JP2008049385A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳型コーナー部でのスラブの凝固遅れを抑制、更には防止でき、過剰テーパ（過剰拘束）に起因する鋳片コーナー部の品質低下も抑制して、良好な品質のスラブを製造可能とし、また過剰テーパに起因した鋳型コーナー部の早期摩耗の低減にも効果がある連造鋳造用鋳型を提供する。
【解決手段】間隔を有して対向配置される短片部材１１、１２と、これを幅方向両側から挟み込み対向配置される長片部材１３、１４を有し、これらで形成される空間１５内の溶鋼を冷却し凝固させながら下方へ引き抜き、板幅が６００ｍｍ以上のスラブを製造する連続鋳造用鋳型１０において、短片部材１１、１２と長片部材１３、１４の各間隔はスラブの引き抜き方向へ向けスラブの凝固収縮形状に応じて狭くなり、長片部材１１、１２の内側断面形状が、溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、所定の式を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラブを製造するために使用する連続鋳造用鋳型に関する。

従来、図１０に示す連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型ともいう）８０に溶鋼を供給して、板幅が６００ｍｍ以上のスラブを鋳造している。この鋳型８０は、間隔を有して対向配置された銅板で構成される一対の短片部材（短辺部材ともいう）８１、８２と、この各短片部材８１、８２を幅方向両側から挟み込んだ状態で対向配置された銅板で構成される一対の長片部材（長辺部材ともいう）８３、８４とを備えている。
この短片部材８１、８２は、鏡面対称で同じ構成となっており、裏面側の上下方向に多数の導水溝が設けられ、この短片部材８１、８２の裏面側にはボルトによってバックプレート（冷却箱ともいう）８５、８６が固定されている。また、長片部材８３、８４も、裏面側の上下方向に多数の導水溝が設けられ、この長片部材８３、８４の裏面側にはボルトによってバックプレート８７、８８が固定されている（例えば、特許文献１参照）。
なお、対向配置される長片部材８３、８４に固定されたバックプレート８７、８８の両端部には、それぞれボルト８９が取付けられ、ばね（図示しない）を介してナット９０で固定されている。

連続鋳造作業時においては、多数の導水溝に冷却水を流し、各短片部材８１、８２と各長片部材８３、８４を冷却しながら、鋳型８０の上方から溶鋼を注いで溶鋼の初期凝固を行い、凝固したスラブを鋳型下方より一定速度で連続して引き抜き、スラブを製造している。
この溶鋼の凝固過程においては、凝固収縮が発生するため、スラブの引き抜き方向へ向けて、鋳型内面９１と溶鋼の鋳型接触面側に形成される凝固シェルとの間に隙間が生じ、スラブのコーナー部の冷却効率が他の部分よりも低下し、凝固遅れが発生していた。
そこで、長片部材８３、８４間よりも広い短片部材８１、８２間の間隔ｗを、スラブの引き抜き方向へ向けスラブの凝固収縮形状に対応させて狭くしていた。

特開２００５−５９０３４号公報

しかしながら、前記従来の鋳型を構成する対向配置された一対の長片部材の間隔は、スラブの凝固収縮形状に対応させておらず、長片部材の湯面位置から下端位置まで、同じ割合で傾斜（シングルテーパともいう）させていた。このため、溶鋼の凝固過程においては、スラブの引き抜き方向へ向けて、鋳型の長片部材側内面と溶鋼の鋳型接触面側に形成される凝固シェルとの間に隙間が生じていた。これにより、スラブの長片部材側コーナー部の冷却効率が他の部分よりも低下し、鋳型コーナー部におけるスラブの凝固遅れが発生して、スラブの品質低下を招いていた。
特に、スラブの引き抜き速度を速くするに伴ってこの現象が顕著となるため、スラブの生産効率を、現状よりも更に向上することに限界があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳型コーナー部でのスラブの凝固遅れを抑制、更には防止でき、良好な品質のスラブを製造可能な連造鋳造用鋳型を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造用鋳型は、間隔を有して対向配置され、しかも該間隔を可変可能な一対の短片部材と、該短片部材を幅方向両側から挟み込んだ状態で対向配置される一対の長片部材とを有し、前記短片部材と前記長片部材とで形成される空間内に供給された溶鋼を、該短片部材と該長片部材で冷却し凝固させながら下方へ引き抜き、板幅が６００ｍｍ以上のスラブを製造する連続鋳造用鋳型において、
一対の前記短片部材と一対の前記長片部材の各間隔は、前記スラブの引き抜き方向へ向け該スラブの凝固収縮形状に応じて狭くなっており、しかも一対の前記長片部材の内側断面形状が、前記溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、以下の式を満足する。
（１）０≦Ｘ_１≦２００
−３．８５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_１≦Ｙ_１≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_１
（２）２００＜Ｘ_１
１．７８×１０^−３×ｌｎＸ_１−５．８９×１０^−３≦Ｙ_１≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_１−１４．７２×１０^−３
ここで、Ｘ_１は長片部材の湯面から下方への距離（ｍｍ）、Ｙ_１は対向する長片部材の湯面位置での間隔を基準間隔とした長片部材の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値である。

