JPS60148661A - 大型鋼塊の造塊方法 - Google Patents
大型鋼塊の造塊方法Info
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- JPS60148661A JPS60148661A JP541484A JP541484A JPS60148661A JP S60148661 A JPS60148661 A JP S60148661A JP 541484 A JP541484 A JP 541484A JP 541484 A JP541484 A JP 541484A JP S60148661 A JPS60148661 A JP S60148661A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は大型鋼塊の造塊方法に係シ、特に逆Ｖ偏析、ザ
ク性欠陥のきわめて少い健全鋼塊の造塊方法に関する。
ク性欠陥のきわめて少い健全鋼塊の造塊方法に関する。
大型偏平鋼塊や菊型鋼塊を製造する従来法は鋳鉄製の鋳
型と定盤を使用し、上注もしくは下注法で溶鋼の注入を
行なう方法を採っていたが、この方法では溶鋼注入後の
早い時機に凝固殻の熱収縮に伴い凝固殻と鋳型の間に隙
間が発生し、鋳型による抜熱が抑制されるために凝固完
了までの時間が延長されるだけではなく、鋼塊内部に発
生する逆Ｖ偏析、鋼塊中心部に発生するザクと称されて
いる空孔を制御することはほとんど不可能であった。
型と定盤を使用し、上注もしくは下注法で溶鋼の注入を
行なう方法を採っていたが、この方法では溶鋼注入後の
早い時機に凝固殻の熱収縮に伴い凝固殻と鋳型の間に隙
間が発生し、鋳型による抜熱が抑制されるために凝固完
了までの時間が延長されるだけではなく、鋼塊内部に発
生する逆Ｖ偏析、鋼塊中心部に発生するザクと称されて
いる空孔を制御することはほとんど不可能であった。
従来技術でこれらの鋼塊の内部欠陥を改善しようとする
場合、上広鋳型を用いる方法や鋳型頭部を加熱もしくは
保温する方法があるが、これらの方法ではザクの緩和（
＝は多少の効果があるものの、逆Ｖ偏析の改善は全く不
可能であった。そのために従来技術で製造した鋼塊では
、鋼塊厚みが５００〜６００ｍ以上の大型鋼塊では、逆
Ｖ偏析が必ず現れ、更に鋼塊厚みが厚くなると逆Ｖ偏析
帯の範囲が広くなる。またザク性欠陥も鋼塊厚みが大と
なると、顕著に現れ２、鍛造もしくは圧延によってもザ
クは圧着せず、空孔性欠陥として製品に残るという欠点
があった。
場合、上広鋳型を用いる方法や鋳型頭部を加熱もしくは
保温する方法があるが、これらの方法ではザクの緩和（
＝は多少の効果があるものの、逆Ｖ偏析の改善は全く不
可能であった。そのために従来技術で製造した鋼塊では
、鋼塊厚みが５００〜６００ｍ以上の大型鋼塊では、逆
Ｖ偏析が必ず現れ、更に鋼塊厚みが厚くなると逆Ｖ偏析
帯の範囲が広くなる。またザク性欠陥も鋼塊厚みが大と
なると、顕著に現れ２、鍛造もしくは圧延によってもザ
クは圧着せず、空孔性欠陥として製品に残るという欠点
があった。
上記従来技術の欠点を解消し、逆Ｖｌ析とザク性欠陥を
防止もしくは軽減するために下記の如き各種の方法が提
案されている。
防止もしくは軽減するために下記の如き各種の方法が提
案されている。
（イ）鋳型と鋼塊の間に発生した隙間に鉛等の伝熱媒体
を注入する方法。
を注入する方法。
（０）水冷定盤を用いる方法。
ｅ）鋳型外面を気体や液体で強制冷却する方法。
に）鋳型と形成鋼塊をジヤツキ等により相対的に移動し
て鋳型を鋼塊に押付ける方法。
て鋳型を鋼塊に押付ける方法。
これらの方法は、いずれも鋼塊の凝固速度を促進しよう
とするものであるが、（イ）の方法では鉛の注入方法が
困難であると共に、造塊後の鋼塊表面に付着した鉛の事
後処理が必要である。また（口）法では鋳型側壁からの
抜熱が未解決であり、ｅつ法ではたとえ鋳型外面を強制
冷却しても、鋳型と鋼塊間の間隙がそのままで不接触の
状態では十分な放熱が期待できない。更にに）の方法は
Ｃ）法と組合せればかなシの効果があるものの、ジヤツ
