JP2000202584A

JP2000202584A - 連続鋳造方法および連続鋳造用鋳型

Info

Publication number: JP2000202584A
Application number: JP11008852A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Takahashi; 清志高橋; Akiyuki Iwatani; 明之岩谷; Motohiro Imashiro; 元広今城
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-18
Also published as: JP3724235B2

Abstract

(57)【要約】【課題】湯面レベル近傍の溶融金属を緩冷却すること
ができる、表層欠陥の少ない鋳片を製造することが可能
な、湯面レベルが上昇しても、ブレークアウトや鋳型の
損傷が発生しない寿命の長い連続鋳造鋳型を提供する。【解決手段】鋳型上部を除く、鋳型上面から200mm 以
内または鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内の鋳
型外面の全面に熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率
層５を設け、前記低熱伝導率層５の下端から鋳型下部に
至る範囲内の鋳型外面に、鋳型の上下方向に延びる水冷
溝30を刻設した連続鋳造鋳型である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用鋳型お
よび連続鋳造方法に係わり，特に表層欠陥の少ない鋳片
をブレークアウトが発生することなく連続的に製造でき
る連続鋳造用鋳型および連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造により鋳片を製造するには、溶
融された金属をタンディッシュからノズルを介して連続
鋳造用鋳型（以下、鋳型と呼ぶ。）内に流下し、鋳型で
冷却されて形成した凝固シェルを下方に引き抜き、鋳型
の下流に設置されたスプレー帯でさらに冷却し、引き抜
きロールを経て切断装置に送り、凝固が完了した状態で
切断する。ここで、凝固シェルは引き抜きロールによっ
てほぼ一定の鋳造速度で鋳型の下方に引き抜かれている
が、凝固シェルの表面を損なうことなく引き抜くため
に、鋳型を周期的に上下動させるオッシレーションが行
われている。

【０００３】その従来の鋳型の要部の断面を図８に示
す。バックプレート２が装着された鋳型１は、熱伝導性
に優れた銅または銅合金製とされ、溶鋼７の周囲を囲む
ように構成されている。また、鋳型の内面が溶鋼に面
し、鋳型内面と反対側の鋳型外面が、Ｏ−リング４を介
してバックプレート内面と密着されて、鋳型１を冷却す
るための水路を流れる冷却水６が漏れないようにされて
いる。鋳型１を冷却するための水路は、バックプレート
２の下部に穿設された冷却水の給水孔41と、バックプレ
ート２の下部に刻設された、鋳型１の辺の方向に延びる
下部分岐用溝42と、鋳型１の内面の上下方向に刻設され
た複数の水冷溝40と、バックプレート２の上部に穿設さ
れた冷却水の排水孔43と、バックプレート２の上部に刻
設された、鋳型１の辺の方向に延びる上部合流用溝44と
からなる。複数の水冷溝40の両端部は、下部分岐用溝42
と上部合流用溝44に連通されており、下部分岐用溝42、
上部合流用溝44は、それぞれ少なくとも一つの給水孔4
1、排水孔43に連通されている。

【０００４】そこで、バックプレート２下部の給水孔41
から供給された冷却水６は、鋳型１の辺の方向に延びる
下部分岐用溝42を介して、上下方向に延びる複数の水冷
溝40に分配される。分配された冷却水６は、水冷溝40の
上部に至り鋳型１の辺の方向に延びる上部合流用溝44を
介して集められて、バックプレート２上部の排水孔43か
ら排出される。

【０００５】ここで、水冷溝40は鋳型上部にまで刻設さ
れているので、水冷溝40内を流れる冷却水６により、湯
面レベル10の上方の鋳型上部まで水冷される。このた
め、湯面レベル10近傍の鋳型内面からの抜熱量が大きく
なり、鋳型内面の温度が低くなり過ぎていた。この結
果、湯面レベル10近傍の溶融金属７が急冷却されて、、
凝固シェル８が急速に形成されるため、オッシレーショ
ン爪（オッシレーションの一周期毎に形成される水平方
向の凝固シェル８の突起）が著しくなり、鋳片の表層欠
陥が多発する問題があった。

