JPS63180361A - 高品質鋼塊の製造方法 - Google Patents
高品質鋼塊の製造方法Info
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- JPS63180361A JPS63180361A JP1298087A JP1298087A JPS63180361A JP S63180361 A JPS63180361 A JP S63180361A JP 1298087 A JP1298087 A JP 1298087A JP 1298087 A JP1298087 A JP 1298087A JP S63180361 A JPS63180361 A JP S63180361A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高品質鋼塊の製造方法に係り、特に表面が美麗
でかつ内質が健全な高品質鋼塊の製造方法に関する。
でかつ内質が健全な高品質鋼塊の製造方法に関する。
凝固収縮に伴なう鋼塊の欠陥を防止するために、鋼塊頭
部に押湯を付けろことが一般的に行われ、押湯の保温法
には各種の工夫がなされている。中でも押湯内溶鋼面の
上に溶融スラグを装入し、その溶融スラグ内に電極を浸
漬して電極と溶鋼の間、あるいは複数の電極間に電流を
流し、スラグの抵抗発熱を利用して押湯内溶鋼を加熱す
る方法はすでに公知であり、エレクトロスラグホットト
ップ法（以下ＥＳＨＴ法と称する）と呼ばれている。
部に押湯を付けろことが一般的に行われ、押湯の保温法
には各種の工夫がなされている。中でも押湯内溶鋼面の
上に溶融スラグを装入し、その溶融スラグ内に電極を浸
漬して電極と溶鋼の間、あるいは複数の電極間に電流を
流し、スラグの抵抗発熱を利用して押湯内溶鋼を加熱す
る方法はすでに公知であり、エレクトロスラグホットト
ップ法（以下ＥＳＨＴ法と称する）と呼ばれている。
Ｅ Ｓ ＨＴ法の代表技術とされているＢＥＳＴ法はオ
ーストリアＶＥＷ社で開発され特公昭４７−３９８１７
等に開示されている。その概要は第２図に示す如く、定
盤２上に鋳型４が載置され、その上に液体によって冷却
された押湯枠６が乗っている。溶鋼８の一部は凝固殻１
０を形成し、押湯枠６の中に溶融スラグ１２が装入され
、その外側は凝固スラグ１４となっている。溶融スラグ
１２には消耗性電極１６が浸漬され電源１８に接続して
いる。また、直流電流の重畳により特殊な冶金反応を付
加する場合には補助電極２０が設けられる。
ーストリアＶＥＷ社で開発され特公昭４７−３９８１７
等に開示されている。その概要は第２図に示す如く、定
盤２上に鋳型４が載置され、その上に液体によって冷却
された押湯枠６が乗っている。溶鋼８の一部は凝固殻１
０を形成し、押湯枠６の中に溶融スラグ１２が装入され
、その外側は凝固スラグ１４となっている。溶融スラグ
１２には消耗性電極１６が浸漬され電源１８に接続して
いる。また、直流電流の重畳により特殊な冶金反応を付
加する場合には補助電極２０が設けられる。
上記装置によれば切り捨てられる押湯の量をできるだけ
少なく抑え、かっ鋼塊内での収縮孔の発生を避けられる
ばかりか、鋼塊底部の負偏析、頭部の正偏析および介在
物の改善が可能である。
少なく抑え、かっ鋼塊内での収縮孔の発生を避けられる
ばかりか、鋼塊底部の負偏析、頭部の正偏析および介在
物の改善が可能である。
しかしながら、この方法は溶鋼８の凝固進行に伴い凝固
殻１０と鋳型４０間に空隙を生じ、この空隙に溶融スラ
グ１２近傍の凝固殻１０が再溶解されるにつれ、溶融ス
ラグ１２および溶鋼８が流入し、溶融スラグ量が不足す
るという問題を生じやすいほか、鋼塊鋳肌を損ない電極
材の一部が空隙に流出し歩留を低下させる欠点がある。
殻１０と鋳型４０間に空隙を生じ、この空隙に溶融スラ
グ１２近傍の凝固殻１０が再溶解されるにつれ、溶融ス
ラグ１２および溶鋼８が流入し、溶融スラグ量が不足す
るという問題を生じやすいほか、鋼塊鋳肌を損ない電極
材の一部が空隙に流出し歩留を低下させる欠点がある。
また電極１６で得られた熱量の一部が、水冷の押湯枠６
で抜熱されエネルギーの損失が多い。
で抜熱されエネルギーの損失が多い。
