JP2020066018A - Mold for continuous casting and method for steel continuous casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼を連続鋳造する連続鋳造設備において用いられる連続鋳造用鋳型、及び、これを用いた鋼の連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting mold used in a continuous casting facility for continuously casting steel, and a steel continuous casting method using the same.
鋼の連続鋳造設備において用いられる連続鋳造用鋳型（以下、単に「鋳型」とも称する。）の形状は、基本的に、製造される製品の形状に応じて決定される。この際、鋳型の内側のコーナー部については、製品の品質あるいは操業の安定性の観点から、その形状に関する様々な検討がされている。 The shape of a continuous casting mold (hereinafter, also simply referred to as “mold”) used in a steel continuous casting facility is basically determined according to the shape of a product to be manufactured. At this time, various examinations regarding the shape of the inner corner portion of the mold have been made from the viewpoint of product quality or operational stability.
例えば、特許文献１には、溶鋼の凝固遅れを防止し、凝固遅れによる内部欠陥がない鋳片を製造することを目的として、鋳型の内側における全てのコーナー部に、水平方向の長さが２ｍｍ以上８ｍｍ以下となるテーパ状の角落とし部を設けた鋳型が開示されている。
For example, in
また、特許文献１に記載の鋳型は固定の形状を有するものであるが、連続鋳造設備において用いられる鋳型の１つとして、連続鋳造設備により鋳造する鋳片の幅を変更することのできる幅可変の鋳型がある。幅可変の鋳型は、一対の長辺銅板と、一対の短辺銅板とにより構成されている。一対の短辺銅板は、一対の長辺銅板により挟まれており、長辺銅板の長辺方向に沿って移動可能である。
Further, the mold described in
例えば、特許文献２には、鋳片のコーナー割れを防止することを目的とした鋼の連続鋳造方法が開示されている。かかる連続鋳造方法では、一対の鋳型長辺と一対の鋳型短辺とで区画される矩形空間の四隅を、鋳型長辺側の長さａに対する鋳型短辺側の長さｂの比ｂ／ａが３．０以上６．０以下となる直角三角形状に取り除いた鋳造空間を有する鋳型を用いる。そして、鋳型の直下から曲げ矯正点に至る前において、鋳片の少なくともコーナー部の表面温度を、一旦Ａｒ３点以下まで低下し、次いで、少なくとも該コーナー部の表面温度を８００℃以上にしてから曲げ矯正点を８００℃以上で通過させる。 For example, Patent Document 2 discloses a steel continuous casting method for the purpose of preventing corner cracking of a slab. In this continuous casting method, the four corners of the rectangular space defined by the pair of long sides of the mold and the pair of short sides of the mold are defined by the ratio b / a of the length b on the short side of the mold to the length a on the long side of the mold. Is 3.0 or more and 6.0 or less, and a mold having a casting space removed in the shape of a right triangle is used. Then, before reaching the straightening point from directly below the mold, the surface temperature of at least the corner portion of the slab is once lowered to Ar 3 point or less, and then at least the surface temperature of the corner portion is set to 800 ° C. or more. Pass the straightening point at 800 ° C or higher.
ここで、上記特許文献２に記載されているような幅可変の鋳型を用いて鋳造する場合、鋳造中、溶鋼からの熱により、鋳型を構成する各銅板は熱膨張しようとする。このとき、長辺銅板は、その幅方向（すなわち、長辺方向）に拘束されていないため、自由に膨張することができる。しかし、短辺銅板は、長辺銅板で挟まれており、その幅方向（すなわち、短辺方向）を拘束されているため、自由な膨張ができない。このため、熱負荷が厳しい領域では、熱応力により銅板が降伏して変形する。かかる銅板の変形は、鋳型の高さ方向においてメニスカス位置からその下方２００ｍｍ辺りまでの領域において顕著に現れる。 Here, when casting is performed using a mold having a variable width as described in Patent Document 2, each copper plate constituting the mold tends to thermally expand due to heat from molten steel during casting. At this time, since the long side copper plate is not constrained in the width direction (that is, the long side direction), it can be freely expanded. However, since the short-side copper plate is sandwiched between the long-side copper plates and is constrained in the width direction (that is, the short-side direction), it cannot freely expand. Therefore, in a region where the heat load is severe, the copper plate yields and deforms due to thermal stress. The deformation of the copper plate significantly appears in the area from the meniscus position to about 200 mm below the position in the height direction of the mold.
