(57)【要約】【課題】溶解材料の融点に応じて溶解電流および鋳型サイズを調整し、良好な表面性状の鋳塊を得ることができるＥＳＲ法による鋳塊製造方法を提供する。【解決手段】鋼またはＮｉ基合金をエレクトロスラグ再溶解するに際して、溶解材料の融点をＴＭＬ（℃）、溶解電流値をｉ（ｋＡ）、鋳型直径をＤ（ｃｍ）としたとき、下記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように溶解条件を調整して再溶解操業を行うことを特徴とするエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法である。    ＴＭＬ≦Ｔ−１５０≦１７５０      ・・・・（１）    Ｔ＝１１３０×（ｉ／Ｄ）＋１４５０  ・・・（２）【選択図】図３
2009167511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼またはＮｉ基合金をエレクトロスラグ再溶解するに際して、溶解材料の融点をＴＭＬ（℃）、溶解電流値をｉ（ｋＡ）、鋳型直径をＤ（ｃｍ）としたとき、下記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように、溶解条件を調整して再溶解操業を行うことを特徴とするエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法。
ＴＭＬ≦Ｔ−１５０≦１７５０      ・・・・（１）
Ｔ＝１１３０×（ｉ／Ｄ）＋１４５０  ・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロスラグ再溶解法により鋼またはＮｉ基合金の鋳塊を製造する方法に関し、特に、溶解材料の融点に応じて鋳型サイズおよび溶解電流値を調整することにより、良好な表面性状を有する鋳塊を得ることが可能なエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロスラグ再溶解法（以下、「ＥＳＲ法」とも記す）は、センターキャビティ、マクロ偏析などの凝固欠陥の問題を発生することなく、鋳造することのできる造塊法である。このため、ＥＳＲ法は、大径の鍛鋼ロール、大型の金型鋼、Ｎｉ基超合金のシームレスパイプ用材料など、高い内部品質を要求される製品を製造するための素材の鋳造方法として、古くから用いられている。さらに、鋳塊の内質のみならず、表面性状も通常の造塊法などに比較して極めて良好なことから、表面手入れの工数を最小限に止めることができ、高級素材を用いて、かつ高い歩留まりを期待できる溶製方法として多くの利点を有する。
【０００３】
ＥＳＲ法により製造された鋳塊の主な特徴は上述したように、健全な内部品質および表面品質を有することであるが、さらに、ＥＳＲ法により製造される鋳塊では、最終材料の用途により必要とされるＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉなどの活性な金属元素成分が、溶製されるべき鋼中に均一に分布していることが要求される。溶解スラグは、主として、ＣａＦ2にＡｌ2Ｏ3やＣａＯを添加した成分組成を有するが、活性成分と溶解スラグとの酸化または還元反応により、鋳塊の初期溶製部分から最終溶製部分である鋳塊トップ部にわたり、成分組成が不均一となるおそれがある。上記のような成分組成の変動に対処するため、溶解スラグの成分組成を事前に決定し、調整しておく場合が多い。例えば、Ｔｉ含有率の変動を抑えるために事前に上記のＣａＦ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯといったスラグ成分に加えて、ＴｉＯ2成分を添加するなどの処置が施される。
【０００４】
近年では、特許文献１に見られるように、Ｂ成分を含有する鋳塊をＥＳＲ法により製造する際に、スラグ中のＳｉＯ2およびＢ2Ｏ3の組成が所定の数式で規定される関係を満足するようにスラグ中のＢ2Ｏ3含有量を調整することにより、鋳塊中のＢ成分を目標値に制御する鋳塊のＢ成分制御方法が開示されている。
【０００５】