上記の鋳型と凝固殻との間に形成される空隙に溶鋼、溶
融スラグ等が侵入する問題を解決する方法として第３〜
５図で図示される特開昭５３−７３４２５が提案されて
いる。第３図で溶鋼８の縁部と押湯枠６の冷却内壁間の
接触域においてはＡ地点からＢ地点までが強力に冷却さ
れろ。溶鋼凝固殻が収縮するとＡＢ間の冷却された溶鋼
凝固殻はＡ’Ｂ’に移動する。スラグはこの収縮により
形成された環状隙間に入るが、隙間の入口で固化され、
更に進入しようとするスラグに対してシール栓２２を形
成する。スラグ浴の高さは、このシール栓２２の形成に
より影響を受けないので、ジュール熱を形成するための
電熱状態は変化しない。それ故に必要なエネルギーの供
給だけでなく、それに依存する冶金学的効果は長い時間
にわたり一定に維持される。
融スラグ等が侵入する問題を解決する方法として第３〜
５図で図示される特開昭５３−７３４２５が提案されて
いる。第３図で溶鋼８の縁部と押湯枠６の冷却内壁間の
接触域においてはＡ地点からＢ地点までが強力に冷却さ
れろ。溶鋼凝固殻が収縮するとＡＢ間の冷却された溶鋼
凝固殻はＡ’Ｂ’に移動する。スラグはこの収縮により
形成された環状隙間に入るが、隙間の入口で固化され、
更に進入しようとするスラグに対してシール栓２２を形
成する。スラグ浴の高さは、このシール栓２２の形成に
より影響を受けないので、ジュール熱を形成するための
電熱状態は変化しない。それ故に必要なエネルギーの供
給だけでなく、それに依存する冶金学的効果は長い時間
にわたり一定に維持される。
次に、第４図は溶鋼８を鋳型４より上まで注がない場合
の実施例で、突出部２４が溶ｗ４凝固殻の収縮を妨げな
いよう、円錐面２６には垂直線に対して角度αを設けて
いるが、凝固収縮時には前記と同様ＡＣ〜Ａ’ Ｃ’間
にスラグのシール栓２２が形成される。また、第５図は
金属構造物２８に耐火物３０が付けられた押湯枠が使用
され、金属構造物２８の熱吸収により冷却して同様のこ
とを行う方法である。
の実施例で、突出部２４が溶ｗ４凝固殻の収縮を妨げな
いよう、円錐面２６には垂直線に対して角度αを設けて
いるが、凝固収縮時には前記と同様ＡＣ〜Ａ’ Ｃ’間
にスラグのシール栓２２が形成される。また、第５図は
金属構造物２８に耐火物３０が付けられた押湯枠が使用
され、金属構造物２８の熱吸収により冷却して同様のこ
とを行う方法である。
しかし、これらの方法は溶鋼の上部を冷却して凝固殻を
生成し、スラグと溶鋼が鋳型と凝固殻の隙間に流入する
のを防止するのであって、エネルギー効率的には損失の
多い方法である。
生成し、スラグと溶鋼が鋳型と凝固殻の隙間に流入する
のを防止するのであって、エネルギー効率的には損失の
多い方法である。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、エネ
ルギーの損失を伴わず溶融スラグ、溶鋼が鋳型と凝固殻
の間隙に流入するのを防止できる高品質鋼塊の製造方法
を提供するにある。
ルギーの損失を伴わず溶融スラグ、溶鋼が鋳型と凝固殻
の間隙に流入するのを防止できる高品質鋼塊の製造方法
を提供するにある。
ｃ問題点を解決するための手段および作用〕本発明の要
旨とするところは次の如くである。
旨とするところは次の如くである。
すなわち、鋳型および押湯枠内に溶鋼を注入し、前記押
湯枠内の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融スラ
グにエネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱保
温する高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内に
下端が前記溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を配置し
、前記スラグ枠内の溶鋼面上に溶融スラグを保持し、前
記押湯枠とスラグ枠の間隙に保温材を充填し、前記スラ
グ枠の内側および下端に接する前記溶鋼を鋳造時間の大
部分において流動状態に保持すると共に前記溶鋼および
溶融スラグが前記鋳型と鋳型に接する凝固殻との間に形
成される間隙に流入するのを防止することを特徴とする
