JP3955228B2

JP3955228B2 - Curved mold for continuous casting of steel

Info

Publication number: JP3955228B2
Application number: JP2002114882A
Authority: JP
Inventors: 浩志川口; 文樹浅野
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003311378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湾曲チューブモールドを有する鋼の連続鋳造用湾曲鋳型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、曲げ型（円弧湾曲型）ビレット連鋳機である全円弧・剛体ダミーバー型のビレット連鋳機は、低設備費で簡略化した連鋳機を目指して開発・実用化されたもので、ビレットのような小断面寸法の鋳片ではバルジングが生じ難いため、二次冷却帯域におけるガイドロールが殆ど不要である等の特徴を有している。曲げ型ビレット連鋳機の連続鋳造用湾曲鋳型（以下、単に湾曲鋳型という）は、基本的には、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドを囲繞する態様で配されてこれを冷却水にて冷却するためのウォータージャケットと、このウォータージャケット下端部に取り付けられた１〜複数段のフットロール（フートロール）と、このフットロール部分の鋳片を水噴霧冷却するための複数段のフットスプレーノズル（フートスプレーノズル）とにより構成されている。そして、この湾曲鋳型についても、鋳型構造の簡略化のためフットロール段数は減少する方向にあり、最近の全円弧・剛体ダミーバー型のビレット連鋳機では、さらに鋳型の簡略化が進行し、フットロールのない湾曲鋳型も実用化されている。なお、一般に、曲げ型ビレット連鋳機では、ピンチロールからなる鋳片引抜き装置を、湾曲鋳型からの鋳片が円弧部から水平部に移る位置である矯正点に配置してある。鋳片引抜き装置を構造上環境の悪い連鋳機円弧部に配置すると、連鋳機構造が複雑となって設備費のアップを招き、また、メンテナンスが複雑になり、さらに、万一のブレークアウト時に鋳片引抜き装置が損傷する恐れがあるためである。
【０００３】
このような曲げ型ビレット連鋳機においては、湾曲チューブモールド内では、他の３つの内壁面Ａ，Ｂ，Ｄに比べて、内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に強い当たり（大きな接触圧力）が生じ、これに起因する凝固シェルの不均一冷却（片冷え）によって鋳片割れが発生するなどの問題があった。以下、このことについて説明する。
【０００４】
図２１は、湾曲鋳型を有する曲げ型ビレット連鋳機における片冷え発生のメカニズムを説明するための模式的説明図である。図２２は、図２１における湾曲チューブモールドを示す説明図であって、その（ａ）は横断面図、その（ｂ）は正面図である。図２１において、１５１は湾曲チューブモールド、１５２はフットロール、１５３は水スプレーを行うフットスプレーノズルをそれぞれ示している。また、１６１は鋳片引抜き装置（ピンチロール）、１６２は水噴霧を行うノズル群からなる二次冷却帯をそれぞれ示している。
【０００５】
まず、図２１（ａ）に示す「状態イ」について説明する。曲げ型ビレット連鋳機では、鋳片引抜き装置１６１より上流側に位置する二次冷却帯域１６２にガイドロールが殆どないことから、鋳片引抜き装置１６１より上流側部分の鋳片には、鋳片引抜き装置１６１による引抜きにより、水平方向成分の引張り力が作用する。そのため、湾曲チューブモールド１５１内では、他の３つの内壁面Ａ，Ｂ，Ｄに比べて、内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に強い当たりが生じる。また、曲げ型ビレット連鋳機における水噴霧を行うノズルが下向きとなる円弧部内方側（アール内側）の方が、水噴霧を行うノズルが上向きとなる円弧部外方側（アール外側）に比べてフットスプレーノズル１５３と二次冷却帯１６２によるスプレー冷却の効率が高く、内方側に鋳片が曲がろうとする力が発生する。この力と鋳片自重とが釣り合う方向に作用し、結果として、湾曲チューブモールド１５１の内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に強い当たりが生じる。
【０００６】
次に、図２１（ｂ）に示す「状態ロ」について説明する。湾曲チューブモールド１５１の内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に強い当たりが生じる結果、湾曲チューブモールド１５１の内方側湾曲内壁面Ｃでの凝固シェルの抜熱が他の３つの内壁面Ａ，Ｂ，Ｄに比べて大きくなる。また、フットスプレーノズル１５３において凝固シェルのコーナー部が強冷される。これらのことから、外方側湾曲面の側に比べて内方側湾曲面の側の鋳片（凝固シェル）部分が片冷えし、より熱収縮して、鋳片引抜き装置１６１より上流側の鋳片円弧部分の半径が小さくなろうとする。
【０００７】
次に、図２１（ｃ）に示す「状態ハ」について説明する。鋳片引抜き装置１６１より上流側の鋳片円弧部分の半径が小さくなろうとする結果、湾曲チューブモールド１５１内では内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間の当たりがさらに強くなる。そして、以後は、前記の状態ロと状態ハとが繰り返される悪循環に陥ることになる。
【０００８】
このように、湾曲チューブモールド１５１の内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に強い当たりが生じ、この強い当たりが増大した状態で引抜きがなされることで鋳片表面に大きな引張りが生じて鋳片表面に横割れが発生するという問題があった。また、湾曲チューブモールド１５１の摩耗が速められてチューブモールド寿命が大幅に短くなる。特に、湾曲チューブモールド１５１内のコーナー部の摩耗や、摺り疵の発生が著しかった。
【０００９】
ところで、チューブモールドと凝固シェル間に生じる隙間（エアギャツプ）をできるだけ小さくして凝固シェルを均一生成させるべく、鋳込み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（パラボリックテーパーを含む）のチューブモールドが知られている。この多段テーパーのチューブモールドでは、単一テーパーのものに比べてチューブモールドと凝固シェル間に生じる摩擦力が大きくなるという欠点がある。摩擦力が大きいと、鋳片自重による引抜き力が期待できなくなる。このため、多段テーパーを採用した湾曲チューブモールド１５１の場合には、鋳片引抜き装置１６１による水平方向成分の引張り力が強く作用して、湾曲チューブモールド１５１の内方側湾曲内壁面Ｃと凝固シェル間に生じる当たりもより強いものとなる。このため、鋳片割れが発生し易く、また、チューブモールド寿命がより短いものであった。
【００１０】
本発明はこのような事情のもとになされたものであり、本発明の目的は、曲げ型連続鋳造機に備えられる鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、湾曲チューブモールドにおける他の３つの内壁面に比べて内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して、前記強い当たりの増大を回避でき、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールドの長寿命化を図ることができるようにした鋼の連続鋳造用湾曲鋳型を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
【００１２】
請求項１の発明は、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲内壁面に凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を有するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、前記請求項１記載の鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記湾曲チューブモールドの前記凹部が、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端部分にわたる内方側湾曲内壁面に、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けてなるものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、前記請求項１記載の鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記湾曲チューブモールドの前記凹部が、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端部分にわたる内方側湾曲内壁面のコーナー部分に、縦溝、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けてなるものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲内壁面に緩冷却機能を持つ皮膜を有するものであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲外壁面を除く他の３つの外壁面に外壁表面積を増加させる凹部もしくは凸部を有するものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、前記フットスプレーノズルは、凝固シェルの内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするものであることを特徴とする。
【００１９】
本発明による連続鋳造用湾曲鋳型において、内方側湾曲内壁面に凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を設けた湾曲チューブモールドを備えているものでは、湾曲チューブモールドの内方側湾曲内壁面の抜熱量を他の３つの内壁面に比べて低下させている。これにより、内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができる。
【００２０】
この場合、前記凹部は、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端部分にわたる内方側湾曲内壁面に、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けることにより、実現することができる。また、前記凹部は、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端にわたる内方側湾曲内壁面のコーナー部分に、縦溝、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けることにより、実現することができる。
【００２１】
また、本発明による連続鋳造用湾曲鋳型において、内方側湾曲内壁面に緩冷却機能を持つめっき皮膜を設けた湾曲チューブモールドを備えているものでは、湾曲チューブモールドの内方側湾曲内壁面の抜熱量を他の３つの内壁面に比べて低下させている。これにより、内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができる。前記緩冷却機能を有する皮膜としては、湾曲チューブモールドの材質である銅もしくは銅合金よりも伝熱抵抗の大きいニッケルめっき皮膜などが挙げられる。
【００２３】
また、本発明による連続鋳造用湾曲鋳型において、内方側湾曲外壁面を除く他の３つの外壁面に外壁表面積を増加させて冷却能力を高める凹部もしくは凸部を設けた湾曲チューブモールドを備えているものでは、内方側湾曲内壁面を除く他の３面の抜熱量を増大させている。これにより、内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができる。
【００２４】
また、本発明による連続鋳造用湾曲鋳型において、凝固シェルの内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするフットスプレーノズルを備えているものでは、湾曲チューブモールド直下にて凝固シェルの内方側湾曲面が緩冷却になっている。これにより、湾曲チューブモールドの内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができる。
【００２５】
また、本発明による連続鋳造用湾曲鋳型において、（ａ）内方側湾曲内壁面に設けられ、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部、（ｂ）内方側湾曲内壁面に設けられ、緩冷却機能を有する皮膜、（ｃ）内方側湾曲外壁面を除く他の３つの外壁面に設けられ、表面積を増加させる凹部もしくは凸部、のうちの少なくとも１つを有する湾曲チューブモールドと、鋳片の内方側湾曲面に対する冷却を鋳片の他の３つの面よりも緩冷却にするフットスプレーノズルとを備えているものでは、より確実に、内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを緩和して前記強い当たりが増大することを回避でき、これにより、鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールドの長寿命化を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図２は図１における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【００２８】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型１０は、図１に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド１４と、この湾曲チューブモールド１４の直下に配された３段のフットスプレーノズル１１〜１３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル１１〜１３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド１４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド１４は、その内壁面１４ａ，１４ｃ及び１４ｂ，１４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００２９】
湾曲チューブモールド１４は、外方側湾曲内壁面１４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面１４ｃ、また、内壁面１４ｂとこれに対向する内壁面１４ｄを有している。この湾曲チューブモールド１４は、図２に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約１００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面１４ｃに丸形のディンプル１５を略同一配置密度で多数個設けてある。各ディンプル１５の直径、深さは同一である。この多数個のディンプル１５は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。ディンプル１５の寸法、配置密度などを変化させることにより、凹部面積率を適宜設定することが可能である。
