JPH0131973B2 - - Google Patents

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JPH0131973B2
JPH0131973B2 JP59113145A JP11314584A JPH0131973B2 JP H0131973 B2 JPH0131973 B2 JP H0131973B2 JP 59113145 A JP59113145 A JP 59113145A JP 11314584 A JP11314584 A JP 11314584A JP H0131973 B2 JPH0131973 B2 JP H0131973B2
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Nippon Kokan Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/045Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋳片にコールドシヤツト割れが発
生するのを防止することを可能にした連続鋳造用
鋳型に関する。
水平連続鋳造機は、鋳型、2次冷却帯およびピ
ンチロールが水平の軸上に配置されており、鋳型
はタンデイシユに水平に連結されている。第1図
は、連続鋳造用鋳型とタンデイシユとの接合部を
示した概略縦断面図である。第1図において1は
水平連続用鋳型で、鋳型1はブレークリング2、
供給ノズル3および前ノズル4を介してタンデイ
シユ5に連結されている。このような鋳型1で
は、鋳片の引抜きの際にブレークリング2の近傍
に生ずる極めて薄い凝固シエルが破断するのを防
ぎ、かつ、鋳型1の焼付き等を防止するために、
引抜き次いで停止のパターンを周期的に繰返しな
がら、鋳片を鋳型1から断続的に引抜くことが行
なわれている。
第2図は、鋳片の引抜きのパターンを示した図
である。第2図において、aの部分が鋳片の引抜
き期、bの部分が引抜きの末期、cの部分が停止
期で、cの停止期では、鋳片の凝固収縮に伴なう
表面の横割れを防止するために、鋳片を若干押戻
すようにしている。このようなパターンで鋳片を
引抜いたときのシエルの形成の様子を、第3図a
〜cに示す。第3図aは、第2図のaの初めの部
分である引抜き初期に、第3図bは、同じくbの
引抜き末期に、第3図cは、同じくcの停止期
に、それぞれ対応する。鋳片7の断続的引抜き
は、引抜き時にブレークリング2の近傍で薄く形
成される凝固シエル8を、停止時に第3図cに示
すように厚く生長させ、次に鋳片7が引抜かれる
ときに凝固シエル8を破断させないようにする作
用がある。
しかしながら、このような鋳片7には、断続的
に引抜くことから、凝固シエル8内に、鋳片7の
停止時に形成された凝固シエルと停止に続く引抜
き時に形成された凝固シエルとの継目(以下コー
ルドシヤツトと称す)9が生ずる。このコールド
シヤツト9は、完全に溶着している限り、コール
ドシヤツト割れを発生しないが、溶着が不完全で
あると割れを発生し、コールドシヤツト9近傍の
鋳片7の表面にはクラツクが入る。一般に引抜き
のサイクルを150回/min以上とすると、溶着が
完全となつてコールドシヤツト割れを、発生させ
ないようにできる。しかし、引抜きのサイクルを
1150回/min以上とすることは、引抜きロールを
はじめとする引抜き装置に大きな負担がかかり、
引抜きのサイクルは、実用上50〜150回/minの
範囲の速さに限られる。この程度の速さのときに
は、引抜きの停止時に、鋳型1のブレークリング
2と溶鋼との両方に接する箇所(以下三重点と称
す)10を中心とした凝固シエル8aの温度が大
きく低下してしまう。そのために、後続する引抜
き時に、ブレークリング2を通つて新たに鋳型1
内に流入してくる溶鋼は、前記凝固シエル8aと
良好に溶着した凝固シエルを形成せず、コールド
シヤツト割れを生ずる。
この三重点10を中心とした凝固シエル8aが
停止時間の経過と共にどのように低下するかを、
三重点10に接する近傍で調べてみると、第4図
のようになる。第4図から明らかなように、わず
か0.1〜0.3秒程度の停止によつても、三重点近傍
の凝固シエルの温度は急激に低下しており、三重
点を中心として形成された凝固シエル8aが大き
