TW201803664A - 連續鑄造用鑄模以及鋼之連續鑄造方法 - Google Patents

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Abstract

為了抑制凝固初期之凝固殼的不均勻冷卻導致之表面龜裂、以及起因於中碳鋼之從δ鐵往γ鐵的變態之凝固殼厚度的不均勻導致之表面龜裂。
一種連續鑄造用鑄模,係具有低導熱性金屬填充部,該低導熱性金屬填充部,係在構成水冷式之連續鑄造用鑄模之銅合金製鑄模銅板的內壁面之從彎月面上方的任意位置至彎月面下方的任意位置之範圍內所設置的複數個凹槽中填充低導熱性金屬所形成,低導熱性金屬之導熱率λm(W/(m×K))相對於鑄模銅板之導熱率λc(W/(m×K))為80%以下,藉由下述(1)式所定義之熱阻比R為5%以上,R={(T-H)/(1000×λ c)+H/(1000×λ m)-T/(1000×λ c)}/{T/(1000×λ c)}×100‧‧‧(1)在此,R係前述低導熱性金屬填充部與前述鑄模銅板之熱阻比(%),T係成為鑄模冷卻水的流路之從鑄模銅板的狹縫之底面至鑄模銅板表面的距離(mm),H係低導熱性金屬的填充厚度(mm)。

Description

連續鑄造用鑄模以及鋼之連續鑄造方法
本發明係關於可抑制起因於鑄模內之凝固殼的不均勻冷卻之鑄片表面龜裂來連續鑄造熔鋼的連續鑄造用鑄模、以及使用此鑄模的鋼之連續鑄造方法。
在鋼之連續鑄造中,被注入鑄模內的熔鋼係藉由水冷式連續鑄造用鑄模而被冷卻,在與鑄模之接觸面,熔鋼會凝固而生成凝固殼(亦稱為「凝固層」)。以此凝固殼為外殼且內部為未凝固層的鑄片,係一邊藉由被設置在鑄模之下游側的水噴嘴或氣水噴嘴而被冷卻一邊在鑄模下方連續地被拉出。鑄片,係藉由以水噴嘴或氣水噴嘴所致之冷卻而凝固達厚度中心部,其後,藉由氣割機等被切斷,而製造既定長度的鑄片。
若鑄模內的冷卻成為不均勻,則凝固殼的厚度在鑄片的鑄造方向及鑄模寬方向上會成為不均勻。起因於凝固殼之收縮或變形的應力會作用於凝聚殼,於凝固初期中,此應力會集中在凝固殼的薄壁部,藉由此應力而在凝固殼的表面發生龜裂。此龜裂會隨著藉由其後之熱應力 或連續鑄造機之輥子造成的彎曲應力及修正應力等之外力而擴大,成為巨大的表面龜裂。在凝固殼厚度之不均勻度為大的情況,有時也會成為鑄模內之縱向龜裂,而發生熔鋼從此縱向龜裂流出之鑄漏。存在於鑄片上的龜裂會在接下來步驟之輥軋步驟中成為表面缺陷,因此,於鑄造後之鑄片的階段中,必須對鑄片的表面進行修補來去除表面龜裂。
鑄模內的不均勻凝固,尤其是在碳含量為0.08~0.17質量%之鋼(稱為中碳鋼)容易發生。碳含量為0.08~0.17質量%之鋼會在凝固時產生包晶反應。鑄模內的不均勻凝固,可推測是起因於此包晶反應導致之從δ鐵(肥粒鐵)往γ鐵(泛斯田鐵)的變態時之體積收縮產生的變態應力。也就是說,藉由起因於此變態應力之應變而使凝固殼變形,藉由此變形而使凝固殼從鑄模內壁面分離。從鑄模內壁面分離的部位,係因鑄模所致之冷卻會降低,而使從此鑄模內壁面分離的部位(將從此鑄模內壁面分離的部位稱為「凹陷」)之凝固殼厚度變薄。可推測因凝固殼厚度變薄,上述應力會集中於此部分,而發生表面龜裂。
尤其,在將鑄片拉出速度加快的情況,不僅從凝固殼往鑄模的平均熱通量會增加(凝固殼被急速冷卻),熱通量之分布亦會成為不規則且不均勻,因此,成為鑄片表面龜裂之發生增加的傾向。具體而言,於鑄片厚度為200mm以上之扁胚連續鑄造機中,若鑄片拉出速度 成為1.5m/min以上,則容易發生表面龜裂。
因此,以往,為了抑制容易發生表面龜裂之鋼種的表面龜裂(尤其是縱向龜裂),而提案有各種的手段。
例如,於專利文獻1中係提案有使用容易結晶化之組成的鑄模添加劑,並使鑄模添加劑層的熱阻增大來將凝固殼進行緩冷卻。其係藉由緩冷卻來降低作用於凝固殼的應力而抑制表面龜裂的技術。然而,實際上僅藉由鑄模添加劑所產生的緩冷卻效果,尚未達到充分改善不均勻凝固,尤其是因伴隨著凝固之些許的溫度降低便會產生從δ鐵往γ鐵的變態之中碳鋼,係無法充分抑制表面龜裂的發生。
於專利文獻2中係提案有在鑄模內壁面設有縱向溝槽與橫向溝槽,使鑄模添加劑流入該等縱向溝槽及橫向溝槽的內部,藉此,在將鑄模之冷卻予以緩冷卻化的同時在鑄模寬方向上予以均勻化,而抑制鑄片之縱向龜裂的技術。然而,鑄模內壁面會因與鑄片的接觸而磨耗,若設於鑄模內壁面的溝槽變淺,則鑄模添加劑的流入量會變少而存在著緩冷卻效果減低的問題,也就是說,緩冷卻效果不持續的問題。另外,在鑄造開始時之往空的鑄模空間內注入熔鋼時,所注入的熔鋼會侵入設於鑄模內壁面之溝槽內部並凝固,鑄模銅板與凝固殼會緊固黏著,導致無法進行凝固殼之拉出,而亦有存在黏結性鑄漏的發生之顧慮的問題。
於專利文獻3中係提案有在鑄模內壁面之寬方向中央部,設有將溝寬及溝深度因應於鑄模添加劑的黏度來設定之與鑄造方向平行的縱向溝槽或格子溝槽,並非以鑄模添加劑填充所設置的溝槽而是於溝槽的內部形成空隙,並讓空氣流入此空隙部,藉此,在將鑄模之冷卻予以緩冷卻化的同時在鑄模寬方向上予以均勻化,而抑制鑄片之縱向龜裂的技術。然而,於此情況中,溝槽係露出於鑄模內壁面,而與專利文獻2相同地亦有因鑄模內壁面的磨耗而緩冷卻效果不持續的問題。此外,在鑄造開始時熔鋼會侵入設於鑄模內壁面之溝槽的內部並凝固,導致無法進行凝固殼之拉出,而亦有存在黏結性鑄漏的發生之顧慮的問題。