【０００６】この問題を解決するために、例えば特公平
1-28661 号公報には、鋳型内面にメッキを施した層を鋳
型上面から50〜200mm の範囲内に形成し、湯面レベル近
傍の溶融金属を緩冷却することが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記鋳
型内面に形成されたメッキ層は、高温の溶融金属やパウ
ダに侵食されるため、寿命が非常に短くて使用に耐えら
れないという問題があった。そこで、本発明者らは、鋳
型の上面から200mm 以内の鋳型外面の全面または鋳型外
面の水冷溝に熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率層
を有することを特徴とする連続鋳造用鋳型を提案した(
特願平10-329490)。ところが、湯面レベルが上昇したと
きに鋳型と凝固シェルが焼付いてブレークアウトが発生
したり、鋳型にクラック等が発生して鋳型が損傷する問
題が残されていた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、湯面レベル近傍
の溶融金属を緩冷却することができる、表層欠陥の少な
い鋳片を製造することが可能な、湯面レベルが上昇して
も、ブレークアウトや鋳型の損傷が発生しない寿命の長
い連続鋳造鋳型および表層欠陥の少ない鋳片を安定して
製造することができる連続鋳造方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１発明は、
鋳型外面にバックプレート２を装着した連続鋳造用鋳型
１であって、鋳型上部を除き、鋳型上面から200mm 以内
または鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内の鋳型
外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率
層５を設け、前記低熱伝導率層５の下端から鋳型下部に
至る範囲内の鋳型外面に、鋳型の上下方向に延びる水冷
溝30を刻設する一方、上端が前記低熱伝導率層５の上方
の鋳型上部に達し、かつ下端部が前記水冷溝30の上端部
に連通する、上部水冷兼合流用溝32を、前記バックプレ
ート内面の上部に刻設するとともに、前記水冷溝30の下
端部に連通する下部分岐用溝を、前記バックプレート内
面の下部に刻設したことを特徴とする連続鋳造用鋳型で
ある。

【００１０】また、第２発明は、鋳型外面にバックプレ
ート２を装着した連続鋳造用鋳型１であって、上端が鋳
型上面から200mm 以内または鋳型上面から湯面レベルの
下方100mm 以内とされた、下端が鋳型下部に達する、上
下方向に延びる水冷溝30を鋳型外面に刻設する一方、前
記水冷溝30の上端部に連通する上部合流用溝34を、前記
バックプレート内面の上部に刻設するとともに、前記水
冷溝30の下端部に連通する下部分岐用溝を、前記バック
プレート内面の下部に刻設し、さらに、鋳型上部を冷却
するための上部水冷溝36を、前記上部合流用溝34と所定
の間隔を隔てた前記バックプレート内面の上部および／
または鋳型外面の上部に刻設したことを特徴とする連続
鋳造用鋳型である。第２発明の連続鋳造用鋳型におい
て、上部水冷溝(36)の下端から水冷溝(30)の上端部まで
の範囲内の鋳型外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh℃未
満の低熱伝導率層(5) を設けるのが好ましい。

【００１１】また、第３発明は、鋳型外面にバックプレ
ート２を装着した連続鋳造用鋳型１であって、鋳型上部
から鋳型下部に達する、上下方向に延びる水冷溝40を鋳
型外面に刻設し、鋳型上部を除き、鋳型上面から200mm
以内または鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内の
前記水冷溝40に、熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導
率層５を設ける一方、前記水冷溝40の上端部に連通する
上部合流用溝を、前記バックプレート内面の上部に刻設
するとともに、前記水冷溝40の下端部に連通する下部分
岐用溝を、前記バックプレート内面の下部に刻設したこ
とを特徴とする連続鋳造用鋳型である。