【００３０】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型１０は、内方側湾曲内壁面１４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として多数個のディンプル１５を設けた湾曲チューブモールド１４を備えることにより、湾曲チューブモールド１４の内方側湾曲内壁面１４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面１４ａ，１４ｂ，１４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型１０によれば、内方側湾曲内壁面１４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド１４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド１４の長寿命化を図ることができる。
【００３１】
なお、ディンプル１５は、本実施形態では内方側湾曲内壁面１４ｃの所定領域に略同一配置密度で設けるようにしたが、鋳込み方向に進むに従ってその数を増やして配置密度を高めるようにしてもよい。これにより、湾曲チューブモールド１４内下部での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えをより効果的に緩和することが可能となる。
【００３２】
図３は本発明の第２実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図４は図３における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。ここで、前記第１実施形態との相違点は、湾曲チューブモールド２４の内方側湾曲内壁面２４ｃに多数個のディンプルに代えて多数個の横溝２５を設けた点にある。
【００３３】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型２０は、図３に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド２４と、この湾曲チューブモールド２４の直下に配された３段のフットスプレーノズル２１〜２３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル２１〜２３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド２４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド２４は、その内壁面２４ａ，２４ｃ及び２４ｂ，２４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００３４】
湾曲チューブモールド２４は、外方側湾曲内壁面２４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面２４ｃ、また、内壁面２４ｂとこれに対向する内壁面２４ｄを有している。この湾曲チューブモールド２４は、図４に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約１００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面２４ｃに多数個の横溝２５を鋳込み方向に等ピッチで設けてある。この多数個の横溝２５は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。本実施形態では各横溝２５は矩形空断面を形成している。また、各横溝２５の幅、長さ及び深さは同一である。横溝２５の寸法、配置密度などを変化させることにより、凹部面積率を適宜設定することが可能である。
【００３５】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型２０は、内方側湾曲内壁面２４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として多数個の横溝２５を設けた湾曲チューブモールド２４を備えることにより、湾曲チューブモールド２４の内方側湾曲内壁面２４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面２４ａ，２４ｂ，２４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型２０によれば、内方側湾曲内壁面２４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド２４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド２４の長寿命化を図ることができる。
【００３６】
図５は本発明の第３実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図６は図５における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【００３７】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型３０は、図５に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド３４と、この湾曲チューブモールド３４の直下に配された３段のフットスプレーノズル３１〜３３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル３１〜３３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド３４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド３４は、その内壁面３４ａ，３４ｃ及び３４ｂ，３４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００３８】
湾曲チューブモールド３４は、外方側湾曲内壁面３４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面３４ｃ、また、内壁面３４ｂとこれに対向する内壁面３４ｄを有している。この湾曲チューブモールド３４は、図６に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約３００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面３４ｃの両側のコーナー寄り部分に多数個の横溝３５を鋳込み方向に等ピッチで、かつ、鋳込み方向に進むに従って溝長さが長くなるように設けてある。この多数個の横溝３５は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。このように、本実施形態では、内方側湾曲内壁面３４ｃと凝固シェル間の当たりが特に強い部位である内方側湾曲内壁面３４ｃの両側のコーナー寄り部分に凹部を形成している。なお、横溝３５の寸法、配置密度などを変化させることにより、凹部面積率を適宜設定することが可能である。
【００３９】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型３０は、内方側湾曲内壁面３４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として多数個の横溝３５を設けた湾曲チューブモールド３４を備えることにより、湾曲チューブモールド３４の内方側湾曲内壁面３４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面３４ａ，３４ｂ，３４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型３０によれば、内方側湾曲内壁面３４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド３４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド３４の長寿命化を図ることができる。
【００４０】
図７は本発明の第４実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図８は図７における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図、図９は同湾曲チューブモールドの縦溝を示す横断面図である。
【００４１】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型４０は、図７に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド４４と、この湾曲チューブモールド４４の直下に配された３段のフットスプレーノズル４１〜４３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル４１〜４３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド４４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド４４は、その内壁面４４ａ，４４ｃ及び４４ｂ，４４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００４２】
湾曲チューブモールド４４は、外方側湾曲内壁面４４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面４４ｃ、また、内壁面４４ｂとこれに対向する内壁面４４ｄを有している。この湾曲チューブモールド４４は、図８及び図９に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約４００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面４４ｃの両側のコーナー近傍部に鋳込み方向に延びる縦溝４５をそれぞれ設けてある。縦溝４５の溝深さは、０．０５〜１ｍｍ程度である。この２つの縦溝４５は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。このように、本実施形態では、内方側湾曲内壁面４４ｃと凝固シェル間の当たりが特に強い部位である内方側湾曲内壁面４４ｃの両側のコーナー部分に凹部を形成している。なお、２つの縦溝４５の寸法を変化させることにより、凹部面積率を適宜設定することが可能である。
【００４３】
図１０は本発明の第４実施形態に係る湾曲チューブモールドに設けられた別の縦溝を説明するためのチューブ内壁面展開図、図１１は図１０における縦溝を示す横断面図である。
【００４４】
湾曲チューブモールド４４は、図１０及び図１１に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約４００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面４４ｃの両側のコーナー部、及び内壁面４４ｃ側のコーナー近傍部に鋳込み方向に延びる縦溝４５’をそれぞれ設けてある。この２つの縦溝４５’は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。このように、本実施形態では、内方側湾曲内壁面４４ｃと凝固シェル間の当たりが特に強い部位である内方側湾曲内壁面４４ｃの両側のコーナー部分に凹部を形成している。
【００４５】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型４０は、内方側湾曲内壁面４４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として縦溝４５又は４５’を設けた湾曲チューブモールド４４を備えることにより、湾曲チューブモールド４４の内方側湾曲内壁面４４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面４４ａ，４４ｂ，４４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型４０によれば、内方側湾曲内壁面４４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド４４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド４４の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
図１２は本発明の第５実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図１３は図１２における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。ここで、前記第４実施形態との相違点は、湾曲チューブモールド５４の内方側湾曲内壁面５４ｃに縦溝４５又は４５’に代えて多数個のディンプル５５を設けた点にある。
【００４７】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型５０は、図１２に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド５４と、この湾曲チューブモールド５４の直下に配された３段のフットスプレーノズル５１〜５３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル５１〜５３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド５４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド５４は、その内壁面５４ａ，５４ｃ及び５４ｂ，５４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００４８】
湾曲チューブモールド５４は、外方側湾曲内壁面５４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面５４ｃ、また、内壁面５４ｂとこれに対向する内壁面５４ｄを有している。この湾曲チューブモールド５４は、図１４に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約４００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲内壁面４４ｃの両側のコーナー部、及びコーナー部両側の近傍部に丸形のディンプル５５を略同一配置密度で多数個設けてある。各ディンプル５５の直径、深さは同一である。この多数個のディンプル５５は、凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を構成している。このように、本実施形態では、内方側湾曲内壁面５４ｃと凝固シェル間の当たりが特に強い部位である内方側湾曲内壁面５４ｃの両側のコーナー部分に凹部を形成している。
