JP2023070335A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造空間の矩形形状の四隅に面取り部を形成する連続鋳造鋳型を用いた場合において、長辺銅板について研削を行った上で連続鋳造に用いた場合であっても、鋳片のコーナー部の横割れ発生を防止することのできる鋼の連続鋳造方法を提供する。【解決手段】連続鋳造鋳型１の鋳型短辺６は鋳造空間３に面取り部７を形成するための張出部２を有し、鋳型長辺５の長辺銅板１０は冷却機構１１を有し、鋳造中のメニスカス位置の張出部端部１６の短辺銅板温度に関し、長辺銅板使用初期と研削後の温度差が１５℃以下となるように、長辺銅板１０の鋳造空間３に面する側と冷却機構１１との間の熱伝達係数について、研削後の熱伝達係数を使用開始時に比較して低減させる。これにより、長辺銅板研削後でも、鋳造中の曲げ部・矯正部における鋳片コーナー温度を脆化温度域より高温側に維持し、鋳片のコーナー部の横割れ発生を防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼の連続鋳造方法に関するものである。

鋼の連続鋳造において、垂直曲げ型、あるいは湾曲型の連続鋳造装置が一般的に用いられている。垂直曲げ型の連続鋳造装置においては、鋳型内では垂直の鋳片が鋳込まれ、鋳型下の曲げ部で湾曲型に曲げられ、湾曲部を経て、鋳片が水平に向いたところ（矯正部）で矯正され、水平部において鋳造が完了する。湾曲型の連続鋳造装置においては、鋳型内から湾曲形状の鋳片が鋳込まれ、鋳型下の湾曲部を経て、鋳片が水平に向いたところ（矯正部）で矯正され、水平部において鋳造が完了する。ここでは、水平部を通過する時点の鋳片の上面側を「上表面」、下面側を「下表面」と呼ぶ。垂直曲げ型の曲げ部では、鋳片の上表面側に圧縮応力、下表面側に引張応力がかかる。垂直曲げ型と湾曲型の矯正部では、鋳片の上表面側に引張応力、下表面側に圧縮応力がかかる。

連続鋳造中の高温の鋳片表面温度に関し、オーステナイトからフェライトへの相変態領域近傍の温度域において、引張応力を受けたときに割れが発生しやすい温度域（脆化温度域）が存在することが知られている。第３領域の脆化域とも呼ばれる。連続鋳造中の曲げ部の下表面側、矯正部の上表面側については引張応力がかかるので、これら部分で鋳片表面温度が脆化温度域内にあると、鋳片表面に割れが発生しやすい。特に長辺面のコーナー付近において割れが発生する。発生する割れは、旧オーステナイト粒界に沿って発生する横ひび割れである。

従来は、曲げ部・矯正部での鋳片表層の温度を延性が低下する温度域（脆化温度域）を高温側に回避して曲げ・矯正を行い、割れの発生を抑制する方法が取られている。しかしながら、鋳片の角部（コーナー部）周辺は長辺面と短辺面の両方向から冷却されるため、鋳片の他部分に比べて表面温度が低くなり、不可避的に上記脆化温度域で曲げ、矯正がなされることがある。従って、コーナー部付近には割れが容易に発生する。

スラブを鋳造するスラブ連続鋳造装置の鋳型については、図２に示すように、対向する２つの鋳型長辺５と、同じく対面する２つの鋳型短辺６によって形成される。２つの鋳型短辺６は、２つの鋳型長辺５によって挟まれるように拘束されている。これら鋳型長辺５と鋳型短辺６とで囲まれた空間が、溶鋼が注入されて鋳片が形成される空間であり、以下「鋳造空間３」と呼ぶ。通常の連続鋳造鋳型においては、鋳造空間は矩形の形状を有しており、鋳造される鋳片の断面形状は矩形となる。

鋳造空間３を形成する鋳型内面のコーナー部に張出部２を設け、これにより、鋳造空間３の断面形状において、矩形形状の四隅に面取り部７を形成する鋳型が知られている。面取り（チャンファー）鋳型とも呼ばれる。面取り鋳型を用いて鋳造した鋳片の断面形状においても、矩形の四隅が面取りされた形状として鋳造される。

