BR112019000687B1 - Molde de lingotamento contínuo e método para lingotamento contínuo de aço - Google Patents

Molde de lingotamento contínuo e método para lingotamento contínuo de aço Download PDF

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Abstract

Um trincamento de superfície devido ao resfriamento não homogêneo de um invólucro solidificado no estágio de solidificação inicial e um trincamento de superfície devido a uma variação na espessura de um invólucro solidificado causada por transformação de d ferro para Ó ferro em aço de médio teor de carbono são inibidos. Um molde de fundição contínua inclui porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica formada por preenchimento de uma pluralidade de sulcos côncavos com o metal de baixa condutividade térmica em uma região, em uma superfície de parede interna de uma placa de cobre de molde que é produzida a partir de uma liga de cobre e constitui um molde de fundição contínua resfriado por água, de uma posição localizada acima de um menisco para uma posição localizada abaixo do menisco, na qual uma razão de uma condutividade térmica óm (W/(m x K)) do metal de baixa condutividade térmica para uma condutividade térmica ÓC (W/(m x K)) da placa de cobre de molde é 80% ou menos, e na qual uma razão de resistência térmica R definida pela expressão (1) abaixo é de 5% ou mais. R = {(T - H)/(1.000 x óc) + H/(1.000 x óm) - T/(1.000 x óc)}/{T/ (1.000 x ÓC)} x 100 ••• (1) No presente documento, R denota (...).

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção se refere a um molde de lingotamento contínuo com o qual o lingotamento contínuo pode ser realizado em aço fundido enquanto impede um trincamento superficial de ocorrer em uma peça fundida causado por resfriamento não homogêneo de uma casca solidificada no molde, e a um método para lingotamento contínuo de aço através desse molde.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[002] Em um processo de lingotamento contínuo para aço, visto que o aço fundido, o qual é injetado em um molde, é resfriado com o uso de um molde de lingotamento contínuo resfriado por água, uma casca solidificada (também chamada de uma "camada solidificada") é formada como um resultado da porção de superfície do aço fundido que está em contato com o molde que é solidificado. Uma peça fundida que tem a casca solidificada como uma casca externa e uma camada não solidificada dentro da casca é continuamente extraída em uma direção descendente através do molde enquanto a peça fundida é resfriada por aspersões de água ou aspersões de ar-água que são instaladas no lado a jusante do molde. A porção central na direção de espessura da peça fundida é solidificada como um resultado de ser resfriada pelas aspersões de água ou as aspersões de ar-água e, então, a peça fundida é cortada em peças fundidas que têm um comprimento predeterminado por uma máquina de corte a gás, por exemplo.
[003] No caso em que o resfriamento não homogêneo ocorre no molde, há uma variação na espessura da casca solidificada na direção de fundição da peça fundida e direção de largura do molde. Visto que a casca solidificada é submetida a um estresse causado pelo encolhimento e deformação da casca solidificada e, visto que esse estresse é concentrado em uma porção fina da casca solidificada no estágio de solidificação inicial, um trincamento ocorre na superfície da casca solidificada devido a esse estresse. Subsequentemente, tal trincamento aumenta para um grande trincamento superficial devido a uma força externa causada, por exemplo, por estresse de dobramento e estresse de nivelamento, que são aplicados pelos cilindros da máquina de lingotamento contínuo e estresse térmico. No caso em que uma variação na espessura da casca solidificada é grande, ocorre um trincamento longitudinal no molde, o que pode resultar em uma fuga, na qual o aço fundido flui para fora através do trincamento longitudinal. Visto que o trincamento existente na peça fundida se torna um defeito de superfície em um processo de laminação subsequente, é necessário remover o trincamento superficial no estágio de peça fundida após a fundição através do reparo da superfície da peça fundida.
[004] A solidificação não homogênea no molde tende a ocorrer, em particular, no caso de aço (chamado de "aço de médio teor de carbono"), que tem um teor de carbono de 0,08% em massa a 0,17% em massa. No caso de aço que tem um teor de carbono de 0,08% em massa a 0,17% em massa, uma reação peritética ocorre no momento da solidificação. Considera-se que a solidificação não homogênea no molde é causada por estresse de transformação devido a uma diminuição no volume, o que ocorre quando a transformação de δ ferro (fase de ferrita) para y ferro (fase de austenita) ocorre devido a essa reação peritética. Ou seja, a casca solidificada é deformada devido ao esforço causado por esse estresse de transformação, e a casca solidificada é destacada da superfície de parede interna do molde devido a essa deformação. Visto que a porção que foi destacada da superfície de parede interna do molde se torna menos propensa a ser resfriada através do molde, há uma diminuição na espessura da casca solidificada dessa porção que foi destacada da superfície de parede interna do molde (essa porção que é destacada da superfície de parede interna do molde é chamada de uma "depressão"). Considera-se que, visto que há uma diminuição na espessura da casca solidificada, um trincamento superficial ocorre devido ao fato de o estresse descrito acima ser concentrado nessa porção.
[005] Em particular, no caso em que há um aumento em uma velocidade de extração de peça fundida, visto que há um aumento no fluxo térmico médio da casca solidificada para o molde (a casca solidificada é rapidamente resfriada), e visto que a distribuição de fluxo térmico se torna irregular e não homogênea, há uma tendência para que o número de trincamentos superficiais que ocorrem na peça fundida aumente. Especificamente, no caso de uma máquina para fundir continuamente uma placa que tem uma espessura de peça fundida de 200 mm ou mais, um trincamento superficial tende a ocorrer quando a velocidade de extração de peça fundida é de 1,5 m/min ou mais.
[006] Portanto, até o presente momento, vários métodos foram propostos para impedir que um trincamento superficial (em particular, um trincamento longitudinal) ocorra em um grau de aço, em que um trincamento superficial tende a ocorrer.
[007] Por exemplo, a Literatura de Patente 1 propõe uma técnica na qual o pó fluxante que tem uma composição química, a qual tende a causar cristalização, é usada para aumentar a resistência térmica de uma camada de pó fluxante, de modo que uma casca solidificada seja lentamente resfriada. Essa é uma técnica para impedir que um trincamento superficial ocorra através da diminuição do estresse aplicado à casca solidificada como um resultado de resfriamento lento. Entretanto, com apenas o efeito de resfriamento lento com a utilização de pó fluxante, visto que há um aprimoramento insuficiente na solidificação não homogênea, não é possível impedir suficientemente que um trincamento superficial ocorra, em particular, no caso de aço de médio teor de carbono, no qual a transformação de δ ferro para y ferro ocorre devido a uma pequena diminuição na temperatura quando a solidificação ocorre.
[008] A Literatura de Patente 2 propõe uma técnica na qual um trincamento longitudinal é impedido de ocorrer em uma peça fundida fazendo-se com que o pó fluxante flua para dentro de sulcos verticais e sulcos horizontais formados na superfície de parede interna de um molde para diminuir lentamente a taxa de resfriamento do molde e para homogeneizar a taxa de resfriamento na direção de largura do molde. Entretanto, há um problema em que, no caso em que há uma diminuição na profundidade dos sulcos formados na superfície de parede interna do molde devido à abrasão da superfície de parede interna do molde causada pelo contato com a peça fundida, há uma diminuição no efeito de resfriamento lento devido a uma diminuição na quantidade de pó fluxante que flui para dentro dos sulcos, ou seja, há um problema no sentido de que, o efeito do resfriamento lento não dura. Adicionalmente, também há um risco de, quando o aço fundido é injetado em um espaço vazio de um molde no início da fundição, o aço fundido injetado flui para dentro dos sulcos formados na superfície de parede interna do molde e se solidificar, de modo que não seja possível extrair uma casca solidificada devido a uma placa de cobre do molde e a casca solidificada aderirem uma à outra, o que resulta na ocorrência de uma fuga constringida.