【００４９】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型５０は、内方側湾曲内壁面４４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として多数個のディンプル５５を設けた湾曲チューブモールド５４を備えることにより、湾曲チューブモールド５４の内方側湾曲内壁面５４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面５４ａ，５４ｂ，５４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型５０によれば、内方側湾曲内壁面５４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド５４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド５４の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
図１４は本発明の第６実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図１５は図１４における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【００５１】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型６０は、図１４に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド６４と、この湾曲チューブモールド６４の直下に配された３段のフットスプレーノズル６１〜６３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル６１〜６３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド６４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド６４は、その内壁面６４ａ，６４ｃ及び６４ｂ，６４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００５２】
湾曲チューブモールド６４は、外方側湾曲内壁面６４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面６４ｃ、また、内壁面６４ｂとこれに対向する内壁面６４ｄを有している。この湾曲チューブモールド６４は、図１５に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約３００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端にわたる領域において、内方側湾曲内壁面６４ｃに、銅もしくは銅合金よりも伝熱抵抗の大きいニッケルめっき皮膜６５を設けてある。
【００５３】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型６０は、内方側湾曲内壁面４４ｃにニッケルめっき皮膜６５を設けた湾曲チューブモールド６４を備えることにより、湾曲チューブモールド６４の内方側湾曲内壁面６４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面６４ａ，６４ｂ，６４ｄに比べて低下させている。よって、この湾曲鋳型６０によれば、内方側湾曲内壁面６４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド６４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド６４の長寿命化を図ることができる。
【００５８】
図１６は本発明の第７実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図１７は図１６における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ外壁面展開図である。
【００５９】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型８０は、図１６に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド８４と、この湾曲チューブモールド８４の直下に配された３段のフットスプレーノズル８１〜８３とを備えている。第１段〜第３段のフットスプレーノズル８１〜８３それぞれは、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。これら８個のノズルへの供給水量は同一に設定されている。湾曲チューブモールド８４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド８４は、その内壁面８４ａ，８４ｃ及び８４ｂ，８４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００６０】
湾曲チューブモールド８４は、図１７に示すように、定常操業状態の湾曲チューブモールド内湯面レベルより約３００ｍｍ下方位置から該チューブモールド出口端部分にわたる領域において、内方側湾曲外壁面８４ｃ’を除く他の３つの外壁面、すなわち外方側湾曲外壁面８４ａ’、外壁面８４ｂ’及び外壁面８４ｄ’に、外壁表面積を増加させて冷却能力を高めるための凹部として多数個の横溝８５を鋳込み方向に等ピッチで設けてある。本実施形態では各横溝８５は三角形空断面を形成している。また、各横溝８５の幅、長さ及び深さは同一である。
【００６１】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型８０は、内方側湾曲外壁面８４ｃ’を除く他の３つの外壁面８４ａ’，８４ｂ’，８４ｄ’に外壁表面積を増加させて冷却能力を高める多数個の横溝８５を設けた湾曲チューブモールド８４を備えることにより、内方側湾曲内壁面８４ｃを除く他の３面８４ａ，８４ｂ，８４ｄの抜熱量を増大させている。よって、この湾曲鋳型８０によれば、内方側湾曲内壁面８４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド８４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド８４の長寿命化を図ることができる。なお、前記横溝８５に代えて多数個のディンプルを設けるようにしてもよい。また、外壁表面積を増加させて冷却能力を高めるための凸部として多数個の凸条体を設けるようにしてもよい。
【００６２】
図１８は本発明の第８実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図、図１９は図１８におけるフットスプレーノズルの構成説明図である。
【００６３】
本実施形態の連続鋳造用湾曲鋳型９０は、図１８に示すように、その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット（図示省略）内に組み込まれ、溶鋼が注入される銅もしくは銅合金よりなる湾曲チューブモールド９４と、この湾曲チューブモールド９４の直下に配され、凝固シェル（鋳片）の内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするための３段からなるフットスプレーノズル９１〜９３とを備えている。湾曲チューブモールド９４の横断面形状は四角形であり、４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した形状である。また、湾曲チューブモールド９４は、外方側湾曲内壁面９４ａとこれに対向する内方側湾曲内壁面９４ｃ、また、内壁面９４ｂとこれに対向する内壁面９４ｄを有し、その内壁面９４ａ，９４ｃ及び９４ｂ，９４ｄをチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小する直線状テーパーとしてある。
【００６４】
フットスプレーノズル９１〜９３について説明すると、第１段フットスプレーノズル９１は、図１９に示すように、凝固シェル（鋳片）の４面それぞれと４つのコーナー部それぞれとに水噴霧を行う合計８個のノズルを有している。すなわち、９１ａは凝固シェルの外方側湾曲面ａに水噴霧を行うノズル、９１ｂは凝固シェルの外面ｂに水噴霧を行うノズル、９１ｃは凝固シェルの内方側湾曲面ｃに水噴霧を行うノズル、９１ｄは凝固シェルの外面ｄに水噴霧を行うノズルである。また、９１ａｂ、９１ｂｃ、９１ｃｄ及び９１ｄａは、凝固シェルの各コーナー部に水噴霧を行うノズルである。第２段フットスプレーノズル９２は、第１段フットスプレーノズル９１と同一のノズル配置構成であって、凝固シェル４面に水噴霧を行う４個のノズル９２ａ〜９２ｄと、凝固シェルの各コーナー部に水噴霧を行う４個のノズル９２ａｂ，９２ｂｃ，９２ｃｄ，９２ｄａとを有している。同様に、第３段フットスプレーノズル９３は、凝固シェル４面に水噴霧を行う４個のノズル９３ａ〜９３ｄと、凝固シェルの各コーナー部に水噴霧を行う４個のノズル９３ａｂ，９３ｂｃ，９３ｃｄ，９３ｄａとを有している。
【００６５】
そして、第１段フットスプレーノズル９１は、その供給水量がノズル９１ａ，９１ｂ，９１ｄ，９１ａｂ，９１ｄａよりもノズル９１ｃ，９１ｂｃ，９１ｃｄが少なくなるように設定されている。第２段フットスプレーノズル９２及び第３段フットスプレーノズル９３についても同様である。
【００６６】
このように、この連続鋳造用湾曲鋳型９０は、凝固シェルの内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするフットスプレーノズル９１〜９３を備えることにより、湾曲チューブモールド直下にて凝固シェルの内方側湾曲面が緩冷却になっている。よって、この湾曲鋳型９０によれば、内方側湾曲内壁面９４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド９４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避することができ、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド９４の長寿命化を図ることができる。
【００６７】
なお、凝固シェル（鋳片）の内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするフットスプレーノズル９１〜９３としては、種々の構成を採用することができる。例えば、フットスプレーノズル９１〜９３それぞれが、凝固シェル４面に水噴霧を行う４個のノズルと、内方側湾曲面の側とは反対側のコーナー部に水噴霧を行う２個のノズルとを有し、各ノズルの供給水量を同一に設定するように構成したものであってもよい。
【００６８】
図２０は本発明の第９実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【００６９】
この連続鋳造用湾曲鋳型１００は、前記第４実施形態における湾曲チューブモールド４４と、前記第８実施形態におけるフットスプレーノズル９１〜９３とを備えたものである。すなわち、この連続鋳造用湾曲鋳型１００は、内方側湾曲内壁面４４ｃに凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部として縦溝４５又は４５’（図８と図１０参照）を設けた湾曲チューブモールド４４を備えることにより、湾曲チューブモールド４４の内方側湾曲内壁面４４ｃの抜熱量を他の３つの内壁面４４ａ，４４ｂ，４４ｄに比べて低下させている。また、この連続鋳造用湾曲鋳型１００は、凝固シェルの内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするフットスプレーノズル９１〜９３を備えることにより、湾曲チューブモールド直下にて凝固シェルの内方側湾曲面が緩冷却になっている。よって、この連続鋳造用湾曲鋳型１００によれば、より確実に、内方側湾曲内壁面４４ｃと凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド４４内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して前記強い当たりが増大することを回避でき、これにより、鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールド４４の長寿命化を図ることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による鋼の連続鋳造用湾曲鋳型によれば、湾曲チューブモールドにおける他の３つの内壁面に比べて内方側湾曲内壁面と凝固シェル間に生じる強い当たりに起因する湾曲チューブモールド内での凝固シェル内方側湾曲面の片冷えを大幅緩和して、前記強い当たりの増大を回避でき、これによって鋳片割れを防止できるとともに、従来に比べて湾曲チューブモールドの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図２】図１における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図３】本発明の第２実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図４】図３における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図５】本発明の第３実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図６】図５における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図７】本発明の第４実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図８】図７における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図９】同湾曲チューブモールドの縦溝を示す横断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る湾曲チューブモールドに設けられた別の縦溝を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図１１】図１０における縦溝を示す横断面図である。
【図１２】図１２は本発明の第５実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図１３】図１２における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図１４】本発明の第６実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図１５】図１４における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ内壁面展開図である。
【図１６】本発明の第７実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図１７】図１６における湾曲チューブモールドの構成を説明するためのチューブ外壁面展開図である。
【図１８】本発明の第８実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図１９】図１８におけるフットスプレーノズルの構成説明図である。
【図２０】本発明の第９実施形態による連続鋳造用湾曲鋳型を概略的に示す正面図である。
【図２１】湾曲鋳型を有する曲げ型ビレット連鋳機における片冷え発生のメスニズムを説明するための模式的説明図である。
【図２２】図２１における湾曲チューブモールドを示す説明図である。
【符号の説明】
