JPH0631399A - 丸鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】縦割れのない丸鋳片をブレークアウトを発生さ
せずに連続鋳造する方法を提供する。 【構成】鋳型上部の断面形状を楕円形状とし、鋳込方向
下部に位置するにつれて真円度を増す断面形状の鋳型を
用いて連続鋳造する。また、鋳型の上部および下部の断
面形状が同一偏平度の楕円鋳型を用い、ローラーエプロ
ン帯で鋳片断面形状が真円になるように連続鋳造する。 【効果】鋳型への抜熱量の変動が小さくなり、健全な凝
固シェルが形成されるので、ブレークアウトを防止でき
る。縦割れのない丸鋳片を安定して製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、丸鋳片の連続鋳造技
術に係り、鋳型の断面形状に起因する縦割れ、ブレーク
アウトを防止し、高品質の丸鋳片を安定して製造する丸
鋳片の連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造用鋳型は、目的とする鋳片の断
面形状と同一の断面形状を有する鋳型を用いるのが一般
的であるが、特殊な場合としては、例えば薄鋳片の鋳造
の際に鋳型中央部の浸漬ノズルが挿入される部分を変形
させ、溶鋼の給湯を容易にし、鋳型下部で所定の断面形
状に形成する連続鋳造方法が知られている（特開昭６０
−１５８９５５号公報、特開昭６２−２２０２４９号公
報参照）。

【０００３】一方、丸鋳片（小径断面ビレット）の連続
鋳造においては、通常目的とする鋳片の直径と凝固収縮
量から決定した直径を有する鋳型を用いる方法がとられ
ている。また、凝固シェルの再溶解防止のために単孔ス
トレート浸漬ノズルを使用し、等軸晶生成のために電磁
攪拌を実施してパウダーキャスティングが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の丸鋳片
の連続鋳造においては、鋳片の断面形状が丸いため、溶
鋼の静圧によってバルジングしにくく、凝固収縮によっ
て鋳型と鋳片との間の間隙が大きくなり易いという問題
がある。さらに、鋳型と鋳片との間に間隙が生じると、
断面形状に方向性がなく、鋳造中に鋳片の位置が刻々と
変化するため鋳型への抜熱量が時間および位置によって
変化し、結果として鋳片の冷却が不均一になり、不均一
凝固による割れが発生したり、ブレークアウト事故の原
因となる。

【０００５】この発明は、このような従来の問題点に鑑
み、鋳型および鋳片の断面形状に変化を与えることによ
って、鋳型内における抜熱を均一化し、鋳片の欠陥の減
少とブレークアウト事故の防止をはかる丸鋳片の連続鋳
造方法を提案しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、鋳型上部の
断面形状が楕円形状であって、鋳込方向下部に位置する
につれて真円度を増す断面形状の鋳型を用いることを特
徴とし、また鋳型の上部および下部の断面形状が同一偏
平度の楕円形状を有する鋳型を用い、鋳型下のローラー
エプロン帯において鋳片断面形状の真円度を増すことを
特徴とする丸鋳片の連続鋳造方法を要旨とするものであ
る。

【０００７】

【作用】この発明において、鋳型の断面形状を楕円にし
たのは、以下に記載する理由による。図１は鋳型の断面
形状の違いによる効果を比較して示したもので、（Ａ）
は鋳型の断面形状が円形（真円）となす従来の円形鋳型
の場合、（Ｂ）は鋳型の断面形状が楕円となすこの発明
の楕円鋳型の場合をそれぞれ示す。すなわち、鋳型断面
が真円の円形鋳型の場合は、水平断面の形状に方向性が
ないため、溶鋼の静圧によって鋳片内の水平方向向きに
作用する力は各方位とも等しく、したがって鋳片の凝固
収縮によって凝固はするものの、鋳片が特定方位に膨張
することはない。

【０００８】一般に、鋳型の引抜方向のテーパーは、鋳
型内での凝固収縮量に合わせて設定されるが、溶鋼の成
分や鋳造速度によって変化させることが困難なため、通
常は凝固収縮量よりも小さな量のテーパーを設定するこ
とが一般的である。この場合、鋳型と鋳片との間に間隙
が生じ、鋳造中に鋳片が微妙に回転移動でも起すと、そ
れに起因して鋳型への抜熱が不均一となる。

【０００９】これに対して、断面形状が楕円形状の鋳型
の場合は、溶鋼静圧による鋳片内水平方向圧力分布は各
方位とも等しいものの、楕円の長軸に垂直な方向の外向
きに作用する力（圧力の水平方向成分×鋳片外表面の表
面積）は、楕円の短軸に垂直な方向の外向きの力よりも
大となり、鋳片は真円に近づく方向に変形する。したが
って、鋳片は大部分の方位において鋳型内面に押付けら
れ、鋳型と鋳片との間隙は小さくなり、鋳型への抜熱量
の変動は小さくなる。また、断面形状に方向性があるの
で、鋳片は鋳型の中で移動することはほとんどなくな
り、鋳造中の抜熱の変化についても起り難くなる。した
がって、断面形状が楕円形状の鋳型の場合は健全な凝固
シェルが形成されるのである。