特許文献１には、二つの鋳型長辺と、鋳片の角に面取り面を形成するように両側端部に突出部が形成された二つの鋳型短辺とを含む発明が開示されている。鋳型短辺に突出部（張出部）が形成されることにより、連続鋳造時に鋳片の角に面取り面が形成されて角部の温度が急激に減少することを防止し、鋳片の曲げまたは校正（矯正）作業時に第３領域の脆性区間を回避するようになってコーナークラックの発生を低減させることができるとしている。

非特許文献１には、直角鋳型に替えてチャンファー鋳型を用いることで、鋳型下端での鋳片コーナー温度が上昇すること、矯正部（straightening point）におけるエッジでの最大応力が低減すること、低合金高張力鋼スラブのコーナー横割れが有効に改善すること、が記載されている。

特許文献２においては、上記した面取り（チャンファー）鋳型を使用して鋳片を鋳造した場合、鋳片角部の冷却が緩冷却となり、この鋳片角部に健全な鋳片シェル（凝固シェル）を形成できないおそれがあり、例えば、鋳片角部の鋳片シェルが破れ、未凝固の溶鋼が流出するブレークアウトが発生し、鋳造作業の中断や長時間の休止、更には設備損傷のような事故を招く恐れがあるとしている。そして、鋳片が引き抜かれる方向に鋳片シェルの凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる短辺側傾斜部を形成することにより、鋳片角部に健全な鋳片シェルを形成でき、これにより、ブレークアウトの発生を抑制、更には防止できるとしている。

非特許文献２には、チャンファー鋳型でコーナー部冷却不足によるブレークアウトが発生したので、冷却構造を再設計した、と記載されている。

特許文献３には、垂直曲げ型連続鋳造機を用いた連続鋳造において、連続鋳造鋳型の長辺と短辺で区画される矩形空間の四隅を、所定の長さ比で直角三角形状に取り除いた鋳造空間を有する鋳型を用いることで、鋳片のコーナー部での応力負荷を軽減でき、２次冷却条件と相まって、曲げ時の鋳片コーナー部表面割れ発生を防止できるとしている。鋳型の直下から曲げ部に至る前において、前記鋳片の少なくともコーナー部の表面温度を、一旦Ａｒ３点以下まで低下し、次いで、少なくとも該コーナー部の表面温度を８００℃以上にしてから曲げ部を８００℃以上で通過させることとしている。

特許文献４においては、ブルーム連続鋳造に関し、上記面取り鋳型ではない通常の矩形鋳型を用いる場合において、鋳型長辺のコーナーよりの冷却能を緩和することにより、ブルーム鋳片のコーナーよりに発生する縦割れ欠陥を低減する対策が開示されている。

鋳型銅板において、銅板内に冷却水の水路が形成される。水路は、スリット型または貫通孔型で形成され、水路内を冷却水が流通することによって鋳型銅板が冷却される。鋳型長辺銅板は、矩形鋳型・面取り（チャンファー）鋳型にかかわらず、一般に鋳造に従い表面が摩耗し、摩耗した銅板は表面を数ｍｍ研削され再使用される。このような場合、銅板表面と冷却水の水路との距離が近くなり、鋳型銅板の冷却能力が増大する。

特許文献５においては、面取りを有しない通常の矩形鋳型を対象として、長辺銅板が研削された結果冷却能力が増大し、短辺銅板の端部の表面温度が低下する現象が起こるとしている。そして、上記特許文献４（コーナー縦割れ対策）を例示した上で、スラブ連続鋳造でコーナー割れを低減する目的で、長辺銅板の研削回数に応じて短辺銅板端部側の冷却水流路での冷却水の流速を調整する方法が開示されている。

国際公開ＷＯ２０１３／１００４９９号 特開２０１５－１２８７７６号公報 国際公開ＷＯ２０１６／０１３１８６号 特開平０３－０００４５３号公報 特開２０１６－１１２５８９号公報

P.Hu et.al. "Application of a Novel Chamfered Mold to Suppress Corner Transverse Cracking of Micro-Alloyed Steel Slabs" Metall. Res. Technol. 112, 104 (2015) G.Liu et.al. "Application of a chamfered mold to improve corner defects of HSLA during slab continuous casting" Metals 2020, 10, 1289