【００１２】また、第４発明は、第２発明の連続鋳造用
鋳型１を用いて、湯面レベル10の上方の鋳型内部に設け
られた温度センサーの検出値に基づいて、前記鋳型上部
を冷却するための水冷溝36の冷却水量を調整して連続鋳
造することを特徴とする連続鋳造方法である。また、第
１発明、第２発明または第３発明の連続鋳造用鋳型１を
用いて、鋳型内における溶融金属７の湯面レベル10から
上下方向に30mm以内の鋳型内面の表面温度が、鋳型内面
の最大表面温度（℃）の70％を超え、鋳型１の許容温度
以内となるように鋳型１を水冷して鋳片を連続鋳造する
のが好ましく、前記鋳型内面の最大表面温度となる位置
が、湯面レベル10から上下方向に30mm以内にはいるよう
に鋳型１を水冷して連続鋳造するのがさらに好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】先ず、第１発明の鋳型について、
図１、図２、図３を用いて詳細に説明する。図１は第１
発明の鋳型を用いて鋼を連続鋳造している際の要部の断
面を示す概略図、図２は図１のＸ−Ｘ矢視図、図３は鋳
型１の概略図である。図において、１は鋳型、２はバッ
クプレート、30は水冷溝、32は上部水冷兼合流用溝、31
は排水孔、４はＯ−リング、５は低熱伝導率層、６は冷
却水、７は溶鋼、８は凝固シェル、９はパウダ、10は溶
鋼の湯面レベルを示している。鋳型１は、従来と同様
に、銅（熱伝導率332kcal/mh℃）または銅合金とされ、
溶鋼７の周囲を囲むように構成されている。また、バッ
クプレート２が装着されてた鋳型１は、鋳型内面が溶鋼
に面し、鋳型内面と反対側の鋳型外面が、Ｏ−リング４
を介してバックプレート内面と密着されて、鋳型１を冷
却するための冷却水６が漏れないようにされている。

【００１４】第１発明の鋳型１は、鋳型上部を除き、鋳
型上面から200mm 以内または鋳型上面から湯面レベルの
下方100mm 以内の鋳型外面の全面に設けられた、熱伝導
率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率層５と、低熱伝導率層
５の下端から鋳型下部に至る範囲内の鋳型外面に刻設さ
れた、鋳型の上下方向に延びる水冷溝30と、上端が前記
低熱伝導率層５の上方の鋳型上部に達し、かつ下端部が
前記水冷溝30の上端部に連通する、バックプレート内面
の上部に刻設された上部水冷兼合流用溝32と、水冷溝30
の下端部に連通する、バックプレート内面の下部に刻設
された下部分岐用溝とを、備えている。また、上部水冷
兼合流用溝32はバックプレート２に穿設された排水孔31
に連通し、下部分岐用溝はバックプレート２に穿設され
た給水孔に連通している。そして、鋳型１を冷却するた
めの水路は、給水孔、下部分岐用溝、水冷溝30、上部水
冷兼合流用溝32、排水孔31からなる。

【００１５】このように構成された第１発明の鋳型１
は、鋳型１に設けられた熱伝導率層５の下端を、湯面レ
ベル10の下方100 〜０mmの範囲内にして鋳造する。そし
て、水路に冷却水６を供給して鋳型１を水冷しながら連
続鋳造するので、低熱伝導率層５の下方の鋳型１は、水
冷溝30の冷却水６により直接冷却され、湯面レベル10近
傍の鋳型１は、低熱伝導率層５を介して水冷溝30の冷却
水６により冷却されることになる。さらに、低熱伝導率
層５の上方の鋳型上部は、水冷溝30の冷却水６により直
接冷却される。

【００１６】このため、低熱伝導率層５の下端の下方の
鋳型１からの抜熱量は従来と同程度であるけれども、低
熱伝導率層５を介して冷却される湯面レベル10近傍の鋳
型１からの抜熱量は少なくなる。この結果、湯面レベル
10近傍の鋳型内面の温度が高くなり、湯面レベル10近傍
の溶鋼７を緩冷却することができるので、パウダ９やノ
ズル詰まりを防止するために供給されているアルゴンガ
ス等が凝固シェル８に捕捉されなくなり、鋳片の表面欠
陥が減少することになるのである。

【００１７】また、湯面レベル10が許容範囲を超えて上
昇しても、鋳型内面の温度が著しく上昇することがな
い。このため、湯面レベル10が許容範囲を超えて上昇し
ても、鋳型１と凝固シェル８が焼付いてブレークアウト
が発生したり、鋳型１にクラック等が発生して鋳型１が
損傷したり、Ｏ−リング４が焼損したりするトラブルが
防止できるのである。

