JP2001105102A - 連続鋳造用鋳型および連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 凝固の初期段階における鋳片の不均一冷却
に起因する表面欠陥や凝固シェルの拘束性ブレークアウ
トを防止する連続鋳造用鋳型および連続鋳造方法を提供
する。 【解決手段】 鋳型内面に凹部を設けて、連続鋳造を開
始する前にあらかじめモールドフラックスを凹部に充填
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造技術に関
し、特に凝固の初期段階における鋳片の不均一冷却に起
因する表面欠陥や凝固シェルの拘束性ブレークアウトの
発生を防止するとともに、鋳片の表面性状の改善に好適
な連続鋳造用鋳型および連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に連続鋳造によって鋼鋳片を製造す
る場合、まず鋳型内に注入された溶鋼が鋳型と接して冷
却され、薄い凝固層（以下、凝固シェルという）を形成
する。こうして溶鋼を鋳型内に注入しながら凝固シェル
を下方へ引き抜く（以下、定常鋳込みという）ことによ
って、鋳片を製造する。

【０００３】鋳型による冷却が不均一になると、凝固シ
ェルの厚さが不均一になり、その結果、凝固シェルの表
面は平滑にならない。特に凝固の初期段階で凝固シェル
の厚さが不均一に成長すると、凝固シェルの表面に応力
集中を生じて微小な縦割れが発生する。この微小な縦割
れは、鋳片が完全に凝固した後も残存し、鋳片表面の縦
割れとなる。鋳片の表面に縦割れが発生すると、後工程
（たとえば圧延工程等）へ鋳片を送給するに先立って、
縦割れの除去（以下、手入れという）が必要となる。

【０００４】また凝固シェルの表面が平滑でなければ、
縦割れの他に、凝固シェル表層部が鋳型の振動によって
凝固シェルと鋳型との隙間に倒れ込む原因になり、その
倒れ込んだ部分（以下、つめという）がメニスカス部に
おいて浮上した介在物や気泡を捕捉し、熱間圧延あるい
は冷間圧延の後で傷や膨れ等の表面欠陥が発生する原因
になる。

【０００５】このような縦割れや傷，膨れ等の表面欠陥
の発生傾向は、鋳造速度の増加に伴って高まる傾向にあ
る。今日では、一般的なスラブ連続鋳造機の鋳造速度は
10年前と比較して約 1.5〜２倍に向上しており、それに
伴って手入れ作業も増加している。近年、技術的に確立
されつつある直送加熱（いわゆるホットチャージ）や直
送圧延（いわゆるダイレクトチャージ）においても、鋳
片の手入れ作業は操業の安定化を阻害する要因になって
いる。したがって凝固の初期段階における不均一冷却に
起因する凝固シェル厚の不均一な成長およびつめの発生
を防止すると、経済的に極めて有利となる。

【０００６】凝固の初期段階における不均一冷却を防止
するためには、凝固の初期段階で均一かつ緩やかな冷却
を行ない、凝固シェルの厚さを均一に成長させることに
よって、つめの生成を阻止する必要がある。この点に関
して、「 Steel in English P.560〜562 」（ P. Pe
rminov etal , 1968, No.7 ）には、 280×280mm のビ
レットの連続鋳造において、鋳片の表面性状を改善する
ためには、鋳型内面に凹凸を付与することが有効である
と記載されている。また特開平9-94634 号公報には、直
径もしくは幅が３〜80mmかつ深さが 0.1〜1.0mm の凹部
を鋳型内面に設けることが記載されている。さらに特開
平10-193041 号公報には、幅が 0.2〜２mmかつ深さが６
mm以下の溝を鋳型内面に設けることが記載されている。

【０００７】これらの技術は、いずれもメニスカス部に
モールドパウダーを投入して、鋳型と凝固シェルとの隙
間に十分な厚さのモールドパウダー層を長時間安定して
維持し、鋳型内面に設けられた凹凸部に空気層や溶融パ
ウダー層が形成され、その空気層や溶融パウダー層の断
熱性を利用して緩やかな冷却（以下、緩冷却という）を
実現しようとするものである。

