JPH10314909A

JPH10314909A - 連続鋳造用鋳型

Info

Publication number: JPH10314909A
Application number: JP15044897A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Daitoku; 一美大徳
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】連続鋳造に用いる熱電対線を備えた鋳型の銅
板表面温度の正確な測定と、外乱による温度誤差を防止
して発生現象を正確に検出し、又鋳造側の銅板表面の改
削による極限的な再使用を可能にする連続鋳造用鋳型を
提供する。【解決手段】鋳造側となる銅板１の表面に被覆層１ａ
を設け、銅板１の反鋳造側に水冷箱２を備えた連続鋳造
用鋳型Ａにおいて、鋳造側となる銅板１内に絶縁された
熱電対線８ａ〜８ｈ、８ａ′〜８ｈ′、８ａ″〜８ｈ″
を埋設し、露出した熱電対線８ａ〜８ｈ、８ａ′〜８
ｈ′、８ａ″〜８ｈ″の先端を銅板１の表面に露出させ
ると共に、熱電対線の先端部９ａ、１０ａを導電金属で
短絡した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造に用いる
鋳型内の湯面レベル、鋳型内における溶鋼の凝固状態あ
るいはブレークアウト等を検出する熱電対線を備えた連
続鋳造鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に溶鋼の連続鋳造は、熱伝導性に優
れた銅板、あるいはこの銅板に合金組成物からなる被覆
層を形成した鋳型を用いて、鋳型内で溶鋼を冷却凝固さ
せながら連続的に下方向に引き抜いて鋳片を製造するこ
とが行われている。この鋳型を用いた鋳造の初期は、鋳
型内の湯面レベル（溶鋼レベル）の保持や浸漬管の吐出
口の露出が生じないように、鋳型上部からの溶鋼の注入
量と引き抜き速度のバランスを正確に調整している。こ
の溶鋼の注入量と引き抜き速度の調整により、鋳型から
の溶鋼溢れによる鋳造事故や浸漬管の吐出口の露出によ
る鋳片の品質低下を防止している。また、連続鋳造開始
後の定常操業においては、鋳型内の不均一な冷却から凝
固殻（鋳型内で溶鋼が凝固した部分）を常に所定の厚み
に確保することが困難であり、凝固殻の薄い場合はブレ
ークアウトが発生して溶鋼洩れとなり、鋳造操業の停止
あるいは溶鋼の飛散に伴う鋳造機械の損傷を招く等の問
題がある。

【０００３】従って、前述の鋳造の初期、あるいは定常
操業におけるブレークアウト等を防止するために、例え
ば特公昭５６−７７８３号公報に示すように、４面の鋳
型銅板内の短片側２面に熱電対を取付けて、この短片側
の熱電対の温度差から鋳型内に凝固殻が拘束された場合
のブレークアウトの検出を行うことが開示されている。
また、特開昭５６−１４１９５５号公報に示すように、
鋳型の反鋳造側の銅板に孔を設け、この孔に先端以外を
非導電性の絶縁物で被覆した熱電対線を挿入して、先端
を銅板にアーク溶接することで、熱感応性に優れた温度
測定の可能な熱電対線を設けた鋳型が鋳造に用いられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
熱電対線を設けた鋳型は、そのいずれとも鋳型を構成す
る銅板の反鋳造側に穿孔して、この孔に熱電対線を挿入
して先端接合した構造である。溶鋼あるいは凝固殻に接
する鋳型銅板の鋳造側に対して、残存する銅板厚み２０
〜３０ｍｍ（全体の厚み４０〜６０ｍｍ）を介在した状
態となっている。この銅板の残存厚みを介在して鋳造側
の温度を測定するために、発生した異常温度が熱伝導の
高い残存銅板により拡散して正確な温度の測定ができな
い。また、反鋳造側は水冷箱を介して冷却水を通水して
いるために、銅板と熱電対線の先端の接合部に浸水を招
き、浸水した水による外乱を生じて測定温度の誤差が発
生する。更に、鋳造により損耗した鋳造側面の銅板は、
鋳造終了毎に表面を改削して再度鋳造に用いるが、反鋳
造側に穿孔して熱電対を取付けてあるために、銅板残存
厚みの制約から改削再使用に限界があり、高価な鋳型の
寿命が大幅に低下する等の問題点を有する。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、連続鋳造に用いる鋳型の銅板の表面温度の正確な測
定と、外乱による温度誤差を防止して発生現象を正確に
検出し、また鋳造側の銅板表面の改削による極限的な再
使用を可能にする連続鋳造用鋳型を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の連続鋳造用鋳型は、鋳造側となる銅板の表面に被
覆層を設け、前記銅板の反鋳造側に水冷箱を備えた連続
鋳造用鋳型において、前記鋳造側となる銅板内に絶縁さ
れた熱電対線を埋設し、露出した該熱電対線の先端を前
記銅板の表面に露出させると共に、前記熱電対線の先端
部を導電金属で短絡してある。

