JP5689434B2 - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Description

本発明は、鋳片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、連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型ともいう）に溶鋼を供給して鋳片を製造している。この鋳型は、上下方向に貫通した空間部を内側に形成し、外面側（裏面側）が冷却水により冷却される冷却部材（例えば、間隔を有して対向配置された一対の短辺と、この短辺の幅方向両側で対向配置された一対の長辺）と、この冷却部材の外面側にそれぞれ上下方向に並べて配置された複数の締結手段からなる締結手段群によって、冷却部材を取付けるバックプレート（支持部材）とを有している（例えば、特許文献１参照）。

このような鋳型を使用して、鋳片を製造するに際しては、例えば、鋳片を均一に冷却するため、また冷却効率を向上させるために、鋳型の構成を、図７（Ａ）〜（Ｆ）、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示す構成にしていた。この図７（Ａ）と図７（Ｂ）、図７（Ｃ）と図７（Ｄ）、図７（Ｅ）と図７（Ｆ）、図８（Ａ）と図８（Ｂ）、及び図８（Ｃ）と図８（Ｄ）の各組は、それぞれ第１〜第５の従来例に係る鋳型５１〜５５を示しており、図７（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）、図８（Ａ）、（Ｃ）は、鋳型５１〜５５の各側断面図（長辺側の断面図）を、図７（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、図８（Ｂ）、（Ｄ）は、鋳型５１〜５５の正断面図（短辺側の断面図）を、それぞれ示している。

ここで、図７（Ａ）〜（Ｆ）に示す鋳型５１〜５３は、湾曲型の連続鋳造機に使用する鋳型である。
具体的には、各鋳型５１〜５３は、一方側の長辺５６〜５８（固定側長辺ともいう）の内側表面（溶鋼冷却面）が凹状に湾曲し、他方側の長辺５９〜６１（自由側長辺ともいう）の内側表面（溶鋼冷却面）が凸状に湾曲している。この図７（Ａ）の長辺５６、５９にはストレートの導水溝６２、６３が、図７（Ｃ）の長辺５７、６０には内面側が湾曲した導水溝６４、６５が、図７（Ｅ）のバックプレート６６、６７には導水溝６８、６９が、それぞれ形成されている。なお、長辺５６と長辺５７は、同一構成のバックプレート７０に取付けられ、長辺５９と長辺６０は、同一構成のバックプレート７１に取付けられている。

また、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示す鋳型５４、５５は、垂直曲げ型の連続鋳造機に使用する鋳型である。
具体的には、鋳型５４の対となる長辺７２、７３、及び鋳型５５の対となる長辺７４、７５の各内側表面が真っ直ぐであり（湾曲してない）、長辺７２〜７５の各厚みを鋳造方向に厚くしている。この図８（Ａ）の長辺７２、７３にはストレートの導水溝７６、７７が、図８（Ｃ）のバックプレート７８、７９には導水溝８０、８１が、それぞれ形成されている。なお、長辺７２のバックプレート７０は、前記した長辺５６、５７のバックプレート７０と同一構成であり、長辺７３のバックプレート７１は、前記した長辺５９、６０のバックプレート７１と同一構成である。

そして、上記した各鋳型５１〜５５について、図７（Ｂ）、（Ｄ）、図８（Ｂ）の対となる短辺８２、８３は同一構成であり、図７（Ｆ）、図８（Ｄ）の対となる短辺８４、８５は同一構成である。なお、短辺８２と短辺８３は、また短辺８４と短辺８５は、それぞれ鏡面対称で同じ構成となっている。
具体的には、各短辺８２〜８５の内側表面が真っ直ぐであり（湾曲してない）、鋳造方向に厚みを厚くしており、図７（Ｂ）、（Ｄ）、図８（Ｂ）の短辺８２、８３にはストレートの導水溝８６、８７が、図７（Ｆ）、図８（Ｄ）のバックプレート８８、８９には導水溝９０、９１が、それぞれ形成されている。なお、各鋳型５１、５２、５４の短辺８２は、同一構成のバックプレート９２に取付けられ、各鋳型５１、５２、５４の短辺８３は、同一構成のバックプレート９３に取付けられている。

