JP4318506B2 - 鋳型管体 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１および４の上位概念における特徴による、金属の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体に関する。

矩形の内側および外側断面、並びに丸くされた長手方向縁部領域を備える鋳型管体は、公知の技術に属しており、これら鋳型管体の場合、これら鋳型管体が公称壁厚を有しており、この公称壁厚が、管体開口において、互いに正面で、相対して位置している内側の表面の間隔の８％から１０％までの値である。

その他になお、鋳型管体において、内側の表面を、間接的に、熱を導出する外側から管体壁に供給可能な冷却媒体の影響のもとに置くことは公知である。この場合、これら鋳型管体は、外側輪郭に適合された被覆部を備えており、これら被覆部が、これら鋳型管体の外側の表面との協働で、精確に定義された間隙部を形成し、この間隙部を通って冷却媒体が導かれる。更に、これら冷却媒体は、垂直方向にこれら鋳型管体の壁内に導入された冷却管路を通って流動可能である。要するに、鋳型管体の外側の表面を、噴霧ノズルを介して、冷却媒体でもって吹付けることは、更に公知である。

鋳造速度を、しかも２．５ｍ／ｍｉｎを越えて上げることの、実務上の一連の努力において、鋳型管体の基礎材料の限定された熱伝導容量に基づいて、その場合に発生する熱は、わずか部分的にだけ、熱を導出する冷却媒体に伝達される。この結果は、部分的な過熱、および従って、鋳型管体の内側の表面の損傷を引き起こす。この事態は、特に、レベルが変化する溶湯面の高さ領域において、もしくは、鋳込まれるべき金属の一次凝固の最初の相の領域において観察される。何故ならば、そこで、鋳型材料に対しての最大の熱の供給が存在するからである。

従って、この公知技術を出発点として、本発明の根底をなす課題は、特に、＞２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度において、鋳込まれるべき金属から冷却媒体への、熱の問題無い移送を保証する、金属の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体を提案することである。

この課題は、請求項１の典型的な特徴によって解決される。

本発明の第１の解決策の選択肢に応じて、ここで、長手方向縁部領域内における矩形の鋳型管体の壁厚は、これら長手方向縁部領域の間の壁領域における壁厚に比して、１０％から４０％までだけ、より小さく寸法を設定されている。この構成は、同様に＞２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度においても、生じる熱が、問題無くその都度の冷却媒体に移送されることを誘起し、しかもここで、冷却媒体が、鋳型管体とこの鋳型管体を囲繞する被覆部との間の間隙部内において案内されるかどうか、この冷却媒体が、鋳型管体の壁内における冷却管路内に流動するかどうか、または、鋳型管体の外側の表面が、直接的に、冷却媒体でもって噴霧されるかどうかには依存しない。

有利には、長手方向縁部領域内における、請求項２の特徴による壁厚は、これら長手方向縁部領域の間の壁領域における壁厚に比して、２５％から３０％までだけ、より小さく寸法を設定されている。

壁厚低減は、鋳型管体の全長にわたって延在可能である。

しかもまた、請求項１により、長手方向縁部領域における壁厚低減が、その内においてその都度の液状の金属の溶湯面が位置する高さ領域までに限定されていることは、その都度の局部的な状況に依存して可能である。

第２の解決策の選択肢により、鋳型管体の壁厚は、液状の金属の溶湯面の高さ領域において、全周囲にわたって公称壁厚の１０％から４０％までに低減されている。この鋳型管体の断面は、多角形、即ち、例えば矩形であり、または同様に円形であっても良い。

同様に、この場合に有利な壁厚低減は、公称壁厚の２５％から３０％までの値である。

請求項３の特徴に相応して、鋳型管体内における溶湯面は、注入端面側から約５００ｍｍに至るまで、この注入端面側から延在している高さ領域内において位置している。

本発明により、溶湯面の高さレベルは、請求項４の特徴により、有利には、注入端面側の下方で、８０ｍｍと１８０ｍｍとの間に位置している。

次に、図示された実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。

図１および２において、参照符号１でもって、金属、特に鋼の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体１が示されている。

鋳型管体１は、内側および外側で丸くされた長手方向縁部領域２を有する矩形の内側および外側断面を備えている。これら長手方向縁部領域２の間の壁領域３のいわゆる公称壁厚ＷＤは、管体開口４において、互いに正面で、相対して位置している内側の表面５の間隔Ａの８％から１０％までの値である。

長手方向縁部領域２における壁厚ＷＤ１は、これら長手方向縁部領域２の間の壁領域３における壁厚ＷＤに比して、１０％から４０％だけより小さく寸法を設定されている。

図１および２の鋳型管体１の、異なった壁厚ＷＤおよびＷＤ１は、この鋳型管体１の全高さＨ（長さ）にわたって存在する。

鋳型管体１の冷却は、図２において示唆された第１の実施形態により、間隙部６を貫通流動する冷却媒体によって行われ、この間隙部が、鋳型管体１の外側の表面７と被覆部８との間に形成されており、この被覆部は、鋳型管体１を所定の間隔Ａ１でもって覆っている。

図２において図示された第２の実施形態は、鋳型管体１の壁領域３内に導入された長手方向管路９を設けており、これら長手方向管路が、適当な冷却媒体でもって作用される。

要するに、図２は、更に、１つの冷却方法の実施形態を示しており、この実施形態の場合、鋳型管体１の外側の表面７が、部分領域または全体において、この表面７に対して、ノズル１０から噴霧される冷却媒体によって冷却される。