於專利文獻4中係提案有於鑄模內壁面設有格子狀之溝槽的鑄模、以及於前述格子狀之溝槽中填充異種金屬(Ni、Cr)或者陶瓷(BN、AlN、ZrO2)的鑄模。此技術,係在溝槽部與溝槽部以外的部分週期性產生排熱量差,使因凝固殼之從δ鐵往γ鐵的變態或熱收縮產生的應力分散到低排熱的區域,藉此抑制鑄片之縱向龜裂的技術。然而,溝槽為格子狀,在格子溝槽形狀時,鑄模內壁面之溝槽部與鑄模銅板(銅製或銅合金製)的邊界為直線,起因於熱膨脹差而於邊界面上龜裂容易發生且容易傳播,而有鑄模壽命降低的問題。
於專利文獻5中係提案有使用於鑄模內壁面設有與鑄造方向平行的縱向溝槽的鑄模、以及於前述縱向 溝槽中填充異種金屬(Ni、Cr)或者陶瓷(BN、AlN、ZrO2)的鑄模,並將鑄片拉出速度與鑄模振動週期規定在既定的範圍內的連續鑄造方法。依據專利文獻5,藉由因應於鑄片拉出速度使鑄模振動週期適正化,而使形成於鑄片的波痕以賦予橫向溝槽的方式發揮作用,即使僅縱向溝槽,亦被認定有與專利文獻4相同的表面龜裂減低效果。然而,與專利文獻4相同地,鑄模內壁面之溝槽部與鑄模銅板(銅製或銅合金製)的邊界為直線,起因於熱膨脹差而於邊界面上龜裂容易發生且容易傳播,而有鑄模壽命降低的問題。
於專利文獻6中係提案有在鑄模內壁面之鑄模內熔鋼澆面(以下,亦記載為「彎月面」)附近,設有直徑2~10mm之凹槽,於此凹槽的內部埋入異種金屬(Ni、不鏽鋼)或陶瓷(BN、AlN、ZrO2等),且將埋入的間隔設為5~20mm之鑄模。此技術亦與專利文獻4、5相同地,賦予週期性的熱傳遞分布來減低不均勻凝固,而抑制鑄片之縱向龜裂的技術。然而,於專利文獻6中,由於是將鑽孔開口於鑄模銅板表面,並於此埋入成形為鑽孔的形狀之異種金屬或陶瓷,因此被埋入的異種金屬或陶瓷之背面與鑄模銅板的接觸狀態並非一定,而在接觸部分形成間隙的可能性高。在形成有間隙的情況,在各個凹槽部位之排熱量會因為此間隙而大幅變化,而發生無法適正地控制凝固殼之冷卻的問題。此外,亦有被埋入的異種金屬或陶瓷容易從鑄模銅板剝離的問題。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2005-297001號公報
專利文獻2:日本特開平9-276994號公報
專利文獻3:日本特開平10-193041號公報
專利文獻4:日本特開平1-289542號公報
專利文獻5:日本特開平2-6037號公報
專利文獻6:日本特開平1-170550號公報
本發明係鑑於上述情事而完成者,其目的在於,提供不會引起在鑄造開始時之黏結性鑄漏的發生及鑄模銅板表面的龜裂導致之鑄模壽命降低,而可長期間抑制起因於凝固初期之凝固殼的不均勻冷卻導致的鑄片表面龜裂、及伴隨著包晶反應而來之中碳鋼之從δ鐵往γ鐵的變態之凝固殼厚度的不均勻導致的鑄片表面龜裂之連續鑄造用鑄模,此外,提供使用此連續鑄造用鑄模的鋼之連續鑄造方法。
用以解決上述課題之本發明的要旨係如以下所述。
[1]一種連續鑄造用鑄模,係水冷式之連續鑄造用鑄模,其係具有低導熱性金屬填充部,該低導熱性金屬填充部,係在構成前述鑄模之銅合金製鑄模銅板的內壁面之從彎月面上方的任意位置至彎月面下方的任意位置之範圍內所設置之複數個凹槽中填充低導熱性金屬所形成,前述低導熱性金屬之導熱率λm(W/(m×K))相對於前述鑄模銅板之導熱率λc(W/(m×K))為80%以下,藉由下述(1)式定義之熱阻比R為5%以上,R={(T-H)/(1000×λ c)+H/(1000×λ m)-T/(1000×λ c)}/{T/(1000×λ c)}×100‧‧‧(1)
在此,R係前述低導熱性金屬填充部與前述鑄模銅板之熱阻比(%),T係成為鑄模冷卻水的流路之從鑄模銅板的狹縫之底面至鑄模銅板表面的距離(mm),H係低導熱性金屬的填充厚度(mm)。
[2]如上述[1]所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述凹槽設置在:從彎月面上方的任意位置至藉由鑄片拉出速度Vc(m/min)並以下述(2)式所算出之長度L0(mm)以上之彎月面下方的任意位置之前述鑄模銅板的內壁面之範圍內,L0=2×Vc×1000/60‧‧‧(2)。
[3]如上述[1]或上述[2]所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述連續鑄造用鑄模,係在設置有前述低導熱性金屬 填充部之前述鑄模銅板的內壁面之範圍內,具有週期性熱阻分布或熱通量分布。
[4]如上述[1]至上述[3]中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述凹部在前述鑄模銅板內壁面的開口形狀為圓形或準圓形,該圓形的直徑或該準圓形的等效圓直徑為2~20mm。
[5]如上述[4]所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬填充部彼此的間隔,對於該低導熱性金屬填充部之前述直徑或前述等效圓直徑係滿足下述(3)式之關係,P≧0.25×d‧‧‧(3)
在此,P係低導熱性金屬填充部彼此的間隔(mm),d係低導熱性金屬填充部的直徑(mm)或等效圓直徑(mm)。
[6]如上述[1]至上述[5]中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,全部的低導熱性金屬填充部之面積的總和B(mm2)相對於形成有前述低導熱性金屬填充部的範圍內之前述鑄模銅板內壁面之面積A(mm2)之比、即面積率S(S=(B/A)×100)為10%以上,且,全部的低導熱性金屬填充部與前述鑄模銅板之邊界長度的總和C(mm)相對於前述面積A(mm2)之比ε(ε=C/A)係滿足下述(4)式之關係,0.07≦ε≦0.50‧‧‧(4)。