特許文献１、非特許文献１の記載からも明らかなように、連続鋳造において、鋳造空間の矩形形状の四隅に面取り部を形成する連続鋳造鋳型、即ち面取り（チャンファー）鋳型を用いることにより、連続鋳造中の曲げ部や矯正部で鋳片コーナー部の鋳片表面温度が脆化温度域を高温側に外れ、割れ（横ひび割れ）の発生を防止することができる。ところが、長辺銅板について研削を行った上で連続鋳造に用いた場合、面取り鋳型を使用しているにもかかわらず、鋳片のコーナー部の割れ発生を防止できない場合があることがわかった。

特許文献５には、上述のように、面取り部を有しない通常の矩形鋳型を対象として、長辺銅板の研削を行った場合について、長辺銅板の研削回数に応じて短辺銅板端部側の冷却水流路での冷却水の流速を調整することにより、スラブ連続鋳造でコーナー割れ（縦割れ）を低減する発明が開示されている。ところが、面取り鋳型を用いる場合においては、長辺銅板の研削を行った場合について、短辺銅板端部側の冷却水流路での冷却水の流速を低減しても、鋳片のコーナー横割れを低減できないことが判明した。

本発明は、鋳造空間の矩形形状の四隅に面取り部を形成する連続鋳造鋳型を用いた場合において、長辺銅板について研削を行った上で連続鋳造に用いた場合であっても、鋳片のコーナー部の横割れ発生を防止することのできる鋼の連続鋳造方法を提供することを目的とする。

即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
［１］対向する２枚の鋳型長辺と、前記鋳型長辺に挟まれた２枚の鋳型短辺とを有する連続鋳造鋳型を用いる鋼の連続鋳造方法であって、
前記連続鋳造鋳型における、鋳片が通過する空間を鋳造空間と呼び、鋳造方向のメニスカス位置における前記鋳造空間の断面を鋳造断面と呼び、当該鋳造断面はその四隅に面取り部を有し、前記鋳型短辺は、前記鋳型長辺に接する両端部の前記鋳造空間に面する面に、前記鋳造断面の前記面取り部に対応する張出部を有し、
前記鋳型短辺の前記鋳造空間に面する面のうち前記鋳型長辺と接する部分を張出部端部と呼び、前記メニスカス位置における前記張出部端部の連続鋳造中における温度を張出部端部温度と呼び、
前記鋳型長辺は、前記鋳造空間に面する側に長辺銅板を有し、前記長辺銅板は冷却機構を有し、前記長辺銅板の使用開始時と、前記長辺銅板の表面を研削した後について、それぞれの前記長辺銅板を組み込んだ前記連続鋳造鋳型を用い、同じ連続鋳造条件で鋳片を鋳造しているときの前記張出部端部温度をそれぞれ初期張出部端部温度、研削後張出部端部温度として、
前記長辺銅板の前記鋳造空間に面する側と前記冷却機構との間の熱伝達係数について、前記初期張出部端部温度と前記研削後張出部端部温度の差が１５℃以下となるように、前記長辺銅板の表面を研削した後の前記熱伝達係数を低減させることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
［２］前記冷却機構を流れる冷却水の流速に関して、前記長辺銅板の使用開始時の前記流速に比較して、前記長辺銅板の表面を研削した後の前記流速を低下させることにより、前記熱伝達係数を低減させることを特徴とする［１］に記載の鋼の連続鋳造方法。

本発明の鋼の連続鋳造方法は、鋳造空間の矩形形状の四隅に面取り部を形成する連続鋳造鋳型を用いた場合において、長辺銅板について研削を行った上で連続鋳造に用いた場合であっても、長辺銅板の鋳造空間に面する側と冷却機構との間の熱伝達係数を低減することにより、鋳片のコーナー部の横割れ発生を防止することができる。

連続鋳造鋳型を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）（Ｃ）はＸ部拡大図でそれぞれ長辺銅板研削前と研削後を示す図である。 連続鋳造鋳型を示す図であり、（Ａ）はＡ－Ａ矢視側面断面図、（Ｂ）はＢ－Ｂ矢視平面断面図、（Ｃ）は鋳造断面を示す図である。

