JP3398608B2 - 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型 - Google Patents
連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造方法およ
び連続鋳造用鋳型に係わり，特に表層欠陥の少ない鋳片
をブレークアウトが発生することなく連続的に製造でき
る連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型に関する。
び連続鋳造用鋳型に係わり，特に表層欠陥の少ない鋳片
をブレークアウトが発生することなく連続的に製造でき
る連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造により鋳片を製造するには、溶
融された金属をタンディッシュからノズルを介して鋳型
内に流入し、連続鋳造用鋳型（以下、鋳型と呼ぶ。）で
冷却されて形成した凝固シェルを下方に引き抜き、鋳型
の下流に設置されたスプレー帯でさらに水冷され、スプ
レー帯の下流に設けられた前記凝固シェルを引き抜く引
き抜きロールを経て切断装置に送られ、凝固が完了した
状態で切断されて鋳片が製造される。凝固シェルは前記
引き抜きロールによってほぼ一定の鋳造速度で鋳型の下
方に引き抜かれているが、鋳型から凝固シェル表面を損
なうことなく引き抜くために鋳型を周期的に上下させる
オッシレーションが行われている。
融された金属をタンディッシュからノズルを介して鋳型
内に流入し、連続鋳造用鋳型（以下、鋳型と呼ぶ。）で
冷却されて形成した凝固シェルを下方に引き抜き、鋳型
の下流に設置されたスプレー帯でさらに水冷され、スプ
レー帯の下流に設けられた前記凝固シェルを引き抜く引
き抜きロールを経て切断装置に送られ、凝固が完了した
状態で切断されて鋳片が製造される。凝固シェルは前記
引き抜きロールによってほぼ一定の鋳造速度で鋳型の下
方に引き抜かれているが、鋳型から凝固シェル表面を損
なうことなく引き抜くために鋳型を周期的に上下させる
オッシレーションが行われている。
【０００３】この鋳型は、図５にその断面の一部を示す
ように、凝固シェル７が鋳型から引き抜かれるまでにブ
レークアウトが防止できる十分な厚みの凝固シェル７を
形成できるよう熱伝導性の優れた銅または銅合金製とさ
れ、鋳型１の外面を冷却水５で冷却して冷却能力を保っ
ている。ところが、このような従来の鋳型１で連続鋳造
を行うと、水冷溝２が湯面９よりも上部にまで設けられ
冷却水５により冷却されているので抜熱される熱量が大
きい。この結果、湯面９近傍の鋳型内面温度が低くなり
湯面９近傍の溶融金属６が急激に冷却され、急速な凝固
シェル７の形成によりオッシレーションの一周期毎の水
平方向の凝固シェル７の突起（オッシレーション爪と呼
ばれる。）が著しくなり、鋳片の表層欠陥が多発する問
題があった。
ように、凝固シェル７が鋳型から引き抜かれるまでにブ
レークアウトが防止できる十分な厚みの凝固シェル７を
形成できるよう熱伝導性の優れた銅または銅合金製とさ
れ、鋳型１の外面を冷却水５で冷却して冷却能力を保っ
ている。ところが、このような従来の鋳型１で連続鋳造
を行うと、水冷溝２が湯面９よりも上部にまで設けられ
冷却水５により冷却されているので抜熱される熱量が大
きい。この結果、湯面９近傍の鋳型内面温度が低くなり
湯面９近傍の溶融金属６が急激に冷却され、急速な凝固
シェル７の形成によりオッシレーションの一周期毎の水
平方向の凝固シェル７の突起（オッシレーション爪と呼
ばれる。）が著しくなり、鋳片の表層欠陥が多発する問
題があった。
【０００４】この問題を解決するために、例えば特公平
1-28661 号公報には、鋳型内面にメッキを施した層を鋳
型上面から50〜200mm の範囲に形成し湯面近傍の溶融金
属を緩冷却することが開示されている。
1-28661 号公報には、鋳型内面にメッキを施した層を鋳
型上面から50〜200mm の範囲に形成し湯面近傍の溶融金
属を緩冷却することが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記鋳
型では、鋳型内面の表面温度を適切にすることができな
い鋼種では、表層欠陥の少ない鋳片をブレークアウトが
発生することなく連続鋳造することができないという問
題があった。また、前記鋳型内面に形成されたメッキ層
は溶融金属やパウダに侵食されるため寿命が短いという
問題があった。
型では、鋳型内面の表面温度を適切にすることができな
