JPS6149750A - クラツド鋼鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、連続鋳造によって品質の優Ｇたクラッド鋼
鋳片を、低コストで歩留シ高く能率的ｌて製造すること
ができるクラッド銅鋳片の連ｎｃ　５’ｊ造方法に関す
るものである。

〔従来技術とその問題点〕

クラッド鋼材の製造方法として、次の方法が知られてい
る。

（１）圧延法 （２）　　爆着法 （３）　　肉盛法 （４）鋳ぐるみ法 圧延法は、母材と合せ材とを重ね合せて４周を溶接し、
熱間圧延によって圧着させることからなる方法である。

しかしながら、この方法は、接合する表面を研摩した後
、その４周を溶接し、さらに酸化防止のため母材と合せ
材のあいだの隙間を真空にするなど、圧延の前処理に手
間がかかるので、製造コストが高くなシ且つ量産が難し
い。

爆着法は、母材と合せ材と火薬とを重ねて、爆発による
衝撃波で接着させることからなる方法である。この方法
は、広範囲の金属に適用できる長所がある反面、製造可
能面積に上限があシ、また高価な火薬を用いることなど
のために、製造コストがきわめて高く、且つ、爆発音が
大きいことから、環境上の問題もある。

肉盛法は、母材表面に合せ材を直接肉盛溶接することか
らなる方法である。この方法は、母材の成形加工後のク
ラッド化が可能である利点がある反面、溶接作業に手間
がかがシ、且つ、大面積のものの製造にはむいていない
など生産性が悪い。

鋳ぐるみ法は、合せ材を鋳型内にセットし、母材である
溶鋼を鋳型に注入して合せ材を鋳ぐるむことによシ複合
鋼塊を調製し、この複合鋼塊を圧延して圧着させること
からなる方法である。しかしながら、この方法は、一定
寸法以上の厚さを有する合せ材を必要とするので、クラ
ッド比が限定され、且つ、介在物のかみこみ、合せ材表
面の酸化などに対する対策を必要とするなどの間、頚が
ある。とくに、合せ材の溶損、圧延でのメタルフローに
よるクラッド比の変化などによって、歩留のχ大巾な低
下が生ずることは最大の問題である。

上述したように、従来のクラッド鋼の製造方法は、いず
れも生産性が低く、製造コストが高いので、コストメリ
ットが出にくく需要拡大は難しいのが実情である。

そこで、近年連続鋳造によってクラッド鋼鋳片を製造す
る方法の研究がなされておフ、例えば、次のような方法
が知られている。

（１）　　連続鋳造のモールドの内壁に、鋳造速度に応
じて連続的に合せ材鋼帯を挿入することによって、クラ
ッド鋼鋳片を連続的に製造する方法（特開昭５１−１１
１４５８号）。

（２）１つの合せ材鋼帯の表面または１対の合せ材調帯
間に、母材としての溶鋼を供給して、前記溶鋼を前記合
せ材鋼帯に溶着させることによって、クラッド鋼鋳片を
連続的に製造する方法（特開昭５３−２３４１号、特開
昭５８−６５５４９号）（３）背後を強制冷却した１対
のエンドレス耐熱性反覆輪回帯の少なくとも一方に沿っ
て合せ材鋼帯を繰込みながら、母材としての溶鋼を供給
することによって、クラッド鋼鋳片を連続的に製造する
方法（特開昭５８−１１９４３８号）。

しかしながら、上記（１）および（２）の方法は、合せ
材鋼帯と母材としての溶鋼とが完全に溶着するために、
両者の接触界面がある程度の高温状態（例えば固相線温
度）であることが必要であるにもかかわらず、合せ材鋼
帯は常温であるから、母材としての溶鋼が供給されても
、その界面温度が溶着に必要な温度まで達するのに時間
がかかる一方、低温の合せ材鋼帯との接触によって、溶
鋼に凝固シェルが生成しやすくなるため、合せ材鋼帯と
溶鋼との間に未溶着部分の生ずる間、笛がある。