[7]如上述[6]所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬填充部係各自獨立形成。
[8]如上述[1]至上述[7]中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬,係藉由鍍覆處理或熔射處理而被填充於前述凹槽的內部。
[9]如上述[1]至上述[8]中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,於前述鑄模銅板的內壁面形成有厚度2.0mm以下之鎳或含有鎳之合金的鍍覆層,前述低導熱性金屬填充部係被前述鍍覆層覆蓋。
[10]一種鋼之連續鑄造方法,係使用如上述[1]至上述[9]中任一項所述之連續鑄造用鑄模,將碳含量為0.08~0.17質量%之中碳鋼注入前述鑄模中,並且以1.5m/min以上之鑄片拉出速度從前述鑄模拉出前述中碳鋼來連續鑄造鑄片厚度為200mm以上之扁胚鑄片。
於本發明中,低導熱性金屬填充部與鑄模銅板之熱阻比R為5%以上,且將複數個低導熱性金屬填充部設置於包含彎月面位置之彎月面附近之連續鑄造用鑄模的寬方向及鑄造方向,該低導熱性金屬填充部,係填充有將其導熱率相對於鑄模銅板之導熱率設為80%以下之低導熱性金屬所形成。藉此,彎月面附近的鑄模寬方向及鑄造方向之連續鑄造用鑄模的熱阻會進行週期性增減,而使彎月面附近,也就是在凝固初期之從凝固殼往連續鑄造用鑄 模的熱通量進行週期性增減。藉由此熱通量之週期性的增減,而減低因從δ鐵往γ的變態導致之應力或熱應力,而縮小因該等應力所產生之凝固殼的變形。藉由縮小凝固殼的變形,而使起因於凝固殼的變形之不均勻的熱通量分布均勻化,且,所產生的應力被分散使各個應變量縮小,而可抑制在凝固殼表面之龜裂的發生。
1‧‧‧鑄模長邊銅板
2‧‧‧凹槽
3‧‧‧低導熱性金屬填充部
4‧‧‧狹縫
5‧‧‧背板
6‧‧‧鍍覆層
[第1圖]第1圖係從內壁面側觀看構成本實施形態之水冷式連續鑄造用鑄模的一部分之鑄模長邊銅板的概略側視圖。
[第2圖]第2圖係第1圖所示之鑄模長邊銅板的X-X'剖面圖。
[第3圖]第3圖係對應於低導熱性金屬填充部的位置而概略地顯示具有低導熱性金屬填充部之鑄模長邊銅板的三個部位的位置之熱阻的圖。
[第4圖]第4圖係顯示於鑄模長邊銅板之內壁面設有用以保護鑄模表面的鍍覆層之例的概略圖。
[第5圖]第5圖係顯示調查填充於低導熱性金屬填充部之低導熱性金屬的熱傳導率對鑄片表面龜裂所造成的影響之結果的圖。
[第6圖]第6圖係顯示調查低導熱性金屬填充部與鑄模銅板之熱阻比R對鑄片表面龜裂所造成的影響之結果 的圖。
[第7圖]第7圖係顯示調查低導熱性金屬填充部之面積率S、及邊界長度之比ε對鑄片表面龜裂所造成的影響之結果的圖。
[第8圖]第8圖係顯示調查低導熱性金屬填充部的直徑d對鑄片表面龜裂所造成的影響之結果的圖。
[第9圖]第9圖係顯示試驗No.40~44之低導熱性金屬填充部的配置的概略側視圖。
[第10圖]第10圖係顯示試驗No.45之低導熱性金屬填充部的配置的概略圖。
[第11圖]第11圖係顯示試驗No.46之低導熱性金屬填充部的配置的概略圖。
以下,透過發明之實施形態來具體地說明本發明。第1圖係從內壁面側觀看:構成本實施形態之水冷式連續鑄造用鑄模的一部分之鑄模長邊銅板1,且其係於內壁面側形成有低導熱性金屬填充部3之鑄模長邊銅板1的概略側視圖。此外,第2圖係第1圖所示之鑄模長邊銅板1的X-X'剖面圖。
第1圖所示之連續鑄造用鑄模係用以鑄造扁胚鑄片之連續鑄造用鑄模的一例。扁胚鑄片用的水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模,係將一對的銅合金製之鑄模長邊銅板與一對的銅合金製之鑄模短邊銅板進行組合而構成。 第1圖係顯示其中的鑄模長邊銅板1。鑄模短邊銅板也與鑄模長邊銅板1相同地,於其內壁面側形成低導熱性金屬填充部3,在此,關於鑄模短邊銅板的說明係省略。但,於扁胚鑄片中,起因於相對於扁胚厚度而扁胚寬為極大的形狀,在鑄片長邊面側之凝固殼容易產生應力集中,而在鑄片長邊面側容易發生表面龜裂。因而,於扁胚鑄片用之連續鑄造用鑄模的鑄模短邊銅板上亦可不設置低導熱性金屬填充部3。
如第1圖所示般,在鑄模長邊銅板1之穩定鑄造時之從彎月面的位置距離長度Q(長度Q係大於零的任意值)之上方的位置,至彎月面距離長度L之下方的位置之鑄模長邊銅板1的內壁面之範圍內,係將低導熱性金屬填充部彼此的間隔設為P地設置有直徑設為d之複數個低導熱性金屬填充部3。在此,「彎月面」係指「鑄模內熔鋼澆面」,在非鑄造中該位置雖不明確,但在通常的鋼之連續鑄造作業時,係將彎月面位置設為鑄模銅板之上端起的下方50mm至200mm左右之任意的位置。因而,無論彎月面位置為鑄模長邊銅板1之上端起的下方50mm的位置或是在上端起的下方200mm的位置,只要以使長度Q及長度L滿足以下說明之本發明的條件的方式來配置低導熱性金屬填充部3即可。
低導熱性金屬填充部3,係如第2圖所示般,於鑄模長邊銅板1之內壁面側被各自獨立加工之直徑設為d之圓形的凹槽2之內部,藉由鍍覆處理或熔射處理,來 填充其導熱率λm相對於構成鑄模長邊銅板1的銅合金之導熱率λc為80%以下的金屬(以下,記載為「低導熱性金屬」)所形成者。在此,將鑄模銅板內壁面之開口形狀為圓形之凹槽2稱為「圓形凹槽」。此外,第2圖中之符號4,係被設置於鑄模長邊銅板1的背面側之成為鑄模冷卻水的流路之狹縫,符號5,係與鑄模長邊銅板1的背面密合之背板。