い鋼種では、表層欠陥の少ない鋳片をブレークアウトが
発生することなく連続鋳造することができないという問
題があった。また、前記鋳型内面に形成されたメッキ層
は溶融金属やパウダに侵食されるため寿命が短いという
問題があった。
【０００６】そこで本発明の目的は、上記従来の問題点
を解消することにあり、ブレークアウトが発生すること
なく表層欠陥の少ない鋳片を製造することが可能な鋳型
内面の表面温度にして連続鋳造する連続鋳造方法、およ
びその方法に用いるのに好適な寿命の長い鋳型を提供す
ることにある。
を解消することにあり、ブレークアウトが発生すること
なく表層欠陥の少ない鋳片を製造することが可能な鋳型
内面の表面温度にして連続鋳造する連続鋳造方法、およ
びその方法に用いるのに好適な寿命の長い鋳型を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を達成するために鋳型の構造を種々検討した結果、
鋳型内面の表面温度を適切な分布にして鋳造することお
よびその表面温度分布にするには、鋳型外面に低熱伝導
率層を有するかまたは鋳型内部に低熱伝導率部分を有す
ることで可能となることを知見して本発明を完成させ
た。
課題を達成するために鋳型の構造を種々検討した結果、
鋳型内面の表面温度を適切な分布にして鋳造することお
よびその表面温度分布にするには、鋳型外面に低熱伝導
率層を有するかまたは鋳型内部に低熱伝導率部分を有す
ることで可能となることを知見して本発明を完成させ
た。
【０００８】すなわち、本発明は、溶融金属を鋳型内に
注入し、該溶融金属の周囲に形成された凝固シェルを下
方へ引き抜いて鋳片を連続的に製造する連続鋳造方法に
おいて、鋳型外面の上部に、バックフレームに施された
水冷溝を流れる冷却水により水冷される平坦な面が形成
されていると共に、鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外
面の全面に熱伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を
有するか、または鋳型外面の上部にまで水冷溝が施され
ていると共に、鋳型の上面から200mm 以内の前記水冷溝
に、熱伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有する
連続鋳造用鋳型を用い、鋳型内における溶融金属の湯面
位置から上下方向に30mm以内の鋳型内面の表面温度が、
鋳型内面の最大表面温度（℃）の70％を超え、鋳型の許
容温度以内となるように鋳型を水冷して連続鋳造するこ
とを特徴とする連続鋳造方法である。前記鋳型内面の最
大表面温度が、湯面位置から上下方向に30mm以内にはい
るように鋳型を水冷して連続鋳造するとよい。
注入し、該溶融金属の周囲に形成された凝固シェルを下
方へ引き抜いて鋳片を連続的に製造する連続鋳造方法に
おいて、鋳型外面の上部に、バックフレームに施された
水冷溝を流れる冷却水により水冷される平坦な面が形成
されていると共に、鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外
面の全面に熱伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を
有するか、または鋳型外面の上部にまで水冷溝が施され
ていると共に、鋳型の上面から200mm 以内の前記水冷溝
に、熱伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有する
連続鋳造用鋳型を用い、鋳型内における溶融金属の湯面
位置から上下方向に30mm以内の鋳型内面の表面温度が、
鋳型内面の最大表面温度（℃）の70％を超え、鋳型の許
容温度以内となるように鋳型を水冷して連続鋳造するこ
とを特徴とする連続鋳造方法である。前記鋳型内面の最
大表面温度が、湯面位置から上下方向に30mm以内にはい
るように鋳型を水冷して連続鋳造するとよい。
【０００９】また、注入された溶融金属の周囲に凝固シ
ェルを形成し、該凝固シェルを下方へ引き抜いて鋳片を
連続的に製造する連続鋳造用鋳型であって、鋳型外面の
上部に、バックフレームに施された水冷溝を流れる冷却
水により水冷される平坦な面が形成されていると共に、
鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外面の全面に熱伝導率
332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有するか、または鋳