特開２００３−１３６２０４号公報

しかしながら、前記従来の鋳型には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
図７（Ａ）に示すように、内側表面が湾曲した長辺５６、５９の外面側にストレートの導水溝６２、６３を形成した場合、長辺５６、５９の内側表面から導水溝６２、６３までの距離ａ１、ａ２が、鋳造方向に渡って変動する。このため、各導水溝６２、６３を流れる冷却水により、長辺５６、５９を鋳造方向に渡って均一に冷却できない。更には、長辺５６、５９のみならず、例えば、長辺５６、５９及び短辺８２、８３の全てを鋳造方向に渡って均一に冷却できない。なお、短辺の距離は「ａ３」で図示している。
この現象は、図７（Ｅ）、（Ｆ）に示す鋳型５３、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す鋳型５４、図８（Ｃ）、（Ｄ）に示す鋳型５５でも同様である。

また、図７（Ｃ）に示すように、内側表面が湾曲状態の長辺５７、６０の外面側に、湾曲した導水溝６４、６５を形成した場合、導水溝６４、６５の深さ方向の内幅（深さ）ｂ１、ｂ２が、鋳造方向に渡って変動する（従って、導水溝６４、６５の断面積も変動する）。
このため、冷却水の流速が鋳造方向で異なり（冷却水が均一に流れなくなり）、長辺５７、６０を鋳造方向に渡って均一に冷却できない。更には、長辺５７、６０のみならず、例えば、長辺５７、６０及び短辺８２、８３の全てを鋳造方向に渡って均一に冷却できない。なお、短辺の導水溝の内幅は「ｂ３」で図示している。

従って、従来の鋳型では、鋳型の冷却が鋳造方向で不均一になり、例えば、長辺及び短辺の各面での鋳片の冷却が不均一（形成される凝固シェルの厚みが不均一）となり、鋳片の品質（例えば、鋳片の割れ発生の有無や欠陥の有無等）が損なわれる恐れがあった。
また、その結果、鋳片の製造時には、鋳型の変形量も不均一になる（部分的に極端な変形が発生する）ため、たとえ短辺及び長辺の形状を、鋳片の凝固プロフィールに合わせた形状にしても、その形状が崩れ、鋳片の品質が損なわれる恐れがあった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳型の冷却を鋳造方向に渡って均一にすることで、鋳片の冷却を均一にし、また不均一な鋳型の変形を抑制して、鋳片の品質を向上可能にする連続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、上下方向に貫通した空間部を内側に形成し、外面側が冷却水により冷却され、鋳造方向に厚みが異なる冷却部材と、該冷却部材の外面側にそれぞれ上下方向に並べて配置された複数の締結手段からなる締結手段群によって、該冷却部材を取付ける支持部材とを有し、前記冷却部材の外面側で鋳造方向に設けられた多数の導水溝に冷却水を流すことで、前記冷却部材の冷却を行うと共に、前記空間部に供給された溶鋼の冷却を行って鋳片を製造する連続鋳造用鋳型において、
前記各導水溝を、前記冷却部材の外面側から、該冷却部材の外面に当接する前記支持部材の内面側にかけて形成し、前記各導水溝を流れる冷却水により、前記冷却部材を鋳造方向に渡って均一に冷却する。

本発明に係る連続鋳造用鋳型において、前記導水溝の深さ方向の内幅を、鋳造方向に渡って同一にし、前記冷却部材の内側表面から前記導水溝までの距離を、鋳造方向に渡って同一に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、前記冷却部材は、間隔を有して対向配置された一対の短辺と、該短辺の幅方向両側で対向配置された一対の長辺とで構成され、一方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅とを同一にし、かつ、一方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離とを同一に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、前記冷却部材は、間隔を有して対向配置された一対の短辺と、該短辺の幅方向両側で対向配置された一対の長辺とで構成され、一方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、一方側の前記短辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記短辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅とを同一にし、かつ、一方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、一方側の前記短辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記短辺の内側表面から前記導水溝までの距離とを同一にすることが好ましい。

