JP5732382B2

JP5732382B2 - Continuous casting mold

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Publication number: JP5732382B2
Application number: JP2011289070A
Authority: JP
Inventors: 健也末長; 新一平野; 修筒江; 小川　勇一; 勇一小川
Original assignee: Mishima Kosan Co Ltd
Current assignee: Mishima Kosan Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013136081A

Description

本発明は、鋳片（凝固シェル）のコーナ部の形状を、圧延性確保のために要求される形状にしても、品質異常や形状異常が発生しない鋳片を鋳造する連続鋳造鋳型に関する。 The present invention relates to a continuous casting mold that casts a slab that does not cause a quality abnormality or a shape abnormality even if the corner portion of the slab (solidified shell) has a shape required for securing rollability.

連続鋳造法によりビレットやブルーム等の鋳片を製造する場合、圧延性（圧延時における鋳片コーナ部の割れ防止や折れ込み防止）の観点から、例えば鋳片のコーナアール部の曲率半径（コーナ部に形成した断面円弧状の角取り部分の曲率半径、以下、鋳片コーナ部Ｒ寸法という）は大きい方が望ましい。このため、種々のサイズのビレットを鋳造する場合、ビレットのサイズに応じて鋳片コーナ部Ｒ寸法をそれぞれ設定している。例えば、連続鋳造鋳型でビレットを鋳造する際に、断面が四角形の鋳型空間部（キャビティ）を形成する壁部材の内側四隅に形成する断面円弧状のコーナアール部の曲率半径（以下、鋳型コーナ部Ｒ寸法という）と鋳型空間部の１辺のサイズ（即ち、鋳造するビレットの１辺に対応するサイズ）との関係を、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図１０（Ａ）に示すように、１９８０年代以前では、鋳型空間部の１辺のサイズに対して、鋳型コーナ部Ｒ寸法は、３〜１５ｍｍの範囲の様々な値に設定されていた。 When producing slabs such as billets and blooms by the continuous casting method, from the viewpoint of rollability (preventing cracking and folding of slab corners during rolling), for example, the radius of curvature (corner corners) of the slab corners. It is desirable that the radius of curvature of the chamfered portion having a circular arc cross section formed in the portion (hereinafter referred to as a slab corner portion R dimension) is large. For this reason, when casting billets of various sizes, the slab corner R dimension is set according to the size of the billet. For example, when casting a billet with a continuous casting mold, the radius of curvature of a corner arc portion having a circular arc cross section formed at the four inner corners of a wall member forming a mold space portion (cavity) having a square cross section (hereinafter referred to as a mold corner portion). 10A to 10C show the relationship between the R dimension) and the size of one side of the mold space (that is, the size corresponding to one side of the billet to be cast). As shown in FIG. 10A, before the 1980s, the mold corner R dimension was set to various values in the range of 3 to 15 mm with respect to the size of one side of the mold space.

ここで、鋳型コーナ部Ｒ寸法を大きくすると、鋳型空間部に形成される凝固シェルのコーナ部に対する２面冷却の効果が低下することに伴い、凝固シェルのコーナ部の凝固遅れが顕著になって、凝固シェルのコーナ部の厚さが薄くなる。その結果、凝固シェルのコーナ部の強度が低下してコーナ部に割れが発生したり、４つのコーナ部の凝固遅れが不均一であると、凝固シェルの断面形状が菱形に変形するという問題が生じる。そこで、１９９０年代になると、凝固シェルのコーナ部割れ防止対策や菱形変形防止対策（例えば、特許文献１参照）が図られるようになって、図１０（Ｂ）に示すように、鋳型コーナ部Ｒ寸法は３〜６ｍｍ範囲が主流となった。そして、鋳型コーナ部Ｒ寸法の範囲は、図１０（Ｃ）に示すように、２０００年以降に到っても同様の傾向を示している。 Here, when the mold corner portion R dimension is increased, the effect of the two-surface cooling on the corner portion of the solidified shell formed in the mold space portion decreases, and the solidification delay of the corner portion of the solidified shell becomes remarkable. The corner portion of the solidified shell becomes thinner. As a result, the strength of the corner portion of the solidified shell decreases and cracks occur in the corner portion, and if the delay in solidification of the four corner portions is not uniform, the cross-sectional shape of the solidified shell is deformed into a rhombus. Arise. Then, in the 1990s, corner crack prevention measures and rhombus deformation prevention measures (for example, refer to Patent Document 1) of the solidified shell have been achieved, and as shown in FIG. The main range of dimensions was 3 to 6 mm. The range of the mold corner R dimension shows the same tendency even after 2000, as shown in FIG.

特開平８−２０６７８９号公報JP-A-8-206789

しかしながら、鋳型コーナ部Ｒ寸法が０を超え６ｍｍ以下の範囲では、鋳片鋼種や圧延条件によっては、鋳片の圧延時における鋳片コーナ部の割れや折れ込みを完全に防止できる鋳片コーナ部Ｒ寸法を有する鋳片を鋳造することができず、製品品質の低下や製品歩留りの低下が発生するという問題がある。そこで、圧延性の観点から鋳片コーナ部Ｒ寸法を大きくしようとして鋳型コーナ部Ｒ寸法を大きくすると、鋳造時に凝固シェルのコーナ部割れや、凝固シェルの菱形変形の問題が再発し、鋳片の品質異常や形状異常が生じ、製品歩留りの低下が発生するという問題が生じる。 However, in the range where the mold corner R dimension is greater than 0 and less than or equal to 6 mm, depending on the slab steel type and rolling conditions, the slab corner can completely prevent cracking and folding of the slab corner during rolling of the slab. There is a problem that a slab having an R dimension cannot be cast, resulting in a decrease in product quality and a decrease in product yield. Therefore, if the mold corner R dimension is increased in order to increase the slab corner R dimension from the viewpoint of rollability, the problems of the corner crack of the solidified shell and the rhomboid deformation of the solidified shell recur during casting. There arises a problem that a quality abnormality and a shape abnormality occur and a decrease in product yield occurs.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳片のコーナ部の形状を、圧延性確保のために要求される形状にしても、鋳造時における凝固シェルのコーナ部割れや菱形変形を防止して、鋳片の品質異常や形状異常の発生を回避することが可能な連続鋳造鋳型を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents the corner portion cracking and rhomboid deformation of the solidified shell during casting even when the shape of the corner portion of the slab is made a shape required for ensuring the rolling property. Then, it aims at providing the continuous casting mold which can avoid generation | occurrence | production of the quality abnormality and shape abnormality of slab.

前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造鋳型は、対向配置された長辺と該対向配置された長辺の間に対向配置された短辺とを有し、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部に溶鋼を入れて凝固シェルを形成する連続鋳造鋳型において、
前記長辺の内側には、メニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域が前記凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成され、前記短辺の両端部は、前記長辺の内側形状に合わせて形成され、前記短辺の両側の内側部分には該短辺の端部を内側に延長した前記長辺との当接面を備えた断面三角形状の突出部が形成され、更に、前記突出部を含む前記短辺の内側にはメニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域が前記凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成されている。
ここで、突出部は、断面が直角三角形又は斜辺が角に向かって凹む円弧状となっていてもよい。なお、斜辺が角に向かって凹む円弧状の場合、円弧の曲率半径は、斜辺を除いた２辺に相当する部位の幅を超えることが好ましい。曲率半径を上記のように設定することで、凝固シェルのコーナ部の形状を滑らかな円弧とすることができ、鋳型空間部内で凝固シェルをスムーズに移動させることができる。 The continuous casting mold according to the present invention that meets the above-mentioned object has a long side that is disposed oppositely and a short side that is disposed oppositely between the long side that is disposed oppositely, and is formed in a vertically penetrating state. In a continuous casting mold that forms molten shell by putting molten steel in the mold space ,
Inside the long side , a plurality of divided gradient regions connected from top to bottom except for the region above the meniscus are formed to approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell, and both ends of the short side are Protruding portions having a triangular cross-section formed in accordance with the inner shape of the long side, the inner portions on both sides of the short side having a contact surface with the long side extending the end of the short side inward In addition, a plurality of divided gradient regions connected from the top to the bottom except for the region above the meniscus are formed inside the short side including the protrusion so as to approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Yes.
Here, the projecting portion may have a cross section of a right triangle or an arc shape in which the hypotenuse is recessed toward the corner. In the case of an arc shape in which the hypotenuse is recessed toward the corner, it is preferable that the radius of curvature of the arc exceeds the width of a portion corresponding to two sides excluding the hypotenuse. By setting the radius of curvature as described above, the shape of the corner portion of the solidified shell can be a smooth arc, and the solidified shell can be smoothly moved within the mold space.