さらに、鋳造後、鋳型温度が低下すると、鋳型を構成する各銅板は熱収縮する。高温で変形して降伏した銅板は、その形状から収縮する。このため、例えば特許文献２に記載の鋳型のような、鋳型の高さ方向から平面視して内側のコーナー部にある直角三角形状の突起部が鋳型に設けられている場合、その先端が鋳型内側に倒れ込むように変形する。鋳造を繰り返すにつれて突起部の変形量は累積して大きくなる。その結果、長辺銅板の内面と短辺銅板の側面との間に隙間が発生し、鋳造中にこの隙間に溶鋼が入り込む危険性がある。長辺銅板の内面と短辺銅板の側面との間に溶鋼が入り込むとブレークアウトという重大な操業トラブルを引き起こす。 Further, when the mold temperature is lowered after casting, each copper plate forming the mold is thermally shrunk. The copper plate that is deformed at high temperature and yields contracts due to its shape. For this reason, when the right triangular protrusions at the inner corners in plan view from the height direction of the mold, such as the mold described in Patent Document 2, are provided in the mold, the tip of the protrusion is the mold. It transforms to fall inward. As the casting is repeated, the amount of deformation of the protrusions accumulates and increases. As a result, a gap is generated between the inner surface of the long-side copper plate and the side face of the short-side copper plate, and there is a risk that molten steel will enter the gap during casting. If molten steel enters between the inner surface of the long-side copper plate and the side surface of the short-side copper plate, it causes a serious operational trouble called breakout.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、幅可変の鋳型において、鋳造中の熱負荷による鋳型の変形を抑制し、安定した操業を行うことが可能な、新規かつ改良された鋳型及び連続鋳造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress the deformation of the mold due to the heat load during casting in a variable width mold, and perform stable operation. It is an object of the present invention to provide a new and improved casting mold and continuous casting method capable of performing the casting.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、鋼を連続鋳造する連続鋳造設備において用いられる連続鋳造用鋳型であって、一対の長辺銅板と、一対の長辺銅板によって挟み込み、長辺銅板の長辺方向に沿って移動可能な一対の短辺銅板と、を備え、一対の長辺銅板の内面と一対の短辺銅板の内面とにより、溶鋼が供給される矩形空間が形成され、短辺銅板は、内面の短辺方向両端部分に、鋳型の高さ方向に沿って延設された突出部を有し、突出部は、高さ方向からの平面視において、少なくとも、短辺方向端部から中央に向かって延び、かつ、短辺方向に略平行な平行部を有する、連続鋳造用鋳型が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, it is a continuous casting mold used in a continuous casting facility for continuously casting steel, and is sandwiched by a pair of long side copper plates and a pair of long side copper plates. , A pair of short-side copper plates movable along the long-side direction of the long-side copper plate, and, by the inner surface of the pair of long-side copper plates and the inner surface of the pair of short-side copper plates, a rectangular space to which molten steel is supplied, Formed, the short-side copper plate, at both ends in the short-side direction of the inner surface, has a protrusion extending along the height direction of the mold, the protrusion is at least a plan view from the height direction, Provided is a continuous casting mold that extends from an end portion in the short side direction toward the center and has a parallel portion that is substantially parallel to the short side direction.
突出部は、高さ方向からの平面視において、台形状を有してもよい。 The protrusion may have a trapezoidal shape in a plan view from the height direction.
また、突出部の平行部の長さは、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とするのがよい。 Further, the length of the parallel portion of the protruding portion is preferably 0.5 mm or more and 2.5 mm or less.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の連続鋳造用鋳型に溶鋼を供給し、鋳片を製造する鋼の連続鋳造方法が提供される。 Moreover, in order to solve the said subject, according to another viewpoint of this invention, the molten steel is supplied to the said casting mold for continuous casting, and the continuous casting method of the steel which manufactures a cast piece is provided.