一方、ＥＳＲ法において、スラグプールの温度制御は重要であり、低電力で溶解した場合には、スラグプールの過熱度（すなわち、スラグ温度からスラグの液相線温度を減じた値）が十分に大きくないことから、水冷された銅製鋳型の近傍においてスラグが凝固し始める。その結果、厚いスラグスキンが形成され、鋳塊の表面にリップル肌と称する凹凸を有する表層欠陥が発生することとなる。したがって、特に、溶解材料（溶解素材）の融点とスラグプールの温度との関係を考慮することが必要である。上記したように、鋳塊成分組成の変動を制御するニーズからも、スラグ成分組成の多様化が必要であり、成分組成の変更によるスラグプールの温度変化、および多様な溶解材料の融点とスラグプールの温度変化との関係を把握することが重要な課題の一つである。
【０００６】
特許文献２には、（投入電流）／（モールド内径）の値を１５Ａ／ｍｍ以上とすることにより、溶鋼プールやスラグプールの熱容量を大きくし、非金属介在物の最大長さを２０μｍ以下とする高清浄マルエージング鋼の製造方法が開示されている。しかしながら、同文献には、溶鋼プールやスラグプールの温度、溶解材料の融点および鋳塊の表面性状につては全く言及されておらず、したがって、良好な表面性状の鋳塊を得るためのＥＳＲ法による鋳塊製造方法の検討および開発の参考とはならない。
【０００７】
上述したように、溶解材料の融点に応じて、鋳型サイズや溶解電流値を調整し、表面品質に優れた鋳塊を製造することのできるＥＳＲ法を確立するには、解決されねばならない問題が残されていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１５４６号公報（特許請求の範囲、段落［０００６］および［０００７］）
【特許文献２】特開２００３−１８３７６５号公報（特許請求の範囲、段落［０００６］および［００１１］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、溶解材料の融点に応じて溶解電流および鋳型サイズを調整し、スラグプールの温度制御を図ることにより、良好な表面性状の鋳塊を得ることが可能なＥＳＲ法による鋳塊製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、溶解材料の融点に応じて溶解電流および鋳型サイズを調整してスラグプールの温度制御を図ることにより、良好な表面性状の鋳塊が得られるＥＳＲ法による鋳塊製造方法について研究を重ね、理論および実験の両面から下記の（ａ）〜（ｃ）の知見を得て本発明を完成させた。
【００１１】
（ａ）ＥＳＲ法による溶解において形成されるスラグプール中の溶融スラグの平均温度（以下、「スラグバルクの温度」とも記す）は、スラグの種類によることなく、鋳型直径および溶解電流といった溶解条件を用いて定式化することができる。
【００１２】
ここで、スラグプール内においては、電磁力により強い攪拌が生じており、スラグプール内の温度は均一化されている。厳密には、鋳型近傍には温度境界層が形成され、大きな温度勾配が存在するので、鋳型近傍のスラグ温度は他の領域のスラグ温度に比較して低いが、スラグプール全体に占める鋳型近傍の領域の比率は極くわずかであることから、電極直下近傍の領域におけるスラグプールの温度をスラグの平均温度とすることができる。
【００１３】
（ｂ）上記（ａ）により定式化されたスラグバルクの温度を、溶解材料の融点を考慮した最低温度以上とし、かつ、鋳塊表層部におけるスラグスキンの不形成による鋳塊の表面性状の悪化や鋳型との焼き付きが発生するほどの極度の高温とならない範囲に調整することにより、良好な表面品質を有する鋳塊を製造することができる。
【００１４】
（ｃ）上記（ａ）にて述べたスラグバルクの温度Ｔ（℃）は、溶解電流値をｉ（ｋＡ）および鋳型直径をＤ（ｃｍ）を用いて、下記（２）式のように定式化することができ、また、上記（ｂ）にて述べたスラグバルク温度Ｔ（℃）の適正範囲は、下記（１）式のように表すことができる。ただし、ＴＭＬは溶解材料の融点（℃）を表す。
ＴＭＬ≦Ｔ−１５０≦１７５０      ・・・・（１）
Ｔ＝１１３０×（ｉ／Ｄ）＋１４５０  ・・・（２）
【００１５】
したがって、下記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように溶解条件を調整することにより、良好な表面品質を有する鋳塊を製造することができる。
【００１６】
本発明は、上記の知見に基づいて完成されたものであり、その要旨は、下記のエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法にある。
