JPH0133266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷却材供給口と冷却材排出口とを備
えた冷却材ケースに囲まれた鋳型管と、この鋳型
管との間で冷却材を導く冷却材リング間隙を形成
可能な冷却材導管とを備えた連続鋳造鋳型に関
し、特に溶鋼の連続鋳造のための丸形または角形
断面の連続鋳造鋳型に関する。

従来の技術 この種の連続鋳造鋳型は、従来主として70mm×
70mmから200mm×200mmの棒形サイズ（ビレツトサ
イズ）、および直径100から500mmの丸形サイズの、
非鉄金属および鋼からなる連続鋳造品の製造に用
いられている。

このような連続鋳造鋳型にあつては、製造技術
的および経済的理由から、鋳型管を内外とも平滑
に構成することが公知である（AT特許238388）。
この場合、本来の冷却流は、約４mmの壁厚をもつ
冷却導管によつて形成される。冷却リング間隙
は、概ね約６から８mmであり、鋳型管の壁厚は約
12mmである。このような鋳型管は、鋼が鋳造され
る場合に最大約150チヤージの耐久性能をもつて
おり、その後は、摩耗した鋳型管の交換が必要と
なる。

発明が解決しようとする問題点 角形断面または丸形断面用の公知の連続鋳造鋳
型により製造された連続鋳造品は、連続鋳造鋳型
の出口により理論的に形成されるべき形から相違
する形体、たとえば理論的には正方形断面の場合
に、偏菱形となることが稀ではない。これに対
し、丸形断面では特別な形の相違は現れないが、
しかしここでも特定の場合に、鋳造材料に割れが
生じる。また丸形連続鋳造鋳型では、冷却不良に
より鋳型管自体に熱割れが生じるおそれがある。

また、従来、スラブ連続鋳造鋳型（DE−
AS1092613）の場合は、鋳型壁板ユニツトの内部
で極めて狭く外に向かつて開き、縦および円周方
向に形成されたスリツトを設けることが公知であ
る。しかし、このようなスリツトは、従来単にス
ラブ鋳型用の壁板にしか実現できなかつた。その
理由は、このような壁板でなければ、40mmおよび
それ以上の十分な厚さをもつていないためであ
る。それにもかかわらず、スラブ連続鋳造鋳型用
のこの種の壁板の場合でも壁板厚さが減少し上記
スリツトの深さが増加すると、機械的強度が著し
く低下する。これに対応するためスリツト深さを
減少し壁板厚さを増加すると、温度上昇に対する
壁板の弱さが著しく顕著になるという問題があ
る。

そこで本発明は、冷却不良により連続鋳造鋳型
の中に生じる連続鋳造品自体の形体の変化を防止
するとともに、連続鋳造鋳型の損傷をも防止し、
しかも強度上の問題が生じないようにすることを
目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明は、冷却材供
給口と冷却材排出口とを備えた冷却材ケースに囲
まれる上下方向の鋳型管と、この鋳型管の外周に
沿い配置されて、この鋳型管との間で冷却材を導
く冷却材リング間隙を形成可能な冷却材導管とを
備え、前記鋳型管の上部の溶湯レベルの領域にお
ける溶湯と接しない側の外面に、主として鋳型管
の縦方向に形成されるとともに円周方向等ピツチ
に形成された冷却スリツトを設け、前記冷却スリ
ツトの位置における冷却材導管の内面に、鋳型管
と冷却材導管との間隙を狭めるための肉厚増大部
材を設け、この肉厚増大部材を、鋳型管の外面に
接することによりこの鋳型管と冷却材導管との間
隙をゼロにしうる最大肉厚以下の肉厚に形成した
ものである。