[009] A Literatura de Patente 3 propõe uma técnica na qual um trincamento longitudinal é impedido de ocorrer em uma peça fundida através da formação de sulcos verticais paralelos à direção de fundição ou sulcos de grade na porção central na direção de largura da superfície de parede interna de um molde com a largura e profundidade dos sulcos sendo controlada de acordo com a viscosidade do pó fluxante, de modo que vãos para deixar o fluxo de ar entrar sejam formados nos sulcos sem preencher os sulcos com o pó fluxante para diminuir lentamente a taxa de resfriamento do molde e para homogeneizar a taxa de resfriamento na direção de largura do molde. Entretanto, também nesse caso, visto que os sulcos são expostos na superfície de parede interna do molde, há um problema no sentido de que o efeito de resfriamento lento não dura devido à abrasão da superfície de parede interna do molde, como no caso da Literatura de Patente 2. Adicionalmente, também há um risco de, no início da fundição, o aço fundido fluir para dentro dos sulcos formados na superfície de parede interna do molde e se solidificar, de modo que não seja possível extrair uma casca solidificada, o que resulta na ocorrência e uma fuga constringida.
[010] A Literatura de Patente 4 propõe um molde no qual os sulcos de grade são formados em uma superfície de parede interna do mesmo e um molde no qual os sulcos de grade são preenchidos com um metal estranho (como Ni ou Cr) ou uma cerâmica (BN, AlN ou ZrO2). Essa técnica é uma técnica na qual um trincamento longitudinal é impedido de ocorrer em uma peça fundida através do fornecimento de uma variação periódica na quantidade de calor removida através dos sulcos e das porções diferentes dos sulcos para dispersar o estresse causado pela transformação de δ ferro para y ferro ou encolhimento térmico de uma casca solidificada nas regiões em que a quantidade removida de calor é pequena. Entretanto, há um problema em que, no caso dos sulcos de grade, visto que a linha limítrofe entre o sulco formado na superfície de parede interna do molde e uma placa de cobre do molde (produzida a partir de cobre ou uma liga de cobre) tem um formato de linha reta, um trincamento tende a ocorrer e se propagar na superfície limítrofe devido a uma diferença na expansão térmica, o que resulta em uma diminuição na vida útil do molde.
[011] A Literatura de Patente 5 propõe um método de lingotamento contínuo no qual um molde no qual os sulcos verticais paralelos à direção de fundição são formados em uma superfície de parede interna do mesmo, ou um molde no qual os sulcos verticais são preenchidos com um metal estranho (como Ni ou Cr) ou uma cerâmica (BN, AlN ou ZrO2) é usado com uma velocidade de extração de peça fundida e um período de oscilação de molde é especificado para que esteja dentro de faixas predeterminadas. De acordo com a Literatura de Patente 5, otimizando-se o período de oscilação de molde de acordo com a velocidade de extração de peça fundida, visto que as marcas de oscilação formadas na peça fundida têm uma função de sulcos horizontais, o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra é realizado como no caso da Literatura de Patente 4 através da formação apenas de sulcos verticais. Entretanto, como no caso da Literatura de Patente 4, há um problema em que, visto que a linha limítrofe entre o sulco formado na superfície de parede interna do molde e uma placa de cobre do molde (produzida a partir de cobre ou uma liga de cobre) tem um formato de linha reta, um trincamento tende a ocorrer e se propagar na superfície limítrofe devido a uma diferença na expansão térmica, o que resulta em uma diminuição na vida útil do molde.
[012] A Literatura de Patente 6 propõe um molde no qual os sulcos côncavos que têm um diâmetro de 2 mm a 10 mm são formados em uma parte de uma superfície de parede interna do molde na adjacência da superfície superior de aço fundido no molde (doravante no presente documento, também chamada de um "menisco") e preenchidos com um metal estranho (como Ni ou aço inoxidável) ou uma cerâmica (como BN, AlN ou ZrO2), em que a distância entre os sulcos é de 5 mm a 20 mm. Essa técnica também é uma técnica na qual, como nos casos da Literatura de Patente 4 e da Literatura de Patente 5, fornecendo-se uma distribuição periódica de condução térmica para impedir a solidificação não homogênea, um vertical trincamento é impedido de ocorrer em uma peça fundida. Entretanto, no caso da Literatura de Patente 6, visto que as aberturas de sulco são formadas por uma broca na superfície de uma placa de cobre do molde e, visto que os sulcos são preenchidos com o metal estranho ou a cerâmica formada no formato dos sulcos, as condições de contato entre as superfícies traseiras de peças de preenchimento do metal ou da cerâmica e da placa de cobre do molde não são constantes, o que aumenta um risco de vãos serem formados nas partes de contato. No caso em que tais vãos são formados, há uma grande variação na quantidade de calor removido dentre os sulcos côncavos dependendo de tais vãos, o que resulta em um problema em que não é possível controlar adequadamente o resfriamento de uma casca solidificada. Adicionalmente, também há um problema em que as peças de preenchimento do metal estranho ou da cerâmica tendem a ser separadas da placa de cobre do molde.
LISTA DE CITAÇÕES
[013] Literatura de Patente
[014] PTL 1: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 2005-297001
[015] PTL 2: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 9-276994
[016] PTL 3: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 10-193041
[017] PTL 4: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 1-289542
[018] PTL 5: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 26037
[019] PTL 6: Publicação de Pedido de Patente Não Examinado Japonês n° 1-170550
SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico
[020] A presente invenção foi concluída em vista da situação descrita acima, e um objetivo da presente invenção é fornecer um molde de lingotamento contínuo com o qual é possível impedir, por um longo período de tempo, que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida devido ao resfriamento não homogêneo de uma casca solidificada no estágio de solidificação inicial e que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida devido a uma variação na espessura de uma casca solidificada causada pela transformação de δ ferro para y ferro acompanhada por uma reação peritética no aço de médio teor de carbono sem que ocorra uma fuga constringida no início da fundição ou uma diminuição na vida do molde devido a um trincamento superficial que ocorre em uma placa de cobre do molde, e para fornecer um método de lingotamento contínuo para o aço que utiliza esse molde de lingotamento contínuo.
Solução para o Problema
[021] A matéria da presente invenção para solucionar os problemas descritos acima é como se segue.
[022] [1] Um molde de lingotamento contínuo, em que o molde é um molde de lingotamento contínuo resfriado por água que inclui: porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica formadas preenchendo-se uma pluralidade de sulcos côncavos com o metal de baixa condutividade térmica em uma região, em uma superfície de parede interna de uma placa de cobre do molde que é produzida a partir de uma liga de cobre e constitui o molde, a partir de uma posição localizada acima de um menisco para uma posição localizada abaixo do menisco, em que, uma razão de uma condutividade térmica Àm (W/(m x K)) do metal de baixa condutividade térmica para uma condutividade térmica Àc (W/(m x K)) da placa de cobre do molde é de 80% ou menos, e uma razão de resistência térmica R definida pela expressão (1) abaixo é de 5% ou mais. R = {(T - H)/(1000 X Ac) + H/(1000 x Am) - T/(1000 x Ac)}/{T/(1000 x Ac)} x 100 ••• (1)
[023] No presente documento, R denota uma razão de resistência térmica (%) das porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre do molde, T denota uma distância (mm) de uma superfície inferior de uma fenda da placa de cobre do molde, a qual é usada como um canal de fluxo de água de resfriamento de molde, para uma superfície da placa de cobre do molde, e H denota uma espessura de preenchimento (mm) do metal de baixa condutividade térmica.
[024] [2] O molde de lingotamento contínuo de acordo com item [1] acima, no qual os sulcos côncavos são formados em uma região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, a partir de uma posição localizada acima do menisco para uma posição localizada abaixo do menisco e a uma distância igual a ou maior do que um comprimento L0 (mm) do menisco, em que L0 é calculado pela expressão (2) abaixo a partir de uma velocidade de extração de peça fundida Vc (m/min). L0 = 2 x Vc x 1000/60 ••• (2).
[025] [3] O molde de lingotamento contínuo, de acordo com o item [1] ou [2], que tem uma distribuição periódica de resistência térmica ou uma distribuição periódica de fluxo térmico na região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, em que as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas.
[026] [4] O molde de lingotamento contínuo de acordo com qualquer um dos itens [1] a [3] acima, em que as aberturas dos sulcos côncavos na superfície de parede interna da placa de cobre do molde têm um formato circular ou um formato quase circular, e em que o formato circular tem um diâmetro de 2 mm a 20 mm e o formato quase circular tem um diâmetro equivalente a círculo de 2 mm a 20 mm.