本発明に係る連続鋳造鋳型において、断面三角形状の前記突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅は、それぞれ８ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
ここで、断面三角形状の突出部の斜辺とは、壁部材（長辺と短辺、以下同様）の内側隅（内側角部）に対向する辺をさす。
断面三角形状の突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位のそれぞれの幅が８ｍｍ未満である場合、鋳片鋼種や圧延条件によっては、圧延時に鋳片コーナ部に割れが発生したり、鋳片コーナ部に折れ込みが発生するため好ましくない。一方、断面三角形状の突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位のそれぞれの幅が３０ｍｍを超える場合、凝固シェルの冷却が効率的に行われる凝固シェルの辺領域と凝固シェルのコーナ部との間の距離が長くなって、凝固シェルのコーナ部の冷却効率が低下し、凝固シェルのコーナ部の厚みを十分に成長させることができず、強固な凝固シェルを形成することができないので好ましくない。 In the continuous casting mold according to the present invention , it is preferable that the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the hypotenuse of the projecting portion having a triangular cross section are 8 mm or more and 30 mm or less, respectively.
Here, the hypotenuse of the projecting portion having a triangular cross section refers to the side facing the inner corner (inner corner ) of the wall member (long side and short side, the same applies hereinafter) .
When the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the hypotenuse of the triangular cross-section are less than 8 mm, depending on the slab steel type and rolling conditions, cracks may occur in the slab corner or during casting. This is not preferable because folding occurs at one corner. On the other hand, when the width of each of the portions corresponding to the two sides excluding the oblique side of the projecting portion having a triangular cross section exceeds 30 mm, the solidified shell side region where the solidified shell is efficiently cooled, and the corner portion of the solidified shell, This is preferable because the cooling efficiency of the corner portion of the solidified shell decreases, the thickness of the corner portion of the solidified shell cannot be sufficiently grown, and a solid solidified shell cannot be formed. Absent.

本発明に係る連続鋳造鋳型においては、鋳型空間部を形成する壁部材の内側四隅には断面三角形状の突出部が形成されているので、鋳型空間部に形成される凝固シェルのコーナ部には、角取り部（面取り部ともいう）が形成される。また、壁部材の内側には、メニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域が、それぞれ凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成されているので、凝固シェルが鋳型空間部内を下方に向けて移動する際に、凝固シェルは壁部材の内側と当接することができ、凝固シェルと壁部材の内側との間にエアギャップが形成されても、エアギャップの幅は僅少となる。
このため、壁部材で凝固シェルを均一に冷却することができ、凝固シェルの菱形変形を防止することができる。そして、凝固シェルは壁部材の内側に当接し、凝固シェルと壁部材の内側との間にエアギャップが形成されてもエアギャップの幅は僅少なので、凝固シェルの角取り部の冷却効率の低下を抑制することができる。
その結果、壁部材の内側四隅に突出部を形成して鋳片のコーナ部の形状を、圧延性確保のために要求される形状にしても、鋳造時における凝固シェルのコーナ部割れや菱形変形を防止して、鋳片の品質異常、形状異常の発生を回避し、製品歩留りの低下を防止することが可能になる。 In the continuous casting mold according to the present invention , protrusions having a triangular cross section are formed at the inner four corners of the wall member forming the mold space, so that the corner portion of the solidified shell formed in the mold space is A chamfered portion (also referred to as a chamfered portion) is formed. In addition, a plurality of divided gradient areas connected from the top to the bottom, excluding the area above the meniscus, are formed inside the wall member so as to approximate the solidification shrinkage profile of the solidification shell. When moving downward in the space, the solidified shell can come into contact with the inside of the wall member, and even if an air gap is formed between the solidified shell and the inside of the wall member, the width of the air gap is It becomes scarce.
For this reason, the solidified shell can be uniformly cooled by the wall member, and the diamond-shaped deformation of the solidified shell can be prevented. The solidified shell is in contact with the inside of the wall member, and even if an air gap is formed between the solidified shell and the inside of the wall member, the width of the air gap is very small. Can be suppressed.
As a result, protrusions are formed at the inner four corners of the wall member, and the shape of the corner portion of the slab is changed to the shape required for ensuring rollability, and the corner portion cracking and rhombus deformation of the solidified shell during casting It is possible to prevent the occurrence of abnormal quality and shape of the slab and prevent the product yield from decreasing.

本発明に係る連続鋳造鋳型において、断面三角形状の突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅が、それぞれ８ｍｍ以上３０ｍｍ以下である場合、鋳片鋼種や圧延条件が変化しても、鋳片の圧延性確保（圧延時における鋳片コーナ部の割れ防止や折れ込み防止を図ること）が可能になる。 In the continuous casting mold according to the present invention, when the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the hypotenuse of the triangular cross section are 8 mm or more and 30 mm or less, even if the slab steel type and rolling conditions change, It is possible to ensure the rollability of the slab (to prevent cracking and folding of the slab corner during rolling).

（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造鋳型の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＵ−Ｕ矢視断面図である。(A) is a top view of the continuous casting mold which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (B) is UU arrow sectional drawing of (A). （Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＶ−Ｖ矢視断面図である。(A) is a top view of the continuous casting mold which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (B) is VV arrow sectional drawing of (A). 本発明の第３の実施の形態に係る連続鋳造鋳型の部分拡大平面図である。It is the elements on larger scale of the continuous casting mold which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 鋳型空間部を形成する壁部材の内側四隅に断面円弧状のコーナアール部が形成された連続鋳造鋳型を用いて普通鋼を鋳造する際に、（Ａ）、（Ｂ）は実施例１において、（Ｃ）、（Ｄ）は比較例１において、コーナアール部の曲率半径を５ｍｍ、２０ｍｍとした場合の連続鋳造鋳型下端の凝固シェルの部分断面図である。When casting ordinary steel using a continuous casting mold in which corner-shaped portions having a circular arc cross section are formed at the inner four corners of the wall member forming the mold space, (A) and (B) are the same as those in Example 1. (C), (D) is a partial cross-sectional view of a solidified shell at the lower end of a continuous casting mold when the radius of curvature of the corner portion is 5 mm and 20 mm in Comparative Example 1. FIG. （Ａ）、（Ｂ）はコーナアール部の曲率半径と凝固シェルのコーナ部最小シェル厚との関係を示すグラフである。(A), (B) is a graph which shows the relationship between the curvature radius of a corner area part, and the corner part minimum shell thickness of a solidification shell. 鋳型空間部を形成する壁部材の内側四隅に断面円弧状のコーナアール部が形成された連続鋳造鋳型を用いて高炭素鋼を鋳造する際に、（Ａ）、（Ｂ）は実施例２において、（Ｃ）、（Ｄ）は比較例２において、コーナアール部の曲率半径を５ｍｍ、２０ｍｍとした場合の連続鋳造鋳型下端の凝固シェルの部分断面図である。When casting high carbon steel using a continuous casting mold in which corner-shaped portions having a circular arc cross section are formed at the inner four corners of the wall member forming the mold space, (A) and (B) , (C), (D) are partial cross-sectional views of the solidified shell at the lower end of the continuous casting mold when the radius of curvature of the corner portion is 5 mm and 20 mm in Comparative Example 2. FIG. 鋳型空間部を形成する壁部材の内側四隅に断面が直角二等辺三角形状の突出部が形成された連続鋳造鋳型を用いて普通鋼を鋳造する際に、（Ａ）、（Ｂ）は実施例３において、（Ｃ）、（Ｄ）は比較例３において、突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅を５ｍｍ、２０ｍｍとした場合の連続鋳造鋳型下端の凝固シェルの部分断面図である。(A) and (B) are examples when casting ordinary steel using a continuous casting mold in which protrusions having a right-angled isosceles triangle shape are formed at the four inner corners of the wall member forming the mold space. 3, (C) and (D) are partial cross-sectional views of the solidified shell at the lower end of the continuous casting mold when the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the oblique sides of the protrusions are 5 mm and 20 mm in Comparative Example 3. is there. （Ａ）、（Ｂ）は断面が直角二等辺三角形状の突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅と凝固シェルのコーナ部最小シェル厚との関係を示すグラフである。(A), (B) is a graph which shows the relationship between the width | variety of the site | part corresponded to 2 sides except the hypotenuse of the isosceles triangle-shaped cross section, and the corner | angular_part minimum shell thickness of a solidification shell. 鋳型空間部を形成する壁部材の内側四隅に断面が直角二等辺三角形状の突出部が形成された連続鋳造鋳型を用いて高炭素鋼を鋳造する際に、（Ａ）、（Ｂ）は実施例４において、（Ｃ）、（Ｄ）は比較例４において、突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅を５ｍｍ、２０ｍｍとした場合の連続鋳造鋳型下端の凝固シェルの部分断面図である。(A) and (B) are carried out when casting high carbon steel using a continuous casting mold in which protrusions having a right isosceles triangle shape are formed at the four corners inside the wall member forming the mold space. In Example 4, (C) and (D) are partial cross-sectional views of the solidified shell at the lower end of the continuous casting mold when the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the oblique sides of the protrusions are 5 mm and 20 mm in Comparative Example 4. It is. （Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）はそれぞれ１９８０年代以前、１９９０年代、及び２０００年以降におけるビレットの連続鋳造鋳型のサイズと鋳型コーナ部Ｒ寸法の関係を示すグラフである。(A), (B), and (C) are graphs showing the relationship between the size of the billet continuous casting mold and the mold corner R dimension before the 1980s, 1990s, and 2000, respectively.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
先ず、本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１０について説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連続鋳造鋳型１０は、上下方向に貫通し断面が四角形であって、注入された溶鋼を凝固して凝固シェル（図示せず）を形成する鋳型空間部１１を備えた角筒状となっている。そして、鋳型空間部１１を形成する壁部材１２の内側四隅には断面円弧状のコーナアール部１３が形成されている。
ここで、コーナアール部１３の曲率半径は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、壁部材１２の内側には耐磨耗性の図示しない補強皮膜（例えば、めっき層、溶射層）がそれぞれ形成されている。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
First, the continuous casting mold 10 according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the continuous casting mold 10 penetrates in the vertical direction and has a quadrangular cross section, and solidifies the injected molten steel to form a solidified shell (not shown). It has a rectangular tube shape with a mold space 11. Corner corner portions 13 having a circular arc cross section are formed at the four inner corners of the wall member 12 forming the mold space portion 11.
Here, the radius of curvature of the corner portion 13 is 8 mm or more and 30 mm or less. In addition, a wear-resistant reinforcing film (not shown) (for example, a plating layer or a sprayed layer) is formed on the inner side of the wall member 12.

