JP2001079650A - 連続鋳造用鋳型 - Google Patents
連続鋳造用鋳型Info
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- JP2001079650A JP2001079650A JP25964299A JP25964299A JP2001079650A JP 2001079650 A JP2001079650 A JP 2001079650A JP 25964299 A JP25964299 A JP 25964299A JP 25964299 A JP25964299 A JP 25964299A JP 2001079650 A JP2001079650 A JP 2001079650A
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Abstract
品質な鋳片を高速鋳込みすることができ、しかも、単一
テーパーや多段テーパーの鋳型にも適用できる連続鋳造
用鋳型を提供する。 【解決手段】 鋼を連続鋳造する鋳型1であって、この
鋳型1の横断面形状Lが、4本の直線辺Eを四個の四分
の一円弧Rで接続した角丸四角形であり、四分の一円弧
Rの半径が、鋳型1の上端側で大きく下端側で小さくな
っており、角丸四角形Lの内周長Sが、鋳型1の上端側
で大きく下端側で小さくなっている。このため、直線辺
Eのテーパー量の設定によりエアーギャップを減少で
き、四分の一円弧Rの半径の設定によりしゃくり現象の
発生を防止させることができる。よって、菱形変形等を
防止し、内外面に欠陥がない高品質な鋳片を高速鋳込み
することができ、しかも、単一テーパーや多段テーパー
の鋳型にも適用できる。
Description
する。
面図であって、(101) は単一テーパーの鋳型、(102) は
2段テーパーの鋳型、(103) はパラボリックテーパーの
鋳型を示している。同図に示すように、従来より、鋼を
連続鋳造する連続鋳造用鋳型については、大きく分け
て、単一テーパーの鋳型101 、鋳込方向に複数段階に分
けて各段階でテーパー量を変える多段テーパーの鋳型
(2段テーパーの鋳型102 、パラボリックテーパーの鋳
型103 等)が公知である。
る。図6〜7に示すように、従来の連続鋳造用鋳型の横
断面形状は、4本の直線辺を四個の四分の一円弧で接続
した角丸四角形である。しかも、従来の連続鋳造用鋳型
は、単一テーパーの鋳型101であっても多段テーパーの
鋳型102 ,103 であっても、その横断面形状の角丸四角
形を構成する四分の一の円弧の半径は、鋳型のどの高さ
で切ったとしても、常に一定である。そして、鋳片は冷
却すると体積が減少するので、鋳型の横断面形状である
角丸四角形の直線辺の長さは、鋳型の上端側で大きく下
端側で小さくなっており、前記直線辺のテーパー量は負
値となっている。直線辺のテーパー量とは、前記直線辺
の長さが一定の高さの変化量に対して変化する変化量で
ある。
く、従来の連続鋳造用鋳型の横断面形状である角丸四角
形を構成する四分の一の円弧の半径は、鋳型のどの高さ
で切ったとしても、常に一定である。このため、鋳型の
横断面の内周長が一定高さの変化量に対して変化する変
化量(以下、内周長の変化量という)は、角丸四角形を
構成する直線辺のテーパー量のみに従属するのである。
ゆえに、従来の連続鋳造用鋳型は、単一テーパーのもの
や多段テーパーのものは、それぞれ以下の(1) 、(2) の
ごとき問題点がある。
単一テーパーの場合の問題点 鋳型内での鋳片凝固過程において、鋳型内面テーパーと
鋳片収縮量の違い又は、鋳型の熱膨張により鋳片外壁、
鋳型内面間にはエアーギャップを生じる。そして、その
エアーギャップは不均一冷却の原因となり、鋳片の菱形
変形、内部・外部の欠陥(割れ等)発生に至る。これら
の欠陥は、下工程の生産性阻害の要因となりうる。欠陥
を持ったままでは、鋳込速度の向上はできないという問
題がある。
多段テーパーの場合の問題点 上記(1) で述べた様に、鋳片の欠陥を減らすためには、
鋳型内面と鋳片間のエアーギャップの発生を押さえる必
要がある。そのため、鋳片収縮に合わすべく、鋳型上部
の直線辺のテーパー量を大きくし下部の直線辺のテーパ
ー量を小さくした構造の多段テーパーが考案され、使用
されている。多段テーパーの鋳型の場合、直線辺のテー
パー量を大きくすれば、確かに、エアーギャップはそれ
なりに減少し、鋳片の欠陥を減らすことはできる。しか
し、直線辺のテーパー量を大きくしていけば、鋳片の引
き抜きが困難になり、しゃくり現象が発生し、極端な場
合は鋳片がひきちぎられる。通常130 〜150 [mm]角の角
丸四角形の鋳型の場合、直線辺のテーパー量が0.9 〜1.