[027] [5] O molde de lingotamento contínuo, de acordo com o item [4] acima, em que uma distância entre as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica satisfaz a expressão (3) abaixo em relação ao diâmetro ou ao diâmetro equivalente a círculo das porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica. P > 0,25 x d ••• (3)
[028] No presente documento, P denota uma distância (mm) entre as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e d denota um diâmetro (mm) ou diâmetro equivalente a círculo (mm) das porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica.
[029] [6] O molde de lingotamento contínuo de acordo com qualquer um dos itens [1] a [5] acima, em que, uma razão de uma área total B (mm2) de todas as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para uma área A (mm2) da região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, em que as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas, ou seja, uma razão de área S (S = (B/A) x 100), é 10% ou mais, e em que uma razão de um comprimento total C (mm) de limites entre todas as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre do molde para a área A (mm2), ou seja, uma razão ε (ε = C/A), satisfaz a expressão (4) abaixo. 0,07 < ε < 0,50 ••• (4).
[030] [7] O molde de lingotamento contínuo de acordo com o item [6] acima, em que as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas separadamente.
[031] [8] O molde de lingotamento contínuo, de acordo com qualquer um dos Itens [1] a [7] acima, em que os sulcos côncavos são preenchidos com o metal de baixa condutividade térmica por um tratamento de chapeamento (plating) ou um tratamento de aspersão térmica.
[032] [9] O molde de lingotamento contínuo de acordo com qualquer um dos itens [1] a [8] acima, em que uma camada de revestimento que tem uma espessura de 2,0 mm ou menos e que contém níquel ou uma liga que contém níquel é formada na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, e em que as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são cobertas com a camada de revestimento.
[033] [10] Um método para lingotamento contínuo de aço, com o uso do molde de lingotamento contínuo de acordo com qualquer um dos itens [1] a [9] acima, em que o método inclui as etapas de: injetar aço de médio teor de carbono que tem um teor de carbono de 0,08% em massa a 0,17% em massa no molde, e extrair o aço de médio teor de carbono do molde em uma forma de uma placa fundida que tem uma espessura de 200 mm ou mais a uma velocidade de extração de peça fundida de 1,5 m/min ou mais.
Efeitos Vantajosos da Invenção
[034] Na presente invenção, diversas porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, que são formadas preenchendo-se as porções com um metal de baixa condutividade térmica que tem uma razão de resistência térmica R, ou seja, a razão de resistência térmica das porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre do molde, de 5% ou mais e condutividade térmica que e 80% ou menos da condutividade térmica da placa de cobre do molde, são dispostas na direção de largura e direção de fundição de um molde de lingotamento contínuo em uma região que inclui uma posição de menisco na adjacência do menisco. Com isso, visto que a resistência térmica do molde de lingotamento contínuo aumenta e diminui periodicamente na direção de largura e na direção de fundição do molde de lingotamento contínuo na adjacência do menisco, o fluxo térmico de uma casca solidificada para o molde de lingotamento contínuo aumenta e diminui periodicamente na adjacência do menisco, ou seja, no estágio de solidificação inicial. Como um resultado de tal aumento e diminuição periódicos no fluxo térmico, visto que há uma diminuição no estresse devido à transformação de δ ferro para y ferro e no estresse térmico, há uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada causada pelos estresses. Como um resultado de uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada, visto que uma distribuição não homogênea de fluxo térmico causada pela deformação da casca solidificada é homogeneizada e, visto que o estresse gerado é dispersado, há uma diminuição das quantidades de vários esforços, o que resulta em um trincamento superficial ser impedido de ocorrer na casca solidificada.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[035] [Figura 1] A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma placa de cobre do molde no lado longo de um molde que constitui uma parte do molde de lingotamento contínuo resfriado por água de acordo com as presentes modalidades visualizadas a partir do lado da superfície de parede interna.
[036] [Figura 2] A Figura 2 é uma vista em corte transversal de X-X' da placa de cobre do molde no lado longo de um molde na Figura 1.
[037] [Figura 3] A Figura 3 é um diagrama conceitual que ilustra as distribuições de resistência térmica de acordo com as posições em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas em três posições em uma placa de cobre do molde que tem porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica no lado longo de um molde.
[038] [Figura 4] A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra um exemplo no qual uma camada de revestimento é formada na superfície de parede interna de uma placa de cobre do molde no lado longo de um molde para proteger a superfície do molde.
[039] [Figura 5] A Figura 5 é um diagrama que ilustra os resultados de investigações a respeito da influência da condutividade térmica de um metal de baixa condutividade térmica usado para porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida.
[040] [Figura 6] A Figura 6 é um diagrama que ilustra os resultados de investigações a respeito da influência da razão de resistência térmica R de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para uma placa de cobre do molde em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida.
[041] [Figura 7] A Figura 7 é um diagrama que ilustra os resultados de investigações a respeito das influências da razão de área S e razão de comprimento limítrofe ε de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida.
[042] [Figura 8] A Figura 8 é um diagrama que ilustra os resultados de investigações a respeito da influência do diâmetro d de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida.
[043] [Figura 9] A Figura 9 é uma vista lateral esquemática que ilustra as disposições de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica nos n°s de teste 40 a 44.
[044] [Figura 10] A Figura 10 é um diagrama esquemático que ilustra a disposição de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica no n° de teste 45.
[045] [Figura 11] A Figura 11 é um diagrama esquemático que ilustra a disposição de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica no n° de teste 46.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[046] Doravante no presente documento, a presente invenção será especificamente descrita através das modalidades da invenção. A Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma placa de cobre do molde 1 no lado longo de um molde que constitui uma parte do molde de lingotamento contínuo resfriado por água de acordo com as presentes modalidades, ou seja, a placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde que tem porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica formadas em um lado da superfície de parede interna da mesma, visto a partir do lado da superfície de parede interna. Adicionalmente, a Figura 2 é uma vista em corte transversal de X-X' da placa de cobre do molde 1 no lado longo de um molde na Figura 1.
[047] O molde de lingotamento contínuo na Figura 1 é um exemplo de um molde de lingotamento contínuo usado para fundir uma placa fundida. Um molde de lingotamento contínuo resfriado por água produzido a partir de uma liga de cobre para uma placa fundida consiste em uma combinação de um par de placas de cobre de molde produzido a partir de uma liga de cobre no lado longo do molde e um par de placas de cobre de molde produzidas a partir de uma liga de cobre no lado curto do molde. Dentre tais placas de cobre de molde, uma placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde é ilustrada na Figura 1. Mediante a suposição de que a placa de cobre do molde no lado curto do molde tem porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica formadas em um lado da superfície de parede interna da mesma, como no caso da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde, a descrição da placa de cobre do molde no lado curto do molde é omitida no presente documento. Entretanto, no caso de uma placa fundida, visto que a concentração de estresse tende a ocorrer em uma casca solidificada no lado longo da peça fundida devido ao seu formato, que tem uma largura que excede notavelmente sua espessura, um trincamento superficial tende a ocorrer no lado longo da peça fundida. Portanto, não é necessário formar porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica na placa de cobre do molde no lado curto do molde de um molde de lingotamento contínuo usado para uma placa fundida.
[048] Como ilustrado na Figura 1, diversas porções 3 que têm um diâmetro d e preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas com a distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica em uma região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde, a partir de uma posição localizada acima da posição de um menisco quando a fundição estacionária é realizada na placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde e a uma distância igual a um comprimento Q (o comprimento Q é atribuído um valor maior do que 0) do menisco para uma posição localizada abaixo do menisco e a uma distância igual a um comprimento Ldo menisco. No presente documento, o termo "menisco" se refere à "superfície superior de fundido em um molde" e, embora sua posição não seja clara quando a fundição não é realizada, a posição de menisco é definida para que seja cerca de 50 mm a 200 mm inferior à borda superior da placa de cobre do molde em uma operação de lingotamento contínuo comum para aço. Portanto, mesmo no caso em que a posição de menisco é 50 mm ou 200 mm inferior à borda superior da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde, as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica podem ser dispostas de modo que um comprimento Q e um comprimento L satisfaçam as condições de acordo com a presente invenção, como descrito abaixo.
