JPS61140348A - コ−ルドシヤツト深さ低減用水平連鋳接続耐火物 - 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】 （産業上の利用分身ン 本発明は、水平３！！ＩＲ鋳造において水平鋳型をタン
ディツシュ側壁のノズル開口端に連接する耐火性材料製
のグレークリングま九はジョイトリングと呼ばれる接続
耐火物に関し、鋳片の間歇的引抜に伴い発生する鋳片表
面のコールドシャット−を低減するものである。

（従来の技術） 鋳片を水平方向に引抜く水平迷ａ＃ｌ造は他型式の各種
連続ｇＩｆＬと比較してｉａ設費が安く、まｔ溶鋼静圧
が低くてバルジング（鋳片凝ｂｏのふくれ出し）が起り
難い。またタンディツシュと鋳型とが連結しているため
に溶鋼の２次酸化がなく、内部性状のすぐｎｔ′Ｆ−鋳
片が製造できる。

しかし水平連鋳では、ｓ型がタンディツシュと一体的に
結合されているため、他型式の連続鋳造と異り鋳型を振
動させることが非常に困難で、この問題点を屏決する方
法の１つとして鋳片全間歇的に引抜く方式がとられてい
る。間歇的引抜を行うと鋳片表面にコールドシャントと
呼ばれる欠陥が生ずる。

第８図（イ）（Ｃ１１（−）に）は間歇引抜とコールド
シャットとの関係を示す。第８図（イ）の横細の時間に
対する縦軸の引抜２ｉ！度の作動図に示すように、引抜
時間（ｔθ、停止時＠（ｔｎ）の−足時間サイクルの間
歇的引抜上行うと、第８凶（ロ）に示すように。

一般型徽現耐火吻（−に隣る鋳型（ｂ）の筒部の内側向
で、引抜の停止時間中に溶鋼（ｃｌからの初期凝１ｉ！
ｉｉ股（山の形成が始まり、これが進行して第８図（ハ
）に示すようになり、接続耐火物（ａ）に接する凝固殻
（ｄ）の端面（ｅ）は、次の引抜により％第８図に）中
（６１で示すように移行して次のナイクルの＃固設のル
成が始まるので、端面（ｅ）　ｉｃより鋳片表向部の不
連続のコールドシャｙｌ−（ｆｌが次々に生ずる。

このコールドシャフトをＴ＠９戊して鋳片）圧延、鍛造
などｔ行うと、コールドシャット起点の＃Ｊ　ｆｉが生
じ、製品が不良、もしくは廃却となる。そこで、加工前
にコールドシャットｔｓｍ力４なければならず、これは
王政の増加と歩留りの低下七招く。

従来、水平連鋳におけるコールドシャフトの深さを低減
するための種々の対策が提案式れでいる。コールドシャ
フト深さは次の諸要因によって大きく影響を受ける。（
１１接続耐火物の形状、（Ｉｉ）接ａ＃火物の材質、特
性、ｌｉ１間歇的引抜のサイクル時間、この他（ν）溶
鋼の（ｉｔＩｗ状ｇｉｌｌｉ鋼の過熱度等）、（＠鋳造
後の鋳Ｈの表面処理。

（ｉ）に関しては、接続耐火物、鋳型０間段差を小石く
すると、コールドシャット深さは確実に低減するが皆無
とはならない。（ｉｊｌの接続耐火物の材質としては８
１Δａ、ＢＮ等の採用が考えられ、５ｉｉＮａｊｉ耐大
物はＢＭに較べて熱伝導率が低くその表面に凝固殻が生
成しにくいという結果が得られているが、笑際には割ｎ
やすく使用し難い。（ｋｉｔ）の引抜ティクルを増加さ
せると、コールドシャフトは浅くなるが、設備上の負担
がかなρ大となる。（し）に胸し溶鋼の汚勤性ｔ−良く
するため、Ｊ！ｉ熱度を上げると設備の耐熱性が患化す
る。電磁攪拌を行うと改善は認められるがその設備負担
が大きい。（＠に関しては、例えば待囲昭５９−１０４
５０のように鋳造直後の鋳片表面に熱間ショットゲラス
トを行いコールドシャットを王者させ表向品質の改善を
行うものもあるが、効果の割に設備負担が大きい。その
他持関昭５６−８４１５７のように、接Ｂｉｔ大物を通
電加熱しながら鋳造を行い接続耐火物の溶鋼に接する面
の温度を溶鋼の液相線湿度近くまで上げ凝固殻の生成を
防ぐ方法Ｉ＆めるが、耐火物中のヒータ埋込が困難で工
程が複雑になる。