2 [%/m] を超えると鋳片のつぶれや鋳片がひきちぎられ
るという問題がある。また、0.9 [%/m] 以下の場合、エ
アギャップが減少せず、上述のごとく、鋳片欠陥を生じ
るという問題がある。
防止し、内外面に欠陥がない高品質な鋳片を高速鋳込み
することができ、しかも、単一テーパーや多段テーパー
の鋳型にも適用できる連続鋳造用鋳型を提供することを
目的とする。
型は、鋼を連続鋳造する鋳型であって、該鋳型の横断面
形状が、4本の直線辺を四個の四分の一円弧で接続した
角丸四角形であり、前記四分の一円弧の半径が、鋳型の
上端側で大きく下端側で小さくなっており、前記角丸四
角形の内周長が、鋳型の上端側で大きく下端側で小さく
なっていることを特徴とする。請求項2の連続鋳造用鋳
型は、鋼を連続鋳造する鋳型であって、該鋳型の横断面
形状が、4本の直線辺を四個の四分の一円弧で接続した
角丸四角形であり、前記四分の一円弧の半径が、鋳型の
上端側で大きく下端側で小さくなっており、前記角丸四
角形の内周長が、鋳型の上端側で大きく下端側で小さく
なっており、前記角丸四角形の内周長の変化率を、前記
直線辺のテーパー量と前記四分の一円弧の半径の変化率
との双方によって設定することを特徴とする。
ー量の設定によりエアーギャップを減少でき、四分の一
円弧の半径の設定によりしゃくり現象の発生を防止させ
ることができる。よって、菱形変形等を防止し、内外面
に欠陥がない高品質な鋳片を高速鋳込みすることがで
き、しかも、単一テーパーや多段テーパーの鋳型にも適
用できる。請求項2の発明によれば、直線辺のテーパー
量と四分の一円弧の半径の変化量とを別々に設定できる
ので、直線辺のテーパー量と角丸四角形の内周長の変化
量とを別々に設定できる。よって、直線辺のテーパー量
を、角丸四角形の変化量よりも大きくすることができ、
鋳込温度や鋼種等の操業条件の変化に対処できる。
に基づき説明する。図1は本実施形態の連続鋳造用鋳型
の概略縦断面図である。図2は本実施形態の連続鋳造用
鋳型の平面図である。図1〜2に示すように、本実施形
態の連続鋳造用鋳型1(以下では、単に鋳型1という)
は、鋼を連続鋳造するための鋳型である。
る。鋳型1の下端の高さをy0、鋳型1の上端の高さを
ynで示している。y0−yn間を等間隔に分割した点
をy1,y2,y3で示す。図1で示すY=y0,y
1,y2,y3,ynの各高さにおける鋳型1の横断面
形状を、図2の符号L0,L1,L2,L3,Lnで示
す。例えば、符号L0は、鋳型1の下端での横断形状を
示しており、符号Lnは、鋳型1の上端での横断面形状
を示している。
横断面形状L0,L1,L2,L3,Lnは、どの高さ
で切ったものであっても、4本の直線辺Bを、4個の四
分の一円弧Rで接続した角丸四角形状である。図3、
4、5において、角丸四角形L0,L1,L2,L3,
Lnにおける四分の一の円弧を、R0,R1,R2,L
3,Rnで示し、直線辺をE0,E1,E2,E3,E
nで示す。
角形を構成する四分の一円弧Rの設定に特徴がある。四
分の一円弧Rの半径は、鋳型1の上端側で大きく下端側
で小さく設定されている。すなわち、R0<R1<R2
<R3<Rnの関係を満たしている。
体部分1の上端側で大きく下端側で小さくなっている。
すなわち、L0<L1<L2<L3<Lnの関係を満た
している。
おいて、角丸四角形Lの内周長Sの変化率は、直線辺B
のテーパー量だけでなく、直線辺Bのテーパー量と四分
の一円弧R半径の変化率とによって設定することができ
る。直線辺Bのテーパー量を変える場合、段階的に変え
てもよく、連続的に変えてもよい。例えば、直線辺Bの
テーパー量を一定にした場合、単一テーパーの鋳型1と
なる。また、直線辺Bのテーパー量を段階的に変えた場
合、多段テーパーの鋳型1となる。さらに、直線辺Bの
テーパー量を連続的に変えた場合、パラボリックテーパ
ーの鋳型1となる。上記のごとく、本発明の連続鋳造用
鋳型は、単一テーパーや多段テーパーの鋳型にも適用で
きるのである。
1の上端から下端に向って小さくなっていなければなら
ない。つまり、鋳型1の上端部では内周長Sの変化の度
合いが大きく、鋳型1の下端部では内周長Sの変化の度
合いが小さくなっている。
の内周長Sの変化をより詳細に説明する。図3は鋳型1
の上端の横断面図である。図4は鋳型1の中央部の横断
面図である。図5は鋳型1の下端の横断面図である。再
び図1に示すように、鋳型下端のコーナー部を除く内表
面に原点0をとり、鋳型の鋳込方向と平行に、上向きに
