JP7037670B2

JP7037670B2 - 鋳型

Info

Publication number: JP7037670B2
Application number: JP2020564092A
Authority: JP
Inventors: ヨンキム，ソン; ジュンイ，ヒョン; チョルチョ，キョン; ジョンキム，ジ; ジンチョ，ヒョン
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: CN112118924B; WO2019221469A1; KR102074364B1; KR20190130430A; CN112118924A; EP3795273C0; EP3795273A4; JP2021521016A; EP3795273B1; EP3795273A1

Description

本発明は、鋳型に係り、さらに詳しくは、鋳片の欠陥の発生及び鋳型の損傷を抑制もしくは防止することのできる鋳型に関する。

一般に、鋳片は、モールド（鋳型）に収められた溶鋼が冷却帯を経て冷却されながら製造される。例えば、連続鋳造工程は、一定の内部形状を有する鋳型に溶鋼を注入し、鋳型内において半凝固された鋳片を連続して鋳型の下側に引き抜いてスラブ、ブルーム、ビレット、ビームブランクなどの様々な形状の製品を製造する工程である。鋳片は、長辺部と短辺部とを組み合わせた形状の長方形の鋳型を用いて製造されている。
溶鋼がノズルを介して鋳型の内部に供給されると、凝固シェルが鋳型内の溶鋼の湯面から形成され始めるが、下方に向かって進むにつれて凝固シェルが厚くなる。また、凝固シェルは、下方に向かって進むにつれて温度が下がってこれによる凝固収縮が生じるが、これを鋳型で補償することができなければ、鋳型と鋳片との間に空気層が生成されてしまう。空気層が形成されれば、鋳型と溶鋼または鋳片との間の伝熱能が減って凝固遅延現象が生じ、これに伴い、鋳片にブレークアウト（Ｂｒｅａｋ‐ｏｕｔ）及びひび割れが生じてしまう。

このような問題を解消するために、鋳型の上部の幅に比べて下部の幅の方をさらに狭くして鋳型に傾斜をつけていた。すなわち、鋳片の長辺の凝固収縮率は、鋳型の短辺部に傾斜をつけて、長辺部の上部の幅に比べて長辺部の下部の幅の方をさらに狭くして補償し、鋳片の短辺の凝固収縮率を鋳型の長辺部と接する短辺部の側面に傾斜をつけて、短辺部の上部の幅に比べて短辺部の下部の幅の方をさらに狭くすることにより補償する。
一方、上記のように、鋳片の長辺の凝固収縮率を補償するために、短辺部の勾配（傾斜度、傾き）を調節して、一対の長辺部と締結する。そして、鋳片の短辺方向への凝固収縮率を補償するために、長辺部と接する短辺部の側面に傾斜をつけて、短辺部は、上部から下部に向かって進むにつれてその幅が狭くなるように製造される。このとき、長辺部と短辺部との締結に際して、短辺部の全体の勾配を調節もしくは変更することにより、鋳片の長辺の凝固収縮率を調節することができるが、短辺部の側面の勾配は変更することができない。

したがって、鋳片の長辺の凝固収縮率は、短辺部の配設勾配を調節することにより補償したり、短辺部に多段テーパ（ｍｕｌｔｉ－ｔａｐｅｒ）をつけて上下部の位置別にテーパの量を異ならせて補償したりするが、通常、鋳片の短辺方向への凝固収縮率は長辺に比べてその補償の度合いをさらに小さくし、上下部の位置別のその度合いを調節することができず、同じ量を補償している。
このため、鋳片の短辺方向への凝固収縮率の補償の度合いを増やすために、従来には、鋳型の短辺部の配設勾配をさらに大きくしていた。ところが、この場合、鋳片の短辺と鋳型の短辺部との間に摩耗が生じ、これに伴い、鋳型の寿命が短くなり、しかも、鋳片の品質が低下してしまうという問題がある。

韓国公開特許第１０－２０１３－００７４８９８号公報

本発明の目的とするところは、寿命が延ばされ、かつ、鋳片との摩耗を抑えることのできる鋳型を提供することにある。
本発明のまた他の目的とするところは、凝固シェルの凝固収縮率を補償することのできる鋳型を提供することにある。

本発明の鋳型は、内部空間に注入された溶鋼を凝固させる鋳型であって、前記内部空間を有するボディと、前記ボディの内面から前記内部空間に向かって突設され、下側に向かって進むにつれて前記内面から内部空間に向かっての突出長さが次第に減少する凸部材と、を備え、前記ボディは、それぞれが一方向に延設され、延長方向と交わる方向に向かい合うように配設された一対の長辺部材と、それぞれが前記長辺部材と交わるように延設されて、前記一対の長辺部材の間を密閉し、向かい合って配設された一対の短辺部材と、を備え、前記凸部材は、短辺部材に形成され、前記凸部材の上部と前記ボディの上部とが同じ高さに位置し、前記凸部材の上下方向への延長長さは、前記ボディの上下方向への延長長さに比べてさらに短く、前記凸部材の上下方向への延長長さは、前記短辺部材の上下方向への延長長さの０．５超え、１未満であることを特徴とする。

上下方向の前記凸部材の幅が同じであることがよい。
前記凸部材の幅は、下側に向かって進むにつれて次第に減少することが好ましい。
前記凸部材の幅が前記ボディの幅に比べてさらに狭いことがよい。
前記凸部材の幅が前記ボディの幅と同じであることができる。

前記凸部材の幅が下側に向かって進むにつれて次第に減少するに当たって、一定の割合で減少することが好ましい。
前記ボディ内面と前記凸部材との境界線が直線であることがよい。
前記凸部材の幅が下側に向かって進むにつれて次第に減少するに当たって、不均一な割合で減少することができる。
前記ボディ内面と前記凸部材との境界線が曲線であることができる。

前記境界線は、前記凸部材の外側に向かって凸となる形状であることがよい。
前記境界線は、前記凸部材の内側に向かって凹んだ形状であることがよい。

前記一対の短辺部材間の離間距離が下側に向かって進むにつれて次第に減少するように傾いて配置されることがよい。
前記長辺部材と当接する前記短辺部材の側面が下側に向かって進むにつれて前記短辺部
材の幅方向の中心に向かって傾いた形状であることができる。
前記ボディは、鋳造される鋳片の隅角部に面取り面を形成するように、前記短辺部材の
延長方向の両側の端部に形成された突出部材を備えることが好ましい。