本発明に係る連続鋳造用鋳型は、各導水溝を、冷却部材の外面側から支持部材の内面側にかけて形成するので、従来のように、冷却部材のみに、又は支持部材のみに、導水溝を形成する場合と比較して、形成する導水溝の形状の自由度を大きくできる。
従って、各導水溝を流れる冷却水により、冷却部材を鋳造方向に渡って均一に冷却するように、各導水溝を形成できるため、不均一な鋳片冷却及び不均一な鋳型の変形を抑制して、鋳片の品質を向上できる。

ここで、導水溝の深さ方向の内幅と、冷却部材の内側表面から導水溝までの距離を、それぞれ鋳造方向に渡って同一にする場合、簡単な構成で、冷却部材を鋳造方向に渡って均一に冷却できる。

そして、冷却部材は長辺であり、一方側の長辺の各導水溝の内幅（深さ）と、他方側の長辺の各導水溝の内幅（深さ）とを同一にし、かつ、一方側の長辺の内側表面から導水溝までの距離と、他方側の長辺の内側表面から導水溝までの距離とを同一にする場合、鋳型を構成する各長辺及び支持部材について、導水溝の内幅（深さ）と長辺の内側表面から導水溝までの距離を、鋳造方向に渡って同一にできる。これにより、各長辺を鋳造方向に渡って均一に冷却できるため、例えば、従来、鋳造方向における２つの長辺の厚みの差に起因して発生していた各長辺の内側表面の温度のバラツキを抑制、更には防止できる。

更に、冷却部材が短辺及び長辺であり、一方側の長辺の各導水溝の内幅（深さ）と、他方側の長辺の各導水溝の内幅（深さ）と、一方側の短辺の各導水溝の内幅（深さ）と、他方側の短辺の各導水溝の内幅（深さ）とを同一にし、かつ、一方側の長辺の内側表面から導水溝までの距離と、他方側の長辺の内側表面から導水溝までの距離と、一方側の短辺の内側表面から導水溝までの距離と、他方側の短辺の内側表面から導水溝までの距離とを同一にする場合、鋳型を構成する全ての短辺及び支持部材と長辺及び支持部材について、導水溝の内幅（深さ）と鋳型の内側表面から導水溝までの距離を、鋳造方向に渡って同一にできる。これにより、各短辺及び各長辺を鋳造方向に渡って均一に冷却できるため、例えば、従来、鋳造方向における２つの長辺の厚みの差と、各短辺の均一厚みとに起因して発生していた各短辺と各長辺の内側表面の温度のバラツキを抑制、更には防止できる。従って、鋳片の冷却を均一にし、また不均一な鋳型の変形を更に抑制して、鋳片の品質を更に向上できる。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る連続鋳造用鋳型の側断面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ矢視断面図である。 （Ａ）は同連続鋳造用鋳型の正断面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る連続鋳造用鋳型の側断面図である。 鋳造時における冷却部材の内側表面の温度を示すグラフである。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ鋳造時における一方側の長辺の変形量を示すグラフ、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ鋳造時における他方側の長辺の変形量を示すグラフである。 （Ａ）は鋳造時における湯面直下での長辺の変形量を示すグラフ、（Ｂ）は鋳造時における鋳造方向中央部での長辺の変形量を示すグラフである。 （Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）はそれぞれ第１〜第３の従来例に係る連続鋳造用鋳型の側断面図、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）はそれぞれ同連続鋳造用鋳型の正断面図である。 （Ａ）、（Ｃ）はそれぞれ第４、第５の従来例に係る連続鋳造用鋳型の側断面図、（Ｂ）、（Ｄ）はそれぞれ同連続鋳造用鋳型の正断面図である。

