JPH0275445A - Mold and method for continuous casting - Google Patents

Mold and method for continuous casting

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JPH0275445A
JPH0275445A JP22679188A JP22679188A JPH0275445A JP H0275445 A JPH0275445 A JP H0275445A JP 22679188 A JP22679188 A JP 22679188A JP 22679188 A JP22679188 A JP 22679188A JP H0275445 A JPH0275445 A JP H0275445A
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Abstract

PURPOSE:To reduce load to the equipment and to obtain an ingot having good quality at low cost by gradually varying cross sectional shape of a hollow shaft part in a mold from upstream side toward downstream side and making it the polygon of more than square shape at downstream end. CONSTITUTION:The cross sectional shape of the cavity Aa is varied from middle part toward downstream side in the mold 1 and the side 1b is gradually protrud ed toward inner side. the ingot L till discharging from the mold 1 has still thin solidified shell, and as it is easily deformed at high temp., the cross sec tional shape is smoothly varied. As the ingot L is drawn while holding contact with the mold 1 at four sides corresponding to the side 1b, each part in the cross section surface is uniformly cooled, to form the good quality solidified structure without any crack. By this method, the ingot L becomes four side shape cross section surface as the same section as the cavity Aa in the down stream end of the mold 1 to discharge from the mold A.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、溶鋼などの溶融金属を冷却し凝・  固さ
せて鋳片となす連続鋳造用モールド、およびそれを用い
る連続鋳造方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a continuous casting mold for cooling, solidifying and solidifying molten metal such as molten steel into slabs, and a continuous casting method using the same. be.

[従来の技術] 連続鋳造に用いるモールドは、一体に形成さ゛  れた
(または組み合わされて一体となった)筒□  状の鋳
型を有し、その中空軸部(キャビティ)に供給される溶
融金属(溶湯)を冷却・凝固さ′  せて鋳片となす装
置である。中空軸部内の溶融金属を冷却するために、鋳
型の外側には冷却水ジャケットが装備され、鋳型の外周
壁に沿って冷却水が流通するように構成されている。連
続鋳造は、いったんタンディツシュ(溶融金属鍋)に貯
留した溶融金属をこうしたモールドに供給し、ここで少
なくとも外周部が凝固した鋳片を形成し、これをモール
ドの下流側へ連続的に引き抜くことによって行われる。
[Prior art] A mold used for continuous casting has a cylindrical mold that is integrally formed (or combined into one), and molten metal is supplied into the hollow shaft (cavity) of the mold. This is a device that cools and solidifies (molten metal) to form slabs. In order to cool the molten metal within the hollow shaft, a cooling water jacket is provided on the outside of the mold, and the cooling water is configured to flow along the outer peripheral wall of the mold. Continuous casting involves supplying molten metal stored in a tundish (molten metal pot) to such a mold, forming a slab with at least the outer periphery solidified, and continuously drawing this to the downstream side of the mold. It will be done.

こうした連続鋳造法は、造塊法に比べて品質の均一性や
製品歩留りなどがすぐれるため、金属製造業界ですでに
広く普及しており、とくに鯛に関するわが国の連続鋳造
化率は90%を超すに至っている。
This continuous casting method is already widely used in the metal manufacturing industry because it has superior quality uniformity and product yield compared to the ingot method, and the continuous casting rate in Japan for sea bream in particular is over 90%. It has reached the point of surpassing it.

以下、鋼を例にとって説明する。Below, steel will be explained as an example.

わが国における鋼の連続鋳造は、工業的には1950年
代から発展したが、その方式は当初から縦型(鉛直型ま
たは湾曲型)で、しかも矩形断面の鋳片を鋳造するもの
が大部分であった。縦型連続鋳造法とは、モールド(の
中空軸)をほぼ鉛直に配置し、上方のタンディツシュよ
りこれに溶鋼を江いて下方へ鋳片を引き抜く鋳造法であ
る。モールド内に注がれた溶鋼にはメニスカス(自由表
面)が形成され、溶鋼の外周部がここを起点として凝固
し、鋳片となる。細部の鋳造技術が整う以前には十分な
品質をもつ円形断面の鋳片が得られなかったために、こ
うした縦型連続鋳造法はとくに矩形断面の鋳片を鋳造す
るものとして普及した。
Continuous steel casting in Japan has developed industrially since the 1950s, but from the beginning, most of the methods were vertical (vertical or curved) and cast slabs with a rectangular cross section. Ta. The vertical continuous casting method is a casting method in which a mold (the hollow shaft of the mold) is arranged almost vertically, molten steel is poured into the mold from an upper tundish, and the slab is drawn downward. A meniscus (free surface) is formed in the molten steel poured into the mold, and the outer periphery of the molten steel solidifies from this point to become a slab. Before detailed casting techniques were developed, slabs with a circular cross section of sufficient quality could not be obtained, so this vertical continuous casting method became particularly popular for casting slabs with a rectangular cross section.

これに対し、鋳鉄や非鉄金属の分野で旧来より発展して
いた水平型連続鋳造法が、近年、鋼の分野でも見なおさ
れ実用化が進められている。
In contrast, the horizontal continuous casting method, which has traditionally been developed in the fields of cast iron and non-ferrous metals, has recently been reconsidered and put into practical use in the field of steel.

これは、モールドを水平にしてその一端(上流端)をタ
ンディツシュに密に接続し、水平方向に鋳片を引き抜く
ものである。タンディツシュとモールドとの接続部分に
はブレークリングと称するリング状の耐火物を介装して
、溶鋼の流出を防ぐとともに、前記メニスカスに替わり
ブレークリングの先端面(正確にはこの先端面と鋳型内
周面との接点)から凝固か始まるようにしている。モー
ルドへ供給される溶鋼が空気に触れて酸化することがな
いので清浄な鋳片が得られること、モールド内の溶鋼圧
力が高い(タンディツシュ内の圧力が作用する)ので凝
固殻が鋳型に密着し、均一で安定した凝固が進行するこ
と、またそのために円形断面の鋳片についても鋳造が容
易であることなど、多くの特長がある。このため、ブレ
ークリングを介してダンデイツシュとモールドとを密に
接続する方式は、水平型に限らず縦型の連続鋳造法にお
いても採用され始めている。
In this method, the mold is held horizontally, one end (upstream end) of the mold is tightly connected to a tundish, and the slab is pulled out in the horizontal direction. A ring-shaped refractory called a break ring is inserted at the connection between the tundish and the mold to prevent molten steel from flowing out. Solidification starts from the point of contact with the surrounding surface. The molten steel supplied to the mold does not come into contact with air and oxidize, so a clean slab can be obtained.The molten steel pressure inside the mold is high (pressure inside the tundish acts), so the solidified shell adheres closely to the mold. It has many advantages, such as uniform and stable solidification, and because of this, even slabs with a circular cross section can be easily cast. For this reason, the method of closely connecting the dungeon shell and the mold via a break ring is beginning to be adopted not only in horizontal casting methods but also in vertical continuous casting methods.

この方式の連続鋳造法において、ブレークリングは前記
のように重要な役割を負うが、高温の溶鋼に接して冷却
されずに使用され、しかも鋳造中に交換できないことな
どから、これには熱的、化学的かつ機械的に非常に厳し
い品質特性が要求される。これを満たすためブレークリ
ングとしては、高温強度、耐溶損性および耐熱衝撃性な
どの高い、窒化はう素(BN)やサイアロンなどの特殊
なセラミック材料が用いられる。
In this type of continuous casting method, the break ring plays an important role as mentioned above, but because it is used without being cooled in contact with high-temperature molten steel and cannot be replaced during casting, it is , which requires very strict chemical and mechanical quality characteristics. To meet this requirement, special ceramic materials such as boron nitride (BN) and sialon, which have high high-temperature strength, corrosion resistance, and thermal shock resistance, are used as break rings.