高品質鋼塊の製造方法である。
湯枠内の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融スラ
グにエネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱保
温する高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内に
下端が前記溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を配置し
、前記スラグ枠内の溶鋼面上に溶融スラグを保持し、前
記押湯枠とスラグ枠の間隙に保温材を充填し、前記スラ
グ枠の内側および下端に接する前記溶鋼を鋳造時間の大
部分において流動状態に保持すると共に前記溶鋼および
溶融スラグが前記鋳型と鋳型に接する凝固殻との間に形
成される間隙に流入するのを防止することを特徴とする
高品質鋼塊の製造方法である。
本発明の詳細を第１図により説明する。従来例′の第２
図において説明した事項は重複するので説明を省略する
が、押湯枠６内に下端が溶鋼８に浸漬するスラグ枠３２
が設けられている。スラグ枠３２は適当な深さで溶鋼８
内に浸漬するため、浮遊する浮子式か、もしくはスライ
ド式の可動方式とし昇降自在である。スラグ枠３２の溶
鋼内浸漬深さの最小値Ｈは、溶融スラグ厚み：２００ｍ
ｍ、溶鋼比重ニア０、溶融スラグ比重：２，５とすれば
下記式で計算できる。
図において説明した事項は重複するので説明を省略する
が、押湯枠６内に下端が溶鋼８に浸漬するスラグ枠３２
が設けられている。スラグ枠３２は適当な深さで溶鋼８
内に浸漬するため、浮遊する浮子式か、もしくはスライ
ド式の可動方式とし昇降自在である。スラグ枠３２の溶
鋼内浸漬深さの最小値Ｈは、溶融スラグ厚み：２００ｍ
ｍ、溶鋼比重ニア０、溶融スラグ比重：２，５とすれば
下記式で計算できる。
従って注入時の連動エネルギーを考慮して溶融スラグの
流出を防止するためには、スラグ枠３２の溶鋼８に対す
る浸漬深さは８０間以上が必要である。また、スラグ枠
３２は押湯枠６より小径であり、溶融スラグ１２を収容
するための十分な内容積を有し、スラグ枠３２の材質は
耐火物あるいは水冷金属等の複合材質であって溶ｎ４８
、溶融スラグ１２からの熱ショックや溶損に十分耐える
必要がある。
流出を防止するためには、スラグ枠３２の溶鋼８に対す
る浸漬深さは８０間以上が必要である。また、スラグ枠
３２は押湯枠６より小径であり、溶融スラグ１２を収容
するための十分な内容積を有し、スラグ枠３２の材質は
耐火物あるいは水冷金属等の複合材質であって溶ｎ４８
、溶融スラグ１２からの熱ショックや溶損に十分耐える
必要がある。
押湯枠６とスラグ枠３２の間隙には保温材３４が充填さ
れている。保温材３４の化学組成は、重量比で５ｉ０２
：８〜１５％、Ａｔ２０３７２５〜３５％、金属Ａ Ｉ
・１９〜２３％、Ｆ ｅ２０．＋ Ｆ ｅＯ：１２〜
１６％、全炭素： ６〜１０％等が好ましい。
れている。保温材３４の化学組成は、重量比で５ｉ０２
：８〜１５％、Ａｔ２０３７２５〜３５％、金属Ａ Ｉ
・１９〜２３％、Ｆ ｅ２０．＋ Ｆ ｅＯ：１２〜
１６％、全炭素： ６〜１０％等が好ましい。
本発明のスラグ枠３２は鋼塊の凝固体積収縮に伴う溶鋼
表面の位置変動あるいは電極１６の溶解によって生ずる
溶鋼表面の位置変動にも追随して昇降し、溶鋼８および
溶融スラグ１２が鋳型４と凝固殻１０との間に形成され
ろ間隙３６に流入するのを防止すると共に、スラグ枠３
２の内側および下端に接する溶＃ｌＩ８を鋳造時間の大
部分において流動状態１こ保持することによって鋼塊内
部欠陥の発生を防止することができる。
表面の位置変動あるいは電極１６の溶解によって生ずる
溶鋼表面の位置変動にも追随して昇降し、溶鋼８および
溶融スラグ１２が鋳型４と凝固殻１０との間に形成され
ろ間隙３６に流入するのを防止すると共に、スラグ枠３
２の内側および下端に接する溶＃ｌＩ８を鋳造時間の大
部分において流動状態１こ保持することによって鋼塊内
部欠陥の発生を防止することができる。
第１図に示す装置で本発明法により８１ｔの鋼塊を製造
した。ＥＳＨＴの処理前の溶鋼および電極の成分を第１