上記（３）の方法は、耐熱性反覆輪回帯を介した冷却で
あシ且つ合せ材鋼帯と耐熱性反覆輪回帯とは同期して同
速で移動しているので、両者間に接触むらがあると直ち
に冷却むらを引き起し、合せ材鋼帯と母材としての溶鋼
との界面の溶着状況が不均一になシやすい問題がある。

更に、上記（１）　、　（２）および（３）の方法には
、次のような問題があ、る。即ち、母材としての溶鋼が
供給された合せ材鋼帯の両側部は、その中央部よシも冷
却されやすいため、前記両側部に未溶着部分が生じやす
い。このような未溶着部分は、その後の熱間圧延によっ
ても、未溶着界面の酸化等によって十分な接着を得るこ
とができない− 更に、クラッド鋼鋳片の幅方向端部が未接着で開口して
いると、鋳片の幅方向中心部の未接着界面まで酸化が進
行する結果、その後の熱間圧延段階を胚でも、合せ材鋼
帯号と溶鋼うとの間の接着は、極めて困難となシ、従っ
て品質の優れたクラッド鋼材が得られない。

〔発明の目的〕

従って、この発明の目的は、連続鋳造によってクラッド
８＋１鋳片を製造するに当り、健全な溶着界面を有する
、特に鋳片両側部の溶着が完全な、品質の優れたクラッ
ド銅鋳片を、歩留シ高く安定して連続的に製造する方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明の方法は、連続的に移動する、１つの合せ材調
帯の表面上または１対の合せ材調帯の間に、母材として
の溶鋼を供給して、前記溶鋼を前記合せ材調帯に溶着さ
せ、次いで、前記合せ材調帯の前記溶鋼の溶着面と反対
側の面を強制冷却して、前記合せ材調帯に溶着した溶鋼
を凝固させることによシフラッド鋼鋳片を連続的に製造
するクラッド鋼鋳片の連続鋳造方法において、前記母材
としての溶鋼が供給される前に、前記合せ材調帯を予熱
し、次いで、前記母材としての溶鋼を供給し、このよう
にして溶鋼が供給された合せ材調帯の両側部をＬ字状の
耐火物製の保持部材で保持して、前記両側部からの溶鋼
の流出を防止し且つ前記両側部を保温し、一方、前記溶
鋼が供給された合せ材調帯の、前記溶鋼の溶着面と反対
側の面の中間部を、前記溶鋼の供給時から所定時間経過
後に強制冷却することに特徴を有するものである。

〔発明の構すえ〕

第１図は、この発明の方法に使用される装置の１つの実
施態様として、１つの合せ材調帯の表面上に母材として
の溶鋼を供給し、片面クラッド鋼鋳片を製造する装置を
示す概略説明図である。取鍋１の下方にはタンディツシ
ュ２が設けられ、タンディツシュ２の下部には水平の溶
鋼排出口４が設けられている。取鍋１内の母材としての
溶鋼５は、取鍋１の底部に設けられたノズル３を通って
タンティッシュ２内に注入され、タンディツシュ２内の
溶鋼５は、水平の溶鋼排出口４を通って排出される。

コイル状に巻かれている合せ材＠帯６は、１駆動ロール
８によって、払い出し装置としてのペイオフリール７か
ら水平に引出され、ローラ１７によってタンディツシュ
２の下部に水平に設けられた溶鋼排出口４の下方に導か
れ、タンディツシュ２の下面に沿って移動する。

タンディツシュ２の入側における、合せ材調帯６の移動
通路に沿って、合せ材調帯６の形状を矯正するための矯
正ロール１１と、合せ材調帯６を予熱するための加熱炉
１２とが設けられている。

加熱炉１２は、タンディツシュ２の直前に設けられてお
シ、図示の例では、合せ材調帯６の上面側に位置してい
て、タンディツシュ２がら溶鋼５が供給される合せ材調
帯６の表面を予熱するようになっている。合せ材調帯６
をはさむ加熱炉１２の下方には、加熱炉１２に沿い、合
せ材調帯６の下面に接近させて、加熱炉１２にょシ予熱
された合せ材調帯６の裏面からの熱放散を防止するため
の断熱材１３が設けられている。