本発明によれば、本発明の実施形態に係る鋳型は、従来に比べて凝固シェルの収縮に伴う表面欠陥及びブレークアウトを抑制もしくは防止することができる。すなわち、本発明の実施形態に係る鋳型は、従来に比べて凝固シェルの収縮に対する補償率がさらに向上する。特に、本発明の実施形態に係る鋳型は、従来に比べて凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率が向上する。したがって、鋳型の内面と凝固シェルとの間に隙間（ｇａｐ）が生じることを抑制もしくは防止することができて、これによる凝固遅延現象を抑制もしくは防止することができる。
また、短辺部の側面の勾配をさらに大きくしなくても、凝固シェルの短辺における収縮に対する補償率を向上させることができる。
一方、従来には、凝固シェルの短辺方向への凝固収縮率を増やすために、短辺部の配設勾配をさらに大きくしていたが、このとき、鋳片の短辺と鋳型の短辺部との間に摩耗が生じ、これに伴い、鋳型の寿命が短くなり、しかも、鋳片の品質が低下してしまうという問題があった。
しかしながら、本発明の実施形態によれば、短辺部の配設勾配をさらに大きくしなくても、凝固シェルの短辺方向への収縮に対する補償率を向上させることができて、摩耗による鋳型の損傷を抑制もしくは防止することができる。

通常の連続鋳造装置の要部を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。本発明の第１の実施形態に係る鋳型において、一対の短辺部間の離間距離が下側に向かって進むにつれて次第に減少するように配設されたことを説明するための正面図である。本発明の第１の実施形態に係る鋳型において、長辺部に触れる短辺部の側面が傾いた形状を説明するための正面図である。本発明の第１の実施形態に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第１の実施形態に係る鋳型における、凝固シェルを説明する図であって、（ａ）は上部に形成された凝固シェル、（ｂ）は下部に形成された凝固シェルを示す。本発明の第１の実施形態に係る短辺部において、凸部材の形状、短辺部の幅、凸部材の幅を説明する図である。本発明の第１の実施形態に係る短辺部において、短辺部の内面の延長長さを説明するための図であって、（ａ）は凸部材が形成された短辺部の内面の延長長さ、（ｂ）は従来の短辺部の内面の延長長さを示す。本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第２の実施形態に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第３の実施形態に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第４の実施形態に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第４の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第４の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。本発明の第５の実施形態に係る短辺部を示す図である。本発明の第６の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。本発明の第７の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。本発明の第７の実施形態に係る鋳型の短辺部を示す立体図である。従来の鋳型を示す立体図である。従来の鋳型における凝固シェルを説明する図であり、（ａ）は鋳型の上部、（ｂ）鋳型の下部を示す。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態についてより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全なものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。
図１は、通常の連続鋳造装置の要部を示す図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る鋳型において、一対の短辺部間の離間距離が下側に向かって進むにつれて次第に減少するように配設されたことを説明するための正面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る鋳型において、長辺部に触れる短辺部の側面が傾いた形状を説明するための正面図である。

図５は本発明の第１の実施形態に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は、内面の方向から眺めた立体図、（ｂ）は、内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る短辺部において、短辺部の側面の方向から眺めた図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。
図６は，本発明の第１の実施形態に係る鋳型における、凝固シェルを説明する図であって、（ａ）は上部に形成された凝固シェル、（ｂ）は下部に形成された凝固シェルを示す。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る短辺部において、凸部材の形状、短辺部の幅、凸部材の幅を説明する図である。図８は、本発明の第１の実施形態に係る短辺部において、短辺部の内面の長さを説明するための図であって、（ａ）は凸部材が形成された短辺部の内面の延長長さ、（ｂ）は従来の短辺部の内面の延長長さを示す。

図１に示したとおり、連続鋳造装置は、製鋼工程において精錬された溶鋼が入れられる取鍋（ｌａｄｌｅ）１０と、取鍋１０に連結される注入ノズルを介して溶鋼を供給されてこれを一時的に貯留するタンディッシュ（ｔｕｎｄｉｓｈ）２０と、タンディッシュ２０に貯留された溶鋼を引き渡されて一定の形状に初期凝固させる鋳型（ｍｏｌｄ）３００と、タンディッシュ２０の溶鋼を鋳型３００に供給する浸漬ノズル（以下、ノズルと称する）２２と、を備える。
また、鋳型３００の下部に配備されて鋳型３００から引き抜かれた未凝固鋳片１を冷却させながら一連の成形作業を行うように複数のセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）５０が連続して配列された冷却帯４０を備える。

鋳型３００は、タンディッシュ２０から溶鋼を引き渡され、溶鋼を一定の形状に初期凝固させる。実施形態に係る鋳型３００は、内部空間を有するボディ及びボディの内面から内部空間に向かって突設され、下側に向かって進むにつれて前記内面から内部空間に向かっての突出長さが次第に減少する形状の凸部材３２２を備える。
本発明の実施形態に係るボディは、それぞれが一方向に延設され、延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設された一対の長辺部３１０及びそれぞれが長辺部３１０と交差または直交する方向に延設され、その延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設された一対の短辺部３２０を備える。そして、本発明の実施形態に係る一対の短辺部３２０は、内部空間に向かって突設され、下側に向かって進むにつれて突出長さが次第に減少する形状の凸部材３２２を備える。

本発明の実施形態に係る鋳型３００の構成について再び説明すると、それぞれが一方向に延設され、延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設された一対の長辺部３１０及びそれぞれが長辺部３１０と交差または直交する方向に延設され、その延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設され、鋳型３００の内部空間に向かって突設された凸部材３２２を有する一対の短辺部３２０を備える。

以下、長辺部３１０の延長方向をＸ軸方向と称し、短辺部３２０の延長方向をＹ軸方向と称する。このため、一対の長辺部３１０の離間方向はＹ軸方向となり、一対の短辺部３２０の離間方向はＸ軸方向となる。
一対の長辺部３１０のそれぞれは、上記のように、Ｘ軸方向に延設され、Ｘ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向に互いに離れて配置される。このため、一対の長辺部３１０は、Ｙ軸方向に向かい合うように配置される。以下、一対の長辺部３１０を第１及び第２の長辺部３１０と称する。
一対の短辺部３２０は、Ｙ軸方向に延設され、Ｙ軸方向または長辺部３１０の延長方向と直交する方向であるＸ軸方向に互いに離れて配置される。このため、一対の短辺部３２０は、Ｘ軸方向に向かい合うように配置される。このとき、一対の短辺部３２０間の離間距離は、長辺部３１０の延長長さに比べてさらに小さくてもよい。もちろん、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、一対の短辺部３２０間の離間距離を長辺部３１０の延長方向に等しくしてもよい。以下、一対の短辺部３２０を第１及び第２の短辺部３２０と称する。