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）、図２（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、単に鋳型ともいう）１０は、上下方向に貫通した空間部１０ａを内側に形成し、外面側が冷却水により冷却される一対の短辺（冷却部材の一例）１１、１２及び一対の長辺（冷却部材の一例）１３、１４と、この短辺１１、１２及び長辺１３、１４の外面側にそれぞれ上下方向に並べて配置された複数のボルト（締結手段の一例）からなる締結手段群（図示しない）によって、短辺１１、１２及び長辺１３、１４を取付けるバックプレート（支持部材の一例）１５〜１８とを有する。なお、鋳型１０は、スラブ（鋳片の一例）を製造するものであり、一対の短辺１１、１２が間隔を有して対向配置され、一対の長辺１３、１４が短辺１１、１２の幅方向両側で対向配置されたものである。以下、詳しく説明する。

短辺１１、１２はそれぞれ、例えば、厚みが５ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、幅が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度、鋳造方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。この短辺１１、１２は、鏡面対称で同じ構成となっている。
また、長辺１３、１４はそれぞれ、例えば、厚みが５ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、対向配置される一対の短辺１１、１２の間隔（鋳片と接触する幅）を６００ｍｍ以上３５００ｍｍ以下の範囲で変更可能とすることのできる幅を有し、鋳造方向の長さは短辺１１、１２と同程度である。この一方側の長辺１３（固定側長辺ともいう）は、内側表面（溶鋼冷却面）が凹状に湾曲し、他方側の長辺１４（自由側長辺ともいう）は、内側表面（溶鋼冷却面）が凸状に湾曲している。

上記した短辺１１、１２と長辺１３、１４は、銅又は銅合金で構成され、この短辺１１、１２と長辺１３、１４の各外面（裏面）に当接し固定されるバックプレート１５〜１８は、ステンレス又は鋼で構成されている。
この長辺１３とバックプレート１７には、長辺１３の外面側（裏面側）からバックプレート１７の内面側（表面側）にかけて、多数の導水溝１９が鋳造方向に設けられている。また、長辺１４とバックプレート１８にも、長辺１４の外面側からバックプレート１８の内面側にかけて多数の導水溝２０が、短辺１１、１２とバックプレート１５、１６にも、短辺１１、１２の外面側からバックプレート１５、１６の内面側にかけて多数の導水溝２１、２２が、それぞれ鋳造方向に設けられている。なお、対となる短辺のいずれか一方又は双方のみ、又は対となる長辺のいずれか一方又は双方のみについて、短辺又は長辺の外面側からバックプレートの内面側にかけて、多数の導水溝を、鋳造方向に設けてもよい。

具体的には、各導水溝１９は、それぞれ長辺１３の外面側に形成された長辺側溝部２３と、長辺１３の外面に当接するバックプレート１７の内面側に形成され、長辺側溝部２３に鋳造方向に渡って連通するバックプレート側溝部２４とで構成されている。また、各導水溝２０も、長辺１４と、長辺１４の外面に当接するバックプレート１８にそれぞれ形成された長辺側溝部２５とバックプレート側溝部２６とで構成されている。更に、短辺１１、１２、及びこれらの外面に当接するバックプレート１５、１６に形成した導水溝２１、２２も同様である（短辺側溝部とバックプレート側溝部とで構成される）。
この多数の導水溝１９（導水溝２０〜２２も同様）は、例えば、５ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度の範囲内の所定ピッチＰで、長辺１３の幅方向に形成されている。

各導水溝１９（各導水溝２０〜２２も同様）は、長辺１３の内側表面から導水溝１９の内面側底位置までの水平距離（厚み）Ｔ１が、例えば、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度となるように形成されている。また、各導水溝１９（各導水溝２０〜２２も同様）の深さ方向の内幅Ｄ１（長辺側溝部２３の底位置からバックプレート側溝部２４の底位置までの深さ）は、例えば、３ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度であり、幅方向の内幅Ｗは、例えば、３ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度である。
これにより、従来のように、短辺や長辺のみに、又はバックプレートのみに、導水溝を形成する場合と比較して、形成する導水溝の形状の自由度を大きくできる（図７（Ａ）〜（Ｆ）、図８（Ａ）〜（Ｄ）参照）。