第3圖係對應於低導熱性金屬填充部3的位置來概略顯示具有低導熱性金屬填充部3之鑄模長邊銅板1的三個部位的位置之熱阻的圖。如第3圖所示般,低導熱性金屬填充部3的設置位置係熱阻相對性提高。
藉由將複數個低導熱性金屬填充部3設置於包含彎月面位置之彎月面附近之連續鑄造用鑄模的寬方向及鑄造方向,而形成彎月面附近之鑄模寬方向及鑄造方向的連續鑄造用鑄模之熱阻會週期性增減的分布。藉此,而形成從彎月面附近,也就是說,凝固初期之凝固殼往連續鑄造用鑄模的熱通量會週期性增減的分布。
藉由此熱通量之週期性的增減,而減低因從δ鐵往γ鐵的變態(以下記載為「δ/γ變態」)而於凝固殼發生的應力或熱應力,並縮小因該等應力所產生之凝固殼的變形。藉由縮小凝固殼的變形,而使起因於凝固殼的變形之不均勻的熱通量分布均勻化,且所發生的應力會被分散使各個應變量縮小。其結果,可抑制凝固殼表面之表面龜裂的發生。
另外,銅合金之導熱率λc與低導熱性金屬之導熱率λm的比較係以常溫(約20℃)時的各導熱率之比較作定義。銅合金及低導熱性金屬之導熱率,一般而言,雖越高溫越小,但若是常溫時之低導熱性金屬的導熱率λm相對於常溫時之銅合金的導熱率λc為80%以下,則即使是作為連續鑄造用鑄模之使用溫度(200~350℃左右),亦可使設置有低導熱性金屬填充部3的部位之熱阻、與未設置低導熱性金屬填充部3的部位之熱阻產生差異。
於本實施形態中,為了形成從凝固殼往連續鑄造用鑄模之熱通量週期性增減的分布,換句話說,為了使設置有低導熱性金屬填充部3的部位之熱阻與未設置低導熱性金屬填充部3的部位之熱阻產生明確的差異,以使下述(1)式所定義之低導熱性金屬填充部3與鑄模銅板的熱阻比R成為5%以上的方式來因應於鑄模銅板的形狀而設置低熱導電性金屬填充部3。在此,低導熱性金屬填充部3與鑄模銅板之熱阻比R,係如(1)式所示般,以從成為鑄模冷卻水之流路的鑄模銅板之狹縫4的底面4a至鑄模銅板表面之距離T、在低導熱性金屬填充部3的低導熱性金屬之填充厚度H、鑄模銅板之導熱率λc、以及低導熱性金屬之導熱率λm所定義。
R={(T-H)/(1000×λ c)+H/(1000×λ m)-T/(1000×λ c)}/{T/(1000×λ c)}×100‧‧‧(1)
但,於(1)式中,R係低導熱性金屬填充部與鑄模銅板之熱阻比(%),T係從成為鑄模冷卻水的流路之鑄模銅板的狹縫之底面至鑄模銅板表面的距離(mm),H係低導熱性金屬的填充厚度(mm),λc係鑄模銅板之導熱率(W/(m×K)),λm係低導熱性金屬之導熱率(W/(m×K))。
另外,若熱阻比R大於100%,則由於在低導熱性金屬填充部3之凝固會明顯緩慢,因此會助長不均勻凝固,而有發生鑄片之表面龜裂或鑄漏的可能性,故熱阻比R較佳係設為100%以下。
若考慮對初期凝固的影響,則低導熱性金屬填充部3之設置位置,較佳係因應於穩定鑄造時之鑄片拉出速度Vc,而設為以下述(2)式所算出之長度L0以上之彎月面下方的位置。也就是說,第1圖所示之從彎月面位置的長度L,較佳係設為長度L0以上。
L0=2×Vc×1000/60‧‧‧(2)
但,於(2)式中,L0為長度(mm)、Vc為鑄片拉出速度(m/min)。
長度L0係與凝固開始後之鑄片通過低導熱性金屬填充部3所設置之範圍的時間有關,為了抑制鑄片之表面龜裂,較佳係從凝固開始後起至少2秒鐘讓鑄片滯留在低導熱性金屬填充部3所設置之範圍內。為了使鑄片從 凝固開始後起至少2秒鐘內存在於低導熱性金屬填充部3所設置之範圍,而長度L0必須滿足(2)式。
藉由將凝固開始後之鑄片滯留在低導熱性金屬填充部3所設置的範圍內之時間確保為2秒鐘以上,可充分得到低導熱性金屬填充部3產生的熱通量之週期性變動的效果,而可於凝固殼容易發生表面龜裂之高速鑄造時或中碳鋼之鑄造時,提高鑄片表面龜裂抑制效果。為了安定地得到低導熱性金屬填充部3產生的熱通量之週期性變動的效果,更佳係將鑄片通過低導熱性金屬填充部3所設置的範圍之時間確保為4秒鐘以上。另一方面,雖無須規定長度L的上限,但就抑制用以設置低導熱性金屬填充部3的鑄模銅板表面之凹槽加工費用與鍍覆處理費用或者熔射處理費用的觀點而言,較佳係設為長度L0的5倍以內。
另一方面,低導熱性金屬填充部3之上端部的位置,係只要是彎月面位置的上方則任何位置皆無妨,因而,第1圖所示之長度Q係只要是超過零的任意之值即可。但,由於鑄造中彎月面會上下方向變動,因此較佳係以使低導熱性金屬填充部3的上端部始終成為彎月面上方的位置的方式,來將低導熱性金屬填充部3的上端部設為所設定之彎月面的上方10mm左右的位置,進而,更佳係將低導熱性金屬填充部3的上端部設為所設定之彎月面的上方20mm~50mm左右的位置。
於第1圖及第2圖中,雖顯示低導熱性金屬 填充部3的鑄模長邊銅板1之內壁面的開口形狀為圓形之例,但開口形狀並不限於圓形。只要是例如橢圓形般之不具有所謂的「角」之近似圓形的形狀,則何種形狀皆可。以下,將近似圓形者稱為「準圓形」。在低導熱性金屬填充部3之開口形狀為準圓形的情況,係為了形成低導熱性金屬填充部3而將被加工於鑄模長邊銅板1之內壁面的凹槽2稱為「準圓形凹槽」。準圓形係指例如橢圓形、或角部為圓或橢圓之長方形等之不具有角部的形狀,進而,亦可為像是花瓣樣子的形狀。準圓形的大小,係以準圓形之鑄模長邊銅板1的內壁面之開口面積所求得的等效圓直徑進行評價。