【０００８】しかしこれらの技術を実際に連続鋳造に使
用すると種々の問題が生じる。たとえば幅変更が可能な
スラブ連続鋳造機の鋳型は長辺と短辺の組鋳型であるた
め、連続鋳造を開始する時に鋳型内面に設けた凹部と鋳
型のコーナー部とが一致すると、鋳込みを開始する際の
溶鋼のスプラッシュがコーナー部の凹部に差し込むとい
う問題がある。

【０００９】また浸漬ノズルを交換する時、あるいはタ
ンディッシュを交換する時に、鋳型内の溶鋼の湯面が定
常鋳込みの状態より低下するため、鋳型内面に固着した
モールドフラックスが剥離，離脱しやすくなり、再度鋳
込みを開始する時に溶鋼や溶鋼のスプラッシュがコーナ
ー部の凹部に差し込むという問題がある。このような溶
鋼が凹部に差し込む現象（以下、湯差しという）は、凝
固シェルの拘束性ブレークアウトが発生する原因にな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消するべく、連続鋳造用鋳型の内面に複数個の
凹部をそれぞれ独立して形成することによって、凝固の
初期段階における鋳片の不均一冷却に起因する表面欠陥
や凝固シェルの拘束性ブレークアウトの発生を防止する
とともに、鋳片の表面性状の改善に好適な鋼の連続鋳造
用鋳型および連続鋳造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造用鋳
型の内面に、定常鋳込み状態の湯面から上方へ少なくと
も50mmおよび前記湯面から下方へ50〜150mm の範囲にわ
たって、複数個の凹部をそれぞれ独立して形成し、凹部
の開口部の形状が円形の場合はその直径を１〜７mmと
し、凹部の開口部の形状が非円形の場合は下記式で算出
される相当直径を１〜７mmとし、かつ凹部の深さを１〜
６mmとする連続鋳造用鋳型である。

【００１２】相当直径＝４×Ｓ／Ｌ Ｓ：前記凹部の開口部の面積 (mm²) Ｌ：前記凹部の開口部の周長（mm） 前記した連続鋳造用鋳型の発明においては、第１の好適
態様として、凹部の開口部の面積Ｓ(mm²) 、凹部の数ｎ
（個）および凹部を設けた範囲の面積Ａ(mm²)が 0.05≦Ｓ×ｎ／Ａ≦0.95 の関係を満足することが好ましい。

【００１３】また第２の好適態様として、連続鋳造用鋳
型がスラブ連続鋳造用鋳型であり、凹部がスラブ連続鋳
造用鋳型の対向する１対の長辺面に設けられることが好
ましい。また第３の好適態様として、凹部の開口部の形
状が円形の場合はその直径をｗ（mm）とし、その直径ｗ
（mm）と凹部の深さｄ（mm）とが 0.3 ≦ｄ／ｗ の関係を満足し、凹部の開口部の形状が非円形の場合は
その相当直径をＷ（mm）とし、その相当直径Ｗ（mm）と
凹部の深さｄ（mm）とが 0.3 ≦ｄ／Ｗ の関係を満足することが好ましい。

【００１４】さらに本発明は、前記した連続鋳造用鋳型
を用いて、融点が 400℃以上の物質を連続鋳造の開始前
にあらかじめ凹部に充填した後、連続鋳造を開始する連
続鋳造方法である。前記した連続鋳造方法の発明におい
ては、好適態様として、凹部に充填する物質はモールド
フラックスであることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の連続鋳造用鋳型
の長辺２と短辺３に円形の凹部１を設ける例を示す斜視
図であり、図２は長辺２に円形の凹部１を設ける例を示
す斜視図である。図３は、凹部１の配列の例を示す平面
図である。図４は、図３中のＡ−Ａ視の断面図である。