第８図（ホ）は、先願特願昭５９−１７２１８８に謁示
の技術の１例を示し、接続耐火物（ａ）を鋳型内差込Ｓ
ｔ−持つ形状として差込部とＩＪ＃型（ｂ）の内側面と
の間に伝熱ｔ−遮ざるための小間隔（ｇｌを隔てること
にエフ差込部の端面から鋳型（ｂ）への伝熱経路（ｈ）
を長くし端面を高湿に維持し端面に隣る初期凝固殻の１
＄名を薄くすることによりコールドシャントの低ｇｔ＃
１−ったものである口しかし改良の余地がめることか知
見式Ａ７ｔＯ （＠明が解決しようとする問題点） 不発Ｅ！Ａは、従来技術の公知コールドシャット防止法
の前記諸問題に解決を与え、先願特願昭５９−１７２１
８８の技術をさらに＠展させて決されｔ問題を併せて解
決し、コールドシャフト低減および鋳造の安定性に一層
有効な接続耐火物を提供すること上目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用、実施例す前記目
的達成のため、本発明は、前記ａ傾の炭ａ＃大物として
、朕ａフランジ部と鋳型内差込部とが耐火性材料により
一体に形成さ九、差込部には鋳ＦＭｍｓ内情面と一定小
間隔を隔てる外廓寸法を与え、鋳型フランジ部と相対す
る接続フランジ部の面をテーパ面に形成し、取付状急で
は鋳型の７クンジ面と１１１部内側面との凸角隅に対し
接続耐火物の接続フランジ部テーパ面と差込部外側面と
の凸角隅が線接触で当接するようにしｔことを特徴とす
る。凸角馬、凸角隅は小曲率半径の丸味を与えたラクン
ド、フィレットに形成することもできる。

以下、本石ａＡを、添付１倉参照し実施例に二り具体的
に説明する。′Ｍ１図は水平連鋳の角形１１Ｆｒ面鋳片
用のＩａ型に対応させて形成した本発明接続耐火物の１
実施例であり、第１図（４は正面図により対称的なその
右上四半Ｓを示し、第１図（ロ）は縦１ｆｒ１１１ｉ１
面図により鋳型入口側における対称的なその上半Ｆａを
示す。

第１図に示す接続耐火物（１）　Ｆｉ、適当な耐火性材
料により一体に形成した溶鋼通路を有する角枠筒状の環
状体であって、ｉａフランジ部（ＩＡ）と鋳型内差込部
（１Ｂ）とからなり、その中心線は鋳型（２）の中心線
は）と一致する。

鋳型（２）の中心線（Ｘ）と直角の取付フランジ部（２
Ａ）と相対する接続耐火物フランジ部（１Ａ）の面は外
端はど両部が遠ざかるテーパ面（１Ｃ〕に形成され、鋳
型内挿入部（１Ｂ）は鋳型筒部（四）の内側面と全周に
わ之り均等な小間隔（１）　ｔ−隔ててその内側に位置
し、挿入ｆｉｌｌ　（ＩＢ）の鋳型内方の端部（１Ｄ）
は鋳型内ｉ＆ｌ１１面に漸次近接する曲面端に形成され
る。

小間隔（１）は溶鋼の侵入を許さない程度の寸法とする
。

接ａｔｄ火＊　（１）と鋳型（２）とを上記関係を与え
て紋付ｈ６　’ｒｃメ、鋳型（２）　＋７Ｊ　７　ｔ　
７ジｉｌｌ　（２Ａ）とｉｌｌ！ＩＩ（２Ｂ）との境界
の凸角隅（２Ｃ）に対し接続耐火物（１）のフランジ＠
　（１Ａ）と差込ｌｉｔ　（１ｊ３）との境界の凹角隅
（１Ｂ）　ｔ−線接触させ、図示しない紋付手段により
両者を固定する。凸角隅（２０）を小曲率半径のラクン
ドに面取り形成し、凹角＠　（ｌｊｊ）をそｎより大き
い曲率半径のフィレットに形成しても実質的に線接触す
る関係は保持さ九る。ζ３）は熱電対用の孔である。

