JPH0679753B2

JPH0679753B2 - 水平連続鋳造用鋳型

Info

Publication number: JPH0679753B2
Application number: JP33925990A
Authority: JP
Inventors: 省吾松村; 浩之河合; 央岩崎; 勉藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH04200957A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は水平連続鋳造用鋳型に関し、特に鋳造した鋳
片の表面に発生する凹みを防止し得る鋳型に関する。

［従来の技術］水平連続鋳造法における鋳片の引抜方法としては、鋳
型を固定し、鋳片を例えば、引抜−静止−押戻などのパ
ターンで移動させる鋳型固定−間欠引抜法と、鋳型を
例えばサインカーブで振動させ、鋳片を連続引抜する、
鋳型振動−鋳片連続引抜法とがある。いずれの方法にお
いても、鋳片を引抜く際にタンディッシュノズル内の圧
力損失等により、鋳型内溶鋼部に負圧が発生し、この負
圧が熱間強度の低い初期凝固シェル部に作用して鋳片が
凹む現象が発生する。特に、鋳片の上面は重力も加わる
ため、この凹みが助長される傾向にある。鋳片に凹みが
発生した場合、凹み部に沿って割れを伴う場合があり、
表面の凹み及び凹み部の割れを除去するための手入れが
必要となっている。また、前記タンディッシュノズル内
の溶鋼の圧力損失を少なくする手段として、タンディッ
シュノズルの長さを短くし、内径を大きくする方法があ
るが、構造的に問題があり抜本的な対策とはならない。

他方、水平連続鋳造用鋳型の内面に複数のスリット溝を
設けた例が、例えば実開昭60-151660号公報および特開
昭63-10045号公報によって知られている。これらはいず
れも主として鋳型の損耗防止を目的としている。すなわ
ち、鋳型の損耗のメカニズムは、溶鋼の凝固に伴ってZn
等の不純物が蒸発し、該不純物が鋳型の凝固開始部近傍
に集積して鋳型を化学的に損耗させると推定し、その対
策として、蒸発した不純物を鋳型端部に放出し易いよう
に鋳型内面に外気と通じた複数本の溝を設けたものであ
る。従って、前記溝部に溶鋼が侵入して外気との通気を
遮断しないように溝の位置および形状を設計している。
しかしこれらの手段では、後述するように鋳片表面に発
生する凹みを防止する作用効果は認められない。

［発明が解決しようとする課題］従って、この発明は、水平連続鋳造法において、鋳造し
た鋳片の表面に凹みが発生することを防止し、この凹み
発生部の表面手入れ作業を省略することを課題とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するための、この発明の構成は、タンデ
ィッシュの側壁に耐火物製リングを介して連結される水
平連続鋳造用の鋳型において、前記鋳型の内面に鋳造方
向と平行な方向の溝を複数設け、この溝の起点と三重点
との距離を溝の開口幅以上、引抜ストローク以下の範囲
とし、溝の終点を鋳型出側端としたことを特徴とする。
この発明の好ましい実施態様は溝の開口幅、および深さ
をそれぞれ80μｍ以上としたことを特徴とする。

［作用］一般に水平連続鋳造法においては、水平方向に配置した
鋳型をタンディッシュの側壁に連結し、この鋳型の入側
には耐火物製リング（以下ブレークリングという）を設
けている。このブレークリングは鋳型の周方向において
初期凝固開始位置が均一になるように制御する役目をす
る。すなわち、従来の竪型連続鋳造法では湯面の位置が
必然的に初期凝固位置となっていたのに対して、水平連
続鋳造法では鋳型がタンディッシュノズルを介してタン
ディッシュに水平に設けられているため、初期凝固は内
部が水冷されている鋳型の入側端部（ブレークリング部
位）で開始する。凝固開始位置は鋳型内溶鋼の上下間位
置での温度差、鋳型内に供給される溶鋼の流速等および
鋳型による冷却の僅かな変動等によって、鋳型周方向で
均一でない。初期凝固シェルの生成が鋳型周方向で不均
一である場合は、シェルの破断および不均一凝固部で凹
みが発生する。従って、水平連続鋳造法で安定して鋳造
し、表面性状の良い鋳片を得るためには凝固開始位置を
制御することが極めて重要である。そこで、水平連続鋳
造法では凝固開始位置を制御するために、鋳型の入口に
断熱性のブレークリングを設けている。

