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JPH0647153B2 - Mold for continuous casting and continuous casting method - Google Patents
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JPH0647153B2 - Mold for continuous casting and continuous casting method - Google Patents

Mold for continuous casting and continuous casting method

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JPH0647153B2
JPH0647153B2 JP22679188A JP22679188A JPH0647153B2 JP H0647153 B2 JPH0647153 B2 JP H0647153B2 JP 22679188 A JP22679188 A JP 22679188A JP 22679188 A JP22679188 A JP 22679188A JP H0647153 B2 JPH0647153 B2 JP H0647153B2
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cross
slab
continuous casting
upstream end
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英夫 金子
初義 神代
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、溶鋼などの溶融金属を冷却し凝固させて鋳
片となす連続鋳造用モールド、およびそれを用いる連続
鋳造方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous casting mold for cooling and solidifying molten metal such as molten steel to form a slab, and a continuous casting method using the same.

[従来の技術] 連続鋳造に用いるモールドは、一体に形成された(また
は組み合わされて一体となった)筒状の鋳型を有し、そ
の中空軸部(キャビティ)に供給される溶融金属(溶
湯)を冷却・凝固させて鋳片となす装置である。中空軸
部内の溶融金属を冷却するために、鋳型の外側には冷却
水ジャケットが装備され、鋳型の外周壁に沿って冷却水
が流通するように構成されている。連続鋳造は、いった
んタンディッシュ(溶融金属鍋)に貯留した溶融金属を
こうしたモールドに供給し、ここで少なくとも外周部が
凝固した鋳片を形成し、これをモールドの下流側へ連続
的に引き抜くことによって行われる。こうした連続鋳造
法は、造塊法に比べ品質の均一性や製品歩留りなどがす
ぐれるため、金属製造業界ですでに広く普及しており、
とくに鋼に関するわが国の連続鋳造化率は90%を超すに
至っている。以下、鋼を例にとって説明する。
[Prior Art] A mold used for continuous casting has a cylindrical mold integrally formed (or combined and integrated), and molten metal (molten metal) supplied to the hollow shaft (cavity) of the mold. ) Is a device for cooling and solidifying to form cast pieces. In order to cool the molten metal in the hollow shaft portion, a cooling water jacket is provided on the outside of the mold so that the cooling water flows along the outer peripheral wall of the mold. In continuous casting, molten metal once stored in a tundish (molten metal pan) is supplied to such a mold, where a cast piece with at least the outer peripheral portion solidified is formed, and this is continuously drawn out to the downstream side of the mold. Done by Such continuous casting method is more widely used in the metal manufacturing industry because it has better quality uniformity and product yield than the ingot casting method.
In particular, Japan's continuous casting rate for steel has reached over 90%. Hereinafter, steel will be described as an example.

わが国における鋼の連続鋳造は、工業的には1950年代か
ら発展したが、その方式は当初から縦型(鉛直型または
湾曲型)で、しかも矩形断面の鋳片を鋳造するものが大
部分であった。縦型連続鋳造法とは、モールド(の中空
軸)をほぼ鉛直に配置し、上方のタンディッシュよりこ
れに溶鋼を注いで下方へ鋳片を引き抜く鋳造法である。
モールド内に注がれた溶鋼にはメニスカス(自由表面)
が形成され、溶鋼の外周部がここを起点として凝固し、
鋳片となる。細部の鋳造技術が整う以前には十分な品質
をもつ円形断面の鋳片が得られなかったために、こうし
た縦連続鋳造法はとくに矩形断面の鋳片を鋳造するもの
として普及した。
Continuous casting of steel in Japan has developed industrially since the 1950s, but most of the methods have been vertical (vertical or curved), and cast slabs with a rectangular cross section from the beginning. It was The vertical continuous casting method is a casting method in which the mold (hollow shaft) is arranged substantially vertically, and molten steel is poured into the upper tundish to draw the slab downward.
Meniscus (free surface) for molten steel poured into the mold
Is formed, the outer peripheral portion of the molten steel is solidified starting from here,
It becomes a slab. Such a vertical continuous casting method has been popular especially for casting a slab having a rectangular cross section, since a slab having a circular cross section with sufficient quality could not be obtained before the fine casting technique was completed.