【０００７】請求項２記載の連続鋳造用鋳型は、請求項
１記載の連続鋳造用鋳型において、前記絶縁された熱電
対線は、前記銅板にろう材で接合してある。

【０００８】請求項３記載の連続鋳造用鋳型は、請求項
１又は２記載の連続鋳造用鋳型において、前記絶縁され
た熱電対線が金属シースの中に嵌装されている。このよ
うに金属シース内に熱電対線を設けてあるので、金属シ
ースによる熱電対線の全体の強度が向上でき、曲げ加工
性も付与できる。

【０００９】請求項４記載の連続鋳造用鋳型は、請求項
１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型におい
て、前記熱電対線の一つの熱電対素線が、前記銅板に接
続されたアース線からなる。

【００１０】請求項５記載の連続鋳造用鋳型は、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型におい
て、前記熱電対線が分割された二つの銅柱片の合わせ面
に埋設された熱電対線ユニットであり、鋳造側となる銅
板の表面に埋め込んである。

【００１１】

【発明の実施の形態】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。図１は本発明の第１の実施の形態に
係る連続鋳造用鋳型の全体の概略を示す平面図、図２は
図１におけるＢ−Ｂ断面矢視図、図３は図２における熱
電対線の埋設部の部分拡大図、図４は同熱電対線を金属
シースに嵌装した場合の熱電対線の埋設部の部分拡大
図、図５（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る連続
鋳造用鋳型の熱電対線の埋設部の部分拡大図、図５
（Ｂ）は同熱電対線を金属シースに嵌装した場合の熱電
対線の埋設部の部分拡大図、図６は本発明の第３の実施
の形態に係る連続鋳造用鋳型において、鋳造側の銅板の
表面に熱電対線ユニットを埋め込んだ場合の全体斜視
図、図７は同熱電対線の埋設部の部分拡大図、図８は同
熱電対線ユニットの構成を示す全体斜視図、図９は同熱
電対線ユニットを三角柱片で構成する場合の全体斜視図
である。

【００１２】まず、本発明の第１の実施の形態に係る連
続鋳造用鋳型ついて、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように連続鋳造用鋳型Ａは、厚みが２０〜６
０ｍｍの銅板１に、ボルト、ナット（図示せず）等の締
結手段により一体に設けた水冷箱２とからなる鋳型長片
３ａ、３ｂと、前記と同様に銅板１と水冷箱２とからな
る鋳型短片３ｃ、３ｄにより囲まれた長方形の空洞を形
成し、且つ鋳型支持装置（図示せず）により、この形状
を保持してある。この鋳型長片３ａ、３ｂ、と鋳型短片
３ｃ、３ｄの鋳造側となる銅板１の表面には、クロムメ
ッキによる被覆層１ａが設けてある。この被覆層１ａは
厚み１ｍｍとした。この被覆層１ａの形成は、メッキの
他に溶射あるいは肉盛り施工等により行うことができ
る。また、図２に示すように、銅板１の反鋳造側に備え
られた水冷箱２には冷却水を供給するための冷却水供給
管４と冷却水の流路５及び流路６とを設けてあり、銅板
１を水により冷却する。冷却水は、冷却水供給管４から
２〜５Ｋｇ／ｃｍ²の圧力で流路５から流路６へと循環
し、排出口７から系外に流れるようにしてある。更に、
図１及び図２に示すように、鋳型長片３ａ、３ｂには、
熱電対線８ａ〜８ｈが設けられ、図２に示すように、熱
電対線８ｂ、８ｆの下部にはそれぞれ熱電対線８ｂ′、
８ｂ″と８ｆ′、８ｆ″とが多段に設けてある。同様
に、熱電対線８ａ〜８ｈの下段においても、熱電対線８
ａ′、８ａ″〜８ｈ′、８ｈ″（図示せず）が多段に設
けてある。そのいずれも同じ構成であるので、ここでは
熱電対線８ｂを代表として説明する。図２及び図３、図
４に示すように、連続鋳造の鋳型長片３ａに埋設した熱
電対線８ｂはコンスタンタンを用いた熱電対素線９と銅
を用いた熱電対素線１０からなり、この熱電対線８ｂ
は、非導電性の絶縁物１１で表面を被覆されており、銅
板１に穿った孔１２及び水冷箱２に穿った孔１３内に埋
設されている。なお、銅板１及び水冷箱２の穿孔はドリ
ル等の一般的な穿孔手段により行うことができる。