表に示した。
した。ＥＳＨＴの処理前の溶鋼および電極の成分を第１
表に示した。
第１表
平均直径２３６９ｍの鋳型内に７５ｔの母溶鋼を下注鋳
造し、その上のスラグ枠内に１４９０℃の溶融スラグを
２００關厚に添加し、２９５ｍｍＸ４２０ｍの断面積を
有する６ｔの電極により印加電力３００〜１２００ＫＷ
でＥＳＨＴ処理を行った。
造し、その上のスラグ枠内に１４９０℃の溶融スラグを
２００關厚に添加し、２９５ｍｍＸ４２０ｍの断面積を
有する６ｔの電極により印加電力３００〜１２００ＫＷ
でＥＳＨＴ処理を行った。
本実施例で使用したスラグ枠は分割構造で要所に鋼製金
枠を用い耐火物でライニングし、スラグ枠の溶鋼内浸漬
深さが１２０ｎｗａとなる如く浮力を考慮して構成し、
溶鋼表面レベルの変動および溶融スラグの流動に伴って
スラグ枠と押湯枠との位置関係が変動しないように円周
上に４個所のガイドを設けて、スラグ枠と押湯枠との間
隔が１００Ｍになる如くスラグ枠を昇降自在に保持した
。またスラグ枠の外周部の溶鋼表面は保温材で２００關
厚さに被覆した。
枠を用い耐火物でライニングし、スラグ枠の溶鋼内浸漬
深さが１２０ｎｗａとなる如く浮力を考慮して構成し、
溶鋼表面レベルの変動および溶融スラグの流動に伴って
スラグ枠と押湯枠との位置関係が変動しないように円周
上に４個所のガイドを設けて、スラグ枠と押湯枠との間
隔が１００Ｍになる如くスラグ枠を昇降自在に保持した
。またスラグ枠の外周部の溶鋼表面は保温材で２００關
厚さに被覆した。
ＥＳＨＴ処理中、スラグ枠の作用によりスラグ枠の内側
および下端に接する溶鋼を鋳造時間の大部分において流
動状態に保持すると共に溶鋼および溶融スラグが鋳型と
凝固殻との間の間隙に流入するのを防止することができ
た。
および下端に接する溶鋼を鋳造時間の大部分において流
動状態に保持すると共に溶鋼および溶融スラグが鋳型と
凝固殻との間の間隙に流入するのを防止することができ
た。
ＥＳＨＴ処理完了後、電力印加停止と共にスラグ枠の溶
鋼内浸漬深さを８０ｍとした。
鋼内浸漬深さを８０ｍとした。
溶鋼および溶融スラグの凝固後、スラグ枠は凝固スラグ
と共に回収した。スラグ枠は周方向に４分割構造である
ので２００關厚の円盤状スラグは容易に回収が可能で、
回収後粉砕して再利用した。
と共に回収した。スラグ枠は周方向に４分割構造である
ので２００關厚の円盤状スラグは容易に回収が可能で、
回収後粉砕して再利用した。
本実施例で使用したスラグ枠はスラグと接触した部分は
耐火物が１ ｍ ／ Ｈｒの速度で損耗を受けたが補修
して再利用できた。
耐火物が１ ｍ ／ Ｈｒの速度で損耗を受けたが補修
して再利用できた。
型抜後の鋼塊は頭部にスラグ枠が浸漬していた深さ８０
閣のリング状の凹部が残っているが、その他は平坦で表
面に溶融スラグ、溶鋼の流入がなく美麗であった。鋼塊
を切断して内部形状を確認したところ、ざく性欠陥、Ｖ
偏析、逆Ｖ偏析等は無く健全であった。
閣のリング状の凹部が残っているが、その他は平坦で表
面に溶融スラグ、溶鋼の流入がなく美麗であった。鋼塊
を切断して内部形状を確認したところ、ざく性欠陥、Ｖ
偏析、逆Ｖ偏析等は無く健全であった。
本発明は上記実施例からも明らかな如く、押湯枠内に下
端が溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を設け、スラグ
枠内の溶融スラグにエネルギーを供給することによって
次の効果を挙げることができた。
端が溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を設け、スラグ
枠内の溶融スラグにエネルギーを供給することによって
次の効果を挙げることができた。
（イ） 鋳造時間の大部分において押湯枠内の溶鋼を流
動状態で保持し、鋼塊凝固過程の成分のばらつきおよび
凝固収縮孔の発生を防止し健全な鋼塊を得ることができ
た。
動状態で保持し、鋼塊凝固過程の成分のばらつきおよび
凝固収縮孔の発生を防止し健全な鋼塊を得ることができ
た。
（ロ） 鋳型と凝固殻との間隙に溶鋼および溶融スラグ
の流入するのを防止し表面形状のすぐれた鋼塊を得るこ
とができた。
の流入するのを防止し表面形状のすぐれた鋼塊を得るこ
とができた。