１０…連続鋳造用湾曲鋳型１１〜１３…フットスプレーノズル１４…湾曲チューブモールド１４ａ…外方側湾曲内壁面１４ｂ，１４ｄ…内壁面１４ｃ…内方側湾曲内壁面１５…ディンプル２０…連続鋳造用湾曲鋳型２１〜２３…フットスプレーノズル２４…湾曲チューブモールド２４ａ…外方側湾曲内壁面２４ｂ，２４ｄ…内壁面
２４ｃ…内方側湾曲内壁面２５…横溝３０…連続鋳造用湾曲鋳型３１〜３３…フットスプレーノズル３４…湾曲チューブモールド３４ａ…外方側湾曲内壁面３４ｂ，３４ｄ…内壁面３４ｃ…内方側湾曲内壁面３５…横溝４０…連続鋳造用湾曲鋳型
４１〜４３…フットスプレーノズル４４…湾曲チューブモールド４４ａ…外方側湾曲内壁面４４ｂ，４４ｄ…内壁面４４ｃ…内方側湾曲内壁面４５，４５’…縦溝
５０…連続鋳造用湾曲鋳型５１〜５３…フットスプレーノズル５４…湾曲チューブモールド５４ａ…外方側湾曲内壁面５４ｂ，５４ｄ…内壁面５４ｃ…内方側湾曲内壁面５５…ディンプル６０…連続鋳造用湾曲鋳型６１〜６３…フットスプレーノズル６４…湾曲チューブモールド６４ａ…外方側湾曲内壁面６４ｂ，６４ｄ…内壁面
６４ｃ…内方側湾曲内壁面６５…ニッケルめっき皮膜８０…連続鋳造用湾曲鋳型８１〜８３…フットスプレーノズル８４…湾曲チューブモールド８４ａ…外方側湾曲内壁面８４ｂ，８４ｄ…内壁面８４ｃ…内方側湾曲内壁面８４ａ’…外方側湾曲外壁面８４ｂ’，８４ｄ’…外壁面８４ｃ’…内方側湾曲外壁面８５…横溝９０…連続鋳造用湾曲鋳型９１…第１段フットスプレーノズル９１ａ〜９１ｄ，９１ａｂ，９１ｂｃ，９１ｃｄ，９１ｄａ…ノズル９２…第２段フットスプレーノズル９２ａ〜９２ｄ，９２ａｂ，９２ｂｃ，９２ｃｄ，９２ｄａ…ノズル９３…第３段フットスプレーノズル９３ａ〜９３ｄ，９３ａｂ，９３ｂｃ，９３ｃｄ，９３ｄａ…ノズル９４…湾曲チューブモールド９４ａ…外方側湾曲内壁面９４ｂ，９４ｄ…内壁面９４ｃ…内方側湾曲内壁面１００…連続鋳造用湾曲鋳型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a curved mold for continuous casting of steel having a curved tube mold.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
As is well known, the all-arc / rigid dummy bar type billet continuous caster, which is a bending type (arc curved type) billet continuous caster, was developed and put into practical use with the aim of simplifying the continuous caster at low equipment costs. However, a slab having a small cross-sectional dimension such as a billet is unlikely to cause bulging, and thus has a feature that a guide roll in the secondary cooling zone is almost unnecessary. A curved mold for continuous casting (hereinafter simply referred to as a curved mold) of a bending billet continuous casting machine basically surrounds a curved tube mold made of copper or a copper alloy into which molten steel is injected, and the curved tube mold. A water jacket for cooling with cooling water that is arranged in a mode, one to a plurality of foot rolls (foot rolls) attached to the lower end of the water jacket, and a slab of the foot roll portion are sprayed with water It comprises a plurality of stages of foot spray nozzles (foot spray nozzles) for cooling. This curved mold is also in the direction of decreasing the number of foot roll steps for simplification of the mold structure. In recent all-arc / rigid dummy bar billet continuous casting machines, the mold has been further simplified, Curved molds without rolls have also been put into practical use. Generally, in a bending die billet continuous casting machine, a slab drawing device made of a pinch roll is arranged at a correction point where the slab from a curved mold moves from an arc portion to a horizontal portion. If the slab drawing device is placed in the arc section of a continuous caster where the environment is poor, the structure of the continuous caster will be complicated, resulting in an increase in equipment costs, and maintenance will be complicated. This is because sometimes the slab drawing device may be damaged.
[0003]
In such a bending type billet continuous casting machine, compared with the other three inner wall surfaces A, B, and D, a stronger contact between the inner curved inner wall surface C and the solidified shell (large contact) in the curved tube mold. There is a problem that a slab crack occurs due to non-uniform cooling (single cooling) of the solidified shell resulting from this. This will be described below.
[0004]
Figure 21 These are the typical explanatory drawings for demonstrating the mechanism of the side cooling generation | occurrence | production in the bending die billet continuous casting machine which has a curved mold. Figure 22 The figure 21 It is explanatory drawing which shows the curved tube mold in, Comprising: The (a) is a cross-sectional view, The (b) is a front view. Figure 21 , 151 is a curved tube mold, 152 is a foot roll, and 153 is a foot spray nozzle that performs water spraying. Reference numeral 161 denotes a slab drawing device (pinch roll), and 162 denotes a secondary cooling zone composed of a nozzle group for spraying water.
[0005]
First, figure 21 The “state a” shown in FIG. In the bending-type billet continuous casting machine, since there are almost no guide rolls in the secondary cooling zone 162 located upstream from the slab drawing device 161, the slab in the upstream portion of the slab drawing device 161 has a slab. By pulling by the pulling device 161, a tensile force of a horizontal component acts. Therefore, in the curved tube mold 151, compared to the other three inner wall surfaces A, B, and D, a strong hit occurs between the inner curved inner wall surface C and the solidified shell. Also, in the bent billet continuous casting machine, the inner side of the arc part where the nozzle for water spraying faces downward (the inner side of the arc) is compared to the outer side of the arc part where the nozzle which performs water spraying faces upward (the outer side of the arc). Thus, the efficiency of spray cooling by the foot spray nozzle 153 and the secondary cooling zone 162 is high, and a force is generated to cause the slab to bend inward. This force acts in the direction in which the slab weight is balanced, and as a result, a strong hit occurs between the inner curved inner wall surface C of the curved tube mold 151 and the solidified shell.
[0006]
Next, figure 21 The “state b” shown in FIG. As a result of strong contact between the inner curved inner wall surface C of the curved tube mold 151 and the solidified shell, the heat removal of the solidified shell at the inner curved inner wall surface C of the curved tube mold 151 is caused by the other three inner wall surfaces A. , B and D are larger. Further, the corner portion of the solidified shell is strongly cooled at the foot spray nozzle 153. From these things, the slab (solidified shell) portion on the inner curved surface side cools down more than the outer curved surface side, and more heat shrinks, and more upstream than the slab drawing device 161. The radius of the slab arc portion is about to be reduced.
[0007]
Next, figure 21 The “state c” shown in FIG. As a result of attempting to reduce the radius of the slab arc portion on the upstream side of the slab drawing device 161, the contact between the inner curved inner wall surface C and the solidified shell is further strengthened in the curved tube mold 151. Thereafter, a vicious circle in which the state B and the state C are repeated is entered.
[0008]
In this way, a strong hit occurs between the inner curved inner wall surface C of the bent tube mold 151 and the solidified shell, and the drawing is performed in a state where the strong hit is increased, so that a large tension is generated on the surface of the slab and casting is performed. There was a problem that lateral cracks occurred on one surface. Further, the wear of the curved tube mold 151 is accelerated, and the tube mold life is significantly shortened. In particular, the wear of the corner portion in the curved tube mold 151 and the occurrence of scraps were remarkable.