ブレークリングは、まず鋳型の上流端に装着しておき、
この状態でその背面(上流寄りの端面)をタンディツシ
ュの出湯孔部分に重ねるようにしてモールドとタンディ
ツシュとを接続するのが普通であるが、ブレークリング
を鋳型に装着するにはつぎの二つの形態がある。ひとつ
は、ブレークリング先端の平面部分を鋳型の上流端面(
フランジ而)に押し当てて密着させるもので、他のひと
つは、先端部を鋳型中空軸部の上流端に嵌挿するもので
ある。しかし前者の場合は、その平面部分が損耗した時
点で鋳型の上流端面にまで溶鋼が進入して円滑な鋳造が
できなくなる、つまりブレークリングの寿命が短いため
、後者の形態が広く採用されている。
First, attach the break ring to the upstream end of the mold.
In this state, it is normal to connect the mold and tundish by placing the back side (end surface closer to the upstream side) on the tap hole of the tundish, but there are two ways to attach the break ring to the mold. be. One is to attach the flat part of the tip of the break ring to the upstream end surface of the mold (
The other type is to fit the tip into the upstream end of the hollow shaft of the mold. However, in the former case, when the flat part wears out, molten steel enters the upstream end face of the mold, making it impossible to cast smoothly. In other words, the life of the break ring is short, so the latter form is widely adopted. .

所定の横断面をもつ鋳片を連続鋳造するためには、その
横断面の形状・寸法にほぼ一致する横断面をもつ中空軸
部を、鋳型の軸方向に一様に形成したモールドが使用さ
れる。これはブレークリングを使用する、しないに拘わ
らず、旧来より踏襲されている技術である。鋳片の冷却
にともなう収縮に合わせて鋳型内面にテーパ(中空軸部
の漸縮)を設けたり、鋳型の変形防止のために鋳型の一
部を外側に膨らませ(たとえば特公昭46−21094
号)たりすることはあっても、その寸法変化はごくわず
かで、中空軸部の横断面形状は鋳型内のどこをとっても
最終的な(冷却か完了した)鋳片の横断面にほぼ等しい
In order to continuously cast slabs with a predetermined cross section, a mold is used in which a hollow shaft portion with a cross section that approximately matches the shape and dimensions of the cross section is uniformly formed in the axial direction of the mold. Ru. This is a technique that has been followed for a long time, regardless of whether a brake ring is used or not. The inner surface of the mold is tapered (gradual contraction of the hollow shaft part) to accommodate the shrinkage of the slab as it cools, or a part of the mold is expanded outward to prevent mold deformation (for example, Japanese Patent Publication No. 46-21094
However, the dimensional change is very small, and the cross-sectional shape of the hollow shaft is almost the same as the final (cooled) slab no matter where it is in the mold.

ブレークリングを使用するモールドにおいても、従来、
鋳型中空軸部の横断面はほぼ鋳片の最終断面に等しく一
様であるため、鋳型に装着するブレークリング、とくに
前記のように中空軸部の上流端に嵌挿するブレークリン
グの外形は、やはり鋳片の最終断面にほとんど一致する
ものであった。つまり円形断面の鋳片を鋳造する場合に
は、正面視した外形が円形のブレークリングを使用し、
矩形鋳片を得る場合には矩形のブレークリングを使用し
ていた。たとえば実公昭61−30761号に示される
ブレークリングも、矩形鋳片を得るために、外形および
開口部形状を矩形に形成(ただし鋳型内周面との間にす
き間が生じないよう一部をわずかに外方へ湾曲さ仕てい
る)して鋳型に嵌挿するものである。
Conventionally, even in molds that use break rings,
Since the cross section of the hollow shaft of the mold is uniform and approximately equal to the final cross section of the slab, the external shape of the break ring attached to the mold, especially the break ring inserted into the upstream end of the hollow shaft as described above, is as follows: As expected, it almost corresponded to the final cross section of the slab. In other words, when casting slabs with a circular cross section, use a break ring with a circular external shape when viewed from the front.
Rectangular break rings were used to obtain rectangular slabs. For example, the break ring shown in Utility Model Publication No. 61-30761 is also formed with a rectangular outer shape and opening shape in order to obtain a rectangular slab (however, a part of the break ring is formed into a rectangular shape to prevent a gap from forming between the mold and the inner peripheral surface of the mold. (curved outward) and inserted into the mold.

[発明か解決しようとする課題] 前述のように特殊なセラミック材料で形成されるブレー
クリングは、消耗品であって旨通は鋳造のたびに(タン
ディツシュ内の溶鋼をすべて鋳造し終わる毎に)交換す
る必要があるが、かなり高価な部品である。材料が特殊
であるうえ、鋳型内周面との間に溶鋼が差し込むことの
ないよう鋳型に密着しなければならないので、精度の高
い加工が欠かせないからである。そのためブレークリン
グを用いる連続鋳造法においては、これのコストダウン
こそが鋳造コスト低減の決め手であるといわれる。
[Problem to be solved by the invention] As mentioned above, the break ring made of a special ceramic material is a consumable item, and the brake ring is used every time it is cast (every time all of the molten steel in the tundish has been cast). It needs to be replaced, but it is a fairly expensive part. This is because the material is special and the mold must be in close contact with the mold to prevent molten steel from getting between it and the inner peripheral surface of the mold, so highly accurate machining is essential. Therefore, in the continuous casting method using a break ring, it is said that the cost reduction is the decisive factor in reducing the casting cost.

なかでし円形以外の、矩形などの断面を有ずろ鋳片を得
るためその鋳片断面に等しい外形をもち鋳型に嵌挿され
るブレークリングは、とくに高価である。たとえば矩形
状断面の鋳片を得る場合、ブレークリングは縦、横の寸
法精度に加え、鋳片の隅角部に曲面(丸み)がある場合
にはこの曲面部分をも正確に加工して、鋳型内周面に沿
わせなければならない。また円形のものに比べて、各辺
のたわみを防止するために肉厚が増え、したがって材料
費と加工費がともに割高になるのである。
In order to obtain a cast piece having a cross section other than a round shape, such as a rectangular one, a break ring having an outer diameter equal to the cross section of the cast piece and inserted into a mold is particularly expensive. For example, when obtaining a slab with a rectangular cross section, the break ring must be machined not only to ensure vertical and horizontal dimensional accuracy, but also to accurately machine the curved corners (rounded corners) of the slab. It must be aligned with the inner circumferential surface of the mold. Also, compared to a circular shape, the wall thickness is increased to prevent bending on each side, resulting in higher material and processing costs.

こうしたブレークリングを用いてタンディツシュとモー
ルドとを密に接続する連続鋳造法では、円形断面の鋳片
を得ることも容易であるが、円形鋳片は、鋳造されたの
ちの取り扱いにおいて望ましくないことが多い。すなわ
ち前述のように、鋼の連続鋳造は矩形鋳片を得るものと
して発展したため、一般の製鉄所では、鋳造設備に後続
する鋳片の取扱設備、すなわち搬送、冷却、圧延前の加
熱および圧延などの設備が、いずれも矩形鋳片用に構成
されてすでに備わっているからである。これらに替えて
円形鋳片用の設備を新設するには、膨大な設備投資が必
要となる。また仮にこのような鋳片取扱設備を新設する
としても、円形鋳片は横方向への不安定なころがりを考
慮しなければならないので、矩形鋳片など多辺形断面の
鋳片に比べて設備費用の点では不利になる。
In the continuous casting method, in which the tundish and the mold are closely connected using such a break ring, it is easy to obtain slabs with a circular cross section. many. In other words, as mentioned above, continuous casting of steel developed to obtain rectangular slabs, so in general steelworks, the slab handling equipment that follows the casting equipment, such as conveyance, cooling, heating before rolling, and rolling, etc. This is because all of the equipment is already configured for rectangular slabs. In order to replace these with new equipment for circular slabs, a huge amount of capital investment would be required. Furthermore, even if such slab handling equipment were to be newly installed, the unstable rolling of circular slabs in the lateral direction must be taken into account, so the equipment would be more expensive than square slabs or other slabs with polygonal cross sections. This would be disadvantageous in terms of cost.