図３は、金属の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体１ａを示しており、この鋳型管体の場合、長手方向縁部領域２における壁厚低減が、高さ領域１１まで限定されており、この高さ領域において、詳細には図において具体的に説明されていない液状の金属の溶湯面のレベルが存在している。この高さ領域１１は、通常は、鋳型管体１ａの注入端面側１２と、約５００ｍｍこの注入端面側１２の下方に位置する領域との間に延在している。

鋳型管体１ａの冷却は、鋳型管体１の冷却のように行われる。それ故に、再度の説明は不必要である。

図２および３の共通の考察から、更に、どのように壁厚低減が長手方向縁部領域２内において行なわれるかが明らかである。下側の高さ領域における、鋳型管体１ａの外側周囲の本来の延在は、図２において、断続的な輪郭線１３でもって具体的に説明されている。

図４および５による、金属の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体１ｂの実施形態の場合、詳細には図において具体的に説明されていない液状の金属の溶湯面の高さ領域１４において、管体壁１６の壁厚ＷＤ２は、全周囲にわたって、公称壁厚ＷＤ３の１０％から４０％までに低減されている。この高さ領域１４は、注入端面側１２ａから、約５００ｍｍ、管体開口４ａへの方向に延在している。溶湯面そのものは、少なくとも、８０ｍｍと１８０ｍｍとの間の高さ領域１５において、注入端面側１２ａの下方に位置している。

同様にこの実施形態の場合も、公称壁厚ＷＤ３は、管体開口４ａにおいて互いに正面で相対して位置している内側の表面５ａの間隔Ａ２の、８％から１０％までの値である。

鋳型管体１ｂの図４および５の実施形態は、図２に基づいて説明されたように冷却される。それ故に、再度の説明は必要ではない。

鋳型管体の、透視法での図である。 ３つの異なる冷却実施形を共に示した、拡大された尺度での、図１の鋳型管体についての平面図である。 鋳型管体の更に別の実施形態の、透視法での図である。 鋳型管体の第３の実施形態の、透視法での図である。 拡大された尺度での、図４の鋳型管体についての平面図である。

１ 鋳型管体
１ａ 鋳型管体
１ｂ 鋳型管体
２ 鋳型管体（１）の長手方向縁部領域
３ 長手方向縁部領域（２）の間の壁領域
４ 鋳型管体（１）の管体開口
４ａ 鋳型管体（１ｂ）の管体開口
５ 鋳型管体（１）の内側の表面
５ａ 鋳型管体（１ｂ）の内側の表面
６ 外側の表面（７）と被覆部（８）との間の間隙部
７ 鋳型管体（１）の外側の表面
８ 鋳型管体（１）の周りの被覆部
９ 壁領域（３）内の長手方向管路
１０ ノズル
１１ 鋳型管体（１ａ）の高さ領域
１２ 鋳型管体（１ａ）の注入端面側
１２ａ 鋳型管体（１ｂ）の注入端面側
１３ 周囲の延在
１４ 鋳型管体（１ｂ）の高さ領域
１５ 鋳型管体（１ｂ）の高さ領域
１６ 鋳型管体（１ｂ）の管体壁
Ａ 内側の表面（５）の間隔
Ａ１ 外側の表面（７）と被覆部（８）との間の間隔
Ａ２ 内側の表面（５ａ）の間隔
Ｈ 鋳型管体（１）の全高さ
ＷＤ 壁領域（３）の公称壁厚
ＷＤ１ 長手方向縁部領域（２）の壁厚
ＷＤ２ 高さ領域（１４）の壁厚
ＷＤ３ 鋳型管体（１ｂ）の公称壁厚

Claims (4)

1. 金属の連続鋳造のための、銅から成る鋳型管体であって、
   この鋳型管体が、丸くされた長手方向縁部領域（２）を有する矩形の内側および外側断面、並びに、公称壁厚（ＷＤ）を備えており、この公称壁厚が、管体開口（４）において互いに正面で、相対して位置している内側の表面（５）の間隔（Ａ）の８％から１０％までの値であり、その際、
   これら内側の表面（５）が、間接的に、外側から管体壁（２、３）に供給可能な冷却媒体の、熱を導出する影響のもとに置かれており、
   長手方向縁部領域（２）内における壁厚（ＷＤ１）は、これら長手方向縁部領域（２）の間の壁領域（３）における壁厚（ＷＤ）に比して、１０％から４０％までだけ、より小さく寸法を設定されている様式の上記鋳型管体において、
   長手方向縁部領域（２）における壁厚低減は、その内においてその都度の液状の金属の溶湯面のレベルが位置する高さ領域（１１）までに限定されているように構成されていることを特徴とする鋳型管体。
2. 長手方向縁部領域（２）内における壁厚（ＷＤ１）は、これら長手方向縁部領域（２）の間の壁領域（３）における壁厚（ＷＤ）に比して、２５％から３０％までだけ、より小さく寸法を設定されているように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋳型管体。
3. 溶湯面は、注入端面側（１２、１２ａ）の下方で、約５００ｍｍに至るまでの高さ領域（１１、１４）内において位置しているように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の鋳型管体。
4. 溶湯面は、注入端面側（１２ａ）の下方で、８０ｍｍと１８０ｍｍとの間の高さ領域（１５）において位置しているように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の鋳型管体。

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