JPH10128500A - 連続鋳造設備の管状モールド - Google Patents

連続鋳造設備の管状モールド

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JPH10128500A
JPH10128500A JP28644196A JP28644196A JPH10128500A JP H10128500 A JPH10128500 A JP H10128500A JP 28644196 A JP28644196 A JP 28644196A JP 28644196 A JP28644196 A JP 28644196A JP H10128500 A JPH10128500 A JP H10128500A
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JP
Japan
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corner
tubular mold
slab
mold
width
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Withdrawn
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JP28644196A
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English (en)
Inventor
Masahiro Kasai
正弘 葛西
Yasuo Fujikawa
安生 藤川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳片コーナ部の管状モールドの内壁との接触
状態を改善し、鋳片コーナ部と管状モールドの各々のコ
ーナ部とに発生するエヤーギャップを減少させることが
できる連続鋳造設備の管状モールドを提供することにあ
る。 【解決手段】 溶鋼に接する内壁の4箇所のコーナ部の
頂点位置1aを鋳片の対角寸法の凝固収縮量に対応した
所要のコーナ半径Rの1/4円の曲面状に形成し、下端
部の前記コーナ部1cを前記曲面状に形成すると共に鋳
片対角寸法の凝固収縮量に対応してコーナ部1bの中心
角度θで表すe=R(1−cosθ/2)で計算される
弧の高さeによる幅bの平面部を形成し、湯面レベル部
Fの前記コーナ部では前記平面部の幅bが零となるよう
に、前記下端部のコーナ部から連続的に変化させて形成
したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は連続鋳造設備におい
て、溶鋼を凝固させる管状モールドの形状に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に示す従来の管状モールド21の内
壁は、一辺の長さdの方形断面であり、その頂点から下
端へ、鋳片10の凝固による収縮に応じて小さくなるよ
うに、テーパ状に形成され、その4箇所のコーナ部の頂
点コーナ部21a、湯面レベルFの湯面コーナ21b、
下端コーナ部21cは、所要のコーナ部半径Rの曲面状
に形成されている。
【0003】この管状モールド21の各々の前記コーナ
部は、一定寸法のコーナ半径Rの曲面状にする方が製造
上も容易であり、また従来の連続鋳片では不具合は無
く、一般に広く使用されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、連続鋳造設備の
能力向上が主要課題となり、高速鋳造が不可欠の技術と
して採り入れられている。この鋳造速度の上昇に伴っ
て、次のような問題が顕著に現れてくる。
【0005】(1)図8に示すように、管状モールド2
1内で凝固殻11の成長が不均一になり易く、管状モー
ルド21と凝固殻11との間に空隙gが生じる、いわゆ
るエヤーギャップが発生する。この傾向は下端コーナ部
21cで顕著となる。
【0006】(2)エヤーギャップ発生部では管状モー
ルド21の水冷による凝固殻11の冷却が著しく妨げら
れるため、復熱または再溶解作用により鋳片10の凝固
殻11の成長が局部的に阻害され、不均一に凝固が進行
する。この結果、鋳片10の菱形変形や、鋳片コーナ部
10a近くの縦割れが発生し、特にコーナ半径Rが不適
切に大きい場合には鋳片コーナ部10aの頂点割れが発
生し、鋳片10の成品品質、歩留り及び設備の稼働率を
低下させる。
【0007】(3)鋳片10の凝固収縮に伴うエヤーギ
ャップの発生を軽減するために、管状モールド21の内
面には長さ(上下)方向に前記テーパを設けているが、
最適なテーパを選定することは非常に難かしい。以上の
(1)〜(3)項により、管状モールド10の各コーナ
21b,21cに発生するエヤーギャップを完全に防止
することは困難であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による連続鋳造設
備の管状モールドは、溶鋼に接する内壁の4箇所のコー
ナ部の頂点位置を鋳片の対角寸法の凝固収縮量に対応し
た所要のコーナ半径Rの1/4円の曲面状に形成し、下
端部の前記コーナ部を前記曲面状に形成すると共に鋳片
対角寸法の凝固収縮量に対応してコーナ部の中心角度θ
で表すe=R(1−cosθ/2)で計算される弧の高
さeによる幅bの平面部を形成し、湯面レベル部の前記
コーナ部では前記平面部の幅bが零となるように、前記
下端部のコーナ部から連続的に変化させて形成したこと
で、前記課題を解決するための手段とする。
【0009】要するに、4辺形状モールドの各コーナ部
を、モールド上端より湯面レベルまで曲面状とし、且
つ、モールドの湯面レベル部より下端に向けて、コーナ
部中に平面部を連続的に漸増するように形成したことを
特徴とするものである。
【0010】〔作用〕水冷されている管状モールドに湯
面レベル迄溶鋼を注湯し、凝固させた鋳片を下方に引抜
いて連続鋳造する。この鋳片は管状モールドの湯面レベ
ルから下端部に下降するにしたがって凝固が進行する。
【0011】この凝固が湯面レベルのコーナ部から下端
部のコーナ部に進行するにしたがってこの凝固殻の成長
