(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸的に設けられたタンディッシュ及び水冷モールドの垂直空間内に、芯材を遊嵌し、前記芯材と前記垂直空間との空隙に、外層用の溶湯を注入するとともに前記溶湯の上にフラックスを散布し、前記芯材を徐々に降下させ、前記芯材の周囲に連続的に鋳掛け肉盛を行う方法に使用するフラックスであって、溶融温度１１４０〜１３００℃からなるフラックスを、外層の溶融温度を基準に、２５０℃以内の低い溶融温度範囲のものとすることを特徴とする鋳掛け肉盛用のフラックス。
【請求項２】
前記外層用溶湯の溶融温度を１２９０〜１３５０℃とすることを特徴とする請求項１記載の鋳掛け肉盛用のフラックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芯材の周囲に外層材を形成する肉盛用の溶湯を注入し、外層と芯材とを溶着一体化させ製造する複合ロールの製造時に使用するフラックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の肉盛用複合ロールの製造方法は、図４に示す鋳掛け肉盛用複合ロールの製造設備を使用し、概ね次のとおり製造されている。同軸的に設けられたタンディッシュ８及び水冷モールド７の垂直空間内に、芯材１を遊嵌し、前記芯材１と前記垂直空間との空隙に、外層用の溶湯３を注入するとともに、前記芯材１を第１のインダクタコイル５により加熱するとともに、外層用の溶湯３を第２のインダクタコイル６により加熱・攪拌しつつ前記芯材を徐々に降下させ、前記芯材の周囲に連続的に鋳掛け肉盛を行っている。なお、符号２は外層材である。
【０００３】
前記の製造方法において、前記芯材１と前記垂直空間との空隙に、注入された外層用の溶湯３の酸化を防止することを目的として、前記溶湯３の上にフラックス４を散布し、大気とシールすることが、特公昭５９−１９７８６号公報、特公昭６２−１２７１５６号公報、特開平１−２４０６３４号公報等に開示されている。特公昭５９−１９７８６号公報では、芯材周囲にコーティングしたガラス粉末が溶湯表面を被覆したり、Ｃ含有量の低い鋼系材料を肉盛する際、軟化点が７００℃前後の低融点フラックスを使用する方法である。特開昭６２−１２７１５６号公報では、予め９００℃に加熱して、溶融したフラックスを使用する方法である。また、特公昭５９−１９７８６号公報では、低融点フラックスを使用する事が、望ましいと開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したこれらの方法では、いづれも溶湯表面を被覆するフラックスの溶融温度が外層用の溶湯の溶融温度より極端に低すぎる為、溶湯表面に散布しても、
▲１▼大気とのシールによる外層用の溶湯の酸化防止効果はあるものの、短時間で溶融してスラグ化するため、溶湯の保温効果は少なく、タンディッシュ周辺が高熱になり、作業環境が悪かった。また、▲２▼スラグ化したフラックスが、前記芯材の降下および、第２のインダクタコイル６による加熱・攪拌により外層内にスラグとして巻き込まれ、そのまま凝固し、図２に示すように、外層における鋳造欠陥になるという問題が発生した。
本発明は、以上の課題に鑑み、前記鋳造欠陥をなくすことと作業環境を改善することをその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、
（１）同軸的に設けられたタンディッシュ及び水冷モールドの垂直空間内に、芯材を遊嵌し、前記芯材と前記垂直空間との空隙に、外層用の溶湯を注入するとともに前記溶湯の上にフラックスを散布し、前記芯材を徐々に降下させ、前記芯材の周囲に連続的に鋳掛け肉盛を行う方法に使用するフラックスであって、溶融温度１１４０〜１３００℃からなるフラックスを、外層の溶融温度を基準に、２５０℃以内の低い溶融温度のものとすることを特徴とする鋳掛け肉盛用フラックス。
（２）前記外層用溶湯の溶融温度を１２９０〜１３５０℃とすることを特徴とする前記（１）に記載の鋳掛け肉盛のフラックスにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
前記の課題を解決するために、前記外層用溶湯の溶融温度は、一般に、その化学成分により１２９０〜１３５０℃の範囲で製造されており、本発明者らは、前記溶湯の上に散布するフラックスの溶融温度が前記の課題を解決するための重要なキーポイントであることに着目し、実際の操業において、種々異なる組成のフラックスつまり、種々異なる融点のフラックスを使用して種々試行し、結果として、フラックスの溶融温度を適正な範囲に選定することにより、何れの問題も解決出来る事が解明され、本発明の完成に至った。
【０００７】