【００１８】鋳型外面に、熱伝導率332kcal/mh℃未満の
低熱伝導率層５を設ける理由は、低熱伝導率層５が溶鋼
７やパウダ９と接触しないので寿命を長くできるからで
ある。また、溶鋼７やパウダ９と接触しないのでWC合金
被覆層、テフロン被覆層、セラミックス、樹脂、アルミ
ナグラファイト、アモルファス等の施工が容易な低熱伝
導率材料を用いることができるようになる。SUS304やSU
S430のステンレス鋼板を溶接もしくはネジ止めしてもよ
い。低熱伝導率層５の厚みは、WC合金被覆層では0.5 〜
1.0mm 、テフロン被覆層では0.5 〜1.0mm にするのが望
ましい。前記下限未満としても湯面レベル10近傍の鋳型
内面の温度を高くする効果がなく、前記上限を超えても
断熱性の効果は大きく変わらないためである。SUS304ス
テンレス鋼板では５mm程度、軟鋼板では10mm程度にする
のが望ましい。

【００１９】鋳型上部を除く、鋳型上面から200mm 以内
または鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内の全面
に低熱伝導率層を設ける理由は次のとおりである。鋳型
上部を除く、鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内
の全面に低熱伝導率層を設ける理由は、湯面レベルの下
方100mm を超える範囲に低熱伝導率層を設けて鋳造する
と、鋳型の表面温度が許容値を超えて、鋳型の硬度低下
により摩耗が増加し鋳型寿命が短くなったり、鋳型と凝
固シェルが焼付いて鋳型を損傷したり、ブレークアウト
が発生しやすくなる。このため、鋳型上部を除く、鋳型
上面から湯面レベルの下方100mm 以内の全面に低熱伝導
率層を設けるのである。

【００２０】また、鋳型上部を除く、鋳型上面から200m
m 以内の全面に低熱伝導率層を設ける理由は、湯面レベ
ルは、普通、鋳型上面から100mm 以内に設定されて鋳造
されるので、鋳型の上面から 200mm（＝ 100＋100 ) を
超える範囲に低熱伝導率層を設けると、鋳型の表面温度
が許容値を超えてしまう。このため、鋳型上部を除く、
鋳型上面から200mm 以内の全面に低熱伝導率層を設ける
のである。

【００２１】次に、第２発明の鋳型について、図４、図
５を用いて詳細に説明する。図４は第２発明の鋳型を用
いて連続鋳造している際の要部の断面を示した概略図、
図５は図４のＹ−Ｙ矢視図である。図１に示した第１発
明の鋳型と同じものについては、説明を省略する。第１
発明と異なるところは、低熱伝導率層５、排水孔31およ
び上部水冷兼合流用溝32が設けられていないことであ
る。それらに代わり、排水孔33、上部合流用溝34、給水
孔35、上部水冷溝36および排水孔を設けて、次のように
構成している。

【００２２】すなわち、第２発明の鋳型１は、鋳型外面
に刻設された、上端が鋳型上面から200mm 以内または鋳
型上面から湯面レベルの下方100mm 以内とされた、下端
が鋳型下部に達する、上下方向に延びる水冷溝と、バッ
クプレート内面の上部に刻設された、水冷溝の上端部に
連通する上部合流用溝34と、バックプレート内面の下部
に刻設された、水冷溝の下端部に連通する下部分岐用溝
と、さらに、上部合流用溝34と所定の間隔を隔てた前記
バックプレート内面の上部および／または鋳型外面の上
部に刻設された、鋳型上部を冷却するための上部水冷溝
36とを、備えている。また、上部水冷溝36は、バックプ
レート２に穿設された給水孔35および排水孔をそれぞれ
１個以上備え、上部合流用溝34は、排水孔33を備え、下
部分岐用溝は給水孔を備えている。