如專利文獻4及專利文獻5般,在施行縱向溝槽或者格子溝槽,並於此溝槽中填充低導熱性金屬的情況,因低導熱性金屬與銅之熱應變差所產生的應力會集中於低導熱性金屬與銅之邊界面及格子部的正交部,而引發於鑄模銅板表面發生龜裂的問題。相對於此,本實施形態之連續鑄造用鑄模,係使低導熱性金屬填充部3的形狀成為圓形或準圓形。藉此,由於低導熱性金屬與銅之邊界面成為彎曲面,因此應力不易集中在邊界面,而展現於鑄模銅板表面不易發生龜裂的優點。
低導熱性金屬填充部3的直徑d及等效圓直徑d,較佳為2~20mm。藉由將低導熱性金屬填充部3的直徑d及等效圓直徑d設為2mm以上,而使低導熱性金屬填充部3之熱通量的降低成為充分,可提高鑄片之表面 龜裂抑制效果。此外,藉由設為2mm以上,而成為容易將低導熱性金屬藉由鍍覆處理或熔射處理來填充於圓形或準圓形之凹槽2的內部。另一方面,藉由將低導熱性金屬填充部3之直徑d及等效圓直徑d設為20mm以下,而可抑制低導熱性金屬填充部3之熱通量的降低,也就是說,可抑制低導熱性金屬填充部3之凝固緩慢,而可防止應力集中在該位置之凝固殼,而可抑制在凝固殼之表面龜裂發生。亦即,由於若直徑d及等效圓直徑d超過20mm則有在凝固殼之表面龜裂增加的傾向,因此低導熱性金屬填充部3的直徑d及等效圓直徑d較佳為20mm以下。另外,在低導熱性金屬填充部3的形狀為準圓形的情況,此準圓形之等效圓直徑d係以下述之(5)式算出。
等效圓直徑=(4×S/π)1/2‧‧‧(5)
但,於(5)式中,S係低導熱性金屬填充部3之鑄模銅板的內壁面之開口面積(mm2)。
填充於圓形凹槽及準圓形凹槽所使用的低導熱性金屬之導熱率λm相對於構成鑄模銅板的銅合金之導熱率λc必須為80%以下。藉由使用相對於銅合金之導熱率為80%以下的低導熱性金屬,而可充分得到低導熱性金屬填充部3所產生之熱通量的週期性變動之效果,即使於鑄片容易發生表面龜裂之高速鑄造時或中碳鋼之鑄造時,亦可充分得到鑄片之表面龜裂抑制效果。
作為於本實施形態之連續鑄造用鑄模中所使 用之低導熱性金屬,就可藉由鍍覆處理或熔射處理而容易地填充而言,較適宜為鎳(Ni,導熱率:90.5W/(m×K))、鎳合金、鉻(Cr,導熱率:67W/(m×K))、鈷(Co,導熱率:70W/(m×K))等。另外,本說明書中所記載之導熱率的數值係常溫(約20℃)時之導熱率。
又,作為鑄模銅板所使用之銅合金,係只要是使用一般作為連續鑄造用鑄模所使用之微量添加有鉻或鋯(Zr)等的銅合金即可。近年來,為了鑄模內之凝固的均勻化或者防止熔鋼中夾雜物之捲入凝固殼中,一般而言係於連續鑄造用鑄模中,設置將鑄模內之熔鋼進行攪拌的電磁攪拌裝置。於此情況中,為了抑制從電磁線圈對熔鋼之磁場強度的衰減,而使用有導電率低減的銅合金。銅合金,係因應於該導電率的降低而導熱率亦會降低,因而,近年來,亦使用有純銅的1/2前後之導熱率的銅合金製之鑄模銅板。於如此之連續鑄造用鑄模中,鑄模銅板與低導熱性金屬之導熱率差雖會縮小,但藉由將上述之(1)式所示之熱阻比R設為5%以上,而可發揮鑄片之表面龜裂減低效果。
低導熱性金屬填充部3之填充厚度H,較佳係設為0.5mm以上。藉由將填充厚度H設為0.5mm以上,而使低導熱性金屬填充部3之熱通量的降低成為充分,可提高鑄片之表面龜裂抑制效果。
此外,低導熱性金屬填充部3之填充厚度H,較佳係為低導熱性金屬填充部3的直徑d以下及等效 圓直徑d以下。由於填充厚度H與低導熱性金屬填充部3之直徑d及等效圓直徑d相等,或者小於該等,因此使藉由鍍覆處理或熔射處理進行之對於凹槽2之低導熱性金屬的填充成為容易,且亦不會在所填充之低導熱性金屬與鑄模銅板之間產生間隙或龜裂。於低導熱性金屬與鑄模銅板之間產生間隙或龜裂的情況,會產生所填充之低導熱性金屬的龜裂或剝離,而成為鑄模壽命的降低、鑄片的龜裂、進而黏結性鑄漏之原因。
低導熱性金屬填充部彼此的間隔P,較佳係低導熱性金屬填充部3的直徑d及等效圓直徑d的0.25倍以上。亦即,較佳係低導熱性金屬填充部彼此的間隔P,對於低導熱性金屬填充部3的直徑d及等效圓直徑d係滿足下述(3)式之關係。
P≧0.25×d‧‧‧(3)
但,於(3)式中,P係低導熱性金屬填充部彼此的間隔(mm),d係低導熱性金屬填充部的直徑(mm)或等效圓直徑(mm)。
在此,低導熱性金屬填充部彼此的間隔P,係指如第1圖所示般,鄰接之低導熱性金屬填充部3之端部間的最短距離。藉由將低導熱性金屬填充部彼此的間隔P設為「0.25×d」以上,而使低導熱性金屬填充部彼此的間隔充分大,低導熱性金屬填充部3之熱通量與銅合金部(未形成低導熱性金屬填充部3的部位)之熱通量的差變 大,而可得到鑄片之表面龜裂抑制效果。低導熱性金屬填充部彼此的間隔P之上限值雖不特別制定亦可,但若間隔P變大,則低導熱性金屬填充部3的面積率會降低,故較佳係設為「2.0×d」以下。
低導熱性金屬填充部3的排列,雖以如第1圖所述般的交錯排列為佳,但並不限於交錯排列,只要是滿足低導熱性金屬填充部彼此之上述間隔P的排列,則何種排列皆可。
全部的低導熱性金屬填充部3之面積的總和B(mm2)相對於形成有低導熱性金屬填充部3的範圍內之鑄模銅板內壁面之面積A(mm2)之比、即面積率S(S=(B/A)×100)較佳為10%以上。藉由確保面積率S為10%以上,而可確保熱通量小之低導熱性金屬填充部3所占的面積,在低導熱性金屬填充部3與銅合金部得到熱通量差,而可安定地得到鑄片之表面龜裂抑制效果。另外,低導熱性金屬填充部3所占的面積率S之上限雖不特別制定亦可,但如前述般地,由於較佳係將低導熱性金屬填充部彼此的間隔P設為「0.25×d」以上,因此,只要以「P=0.25×d」的條件考慮最大的面積率S即可。