上記した各導水溝１９〜２２には、バックプレート１５〜１８に設けられた給水部及び排水部（図示しない）を介して冷却水が流れ、各長辺１３、１４及び各短辺１１、１２を、それぞれ鋳造方向に渡って均一に冷却できる（各長辺１３、１４及び各短辺１１、１２の内側表面の温度を、鋳造方向に渡って均一にできる）。
具体的には、各導水溝１９の深さ方向の内幅Ｄ１（各導水溝１９の断面積）を、鋳造方向（引抜き方向）に渡って同一（冷却水の流速を鋳造方向に渡って略同一）にし、長辺１３の内側表面から各導水溝１９までの距離Ｔ１を、鋳造方向に渡って同一にしている。なお、上記した内幅は、各導水溝２０〜２２の内幅Ｄ２〜Ｄ４（各導水溝の断面積）についても同様であり、また、距離は、長辺１４の内側表面から各導水溝２０までの距離Ｔ２と、短辺１１、１２の内側表面から各導水溝２１、２２までの距離Ｔ３、Ｔ４についても同様である。

ここで、内幅Ｄ１（内幅Ｄ２〜Ｄ４も同様）を鋳造方向に渡って同一にするとは、例えば、形成する導水溝の大きさや加工精度等により、±１０％（好ましくは、±５％）の範囲内で変動する内幅も含まれる。なお、距離Ｔ１（距離Ｔ２〜Ｔ４も同様）についても、±１０％（好ましくは、±５％）の範囲内で変動する距離も含まれる。
上記した各導水溝１９の形状は、各導水溝１９の幅方向の内幅Ｗが同一の場合に適用することが好ましいが、例えば、各導水溝の内幅Ｗが異なる場合は、各導水溝の断面積を、鋳造方向に渡って同一にできる範囲内で、内幅Ｄ１（内幅Ｄ２〜Ｄ４）を変動させることもできる。

更に、ここでは、全ての長辺１３、１４と短辺１１、１２について、長辺１３の各導水溝１９の深さ方向の内幅と、長辺１４の各導水溝２０の深さ方向の内幅と、短辺１１の各導水溝２１の深さ方向の内幅と、短辺１２の各導水溝２２の深さ方向の内幅とを同一（Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４）にし、かつ、長辺１３の内側表面から導水溝１９までの距離と、長辺１４の内側表面から導水溝２０までの距離と、短辺１１の内側表面から導水溝２１までの距離と、短辺１２の内側表面から導水溝２２までの距離とを同一（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４）にしている。
これにより、全ての長辺１３、１４と短辺１１、１２を鋳造方向に渡って均一に冷却できる。

しかし、２つの長辺のみ、即ち一方側の長辺の各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の長辺の各導水溝の深さ方向の内幅とを同一にし、一方側の長辺の内側表面から各導水溝までの距離と、他方側の長辺の内側表面から各導水溝までの距離とを同一にすることもできる。
これにより、２つの長辺を鋳造方向に渡って均一に冷却できる。
なお、２つの長辺のいずれか一方、又は２つの短辺のいずれか一方について、各導水溝の深さ方向の内幅を同一にし、各長辺の内側表面から各導水溝までの距離を同一にすることもできる。

以上に示した鋳型１０の使用にあっては、各導水溝１９〜２２に、鋳型１０の下部から上部へ向けて冷却水を流すことにより、短辺１１、１２、及び長辺１３、１４の冷却を行うと共に、鋳型１０内の空間部１０ａに供給された溶鋼の冷却を行う。
これにより、例えば、幅が６００ｍｍ以上３５００ｍｍ以下程度、厚みが５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度のスラブを製造できる。

なお、以上に示した鋳型１０は、固定側長辺１３の内側表面が凹状に湾曲し、自由側長辺１４の内側表面が凸状に湾曲した湾曲型の連続鋳造機に使用する鋳型であるが、上記した各導水溝の構成は、図３に示す垂直曲げ型の連続鋳造機に使用する連続鋳造用鋳型３０（以下、単に鋳型３０ともいう）にも、勿論適用できる。以下、簡単に説明する。
鋳型３０は、図３に示すように、間隔を有して対向配置された一対の短辺（冷却部材の一例）３１、３２と、短辺３１、３２の幅方向両側で対向配置された一対の長辺（冷却部材の一例）３３、３４と、短辺３１、３２及び長辺３３、３４の外面側にそれぞれ固定されたバックプレート（支持部材の一例）３５、３６とを有する。