【００１６】メニスカス部における凝固シェルの冷却
は、潤滑剤として投入されるモールドフラックスの凝固
フィルム層と鋳型との接触面に形成されるミクロ的な凹
凸（空気層の厚さに換算して10〜20μｍ）に依存する。
本発明において緩冷却を達成するために、連続鋳造を開
始する前にあらかじめ凹部１にモールドフラックスを充
填して、緩冷却に効果があるとされる空気層の伝熱抵抗
以上の伝熱抵抗を得るようにしている。つまり空気層の
熱伝導率は、一般に0.07Ｗ／ｍ・℃（すなわち0.06kcal
／ｍ・hr・℃， 200〜400 ℃相当）であるから、厚さ10
〜20μｍの空気層の伝熱抵抗Ｒ_a は Ｒ_a ＝10〜20×10^-6ｍ÷0.07Ｗ／ｍ・℃ ＝ 0.00014〜0.00028 ｍ² ・℃／Ｗ となる。

【００１７】したがって輻射も考慮した熱伝導率が 3.5
Ｗ／ｍ・℃（すなわち３kcal／ｍ・hr・℃）である一般
的なモールドフラックスを凹部１に充填して、空気層と
同等の伝熱抵抗を得るためには、モールドフラックスの
厚さ、すなわち凹部１の深さｄ（mm）は ｄ＝Ｒ_a × 3.5Ｗ／ｍ・℃＝ 0.5〜1.0 mm となる。したがってモールドフラックス層を使用するこ
とによって、空気層の伝熱抵抗以上の伝熱抵抗を達成す
るためには、凹部１の深さｄは 1.0mm以上必要である。

【００１８】一方、凹部１が深すぎる場合は、緩冷却の
効果が飽和する。また凹部１の深さは、鋳型背面に設け
られている鋳型冷却水のスリットまでの深さより浅くす
る必要がある。特に幅変更が可能なスラブ連続鋳造機の
ような長辺２と短辺３の組鋳型の場合には、鋳型コーナ
ーの凹部１に溶鋼が差し込んで湯差しが発生すると、凝
固シェルが拘束されてブレークアウトの原因になる。し
たがって連続鋳造を開始する前にあらかじめ凹部１にモ
ールドフラックスを充填しておかなければならないが、
凹部１が深すぎる場合は、モールドフラックスを凹部１
の奥底まで充填するのが困難となる。このような理由か
ら凹部１の深さｄは６mmを上限とする。

【００１９】つまり凹部１の深さｄは１〜６mmが好適範
囲である。本発明が、均一な緩冷却を効果的に発揮する
ためには、連続鋳造用鋳型の内表面での凹部１の形状
（以下、開口部という）がモールドフラックスを充填し
やすい面積を有していることと、充填されたモールドフ
ラックスが連続鋳造中に脱落しないことが必要である。
凹部１の開口部が、図１に示すような円形である場合、
その直径ｗが１mm未満では開口部が狭いために充填しに
くい。直径ｗが７mmを超えると、開口部が広すぎるので
モールドフラックスが脱落しやすい。つまり凹部１の開
口部が円形の場合は、その直径ｗは１〜７mmが好適範囲
である。

【００２０】また凹部１に充填されたモールドフラック
スの脱落防止の観点から、凹部１の深さｄと開口部の直
径ｗが、 0.3≦ｄ／ｗの関係を満足することが望まし
い。また 0.3≦ｄ／ｗであれば鋳型コーナー部への湯差
しが発生せず、ブレークアウトを回避できることからも
0.3≦ｄ／ｗの関係を満足することが望ましい。図１に
は凹部１の開口部が円形の例を示したが、本発明におい
ては、開口部は特定の形状に限定せず、非円形（たとえ
ば三角形や四角形等の多角形あるいは楕円形）でも良
い。また、円形，楕円形，多角形を組み合わせた形状で
も良い。ただし開口部が非円形である場合は、下記の
(1)式で相当直径を算出する。