此外,全部的低導熱性金屬填充部3與鑄模銅板之邊界長度的總和C(mm)相對於形成有低導熱性金屬填充部3的範圍內之鑄模銅板內壁面之面積A(mm2)之比ε(ε=C/A),較佳係滿足下述(4)式。
0.07≦ε≦0.60‧‧‧(4)
調查比ε對鑄片表面龜裂造成的影響之結果,在比ε為(4)式之範圍外的情況,係表面龜裂之減少效果低。比ε係取決於低導熱性金屬填充部3的直徑d或等效圓直徑d及低導熱性金屬填充部3的個數而變化。
當比ε未達0.07時,低導熱性金屬填充部3的個數為少,因δ/γ變態時之體積收縮或熱收縮所產生的應力難以均勻地分散於殼全體,因此,鑄片表面龜裂之抑制效果減低。另一方面,當比ε大於0.60時,低導熱性金屬填充部3的個數會過多,結果,未達以熱通量之週期性的增減作為目的的水準,而鑄片表面龜裂之抑制效果減低。此外,在比ε大於0.60的情況,亦確認到在鑄模正下方之鑄片鼓突。
低導熱性金屬填充部3,基本上係設置在連續鑄造用鑄模的長邊鑄模銅板與短邊鑄模銅板之雙方,但如扁胚鑄片般在相對於鑄片短邊長度而鑄片長邊長度明顯較大的情況,係有於鑄片的長邊側發生表面龜裂的傾向,而即使僅將低導熱性金屬填充部3設置於長邊鑄模銅板,亦可得到鑄片之表面龜裂抑制效果。
此外,如第4圖所示般,較佳係在形成有低導熱性金屬填充部3之鑄模銅板的內壁面,以防止凝固殼導致的磨耗或熱歷程導致的鑄模表面之龜裂為目的,而設置有鍍覆層6。此鍍覆層6,係藉由將一般所使用之鎳或含有鎳之合金,例如,鎳-鈷合金(Ni-Co合金)或鎳-鉻 合金(Ni-Cr合金)等進行鍍覆處理而得到。鍍覆層6之厚度h,較佳係設為2.0mm以下。藉由使鍍覆層6的厚度h成為2.0mm以下,而可減少鍍覆層6對熱通量所造成的影響,且可充分得到以低導熱性金屬填充部3所致之熱通量的週期性變動之效果。但,若鍍覆層6之厚度h比低導熱性金屬填充部3之填充厚度H的0.5倍更大,則以低導熱性金屬填充部3所致之週期性的熱通量分布之差的形成會被抑制,因此,鍍覆層6之厚度h,較佳係設為低導熱性金屬填充部3之填充厚度H的0.5倍以下。只要滿足此條件,則鍍覆層6係無論是從鑄模上端至下端為相同厚度,或從上端至下端厚度不同皆可。第4圖係顯示於鑄模長邊銅板之內壁面設有用以保護鑄模表面的鍍覆層之例的概略圖。
如此般構成的連續鑄造用鑄模,尤其是在將表面龜裂敏感度為高,且碳含量為0.08~0.17質量%之中碳鋼之扁胚鑄片(厚度:200mm以上)進行連續鑄造時進行使用為佳。以往,在將中碳鋼之扁胚鑄片進行連續鑄造的情況,一般而言為了抑制鑄片之表面龜裂,而將鑄片拉出速度予以低速化,但藉由使用上述構成之連續鑄造用鑄模而可抑制鑄片表面龜裂,因此,可實現即使為1.5m/min以上之鑄片拉出速度,亦可將無表面龜裂,或者表面龜裂明顯較少之鑄片進行連續鑄造。
如以上所說明般,本實施形態之連續鑄造用鑄模,係以(1)式所定義之熱阻比R為5%以上的複數個 低導熱性金屬填充部3被設置於包含彎月面位置之彎月面附近之連續鑄造用鑄模的寬方向及鑄造方向。藉此,連續鑄造用鑄模之彎月面附近的鑄模寬方向及鑄造方向之連續鑄造用鑄模的熱阻會進行週期性增減,而使在凝固初期之從凝固殼往連續鑄造用鑄模的熱通量進行週期性增減。藉由此熱通量之週期性的增減,而減低因δ/γ變態導致的應力或熱應力,並縮小因該等應力所產生之凝固殼的變形。藉由縮小凝固殼的變形,而使起因於凝固殼的變形之不均勻的熱通量分布均勻化,且所產生的應力會被分散使各個應變量縮小,而可抑制在凝固殼表面之龜裂的發生。
另外,於第1圖中,雖顯示將相同形狀之低導熱性金屬填充部3設置於鑄造方向或鑄模寬方向之例,但低導熱性金屬填充部3的形狀亦可不同。只要是低導熱性金屬填充部3的直徑d或等效圓直徑d為2~20mm之範圍內,則亦可將直徑不同的低導熱性金屬填充部3設置於鑄造方向或鑄模寬方向。但,由於若低導熱性金屬填充部3的直徑d或等效圓直徑d因場所而有大幅差異,則在低導熱性金屬填充部3的面積率局部性高的區域凝固會較慢,而有在該位置於鑄片發生表面龜裂的顧慮,因此較佳係設為單一直徑或等效圓直徑。
此外,於第2圖中,雖顯示將填充厚度H為相同之低導熱性金屬填充部3設置於鑄造方向之例,但設置於鑄模寬方向或鑄片寬方向之低導熱性金屬填充部3的填充厚度H,亦可不相同,在各個低導熱性金屬填充部3 填充厚度H亦可相異。但,較佳係任何低導熱性金屬填充部3之填充厚度H皆為0.5mm以上。
進而,於第1圖中,雖顯示以相同間隔將低導熱性金屬填充部3設置於鑄造方向或鑄模寬方向之例,但設置低導熱性金屬填充部3的間隔亦可不同。但,於此情況中,低導熱性金屬填充部彼此的間隔P,較佳係滿足(3)式之關係。
此外,上述說明雖關於扁胚鑄片用之連續鑄造用鑄模來進行,但本實施形態之連續鑄造用鑄模並不限定於扁胚鑄片用之連續鑄造用鑄模,於中胚鑄片用或小胚鑄片用之連續鑄造用鑄模中亦可沿用上述內容。
實施例
使用於銅合金製之鑄模長邊銅板的內壁面及銅合金製之鑄模短邊銅板的內壁面,以各種條件設置有低導熱性金屬填充部的水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模,來將含有C:0.05~0.25質量%、Si:0.10~0.35質量%、Mn:0.70~1.30質量%、P:0.010~0.030質量%、S:0.002~0.006質量%、Al:0.02~0.05質量%之熔鋼連續鑄造成鑄片長邊寬為1500~2450mm、鑄片短邊厚度為220mm之扁胚鑄片,並進行用來調查鑄造後的鑄片之表面龜裂的試驗。