加熱炉１２は、合せ材＠帯６をその表裏両面から予熱す
るようにしてもよい。この場合は断熱材１３は不要であ
る。加熱炉１２内は、合せ材調帯６の酸化を防止するた
めに不活性ガス雰囲気に保つことが望ましい。

加熱炉１２の出側から、タンディツシュ２の溶鋼排出口
４付近に至る、合せ材調帯６の移動通路に沿い、合せ材
調帯６の裏面に接近させて、加熱炉１２によシ予熱され
た合せ材調帯６の裏面からの熱放散を防止するための断
熱材１４が設けられている。なお断熱材１４は、合せ材
調帯６の全面を覆う断熱室状となし、その内部を不活性
ガス雰囲気にすれば、よシ効果的である。

タンディツシュ２の溶鋼排出口４の出側ＫＨ１合せ材調
帯６の移動通路に沿い、その表面上（て母材としての溶
鋼５が供給された合せ材調帯６を、その裏面から冷却す
るための、冷却水を噴射する複数個の上向きのスプレー
ノズル１５が設けられている。

１６は、タンディツシュ２の溶鋼排出口４の出側に、そ
の表面上に母材としての溶鋼５が供給された合せ材調帯
６の移動通路に沿って、その両０１１１方に配設された
無端帯からなる、１対の耐火物製の保持部材である。

１対の保持部材１６の各々は、第２図に概略■１１１面
図で、第３図に第１図のＡ矢視部分平面図で、第４図に
第３図Ｂ−Ｂ断面図で、第５図に第３図のＣ矢視部分側
面図で示すように１、駆動ロール９によって、溶鋼５が
供給された合せ材調帯６の移動方向に、合せ材調帯６と
同期して矢印方向に移動する。

保持部材１６は、第４図に示すように断面がＬ字状にな
っておシ、その水平部１６ａによって合せ材調帯６の両
側部を支持し、垂直部１６ｂによって、合せ材調帯６上
に供給された溶鋼５が流出しないように溶鋼５を保持す
る。このように、保持部材１６によって、合せ材調帯６
上に供給された溶鋼５の流出は防止され、且つ、溶鋼５
の静圧によって、合せ材調帯６は保持部材１６の水平部
１６ａ上に押しつけられるので、溶ｇＡ５が保持部材１
６の水平部１６ａから洩出することもない。

第４図に示すように、合せ材調帯６の両側端と保持部材
１６の垂直部１６ｂの内面との間に若干の間隙を設け、
この間隙内に溶鋼５を流入させて、合せ材調帯６を溶鋼
５でその両側および上面を鋳ぐるむようにすれば、合せ
材調帯６０歩留り低下を防止することができる。

駆動ロール８によシペイオフリール７から引出されて水
平に移動する合せ材調帯６ば、加熱炉１２によってその
表面が所定温度に予熱され、次いで、その表面上にタン
ディツシュ２の俗調排出口４から母材としての溶鋼５が
供給される。溶鋼５と合せ材調帯６とは、合せ材調帯６
が加熱炉１２によって所定温度に予熱されているので、
完全に溶着する。

このようにして、その表面上に溶鋼５が供給された合せ
材調帯６は、その両側部をサポートする保持部材１６に
よって、溶鋼５の流出が防止され、且つ、銅帯両側部が
保温されながら移動し、その間に銅帯両側部における溶
鋼との浴着が完全に行なわれる。

次いで、合せ材調帯６は、タンディツシュ２の溶鋼排出
口４よシ所定の間隔をおいて配設された複数個の上向き
のスプレーノズル１５から噴射される冷却水によシ冷却
されて、溶鋼５が凝固し、クラッド鋼鋳片１０となる。