水平連続鋳造法の引抜方法として、例えば鋳型固定−鋳
片間欠引抜の例では、鋳型の入側端部に設けたブレーク
リング部で凝固が開始するが、ある程度のシェルが形成
されたタイミングで引抜が行われ、第６図における引抜
時点Ａでは第５図（Ａ）に示す様にブレークリング３と
先に生成したシェル5bとの間に溶鋼が流入し、ブレーク
リング３、鋳型４および先に生成したシェル5b側から凝
固が進行する。所定のストロークおよび所定時間の引抜
を実施した後で引抜を停止し、この静止期間中、（第６
図における引抜時間Ｂ）、に前記引抜により新しい溶鋼
が流入した領域で新しいシェルが形成される。しかし、
巨視的には、ブレークリング３により初期凝固位置を均
一化できるものの、微視的には、ブレークリング３の近
傍に発生する溶鋼の流れの差（例えば角ブルームの鋳造
においては、コーナー部と面部との差）及び鋳片引抜に
ともなうシェル先端部への溶鋼の僅かな到達時間のずれ
が初期凝固シェル5aの不均一な生成を起し、この不均一
な生成部が第５図（Ｂ）に示すような凹み９等の表面欠
陥の発生の起点となっている。

この発明の特徴は、鋳型の内面に鋳造方向と平行な方向
の溝を複数本設けることにより、溝の中に溶鋼を流入さ
せて溝にそった凝固シェルを強制的に生成させることに
ある。この発明が鋳片の凹みを防止できる理由は、溝に
よって規則的に凝固させることにより初期凝固シェルを
均一に生成させ、さらに溝部で急冷凝固させることによ
りシェル強度を増強させることができ、これによって、
タンディシュノズル内溶鋼の圧力損失およびシェルの自
重によるシェルのバックリングおよび撓みが発生しない
初期凝固状態を確保することにある。

［実施例］以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。第４図に水平連続鋳造装置の例を示す。タンディッ
シュ１の側壁1Aにタンディッシュノズル２を介して鋳型
４の一端が接続され、鋳型の入口側にはブレークリング
３が挿入されている。タンディッシュ１に流入した溶鋼
Ｍは鋳型４に導入され、鋳型４内にて凝固が進行する。
凝固した鋳片９は引抜装置６により間欠的に引抜かれ
る。