これに対し、鋳鉄や非鉄金属の分野で旧来より発展して
いた水平型連続鋳造法が、近年、鋼の分野でも見なおさ
れ実用化が進められている。これは、モールドを水平に
してその一端(上流端)をタンディッシュに密に接続
し、水平方向に鋳片を引き抜くものである。タンディッ
シュとモールドとの接続部分にはブレークリングと称す
るリング状の耐火物を介装して、溶鋼の流出を防ぐとと
もに、前記メニスカスに替わりブレークリングの先端面
(正確にはこの先端面と鋳型内周面との接点)から凝固
が始まるようにしている。モールドへ供給される溶鋼が
空気に触れて酸化することがないので清浄な鋳片が得ら
れること、モールド内の溶鋼圧力が高い(タンディッシ
ュ内の圧力が作用する)ので凝固殻が鋳型に密着し、均
一で安定した凝固が進行すること、またそのために円形
断面の鋳片についても鋳造が容易であることなど、多く
の特長がある。このため、ブレークリングを介してタン
ディッシュとモールドとを密に接続する方式は、水平型
に限らず縦型の連続鋳造法においても採用され始めてい
る。
On the other hand, the horizontal continuous casting method, which has been developed in the fields of cast iron and non-ferrous metals, has been reviewed and put into practical use in the field of steel in recent years. In this method, the mold is made horizontal and one end (upstream end) of the mold is tightly connected to the tundish, and the slab is pulled out in the horizontal direction. A ring-shaped refractory called a break ring is placed at the connection between the tundish and the mold to prevent molten steel from flowing out, and instead of the meniscus, the tip of the break ring (to be exact, the tip and the mold) Coagulation starts from the contact point with the inner surface. The molten steel supplied to the mold does not oxidize due to contact with air, so clean slabs can be obtained, and because the molten steel pressure in the mold is high (the pressure in the tundish acts), the solidified shell adheres to the mold. However, there are many features such as uniform and stable solidification progressing, and therefore, even a slab with a circular cross section can be easily cast. Therefore, the method of densely connecting the tundish and the mold via the break ring is beginning to be adopted not only in the horizontal type but also in the vertical continuous casting method.

この方式の連続鋳造法において、ブレークリングは前記
のように重要な役割を負うが、高温の溶鋼に接して冷却
されずに使用され、しかも鋳造中に交換できないことな
どから、これには熱的、化学的かつ機械的に非常に厳し
い品質特性が要求される。これを満たすためブレークリ
ングとしては、高温強度、耐溶損性および耐熱衝撃性な
どの高い、窒化ほう素(BN)やサイアロンなどの特殊
なセラミック材料が用いられる。
In this continuous casting method, the break ring plays an important role as described above, but since it is used in contact with high temperature molten steel without being cooled and cannot be exchanged during casting, it has a thermal effect. Chemically and mechanically, very strict quality characteristics are required. In order to satisfy this, as the break ring, a special ceramic material such as boron nitride (BN) or sialon having high strength at high temperature, high resistance to thermal damage and high thermal shock resistance is used.

ブレークリングは、まず鋳型の上流端に装着しておき、
この状態でその背面(上流寄りの端面)をタンディッシ
ュの出湯孔部分に重ねるようにしてモールドとタンディ
ッシュとを接続するのが普通であるが、ブレークリング
を鋳型に装着するにはつぎの二つの形態がある。ひとつ
は、ブレークリング先端の平面部分を鋳型の上流端面
(フランジ面)に押し当てて密着させるもので、他のひ
とつは、先端部を鋳型中空軸部の上流端に嵌挿するもの
である。しかし前者の場合は、その平面部分が損耗した
時点で鋳型の上流端面にまで溶鋼が進入して円滑な鋳造
ができなくなる、つまりブレークリングの寿命が短いた
め、後者の形態が広く採用されている。
The break ring is first attached to the upstream end of the mold,
In this state, it is usual to connect the mold and the tundish so that the back surface (the end surface on the upstream side) is overlapped with the tap hole of the tundish. There are forms. One is to press the flat portion of the tip of the break ring against the upstream end surface (flange surface) of the mold to bring it into close contact, and the other is to insert the tip end into the upstream end of the mold hollow shaft portion. However, in the former case, when the flat surface wears, molten steel enters the upstream end surface of the mold and smooth casting cannot be performed, that is, the life of the break ring is short, so the latter form is widely adopted. .