【００１３】また、熱電対線８ｂを構成する熱電対素線
９と熱電対素線１０の先端部９ａと１０ａは、銅板１の
表面に露出しており、露出した先端部９ａと１０ａは、
導電金属を溶接あるいは溶射、ろう付け等により接続し
て、短絡部１４を形成してある。短絡部１４を介して熱
電対素線９と熱電対素線１０とは電気的に導通を可能に
してある。更に、熱電対線８ｂは厚み１００μｍの絶縁
物１１により表面を覆ってあり、銅板に穿った孔１２と
絶縁物１１との間に銅系のろう材１５を流し込んで銅板
１に一体に接合してある。熱電対線８ｂの水冷箱２の側
は、水冷箱２に穿った孔１３に挿入され、水冷箱２と熱
電対線８ｂの間にオーリング１６を設けると共に、フラ
ンジ１７とボルトナット（図示せず）等の締結手段で、
前記の水冷箱２に固定されている。熱電対線８ｂの熱電
対素線９と熱電対素線１０は、水冷箱２を経て外部に取
出されて、起電力の温度変換器を備えた温度指示計１８
に表示されるように構成してある。また、熱電対線８ｂ
の直径と銅板１の孔１２との隙間を２〜６ｍｍとし、冷
却水の流路６側をテーパー孔１９に拡径してあり、ろう
材１５の流し込みを容易にしてある。

【００１４】ここで、銅板１は銅を用いるが、銅を主体
とする合金でもよく、この銅板１の表面（鋳造側）に設
ける被覆層１ａもクロムメッキとしたが、ニッケルある
いはニッケル基合金、クロム、あるいはこれ等を複合し
た耐熱、耐磨耗性を有する合金を溶射、肉盛り等により
形成しても良く、その厚みは０．２ｍｍ〜５ｍｍが用い
られる。また、鋳造側となる銅板１の表面とは、溶鋼あ
るいは溶鋼と被覆層１ａの間に介在した潤滑パウダーに
接する被覆層１ａ側の面であり、この鋳造側となる銅板
１に埋設される熱電対線８ｂはその直径を１．０〜７．
０ｍｍとしてある。熱電対線８ｂの直径が１．０ｍｍよ
り小さいと、銅板１への取付けあるいは使用中の振動等
により断線し易くなり、直径が７．０ｍｍより大きいと
銅板１に取付ける場所の制約と、銅板１の表面の抜熱特
性が阻害される。更に、熱電対線８ｂとしては、コンス
タンタンと銅の組み合わせを用いたが、この他にコンス
タンタン、クロメル、アルメル、ニッケル、鉄、白金、
白金ロジュウム、アルミニウム、銅等を組み合わせて用
いることができる。この熱電対線８ｂの表面を絶縁する
非導電性の絶縁物１１としては、例えばアルミナ、窒化
珪素、ジルコニア、サイアロン、マグネシア、アルミナ
等の材料を用いることができ、被覆によって電気的に絶
縁してある。この熱電対線８ｂを絶縁する際の絶縁物１
１の厚みは１〜１０００μｍであり、１μｍより薄いと
絶縁性が低下し、１０００μｍより厚くなると絶縁層の
剥離、特に曲げ加工の際に絶縁被覆が剥離する。また、
熱電対線８ｂの熱電対素線９と１０の露出した先端部９
ａと１０ａに、導電金属により短絡部１４を形成する際
に、非導電性の物質が不純物として混入するので電気的
導通の信頼性が低下する。この理由から好ましくは熱電
対線の絶縁物１１の厚みは１０〜５０μｍがよい。