Y軸、それと直交方向にX軸をとる。任意の横断面A−
A断面(Y=y)における対辺寸法をB(y)、コーナ
ーの四分の一の円弧の半径をR(y)とすると、内周長
S(y)は次式で表される。 S(y) =4{B(y) −2・R(y) }+2π・R(y) ただし、B(y) =Bo +2x xは上記の如くyの関数として表されるので x=f
(y) となり、xとテーパーの関係は、モールドテー
パー=2/Bo ・dx /dy ×100 であるからdS(y)
/dy =8・dx /dy −(8−2π)・dR(y) /d
y となる。
S(y) /dy =Bo/25・Tm−(8−2π)・dR
(y) /dy となり、上式から明らかなように、周長S
のy方向変化率はテーパーTmとコーナー部円弧の半径R
の変化率dR(y) /dy の関数となる。したがって、テ
ーパーとコーナー部円弧の半径を変えることで、鋳型本
体部分1の横断面の内周長変化率S(y)を任意に設定す
ることができる。
形のものも含んでいる。
鋳造方法を説明する。角丸四角形Lの内周長Sが、テー
パーTmとコーナー部円弧の半径Rで変えられる鋳型1を
使用する場合は、内周長Sの減少率のみならず、四分の
一円弧Rで曲率半径の大きな凝固シェルを初期に形成し
た後、鋳型下端へ向うに従って曲率半径を減少させるこ
とにより、四分の一円弧Rにおける凝固シェルと銅板の
接触を確保するようにする。
は、凝固シェルと鋳型銅板の接触状態を表す物理量が変
化するので、これらの物理量を測定あるいは算出するこ
とにより、その値が適正範囲になるよう鋳型内の溶鋼レ
ベルを意図的に移動させるとよい。前記物理量として
は、(1) 鋳型内引抜き抵抗、(2) 銅板温度、(3) 鋳型冷
却水の給水側と排水側の温度差等が挙げられ、これらの
一または複数を組合わせて接触状況の指標とすることが
できる。
と、鋳型冷却水の入側出側温度差、銅板温度、鋳型内引
抜抵抗値等の物理量が増大する。この傾向がさらに進む
と、鋳型に拘束された鋳片分より下部の凝固シェルの引
張応力が許容限度を越えて破断し、ブレークアウトに至
ることになる。したがって、上記物理量を監視しながら
操業することで、最適の接触状態を保つことができる。
を表す物理量については、各鋳込みの都度測定せずと
も、事前に蓄積したデータに基づき、操業条件に対する
適正な鋳型内溶鋼レベルの算出方法を確立しておくこと
も可能である。
防止し、内外面に欠陥がない高品質な鋳片を高速鋳込み
することができ、しかも、単一テーパーや多段テーパー
の鋳型にも適用できる。請求項2の発明によれば、直線
辺のテーパー量と四分の一円弧の半径の変化量とを別々
に設定できるので、直線辺のテーパー量と角丸四角形の
内周長の変化量とを別々に設定できる。よって、直線辺
のテーパー量を、角丸四角形の変化量よりも大きくする
ことができ、鋳込温度や鋼種等の操業条件の変化に対処
できる。
ある。
て、(A) は単テーパーの鋳型、(B2)は2段テーパーの鋳
型、(Bn)はパラボリックテーパーの鋳型である。
Claims (2)
- 【請求項1】鋼を連続鋳造する鋳型であって、該鋳型の
横断面形状が、4本の直線辺を四個の四分の一円弧で接
続した角丸四角形であり、前記四分の一円弧の半径が、
鋳型の上端側で大きく下端側で小さくなっており、前記
角丸四角形の内周長が、鋳型の上端側で大きく下端側で
小さくなっていることを特徴とする連続鋳造用鋳型。 - 【請求項2】鋼を連続鋳造する鋳型であって、該鋳型の
横断面形状が、4本の直線辺を四個の四分の一円弧で接
続した角丸四角形であり、前記四分の一円弧の半径が、
鋳型の上端側で大きく下端側で小さくなっており、前記
角丸四角形の内周長が、鋳型の上端側で大きく下端側で
小さくなっており、前記角丸四角形の内周長の変化率
を、前記直線辺のテーパー量と前記四分の一円弧の半径
の変化率との双方によって設定す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 |
---|---|---|---|
JP25964299A JP3320040B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 連続鋳造用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25964299A JP3320040B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 連続鋳造用鋳型 |
