JP4836303B2 - 連続鋳造鋳型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、銅板から成る幅広側壁内において、その両幅狭側方向にそれぞれ平行に終わっている領域間内で鋳込み口が形成されおり、幅広側壁がその背面に水が流過する冷却溝を備えている様式の、水冷却される幅狭側壁と幅広側壁とを備えている、薄スラブを製造するための連続鋳造鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造設備により製造された薄スラブは、例えば１から１２ｍｍの最終厚みを有する熱間幅広ストリップを製造するための粗ストリップとし役立つ。これは熱間において公知の、いわゆるＣＳＰ（Compact Strip Production) 設備において行なわれ、このＣＳＰ設備にあっては連続鋳造機はライン上において均質炉とこの均質炉後方に接続されている圧延ラインと組合わされている（例えばドイツ連邦共和国専門誌“Stahl und Eisen ”、１０８（１９８８）、３巻、９９頁から１０９頁参照）。この場合、鋳込み口内に浸漬される浸漬管を備えている漏斗状の鋳型がＣＳＰ−鋳造プロフセスの核心である。この場合、浴水準領域内の熱の導出と鋳型の耐用年数は特に重要視されている。何故なら、鋳型内において浸漬管を経て供給される液状の溶鋼の、そこで行なわれる第一の凝固により、薄スラブストランドの表面品質が決定的に影響をこおむるからである。このことは、一般に鋳込み口を必要としない組立鋳型により３２０から１５０×３，０００から８００までの寸法範囲のスラブを製造する際に同様な程度で言えることである。
【０００３】
ストランド凝固殻の成長は本質的に鋳造粉末、冷却路と作業側間の銅壁の厚み並びに冷却路内の流動速度によって定まる。ストランド凝固殻内に縦割れが生じる本質的な原因が、上方の鋳型領域内における幅および高さ一体にわたる不規則なおよび／または極度の熱導出にあることが明らかになった。不等な熱導出はストランド凝固殻と銅壁間の潤滑膜の厚みが異なることに起因する。
【０００４】
品質上の理由から、ＣＳＰ設備にあっては鋳型として、例えば２５ｍｍから１５ｍｍの厚みの銅壁が使用される。その都度の構成はストランドの寸法と鋳込み速度−これらを基にストランド凝固殻形成に必要な熱導出が行なわれる−に著しく左右される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、鋳造されるべきスラブの表面品質が改善される、特に縦割れの発生が回避されるか、或いは少なくとも最小限にとどめられる、上記の様式の連続鋳造鋳型を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、幅広側壁の背面が冷却溝の領域内で壁装甲部によって補強されていること、および上記壁装甲部が、最も深い浴水準の下方の出発点において短い区間を経て隆起している移行部が前置されている頭端部で始まっており、そしてこの壁装甲部が移行部に続き先細りの形状の傾斜経過に移行する以前に、鋳造方向で幅広側壁に対して平行に経過していることによって解決される。
【０００７】
連続鋳造の際、鋳型内に導入された、鋳型壁に沿って凝固する溶鋼は、鋳型板内で公知の温度プロフイル、いわゆる温度膨張部(Temperaturbauch) を現示する。浴水準以下約１００ｍｍまでの領域における、この温度膨張部に引続く高さ全体にわたて行われる極めて迅速な温度降下と異なって、本発明による壁装甲部により温度膨張部下方における迅速な温度降下が可能となる。この壁装甲部の出発点は鋳込み速度に依存した浴水準の輪郭を考慮して決定され、かつこの壁装甲部は鋳込み方向で短い区間にわたって先行して上昇および移行が行なわれた後、最大の厚みを有するメニスカスの下方約２０から５０ｍｍで開始される。
【０００８】
浴水準下方の銅壁厚みの増大により、そこにおいて熱導出が低減され、かつ縦割れの発生がストランド凝固殻の比較的僅かな熱的な負荷により拮抗される。即ち、温度膨張部の部分において既に開始される壁装甲部は、即ち比較的厚い壁厚は、そこにおいて過度に強力な熱導出を阻止する。この熱導出は、増大しながら下方方向にくさび状に終わっている先細り部とそこにおいて肉薄となる板厚と壁厚となって始めて徐々に再び適当に増大していき、従って総じて縦割れ発生に関して無害な温度相違が発生するような均衡が達せられる。
【０００９】
本発明による構成にあっては、壁装甲部は鋳込み口からこの鋳込み口に連続鋳造方向で連なっている、ストランドのサイズを決定する鋳型終端部分への移行部にいたるまで先細りに形成されている。このようにして、冷却水の手前の銅壁厚さは冷却溝の全長にわたって先細りに形成され、従って熱導出は鋳型高さ全体にわたって合目的に調節することが可能である。
【００１１】
本発明による他の構成により、壁装甲部が鋳型の幅広側壁にわたり幅にわたり浴水準のメニスカス形成経過に適合されている。従って銅鋳型板内における溝形状の異なる経過は、鋳造パラメータに依存した温度低減に相応して構造される壁装甲部によって、鋳型の幅および鋳型の高さ全体にわたる、求められている温度の一様化が良好に行なわれる。
