JPH02220738A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、鋼等の金属の連続鋳造に用いる鋳型に関し、
さらに詳しく言ば、鋳型内面に潤滑剤を良好に保つ機能
を備・えた連続鋳造用鋳型に関するものである。

（ロ）従来技術 連続鋳造用鋳型において、溶鋼または鋳片と鋳型内面と
の接触を円滑にするために、潤滑剤が鋳型内面に強制的
に供給する方法がある。−殻内には潤滑剤を鋳型内の溶
湯面上部より供給する。高速鋳造時には、この方法では
潤滑剤が鋳型と鋳片の間に入りにくくなり、これを解決
するために、鋳型内面に強制的に潤滑剤を供給する方法
がある。

特開昭６１−５２９６４号公報では「連続鋳造用鋳型」
が開示されている。この鋳型は鋳型銅板に湯面直下で開
口する複数の潤滑油供給細孔を配置し、この細孔を通じ
潤滑剤を供給している。

特開昭５６−１９９５７号公報では、「連続鋳造による
鋳片の製造方法」が開示されている。この方法は、鋳型
壁面にいくつかの渭を設け、この溝に液体を保持しその
圧力によって鋳片と鋳型との接触を防止し、潤滑を図っ
ている。

しかし、前者の鋳型では、単に鋳型と鋳片との間に潤滑
剤を送入しているだけで、液膜を鋳片と鋳型との間に形
成させる積極的意図はない、また、後者の方法では、液
膜を形成するために、鋳型壁面に溝を設けているだけで
、その液膜をいかに保持するかまでは考慮されていない
。

一般に、鋳片と鋳型との間に潤滑、剤を送入し、鋳片と
鋳型との潤滑を図る場合、以下の技術的な問題がある。

まず、潤滑剤が鋳片全面を十分に覆うようにすることで
ある。高速でｎ遠を行った場合、鋳片と鋳型間のクリア
ランスが小さくなり液膜がとぎれがちになる。潤滑剤が
存在しない部分が生じると、鋳片と鋳型との直接接触が
起り、鋳片と鋳型との摩擦力が大きくなり、鋳片と鋳型
との焼付きが起るなど潤滑を損う、前記両公開特許公報
とも、この点において十分な考慮が払われていない。

次に、潤滑剤により形成される液膜が溶鋼静圧に打ち勝
つ圧力を保持しうるようにすることである。ｔｓ片と鋳
型との間に完全に鋳片を覆う液膜が形成されたとしても
、形成された液膜の圧力が溶鋼静圧より小さい場合、溶
鋼静圧により凝固シェルが鋳型壁面に押し付けられ鋳片
と鋳型とのｙＬ接接触を起すこととなり、前述した理由
により潤滑を損うことになる。特に、高速鋳造時は、凝
固シェルが薄い部分が鋳型下方に長く広がり、シェルの
剛性が小さく、溶鋼静圧により鋳型壁面に押し付けられ
やすくなる。

前述の後者の方法においては、溝を設けて液圧を保持し
ようとしているが、圧力の保持部の断面積が小さく、十
分にＷＩｆｌＡ静圧に勝る圧力を保持し得ない。

鋳片の表面は必ずしも平滑でなく、凹凸がミクロ的にま
たマクロ的に存在しており、オツジレージョン引抜きに
よ、す、鋳型と鋳片は相対速度を持って運動している。

鋳型の構造により、鋳片の表面の凸部が鋳型壁面により
拘束されて、鋳片の破断を生じさせる可能性がある。特
に、メニスカス近傍では、凝固シェルは不均一になりや
すく、シェル強度も弱く破断を起しやすい。

最後に、鋳型壁面の構造が凝固シェルを拘束しないよう
にすることである。前述の後者の方法では溝部に鋳片の
凸状部分が拘束されることが懸念される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとするｙａ題は、高速鋳造時におい
ても、鋳片と鋳型内壁面との潤滑性を十分に保ち、ブレ
ークアウトの発生を防止できる連続鋳造用鋳型を得るこ
とにある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の連続鋳造用鋳型は鋳片と接する鋳型壁面を凹凸
のある滑らかな連続波形に形成し、該波形の凹部に潤滑
剤供給孔を設けた手段によって、上記課題を解決してい
る。

凹凸のある滑らかな連続波形は、鋳込み方向に平行、垂
直、傾斜、山形、谷形、波状になっていてもよい。

（ホ）作用 本発明の連１ＩＩＪ鋳造用鋳型においては、鋳型壁面の
凹部に潤滑剤を供給し、その凹部に潤滑剤を保持するこ
とによって良好な潤滑が得られる。

（へ）実施例 図面を参照して、本発明の連続鋳造用鋳型の実施例につ
いて説明する。

第１図から第５図までに示すように、本発明の連続鋳造
用鋳型１は、鋳片２と接する鋳型壁面１１に凹凸のある
滑らかな連続波形１１１に形成し、波形１１１の凹部１
１２に潤滑剤供給孔３を設けた構造になっている。