壁部材１２の外表面（即ち、溶鋼と接する面とは反対側の面）側には、図示しない冷却部材が取付けられ、冷却部材に設けられた給水部（図示せず）から冷却部材に冷却水を供給することで、壁部材１２の冷却を行うと共に鋳型空間部１１に供給した溶鋼の冷却を行なって凝固シェルを形成することができる。なお、壁部材１２の母材は、例えば銅又は銅合金で構成されている。壁部材１２は、厚さ（補強皮膜を含む）が、例えば、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下程度、壁部材１２の下端の内幅は、８０ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度で、上下方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。これにより、鋳片の一例であるビレット又はブルームの鋳造を行うことができる。 A cooling member (not shown) is attached to the outer surface of the wall member 12 (that is, the surface opposite to the surface in contact with the molten steel), and the cooling member cools from a water supply unit (not shown) provided in the cooling member. By supplying water, the wall member 12 can be cooled and the molten steel supplied to the mold space 11 can be cooled to form a solidified shell. The base material of the wall member 12 is made of, for example, copper or a copper alloy. The wall member 12 has a thickness (including a reinforcing coating) of, for example, about 5 mm to 40 mm, the inner width of the lower end of the wall member 12 is about 80 mm to 500 mm, and the vertical length is 600 mm to 1200 mm. Degree. Thereby, the billet or bloom which is an example of slab can be cast.

補強皮膜には、Ｃｏ−Ｎｉ系の合金めっき、Ｎｉ又はＣｏをベースとしたＣｒ−Ｓｉ−Ｂ系の合金からなる溶射皮膜、あるいはＣｏ、Ｎｉ、又はＣｏ−Ｎｉ系の合金に、炭化物（例えばＷＣ）、窒化物（例えばＴｉＮ）、及び硼化物（例えばＣｒＢ）のいずれか１又は２以上を添加した複合材からなる溶射皮膜を使用することができる。なお、Ｎｉ又はＣｏをベースとしたＣｒ−Ｓｉ−Ｂ系の合金からなる溶射皮膜の場合、ヒュージング処理を行うことで、補強皮膜の緻密化、補強皮膜と長辺母材、補強皮膜と短辺母材との結合性を高めることができ、補強皮膜の寿命を延ばすことができる。一方、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＣｏ−Ｎｉ系の合金に、炭化物、窒化物、及び硼化物のいずれか１又は２以上を添加した複合材からなる溶射皮膜の場合、補強皮膜に発生する擦り疵の防止、補強皮膜の耐摩耗性の向上を更に図ることができる。 The reinforcing coating may be a Co—Ni alloy plating, a thermal spray coating made of a Cr—Si—B alloy based on Ni or Co, or a carbide (for example, a Co, Ni, or Co—Ni alloy). A thermal spray coating made of a composite material to which any one or more of WC), nitride (eg, TiN), and boride (eg, CrB) is added can be used. In the case of a thermal spray coating made of a Cr-Si-B based alloy based on Ni or Co, by performing a fusing treatment, the reinforcing coating is densified, the reinforcing coating and the long-side base material, the reinforcing coating and the short coating. The bondability with the side base material can be improved, and the life of the reinforcing coating can be extended. On the other hand, in the case of a thermal spray coating made of a composite material in which any one or more of carbide, nitride, and boride is added to a Co, Ni, or Co—Ni alloy, It is possible to further prevent and improve the wear resistance of the reinforcing coating.

内側四隅を除く壁部材１２の内側には、メニスカスＭ１（溶鋼の湯面高さ位置）より上領域を除いて上から下に連接する複数、例えば３つの分割勾配領域１４、１５、１６が、それぞれ凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成されている。従って、鋳型空間部１１には、分割勾配領域１４の上端がメニスカスＭ１となるように溶鋼が注入される。ここで、壁部材１２のメニスカスＭ１より上側（鋳型空間部１１の上端側）には、分割勾配領域１４と同一の傾斜勾配を有する分割勾配領域１７が形成されている。 Inside the wall member 12 excluding the inner four corners, a plurality of, for example, three divided gradient regions 14, 15, 16 connected from the top to the bottom excluding the upper region from the meniscus M1 (molten steel surface height position), Each is formed to approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Accordingly, molten steel is injected into the mold space 11 so that the upper end of the divided gradient region 14 becomes the meniscus M1. Here, on the upper side of the meniscus M <b> 1 of the wall member 12 (upper end side of the mold space 11), a divided gradient region 17 having the same gradient as the divided gradient region 14 is formed.

これによって、鋳型空間部１１内に形成された凝固シェルは、鋳型空間部１１の内表面に当接して又は僅少のエアギャップを介して鋳型空間部１１内を下方に向けて移動する。
また、分割勾配領域１７の傾斜勾配は、分割勾配領域１４の傾斜勾配より大きく（垂直面となす角度を小さく）形成してもよい。
なお、壁部材１２に設けられる分割勾配領域１４、１５、１６、１７の傾斜勾配は僅かであるが、説明の便宜上、図１（Ｂ）においては、誇張して示している。 As a result, the solidified shell formed in the mold space portion 11 moves downward in the mold space portion 11 in contact with the inner surface of the mold space portion 11 or through a slight air gap.
Further, the gradient of the divided gradient region 17 may be formed larger than the gradient of the divided gradient region 14 (the angle formed with the vertical plane is small).
In addition, although the inclination gradient of the division | segmentation gradient area | regions 14, 15, 16, and 17 provided in the wall member 12 is slight, it is exaggerating in FIG.1 (B) for convenience of explanation.

壁部材１２の内幅は、凝固シェルが引き抜かれる下方に向けて狭まっている。したがって、分割勾配領域１４〜１６の傾斜勾配は、下側に配置される分割勾配領域ほど大きくなっている。ここで、壁部材１２の内側に形成する分割勾配領域の数を２又は４以上とすることができる。分割勾配領域の数を増加させることで、凝固収縮プロフィールを分割勾配領域で近似する際の近似精度を向上させることができる。これによって、鋳型空間部の内表面に対する凝固シェルの当接を促進することができると共に、凝固シェルと鋳型空間部の内表面との間に生じるエアギャップを減少させることができる。 The inner width of the wall member 12 is narrowed toward the lower side where the solidified shell is pulled out. Accordingly, the gradient of the divided gradient regions 14 to 16 is larger as the divided gradient region is arranged on the lower side. Here, the number of division | segmentation gradient area | regions formed inside the wall member 12 can be made into 2 or 4 or more. By increasing the number of divided gradient regions, the approximation accuracy when approximating the coagulation contraction profile with the divided gradient regions can be improved. Accordingly, the contact of the solidified shell with the inner surface of the mold space can be promoted, and an air gap generated between the solidified shell and the inner surface of the mold space can be reduced.