本発明に係る連続鋳造用鋳型において、更に、一対の前記短片部材の内側断面形状が、前記溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、以下の式を満足することが好ましい。
（１）０≦Ｘ_２≦２００
−３．８５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_２≦Ｙ_２≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_２
（２）２００＜Ｘ_２
１．７８×１０^−３×ｌｎＸ_２−５．８９×１０^−３≦Ｙ_２≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_２−１４．７２×１０^−３
ここで、Ｘ_２は短片部材の湯面から下方への距離（ｍｍ）、Ｙ_２は対向する短片部材の湯面位置での間隔を基準間隔とした短片部材の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値である。

本発明に係る連続鋳造用鋳型において、前記各短片部材の幅方向両側は、前記長片部材の内側形状に対応して削られており、対向配置される前記短片部材の間隔を変えるため該各短片部材を傾斜させた場合に、前記短片部材の両端面と前記長片部材の内面との間に生じる隙間を０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
本発明に係る連続鋳造用鋳型において、前記短片部材の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されていることが好ましい。
本発明に係る連続鋳造用鋳型において、前記長片部材の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されていることが好ましい。

請求項１〜５記載の連続鋳造用鋳型は、対向する短片部材の間隔と対向する長片部材の間隔を、スラブの凝固収縮形状に対応させ、しかも一対の長片部材の内側断面形状を所定形状に規定しているので、鋳型コーナー部でのスラブの凝固遅れを抑制、更には防止して、良好な品質のスラブを製造できる。
更に、鋳型コーナー部でのスラブの凝固遅れを抑制、更には防止できるので、スラブの引き抜き速度の更なる向上が図れ、スラブの生産効率を、現状よりも向上できる。
また、一対の長片部材の内側断面形状を所定形状に規定しているので、従来鋳型では改善が図れなかった鋳片の長片側コーナー部の凝固遅れを抑制、更には防止でき、ブレークアウトの防止等、安定及び高生産性に関して更なる向上を図ることができる。

特に、請求項２記載の連続鋳造用鋳型は、一対の短片部材の内側断面形状を所定形状に規定しているので、短片側コーナー部の凝固遅れを抑制、更には防止でき、ブレークアウトの防止等、安定及び高生産性に関して更なる向上を図ることができる。
請求項３記載の連続鋳造用鋳型は、各短片部材の幅方向両側を、長片部材の内側形状に対応させて削っているので、短片部材の両端面と長片部材の内面との間に生じる隙間を、極力少なくできる。なお、対向配置される短片部材は、その間隔を変えるために各短片部材を傾斜させるが、その際に生じる隙間の大きさを０．３ｍｍ以下とすることで、例えば、隙間からの溶鋼漏れを防止できる。
請求項４記載の連続鋳造用鋳型は、短片部材の内面側に、溶射によるコーティング層が形成されているので、短片部材の長寿命化を図ることができる。
請求項５記載の連続鋳造用鋳型は、長片部材の内面側に、溶射によるコーティング層が形成されているので、長片部材の長寿命化を図ることができる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型又は四組鋳型ともいう）１０は、間隔Ｗ１を有して対向配置され、しかも間隔Ｗ１を可変可能な一対の短片部材（短辺部材ともいう）１１、１２と、この短片部材１１、１２を幅方向両側から挟み込んだ状態で対向配置される一対の長片部材（長辺部材ともいう）１３、１４とを有し、短片部材１１、１２と長片部材１３、１４とで形成される空間１５内に供給された溶鋼を、短片部材１１、１２と長片部材１３、１４で冷却し凝固させながら下方へ引き抜き、板幅が６００ｍｍ以上のスラブを製造するものである。なお、短片部材１１、１２と長片部材１３、１４は、銅又は銅合金で構成されている（短辺銅板、長辺銅板ともいう）。以下、詳しく説明する。