[0009]
By the way, in order to make the gap (air gap) generated between the tube mold and the solidified shell as small as possible and to uniformly produce the solidified shell, the taper amount is divided into multiple stages in the casting direction and the taper amount is changed at each stage (including parabolic taper). The tube mold is known. This multi-stage tapered tube mold has a drawback that the frictional force generated between the tube mold and the solidified shell is larger than that of a single taper. If the frictional force is large, the drawing force due to the slab weight cannot be expected. For this reason, in the case of the curved tube mold 151 adopting the multi-step taper, the tensile force of the horizontal component by the slab drawing device 161 acts strongly, and the inner curved inner wall surface C of the curved tube mold 151 and the solidified shell. The hits that occur in between are also stronger. For this reason, slab cracking is likely to occur and the tube mold life is shorter.
[0010]
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is a curved mold for continuous casting of steel provided in a bending type continuous casting machine, and other three inner wall surfaces in a curved tube mold. Compared to the above, it is possible to alleviate the chilling of the curved surface on the inner side of the solidified shell in the curved tube mold due to the strong hit between the inner curved inner wall surface and the solidified shell, and to avoid the increase in the strong hit, Accordingly, it is an object of the present invention to provide a curved casting mold for continuous casting of steel which can prevent slab breakage and can extend the life of a curved tube mold as compared with the prior art.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0012]
The invention of claim 1 The foot roll is not attached to the lower end In a curved mold for continuous casting of steel comprising a curved tube mold that is incorporated in a water jacket and into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle that is disposed immediately below the curved tube mold, the curved tube mold includes It has a recessed part which reduces a contact area with a solidification shell in a side curved inner wall surface, It is characterized by the above-mentioned.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the curved mold for continuous casting of steel according to the first aspect, the concave portion of the curved tube mold extends from a predetermined position below the level of the curved inner surface of the curved tube mold to an inner end portion of the tube mold. A plurality of lateral grooves or a plurality of dimples are provided on the inner curved inner wall surface.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the curved mold for continuous casting of steel according to the first aspect, the concave portion of the curved tube mold extends from a predetermined position below the level of the inner surface of the curved tube mold to an end portion of the tube mold. It is characterized in that a longitudinal groove, a large number of horizontal grooves or a large number of dimples are provided at the corner portion of the inner curved inner wall surface.
[0015]
The invention of claim 4 The foot roll is not attached to the lower end In a curved mold for continuous casting of steel comprising a curved tube mold that is incorporated in a water jacket and into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle that is disposed immediately below the curved tube mold, the curved tube mold includes It has a film having a slow cooling function on the inner curved inner wall surface.
[0017]
Claim 5 This invention is a steel comprising a curved tube mold into which molten steel is injected and a foot spray nozzle disposed directly under the curved tube mold, which is incorporated in a water jacket without a foot roll attached to the lower end thereof. In the curved mold for continuous casting, the curved tube mold has a concave portion or a convex portion that increases the surface area of the outer wall on the other three outer wall surfaces except the inner curved outer wall surface.
[0018]
Claim 6 This invention is a steel comprising a curved tube mold into which molten steel is injected and a foot spray nozzle disposed directly under the curved tube mold, which is incorporated in a water jacket without a foot roll attached to the lower end thereof. In the curved mold for continuous casting, the foot spray nozzle cools the inner curved surface of the solidified shell more slowly than the other three surfaces.
[0019]
In the curved casting mold for continuous casting according to the present invention, the inner curved inner wall surface of the curved tube mold is provided with a curved tube mold provided with a recess for reducing the contact area with the solidified shell. The amount of heat removed is reduced compared to the other three inner wall surfaces. This alleviates the chilling of the curved inner surface of the solidified shell in the curved tube mold caused by the strong hit between the inner curved inner wall surface and the solidified shell, thereby avoiding an increase in the strong hit. Can do.
[0020]
In this case, the concave portion is realized by providing a large number of lateral grooves or a large number of dimples on the inner curved inner wall surface extending from a predetermined position below the level of the inner surface of the curved tube mold to the end portion of the tube mold. Can do. Further, the concave portion is provided with a vertical groove, a large number of horizontal grooves, or a large number of dimples at a corner portion of the inner curved inner wall surface extending from a predetermined position below the level of the inner surface of the curved tube mold to the outlet end of the tube mold. Can be realized.
[0021]
Further, in the curved casting mold for continuous casting according to the present invention, when the curved tube mold provided with a plating film having a slow cooling function on the curved inner wall surface is provided on the curved inner wall surface of the curved tube mold. The amount of heat removal is reduced compared to the other three inner wall surfaces. This alleviates the chilling of the curved inner surface of the solidified shell in the curved tube mold caused by the strong hit between the inner curved inner wall surface and the solidified shell, thereby avoiding an increase in the strong hit. Can do. Examples of the film having the slow cooling function include a nickel plating film having a higher heat transfer resistance than copper or a copper alloy which is a material of the curved tube mold.
[0023]
Moreover, the curved casting mold for continuous casting according to the present invention includes a curved tube mold provided with concave portions or convex portions for increasing the cooling capacity by increasing the outer wall surface area on the other three outer wall surfaces except the inner curved outer wall surface. In the present invention, the amount of heat removed from the other three surfaces excluding the inner curved inner wall surface is increased. This alleviates the chilling of the curved inner surface of the solidified shell in the curved tube mold caused by the strong hit between the inner curved inner wall surface and the solidified shell, thereby avoiding an increase in the strong hit. Can do.
[0024]
Further, in the curved casting mold for continuous casting according to the present invention, when the foot spray nozzle is provided to cool the inner curved surface of the solidified shell more slowly than the other three surfaces, the solidified directly under the curved tube mold. The inner curved surface of the shell is slowly cooled. As a result, it is possible to relieve the chilling of the curved surface on the inner side of the solidified shell in the curved tube mold due to the strong hit between the inner curved inner wall surface of the curved tube mold and the solidified shell, and to increase the strong hit Can be avoided.
[0025]
Further, in the curved casting mold for continuous casting according to the present invention, (a) a recess provided on the inner curved inner wall surface for reducing the contact area with the solidified shell, and (b) provided on the inner curved inner wall surface, A film having a cooling function, (c) A concave or convex portion that is provided on the other three outer wall surfaces excluding the inner curved outer wall surface and increases the surface area, A curved tube mold having at least one of the above, and a foot spray nozzle that cools the inner curved surface of the slab more slowly than the other three surfaces of the slab, It is possible to avoid the increase in the strong contact by relaxing the cooling of the curved surface on the inner side of the solidified shell in the curved tube mold due to the strong contact generated between the inner curved inner wall surface and the solidified shell. As a result, cracking of the cast piece can be prevented, and the life of the curved tube mold can be extended as compared with the conventional case.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a tube inner wall development view for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG.
[0028]
As shown in FIG. 1, the continuous casting curved mold 10 of this embodiment is as follows. The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 14 made of copper or a copper alloy, which is incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is injected, and three-stage foot spray nozzles 11 to 13 arranged immediately below the curved tube mold 14. I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 11 to 13 has a total of eight nozzles that spray water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The cross-sectional shape of the curved tube mold 14 is a quadrangle, and four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 14 has a linear taper in which inner wall surfaces 14a, 14c and 14b, 14d are gradually reduced toward the tube mold outlet end.
[0029]
The curved tube mold 14 includes an outer curved inner wall surface 14a and an inner curved inner wall surface 14c facing the outer curved inner wall surface 14a, and an inner wall surface 14b and an inner wall surface 14d facing the inner wall surface 14b. As shown in FIG. 2, the curved tube mold 14 has a circular shape on the inner curved inner wall surface 14c in a region extending from a position approximately 100 mm below the curved tube mold inner molten metal surface level in a steady operation state to the tube mold outlet end portion. A large number of dimples 15 are provided at substantially the same arrangement density. Each dimple 15 has the same diameter and depth. The large number of dimples 15 constitute concave portions that reduce the contact area with the solidified shell. By changing the dimensions, arrangement density, and the like of the dimples 15, it is possible to appropriately set the recessed area ratio.
[0030]
As described above, the continuous casting curved mold 10 includes the curved tube mold 14 provided with a large number of dimples 15 as concave portions for reducing the contact area with the solidified shell on the inner curved inner wall surface 14c. The amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 14c of the tube mold 14 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 14a, 14b, and 14d. Therefore, according to this curved mold 10, the single-sided cooling of the solidified shell inner curved surface in the curved tube mold 14 due to the strong hit generated between the inner curved inner wall surface 14c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 14 as compared with the prior art.