以上説明したように本発明によれば、幅可変の鋳型において、鋳造中の熱負荷による鋳型の変形を抑制し、安定した操業を行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a variable width mold, it is possible to suppress deformation of the mold due to heat load during casting and to perform stable operation.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
［１．連続鋳造設備の構成］
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る鋳型を備える連続鋳造設備の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る連続鋳造設備１の概略構成を示す説明図である。図２は、本実施形態に係る鋳型１０の形状を示す概略平面図である。
[1. Configuration of continuous casting equipment]
First, a schematic configuration of a continuous casting facility including a mold according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
本実施形態に係る連続鋳造設備１は、連続鋳造用の鋳型１０を用いて溶鋼２を連続鋳造し、鋳片３を製造するための装置である。図１に示す連続鋳造設備１は、垂直曲げ型の連続鋳造設備１であるが、本発明はかかる例に限定されず、湾曲型又は垂直型等、他の各種の連続鋳造設備に適用可能である。連続鋳造設備１は、鋳型１０と、取鍋４と、タンディッシュ５と、浸漬ノズル６と、二次冷却装置７とを備える。
The
取鍋４は、溶鋼２を外部からタンディッシュ５まで搬送するための可動式の容器である。取鍋４は、タンディッシュ５の上方に配置され、取鍋４内の溶鋼２がタンディッシュ５に供給される。タンディッシュ５は、鋳型１０の上方に配置され、溶鋼２を貯留して、当該溶鋼２中の介在物を除去する。浸漬ノズル６は、タンディッシュ５の下端から鋳型１０に向けて下方に延び、その先端は鋳型１０内の溶鋼２に浸漬されている。当該浸漬ノズル６は、タンディッシュ５にて介在物が除去された溶鋼２を鋳型１０内に連続供給する。
The ladle 4 is a movable container for transporting the molten steel 2 from the outside to the tundish 5. The ladle 4 is arranged above the tundish 5, and the molten steel 2 in the ladle 4 is supplied to the tundish 5. The tundish 5 is arranged above the
鋳型１０は、鋳片３の幅及び厚さに応じて形成された四角筒状の型である。本実施形態に係る鋳型１０は、図２に示すように、一対の短辺銅板１１、１１と、一対の長辺銅板１３、１３とを用いて、一対の短辺銅板１１、１１を一対の長辺銅板１３、１３の内面１３ａ、１３ａによって短辺方向（Ｘ方向）に両側から挟むように組み立てられている。一対の短辺銅板１１、１１は、長辺銅板１３、１３の長辺方向（Ｙ方向）に沿って移動可能に構成されている。すなわち、本実施形態に係る鋳型１０は、幅可変の鋳型である。なお、鋳型１０の形状の詳細な説明は後述する。
The
鋳型１０を構成する銅板１１、１１、１３、１３は、例えば水冷銅板である。かかる銅板１１、１１、１３、１３の内面１１ａ、１１ａ、１３ａ、１３ａと接触した溶鋼２は冷却されて、外殻の凝固シェル３ａの内部に未凝固部３ｂを含む鋳片３が製造される。凝固シェル３ａが鋳型１０下方に向かって移動するにつれて、内部の未凝固部３ｂの凝固が進行し、外殻の凝固シェル３ａの厚さは、徐々に厚くなる。かかる凝固シェル３ａと未凝固部３ｂを含む鋳片３は、鋳型１０の下端から引き抜かれる。
The
二次冷却装置７は、鋳型１０の下方の二次冷却帯９に設けられ、鋳型１０下端から引き抜かれた鋳片３を支持及び搬送しながら冷却する。二次冷却装置７は、鋳片３の厚さ方向両側に配置される複数対の支持ロール８と、鋳片３に対して冷却水を噴射する複数のスプレーノズル（図示せず。）とを有する。二次冷却装置７に設けられる支持ロール８は、鋳片３の厚さ方向両側に対となって配置され、鋳片３を支持しながら搬送する支持搬送手段として機能する。当該支持ロール８により鋳片３を厚さ方向両側から支持することで、二次冷却帯９において凝固途中の鋳片３のブレークアウトやバルジングを防止できる。
The secondary cooling device 7 is provided in the
支持ロール８は、二次冷却帯９における鋳片３の搬送経路（パスライン）を形成する。このパスラインは、図１に示すように、鋳型１０の直下では垂直であり（垂直帯９Ａ）、次いで曲線状に湾曲して（湾曲帯９Ｂ）、最終的には水平になる（水平帯９Ｃ）。支持ロール８は、垂直部９Ａに設けられ、鋳型１０から引き抜かれた直後の鋳片３を支持するサポートロール、鋳片３を鋳型１０から引き抜く駆動式ロールであるピンチロール、湾曲帯９Ｂ及び水平帯９Ｃに設けられ、パスラインに沿って鋳片３を支持及び案内するセグメントロールからなる。
The support roll 8 forms a transport path (pass line) for the slab 3 in the