続いて、第１の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１０の作用について説明する。
連続鋳造鋳型１０においては、鋳型空間部１１を形成する角筒状の壁部材１２の内側四隅に、断面円弧状のコーナアール部１３が形成されているので、鋳型空間部１１に形成される凝固シェルのコーナ部には、コーナアール部１３に対応するコーナアール部が形成される。そして、内側四隅を除く壁部材１２の内側には、メニスカスＭ１より上領域を除いて上から下に連接する３つの分割勾配領域１４、１５、１６が、それぞれ凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成されているので、鋳型空間部１１内に形成された凝固シェルは、鋳型空間部１１の内表面（壁部材１２の内側）に当接して又は僅少のエアギャップを介して鋳型空間部１１内を下方に向けて移動する。 Next, the operation of the continuous casting mold 10 according to the first embodiment will be described.
In the continuous casting mold 10, corner corner portions 13 having an arcuate cross section are formed at the inner four corners of a rectangular tube-shaped wall member 12 that forms the mold space portion 11, so that solidification formed in the mold space portion 11 is achieved. A corner portion corresponding to the corner portion 13 is formed in the corner portion of the shell. In addition, on the inner side of the wall member 12 excluding the inner four corners, three divided gradient regions 14, 15, 16 connected from top to bottom except for the region above the meniscus M1, respectively approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Therefore, the solidified shell formed in the mold space 11 is in contact with the inner surface of the mold space 11 (inside the wall member 12) or through a slight air gap. Move inward downward.

これにより、壁部材１２で凝固シェルを均一に冷却することができる。また、凝固シェルは壁部材１２の内側に当接し、凝固シェルと壁部材１２の内側との間にエアギャップが形成されてもエアギャップの幅は僅少なので、凝固シェルのコーナアール部は、壁部材１２の隣り合う辺領域により２面冷却されるので、凝固シェルのコーナアール部の凝固が促進される。このため、壁部材１２の内側四隅に形成するコーナアール部１３の曲率半径を広範囲に設定することが可能になり、鋳片のコーナ部の形状（鋳片コーナ部Ｒ寸法）を、圧延性確保のために要求される形状にしても、凝固シェルのコーナ部に凝固遅れが生じることを防止できる。その結果、鋳造時における凝固シェルのコーナ部割れや菱形変形を防止して、鋳片の品質異常、形状異常の発生を回避し、製品歩留りの低下を防止することが可能になる。 Thereby, the solidified shell can be uniformly cooled by the wall member 12. The solidified shell abuts the inside of the wall member 12, and even if an air gap is formed between the solidified shell and the inside of the wall member 12, the width of the air gap is very small. Since two surfaces are cooled by the adjacent side regions of the member 12, solidification of the corner portion of the solidified shell is promoted. For this reason, it becomes possible to set the curvature radius of the corner | angular part 13 formed in the inner four corners of the wall member 12 in a wide range, and the shape of the corner part of the slab (slab corner part R dimension) ensures rollability. Therefore, it is possible to prevent a solidification delay from occurring in the corner portion of the solidified shell even if the shape is required for the purpose. As a result, it is possible to prevent corner cracking and rhombus deformation of the solidified shell during casting, avoid occurrence of abnormal quality and shape abnormality of the slab, and prevent a decrease in product yield.

ここで、コーナアール部１３の曲率半径は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。曲率半径を８ｍｍ以上とすることで、鋳片鋼種や圧延条件が変化しても、圧延時に鋳片コーナ部に割れが発生したり、鋳片コーナ部に折れ込みが発生したりすることを防止できる。また、曲率半径が３０ｍｍを超える場合、凝固シェルのコーナアール部と壁部材１２のコーナアール部１３との間にエアギャップが存在すると、凝固シェルの冷却が効率的に行われる凝固シェルの辺領域（コーナ部を除いた領域）の端部と凝固シェルのコーナ部との間の距離が長くなって、凝固シェルのコーナ部の冷却効率が低下する。このため、コーナアール部１３の曲率半径の上限値を３０ｍｍに設定して、凝固シェルのコーナ部の厚みを、凝固シェルの辺領域の厚さと同程度以上にする。 Here, the radius of curvature of the corner portion 13 is 8 mm or more and 30 mm or less. By setting the radius of curvature to 8 mm or more, even if the slab steel type and rolling conditions change, cracks in the slab corners and folds in the slab corners can be prevented during rolling. it can. Further, when the radius of curvature exceeds 30 mm, if there is an air gap between the corner portion of the solidified shell and the corner portion 13 of the wall member 12, the side region of the solidified shell is efficiently cooled. The distance between the end portion of the (excluding the corner portion) and the corner portion of the solidified shell becomes long, and the cooling efficiency of the corner portion of the solidified shell is lowered. For this reason, the upper limit of the radius of curvature of the corner radius portion 13 is set to 30 mm so that the thickness of the corner portion of the solidified shell is equal to or greater than the thickness of the side region of the solidified shell.

次に、本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１８について説明する。
連続鋳造鋳型１８は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、壁部材が、対向配置された長辺１９、２０と、対向配置された長辺１９、２０の間に対向配置された短辺２１、２２とを有し、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部２３に溶鋼を入れて凝固シェルを形成するものである。そして、長辺１９、２０の内側には、メニスカスＭ２より上領域を除いて上から下に連接する複数、例えば３つの分割勾配領域２５、２６、２７が凝固シェルの凝固収縮プロフィールに合わせて形成されている。短辺２１、２２の両端部は、長辺１９、２０の内側形状に合わせて形成され、短辺２１、２２の両側の内側部分には、短辺２１、２２の端部を内側に延長した当接面を備えた突出部２４が形成され、しかも、突出部２４は断面直角三角形状（断面三角形状の一例）となっている。更に、短辺２１、２２の内側には、突出部２４が形成された領域を除いて、メニスカスＭ２より上領域を除いて上から下に連接する複数、例えば３つの分割勾配領域２８、２９、３０が凝固シェルの凝固収縮プロフィールに合わせて形成されている。 Next, a continuous casting mold 18 according to the second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the continuous casting mold 18 has a wall member disposed between the long sides 19 and 20 facing each other and the long sides 19 and 20 facing each other. In addition, molten steel is put into a mold space portion 23 that has short sides 21 and 22 and is formed in a vertically penetrating state to form a solidified shell. A plurality of, for example, three divided gradient regions 25, 26, and 27 connected from the top to the bottom except the region above the meniscus M 2 are formed inside the long sides 19 and 20 according to the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Has been. Both ends of the short sides 21 and 22 are formed in accordance with the inner shape of the long sides 19 and 20, and the end portions of the short sides 21 and 22 are extended inward to the inner portions on both sides of the short sides 21 and 22. A protrusion 24 having an abutment surface is formed, and the protrusion 24 has a right-angled triangular cross section (an example of a triangular cross section). Further, a plurality of, for example, three divided gradient regions 28, 29, connected from top to bottom except for the region above the meniscus M 2, except for the region where the protrusion 24 is formed, are provided inside the short sides 21, 22. 30 is formed in accordance with the solidification shrinkage profile of the solidification shell.

これによって、鋳型空間部２３内に形成された凝固シェルは、鋳型空間部２３の内表面に当接して又は僅少のエアギャップを介して鋳型空間部２３内を下方に向けて移動する。
ここで、短辺２１、２２の端部を内側に延長した長辺１９、２０の内側面に接触する突出部２４の当接面の幅は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下、突出部２４が短辺２１、２２に連接している部位の幅は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、長辺１９、２０及び短辺２１、２２の内側面（鋳型空間部２３側）には耐磨耗性の図示しない補強皮膜（例えば、めっき層、溶射層）がそれぞれ形成されている。 As a result, the solidified shell formed in the mold space portion 23 contacts the inner surface of the mold space portion 23 or moves downward in the mold space portion 23 through a slight air gap.
Here, the width of the abutment surface of the protrusion 24 that contacts the inner surface of the long sides 19 and 20 with the ends of the short sides 21 and 22 extended inward is 8 mm to 30 mm, and the protrusion 24 is the short side 21. The width | variety of the site | part connected to 22 is 8 mm or more and 30 mm or less. Further, on the inner side surfaces (on the mold space 23 side) of the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22, a wear-resistant reinforcing coating (for example, a plating layer and a sprayed layer) is formed, respectively.