[049] Como ilustrado na Figura 2, as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas na superfície de parede interna da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde preenchendo-se sulcos côncavos circulares formados separadamente 2, que têm um diâmetro de d com um metal (doravante no presente documento, chamado de um "metal de baixa condutividade térmica") que tem condutividade térmica Xm, que é 80% ou menos da condutividade térmica Xc da liga de cobre usada para construir a placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde através de um tratamento de chapeamento ou um tratamento de aspersão térmica. No presente documento, os sulcos côncavos 2 que têm um formato de abertura circular na superfície de parede interna da placa de cobre do molde são chamados de "sulcos côncavos circulares". Adicionalmente, a referência 4 na Figura 2 denota uma fenda que é usada como um canal de fluxo de água de resfriamento de molde e que é disposta no lado de superfície traseira da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde, e a referência 5 denota uma placa traseira que está em contato próximo com a superfície traseira da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde.
[050] A Figura 3 é um diagrama conceitual que ilustra as distribuições de resistência térmica de acordo com as posições em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas em três posições em uma placa de cobre do molde 1 que tem porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica no lado longo de um molde. Como ilustrado na Figura 3, há um aumento relativo na resistência térmica nas posições em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas.
[051] Dispondo-se diversas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica na direção de largura e direção de fundição de um molde de lingotamento contínuo em uma região que inclui um menisco na adjacência do menisco, é fornecida uma distribuição da resistência térmica do molde de lingotamento contínuo, em que a resistência térmica aumenta e diminui periodicamente na direção de largura e na direção de fundição do molde de lingotamento contínuo na adjacência do menisco. Com isso, é fornecida uma distribuição do fluxo térmico a partir de uma casca solidificada para o molde de lingotamento contínuo, em que o fluxo térmico aumenta e diminui periodicamente na adjacência do menisco, ou seja, no estágio de solidificação inicial.
[052] Como um resultado de tal aumento e diminuição periódicos no fluxo térmico, visto que há uma diminuição no estresse gerado na casca solidificada devido à transformação de δ ferro para y ferro (doravante no presente documento, chamada de "transformação de δ/y") e, no estresse térmico, há uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada causada por esses estresses. Como um resultado de uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada, visto que uma distribuição não homogênea de fluxo térmico causada pela deformação da casca solidificada é homogeneizada e, visto que o estresse gerado é dispersado, há uma diminuição das quantidades de vários esforços, o que resulta em um trincamento superficial ser impedido de ocorrer na casca solidificada.
[053] No presente documento, a razão entre a condutividade térmica Xc da liga de cobre e a condutividade térmica Xm do metal de baixa condutividade térmica é definida como a razão na temperatura ambiente (cerca de 20 °C). Embora as condutividades térmicas da liga de cobre e do metal de baixa condutividade térmica geralmente diminuem com um aumento na temperatura, no caso em que a razão da condutividade térmica Xm do metal de baixa condutividade térmica para a condutividade térmica Xc da liga de cobre é de 80% ou menos na temperatura ambiente, é possível fornecer uma diferença na resistência térmica entre as posições em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas e as posições em que nenhuma porção 3 preenchida com um metal de baixa condutividade térmica é formada, mesmo a uma temperatura (cerca de 200 °C a 350 °C) na qual o molde de lingotamento contínuo é usado.
[054] Nas presentes modalidades, para fornecer uma distribuição do fluxo térmico a partir de uma casca solidificada para o molde de lingotamento contínuo, em que o fluxo térmico aumenta e diminui periodicamente, ou seja, para fornecer uma clara diferença na resistência térmica entre as posições em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas e as posições em que nenhuma porção 3 preenchida com um metal de baixa condutividade térmica é formada, as porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas de acordo com o formato da placa de cobre, de molde de modo que a razão de resistência térmica R das porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre do molde, que é definida pela expressão (1) abaixo, seja 5% ou mais. No presente documento, a razão de resistência térmica R é, como expressado na expressão (1), definida pela distância T a partir da superfície inferior 4a de uma fenda 4 da placa de cobre do molde, que é usada como um canal de fluxo de água de resfriamento de molde, para a superfície da placa de cobre do molde, a espessura de preenchimento H do metal de baixa condutividade térmica nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, a condutividade térmica Xc da placa de cobre do molde e a condutividade térmica Xm do metal de baixa condutividade térmica. R = {(T - H)/(1000 X Ac) + H/(1000 x Am) - T/(1000 x Ac)}/{T/(1000 x Ac)} x 100 ••• (1)
[055] No presente documento, na expressão (1), R denota a razão de resistência térmica (%) das porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre do molde, T denota uma distância (mm) a partir da superfície inferior de uma fenda da placa de cobre do molde, que é usada como um canal de fluxo de água de resfriamento de molde, para a superfície da placa de cobre do molde, H denota uma espessura de preenchimento (mm) do metal de baixa condutividade térmica, Ac denota a condutividade térmica (W/(m x K)) da placa de cobre do molde e Am denota a condutividade térmica (W/(m x K)) do metal de baixa condutividade térmica.
[056] No presente documento, no caso em que a razão de resistência térmica R é maior do que 100%, visto que há um atraso significativo na solidificação nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, a solidificação não homogênea é promovida, o que aumenta um risco de um trincamento superficial e uma fuga ocorrerem em uma peça fundida. Portanto, é preferencial que a razão de resistência térmica R seja 100% ou menos.
[057] Considerando-se uma influência na solidificação de estágio inicial, é preferencial que a borda inferior de uma região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam localizadas abaixo do menisco e a uma distância igual a ou maior do que um comprimento L0 a partir do menisco, em que L0 é calculado pela expressão (2) abaixo a partir de uma velocidade de extração de peça fundida Vc quando a fundição estacionária é realizada. Ou seja, é preferencial que um comprimento L a partir do menisco na Figura 1 seja igual ou maior do que o comprimento L0. L0 = 2 x Vc x 1000/60 ••• (2).
[058] No presente documento, na expressão (2), L0 denota um comprimento (mm), Vc denota uma velocidade de extração de peça fundida (m/min).
[059] O comprimento L0 se refere ao tempo que leva para que uma peça fundida que começou a ser solidificada passe através da região, em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas e, para impedir que um trincamento superficial ocorra na peça fundida, é preferencial que a peça fundida permaneça na região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam formadas pelo menos 2 segundos após a solidificação ter iniciado. Para assegurar que uma peça fundida permaneça na região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas pelo menos 2 segundos após a solidificação ter iniciado, é necessário que o comprimento L0 satisfaça a expressão (2).
[060] Assegurando-se que uma peça fundida que começou a ser solidificada permaneça na região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas pelo menos 2 segundos, visto que o efeito de uma variação periódica no fluxo térmico causada pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é suficientemente realizado, é possível aumentar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida no caso em que um trincamento superficial tende a ocorrer em uma casca solidificada, ou seja, quando a fundição de alta velocidade é realizada ou quando o aço de médio teor de carbono é fundido. Para realizar de modo estável o efeito de uma variação periódica no fluxo térmico causado pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, é mais preferencial assegurar que o tempo levado para que uma peça fundida passe através da região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas é de 4 segundos ou mais. Por outro lado, embora não seja necessário colocar uma limitação no limite superior do comprimento L, é preferencial que o comprimento L seja 5 vezes ou menos o comprimento L0 a partir do ponto de vista de diminuir os custos para formar sulcos côncavos e realizar um tratamento de chapeamento ou um tratamento de aspersão térmica na superfície da placa de cobre do molde para formar as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica.
[061] Por outro lado, visto que a borda superior da região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas pode ser localizada em qualquer posição desde que a posição seja acima do menisco, um comprimento Q na Figura 1 pode assumir um valor maior do que 0. Entretanto, visto que o menisco se move em uma direção de cima para baixo quando a fundição é realizada, para assegurar que a borda superior da região em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas seja sempre localizada em uma posição acima do menisco, é preferencial que a borda superior das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica seja localizada cerca de 10 mm, ou mais, preferencialmente cerca de 20 mm a 50 mm, acima de um menisco definido.