このような鋳型３００は、短辺部３２０と長辺部３１０とが互いに連結または結合されてなる。例えば、第１の短辺部３２０の延長方向の一方の端が第１の長辺部３１０の内面と連結され、かつ、他方の端が第２の長辺部３１０の内面と連結され、第２の短辺部３２０の延長方向の一方の端が第１の長辺部３１０の内面と連結され、かつ、他方の端が第２の長辺部３１０の内面と連結される。
一方、鋳型３００内に溶鋼Ｍが注入されると、まず、鋳型３００の内面に沿って凝固が始まり、これにより、前記鋳型３００の内面に沿って凝固シェルＣが形成される。そして、凝固シェルＣは、下部に向かって進むにつれて次第に厚くなり、鋳型３００による冷却及び鋳型３００の外部における冷却により縮まる。

このとき、凝固シェルＣは、鋳型３００の内面の延長方向に主として縮まる。すなわち、鋳型３００の長辺部３１０の延長方向及び短辺部３２０の延長方向に縮まる。図２５に基づいてより具体的に説明すると、鋳型３００の長辺部３１０に沿って形成された凝固シェル（以下、長辺凝固シェルＬＣと称する）が長辺部３１０の延長方向（Ｘ軸方向）に主として縮まり、鋳型３００の短辺部３２０に沿って形成された凝固シェル（以下、短辺凝固シェルＳＣと称する）が短辺部３２０の延長方向（Ｙ軸方向）に主として縮まる。そして、凝固シェルＣは下部に向かって進むにつれて次第に厚くなり、これにより、図２５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、鋳型３００の上部の厚さに比べて、鋳型３００下部の長辺凝固シェルＬＣ及び短辺凝固シェルＳＣの厚さの方がさらに厚い。

このような凝固シェルＣの凝固収縮により、長辺凝固シェルＬＣは、その上部から下部に向かって進むにつれてその延長長さ（Ｘ軸方向の長さ）が次第に減少し、短辺凝固シェルＳＣは、その上部から下部に向かって進むにつれてその延長長さ（Ｙ軸方向の長さ）が次第に減少する。このとき、長辺凝固シェルＬＣ及び短辺凝固シェルＳＣのそれぞれは、その延長方向の中心に向かって縮まる。このため、図２５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、上部の長さに比べて、下部の長辺凝固シェルＬＣ及び短辺凝固シェルＳＣの長さの方がさらに短い。
凝固シェルＣの収縮は、鋳型３００の内面と凝固シェルＣとの間に空気層または隙間（ｇａｐ）を生じさせるが、主としてその延長方向の中心に向かって縮まるので、長辺部３１０と短辺部３２０とが連結される鋳型３００の隅角部に主として隙間（ｇａｐ）が生じる（図２５の（ｂ）参照）。これにより、鋳型３００と溶鋼Ｍまたは鋳型３００と凝固シェルＣとの間の伝熱能が減少し、凝固遅延現象が生ずる。これに伴い、鋳片にブレークアウト（Ｂｒｅａｋ‐ｏｕｔ）及びひび割れが生じる。

かような問題を解消すべく、一般に、内部の幅が下部に向かって進むにつれて次第に減少するように鋳型３００を設ける。
より具体的に説明すると、第１及び第２の短辺部３２０が向かい合うように配置されるに当たって、図２及び図３に示したとおり、第１及び第２の短辺部３２０のそれぞれは、下側に向かって進むにつれて長辺部３１０の延長方向（Ｘ軸方向）の中心に次第に近づくように傾いて配設される。換言すれば、第１の短辺部３２０と第２の短辺部３２０との離間距離が下側に向かって進むにつれて次第に減少するように傾いて配設される。このため、第１の短辺部３２０と第２の短辺部３２０との上部離間距離ＳＬに比べて、下部離間距離ＳＬの方がさらに短い。要するに、このような第１の短辺部３２０と第２の短辺部３２０との離間距離の変化は、鋳片の長辺の長さが下側に向かって進むにつれて次第に減少することを意味する。

このとき、第１及び第２の短辺部３２０が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように配置されるに当たって、その勾配は長辺凝固シェルＬＣの収縮率に応じて可変となる。すなわち、長辺凝固シェルＬＣが下部に向かって進むにつれてその延長長さが次第に減少する収縮率に応じて、一対の短辺部３２０が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように配置される勾配を調節することができる。
これにより、たとえ下部に向かって進むにつれて長辺凝固シェルＬＣが縮まるとしても、下部に向かって進むにつれて次第に近づき合う一対の短辺部３２０により、凝固シェルＣと鋳型の内壁、より具体的には、長辺凝固シェルＬＣの両端と短辺部３２０との間の隙間（ｇａｐ）の発生が防止もしくは抑制される。

ここで、一対の短辺部３２０が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように配置することは、換言すれば、凝固シェルＣの長辺方向への収縮を補償することであるといえる。したがって、長辺凝固シェルＬＣの凝固収縮に伴う表面欠陥及びブレークアウト（Ｂｒｅａｋ‐ｏｕｔ）の発生を防止もしくは抑制することができる。
また、第１及び第２の短辺部３２０のそれぞれは、その下側に向かって進むにつれてその延長長さＳＷが次第に減少するように形成される。換言すれば、図４に示すように、第１及び第２の短辺部３２０のそれぞれは、下部に向かって進むにつれてその延長長さＹ（軸方向への延長長さ）ＳＷが次第に減少するように形成される。