【００１７】
「鋼またはＮｉ基合金をエレクトロスラグ再溶解するに際して、溶解材料の融点をＴＭＬ（℃）、溶解電流値をｉ（ｋＡ）、鋳型直径をＤ（ｃｍ）としたとき、下記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように溶解条件を調整して再溶解操業を行うことを特徴とするエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法。
ＴＭＬ≦Ｔ−１５０≦１７５０      ・・・・（１）
Ｔ＝１１３０×（ｉ／Ｄ）＋１４５０  ・・・（２）」
【００１８】
本発明において、「鋼」とは、炭素鋼およびステンレス鋼を意味し、また、「溶解材料の融点」とは、溶解材料の液相線温度を意味する。
【００１９】
また、「鋳型直径」とは、鋳型の内直径を意味し、鋳型の横断面の形状が矩形の場合は、鋳型横断面における内周長さをπにより除した相当直径を意味する。
【００２０】
そして、「溶解条件」とは、溶解材料の融点、鋳型直径および溶解電流値を意味するが、溶解材料の種類が決定され、溶解材料の融点が決定された場合には、溶解電流値および鋳型直径を意味する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法によれば、溶解材料の融点に応じて、前記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように溶解条件を調整し、スラグプール中の溶融スラグの平均温度を適正温度範囲内に制御しつつ、再溶解操業を行うので、良好な表面性状を有する鋼またはＮｉ基合金の鋳塊を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
１．発明を実施するための基本形態
本発明は、鋼またはＮｉ基合金をエレクトロスラグ再溶解するに際して、溶解材料の融点に応じて、溶解電流値および溶解条件を調整することにより、スラグプール中の溶融スラグの平均温度を適正温度範囲内に制御しつつ再溶解操業を行うＥＳＲ法による鋼またはＮｉ基合金の鋳塊製造方法である。以下に、本発明の内容についてさらに詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明のエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法を実施するために用いる装置構成の一例を模式的に示す図である。
【００２４】
溶解材料である所定の種類の金属により構成された消耗電極１と、冷却水７により冷却された水冷定盤１０との間に、電源装置８から電気配線９を通して通電する。水冷鋳型２内の溶融スラグ３がジュール発熱することにより消耗電極１が溶解し、溶解した金属の液滴は、スラグプール（溶融スラグ）３内を降下する過程で精錬され、非金属介在物などが分離除去されて、清浄な溶融金属からなるメタルプール４を形成する。このようにして形成されたメタルプール４は、水冷鋳型２内において、順次、下部から積層的に凝固し、清浄な凝固相（金属鋳塊）６を形成する。ここで、メタルプール４と凝固相６との間には、固液共存相５が形成される。
【００２５】
２．熱収支によるスラグバルク温度の導出
エレクトロスラグ再溶解法における定常状態での熱収支に基づき、溶融スラグの平均温度を求める。図２は、ＥＳＲ法による鋳塊の製造方法における溶融スラグ内の熱収支を示す図である。
【００２６】
スラグプールにおける溶融スラグについての熱収支をとると、下記（１）式および（２）式が成立する。
πＤＬ×ｑm＋（πＤ2／４）×（ｑr＋ｑi）＝ｅＷ    ・・・・（１）    
ｑm＝ｈ×（Ｔ−Ｔ0）    ・・・・（２）
【００２７】
ここで、Ｔはスラグバルクの温度（溶融スラグの平均温度）を、ｑmはスラグプールから鋳型へ向かう熱流束を、ｑrはスラグプールの自由表面から外部へ向かう輻射熱流束を、ｑiはスラグプールから鋳塊へ向かう熱流束を、ｈはスラグと鋳型との間の熱伝達係数を、Ｔ0は冷却水の温度を、Ｄは鋳型直径を、Ｌはスラグプールの深さ（高さ）を、Ｗは投入電力を、そして、ｅはエネルギー当量を、それぞれ表す。
【００２８】