[発明の目的] この発明は上記の課題を解決するためになされたもので
、ブレークリングの製造コストを低減するとともに、鋳
片の取り扱いに関する設備負担を軽減することにより、
低コストで良質な鋳片を得ることのできる連続鋳造用モ
ールドおよび連続鋳造方法を提供しようとするものであ
る。
[Purpose of the Invention] This invention was made to solve the above-mentioned problems, and by reducing the production cost of break rings and the equipment burden related to handling slabs,
The object of the present invention is to provide a continuous casting mold and a continuous casting method that can produce high-quality slabs at low cost.

[課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するために、この発明の請求項1に示
した連続鋳造用モールドは、中空軸部を6つ鋳型を有し
、その外周壁を水冷するとともに上流端にブレークリン
グを装着し、その上流端から前記中空軸部に供給される
溶融金属を凝固させて、下流端より引き抜かれる鋳片と
なす連続鋳造用モールドにおいて、前記鋳型の中空軸部
を、 イ)上流端における横断面形状を真円形とし、口)上流
から下流にかけて、その周長をほぼ−定に保ちながら横
断面形状を徐々に変化させ、ハ)下流端では、横断面形
状を4辺形以上の多辺形にしたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the continuous casting mold according to claim 1 of the present invention has a mold having six hollow shaft parts, and the outer peripheral wall of the mold is water-cooled. In the continuous casting mold, a break ring is attached to the upstream end of the continuous casting mold, and the molten metal supplied from the upstream end to the hollow shaft part is solidified to form a slab that is pulled out from the downstream end. a) The cross-sectional shape at the upstream end is a perfect circle; (a) The cross-sectional shape gradually changes from upstream to downstream while keeping the circumference approximately constant; c) At the downstream end, the cross-sectional shape is a perfect circle. is made into a polygon with more than four sides.

またこの発明の請求項2に示した連続鋳造方法は、請求
項1に記載の連続鋳造用モールドにおける鋳型の上流端
に、外形が真円形のブレークリングを嵌挿したうえ、そ
のブレークリングを介して、前記モールドをタンディツ
シュの出湯孔に密に接続し、タンディツシュに溶融金属
を注いで前記中空軸部にその溶融金属を供給することに
より溶融金属の外周部を凝固させ、これを、前記モール
ドより下流に配置した引抜き手段によって引き抜くこと
により、横断面が4辺形以上の多辺形の鋳片を得るもの
である。
Further, in the continuous casting method according to claim 2 of the present invention, a break ring having a perfect circular outer shape is inserted into the upstream end of the continuous casting mold according to claim 1, and the break ring is inserted through the break ring. Then, the mold is tightly connected to the tapping hole of the tundish, and the molten metal is poured into the tundish and supplied to the hollow shaft portion, thereby solidifying the outer circumferential portion of the molten metal. A polygonal cast piece having a cross section of four sides or more is obtained by drawing it out by a drawing means arranged downstream.

[作用] この発明の連続鋳造用モールドは、水冷された鋳型の中
空軸部の横断面形状が、上流から下流にかけて徐々に変
わり下流端では四辺形以上の多辺形になっているので、
上流端より中空軸部に供給された溶融金属の外周部に凝
固殻を形成して鋳型内面に沿わせるとともに、その凝固
殻形状を中空軸部の横断面形状に応じて変化させ、下流
端では多辺形断面の凝固殻を有してモールド外へ引き抜
かれる鋳片を形成する。
[Function] In the continuous casting mold of the present invention, the cross-sectional shape of the hollow shaft portion of the water-cooled mold gradually changes from upstream to downstream, and becomes a polygon of more than a quadrilateral at the downstream end.
A solidified shell is formed on the outer periphery of the molten metal supplied to the hollow shaft from the upstream end and runs along the inner surface of the mold, and the shape of the solidified shell is changed according to the cross-sectional shape of the hollow shaft. A slab is formed that has a solidified shell with a polygonal cross section and is drawn out of the mold.

また、鋳型中空軸部の上流端における横断面形状が真円
形であるので、その上流端に、外形が真円形のブレーク
リングを装着することができる。外形が真円形のブレー
クリングは、応力が分散されて強度が高いので肉厚を減
らせるうえ、旋盤などによって容易に加工されるため、
比較的低コストで製造できる。
Further, since the cross-sectional shape at the upstream end of the mold hollow shaft portion is a perfect circle, a break ring having a perfect circular outer shape can be attached to the upstream end. Break rings with a perfectly circular outer shape disperse stress and have high strength, allowing for reduced wall thickness, and can be easily machined using lathes, etc.
Can be manufactured at relatively low cost.

なお上記の鋳型は、中空軸部の横断面形状が徐々に変更
されているがその周長はほぼ一定に保たれているので、
たとえば筒状の鋳型素材を鍛造するなどにより容易に形
成される。
In addition, in the above mold, the cross-sectional shape of the hollow shaft portion is gradually changed, but its circumference remains almost constant.
For example, it can be easily formed by forging a cylindrical mold material.

また、この発明の連続鋳造方法によれば、タンディツシ
ュから供給される溶融金属は、タンディツシュ内の溶湯
圧力を受けしかも外気から遮断された状態で、鋳型の中
空軸部内に流入してブレークリングの先端面から外周部
に凝固殻を生成するが、その凝固殻は、引抜き手段で引
き抜かれることにより鋳型中空軸部を下流に向けて移動
し、鋳型内周面に密着しながら中空軸部の横断面形状の
変化にしたがって形状を変え、鋳型下流端では多辺形断
面となってモールドを出る。この状態の鋳片は内部に溶
融金属を有するが、モールドを出たのち自然放熱または
強制冷却によって内部まで凝固し、同じ多辺形断面の、
完全な鋳片となる。
Further, according to the continuous casting method of the present invention, the molten metal supplied from the tundish is subjected to the molten metal pressure in the tundish and is shielded from the outside air, and flows into the hollow shaft part of the mold, and flows into the tip of the break ring. A solidified shell is generated from the surface to the outer periphery, and the solidified shell is pulled out by the pulling means and moves downstream of the hollow shaft of the mold, and while closely contacting the inner peripheral surface of the mold, the solidified shell forms a cross section of the hollow shaft. It changes shape as the shape changes, and exits the mold with a polygonal cross section at the downstream end of the mold. The slab in this state has molten metal inside, but after leaving the mold, it solidifies to the inside due to natural heat radiation or forced cooling, and the slab has the same polygonal cross section.
It becomes a complete slab.

得られる鋳片は横断面が多辺形であって横方向に不安定
に転がることかないため、既設の矩形鋳片取扱設備ある
いは低費用で新設できる同様の設備によって、この鋳片
を取り扱うことができる。
The obtained slab has a polygonal cross section and does not roll unstablely in the horizontal direction, so it can be handled using existing equipment for handling rectangular slabs or similar equipment that can be newly installed at low cost. can.

またブレークリングとしては、外形が真円形のものを鋳
型の上流端に嵌挿して使用するようにしたので、上記の
ようにブレークリングの製造コストが低いうえ、その嵌
挿部分が損耗してなくなるまでの長時間の鋳造が可能で
ある。
In addition, the break ring has a perfectly circular outer shape and is used by fitting it into the upstream end of the mold.As mentioned above, the manufacturing cost of the break ring is low, and the fitting part does not wear out. It is possible to cast for a long time.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は第1実施例として、4辺形断面の鋼鋳片を得るた
めの水平型連続鋳造用モールドおよび主な鋳造用設備を
縦断面視して示すものである。また第2図(a)、(b
)、(c)は、それぞれ第1図の(a) −(a)、(
b) −(b)、(c)−(c)におけろ横断面図(た
だし同図(b)、(c)は要部のみを示す)である。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 shows, as a first embodiment, a vertical sectional view of a horizontal continuous casting mold and main casting equipment for obtaining a steel slab with a rectangular cross section. Also, Fig. 2 (a), (b)
) and (c) are respectively (a) - (a) and (
b) A cross-sectional view taken along lines (b) and (c) and (c) (however, (b) and (c) only show the main parts).