（ハ） 前記（ロ）の間隙への溶鋼および溶融スラグの
流入防止において、従来の冷却した凝固殻を利用する方
法に比較してエネルギーの損失が少なかった。
流入防止において、従来の冷却した凝固殻を利用する方
法に比較してエネルギーの損失が少なかった。
第１図は本発明実施例の製造装置の断面図、第２図は従
来のＢＥＳＴ法を示す製造装置の断面図、第３図、第４
図および第５図はいずれも従来の押湯法を示す製造装置
の断面図である。
来のＢＥＳＴ法を示す製造装置の断面図、第３図、第４
図および第５図はいずれも従来の押湯法を示す製造装置
の断面図である。
Claims (1)
- （１）鋳型および押湯枠内に溶鋼を注入し、前記押湯枠
内の溶鋼面上に溶融スラグを装入し、前記溶融スラグに
エネルギーを供給して前記押湯枠内の溶鋼を加熱保温す
る高品質鋼塊の製造方法において、前記押湯枠内に下端
が前記溶鋼に浸漬する昇降自在のスラグ枠を配置し、前
記スラグ枠内の溶鋼面上に溶融スラグを保持し、前記押
湯枠とスラグ枠の間隙に保温材を充填し、前記スラグ枠
の内側および下端に接する前記溶鋼を鋳造時間の大部分
において流動状態に保持すると共に前記溶鋼および溶融
スラグが前記鋳型と鋳型に接する凝固殻との間に形成さ
れる間隙に流入するのを防止することを特徴とする高品
質鋼塊の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012980A JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012980A JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180361A true JPS63180361A (ja) | 1988-07-25 |
| JPH0622745B2 JPH0622745B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=11820362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012980A Expired - Lifetime JPH0622745B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 高品質鋼塊の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622745B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112756565A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种镍合金铸锭的补缩装置及其补缩方法 |
| CN116159972A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-26 | 安徽林洪重工科技有限公司 | 一种帽口保温装置、钢锭浇铸系统及钢锭浇铸方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320152A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-27 | Kawasaki Steel Corp | 鋼塊の製造方法およびその装置 |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP62012980A patent/JPH0622745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112756565A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种镍合金铸锭的补缩装置及其补缩方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0622745B2 (ja) | 1994-03-30 |
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