本発明の鋼の連続鋳造方法において用いる連続鋳造鋳型１について、図１、図２に基づいて説明を行う。図１は連続鋳造鋳型を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）（Ｃ）は（Ａ）のＸ部拡大図である。

連続鋳造鋳型１は、対向する２枚の鋳型長辺５と、鋳型長辺５に挟まれた２枚の鋳型短辺６とを有する。連続鋳造鋳型１における、鋳片が通過する空間を鋳造空間３と呼び、鋳造方向のメニスカス位置９における鋳造空間３の断面を鋳造断面４と呼ぶ。鋳造断面４の四隅に面取り部７を有する。鋳型短辺６は、鋳型長辺５に接する両端部に、鋳造断面４の面取り部７に対応する張出部２を有する。鋳型短辺６の鋳造空間３に面する面（内表面１５）のうち鋳型長辺５と接する部分を張出部端部１６と呼び、連続鋳造中におけるメニスカス位置９での張出部端部１６の温度を張出部端部温度と呼ぶ。

鋳型長辺５、鋳型短辺６はそれぞれ、鋳造空間３に面する側に冷却機構１１を有する長辺銅板１０、短辺銅板１４を有する。長辺銅板１０、短辺銅板１４はいずれも、熱伝導の良い銅または銅合金で形成する。長辺銅板１０、短辺銅板１４は、バックフレーム１３によって背面から支持されている。冷却機構１１については、冷却水流路１２に冷却水を流通する機構を有している。冷却水流路１２は、長辺銅板１０、短辺銅板１４に設けられた鋳造方向に向かうスリット１２Ａあるいは貫通孔１２Ｂによって構成される。冷却水流路１２としてスリット１２Ａを用いる場合は、図１（Ｂ）に示すように、長辺銅板１０中のスリット１２Ａとバックフレーム１３とによって冷却水流路１２が形成される。図１（Ｂ）に示す例では、鋳型短辺６については、短辺銅板１４に設けた貫通孔１２Ｂ（鋳造方向に向いている）を冷却水流路１２として冷却水を流通する機構を用いている。もちろん、短辺銅板１４についても、冷却水流路１２としてスリット１２Ａを用いることができる。

長辺銅板１０は、前述のように、熱伝導の良い銅または銅合金で形成する。長辺銅板１０の内表面１５は鋳造する鋳片との接触面となるため、内表面１５の損耗防止のためにニッケルめっきやクロムめっきが施される。ところが、鋳造チャージ数が１５００チャージを超えると、長辺銅板１０の内表面１５は損耗する。内表面１５のめっきが損耗した長辺銅板１０を使い続けると鋳片の表面品質欠陥の原因となり得るため、連続鋳造鋳型１から取り外した上で長辺銅板１０の内表面１５の損耗状況に応じて内表面１５を研削し、再度めっき処理を施した上で連続鋳造鋳型１に組み込んで再使用が行われる。

長辺銅板１０の研削回数に応じて、長辺銅板１０の厚み２０が減少する（図１参照）。図１（Ｂ）は研削前の長辺銅板１０を用いており、厚み２０は４０ｍｍである。図１（Ｃ）は研削後の長辺銅板１０を用いており、厚み２０は３５ｍｍである。長辺銅板１０には、前述のとおり、冷却水流路１２が形成されている。長辺銅板１０において、冷却水流路１２の内表面１５に最も近い位置と内表面１５との間の距離（内表面最短距離２１）も、長辺銅板１０の厚み２０が減少するのに対応して減少する。内表面最短距離２１が短くなるほど、長辺銅板１０の鋳造空間３に面する側（内表面１５）と冷却機構１１との間の熱伝達係数が増加する。なお、ここでいう熱伝達係数は、長辺銅板１０の内表面１５から入熱する熱流束を、長辺銅板１０の内表面１５温度と冷却機構１１温度（冷却水温度）の差分で除した値を意味する。

前述のように、連続鋳造において、鋳造断面４の矩形形状の四隅に面取り部７を形成する鋳型、即ち鋳型短辺６の端部に張出部２を有する連続鋳造鋳型１（面取り鋳型）を用いることにより、連続鋳造中の曲げ部や矯正部で鋳片コーナー部の鋳片表面温度が脆化温度域を高温側に外れ、割れ（横割れ）の発生を防止することができる。ところが、長辺銅板１０について研削を行った上で連続鋳造に用いた場合、面取り鋳型を使用しているにもかかわらず、鋳片のコーナー部の割れ発生を防止できない場合があることがわかった。

