JPH069736U - 鉄鋼連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅または銅合金製であって内面に、ニッケル
またはニッケル基合金層の様な異種金属の表面保護被覆
が設けられた鉄鋼連続鋳造用鋳型において、鋳型下部で
起るスプレー水が存在することによる化学的腐食、電食
に起因する鋳型内面の異常摩耗を防止する。 【構成】 本考案は、上記タイプの鉄鋼連続鋳造用鋳型
１において、それの下面を、鋳型内面側の下端が外面側
の下端より下方へ延長するよう、傾斜或いは曲面形１３
に成形し、スプレー水の浸入を抑制したことを特徴とし
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉄鋼、例えば普通鋼、高炭素鋼、ステンレス鋼、特殊合金鋼等の連 続鋳造用鋳型に関するもので、鋳型の下部で発生する化学的な腐食、電食に起因 する鋳型内面の異常摩耗を防止するものである。

【０００２】

【従来の技術】

鉄鋼連続鋳造用鋳型は、高温の溶鋼を急冷して凝固鋳片とするため、その基体 即ち基板が銅または銅合金による熱伝導性の良い材質製とされ、その背面は水冷 される構成になっている。

【０００３】 鋳型内面は、鋳片の接触、摺動により摩耗する。それにより銅成分が鋳片表面 に付着すると、これにスタークラックという微細割れを起こし、欠陥品となる。 このため、一般にニッケルまたはニッケル合金の様な異種金属で鋳型内面を被覆 することによって、これを防止している。この被覆がなくなり銅が露出すること は、鋳型が寿命限度に達したことを意味する。その都度、鋳型交換のため生産休 止、再被覆のため鋳型解体、組立の補修などを要する。

【０００４】 従来、これらを出来る限り回避するべく、被覆そのものの耐摩耗、被覆剥離の もととなる鋳型基板の銅の防食に関する提案が種々されている。例えば、特公昭 ５５−４０３４１号、特公昭５６−５９５６４号、特公昭５７−１９１３０号、 実開昭６２−９２０５１号などが、それである。

【０００５】 これらの従来技術のものは、被覆が機械的に摩耗し或いは基板が腐食して、被 覆が剥離するとの見解によっている。しかしながら、鋳型の下部内面に起る被覆 の早期損傷は、鋳型直下に設けられた鋳片冷却用スプレーノズルからの水の浸入 が関係することが明白である。

【０００６】 即ち、鉄鋼の連続鋳型において、鋳型内に注入された溶鋼は、鋳型に接して薄 い凝固シエルを表面に形成し、最初は鋳型と密着しているが、凝固シエル温度の 低下とともに収縮して鋳型から離れ、鋳型と鋳片との間に隙間を生ずる。従って 鋳型下半部においては、この隙間のため、溶鋼から鋳型冷却水への伝熱が阻害さ れる。このことは、鉄鋼連続鋳型に関する文献で、一般に知られている。

【０００７】 鋳型以降の鋳片は、相対する多数のロールの列によって挟持され、そのロール 間に設けられた、多数のスプレーノズルから噴出される冷却水で冷却され、内部 まで凝固する。スプレーノズルは、鋳型の下端と第１番目のロールとの間にも設 けられている。高温の鋳片へ噴出された水は、蒸気化し或いは微細粒のまま四散 し、鋳型と鋳片との前記の隙間に浸入する。

【０００８】 次の事象は、鋳型と鋳片との隙間及び浸入冷却水が、鋳型の被覆損傷に関係し ていることを示す。

【０００９】 （１）スプレーノズルに近い程、損傷が激しい。

【００１０】 （２）鋳造する鋳片の寸法において通過の多いノズルの個所程、損傷が甚だし い。

【００１１】 （３）弯曲型の鋳型では、上面に隙間が出来易く、下面に比較して上面の損傷 が強い。

【００１２】 鋳型下端の摩耗部を詳細に調査すると、機械的摩耗ではない腐食面が存在し、 これは明らかに化学的侵食または電食が生じたことを表わす。

【００１３】 冷却水は多くのイオンを含み、電解質である。鋳型と鋳片間には、電位差のあ ることが知られており（特開昭５６−１７１６５号）、電位差があれば、十側の 鋳型から金属が溶出する。

【００１４】 更に溶出を助長する次の要因がある。

【００１５】 （１）鉄、ニッケル、銅の間に異金属電池が形成される。

【００１６】 （２）ニッケル、銅の間に局部電池が形成される。

【００１７】 （３）高温のＦｅによりＯ₂ が奪取され、Ｏ₂ 濃淡電池が形成される。

【００１８】 化学的侵食または電食によって表面が荒れれば、鋳片の摺動による機械的摩耗 が促進し、鋳型の被覆損傷は異常な速さで進行する。

【００１９】 従来、鋳型の下部で起る化学的腐食、電食に起因する鋳型内面の異常摩耗を防 止する方策は開発されていない。

【００２０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、上述した鋳型内面の異常摩耗の問題を解消するにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、鋳型と鋳片との間の隙間へのスプレー水の浸入に注目し、その抑制 を図ったものである。