Publications (2)
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---|---|
JP2001079650A true JP2001079650A (ja) | 2001-03-27 |
JP3320040B2 JP3320040B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=17336905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25964299A Expired - Lifetime JP3320040B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 連続鋳造用鋳型 |
Country Status (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1676658A1 (de) * | 2004-12-29 | 2006-07-05 | Concast Ag | Stahlstranggiessanlage für Knüppel- und Vorblockformate |
JP2007516839A (ja) * | 2003-12-27 | 2007-06-28 | コンカスト アクチェンゲゼルシャフト | ビレットおよびブルームを連続鋳造するための鋳型の鋳型キャビティ |
KR100775091B1 (ko) | 2006-08-07 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | 연속주조장치의 주형 |
CN105665663A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-15 | 江苏沙钢集团有限公司 | 结晶器 |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP25964299A patent/JP3320040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4686477B2 (ja) * | 2003-12-27 | 2011-05-25 | コンカスト アクチェンゲゼルシャフト | ビレットおよびブルームを連続鋳造するための鋳型の鋳型キャビティ |
EP1676658A1 (de) * | 2004-12-29 | 2006-07-05 | Concast Ag | Stahlstranggiessanlage für Knüppel- und Vorblockformate |
WO2006072311A1 (de) * | 2004-12-29 | 2006-07-13 | Concast Ag | Stahlstranggiessanlage für knüppel- und vorblockformate |
US7631684B2 (en) | 2004-12-29 | 2009-12-15 | Concast Ag | Continuous casting plant |
HRP20070220B1 (en) * | 2004-12-29 | 2011-12-31 | Concast Ag | Continuous steel casting installatin for billet and bloom formats |
JP4890469B2 (ja) * | 2004-12-29 | 2012-03-07 | コンカスト アクチェンゲゼルシャフト | ビレットおよびブルーム形状用連続鋳鋼装置 |
KR100775091B1 (ko) | 2006-08-07 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | 연속주조장치의 주형 |
CN105665663A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-15 | 江苏沙钢集团有限公司 | 结晶器 |
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JP3320040B2 (ja) | 2002-09-03 |
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