型外面の上部にまで水冷溝が施されていると共に、鋳型
の上面から200mm 以内の前記水冷溝に、熱伝導率332kca
l/mh℃以下の低熱伝導率層を有することを特徴とする連
続鋳造用鋳型である。
ェルを形成し、該凝固シェルを下方へ引き抜いて鋳片を
連続的に製造する連続鋳造用鋳型であって、鋳型外面の
上部に、バックフレームに施された水冷溝を流れる冷却
水により水冷される平坦な面が形成されていると共に、
鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外面の全面に熱伝導率
332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有するか、または鋳
型外面の上部にまで水冷溝が施されていると共に、鋳型
の上面から200mm 以内の前記水冷溝に、熱伝導率332kca
l/mh℃以下の低熱伝導率層を有することを特徴とする連
続鋳造用鋳型である。
【００１０】
【発明の実施の形態】先ず、第１の実施の形態に係る鋳
型について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。第
１の実施の形態に係る鋳型の特徴は、鋳型の上面から20
0mm 以内の鋳型外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh℃以
下の低熱伝導率層を有することである。
型について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。第
１の実施の形態に係る鋳型の特徴は、鋳型の上面から20
0mm 以内の鋳型外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh℃以
下の低熱伝導率層を有することである。
【００１１】図１は鋼の連続鋳造に用いられる鋳型の一
部を示した概略図であって、符号１は鋳型、符号２は冷
却水の水冷溝、符号３は低熱伝導率層を示している。鋳
型１は溶鋼の周囲を囲むように構成されており、従来の
鋳型と同様に熱伝導率（熱伝導率332kcal/mh℃）の良好
な銅または銅合金の材質である。低熱伝導率層３は鋳型
の外面に施されているので、溶鋼やパウダと接触するこ
とがないので寿命を長くできるのである。さらに、溶鋼
やパウダと接触しないのでWC合金被覆層、テフロン被覆
層、セラミックス、樹脂、アルミナグラファイト、アモ
ルファス等の施工が容易な低熱伝導率材を被覆するのが
好ましいが、SUS304やSUS430のステンレス鋼板を溶接も
しくはネジ止めしてもよい。
部を示した概略図であって、符号１は鋳型、符号２は冷
却水の水冷溝、符号３は低熱伝導率層を示している。鋳
型１は溶鋼の周囲を囲むように構成されており、従来の
鋳型と同様に熱伝導率（熱伝導率332kcal/mh℃）の良好
な銅または銅合金の材質である。低熱伝導率層３は鋳型
の外面に施されているので、溶鋼やパウダと接触するこ
とがないので寿命を長くできるのである。さらに、溶鋼
やパウダと接触しないのでWC合金被覆層、テフロン被覆
層、セラミックス、樹脂、アルミナグラファイト、アモ
ルファス等の施工が容易な低熱伝導率材を被覆するのが
好ましいが、SUS304やSUS430のステンレス鋼板を溶接も
しくはネジ止めしてもよい。
【００１２】第１の実施の形態に係る鋳型１の作用につ
いて、図２を用いて説明する。第１の実施の形態に係る
鋳型１は、鋳型１の下部から供給された、バックフレー
ム10に密着する鋳型１の水冷溝２を流れる冷却水５によ
り湯面９近傍の位置まで水冷され、湯面９近傍の位置か
ら上部は低熱伝導率層３を介して冷却されている。この
ため、従来よりも低熱伝導率層３を介して冷却水に抜熱
される熱量が少なくなるために、湯面９近傍の位置の鋳
型内面から伝導する熱量が減少し湯面９近傍の鋳型内面
温度が高くなる。この結果、湯面９近傍の溶鋼６を緩冷
却することができるのである。湯面９近傍の溶鋼６が緩
冷却されることで、パウダ８やノズル詰まりを防止する
ために供給されているアルゴンガスが凝固シェルに捕捉
されなくなり、鋳片の表面欠陥が減少することになるの
である。
いて、図２を用いて説明する。第１の実施の形態に係る
鋳型１は、鋳型１の下部から供給された、バックフレー
ム10に密着する鋳型１の水冷溝２を流れる冷却水５によ
り湯面９近傍の位置まで水冷され、湯面９近傍の位置か
ら上部は低熱伝導率層３を介して冷却されている。この
ため、従来よりも低熱伝導率層３を介して冷却水に抜熱
される熱量が少なくなるために、湯面９近傍の位置の鋳