【００１５】また、熱電対線８ｂの絶縁物１１の形成
は、前述の非導電性の材料をプラズマ溶射やフレーム溶
射あるいはイオン蒸着等により施すことができる。な
お、１１ａは絶縁層であり、熱電対素線９と熱電対素線
１０とを絶縁するもので、絶縁物１１と同じ非導電性の
材料を充填してある。更に、熱電対線８ｂを銅板１に接
合するために、銅系のろう材（銅ろう）１５を７０５〜
９８０℃に加熱して隙間に流し込みを行ったが、この他
に銀ろうや黄銅ろう、りん銅ろう、金ろう、アルミニウ
ムろう等を用いることができる。なお、この熱電対線８
ｂの銅板１への接合は熱電対線８ｂに銅ろう箔を巻き付
けて、前述の銅板１に穿った孔１２に挿入した後、全体
を７０５〜９８０℃に加熱して、銅ろう箔を溶解するこ
とでも行うことができる。

【００１６】また、図４は、本発明の第１の実施の形態
に係る連続鋳造用鋳型の変形例であり、熱電対素線９と
１０の露出された先端部９ａと１０ａを含めた熱電対線
８ｂの先端のすべてを覆って短絡部１４ａを形成してあ
る。また、絶縁された熱電対線８ｂを金属シース２０の
中に嵌装して銅板１に穿った孔１２及び水冷箱２に穿っ
た孔１３内に埋設してあり、前述の構成以外は、図３に
示す熱電対線８ｂと同じ構成である。同じ構成について
は同一の符合を付してある。なお、熱電対線８ｂを嵌装
する金属シース２０としては、ステンレス、銅、アル
ミ、鉄、インコネル等の金属からなるパイプあるいは板
を丸めて覆うことにより形成する。

【００１７】次に、本発明の第１の実施の形態に係る連
続鋳造用鋳型の使用の方法について、図１、図２及び図
３、図４により説明する。連続鋳造用鋳型Ａの鋳型長片
３ａ、３ｂ及び鋳型短片３ｃ、３ｄに囲まれた鋳型内部
に浸漬管（図示せず）から溶鋼２１が注湯される。この
注湯された溶鋼２１の熱は、銅板１の表面に形成した被
覆層１ａから銅板１へと伝わり、水冷箱２内に形成した
流路５、流路６を流れる水によって拔熱、冷却され、図
２中の点線に示すように溶鋼２１が冷却されて凝固殻２
２を形成しながら下方に引かれて連続的に鋳造される。
この凝固殻２２の形成以降の連続鋳造は、凝固殻２２と
銅板１の表面に形成した被覆層１ａとの間に溶融したパ
ウダー（図示せず）を潤滑剤として介在させて行われ
る。前述の溶鋼２１、凝固殻２２からの熱は、直接ある
いはパウダー（図示せず）を介して鋳造側の銅板１の表
面に設けた被覆層１ａから銅板１の表面に設けた短絡部
１４へと伝熱される。この溶鋼２１、凝固殻２２からの
伝熱により鋳型長片３ａに設けた熱電対線８ｂの熱電対
素線９と熱電対素線１０の接合点で起電力が発生する。
接合点で発生した起電力を、温度に変換して温度指示計
１８に表示する。ここで、溶鋼２１及び凝固殻２２の温
度は、略銅板１の表面に形成した被覆層１ａの表面温度
となるので、前記の熱電対素線９と熱電対素線１０の接
合点で発生する起電力を変換した温度も略同温度の表示
となる。この溶鋼２１の鋳造過程を時経的に測定するこ
とで、温度の上昇から凝固殻２２が薄い場合や凝固殻２
２のブレークアウトの現象を確実に検出できる。

【００１８】また、熱電対線８ｂを非導電性の絶縁物１
１で覆ってあるので、漏電が防止され、短絡部１４で直
接高温度領域の測定を行うことにより大きな起電力が得
られ、大きな起電力は被覆層１ａの正確な現象を判定で
きる。更に、熱電対線８ｂを銅板１に穿った孔１２にろ
う材１５で一体的に固定してあるので、浸水や熱電対線
８ｂの脱落による測定の誤差を防止できる。特に、前述
の銅板１の表面あるいは被覆層１ａは、鋳造に用いるこ
とにより、磨耗やその面を削られて使用不能となる。こ
こで、被覆層１ａを含む銅板１の表面の研削を行なっ
て、再び熱電対線８ｂの熱電対素線９と熱電対素線１０
の先端部９ａ、１０ａを再度露出させて短絡部１４を形
成し、この短絡部１４を覆う被覆層１ａを施すことで、
銅板１と熱電対線８ｂを繰り返して使用することができ
る。