ここに示す水平型連続鋳造のための主要設備としては、
第1図のように、溶鋼Jを貯留するタンディツシュEに
モールドAが接続され、その下流に引抜きロールGが配
設されている。モールドAは、水冷された筒状の鋳型l
によりその内側にキャビティ(中空軸部)Aaを構成す
るもので、その上流端は、タンディツシュEの出湯孔で
あるノズルEaに、ブレークリングCを介して密に接続
されている。したがって、タンディツシュEに注がれた
溶鋼Jは直接キャビティAa内に供給され、ここで冷却
されて鋳片りとなる。鋳片りはロールGで連続的に引き
抜かれるので、溶$1iJはキャビティAaに絶えず流
入して、連続鋳造がなされる。Laは鋳片りの外周部を
形成する凝固殻をさし、溶QJが鋳型Iの内壁に接触し
て冷却され凝固した部分である。
The main equipment for horizontal continuous casting shown here is:
As shown in FIG. 1, a mold A is connected to a tundish E for storing molten steel J, and a drawing roll G is disposed downstream thereof. Mold A is a water-cooled cylindrical mold l.
This forms a cavity (hollow shaft part) Aa inside thereof, and its upstream end is tightly connected to the nozzle Ea, which is the tap hole of the tundish E, via a break ring C. Therefore, the molten steel J poured into the tundish E is directly supplied into the cavity Aa, where it is cooled and becomes slab. Since the slab is continuously pulled out by the roll G, the molten $1iJ constantly flows into the cavity Aa, and continuous casting is performed. La refers to the solidified shell forming the outer periphery of the slab, and is the part where the molten QJ contacts the inner wall of the mold I and is cooled and solidified.

鯛は融点が高く、したがって溶鋼Jおよび凝固殻Laの
温度も高いので、鋳型lの内壁が焼損したり凝固殻La
とスティッキングを起こしたりしないように、また凝固
殻Laの連続的な生成をたすけるために、鋳片りには引
抜きロールGによって毎分数十〜数百回の振動が与えら
れている。すなわちロールGは、正転、停止およびわず
かな逆転を繰り返しながら鋳片りを図の矢印方向に引き
抜いている。
Sea bream has a high melting point, and therefore the temperature of the molten steel J and the solidified shell La are also high, so the inner wall of the mold L may be burned out or the solidified shell La may be damaged.
In order to prevent sticking and to help the continuous generation of solidified shells La, the slab is vibrated several tens to hundreds of times per minute by a drawing roll G. That is, the roll G pulls out the slab in the direction of the arrow in the figure while repeating normal rotation, stopping, and slight reverse rotation.

モールドAは、銅合金で形成された一体の鋳型lの外側
に、第1図のように冷却水ジャケット2および整流管2
°を装備して冷却水を流通させるよう構成されている。
Mold A has a cooling water jacket 2 and a rectifier pipe 2 on the outside of an integral mold l made of copper alloy, as shown in Fig. 1.
It is configured to be equipped with ° to circulate cooling water.

そしてこのモールドAの特徴は、鋳型lの上流から下流
にかけて、内部のキャビティ^aの横断面形状に変化を
もたせたことである。すなわちキャビティ^aの横断面
形状は、鋳型Iの上流端(第1図の(a)−(a)位置
)から鋳型1の中はどまでは第2図(a)のように真円
1a(直径ら一定)とするが、それより下流では第2図
(b)および同図(c)に示すように、4方に辺1bを
もち隣合う2つの辺tbの間に円弧1c(その中心は真
円1aと同軸)をもつ4辺形状にした。この辺1bは第
1図の(X)−(X)位置から現れ、下流にかけて少し
ずつ長さを増すようにしたので、キャビティAaの横断
面形状は徐々に変化するものである。そして横断面形状
が変化するにもかかわらず、キャビティAaを横断する
周長、つまり4つの辺1bと4つの円弧1cの長さの和
は、真円1aの周長に対して概ね変化しないようにした
A feature of this mold A is that the cross-sectional shape of the internal cavity ^a changes from upstream to downstream of the mold l. In other words, the cross-sectional shape of the cavity ^a is a perfect circle 1a from the upstream end of the mold I (position (a)-(a) in Figure 1) to the inside of the mold 1 as shown in Figure 2 (a). (the diameter is constant), but as shown in Figures 2(b) and 2(c), downstream there are sides 1b on four sides and an arc 1c (its diameter is constant) between two adjacent sides tb. It was made into a four-sided shape with the center coaxial with the perfect circle 1a). This side 1b appears from the (X)-(X) position in FIG. 1 and gradually increases in length toward the downstream, so that the cross-sectional shape of the cavity Aa gradually changes. Even though the cross-sectional shape changes, the circumference across the cavity Aa, that is, the sum of the lengths of the four sides 1b and the four arcs 1c, does not generally change with respect to the circumference of the perfect circle 1a. I made it.

この実施例では、真円1aの直径を151mm (半径
75.5vn)とし、第1図の(X)−(X)位置から
鋳型lの下流にかけて、辺1bを徐々に長くして内側に
寄せるとともに円弧1cの半径を徐々に大きくしていき
、下流端(第1図の(c)−(c)位置)にて辺ibの
長さ100IIIII11対向する辺間距離142.8
nu++、円弧1cの半径87.1mmの、4隅に丸み
をもつ4辺形(第2図(c)参照)にした。真円1aの
周長け474.4mm、下流端における4辺形の周長は
521.5mmなので、上流端に対する下流端の周長変
化量は+47.lmm5つまり+10%である。
In this example, the diameter of the perfect circle 1a is 151 mm (radius 75.5vn), and the side 1b is gradually lengthened and moved inward from the (X)-(X) position in Fig. 1 to the downstream of the mold l. At the same time, the radius of the arc 1c is gradually increased, and at the downstream end (position (c)-(c) in Figure 1), the length of side ib is 100III11, and the distance between opposing sides is 142.8.
nu++, the radius of the arc 1c is 87.1 mm, and the four corners are rounded (see Fig. 2(c)). Since the circumference of the perfect circle 1a is 474.4 mm and the circumference of the quadrilateral at the downstream end is 521.5 mm, the amount of change in circumference at the downstream end with respect to the upstream end is +47. lmm5 or +10%.

一般の連続鋳造用モールドではその下流にかけて、冷却
されて収縮する鋳片と鋳型内面との接触を保つように、
鋳型内キャビティの寸法を(したがって周長も)減じる
のが普通であるが、このモールドAにおいて上記のよう
に周長をわずかに増やしたの(jっぎの理由による。ひ
とつは、鋳型!では他の(一般のモールドにおける)鋳
型と異なりキャビティ^aの横断面形状が上流から下流
にかけて変化し、徐々に辺1bが内側にせり出してくる
ため、辺!bに相当する4面においては鋳片りの表面と
鋳型1の内面とが確実に接触を保つこと。もうひとつの
理由は、鋳片りの横断面は徐々に矩形状に近づいていく
がこうした横断面の隅角部付近は、これを挟む2辺から
強く冷却を受けるので、割れ感受性の高い鋼種を鋳造す
る場合にはむしろこの部分と鋳型lの内面との接触を避
ける方が、局部冷却による割れ(コーナー割れ)を防止
できることである。
In general continuous casting molds, downstream of the continuous casting mold, contact is maintained between the slab, which shrinks as it cools, and the inner surface of the mold.
It is normal to reduce the dimensions (and therefore the circumference) of the cavity in the mold, but in this mold A, the circumference was slightly increased as mentioned above (for the reasons listed above). Unlike the mold (in a general mold), the cross-sectional shape of the cavity ^a changes from upstream to downstream, and the side 1b gradually protrudes inward, so that the four sides corresponding to the side !b are free of slabs. The surface of the slab and the inner surface of the mold 1 must maintain contact with each other.Another reason is that the cross section of the slab gradually approaches a rectangular shape, and the corners of this cross section are Since the two sandwiched sides are strongly cooled, when casting a steel type that is highly susceptible to cracking, it is better to avoid contact between these parts and the inner surface of the mold l to prevent cracking due to localized cooling (corner cracking). .