型内面から伝導する熱量が減少し湯面９近傍の鋳型内面
温度が高くなる。この結果、湯面９近傍の溶鋼６を緩冷
却することができるのである。湯面９近傍の溶鋼６が緩
冷却されることで、パウダ８やノズル詰まりを防止する
ために供給されているアルゴンガスが凝固シェルに捕捉
されなくなり、鋳片の表面欠陥が減少することになるの
である。
【００１３】ここで、湯面の上方まで鋳型を水冷する理
由は、湯面変動が生じた際にブレークアウト等のトラブ
ルを防止するためである。好ましい低熱伝導率層３の厚
みは、熱伝導率にもよるがWC合金被覆層では0.5〜1.0mm
、テフロン被覆層では0.5 〜1.0mm 、SUS304ステンレ
ス鋼板では５mm程度、軟鋼板では10mm程度である。前記
下限未満としても湯面９近傍の鋳型内面表面温度を高く
する効果がなく、前記上限を超えても断熱性の効果は大
きく変わらない。
由は、湯面変動が生じた際にブレークアウト等のトラブ
ルを防止するためである。好ましい低熱伝導率層３の厚
みは、熱伝導率にもよるがWC合金被覆層では0.5〜1.0mm
、テフロン被覆層では0.5 〜1.0mm 、SUS304ステンレ
ス鋼板では５mm程度、軟鋼板では10mm程度である。前記
下限未満としても湯面９近傍の鋳型内面表面温度を高く
する効果がなく、前記上限を超えても断熱性の効果は大
きく変わらない。
【００１４】鋳型１の上面から200mm 以内の全面に低熱
伝導率層を設けるのは次の理由による。湯面の位置は、
鋳型の上面から50〜180mm の範囲内に設定される。湯面
の位置を鋳型の上面から180mm の最も低い位置に設定し
た場合、鋳型の上面から湯面の位置の下方20mmを超える
範囲の全面に低熱伝導率層を設けると、鋳型の温度が許
容温度を超えて、鋳型の硬度低下により摩耗が増加し鋳
型寿命が短くなったり、鋳型と凝固シェルが焼付いて鋳
型を損傷したり、ブレークアウトが発生しやすくなった
りするために、湯面の位置の下方20mm以内、すなわち鋳
型１の上面から200mm （＝ 180＋20）以内の全面に低熱
伝導率層を設けるのである。
伝導率層を設けるのは次の理由による。湯面の位置は、
鋳型の上面から50〜180mm の範囲内に設定される。湯面
の位置を鋳型の上面から180mm の最も低い位置に設定し
た場合、鋳型の上面から湯面の位置の下方20mmを超える
範囲の全面に低熱伝導率層を設けると、鋳型の温度が許
容温度を超えて、鋳型の硬度低下により摩耗が増加し鋳
型寿命が短くなったり、鋳型と凝固シェルが焼付いて鋳
型を損傷したり、ブレークアウトが発生しやすくなった
りするために、湯面の位置の下方20mm以内、すなわち鋳
型１の上面から200mm （＝ 180＋20）以内の全面に低熱
伝導率層を設けるのである。
【００１５】以上説明した第１の実施の形態に係る鋳型
１は、水冷溝２の上端位置を従来よりも鋳型の下部にし
ているので、その部分を冷却するための、鋳型１に密着
するバックフレーム10に水冷溝２を施さなければならな
いが、低熱伝導率層３を平坦なところに施すので施工が
容易になる利点がある。次に、低熱伝導率層３を鋳型外
面の水冷溝に有する第２の実施の形態に係る鋳型を図３
に示す。湯面９の上部まで水冷溝２が施された鋳型１の
上面から200mm以内の範囲の水冷溝２に、WC合金被覆層
では0.5 〜1.0mm 、テフロン被覆層では0.5 〜 1.0mmの
低熱伝導率層３を施すことで前記第１の実施の形態に係
る鋳型１と同様な作用・効果が得られた。また、数値限
定の理由は、前記第１の実施の形態に係る鋳型１と同じ
であるので説明を省略する。
１は、水冷溝２の上端位置を従来よりも鋳型の下部にし
ているので、その部分を冷却するための、鋳型１に密着
するバックフレーム10に水冷溝２を施さなければならな
いが、低熱伝導率層３を平坦なところに施すので施工が
容易になる利点がある。次に、低熱伝導率層３を鋳型外
面の水冷溝に有する第２の実施の形態に係る鋳型を図３
に示す。湯面９の上部まで水冷溝２が施された鋳型１の
上面から200mm以内の範囲の水冷溝２に、WC合金被覆層
では0.5 〜1.0mm 、テフロン被覆層では0.5 〜 1.0mmの
低熱伝導率層３を施すことで前記第１の実施の形態に係
る鋳型１と同様な作用・効果が得られた。また、数値限
定の理由は、前記第１の実施の形態に係る鋳型１と同じ
であるので説明を省略する。
【００１６】但し、この第２の実施の形態に係る鋳型１
では水冷溝２に低熱伝導率層３を施すことになるので施
工性が劣るが、鋳型１に密着するバックフレーム10を改
造しなくてもよい利点がある。 次に、表１に示した溶鋼