キ装置、鋳型の分割等、工程を設備化するためにはかな
し大きな装置を要する。かくの如く、多くの提案がされ
ているものの、いずれも欠点があって効果的な方法と称
することができない。
とするものであるが、（イ）の方法では鉛の注入方法が
困難であると共に、造塊後の鋼塊表面に付着した鉛の事
後処理が必要である。また（口）法では鋳型側壁からの
抜熱が未解決であり、ｅつ法ではたとえ鋳型外面を強制
冷却しても、鋳型と鋼塊間の間隙がそのままで不接触の
状態では十分な放熱が期待できない。更にに）の方法は
Ｃ）法と組合せればかなシの効果があるものの、ジヤツ
キ装置、鋳型の分割等、工程を設備化するためにはかな
し大きな装置を要する。かくの如く、多くの提案がされ
ているものの、いずれも欠点があって効果的な方法と称
することができない。
本発明の目的は、大型鋼塊における逆■偏析とザク性欠
陥を防止ないしは軽減しようとする上記従来技術の欠点
を解消し、簡便な方法で、しかも絶大な効果を期待し得
る大型鋼塊の造塊方法を提供するにある。
陥を防止ないしは軽減しようとする上記従来技術の欠点
を解消し、簡便な方法で、しかも絶大な効果を期待し得
る大型鋼塊の造塊方法を提供するにある。
本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、頭部近傍に着脱自在の蒸気排出口を肩する鋳
鉄鋳型、定盤等の造塊装置をピット内に設置した後肢鋳
型に溶鋼を注入する段階と、前記溶鋼注入後１０分以上
経過した時点で前記蒸気排出口を開孔した後前記ピット
内に冷却水を注入し該蒸気排出口以下の水位まで達せし
める段階と、を有して成ることを特徴とする大型鋼塊の
造塊方法である。
鉄鋳型、定盤等の造塊装置をピット内に設置した後肢鋳
型に溶鋼を注入する段階と、前記溶鋼注入後１０分以上
経過した時点で前記蒸気排出口を開孔した後前記ピット
内に冷却水を注入し該蒸気排出口以下の水位まで達せし
める段階と、を有して成ることを特徴とする大型鋼塊の
造塊方法である。
本発明の詳細な説明に先立ち、先ず鋳型に注入された溶
鋼の凝固状況について説明する。
鋼の凝固状況について説明する。
鋳型に溶鋼が注入されると、鋳型本体および定盤に接し
た部分から凝固殻の形成が始まる。この凝固殻は内部に
溶鋼を陳持するので大きな静圧を受けており、凝固殻が
薄いか、もしくは高温である間はこの静圧によって溶鋼
が鋳型本体に押付けられているが、凝固殻が次第に厚く
なり、また温度が低下すると溶鋼の静圧による凝固殻の
変形が少くなシ、やがて凝固殻と鋳型本体との間に空隙
を生ずるに至る。この空隙を生ずるに至るまでの時間は
、鋼塊の大きさや形状によって異なるが通常鋳込終了後
３〜１ｏ分間であシ、この空隙は次第に安定化し、かつ
拡大する。
た部分から凝固殻の形成が始まる。この凝固殻は内部に
溶鋼を陳持するので大きな静圧を受けており、凝固殻が
薄いか、もしくは高温である間はこの静圧によって溶鋼
が鋳型本体に押付けられているが、凝固殻が次第に厚く
なり、また温度が低下すると溶鋼の静圧による凝固殻の
変形が少くなシ、やがて凝固殻と鋳型本体との間に空隙
を生ずるに至る。この空隙を生ずるに至るまでの時間は
、鋼塊の大きさや形状によって異なるが通常鋳込終了後
３〜１ｏ分間であシ、この空隙は次第に安定化し、かつ
拡大する。
従って溶鋼の注入当初は、凝固殻と鋳型本体とが接触し
ており、鋳型は鋼塊に対して冷却作用を発揮するが、空
隙を生じた後は気体層が介在する結果、凝固殻の冷却作
用よシも、むしろ−保温作用をすることとなシ凝固速度
が著しく低下する。
ており、鋳型は鋼塊に対して冷却作用を発揮するが、空
隙を生じた後は気体層が介在する結果、凝固殻の冷却作
用よシも、むしろ−保温作用をすることとなシ凝固速度
が著しく低下する。
従って、この時点で、理想的には鋼塊を露出して直接強
制水冷等することが望ましいが、凝固殻の薄い段階にお
いて、鋳型を除去することは下床鋳型の場合でも極めて
危険であシ、まして鋼塊の内部欠陥の軽減（＝好ましい
上広鋳型の場合には危険であるばかシではなく、実際操