上記（２）式を（１）式に代入し、スラグプール表面から外部へ向かう輻射熱流束ｑrおよびスラグプールから鋳塊へ向かう熱流束ｑiが、スラグプールから鋳型へ向かう熱流束ｑmに比較して極めて小さいとして、スラグバルクの温度Ｔについて解くと、下記（３）式が得られる。
Ｔ＝（ｅ／ｈ）×（Ｗ／（πＤＬ））＋Ｔ0    ・・・・（３）
【００２９】
ここで、スラグプールの深さと電圧Ｖとは比例関係にあることから、Ｌ＝ｋ×Ｖ（ただし、ｋは比例定数）とし、さらに、Ｗ＝ｉ×Ｖ（ただし、ｉは溶解電流値）を代入すると、下記（４）式が得られる。
Ｔ＝（ｅ／（πｋｈ））×（ｉ／Ｄ）＋Ｔ0    ・・・・（４）
【００３０】
上記（４）式の関係から、スラグバルクの温度Ｔと、（溶解電流値ｉ／鋳型直径Ｄ）の値とは一次式の関係を有することがわかる。
【００３１】
２．スラグバルク温度の定式化
スラグバルクの温度を実験により定式化するため、鋳型横断面の形状が４８．５ｃｍ角の正方形、および直径が７７．５ｃｍの円形を有するＥＳＲ用鋳型を用いて、表１に示す条件にて溶解実験を実施した。
【００３２】
【表１】
2009167511.tif 000003
【００３３】
同表に示されるように、鋳型サイズの他に、溶解電圧、溶解電流、スラグ種類および溶解材料（溶解素材）を変化させて溶解実験を行い、鋳型上方からスラグプール内に熱電対を挿入浸漬して、定常状態に達したときのスラグプール内の平均温度（スラグバルクの温度）を測定した。上記のようにして得られたスラグバルク温度の測定結果を表１中に併せて示した。同表中の鋳型直径の欄に記載された４８．５ｃｍ角の鋳型については、鋳型の相当直径＝（鋳型横断面の内周長さ／π）により相当直径を算出し、これを鋳型直径とした。
【００３４】
さらに、同表に得られたデータを、上記（４）式に基づいて、溶解電流値と鋳型直径との比である（ｉ／Ｄ）の値と、スラグバルクの温度Ｔとの関係として整理した。図３は、本発明の鋳塊の製造方法における（溶解電流値／鋳型直径）の値とスラグバルクの温度との関係を示す図である。
【００３５】
同図の結果から、スラグバルクの温度Ｔ（℃）は、（ｉ／Ｄ）（ｋＡ／ｃｍ）の値を用いて下記（２）式で示される回帰式により表すことができることが判明した。
Ｔ＝１１３０×（ｉ／Ｄ）＋１４５０    ・・・・（２）
【００３６】
上記（２）式に示されるとおり、定常状態におけるスラグバルクの温度は、スラグの種類、溶解材料の種類に依らず、ほぼ、溶解電流および鋳型直径により決定されることがわかる。
【００３７】
ただし、前記の（４）式の関係は、スラグプールの自由表面から外部へ向かう輻射熱流束およびスラグプールから鋳塊へ向かう熱流束が、スラグプールから鋳型へ向かう熱流束に比較して極めて小さいと仮定し、また、熱伝達係数も一定として得られたものである。しかし、鋳型直径が小さい場合には、スラグと鋳型との間の熱伝達係数に及ぼすスラグ種類の影響が無視できなくなる。したがって、図３に示されたようにデータの整理ができるのは、鋳型直径が３０ｃｍ以上の場合に限られる。
【００３８】
一方、鋳型直径が大きくなると、スラグプールから鋳型への熱伝達による冷却に比して、スラグプール自由表面からの輻射熱伝達による熱放散の影響が無視できなくなる程度に大きくなる。したがって、図３のようにデータの整理ができるのは、鋳型直径が１５０ｃｍ以下の範囲内である。
【００３９】
上記の理由から、（２）式の関係を適用できるのは、鋳型直径が３０〜１５０ｃｍの範囲のＥＳＲ法による鋳塊製造方法の場合に限定される。  
【００４０】
３．ＥＳＲの適正溶解条件
さらに、前記（２）式を用いて、ＥＳＲの溶解条件を種々に変更し、後述する実施例で説明するとおりの溶解試験を行った結果、溶解材料の融点をＴＭＬ（℃）とし、スラグバルクの温度をＴ（℃）としたとき、下記（１Ａ）式の関係を満足するように操業することにより、表面性状の良好な鋳塊が得られることが判明した。
ＴＭＬ≦Ｔ−１５０    ・・・・（１Ａ）
【００４１】
その理由は下記のとおりである。すなわち、鋳型近傍では、溶融スラグの温度は低く、ＥＳＲ溶解特有の薄い凝固殻、いわゆるスラグスキンが鋳片表面をくるむように形成される。これは、溶融メタル自身が低温の鋳型に直接、接触することに比較すれば、鋳型との間にスラグスキンを１枚挟むことにより、緩冷却が得られることから、鋳塊の表面肌を平滑にすることができるＥＳＲ法のむしろ利点と考えるべき特性である。
【００４２】