【００２１】 相当直径＝４×Ｓ／Ｌ ・・・(1) Ｓ：前記凹部の開口部の面積（mm²) Ｌ：前記凹部の開口部の周長（mm） その相当直径Ｗは、円形の開口部を有する場合と同様の
理由で、１〜７mmが好適範囲である。また凹部１の開口
部の相当直径Ｗと凹部１の深さｄとが、 0.3≦ｄ／Ｗの
関係を満足することが望ましい。

【００２２】凹部１は、所定の厚さのモールドフラック
スを保持するために設けられるものである。仮に凹部１
が溝状に繋がっている場合には、凹部１の上方にあるモ
ールドフラックスが溝に沿って下方へ流下して、モール
ドフラックスの厚さを保持できなくなる。また凝固シェ
ルの圧力によって押し出されたモールドフラックスが溝
に沿って、凝固シェルの圧力が低い部位へ移動するの
で、やはりモールドフラックスの厚さを保持できなくな
る。したがって凹部１は互いに独立したものであること
が望ましい。ただし、上述の通り、凹部１の開口部の形
状は限定せず、円形でも良いし、非円形でも良い。

【００２３】定常鋳込みの状態で、メニスカス部に投入
されたモールドフラックスが一旦溶融した後、鋳型内面
からの抜熱によって再凝固あるいは高粘度化したスラグ
ベア（あるいはスラグリム）と呼ばれる付着物が連続鋳
造用鋳型の内面の湯面位置４直上に生成することがあ
る。このスラグベア（あるいはスラグリム）は、鋳型が
振動する毎にメニスカス部の凝固シェル先端を鋳型内側
へ曲げてつめを形成する。そのつめにモールドフラック
スや介在物が捕捉されて、鋳片の表面品質を悪化させ
る。

【００２４】そこで緩冷却を行なうことによってつめの
形成を防止するために、本発明では連続鋳造を開始する
前にあらかじめ凹部１にモールドフラックスを充填して
おき、鋳片からの抜熱に対する伝熱抵抗を高める。鋳型
内面の凹部１を設ける範囲の上端が、定常鋳込み状態の
湯面位置４の上方へ50mm未満であると、湯面の変動によ
って凹部１が設けられていない部位まで湯面が上昇した
場合に、スラグベア（あるいはスラグリム）が鋳型内面
に付着して、つめが形成される原因になる。したがって
鋳型内面の凹部１を設ける範囲の上端は、定常鋳込み状
態の湯面位置４の上方へ少なくとも50mmであることが望
ましい。

【００２５】一方、凹部１を設ける範囲の下端位置は、
定常鋳込み状態の湯面から下方へ50〜150mm にあること
が望ましい。凹部１を設ける範囲の下端位置が定常鋳込
み状態の湯面から下方へ50mm未満である場合は、緩冷却
の効果が不十分なために、特に縦割れしやすい高速鋳造
時や、中炭素鋼の鋳造時において、縦割れの防止効果が
不十分となることがある。また、凹部１を設ける範囲の
下端位置が定常鋳込み状態の湯面から150mm を超えて下
方にある場合は、特に高速鋳造を行なう際に、緩冷却の
領域が広がるために鋳型から引き抜かれた時の凝固シェ
ルの厚さが薄くなりすぎて、非定常バルジングを起こす
危険がある。したがって高速鋳造を行なう場合は、鋳型
内面の凹部１を設ける範囲の下端は、定常鋳込み状態の
湯面４の下方へ50〜150mm 程度であることが望ましい。

【００２６】つまり鋳型内面の凹部１を設ける範囲は、
定常鋳込み状態の湯面位置４の上方へ少なくとも50mmの
位置から、定常鋳込み状態の湯面位置４の下方へ50〜15
0mmの位置までの範囲が好適範囲である。凹部１の開口
部の面積をＳ(mm²) 、凹部１の数をｎ（個）とすると、
凹部１の開口部の全面積はＳ×ｎ(mm²) となる。この凹
部１の開口部の全面積Ｓ×ｎ(mm²) と鋳型内面の凹部１
を設ける範囲の面積Ａ(mm²) とが 0.05≦Ｓ×ｎ／Ａ≦0.95 の関係を満足することが望ましい。面積比率Ｓ×ｎ／Ａ
が0.05未満では緩冷却が不十分となり、面積比率Ｓ×ｎ
／Ａが0.95を超えると凹部１を互いに独立して設けるこ
とが困難になるからである。