ここで、連続鋳造中における鋳型内の温度分布について、伝熱計算によって算出を試みた。図１に示す構造を有する連続鋳造鋳型１について、鋳型短辺６の鋳造空間３に面する面（内表面１５）のうち鋳型長辺５と接する部分が張出部端部１６であり、連続鋳造中におけるメニスカス位置９での張出部端部１６の温度を張出部端部温度とする。図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、長辺銅板１０の冷却機構１１は冷却水流路１２がスリット１２Ａであり、短辺銅板１４の冷却機構１１は冷却水流路１２が貫通孔１２Ｂである。長辺銅板１０と短辺銅板１４の接触面には接触抵抗があるとしている。

鋼スラブ（幅：２２００ｍｍ、厚さ：３００ｍｍ）の鋳型形状について、伝熱計算を行った。表１のＮｏ．１～６は面取り鋳型、Ｎｏ．７は矩形鋳型を用いている。面取り鋳型の面取り形状は、前記長辺側辺長さａ＝１０ｍｍ、短辺側辺長さｂ＝２０ｍｍとし、張出部基部１７と張出部端部１６との間を直線で結んだ形状としている。長辺銅板１０として、研削を行う前の初期の銅板厚み（４０ｍｍ）のものと、研削を行った後の銅板厚み（３５ｍｍ）のものを用いた。

長辺銅板１０、短辺銅板１４それぞれの内表面１５に、メニスカス直下を模擬した熱流束２．０（ＭＷ／ｍ^２）を与えた。表１のＮｏ．１は基準であり、長辺銅板１０、短辺銅板１４それぞれの冷却水流路１２における冷却水の流速をいずれも９（ｍ／ｓ）に設定し、定常状態における鋳型内の温度分布を算出し、張出部端部１６の張出部端部温度と内表面中央部１８の温度を算出した。

表１のＮｏ．７は矩形鋳型を用いた参考例であり、伝熱計算において、上記面取り鋳型の張出部端部温度に替えて、矩形鋳型のコーナー部温度を算出している。Ｎｏ．７については、表１の「短辺銅板温度／張出部温度」の欄に、矩形鋳型のコーナー部温度をイタリック体にて記入している。

基準である表１のＮｏ．１は、長辺銅板１０として、研削を行わない銅板（初期の長辺銅板）（厚み２０＝４０ｍｍ）を用いており、張出部端部温度は１７８℃であった。下記の表１において、Ｎｏ．１の張出部端部温度と、Ｎｏ．１以外の各Ｎｏ．の張出部端部温度との差（初期張出部端部温度－研削後張出部端部温度）ΔＴを、各Ｎｏ．の「温度差ΔＴ」の欄に記載している。Ｎｏ．１に対して、研削を行って厚み２０が３５ｍｍとなった長辺銅板１０（研削後の長辺銅板）を用いた場合、張出部端部温度は１５８℃まで低下する（ΔＴ＝２０℃）ことが判明した（下記表１のＮｏ．２）。

特許文献５には、面取り部を有しない通常の矩形鋳型を対象として、長辺銅板の４ｍｍ研削を行った場合について、短辺銅板端部側の冷却水流路での冷却水の流速を減速することにより、短辺銅板コーナー部の温度を研削なしの場合の温度に回復することが開示されている。そこで、面取り鋳型を用いる本発明の場合において、短辺銅板端部側の冷却水流路（図１（Ｃ）の貫通孔１２Ｂａ）のみの冷却水の流速を９（ｍ／ｓ）から４（ｍ／ｓ）に低減し、その他の貫通孔１２Ｂ（図１（Ｃ）に表示された範囲では貫通孔１２Ｂｂ～貫通孔１２Ｂｃ）については冷却水の流速を９（ｍ／ｓ）に据え置いた条件で上記伝熱計算を行った。その結果この条件では、張出部端部温度を１６１℃（ΔＴ＝１７℃）までしか上昇させ得ないことがわかった（下記表１のＮｏ．３）。