以下では、短辺部３２０のＹ軸方向の長さを短辺部の幅ＳＷと称する。短辺部３２０の幅について再び説明すると、下側に向かって進むにつれてその幅ＳＷが次第に減少するように形成される。このため、第１及び第２の短辺部３２０のそれぞれは、その上部の幅ＳＷに比べて下部の幅ＳＷの方がさらに狭い。これにより、第１及び第２の長辺部３１０は、下部に向かって進むにつれてその離間距離が次第に減少する。
ここで、第１及び第２の短辺部３２０のそれぞれの幅ＳＷが下部に向かって進むにつれて次第に減少するということは、換言すれば、長辺部３１０と当接する短辺部３２０の両側面が傾斜面であることを意味する。すなわち、図４に示すように、第１及び第２の短辺部３２０の両側面は、上部から下部に向かって進むにつれて前記短辺部３２０の幅方向の中心に次第に近づくように傾いた形状であってもよい。このため、第１及び第２の短辺部３２０は、下部に向かって進むにつれてＹ軸方向の長さ、つまり、幅ＳＷが次第に減少する。

このように、鋳型３００の短辺部３２０の側面を傾けて形成して、前記短辺部と当接するように配置される長辺部３１０が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように配置することは、短辺凝固シェルＳＣの収縮による表面欠陥及びブレークアウトの発生を抑えるためである。
すなわち、短辺凝固シェルＳＣは、収縮により下部に向かって進むにつれてその延長長さが次第に減少するが、短辺部３２０の両側面が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように傾けて形成して、第１及び第２の長辺部３１０間の離間距離が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うようにすることで、鋳型３００と凝固シェルＣ、より具体的には、短辺凝固シェルＳＣの両端と長辺部３１０との間の隙間（ｇａｐ）の発生が防止もしくは抑制される。

ここで、短辺部３２０の両側面を傾けて形成すること、または第１及び第２の長辺部３１０間の離間距離が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うようにすることは、換言すれば、凝固シェルＣの短辺方向への収縮を補償することであるといえる。したがって、短辺凝固シェルＳＣの凝固収縮に伴う表面欠陥及びブレークアウトの発生を抑えることができる。

上記のように、鋳片または凝固シェルＣの長辺方向への凝固収縮の補償は、第１及び第２の短辺部３２０が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うようにする勾配を調節することにより調節することができる。
ところが、短辺部３２０の両側面は、短辺部３２０の製造に際してその勾配が決定されるものであり、長辺部３１０との締結の際に可変にすることができない。そして、鋼種、操業条件などに応じて凝固収縮率が異なるため、短辺部３２０の側面の勾配を十分に大きくすることができない。これは、凝固シェルＣの短辺方向への凝固収縮率を十分に補償できるほどに短辺部３２０の両側面の勾配を大きくすることができないことを意味する。

したがって、短辺部３２０の両側面が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように傾けて、たとえ第１及び第２の長辺部３１０間の離間距離を下部に向かって次第に減少させたとしても、前記第１の長辺部３１０と第２の長辺部３１０との離間距離が下部に向かって進むにつれて次第に減少する減少率と短辺凝固シェルＳＣの収縮率とが一致もしくは同期化され難く、その差分が大きいことがある。
このため、たとえ短辺部３２０の両側面が下部に向かって進むにつれて次第に近づき合うように傾けて形成するとしても、鋳型３００が凝固シェルＣの短辺方向への収縮を十分に補償することができないため、図２５の（ｂ）に示すように、隙間（ｇａｐ）が依然として生じる。

したがって、本発明の実施形態においては、鋳型３００内において前記鋳型３００の内面と凝固シェルＣとの間に隙間（ｇａｐ）が生じることを防止もしくより抑制することのできる鋳型３００を提供する。換言すれば、鋳型３００の内面と凝固シェルＣとの間に離隔もしくは隙間（ｇａｐ）が生じることなく、鋳型３００の内面と凝固シェルＣとの触れ合いが円滑に行われるようにする鋳型３００を提供する。
このために、本発明の実施形態においては、鋳型３００の短辺部３２０の内面が、図２及び図５に示すように、鋳型３００の内部空間に向かって突出する形状もしくは凸となる形状であり、上部の突出の度合いを下部の突出の度合いに比べてさらに大きくする。

以下、本発明の実施形態に係る短辺部３２０について詳しく説明する。まず、短辺部３２０の幅方向、すなわち、Ｙ軸方向の形状について説明する。
短辺部３２０のＸ軸方向の両面の一方の面は、鋳型３００の外側に露出される外面であり、他方の面は、鋳型３００の内部空間に露出されて、溶鋼Ｍまたは凝固シェルＣに直接的に触れる内面である。本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面は、幅方向の両周縁から中心に向かって上向きに傾いた形状であり、その傾いた形状が曲げ率を有する形状、すなわち、凸状であってもよい。

以下、説明をしやすくするために、短辺部３２０が長辺部３１０と交差または直交するようにＹ軸方向に延設された短辺部材３２１及び短辺部材３２１の内面から鋳型３００の内部空間に向かってまたはＸ軸方向に突設され、短辺部材３２１の延長方向であるＹ軸方向に延設された凸部材３２２を備えることを想定して説明する。

また、凸部材３２２のうちＹ軸方向の長さを凸部材３２２の幅ＰＷと称する。さらに、凸部材３２２のうち、短辺部材３２１から鋳型３００の内部空間に向かって突出した長さ、すなわち、Ｘ軸方向の長さを突出長さＡと称する。そして、凸部材３２２のＸ軸方向の両側面において、一方の面は短辺部材３２１と接触または連結され、他方の面は鋳型３００の内部空間に臨んでいるため、溶鋼Ｍまたは凝固シェルＣに触れる面であって、前記他方の面は凸部材３２２の内面または短辺部３２０の内面である。
凸部材３２２が短辺部材３２１の延長方向、すなわち、幅方向（Ｙ軸方向）に延設されるに当たって、その延長方向の両端から中心に向かって進むにつれて突出長さＡが次第に増加する形状である。凸部材３２２の幅方向において、最大の突出長さＡを有する個所または領域は、前記凸部材３２２の幅方向の中心となる個所であってもよい。したがって、凸部材３２２の内面は、幅方向の両端から中心に向かって上向きに傾いた形状であってもよい。

凸部材３２２の形状について別の言い方をすれば、前記凸部材３２２は、幅方向の中心から両端に向かって進むにつれて突出長さＡが次第に減少し、凸部材３２２の内面は、幅方向の中心から両端に向かって下向きに傾いた形状であってもよい。
したがって、本発明の実施形態に係る凸部材３２２は、鋳型３００の内部空間に向かって凸となる形状であってもよい。そして、短辺部３２０または凸部材３２２の内面は、幅方向に勾配を有するように形成されるに当たって、Ｙ軸方向に勾配が可変となってもよい。すなわち、曲げ率を有していてもよい。