第２図（イ）は上記本発明の差込式接続耐火物の抜熱お
工び凝固殻の初期形成の状況を示し、第２図（ロ）は比
較のため第８図（ホ）の先願の差込式接続耐火物のそれ
を示す。比較型接続耐火物からの抜熱は１ｇｚ図（ロ）
中矢印（Ｑで示すように耐火物と鋳型との両７クンジ面
の面接触ｔ−通じて行なわ九るｔめ、まだかなり大きく
、七のｔめコールドシャットは一般ｆ！Ｍ接続耐火物に
慾べて浅くはなるが、まだ相当の深さである。本発明で
は第２図（そのように、接続耐火物（１７の内端部（１
辺からの抜熱経路は、鋳型内差込ＩＩ　（ＩＢ）では鋳
型と間隔（ｔｌを隔てるｔめ直接鋳型に伝わらず、耐火
物の凹角隅（１Ｂ）と鋳型の凸角隅の凸角隅（２Ｃ）の
線接触を通じて矢印ω）のように行なわｎ、耐火物の接
続フランジｆｉ　（１（転）とＩＩｉ型フランジ部（ム
」とは隔てら九面接触による抜熱はないので、抜熱−は
格段に小さくなる。その結果、耐火物（１）の内端＠　
（ｔＤ）に接して生成する初期の凝ｌｉ！般（ｄｌが非
常に薄くなり、コールドシャフトの深さは石らに浅くな
る。

まｍ％　ＨＢ耐火物の端面に生成する初期凝固殻は端面
と接合結合している状急にあるため、鋳片引抜時に引抜
力Ｃ１？）の一部は凝固殻を通じ接続耐火物に作用し応
力を発生させる。第８図（ホ）第２図（ロ）の比較型差
込式微ａ対火物では、その差込部内端の初期凝固殻がま
だかなりの浮式がろり接ａ耐火物との接合面積が大きい
ためＩＪＩ片引抜力Ｃｋｔが大となり接続耐火物にも大
きな力が作用する。この力は比較型接続耐火物のフラン
ジ部と鋳型内差込部との境界の直角の凹角隅に集中的に
作用して過大応力を発生させ、鋳造中にこの部分に亀５
Ｉ！を生じさせｔジ、さらにはこの部分が破損し鋳造が
不可能となることがある。

これに較べて第１図、第２図（イ）の本発明の差込式接
続耐火物は、前記のように初期凝固殻が薄く、コールド
シャフト深さを軽減するとともに、鋳片引抜力を小さく
し、こ九に伴い接続耐火物に作用する力も小さくなる。

そして鋳型との線接触部分の形状は鈍角の凹角隅の丸め
応力集中が起り雌くここを円滑曲面のアイレフトに形成
すればさらに応力集中が起り難い。従って接続耐火物の
亀裂、破損の怖は非常に少く鋳造も安定して行なうこと
が９距である。

（発明の効果） 第６図（イ）の本発明の差込式接続耐火物（１）の前記
￥１長を、第６図（ロ）の比較型差込式接続耐火物、（
１）および第６図ｅ→の一敗型接続耐火物１）と比較し
て第４〜８図に示す。

第４図は、縦軸にコールドシャント深さくインデックス
）をと９比較したもので、一般型釦ではコールドシャフ
トが深く明瞭であるが、比ｅ　型（１）ではコールドシ
ャットが浅く不明瞭となって米ており、本＠明（１）で
はさらに浅く不明瞭となる。

第５図は、縦軸に同一鋳造条件における鋳片引抜力−を
とり比較しｔもので、コールドシャットの深くなるーｆ
Ｒ型（ｌの引抜力の大きいことは接続耐火物に初期ｋｌ
固般が厚く生成し鳥いことを示し、本＠明（１）では最
も初期凝固殻が生成し廻〈こｎに伴い引抜力も小さくな
ることを示している。

第６図は縦軸に鋳造はの接続耐火物に亀裂が入っている
ａｆ半をとり比較しｍものである。比較型（動では直角
の凸角隅の部分に亀矢割ｆ’Ｌなどが生ずる場合のある
こと、零発ＢＡ（１）ではかかるａ裂が生じないことが
知られる。