第１図に本実施例による鋳型の１例を示す。鋳型４は入
側端部に小さなテーパー部を有しており、該テーパー部
にブレークリング３が挿入されている。鋳型４の内面に
は鋳造方向と平行な方向の溝７が複数本（図では１面当
り６本、合計24本）設けられている。鋳型内に溝７を設
ける理由は、第５図（Ｃ）に示したように、シェルの引
抜時に溝７内に溶鋼を流入させて、溝７内で急冷凝固さ
せることにより強固なシェル5cを生成させるためであ
る。溝７の形状は少なくとも溶鋼が流入できる寸法が必
要であり、幅、および深さはいずれも80μｍ以上である
ことが望ましい。溝７が大き過ぎる場合は溝７で生成し
た突起状のシェルの除去が必要となるため、第３図に示
す溝７の幅（Ｗ）および深さ（Ｄ）は2mm以下が望まし
い。溝の横断面の形状は第３図に示すようにＶ状、逆台
形状、円弧状のいずれでも良い。溝の間隔は鋳片に凹み
の発生し易い鋳型内面の中央部をコーナ部よりも密に
し、かつ溝の横断面の形状を大きくすることで鋳片の凹
みをより効果的に防止できる。溝内に流入したシェルを
より急冷凝固させるために、三重点８（鋳型４とブレー
クリング３との接触点）と溝の鋳造方向の起点7Aとの距
離（Ｌ）は溝７の幅（Ｗ）と同じ長さ以上、引抜のスト
ローク（Ｓ）以下にする必要がある。その理由は、距離
（Ｌ）が溝７の幅Ｗよりも短い場合には、１ストローク
前に溝７内で凝固したシェル5cと第５図（Ｃ）の新たに
溝７内に流入した溶鋼M₁が凝固するまでに流動（例えば
5d）して連結するため急冷凝固作用が損われる。また距
離（Ｌ）を引抜のストローク以上とした場合には、溝７
内に溶鋼が流入せず、狙いとするシェルを強化すること
ができない。距離（Ｌ）は、前記の範囲内であれば鋳片
引抜時のシェル先端部への溶鋼の流入の僅かな時間のず
れを考慮して、複数の各々の溝の距離（Ｌ）を変えるこ
ともできる。

溝の終点7Bはシェルが溝内をスムースに通過できるよう
に鋳型４の出側端4Bまで設けられている。

この例では、溝７の起点7Aを三重点８から鋳造方向側に
2mm離れた位置とし、溝の幅（Ｗ）＝0.4mm、深さ（Ｄ）
＝0.6mmとした。溝７の本数は10mm間隔とした。上記実
施例による結果を第７図に示すように、鋳型内面に溝を
設けることにより鋳片表面の凹みは大幅に低減できた。

以上の説明では、鋳型として断面が４角形の例をあげた
が、この発明は断面が丸形のものにも適用することがで
きる。

［発明の効果］この発明によれば、鋳型内面に鋳造方向と平行な方向の
溝を設けたので、シェルの引抜時に溝内に溶鋼が流入
し、溝内で急冷凝固し、強固なシェルが生成するととも
に、規則的な凝固が進行するので、タンディシュノズル
内溶鋼の圧力損失およびシェルの自重によるシェルのバ
ックリング、あるいは撓みを防止し、鋳片の凹みの発生
をほぼ皆無とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鋳型の実施例を示す断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ視図、第３図は鋳型内面に設けた溝
の断面を示す図、第４図は水平連続鋳造装置全体の構成
を示す縦断面図、第５図（Ａ）および第５図（Ｂ）は一
般の水平連続鋳造法における凝固シェルの生成状態を示
す縦断面図、第５図（Ｃ）は本実施例における凝固シェ
ルの生成状態を示す縦断面図、第６図は引抜きパターン
の１例を示す図、第７図は実施例の効果を示す図であ
る。１……タンディッシュ、２……タンディッシュノズル、
３……ブレークリング（耐火物性リング）、４……鋳
型、５……シェル、６……引抜装置、７……溝、８……
三重点、９……鋳片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井勉山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (56)参考文献特開昭53−89824（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−32817（ＪＰ，Ａ) 特公昭50−27448（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュ（１）の側壁（1A）に耐火
物製リング（３）を介して連結される水平連続鋳造用の
鋳型（４）において、鋳型（４）の内面に鋳造方向と平
行な方向の溝（７）を複数本設け、溝（７）の起点（7
A）と三重点（８）との距離（Ｌ）を溝の開口幅（Ｗ）
以上、引抜ストローク（Ｓ）以下の範囲とし、溝（７）
の終点（7B）を鋳型出側端（4B）としたことを特徴とす
る水平連続鋳造用鋳型。
【請求項２】溝（７）の開口幅（Ｗ）および深さ（Ｄ）
をそれぞれ80μｍ以上としたことを特徴とする請求項１
記載の水平連続鋳造用鋳型。