業として電極めて困難である。本発明はかかる危険を避
けて安全かつ効果的に鋼塊を冷却する方法を確立したも
のである。
制水冷等することが望ましいが、凝固殻の薄い段階にお
いて、鋳型を除去することは下床鋳型の場合でも極めて
危険であシ、まして鋼塊の内部欠陥の軽減（＝好ましい
上広鋳型の場合には危険であるばかシではなく、実際操
業として電極めて困難である。本発明はかかる危険を避
けて安全かつ効果的に鋼塊を冷却する方法を確立したも
のである。
本発明の詳細を添付図面を参照して作業手順に沿って説
明する。先ず造塊作業に先立ち、本発明に使用する鋳型
２、定盤４．２重定盤６および注入管８をピッ）１０内
にセットする。本発明に使用する鋳型２は頭部近傍の断
熱材１２のやや下方に、着脱自在の蒸気排出口１４を有
している。取鍋で搬送されて来た溶鋼１６は注入管８か
ら注入されると、定盤４中に形成された湯道１８を経由
して上シ湯口２０から鋳型２内：二注入される。溶鋼１
６の注入と同時に湯面に表面被覆保温材２２を投入して
溶鋼１６の酸化を防止する作業等はほぼ従来通シである
。溶鋼１６の注入完了から２０分経過した時点で着脱式
の蒸気排出口１４を開とした後、ピッ）１０内に冷却水
２４の注入を開始し、その最高水位が蒸気排出口１４の
下部位置まで至らしめる。溶鋼１６の注入完了からピッ
ト内への冷却水２４の注入開始１での時間は、鋼塊の大
きさ、形状その他によシ異なるが、ある程度の厚みのあ
る凝固殻２６が形成されるまでの時間を要し少くとも１
０分以上経過させる必要がある。
明する。先ず造塊作業に先立ち、本発明に使用する鋳型
２、定盤４．２重定盤６および注入管８をピッ）１０内
にセットする。本発明に使用する鋳型２は頭部近傍の断
熱材１２のやや下方に、着脱自在の蒸気排出口１４を有
している。取鍋で搬送されて来た溶鋼１６は注入管８か
ら注入されると、定盤４中に形成された湯道１８を経由
して上シ湯口２０から鋳型２内：二注入される。溶鋼１
６の注入と同時に湯面に表面被覆保温材２２を投入して
溶鋼１６の酸化を防止する作業等はほぼ従来通シである
。溶鋼１６の注入完了から２０分経過した時点で着脱式
の蒸気排出口１４を開とした後、ピッ）１０内に冷却水
２４の注入を開始し、その最高水位が蒸気排出口１４の
下部位置まで至らしめる。溶鋼１６の注入完了からピッ
ト内への冷却水２４の注入開始１での時間は、鋼塊の大
きさ、形状その他によシ異なるが、ある程度の厚みのあ
る凝固殻２６が形成されるまでの時間を要し少くとも１
０分以上経過させる必要がある。
本実施例では溶鋼１６の注入完了から冷却水２４の注入
開始まで２５分間経過させた。
開始まで２５分間経過させた。
注入された冷却水２４は、鋳型２と２重定盤６間の隙間
を通って鋳型２と凝固殻２６間の空隙２８内に進入し、
凝固殻２６から抜熱し自身は昇温しで一部は蒸気となり
上昇して蒸気排出口１４から放出される。鋳型２０頭部
の断熱材１２の下方に蒸気排出口１４を設けた理由は、
もし、蒸気排出口１４がなかったならば生成した水蒸気
は鋳型２と凝固殻２６間の空隙２８内を上昇し、更に断
熱材１２と鋳型２間のすき間を通って上昇放出されるこ
ととなシ、断熱材１２の保温効果がなくなるためである
。なお、この際ピッ）１０内では、冷却水２４の供給、
排出の循環を繰返し供給冷却水２４の水温をほぼ一定に
することは、多数の鋼塊の冷却効果を均一にすることよ
り好ましい。
を通って鋳型２と凝固殻２６間の空隙２８内に進入し、
凝固殻２６から抜熱し自身は昇温しで一部は蒸気となり
上昇して蒸気排出口１４から放出される。鋳型２０頭部
の断熱材１２の下方に蒸気排出口１４を設けた理由は、
もし、蒸気排出口１４がなかったならば生成した水蒸気
は鋳型２と凝固殻２６間の空隙２８内を上昇し、更に断
熱材１２と鋳型２間のすき間を通って上昇放出されるこ
ととなシ、断熱材１２の保温効果がなくなるためである
。なお、この際ピッ）１０内では、冷却水２４の供給、
排出の循環を繰返し供給冷却水２４の水温をほぼ一定に
することは、多数の鋼塊の冷却効果を均一にすることよ
り好ましい。