[062] Embora, no caso do exemplo ilustrado na Figura 1 e na Figura 2, o formato de abertura das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica na superfície de parede interna de uma placa de cobre do molde 1 no lado longo de um molde seja circular, não é necessário que o formato de abertura seja circular. Qualquer tipo de formato pode ser usado, desde que o formato seja um similar a um círculo, como uma elipse que não tem uma chamada "aresta angulada". Doravante no presente documento, um formato similar a um círculo será chamado de um "quase círculo". No caso em que o formato de abertura de porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é um quase círculo, os sulcos 2 formados na superfície de parede interna da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde para formar as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são chamados de "sulcos de quase círculo". Os exemplos de um quase círculo incluem uma elipse e um retângulo que tem arestas que têm um formato de um arco circular ou um arco elíptico, que não têm canto angulado e, adicionalmente, um formato como um padrão em formato de pétala pode ser usado. O tamanho de um quase círculo é medido em termos de diâmetro equivalente a círculo, que é calculado a partir da área da abertura que tem um formato quase circular na superfície de parede interna da placa de cobre do molde 1 no lado longo do molde.
[063] No caso da Literatura de Patente 4 e da Literatura de Patente 5, em que os sulcos verticais ou sulcos de grade são formados e os sulcos são preenchidos com um metal de baixa condutividade térmica, há um problema em que, visto que o estresse causado por uma diferença no esforço térmico entre o metal de baixa condutividade térmica e o cobre é concentrado na superfície limítrofe entre o metal de baixa condutividade térmica e o cobre e nas porções de grade, os trincamentos superficiais ocorrem na placa de cobre do molde. Em contrapartida, no caso do molde de lingotamento contínuo de acordo com as presentes modalidades, o formato das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é definido para que seja um círculo ou um quase círculo. Com isso, visto que a superfície limítrofe entre o metal de baixa condutividade térmica e o cobre é uma superfície curva, o estresse é menos propenso a ser concentrado na superfície limítrofe, o que resulta em uma vantagem, no sentido de que um trincamento superficial é menos propenso a ocorrer em uma placa de cobre do molde.
[064] É preferencial que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica tenham um diâmetro d ou um diâmetro equivalente a círculo d de 2 mm a 20 mm. Controlando-se o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para que seja 2 mm ou mais, visto que há uma diminuição suficiente no fluxo térmico nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, é possível aumentar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida. Adicionalmente, controlando-se o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d para que seja 2 mm ou mais, é fácil preencher os sulcos côncavos circulares 2 ou sulcos côncavos quase circulares 2 com o metal de baixa condutividade térmica realizando-se um tratamento de chapeamento ou um tratamento de aspersão térmica. Por outro lado, controlando-se o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica a ser 20 mm ou menos, visto que uma diminuição no fluxo térmico nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é inibida, ou seja, visto que o atraso de solidificação nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é inibida, a concentração de estresse em uma casca solidificada em posições correspondentes às porções 3 é impedida, o que resulta em um trincamento superficial ser impedido de ocorrer na casca solidificada. Ou seja, visto que há uma tendência para que o número de trincamentos superficiais que ocorrem em uma casca solidificada aumente no caso em que o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d é maior do que 20 mm, é preferencial que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica tenham um diâmetro d ou um diâmetro equivalente a círculo d de 20 mm ou menos. No presente documento, no caso em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica têm um formato quase circular, o diâmetro equivalente a círculo d do quase círculo é calculado pela expressão (5) abaixo. diâmetro equivalente a círculo = (4 x S/π)1/2 ••• (5)
[065] No presente documento, na expressão (5), S denota a área (mm2) da abertura das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica na superfície de parede interna da placa de cobre do molde.
[066] É necessário que a razão da condutividade térmica Àm de um metal de baixa condutividade térmica com o qual os sulcos côncavos circulares ou os sulcos côncavos quase circulares são preenchidos para a condutividade térmica Àc de uma liga de cobre a ser usada para construir uma placa de cobre do molde seja 80% ou menos. Através do metal de baixa condutividade térmica cuja condutividade térmica é 80% ou menos da condutividade térmica da liga de cobre, visto que o efeito de uma variação periódica no fluxo térmico causada pelas porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica é suficientemente realizado, é possível realizar suficientemente o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida, mesmo no caso em que um trincamento superficial tende a ocorrer, ou seja, quando a fundição de alta velocidade é realizada ou quando o aço de médio teor de carbono é fundido.
[067] Os exemplos do metal de baixa condutividade térmica usados para o molde de lingotamento contínuo de acordo com as presentes modalidades incluem níquel (Ni, que tem uma condutividade térmica de 90,5 W/(m x K)), uma liga à base de níquel, cromo (Cr, que tem uma condutividade térmica de 67 W/(m x K)) e cobalto (Co, que tem uma condutividade térmica de 70 W/(m x K)), que são fáceis de usar como materiais de preenchimento em um tratamento de chapeamento ou um tratamento de aspersão térmica. No presente documento, a condutividade térmica descrita na presente descrição é aquela determinada à temperatura ambiente (cerca de 20 °C).
[068] Adicionalmente, como uma liga de cobre usada para a placa de cobre do molde, uma liga de cobre à qual, por exemplo, quantidades diminutas de cromo e zircônio (Zr) geralmente usadas para um molde de lingotamento contínuo são adicionadas podem ser usadas. Atualmente, para homogeneizar a solidificação em um molde ou para prevenir que as inclusões em aço fundido sejam aprisionadas em uma casca solidificada, um molde de lingotamento contínuo é geralmente dotado de um dispositivo de agitação eletromagnético, com o qual o aço fundido em um molde é agitado. Nesse caso, para impedir a atenuação da força de um campo magnético aplicado a partir de bobina eletromagnética ao aço fundido, é usada uma liga de cobre cuja condutividade elétrica é diminuída. No caso de tal liga de cobre, visto que a condutividade térmica diminui com uma diminuição na condutividade elétrica, há um caso em que uma liga de cobre cuja condutividade térmica é cerca de 1/2 daquela de cobre puro é usada como uma placa de cobre do molde atualmente. No caso de tal molde de lingotamento contínuo, embora haja uma diminuição na diferença na condutividade térmica entre uma placa de cobre do molde e um metal de baixa condutividade térmica, o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida é realizado controlando-se uma resistência térmica R definida pela expressão (1) acima para que seja 5% ou mais.
[069] É preferencial que a espessura de preenchimento H das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica seja 0,5 mm ou mais. Controlando-se a espessura de preenchimento H para que seja 0,5 mm ou mais, visto que há uma diminuição suficiente no fluxo térmico nas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, é possível realizar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida.
[070] Adicionalmente, é preferencial que a espessura de preenchimento H das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica seja igual ou menor do que o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. Visto que a espessura de preenchimento H é controlada para ser igual ou menor do que o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, é fácil preencher os sulcos côncavos 2 com o metal de baixa condutividade térmica através da realização de um tratamento de chapeamento ou um tratamento de aspersão térmica, e um vão ou um trincamento não ocorre entre as peças de preenchimento de metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre do molde. No caso em que um vão ou um trincamento ocorre entre as peças de preenchimento de metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre do molde, um trincamento ou separação ocorre no metal de baixa condutividade térmica, o que resulta em uma diminuição na vida útil de molde e resulta, não apenas em um trincamento, mas também em uma fuga constringida que ocorre em uma peça fundida.
[071] É preferencial que uma distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica seja 0,25 vez ou mais do diâmetro d ou do diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. Ou seja, é preferencial que uma distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica satisfaça a expressão (3) abaixo em relação ao diâmetro d ou ao diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. P > 0,25 x d ••• (3)
[072] No presente documento, na expressão (3), P denota a distância (mm) entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e d denota o diâmetro (mm) ou diâmetro equivalente a círculo (mm) das porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica.
[073] No presente documento, a expressão uma "distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica" se refere à distância mais curta entre as bordas das porções adjacentes 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica como ilustrado na Figura 1. Controlando-se a distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica para que seja igual ou maior do que "0,25 x d", visto que a distância é suficientemente grande e a diferença no fluxo térmico entre as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e uma porção de liga de cobre (em que nenhuma porção 3 preenchida com um metal de baixa condutividade térmica é formada) é suficientemente grande, é possível realizar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida. Embora não haja limitação particular no limite superior da distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, visto que há uma diminuição na razão de área das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica no caso em que a distância P é grande, é preferencial que a distância P seja igual ou menor do que "2,0 x d".
[074] Embora seja preferencial que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam dispostas em um padrão de zigue-zague como ilustrado na Figura 1, o padrão de disposição das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica não é limitado a um padrão de zigue-zague, e qualquer disposição pode ser usada, desde que a distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica satisfaça a expressão (3) acima.