第７スは縦軸に鋳型を無手入れで使用可能な回数をとり
比較したものである。鋳型入口内面の傷発生状況につい
てみると、−紋型（１）では初期凝固殻生成点付近が損
傷し之場合鋳型入口内面付近に傷か生じ易＜ｓ型の手入
九回数が多くなる。比較型（１）では鋳型入口部付近は
接ａ＃大物差込部で覆わルており初期ｌｉＩ！固般生固
点生成点して＃個が傷付くことはないが直角凹角隅の部
分に発生した亀裂がｆｓｔ因で差込部が根本エク破損し
ｔ場合に傷が生じ！ＩＩ型手入ｎの必要性が生ずること
がある。本発明で扛鈍角の凸角隅に亀ｇ！が入ることが
なく、鋳型内面に傷が生ぜず、無手入九で使用可能な回
数が増加する。

以上、総括して、本発明によると、水平連鋳の鋳片のコ
ールドシャフトが非常に浅くなり。

鋳Ｈの手入れの必要は＆度に軽減され、歩留り向よ、フ
ストダクンｆｉｃ実現し、また鋳片引抜力の軽減ととも
に鋳型の悔の発生１手入の必Ｉ！を少くすることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の１実７１例の接続耐火物の四半
部正面図、第１図（ロ）に鋳型入口−におけるその上半
部の！ｌｆｒ側面図％第２図（イ）は本殆Ｅ！Ａ接続耐
火物の抜熱、初期凝固殺生成状況を示す断面図、第２図
（ロ）は比較型接続耐火物のそれを示す１１１１ｒ面図
％第５図（イ）はテストに用いる本発明接続耐火物の略
示図、帛３図（ロ）は比較型接続耐火物の略示図、第６
図（／つは一般！！！接続針大物の略示図、第４図はコ
ールドシャフト深さの比較図、第５図は鋳片引抜力の比
較図、第６図は鋳造後の接続耐火物に亀裂か入っている
確率の比較図、第７図は鋳型金無手入れで使用可能な回
数の比較図、第８図（イ）ｒｉ水平遅鋳の鋳片り【抜テ
ィクルと示す図％第８図（ロ）は−紋型接続耐火物の場
合の初期＃！固固止生成開始時説明図、第８図し→は七
の（支）期の説明図、第８図に）は引抜後の説明図、第
８図（ホ）は比較型接続耐火物の抜熱状況の説明図でろ
る〇 （１ン・・接！５ｉ！耐火物、（１Ａ）・・接ｄフラン
ジ部、（ＩＪ３）・・鋳型内差込部、（１Ｃ）・・テー
パ面、（１Ｄ）・・内端部、（ＩＢ）・・凸角隅、（２
）・・鋳型、（加・優フランジ部、（２１１１）・・劃
ｆＢ、Ｃ２Ｃ）・−凸角隅、（３）・・煕電対用孔、（
１）・・本発明臣込式接ａｌｌｌｔ大物、（１）・・比
較型差込式接続耐火物、　０１）・・−紋型接続耐火物
、（Ａ・・中心線、（ｔ）・・間隔、（Ｐｌ　（ｔ、ｉ
ｌ・・抜熱矢印、（ｔｌ）・・引抜時間、（１意）・・
停止時間、（−・・接ａ＃大物、　（ａ）・。 鋳型内恩込部、（ｂ）・・鋳型、（Ｃ）・・溶鋼、（ｄ
）・・凝固殻、　（ｅ）　（ｅ）・・端面、（ｆ）・・
コールドシャフト、（ｇ）・・間隔、（ｈ）・・伝熱経
路。 ＷＩＩＩＦ出願人代理人氏名 第３図 υリ　　　　　　　　　　（ＴＩ） 坏４・、図 算６図 纂　５図 箪７１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平連続鋳造において、タンディッシュ側壁のノズル開
   口端と水平軸線鋳型の流入口端との間に介在し両者を連
   接する耐火性材料製の接続用環状体であつて、接続フラ
   ンジ部と一体に形成された鋳型内への差込部を有し、差
   込部には鋳型の筒部の内側面と一定の小間隔を隔てる寸
   法を与え、鋳型のフランジ部と相対する接続フランジ部
   の面をテーパ面に形成し、かくして鋳型のフランジ面と
   筒部内側面との凸角隅に対し接続耐火物の接続フランジ
   部のテーパ面と差込部の外側面との凸角隅を線接触で当
   接させて配置するようにしたことを特徴とするコールド
   シャット深さ低減用水平連鋳接続耐火物。