長辺１９、２０及び短辺２１、２２の外表面（即ち、溶鋼と接する面とは反対側の面）側には、上下方向（鋳造方向）に並べて配置される複数のボルト（図示せず）からなる締結手段群を介して図示しないバックプレートがそれぞれ取付けられている。これにより、バックプレートの下部に設けられた給水部（図示せず）から、長辺１９、２０と短辺２１、２２の外面側に設けられた図示しない多数の導水溝に冷却水を流すことで、長辺１９、２０及び短辺２１、２２の冷却を行うと共に鋳型空間部２３に供給した溶鋼の冷却を行なって凝固シェルを形成することができる。なお、長辺１９、２０の母材及び短辺２１、２２の母材は、銅又は銅合金でそれぞれ形成されている。 A plurality of bolts (not shown) arranged in the vertical direction (casting direction) on the outer surfaces of the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22 (that is, the surface opposite to the surface in contact with the molten steel). A back plate (not shown) is attached via a fastening means group consisting of Thereby, the cooling water is caused to flow from a water supply section (not shown) provided in the lower portion of the back plate to a large number of water guide grooves (not shown) provided on the outer surfaces of the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22. Thus, the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22 can be cooled and the molten steel supplied to the mold space 23 can be cooled to form a solidified shell. Note that the base materials of the long sides 19 and 20 and the base materials of the short sides 21 and 22 are respectively formed of copper or a copper alloy.

短辺２１、２２は、厚さ（補強皮膜を含めた厚さ）が、例えば、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、幅が５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下程度で、上下方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。また、長辺１９、２０は、厚さ（補強皮膜を含めた厚さ）が、例えば５ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、対向配置される一対の短辺２１、２２の間隔（凝固シェルと接触する内表面の間の距離）を、６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度の範囲で変更可能とすることのできる幅を有し、上下方向の長さは短辺２１、２２と同程度である。これにより、例えば、幅が６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度、厚みが５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度のスラブ（鋳片の一例）を製造できる。 The short sides 21 and 22 have a thickness (thickness including a reinforcing film) of, for example, about 5 mm to 100 mm, a width of about 50 mm to 400 mm, and a vertical length of about 600 mm to 1200 mm. . The long sides 19 and 20 have a thickness (thickness including a reinforcing film) of, for example, about 5 mm or more and 100 mm or less, and a distance between a pair of short sides 21 and 22 arranged to face each other (an inner surface in contact with the solidified shell). The distance in the vertical direction is about the same as that of the short sides 21 and 22. Thereby, for example, a slab (an example of a cast piece) having a width of about 600 mm to 3000 mm and a thickness of about 50 mm to 300 mm can be manufactured.

ここで、長辺１９、２０のメニスカスＭ２より上側（鋳型空間部２３の上端側）には分割勾配領域２５と同一の傾斜勾配を有する分割勾配領域３１が、短辺２１、２２のメニスカスＭ２より上側（鋳型空間部２３の上端側）には分割勾配領域３２がそれぞれ設けられている。従って、鋳型空間部２３には、長辺１９、２０の分割勾配領域２５及び短辺２１、２２の分割勾配領域２８のそれぞれの上端が溶鋼の湯面高さ位置Ｍ２となるように溶鋼が注入される。
また、分割勾配領域３１の傾斜勾配は、分割勾配領域２５の傾斜勾配より大きく（垂直面となす角度を小さく）、分割勾配領域３２の傾斜勾配は、分割勾配領域２８の傾斜勾配より大きく形成してもよい。なお、分割勾配領域２５〜３２の傾斜勾配は僅かであるが、説明の便宜上、図２（Ｂ）においては、誇張して示している。 Here, a divided gradient region 31 having the same gradient as the divided gradient region 25 is above the meniscus M2 of the short sides 21 and 22 above the meniscus M2 of the long sides 19 and 20 (the upper end side of the mold space 23). Divided gradient regions 32 are respectively provided on the upper side (the upper end side of the mold space 23). Accordingly, molten steel is injected into the mold space 23 so that the upper ends of the divided gradient region 25 of the long sides 19 and 20 and the divided gradient region 28 of the short sides 21 and 22 are at the molten steel surface height position M2. Is done.
In addition, the gradient of the divided gradient region 31 is larger than the gradient of the divided gradient region 25 (the angle formed with the vertical plane is small), and the gradient of the divided gradient region 32 is formed larger than the gradient of the divided gradient region 28. May be. In addition, although the inclination gradient of the division | segmentation gradient areas 25-32 is slight, in FIG. 2 (B), it has exaggerated for convenience of explanation.

対向する長辺１９、２０の内幅及び対向する短辺２１、２２の内幅は、凝固シェルが引き抜かれる下方に向けて狭まっている。したがって、長辺１９、２０の分割勾配領域２５〜２７の傾斜勾配は下側に配置される分割勾配領域ほど大きく、短辺２１、２２の分割勾配領域２８〜３０の傾斜勾配は下側に配置される分割勾配領域ほど大きくなっている。
なお、長辺１９、２０及び短辺２１、２２の鋳型空間部２３側にそれぞれ形成する分割勾配領域の数を２又は４以上としてもよい。分割勾配領域の数を増加させることで、凝固収縮プロフィールを分割勾配領域で近似する際の近似精度を向上させることができる。これによって、鋳型空間部の内表面に対する凝固シェルの当接を促進することができると共に、凝固シェルと鋳型空間部の内表面との間に生じるエアギャップを減少させることができる。 The inner widths of the opposing long sides 19 and 20 and the inner widths of the opposing short sides 21 and 22 are narrowed toward the lower side where the solidified shell is pulled out. Accordingly, the slopes of the divided gradient regions 25 to 27 of the long sides 19 and 20 are larger as the divided gradient regions are arranged on the lower side, and the gradients of the divided gradient regions 28 to 30 of the short sides 21 and 22 are arranged on the lower side. The divided gradient area is larger.
In addition, the number of the division | segmentation gradient area | regions formed in the template space part 23 side of the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22 is good also as 2 or 4 or more, respectively. By increasing the number of divided gradient regions, the approximation accuracy when approximating the coagulation contraction profile with the divided gradient regions can be improved. Accordingly, the contact of the solidified shell with the inner surface of the mold space can be promoted, and an air gap generated between the solidified shell and the inner surface of the mold space can be reduced.

続いて、第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１８の作用について説明する。
連続鋳造鋳型１８においては、長辺１９、２０の内側には、メニスカスＭ２より上領域を除いて上から下に連接する３つの分割勾配領域２５〜２７が凝固シェルの凝固収縮プロフィールに合わせて形成されているので、凝固シェルが鋳型空間部２３内を下方に向けて移動する際に、凝固シェルは長辺１９、２０の内側と当接することができ、凝固シェルと長辺１９、２０の内側との間にエアギャップが形成されても、エアギャップの幅は僅少となる。また、短辺２１、２２の内側に、突出部２４が形成された領域を除いて、メニスカスＭ２より上領域を除いて上から下に連接する3つの分割勾配領域２８〜３０が凝固シェルの凝固収縮プロフィールに合わせて形成されているので、凝固シェルが鋳型空間部２３内を下方に向けて移動する際に、凝固シェルは短辺２１、２２の内側に当接することができ、凝固シェルと短辺２１、２２の内側との間にエアギャップが形成されても、エアギャップの幅は僅少となる。 Next, the operation of the continuous casting mold 18 according to the second embodiment will be described.
In the continuous casting mold 18, three divided gradient regions 25 to 27 connected from the top to the bottom except for the region above the meniscus M 2 are formed inside the long sides 19 and 20 in accordance with the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Therefore, when the solidified shell moves downward in the mold space 23, the solidified shell can come into contact with the inside of the long sides 19 and 20, and the inside of the solidified shell and the long sides 19 and 20 Even if an air gap is formed between the two, the width of the air gap is small. Also, the three divided gradient regions 28 to 30 connected from the top to the bottom except for the region above the meniscus M2 except the region where the protrusion 24 is formed inside the short sides 21 and 22 are solidified of the solidified shell. Since it is formed in accordance with the shrinkage profile, when the solidified shell moves downward in the mold space 23, the solidified shell can abut on the inside of the short sides 21, 22. Even if an air gap is formed between the sides 21 and 22, the width of the air gap is small.

したがって、長辺１９、２０及び短辺２１、２２により、凝固シェルの冷却を効率的に行うことができ、凝固シェルのコーナ部の冷却効率の低下を抑制することができる。このため、短辺２１、２２の両側の内側部分に、短辺２１、２２の端部を内側に延長した当接面を備え、断面視して直角三角形の突出部２４を形成する際、突出部２４の当接面の幅及び突出部２４が短辺２１、２２に連接している部位の幅を広範囲に設定することが可能になり、鋳片のコーナ部の形状（コーナ部に形成した断面三角形状の角取り部分の斜辺を除いた部位の寸法、以下、鋳片コーナ部Ｃ寸法という）を、圧延性確保のために要求される形状にしても、凝固シェルのコーナ部に凝固遅れが生じることを防止できる。その結果、鋳造時における凝固シェルのコーナ部割れや菱形変形を防止して、鋳片の品質異常、形状異常の発生を回避し、製品歩留りの低下を防止することが可能になる。 Therefore, the solid side shell can be efficiently cooled by the long sides 19 and 20 and the short sides 21 and 22, and a decrease in the cooling efficiency of the corner portion of the solidified shell can be suppressed. For this reason, the inner side portions on both sides of the short sides 21 and 22 are provided with contact surfaces that extend the end portions of the short sides 21 and 22 inward, and when the right-angled triangular protruding portions 24 are formed in a cross-sectional view, the protruding portions 24 The width of the contact surface of the portion 24 and the width of the portion where the protruding portion 24 is connected to the short sides 21 and 22 can be set over a wide range, and the shape of the corner portion of the slab (formed at the corner portion) Even if the dimension of the portion excluding the hypotenuse of the chamfered portion of the triangular cross section (hereinafter referred to as the slab corner C dimension) is made the shape required for ensuring the rollability, the solidification delay at the corner of the solidified shell Can be prevented. As a result, it is possible to prevent corner cracking and rhombus deformation of the solidified shell during casting, avoid occurrence of abnormal quality and shape abnormality of the slab, and prevent a decrease in product yield.