そして、凸部材３２２の幅ＰＷは、図５及び図７に示すように、短辺部材３２１の幅ＳＷに比べてさらに狭くてもよい。このとき、凸部材３２２の幅方向の中心と短辺部材３２１の幅方向の中心とが同心をなすようにすることが好ましい。このため、図７に示したとおり、凸部材３２２の幅方向の両端の外側の領域は、短辺部材の内面であって、平面であってもよい。
このように、凸部材３２２の幅ＰＷが短辺部材３２１の幅ＳＷに比べてさらに狭く、凸部材３２２の幅方向の中心と短辺部材３２１の幅方向の中心とが同心をなすように形成される場合、短辺部３２０の内面は、凸部材３２２の内面と、前記凸部材３２２の内面の外側に相当する短辺部材３２１の内面と、を含む。

以下、第１の実施形態に係る短辺部３２０の上下方向、すなわち、Ｚ軸方向について説明する。
第１の実施形態に係る短辺部３２０または凸部材３２２の内面は、Ｙ軸方向の両端から中心に向かって進むにつれてその突出長さＡが次第に増加する形状である。このとき、凸部材３２２の上下方向（Ｚ軸方向）において、図５の（ａ）から（ｄ）に示したとおり、上部の突出長さＡは、下部の突出長さＡに比べてさらに長く形成する。換言すれば、凸部材３２２の上部の突出長さＡに比べて下部の突出長さＡの方がさらに短い。このとき、上下方向の突出長さＡの変化の形状は、勾配が変わらない領域なしに、上部から下部に向かって連続して次第に減少する形状であってもよい（図５の（ｃ）参照）。もちろん、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、上下方向（Ｚ軸方向）の突出長さＡの変化の形状は、上部から下部に向かって進むにつれて次第に減少する傾向を有するが、その上下方向の一部の領域においては突出長さＡが変わり、他の一部の領域においては突出長さＡが変わらない階段状であってもよい。

短辺部材３２１の内面に、鋳型３００の内側に向かって突出するようにまたは凸となるように凸部材３２２が形成され、凸部材３２２の突出長さＡが、上部が下部に比べてさらに長く、下部に向かって進むにつれて次第に短くなるように形成されれば、短辺部３２０内面のうちの少なくとも一部、特に、上部の長さは従来に比べてさらに長くなる。
すなわち、本発明の実施形態と従来の短辺部３２０において、その幅ＳＷは同じであってもよい。しかしながら、本発明の実施形態に係る鋳型３００の場合、短辺部材３２１から鋳型３００の内部空間に向かって突出した凸部材３２２が形成され、上部から下方に向かって延設される。このため、少なくとも凸部材３２２が形成された短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬは、従来の短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬに比べてさらに長い（図８参照）。すなわち、凸部材３２２の突出長さＡに見合う分だけ短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが増加する。

ここで、短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬとは、短辺部３２０の内面のＹ軸方向の両端の一つである一方の端Ｅ_１から他方の端Ｅ_２へと向かう、または他方の端から一方の端に向かう経路の長さのことをいう。本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面は、凸部材３２２により、直線ではなく、少なくとも１回以上折り曲げられた曲線状であり、直線の一方の端から他方の端に向かう経路に比べて、曲線の一方の端から他方の端に向かう経路の長さの方がさらに長い。このため、短辺部３２０の内面の延長長さは、凸部材３２２の突出長さＡが長ければ長いほど、内面の一方の端Ｅ_１から他方の端Ｅ_２へと向かう経路が増加するため、短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが増加する。

より具体的に、本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬを、凸部材３２２が形成されず、内面の全体が平ら（ｆｌａｔ）な従来の短辺部３２０と比較すると、本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面における上部の内面の延長長さＳＩＬは、従来の短辺部３２０の内面における上部の内面の延長長さＳＩＬに比べてさらに長い。そして、本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面における下部の内面の延長長さＳＩＬは、従来の短辺部３２０の内面における下部の内面の延長長さに等しいかあるいはそれに略等しい。このため、従来に比べて本発明の実施形態に係る短辺部３２０の内面のうち、上部領域の内面の延長長さと下部領域の内面の延長長さとの間の差分がさらに大きい。

これは、従来の短辺部３２０は、下側に向かって進むにつれて次第に減少する幅ＳＷの変化しか有さないが、本発明の実施形態の場合、下側に向かって進むにつれて次第に減少する幅ＳＷの変化と、溶鋼または凝固シェルに直接的に触れる短辺部の内面の延長長さＳＩＬが下部に向かって進むにつれて次第に減少する変化とをさらに有するためである。したがって、従来の短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが下部に向かって進むにつれて次第に減少する減少率に比べて、本発明の実施形態の短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが下部に向かって進むにつれて次第に減少する減少率の方がさらに大きい。
このように、短辺部３２０が凸部材３２２を有するように形成し、短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが下部に向かって進むにつれて次第に減少するように形成することは、凝固シェルＣの短辺方向への凝固収縮率をさらに補償するためである。

凸部材３２２の突出長さＡが下側に向かって進むにつれて次第に減少する変化率は、上下方向の凝固シェルＣの収縮率の変化に応じて調節する。すなわち、凸部材３２２の突出長さＡが下側に向かって進むにつれて次第に減少して、短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬが次第に減少するようにする減少率が、短辺凝固シェルＳＣが縮まって下側に向かって進むにつれてＹ軸方向にその長さが次第に短くなる収縮率と対応するように、同一になるように、または同期化されるように調節する。
凸部材３２２の突出長さＡの変化は、鋳造しようとする鋼種、鋳造速度、鋳造設備などに応じて複数回に亘っての実験を通じて得られる。

一方、従来の場合には、凝固シェルＣの短辺方向への収縮率は、短辺部３２０の幅ＳＷの変化を通じてしか補償しなかった。すなわち、短辺部３２０の両側面が下側に向かって進むにつれて次第に近づき合うようにすることで、凝固シェルＣの短辺方向への収縮を補償していた。しかしながら、上記のように、短辺部３２０の側面の勾配は前記短辺部３２０を製造するときに決定されるものであり、勾配を大きくする場合、操業に問題が生じる虞があるため、凝固シェルＣの短辺方向への収縮を補償するのには限界があった。
しかしながら、本発明の実施形態の場合、鋳型３００の内部空間に突出するように凸部材３２２を有する短辺部３２０を設けることにより、従来に比べて凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率をさらに向上させることができる。
したがって、凝固シェルＣの短辺方向への収縮または短辺凝固シェルＳＣの収縮により、前記短辺凝固シェルＳＣと長辺部３１０との間に隙間（ｇａｐ）が生じることを従来に比べて抑制もしくは防止することができる。したがって、凝固シェルＣの収縮に伴う表面のひび割れ及びブレークアウトの発生を抑制もしくは防止することができる。