各短片部材１１、１２は、例えば、幅が５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度、上下方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。また、各長片部材１３、１４は、例えば、幅（鋳型の内幅）が６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度、上下方向の長さが短片部材と同程度である。
従って、対向配置される一対の短片部材１１、１２の間隔Ｗ１は、６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度であり、一対の長片部材１３、１４の間隔Ｗ２は、５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度であり、また鋳型１０の上下方向の長さは、６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。なお、対向配置される短片部材１１、１２は、上記した範囲内でその間隔Ｗ１を変えることができる。
これにより、例えば、幅が６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度、厚みが５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度のスラブを製造できる。

この一対の短片部材１１、１２と一対の長片部材１３、１４の各間隔Ｗ１、Ｗ２は、スラブの引き抜き方向へ向けスラブの凝固収縮形状に応じて狭くなっている。
特に、長片部材１３、１４の内側（溶鋼と接触する面側）断面形状は、長片部材１３、１４の幅方向に渡って同一形状となっており、図２に示すように、メニスカス位置からの距離の増加に伴って、テーパ率の増加率が小さくなる形状、即ちマルチテーパとなっている。このマルチテーパとは、鋳型１０内（メニスカス位置１６から鋳型出口１７まで）でのスラブの凝固収縮プロフィールを、曲線（複数の関数で規定）及び複数の直線のいずれか一方又は双方を使用して近似し、それを長片部材１３、１４の内側断面形状に適用したものである。
以下、マルチテーパの決定方法について説明する。

マルチテーパは、下記に示す条件を考慮したり、また実際に測定した結果を基にして、３次元のスラブの凝固収縮及び鋳型の熱変形を考慮したＦＥＭ解析（有限要素法を用いた解析）により求めている。
イ）スラブの形状、スラブのサイズ、又は鋳込み条件（例えば、鋳込み温度、引き抜き速度、鋳型冷却条件等）。
ロ）鋳込み鋼種の成分に由来する物理量（例えば、液相温度、固相温度、変態温度、線膨張率、剛性値等）。
ハ）鋳型とスラブ間の接触熱移動量（スラブの収縮量は、この量に大きく影響される）。
この接触熱移動量は、例えば、鋳造時に使用する潤滑材の種類、又はスラブの表面性状（鋼種、オシレーション条件、潤滑材種類に依存）の違いに大きく影響される。従って、各鋳込み条件ごとの実績の接触熱移動量をできるだけ正確に把握することが、マルチテーパの決定には必要とされる。

実績での接触熱移動量の把握は、鋳型冷却水の入り側と出側の温度差（及び流量）、及び鋳型に設置した熱電対の測温値を基に行う。
更に、鋳型の熱変形も考慮する必要がある場合がある。剛性の弱い鋳型や四組鋳型のコーナー合わせ部では、スラブの収縮方向に対して鋳型熱変形が部分的に逆テーパ状となり、その量が無視できない場合がある。このような場合は、予め鋳型の熱変形分も考慮したマルチテーパを適用し、鋳型が熱変形したときに、マルチテーパがスラブの収縮プロフィールに一致するようにする。
上記した条件に基づいて得られた解析結果の一例が図２である。なお、図２の縦軸は、テーパ率、即ち図１（Ｂ）に示す対向する長片部材１３、１４の湯面（メニスカス）位置での間隔を基準間隔とした長片部材１３、１４の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値の割合（％）を示し、横軸は、長片部材１３、１４の湯面から下方への距離（ｍｍ）をそれぞれ示している。

この図２に示すテーパ率の適正範囲は、以下の関係式で現される。なお、Ｘ_１は長片部材の湯面から下方への距離（図２の横軸に対応）、Ｙ_１は対向する長片部材の対向距離の減少量を基準間隔で除した値（図２の縦軸、即ちテーパ率に対応）である。従って、一方側の長片部材の内側断面形状は、以下の関係式の半分（１／２）である。
（１）０≦Ｘ_１≦２００
−３．８５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_１≦Ｙ_１≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_１
（２）２００＜Ｘ_１
１．７８×１０^−３×ｌｎＸ_１−５．８９×１０^−３≦Ｙ_１≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_１−１４．７２×１０^−３