ここで、突出部２４の当接面の幅及び突出部２４が短辺２１、２２に連接している部位の幅を８ｍｍ以上とすることで、鋳片鋼種や圧延条件が変化しても、圧延時に鋳片コーナ部に割れが発生したり、鋳片コーナ部に折れ込みが発生したりすることを防止できる。また、突出部２４の当接面の幅及び突出部２４が短辺２１、２２に連接している部位の幅が３０ｍｍを超える場合、凝固シェルのコーナ部と突出部２４との間にエアギャップが存在すると、凝固シェルの冷却が効率的に行われる凝固シェルの辺領域（コーナ部を除いた領域）の端部と凝固シェルのコーナ部との間の距離が長くなって、凝固シェルのコーナ部の冷却効率が低下する。このため、突出部２４の当接面の幅及び突出部２４が短辺２１、２２に連接している部位の幅の上限値を３０ｍｍに設定して、凝固シェルのコーナ部の厚みを、凝固シェルの辺領域の厚さと同程度以上にする。 Here, by changing the width of the contact surface of the protrusion 24 and the width of the portion where the protrusion 24 is connected to the short sides 21 and 22 to 8 mm or more, even if the slab steel type and rolling conditions change, It is possible to prevent the slab corner from cracking during rolling or the slab corner from being folded. Further, when the width of the contact surface of the protruding portion 24 and the width of the portion where the protruding portion 24 is connected to the short sides 21 and 22 exceed 30 mm, an air gap is formed between the corner portion of the solidified shell and the protruding portion 24. Is present, the distance between the edge of the side area of the solidified shell where the solidified shell is efficiently cooled (the area excluding the corner) and the corner of the solidified shell is increased, and the corner of the solidified shell is increased. The cooling efficiency of the part decreases. Therefore, the upper limit value of the width of the contact surface of the protrusion 24 and the width of the portion where the protrusion 24 is connected to the short sides 21 and 22 is set to 30 mm, and the thickness of the corner portion of the solidified shell is set to be solidified. It should be at least as thick as the side area of the shell.

続いて、本発明の第３の実施の形態に係る連続鋳造鋳型３３について説明する。
第３の実施の形態に係る連続鋳造鋳型３３は、第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１８と比較して、図３に示すように、対向配置される各短辺３４の両側の内側部分に形成する断面直角三角形状（断面三角形状の一例）の突出部３５の斜辺相当部分が角に向かって凹む円弧状となっていることが特徴となっている。このため、短辺３４及び突出部３５についてのみ説明し、連続鋳造鋳型１８と同一の構成部材には同一の符号を付して説明を省略する。 Subsequently, a continuous casting mold 33 according to a third embodiment of the present invention will be described.
The continuous casting mold 33 according to the third embodiment is compared with the continuous casting mold 18 according to the second embodiment as shown in FIG. A feature is that a portion corresponding to the hypotenuse of the projecting portion 35 having a right-angled triangular cross section (an example of a triangular cross section) formed in the portion has an arc shape that is recessed toward the corner. For this reason, only the short side 34 and the protruding portion 35 will be described, and the same components as those of the continuous casting mold 18 will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

短辺３４の両端部は、長辺１９、２０の内側形状に合わせて形成されている。そして、短辺３４の端部を内側に延長した長辺１９の内側面に接触する突出部３５の当接面の幅は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下、突出部３５が短辺３４に連接している部位の幅は８ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また、円弧の曲率半径は、当接面の幅又は突出部３５が短辺３４に連接する部位の幅を超えるように設定されている。更に、短辺３４内側には、突出部３５が形成された領域を除いて、メニスカスＭ２より上領域を除いて上から下に連接する複数、例えば３つの分割勾配領域３６、３７、３８が凝固シェルの凝固収縮プロフィールに合わせて形成され、メニスカスＭ２より上側には分割勾配領域３９が設けられている。
なお、短辺３４の母材は、銅又は銅合金でそれぞれ形成され、短辺３４の内側面（溶鋼が注入される鋳型空間部側）には耐磨耗性の図示しない補強皮膜（例えば、めっき層、溶射層）がそれぞれ形成されている。 Both ends of the short side 34 are formed in accordance with the inner shape of the long sides 19 and 20. And the width | variety of the contact surface of the protrusion part 35 which contacts the inner surface of the long side 19 which extended the edge part of the short side 34 inside is 8 mm or more and 30 mm or less, and the site | part which the protrusion part 35 is connected to the short side 34 The width of is 8 mm or more and 30 mm or less. Further, the radius of curvature of the arc is set so as to exceed the width of the contact surface or the width of the portion where the protrusion 35 is connected to the short side 34. Further, a plurality of, for example, three divided gradient regions 36, 37, and 38 connected from the top to the bottom except for the region above the meniscus M 2 are solidified inside the short side 34 except for the region where the protrusion 35 is formed. A division gradient region 39 is provided above the meniscus M2 and formed in accordance with the solidification shrinkage profile of the shell.
Note that the base material of the short side 34 is formed of copper or a copper alloy, respectively, and a wear-resistant reinforcing film (not shown) (for example, on the inner side surface of the short side 34 (on the mold space side into which molten steel is injected) (for example, A plating layer and a thermal spray layer) are respectively formed.

円弧の曲率半径を、当接面の幅又は突出部が短辺３４に連接する部位の幅を超えるように設定することにより、当接面の幅と突出部が短辺３４に連接する部位の幅の長さが異なっても、突出部３５の直角に対向する部分に、長辺１９及び短辺３４の内側面にそれぞれ両端部が当接する円弧を形成することができる。これによって、凝固シェルのコーナ部の形状を滑らかな円弧とすることができ、鋳型空間部内で凝固シェルを下方に向けてスムーズに移動させることができる。
なお、当接面の幅と突出部３５が短辺３４に連接する部位の幅の長さが同一の場合は、円弧の曲率半径を当接面の幅（突出部が短辺３４に連接する部位の幅）と一致させてもよい。 By setting the radius of curvature of the arc so that it exceeds the width of the contact surface or the portion where the protruding portion is connected to the short side 34, the width of the contact surface and the portion where the protruding portion is connected to the short side 34 are set. Even if the lengths of the widths are different, it is possible to form arcs whose both end portions are in contact with the inner surfaces of the long side 19 and the short side 34 in the portion of the protruding portion 35 that faces at right angles. Thereby, the shape of the corner portion of the solidified shell can be a smooth arc, and the solidified shell can be smoothly moved downward in the mold space.
If the width of the contact surface is the same as the width of the portion where the protrusion 35 is connected to the short side 34, the radius of curvature of the arc is set to the width of the contact surface (the protrusion is connected to the short side 34). The width of the region).

（実施例１）
普通鋼（ＳＳ４００）の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、壁部材の内側四隅に形成する断面円弧状のコーナアール部の曲率半径（鋳型コーナ部Ｒ寸法）と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｒ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．７０ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１４８×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。 Example 1
A corner arc portion having an arcuate cross section formed at the four inner corners of a wall member when casting a cast piece of plain steel (SS400) using a continuous casting mold in which a mold space portion is formed of a square tubular wall member The relationship between the radius of curvature (the mold corner R dimension) and the thickness of the solidified shell was determined by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the finite element method.
Here, the inside dimension of the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner R dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.70 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 148 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr.