く温度低下することがわかる。経験によれば、こ
の三重点近傍の温度が約1400℃以下となると、次
の引抜き時に流入して来た溶鋼から形成される凝
固シエル8は、三重点を中心としたシエル8aと
良好に溶着せず、コールドシヤツト9の一部がク
ラツクとして鋳片7の表面に残る。このクラツク
の深さは通常0.5〜1.5mmである。
この発明は、上述の現状に鑑み、鋳片にコール
ドシヤツトクラツクが発生するのを防止した連続
鋳造用鋳型を提供するもので、水平方向に直列に
設けられた前ノズル、供給ノズルおよびブレーク
リングを介して、タンデイシユに水平に連結され
る鋳型の内面のうち、前記ブレークリングと接置
する位置から所定長さに亘る内面部分の内径が、
前記ブレークリングへ向けて漸次小さくなるよう
に形成されており、そして、前記ブレークリング
と接する位置から所定長さに亘る前記内面部分以
外の、前記鋳型の残りの部分の内径は実質的に同
一である水平連続鋳造用鋳型において、 前記ブレークリングへ向けて内径が漸次小さく
なるように形成されている前記内面部分の長さ
が、前記鋳型から引抜かれる鋳片の引抜きピツチ
の長さ以下であり、そして、前記内面部分の最大
の内径R0と、その最小の内径R1との間の差は、
4〜20mmの範囲内であることに特徴を有する。
以下、この発明の実施例を図面に基づき詳述す
る。第5図は、この発明の水平連続鋳造用鋳型の
ブレークリング側の部分を示した部分縦断面図で
ある。第5図において11は鋳型で、この発明の
鋳型11は、鋳型11の内面12のうちブレーク
リング13と接する位置から所定長さlに亘る内
面部分12aの内径Rが、他の内面部分12bの
内径Roより小さくなつており、そして、内面部
分12aの内径Rはブレークリング13へ向けて
漸次小さくなるように形成されている点を除け
ば、従来の鋳型と基本的構成は変らない。鋳型1
1は、従来の鋳型と同様に銅又は銅合金等からな
る。前記内面部分12bの内径Roは、鋳造する
鋳片の外径に対応しており、丸鋳片の場合には直
径を、角鋳片の場合には矩形の一辺に相当する長
さを表わす。
上記のように鋳型11の内面部分12aの内径
Rを小さくしたのは、内面部分12aがブレーク
リング13と溶鋼との両方に接する三重点14
を、他の内面部分12bの点よりも鋳型11の内
側に位置させるためである。鋳型11のより内側
に三重点14を位置させたことにより、三重点1
4が鋳型11の冷却水通路を形成する外面15か
ら距離が遠くなるので、鋳片の引抜き停止時に三
重点14を中心として凝固シエル16aは、温度
低下が小さくなる。そして、さらに鋳片の引抜き
時に、前記凝固シエル16aは図のように右方向
に移動し、鋳型11の内面部分12bから離れて
位置するので、前記凝固シエル16aは流入して
くる溶鋼により復熱して、前記溶鋼から形成され
る凝固シエル16bと良好に溶着する。従つて、
凝固シエル16内にはコールドシヤツト17が傾
斜して形成されるが、このコールドシヤツト17
に割れを発生しなくさせることができる。
鋳型10の内径Rを小さくした内面部分12a
の長さlは、鋳片の引抜きピツチの長さL以下で
あることが必要である。これは、内面部分12a
の長さlが引抜きピツチの長さLよりもかなり大
きいと、鋳込開始時に形成される鋳片外径が、最
終的に形成される鋳片外径よりも小さくなり、鋳
片の引抜きを開始すると、引抜き方向に湯もれが
発生するからである。
鋼鋳片の鋳造の場合、引抜きピツチの長さLは
5〜30mm程度であるから、内面部分12aの長さ
lは5〜30mmの範囲以下となる。
内面部分12aの内径Rは、ブレークリング1
3と接する箇所の内側の位置での内径R1を最小
として、内面部分12aが滑らかな曲面をもつよ
うに定める。前記最小の内径R1は、内面部分1
2aの最大の内径R0(鋳片に対応する内径)に対
して2h=R0−R1で表わされるhが2〜10mm、即
ち、内面部分12aの最大の内径R0と、その最
小の内径R1との間の差が4〜20の範囲内となる
ように定める。この場合、鋳型11が丸鋳片用か
角鋳片用かに応じて、R0,R1,Rが直径又は矩
形の一辺を表わす。このように、内面部分12a
の最大の内径R0と、その最小の内径R1との間の
差を、4〜20mmの範囲内となるようにすること
が、コールドシヤツト17に割れが発生しないよ