一対の長辺３３、３４は、鏡面対称で同じ構成となっており、長辺３３、３４の各内側表面が真っ直ぐであり（湾曲してない）、長辺３３、３４の各厚みを鋳造方向に厚くしている。なお、一対の短辺３１、３２も、鏡面対称で同じ構成となっている。
この一方の長辺３３とバックプレート３５には、長辺３３の外面側からバックプレート３５の内面側にかけて、多数の導水溝３７が鋳造方向に設けられている。また、他方の長辺３４とバックプレート３６にも、長辺３４の外面側からバックプレート３６の内面側にかけて、多数の導水溝３８が鋳造方向に設けられている。
ここで、各導水溝３７（各導水溝３８も同様）の深さ方向の内幅Ｄ５（各導水溝３７の断面積）は、上記した内幅Ｄ１と同一の構成にでき、また長辺３３の内側表面から各導水溝３７までの距離Ｔ５（長辺３４の内側表面から各導水溝３８の距離も同様）も、上記した距離Ｔ１と同一の構成にできる。

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、導水溝の構造が、短辺及び長辺（冷却部材）の内側表面の温度に及ぼす影響について、図４を参照しながら説明する。
図４は、ＦＥＭ解析（有限要素法を用いた解析、以下同様）により得られたシミュレーション結果である。ここで、シミュレーションを行うに際しては、実施例として、図１、図２に示す鋳型の構成を用い、従来例として、図１、図２に示す鋳型のうち、バックプレートのみに導水溝が形成された（長辺及び短辺に導水溝が形成されていない）鋳型の構成を用いた。

具体的には、実施例の鋳型の構成は、全ての長辺と短辺について、各導水溝の深さ方向の内幅を鋳造方向に渡って同一（Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４）にし、かつ各短辺及び各長辺の内側表面から各導水溝までの距離を鋳造方向に渡って同一（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４）にしている。
一方、従来例の鋳型の構成は、内側表面が湾曲した長辺のバックプレートに、ストレートの導水溝が形成されているため（図７（Ｅ）参照）、長辺の内側表面から導水溝までの距離が、鋳造方向に渡って変動している。従って、全ての長辺と短辺について、各導水溝の深さ方向の内幅が鋳造方向で異なり、かつ各短辺及び各長辺の内側表面から各導水溝までの距離が鋳造方向で異なっている。

図４に示すように、従来例の鋳型は、上記した構成であるため、鋳造方向の各位置において、固定側長辺、自由側長辺、及び短辺の各内側表面の温度にバラツキが発生している。
一方、実施例の鋳型は、上記した構成であるため、鋳造方向の各位置において、全ての長辺と短辺の内側表面の温度を同等にでき、全ての長辺と短辺から鋳片を均一に冷却することが可能になることが分かった。
なお、２つ（又は１つ）の長辺のみ、又は２つ（１つ）の短辺のみ、各導水溝の深さ方向の内幅を鋳造方向に渡って同一にし、かつ各長辺又は短辺の内側表面から各導水溝までの距離を鋳造方向に渡って同一にする場合も、従来例より鋳片を均一に冷却できることが分かった。

次に、導水溝の構造が、上記した実施例及び従来例の鋳型の長辺の変形量に及ぼす影響について、図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。
図５（Ａ）〜（Ｄ）は、ＦＥＭ解析により得られたシミュレーション結果である。ここで、図５（Ａ）、（Ｂ）は固定側長辺の変形量を、（Ｃ）、（Ｄ）は自由側長辺の変形量を、それぞれ示している。また、図５（Ａ）、（Ｃ）は、長辺にバックプレートを固定するためのボルト部分での変形量を、図５（Ｂ）、（Ｄ）は、長辺の幅方向に隣り合うボルト間部分での変形量を、それぞれ示している。