タンディツシュEのノズルEaとモールドAとを接続す
るブレークリングCは、窒化はう素(B N )を材料
として、第1図および第2図(a)に示すように2段側
面の真円形リングとして形成した。そして、その小径部
Caを鋳型tの上流端に嵌挿して装着するとともに、大
径部Cb側の背面(上流寄りの端面)をノズルEaの先
端面に密着させている。小径部Caの外径は鋳型lの上
流端(真円1a)の内径に等しく、また背面はノズルE
aの先端面とともに平坦に仕上げているので、これら接
続部より鋳造中に溶11Jが流出することはない。この
点に関しブレークリングCには、鋳型lとの接続部であ
る小径部Caの外周の加工においてとくに精度が求めら
れるが、小径部Caが真円形であるため、はとんど困難
をともなうことなく加工できる。なお大径部cbは、機
能上は円形にする必要はないが、加工が容易なこととB
Hの材料費(使用M)を最小にすることを考慮して円形
としている。またこのブレークリングCは、小径部Ca
をもたない形状とし先端面を平坦にして鋳型!の端面に
密着させても機能するが、鋳造中に先端面が損耗するこ
とから、上記のように小径部Caを形成して鋳型!に嵌
挿する方が寿命が長くなる。
The break ring C that connects the nozzle Ea of the tanditshu E and the mold A is made of boron nitride (B N ) and is a perfect circular ring with two-stage side surfaces as shown in Figures 1 and 2 (a). Formed as. The small diameter portion Ca is fitted into the upstream end of the mold t, and the back surface on the large diameter portion Cb side (the end surface closer to the upstream side) is brought into close contact with the tip surface of the nozzle Ea. The outer diameter of the small diameter portion Ca is equal to the inner diameter of the upstream end (perfect circle 1a) of the mold l, and the back surface is formed by the nozzle E.
Since the tip surface of a is finished flat, the melt 11J will not flow out from these connections during casting. In this regard, the break ring C requires particularly high accuracy in machining the outer periphery of the small diameter part Ca, which is the connection part with the mold l, but since the small diameter part Ca is a perfect circle, it is difficult to do so. It can be processed without any problem. Although the large diameter portion cb does not need to be circular from a functional point of view, it is important that it is easy to process and B.
The shape is circular in consideration of minimizing the material cost (M used) of H. In addition, this break ring C has a small diameter portion Ca.
A mold with a flat tip and a shape that does not have any cracks! It will function even if it is placed in close contact with the end face of the mold, but the end face will be worn out during casting, so the small diameter part Ca is formed as described above. The lifespan will be longer if you insert it into the

以上のように構成した鋳造用設備により、4辺形断面を
もつ鋳片りがつぎのようにして鋳造される。
Using the casting equipment configured as described above, a slab having a quadrilateral cross section is cast in the following manner.

ノズルEaおよびブレークリングCを通って、タンディ
ツシュEからモールドAのキャビティAa内に溶鋼Jが
供給されると、前述のようにブレークリングCの先端面
と鋳型lの内周面との接点を始点として、鋳型l内の溶
鋼Jの全周に凝固殻Laが形成され、これが鋳片りとし
て成長しかつ連続することにより連続鋳造がなされる。
When molten steel J is supplied from the tundish E into the cavity Aa of the mold A through the nozzle Ea and the break ring C, the starting point is the point of contact between the tip surface of the break ring C and the inner peripheral surface of the mold l, as described above. As a result, a solidified shell La is formed around the entire circumference of the molten steel J in the mold 1, and this continues to grow as slabs, thereby achieving continuous casting.

鋳片りは、引抜きロールGによって振動を与えられなが
ら鋳型l内を移動するため、凝固殻Laの破断や鋳型l
の内周面とのスティッキングを生じることなく、円滑に
鋳造される。凝固殻LaはキャビティAaの形状に沿っ
て形成されるので、たとえば鋳型1の上流端付近では第
2図(a)の真円1aと同じ横断面形状となる。
Since the slab moves within the mold l while being vibrated by the drawing roll G, it may cause breakage of the solidified shell La or mold l.
It can be cast smoothly without any sticking with the inner peripheral surface of the mold. Since the solidified shell La is formed along the shape of the cavity Aa, it has the same cross-sectional shape as the perfect circle 1a in FIG. 2(a), for example, near the upstream end of the mold 1.

しかし鋳型1の中はど(第1図の(x)−(x)位置)
から下流にかけては、キャビティAaの横断面形状は変
化し、辺1bが徐々に内側へせり出して来るため、凝固
殻Laは引き抜かれるにつれこの辺1bに押さえられる
形で横断面形状を変化させる。鋳型lを出るまでの鋳片
りにおいては、まだ凝固殻Laが薄く(内部は溶jli
ilJ)、高温であって変形しやすいため、上記のよう
にして横断面形状はスムーズに変化する。しかも前述の
ように、鋳片L(凝固殻La)は辺1bに相当する4面
で鋳型lとの接触を保ちながら引き抜かれるので、横断
面内の各部が均等に冷却されて割れのない良質な凝固組
織を形成する。こうして鋳片りは、鋳型1の下流端にお
けるキャビティAaの横断面(第2図(C)参照)に等
しい4辺形断面となってモールドAを出る。この鋳片り
は、さらに自然放熱によって内部まで凝固するが、最終
的な形状が上記の4辺形であるため、引抜きロールGを
はじめ後続する鋳片取扱設備(図示せず)としては、従
来と同じ矩形鋳片用の設備が使用できる。
However, what is inside the mold 1 ((x)-(x) position in Figure 1)?
From downstream, the cross-sectional shape of the cavity Aa changes and the side 1b gradually protrudes inward, so that as the solidified shell La is pulled out, the cross-sectional shape changes as it is pressed by the side 1b. In the slab until it leaves the mold, the solidified shell La is still thin (the inside is molten).
ilJ), the cross-sectional shape changes smoothly as described above because it is easily deformed due to the high temperature. Moreover, as mentioned above, since the slab L (solidified shell La) is pulled out while maintaining contact with the mold l on the four sides corresponding to side 1b, each part in the cross section is cooled evenly, resulting in a high quality product without cracks. Forms a coagulated tissue. The slab thus leaves the mold A with a quadrilateral cross section equal to the cross section of the cavity Aa at the downstream end of the mold 1 (see FIG. 2(C)). This slab further solidifies to the inside due to natural heat dissipation, but since the final shape is the above-mentioned quadrilateral, the following slab handling equipment (not shown), including the drawing roll G, cannot be used conventionally. The same equipment for rectangular slabs can be used.

なおこの実施例では、鋳型Iの中はどから辺lbを形成
してキャビティAaの横断面形状を変化させているが、
その変化の程度(たとえば鋳片りの最終断面形状におけ
る辺長)、および凝固殻Laの変形能(いいかえれば鋳
造鋼種や鋳片りの断面の大きさ、または鋳造速度)に応
じて、適当にこの位置を移すのがよい。また、鋳型1 
゛の上流端付近のキャビティAaには、冷却にともなう
鋳片りの収縮に合わせてテーパを設ける(つまり真円1
aの直径を下流にかけて漸減する)のもよい。
In this example, the side lb is formed from inside the mold I to change the cross-sectional shape of the cavity Aa.
Depending on the degree of change (for example, the side length of the final cross-sectional shape of the slab) and the deformability of the solidified shell La (in other words, the casting steel type, cross-sectional size of the slab, or casting speed), It is better to move this position. Also, mold 1
The cavity Aa near the upstream end of ゛ is provided with a taper (that is, a perfect circle of 1
It is also good to gradually decrease the diameter of a toward the downstream.

つぎに、この発明の第2実施例を、第3図〜第4図に基
づいて説明する。第3図は、やはり4辺形断面の鋳片を
得るための鋼の水平型連続鋳造用モールドに関する図で
ある。第1図と同様に、図の右側方向に鋳片Mが鋳造さ
れる。第4図(a)、(b)、(c)はそれぞれ、第3
図の(a)−(a)、(b)−(b)、(c)−(c)
における横断面図(要部のみ示す)である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram of a horizontal continuous casting mold for steel, also for obtaining slabs with a quadrilateral cross section. As in FIG. 1, a slab M is cast toward the right side of the figure. Figures 4(a), (b), and (c) are the third
Figures (a)-(a), (b)-(b), (c)-(c)
FIG.