更に、一対の短片部材１１、１２の内側断面形状についても、短片部材１１、１２の幅方向に渡って、溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、以下の式を満足させる。従って、一方側の短片部材の内側断面形状は、以下の関係式の半分（１／２）である。
（１）０≦Ｘ_２≦２００
−３．８５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_２≦Ｙ_２≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_２
（２）２００＜Ｘ_２
１．７８×１０^−３×ｌｎＸ_２−５．８９×１０^−３≦Ｙ_２≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_２−１４．７２×１０^−３
ここで、Ｘ_２は短片部材の湯面から下方への距離（ｍｍ）、Ｙ_２は対向する短片部材の湯面位置での間隔を基準間隔とした短片部材の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値である。

ここで、短片部材の間隔Ｗ１を１０００ｍｍ、長片部材の間隔Ｗ２を２５０ｍｍとしたときの前記した関係式を用いて得られたマルチテーパの適用例を、図３に示す。なお、前記した関係式で得られる数値は、一対の短片部材の間隔から得られる値と、一対の長片部材の間隔から得られる値であるため、図３に示す形状は、これらの数値の半分である。
対向配置される短片部材の間隔Ｗ１の方が、長片部材の間隔Ｗ２よりも広いので、凝固収縮量も大きくなり、短片部材及び長片部材の断面形状は、図３に示す形状となる。

なお、各短片部材１１、１２の幅方向両側は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長片部材１３、１４の内面側形状に対応して削られている。なお、前記したように、対向配置される各短片部材１１、１２は、間隔Ｗ１に応じてその傾斜を変える。ここで、各短片部材１１、１２を傾斜させた場合には、短片部材１１、１２の両端面と長片部材１３、１４の内面との間に隙間が生じる。
しかし、その隙間量を０．３ｍｍ以下となるように設計し製作することで、長片部材１３、１４と短片部材１１、１２との接触部分からの溶鋼漏れを防止できる。

短片部材１１、１２の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されており、また長片部材１３、１４の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されている。
溶射を行うコーティング層は、同一種類の成分を、短片部材及び長片部材のいずれか一方又は双方に使用する銅板の表面全面に渡って形成してもよく、また、複数種類の成分を、銅板の上下方向の異なる領域に、各成分の機能に応じてそれぞれ形成してもよい。
以上に示した短片部材と長片部材は、それぞれ銅板表面にコーティング層を形成した後、前記した数式の範囲内の所定の形状を、従来公知の機械加工を行って製造する。

このコーティング層としては、銅板表面に溶射を行った後に熱処理して使用するヒュージングタイプのものと、熱処理することなく使用するヒュージングレスタイプのものがある。
ヒュージングタイプの材料には、Ｎｉ又はＣｏをベースとしたＣｒ−Ｓｉ−Ｂ系の合金を使用でき、必要に応じてこれにサーメットを添加したものを使用できる。
また、ヒュージングレスタイプの材料には、Ｃｏ、Ｎｉ、又はこれらの合金に、ＷＣ（タングステンカーバイト）等の炭化物系、ＴｉＮ等の窒化物系、及びＣｒＢ等の硼化物系のいずれか１又は２以上を添加したものを使用できる。
なお、短片部材と長片部材には、上記したいずれのタイプの材料を適用することもできるが、熱処理が終了した後の銅板の形状変化を考慮すれば、短片部材にヒュージングタイプの材料を、長片部材にヒュージングレスタイプの材料を、それぞれ適用することが好ましい。
なお、コーティング層は、めっきでもよい。このめっきの材料としては、例えば、Ｃｏ−ＮｉのようなＣｏ合金、Ｎｉ−ＦｅのようなＮｉ合金、又はＮｉを使用できる。

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
まず、対向配置される一対の短片部材の間隔を１０００ｍｍに設定した鋳型を使用してスラブを製造する際に、鋳型コーナー部に形成される凝固シェルの厚みを数値解析した結果について、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、図５、図６は、短片部材の間隔が１０００ｍｍで数値解析された図４に示す鋳型の短片部材の間隔を、短片部材を傾けてそれぞれ１２００ｍｍ、１４００ｍｍとした場合の結果である。
また、対向配置される一対の長片部材の間隔は２５０ｍｍである。