【００１９】また、本発明の第１の実施の形態の変形例
である図４は、熱電対線８ｂの先端のすべて（熱電対素
線９と熱電対素線１０の先端部９ａと１０ａを含める）
を覆った短絡部１４ａを形成してあるので、短絡部１４
ａの剥落がより確実に防止できる。更に、絶縁された熱
電対線８ｂを金属シース２０の中に嵌装してあるため
に、熱電対線８ｂの強度を高くできることから熱電対線
８ｂの曲げ加工を可能にすると共に、熱電対線８ｂの折
損事故を防止でき、銅板１の表面の温度を温度指示計１
８により正確に長時間測定できる。

【００２０】次に、本発明の第２の実施の形態に係る連
続鋳造用鋳型について、図１、図２及び図５（Ａ）、
（Ｂ）を参照して説明する。前述した本発明の第１の実
施の形態において説明した連続鋳造用鋳型Ａの構成、及
び熱電対線８ａ〜８ｈと、その下部に設けた熱電対線８
ａ′、８ａ″〜８ｈ′、８ｈ″については、同一の構成
部分は同一の符合を付してある。なお、ここでは熱電対
線８ｂを代表として説明する。鋳型長片３ａの銅板１に
は、銅板１に穿った孔１２に先端を露出した一本の熱電
対素線９からなり、表面を絶縁物１１で被覆した熱電対
線８ｂが埋設してある。この熱電対線８ｂの熱電対素線
９の露出させた先端部９ａと銅板１の表面とは、導電金
属を溶接肉盛りした短絡部１４ａにより接合してあり、
銅板１の孔１２と熱電対線８ｂの絶縁物１１の間隙にろ
う材１５を流し込んで銅板１に一体に接合してある。一
方、銅板１にはアース線２３がろう付けされており、こ
のアース線２３は、水冷箱２に設けたアース線孔２４内
を経て外部にとりだされて、温度指示計１８に接続して
ある。このアース線２３と熱電対素線９、短絡部１４ａ
とは電気的な導通を可能にしてある。なお、２５はアー
ス線孔２４に設けたアース線２３のシールパッキンであ
る。

【００２１】以上の如く構成された本発明の第２の実施
の形態に係る連続鋳造用鋳型の使用の方法について図
１、図２及び図５（Ａ）、（Ｂ）により説明する。連続
鋳造用鋳型Ａの鋳型長片３ａ、３ｂ及び鋳型短片３ｃ、
３ｄに囲まれた鋳型内部に浸漬管（図示せず）から溶鋼
２１が注湯される。前述の溶鋼２１、凝固殻２２からの
熱は、直接あるいはパウダー（図示せず）を介して鋳造
側の銅板１の表面に設けた被覆層１ａから銅板１の表面
に設けた短絡部１４ａに伝熱されて、鋳型長片３ａに設
けた熱電対線８ｂの熱電対素線９と短絡部１４ａの接合
点で起電力が発生する。この起電力を温度変換器を備え
た温度指示計１８に表示する。この被覆層１ａの温度
は、溶鋼２１及び凝固殻２２の温度と略同じ表面温度と
なる。この溶鋼２１の鋳造を時経的に測定することで、
凝固殻２２が薄い場合あるいはブレークアウト等の発生
現象を温度の上昇により把握することができる。

【００２２】また、熱電対線８ｂを非導電性の絶縁物１
１で覆ってあるので、漏電を防止でき、銅板１の表面の
高温度領域を直接に測定できるので、起電力を大きな値
として測定できる。同時に、熱電対線８ｂが、ろう材１
５により銅板１に穿った孔１２に一体に固定してあるの
で、浸水や熱電対線８ｂの脱落による測定の誤差を防止
できる。更に、熱電対線８ｂを一本の熱電対素線９と
し、もう一つの熱電対素線が銅板１に接続されたアース
線２３からなるので銅板１への熱電対線８ｂの直径を小
さくすることが可能であり埋設の本数を増設できる。特
に、前述の銅板１の表面あるいは被覆層１ａは、鋳造に
より磨耗や削り損傷を生じているので、被覆層１ａと銅
板１の表面を研削して、銅板１の表面を平滑化し、熱電
対素線９の先端部９ａの短絡部１４ａを形成した後に、
銅板１の表面に被覆層１ａの形成を行なうことで再使用
が可能である。