合せ材調帯６を移動させるための駆動ロール８は、バイ
オフリール７とタンディツシュ２との間は適宜の位置お
よびタンディツシュ２よシ下流側の適宜の位置に設けら
れ、バイオフリール７から引出された合せ材調帯６を、
所定の速度で加熱炉１２を経てタンディツシュ２の溶鋼
排出口４の下方に導き、そして、前記溶鋼排出口４から
合せ材調帯６の表面上に溶鋼５が供給され溶着したクラ
ッド鋼切片１０を、所定の速度で移動させる。

上述した装置によってクラッド鋼鋳片を製造するに当シ
、母材の厚さは、タンディツシュ２の溶鋼排出口４から
排出される溶鋼５の流量または合せ材調帯６の移動速度
によって制御することができる。

上述したように、その表面上に溶銅５が供給された合せ
材調帯６は、その両側部を保持部材１６によってサポー
トされながら移動し、溶鋼５の供給時から所定時間経過
後に、前記合せ材調帯６の裏面中間部がスプレーノズル
１５から噴射される冷却水によって強制冷却されるので
、合せ材調帯６はその幅方向に冷却差が生じ、その両側
部が完全に溶着した条件下で、溶鋼５の凝固が進む。従
って、合せ材調帯６の両側部に未溶着部分が生ずること
はなく、合せ材調帯６に溶鋼５が完全に溶着した品質の
優れたクラッド鋼鋳片を製造することができる。

なお、保持部材１６は必ずしも合せ材調帯６と同期して
移動させる必要はなく、固定式にしてもよい。また、溶
鋼５が保持部材１６によって抜熱されることを防止する
ために、保持部材１６を予熱しておくことは効果的であ
る。

母材としての溶鋼５が供給される直前における合せ材調
帯６の予熱温度は、前記溶鋼が供給される側の狭面温度
が、３００℃から、前記合せ材調帯の固相線温度よフも
′２００°Ｃ低い温度の範囲内であることが好ましい。

即ち、母材としての溶鋼が供給される直前における合せ
材調帯を１上述した範囲内の温度まで予熱することによ
って、合せ材調帯の表面上に溶鋼が供給されたときに、
両者の界面を迅速に溶着に必要な高温にすることができ
る。従って、合せ材調帯６の表面上に供給された溶鋼５
が冷却されて凝固シェルが生成することはなく、且つ、
合せ材調帯６に高温の溶鋼５との接触による変形や座屈
が生ずることもなく、健全な溶着界面を有するクラッド
銅鋳片を安定して製造することができる。

また、この発明においては、その表面上に母材としての
溶鋼５が供給された合せ材調帯６に対する、前記合せ材
調帯６の裏面からの冷却を、前記母材としての溶鋼５が
合せ材調帯６の表面に供給されてから、前記合せ材調帯
６の板厚および温度、その他母材としての溶鋼５の注湯
方式などによって定めた所定時間の経過後、即ち合せ材
調帯６と母材としての溶鋼５とが完全に溶着してから開
始することが必要である。

即ち、合せ材調帯６に対する冷却開始時期を、上述のよ
うにすることによって、合せ材調帯６と母材としての溶
鋼５とを、確実に溶着させることができる。

合せ材調帯６の冷却が、母材としての溶鋼５の供給と同
時または溶鋼５の供給前に開始されると、上述した合せ
材調帯６の予熱効果がなくなシ、合せ材調＠６の温度低
下によって、合せ材痰帯６と溶鋼５との溶着が著しく阻
害される。特に、合せ材調帯６の板厚が薄い場合には、
折角合せ材調帯６を予熱しても、裏面からの冷却によっ
て直ちにそ９表面まで温度が低下するので、溶鋼５との
溶着は困難になる。

〔発明の実施例〕

次に、この発明を更に実施例によシ詳述する。

第１図乃至第５図に示した装置を用いて、ステンレス・
クラッド鋼鋳片を製造した。厚さ５−１幅１０００瓢の
、１８−８ステンレス鋼（５ＵＳ３０４）の銅帯を合せ
材とし、母材として普通炭素鋼（０，１０％Ｃ含有）の
溶鋼を供給した。合せ材のステンレス鋼帯は、熱延コイ
ルであるが、あらかじめ酸洗して使用した。合せ材とし
てのステンレス鋼帯をアルゴン＋３％水素雰囲気にした
加熱炉で約９００℃に予熱し、その表面上に溶鋼を約４
０調の厚さになるように供給した。