【００１２】
本発明の他の特徴と利点は特許請求の範囲から明らかであり、以下に添付した図面に図示した発明の実施の形態につき本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
薄スラブを製造するための鋳造機の十分に知られている連続鋳造鋳型１のうち、図１には相対している二つの互いに補完し合う幅広側壁２の一つが概略的に示されている。この幅広側壁は図示していない浸漬管を収容するために、内側において鋳込み口３で形成されており、外側においては水が流過する冷却溝４を備えている（図３も参照）。二つの互いに補完し合う幅広側壁２の、鋳込み口３の傍らでそれぞれ幅狭側方向に延在している縁部領域５は互いに平行に指向している。鋳込み口３の下方の連続鋳造方向６において、鋳型壁は鋼のサイズを決定する鋳造断面７（図３参照）に移行している。
【００１４】
連続鋳造鋳型１内に浴水準位置８にまで導入される、液状の溶鋼は、極めて迅速な温度降下に誘起されて、鋳型の高さわたって冷却される。この温度降下は連続鋳造方向６で増大して形成されるストランド凝固殻内における張力を招き、この張力は優先的にストランド凝固殻内において浴水準位置８の下方約１５０ｍｍにいたるまで確認できる縦割れを誘因する。浴水準８は鋳造パラメータによるが鋳型の上縁部から、例えば２０から６０ｍｍの距離に存在している。この浴水準をもとにして、鋳型板内で図２において概略図示したいわゆる温度膨張部９を招く液状の溶鋼の冷却挙動が特徴付けられ、この場合この特徴ある曲線からその下方での明白な温度降下が推察できる。
【００１５】
従来の連続鋳造鋳型にあって、この曲線が示すように温度膨張部９に続いて明白に降下する鋳型温度を回避し、温度の一様化、即ち連続鋳造鋳型１の高さ全体にわたるほぼ一様な温度導出を達するために、幅広側壁２の背面１０は、従来一般的であった、図１に破線で示した輪郭に対比して、壁装甲部１１により補強されている。この壁装甲部は連続鋳造方向で先細りに形成されており、そのくさび状の先端で鋳込み口３からそれに続く溶鋼のサイズを決定する鋳造断面７への移行部１２でほぼ終わっている。壁装甲部１１は、図３において浴水準の形成されたメニスカスにより明瞭なように、浴水準位置８の最も深い位置の下方約２０から５０ｍｍに装備されており、その経過は幅全体にわたって鋳型に適応されている。壁装甲部１１の頭端部１１ａ−この頭端部の前方には短い区間にわたって隆起している移行部が連なっている−は更に温度膨張部９の領域内に突出しており、この最上の部分において、約２０から１００ｍｍの延在長さにわたって、鋳型壁に対して平行に延在しており、その後先細りの傾斜経過部分に移行している。
【００１６】
【発明の効果】
本発明により、連続鋳造鋳型の高さ全体にわたってのみならず、幅全体にわたっても変化し、かつ鋳造方向６で徐々に低減している壁装甲部１１により、厚肉の壁装甲部を備えている部分内における作業温度は上昇し、これに伴って温度膨張部９の“張出し部”の下方における急峻な温度降下が明白に弱められる。即ち、連続鋳造鋳型１の幅と高さに全体にわたる温度導出が一様に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 連続鋳造鋳型の幅広側壁の縦断面図である。
【図２】 鋳型壁の図１において鎖線で環状に示した上方部分の詳細図である。
【図３】 上方で離して詳細図として概略示した背面側の冷却溝を備えている、図１に示した鋳型の幅広側壁を左側から見た図である。
【符号の説明】
１ 連続鋳造鋳型
２ 幅広側壁
３ 鋳込み口
４ 冷却溝
５ 縁部領域
６ 連続鋳造方向
７ 鋳造断面
８ 浴水準
９ 温度膨張部
１０ 背面
１１ 壁装甲部
１１ａ 頭端部
１３ 延在長さ

Claims (2)

1. 銅板から成る幅広側壁内において、その両幅狭側方向にそれぞれ平行に終わっている領域間内で鋳込み口（３）が形成されおり、幅広側壁（２）がその背面（１０）に水が流過する冷却溝（４）を備えている様式の、水冷却される幅狭側壁と幅広側壁とを備えている、薄スラブを製造するための連続鋳造鋳型において、
   幅広側壁（２）の背面（１０）が冷却溝（４）の領域内で壁装甲部（１１）によって補強されていること、
   および
   上記壁装甲部（１１）が、最も深い浴水準（８）の下方の出発点において短い区間を経て隆起している移行部が前置されている頭端部（１１ａ）で始まっており、そしてこの壁装甲部（１１）が移行部に続き先細りの形状の傾斜経過に移行する以前に、鋳造方向（６）で幅広側壁（２）に対して平行に経過していることを特徴とする連続鋳造鋳型。
2. 壁装甲部（１１）が、鋳込み口（３）から鋳造方向（６）で、この鋳込み口に連なっている鋳型終端部分（７）への移行部（１２）にいたるまで先細りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造鋳型。

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