をスラブ鋳造する場合を例に説明する。（実験Ａとす
る。）表２に示す鋳型の鋳型外面に、厚み 1.0mmのWC合
金被覆を表５に示した範囲に施して第１の実施の形態に
係る鋳型とした。一方、従来例として、水冷溝の上端位
置を鋳型上面から距離50mmとし、WC合金被覆が施されて
いない鋳型とした以外は表２に示したのと同じ鋳型とし
た。それらの鋳型を用いて湯面の目標位置を鋳型の上面
から100mm として、表３に示す鋳造条件で鋳造し、鋳型
の温度測定及び鋳片の表層欠陥の調査を行った。
では水冷溝２に低熱伝導率層３を施すことになるので施
工性が劣るが、鋳型１に密着するバックフレーム10を改
造しなくてもよい利点がある。 次に、表１に示した溶鋼
をスラブ鋳造する場合を例に説明する。（実験Ａとす
る。）表２に示す鋳型の鋳型外面に、厚み 1.0mmのWC合
金被覆を表５に示した範囲に施して第１の実施の形態に
係る鋳型とした。一方、従来例として、水冷溝の上端位
置を鋳型上面から距離50mmとし、WC合金被覆が施されて
いない鋳型とした以外は表２に示したのと同じ鋳型とし
た。それらの鋳型を用いて湯面の目標位置を鋳型の上面
から100mm として、表３に示す鋳造条件で鋳造し、鋳型
の温度測定及び鋳片の表層欠陥の調査を行った。
【００１７】それぞれの鋳型の温度測定は、長辺中央の
近辺で水冷溝部でないところに、鋳型表面からの距離が
５mm、10mm、15mmとなるように、鋳型上面からの距離を
一定とし、鋳型の短辺および長辺方向に少しずらせて鋳
型外面から孔を開けた後、φ1.2mm のPR熱電対を埋め込
み行った。前記の熱電対を鋳型上面から10mmピッチで設
置した。鋳型の表面温度は、隣接する２点の温度勾配か
ら外挿により求めた。その際、湯面変動は±５mmであっ
たが、前記測定温度は、湯面変動の周期が短いのでそれ
に追随することができず時間平均されている。
近辺で水冷溝部でないところに、鋳型表面からの距離が
５mm、10mm、15mmとなるように、鋳型上面からの距離を
一定とし、鋳型の短辺および長辺方向に少しずらせて鋳
型外面から孔を開けた後、φ1.2mm のPR熱電対を埋め込
み行った。前記の熱電対を鋳型上面から10mmピッチで設
置した。鋳型の表面温度は、隣接する２点の温度勾配か
ら外挿により求めた。その際、湯面変動は±５mmであっ
たが、前記測定温度は、湯面変動の周期が短いのでそれ
に追随することができず時間平均されている。
【００１８】鋳片の表層欠陥は、表４に示した測定面積
の各測定部位について、マクロエッチして気泡欠陥、パ
ウダ欠陥、かみこみおよび表面微細割れの個数を調べ、
合計個数（全測定部位の前記欠陥の和）で評価した。
の各測定部位について、マクロエッチして気泡欠陥、パ
ウダ欠陥、かみこみおよび表面微細割れの個数を調べ、
合計個数（全測定部位の前記欠陥の和）で評価した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】前記の温度測定結果に基づいて得られた、
鋳型上面からの距離と鋳型の表面温度の関係を図４に示
す。従来例では、鋳型の表面温度は、湯面の下方に50mm
位置において最大となっている。湯面から±30mmの範囲
における鋳型の表面温度は、湯面から30mm上方の温度が
最も低くなっている。また、発明例（Ｂ）では、鋳型の
表面温度が最大となる位置は湯面から±30mmの範囲には
いっていないが、湯面から±30mmの範囲の鋳型表面温度
は従来例よりも高くなっている。即ち、鋳型外面の上部
にWC合金被覆層を施した効果が湯面近傍の鋳型内面に表
れていることがわかる。一方、湯面から±30mmの範囲に
おける鋳型の表面温度は、湯面から30mm上方の位置が最
も低く従来例と同じである。発明例（Ａ）では、鋳型の
表面温度が最大となる位置は、湯面から±30mmの範囲内
になっている。また、発明例（Ｂ）よりWC合金被覆層が
湯面より−20mm下方まで施されているため、湯面から±
30mmの範囲の鋳型表面温度は高くなっている。即ち、発
明例（Ｂ）よりも効果が大きいことがわかる。
鋳型上面からの距離と鋳型の表面温度の関係を図４に示
す。従来例では、鋳型の表面温度は、湯面の下方に50mm
位置において最大となっている。湯面から±30mmの範囲
における鋳型の表面温度は、湯面から30mm上方の温度が
最も低くなっている。また、発明例（Ｂ）では、鋳型の
表面温度が最大となる位置は湯面から±30mmの範囲には
いっていないが、湯面から±30mmの範囲の鋳型表面温度
は従来例よりも高くなっている。即ち、鋳型外面の上部