しかし、投入電力が不十分なために供給熱量が不十分になると、鋳型近傍ではスラグプールが先に凝固し始め、厚い凝固殻を形成して、その凝固殻に沿ってメタルプ-ルが形成される。電流および電圧の変動、すなわち入熱の変動により、スラグの凝固殻厚さは、鋳型の縦方向において大きく変動し、その結果、その凝固殻に沿って凝固した鋳塊の表面は著しい凹凸を発生することとなる。鋳塊の表面肌を良好に保つためには、スラグスキンは薄いほど有利であり、そのためには、溶解材料を溶解するための十分な熱量を投入し、スラグバルクの過熱度をできる限り高くすることが重要である。
【００４３】
本発明では、種々の溶解試験を行い、前記（２）式を用いて調査解析した結果、スラグバルクの過熱度として１５０℃以上を確保する必要のあることが判明した。もちろん、溶融状態にあるスラグバルクの温度は、スラグの融点以上であることが必要である。ＥＳＲ法における通常のスラグの融点は１２００〜１４００℃の範囲内であるので、前記（２）により求められるスラグバルクの温度Ｔは、スラグの融点以上という条件を満足している。
【００４４】
上記のとおり、スラグスキンは薄いほど有利ではあるものの、表層部のスラグスキンが極度に薄くなるか、またはスラグスキンが全く形成されなくなると、鋳塊の表面性状は、かえって悪化し、または鋳型との焼き付きが発生して、鋳塊が鋳型から抜き取れなくなるトラブルを発生する。このような事態に至らないためには、スラグバルクの温度Ｔ（℃）は下記（１Ｂ）式の関係を満足する必要がある。
Ｔ−１５０≦１７５０    ・・・・（１Ｂ）
【００４５】
上記の述べた理由により、ＥＳＲ法により良好な表面品質を有する鋳塊を製造するためには、スラグバルクの温度Ｔ（℃）は、上記（１Ａ）式および（１Ｂ）式の関係を同時に満たす前記（１）式の関係を満たすことが必要である。
【００４６】
４．溶解条件の好ましい範囲など
【００４７】
本発明のＥＳＲ法による鋳塊製造方法においては、溶解電圧は４０〜８０Ｖの範囲とすることが好ましい。
【００４８】
溶解電圧が４０Ｖ未満では、溶解電流の偏流が起こり、スラグプールの中央のみが加熱されやすくなる反面、鋳型近傍のスラグは凝固しやすくなって、鋳塊の鋳肌性状が悪化する原因となるからである。一方、溶解電圧が８０Ｖを超えて高くなると、スラグプールの深さが極度に深くなり、この場合も、電流の偏流である鋳型壁へのショートパスが発生し、投入電力が十分にスラグの加熱に使われなくなるおそれがある。その結果、同じ溶解電流値であっても、スラグプール温度の極度の低下を招きやすい。
【００４９】
上記の説明および後述する実施例では、炭素鋼およびステンレス鋼のＥＳＲ溶解を対象として記述したが、本発明は、溶解材料としてＮｉ基合金（Ｎｉ含有率：４０〜９０質量％）を用いた場合においても、炭素鋼およびステンレス鋼の場合と同様の効果を奏する。Ｎｉ基合金の融点は、合金の種類により１５００〜１２５０℃の範囲内にあり、鋼に比してやや低いものの、鋼と大きな差異はなく、鋼の場合と同様の作用および効果が発揮されるからである。
【実施例】
【００５０】
１．試験方法  
本発明のＥＳＲ法による鋳塊の製造方法の効果を確認するため、以下に示す試験を行い、その結果を評価した。
【００５１】
前記の図１に示されたＥＳＲ装置を使用し、鋳型横断面が４８．５ｃｍ角の正方形断面の鋳型（相当直径６１．７ｃｍ）および鋳型直径が７７．５ｃｍの円形断面の鋳型を用いて、溶解試験を行った。表２に、溶解電圧、溶解電流、鋳型直径、（２）式により算出されるスラグバルクの温度、消耗電極を構成する溶解材料、溶解材料の融点、使用スラグの種類、前記（１）式および（２）式の満足性、ならびに、得られた鋳塊の表面性状を評価する尺度としての表面手入れの度合を示した。
【００５２】
【表２】
2009167511.tif 000004
【００５３】
同表に示されたとおり、使用スラグとしては、全て、その融点が１４００℃未満のものを用いた。同表中の（１）（２）式の満足性の欄において、「○印」は前記（１）式および（２）式の関係を満足することを、また、「×印」は同関係を満足しないことを表す。また、表面手入れ度合の欄において、「Ａ」は無手入れであったことを、「Ｂ」は鋳造後の鋳塊の圧延または鍛造前の段階での表面切削量が２ｍｍ未満であったことを、そして、「Ｃ」は同表面切削量が２ｍｍ以上であったことを、それぞれ表す。