【００２７】鋳型内面の凹部１の配置は、凹部１を設け
る範囲全体に均一に分布するように配置するのが基本で
あるが、必要に応じて分布密度に差をつけても構わな
い。たとえば定常鋳込み状態の湯面位置４の近傍を特に
緩冷却する場合は、定常鋳込み状態の湯面位置４近傍の
凹部１の分布密度が高くなるように配置すれば良い。ま
たコーナー部のように特に強冷却になりやすい部分の凹
部１の分布密度が高くなるように配置することも可能で
ある。

【００２８】なお鋳型内面の凹部１を設ける範囲を、鋳
型の上方から凝固シェルの進行方向へ投影した場合に、
凹部１の投影が重ならない部分が存在すると、鋳型内に
注入された溶鋼が凝固シェルとなって鋳型の下端から抜
け出るまでの間に、緩冷却を受けない部分（すなわち一
貫して強冷却を受ける部分）が存在することになるの
で、凝固シェルに均一な緩冷却を与えることは不可能で
ある。そこで鋳型の上方から凝固シェルの進行方向へ投
影した場合に、凹部１の投影が重ならない部分が存在し
ないように凹部１を配列する必要がある。

【００２９】このような観点から凹部１の配列は、図３
に示すような千鳥配列が望ましい。ただし本発明におい
ては、凹部１の配列は千鳥配列に限定せず、凹部１の投
影が重ならない部分が存在しないような配列であれば良
い。図１には鋳型の長辺と短辺の内面に凹部１を設ける
例を示したが、図２に示すように対向する１対の長辺の
内面に凹部１を設けても良い。スラブ連続鋳造における
鋳型による不均一冷却の問題は、主に鋳型の長辺で生じ
るからである。

【００３０】幅変更が可能なスラブ連続鋳造用鋳型のよ
うな長辺と短辺の組鋳型の場合には、連続鋳造を開始す
る時に鋳型コーナーの凹部１で湯差しが発生すると、凝
固シェルが拘束されてブレークアウトの原因となる。そ
のため連続鋳造を開始する前にあらかじめモールドフラ
ックスを凹部１に充填しておくと、湯差しを防止する上
でも効果がある。

【００３１】このような湯差しの防止や均一緩冷却の達
成のために凹部１に充填する物質は、モールドフラック
スを例として説明してきたが、本発明において凹部１に
充填する物質はモールドフラックスに限定しない。つま
り連続鋳造の操業中に潤滑剤としてメニスカス部に投入
されるモールドフラックスは、一旦溶融して凹部１に流
入し、あらかじめ凹部１に充填されている物質と接触あ
るいは順次置き替わっていく。

【００３２】その過程で、凹部１に充填されている物質
と凹部１に流入するモールドフラックスとの反応や共融
等によって、凝固シェルと鋳型との潤滑に好ましくない
物質が形成されることは避けなければならない。このよ
うな観点から、あらかじめ凹部１に充填しておく物質
は、モールドフラックスを使用するのが最も好ましい。
しかし凝固シェルと鋳型との潤滑に好ましくない物質が
形成されないような素材を選択すれば、必ずしもモール
ドフラックスを使用する必要はない。

【００３３】あらかじめ凹部１に充填しておく物質は、
その融点が 400℃以上であることが重要である。鋳型内
面の表面温度は 350℃を超えることはないので、融点が
350℃以下の物質を凹部１に充填すると、容易に液状化
して流失し、湯差しの防止や均一緩冷却の達成に効果を
発揮できないからである。また、あらかじめ凹部１に充
填しておく物質の熱伝導率はモールドフラックスと同等
のものが望ましいが、連続鋳造を開始した後、この物質
は順次モールドフラックスと置き替わっていくので、熱
伝導率に多少の差があっても問題ない。熱伝導率が 5.8
Ｗ／ｍ・℃（すなわち５kcal／ｍ・hr・℃）以下であれ
ば、実際の操業で問題はない。