にWC合金被覆層を施した効果が湯面近傍の鋳型内面に表
れていることがわかる。一方、湯面から±30mmの範囲に
おける鋳型の表面温度は、湯面から30mm上方の位置が最
も低く従来例と同じである。発明例（Ａ）では、鋳型の
表面温度が最大となる位置は、湯面から±30mmの範囲内
になっている。また、発明例（Ｂ）よりWC合金被覆層が
湯面より−20mm下方まで施されているため、湯面から±
30mmの範囲の鋳型表面温度は高くなっている。即ち、発
明例（Ｂ）よりも効果が大きいことがわかる。
【００２４】得られた各鋳型の表面温度分布に基づい
て、湯面から±30mm以内のもっとも低い鋳型表面温度並
びに最大表面温度および最大表面温度の位置を求め、得
られた鋳型の表面温度と鋳片の表層欠陥との関係を表５
に示す。ここで、本発明では鋳型の表面温度について、
湯面位置の鋳型表面温度だけで評価するのではなく、湯
面から±30mm以内のもっとも低い鋳型表面温度で評価し
たが、それは次の理由による。鋳型の表面温度と鋳片の
表層欠陥の発生との関係は、オッシレーション爪に捕捉
されるパウダや気泡や介在物が表層欠陥となるのである
が、そのオッシレーション爪の形成速度は、湯面位置の
鋳型表面温度で支配されるのではなく、湯面から±30mm
以内のもっとも低い鋳型表面温度で支配されるからであ
る。
て、湯面から±30mm以内のもっとも低い鋳型表面温度並
びに最大表面温度および最大表面温度の位置を求め、得
られた鋳型の表面温度と鋳片の表層欠陥との関係を表５
に示す。ここで、本発明では鋳型の表面温度について、
湯面位置の鋳型表面温度だけで評価するのではなく、湯
面から±30mm以内のもっとも低い鋳型表面温度で評価し
たが、それは次の理由による。鋳型の表面温度と鋳片の
表層欠陥の発生との関係は、オッシレーション爪に捕捉
されるパウダや気泡や介在物が表層欠陥となるのである
が、そのオッシレーション爪の形成速度は、湯面位置の
鋳型表面温度で支配されるのではなく、湯面から±30mm
以内のもっとも低い鋳型表面温度で支配されるからであ
る。
【００２５】
【表５】
【００２６】この結果から、湯面位置から上下方向に30
mm以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温
度（℃）の70％を超えた発明例は、比較例や従来例より
も表層欠陥が顕著に改善されていることがわかる。ま
た、鋳型内面の最大表面温度が湯面位置から上下方向に
30mm以内に入っている発明例では、さらに表層欠陥が改
善されている。
mm以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温
度（℃）の70％を超えた発明例は、比較例や従来例より
も表層欠陥が顕著に改善されていることがわかる。ま
た、鋳型内面の最大表面温度が湯面位置から上下方向に
30mm以内に入っている発明例では、さらに表層欠陥が改
善されている。
【００２７】以上のことから、湯面から±30mm以内の鋳
型内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温度（℃）の
70％よりも大きくなるようにして連続鋳造すると、鋳片
の表層欠陥を防止できる。さらに、鋳型内面の最大表面
温度の位置が湯面位置から±30mm以内にはいるようにし
て連続鋳造するのがよい。湯面位置から上下方向に30mm
以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型の許容温度以内とな
るようにするのは、この温度を超えると、硬度の低下に
より摩耗が増加し、鋳型寿命が短くなる問題や連続鋳造
機が稼働不安定になる問題が発生するからである。
型内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温度（℃）の
70％よりも大きくなるようにして連続鋳造すると、鋳片
の表層欠陥を防止できる。さらに、鋳型内面の最大表面
温度の位置が湯面位置から±30mm以内にはいるようにし
て連続鋳造するのがよい。湯面位置から上下方向に30mm
以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型の許容温度以内とな
るようにするのは、この温度を超えると、硬度の低下に
より摩耗が増加し、鋳型寿命が短くなる問題や連続鋳造
機が稼働不安定になる問題が発生するからである。
【００２８】
【実施例】（実施例１）
図１に示した第１の実施の形態に係る鋳型において、水
冷溝の上端位置を鋳型上面から距離 200mmとし且つ鋳型