[075] É preferencial que a razão de uma área total B (mm2) de todas as porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para uma área A (mm2) da região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, em que as porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas, ou seja, uma razão de área S (S = (B/A) x 100) é 10% ou mais. Controlando-se a razão de área S para que seja 10% ou mais, visto que é possível alcançar a suficiente área ocupada pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e tendo baixo fluxo térmico, é possível alcançar uma diferença suficiente no fluxo térmico entre as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e a porção de liga de cobre, que resulta no efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida que é realizado de modo estável. No presente documento, embora não seja necessário colocar uma limitação particular no limite superior da razão de área S da área ocupada pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, visto que é preferencial que a distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica seja igual ou maior do que "0,25 x d" como descrito acima, a expressão "P = 0,25 x d" pode ser usada para determinar a razão de área S máxima.
[076] Adicionalmente, é preferencial que a razão de um comprimento total C (mm) de limites entre todas as porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre do molde para a área A (mm2) da região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, em que as porções 3 preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas, ou seja, uma razão ε (ε = C/A), satisfaz a expressão (4) abaixo. 0,07 < ε < 0,60 ••• (4).
[077] A partir dos resultados das investigações a respeito da influência da razão ε em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida, é esclarecido que houve apenas um leve efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra no caso em que a razão ε não satisfez a expressão (4). A razão ε varia dependendo do diâmetro d ou do diâmetro equivalente a círculo d de porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e o número de porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica.
[078] Quando a razão ε é menor do que 0,07, visto que o número de porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é pequeno, o estresse causado por uma diminuição no volume quando a transformação de δ/y ocorre ou o encolhimento térmico é menos propenso a ser dispersado através de uma casca, o que resulta em uma diminuição no efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida. Por outro lado, quando a razão ε é mais do que 0,60, visto que o número de porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é excessivamente grande, a quantidade de aumento e diminuição periódicos no fluxo térmico não alcança um nível-alvo, o que resulta em uma diminuição no efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida. Adicionalmente, quando a razão ε é mais do que 0,60, uma saliência ocorreu em uma peça fundida imediatamente abaixo de um molde.
[079] Embora as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam basicamente formadas nas placas de cobre de molde tanto no lado longo quanto no lado curto do molde de lingotamento contínuo, no caso de uma placa fundida em que a razão do comprimento de lado longo da peça fundida para o comprimento de lado curto da peça fundida é significativamente grande, visto que um trincamento superficial tende a ocorrer no lado longo da peça fundida, é possível realizar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida mesmo no caso em que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas apenas nas placas de cobre de molde no lado longo de um molde.
[080] Adicionalmente, como ilustrado na Figura 4, é preferencial que uma camada de revestimento 6 seja formada na superfície de parede interna de uma placa de cobre do molde na qual as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas para impedir a abrasão causada por uma casca solidificada e um trincamento superficial que ocorre no molde superfície devido a um histórico térmico. É possível formar a camada de revestimento 6 realizando-se um tratamento de chapeamento que utiliza níquel comumente usado ou uma liga que contém níquel, como uma liga níquel-cobalto (liga Ni-Co) ou uma liga níquel-cromo (liga Ni-Cr). É preferencial que a espessura h da camada de revestimento 6 seja 2,0 mm ou menos. Controlando-se a espessura h da camada de revestimento 6 para ser 2,0 mm ou menos, visto que há uma diminuição na influência da camada de revestimento 6 sobre o fluxo térmico, é possível realizar suficientemente o efeito de uma variação periódica no fluxo térmico causada pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. Entretanto, no caso em que a espessura h da camada de revestimento 6 é maior do que 0,5 vez da espessura de preenchimento H das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica, uma variação periódica no fluxo térmico causada pelas porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é impedida de ser fornecida. Portanto, é preferencial que a espessura h da camada de revestimento 6 seja 0,5 vez ou menos da espessura de preenchimento H das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. Desde que essa condição seja satisfeita, a espessura da camada de revestimento 6 pode ser constante ou variável a partir da borda superior do molde para a borda inferior do molde. A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra um exemplo no qual uma camada de revestimento é formada na superfície de parede interna de uma placa de cobre do molde no lado longo de um molde para proteger a superfície do molde.
[081] É preferencial que o molde de lingotamento contínuo, que é configurado como descrito acima seja usado quando uma placa fundida (que tem uma espessura de 200 mm ou mais) de aço de médio teor de carbono que tem um teor de carbono de 0,08% em massa a 0,17% em massa, que tem alta sensibilidade ao trincamento superficial, é fabricada através da realização do lingotamento contínuo. No caso em que uma placa fundida de aço de médio teor de carbono é fabricada através da realização de lingotamento contínuo, uma velocidade de extração de peça fundida foi geralmente diminuída para impedir que um trincamento superficial ocorra na peça fundida. Entretanto, com o uso do molde de lingotamento contínuo, que é configurado como descrito acima, visto que é possível impedir que um trincamento superficial ocorra em uma peça fundida, é possível fabricar uma peça fundida sem trincamento superficial ou um número significativamente pequeno de trincamentos superficiais, mesmo através da realização de lingotamento contínuo a uma velocidade de extração de peça fundida de 1,5 m/min ou mais.
[082] Como descrito acima, no molde de lingotamento contínuo de acordo com a presente invenção, várias porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e que têm uma razão de resistência térmica R, que é definida pela expressão (1), de 5% ou mais são dispostas na direção de largura e na direção de fundição do molde de lingotamento contínuo em uma região que inclui uma posição de menisco na adjacência do menisco. Com isso, visto que a resistência térmica do molde de lingotamento contínuo na adjacência do menisco do molde de lingotamento contínuo aumenta e diminui periodicamente na direção de largura e de fundição do molde, o fluxo térmico de uma casca solidificada para o molde de lingotamento contínuo no estágio de solidificação inicial aumenta e diminui periodicamente. Como um resultado de tal aumento e diminuição periódicos no fluxo térmico, visto que há uma diminuição no estresse devido à transformação de δ/y e no estresse térmico, há uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada causada por estes estresses. Como um resultado de uma diminuição na quantidade de deformação da casca solidificada, visto que uma distribuição não homogênea de fluxo térmico causada pela deformação da casca solidificada é homogeneizada e, visto que o estresse gerado é dispersado, há uma diminuição das quantidades de vários esforços, o que resulta em um trincamento superficial ser impedido de ocorrer na casca solidificada.
[083] No presente documento, embora um exemplo no qual as porções 3 conformadas de modo idêntico preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são dispostas na direção de fundição ou na direção de largura de molde seja ilustrado na Figura 1, não é necessário que porções conformadas identicamente 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam dispostas. Desde que o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica esteja dentro de uma faixa de 2 mm a 20 mm, as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e que têm vários diâmetros podem ser dispostas na direção de fundição ou na direção de largura de molde. Entretanto, no caso em que o diâmetro d ou o diâmetro equivalente a círculo d das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica varia amplamente de um lugar para outro, visto que o atraso de solidificação ocorre em uma região em que a razão de área das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica é localmente alto, há um risco de que ocorra um trincamento superficial na região da peça fundida. Portanto, é preferencial que o diâmetro ou o diâmetro equivalente a círculo das porções seja idêntico.
[084] Adicionalmente, embora um exemplo no qual as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e que têm uma espessura de preenchimento idêntica H são dispostas na direção de fundição de um molde seja ilustrado na Figura 2, não é necessário que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica e dispostas na direção de largura do molde ou na direção de largura da peça fundida tenham uma espessura de preenchimento idêntica H, ou seja, as espessuras de preenchimento H das porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica podem variar de uma porção para outra. Entretanto, é preferencial que todas as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica tenham uma espessura de preenchimento H de 0,5 mm ou mais.
[085] Ademais, embora um exemplo no qual as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são dispostas em intervalos regulares na direção de fundição ou direção de largura de um molde é ilustrado na Figura 1, não é necessário que as porções 3 preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sejam dispostas em intervalos regulares. Entretanto, também nesse caso, é preferencial que a distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica satisfaça a expressão (3).
