JPS61180649A - 連続鋳造用緩冷却鋳型 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造用緩冷却鋳型に係り、特に鋼／ｒ１　
’Ａｇ　会友　ｍ　’１ｍ　ｔｔｋ　　ｌｐ　　Ｈｚ　
　シー　／１％　　肩！Ｔ＋２：ＩＩ−勤ｊ４−　　ｖ
　　　四−１４４１１ｍｌ　＞欠陥を防止し得る緩冷却
鋳型に関し、鋼の連続鋳造分野において利用される。

〔従来の技術〕

鋼の連続鋳造においては、一般に鋳型内での抜熱量が高
過ぎると鋳片の長辺面に縦割れが発生する傾向が強いが
、特にＣ濃度が０．１〜０．１８％の中炭素材を鋳造す
る場合、鋳造鋳片の長辺面に縦割れ欠陥が発生し易く、
これらの縦割れ欠陥を防止するためには、鋳型に注入さ
れた溶鋼の凝固初期に鋳型からの抜熱量を減少させて緩
冷却させることが有効であることは公知である。

鋼の凝固初期、すなわち鋳型内で緩冷却を実施するには
、鋳型と鋳片シェルとの間に断熱層を形成し鋳造中に鋳
型内面に乙の断熱層を均一に保持することが有効であり
、特に熱伝導を極度に低下可能であるエアギャップを鋳
型と鋳片シェル間に形成することが有効、であることが
知られている。

例えば特公昭５７−１１７３５にて開示されている如く
、鋳型内面に均一に溝を設けることもエアギャッゴｔｐ
彫跪すスーエ１９で木っ丁−窃輪娩１ｒけ幅０．２〜ｌ
ｌｌＩｎ１程度のスリット溝を鋳型の縦方向に均一に形
成することが有効であるとされていた。

例えば第３図は鋳型サイズが２４０　＋ｎ＋ｎ　Ｘ　２
０２０　ｍ＋ａを使用して試験したＣ濃度（％Ｃ×１０
　％）と抜熱量（Ｋ　ｃａｌ／　ｋｇ　ｗｉｎ）との関
係を示した例であるが、Ｏ印は通常の鋳型であり、・印
はスリット鋳型であってＣ濃度によって差はあるものの
通常の鋳型では平均１９　、５８　Ｋ　ｃａｌ／　ｋｇ
　ｗｉｎの抜熱量であるのに対し、スリット鋳型では平
均１７．９０Ｋ　ｃａｌ／　ｋｇ　ｍｉｎの抜熱量にて
スリット鋳型は緩冷却の効果が大であることを示してい
る。

しかしながら従来のスリット鋳型では、鋳型内で形成さ
れた鋳片が引抜き降下されるに従い、鋳型内面が形成鋳
片による摩耗により溝の深さが浅くなり、３００〜６０
０時間でエアギャップを生成することが困難となる。こ
の対策としてスリット溝の深さを深くすることにより通
常の鋳型使用寿命である５００〜ＳＯＯ時間辛して緩冷
却効果を存続させているが、従来のスリット溝では以下
記載する如き他の障害を避けることができないという問
題がある。すなわち、連続鋳造作業を中断することなく
製造するスラブ鋳片の幅を変更するいわゆる連々鋳にお
いては、第２図（Ａ）に示す如く鋳型長辺２によって挟
持されている鋳型短辺４の締付けを緩めて長辺２に沿わ
せながら短辺４を移動させて幅変更を実施するが、この
場合従来の如きスリット溝６が縦方向のみに設けられて
いる鋳型８においては、第４図（Ａ）に示す如く短辺面
４Ａが長辺２のスリット溝６の中間平面に停止した場合
は問題がないが、第４図（Ｂ）に示す如く短辺面４Ａが
スリット溝６の部分で停止した場合には長辺２と短辺４
の間に形成されるすき間１０が大きくなる。このすき間
１０が０．５ｆｆＩＩ１１以上大きくなると、溶鋼１２
が差込んですき間１０の内部で凝固する結果、短辺４の
移動が不可能となったり、溶鋼１２の差込位置が固定さ
れるのでスティッキング性のブレークアウトの原因とな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上記従来のスリット鋳型において発生す
る連続鋳造作業上の障害を解消し、スラブ幅を変更する
ための安定した短辺の移動を可能とすると共にスリット
による溶鋼の緩冷却効果を最大限に発揮させることので
きる効果的な連続鋳造用緩冷却鋳型を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、対向して配置された１組の鋳型長辺と該鋳型
長辺間に挾持され進退自在の１組の鋳型短辺とを有し前
記鋳型長辺の内面にのみ多数のスリット溝を有して成る
連続鋳造用緩冷却鋳型において、前記スリット溝は鋳造
時に前記鋳型短辺との接触限界よ＋３３ｍ＋ａ以上の内
側領域は垂直方向もしくは垂直方向に対し９０度以下の
傾斜角を有し、前記鋳型短辺との接触領域は垂直方向に
対し８５〜５度の傾斜角を有して設けられ、かつ該スリ
ット溝の寸法は幅２ｓｗ＋以下、深さＯ，，３ｍｍ以上
、ピッチ５鵬以下であることを特徴とする連続鋳造用緩
冷却鋳型である。