図４〜図６では、それぞれ（Ａ）は、現状のシングルテーパ（湯面からの距離１ｍ当たりのテーパ（減少）量：短片部材間隔１５ｍｍ、長片部材間隔１．２５ｍｍ）を使用した結果、（Ｂ）は、長片部材と短片部材の内側断面形状を共に前記した条件範囲の所定形状にした結果、（Ｃ）は、長片部材の内側断面形状を傾斜角度の大きなシングルテーパ（湯面からの距離１ｍ当たりのテーパ（減少）量：長片部材間隔２．５ｍｍ）とし、短片部材の内側断面形状を前記した条件範囲の所定形状とした結果、（Ｄ）は、長片部材の内側断面形状を前記した現状のシングルテーパとし、短片部材の内側断面形状を前記した条件範囲の所定形状とした結果を示す。なお、図４〜図６には、湯面位置から下方へ２００ｍｍの位置（太線）、４００ｍｍの位置（一点鎖線）、７９０ｍｍの位置（細線）の各凝固シェル厚みを示している。

図４（Ｂ）から明らかなように、長片部材と短片部材の内側断面形状を共に前記した条件範囲の所定形状にすることで、鋳型コーナー部における凝固シェルの厚みを他の部分と同等又はそれ以上にでき、良好な条件で冷却が行われたことがわかる。このことは、他の図４（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）と比較しても明らかである。
なお、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）から明らかなように、対向配置される一対の短片部材の間隔を広げることで、鋳型内面と凝固シェルとの間に隙間が生じ易くなるため、鋳型コーナー部における凝固シェルの厚みは、図４（Ｂ）と比較して徐々に薄くなる。しかし、他の条件である図５（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図６（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）と比較しても、凝固シェルの厚みを厚くできることを確認できた。

続いて、図４〜図６から得られた鋳型を使用して、短片部材の内面側のコーナー部と形成された凝固シェルとの間に生じる最大隙間量（最大ギャップ量）を数値解析した結果について、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
図７（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、前記した図４〜図６の（Ｂ）の条件は、図４〜図６の（Ｃ）、（Ｄ）とは顕著な相違が見られなかったが、図４〜図６の（Ａ）と比較して、最大ギャップ量を低減できることを確認できた。
更に、図４〜図６から得られた鋳型を使用して、長片部材の内面側のコーナー部と形成された凝固シェルとの間に生じる最大隙間量（最大ギャップ量）を数値解析した結果について、図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
図８（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、前記した図４〜図６の（Ｂ）の条件は、図４〜図６の（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）と比較して、最大ギャップ量を大幅に低減できることを確認できた。

ここで、図４〜図６から得られた鋳型を使用して、形成された凝固シェルが短片部材のコーナー部の内面へ及ぼす接触面圧の大きさを数値解析した結果について、図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。なお、この接触面圧とは、スラブの凝固収縮量よりも対向する短片部材の間隔のテーパ量、あるいは対向する長片部材の間隔のテーパ量が過剰に設定された場合に顕著に発生するものであり、この図は、短片部材のコーナー部で生じる面圧を、短片部材の幅方向に渡って積分した値である。
図９（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、前記した図４〜図６の（Ｂ）の条件は、図４〜図６の（Ｃ）、（Ｄ）と略同等の接触面圧を示していたが、図４〜図６の（Ａ）と比較して、接触面圧を低減できることを確認できた。これにより、鋳片コーナー部に生じる横割れの問題を低減でき、また、鋳型下部のコーナー部における摩耗も低減でき、鋳型寿命についても長くできる。
以上のことから、本願発明の連続鋳造用鋳型を使用することで、鋳型コーナー部でのスラブの凝固遅れを抑制、更には防止でき、良好な品質のスラブを製造できることを確認できた。また、過剰テーパ（過剰拘束）に起因する鋳片のコーナー品質の低下の抑制、及び鋳型コーナー部の早期摩耗の低減にも効果があることを確認できた。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の連続鋳造用鋳型を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
なお、前記実施の形態においては、長片部材の内側断面形状、更には短片部材の内側断面形状を、湯面位置から下方へ２００ｍｍの位置を境として、連続する２本の曲線で規定し、しかも、規定した曲線の下限と上限を設定したが、内側断面形状がこの範囲内に入る形状であれば、本願発明の権利範囲に含まれる。

