16 is provided near the lower end of the cladding device 1 . The continuous cladding casting device 16 includes a heating device 17 for melting the outer layer of the slab, which is composed of a high-frequency coil, etc., arranged so as to surround the lower end of the slab passage C1, and a heating device 17 for melting the outer layer of the slab, which is arranged to surround the lower end of the slab passage C1. A lower composite mold 20, which is arranged to surround the outer layer burnt-out slab passage C2 connected to or a ferroalloy addition device 21 that adds ferroalloy 25 in a molten state, etc., so that the area from the heating device 17 to the lower cooling mold 19 in the slab passages C1 and C2 is in an oxidation-free atmosphere, This is a sealing structure 22 using an inert gas such as argon gas. Directly above the heating device 17, a descaler 24 is installed as necessary to remove the oxide film etc. of the slab E passing through the slab passage C1. The molten metal holding mold 18 has a built-in electromagnetic stirring device 23 as required, and horizontally moves the cladding molten IF stored between the inner wall 18a of the molten metal holding mold 18 and a core material E1 to be described later. The ferroalloy 25 added by the ferroalloy adding device 21 is mixed uniformly by stirring in the same direction as the ferroalloy addition device 21.Furthermore, the temperature of the molten iE2 is lowered by adding the ferroalloy 25 to the molten metal holding mold 18. In order to prevent this, a heating device such as an arc electrode or an electromagnetic induction heating device (not shown in the drawings) is provided as necessary. Below the cooling mold 19, a heating device is installed vertically from the cooling mold opening 19a. A clad slab passage C3 is formed by drawing rolls 26, 26, . . . .

次に、本発明に係るクラッド鋳片の製造方法を第１図に
示す実施例に基づいて説明する。先ず、上段モールド１
３から引抜かれた横断面が円状又は角状等の任意形状か
らなる連続状の鋳片Ｅの酸化被膜を、必要に応じてデス
ケーラ−２４で剥脱した後、鋳片Ｅの表面層を無酸化雰
囲気において加熱装置１７で加熱溶解して心材Ｅ１と溶
湯Ｅ２とに分離する。次に、連続状の心材Ｅ１を無酸化
雰囲気のまま下段複合モールド２０内を通過させると共
に、溶解して流下した溶湯Ｅ２を下段複合モールド２０
の溶湯保持モールド１８の内壁１８ａと心材Ｅ１との間
に貯留させつつ合金鉄２５を合金鉄添加装置２１で添加
してクラッド溶ＩＦとする。続けて、クラッド溶湯Ｆを
、必要に応じて電磁攪拌装Ｍ２３で強制攪拌して均質と
し、冷却モールド１９で凝固させつつ心材Ｅｌへ溶着し
た状態で、冷却モールド開口部１９ａからクラッド鋳片
通路Ｃ３へ引扱く。クラッド鋳片通路Ｃ３を通過するク
ラッド鋳片Ｇは、冷却水等で冷却される。Next, a method for manufacturing a clad slab according to the present invention will be explained based on an embodiment shown in FIG. First, upper mold 1
After removing the oxide film of the continuous slab E drawn from No. 3 with an arbitrary cross section such as a circular or angular cross section using a descaler 24 as necessary, the surface layer of the slab E is removed. The core material E1 and the molten metal E2 are separated by heating and melting in a heating device 17 in an oxidizing atmosphere. Next, the continuous core material E1 is passed through the lower composite mold 20 in a non-oxidizing atmosphere, and the molten metal E2 that has melted and flowed down is passed through the lower composite mold 20.
The ferroalloy 25 is added by the ferroalloy addition device 21 while being stored between the inner wall 18a of the molten metal holding mold 18 and the core material E1 to form a cladding molten IF. Subsequently, the molten cladding metal F is forcibly stirred with an electromagnetic stirrer M23 as necessary to make it homogeneous, solidified in the cooling mold 19 and welded to the core material El, and then passed from the cooling mold opening 19a to the cladding slab passage C3. Handle to. The clad slab G passing through the clad slab passage C3 is cooled with cooling water or the like.