【００２３】次に、図５（Ｂ）は、本発明の第２の実施
の形態に係る連続鋳造用鋳型の変形例であり、熱電対線
８ｂは金属シース２０に嵌装されており、銅板１に穿っ
た孔１２内に挿入してある。熱電対線８ｂは銅板１に穿
った孔１２と金属シース２０との隙間にろう材１５を流
し込んで銅板１に固定してある。この熱電対線８ｂの熱
電対素線９の露出した先端部９ａと銅板１とは、短絡部
１４ａを形成して電気的な導通を可能にしてある。な
お。前述の構成以外は、図５（Ａ）に示す熱電対線８ｂ
と同じ構成である。

【００２４】更に、本発明の第２の実施の形態に係る連
続鋳造用鋳型の変形例の使用方法について説明する。連
続鋳造用鋳型Ａに注湯された溶鋼２１及び凝固殻２２か
らの熱は、被覆層１ａから銅板１の表面に設けた短絡部
１４ａに伝熱されて、熱電対線８ｂの熱電対素線９と短
絡部１４ａの接合点で起電力が発生する。この起電力を
温度に変換して温度指示計１８に表示する。この被覆層
１ａの温度は、溶鋼２１及び凝固殻２２の温度と略同じ
表面温度となる。この表面温度を時経的に測定すること
で、凝固殻２２が薄い場合あるいはブレークアウトの発
生等の現象を検出できる。また、一本の熱電対素線９と
金属シース２０を組み合わせてあるので、熱電対線８ｂ
の強度の向上により熱電対線８ｂの断線の防止と曲げ加
工が可能となり取付けが容易にできる。

【００２５】次に、本発明の第３の実施の形態に係る連
続鋳造用鋳型ついて、図６、図７、図８、図９を参照し
て説明する。なお、本発明の第１及び第２の実施の形態
に係る連続鋳造用鋳型と同じ構成については同一の符合
を付してある。連続鋳造用鋳型Ａの鋳型長片３ａの銅板
１には，熱電対線ユニット２６が一体に接合してある。
この熱電対線ユニット２６には，熱電対線８ｂ、（８
ｂ′、８ｂ″）が埋設されており、熱電対線８ｂ（８
ｂ′、８ｂ″）の先端は銅板１の表面に露出してある。
熱電対線８ｂ（８ｂ′、８ｂ″）の先端と銅板１の表面
は、導電性の金属による短絡部１４により接合してあ
り、更に銅板１の表面と短絡部１４は、例えばクロムあ
るいはクロム合金等をメッキした被覆層１ａで覆ってあ
る。この短絡部１４の形成により熱電対線８ｂ（８
ｂ′、８ｂ″）は短絡部１４を介して電気的な回路が形
成されており、熱電対線８ｂ（８ｂ′、８ｂ″）の基端
側は起電力の温度変換器を備えた温度指示計１８に連結
してある。また、熱電対線ユニット２６は、二つに分割
された銅柱片２７ａと銅柱片２７ｂとからなり、銅柱片
２７ａ及び銅柱片２７ｂに設けた半円孔２８ａと２８ｂ
との合わせ面に熱電対線８ｂ（８ｂ′、８ｂ″）を埋設
してある。この熱電対線ユニット２６に埋設される熱電
対線８ｂ（８ｂ′、８ｂ″）は半円孔２８ａと２８ｂと
の合わせ面との隙間にろう材１５を流し込んで銅柱片２
７ａと銅柱片２７ｂに一体に固定してある。熱電対線ユ
ニット２６は、銅柱片２７ａと銅柱片２７ｂの周縁２９
をピグ溶接あるいは銅ろう付けして一体の熱電対線ユニ
ット２６を形成する。この熱電対線ユニット２６を予め
熱電対線ユニット２６の外形寸法の凹部を有する銅板１
に嵌合させ、同様に縁部をピグ溶接あるいは銅ろう付け
等により固定してある。更に、熱電対線ユニット２６の
形状は図９に示すように、二つに分割された三角形の銅
柱片３０ａと銅柱片３０ｂを用いたり、この三角形の銅
柱片３０ａと銅柱片３０ｂのかわりに半円柱片（図示せ
ず）としても良い。また、熱電対線ユニット２６は、銅
板１に少なくとも二つ以上を埋設して銅板１の鋳造側面
の広範囲の温度を測定できるように構成することが好ま
しい。