第3図に示すモールドBは、やはり調合金製の筒状の鋳
型11と、その外側に冷却水ジャケット13および整流
管13°を有するものであるが、下流寄りの部分には内
側に黒鉛ライナ12が装着され、鋳型11の内周面とラ
イナ12の内周面とが段差なくつながってキャビティB
aを形成している。ライナ12は、黒鉛がもつ自己潤滑
性を利用してモールドBにおける鋳片Mの引抜き抵抗を
減じるものである。そして鋳型11の上流端は、前記実
施例と同様に、ブレークリングDを介してタンディツシ
ュFのノズルPaに密に接続されている。なお、鋳型1
1の上流端部分はフランジ状に形成され、この外側から
図のように熱電対14が挿入されている。
Mold B shown in Fig. 3 has a cylindrical mold 11 made of prepared alloy, a cooling water jacket 13 and a rectifier pipe 13° on the outside, but a graphite liner is placed inside the downstream part. 12 is installed, and the inner circumferential surface of the mold 11 and the inner circumferential surface of the liner 12 are connected without any step, forming the cavity B.
It forms a. The liner 12 reduces the pulling resistance of the slab M in the mold B by utilizing the self-lubricating property of graphite. The upstream end of the mold 11 is tightly connected to the nozzle Pa of the tundish F via the break ring D, as in the previous embodiment. In addition, mold 1
The upstream end portion of 1 is formed into a flange shape, and a thermocouple 14 is inserted from the outside as shown in the figure.

このモールドBにおいても、鋳型11(黒鉛うイナ12
を含む)の上流から下流にかけて、内部のキャビティB
aの横断面形状に変化をもたせている。キャビティBa
の横断面形状は、鋳型11の上流端(第3図の(a)−
(a)位置)では第4図(a)のように真円11aであ
るが、その位置から下流にかけては第4図(b)のよう
な閉曲線として徐々に4辺形に近づけ、鋳型11の下流
端およびその付近(第3図の(c)−(c)位置より下
流の部分)では4方に辺ubをもち4隅に滑らかな円弧
llcをもつ4辺形状(第4図(c)参照)にした。
In this mold B as well, the mold 11 (graphite container 12
) from the upstream to the downstream of the internal cavity B
The cross-sectional shape of a is varied. Cavity Ba
The cross-sectional shape of the upstream end of the mold 11 ((a) in FIG.
At position (a), it is a perfect circle 11a as shown in Fig. 4(a), but from that position downstream it gradually approaches a quadrilateral as a closed curve as shown in Fig. 4(b). At the downstream end and its vicinity (the part downstream from the position (c)-(c) in Fig. 3), there is a four-sided shape with sides ub on four sides and smooth arcs llc at the four corners (Fig. 4 (c)). ).

真円11aから変化する上記の閉曲線(第4図(b)参
照)は、その中心点から90°ずっずれた部分の曲率半
径を徐々に大きくするとともに、その間にある部分の曲
率半径を徐々に小さくしていったもので、下流端付近に
て曲者の曲率半径を無限大にし辺11bをなしている。
The above-mentioned closed curve (see Fig. 4(b)) that changes from the perfect circle 11a gradually increases the radius of curvature of the part shifted by 90 degrees from the center point, and gradually increases the radius of curvature of the part between them. The radius of curvature of the curved portion is made infinite near the downstream end to form the side 11b.

鋳型11の上流端・下流端間で鋳片Mの横断面形状を大
きく変えろことになるので、この実施例では凝固殻Ma
が最も変形しやすい最上流の位置から、しかも上記のよ
うに曲率半径を少しずつ変えていくことにより、キャビ
ティBaの横断面形状を緩やかに変化させたわけである
Since the cross-sectional shape of the slab M must be changed significantly between the upstream and downstream ends of the mold 11, in this embodiment, the solidified shell Ma
The cross-sectional shape of the cavity Ba is gradually changed by gradually changing the radius of curvature starting from the most upstream position where Ba is most likely to deform.

そしてやはり、キャビティBaを横断する周長は、鋳型
11の全長にわたってほぼ一定となるように設定した。
Again, the circumferential length across the cavity Ba was set to be approximately constant over the entire length of the mold 11.

この実施例では、第3図の(a) −(a)位置におけ
る真円11aの直径を256.5mmとし、下流端(同
図(c)−(c)位置以降)におけるキャビティBaは
、対向する辺11b間の距離200mm、4隅の円弧L
lcの半径20mmの4辺形になるようにした。真円1
1aの周長は805.8mm、下流端におけろ4辺形の
周長は765.7mmであるので、上流端に対する下流
端の周長は−40,1mm、つまり−5%とわずかに減
少させたことになる。
In this embodiment, the diameter of the perfect circle 11a at the position (a)-(a) in FIG. 3 is 256.5 mm, and the cavity Ba at the downstream end (after the position (c)-(c) in the figure) Distance between sides 11b is 200 mm, arc L at four corners
It was made to be a quadrilateral with a radius of lc of 20 mm. Perfect circle 1
The circumference of 1a is 805.8 mm, and the circumference of the quadrilateral at the downstream end is 765.7 mm, so the circumference of the downstream end relative to the upstream end is -40.1 mm, which is a slight decrease of -5%. It means that you let it happen.

キャビティBaに設けたこの周長変化は、鋳型ll内で
冷却されることによる鋳片M(凝固殻Ma)の収縮を考
慮したものである。凝固殻Maは、鋳型11の上流端(
第3図の(a)−(a)位置)すなわち後述するブレー
クリングDの先端面位置から溶11にの外周部に形成さ
れるが、鋳型11内を引き抜かれて下流端から出るまで
に温度降下して収縮する。その間、凝固殻Maの周長の
収縮量は、凝固殻の熱膨張係数をαとすると、そのαと
、凝固殻Maの上流端における周長σおよび下流端まで
の温度降下幅ΔT との積、すなわちρ×ΔTXα と
なる。この実施例で低炭素鋼を鋳造する場合、凝固殻M
aの周長は上記の式に基づいて約40mm収縮するため
、キャビティBaにはこれに相当する周長変化をもたせ
たのである。したがって凝固殻Maは、その外周面全体
が鋳型11および黒鉛ライナ12の内周面と接触を保ち
、確実に冷却されながら下流側へ引き抜かれる。
This circumferential length change provided in the cavity Ba takes into consideration the shrinkage of the slab M (solidified shell Ma) due to cooling within the mold ll. The solidified shell Ma is located at the upstream end of the mold 11 (
It is formed on the outer periphery of the melt 11 from the tip surface of the break ring D (positions (a) to (a) in FIG. descend and contract. Meanwhile, the amount of shrinkage of the circumference of the solidified shell Ma is the product of α, the circumferential length σ at the upstream end of the solidified shell Ma, and the temperature drop width ΔT to the downstream end, where α is the coefficient of thermal expansion of the solidified shell Ma. , that is, ρ×ΔTXα. When casting low carbon steel in this example, solidified shell M
Since the circumferential length of a shrinks by about 40 mm based on the above formula, the cavity Ba was given a corresponding change in circumferential length. Therefore, the solidified shell Ma maintains its entire outer circumferential surface in contact with the mold 11 and the inner circumferential surface of the graphite liner 12, and is pulled out downstream while being reliably cooled.