壁部材の鋳型空間部側に形成された最上部の分割勾配領域（上端から下方１５０ｍｍの範囲）のテーパ率は３％／ｍ、上から２番目の分割勾配領域（上端より下方１５０ｍｍから下方１５０ｍｍの範囲）のテーパ率は２．２％／ｍ、上から３番目の分割勾配領域（上端より下方３００ｍｍから下方１５０ｍｍの範囲）のテーパ率は０．８％／ｍ、最下部の分割勾配領域（上端より下方４５０ｍｍから下方３５０ｍｍの範囲）のテーパ率は０．６％／ｍである。 The taper rate of the uppermost divided gradient region (in the range from 150 mm below the upper end) formed on the mold space side of the wall member is 3% / m, and the second divided gradient region from the top (from 150 mm below the upper end to 150 mm below) Taper rate of 2.2% / m and the third division gradient region from the top (range from 300 mm below the top to 150 mm below) is 0.8% / m, the lowest division gradient region The taper rate in the range from 450 mm below the upper end to 350 mm below is 0.6% / m.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｒ寸法に影響されず一定値（１０．７５ｍｍ）であり、凝固シェルのコーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｒ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大しても、１０．７５ｍｍと一定である。
鋳型コーナ部Ｒ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図４（Ａ）に、鋳型コーナ部Ｒ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図４（Ｂ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｒ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図５（Ａ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plan view is a constant value (10.75 mm) regardless of the mold corner R dimension, and the minimum shell thickness of the solidified shell is the mold corner. Even if the part R dimension increases to 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm, it is constant at 10.75 mm.
4A shows a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner R dimension is 5 mm, and FIG. 4A shows the lower end of the wall member when the mold corner R dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 5A shows the relationship between the mold corner R dimension and the corner minimum shell thickness.

（比較例１）
普通鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｒ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｒ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．７０ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１４８×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。そして、壁部材の鋳型空間部側にはテーパ率０．８％／ｍの勾配を設けた。 (Comparative Example 1)
The relationship between the mold corner R dimension and the thickness of the solidified shell when casting a slab of plain steel using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square tubular wall member, It was obtained by solidification shrinkage analysis of a solidified shell using
Here, the inside dimension of the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner R dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.70 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 148 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr. A gradient with a taper ratio of 0.8% / m was provided on the mold space portion side of the wall member.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｒ寸法に影響されず一定値（１０．７６ｍｍ）となったが、コーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｒ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、７．８８、７．６４、７．０８、６．７７、６．５８、６．４７ｍｍと減少し、コーナ部最小シェル厚は辺領域の中央部の厚さ未満となる。
鋳型コーナ部Ｒ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図４（Ｃ）に、鋳型コーナ部Ｒ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図４（Ｄ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｒ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図５（Ｂ）に示す。 The thickness of the central portion of the side area when the solidified shell is viewed in a plane is a constant value (10.76 mm) without being influenced by the mold corner R dimension, but the minimum corner thickness of the corner is the mold corner. As R dimension increased to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, it decreased to 7.88, 7.64, 7.08, 6.77, 6.58, 6.47 mm. The corner portion minimum shell thickness is less than the thickness of the central portion of the side region.
FIG. 4C is a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner R dimension is 5 mm, and FIG. 4C shows the lower end of the wall member when the mold corner R dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 5B shows the relationship between the mold corner R dimension and the corner minimum shell thickness.

（実施例２）
高炭素鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｒ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｒ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．６５ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１９９×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。 (Example 2)
The relationship between the mold corner R dimension and the thickness of the solidified shell when casting a high carbon steel slab using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square cylindrical wall member It was obtained by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the method.
Here, the inside dimension of the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner R dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.65 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 199 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｒ寸法に影響されず一定値（１３．２４ｍｍ）となったが、凝固シェルのコーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｒ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、１３．２４、１３．２３、１３．０９、１３．０１、１２．９４、１２．９８ｍｍと減少傾向を示す。
鋳型コーナ部Ｒ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図６（Ａ）に、鋳型コーナ部Ｒ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図６（Ｂ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｒ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図５（Ａ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plane is a constant value (13.24 mm) regardless of the mold corner R dimension, but the minimum shell thickness of the solidified shell is As the mold corner R dimension increases to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, 13.24, 13.23, 13.09, 13.01, 12.94, 12.98 mm And show a decreasing trend.
FIG. 6A is a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner R dimension is 5 mm, and FIG. 6A shows the lower end of the wall member when the mold corner R dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 5A shows the relationship between the mold corner R dimension and the corner minimum shell thickness.

（比較例２）
高炭素鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｒ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｒ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．６５ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１９９×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。そして、壁部材の鋳型空間部側にはテーパ率０．８％／ｍの勾配を設けた。 (Comparative Example 2)
The relationship between the mold corner R dimension and the thickness of the solidified shell when casting a high carbon steel slab using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square cylindrical wall member It was obtained by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the method.
Here, the inside dimension of the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner R dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.65 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 199 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr. A gradient with a taper ratio of 0.8% / m was provided on the mold space portion side of the wall member.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｒ寸法に影響されず一定値（１３．２６ｍｍ）となったが、コーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｒ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、９．１１、８．９９、７．９２、７．５０、７．０９、６．８８ｍｍと減少し、コーナ部最小シェル厚は辺領域の中央部の厚さ未満となる。
鋳型コーナ部Ｒ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図６（Ｃ）に、鋳型コーナ部Ｒ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図６（Ｄ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｒ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図５（Ｂ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plane is a constant value (13.26 mm) without being affected by the R dimension of the mold corner, but the minimum shell thickness of the corner is the mold corner. As R dimension increased to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, it decreased to 9.11, 8.99, 7.92, 7.50, 7.09, 6.88 mm. The corner portion minimum shell thickness is less than the thickness of the central portion of the side region.
FIG. 6C is a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner R dimension is 5 mm, and FIG. 6C shows the lower end of the wall member when the mold corner R dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 5B shows the relationship between the mold corner R dimension and the corner minimum shell thickness.

（実施例３）
普通鋼（ＳＳ４００）の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、壁部材の内側四隅に形成する断面直角二等辺三角形状の突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅（以下、鋳型コーナ部Ｃ寸法という）と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｃ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．７０ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１４８×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。 (Example 3)
When slabs of plain steel (SS400) are cast using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square-walled wall member, the cross-section isosceles triangle shape formed at the four corners inside the wall member The relationship between the width of the portion corresponding to the two sides excluding the oblique side of the protrusion (hereinafter referred to as the mold corner C dimension) and the thickness of the solidified shell was determined by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the finite element method.
Here, the inner dimension at the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner C dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.70 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 148 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｃ寸法に影響されず一定値（１０．７５ｍｍ）であり、凝固シェルのコーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｃ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大しても、１０．７５ｍｍと一定である。
鋳型コーナ部Ｃ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図７（Ａ）に、鋳型コーナ部Ｃ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図７（Ｂ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｃ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図８（Ａ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plan view is a constant value (10.75 mm) regardless of the dimension of the mold corner C, and the minimum shell thickness of the solidified shell is the mold corner. Even if the size of part C increases to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, it is constant at 10.75 mm.
FIG. 7A shows a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner C dimension is 5 mm, and FIG. 7A shows the lower end of the wall member when the mold corner C dimension is 20 mm. 7B is a partial cross-sectional view of the solidified shell in FIG. FIG. 8A shows the relationship between the mold corner C dimension and the corner minimum shell thickness.

（比較例３）
普通鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｃ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｃ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．７０ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１４８×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。そして、壁部材の鋳型空間部側にはテーパ率０．８％／ｍの勾配を設けた。 (Comparative Example 3)
The relationship between the mold corner C dimension and the thickness of the solidified shell when casting a slab of plain steel using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square tubular wall member, It was obtained by solidification shrinkage analysis of a solidified shell using
Here, the inner dimension at the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner C dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.70 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 148 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr. A gradient with a taper ratio of 0.8% / m was provided on the mold space portion side of the wall member.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｃ寸法に影響されず一定値（１０．７６ｍｍ）となったが、コーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｃ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、７．７７、７．５１、７．０４、６．７、６．５、６．４ｍｍと減少し、コーナ部最小シェル厚は辺領域の中央部の厚さ未満となる。
鋳型コーナ部Ｃ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図７（Ｃ）に、鋳型コーナ部Ｃ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図７（Ｄ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｃ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図８（Ｂ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plane is a constant value (10.76 mm) regardless of the dimension of the mold corner C, but the minimum shell thickness of the corner is the mold corner. As C dimension increased to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, it decreased to 7.77, 7.51, 7.04, 6.7, 6.5, 6.4 mm. The corner portion minimum shell thickness is less than the thickness of the central portion of the side region.
FIG. 7C shows a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner C dimension is 5 mm, and FIG. 7C shows the lower end of the wall member when the mold corner C dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 8B shows the relationship between the mold corner C dimension and the corner minimum shell thickness.