鋳型壁面１１は、第２図および第３図に示すように、鋳
片と相対する反対側の面を水冷した銅製の鋳型板４を用
いることが好ましい、冷却水が鋳型１内を循環されてい
る。

第１図は、本発明の連続鋳造用鋳型の内壁面の正面図で
ある。凹凸のある滑らかな連続波１１１は、鋳込み方向
５に関して平行（凹部１１２および凸部１１３が鋳込み
方向５に平行＞（Ａ）、傾斜（Ｂ）、垂直（Ｃ）、山形
（Ｄ）、谷形（Ｅ）、波状（Ｆ）等のものをとることが
できる。

第２図および第５図に示すように、連続波形１１１の平
面断面形状を正弦波形とすることが好ましい、このよう
な滑らかな曲面にすることによって、鋳片に多少の凹凸
があったとしても、鋳片の移動を拘束することはなくな
る。

波形１１１の曲面の凹部１１２の最深部に潤滑剤供給孔
３を鋳型縦方向に多数配置し、ここより鋳片と鋳型壁面
との間に潤滑剤を送入する。

鋳型壁面を波形とした理由は、波形の凹部１１２が「液
だめ」となり、ここで送入された潤滑剤は送入圧に応じ
て溶鋼静圧に勝る圧力を発生することができるようにな
る。また、壁面が波形であるために、鋳片２の凝固シェ
ル２１と最も近づくのは、波形の凸部１１３のみであり
、もし鋳片２と鋳型１とが接触することがあっても、線
的にしか接触は起らず、その他の部分は潤滑剤と接触し
ている。１１ｇ１滑剤の送入圧を調整することにより、
鋳型壁の波形１１１の凸部１１３の部分も鋳片２と非接
触の状態を保つことができ、これらの理由から鋳片全面
を潤滑剤で覆うことが可能となる。

第１図（Ｃ）および第５図に示すように、波形１１１を
鋳込み方向５に関して垂直にすれば鋳型上、下方向の潤
滑剤移動が少なくなり、液圧が高くなってサポート能力
が向上する。潤滑剤の移動が少なくなりすぎて、冷却不
足となる場合は、適当に排水孔（図示せず）を設けるか
、その代りに、第１図（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）
に示すように、凹凸部を変形すればよい、しかし、それ
でも排液性が不良の場合には、排液孔を併用すればよい
。

潤滑剤供給孔は、できればすべての凹部１１２に設ける
ことが望ましい、こうすることにより、形成された液膜
に十分な圧力を与えることが可能となる。

次に、第１図（Ａ）および第２図に示すような本発明の
連続鋳造用鋳型を用いた具体的実施例について説明する
。比較のために前述の公開公報に開示された方法による
ような渭を設けた鋳型を用いて同じ条件で鋼の連続鋳造
を実施した。

潤滑剤としては、両者ともナタネ油を用いた。

また、両者とも、鋳型の寸法は　１５０ａＩｌ厚Ｘ　１
６００届幅の鋳片を得られるものとして、公報の構成以
外は同一の構成とした。

鋼としては、Ｃ濃度が０．０５″ｇの低炭材を用いた。

一般に、鋳造速度が大きくなるほど、ブレークアウトの
危険性は高くなるが、ここでは種々の鋳造速度で鋳込み
を行うことにより、ブレークアウト予知警報発生率を比
較した。ブレークアウト発生に至る前に、鋳型壁の摩擦
力を計測することにより、予知警報を発生し、ブレーク
アウト発生の前に鋳造速度を低下させる。ブレークアウ
ト予知警報は、鋳型内温度、摩擦力、振動等の計測値を
もとに、数式モデルにより予測される計算値にもとづい
て発せられる。

第６図に示すように、ｉＩ造速度が小さいときは、両者
ともブレークアウト予知警報はほとんど発生しないが鋳
造速度か大きくなるにつれて、従来法では、ブレークア
ウト予知警報の発生率が高くなってくる。これは、鋳造
速度が大きくなることにより、先に述べた理由により、
鋳片と鋳型との潤滑が不十分になったためと考えられる
。

一方、本発明例では、ブレークアウト予知警報の発生率
はほとんどゼロであり、鋳片と鋳型間の潤滑が十分に行
われていたことによると言える。

゛（ト）効果 本発明の連続鋳造用鋳型によれば、高速鋳造時において
も、鋳片と鋳型壁面との間の潤滑を適性に保つことがで
き、ブレークアウトの問題を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続鋳造用鋳型の内壁面の正面図、第
２図は第１図（Ａ）に示す鋳型の一部斜視図、第３図は
第２図の平面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線から
みた部分縦断面図、第５図は第１図（Ｃ）に示す鋳型の
一部斜視図、第６図は本発明の鋳型の使用結果を示すグ
ラフ。 に連続鋳造用鋳型　　　２：鋳　片 ３：潤滑剤供給孔　、　　　４：鋳型板５：鋳込み方向
　　　　　１１：壁　面２１：凝因シェル　　　　１１
１：波　形１１２：凹　部　　　　１１３：凸　部特許
出願人　　住友金属工業株式会社 （外４名） 第２図 第３図 第４ 図 うしｍ−乃ｔ　（４／）ｎ；ｎノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳片と接する鋳型壁面を凹凸のある滑らかな連続波形に
   形成し、該波形の凹部に潤滑剤供給孔を設けたことを特
   徴とした連続鋳造用鋳型。