上面から 200mmの範囲の鋳型外面の全面に厚み1.0mm の
WC合金被覆層を施した。その他の鋳型条件は、表２と同
じにした。
冷溝の上端位置を鋳型上面から距離 200mmとし且つ鋳型
上面から 200mmの範囲の鋳型外面の全面に厚み1.0mm の
WC合金被覆層を施した。その他の鋳型条件は、表２と同
じにした。
【００２９】湯面の目標位置を鋳型上面から180mm の位
置とし、表１に示した溶鋼を表３と同じ鋳造条件で鋳造
し発明例とした。従来例として、水冷溝の上端位置を鋳
型上面から距離50mmとし、WC合金被覆層を施していない
鋳型を用いそれ以外は発明例と同じとした。発明例およ
び従来例について、鋳型表面温度と鋳片の表層欠陥との
関係を実験Ａと同様に調査した。
置とし、表１に示した溶鋼を表３と同じ鋳造条件で鋳造
し発明例とした。従来例として、水冷溝の上端位置を鋳
型上面から距離50mmとし、WC合金被覆層を施していない
鋳型を用いそれ以外は発明例と同じとした。発明例およ
び従来例について、鋳型表面温度と鋳片の表層欠陥との
関係を実験Ａと同様に調査した。
【００３０】結果を表６に示す。
【００３１】
【表６】
【００３２】発明例は従来例に比して鋳片の表層欠陥が
減少している。 （実施例２） 図３に示した第２の実施の形態に係る鋳型において、水
冷溝の上端位置を鋳型上面から距離50 mm とし、鋳型の
上面から120mm の範囲の水冷溝に厚み1.0mm のWC合金被
覆層を施した。その他の鋳型条件は、表２と同じにし
た。
減少している。 （実施例２） 図３に示した第２の実施の形態に係る鋳型において、水
冷溝の上端位置を鋳型上面から距離50 mm とし、鋳型の
上面から120mm の範囲の水冷溝に厚み1.0mm のWC合金被
覆層を施した。その他の鋳型条件は、表２と同じにし
た。
【００３３】湯面の目標位置を鋳型の上面から100mm の
位置とし、表１に示した溶鋼を表３と同じ鋳造条件で鋳
造し発明例とした。従来例として、WC合金被覆層を施し
ていない鋳型を用いそれ以外は発明例と同じとした。発
明例および従来例について、鋳型表面温度と鋳片の表層
欠陥との関係を実験Ａと同様に調査した。結果を表７に
示す。
位置とし、表１に示した溶鋼を表３と同じ鋳造条件で鋳
造し発明例とした。従来例として、WC合金被覆層を施し
ていない鋳型を用いそれ以外は発明例と同じとした。発
明例および従来例について、鋳型表面温度と鋳片の表層
欠陥との関係を実験Ａと同様に調査した。結果を表７に
示す。
【００３４】
【表７】
【００３５】発明例は、従来例に比して鋳片の表層欠陥
が減少している。
が減少している。
【００３６】
【発明の効果】本発明の連続鋳造方法により、表面欠陥
の少ない鋳片をブレークアウトを発生することなく製造
できる。本発明の連続鋳造用鋳型を用いて連続鋳造する
ことにより、表面欠陥の少ない鋳片をブレークアウトを
発生することなく製造できる。
の少ない鋳片をブレークアウトを発生することなく製造
できる。本発明の連続鋳造用鋳型を用いて連続鋳造する
ことにより、表面欠陥の少ない鋳片をブレークアウトを
発生することなく製造できる。
【図１】第１の実施の形態に係る鋳型を示す概略図であ
って、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１
（ｃ）は断面図である。
って、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１
（ｃ）は断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る鋳型の作用を概念的に
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】第２の実施の形態に係る鋳型の作用を概念的に
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】本発明に係る鋳型の表面温度を従来例と比較し
て示す特性図である。
て示す特性図である。
【図５】従来例に係る鋳型の作用を概念的に示す説明図
である。
である。
１ 鋳型
２ 水冷溝
３ WC合金被覆層
５ 冷却水
６ 溶鋼
７ 凝固シェル
８ パウダ
９ 湯面
10 バックフレーム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松川 敏胤
岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な
し） 川崎製鉄株式会社 水島製鉄所内