うにするのに一番効果がある。
内面部分12aの曲面は、この鋳型11のよう
に、外方向(図の紙面の下方)に凹である他、第
6図aに示すように直線状、あるいは第6図bに
示すように内方向に凸であつてもよい。断面寸法
が80〜350mmの角鋳片又は丸鋳片を各種の合金鋼
について鋳造した結果によると、鋳型の内面部分
12aの曲面形状が第5図、第6図a、第6図b
のいずれによつても、コールドシヤツトに割れが
発生するのを防止できたが、第5図の鋳型11の
ように外方向に凹のときが最も効果があつた。
以上のような鋳型11によれば、鋳型11の内
面部分12aの三重点14が従来の鋳型よりも鋳
型の内方向に位置しているので、鋳片の引抜き停
止時に三重点14を中心として形成された凝固シ
エル16aが、大きく温度低下するのを防止で
き、かつ、後続する鋳片の引抜き後に前記凝固シ
エル16aを内面部分12bと接触させようにす
ることができるから、前記凝固シエル16aは容
易に復熱して、新に鋳型11内に流入して来た溶
鋼から形成される凝固シエル16bと良好に溶着
する。従つて、凝固シエル16内にコールドシヤ
ツト17は形成されるが、コールドシヤツト17
の割れは生じない。さらに、鋳型の内面部分の三
重点付近に部分的溶損が生じて凹みが形成される
ことがあるが、この場合、従来の鋳型では、この
凹みにより鋳片の引抜き抵抗が大きくなつて凝固
シエルが破断することがあつたが、この鋳型11
では、内面部分12aがブレークリング13の方
へ行くに従つて狭くなつており、鋳片の引抜きに
対する抵抗が小さいので、凹みが形成されても凝
固シエルが破断することはない。
この発明の水平連続鋳造用鋳型は以上のように
構成されるので、鋳片にコールドシヤツト割れが
発生するのを防止できる。さらに、コールドシヤ
ツトは鋳片表面に対して傾斜しているので、圧延
時の押しつぶしによつて容易に消失させることが
できる。
なお、この発明の鋳型は、溶鋼の鋳造ばかりで
なく、非鉄金属の鋳造にも適用できることは言う
までもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は水平連続鋳造用鋳型とタンデイシユと
の接合部を示す部分縦断面図、第2図は鋳片の引
抜きパターンを示す図、第3図a〜cは鋳型内で
のシエルの形成の様子を示す図、第4図は鋳型の
三重点近傍でのシエルの温度を示すグラフ、第5
図はこの発明の鋳型の一部を示す部分縦断面図、
第6図a,bはこの発明の鋳型における内径が小
さくなつた内面部分の曲面形状の他の例を示す部
分縦断面図である。図面において、 11……鋳型、12……内面、12a,12b
……内面部分、13……ブレークリング、14…
…三重点、16,16a,16b……凝固シエ
ル、17……コールドシヤツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水平方向に直列に設けられた前ノズル、供給
    ノズルおよびブレークリングを介して、タンデイ
    シユに水平に連結される鋳型の内面のうち、前記
    ブレークリングと接する位置から所定長さに亘る
    内面部分の内径が、前記ブレークリングへ向けて
    漸次小さくなるように形成されており、そして、
    前記ブレークリングと接する位置から所定長さに
    亘る前記内面部分以外の、前記鋳型の残りの部分
    の内径は実質的に同一である水平連続鋳造用鋳型
    において、 前記ブレークリングへ向けて内径が漸次小さく
    なるように形成されている前記内面部分の長さ
    が、前記鋳型から抜かれる鋳片の引抜きピツチの
    長さ以下であり、そして、前記内面部分の最大の
    内径R0と、その最小の内径R1との間の差は、4
    〜20mmの範囲内であることを特徴とする、水平連
    続鋳造用鋳型。
JP59113145A 1984-06-04 1984-06-04 水平連続鋳造用鋳型 Granted JPS60257948A (ja)

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EP0185099A1 (en) 1986-06-25
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