以下、図５及び図９から図１９に基づいて、本発明の第１の実施形態及び第１の実施形態の変形例に係る凸部材の形状について説明する。
図９は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であり、（ａ）内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は、内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は、側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１０は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は、内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は、側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１２は、本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は、内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は、側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１３は、本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は、内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は、側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

本発明の実施形態に係る凸部材３２２は、上部から下部に向かって進むにつれてその突出長さＡが次第に減少するように形成される。そして、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１よりも短いか、あるいはそれに等しくても良い。なお、凸部材３２２の幅ＰＷは、上下方向に変化がなくてもよく、あるいは、下部に向かって進むにつれて次第に減少してもよい。
すなわち、本発明の第１の実施形態に係る凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、図５の（ａ）から（ｃ）に示したとおり、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に比べてさらに短く、凸部材３２２の下端の高さが短辺部材３２１の下端の高さに比べてさらに高くてもよい。このため、短辺部材３２１の内面のうち、凸部材３２２の下側に相当する領域は、前記凸部材が形成されていない領域であるため、溶鋼または凝固シェルに触れる短辺部３２０の内面が平らな形状である。

このとき、本発明の第１の実施形態に係る凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１の０．５超え、１未満であってもよい。より具体的な例を挙げると、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１の０．９であってもよい（図５の（ａ）、（ｂ）参照）。そして、凸部材３２２の上部の高さは、短辺部材３２１の上部の高さに等しくなるように形成される。短辺部材３２１の最下端を０、最上端を１としたとき、このような短辺部３２０の場合、短辺部材３２１のうち、上下方向に０．１の個所からその上側の領域には凸部材３２２が形成されており、０．１の個所の下側の領域には凸部材３２２が形成されていない平らな形状である。

凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２はこれに何ら限定されるものではなく、図９の（ａ）から（ｃ）に示す本発明の第１の実施形態の第１の変形例のように、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１の０．５であってもよい。図９に示す第１の変形例の場合、短辺部材３２１のうち、上下方向に０．５の個所からその上側の領域には凸部材３２２が形成されており、０．５の個所の下側の領域には凸部材３２２が形成されていない平らな形状である。

もちろん、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に比べてさらに短いが、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１の０．５未満であってもよい。
また、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、図１０に示す第２の変形例のように、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に等しくてもよい。すなわち、凸部材３２２は、短辺部材３２１の上部から下部に亘って形成されてもよい。
本発明の第１の実施形態に係る凸部材３２２は、その幅ＰＷが変わらない。すなわち、凸部材３２２の高さ別に、幅方向の両端のうちの一方の端及び他方の端の位置が同じであってもよい。

以下、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の一方の端を結び、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の他方の端を結んだ線を「境界線ＤＬ」と定義する。別の言い方をすると、前記境界線ＤＬとは、短辺部材３２１の内面と凸部材３２２の最外郭の辺とが接続する線のことを意味してもよい。本発明の第１の実施形態に係る凸部材３２２は、その境界線ＤＬが曲げ率を有さない直線であってもよい（図５から図１０参照）。これは、凸部材３２２の幅ＰＷが下側に向かって進むにつれて次第に減少するに当たって、幅が一定の比率で減少することを意味することもある。なお、短辺部材３２１の内面に形成された凸部材３２２の全体の形状は、幅または面積に変化がない四角い形状であってもよい（図５から図１０参照）。

このように、上記の本発明の第１の実施形態及びこの変形例のように、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２及び上下方向における凸部材３２２の突出長さＡの変化率は、短辺凝固シェルＳＣが縮まって下側に向かって進むにつれてＹ軸方向にその長さが次第に短くなる収縮率と対応するように、同一になるように、または同期化されるように調節する、
上記本発明の第１の実施形態及びこの変形例に係る凸部材３２２は、突出長さＡが下側に向かって進むにつれて次第に減少するが、その幅ＰＷは、上下方向に変わることなく、同じであった。

しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図１１から図１３に示す第２の実施形態のように、下部に向かって進むにつれて凸部材３２２の幅ＰＷが次第に減少する形状であってもよい。すなわち、本発明の第２の実施形態に係る凸部材３２２は、その突出長さＡが下側に向かって進むにつれて次第に減少し、かつ、これと同時に、下部に向かって進むにつれてその幅ＰＷもまた次第に減少する形状である。

このとき、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、図１１及び図１２に示す第２の実施形態及び前記第２の実施形態の第１の変形例のように、短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に比べてさらに短くてもよい。このため、短辺部材３２１の内面のうち、凸部材３２２が形成されていない領域、すなわち、短辺部材３２１の下側の領域は平らな形状であってもよい。
さらに、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２は、図１３に示す第２の実施形態の第２の変形例のように、短辺部材３２１の延長長さＨ_１に等しくても良い。このため、第２の実施形態の第２の変形例に係る凸部材３２２は、短辺部材３２１の上部から下部に亘って形成されてもよい。

一方、本発明の第２の実施形態に係る凸部材３２２は、その幅ＰＷが下部に向かって進むにつれて次第に減少するように形成される。このため、凸部材３２２の幅方向における両端の位置が下側に向かって進むにつれて短辺部材３２１の中心に近づく。
すなわち、凸部材３２２の高さ別に、幅方向の両端のうちの一方の端及び他方の端の位置が異なっていてもよい。このため、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の一方の端を結び、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の他方の端を結んだ線を「境界線ＤＬ」としたとき、境界線ＤＬがなす形状が逆三角形状であってもよく（図１１から図１３参照）、逆台形状であってもよい（図１１の（ｃ）参照）。そして、本発明の第２の実施形態に係る凸部材３２２は、その境界線が曲げ率を有さない直線であってもよい。なお、凸部材３２２の全体の形状は、下側に向かって進むにつれてその幅または面積が次第に狭くなる逆三角形状であってもよく、逆台形状であってもよい。