合せ材鋼帯の表面上に供給される母材としての溶鋼の温
度は約１５７０°Ｃ１合せ材調帯の移動速度（鋳造速度
）は２ｍ／ｒ１１、。、タンディツシュに設けられた溶
鋼排出口の断面形状は扁平スリット状で、溶鋼の吐出流
の向きは合せ材調帝に対して２５゜とした。

母材としての溶鋼が供給された合せ材鋼帯は、溶鋼供給
位置から７５ｃ＋＋＋の間、その裏面を断熱材で保温し
た後、その幅方向中間部を空冷し、次いで水冷した。

合せ材鋼帯の両側部を、溶鋼の供給位置の手前から、合
せ材鋼帯と同期して移動するＬ字状の保持部材によって
、溶鋼の凝固が完了するまでサポートシた。保持部材は
、保温性の良い耐火物からなシ、これを十分に予熱して
から使用し、鋳造中も裏面側をバーナによって加熱した
。保持部材の内壁と合せ材鋼帯の両側端の間に、約１０
＋＋＋ｍの間隙を設けて、合せ材鋼帯の上面側および両
側部を溶鋼で鋳ぐるんだ。

その結果、健全な溶着界面を有するクララード鋼鋳片を
製造することができた。

この発明は、上述した１つの合せ材鋼帯の表面上に母材
としての溶着量を供給し、片面クラット°鋼鋳片を製造
する場合に限られるものではなく、１対の合せ材鋼帯の
間に母材としての溶鋼を供給し、両面クラッド鋼鋳片を
製造する場合にも適用し得ること勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明方法によれば、界面に未
溶着部分のない健全な溶着界面を有する品質の優れたク
ラッド鋼鋳片を、歩留）高く安定して経済的に製造する
ことができる工業上澄れた効果がもたらされるＱ

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法に使用される装置の１つの実
施態様を示す概略説明図、第２図は保持部材の概略側面
図、第３図は第１図のＡ矢視部分平面図、第４図は第３
図Ｂ−Ｂ断面図、第５図は第３図Ｃ矢視部分側面図であ
る。図面において、１・・・取鍋　　　　　　　２・・
・タンディツシュ″　３・・・ノズル　　　　　　４・
・・溶鋼排出口５・・・溶鋼　　　　　　　６・・・合
せ材調帯７・・・はイオフリール　　８，９・・・１駆
動ロール１０・・・クラッド鋼鋳片　１１・・・矯正ロ
ール１２・・・加熱炉　　　　　１３．１４・・・断熱
材１５・・・スプレーノズル　１６・・・保持部材１７
・・・ローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　連続的に移動する、１つの合せ材鋼帯の表面上または
   １対の合せ材鋼帯の間に、母材としての溶鋼を供給して
   、前記溶鋼を前記合せ材鋼帯に溶着させ、次いで、前記
   合せ材鋼帯の前記溶鋼の溶着面と反対側の面を強制冷却
   して、前記合せ材鋼帯に溶着した溶鋼を凝固させること
   によりクラッド鋼鋳片を連続的に製造するクラッド鋼鋳
   片の連続鋳造方法において、 前記母材としての溶鋼が供給される前に、前記合せ材鋼
   帯を予熱し、次いで、前記母材としての溶鋼を供給し、
   このようにして溶鋼が供給された合せ材鋼帯の両側部を
   Ｌ字状の耐火物製の保持部材で保持して、前記両側部か
   らの溶鋼の流出を防止し且つ前記両側部を保温し、一方
   、前記溶鋼が供給された合せ材鋼帯の、前記溶鋼の溶着
   面と反対側の面の中間部を、前記溶鋼の供給時から所定
   時間経過後に強制冷却することを特徴とするクラッド鋼
   鋳片の連続鋳造方法。