本発明者らは、短辺銅板の冷却水の流速を調整するのではなく、長辺銅板の冷却水の流速を調整することによる効果に着目した。そして、研削を行って厚み２０が３５ｍｍとなった長辺銅板１０を用いた場合において、長辺銅板１０の冷却水流路１２を流れる冷却水の流速を９（ｍ／ｓ）から４（ｍ／ｓ）に低減したところ、張出部端部温度が１６９℃（ΔＴ＝９℃）まで回復することが認められた（下記表１のＮｏ．４）。

長辺銅板の冷却水の流速を調整するに際し、上記のように、長辺銅板に設置された多数の冷却水流路のすべてについて、冷却水の流速を一律に低下させることとしても良い。また本発明において、長辺銅板に設置された冷却水流路の一部のみについて冷却水の流速を低減することとしても良い。表１のＮｏ．５においては、図１に示す冷却水流路１２を構成するスリット１２Ａのうち、スリット１２Ａａ、スリット１２Ａｂのみについて冷却水の流速を４（ｍ／ｓ）とし、その他のスリット１２Ａ（図１（Ｃ）に表示された範囲ではスリット１２Ａｃ～スリット１２Ａｅ）については冷却水の流速を９（ｍ／ｓ）に据え置いた場合である。この場合でも、張出部端部温度が１６９℃（ΔＴ＝９℃）まで回復することが認められた（表１のＮｏ．５）。さらに、表１のＮｏ．６は、スリット１２Ａａ、スリット１２Ａｂのみについて冷却水の流速を２．５（ｍ／ｓ）とし、その他のスリット１２Ａ（図１（Ｃ）に表示された範囲ではスリット１２Ａｃ～スリット１２Ａｅ）については冷却水の流速を９（ｍ／ｓ）に据え置いた場合である。張出部端部温度が１７５℃（ΔＴ＝３℃）まで回復することが認められた。

次に後述の実施例に記載のとおり、表１のＮｏ．１～７の条件を用いて、実際に鋼の連続鋳造を行い、鋳片のコーナー横割れの発生有無について評価を行った。その結果、表１のＮｏ．２、３、７はコーナー横割れの発生が認められたのに対し、Ｎｏ．１、４～６はコーナー横割れが発生しなかった。この実験結果から、初期張出部端部温度と研削後張出部端部温度の差を小さくすることにより、鋳片のコーナー横割れを防止できることがわかった。そして、長辺銅板の前記鋳造空間に面する側と前記冷却機構との間の熱伝達係数について、長辺銅板の表面を研削した後の前記熱伝達係数を何らかの手段で低減させることにより、初期張出部端部温度と研削後張出部端部温度の差ΔＴを小さくすることができる。さらに詳細な調査を行った結果、初期張出部端部温度と研削後張出部端部温度の差（初期張出部端部温度－研削後張出部端部温度）ΔＴを１５℃以下とすることにより、鋳片のコーナー横割れを防止できることがわかった。初期張出部端部温度と研削後張出部端部温度の差（初期張出部端部温度－研削後張出部端部温度）ΔＴを１０℃以下とするとより好ましい。

以上のように、長辺銅板１０の冷却機構１１を流れる冷却水の流速を低減して内表面１５の温度を上昇させる手段は、換言すると、長辺銅板１０の鋳造空間３に面する側（内表面１５）と冷却機構１１との間の熱伝達係数について、当該熱伝達係数を低減して内表面１５の温度を上昇させる手段であるということができる。また、張出部端部温度については、上記のように伝熱計算の結果として求めることができる。

また逆に、長辺銅板１０の鋳造空間３に面する側と冷却機構１１との間の熱伝達係数について、長辺銅板１０の表面を研削した後の熱伝達係数を低減させる具体的な手段として、冷却機構１１を流れる冷却水の流速に関して、長辺銅板１０の使用開始時の前記流速に比較して、長辺銅板１０の表面を研削した後の流速を低下させる手段を好適に用いることができる、ということができる。

ここで、本発明において、鋳造断面４に形成する面取り部７、面取り部７を形成するための鋳型短辺６の張出部２について、好適条件に関して説明を行う。図２（Ｂ）において、鋳型短辺６の内表面１５のうちで、内表面１５が鋳型長辺５と垂直になる部分と張出部２との接点を「張出部基部１７」とする。張出部端部１６は前述のとおりである。そして、内表面１５が鋳型長辺５と垂直になる部分を延長した直線と張出部端部１６との距離を「長辺側辺長さａ」、張出部基部１７と鋳型長辺５の内表面１５との距離を「短辺側辺長さｂ」とする（図２（Ｂ）参照）。