本発明による鋳型の構成を第１図、第２図にて示した実
施例によって説明する。

鋳型８の内面と鋳片シェルとの間にエアギャップを形成
して鋳片を緩冷却するための鋳型８の内面のスリット溝
６の形成は、その緩冷却効果から□ 長辺２のみに設けられる。本発明によるスリット溝６．
は次の如く構成されている。

（Ａ）　　連続鋳造時に長辺２が短辺４との接、触限界
よｌ）３＋＋＋ｎ＋以上の内側領域の長辺２の中央部は
通常垂直方向にスリット溝６を形成するが、必要により
垂直方向に対し９０度以下の傾斜角を有して一定方向に
形成してもよい。すなわち、第２図（Ｃ）においてθ。

≦９０’とする。

上記短辺４との接触限界とは短辺の移動限界であって、
製造するスラブ幅の最小幅を製造する際に短辺４を移動
させる限界位置であり、第２図（Ａ）において左右それ
ぞれＡＢ、ＣＤにて示され、この位置より更に３ＩＩＩ
１１１内側と限定したのは、次項（Ｂ）において記載す
る本発明による長辺２と短辺４との接触領域の効果を接
触限界線近傍にて確保すめためである。

（Ｂ）　　鋳型長辺２の短辺４との接触領域、すなわち
短辺４の移動領域は垂直方向に対し８５〜５度の傾斜角
を有するスリット溝６が設けられている。

すなわち、第２図（Ｂ）　、（Ｃ）において長辺２の両
端部であって、スリット溝６の形成態様は、第２図（Ｂ
）の如くθ、＝８５〜５　でもよく、また第２図（Ｃ）
の如くθ２＝８５〜５　でもよい。

上記の如く、スリット溝の傾斜角度を８５〜５度に限定
したのは次の理由によるものである。すなわち、鋳造時
に短辺４を長辺２の内面に沿って移動させることによる
スラブ幅変更を実施する際、第４図（Ｂ）に示した如く
すき間１０が発生して溶鋼１２が差込むのを防止するた
めには、短辺４と長辺２のスリット溝６とが垂直方向に
長い距離そろはないようにする乙とが有効である。すな
わち、第５図（Ａ）に示す如く長辺２のスリット溝６が
ほぼ垂直方向の場合には、短辺４は通常垂直方向に対し
、Ｏ，ＯＳ〜０．３度のテーパーを有しているので、溶
鋼１２の表面のメニスカス１４以下では・短辺４の接触
限界において大量の溶＃！１２の差込が生ずるが、スリ
ット溝６が第５図（Ｂ）の如く傾斜している場合にはす
き間１０の発生はメニスカス１４近傍のみで溶鋼１２の
差込みは最少限に抑制される。