図１にその結果を示す。即ち、フラックスの融点が、溶湯の溶融温度より、高いものの場合には、溶湯表面からの、熱遮断（放射）に対しては、有効であるが、未溶解のフラックスが、芯材の降下及び外層用溶湯の加熱・攪拌により外層と芯材との境界部にトラップされることが増えるため、その上限は、外層用の溶湯の溶融温度以下がよい。逆に、フラックスの溶融温度が、溶湯の溶融温度より、２５０℃を超える低いものの場合には、前記のとおり、投入されたフラックスが急激に溶融スラグになり、これが芯材の降下及び外層用溶湯の加熱・攪拌により外層内にスラグとして巻き込まれ、そのまま外層内に凝固し鋳造欠陥になるためその下限は、溶湯の溶融温度より、２５０℃以内の低い温度範囲が必要である。
【０００８】
【実施例】
次に実施例を上げて説明する。
（比較例１）
本発明に比較例１として、表１に示す高融点のフラックスを実操業に使用した。また、外層成分は、表２に示す成分を鋳造した。ロールサイズは鋳造径で、φ６６０で９本、φ７７０で５本鋳造した。その後、当該ロールを全長にわたり超音波検査した結果、この内、φ６６０で２本、φ７７０で１本の合計３本に、図３に示すように、φ５０〜１００大の境界欠陥９が、３〜５ヶ所／本発生していることが、判明した。
この境界部を調査すると、未溶解のフラックスをそのまま巻き込んだのと、フラックスが溶融スラグとなって、トラップされたものの、２つの種類の欠陥である事が判った。
【０００９】
【表１】
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【００１０】
【表２】
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【００１１】
（比較例２）
比較例２として、表３に示す低融点のフラックスを使用した場合をあげる。
表３にフラックスの組成および溶融温度を示す。外層成分は、表２に示す成分と同じである。
ロールサイズは鋳造径で、φ５００で２本、φ６５０で１本鋳造した。この内、φ５００で１本に、図２に示すように、外層内にφ１以下の介在物欠陥１０が、発生した。また、フラックスは、投入直後に溶湯により、溶融スラグ化するため、目視による投入量の判定が難しく、それにより前記比較例１のフラックスより３倍以上多くなり、且つ、溶融スラグ表面からの熱放射が激しく、作業性も悪く、実機操業へは適用が難しい。
【００１２】
【表３】
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【００１３】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１として、表４に示すフラックスを使用し、φ６６０サイズで、７本、φ７７０サイズで１２本の合計１９本に使用した。また、外層成分は、前記表２と同じ成分で鋳造した。鋳造後の鋳造品質を調査した結果、外層内および外層と芯材の境界部には、鋳造欠陥は全く発生しておらず、鋳造品質が大幅に改善出来た。
また、溶融温度が、比較例２と比較しても高く、フラックスを投入しても、溶けにくく、溶湯表面からの熱放射も少なく、作業性も良好であった。
【００１４】
【表４】
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【００１５】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２として、実施例１のフラックスより、溶融温度を更にあげたものを使用した。表５にフラックス組成を示す。そして、外層成分は、前記表２の成分で鋳造した。鋳造は、φ６６０サイズで、５本、φ７７０サイズで５本の合計１２本に使用した。鋳造後の鋳造品質を調査した結果、外層内および外層と芯材の境界部には、鋳造欠陥は全く発生しておらず、鋳造品質が大幅に改善出来た。
また、フラックスの溶融温度は、実施例１と比較しても更に高く、フラックスを投入しても、実施例１のフラックスよりも溶けにくく、溶湯表面からの熱放射も殆どなく、作業性も良好であった。
【００１６】
【表５】
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【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明の複合ロールの製造方法で製造すると、外層内および境界部に発生する異物噛みは完全に解消する事が出来た。また、溶湯にも溶けにくく、溶湯表面からの熱放射も少なく、作業性も大幅に改善する事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフラックスの溶融温度とテスト結果を示す図、
【図２】従来方法で発生する外層部のフラックススラグの巻き込み状態を示す図、
【図３】比較例で発生した境界部での状態を示す図、
【図４】鋳掛け肉盛用複合ロールの製造設備の概要図である。
【符号の説明】
１  芯材
２  外層材
３  溶湯
４  フラックス
５  第１のインダクタコイル
６  第２のインダクタコイル
７  水冷モールド
８  タンディッシュ
９  境界欠陥
１０  介在物欠陥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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