【００２３】そして、鋳型１を冷却するための水路は、
２系統で構成されている。一つは、給水孔、下部分岐用
溝、水冷溝、上部合流用溝34および排水孔33からなり、
湯面レベル10近傍より下方の鋳型１を冷却する系統であ
る。他の一つは、給水孔35、上部水冷溝36および排水孔
からなる、鋳型上部を冷却する系統である。このように
構成された第２発明の鋳型１は、水冷溝の上端を、湯面
レベル10の下方100 〜０mmの範囲内にして鋳造する。そ
して、冷却水は、湯面レベル10近傍より下方の鋳型１を
冷却する系統と、鋳型上部を冷却する系統にそれぞれ別
に供給する。その際、湯面レベル近傍より下方の鋳型を
冷却する系統の冷却水量は従来と同じにし、鋳型上部を
冷却する系統の冷却水量は、鋳造条件に応じた所定値と
することにより、湯面レベル10近傍より下方の鋳型１か
らの抜熱量は、従来と同じであるけれども、湯面レベル
10近傍の鋳型１からの抜熱量は少なくなる。この結果、
湯面レベル10近傍の鋳型内面の温度が高くなり、湯面レ
ベル10近傍の溶鋼７を緩冷却することができるので、パ
ウダ９やノズル詰まりを防止するために供給されている
アルゴンガス等が凝固シェル８に捕捉されなくなり、鋳
片の表面欠陥が減少することになるのである。

【００２４】また、湯面レベル10が許容範囲を超えて上
昇しても、鋳型内面の温度が著しく上昇することがない
ため、鋳型１と凝固シェル８が焼付いてブレークアウト
が発生したり、鋳型１にクラック等が発生して鋳型が損
傷したり、Ｏ−リング４が焼損したりするトラブルが防
止できるのである。上端部が鋳型上面から200mm 以内ま
たは鋳型上面から湯面レベルの下方100mm以内とされた
水冷溝とする理由は、第１発明の限定理由と同じである
ので省略する。

【００２５】第２発明の連続鋳造用鋳型において、上部
水冷溝(36)の下端から水冷溝(30)の上端部までの範囲内
の鋳型外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱
伝導率層(5) を設けることにより、容易に、湯面レベル
10近傍の溶鋼７を緩冷却することができるので好まし
い。第３発明の鋳型を図７に示す。第３発明の鋳型は、
図８に示した従来の鋳型１の水冷溝40の所定範囲内、す
なわち、鋳型上部を除く、鋳型上面から200mm 以内また
は鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内に、熱伝導
率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率層５を設けた鋳型であ
る。低熱伝導率層５が鋳型上部には設けていないので、
湯面レベル10が許容範囲を超えて上昇しても、鋳型内面
の温度が著しく上昇することがないのである。低熱伝導
率層５を鋳型上面から200mm 以内または鋳型上面から湯
面レベルの下方100mm 以内に設ける理由は、第１発明の
鋳型の限定理由と同じであるので説明を省略する。第３
発明の鋳型は、上記第１発明の鋳型および第２発明の鋳
型に比較して、低熱伝導率層５を鋳型の水冷溝にのみ設
けたので、湯面レベル10近傍の溶鋼７を緩冷却する効果
が小さいが、従来の鋳型に低熱伝導率層５を施せばよ
く、またバックプレートを改造する必要がないので改造
コストが低い。

【００２６】また、第４発明は、第２発明の連続鋳造用
鋳型１を用いて、湯面レベル10の上方の鋳型内部に設け
られた温度センサーの検出値に基づいて、鋳型上部を冷
却するための上部水冷溝36の冷却水量を調整して連続鋳
造するようにしたので、湯面レベル10近傍の溶鋼７を緩
冷却することができるため、表層欠陥の少ない鋳片を連
続鋳造することができる。また、湯面レベル10が許容範
囲を超えて上昇しても、ブレークアウトや鋳型の損傷が
発生することがない。湯面レベルの上方に温度センサー
を設けるのは、湯面レベル10近傍の鋳型温度および湯面
が上昇したときの鋳型温度を高精度で検出できるからで
ある。