【００３４】

【実施例】連続鋳造を行なうに際して、断面サイズが長
辺1.56ｍ、短辺0.26ｍの鋳型を用いて、極低炭素鋼
（Ｃ：0.0015〜0.0030mass％，Si：tr，Mn：0.10mass
％，Ｐ：0.015〜0.035 mass％，Ｓ： 0.007〜0.020 mas
s％，Al： 0.025〜0.045 mass％）あるいは中炭素鋼
（Ｃ：0.07〜0.15mass％，Si：0.15〜0.40mass％，Mn：
0.40〜1.15mass％，Ｐ： 0.010〜0.030 mass％，Ｓ：
0.007〜0.020 mass％，Al：0.025〜0.045 mass％）を５
〜15チャージ連続して鋳込んで連続鋳造を行なった。

【００３５】使用した鋳型の上端から下端までの長さ
（すなわち鋳型長）は 900mmで、鋳型内面はNiめっきを
鋳型上端で厚さ 500μｍ、鋳型下端で厚さ1200μｍと
し、さらにその表面に50μｍ厚のCrめっきを付与した。
その後、鋳型の長辺の内面に凹部１を機械加工して設け
て、千鳥配列とした。凹部１の開口部の形状は円形であ
る。

【００３６】連続鋳造を開始する前に、連続鋳造中に潤
滑剤として投入するモールドフラックスと同じ成分の粉
末をアルコール５％で混練したものを、あらかじめ全て
の凹部１に充填した。連続鋳造中は潤滑剤としてモール
ドフラックスをメニスカス部に投入した。極低炭素鋼用
のモールドフラックスはCaＯ／SiＯ₂ ＝1.02，凝固温度
＝1190℃，1300℃での粘度＝４Ｐであり、中炭素鋼用の
モールドフラックスはCaＯ／SiＯ₂ ＝1.10，凝固温度＝
1210℃，1300℃での粘度＝ 1.5Ｐであった。

【００３７】定常鋳込みの状態で鋳造速度は 1.2〜1.8
ｍ／min 、タンディッシュ内の溶鋼過熱度は20〜45℃と
した。連続鋳造の途中でタンディッシュを交換する時に
は、鋳型内の湯面を定常鋳込み状態の湯面位置４より 2
00mm下降させ、溶鋼の注入および凝固シェルの引き抜き
を３分間停止して、タンディッシュを交換した。連続鋳
造が終了した後、鋳型コーナー部の湯差しの有無を観察
し、さらに鋳片の長辺の表面を酸洗してスケールを除去
し、縦割れの発生数を測定した。また極低炭素鋼につい
ては、無手入れ鋳片の冷間圧延を行ない、冷延鋼板の表
面欠陥の発生数を調査した。

【００３８】極低炭素鋼および中炭素鋼の連続鋳造が終
了した後、湯差しの有無を観察した。その結果を表１に
示す。なお凹部１を設ける範囲の上端は定常鋳込み状態
の湯面位置４より上方へ50mmとし、下端は定常鋳込み状
態の湯面位置４より下方へ 150mmとした。つまり定常鋳
込み状態の湯面位置４の上方50mmの位置から湯面位置４
の下方 150mmの位置までの範囲に凹部１を設けた。

【００３９】表１に示した調査結果を見ると、凹部１の
直径ｗが大きくなるにつれ、また凹部１の深さｄが浅く
なるにつれて、湯差しが発生しやすくなる。しかし 0.3
≦ｄ／ｗを満足する範囲では湯差しは発生しない。した
がって 0.3≦ｄ／ｗが好適範囲であることが分かる。