［作　用コ 本発明に係るクラッド鋳片の製造装置の作用を第１図に
示す実施例に基づいて説明する。加熱装置１７は、上段
モールド１３から引扱かれた高温度の鋳片Ｅの表面層を
、無酸化雰囲気下において加熱溶解して心材Ｅ１と溶湯
Ｅ２とに分離する。外層溶解鋳片通路Ｃ２は、心材Ｅ！
を無酸化雰囲気のまま下段複合モールド２０内を通過さ
せる。下段複合モールド２０は、溶湯保持モールド１８
の内壁１８ａと心材Ｅ１との間に、前記溶ＩＥ２を貯留
する。[Function] The function of the clad slab manufacturing apparatus according to the present invention will be explained based on the embodiment shown in FIG. The heating device 17 heats and melts the surface layer of the high-temperature slab E taken from the upper mold 13 in a non-oxidizing atmosphere to separate it into a core material E1 and a molten metal E2. The outer layer melted slab passage C2 is the core material E!
is passed through the lower composite mold 20 in a non-oxidizing atmosphere. The lower composite mold 20 is a molten metal holding mold 18
The molten IE2 is stored between the inner wall 18a and the core material E1.

合金鉄添加装置２１は、溶湯Ｅ２へ合金鉄を添加してク
ラッド溶ＩＦとする。下段複合モールド２０は、クラッ
ド溶湯Ｆを冷却モールド１９で凝固させつつ心材Ｅｌへ
溶着し、冷却モールド開口部１９ａからクラツド鋳片通
路Ｃ３ヘクラツド鋳片Ｇを引抜く。The ferroalloy addition device 21 adds ferroalloy to the molten metal E2 to form a cladding molten IF. In the lower composite mold 20, the molten cladding metal F is solidified in the cooling mold 19 and welded to the core material El, and the cladding slab G is pulled out from the cooling mold opening 19a to the cladding slab passage C3.

次に、本発明に係るクラッド鋳片の製造方法の作用を第
１図に示す実施例に基づいて説明する。Next, the operation of the method for manufacturing a clad slab according to the present invention will be explained based on the embodiment shown in FIG.

上段モールド１３から引扱かれた連続状で高温度状態の
鋳片Ｅは、その表面層が無酸化雰囲気で加熱溶解され心
材Ｅ１と溶ＩＥ２とに分離される。心材Ｅ１は、無酸化
雰囲気のまま下段複合モールド２０内を通過する。溶ｉ
Ｅ２は、下段複合モールド２０の溶湯保持モールド１８
の内壁と心材Ｅ１どの間に貯留されると共に、合金鉄２
５が添加されてクラッド溶ＩＦとなる。クラッド溶湯Ｆ
は、下段複合モールド２０の冷却モールド１９で凝固さ
せつつ心材Ｅ１へ溶着してクラッド鋳片Ｇとなり、下方
のクラッド鋳片通路Ｃ３へ引抜かれる。The continuous slab E, which is in a high temperature state and is handled from the upper mold 13, has its surface layer heated and melted in a non-oxidizing atmosphere, and is separated into a core material E1 and a molten material IE2. The core material E1 passes through the lower composite mold 20 in a non-oxidizing atmosphere. melting
E2 is the molten metal holding mold 18 of the lower composite mold 20.
The ferroalloy 2 is stored between the inner wall of the core material E1 and the core material E1.
5 is added to form a cladding solution IF. Clad molten metal F
is solidified in the cooling mold 19 of the lower composite mold 20 and welded to the core material E1 to become a clad slab G, which is drawn out into the clad slab passage C3 below.

［発明の効果コ 以上詳述の如く、本発明に係るクラッド鋳片の製造方法
及び製造装置は、以下の如き優れた効果を有する。[Effects of the Invention] As detailed above, the method and apparatus for manufacturing clad slabs according to the present invention have the following excellent effects.

■　上段モールドから引抜かれた鋳片の表面層を無酸化
雰囲気で加熱溶解して得た溶湯に合金鉄を添加すること
によりクラッド溶湯が得られるので、従来必要とされて
いたクラッド溶湯を予め準備するための多くの手間を省
略することが可能となり、製造コストの低減を図ること
が出来る。■ Molten clad metal can be obtained by adding ferroalloy to the molten metal obtained by heating and melting the surface layer of the slab drawn from the upper mold in a non-oxidizing atmosphere, so it is now possible to prepare the molten clad metal in advance, which was previously required. It becomes possible to omit a lot of time and effort for manufacturing, and it is possible to reduce manufacturing costs.

■　心材及びクラッド溶湯の温度を略々等しい温度とす
ることが出来るので、従来に比べてクラッド溶湯の鋼種
選択鞘囲が拡大され、多種のクラッド鋳片を製造するこ
とが出来る。(2) Since the temperatures of the core material and the molten cladding metal can be made to be approximately the same, the selection range of steel types for the molten cladding metal is expanded compared to the conventional method, and a wide variety of cladding slabs can be manufactured.