[0031]
In the present embodiment, the dimples 15 are provided in a predetermined region of the inwardly curved inner wall surface 14c with substantially the same arrangement density. However, the number of the dimples 15 may be increased in the casting direction to increase the arrangement density. Good. As a result, it is possible to more effectively relieve the chilling of the curved surface on the inner side of the solidified shell in the lower part of the curved tube mold 14.
[0032]
FIG. 3 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a developed inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. Here, the difference from the first embodiment is that a large number of lateral grooves 25 are provided in place of a large number of dimples on the inner curved inner wall surface 24 c of the curved tube mold 24.
[0033]
As shown in FIG. 3, the curved casting mold 20 for continuous casting according to the present embodiment is The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 24 made of copper or a copper alloy, which is incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is poured, and three-stage foot spray nozzles 21 to 23 arranged immediately below the curved tube mold 24. I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 21 to 23 has a total of eight nozzles for spraying water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The curved tube mold 24 has a quadrangular cross-sectional shape in which four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 24 has a linear taper that gradually reduces the inner wall surfaces 24a, 24c and 24b, 24d toward the tube mold outlet end.
[0034]
The curved tube mold 24 includes an outer curved inner wall surface 24a, an inner curved inner wall surface 24c facing the outer curved inner wall surface 24a, an inner wall surface 24b, and an inner wall surface 24d facing the inner wall surface 24b. As shown in FIG. 4, a plurality of the curved tube molds 24 are formed on the inner curved inner wall surface 24c in a region extending from a position about 100 mm below the curved tube mold inner molten metal level in a steady operation state to the tube mold outlet end portion. Are formed at equal pitches in the casting direction. The large number of lateral grooves 25 constitute a recess that reduces the contact area with the solidified shell. In this embodiment, each lateral groove 25 forms a rectangular empty cross section. The width, length and depth of each lateral groove 25 are the same. By changing the dimensions, arrangement density, and the like of the lateral grooves 25, it is possible to appropriately set the recess area ratio.
[0035]
Thus, the continuous casting curved mold 20 is provided with the curved tube mold 24 provided with a large number of lateral grooves 25 as concave portions for reducing the contact area with the solidified shell on the inward curved inner wall surface 24c. The amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 24c of the tube mold 24 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 24a, 24b, and 24d. Therefore, according to the curved mold 20, the single-sided cooling of the solidified shell inner side curved surface in the curved tube mold 24 caused by the strong hit between the inner curved inner wall surface 24c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 24 as compared with the prior art.
[0036]
FIG. 5 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a tube inner wall development view for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG.
[0037]
As shown in FIG. 5, the curved casting mold 30 for continuous casting according to this embodiment is The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 34 made of copper or a copper alloy, which is incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is injected, and three-stage foot spray nozzles 31 to 33 arranged immediately below the curved tube mold 34 I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 31 to 33 has a total of eight nozzles for spraying water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The cross-sectional shape of the curved tube mold 34 is a quadrangle, and four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 34 has a linear taper that gradually reduces the inner wall surfaces 34a, 34c and 34b, 34d toward the tube mold outlet end.
[0038]
The curved tube mold 34 has an outer curved inner wall surface 34a and an inner curved inner wall surface 34c facing the outer curved inner wall surface 34a, and an inner wall surface 34b and an inner wall surface 34d facing the inner wall surface 34b. As shown in FIG. 6, the curved tube mold 34 is formed on both sides of the inner curved inner wall surface 34 c in a region extending from a position approximately 300 mm below the curved tube mold inner molten metal surface level in a steady operation state to the tube mold outlet end portion. A large number of horizontal grooves 35 are provided in the corner-proximal portion at equal pitches in the casting direction so that the groove length increases as the casting direction proceeds. The large number of lateral grooves 35 constitute a recess that reduces the contact area with the solidified shell. Thus, in this embodiment, the recessed part is formed in the corner side part of the both sides of the inner side curved inner wall surface 34c which is a part where the contact between the inner side curved inner wall surface 34c and the solidified shell is particularly strong. In addition, it is possible to set a recessed area ratio suitably by changing the dimension, arrangement density, etc. of the horizontal groove 35.
[0039]
As described above, the continuous casting curved mold 30 is provided with the curved tube mold 34 provided with a large number of lateral grooves 35 as concave portions for reducing the contact area with the solidified shell on the inner curved inner wall surface 34c. The amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 34c of the tube mold 34 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 34a, 34b, 34d. Therefore, according to this curved mold 30, the chilling of the solidified shell inner side curved surface in the curved tube mold 34 due to the strong hit between the inner curved inner wall surface 34 c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 34 as compared with the prior art.
[0040]
7 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a developed view of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 7, and FIG. It is a cross-sectional view showing the vertical groove of the curved tube mold.
[0041]
As shown in FIG. 7, the continuous casting curved mold 40 of the present embodiment is The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 44 made of copper or a copper alloy incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is injected, and three-stage foot spray nozzles 41 to 43 disposed immediately below the curved tube mold 44 I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 41 to 43 has a total of eight nozzles for spraying water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The cross-sectional shape of the curved tube mold 44 is a quadrangle, and four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 44 has a linear taper in which inner wall surfaces 44a, 44c and 44b, 44d are gradually reduced toward the tube mold outlet end.
[0042]
The curved tube mold 44 has an outer curved inner wall surface 44a and an inner curved inner wall surface 44c facing the outer curved inner wall surface 44a, and an inner wall surface 44b and an inner wall surface 44d facing the inner wall surface 44b. As shown in FIGS. 8 and 9, the curved tube mold 44 has an inner curved inner wall surface 44c in a region extending from a position approximately 400 mm below the curved molten metal surface level in a steady operation state to the tube mold outlet end portion. Longitudinal grooves 45 extending in the casting direction are provided in the vicinity of the corners on both sides of each. The depth of the vertical groove 45 is about 0.05 to 1 mm. The two vertical grooves 45 constitute a recess that reduces the contact area with the solidified shell. Thus, in this embodiment, the recessed part is formed in the corner part of the both sides of the inner side curved inner wall surface 44c which is a site | part with especially strong contact between the inner side curved inner wall surface 44c and the solidification shell. In addition, it is possible to set a recessed area ratio suitably by changing the dimension of the two vertical grooves 45.
[0043]
FIG. 10 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining another vertical groove provided in the curved tube mold according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a transverse sectional view showing the vertical groove in FIG.
[0044]
As shown in FIGS. 10 and 11, the curved tube mold 44 has an inner side curved inner wall surface 44 c in a region extending from a position approximately 400 mm below the curved tube mold inner molten metal surface level in a steady operation state to the tube mold outlet end portion. Longitudinal grooves 45 ′ extending in the casting direction are provided in the corner portions on both sides and in the corner vicinity portion on the inner wall surface 44 c side. The two longitudinal grooves 45 'constitute a recess that reduces the contact area with the solidified shell. Thus, in this embodiment, the recessed part is formed in the corner part of the both sides of the inner side curved inner wall surface 44c which is a site | part with especially strong contact between the inner side curved inner wall surface 44c and the solidification shell.
[0045]
As described above, the continuous casting curved mold 40 includes the curved tube mold 44 provided with the vertical groove 45 or 45 ′ as a concave portion that reduces the contact area with the solidified shell on the inner curved inner wall surface 44c. The amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 44c of the curved tube mold 44 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 44a, 44b, 44d. Therefore, according to the curved mold 40, the chilling of the solidified shell inner curved surface in the curved tube mold 44 due to the strong hit between the inner curved inner wall surface 44c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 44 as compared with the prior art.
[0046]
FIG. 12 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a fifth embodiment of the present invention. 13 FIG. 13 is a developed view of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 12. Here, the difference from the fourth embodiment is that a large number of dimples 55 are provided on the inner curved inner wall surface 54c of the curved tube mold 54 in place of the vertical grooves 45 or 45 '.
[0047]
As shown in FIG. 12, the continuous casting curved mold 50 of the present embodiment is The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 54 made of copper or a copper alloy that is incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is injected, and three-stage foot spray nozzles 51 to 53 arranged immediately below the curved tube mold 54. I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 51 to 53 has a total of eight nozzles for spraying water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The curved tube mold 54 has a quadrangular cross-sectional shape in which four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 54 has a linear taper that gradually reduces the inner wall surfaces 54a, 54c and 54b, 54d toward the tube mold outlet end.