【００４０】

【表１】

【００４１】中炭素鋼鋳片表面の縦割れの発生状況を表
２〜４に示す。比較のために凹部を設けない鋳型で中炭
素鋼の連続鋳造を行ない、その鋳片表面の縦割れの発生
状況と比較して評価した。ここで縦割れの発生状況は、
鋳片の長さを分母、縦割れが発生した部分の鋳片の長さ
を分子にして算出した値を用いて評価した。凹部１を設
ける範囲は、表１の場合と同様に、定常鋳込み状態の湯
面位置４の上方50mmの位置から湯面位置４の下方 150mm
の位置までの範囲である。

【００４２】なお表２は凹部１の間隔ｐが１mm、表３は
凹部１の間隔ｐが４mm、表４は凹部１の間隔ｐが６mmで
ある。凹部１の直径ｗについて見ると、表２では凹部１
の直径ｗが１〜７mmの範囲、表３では凹部１の直径ｗが
２〜７mmの範囲、表４では凹部１の直径ｗが２〜７mmの
範囲で縦割れを抑制できる。したがって凹部１の直径ｗ
は１〜７mmが好適範囲である。

【００４３】凹部１の深さｄについて見ると、表２〜４
のいずれにおいても、凹部１の深さｄが１〜８mmの範囲
で縦割れを抑制できる。ただし凹部１の深さｄが８mmの
場合は、深さｄが深すぎるため、凹部１にモールドフラ
ックスの奥底まで充填するのが困難となり、かつ各々の
凹部１への均一充填性も悪くなる。そのため緩冷却の均
一性が減少し、縦割れの抑制効果が低下する。また鋳型
背面に設けられている冷却水配管等の構造上の制約もあ
るため、凹部１の深さｄは１〜６mmが好適範囲である。

【００４４】面積比率Ｓ×ｎ／Ａについて見ると、表２
ではＳ×ｎ／Ａが0.23以上の範囲、表３ではＳ×ｎ／Ａ
が0.10以上の範囲、表４ではＳ×ｎ／Ａが0.06以上の範
囲で縦割れを抑制できる。ただし面積比率Ｓ×ｎ／Ａが
0.95を超えると凹部１を互いに独立して設けることが困
難になるため、面積比率Ｓ×ｎ／Ａの上限は0.95とす
る。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】極低炭素鋼を連続鋳造した後、冷間圧延を
行ない、その冷延鋼板表面の縦割れ起因のヘゲの発生状
況を表５に示す。凹部１を設ける範囲の上端は定常鋳込
み状態の湯面位置４より上方へ50mmとし、下端は定常鋳
込み状態の湯面位置４より下方へ30〜300mm とした。つ
まり、発明例１では定常鋳込み状態の湯面位置４の上方
50mmの位置から湯面位置４の下方50mmの位置までの範囲
に凹部１を設け、発明例２では湯面位置４の上方50mmの
位置から湯面位置４の下方 100mmの位置までの範囲に凹
部１を設け、発明例３では湯面位置４の上方50mmの位置
から湯面位置４の下方150mm の位置までの範囲に凹部１
を設けた。

【００４９】一方、比較例として、凹部１を設ける範囲
の上端が定常鋳込み状態の湯面位置４より上方へ50mm未
満の例（比較例１，２）、および凹部１を設ける範囲の
下端が湯面位置４より下方へ 150mm未満の例（比較例
３）についても、同様に縦割れ起因のヘゲの発生状況を
調査した。比較例４は、凹部を付与しない例である。発
明例１および比較例１，２を見ると、凹部１を設ける範
囲の上端が定常鋳込み状態の湯面位置４から上方へ50mm
以上であれば縦割れ起因のヘゲを抑制できることが分か
る。発明例１〜３および比較例３を見ると、凹部１を設
ける範囲の下端が定常鋳込み状態の湯面位置４から下方
へ50〜150mm であれば縦割れ起因のヘゲを抑制できるこ
とが分かる。比較例４は凹部を付与しない鋳型を用いた
例であり、縦割れ起因のヘゲの数が最も大きい。