本発明において、長辺側辺長さａと短辺側辺長さｂの好適範囲について説明する。長辺側辺長さａを１０～３０ｍｍ、短辺側辺長さｂを２０～５０ｍｍとしたときに、本発明を良好に実施することができる。

鋼スラブ（幅：２２００ｍｍ、厚さ：３００ｍｍ）を垂直曲げ型連続鋳造装置で鋳造するに際し、表１のＮｏ．１～６は面取り鋳型、Ｎｏ．７は矩形鋳型を用いて鋳造を行った。面取り鋳型の面取り形状は、前記長辺側辺長さａ＝１０ｍｍ、短辺側辺長さｂ＝２０ｍｍとし、張出部基部１７と張出部端部１６との間を直線で結んだ形状としている。長辺銅板１０として、研削を行う前の初期の銅板厚み（４０ｍｍ）のものと、研削を行った後の銅板厚み（３５ｍｍ）のものを用いた。二次冷却条件については、初期の銅板厚み（４０ｍｍ）の長辺銅板１０を用いて鋳造した場合において、鋳片の上表面と下表面のいずれもコーナー横割れが発生しない条件を採用している。

表１のＮｏ．１～７の条件を用いて連続鋳造を行い、鋳片のコーナー横割れの発生有無について評価を行った。その結果、表１のＮｏ．２、３、７はコーナー横割れの発生が認められたのに対し、Ｎｏ．１、４～６はコーナー横割れが発生しなかった。

１ 連続鋳造鋳型
２ 張出部
３ 鋳造空間
４ 鋳造断面
５ 鋳型長辺
６ 鋳型短辺
７ 面取り部
９ メニスカス位置
１０ 長辺銅板
１１ 冷却機構
１２ 冷却水流路
１２Ａ スリット
１２Ｂ 貫通孔
１３ バックフレーム
１４ 短辺銅板
１５ 内表面
１６ 張出部端部
１７ 張出部基部
１８ 内表面中央部
２０ 厚み
２１ 内表面最短距離

Claims (2)

1. 対向する２枚の鋳型長辺と、前記鋳型長辺に挟まれた２枚の鋳型短辺とを有する連続鋳造鋳型を用いる鋼の連続鋳造方法であって、
   前記連続鋳造鋳型における、鋳片が通過する空間を鋳造空間と呼び、鋳造方向のメニスカス位置における前記鋳造空間の断面を鋳造断面と呼び、当該鋳造断面はその四隅に面取り部を有し、前記鋳型短辺は、前記鋳型長辺に接する両端部の前記鋳造空間に面する面に、前記鋳造断面の前記面取り部に対応する張出部を有し、
   前記鋳型短辺の前記鋳造空間に面する面のうち前記鋳型長辺と接する部分を張出部端部と呼び、前記メニスカス位置における前記張出部端部の連続鋳造中における温度を張出部端部温度と呼び、
   前記鋳型長辺は、前記鋳造空間に面する側に長辺銅板を有し、前記長辺銅板は冷却機構を有し、前記長辺銅板の使用開始時と、前記長辺銅板の表面を研削した後について、それぞれの前記長辺銅板を組み込んだ前記連続鋳造鋳型を用い、同じ連続鋳造条件で鋳片を鋳造しているときの前記張出部端部温度をそれぞれ初期張出部端部温度、研削後張出部端部温度として、
   前記長辺銅板の前記鋳造空間に面する側と前記冷却機構との間の熱伝達係数について、前記初期張出部端部温度と前記研削後張出部端部温度の差が１５℃以下となるように、前記長辺銅板の表面を研削した後の前記熱伝達係数を低減させることを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
2. 前記冷却機構を流れる冷却水の流速に関して、前記長辺銅板の使用開始時の前記流速に比較して、前記長辺銅板の表面を研削した後の前記流速を低下させることにより、前記熱伝達係数を低減させることを特徴とする請求項１に記載の鋼の連続鋳造方法。

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