所使用之水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模之上端至下端的長度為950mm,穩定鑄造時之彎月面(鑄模 內熔鋼澆面)的位置,係設定於從鑄模上端的下方100mm的位置。在從鑄模上端的下方60mm的位置至所設定之彎月面位置之下方長度L(mm)的位置之範圍的鑄模銅板內壁面施行圓形凹槽之加工,其後,藉由電鍍覆處理而於圓形凹槽填充低導熱性金屬。在施行電鍍覆處理之後,進行表面研削來去除附著在圓形凹槽以外的部位之低導熱性金屬,再度,反覆進行數次施行電鍍覆處理之步驟來使低導熱性金屬完全地填充於圓形凹槽中,而形成低導熱性金屬填充部。於此情況中,低導熱性金屬填充部與其周圍的銅合金部(未形成低導熱性金屬填充部的部位)係形成為無段差的平滑面。其後,將Ni-Co合金鍍覆於鑄模銅板內壁面的全面,施行在鑄模上端之厚度0.2mm、在鑄模下端之厚度2.0mm的鍍覆層。
作為鑄模銅板,係使用導熱率298.5W/(m×K)及120.0W/(m×K)之導熱率不同的2種銅合金,作為填充用之低導熱性金屬(以下,亦記載為「填充金屬」),係使用純鎳(導熱率:90.5W/(M×k))、純鈷(導熱率:70W/(m×K))、純鉻(導熱率:67W/(m×K))、純銅(導熱率:398W/(m×K))。
於連續鑄造作業中,作為鑄模添加劑,係使用鹼度((質量% CaO)/(質量% SiO2))為1.0~1.5,且於1300℃時之黏度為0.05~0.20Pa‧s之鑄模添加劑。連續鑄造結束後,藉由染色滲透探傷檢查來調查鑄片表面的龜裂發生狀況。測定藉由滲透探傷檢查所檢測之2mm以上 的長度之表面龜裂的個數,將其總和除以調查表面龜裂之鑄片的鑄造方向長度(m)之值(個/m)定義為表面龜裂指數,使用此表面龜裂指數來評價表面龜裂的發生狀況。
於表1顯示試驗No.1~26之鑄模施工條件及鑄片表面檢查結果,此外,於表2顯示試驗No.27~48之鑄模施工條件及鑄片表面檢查結果。另外,於表1及表2的備註欄中,係將使用了本發明之範圍內的水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模之試驗顯示為本發明例,將使用了具有低導熱性金屬填充部但不滿足本發明之範圍的水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模之試驗顯示為比較例,將使用了不具有低導熱性金屬填充部的水冷式銅合金連續鑄造用鑄模之試驗顯示為以往例。
Figure TW201803664AD00001
Figure TW201803664AD00002
試驗No.1~8,係調查填充金屬之導熱率λm相對於鑄模銅板之導熱率λc對鑄片表面龜裂造成的影響之試驗。於第5圖中,如試驗No.1~8之試驗結果顯示 般,可確認到在填充金屬之導熱率λm為鑄模銅板之導熱率λc的80%以下之範圍內,鑄片之表面龜裂會被抑制。
試驗No.9~19係調查低導熱性金屬填充部與鑄模銅板之熱阻比R對鑄片表面龜裂所造成的影響之試驗。於第6圖中,如試驗No.9~19之試驗結果顯示般,可確認到在熱阻比R為5%以上之範圍內,鑄片表面龜裂會被抑制。但,得知若熱阻比R超過100%,則表面龜裂之減低效果會變小。另外,如試驗No.9所示般,可確認到即使在填充金屬之導熱率λm為鑄模銅板之導熱率λc的80%以下之範圍內,在熱阻比R非5%以上的情況,也無法得到鑄片之表面龜裂的抑制效果。
試驗No.20~26,係調查全部的低導熱性金屬填充部之面積的總和B(mm2)相對於形成有低導熱性金屬填充部的範圍內之鑄模銅板內壁面的面積A(mm2)之比、即面積率S對鑄片表面龜裂所造成的影響,以及全部的低導熱性金屬填充部與鑄模銅板之邊界長度的總和C(mm)相對於形成有低導熱性金屬填充部的範圍內之鑄模銅板內壁面的面積A(mm2)之比ε對鑄片表面龜裂所造成的影響之試驗。於第7圖中,如試驗No.20~26之試驗結果顯示般,可確認到在面積率S為10%以上,且比ε為0.07~0.60之範圍內,鑄片表面龜裂會被抑制。在不符合面積率S為10%以上之條件,或是比ε為0.07~0.60之範圍之條件的情況,於鑄片發生了輕微的表面龜裂。
試驗No.27~32係調查低導熱性金屬填充部 的直徑d對鑄片表面龜裂所造成的影響之試驗。於第8圖中,如試驗No.27~32之試驗結果顯示般,可確認到在低導熱性金屬填充部的直徑d為2~20mm之範圍內,鑄片表面龜裂會被抑制。
試驗No.33~36係調查低導熱性金屬填充部彼此的間隔P對鑄片表面龜裂所造成的影響之試驗。在滿足「P≧0.25×d」之條件的情況,鑄片表面龜裂會被抑制。在間隔P不符合「P≧0.25×d」之條件的情況,會於鑄片發生輕微的表面龜裂。
試驗No.37~39係調查配置有低導熱性金屬填充部之範圍的長度L對鑄片表面龜裂所造成的影響之試驗。可確認到相對於藉由鑄片拉出速度Vc所算出的長度L0而長度L較大的範圍內,鑄片表面龜裂會被抑制。
試驗No.40~46,係使用在銅合金製之鑄模長邊銅板及銅合金製之鑄模短邊銅板的內壁面相連設置有複數個低導熱性金屬填充部的水冷式銅合金製連續鑄造用鑄模,也就是說,各低導熱性金屬填充部為非獨立的水冷式銅合金連續鑄造用鑄模之試驗。
其中之試驗No.40~44,係如第9圖所示般,將3個直徑3mm之低導熱性金屬填充部組合而成的形狀之低導熱性金屬填充部,使被組合的3個低導熱性金屬填充部彼此間的間隔P變化地作配置之試驗。在試驗No.40~44的情況,亦可確認到在填充金屬之導熱率λm為鑄模銅板之導熱率λc的80%以下,熱阻比R為5%以上, 相對於藉由鑄片拉出速度Vc所算出之長度L0而長度L較大,且直徑d、間隔P、面積率S、比ε滿足適當之條件的情況,鑄片表面龜裂會被抑制。在面積率S、或者比ε不符合適當之條件的情況,會於鑄片發生輕微的表面龜裂。