が不均一になり、エヤーギャップが発生し易くなるが、
湯面コーナ部から下端コーナ部に漸増するコーナ平面部
によって鋳片コーナ部の管状モールドの内壁との接触状
態が改善され、鋳片コーナ部と管状モールドの各々のコ
ーナ部とに発生するエヤーギャップが減少し、鋳片コー
ナ部の凝固を促進させて不均一凝固を改善し、鋳片の菱
形変形、鋳片コーナ部近くの縦割れ及び鋳片コーナ部頂
点割れ等の品質欠陥を無くする。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例に係る連続鋳造設備の管状
モールドを図1〜図4に示す。同図に示すように、管状
モールド1の内面の4箇所のコーナ部は、頂点コーナ部
1a及び湯面レベルFの湯面コーナ部1bが鋳片10の
対角寸法の凝固収縮量に対応した所要のコーナ部半径R
の1/4円の曲面状に形成され、下端コーナ部1cは前
記曲面状に形成されると共にコーナ半径Rの中心点を起
点とする中心角度θによって算出される平面部幅bのコ
ーナ平面部1dが形成されている。
【0013】そして、この平面部幅bが湯面コーナ部1
bでは零となるように、4箇所の下端コーナ部1cから
連続的に変化させて形成されている。図4に示すよう
に、下端コーナ部1cのコーナ半径Rの一部を平面部1
dとすると、平面部幅b=R・θと表され、この平面部
幅bは中心角度θで示される。
【0014】一方、管状モールド1の下端コーナ部1c
から湯面コーナ部1bまでの、鋳片コーナ部10aへの
接近を示す変移量、すなわち弧の高さeは次に示す式
(1)で表される。 e=R(1−cosθ/2) …(1)
【0015】従って、方形断面の一辺の長さdmm及び
有効長さLmの管状モールド1に対してモールド対角寸
法の収縮程度を示すテーパ率Kdは次に示す式(2)で
表すことができる。
【0016】
【数1】
【0017】次に、本実施例の具体的な構成を説明す
る。例えば、方形断面の一辺の長さd=135mm、有
効長さL=0.7mの管状モールド1において、コーナ
半径R=12mmの場合、面テーパ率としてはKs=
0.9%/mを与えていても、鋳片コーナ部10aの凝
固不足による頂点割れ等の欠陥が発生し、鋳込速度をあ
まり早くすることができなかった。
【0018】そこで、鋳片コーナ部10aの管状モール
ド1内壁との接触を改菩するため、この管状モールド1
を計画した。管状モールド1の方形断面の一辺の長さd
の対角寸法のテーパ率Kd=0.7%/mだけ増加させ
るものと考えると、前記式(2)においてd=135m
m、モールド有効長さL=0.6m、Kd=0.7%/
mを代入すると、弧の高さe=0.4mmとなる。従っ
て、管状モールド1は、その湯面コーナ部1bでは、平
面部角度θ=0、平面部幅b=0から下端コーナ部1c
ではθ=30°、b=R・θ=6.3mmまで平面部1
dを漸増させたものである。
【0019】上述した実施例では、水冷されている管状
モールド1に湯面レベルF迄溶鋼を注湯し、凝固させた
鋳片10を下方に引抜いて連続鋳造する。この鋳片10
は管状モールド1の湯面レベルFから下端部に下降する
にしたがて凝固が進行する。
【0020】この凝固が湯面コーナ部1bから下端コー
ナ部1cに進行1するにしたがってこの凝固殻の成長が
不均一になり、エヤーギャップが生成し易くなるが、湯
面コーナ部1bから下端コーナ部21cに向けて平面部
幅bが大きくなるように形成したコーナ平面部1dによ
って鋳片コーナ部10aの管状モールド1の内壁との接
触状態が改善され、鋳片コーナ部10aと管状モールド
1の各々のコーナ部1b,1cとに発生するエヤーギャ
ップが減少し、鋳片コーナ部10aの凝固を促進させて
不均一凝固を改善する。
【0021】前述した管状モールド1は面寸法では0.
9%/mのテーパ率、断面対角寸法では1.6%/mの
テーパ率を有することになり、この管状モールド1を採
用して鋳片10を鋳造した結果、前記鋳片コーナ部10
aの不均一凝固の改善によって鋳片10の菱形変形、鋳
片コーナ部10a近くの縦割れ及び鋳片コーナ部10a
の頂点割れ等の品質欠陥を無くする。なお、この管状モ
ールド1を製造する方法は、銅管引抜き加工用ダイスの
内工具のコーナ1/4円曲面部に所定寸法の面取り加工
を実施するだけであり、比較的容易に引抜き加工法によ
り製造可能なことも特徴の一つである。
【0022】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、管状モールドの内壁の湯面コー
ナ部から下端コーナ部に所要のコーナ半径Rで曲面状に
形成すると共に所要の幅bの平面部を形成し、湯面コー
ナ部では前記平面部の幅bが零となるように、前記下端
コーナ部から連続的に変化させて形成したことにより、
次のような効果を奏する。 (1)鋳片コーナ部の管状モールドの内壁との接触状態
が改善され、鋳片コーナ部と管状モールドの各々のコー
ナ部とに発生するエヤーギャップを減少させることがで
きる。 (2)鋳片コーナ部の凝固が促進され、この鋳片コーナ
部の不均一凝固の改善による鋳片の菱形変形、鋳片コー
ナ部近くの縦割れ及び鋳片コーナ部の頂点割れ等の欠陥
発生を防止することが可能になり、高速鋳造にも対応す
ることができる。 (3)本発明の管状モールドの製造は容易であるので、
実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管状モールドを示す斜視図である。
【図2】図1のII部を拡大した水平方向断面図である。
【図3】図1のIII部を拡大した水平方向断面図であ
る。
【図4】図3の下部コーナ部の説明図である。
【図5】従来の管状モールドを示す斜視図である。
【図6】図5のVI部を拡大した水平方向断面図である。
【図7】図5のVII部を拡大した水平方向断面図であ
る。
【図8】従来の管状モールドの下端コーナ部に発生する
鋳片とのエヤーギャップを示す水平方向断面図である。
【符号の説明】
1 管状モールド 1a 頂点コーナ部 1b 湯面コーナ部 1c 下端コーナ部 1d コーナ平面部 10 鋳片 10a 鋳片コーナ部 b 平面部幅 e 弧の高さ F 湯面レベル L 有効長さ R コーナ半径 θ 中心角度

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4辺形状モールドの各コーナ部を、モー
    ルド上端より湯面レベルまで曲面状とし、且つ、モール
    ドの湯面レベル部より下端に向けて、コーナ部中に平面
    部を連続的に漸増するように形成したことを特徴とする
    連続鋳造設備の管状モールド。
  2. 【請求項2】 溶鋼に接する内壁の4箇所のコーナ部の
    頂点位置を鋳片の対角寸法の凝固収縮量に対応した所要
    のコーナ半径Rの1/4円の曲面状に形成し、下端部の
    前記コーナ部を前記曲面状に形成すると共に鋳片対角寸
    法の凝固収縮量に対応してコーナ部の中心角度θで表す
    e=R(1−cosθ/2)で計算される弧の高さeに
    よる幅bの平面部を形成し、湯面レベル部の前記コーナ
    部では前記平面部の幅bが零となるように、前記下端部
    のコーナ部から連続的に変化させて形成したことを特徴
    とする連続鋳造設備の管状モールド。
JP28644196A 1996-10-29 1996-10-29 連続鋳造設備の管状モールド Withdrawn JPH10128500A (ja)

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JP (1) JPH10128500A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035896A (ja) * 2000-07-24 2002-02-05 Chuetsu Metal Works Co Ltd 連続鋳造用鋳型
US7222658B2 (en) * 2003-12-27 2007-05-29 Concast Ag Die cavity of a casting die for continuously casting billets and blooms

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JP2002035896A (ja) * 2000-07-24 2002-02-05 Chuetsu Metal Works Co Ltd 連続鋳造用鋳型
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Effective date: 20040106