実施例
鋼塊の形状が平均厚み１０００ｎ＋ｍ、平均幅２２００
Ｑ％高さ２３００協の高Ｍｎ鋼鋼塊を鋳型の長辺の上広
テーパーが片側で４チの本発明による頭部近傍に蒸気排
出口１４を有する鋳型を使用し、本発明による造塊方法
にて鋳込みを行った。この場合のピット１０中への冷却
水２４の注水開始は、溶鋼１６の注入完了後２５分間で
あり、ピット１０中の冷却水２４の水位は鋳型２頭部の
断熱材１２の下端よりも下方の鋳型２の底面より１５０
０＋ｗ＋の高さの位置であった。
Ｑ％高さ２３００協の高Ｍｎ鋼鋼塊を鋳型の長辺の上広
テーパーが片側で４チの本発明による頭部近傍に蒸気排
出口１４を有する鋳型を使用し、本発明による造塊方法
にて鋳込みを行った。この場合のピット１０中への冷却
水２４の注水開始は、溶鋼１６の注入完了後２５分間で
あり、ピット１０中の冷却水２４の水位は鋳型２頭部の
断熱材１２の下端よりも下方の鋳型２の底面より１５０
０＋ｗ＋の高さの位置であった。
かくの如くして本発明による造塊方法で得られた鋼塊の
内部欠陥を調査したところ、中心部におけるザク性欠陥
は従来法における同一条件の鋼塊に比して１／３と激減
しており、逆Ｖ偏析に関しては従来法では鋼塊表面から
１８０ｍ程度の位置から発生していたものが、本発明に
よる鋼塊では頭部の断熱材１２を施している保温域を除
いては、はとんど観察されず、きわめて健全な鋼塊であ
ることが判明した。
内部欠陥を調査したところ、中心部におけるザク性欠陥
は従来法における同一条件の鋼塊に比して１／３と激減
しており、逆Ｖ偏析に関しては従来法では鋼塊表面から
１８０ｍ程度の位置から発生していたものが、本発明に
よる鋼塊では頭部の断熱材１２を施している保温域を除
いては、はとんど観察されず、きわめて健全な鋼塊であ
ることが判明した。
上記実施例よシ明らかなとおり、本発明は鋳型装置一式
をピット内にセットし溶鋼の注入完了の時点よシ少くと
も１０分以上経過して安全な凝固殻を形成させた後、ピ
ット内に注水して、鋳型と凝固殻との間に生成した空隙
中を上昇させて直接鋼塊を冷却し、生じた蒸気を鋳型頭
部の近傍に設けた蒸気排出口から放出する方法をとった
ので次の如き効果を挙げることができた。
をピット内にセットし溶鋼の注入完了の時点よシ少くと
も１０分以上経過して安全な凝固殻を形成させた後、ピ
ット内に注水して、鋳型と凝固殻との間に生成した空隙
中を上昇させて直接鋼塊を冷却し、生じた蒸気を鋳型頭
部の近傍に設けた蒸気排出口から放出する方法をとった
ので次の如き効果を挙げることができた。
（イ）本発明に使用する装置はピットおよび給排水装置
を新設するのみで、鋳型の僅かな改造のほかは従来装置
をそのまま使用できるので設備費が僅少ですむ。
を新設するのみで、鋳型の僅かな改造のほかは従来装置
をそのまま使用できるので設備費が僅少ですむ。
（ロ） ピット内の冷却水は鋼塊を冷却した後循環使用
が可能であシ、しかも強制的に鋳型の隙間に注入する特
別の装置も不要であるので操業費も僅少ですむ。
が可能であシ、しかも強制的に鋳型の隙間に注入する特
別の装置も不要であるので操業費も僅少ですむ。
（ハ）鋳型と凝固殻間の間隙に冷却水が進入して直接鋼
塊を冷却するので、冷却効果は他のいずれの方法にも勝
シ抜群である。
塊を冷却するので、冷却効果は他のいずれの方法にも勝
シ抜群である。
に）ｅ）の結果として大型鋼塊における逆Ｖ偏析は鋼塊
頭部の保温域を除いてほとんど皆無となシ、中心部のザ
ク性欠陥も従来の１／３程度に著減した極めて健全な鋼
塊を得ることができた。
頭部の保温域を除いてほとんど皆無となシ、中心部のザ
ク性欠陥も従来の１／３程度に著減した極めて健全な鋼
塊を得ることができた。
第１図は本発明による造塊方法を示すピット中の鋳型装
置の模式断面図である。 ２・・・鋳型 ４・・・定盤 ６・・・２重定盤 ８・・・注入管 １０・・・ピット １２・・・断熱材 １４・・・蒸気排出口 １６・・・溶鋼２４・・・冷却
水 ２６・・・凝固殻 ２８・・・鋳型と凝固殻間に形成された空隙代理人 弁
理士 中 路 武 雄