[086] Adicionalmente, embora um molde de lingotamento contínuo para uma placa fundida seja descrito acima, o molde de lingotamento contínuo de acordo com as presentes modalidades não é limitado a um molde de lingotamento contínuo para uma placa fundida, ou seja, é possível usar o molde de lingotamento contínuo descrito acima para fundição de um lingote ou um tarugo. EXEMPLOS
[087] Um teste foi conduzido, no qual o aço fundido que tem uma composição química contendo C: 0,05% em massa a 0,25% em massa, Si: 0,10% em massa a 0,3% em massa, Mn: 0,70% em massa a 1,30% em massa, P: 0,010% em massa a 0,030% em massa, S: 0,002% em massa a 0,006% em massa, e Al: 0,02% em massa a 0,05% em massa foi transformado em placas fundidas que têm um comprimento de lado longo de 1500 mm a 2450 mm e um comprimento de lado curto de 220 mm através da realização de lingotamento contínuo com a utilização de moldes de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriada com água em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica foram formadas sob várias condições nas superfícies de parede interna das placas de cobre de molde de liga de cobre nos lados longos do molde e as superfícies de parede interna das placas de cobre de molde de liga de cobre nos lados curtos do molde, e trincamentos superficiais que ocorrem nas peças fundidas após a fundição foram investigadas.
[088] O comprimento da borda superior para a borda inferior do molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água usado para o teste foi 950 mm, e a posição do menisco (a superfície superior do aço fundido no molde) quando a fundição estacionária é realizada foi definida como sendo localizada em uma posição 100 mm inferior à borda superior do molde. Os sulcos côncavos circulares foram formados em uma região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, de uma posição 60 mm inferior à borda superior do molde para uma posição localizada abaixo do menisco definido e a uma distância igual a um comprimento L (mm) do menisco, e os sulcos côncavos circulares foram preenchidos com um metal de baixa condutividade térmica através da realização de um tratamento de eletrochapeamento. Repetindo-se um processo várias vezes, no qual, após ter realizado um tratamento de eletrochapeamento, a trituração de superfície foi realizada para remover o metal de baixa condutividade térmica que aderiu às porções além dos sulcos côncavos circulares, e um tratamento de eletrochapeamento foi, então, realizado novamente, os sulcos côncavos circulares foram completamente preenchidos com o metal de baixa condutividade térmica para formar porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica. Nesse caso, uma superfície lisa foi formada, de modo que não haja diferença no nível entre as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e as porções de liga de cobre circundantes (porções nas quais nenhuma de tal porção preenchida com o metal de baixa condutividade térmica foi formada). Subsequentemente, realizando-se um tratamento de chapeamento de liga de Ni-Co através de toda a superfície de parede interna da placa de cobre do molde, uma camada de revestimento, que tem uma espessura de 0,2 mm na borda superior do molde e 2,0 mm na borda inferior do molde, foi formada.
[089] Como uma placa de cobre do molde, dois tipos de ligas de cobre que têm diferentes condutividades térmicas, ou seja, 298,5 W/(m x K) e 120,0 W/(m x K), foram usadas. Como um metal de baixa condutividade térmica para preenchimento (doravante no presente documento, também chamado de um "metal de preenchimento"), níquel puro (que tem uma condutividade térmica de 90,5 W/(m x K)), cobalto puro (que tem uma condutividade térmica de 70 W/(m x K)), cromo puro (que tem uma condutividade térmica de 67 W/(m x K)) e cobre puro (que tem uma condutividade térmica de 398 W/(m x K)) foram usados.
[090] Em uma operação de lingotamento contínuo, o pó fluxante que tem uma basicidade ((% em massa de CaO)/(% em massa de SiO2)) de 1,0 a 1,5 e uma viscosidade a uma temperatura de 1300 °C de 0,05 Pa^s a 0,20 Pa^s foi usado. Após a operação de lingotamento contínuo ter sido finalizada, uma inspeção penetrante de corante foi realizada para investigar um estado no qual os trincamentos superficiais ocorreram em uma peça fundida. Através da contagem do número dos trincamentos superficiais que têm um comprimento de 2 mm ou mais detectados na inspeção penetrante de corante, e através da definição de um valor (número/m) calculado dividindo-se o número total de tais trincamentos superficiais pelo comprimento (m) na direção de fundição da peça fundida, para a qual o número dos trincamentos superficiais foi investigado, como um índice de trincamento superficial, o estado em que um trincamento superficial ocorreu foi avaliado pelo índice de trincamento superficial.
[091] As condições de construção dos moldes e os resultados de investigação da superfície das peças fundidas para os n°s de teste 1 a 26 são fornecidas na Tabela 1, e as condições de construção dos moldes e os resultados de investigação da superfície das peças fundidas para os n°s de teste 27 a 48 são fornecidos na Tabela 2. No presente documento, na coluna "Observação" na Tabela 1 e na Tabela 2, o termo "Exemplo" se refere a um caso em que um molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água dentro do escopo da presente invenção foi usado, o termo "Exemplo Comparativo" se refere a um caso em que um molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água fora do escopo da presente invenção apesar de ter as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que foi usado, e o termo "Exemplo Convencional" se refere a um caso em que um molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água que não tem nenhuma porção preenchida com um metal de baixa condutividade térmica foi usado.
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[093] Nos n°s de teste 1 a 8, a influência da razão da condutividade térmica Xm do metal de preenchimento para a condutividade térmica Xc da placa de cobre do molde em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foi investigada. A partir dos resultados dos n°s de teste 1 a 8 ilustrados na Figura 5, é esclarecido que foi possível impedir que um trincamento superficial ocorresse em uma peça fundida no caso em que a razão da condutividade térmica Xm do metal de preenchimento para a condutividade térmica Xc da placa de cobre do molde foi de 80% ou menos.
[094] Nos n°s de teste 9 a 19, a influência da razão de resistência térmica R das porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre do molde em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foi investigada. A partir dos resultados dos n°s de teste 9 a 19 ilustrados na Figura 6, é esclarecido que foi possível impedir que um trincamento superficial ocorresse em uma peça fundida no caso em que a razão de resistência térmica R foi de 5% ou mais. Entretanto, é esclarecido que houve uma diminuição no efeito de impedir um trincamento superficial no caso em que a razão de resistência térmica R foi maior do que 100%. No presente documento, a partir do resultado do n° de teste 9, é esclarecido que não foi possível realizar o efeito de impedir que um trincamento superficial ocorresse em uma peça fundida, exceto que a razão de resistência térmica R foi menor do que 5%, mesmo no caso em que a razão da condutividade térmica Xm do metal de preenchimento para a condutividade térmica Xc da placa de cobre do molde foi de 80% ou menos.
[095] Nos n°s de teste 20 a 26, a influência da razão de uma área total B (mm2) de todas as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para uma área A (mm2) da região, na superfície de parede interna da placa de cobre do molde, em que as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas, ou seja, uma razão de área S em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida, e a influência da razão de um comprimento total C (mm) de limites entre todas as porções preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre do molde para a área A (mm2), ou seja, uma razão ε em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foram investigadas. A partir dos resultados dos n°s de teste 20 a 26 ilustrados na Figura 7, é esclarecido que um trincamento superficial foi impedido de ocorrer na peça fundida no caso em que a razão de área S foi de 10% ou mais e a razão ε foi de 0,07 a 0,60. No caso em que a razão de área S foi fora da faixa de 10% ou mais ou no caso em que a razão ε foi fora da faixa de 0,07 a 0,60, um leve trincamento superficial ocorreu na peça fundida.
[096] Nos n°s de teste 27 a 32, a influência do diâmetro d de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica sobre um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foi investigada. A partir dos resultados dos n°s de teste 27 a 32 ilustrados na Figura 8, é esclarecido que foi possível impedir que um trincamento superficial ocorresse em uma peça fundida no caso em que o diâmetro d de porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica foi de 2 mm a 20 mm.
[097] Nos n°s de teste 33 a 36, a influência da distância P entre as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foi investigada. Foi esclarecido que um trincamento superficial foi impedido de ocorrer na peça fundida no caso em que a expressão "P > 0,25 x d" foi satisfeita. No caso em que a distância P não satisfez a expressão "P > 0,25 x d", um leve trincamento superficial ocorreu na peça fundida.