【００１０】図２はこの発明における丸鋳片連続鋳造機
の鋳型とローラーエプロン帯の部分の鋳型断面形状と鋳
片の断面形状を示す概略説明図で、（Ａ）は鋳型上部の
断面形状が楕円形状であって、鋳込方向下部に位置する
につれて真円度を増す断面形状の鋳型を用い、鋳型下の
ローラーエプロン帯において鋳片断面形状の真円度を増
す方法、（Ｂ）は鋳型の上部と下部の楕円形状の偏平度
を変え、鋳型下のローラーエプロン帯において鋳片断面
形状の真円度を増す方法、（Ｃ）は鋳型内の断面形状が
同一偏平度の鋳型を用い、鋳型下のローラーエプロン帯
において鋳片断面形状の真円度を増す方法を例示したも
のであり、１−１〜１−３は楕円鋳型、２はローラーエ
プロン帯、３は溶鋼、４は凝固シェル、５は鋳片であ
る。

【００１１】すなわち、断面形状が楕円形状の鋳型によ
り形成された、健全な凝固シェルは溶鋼静圧によって円
形になる方向に力を受けているので、図２（Ａ）に示す
ように鋳型１−１の断面形状を鋳込み方向に対して連続
的に円形に近づくように楕円の偏平比を小さくなるよう
に変化させることにより、鋳型出口で円形断面の鋳片５
を得ることが可能である。また、鋳型の下部の断面形状
を真円まで変形させなくても図２（Ｂ）に示すように鋳
型１−２下部のローラーエプロン帯２で真円になるよう
に、ロールのキャビティーを調整しておくことにより、
鋳造機出側で円形断面の鋳片５を得ることができる（鋳
型内で偏平比を小さくする）。また、図２（Ｃ）に示す
ように、鋳型内の断面形状は同一偏平度の楕円形状と
し、該鋳型１−３下部のローラーエプロン帯２におい
て、楕円から真円に変化させることによっても円形断面
の鋳片５を得ることができる。

【００１２】

【実施例】２２５ｍｍφ丸鋳片連続鋳造機（鋳造速度２
ｍ／ｍｉｎ）にこの発明方法を適用してブレークアウト
発生率、縦割れ発生率を調べた。本実施例における溶鋼
成分（低炭素鋼）を表１に、使用したパウダーの成分を
表２に、鋳型形状を表３に、ブレークアウト発生率、縦
割れ発生率を表４にそれぞれ示す。表４の結果は、表３
に示す各鋳型で５０Ｃｈ（１Ｃｈ＝１６０ｔ）ずつ鋳造
した場合の値である。なお、比較のため、従来例として
鋳型断面形状が真円の円形鋳型を使用した場合の結果を
併せて示す。

【００１３】表４の結果より明らかなごとく、この発明
法によりブレークアウトを生じることなく、縦割れの極
めて少ない高品質の丸鋳片を連続鋳造することができ
た。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、断面形状が楕円形状の鋳型を用いることにより鋳
造中の抜熱の均一化がはかられて健全な凝固シェルが形
成されるので、縦割れのない高品質の丸鋳片をブレーク
アウトを発生させることなく安定して製造することがで
きるという、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における鋳型の断面形状の違いによる
溶鋼静圧の効果を示す説明図で、（Ａ）は従来の円形鋳
型の場合、（Ｂ）はこの発明の楕円鋳型の場合をそれぞ
れ示す。

【図２】この発明における丸鋳片連続鋳造機の鋳型とロ
ーラーエプロン帯の部分の鋳型断面形状と鋳片の断面形
状を示す概略説明図で、（Ａ）は鋳型上部の断面形状が
楕円形状であって、鋳込方向下部に位置するにつれて真
円度を増す断面形状の鋳型を用い、鋳型下のローラーエ
プロン帯において鋳片断面形状の真円度を増す方法、
（Ｂ）は鋳型の上部と下部の楕円形状の偏平度を変え、
鋳型下のローラーエプロン帯において鋳片断面形状の真
円度を増す方法、（Ｃ）は鋳型内の断面形状が同一偏平
度の鋳型を用い、鋳型下のローラーエプロン帯において
鋳片断面形状の真円度を増す方法を示す図である。

【符号の説明】

１−１〜１−３ 楕円鋳型 ２ ローラーエプロン帯 ３ 溶鋼 ４ 凝固シェル ５ 鋳片

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型上部の断面形状が楕円形状であっ
   て、鋳込方向下部に位置するにつれて真円度を増す断面
   形状の鋳型を用いることを特徴とする丸鋳片の連続鋳造
   方法。
2. 【請求項２】 鋳型の上部および下部の断面形状が同一
   偏平度の楕円形状を有する鋳型を用い、鋳型下のローラ
   ーエプロン帯において鋳片断面形状の真円度を増すこと
   を特徴とする丸鋳片の連続鋳造方法。