二次冷却帯９を通過した鋳片３は、その後、水平帯９Ｃの後段に設置された鋳片切断機（図示せず。）によって所定の長さに切断される。切断された鋳片３は、テーブルロール上を移動して次工程の設備に搬送される。以上、連続鋳造設備１０の全体構成について説明した。
The slab 3 that has passed through the
［２．鋳型形状］
次に、図２〜図７に基づいて、本実施形態に係る鋳型１０の形状について説明する。図３は、従来の直角三角形のチャンファー２２が設けられた鋳型の短辺銅板２１について、使用前の状態と、繰り返し鋳造に使用した後の状態とを示す概略斜視図である。図４は、図３のＩ−Ｉ切断線における部分断面図であって、使用前の状態と、繰り返し鋳造に使用した後の状態とを示す。図５は、本実施形態に係る台形状のチャンファー１２が設けられた鋳型１０の短辺銅板１１について、使用前の状態と、繰り返し鋳造に使用した後の状態とを示す概略斜視図である。図６は、図５のＩＩ−ＩＩ切断線における部分断面図であって、使用前の状態と、繰り返し鋳造に使用した後の状態とを示す。図７は、本実施形態に係るチャンファーの変形例を示す説明図である。
[2. Mold shape]
Next, the shape of the
本実施形態に係る鋳型１０は、上述したように、一対の短辺銅板１１、１１と、一対の長辺銅板１３、１３とから構成される。鋳型１０を高さ方向から平面視すると、図２に示すように、鋳型１０には、一対の短辺銅板１１、１１と一対の長辺銅板１３、１３とによって、略矩形状の空間（本発明の「矩形空間」に相当する。）Ｖが形成されている。本実施形態に係る鋳型１０の短辺銅板１１、１１の内面１１ａ、１１ａには、短辺方向の両端部分に、当該空間Ｖ内に向かって突出するチャンファー（本発明の「突起部」に相当する。）１２が設けられている。チャンファー１２は、鋳型１０の高さ方向に沿って延設されている（後述の図５参照）。
As described above, the
本実施形態に係るチャンファー１２は、少なくとも、短辺方向端部から中央に向かって延び、かつ、短辺方向に略平行な平行部１２ａを有する。例えば図２に示すように、チャンファー１２は、平行部１２ａと、当該平行部１２ａと短辺銅板１１の内面１１ａとを連結する傾斜部１２ｂとからなる台形状を有する。これにより、チャンファー１２は、長辺銅板１３の内面１３ａと接する部分が、尖った形状ではなく、鈍った形状となる。これにより、鋳型１０のコーナー部が溶鋼の凝固の起点となりにくくすることができる。なお、平行部１２ａは、厳密に短辺方向と平行でなくともよく、多少のずれは許容される。したがって、チャンファー１２の形状も、厳密な台形状でなくともよい。
The
より詳細に説明すると、鋳型にチャンファーが設けられていない場合、鋳型の内側のコーナー部では、溶鋼は、長辺銅板と短辺銅板との２面により冷却されるため、他の部分よりも冷却されやすい。このため、鋳型の内側のコーナー部において、鋳片と鋳型の内面との間にエアーギャップと呼ばれる空気層が形成されやすい。エアーギャップは、凝固シェルに内部割れを生じさせる要因となることから、なるべく生じさせないようにするのが好ましい。そこで、鋳型の内側のコーナー部にチャンファーを設けることで、当該コーナー部において溶鋼が著しく冷却されることを抑制し、エアーギャップの発生を抑制している。しかし、チャンファーの形状によっては、鋳造中の熱負荷により、チャンファーが降伏して変形し、長辺銅板と短辺銅板との間に隙間が生じる可能性がある。 More specifically, when the mold is not provided with a chamfer, the molten steel is cooled by the two surfaces of the long-side copper plate and the short-side copper plate at the inner corner of the mold, so that the molten steel is cooled more than other parts. Easily cooled. Therefore, an air layer called an air gap is likely to be formed between the slab and the inner surface of the mold at the corner portion inside the mold. Since the air gap becomes a factor that causes internal cracking in the solidified shell, it is preferable to avoid it as much as possible. Therefore, by providing a chamfer at the inner corner of the mold, it is possible to prevent the molten steel from being significantly cooled in the corner, and to suppress the occurrence of an air gap. However, depending on the shape of the chamfer, the heat load during casting may cause the chamfer to yield and deform, resulting in a gap between the long-side copper plate and the short-side copper plate.