■　上段モールドから引扱かれた高温度の鋳片を用いる
ことが出来るので、該鋳片を心材と溶湯とに分離する際
の加熱量が少量でよく、加熱装置の小型化及び省エネル
ギー化が可能となり、製造コストの低減を図ることが出
来る。■ Since high-temperature slabs drawn from the upper mold can be used, only a small amount of heating is required to separate the slabs into core material and molten metal, allowing for smaller heating equipment and energy savings. Therefore, it is possible to reduce manufacturing costs.

■　鋳片を心材と溶湯とに分離するたメ（Ｄ　加熱ｍ解
及び下段モールド内における心材の通過カ総て無酸化雰
囲気下で行なわれるため、心材の表面に酸化被膜が形成
されず、心材とクラッド溶湯とが確実に溶着したクラッ
ド鋳片が得られる。■ To separate the slab into core material and molten metal (D) Since the heating process and passage of the core material through the lower mold are all carried out in a non-oxidizing atmosphere, an oxide film is not formed on the surface of the core material, and the core material is A clad slab in which the molten metal and the molten cladding metal are reliably welded can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の詳細な説明する中間省略した縦断面図
、第２図は従来の製造方法を示す縦断面図である。 １３・・・上段モールド　　１７・・・加熱装Ｍ　　　
１８・・・溶湯保持モールド　　１９・・・冷却モール
ド　　２１・・・合金鉄添加装置FIG. 1 is a vertical cross-sectional view with the middle part omitted to explain the present invention in detail, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a conventional manufacturing method. 13... Upper mold 17... Heating device M
18... Molten metal holding mold 19... Cooling mold 21... Ferroalloy addition device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、上段モールドから引抜かれた連続状の鋳片の表面層
を無酸化雰囲気で加熱溶解して心材と溶湯とに分離し、
該心材を無酸化雰囲気のまま下段複合モールド内へ通過
させ、下段複合モールドの溶湯保持モールド内壁と心材
との間に貯留した上記溶湯に合金鉄を添加してクラッド
溶湯とし、クラッド溶湯を下段複合モールドの冷却モー
ルドで凝固させつつ心材へ溶着した状態で下方へ引抜く
ことを特徴とするクラッド鋳片の製造方法。 ２、上段モールドから垂設された鋳片通路の外側適所に
設けられた鋳片外層溶解用の加熱装置と、該加熱装置の
下方に鋳片通路を囲繞する如く配され、上位の溶湯保持
モールドと下位の冷却モールドとを形成した下段複合モ
ールドと、溶湯保持モールド内に合金鉄を添加する合金
鉄添加装置とからなり、前記鋳片通路における加熱装置
から下位の冷却モールドに至る領域を無酸化雰囲気とし
てあることを特徴とするクラッド鋳片の製造装置。 ３、前記加熱装置の上方直近に、前記鋳片通路を囲繞す
る如くデスケーラーが配設されている特許請求の範囲第
２項記載のクラッド鋳片の製造装置。 ４、前記溶湯保持モールドの内壁面より外側寄りの適所
に、電磁攪拌装置が配設されている特許請求の範囲第２
項又は第３項記載のクラッド鋳片の製造装置。[Claims] 1. The surface layer of a continuous slab drawn from the upper mold is heated and melted in a non-oxidizing atmosphere to separate it into core material and molten metal;
The core material is passed into the lower composite mold in a non-oxidizing atmosphere, and ferroalloy is added to the molten metal stored between the inner wall of the molten metal holding mold of the lower composite mold and the core material to form a cladding molten metal, and the cladding molten metal is converted into a lower composite mold. A method for manufacturing a clad slab, characterized by solidifying it in a cooling mold and pulling it out downward while welded to the core material. 2. A heating device for melting the outer layer of the slab installed at a suitable location outside the slab passage extending vertically from the upper mold, and an upper molten metal holding mold placed below the heating device so as to surround the slab passage. It consists of a lower composite mold formed with a lower cooling mold and a ferroalloy addition device that adds ferroalloy into the molten metal holding mold. A clad slab manufacturing device characterized by a certain atmosphere. 3. The clad slab manufacturing apparatus according to claim 2, wherein a descaler is disposed immediately above the heating device so as to surround the slab passage. 4. Claim 2, wherein an electromagnetic stirring device is disposed at a proper location on the outside of the inner wall surface of the molten metal holding mold.
The apparatus for manufacturing a clad slab according to item 1 or 3.