ここで、凸部材３２２の上下方向への延長長さ及び上下方向における凸部材３２２の突出長さの変化率と凸部材３２２の幅の変化率は、短辺凝固シェルＳＣが縮まって下側に向かって進むにつれてＹ軸方向にその長さが次第に短くなる収縮率と対応するように、同一になるように、または同期化されるように調節する。

図１４は、本発明の第３の実施形態に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１５は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１６は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

上記の本発明の第２の実施形態に係る凸部材３２２は、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の一方の端を結び、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の他方の端を結んだ境界線ＤＬが曲げ率を有さない直線である場合を想定して説明した。
しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図１４から図１６に示す第３の実施形態のように、その境界線ＤＬが曲げ率を有していてもよい。このとき、本発明の第３の実施形態に係る凸部材３２２は、その境界線ＤＬが凸部材３２２の外側に凸となる形状、または正の曲げ率を有する形状であってもよい。換言すれば、凸部材３２２の幅ＰＷが下側に向かって進むにつれて次第に減少するが、減少率が一定ではないことを意味することもある。

ここで、図１４及び図１５に示す第３の実施形態及び第３の実施形態の第１の変形例の場合、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に比べてさらに短い。そして、図１６に示す第３の実施形態の第２の変形例の場合、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に等しい。
そして、上記の第３の実施形態においては、凸部材３２２は、その境界線ＤＬがなす形状が略逆三角形状であり、かつ、前記境界線ＤＬが凸部材３２２の外側に凸となる形状、または正の曲げ率を有する形状であってもよい。

図１７は、本発明の第４の実施形態に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１８は、本発明の第４の実施形態の第１の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

図１９は、本発明の第４の実施形態の第２の変形例に係る短辺部を示す図であって、（ａ）は内面の方向から眺めた立体図であり、（ｂ）は内面の方向から眺めた正面図であり、（ｃ）は側面の方向から眺めた側面図であり、（ｄ）の（イ）、（ロ）、（ハ）は、（ｃ）の上下方向（高さ方向またはＺ軸方向）における高さ位置の（イ）、（ロ）、（ハ）における上面図である。

上記本発明の第３の実施形態においては、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の一方の端を結び、凸部材３２２の高さ方向に連続して形成された凸部材３２２の他方の端を結んだ境界線が凸部材３２２の外側に凸となる形状、または正の曲げ率を有する形状であることを想定して説明した。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図１７から図１９に示す第４の実施形態のように、凸部材は、その境界線ＤＬが凸部材３２２の内側に凹んだ形状、または負の曲げ率を有する形状であってもよい。

ここで、図１７及び図１８に示す第４の実施形態及び第４の実施形態の第１の変形例の場合、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に比べてさらに短い。そして、図１９に示す第３の実施形態の第２の変形例の場合、凸部材３２２の上下方向への延長長さＨ_２が短辺部材３２１の上下方向への延長長さＨ_１に等しい。
前記第１から第４の実施形態に係る凸部材３２２は、その幅ＰＷが短辺部材３２１の幅ＳＷに比べてさらに短い。
しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、図２０に示す第５の実施形態のように、凸部材３２２の幅ＰＷは短辺部材３２１の幅ＳＷと同じであってもよく、それと対応していてもよい。

この場合、上下方向における凸部材３２２の幅ＰＷは、上記の第１の実施形態、第１の実施形態のように同じではなく、短辺部材３２１の幅ＳＷの変化に応じて可変となる。すなわち、凸部材３２２の幅ＰＷは、短辺部材３２１の幅ＳＷが下部に向かって進むにつれて次第に狭くなる変化率と同じくなるように、または同期化されるように次第に減少する。
しかし、凸部材３２２の突出長さＡは、下部に向かって進むにつれて次第に減少するため、短辺部３２０の内面の延長長さＳＩＬは、下部に向かって進むにつれて次第に減少する。

図２１は、長辺部及び短辺部のそれぞれに凸部材が設けられた第６の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。図２２は、隅角部が面取りされた第７の実施形態に係る鋳型を示す立体図である。図２３は、第７の実施形態に係る鋳型の短辺部を示す立体図である。

以上においては、鋳型の短辺部３２０が凸部材３２２を備えることを想定して説明した。すなわち、短辺部３２０の内面が鋳型３００の内側に向かって突出した、または凸となる形状であることを想定して説明した。
しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、鋳型３００の長辺部３１０が凸部材３１２を備えていてもよい。すなわち、図２１に示す第６の実施形態のように、長辺部３１０は、短辺部３２０と交差または直交するようにＸ軸方向に延設された長辺部材３１１及び長辺部材３１１の内面から鋳型３００の内部空間に向かってまたはＹ軸方向に突設され、長辺部材３１１の延長方向であるＸ軸方向に延設された凸部材３１２を備える。
そして、長辺部３１０の凸部材３１２は、図５、図９から図２０において説明した第１から第５の実施形態に適用可能である。

第６の実施形態においては、長辺部３１０及び短辺部３２０のそれぞれが凸部材３１２、３２２を備えるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、長辺部３１０にのみ凸部材３１２が設けられても良い（図示せず）。
上記のとおり、短辺部３２０の内面が鋳型３００の内部空間に向かって突出するように、または凸となるように形成することは、図２２に示す第７の実施形態のような面取りされた鋳型（ＣＨＡＭＦＥＲＥＤＭＯＬＤ）に適用可能である。

以下、第７の実施形態に係る鋳型３００について説明するが、上記の実施形態と重複する内容は省略するか、または簡略に説明する。
第７の実施形態に係る鋳型３００は、それぞれが一方向に延設され、延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設された一対の長辺部３１０及びそれぞれが長辺部３１０と交差または直交する方向に延設され、その延長方向と交差または直交する方向に互いに離れて配設された一対の短辺部３２０を備える。
短辺部３２０は、鋳型３００の内部に向かって突出した突出部材３２３を備える。すなわち、第７の実施形態に係る短辺部３２０は、Ｙ軸方向に延設された短辺部材３２１、短辺部材３２１のＹ軸方向の両周縁の内側面から鋳型３００の内部空間に向かって延設された一対の突出部材３２３及び一対の突出部材３２３の間において短辺部材３２１の内面から鋳型３００の内部空間に向かってまたはＸ軸方向に突設された凸部材３２２を備える。