【００５４】
２．鋳塊の製造試験結果
試験番号１〜９は、本発明で規定する条件を満足する本発明例についての試験であり、試験番号１０〜１６は、本発明で規定する条件を満足しない比較例についての試験である。
【００５５】
試験番号１〜５は、溶解材料としてＳＵＳ３０４鋼を用い、断面形状が４８．５ｃｍ角の正方形の角型鋳型により溶解した本発明例についての試験である。これらの条件において前記（２）式により求められるスラグバルクの温度（Ｔ）は、溶解材料の融点（液相線温度）である１４５０℃よりも１５０℃以上高く、かつ１９００℃以下であって、（１）式の関係を満足している。その結果、鋳塊の表面は極めて平滑であり、無手入れで、下工程に供給することができた。
【００５６】
試験番号６〜９は、溶解材料として１．３％Ｃ−１０％Ｃｒ鋼を使用し、鋳型直径が７７．５ｃｍの円形断面の鋳型により溶解した本発明例についての試験である。これらの条件において算出されるスラグバルクの温度（Ｔ）は、溶解材料の融点である１４１８℃よりも１５０℃以上高く、かつ１９００℃以下であって、（１）式の関係を満足している。これらの試験においても、鋳塊の表面は極めて平滑であり、手入れを要することなく、下工程に供給することができた。
【００５７】
これに対して、試験番号１０〜１２は、断面形状が４８．５ｃｍ角の角型鋳型によりＳＵＳ３０４鋼を溶解した比較例についての試験であり、試験番号１〜３などに比較して溶解電流値を低下させた試験である。その結果、（２）式により求められるスラグバルクの温度（Ｔ）は、溶解材料の融点である１４５０℃よりは高いものの、その差は１５０℃未満であり、（１）式の関係を満たしていない。その結果、鋳塊の表面は平滑さを失い、電流値の低下とともに表面性状は悪化した。特に、電流値の低い試験番号１２では、表面切削量が２ｍｍ以上の手入れが必要となった。
【００５８】
試験番号１３〜１６は、溶解材料として１．３％Ｃ−１０％Ｃｒ鋼を用い、鋳型直径が７７．５ｃｍの円形断面の鋳型により溶解した比較例についての試験であり、試験番号６〜９に比べて溶解電流値を低下させた試験である。その結果、スラグバルクの温度（Ｔ）と溶解材料の融点との差が１５０℃未満となり、（１）式の関係を満たしていない。鋳塊の表面性状は前記の本発明例に比して劣り、電流値の低下にともなって悪化した。とりわけ、電流値の低い試験番号１５および１６では、表面切削量が２ｍｍ以上の手入れを要した。
【００５９】
以上の実施例により、本発明に係るエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法の優れた効果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係るＥＳＲ法による鋳塊の製造方法によれば、溶解材料の融点に応じて、前記（１）式および（２）式により表される関係を満足するように溶解条件を調整し、スラグプール中の溶融スラグの平均温度を適正温度範囲内に制御しつつ、再溶解操業を行うので、良好な表面性状を有する鋼またはＮｉ基合金の鋳塊を製造することができる。したがって、本発明の方法は、高級鋼を対象として表面性状の優れた金属鋳塊を容易に製造できる再溶解凝固法として、広範に活用できる実用的価値の高い鋳塊の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のエレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法を実施するために用いる装置構成の一例を模式的に示す図である。
【図２】エレクトロスラグ再溶解法による鋳塊の製造方法における溶融スラグ内の熱収支を示す図である。
【図３】本発明の鋳塊の製造方法における（溶解電流値／鋳型直径）の値とスラグプール中の溶融スラグの平均温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：消耗電極（溶解材料金属）、  ２：水冷鋳型、  ３：スラグプール（溶融スラグ）、
４：メタルプール、  ５：固液共存相、  ６：凝固相（金属鋳塊）、  ７：冷却水、
８：電源装置、  ９：電気配線、  １０：水冷定盤
【図１】
2009167511.tif 000005
【図２】
2009167511.tif 000006
【図３】
2009167511.tif 000007