JPH10156505A - 竪型連続鋳造用鋳型の振動方法 - Google Patents

竪型連続鋳造用鋳型の振動方法

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JPH10156505A
JPH10156505A JP31338096A JP31338096A JPH10156505A JP H10156505 A JPH10156505 A JP H10156505A JP 31338096 A JP31338096 A JP 31338096A JP 31338096 A JP31338096 A JP 31338096A JP H10156505 A JPH10156505 A JP H10156505A
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JP
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casting
mold
vibration
horizontal
oscillation
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JP31338096A
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English (en)
Inventor
Seiji Itoyama
誓司 糸山
Tetsuo Mochida
哲男 持田
Nagayasu Bessho
永康 別所
Katsumi Kurokawa
克美 黒川
Koichi Tozawa
宏一 戸沢
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平振動鋳造法を適用した際に長辺面に発生
する縦方向表面割れの防止を図ることができる竪型連続
鋳造用鋳型の振動方法を提案する。 【解決手段】 二対の鋳型面で鋳造空間を作る竪型連続
鋳造用鋳型を縦振動させるとともに、一対の鋳型面を水
平方向に縦振動周期と同周期で凝固シェルに対し前進・
後退させる水平振動を行うにあたり、水平振動の振動数
と振幅の積を、鋳造される金属、鋳造条件により決定さ
れる臨界値以下に制御する。また、臨界値は、予め実験
的に求めた値を用いるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の連続鋳造方
法、とくに竪型連続鋳造における鋳造用鋳型の振動方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】竪型連続鋳造機で連続鋳造を行うに際
し、鋳造用鋳型を上下方向に縦振動させながら、鋳型内
の溶湯上にモールドパウダを添加して、鋳型面と凝固シ
ェル間の摩擦の低減を図っている。鋳造用鋳型の振動方
法は鋳型の振動速度が正弦波となるような振動方法が一
般的にとられているが、特開平2-290656号公報には、鋳
造用鋳型を縦振動させるとともに、縦振動と同期させて
水平方向にも振動させる振動方法( 以下、水平振動鋳造
法と称する) が開示されている。この水平振動鋳造法
は、オッシレーションマーク深さの軽減や、オッシレー
ションマーク部の表面偏析の防止に有効であり、さらに
は拘束性ブレークアウトの発生防止にも効果があること
が知られている。
【0003】しかしながら、本発明者らが、この水平振
動鋳造法を種々の鋼種に適用するために数多くの実験を
行ったところ、水平振動鋳造法は、鋳片表面のオッシレ
ーションマーク深さの軽減や、オッシレーションマーク
部の表面偏析の減少には効果があることが確認された
が、当初予期しなかった問題、すなわち、水平振動鋳造
法により鋳造させた鋳片表面に、鋳片コーナー部から5
〜30mm離れた長辺面の縦方向に表面割れ( 以下、コーナ
ー縦割れと称する) が頻々と発生するという問題が生じ
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水平振動鋳
造法の上記した問題を有利に解決し、オッシレーション
マーク深さの軽減、オッシレーションマーク部の表面偏
析の減少および長辺面に発生する縦方向表面コーナー割
れの防止を図ることができる竪型連続鋳造用鋳型の振動
方法を提案することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記水平
振動鋳造法を種々の鋼種に適用するために数多くの実験
を行った。その実験結果を詳細に解析した結果、コーナ
ー縦割れは、鋳造用鋳型の縦振動に同期して一対の鋳型