(56)参考文献 特開 平２−192856（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−190340（ＪＰ，Ｕ)
実開 平６−77952（ＪＰ，Ｕ)
製鐵研究，新日本製鐵株式会社技術本
部技術企画管理部，1987年 １月，Ｎ
ｏ．324・1987，ｐ。59−73
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/055
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融金属を鋳型内に注入し、該溶融金属
の周囲に形成された凝固シェルを下方へ引き抜いて鋳片
を連続的に製造する連続鋳造方法において、鋳型外面の
上部に、バックフレームに施された水冷溝を流れる冷却
水により水冷される平坦な面が形成されていると共に、
鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外面の全面に熱伝導率
332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有するか、または鋳
型外面の上部にまで水冷溝が施されていると共に、鋳型
の上面から200mm 以内の前記水冷溝に、熱伝導率332kca
l/mh℃以下の低熱伝導率層を有する連続鋳造用鋳型を用
い、 鋳型内における溶融金属の湯面位置から上下方向に30mm
以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温度
（℃）の70％を超え、鋳型の許容温度以内となるように
鋳型を水冷して連続鋳造することを特徴とする連続鋳造
方法。 - 【請求項２】 請求項１において、鋳型内面の最大表面
温度の位置が、湯面位置から上下方向に30mm以内にはい
るように鋳型を水冷して連続鋳造することを特徴とする
連続鋳造方法。 - 【請求項３】 注入された溶融金属の周囲に凝固シェル
を形成し、該凝固シェルを下方へ引き抜いて鋳片を連続
的に製造する連続鋳造用鋳型であって、 鋳型外面の上部に、バックフレームに施された水冷溝を
流れる冷却水により水冷される平坦な面が形成されてい
ると共に、鋳型の上面から200mm 以内の鋳型外面の全面
に熱伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有する
か、または鋳型外面の上部にまで水冷溝が施されている
と共に、鋳型の上面から200mm 以内の前記水冷溝に、熱
伝導率332kcal/mh℃以下の低熱伝導率層を有することを
特徴とする連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32949098A JP3398608B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32949098A JP3398608B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000153344A JP2000153344A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3398608B2 true JP3398608B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18221962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32949098A Expired - Fee Related JP3398608B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398608B2 (ja) |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32949098A patent/JP3398608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 製鐵研究，新日本製鐵株式会社技術本部技術企画管理部，１９８７年 １月，Ｎｏ．３２４・１９８７，ｐ。５９−７３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000153344A (ja) | 2000-06-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |