JP2000202581A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents
連続鋳造用鋳型Info
- Publication number
- JP2000202581A JP2000202581A JP11011768A JP1176899A JP2000202581A JP 2000202581 A JP2000202581 A JP 2000202581A JP 11011768 A JP11011768 A JP 11011768A JP 1176899 A JP1176899 A JP 1176899A JP 2000202581 A JP2000202581 A JP 2000202581A
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- JP
- Japan
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- mold
- copper plate
- continuous casting
- back plate
- bolt
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 銅板の寿命を延長できる連続鋳造用鋳型を
提供する。 【解決手段】 鋳型内壁用の銅板１を複数のボルト４で
鋳型外壁用のバックプレート２に締結してなる連続鋳造
用鋳型において、メニスカス近傍内でバックプレートの
肉厚の異なる各部分に配分された複数の締結位置でのボ
ルト長を均等にすることにより、銅板の熱膨張を均等に
拘束し、銅板に生じる熱応力を低減した連続鋳造用鋳
型。
提供する。 【解決手段】 鋳型内壁用の銅板１を複数のボルト４で
鋳型外壁用のバックプレート２に締結してなる連続鋳造
用鋳型において、メニスカス近傍内でバックプレートの
肉厚の異なる各部分に配分された複数の締結位置でのボ
ルト長を均等にすることにより、銅板の熱膨張を均等に
拘束し、銅板に生じる熱応力を低減した連続鋳造用鋳
型。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造用鋳型に
関し、特に、鋳型内面の銅板の熱応力割れを防止した連
続鋳造用鋳型に関する。
関し、特に、鋳型内面の銅板の熱応力割れを防止した連
続鋳造用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造（連鋳）では上方から鋳型
内に溶鋼を注入し鋳型を振動させながら凝固シェルを下
方に引き抜くいわゆるモールドオシレーションが行われ
る。オシレーションのパターンは鋼種や鋳造速度などに
応じて低サイクルから高サイクルにわたる広い範囲で種
々変更されるため、振動系にかかる負荷は大きい。
内に溶鋼を注入し鋳型を振動させながら凝固シェルを下
方に引き抜くいわゆるモールドオシレーションが行われ
る。オシレーションのパターンは鋼種や鋳造速度などに
応じて低サイクルから高サイクルにわたる広い範囲で種
々変更されるため、振動系にかかる負荷は大きい。
【０００３】振動系にかかる負荷を軽減するために、鋳
型の軽量化が図られている。鋳型の軽量化は、外面側に
凹凸をつけて肉厚を部分的に薄くすることにより行われ
る。連続鋳造用鋳型は、通常、鋳型内壁用の銅板を複数
のボルトで鋳型外壁用のバックプレートに締結して構成
され、バックプレートの肉厚の大小に応じて長短のボル
トが使用されている。
型の軽量化が図られている。鋳型の軽量化は、外面側に
凹凸をつけて肉厚を部分的に薄くすることにより行われ
る。連続鋳造用鋳型は、通常、鋳型内壁用の銅板を複数
のボルトで鋳型外壁用のバックプレートに締結して構成
され、バックプレートの肉厚の大小に応じて長短のボル
トが使用されている。
【０００４】図４は、従来鋳型の一例を示す縦断面模式
図である。図の右側が鋳型内側であり、鋳込み方向は上
から下に向かう方向である。銅板１がボルト止め（締
結）されるバックプレート２は、銅板１と反対側の面に
段差を付けて軽量化が図られ、厚肉部である上端部、中
央部、下端部では長いボルト３が使用され、薄肉部であ
る上端部〜中央部間、中央部〜下端部間では短いボルト
４が使用される。
図である。図の右側が鋳型内側であり、鋳込み方向は上
から下に向かう方向である。銅板１がボルト止め（締
結）されるバックプレート２は、銅板１と反対側の面に
段差を付けて軽量化が図られ、厚肉部である上端部、中
央部、下端部では長いボルト３が使用され、薄肉部であ
る上端部〜中央部間、中央部〜下端部間では短いボルト
４が使用される。
【０００５】また、図５は図４のＡＡ断面の一部を示す
模式図である。同図に示すようにバックプレート２には
薄肉部のなかでもさらに肉厚の薄い部分（Ｃ部）があ
り、その部分ではさらに短いボルト５が使用される。な
お、図５において、６はスペーサである。
模式図である。同図に示すようにバックプレート２には
薄肉部のなかでもさらに肉厚の薄い部分（Ｃ部）があ
り、その部分ではさらに短いボルト５が使用される。な
お、図５において、６はスペーサである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の鋳
型では、銅板の溶鋼側表面に割れが発生しやすく、銅板
の寿命が短いという問題があった。本発明は、この問題
を解決し、銅板の寿命を延長できる連続鋳造用鋳型を提
供することを目的とする。
型では、銅板の溶鋼側表面に割れが発生しやすく、銅板
の寿命が短いという問題があった。本発明は、この問題
を解決し、銅板の寿命を延長できる連続鋳造用鋳型を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
達成に向けて、割れ発生部位、割れの形態等を検討し
た。その結果、割れ発生部位はメニスカス近傍内にあ
り、そのなかでもバックプレートの肉厚のさらに薄い部
分（図５のＣ部）に対応すること、また、割れの形態は
縦割れであることなどがわかった。なお、本発明におい
て、メニスカス近傍とは湯面位置から凝固シェル厚が略
６mmとなる溶鋼深さ位置までの鋳込み方向区間を指す。
達成に向けて、割れ発生部位、割れの形態等を検討し
た。その結果、割れ発生部位はメニスカス近傍内にあ
り、そのなかでもバックプレートの肉厚のさらに薄い部
分（図５のＣ部）に対応すること、また、割れの形態は
縦割れであることなどがわかった。なお、本発明におい
て、メニスカス近傍とは湯面位置から凝固シェル厚が略
６mmとなる溶鋼深さ位置までの鋳込み方向区間を指す。
【０００８】これらのことから、この割れは、鋳込み中
と鋳込み間との温度差が最も大きいメニスカス近傍で、
銅板の熱膨張がバックプレートにより不均等に拘束さ
れ、局所的に大きな熱応力が繰り返しかかったことによ
り発生した疲労クラックと考えられる。よって、メニス
カス近傍での銅板の熱膨張を均等に拘束するようにすれ
ば、熱応力の異常上昇個所がなくなり、疲労クラックの
早期発生を防止することができると考えられる。
と鋳込み間との温度差が最も大きいメニスカス近傍で、
銅板の熱膨張がバックプレートにより不均等に拘束さ
れ、局所的に大きな熱応力が繰り返しかかったことによ
り発生した疲労クラックと考えられる。よって、メニス
カス近傍での銅板の熱膨張を均等に拘束するようにすれ
ば、熱応力の異常上昇個所がなくなり、疲労クラックの
早期発生を防止することができると考えられる。
【０００９】本発明はこの考えに基づいてなされたもの
であり、その要旨とするところは、鋳型内壁用の銅板を
複数のボルトで部分的に肉厚の異なるバックプレートに
締結してなる溶融金属の連続鋳造用鋳型において、鋳造
時の溶融金属のメニスカス高さに相当する位置近傍でバ
ックプレートの肉厚の異なる各部分に配分された複数の
締結位置でのボルト長が均等であることを特徴とする連
続鋳造用鋳型にある。
であり、その要旨とするところは、鋳型内壁用の銅板を
複数のボルトで部分的に肉厚の異なるバックプレートに
締結してなる溶融金属の連続鋳造用鋳型において、鋳造
時の溶融金属のメニスカス高さに相当する位置近傍でバ
ックプレートの肉厚の異なる各部分に配分された複数の
締結位置でのボルト長が均等であることを特徴とする連
続鋳造用鋳型にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明鋳型の一例を示す
断面模式図で、図１において７はスペーサ６よりも長い
スペーサであり、図５と同一または相当部分には同じ符
号を付し説明を省略する。図示のように、本発明鋳型で
は、メニスカス近傍内に配分された複数の締結位置、な
かでも特に、メニスカス近傍内でバックプレートの肉厚
の異なる各部分に配分された複数の締結位置でのボルト
長が均等である。
断面模式図で、図１において７はスペーサ６よりも長い
スペーサであり、図５と同一または相当部分には同じ符
号を付し説明を省略する。図示のように、本発明鋳型で
は、メニスカス近傍内に配分された複数の締結位置、な
かでも特に、メニスカス近傍内でバックプレートの肉厚
の異なる各部分に配分された複数の締結位置でのボルト
長が均等である。
【００１１】これにより、銅板１の熱膨張に追従するボ
ルト撓み量はどのボルト４でも同じとなり、したがって
拘束状態の不均一性が解消されて銅板１表層部に局所的
に大きな熱応力が発生するのを回避することができ、縦
割れの発生を防止することができる。なお、ボルト長
は、当該ボルトのねじ部における撓み方向応力が銅板の
引張耐力を超えないような長さであって、かつ銅板をバ
ックプレートに支持させるに十分な締結力が確保できる
長さであればよく、その適正値は、締結位置間隔やボル
トの材質、太さなどを考慮した熱応力計算により、適宜
決定すればよい。
ルト撓み量はどのボルト４でも同じとなり、したがって
拘束状態の不均一性が解消されて銅板１表層部に局所的
に大きな熱応力が発生するのを回避することができ、縦
割れの発生を防止することができる。なお、ボルト長
は、当該ボルトのねじ部における撓み方向応力が銅板の
引張耐力を超えないような長さであって、かつ銅板をバ
ックプレートに支持させるに十分な締結力が確保できる
長さであればよく、その適正値は、締結位置間隔やボル
トの材質、太さなどを考慮した熱応力計算により、適宜
決定すればよい。
【００１２】
【実施例】図２（縦断面模式図）に示す構造をメニスカ
ス近傍（Ｍ部と称す）に有する本発明比較例とした連鋳
鋳型は、160 〜180 チャージ繰り返し使用後に、Ｍ部内
で最も短いボルト５Ａ（軸長（＝頭部を除く部分の長
さ）50mm）を用いた締結位置のところで銅板１Ａ表面に
縦割れが生じた。なお、図２において、２Ａはバックプ
レート、３ＡはＭ部外の厚肉部に設けた締結位置に使用
した長いボルト（軸長249mm ）、６Ａはスペーサ、11は
ボルト５Ａに内設した鋳型測温用の熱電対である。
ス近傍（Ｍ部と称す）に有する本発明比較例とした連鋳
鋳型は、160 〜180 チャージ繰り返し使用後に、Ｍ部内
で最も短いボルト５Ａ（軸長（＝頭部を除く部分の長
さ）50mm）を用いた締結位置のところで銅板１Ａ表面に
縦割れが生じた。なお、図２において、２Ａはバックプ
レート、３ＡはＭ部外の厚肉部に設けた締結位置に使用
した長いボルト（軸長249mm ）、６Ａはスペーサ、11は
ボルト５Ａに内設した鋳型測温用の熱電対である。
【００１３】熱応力計算の結果、銅板の熱膨張によりこ
の縦割れ発生個所には鋳込み中に320Mpa（at 300℃）の
圧縮応力が作用し、鋳込みが終わって次の鋳込みが開始
するまでの間では339MPa（at30℃）の引張応力が作用し
ていたと推定された。また、Ｍ部内でこれよりやや長い
ボルト４Ａ（軸長69mm）を用いた締結位置のところでは
銅板表面に縦割れの発生はなく、そこでの鋳込み間での
引張応力の推定値は298MPa（at30℃）であった。なお、
ボルトの材質はSUH660である。
の縦割れ発生個所には鋳込み中に320Mpa（at 300℃）の
圧縮応力が作用し、鋳込みが終わって次の鋳込みが開始
するまでの間では339MPa（at30℃）の引張応力が作用し
ていたと推定された。また、Ｍ部内でこれよりやや長い
ボルト４Ａ（軸長69mm）を用いた締結位置のところでは
銅板表面に縦割れの発生はなく、そこでの鋳込み間での
引張応力の推定値は298MPa（at30℃）であった。なお、
ボルトの材質はSUH660である。
【００１４】そこで、本発明に従い、Ｍ部内のボルト長
を図３（縦断面模式図）に示すように均等にし、実施例
とした。図３において、４Ｍは均等長さとしたボルト、
７Ｍ A ，７ＭB はボルト４Ｍによる締結に使用したスペ
ーサであり、図２と同一または相当部分には同じ符号を
付し説明を省略する。この実施例のボルト４Ｍの軸長
は、銅板１の熱膨張により生じる引張応力がＭ部内で銅
板の耐力である略320MPaを超えないような拘束条件を満
たす範囲（この範囲は熱応力計算により求めた）内で安
全率その他の条件を勘案して 120mmを採用した。なお、
ボルト４Ｍの軸径は、ボルト３Ａ，４Ａ，５Ａと同じ18
mmとした。
を図３（縦断面模式図）に示すように均等にし、実施例
とした。図３において、４Ｍは均等長さとしたボルト、
７Ｍ A ，７ＭB はボルト４Ｍによる締結に使用したスペ
ーサであり、図２と同一または相当部分には同じ符号を
付し説明を省略する。この実施例のボルト４Ｍの軸長
は、銅板１の熱膨張により生じる引張応力がＭ部内で銅
板の耐力である略320MPaを超えないような拘束条件を満
たす範囲（この範囲は熱応力計算により求めた）内で安
全率その他の条件を勘案して 120mmを採用した。なお、
ボルト４Ｍの軸径は、ボルト３Ａ，４Ａ，５Ａと同じ18
mmとした。
【００１５】図３に示した鋳型を、これまでに100 チャ
ージ以上繰り返し使用しているが、銅板表面に縦割れ
（疲労クラック）の発生はない。このように、本発明に
よれば銅板の疲労寿命を有効に延長することができる。
ージ以上繰り返し使用しているが、銅板表面に縦割れ
（疲労クラック）の発生はない。このように、本発明に
よれば銅板の疲労寿命を有効に延長することができる。
【００１６】
【発明の効果】かくして本発明によれば、連鋳鋳型のメ
ニスカス近傍内でバックプレートの肉厚の異なる各部分
に配分された複数の締結位置でのボルト長を均等にした
ので、銅板の熱応力を低減することができ、銅板の疲労
寿命を延長することができるという効果を奏する。
ニスカス近傍内でバックプレートの肉厚の異なる各部分
に配分された複数の締結位置でのボルト長を均等にした
ので、銅板の熱応力を低減することができ、銅板の疲労
寿命を延長することができるという効果を奏する。
【図１】本発明鋳型の一例を示す横断面模式図である。
【図２】本発明比較例の鋳型構造を示す縦断面模式図で
ある。
ある。
【図３】本発明実施例の鋳型構造を示す縦断面模式図で
ある。
ある。
【図４】従来鋳型の一例を示す縦断面模式図である。
【図５】図４のＡＡ断面の一部を示す模式図である。
１，１Ａ 銅板 ２，２Ａ バックプレート ３，３Ａ，４，４Ａ，４Ｍ，５，５Ａ ボルト ６，６Ａ，７，７ＭA ，７ＭB スペーサ 11 熱電対
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 康一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 齊藤 聡 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 大山 邦利 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E004 AA10
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳型内壁用の銅板を複数のボルトで部分
的に肉厚の異なるバックプレートに締結してなる溶融金
属の連続鋳造用鋳型において、鋳造時の溶融金属のメニ
スカス高さに相当する位置近傍でバックプレートの肉厚
の異なる各部分に配分された複数の締結位置でのボルト
長が均等であることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01176899A JP3309962B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01176899A JP3309962B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 連続鋳造用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202581A true JP2000202581A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3309962B2 JP3309962B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=11787167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01176899A Expired - Fee Related JP3309962B2 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309962B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005199351A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Km Europ Metal Ag | 液体冷却鋳型 |
| CN1299854C (zh) * | 2002-08-16 | 2007-02-14 | Km欧洲钢铁股份有限公司 | 金属连铸用的液冷结晶器 |
| CN103286285A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-09-11 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板 |
-
1999
- 1999-01-20 JP JP01176899A patent/JP3309962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1299854C (zh) * | 2002-08-16 | 2007-02-14 | Km欧洲钢铁股份有限公司 | 金属连铸用的液冷结晶器 |
| JP2005199351A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Km Europ Metal Ag | 液体冷却鋳型 |
| JP4615970B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2011-01-19 | ケイエムイー・ジャーマニー・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト | 液体冷却鋳型 |
| CN103286285A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-09-11 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种用于解决连铸坯角部缺陷的结晶器窄面铜板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3309962B2 (ja) | 2002-07-29 |
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Legal Events
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