例えば、上記特許文献１、２に記載のような、直角三角形状の従来のチャンファー２２を設けた場合を考える。この場合、チャンファー２２は、使用前では図３左側に示すように、短辺銅板２１の短辺方向両端部分に、真っ直ぐに鋳型の高さ方向（Ｚ方向）に沿って延設されている。そして、かかる短辺銅板２１を用いた鋳型により鋳造を繰り返すと、図３右側に示すように、熱負荷が厳しい領域（例えば、鋳型の高さ方向においてメニスカス位置からその下方２００ｍｍ辺りまでの領域）においてチャンファー２２は、内部側に倒れ込むように変形する。
For example, consider a case where the
図４を参照して、より詳細にチャンファー２２の変形を見る。使用前は、図４上側に示すように、短辺銅板２１の側面は長辺銅板２３の内面２３ａと接しており、チャンファー２２の先端は長辺銅板２３の内面２３ａに接している。
Referring to FIG. 4, the deformation of the
この鋳型２０を鋳造に用いると、溶鋼からの熱により、鋳型２０を構成する各銅板２１、２３は熱膨張しようとする。このとき、長辺銅板２３は、その幅方向（すなわち、長辺方向（Ｙ方向））に拘束されていないため、自由に膨張することができる。しかし、短辺銅板２１は、長辺銅板２３で挟まれており、その幅方向（すなわち、短辺方向（Ｘ方向））を拘束されているため、自由な膨張ができない。このため、熱負荷が厳しい領域では、熱応力により銅板２１が降伏して変形する。かかる銅板２１の変形は、鋳型２０の高さ方向においてメニスカス位置からその下方２００ｍｍ辺りまでの領域において顕著に現れる。
When this
さらに、鋳造後、鋳型温度が低下すると、鋳型２０を構成する各銅板２１、２３は熱収縮する。高温で変形して降伏した銅板２１、２３は、その形状から収縮する。このため、図４下側に示すように、チャンファー２２の先端２４は長辺銅板２３の内面２３ａから離れ、大きさｄの隙間が生じる。隙間の大きさｄは、長辺銅板２３の内面２３ａからチャンファー２２の先端２４までの距離とする。鋳造を繰り返すにつれてチャンファー２２の先端２４の変形量は累積して大きくなるため、隙間の大きさｄは大きくなる。
Further, when the mold temperature is lowered after casting, the
そこで、本実施形態に係る鋳型１０は、図２及び図５に示すように、短辺銅板１１に設けられたチャンファー１２の先端を、短辺銅板１１の内面１１ａに略平行な平行部１２ａとする。この場合、チャンファー１２は、使用前では図５左側に示すように、短辺銅板２１の短辺方向両端部分に、真っ直ぐに鋳型の高さ方向（Ｚ方向）に沿って延設されている。そして、かかる短辺銅板１１を用いた鋳型１０により鋳造を開始すると、図５右側に示すように、チャンファー形状が直角三角形状である場合と同様、熱負荷が厳しい領域において、チャンファー１２は内部側に倒れ込むように変形する。しかし、その倒れ込み量は小さい。
Therefore, in the
図６を参照して、より詳細にチャンファー１２の変形を見る。使用前は、図６上側に示すように、短辺銅板１１の側面は長辺銅板１３の内面１３ａと接しており、チャンファー１２の平行部１２ａの側面側の端部は長辺銅板１３の内面１３ａに接している。一方、繰り返し鋳造に使用した後においては、図６下側に示すように、チャンファー１２の平行部１２ａは長辺銅板１３の内面１３ａから離れるものの、その隙間の大きさｄは、チャンファー形状が直角三角形状である場合よりも小さい。チャンファー１２の先端に平行部１２ａを設けることで、先端は鈍った形状となる。これにより、チャンファー１２の先端が鋳造中に受ける熱負荷に対して変形抵抗を有することになり、長辺銅板１３から離れる方向への変形が小さくなる。
Referring to FIG. 6, the deformation of the
ここで、チャンファー１２の平行部１２ａの長さｗは、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とするのが好ましい。過去の操業実績より、長辺銅板１３とチャンファー１２の先端との間の隙間の大きさｄが０．５ｍｍを超えると、溶鋼が当該隙間に入り込み、操業トラブルが発生する危険性が高まる。平行部１２ａの長さｗを０．５ｍｍ未満とすると、鋳型１０の定期交換寿命に到達する前に、鋳型１０の使用により生じる隙間の大きさｄが０．５ｍｍを超えてしまう。一方、平行部１２ａの長さｗを２．５ｍｍより大きくとすると、鋳型１０の定期交換寿命に到達する前に、鋳型１０の使用により生じる隙間の大きさｄが０．５ｍｍを超えないが、後続の工程において製造された鋼板に疵等の欠陥が生じる。したがって、チャンファー１２の平行部１２ａの長さｗは、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とするのが好ましい。