【００２７】

【実施例】（実施例１）第１発明の鋳型（図１、図２
を参照）において、鋳型上面から50mmの範囲を除く、表
５に示した範囲内の鋳型外面の全面に、厚み 1.0mmのWC
合金被覆層５を設けた。また、前記低熱伝導率層５の下
端から鋳型下部( 鋳型上面から950mm)に至る範囲内の鋳
型外面に、鋳型の上下方向に延びる水冷溝30を刻設し、
上部水冷兼合流用溝32を、上端が前記低熱伝導率層５の
上方20mmの鋳型上部に達するように、かつ下端部が前記
水冷溝30の上端部に連通するように、バックプレート内
面に刻設した。上部水冷兼合流用溝32はバックプレート
２の上部の排水孔31に連通してる。給水孔および水冷溝
30の下端部に連通する下部分岐用溝をバックプレート内
面に刻設した。その他の鋳型条件は、表１に示した。

【００２８】この鋳型を用いて、湯面レベルを鋳型上面
から100mm として、表２に示す成分のスラブを表３に示
した条件で鋳造した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】一方、従来例( 図８を参照) として、鋳型
上面から50〜950mm の範囲内の鋳型外面に水冷溝40を刻
設し、給水孔41、排水孔43、鋳型の辺の方向に延びる下
部分岐用溝42、上部合流用溝44をバックプレート内面に
刻設した。また、鋳型１にはWC合金被覆を施さず、それ
以外は発明例と同じとして鋳造した。上記の発明例と従
来例について、次のようにして鋳型の温度測定及び鋳造
した鋳片の表層欠陥を調査した。鋳型の温度測定は、鋳
型の長辺中央の近辺で水冷溝部でないところに、鋳型表
面からの距離を５mm、10mm、15mmとした孔を、鋳型の短
辺および長辺方向に少しずらせて、鋳型上面から10mmピ
ッチで開けた後、φ1.2mm のPR熱電対を埋め込んで行っ
た。この温度測定値に基づいて、隣接する２点の温度勾
配を算出し、外挿により鋳型の表面温度を求めた。鋳片
の表層欠陥は、表４に示した範囲の各表皮下についてマ
クロエッチした後、パウダ欠陥および気泡欠陥等の表面
欠陥個数を測定し、それらの合計個数を求めた。

【００３３】

【表４】

【００３４】鋳型の温度測定に基づいて得られた、鋳型
上面からの距離と鋳型内面の表面温度の関係を図６に示
す。ここで、鋳型の温度測定値は、湯面レベル変動（±
５mm）の周期が短いので、それに追随せず時間平均され
ている。この結果より、発明例（Ｂ）では、鋳型内面の
表面温度が最大となる位置が湯面レベルの±30mm以内に
なっていないが、従来例よりも湯面レベル近傍（湯面レ
ベルの±30mm以内）の溶鋼を緩冷却することができるこ
とがわかる。また、発明例（Ａ）では、鋳型内面の表面
温度が最大となる位置が湯面レベルから±30mm以内とな
り、発明例（Ｂ）よりもさらに湯面レベル近傍の溶鋼を
緩冷却することができることがわかる。

【００３５】次に、上記の発明例および従来例につい
て、鋳型内面の最大表面温度と最大表面温度の位置およ
び湯面レベルの±30mm以内のもっとも低い鋳型内面の表
面温度を求めた結果と、各鋳型で鋳造した鋳片の表層欠
陥の結果とを合わせて表５に示す。

【００３６】

【表５】

【００３７】この結果から、第１発明の鋳型を用いて連
続鋳造すことにより、表層欠陥の少ない鋳片を製造でき
ることがわかる。また、湯面レベルの±30mm以内の鋳型
内面の表面温度が、鋳型内面の最大表面温度（℃）の70
％よりも大きくなるようにして連続鋳造すると、表層欠
陥の少ない鋳片を製造できることがわかる。また、鋳型
内面の最大表面温度の位置が湯面レベルから±30mm以内
になるように連続鋳造すると、さらに表層欠陥の少ない
鋳片を製造できるので望ましいことがわかる。ここで、
湯面レベルの±30mm以内のもっとも低い鋳型表面温度が
鋳片の表層欠陥個数と関係があるのは、オッシレーショ
ン爪の形成速度が湯面レベルから±30mm以内のもっとも
低い鋳型表面温度で支配されためと考えられる。