【００２６】以上のように構成された本発明の第３の実
施の形態に係る連続鋳造用鋳型の使用の方法について図
６、図７、図８、図９を参照して説明する。溶鋼２１、
凝固殻２２からの熱は、鋳造側の銅板１の表面に設けた
被覆層１ａから銅板１の表面に設けた短絡部１４に伝熱
されて、鋳型長片３ａに設けた熱電対線８ｂ（８ｂ′、
８ｂ″）の熱電対素線９と熱電対素線１０の接合点で起
電力が発生する。この起電力を温度に変換して温度指示
計１８に表示する。ここで、溶鋼２１及び凝固殻２２の
温度は略銅板１の表面に形成した被覆層１ａの表面温度
となるので、前記の熱電対素線９と熱電対素線１０の接
合点で発生する大きな値の起電力を変換した温度を表示
できる。この溶鋼２１の鋳造を時経的に測定すること
で、温度の上昇から凝固殻２２が薄い場合や凝固殻２２
の破れに伴うブレークアウトの発生の現象を確実に検出
できる。

【００２７】また、熱電対線８ｂの熱電対素線９と熱電
対素線１０を非導電性の絶縁物１１で覆ってあるので、
漏電を防止し、先端の短絡部１４の高温度域の直接的な
測定により、大きな起電力を正確に測定できる。更に、
熱電対線８ｂを銅板１に穿った半円孔２８ａと半円孔２
８ｂの合わせ部にろう材１５で一体に固定してあるの
で、浸水や熱電対線８ｂの脱落による測定の誤差を防止
できる。特に、前述の銅板１の表面あるいは銅板１の表
面に設けた被覆層１ａは鋳造により、磨耗や削りを受け
るために、再使用する場合には、この被覆層１ａを含む
銅板１の表面の研削を行なって熱電対線８ｂの熱電対素
線９と熱電対素線１０の先端部９ａと１０ａを再度露出
させ、同様に短絡部１４を形成し、この短絡部１４を覆
う被覆層１ａを施す。これにより銅板１と熱電対線８ｂ
を繰り返し使用して、温度の測定を行うことができる。

【００２８】なお、本発明の実施の形態に係る連続鋳造
用鋳型について説明したが、銅板１に埋設する熱電対線
としては、図３あるいは図４、図５（Ａ）あるいは図５
（Ｂ）に記載された構成のいずれか、又はこれ等を組み
合わせて用いてもよく、熱電対線の埋設においても３段
以上の多段あるいは千鳥状等に行なうことができ、その
埋設本数も多数本で構成することができる。また、鋳型
の長片３ａ、（３ｂ）に熱電対線８ａ〜８ｈ、８ａ′〜
８ｈ′、８ａ″〜８ｈ″を埋設したが、鋳型の短片３
ｃ、３ｄにも適用でき、本発明の要旨を逸脱しない範囲
を含むものである。

【００２９】

【発明の効果】請求項１〜５記載の連続鋳造用鋳型は、
鋳造側となる銅板の表面に被覆層を設け、反鋳造側に水
冷箱を備えた連続鋳造用鋳型において、前記鋳造側とな
る銅板内に絶縁された熱電対線の先端部を露出して埋設
し、その先端部を導電金属で短絡してあるので、溶鋼の
湯面レベルや凝固殻の形成及びブレークアウトを最も近
似する銅板表面で測定し、その現象を正確に温度変化と
して検出できる。この銅板表面の温度測定から把握され
る溶鋼の溢れやブレークアウトを予測できるので、鋳造
量の制御あるいは鋳造速度を早期に調整することにより
鋳造事故や品質の低下を事前に防止できる。また、鋳造
より磨耗や削りを受けた銅板の表面を研削し、再度露出
させた熱電対線の先端の短絡と被覆層の形成により再使
用を簡単に行うことができる。

【００３０】特に、請求項２記載の連続鋳造用鋳型は、
絶縁された熱電対線を、前記銅板に穿つた孔に挿入し、
且つ絶縁された熱電対線と銅板とをろう材で接合してあ
るので、熱電対線の先端への浸水が防止され、熱電対線
の取付け強度が向上して、銅板表面の温度の測定精度の
向上と熱電対線の断線等による測定不能を防止できる。