作 用 このような構成によると、連続鋳造鋳型の冷却
材側での温度減少の作用がある。放出されるべき
熱は円周にわたり比較的均等に伝導されるため、
製造品および連続鋳造鋳型の内部の熱応力、すな
わち鋳型管内の過熱が避けられる。すなわち角形
断面の不利な偏菱形も避けられ、連続鋳造鋳型の
熱損傷も防止される。また、冷却スリツトは鋳型
管の上部の溶湯レベルの領域の外面に設けられて
いるため、鋳型管全体の強度が低下することはな
い。また、肉厚増大部材によつて、冷却スリツト
の位置で鋳型管と冷却材導管との間隙を狭めるも
のであるため、同じ冷却材量で冷却材の流過速度
を上昇させることが可能になる。この場合、鋳型
管と冷却材導管の間隙を冷却スリツトの位置でゼ
ロとすることにより、冷却スリツトにおける速度
上昇が最大になる。冷却材導管は、肉厚増大部材
により冷却スリツトの位置で肉厚が増し、これに
よつて鋳型管の熱負荷が負担可能な限界内に保た
れる。肉厚増大部材は、最大でも鋳型管の外面に
接する位置までしか設けられておらず、スリツト
の内部に入り込むことがないため、鋳型管の保
守、点検時には、この鋳型管を軸心方向へ移動さ
せるだけで冷却材導管からの抜き出しが行われ
る。

本発明の具体的な構成においては、冷却スリツ
トを鋳型管上にらせん状に形成することができ
る。このようにすると、冷却材、たとえば冷却水
がその純度に関してすべての必要条件に沿わなく
とも、冷却効果の確実性を高めることができる。

本発明の別の改善においては、冷却スリツトの
横断面形状を略台形とすることができる。これに
より冷却面積が増し、冷却度が上昇する。

この構成と結び付いて、比較的薄壁の鋳型管で
の不利な作用（たとえば切欠き作用）は、冷却ス
リツトの横断面の底部が丸みをもつていることに
より除去される。

鋳型管の充分な機械的または熱的負荷能力を得
るために、鋳型管の壁厚と冷却スリツトの深さを
少なくとも2.4：１またはそれ以上の比率とする
ことが提案される。

原則として過熱およびこれに伴う鋳型管の組織
変化は、隣接する冷却スリツトの中心間隔内にあ
る冷却面積を、この中心間隔に対応した部分の鋳
型管内面の溶湯に接する部分の面積より、約1.4
から2.0倍大きくすることにより避けられる。

連続鋳造材料と鋳型管材料のための冷却条件を
改善する別の処置は、冷却スリツト内を通る冷却
材速度を約10から12ｍ／secとする点に存する。

同じ冷却材量で冷却材の流過速度を上昇させる
ための別の処置は、鋳型管と冷却材導管との間の
間隔を、冷却スリツトの位置で、冷却スリツトを
もたない低い位置の部分に比して減少させる点に
ある。

この場合、鋳型管と冷却材導管の間の間隔を冷
却スリツトの位置でゼロとすることにより、冷却
スリツトにおける速度上昇を最も大きくすること
ができる。

鋳型管の熱負荷を負担可能な限界内に保つた
め、冷却材導管の壁厚を冷却スリツトの位置で増
すことが有利である。

さらに、冷却スリツトおよび冷却材リング間隙
を、冷却材が上方から下方に貫流するように構成
することができる。このようにすると、冷却材
（たとえば水）は鋳型管の最も熱した部分におい
て高圧状態とされるため、その沸騰点を高めるこ
とができる。すなわち、溶湯レベルに対応した領
域では、冷却材の蒸発による気泡形成と、これに
伴う冷却不良が避けられる。さらに鋳型管の下部
領域においては、圧力損失およびこれに伴う速度
減少を制限することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細に
説明する。本発明による角形または丸形サイズ用
の連続鋳造鋳型１は、主要部分として、鋳型管２
と、冷却材供給口４および冷却材排出口５をもつ
冷却材ケース３とを備えている。鋳型管２は、冷
却材リング間隙６を介して冷却材導管７から隔て
られている。鋳型管２は、連続鋳造鋳型１の内部
でフランジ８，９により支持されている。冷却材
ケース３は、冷却材送給室３ａと冷却材還流室３
ｂに分けられ、しかも両室は、パツキン１１とガ
スケツト１２を持つフランジ板１０により、互い
に機能的に分離されている。フランジ８，９は密
封状態で冷却材ケース３と結合している。