置の模式断面図である。 ２・・・鋳型 ４・・・定盤 ６・・・２重定盤 ８・・・注入管 １０・・・ピット １２・・・断熱材 １４・・・蒸気排出口 １６・・・溶鋼２４・・・冷却
水 ２６・・・凝固殻 ２８・・・鋳型と凝固殻間に形成された空隙代理人 弁
理士 中 路 武 雄
Claims (1)
- （１）頭部近傍に着脱自在の蒸気排出口を有する鋳鉄鋳
型、定盤等の造塊装置をピット内に設置した後肢鋳型に
溶鋼を注入する段階と、前記溶鋼注入後１０分以上経過
した時点で前記蒸気排出口を開孔した後前記ピット内に
冷却水を注入し、該蒸気排出口以下の水位まで達せしめ
る段階と、を有して成ることを特徴とする大型鋼塊の造
塊方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP541484A JPS60148661A (ja) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | 大型鋼塊の造塊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP541484A JPS60148661A (ja) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | 大型鋼塊の造塊方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148661A true JPS60148661A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11610481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP541484A Pending JPS60148661A (ja) | 1984-01-14 | 1984-01-14 | 大型鋼塊の造塊方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148661A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457235B1 (ko) * | 2001-10-22 | 2004-11-16 | 주식회사 포스코 | 대형 스텐레스 강괴 주조방법 |
| KR101185290B1 (ko) | 2009-10-29 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 단조용 강괴 제조 방법 및 단조용 강괴 제조 장치 |
| CN117182056A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-08 | 河北林汇耐磨材料科技有限公司 | 一种用于铸件生产的铸造装置及铸造方法 |
-
1984
- 1984-01-14 JP JP541484A patent/JPS60148661A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100457235B1 (ko) * | 2001-10-22 | 2004-11-16 | 주식회사 포스코 | 대형 스텐레스 강괴 주조방법 |
| KR101185290B1 (ko) | 2009-10-29 | 2012-09-21 | 현대제철 주식회사 | 단조용 강괴 제조 방법 및 단조용 강괴 제조 장치 |
| CN117182056A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-08 | 河北林汇耐磨材料科技有限公司 | 一种用于铸件生产的铸造装置及铸造方法 |
| CN117182056B (zh) * | 2023-09-12 | 2024-05-24 | 河北林汇耐磨材料科技有限公司 | 一种用于铸件生产的铸造装置及铸造方法 |
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