[0048]
The curved tube mold 54 includes an outer curved inner wall surface 54a and an inner curved inner wall surface 54c facing the outer curved inner wall surface 54a, and an inner wall surface 54b and an inner wall surface 54d facing the inner wall surface 54b. As shown in FIG. 14, the curved tube mold 54 is formed on both sides of the inner curved inner wall surface 44c in a region extending from a position approximately 400 mm below the level of the curved inner surface of the curved tube mold in a steady operation state to the end portion of the tube mold outlet. A large number of round dimples 55 are provided at substantially the same arrangement density at the corner and in the vicinity of both sides of the corner. Each dimple 55 has the same diameter and depth. The large number of dimples 55 constitute a recess that reduces the contact area with the solidified shell. Thus, in this embodiment, the recessed part is formed in the corner part of the both sides of the inward side curved inner wall surface 54c which is a site | part with especially strong contact between the inward side curved inner wall surface 54c and the solidification shell.
[0049]
Thus, the continuous casting curved mold 50 is provided with the curved tube mold 54 provided with a large number of dimples 55 as concave portions for reducing the contact area with the solidified shell on the inner curved inner wall surface 44c. The amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 54c of the tube mold 54 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 54a, 54b, 54d. Therefore, according to this curved mold 50, the side cooling of the solidified shell inner side curved surface in the curved tube mold 54 due to the strong hit between the inner curved inner wall surface 54c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hitting can be avoided, whereby cracking of the slab can be prevented and the life of the curved tube mold 54 can be extended as compared with the conventional case.
[0050]
FIG. 14 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a tube inner wall surface development view for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG.
[0051]
As shown in FIG. 14, the continuous casting curved mold 60 of the present embodiment is The foot roll is not attached to the lower end A curved tube mold 64 made of copper or a copper alloy, which is incorporated in a water jacket (not shown) and molten steel is poured, and three-stage foot spray nozzles 61 to 63 arranged immediately below the curved tube mold 64. I have. Each of the first to third stage foot spray nozzles 61 to 63 has a total of eight nozzles that spray water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The curved tube mold 64 has a quadrangular cross-sectional shape in which four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 64 has a linear taper that gradually reduces the inner wall surfaces 64a, 64c and 64b, 64d toward the tube mold outlet end.
[0052]
The curved tube mold 64 has an outer curved inner wall surface 64a and an inner curved inner wall surface 64c facing the inner curved wall surface 64c, and an inner wall surface 64b and an inner wall surface 64d facing the inner wall surface 64b. As shown in FIG. 15, the curved tube mold 64 has copper or copper on the inner curved inner wall surface 64c in a region extending from a position approximately 300 mm below the curved molten metal surface level in the steady operation state to the tube mold outlet end. A nickel plating film 65 having a heat transfer resistance larger than that of the copper alloy is provided.
[0053]
As described above, the continuous casting curved mold 60 includes the curved tube mold 64 in which the nickel-plated film 65 is provided on the inner curved inner wall surface 44c, whereby the inner curved inner wall surface 64c of the curved tube mold 64 is provided. The amount of heat removal is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 64a, 64b, and 64d. Therefore, according to the curved mold 60, the chilling of the solidified shell inner curved surface in the curved tube mold 64 due to the strong hit between the inner curved inner wall surface 64c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 64 as compared with the prior art.
[0058]
Figure 16 Is the first of the present invention 7 The front view which shows schematically the curved mold for continuous casting by embodiment, figure 17 Is a figure 16 It is a tube outer wall surface expanded view for demonstrating the structure of the curved tube mold in FIG.
[0059]
The curved casting mold 80 for continuous casting according to this embodiment is shown in FIG. 16 As shown in FIG. 4, a curved tube mold 84 made of copper or a copper alloy incorporated in a water jacket (not shown) having no foot roll attached to the lower end portion thereof, and molten steel is injected, and the curved tube mold 84 And three-stage foot spray nozzles 81 to 83 arranged immediately below. Each of the first to third stage foot spray nozzles 81 to 83 has a total of eight nozzles that spray water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corners. The amount of water supplied to these eight nozzles is set to be the same. The cross-sectional shape of the curved tube mold 84 is a quadrangle, and four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 84 has a linear taper that gradually reduces the inner wall surfaces 84a, 84c and 84b, 84d toward the tube mold outlet end.
[0060]
Curved tube mold 84 17 As shown in FIG. 5, in the region extending from the position about 300 mm below the curved tube mold inner molten metal surface level in the steady operation state to the tube mold outlet end portion, the other three outer wall surfaces excluding the inner curved outer wall surface 84c ′, that is, outside On the side curved outer wall surface 84a ′, outer wall surface 84b ′, and outer wall surface 84d ′, a large number of lateral grooves 85 are provided at equal pitches in the casting direction as recesses for increasing the outer wall surface area and enhancing the cooling capacity. In the present embodiment, each lateral groove 85 forms a triangular empty cross section. Further, the width, length and depth of each lateral groove 85 are the same.
[0061]
As described above, the continuous casting curved mold 80 includes a large number of three outer wall surfaces 84a ′, 84b ′, and 84d ′ other than the inner curved outer wall surface 84c ′ that increase the outer wall surface area and increase the cooling capacity. By providing the curved tube mold 84 provided with the lateral groove 85, the amount of heat removed from the other three surfaces 84a, 84b, 84d excluding the inner curved inner wall surface 84c is increased. Therefore, according to the curved mold 80, the chilling of the solidified shell inner curved surface in the curved tube mold 84 due to the strong hit between the inner curved inner wall surface 84c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 84 as compared with the prior art. Note that a large number of dimples may be provided in place of the lateral groove 85. Moreover, you may make it provide many convex strips as a convex part for increasing an outer wall surface area and improving a cooling capability.
[0062]
Figure 18 Is the first of the present invention 8 The front view which shows schematically the curved mold for continuous casting by embodiment, figure 19 Is a figure 18 It is a structure explanatory drawing of a foot spray nozzle.
[0063]
The curved casting mold 90 for continuous casting according to this embodiment is shown in FIG. 18 As shown in FIG. 4, a curved tube mold 94 made of copper or a copper alloy incorporated in a water jacket (not shown) having no foot roll attached to the lower end portion thereof, and molten steel is injected, and the curved tube mold 94 There are provided three-stage foot spray nozzles 91 to 93 which are arranged directly below and for cooling the inner curved surface of the solidified shell (slab) more slowly than the other three surfaces. The cross-sectional shape of the curved tube mold 94 is a quadrangle, and four straight sides are connected by four quarter arcs. The curved tube mold 94 has an outer curved inner wall surface 94a and an inner curved inner wall surface 94c facing the inner curved wall surface 94c, and an inner wall surface 94b and an inner wall surface 94d facing the inner wall surface 94d. 94c, 94b, and 94d are linear tapers that gradually reduce toward the tube mold outlet end.
[0064]
The foot spray nozzles 91 to 93 will be described. 19 As shown in FIG. 4, a total of eight nozzles that spray water on each of the four surfaces of the solidified shell (slab) and each of the four corner portions are provided. That is, 91a is a nozzle that sprays water on the outer curved surface a of the solidified shell, 91b is a nozzle that sprays water on the outer surface b of the solidified shell, and 91c is water sprayed on the inner curved surface c of the solidified shell. The nozzle 91d is a nozzle that sprays water on the outer surface d of the solidified shell. Further, 91ab, 91bc, 91cd and 91da are nozzles that spray water on each corner of the solidified shell. The second-stage foot spray nozzle 92 has the same nozzle arrangement as the first-stage foot spray nozzle 91, and includes four nozzles 92a to 92d that spray water on the surface of the solidified shell 4, and each corner portion of the solidified shell. 4 nozzles 92ab, 92bc, 92cd, and 92da for spraying water. Similarly, the third-stage foot spray nozzle 93 includes four nozzles 93a to 93d that spray water on the surface of the solidified shell 4 and four nozzles 93ab, 93bc, and 93cd that spray water on each corner of the solidified shell. , 93da.
[0065]
The first-stage foot spray nozzle 91 is set so that the amount of water supplied is less than the nozzles 91a, 91b, 91d, 91ab, 91da and the nozzles 91c, 91bc, 91cd. The same applies to the second-stage foot spray nozzle 92 and the third-stage foot spray nozzle 93.
[0066]
In this way, the continuous casting curved mold 90 includes the foot spray nozzles 91 to 93 that cool the inner curved surface of the solidified shell more slowly than the other three surfaces. Thus, the inwardly curved surface of the solidified shell is slowly cooled. Therefore, according to the curved mold 90, the single-sided cooling of the solidified shell inner side curved surface in the curved tube mold 94 due to the strong hit generated between the inner curved inner wall surface 94c and the solidified shell is greatly reduced. The increase in the strong hit can be avoided, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 94 as compared with the conventional case.