鋳型管縦方向で溶湯レベル１４のために予め定
められた高さ方向の領域１３における鋳型管２の
外面には、周方向等ピツチで複数の冷却スリツト
１６が設けられている。冷却スリツト１６は、真
直な上下方向すなわち鋳型管縦方向１５に平行に
形成されている。冷却スリツト１６は、この他に
鋳型管２上でらせん状に形成することもできる。
冷却スリツト１６はその横断面（第３図）におい
て略台形１７状に形成され、底１８に丸み１９を
備えている。鋳型管２は、強度上の理由から、た
とえば17mmの壁厚２ａを備え、冷却スリツト１６
の深さ１６ａはこれに応じて比較的低くされてい
る。

冷却スリツト１６の外側の幅１６ｂは冷却され
る表面積を定める。互いに隣接する冷却スリツト
１６の中心間隔２０に対応して、鋳型管内側２ｂ
（鋳造空間）で溶湯に接する面２１が想定される。
この面２１には、はるかに大きい冷却面１６ｃが
対向している。

領域１３における鋳型管２と冷却材導管７の間
の間隔２２は、通常、冷却スリツト１６が存在し
ない低い位置にある部分１３ａにおけるよりも狭
くされている。この間隔２２は、第３図に示すよ
うにゼロとすることができる。強度上の理由か
ら、冷却材導管７は少なくとも冷却スリツト１６
に対応した部分において内面に肉厚増大部材７ａ
を設けることができる。

冷却材、たとえば冷却水は、冷却材供給口４を
通つて冷却材リング間隙６を上から下へ流れ、冷
却材還流室３ｂから出ていく。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、冷却スリツ
トの作用により鋳型管を良好に冷却できるため、
連続鋳造品が冷却不良により変形するのを防止で
きるとともに、連続鋳造鋳型自体の損傷も防止で
き、かつ強度上の問題発生も防止できる。のみな
らず、鋳型管はその上部の外面にスリツトを形成
するだけであるため、構成が簡単なうえにその全
体の強度が低下することはなく、しかも肉厚増大
部材は最大でも鋳型管の外面に接する位置までし
か設けられておらず、スリツトの内部に入り込む
ことがないため、鋳型管の保守、点検時には、こ
の鋳型管を軸心方向へ移動させるだけで冷却材導
管からの抜き出しを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体断面図、第２
図は第１図におけるＡ部の拡大図、第３図は冷却
スリツトの拡大横断面図である。 ２……鋳型管、３……冷却材ケース、４……冷
却材供給口、５……冷却材排出口、６……冷却材
リング間〓、７……冷却材導管、１４……溶湯レ
ベル、１５……鋳型管縦方向、１６……冷却スリ
ツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却材供給口と冷却材排出口とを備えた冷却
   材ケースに囲まれる上下方向の鋳型管と、この鋳
   型管の外周に沿い配置されて、この鋳型管との間
   で冷却材を導く冷却材リング間隙を形成可能な冷
   却材導管とを備え、前記鋳型管の上部の溶湯レベ
   ルの領域における溶湯と接しない側の外面に、主
   として鋳型管の縦方向に形成されるとともに円周
   方向等ピツチに形成された冷却スリツトを設け、
   前記冷却スリツトの位置における冷却材導管の内
   面に、鋳型管と冷却材導管との間隙を狭めるため
   の肉厚増大部材を設け、この肉厚増大部材を、鋳
   型管の外面に接することによりこの鋳型管と冷却
   材導管との間隙をゼロにしうる最大肉厚以下の肉
   厚に形成したことを特徴とする連続鋳造鋳型。