Here, the length w of the
以上のように、本実施形態に係る幅可変の鋳型１０では、短辺銅板１１の短辺方向両端部分に、少なくとも、短辺方向端部から中央に向かって延び、短辺方向に略平行な平行部１２ａを有するチャンファー１２を設ける。これにより、繰り返し鋳造に使用することで高い熱負荷を繰り返し受けてもチャンファー１２の先端の変形を抑制することができる。その結果、短辺銅板１１と長辺銅板１３との接触面に生じる隙間が小さくなり、当該隙間に溶鋼が入り込むことによる操業トラブルの発生を低減することができ、安定した操業を実現することができる。
As described above, in the
なお、図６に示したチャンファー１２の形状は、平行部１２ａと傾斜部１２ｂとの交差部は角が生じているが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、図７に示す鋳型１０Ａの短辺銅板１１Ａのように、平行部１２ａと傾斜部１２ｂとの交差部を、丸みを有する曲面部１２ｃとしてもよい。このように、チャンファー１２の形状は、厳密な台形状でなくともよい。この場合にも、チャンファー１２は、少なくとも、短辺方向端部から中央に向かって延び、短辺方向に略平行な平行部１２ａを有する。これにより、鋳型１０Ａのコーナー部が溶鋼の凝固の起点となりにくくすることができる。
In the shape of the
短辺銅板に形成するチャンファー形状を種々変化させた鋳型を複数台用意し、それぞれの鋳型を用いて、実際に鋳造を行った。鋳型の寸法は、いずれも、高さ９００ｍｍであり、長辺銅板の幅が２０００ｍｍ、短辺銅板の幅が２５０ｍｍであった。短辺銅板の短辺方向の両端には、チャンファーを設けた。比較例として、チャンファーの短辺方向長さが１０ｍｍ、長辺方向の長さが５ｍｍの直角三角形状のチャンファーを作成した。また、比較例のチャンファー形状を基準として、先端部である頂角部を削り、上辺長さ（すなわち、平行部の長さ）が異なる台形状の複数のチャンファーを形成した。各台形状のチャンファーの上辺長さは、下記表１のとおりである。 A plurality of molds having various chamfer shapes formed on the short-side copper plate were prepared, and actual casting was performed using each mold. The mold had a height of 900 mm, a long side copper plate width of 2000 mm, and a short side copper plate width of 250 mm. Chamfers were provided at both ends in the short side direction of the short side copper plate. As a comparative example, a right-angled triangular chamfer having a short-side length of 10 mm and a long-side length of 5 mm was prepared. In addition, with the chamfer shape of the comparative example as a reference, the apex angle portion, which is the tip portion, was shaved to form a plurality of trapezoidal chamfers having different upper side lengths (that is, parallel portion lengths). The length of the upper side of each trapezoidal chamfer is shown in Table 1 below.