第3図のように鋳型11の上流端部は、前記(a)−(
a)位置までに、横断面が円形でタンディツシュF寄り
に拡径したテーパ部分を形成し、この部分に、外周面に
同じテーパをもつ真円形のブレークリングDを嵌挿して
いる。ブレークリングDは、窒化はう素(BN)を主成
分とするセラミックで形成し、鋳型11に嵌挿した状態
でその先端面が(a)−(a)位置に一致し、背面が鋳
型11より突出する大きさとした。旋盤加工などにより
外周面には容易にテーパが設けられるので、前記第1実
施例のものと同じく低コストで製造できて鋳型11やタ
ンディツシュFとの接合部を密封できる。とくにこのブ
レークリングDは、テーパ部分を鋳型11に押し込んで
嵌挿するようにしたため、鋳型11との接合がより確実
であるうえ、内部に生じる圧縮応力がその割れを防止す
るという利点もある。
As shown in FIG. 3, the upstream end of the mold 11 is
Up to the a) position, a tapered part with a circular cross section and an enlarged diameter toward the tongue plate F is formed, and a perfectly circular break ring D having the same taper on the outer peripheral surface is fitted into this part. The break ring D is made of ceramic whose main component is boron nitride (BN), and when it is inserted into the mold 11, its tip surface corresponds to the position (a)-(a), and its back surface corresponds to the position (a)-(a). The size was made to stand out more. Since the outer circumferential surface can be easily tapered by lathe machining or the like, it can be manufactured at low cost as in the first embodiment, and the joints with the mold 11 and the tundish F can be sealed. In particular, this break ring D has the advantage that the tapered portion is pushed into the mold 11 and fitted, so that it is more securely joined to the mold 11, and the compressive stress generated inside prevents it from cracking.

本実施例のモールドBを用いても、前記した第1実施例
と同様にして、第4図(c)のキャビティBaに等しい
4辺形断面をもつ鋳片Mが鋳造される。とくにこのモー
ルドBのキャビティBaは、横断面形状の変化が緩やか
に進行するうえ、その内周面が凝固殻Maの表面に全周
的に接触して冷却するようにしたので、かなり高速(高
引抜き速度)で鋳造するのにも適している。なお黒鉛ラ
イナ12は、鋳型11(銅合金)に比べて熱伝導率が低
いので、この長さおよび厚さを加減すれば冷却強さが調
整でき、しだがって割れ感受性の高い鋼種でも鋳造でき
る。
Even if the mold B of this embodiment is used, a slab M having a quadrilateral cross section equal to the cavity Ba in FIG. 4(c) is cast in the same manner as in the first embodiment described above. In particular, the cross-sectional shape of the cavity Ba of this mold B changes slowly, and the inner circumferential surface contacts the surface of the solidified shell Ma all the way around to cool it, so it can be cooled at a fairly high speed (high It is also suitable for casting at high drawing speeds. Note that the graphite liner 12 has a lower thermal conductivity than the mold 11 (copper alloy), so the cooling strength can be adjusted by adjusting the length and thickness, so even steel types with high crack susceptibility can be cast. can.

また、鋳型11に挿入した萌記熱電対14により、ブレ
ークリングDや鋳型11の上流端付近における凝固殻の
生成状態を検知することができる。
Further, the state of formation of a solidified shell near the break ring D and the upstream end of the mold 11 can be detected by the thermocouple 14 inserted into the mold 11.

たとえば、凝固殻が鋳型ll内で破断したりスティッキ
ングを起こしたりして正常に引き抜かれていない場合に
は、熱電対14が鋳型11の温度低下を知らせる。熱雷
対14からのこうした情報を受けて、引抜き速度や鋳片
Mに与える振動パターンを変化させろことにより、より
円滑に連続鋳造かなされること、になる。
For example, if the solidified shell is not drawn out properly due to breakage or sticking within the mold 11, the thermocouple 14 notifies the temperature drop of the mold 11. By receiving such information from the thermal lightning pair 14 and changing the drawing speed and the vibration pattern applied to the slab M, continuous casting can be carried out more smoothly.

なおモールドBにおいて、第3図の(C)−(C)位置
より下流の部分ではキャビティBaの横断面形状および
寸法を一定にしたが、鋳片Mの収縮に合わせてこの部分
の縦・横寸法を漸減させてもよい。またここに内装した
黒鉛ライナ12については、これに替えて耐熱性および
潤滑性のある他の材料(たとえばBNやZr(isまた
は特殊な金属類)によるライナを装着したりコーティン
グを施したりすることもできる。こうした材料は、耐熱
性が十分であれば鋳型11の上流端から全長にわたって
内装することができ、さらに潤滑性が十分であれば前述
のように鋳片Mを振動させながら引き抜く必要がない場
合もある。
In mold B, the cross-sectional shape and dimensions of the cavity Ba were kept constant in the part downstream from the position (C)-(C) in Fig. 3, but the length and width of this part changed as the slab M contracted. Dimensions may be tapered. In addition, the graphite liner 12 installed here may be replaced with a liner made of other heat-resistant and lubricating materials (for example, BN or Zr (IS or special metals)) or coated. If such a material has sufficient heat resistance, it can be inserted throughout the entire length of the mold 11 from the upstream end, and if it has sufficient lubricity, it is not necessary to pull out the slab M while vibrating it as described above. Sometimes there isn't.

以上、この発明に関し2つの実施例をあげて説明したが
、本発明に基づき、っぎのように実施することも可能で
ある。
Although this invention has been described above with reference to two embodiments, it is also possible to implement it as shown below based on the invention.

a)たとえば第1実施例に倣い、下流端における中空軸
部(キャビティ)の横断面形状を8辺形にし、このモー
ルドを用いて8辺形断面の鋳片を鋳造する。8辺形の鋳
片は、鋳造用設備に後続する鋳片取扱設備として、矩形
鋳片用のものでも円形鋳片用のものでら使用できる場合
が多い。8辺形に限らず、横断面形状が4辺形以上の多
辺形(各辺の長さか等しいしのに限らない)である鋳片
は、本発明によって実施することが容易である。また下
流端に至るまでの、中空軸部形状の変化のさせ方につい
ても、実施例に示したものに限るものではない。
a) For example, following the first embodiment, the cross-sectional shape of the hollow shaft portion (cavity) at the downstream end is made octagonal, and this mold is used to cast a slab having an octagonal cross-section. Octagonal slabs can often be used as slab handling equipment subsequent to casting equipment, whether for rectangular slabs or circular slabs. The present invention can easily be applied to slabs which are not limited to octagonal shapes but whose cross-sectional shapes are polygonal shapes of four or more sides (the lengths of each side are not limited to equal lengths). Furthermore, the manner in which the shape of the hollow shaft portion is changed up to the downstream end is not limited to that shown in the embodiment.

b)モールドの出口付近に圧下刃の強いピンチロールを
配備し、モールド内を引き抜かれることにより変形した
鋳片に対して、このロールを用い補足的に変形を与えて
もよい。
b) Pinch rolls with strong reduction blades may be provided near the exit of the mold, and this roll may be used to additionally deform the slab that has been deformed by being pulled out of the mold.

C)鉄鋼に限らず、銅やアルミなど非鉄金属鋳片を鋳造
することもできる。
C) Not only steel, but also non-ferrous metal slabs such as copper and aluminum can be cast.

d)水平型連続鋳造に限るものではなく、モールドを垂
直または斜めに立ててタンディツシュ下部の出湯孔に密
に接続すれば、縦型連続鋳造として実施できろ。
d) It is not limited to horizontal continuous casting; if the mold is erected vertically or diagonally and closely connected to the tapping hole at the bottom of the tundish, it can be carried out as vertical continuous casting.

e)縦型連続鋳造に適用する場合、ブレークリングに替
えて、溶融金属の酸化防止のためのシールチューブなど
を鋳型の上流端に装着してもよい。縦型連続鋳造法では
前述のメニスカスから凝固が始まるためブレークリング
の不要な場合が多いが、メニスカスにおいて溶融金属が
空気に触れると酸化されるので、これを防止するために
タンディツシュの出湯孔からモールドの上流端までをシ
ールチューブで覆い、内部に不活性ガスを封入するので
ある。この場合も鋳型の上流端が真円形であると、消耗
品であるシールチューブのコストはかなり低減される。
e) When applied to vertical continuous casting, a seal tube or the like for preventing oxidation of molten metal may be installed at the upstream end of the mold in place of the break ring. In the vertical continuous casting method, solidification starts from the meniscus as mentioned above, so break rings are often unnecessary.However, if the molten metal comes into contact with air at the meniscus, it will oxidize, so to prevent this, the mold is The upstream end of the tube is covered with a seal tube, and an inert gas is sealed inside. Again, if the upstream end of the mold is perfectly circular, the cost of the seal tube, which is a consumable item, is considerably reduced.