（実施例４）
高炭素鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｃ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｃ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．６５ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１９９×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。 Example 4
The relationship between the mold corner C dimension and the thickness of the solidified shell when casting a high carbon steel slab using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square cylindrical wall member, It was obtained by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the method.
Here, the inner dimension at the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner C dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.65 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 199 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｃ寸法に影響されず一定値（１３．２４ｍｍ）となったが、凝固シェルのコーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｃ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、１３．３３、１３．３０、１３．２０、１３．１４、１３．１０、１３．０７ｍｍと減少傾向を示す。
鋳型コーナ部Ｃ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図９（Ａ）に、鋳型コーナ部Ｃ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図９（Ｂ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｃ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図８（Ａ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plane is a constant value (13.24 mm) without being affected by the dimension of the mold corner C, but the minimum shell thickness of the solidified shell is As the mold corner C dimension increases to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, 13.33, 13.30, 13.20, 13.14, 13.10, 13.07 mm And show a decreasing trend.
FIG. 9A shows a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner C dimension is 5 mm, and FIG. 9A shows the lower end of the wall member when the mold corner C dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 8A shows the relationship between the mold corner C dimension and the corner minimum shell thickness.

（比較例４）
高炭素鋼の鋳片を、鋳型空間部が角筒状の壁部材で形成された連続鋳造鋳型を用いて鋳造する際の、鋳型コーナ部Ｃ寸法と凝固シェルの厚さの関係を、有限要素法を用いた凝固シェルの凝固収縮解析により求めた。
ここで、鋳型空間部の下端内寸法は縦１８５ｍｍ、横１８５ｍｍ、長さを８００ｍｍ、鋳型コーナ部Ｃ寸法は３、５、１２．５、２０、２５、及び３０ｍｍである。また、鋳造速度は１．６５ｍ／分、角筒状の壁部材による抜熱量は１９９×１０^４ｋｃａｌ／ｍ^２・ｈｒとした。そして、壁部材の鋳型空間部側にはテーパ率０．８％／ｍの勾配を設けた。 (Comparative Example 4)
The relationship between the mold corner C dimension and the thickness of the solidified shell when casting a high carbon steel slab using a continuous casting mold in which the mold space is formed of a square cylindrical wall member, It was obtained by solidification shrinkage analysis of the solidified shell using the method.
Here, the inner dimension at the lower end of the mold space is 185 mm long, 185 mm wide, 800 mm long, and the mold corner C dimension is 3, 5, 12.5, 20, 25, and 30 mm. The casting speed was 1.65 m / min, and the amount of heat removed by the square tubular wall member was 199 × 10 ⁴ kcal / m ² · hr. A gradient with a taper ratio of 0.8% / m was provided on the mold space portion side of the wall member.

凝固シェルを平断面視した際の辺領域の中央部の厚さは、鋳型コーナ部Ｃ寸法に影響されず一定値（１３．２６ｍｍ）となったが、コーナ部最小シェル厚は、鋳型コーナ部Ｃ寸法が３、５、１２．５、２０、２５、３０ｍｍと増大するのに伴って、９．３２、９．０６、８．１１、７．４４、７．１１、６．８１ｍｍと減少し、コーナ部最小シェル厚は辺領域の中央部の厚さ未満となる。
鋳型コーナ部Ｃ寸法を５ｍｍとした場合の壁部材（連続鋳造鋳型）の下端における凝固シェルの部分断面図を図９（Ｃ）に、鋳型コーナ部Ｃ寸法を２０ｍｍとした場合の壁部材の下端における凝固シェルの部分断面図を図９（Ｄ）にそれぞれ示す。また、鋳型コーナ部Ｃ寸法とコーナ部最小シェル厚との関係を図８（Ｂ）に示す。 The thickness of the central portion of the side region when the solidified shell is viewed in a plan view is a constant value (13.26 mm) without being affected by the dimension of the mold corner C, but the minimum shell thickness of the corner is the mold corner. As C dimension increased to 3, 5, 12.5, 20, 25, 30 mm, it decreased to 9.32, 9.06, 8.11, 7.44, 7.11, 6.81 mm. The corner portion minimum shell thickness is less than the thickness of the central portion of the side region.
FIG. 9C shows a partial cross-sectional view of the solidified shell at the lower end of the wall member (continuous casting mold) when the mold corner C dimension is 5 mm, and FIG. 9C shows the lower end of the wall member when the mold corner C dimension is 20 mm. A partial cross-sectional view of the solidified shell is shown in FIG. FIG. 8B shows the relationship between the mold corner C dimension and the corner minimum shell thickness.

以上のように、壁部材の内側四隅を除く壁部材の内側に、メニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域を、それぞれ凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成すると、鋳型コーナ部Ｒ寸法が３０mm以下となるように、壁部材の内側四隅に断面円弧状のコーナアール部を形成しても、鋳型コーナ部Ｃ寸法が３０mm以下となるように、断面三角形状の突出部を形成しても、凝固シェルの均一冷却及び凝固シェルのコーナ部の冷却促進が可能になることが確認できた。これによって、壁部材の内側四隅にコーナアール部、断面三角形状の突出部を形成して鋳片のコーナ部の形状を、圧延性確保のために要求される形状にしても、鋳造時における凝固シェルのコーナ部割れや菱形変形を防止して、鋳片の品質異常、形状異常の発生を回避し、製品歩留りの低下を防止することが可能になる。 As described above, inside the wall member excluding the inner four corners of the wall member, multiple divided gradient regions connected from top to bottom except for the region above the meniscus are formed by approximating the solidification shrinkage profile of the solidified shell. Then, even if the corner corner portion having a circular arc shape is formed at the inner four corners of the wall member so that the mold corner portion R dimension is 30 mm or less, the mold corner portion C dimension is 30 mm or less. It was confirmed that even if the protruding portions of the solidified shell were formed, uniform cooling of the solidified shell and cooling of the corner of the solidified shell could be promoted. As a result, corners are formed at the four corners on the inner side of the wall member, and protrusions having a triangular cross-section are formed, so that the shape of the corner of the slab is changed to a shape required for ensuring rollability. It is possible to prevent shell corner cracking and rhombus deformation, avoid occurrence of abnormal quality and shape of the slab, and prevent a decrease in product yield.

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。 As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included.
Further, the present invention also includes a combination of components included in the present embodiment and other embodiments and modifications.

１０：連続鋳造鋳型、１１：鋳型空間部、１２：壁部材、１３：コーナアール部、１４、１５、１６、１７：分割勾配領域、１８：連続鋳造鋳型、１９、２０：長辺、２１、２２：短辺、２３：鋳型空間部、２４：突出部、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２：分割勾配領域、３３：連続鋳造鋳型、３４：短辺、３５：突出部、３６、３７、３８、３９：分割勾配領域 10: Continuous casting mold, 11: Mold space part, 12: Wall member, 13: Corner part, 14, 15, 16, 17: Divided gradient area, 18: Continuous casting mold, 19, 20: Long side, 21, 22: short side, 23: mold space, 24: protrusion, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32: division gradient region, 33: continuous casting mold, 34: short side, 35: protrusion Part , 36, 37, 38, 39: divided gradient region

Claims

対向配置された長辺と該対向配置された長辺の間に対向配置された短辺とを有し、上下方向に貫通状態で形成される鋳型空間部に溶鋼を入れて凝固シェルを形成する連続鋳造鋳型において、
前記長辺の内側には、メニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域が前記凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成され、前記短辺の両端部は、前記長辺の内側形状に合わせて形成され、前記短辺の両側の内側部分には該短辺の端部を内側に延長した前記長辺との当接面を備えた断面三角形状の突出部が形成され、更に、前記突出部を含む前記短辺の内側にはメニスカスより上領域を除いて上から下に連接する複数の分割勾配領域が前記凝固シェルの凝固収縮プロフィールに近似させて形成されていることを特徴とする連続鋳造鋳型。 A solid shell is formed by placing molten steel in a mold space portion formed in a vertically penetrating state, having a long side opposed to each other and a short side opposed to each other between the long sides opposed to each other. In continuous casting mold,
Inside the long side , a plurality of divided gradient regions connected from top to bottom except for the region above the meniscus are formed to approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell, and both ends of the short side are Protruding portions having a triangular cross-section formed in accordance with the inner shape of the long side, the inner portions on both sides of the short side having a contact surface with the long side extending the end of the short side inward In addition, a plurality of divided gradient regions connected from the top to the bottom except for the region above the meniscus are formed inside the short side including the protrusion so as to approximate the solidification shrinkage profile of the solidified shell. A continuous casting mold characterized in that

請求項１記載の連続鋳造鋳型において、断面三角形状の前記突出部の斜辺を除く２辺に相当する部位の幅は、それぞれ８ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする連続鋳造鋳型。 2. The continuous casting mold according to claim 1 , wherein the widths of the portions corresponding to the two sides excluding the hypotenuse of the projecting portion having a triangular cross section are 8 mm or more and 30 mm or less, respectively.