これらのチャンファーを有する短辺銅板を用いて構成された鋳型を用いて、幅可変を行い、８５０ｍｍ〜１６４０ｍｍの種々の板幅の鋳片を製造した。１チャージ当たりの溶鋼量は約３００ｔｏｎであり、鋳造速度は１．２ｍ／分〜２．２ｍ／分であった。鋳造チャージ数の増加に伴い、チャンファーの形状は変化するが、使用中の鋳型のチャンファーの形状を測定するのは困難である。このため、チャンファーの先端の空間内部への倒れ込みによって短辺銅板の側面と長辺銅板の内面との間に発生する隙間（以下、「コーナーギャップ」とする。）の変化を調べた。コーナーギャップの測定は、キャスト間や定期修繕等の鋳造を行っていないときに適宜実施した。鋳造後の鋳型では銅板の内面に汚れが付着しているため、銅板の内面、特に内側のコーナー部を高圧水で洗浄した後、隙間ゲージを用いてコーナーギャップを測定した。 The width was varied by using a mold configured by using a short-sided copper plate having these chamfers, and slabs having various plate widths of 850 mm to 1640 mm were manufactured. The amount of molten steel per charge was about 300 ton, and the casting speed was 1.2 m / min to 2.2 m / min. Although the shape of the chamfer changes as the number of casting charges increases, it is difficult to measure the shape of the chamfer of the mold in use. Therefore, the change in the gap (hereinafter referred to as "corner gap") generated between the side surface of the short-side copper plate and the inner surface of the long-side copper plate due to the tip of the chamfer falling into the space was examined. The corner gap was appropriately measured between castings and when casting such as regular repairs was not performed. Since dirt is attached to the inner surface of the copper plate in the cast mold, after cleaning the inner surface of the copper plate, especially the inner corner portion with high-pressure water, the corner gap was measured using a gap gauge.
なお、チャンファーを設けていない矩形鋳型の場合、定期交換寿命は１５００チャージ〜１８００チャージに設定されている。寿命原因は鋳型下端部の摩耗あるいは腐食によるものがほとんどであり、通常、コーナーギャップが大きくなることにより寿命に到達することはない。 In the case of a rectangular mold without a chamfer, the regular replacement life is set to 1500 charges to 1800 charges. Most of the life is due to wear or corrosion of the lower end of the mold, and usually the life is not reached due to the large corner gap.
ケース１（比較例）で使用したチャンファーは、直角三角形状のチャンファーであり、３２５チャージ鋳造した後にコーナーギャップが０．５ｍｍを超えた。使用中の鋳型のコーナーギャップの大きさが０．５ｍｍを超えた以降は、鋳型の使用を中止した。 The chamfer used in Case 1 (Comparative Example) was a right-angled triangular chamfer, and the corner gap thereof exceeded 0.5 mm after 325 charge casting. After the size of the corner gap of the mold in use exceeded 0.5 mm, the use of the mold was stopped.
ケース２〜１０（実施例１〜９）で使用したチャンファーは、本発明のチャンファーの形状を有するものである。 The chamfers used in Cases 2 to 10 (Examples 1 to 9) have the shape of the chamfer of the present invention.