【００３８】また、発明例（Ａ）において、上記のよう
に鋳造した後で、ピンチロールがスリップして一時的に
湯面レベルが75mm上昇し、鋳型の上面から25mmになっ
た。けれども、本発明の鋳型は、凝固シェルと鋳型との
焼付きが発生せず、またブレークアウトも発生すること
がなく、鋳型への溶鋼の流入量を絞ることにより目標の
湯面レベルに戻すことができた。また、鋳型に設けられ
ていたＯ−リングも変質することがなかったので、交換
せずに引き続き鋳造することができた。（実施例２）第２発明の鋳型（図４、図５を参照）に
おいて、上端が鋳型上面から120mm とされた、下端が鋳
型下部( 鋳型上面から950mm)に達する、上下方向に延び
る水冷溝30を鋳型外面に刻設した。また、鋳型１の辺の
方向に延びる、鋳型上部を冷却するための上部水冷溝36
を、前記水冷溝30と70mmの間隔を隔てたバックプレート
内面の上部に刻設した。また、排水孔33、鋳型の辺の方
向に延びる上部合流用溝34、給水孔、鋳型の辺の方向に
延びる下部分岐用水冷溝を、バックプレート２の内面に
刻設した。さらに、実施例１と同様に熱電対を取り付け
るとともに、それとは別に、鋳型上面から50mmの鋳型の
厚み中央に、熱電対を取り付けて鋳型の温度を検出し
た。その他の鋳型条件は表１と同じとして、表２の成分
のスラブを鋳造した。

【００３９】また、湯面レベルを鋳型上面から100mm と
し、水冷溝30の冷却水量を表３に示した値にした。さら
に鋳型上部を冷却するための上部水冷溝36の冷却水量を
当初0.2m³/ minとして、それ以外は表３の条件で鋳造し
た。ところが、鋳型の厚み中央の深さ50mmに取り付けた
熱電対の検出温度が、第１の所定値に比して低かったの
で、上部水冷溝36の冷却水量を減少し、0.1m³/ minに変
更して鋳造した。

【００４０】上部水冷溝36の冷却水量を変更する前後
の、鋳型内面の温度と鋳造した鋳片の表層欠陥につい
て、実施例１と同様にして調査した結果を表６に示す。

【００４１】

【表６】

【００４２】この結果から、第２発明の鋳型は、表５に
示した従来例に比して、表層欠陥の少ない鋳片が製造で
きることがわかる。また、第２発明の鋳型を用い、鋳型
の温度検出値に基づいて、上部水冷溝36の冷却水量を調
整して鋳造したので、表層欠陥の少ない鋳片が製造でき
た。また、湯面レベルの±30mm以内の鋳型内面の表面温
度が、鋳型内面の最大表面温度（℃）の70％よりも大き
くなるように、鋳型を水冷して連続鋳造すると、表層欠
陥の少ない鋳片を製造できることがわかる。また、鋳型
内面の最大表面温度の位置が湯面レベルから±30mm以内
になるように、鋳型を水冷して連続鋳造すると、さらに
表層欠陥の少ない鋳片を製造できるので望ましいことが
わかる。また、第２発明の鋳型を用いて、上記のように
鋳造した後で、注入量制御用ノズルの異常により鋳型内
への注入量が増加したので、一時的に湯面レベルが上昇
を始めるとともに、鋳型の検出温度が上昇し、鋳型の検
出温度が第２の所定値を超えた。そこで、鋳型上部を冷
却するための上部水冷溝36の流量を最大値0.5m³/ minに
したところ、湯面レベルが75mm上昇( 鋳型の上面から25
mm) したにもかかわらず、第２発明の鋳型は、凝固シェ
ルと鋳型との焼付きが発生せず、またブレークアウトも
発生することがなかった。また、鋳型への溶鋼の流入量
を絞ることにより目標の湯面レベルに戻すことができ、
鋳型に設けられていたＯ−リングも変質することがなか
ったので、交換せずに引き続き鋳造することができた。

【００４３】

【発明の効果】本発明の連続鋳造用鋳型は、寿命が長
く、湯面レベル近傍の溶融金属を緩冷却することができ
るので、表層欠陥の少ない鋳片を製造することが可能で
ある。また、湯面レベルが上昇してもブレークアウトや
鋳型の損傷を発生することがない。また、本発明の連続
鋳造用鋳型を用いた連続鋳造方法により、表面欠陥の少
ない鋳片を安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の鋳型の要部の断面を示す概略図であ
る。