かくの如く傾斜角が５度未満もしくは８５度を越すと溶
鋼１２の差込みのおそれがあるので、本発明では長辺２
の両端の短辺４の移動区域、すなわち接触領域のスリッ
ト溝６の傾斜角を垂直方向に対し８５〜５度の範囲に限
定した。

（Ｃ）　　スリット溝の寸法の限定 スリット溝６の寸法を幅２＋＋ｍ＋以下、深さ０．３ｍ
ｍ以上、ピッチを５１１ＩＩｍ以下に限定した。その限
定理由は次の如くである。

（イ）第１図（Ｂ）においてスリット溝６の幅Ｗが２ｍ
ｍを越すと、モールドパウダーの溶融フィルムがスリッ
ト６内に流入してしまうため鋳型８の内面と鋳片シェル
との間にエアギャップが生成されず有効な緩冷却が得ら
れないので２ｍｍ以下に限定した。　　　　□ （！７）スリット溝６の深さＤが０．３ｍｍ、ｌ上でな
い場合には、鋳型８の使用が１００時間以上経過すると
鋳型と鋳片との摩擦からスリット溝が浅くなり、エアギ
ャップによる緩冷却効果が得られないので深さを０゜３
ｍ以上と限定した。

（Ａ）　　スリット溝６のピッチ、すなわち相隣るスリ
ット溝の中心距離Ｐが５１１Ｉ１ｍを越すと鋳片と鋳型
との間に形成されるエアギャップに不均一が生じる。

すなわち、エアギャップが生じて抜熱量が少なく、形成
される凝固層が薄い部分と、エアギャップがほとんどな
く抜熱量が多く、形成される凝固層が厚い部分が不均一
に形成される。かくの如く凝固層の厚みが不均一となる
と、鋳片の面縦割れが発生し易くなるのでスリット溝間
のピッチを５１１Ｉ１１１以下に限定した。

上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の限定によって、従来のス
リット鋳型において発生していた連続鋳造作業上の障害
を解消し、安定した短辺移動が可能とな９、スリット溝
による緩冷却効果が発揮され中成素材鋳片の面縦割れを
一掃することができた。

「婁＊＃１１ 鋳片サイズ：　２１５ｍｍおよび２４０ｍｍ厚Ｘｉ、４
５０ｍ〜２２００＋＋＋＋ａ幅の垂直曲げ型連続鋳造装
置を使用し、スリット溝の輻Ｗｈｏ、８ｍｍ 深さ１）〜０．４ｍおよび１ｍ＋ ピッチＰ：　２閣 短辺との接触限界より３−以上の内側領域は垂直方向、
短辺との接触領域は垂直方向に対し７０度、すなわちθ
１、θ２＝７０°の傾斜角を有する本発明によるスリッ
ト溝を有する緩冷却鋳型と、スリット溝を全く施さない
鋳型を使用し、Ｃ：　０．１２〜０．１６％の中炭素材
の連続鋳造を実施し、各鋳型寿命８００時間において８
５回の短辺移動による幅変更を行い、製造中炭素材鋳片
の面縦割れ発生数を比較する比較試験を実施した。

結果は第６図および第１表に示すとおりである。

第１表 第６図より明らかなとおり、スリット無しの比較鋳型Ｃ
は、本発明によるスリット鋳型Ａ１Ｂより鋳型白抜熱量
が高く、本発明鋳型は緩冷却の効果が大である。また本
発明鋳型でもスリット溝の深さ１ｍのＡ鋳型と、深さ０
，４ｎａのＢ鋳型を比較するに、鋳型使用時間約５００
時間まではほぼ同一の抜熱量指数を示しスリット無しの
比較鋳型Ｃより格段の緩冷却を示すが、鋳型使用時間が
ＳＯＯ時間を越えると、スリット溝の深さＩＩＩＩＩＩ
ＩのＡ鋳型はほとんど変化がないが深さ０．４ＩＩＩＩ
ＩＩのＢ鋳型は抜熱量が大となってスリット無しのＣ鋳
型の水準に近づくようになる。これは明らかに摩耗によ
りスリット深さが浅くなって緩冷却効果が著しく減退し
たことによるものであり、スリット溝の深さは本発明で
は０．３ｍｍ以上と限定しているが１ｍ以上が好ましい
。なお、上記実施例では中炭素材について説明したが、
本発明の緩冷却鋳型は中成素材以外にも使用できること
は勿論である。