【００２２】 スプレー水の噴出方向を鋳型と反対の側へ振れば、水のはね返る方向をそちら にできるが、鋳型下端と第１番目のロールとの間の僅かの隙間を通して、スプレ ーノズルから水を鋳片に噴出させているのが実状であり、水の噴出方向を振るこ とは、ロールがスプレーノズルそのものに対する障害となって不可能である（図 ２参照）。図２で１４がスプレーノズル、１５が鋳型内面、１６がフットロール 、１７が鋳型銅板、１８が冷却箱（フレーム）を示している。

【００２３】 そこで本考案者らは、スプレー水の噴出方向を振らずに、その流れを鋳型と反 対の方向へ変化させ、鋳型への浸入を抑制すべく、鋳片に接する内面の下端が、 冷却箱により冷却される外面側の下端より下方に延長するよう、鋳型の下面を傾 斜或いは曲面形に成型した。

【００２４】 これにより、鋳片に対するスプレー水の直接冷却を阻害せず、また鋳型の下端 部での間接冷却につき、冷却箱内の冷却水による冷却の他に、このスプレー水が 積極的に加勢することとなり、鋳片及び鋳型冷却は極めて有効となる。

【００２５】

【実施例】

次に、図面を参照して、実施例を説明する。

【００２６】 図で１が鉄鋼連続鋳造用鋳型であり、該鋳型１は、その基体つまり基板１０が 銅または銅合金でできており、その内面にニッケルまたはニッケル基合金層の様 な異種金属による表面保護被覆１１が施工されている。鋳型１の外面には、これ を水冷するための冷却箱１２が設けられている。

【００２７】 前記鋳型１の下面は、外面側から内面側へ低く傾斜する傾斜或いは曲面形に成 形され、鋳片に接する内面側の下端が、冷却箱１２によって冷却される外面側の 下端より下方へ延長する形とされている。当該傾斜或いは曲面形の部位には符号 １３が付されている。図示の例は、傾斜形についてのものである。

【００２８】 傾斜或いは曲面形の部位１３の形成によって、鋳型１の内面側の下端が外面側 の下端より下方へ延長する度合いは、広い範囲で変更可能であるが、一般的に銅 板（基板１０）厚の１／２以下とすればよい。

【００２９】 傾斜或いは曲面形の成形は、鋳型１の下面の全面について施してもよいし、図 示のような態様即ち、外面より内面側へ途中部分までの領域に施しても構わない 。また、傾斜或いは曲面形の成形は、新規鋳型について施工すると、既存の鋳型 について行うとを問わない。既存鋳型では、肉盛溶接によって所要形状とすれば よい。

【００３０】 本考案に係る鋳型の試験例を次に示す。

【００３１】 鋳造鋼種；普通鋼 鋳型寸法；厚み２５３ｍｍ、幅最大２１００ｍｍ、高さ９０４ｍｍ 鋳型被覆仕様；第１層ニッケルめっき、第２層ニッケル合金めっき（Ｈ−ｃ 即ちハイパーコート） 鋳型下面仕様；図１ 平均鋳造速度；１．２ｍ／分 上記の条件の下で、操業を行ったところ、次の成果が得られた。

【００３２】 操業例１；９０６チャージで上面側異常摩耗なし、１５２５チャージで下面 側異常摩耗なし 操業例２；９０９チャージで上面側異常摩耗なし、１０５１チャージで下面 側異常摩耗なし 操業例３；５５７チャージで上面側異常摩耗なし、１０３６チャージで下面 側異常摩耗なし これに対し、従来平均は６００チャージで異常摩耗が起った。

【００３３】

【考案の効果】

以上に述べたところから明らかなように、本考案によれば従来の鋳型による鋳 造に比較し、鋳型の寿命限度まで約１．５〜２倍の量の鋳造を行うことができ、 生産性及びコスト上、多大の効果が得られるし、前述した効果も奏功され、また 所期の課題解決の達成がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る鋳型の一例を示す断面図である。

【図２】ロールとの関係で、スプレーノズルを下向きに
できない説明図であり、図２（Ａ）がその平面図、図２
（Ｂ）が一部縦断側面を示す。

【符号の説明】

１ 鋳型 １０ 鋳型基板 １１ 表面保護被覆 １２ 冷却箱 １３ 傾斜或いは曲面形部位 １４ スプレーノズル １５ 鋳型内面 １６ フットロール １７ 鋳型銅板 １８ 冷却箱（フレーム）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅または銅合金製であって内面に、ニッ
   ケルまたはニッケル基合金層の様な異種金属の表面保護
   被覆が設けられた鉄鋼連続鋳造用鋳型において、鋳片に
   接する内面側の下端が、冷却箱により冷却される外面側
   の下端より下方に延長するよう、鋳型の下面が傾斜或い
   は曲面形に成形されていることを特徴とする鉄鋼連続鋳
   造用鋳型。