そして、前記実施の形態においては、長片部材と長片部材の各内側断面形状を、その幅方向に渡って同一形状とした場合について説明したが、前記した数式の範囲内において、部分的に変えてもよい。例えば、冷却効率が高められる鋳型のコーナー部のテーパ間隔（対向する面間隔）を、長片部材と短片部材共に、それぞれ幅方向中央部のテーパ間隔よりも大きくすることが好ましい。
また、長片部材と短片部材の湯面位置よりも上部の表面形状については、それぞれの裏面と平行になった形状にしてもよく、また、鋳型の湯面位置から下方への傾きを鋳型上端まで延長してもよい。更には、鋳型の湯面位置から鋳型上端方向へ３０ｍｍ程度までは、鋳型の湯面位置から下方への傾きを延長し、その上部はそれぞれの裏面と平行になった形状にしてもよい。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用鋳型の斜視図、部分斜視図である。 同連続鋳造用鋳型の長片部材及び短片部材に形成するテーパ率の適正範囲を示す説明図である。 同連続鋳造用鋳型の長片部材及び短片部材に形成するテーパ量の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔が１０００ｍｍのときの短片部材及び長片部材と凝固シェル厚みとの関係を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔が１２００ｍｍのときの短片部材及び長片部材と凝固シェル厚みとの関係を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔が１４００ｍｍのときの短片部材及び長片部材と凝固シェル厚みとの関係を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔を変化させた場合の短片部材側コーナー部の最大ギャップ量を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔を変化させた場合の長片部材側コーナー部の最大ギャップ量を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ対向配置される短片部材の間隔を変化させた場合の短片部材側コーナー部にかかる接触面圧を示す説明図である。 従来例に係る連続鋳造用鋳型の平面図である。

符号の説明

１０：連続鋳造用鋳型、１１、１２：短片部材、１３、１４：長片部材、１５：空間、１６：メニスカス位置、１７：鋳型出口

Claims (5)

1. 間隔を有して対向配置され、しかも該間隔を可変可能な一対の短片部材と、該短片部材を幅方向両側から挟み込んだ状態で対向配置される一対の長片部材とを有し、前記短片部材と前記長片部材とで形成される空間内に供給された溶鋼を、該短片部材と該長片部材で冷却し凝固させながら下方へ引き抜き、板幅が６００ｍｍ以上のスラブを製造する連続鋳造用鋳型において、
   一対の前記短片部材と一対の前記長片部材の各間隔は、前記スラブの引き抜き方向へ向け該スラブの凝固収縮形状に応じて狭くなっており、しかも一対の前記長片部材の内側断面形状が、前記溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、以下の式を満足することを特徴とする連続鋳造用鋳型。
   （１）０≦Ｘ_１≦２００
   −３．８５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_１≦Ｙ_１≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_１ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_１
   （２）２００＜Ｘ_１
   １．７８×１０^−３×ｌｎＸ_１−５．８９×１０^−３≦Ｙ_１≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_１−１４．７２×１０^−３
   ここで、Ｘ_１は長片部材の湯面から下方への距離（ｍｍ）、Ｙ_１は対向する長片部材の湯面位置での間隔を基準間隔とした長片部材の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値である。
2. 請求項１記載の連続鋳造用鋳型において、更に、一対の前記短片部材の内側断面形状が、前記溶鋼の湯面から下方へ２００ｍｍまでの範囲と、２００ｍｍよりも下方の範囲で、以下の式を満足することを特徴とする連続鋳造用鋳型。
   （１）０≦Ｘ_２≦２００
   −３．８５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋２．５４×１０^−５Ｘ_２≦Ｙ_２≦−１４．０５×１０^−８Ｘ_２ ^２＋８．４８×１０^−５Ｘ_２
   （２）２００＜Ｘ_２
   １．７８×１０^−３×ｌｎＸ_２−５．８９×１０^−３≦Ｙ_２≦４．９１×１０^−３×ｌｎＸ_２−１４．７２×１０^−３
   ここで、Ｘ_２は短片部材の湯面から下方への距離（ｍｍ）、Ｙ_２は対向する短片部材の湯面位置での間隔を基準間隔とした短片部材の対向距離の減少量を、基準間隔で除した値である。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型において、前記各短片部材の幅方向両側は、前記長片部材の内側形状に対応して削られており、対向配置される前記短片部材の間隔を変えるため該各短片部材を傾斜させた場合に、前記短片部材の両端面と前記長片部材の内面との間に生じる隙間を０．３ｍｍ以下としたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型において、前記短片部材の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されていることを特徴とすることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型において、前記長片部材の内面側には、溶射によるコーティング層が形成されていることを特徴とすることを特徴とする連続鋳造用鋳型。

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