〔発明の効果〕

本発明による緩冷却のスリット鋳型は、長辺内面が従来
の垂直方向のみに設けけられたスリット溝を廃し短辺と
の接触限界よｌ）３ｍｍ以上内側の長辺中央部は垂直方
向もしくは垂直方向に対し９０度以下の傾斜角を有し、
短辺との接触領域の長辺両端部は垂直方向に対し８５〜
５度の傾向角を有して設けられ、かつスリット溝の寸法
は幅２ｍ以下、深さ０．３ＩＩｗＩ以上、ピッチ５ＩＩ
ＩＩ１１以下に限定する構成としたので次のような効果
を収めることができた。

（イ）短辺移動に際しても、長辺スリット溝と短辺間に
ほとんどすき間が発生しないので、従来の如き短辺移動
不能もしくは溶鋼の差込み等の障害が解消でき、安定し
た連々鋳作業が可能となった。

ゆ）本発明によるスリット溝の寸法が適正であるので緩
冷却効果が長辺全内面において均一であり、製造される
スラブの全幅において均一な凝固層が形成される結果従
来の如き凝固層の不均一に因る　　。

面縦割れは一掃された。

（八）本発明によるスリット溝構成の緩冷却効果は鋳型
寿命期間はとんど変らず優れた緩冷却効果を発揮する。

（ニ）　　その結果特に中炭素材に招ける長辺面縦割れ
は激減し、スリット溝なし鋳型に比し発生率指数は１７
４以下となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明による緩冷却鋳型の構成
を示す斜視図であって、（Ａ）は模式全体図、（Ｂ）は
スリットの部分図、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本
発明による鋳型の短辺移動限界とスリット溝の構成との
関係の説明図であって、（Ａ）は鋳型平面図、（Ｂ）は
長辺内面図、（Ｃ）は他の態様の長辺内面図、第３図は
スリット無しの通常鋳型とスリット鋳型とのＣ含有量の
差による抜熱量の変化を比較する相関図、第４図（Ａ）
、（Ｂ）は従来の垂直方向のみのスリット鋳型における
短辺移動により生成されるすき間を示す説明図であって
、（Ａ）はすき間がない場合、（Ｂ）はすき間が発生す
る場合、第５図（Ａ）　１．（Ｂ）は長辺スリット溝の
角度差による短辺との接触限災ａｉ　ｄ　ｌｒ似はス適
畑羊状入の÷ノ］）桑世萌すス怒分斜視図であって、（
Ａ）は溶鋼差込み大の場合、（Ｂ）は溶鋼差込み小の場
合、第６図は本発明のスリット鋳型Ａ、Ｂと従来のスリ
ット無し鋳型Ｃとの鋳型使用時間と鋳型白抜熱量指数の
関係の実施例を示した比較図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向して配置された１組の鋳型長辺と該鋳型長辺
   間に挾持され進退自在の１組の鋳型短辺とを有し前記鋳
   型長辺の内面にのみ多数のスリット溝を有して成る連続
   鋳造用緩冷却鋳型において、前記スリット溝は鋳造時に
   前記鋳型短辺との接触限界より３ｍｍ以上の内側領域は
   垂直方向もしくは垂直方向に対し９０度以下の傾斜角を
   有し、前記鋳型短辺との接触領域は垂直方向に対し８５
   〜５度の傾斜角を有して設けられ、かつ該スリット溝の
   寸法は幅２ｍｍ以下、深さ０．３ｍｍ以上、ピッチ５ｍ
   ｍ以下であることを特徴とする連続鋳造用緩冷却鋳型。