面を水平振動させる時の水平振動数fh (cpm)とその水
平振動振幅Sh (mm) との積fh ×Sh が一定値( 臨界
値:FS)を超えると急激に増加することを知見した。
【0006】本発明は、上記知見に基づいて構成された
ものである。すなわち、本発明は、二対の鋳型面で鋳造
空間を作る竪型連続鋳造用鋳型を縦振動させるととも
に、一対の鋳型面を水平方向に縦振動周期と同周期で凝
固シェルに対し前進・後退させる水平振動を行う竪型連
続鋳造用鋳型の振動方法において、前記水平振動の振動
数と振幅の積を、鋳造される金属、鋳造条件により決定
される臨界値以下に制御することを特徴とする竪型連続
鋳造用鋳型の振動方法である。また、本発明では、前記
臨界値は、予め実験的に求めた値を用いるのが好まし
い。
【0007】
【発明の実施の形態】連続鋳造用鋳型は、図3に示すよ
うに、縦振動によりその位置を正弦波形で変え、その位
置で振動速度Vm を有している。鋳型が最上点に達する
と鋳型移動速度Vm は0となり、鋳型が下降を始めると
振動速度Vm は次第に速くなり、鋳型が最下点に達する
と振動速度は0になる。再び鋳型が上昇を始めると振動
速度は速さを増す。
【0008】また、鋳型の縦振動速度Vm と鋳片の引き
抜き速度Vcとの相互関係で鋳型の振動速度Vm が、鋳
片の引き抜き速度Vcより遅い時間をポジティブストリ
ップ時間TP 、速い時間をネガティブストリップ時間T
N と称している。本発明では、竪型連続鋳造用鋳型を縦
振動させるとともに、一対の鋳型面を水平方向に縦振動
周期と同周期で凝固シェルに対し前進・後退させる水平
振動を行う水平振動鋳造法を適用する。
【0009】この水平振動鋳造法を用いることにより、
オッシレーションマーク深さの軽減や、オッシレーショ
ンマーク部の表面偏析の減少が期待できる。本発明で
は、さらに、水平振動の振動数fh (cpm) と振幅S
h (mm) の積fh×Sh を一定値( 臨界値:FS)以下に
制御する。積fh ×Sh が臨界値FSを超えると、コーナ
ー縦割れが発生する。臨界値FSは、鋳造する金属の種
類、凝固シェルの冷却条件によって変化する。このた
め、臨界値FSは、鋳造する金属の種類、凝固シェルの冷
却条件ごとに事前の実験により決定してその値を用いる
ことが望ましい。
【0010】例えば、SUS 304 の場合には、図1に示す
ように、鋳込速度1.0 〜1.2m/min、鋳型サイズ110 〜20
0mm で臨界値FSはFS=40 となる。FS=40 を超えると、コ
ーナー縦割れ総長さ率( スラブ単位長さ当たりのコーナ
ー縦割れ総長さ) が増加する。これは凝固シェルに対す
る鋳型面の後退の時期がポジティブストリップの時期で
も、ネガティブストリップの時期でも同じである。
【0011】水平振動鋳造法では、一対の鋳型面を凝固
シェルに対し後退すると鋳型と凝固シェル間の距離が拡
がり、その空隙に溶融モールドパウダーが流入し、その
空隙は充填される。ついで、一対の鋳型面が凝固シェル
に対し前進すると、鋳型面は充填されたモールドパウダ
ーを押し出す。このような状況を模式的に図2に示す。
図2の点線で示すように、一対の鋳型面が凝固シェルに
対し前進すると、モールドパウダーからの圧力で凝固シ
ェルが押し曲げられることになる。さらに、一対の鋳型
面が凝固シェルに対し後退すると、図2の実線で示すよ
うに凝固シェルはもとの位置に押戻される。
【0012】このような凝固シェルの変形が水平振動サ
イクル毎に繰り返し行われると図2の矢印で示す位置に
特に歪が集中し蓄積されることになる。この歪が内部割
れ限界歪を超えれば、凝固シェル内部に割れが発生し、
さらに歪が増すことにより縦割れまでに成長する。この
歪量は水平振動の振動数や振幅にほぼ比例して増加する
ものと考えられ、したがって、水平振動の振動数fh (c
pm) と振幅Sh (mm) の積fh ×Sh が臨界値FSを超え
ると縦割れが発生することになる。
【0013】このようなことから、コーナ縦割れの発生
を防止するために、水平振動の振動数fh (cpm) と振幅
h (mm) の積fh ×Sh を臨界値FS以下に制御する。
なお、本発明で適用する水平振動は、一対の鋳型面を水
平方向に縦振動周期と同周期で凝固シェルに対し前進・
後退させるが、鋳型面の凝固シェルに対する前進の時
期、あるいは後退の時期は、鋳型の振動速度Vm と鋳片
の引き抜き速度Vcとの関係、および鋳造する金属、鋳
造条件に合わせて任意に決定できる。なかでも、ポジテ
ィブストリップ時期に後退させる方法がオッシレーショ