突出部材３２３は、鋳型３００に面取り形状を作る構成要素であって、面取り突出部材３２３と称してもよい。
ここで、短辺部３２０の凸部材３２２は、図５、図９から図２０において説明した第１から第５の実施形態に適用可能である。
また、面取りされた鋳型（ＣＨＡＭＦＥＲＥＤＭＯＬＤ）において、凸部材３２２が長辺部３１０にもさらに設けられてもよく、長辺部３１０にのみ設けられてもよい。

上記の実施形態においては、鋳型３００が長さの互いに異なる長辺部３１０と短辺部３２０とから構成されて、約直方形状であることについて説明した。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、鋳型３００の形状が正方形状であってもよい。
上記の実施形態においては、短辺部３２０が短辺部材３２１と凸部材３２２とに分離されてなるか、あるいは、長辺部３１０が長辺部材３１１及び凸部材３１２に分離されてなることを想定して説明した。しかしながら、短辺部材３２１と凸部材３２２は一体形に構成され、長辺部材３１１と凸部材３１２は一体形に構成されてもよい。

このように、本発明の実施形態に係る鋳型３００によれば、従来に比べて凝固シェルＣの収縮に伴う表面欠陥及びブレークアウトを抑制もしくは防止することができる。すなわち、本発明の実施形態に係る鋳型３００は、従来に比べて凝固シェルＣの収縮に対する補償率がさらに向上する。特に、本発明の実施形態に係る鋳型３００は、従来に比べて凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率がさらに向上する。したがって、鋳型３００の内面と凝固シェルＣとの間に隙間（ｇａｐ）が生じることを抑制もしくは防止することができて、これによる凝固遅延現象を抑制もしくは防止することができる。
さらに、短辺部３２０の側面の勾配をさらに大きくしなくても、凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率を向上させることができる。

一方、従来には、凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率を増やすために、短辺部３２０の配設勾配をさらに大きくするが、このとき、鋳片の短辺と鋳型の短辺部３２０との間に摩耗が生じ、これに伴い、鋳型３００の寿命が短くなり、しかも、鋳片の品質が低下してしまうという問題があった。
しかしながら、本発明の実施形態によれば、短辺部３２０の配設勾配をさらに大きくしなくても、凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率を向上させることができて、摩耗による鋳型３００の損傷を抑制もしくは防止することができる。

本発明の実施形態に係る鋳型によれば、従来に比べて凝固シェルの収縮に伴う表面欠陥及びブレークアウトを抑制もしくは防止することができる。すなわち、本発明の実施形態に係る鋳型は、従来に比べて凝固シェルの収縮に対する補償率がさらに向上する。特に、本発明の実施形態に係る鋳型は、従来に比べて凝固シェルＣの短辺方向への収縮に対する補償率がさらに向上する。したがって、鋳型の内面と凝固シェルとの間に隙間（ｇａｐ）が生じることを抑制もしくは防止することができて、これによる凝固遅延現象を抑制もしくは防止することができる。

１：未凝固鋳片
１０：取鍋
２０：タンディッシュ（ｔｕｎｄｉｓｈ）
２２：浸漬ノズル、ノズル
４０：冷却帯
５０：セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）
３００：鋳型（ｍｏｌｄ）３００
３１０：長辺部
３１１：長辺部材
３１２：凸部材
３２０：短辺部
３２１：短辺部材
３２２：凸部材
３２３：突出部材
Ａ：突出長さ
Ｃ：凝固シェル
ＤＬ：境界線
Ｅ_１：内面の一方の端
Ｅ_２：他方の端
Ｈ_１、Ｈ_２：上下方向への延長長さ
ＬＣ：長辺凝固シェル
Ｍ：溶鋼
ＰＷ：（凸部材の）幅
ＳＣ：短辺凝固シェル
ＳＩＬ：内面の延長長さ
ＳＬ：離間距離
ＳＷ：（短辺部材の）幅

Claims

内部空間に注入された溶鋼を凝固させる鋳型であって、
前記内部空間を有するボディと、
前記ボディの内面から前記内部空間に向かって突設され、下側に向かって進むにつれて前記内面から内部空間に向かっての突出長さが次第に減少する凸部材と、を備え、
前記ボディは、
それぞれが一方向に延設され、延長方向と交わる方向に向かい合うように配設された一対の長辺部材と、
それぞれが前記長辺部材と交わるように延設されて、前記一対の長辺部材の間を密閉し、向かい合って配設された一対の短辺部材と、
を備え、
前記凸部材は、短辺部材に形成され、
前記凸部材の上部と前記ボディの上部とが同じ高さに位置し、
前記凸部材の上下方向への延長長さは、前記ボディの上下方向への延長長さに比べてさらに短く、
前記凸部材の上下方向への延長長さは、前記短辺部材の上下方向への延長長さの０．５超え、１未満であることを特徴とする鋳型。
上下方向の前記凸部材の幅が同じであることを特徴とする請求項１に記載の鋳型。
前記凸部材の幅は、下側に向かって進むにつれて次第に減少することを特徴とする請求項１に記載の鋳型。
前記凸部材の幅が前記ボディの幅に比べてさらに狭いことを特徴とする請求項１に記載の鋳型。
前記凸部材の幅が前記ボディの幅と同じであることを特徴とする請求項１に記載の鋳型。
前記凸部材の幅が下側に向かって進むにつれて次第に減少するに当たって、一定の割合で減少することを特徴とする請求項３に記載の鋳型。
前記ボディの内面と前記凸部材との境界線が直線であることを特徴とする請求項６に記載の鋳型。
前記凸部材の幅が下側に向かって進むにつれて次第に減少するに当たって、不均一な割合で減少することを特徴とする請求項３に記載の鋳型。
前記ボディの内面と前記凸部材との境界線が曲線であることを特徴とする請求項８に記載の鋳型。
前記境界線は、前記凸部材の外側に向かって凸となる形状であることを特徴とする請求項９に記載の鋳型。
前記境界線は、前記凸部材の内側に向かって凹んだ形状であることを特徴とする請求項９に記載の鋳型。
前記一対の短辺部材間の離間距離が下側に向かって進むにつれて次第に減少するように傾いて配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の鋳型。
前記長辺部材と当接する前記短辺部材の側面が下側に向かって進むにつれて前記短辺部材の幅方向の中心に向かって傾いた形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の鋳型。
前記ボディは、鋳造される鋳片の隅角部に面取り面を形成するように、前記短辺部材の延長方向の両側の端部に形成された突出部材を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の鋳型。