【図２】図１のＸ−Ｘ矢視図である。

【図３】第１発明の鋳型１を示す概略図である。

【図４】第２発明の鋳型の要部の断面を示す概略図であ
る。

【図５】図４のＹ−Ｙ矢視図である。

【図６】本発明に係る鋳型の表面温度を従来例と比較し
て示す特性図である。

【図７】第３発明の鋳型１を示す概略図である。

【図８】従来例の鋳型の要部の断面を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１鋳型２バックプレート 30、40 水冷溝 31、33、43 排水孔 32 上部水冷兼合流用溝 34、44 上部合流用溝 35、41 給水孔 36 上部水冷溝 42 下部分岐用溝４Ｏ−リング５ WC合金被覆層( 低熱伝導率層) ６冷却水７溶鋼( 溶融金属) ８凝固シェル９パウダ 10 湯面レベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今城元広岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内Ｆターム(参考） 4E004 AB01 AC01 MA01 MA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳型外面にバックプレート(2) を装着し
た連続鋳造用鋳型(1) であって、鋳型上部を除き、鋳型
上面から200mm 以内または鋳型上面から湯面レベルの下
方100mm 以内の鋳型外面の全面に、熱伝導率332kcal/mh
℃未満の低熱伝導率層(5) を設け、前記低熱伝導率層
(5) の下端から鋳型下部に至る範囲内の鋳型外面に、鋳
型の上下方向に延びる水冷溝(30)を刻設する一方、上端
が前記低熱伝導率層(5) の上方の鋳型上部に達し、かつ
下端部が前記水冷溝(30)の上端部に連通する、上部水冷
兼合流用溝(32)を、前記バックプレート内面の上部に刻
設するとともに、前記水冷溝(30)の下端部に連通する下
部分岐用溝を、前記バックプレート内面の下部に刻設し
たことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項２】鋳型外面にバックプレート(2) を装着し
た連続鋳造用鋳型(1) であって、上端が鋳型上面から20
0mm 以内または鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以
内とされた、下端が鋳型下部に達する、上下方向に延び
る水冷溝(30)を鋳型外面に刻設する一方、前記水冷溝(3
0)の上端部に連通する上部合流用溝(34)を、前記バック
プレート内面の上部に刻設するとともに、前記水冷溝(3
0)の下端部に連通する下部分岐用溝を、前記バックプレ
ート内面の下部に刻設し、さらに、鋳型上部を冷却する
ための上部水冷溝(36)を、前記上部合流用溝(34)と所定
の間隔を隔てた前記バックプレート内面の上部および／
または鋳型外面の上部に刻設したことを特徴とする連続
鋳造用鋳型。
【請求項３】前記上部水冷溝(36)の下端から前記水冷
溝(30)の上端部までの範囲内の鋳型外面の全面に、熱伝
導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率層(5) を設けたこと
を特徴とする請求項２に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項４】鋳型外面にバックプレート(2) を装着し
た連続鋳造用鋳型(1) であって、鋳型上部から鋳型下部
に達する、上下方向に延びる水冷溝(40)を鋳型外面に刻
設し、鋳型上部を除き、鋳型上面から200mm 以内または
鋳型上面から湯面レベルの下方100mm 以内の前記水冷溝
(40)に、熱伝導率332kcal/mh℃未満の低熱伝導率層(5)
を設ける一方、前記水冷溝(40)の上端部に連通する上部
合流用溝を、前記バックプレート内面の上部に刻設する
とともに、前記水冷溝(40)の下端部に連通する下部分岐
用溝を、前記バックプレート内面の下部に刻設したこと
を特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項５】請求項２または請求項３に記載の連続鋳
造用鋳型(1) を用いて、湯面レベル(10)の上方の鋳型内
部に設けられた温度センサーの検出値に基づいて、前記
鋳型上部を冷却するための上部水冷溝(36)の冷却水量を
調整して連続鋳造することを特徴とする連続鋳造方法。