[発明の効果] 以上に説明した本発明の連続鋳造用モールドによれば、 1)多辺形断面の鋳片か得られるにもがかわらず、鋳型
中空軸部の上流端における横断面形状が真円形であるの
で、その上流端に外形が真円形のブレークリング(もし
くはシールチューブなど、リングまたはチューブ状の装
着物)を使用できる。これらは外形か真円形の場合には
比較的低コストで製造されて強度も高いので、鋳片の製
造原価が低減される。また横断面形状の異なる各種鋳片
を鋳造する場合にも、鋳型中空軸部の−L流端における
横断面を同じ真円形にしておけば1種類のブレークリン
グ(他の装着物も同じ)を使用できるか、この場合、1
種類のものを量産することによって製造コストはさらに
低下する。
[Effects of the Invention] According to the continuous casting mold of the present invention described above, 1) Although a cast slab with a polygonal cross section can be obtained, the cross-sectional shape at the upstream end of the hollow shaft of the mold is Since it is perfectly circular, a break ring (or a ring or tube-shaped attachment such as a seal tube) with a perfectly circular outer shape can be used at its upstream end. When these have an external shape or a perfect circle, they can be manufactured at relatively low cost and have high strength, so the manufacturing cost of the slab is reduced. In addition, even when casting slabs with different cross-sectional shapes, if the cross-section at the -L flow end of the mold hollow shaft is made into the same perfect circle, one type of break ring (other fittings are the same) can be used. Can it be used? In this case, 1
Manufacturing costs are further reduced by mass producing different types of products.

2)上流から下流にかけて、周長がほぼ一定なまま鋳型
中空軸部の横断面形状が真円形から多辺形へ徐々に変化
するので、鋳型の内周面ば少なくとも各辺の部分におい
て、引き抜かれる鋳片に確実に接触してこれを冷却する
。つまり冷却強さが偏らないため、鋳片内部に好ましい
凝固組織が形成される。
2) From upstream to downstream, the cross-sectional shape of the hollow shaft of the mold gradually changes from a perfect circle to a polygon while the circumference remains almost constant. This method cools the cast slab by making sure that it comes into contact with the cast slab. In other words, since the cooling strength is not biased, a favorable solidification structure is formed inside the slab.

また、この発明の連続鋳造方法によれば、■)得られる
鋳片の横断面が多辺形であるため、鋳片を取り扱う設備
として、既設の矩形鋳片用のものを使用するか、あるい
は、円形鋳片の場合に比べて構造の簡単なものを新設す
ればよいので、これを含めた連続鋳造用設備の全体的な
設備費が低減されろ。
Furthermore, according to the continuous casting method of the present invention, ■) Since the cross section of the obtained slab is polygonal, existing equipment for handling rectangular slabs must be used, or As compared to the case of circular slabs, it is only necessary to newly install one with a simpler structure, so the overall equipment cost for continuous casting equipment including this will be reduced.

2)上記モールドの鋳型上流端に、外形が真円形のブレ
ークリングをとくに嵌挿して使用するので、低コストで
製造されたブレークリングで長時間の連続鋳造(鋳片の
量産)が可能である。
2) Since a break ring with a perfect circular outer shape is inserted into the upstream end of the above mold, long-term continuous casting (mass production of slabs) is possible with a break ring manufactured at low cost. .

以上の点から、鋳片の製造原価はかなり低くなる。From the above points, the manufacturing cost of slabs is considerably low.

3)タンディツシュとモールドとを密に接続した連続鋳
造法がもつ本来の利点はそのまま生かされる。
3) The original advantages of the continuous casting method in which the tundish and the mold are closely connected can be utilized as is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はいずれら鋼の水平型連続鋳造用モールドおよび主
な鋳造用設備を示すものであり、第1図は第1実施例に
関するそれらの縦断面図、第2図(a) 、(b) 、
(c)はそれぞれ、第1図の(al(a)、(b)−(
b)、(c)−(c)におけろ横断面図である。 また、第3図は第2実施例に関するモールド付近の縦断
面図、第4図(a)、(b)、(c)はそれぞれ、第3
図の(a)−(a)、(b)−(b)、(c)−(c)
における横断面図である。 A、B・・・モールド、^a、Ba・・・キャビティ、
C,D・・ブレークリング、E、F・・タンディツシュ
、G・・・引抜きロール、J、K・・溶鋼、L、M・・
・鋳片、La、Ma−凝固殻、1.11・・・鋳型、I
a、1la−真円、lb、llb・・・辺、2.13・
・・冷却水ジャケット、12・・黒鉛ライナ。 第1図 第2図 第3図 第4図
The drawings show a mold for horizontal continuous casting of steel and the main casting equipment, and Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of them in the first embodiment, Fig. 2 (a), (b),
(c) are (al(a), (b)-(
b), (c) - (c) is a cross-sectional view. Moreover, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the vicinity of the mold related to the second embodiment, and FIGS. 4(a), (b), and (c) are respectively
Figures (a)-(a), (b)-(b), (c)-(c)
FIG. A, B...Mold, ^a, Ba...Cavity,
C, D...Break ring, E, F...Tandish, G...Drawing roll, J, K... Molten steel, L, M...
・Slab, La, Ma-solidified shell, 1.11...mold, I
a, 1la - perfect circle, lb, llb...side, 2.13.
...Cooling water jacket, 12...Graphite liner. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、中空軸部をもつ鋳型を有し、その外周壁を水冷する
とともに上流端にブレークリングを装着し、その上流端
から前記中空軸部に供給される溶融金属を凝固させて、
下流端より引き抜かれる鋳片となす連続鋳造用モールド
において、前記鋳型の中空軸部は、 イ)上流端における横断面形状を真円形とし、 ロ)上流から下流にかけて、その周長をほぼ一定に保ち
ながら横断面形状を徐々に変化させ、 ハ)下流端では、横断面形状を4辺形以上の多辺形にし
た ことを特徴とする連続鋳造用モールド。 2、請求項1に記載の連続鋳造用モールドにおける鋳型
の上流端に、外形が真円形のブレークリングを嵌挿した
うえ、 そのブレークリングを介して、前記モールドをタンディ
ッシュの出湯孔に密に接続し、 タンディッシュに溶融金属を注いで前記鋳型の中空軸部
にその溶融金属を供給することにより、溶融金属の外周
部を凝固させ、 これを、前記モールドより下流に配置した引抜き手段に
よって引き抜くことにより、横断面が4辺形以上の多辺
形の鋳片を得る ことを特徴とする連続鋳造方法。
[Claims] 1. The mold has a hollow shaft, the outer peripheral wall of which is water-cooled, and a break ring is attached to the upstream end, and the molten metal supplied from the upstream end to the hollow shaft is solidified. Let me,
In a continuous casting mold made with a slab drawn from the downstream end, the hollow shaft of the mold has: a) a perfect circular cross-sectional shape at the upstream end, and b) a substantially constant circumference from upstream to downstream. c) At the downstream end, the cross-sectional shape is made into a polygon of four sides or more. 2. In the continuous casting mold according to claim 1, a break ring having a perfect circular outer shape is inserted into the upstream end of the mold, and the mold is tightly inserted into the tap hole of the tundish through the break ring. By connecting and pouring molten metal into a tundish and supplying the molten metal to the hollow shaft portion of the mold, the outer circumference of the molten metal is solidified, and this is pulled out by a pulling means disposed downstream of the mold. A continuous casting method characterized by obtaining a polygonal slab having a cross section of four sides or more.
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JP2007513771A (en) * 2003-12-11 2007-05-31 ノベリス・インコーポレイテッド Apparatus and method for horizontal casting and cutting of metal billets
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