[098] Nos n°s de teste 37 a 39, a influência de um comprimento L que indica uma região em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas em um trincamento superficial que ocorre em uma peça fundida foi investigada. É esclarecido que um trincamento superficial foi impedido de ocorrer na peça fundida no caso em que o comprimento L foi igual ou maior do que o comprimento L0, que foi calculado a partir de uma velocidade de extração de peça fundida Vc.
[099] Nos n°s de teste 40 a 46, os moldes de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriada com água, em que várias porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica foram formadas nas superfícies de parede interna das placas de cobre de molde de liga de cobre nos lados longos dos moldes e superfícies de parede interna das placas de liga de cobre nos lados curtos dos moldes de modo que as porções fossem combinadas umas com as outras, ou seja, os moldes de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriada com água, em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica não foram separadas, foram usados.
[0100] Dentre tais testes, nos n°s de teste 40 a 44, como ilustrado na Figura 9, as porções combinadas preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que foram formadas combinando-se três porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que têm um diâmetro de 3 mm foram dispostas com várias distâncias P entre as porções combinadas preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica. Além disso, nos n°s de teste 40 a 44, é esclarecido que um trincamento superficial foi impedido de ocorrer em uma peça fundida no caso em que a razão da condutividade térmica Àm do metal de preenchimento para a condutividade térmica Àc da placa de cobre do molde foi de 80% ou menos, a razão de resistência térmica R foi de 5% ou mais, o comprimento L foi igual ou maior do que o comprimento L0, que foi calculado a partir de uma velocidade de extração de peça fundida Vc, e o diâmetro d, a distância P, a razão de área S e a razão ε satisfazem as condições preferenciais. No caso em que a uma dentre a razão de área S e a razão ε não satisfez a condição preferencial, um trincamento superficial leve ocorreu na peça fundida.
[0101] No n° de teste 45, como ilustrado na Figura 10, um molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica foram dispostas com as porções sendo combinadas na direção de largura do molde, foi usado. No n° de teste 46, como ilustrado na Figura 11, um molde de lingotamento contínuo de liga de cobre resfriado com água em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica foram dispostas com todas as porções sendo combinadas na direção de largura e direção de fundição do molde, foi usado. No presente documento, a Figura 10-(A) e a Figura 11-(A) são vistas laterais esquemáticas de uma placa de cobre do molde no lado longo de um molde em que as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são formadas como visualizado a partir do lado da superfície de parede interna. A Figura 10-(B) é a vista em corte transversal de Y-Y' da placa de cobre do molde no lado longo de um molde ilustrado na Figura 10-(A), e a Figura 11-(B) é a vista em corte transversal de Y-Y' da placa de cobre do molde no lado longo de um molde ilustrado na Figura 11-(A).
[0102] No n° de teste 45, as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que têm um diâmetro d de 8 mm, uma espessura de preenchimento H de 4 mm, e uma distância P de 4 mm, entre as quais as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que têm um diâmetro d de 4 mm e uma espessura de preenchimento H de 1 mm foram interpostas, foram dispostas na direção de largura de cada uma dentre a placa de cobre do molde no lado longo do molde e a placa de cobre do molde no lado curto do molde. Considera-se que, visto que a espessura de preenchimento H das porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica que tem um diâmetro de 8 mm foi maior do que a das outras, o estresse causado por uma diminuição no volume quando a transformação de δ/y ocorre ou o encolhimento térmico foi disperso na região da casca solidificada correspondente a tais porções, o que resultou em uma diminuição no número de trincamentos superficiais ocorridos na peça fundida.
[0103] Por outro lado, no n° de teste 46, é considerado que, visto que todas as porções preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica são combinadas, o atraso de solidificação sempre ocorreu na mesma posição na casca solidificada quando o lingotamento contínuo foi realizado, o que resulta no estresse causado pela transformação de δ/y ou estresse térmico que é concentrado em tal posição e, então, um trincamento superficial leve que ocorre.
[0104] Nos n° de teste 47 e 48, foram usados os moldes convencionais de lingotamento contínuo em que nenhuma porção preenchida com um metal de baixa condutividade térmica foi formada. Nos n°s de teste 47 e 48, muitos trincamentos superficiais ocorreram nas peças fundidas. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 Placa de cobre do molde no lado longo de um molde 2 Sulco côncavo 3 Porção preenchida com um metal de baixa condutividade térmica 4 Fenda 5 Placa traseira 6 Camada de revestimento

Claims (8)

1. Molde de lingotamento contínuo, em que o molde é um molde de lingotamento contínuo resfriado por água, caracterizado pelo fato de que compreende: porções (3) preenchidas com um metal de baixa condutividade térmica formadas preenchendo-se uma pluralidade de sulcos côncavos (2) com o metal de baixa condutividade térmica em uma região, em uma superfície de parede interna de uma placa de cobre de molde (1) que é produzida a partir de uma liga de cobre e constitui o molde, a partir de uma posição localizada acima de um menisco para uma posição localizada abaixo do menisco, em que, uma razão de uma condutividade térmica Xm (W/ (m x K)) do metal de baixa condutividade térmica para uma condutividade térmica Xc (W/ (m x K)) da placa de cobre de molde (1) é de 80% ou menos, e uma razão de resistência térmica R definida pela expressão (1) abaixo é de 5% ou mais: R = {(T - H) / (1000 x Xc) + H/ (1000 x Xm) - T/ (1000 x Xc)} / {T/ (1000 x Xc)} x 100 ••• (1), onde R denota uma razão de resistência térmica (%) das porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para a placa de cobre de molde (1), T denota uma distância (mm) a partir de uma superfície inferior de uma fenda (4) da placa de cobre de molde (1), que é usada como um canal de fluxo de água de resfriamento de molde, para uma superfície da placa de cobre de molde (1), e H denota uma espessura de preenchimento (mm) do metal de baixa condutividade térmica, em que uma razão de uma área total B (mm2) de todas as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica para uma área A (mm2) da região, na superfície de parede interna da placa de cobre de molde (1), onde as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas, ou seja, uma razão de área S (S = (B/A) x 100) é 10% ou mais, e uma razão de um comprimento total C (mm) de limites entre todas as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica e a placa de cobre de molde (1) para a área A (mm2), ou seja, uma razão ε (ε = C/A), satisfaz a expressão (4) abaixo: 0,07 < ε < 0,60 ••• (4).
2. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sulcos côncavos (2) são formados na dita região e a uma distância igual a ou maior do que um comprimento L0 (mm) a partir do menisco, onde L0 é calculado pela expressão (2) abaixo a partir de uma velocidade de extração de peça fundida Vc (m/min) de 1,5 m/min ou mais: L0 = 2 x Vc x 1000/60 ... (2).
3. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que há uma distribuição periódica de resistência térmica ou uma distribuição periódica de fluxo térmico na região, na superfície de parede interna da placa de cobre de molde (1), onde as porções (3), preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas.
4. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as aberturas dos sulcos côncavos (2) na superfície de parede interna da placa de cobre de molde (1) têm um formato circular ou um formato quase circular, e o formato circular tem um diâmetro de 2 mm a 20 mm e o formato quase circular tem um diâmetro equivalente a círculo de 2 mm a 20 mm.
5. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma distância entre as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica satisfaz a expressão (3) abaixo em relação ao diâmetro ou ao diâmetro equivalente a círculo das porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica: P > 0,25 x d ••• (3), onde P denota uma distância (mm) entre as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica, e d denota um diâmetro (mm) ou diâmetro equivalente a círculo (mm) das porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica.
6. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as porções (3), preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são formadas separadamente.
7. Molde de lingotamento contínuo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, uma camada de revestimento (6) que tem uma espessura de 2,0 mm ou menos e que contém níquel ou uma liga que contém níquel é formada na superfície de parede interna da placa de cobre de molde (1), e as porções (3) preenchidas com o metal de baixa condutividade térmica são cobertas com a camada de revestimento (6).
8. Método para lingotamento contínuo de aço, usando o molde de lingotamento contínuo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: injetar aço de médio teor de carbono que tem um teor de carbono de 0,08% em massa a 0,17% em massa no molde, e extrair o aço de médio teor de carbono do molde em uma forma de uma placa fundida que tem uma espessura de 200 mm ou mais a uma velocidade de extração de peça fundida de 1,5 m/min ou mais.
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