【００５０】比較例５，６は、凹部１を設ける範囲の上
端を発明例１〜３と同じくし、凹部１を設ける範囲の下
端をそれぞれ定常鋳込み状態の湯面から下方へ30mm，20
0mmとしたものである。比較例５では凹部１を設ける範
囲が広すぎるために、縦割れ起因のヘゲはないものの、
凝固シェルの成長が不十分なために非定常バルジングが
発生し、鋳造速度を低下して凝固シェルの厚さを確保す
る操業を余儀なくされた。その結果、生産性が低下し
た。

【００５１】表５に示した調査結果から、凹部１を設け
る範囲は、上端が定常鋳込み状態の湯面位置４から上方
へ50mm以上、下端が定常鋳込み状態の湯面位置４から下
方へ150mm以上の範囲が好適範囲であることが分かる。

【００５２】

【表５】

【００５３】

【発明の効果】本発明では、均一な緩冷却によって、つ
めの発生を防止でき、縦割れの発生しない表面性状に優
れた鋳片を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造用鋳型の内面に凹部を設ける
例を示す斜視図である。

【図２】本発明の連続鋳造用鋳型の内面に凹部を設ける
例を示す斜視図である。

【図３】本発明の凹部の配列の例を示す平面図である。

【図４】図２中のＡ−Ａ視の断面図である。

【符号の説明】

１ 凹部 ２ 連続鋳造用鋳型の長辺 ３ 連続鋳造用鋳型の短辺 ４ 湯面位置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造用鋳型の内面に、定常鋳込み状
   態の湯面から上方へ少なくとも50mmおよび前記湯面から
   下方へ50〜150mm の範囲にわたって、複数個の凹部をそ
   れぞれ独立して形成し、前記凹部の開口部の形状が円形
   の場合はその直径を１〜７mmとし、前記凹部の開口部の
   形状が非円形の場合は下記式で算出される相当直径を１
   〜７mmとし、かつ前記凹部の深さを１〜６mmとすること
   を特徴とする連続鋳造用鋳型。 相当直径＝４×Ｓ／Ｌ Ｓ：前記凹部の開口部の面積 (mm²) Ｌ：前記凹部の開口部の周長（mm）
2. 【請求項２】 前記凹部の開口部の面積Ｓ(mm²) 、前記
   凹部の数ｎ（個）および前記凹部を設けた前記範囲の面
   積Ａ(mm²) が 0.05≦Ｓ×ｎ／Ａ≦0.95 の関係を満足することを特徴とする請求項１に記載の連
   続鋳造用鋳型。
3. 【請求項３】 前記連続鋳造用鋳型がスラブ連続鋳造用
   鋳型であり、前記凹部が前記スラブ連続鋳造用鋳型の対
   向する１対の長辺面に設けられることを特徴とする請求
   項１または２に記載の連続鋳造用鋳型。
4. 【請求項４】 前記凹部の開口部の形状が円形の場合は
   その直径をｗ（mm）とし、前記直径ｗ（mm）と前記凹部
   の深さｄ（mm）とが 0.3 ≦ｄ／ｗ の関係を満足し、前記凹部の開口部の形状が非円形の場
   合はその相当直径をＷ（mm）とし、前記相当直径Ｗ（m
   m）と前記凹部の深さｄ（mm）とが 0.3 ≦ｄ／Ｗ の関係を満足することを特徴とする請求項１、２または
   ３に記載の連続鋳造用鋳型。
5. 【請求項５】 前記請求項１、２、３または４に記載の
   連続鋳造用鋳型を用いて、融点が 400℃以上の物質を連
   続鋳造の開始前にあらかじめ前記凹部に充填した後、連
   続鋳造を開始することを特徴とする連続鋳造方法。
6. 【請求項６】 前記凹部に充填する物質がモールドフラ
   ックスであることを特徴とする請求項５に記載の連続鋳
   造方法。