ケース２（実施例１）は、上辺長さが０．２５ｍｍの台形状のチャンファーの場合であり、６９４チャージ鋳造した後にコーナーギャップが０．５ｍｍを超えた。この場合にも、使用中の鋳型のコーナーギャップの大きさが０．５ｍｍを超えた以降は、鋳型の使用を中止したが、比較例と比べて２倍以上寿命を延ばすことができた。 Case 2 (Example 1) is a trapezoidal chamfer having an upper side length of 0.25 mm, and the corner gap exceeded 0.5 mm after 694 charge casting. Also in this case, the use of the mold was stopped after the size of the corner gap of the mold in use exceeded 0.5 mm, but the life could be extended more than twice as compared with the comparative example.
ケース３〜８（実施例２〜７）は、鋳型の定期交換寿命に到達しても、コーナーギャップが０．５ｍｍを超えることはなかった。 In Cases 3 to 8 (Examples 2 to 7), the corner gap did not exceed 0.5 mm even after reaching the regular replacement life of the mold.
ケース９（実施例８）及びケース１０（実施例９）で使用したチャンファーは、上辺長さが２．５ｍｍ以上であった。いずれの場合にも、鋳型の定期交換寿命に到達しても、コーナーギャップが０．５ｍｍを超えることはなかった。しかし、どちらも鋳型以外の問題が発生した。具体的には、製造されたスラブが次工程の熱間圧延で熱延コイルに加工された際、製造したコイルの全長にわたり、板幅端部に疵（コイルエッジ疵）が発生した。これは、鋳型の短辺銅板に設けられた台形状のチャンファーの上辺長さが大きすぎで、当該台形状がスラブの板幅端部に転写されたためと考えられる。台形状が転写されたスラブを熱延することによって板幅端部に疵が発生した。これらのケースについては、熱延工程での疵発生が発覚した時点で使用中止とした。 The chamfers used in Case 9 (Example 8) and Case 10 (Example 9) had an upper side length of 2.5 mm or more. In either case, the corner gap did not exceed 0.5 mm even when the mold had reached the regular replacement life. However, both have problems other than the mold. Specifically, when the manufactured slab was processed into a hot-rolled coil by hot rolling in the next step, a flaw (coil edge flaw) was generated at the plate width end portion over the entire length of the manufactured coil. It is considered that this is because the length of the upper side of the trapezoidal chamfer provided on the copper plate on the short side of the mold was too large and the trapezoidal shape was transferred to the plate width end of the slab. When the slab on which the trapezoidal shape was transferred was hot-rolled, a flaw was generated at the edge of the plate width. In these cases, use was discontinued when the occurrence of flaws in the hot rolling process was discovered.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
１０、１０Ａ 鋳型
１１、１１Ａ 短辺銅板
１１ａ 短辺銅板の内面
１２ チャンファー
１２ａ 平行部
１２ｂ 傾斜部
１２ｃ 曲面部
１３ 長辺銅板
１３ａ 長辺銅板の内面
10,
Claims (4)
一対の長辺銅板と、
前記一対の長辺銅板によって挟み込み、前記長辺銅板の長辺方向に沿って移動可能な一対の短辺銅板と、
を備え、
前記一対の長辺銅板の内面と前記一対の短辺銅板の内面とにより、溶鋼が供給される矩形空間が形成され、
前記短辺銅板は、前記内面の短辺方向両端部分に、鋳型の高さ方向に沿って延設された突出部を有し、
前記突出部は、前記高さ方向からの平面視において、少なくとも、前記短辺方向端部から中央に向かって延び、かつ、前記短辺方向に略平行な平行部を有する、連続鋳造用鋳型。 A continuous casting mold used in a continuous casting facility for continuously casting steel,
A pair of long side copper plates,
Sandwiched by the pair of long-side copper plates, a pair of short-side copper plates movable along the long-side direction of the long-side copper plate,
Equipped with
By the inner surface of the pair of long side copper plates and the inner surface of the pair of short side copper plates, a rectangular space into which molten steel is supplied is formed,
The short-side copper plate has, on both end portions in the short-side direction of the inner surface, protrusions extending along the height direction of the mold,
The continuous casting mold, wherein the projecting portion has at least a parallel portion that extends from the end portion in the short side direction toward the center and is substantially parallel to the short side direction in a plan view from the height direction.
A continuous casting method for steel, wherein molten steel is supplied to the continuous casting mold according to any one of claims 1 to 3 to produce a slab.
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