図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、実施例の変形量は従来例と比較して、いずれも小さくなることが分かった。これは、図４に示すように、実施例では、冷却水による長辺の冷却が均一に行われたことによる。
なお、２つ（又は１つ）の長辺のみ、又は２つ（１つ）の短辺のみ、各導水溝の深さ方向の内幅を鋳造方向に渡って同一にし、かつ各長辺又は短辺の内側表面から各導水溝までの距離を鋳造方向に渡って同一にする場合も、従来例より変形量を小さくできることが分かった。

また、図５（Ａ）、（Ｃ）について、湯面直下（メニスカス位置から下方へ５０ｍｍ位置）での固定側長辺と自由側長辺の変形量を図６（Ａ）に、鋳造方向中央部での固定側長辺と自由側長辺の変形量を図６（Ｂ）に、それぞれ示す。
図６（Ａ）、（Ｂ）から、実施例の変形量は従来例と比較して、いずれも小さくなることが明らかである。
従って、本発明の連続鋳造用鋳型を使用することで、鋳型の変形の程度を、従来の鋳型よりも抑制することができ、例えば、鋳造中の鋳型のテーパ崩れの抑制、更には防止が、可能にな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。
例えば、連続鋳造用鋳型は、冷却部材の外側にバックプレートが配置された構造であれば、前記実施の形態に示した構造に限定されるものではなく、例えば、ブルーム（例えば、幅及び厚みが２００〜７００ｍｍ程度）を製造するものでもよい。

１０：連続鋳造用鋳型、１０ａ：空間部、１１、１２：短辺（冷却部材）、１３、１４：長辺（冷却部材）、１５〜１８：バックプレート（支持部材）、１９〜２２：導水溝、２３：長辺側溝部、２４：バックプレート側溝部、２５：長辺側溝部、２６：バックプレート側溝部、３０：連続鋳造用鋳型、３１、３２：短辺（冷却部材）、３３、３４：長辺（冷却部材）、３５、３６：バックプレート（支持部材）、３７、３８：導水溝

Claims (4)

1. 上下方向に貫通した空間部を内側に形成し、外面側が冷却水により冷却され、鋳造方向に厚みが異なる冷却部材と、該冷却部材の外面側にそれぞれ上下方向に並べて配置された複数の締結手段からなる締結手段群によって、該冷却部材を取付ける支持部材とを有し、前記冷却部材の外面側で鋳造方向に設けられた多数の導水溝に冷却水を流すことで、前記冷却部材の冷却を行うと共に、前記空間部に供給された溶鋼の冷却を行って鋳片を製造する連続鋳造用鋳型において、
   前記各導水溝を、前記冷却部材の外面側から、該冷却部材の外面に当接する前記支持部材の内面側にかけて形成し、前記各導水溝を流れる冷却水により、前記冷却部材を鋳造方向に渡って均一に冷却することを特徴とする連続鋳造用鋳型。
2. 請求項１記載の連続鋳造用鋳型において、前記導水溝の深さ方向の内幅を、鋳造方向に渡って同一にし、前記冷却部材の内側表面から前記導水溝までの距離を、鋳造方向に渡って同一にしたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
3. 請求項２記載の連続鋳造用鋳型において、前記冷却部材は、間隔を有して対向配置された一対の短辺と、該短辺の幅方向両側で対向配置された一対の長辺とで構成され、一方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅とを同一にし、かつ、一方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離とを同一にしたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
4. 請求項２記載の連続鋳造用鋳型において、前記冷却部材は、間隔を有して対向配置された一対の短辺と、該短辺の幅方向両側で対向配置された一対の長辺とで構成され、一方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記長辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、一方側の前記短辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅と、他方側の前記短辺の前記各導水溝の深さ方向の内幅とを同一にし、かつ、一方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記長辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、一方側の前記短辺の内側表面から前記導水溝までの距離と、他方側の前記短辺の内側表面から前記導水溝までの距離とを同一にしたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。

Images