ン軽減の意味から好ましい。
【0014】
【実施例】SUS 304 鋼を溶製し、200 ×1270mmの鋳型を
用い、鋳込速度:1.0m/minとして、連続鋳造し鋳片とし
た。連続鋳造に際し、凝固温度が1140℃、1300℃におけ
る粘度が1.3 poise のモールドパウダを、また、浸漬ノ
ズルは下向き35度のものを使用した。
【0015】鋳造用鋳型に、表1に示す鋳型振動条件
で、縦振動とともに縦振動に同期して水平振動を付加し
た。縦振動の振動数を変化し、さらに水平振動の振幅を
変化させた。なお、水平振動において、一対の鋳型面
を、ポジティブストリップ期に後退させる場合、あるい
は、ネガティブストリップ期に後退させる場合の2種類
を適用した。この際の前進速度を20mm/secとなるように
三角形パターンを決めた。
【0016】図3に水平振動パターンを示す。このよう
にして、鋳造した連続鋳造鋳片の表面を検査し、鋳片表
面のコーナー縦割れ発生状況を調査した。その結果を表
1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】表1から、fh ×Sh が臨界値(FS =40)以
下の本発明例は、縦割れの発生は皆無であり、オッシレ
ーションマーク深さも浅く、偏析発生率も低い。これに
対し、fh ×Sh が臨界値(FS =40)を超える本発明の範
囲を外れる比較例は、縦割れが発生している。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、オッシレーションマー
ク起因の表面欠陥を軽減でき、さらにコーナー縦割れの
発生がなく、従来にくらべ加熱圧延前の表面手入れを減
少でき、あるいは無手入れのままで鋳片を次工程に送付
することが可能となるなど、歩留り向上、生産能率の向
上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コーナー縦割れ総長さ率におよぼす水平振動の
振動数×振幅の影響を示すグラフである。
【図2】凝固シェル水平断面の水平振動時の変形状況を
模式的に示す説明図である。
【図3】鋳造用鋳型の縦振動時の振動速度、鋳片引き抜
き速度等の経時変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 永康 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 黒川 克美 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 戸沢 宏一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二対の鋳型面で鋳造空間を作る竪型連続
    鋳造用鋳型を縦振動させるとともに、一対の鋳型面を水
    平方向に縦振動周期と同周期で凝固シェルに対し前進・
    後退させる水平振動を行う竪型連続鋳造用鋳型の振動方
    法において、前記水平振動の振動数と振幅の積を、鋳造
    される金属、鋳造条件により決定される臨界値以下に制
    御することを特徴とする竪型連続鋳造用鋳型の振動方
    法。
  2. 【請求項2】 前記臨界値は、予め実験的に求めた値を
    用いることを特徴とする請求項1記載の竪型連続鋳造用
    鋳型の振動方法。
JP31338096A 1996-11-25 1996-11-25 竪型連続鋳造用鋳型の振動方法 Pending JPH10156505A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015093277A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型およびこれを用いた連続鋳造方法
JP2015221455A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型の振動装置および連続鋳造方法
CN110099762A (zh) * 2016-12-22 2019-08-06 株式会社Posco 竖向连续铸造设备及用于该设备的控制方法

Cited By (4)

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CN110099762A (zh) * 2016-12-22 2019-08-06 株式会社Posco 竖向连续铸造设备及用于该设备的控制方法
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