試驗No.45,係如第10圖所示般,使用在鑄模的寬方向低導熱性金屬填充部相連配置的水冷式連續鑄造用鑄模之試驗,試驗No.46,係如第11圖所示般,使用在鑄模的寬方向及鑄造方向全部的低導熱性金屬填充部皆相連配置的水冷式連續鑄造用鑄模之試驗。另外,第10圖-(A)及第11圖-(A),係從內壁面側觀看於內壁面側形成有低導熱性金屬填充部的鑄模長邊銅板之概略側視圖,第10圖-(B),係第10圖-(A)所示之鑄模長邊銅板之Y-Y'剖面圖,第11圖-(B),係第11圖-(A)所示之鑄模長邊銅板之Y-Y'剖面圖。
試驗No.45,於鑄模長邊銅板及鑄模短邊銅板的寬方向設有直徑d:8mm、填充厚度H:4mm、間隔P:4mm之低導熱性金屬填充部,並於此低導熱性金屬填充部之間設有直徑d:4mm、填充厚度H:1mm之低導熱性金屬填充部的情況。可推測由於直徑8mm之低導熱性金屬填充部的填充厚度H較大,因此在該領域之凝固殼部因δ/γ變態時之體積收縮或熱收縮所產生的應力會被分散,而減低鑄片的表面龜裂。
另一方面,試驗No.46係全部的低導熱性金 屬填充部皆相連,可推測於連續鑄造時在凝固殼之始終相同的位置處凝固遲緩,因而,因δ/γ變態所產生的應力或熱應力集中於該部位,而發生輕微的表面龜裂。
試驗No.47、48,係使用未設置低導熱性金屬填充部之以往的連續鑄造用鑄模之試驗。於試驗No.47、48中,係發生多數個鑄片表面龜裂。
1‧‧‧鑄模長邊銅板
3‧‧‧低導熱性金屬填充部

Claims (10)

  1. 一種連續鑄造用鑄模,係水冷式之連續鑄造用鑄模,其係具有低導熱性金屬填充部,該低導熱性金屬填充部,係在構成前述鑄模之銅合金製鑄模銅板的內壁面之從彎月面上方的任意位置至彎月面下方的任意位置之範圍內所設置的複數個凹槽中填充低導熱性金屬所形成,前述低導熱性金屬之導熱率λm(W/(m×K))相對於前述鑄模銅板之導熱率λc(W/(m×K))為80%以下,藉由下述(1)式所定義之熱阻比R為5%以上,R={(T-H)/(1000×λ c)+H/(1000×λ m)-T/(1000×λ c)}/{T/(1000×λ c)}×100‧‧‧(1)在此,R係前述低導熱性金屬填充部與前述鑄模銅板之熱阻比(%),T係成為鑄模冷卻水的流路之從鑄模銅板的狹縫之底面至鑄模銅板表面的距離(mm),H係低導熱性金屬之填充厚度(mm)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述凹槽設置在:從彎月面上方的任意位置至利用鑄片拉出速度Vc(m/min)並以下述(2)式所算出之長度L0(mm)以上之彎月面下方的任意位置之前述鑄模銅板的內壁面之範圍內,L0=2×Vc×1000/60‧‧‧(2)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述連續鑄造用鑄模,係在設置有前述低導熱性金屬填充部之前述鑄模銅板的內壁面之範圍內,具有週期性熱阻分布或熱通量分布。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述凹部在前述鑄模銅板內壁面上的開口形狀為圓形或準圓形,該圓形的直徑或該準圓形的等效圓直徑為2~20mm。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬填充部彼此的間隔,對於該低導熱性金屬填充部之前述直徑或前述等效圓直徑係滿足下述(3)式之關係,P≧0.25×d‧‧‧(3)在此,P係低導熱性金屬填充部彼此的間隔(mm),d係低導熱性金屬填充部的直徑(mm)或等效圓直徑(mm)。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,全部的低導熱性金屬填充部之面積的總和B(mm2)相對於形成有前述低導熱性金屬填充部的範圍內之前述鑄模銅板內壁面之面積A(mm2)之比、即面積率S(S=(B/A)×100)為10%以上,且,全部的低導熱性金屬填充部與前述鑄模銅板之邊 界長度的總和C(mm)相對於前述面積A(mm2)之比ε(ε=C/A)係滿足下述(4)式之關係0.07≦ε≦0.50‧‧‧(4)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬填充部係各自獨立形成。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,前述低導熱性金屬,係藉由鍍覆處理或熔射處理而被填充於前述凹槽的內部。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之連續鑄造用鑄模,其中,於前述鑄模銅板的內壁面形成有厚度2.0mm以下之鎳或含有鎳之合金的鍍覆層,前述低導熱性金屬填充部係被前述鍍覆層覆蓋。
  10. 一種鋼之連續鑄造方法,係使用如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之連續鑄造用鑄模,將碳含量為0.08~0.17質量%之中碳鋼注入前述鑄模中,並且以1.5m/min以上之鑄片拉出速度從前述鑄模拉出前述中碳鋼來連續鑄造鑄片厚度為200mm以上之扁胚鑄片。
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