[0067]
Note that various configurations can be adopted as the foot spray nozzles 91 to 93 that cool the inner curved surface of the solidified shell (slab) more slowly than the other three surfaces. For example, each of the foot spray nozzles 91 to 93 has four nozzles for spraying water on the surface of the solidified shell 4 and two nozzles for spraying water on the corner portion on the side opposite to the inner curved surface side. And the water supply amount of each nozzle may be set to be the same.
[0068]
Figure 20 Is the first of the present invention 9 It is a front view which shows schematically the curved mold for continuous casting by embodiment.
[0069]
The continuous casting curved mold 100 includes the curved tube mold 44 according to the fourth embodiment, 8 The foot spray nozzles 91 to 93 in the embodiment are provided. That is, the curved mold 100 for continuous casting is a curved tube mold in which a longitudinal groove 45 or 45 ′ (see FIGS. 8 and 10) is provided as a concave portion for reducing the contact area with the solidified shell on the inner curved inner wall surface 44c. By providing 44, the amount of heat removed from the inner curved inner wall surface 44c of the curved tube mold 44 is reduced as compared with the other three inner wall surfaces 44a, 44b, 44d. Further, this continuous casting curved mold 100 is provided with foot spray nozzles 91 to 93 that cool the inner curved surface of the solidified shell more slowly than the other three surfaces, thereby solidifying directly under the curved tube mold. The inner curved surface of the shell is slowly cooled. Therefore, according to the continuous casting curved mold 100, the solidified shell inner curved surface in the curved tube mold 44 caused by the strong contact generated between the inner curved inner wall surface 44c and the solidified shell is more reliably obtained. It is possible to avoid the increase of the strong hit by largely relieving the side cooling, thereby preventing the cracking of the cast piece and extending the life of the curved tube mold 44 as compared with the prior art.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the curved casting mold for continuous casting of steel according to the present invention, it is caused by the strong hit generated between the inner curved inner wall surface and the solidified shell as compared with the other three inner wall surfaces in the curved tube mold. The cooling of the inner curved surface of the solidified shell inside the curved tube mold can be greatly relieved to avoid the increase in the strong hitting, thereby preventing cracking of the slab and the longer life of the curved tube mold compared to the conventional one. Can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a first embodiment of the present invention.
2 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a second embodiment of the present invention.
4 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a third embodiment of the present invention.
6 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a transverse sectional view showing a longitudinal groove of the curved tube mold.
FIG. 10 is a development of a tube inner wall surface for explaining another vertical groove provided in the curved tube mold according to the fourth embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view showing the vertical groove in FIG.
FIG. 12 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a fifth embodiment of the present invention.
13 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a sixth embodiment of the present invention.
15 is a development of the inner wall surface of the tube for explaining the configuration of the curved tube mold in FIG.
FIG. 16 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a seventh embodiment of the present invention.
17 is a curved tube mold in FIG. Of the outer wall surface of the tube to explain the structure of the tube It is.
FIG. 18 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is the same as FIG. Configuration diagram of foot spray nozzle It is.
FIG. 20 is a front view schematically showing a continuous casting curved mold according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 21 Schematic explanatory diagram for explaining the mesism of the occurrence of chilling in a bending billet continuous casting machine having a curved mold It is.
FIG. 22 Explanatory drawing which shows the curved tube mold in FIG. It is.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Curve mold for continuous casting 11-13 ... Foot spray nozzle 14 ... Curve tube mold 14a ... Outer side curved inner wall surface 14b, 14d ... Inner wall surface 14c ... Inner side curved inner wall surface 15 ... Dimple 20 ... Curve for continuous casting Molds 21-23 ... Foot spray nozzle 24 ... Curved tube mold 24a ... Outer curved inner wall surface 24b, 24d ... Inner wall surface
24c ... Inner curved inner wall surface 25 ... Horizontal groove 30 ... Curved mold for continuous casting 31-33 ... Foot spray nozzle 34 ... Curved tube mold 34a ... Outer curved inner wall surface 34b, 34d ... Inner wall surface 34c ... Inner curved surface Inner wall 35 ... Horizontal groove 40 ... Curved mold for continuous casting
41-43 ... foot spray nozzle 44 ... curved tube mold 44a ... outer side curved inner wall surface 44b, 44d ... inner wall surface 44c ... inner side curved inner wall surface 45, 45 '... vertical groove
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Curve mold for continuous casting 51-53 ... Foot spray nozzle 54 ... Curve tube mold 54a ... Outer side curved inner wall surface 54b, 54d ... Inner wall surface 54c ... Inner side curved inner wall surface 55 ... Dimple 60 ... Curve for continuous casting Mold 61-63 ... Foot spray nozzle 64 ... Curved tube mold 64a ... Outer side curved inner wall surface 64b, 64d ... Inner wall surface
64c ... inner curved inner wall surface 65 ... nickel plating film 80 ... curved casting mold 81-83 ... foot spray nozzle 84 ... curved tube mold 84a ... outer curved inner wall surfaces 84b, 84d ... inner wall surface 84c ... inward Side curved inner wall surface 84a '... Outside curved outer wall surface 84b', 84d '... Outer wall surface 84c' ... Inner side curved outer wall surface 85 ... Horizontal groove 90 ... Curved mold for continuous casting 91 ... First stage foot spray nozzle 91a- 91d, 91ab, 91bc, 91cd, 91da ... Nozzle 92 ... Second stage foot spray nozzle 92a to 92d, 92ab, 92bc, 92cd, 92da ... Nozzle 93 ... Third stage foot spray nozzle 93a to 93d, 93ab, 93bc, 93cd, 93da ... Nozzle 94 ... Curved tube mold 94a ... Outer side curved inner wall surface 94b, 94d ... Inner wall surface 94c ... Inner curved inner wall surface 100 ... Curved mold for continuous casting

Claims

その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、
前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲内壁面に凝固シェルとの接触面積を減少させる凹部を有するものであることを特徴とする鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。For continuous casting of steel equipped with a curved tube mold into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle placed directly under this curved tube mold. In curved mold,
The curved tube mold for continuous casting of steel, wherein the curved tube mold has a concave portion for reducing a contact area with a solidified shell on an inner curved inner wall surface.

前記湾曲チューブモールドの前記凹部が、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端部分にわたる内方側湾曲内壁面に、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けてなるものであることを特徴とする請求項１記載の鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。 The concave portion of the curved tube mold is provided with a large number of lateral grooves or a large number of dimples on the inner curved inner wall surface extending from a predetermined position below the level of the molten metal surface in the curved tube mold to an end portion of the tube mold. The curved mold for continuous casting of steel according to claim 1, wherein the curved mold is provided.

前記湾曲チューブモールドの前記凹部が、湾曲チューブモールド内湯面レベル下方の所定位置から該チューブモールド出口端部分にわたる内方側湾曲内壁面のコーナー部分に、縦溝、多数個の横溝又は多数個のディンプルを設けてなるものであることを特徴とする請求項１記載の鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。 The concave portion of the curved tube mold has a longitudinal groove, a large number of horizontal grooves or a large number of dimples at a corner portion of the inner curved inner wall surface extending from a predetermined position below the level of the inner surface of the curved tube mold to the outlet end portion of the tube mold. The curved mold for continuous casting of steel according to claim 1, wherein:

その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、
前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲内壁面に緩冷却機能を持つ皮膜を有するものであることを特徴とする鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。For continuous casting of steel equipped with a curved tube mold into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle placed directly under this curved tube mold. In curved mold,
The curved tube mold for continuous casting of steel, wherein the curved tube mold has a film having a slow cooling function on an inner curved inner wall surface.

その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、
前記湾曲チューブモールドは、内方側湾曲外壁面を除く他の３つの外壁面に外壁表面積を増加させる凹部もしくは凸部を有するものであることを特徴とする鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。For continuous casting of steel equipped with a curved tube mold into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle placed directly under this curved tube mold. In curved mold,
The curved tube mold for continuous casting of steel, characterized in that the other three outer wall surfaces excluding the inner curved outer wall surface have concave or convex portions that increase the outer wall surface area .

その下端部にフットロールが取り付けられていないウォータージャケット内に組み込まれ、溶鋼が注入される湾曲チューブモールドと、この湾曲チューブモールドの直下に配されたフットスプレーノズルとを備えた鋼の連続鋳造用湾曲鋳型において、
前記フットスプレーノズルは、凝固シェルの内方側湾曲面に対する冷却を他の３面よりも緩冷却にするものであることを特徴とする鋼の連続鋳造用湾曲鋳型。For continuous casting of steel equipped with a curved tube mold into which molten steel is injected, and a foot spray nozzle placed directly under this curved tube mold. In curved mold,
The steel mold for continuous casting is characterized in that the foot spray nozzle cools the inner curved surface of the solidified shell more slowly than the other three surfaces .