【００３１】また、請求項３記載の連続鋳造用鋳型は、
熱電対線が金属シースに嵌装されているので、金属シー
スにより熱電対線の全体の強度が向上でき、曲げ加工性
を施した銅板への取付けが可能となり、しかも、熱電対
線の全体の強度が向上できることから熱電対線の断線等
による測定不能が確実に防止できる。

【００３２】請求項４記載の連続鋳造用鋳型は、熱電対
線の一つの熱電対素線を鋳型の銅板に接続されたアース
線にしてあるので、熱電対線の線径を小さくでき、銅板
への熱電対線の埋設本数を増加でき、しかも、熱電対線
の埋設による銅板の強度の低下を防止できる。更に、銅
板への熱電対線の埋設により溶鋼の湯面レベルや凝固殻
の形成及びブレークアウト等をより正確に検出できる。

【００３３】請求項５記載の連続鋳造用鋳型は、熱電対
線が分割された二つの銅柱片の合わせ面に埋設されて熱
電対線ユニットを形成し、前記溶鋼の鋳造側となる銅板
の表面に一体に埋め込んであるので、熱電対線ユニット
を事前に作成して銅板の表面に嵌め込むことで、簡単に
多数の熱電対線を取付けることができる。また、銅板に
固定した熱電対線の浸水による測定温度の誤差の発生や
熱電対線取付け部の洩水の問題がなく、測定精度の向上
が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造用鋳
型の全体の概略を示す平面図である。

【図２】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図３】図２における熱電対線の埋設部の部分拡大図で
ある。

【図４】同熱電対線を金属シースに嵌装した場合の熱電
対線の埋設部の部分拡大図である。

【図５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る連続
鋳造用鋳型の熱電対線の埋設部の部分拡大図である。
（Ｂ）は同熱電対線を金属シースに嵌装した場合の熱電
対線の埋設部の部分拡大図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る連続鋳造用鋳
型において、鋳造側の銅板の表面に熱電対線ユニットを
埋め込んだ場合の全体斜視図である。

【図７】同熱電対線の埋設部の部分拡大図である。

【図８】同熱電対線ユニットを構成する全体斜視図であ
る。

【図９】同熱電対線ユニットを三角柱片で構成する場合
の全体斜視図である。

【符号の説明】

Ａ連続鋳造用鋳型１銅板１ａ被覆層２水冷箱３ａ鋳型長片３ｂ鋳型長片３ｃ鋳型短片３ｄ鋳型短片４冷却水供給管５冷却水の流
路６冷却水の流路７排出口８ａ熱電対線８ｂ熱電対線８ｃ熱電対線８ｄ熱電対線８ｅ熱電対線８ｆ熱電対線８ｇ熱電対線８ｈ熱電対線８ｂ′ 熱電対線８ｂ″ 熱電対
線８ｆ′ 熱電対線８ｆ″ 熱電対
線９熱電対素線１０熱電対素
線９ａ先端部１０ａ先端部１１絶縁物１１ａ絶縁層１２、１３孔１４、１４ａ
短絡部１５ろう材１６オーリン
グ１７フランジ１８温度指示
計１９テーパー孔２０金属シー
ス２１溶鋼２２凝固殻２３アース線２４アース線
孔２５シールパッキン２６熱電対線
ユニット２７ａ銅柱片２７ｂ銅柱片２８ａ半円孔２８ｂ半円孔２９周縁３０ａ三角形
の銅柱片３０ｂ三角形の銅柱片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳造側となる銅板の表面に被覆層を設
け、前記銅板の反鋳造側に水冷箱を備えた連続鋳造用鋳
型において、前記鋳造側となる銅板内に絶縁された熱電対線を埋設
し、露出した該熱電対線の先端を前記銅板の表面に露出
させると共に、前記熱電対線の先端部を導電金属で短絡
したことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項２】前記絶縁された熱電対線は、前記銅板に
ろう材で接合されていることを特徴とする請求項１記載
の連続鋳造用鋳型。
【請求項３】前記絶縁された熱電対線が金属シースの
中に嵌装されていることを特徴とする請求項１又は２記
載の連続鋳造用鋳型。
【請求項４】前記熱電対線の一つの熱電対素線が、前
記銅板に接続されたアース線からなることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項５】前記熱電対線が分割された二つの銅柱片
の合わせ面に埋設された熱電対線ユニットであることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続鋳
造用鋳型。