所定の横断面をもつ鋳片を連続鋳造するためには、その
横断面の形状・寸法にほぼ一致する横断面をもつ中空軸
部を、鋳型の軸方向に一様に形成したモールドが使用さ
れる。これはブレークリングを使用する、しないに拘わ
らず、旧来より踏襲されている技術である。鋳片の冷却
にともなう収縮に合わせて鋳型内面にテーパ(中空軸部
の漸縮)を設けたり、鋳型の変形防止のために鋳型の一
部を外側に膨らませ(たとえば特公昭46-21094号)たり
することにあっても、その寸法変化はごくわずかで、中
空軸部の横断面形状は鋳型内のどこをとっても最終的な
(冷却が完了した)鋳片の横断面にほぼ等しい。
In order to continuously cast a slab with a specified cross section, a mold is used in which a hollow shaft part with a cross section that substantially matches the shape and dimensions of the cross section is formed uniformly in the axial direction of the mold. It This is a technology that has been followed since ancient times with or without break rings. A taper (gradual contraction of the hollow shaft) is provided on the inner surface of the mold according to the contraction of the slab as it cools, or a part of the mold is expanded outward to prevent deformation of the mold (for example, Japanese Patent Publication No. 46-21094). However, the cross-sectional shape of the hollow shaft portion is almost equal to the cross-sectional shape of the final (cooled) cast piece anywhere in the mold.

ブレークリングを使用するモールドにおいても、従来、
鋳型中空軸部の横断面はほぼ鋳片の最終断面に等しく一
様であるため、鋳型に装着するブレークリング、とくに
前記のように中空軸部の上流端に嵌挿するブレークリン
グの外形は、やはり鋳片の最終断面にほとんど一致する
ものであった。つまり円形断面の鋳片を鋳造する場合に
は、正面視した外形が円形のブレークリングを使用し、
矩形鋳片を得る場合には矩形のブレークリングを使用し
ていた。たとえば実公昭61-30761号に示されるブレーク
リングも、矩形鋳片を得るために、外形および開口部形
状を矩形に形成(ただし鋳型内周面との間にすき間が生
じないよう一部をわずかに外方へ湾曲させている)して
鋳型に嵌挿するものである。
Even in molds that use break rings,
Since the cross section of the mold hollow shaft is almost equal to the final cross section of the slab, the outer shape of the break ring mounted on the mold, particularly the break ring fitted at the upstream end of the hollow shaft as described above, is: After all, it was almost the same as the final cross section of the slab. In other words, when casting a slab with a circular cross section, use a break ring with a circular outer shape when viewed from the front,
A rectangular break ring was used to obtain a rectangular slab. For example, the break ring shown in Japanese Utility Model Publication No. 61-30761 also has a rectangular outer shape and opening shape in order to obtain a rectangular slab (however, a part of it is small so that no gap is created between it and the inner peripheral surface of the mold). It is curved outwards) and then inserted into the mold.

[発明が解決しようとする課題] 前述のように特殊なセラミック材料で形成されるブレー
クリングは、消耗品であって普通は鋳造のたびに(タン
ディッシュ内の溶鋼をすべて鋳造し終わる毎に)交換す
る必要があるが、かなり高価な部品である。材料が特殊
であるうえ、鋳型内周面との間に溶鋼が差し込むことの
ないよう鋳型に密着しなければならないので、精度の高
い加工が欠かせないからである。そのためブレークリン
グを用いる連続鋳造法においては、これのコストダウン
こそが鋳造コスト低減の決め手であるといわれる。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the break ring formed of a special ceramic material is a consumable item and is usually used at every casting (every time all molten steel in the tundish is cast). It needs to be replaced, but it is a fairly expensive part. This is because the material is special, and the molten steel must be in close contact with the inner peripheral surface of the mold so that molten steel will not be inserted between the mold and the inner peripheral surface of the mold, so highly accurate processing is essential. Therefore, in the continuous casting method using the break ring, it is said that the cost reduction is the deciding factor of the casting cost reduction.

なかでも円形以外の、矩形などの断面を有する鋳片を得
るためその鋳片断面に等しい外形をもち鋳型に嵌挿され
るブレークリングは、とくに高価である。たとえば矩形
状断面の鋳片を得る場合、ブレークリングは縦、横の寸
法精度に加え、鋳片の隅角部に曲面(丸み)がある場合
にはこの曲面部分をも正確に加工して、鋳型内周面に沿
わせなければならない。また円形のものに比べて、各辺
のたわみを防止するために肉厚が増え、したって材料費
と加工費がともに割高になるのである。
Above all, a break ring, which has a contour equal to the cross section of the cast piece and is inserted into a mold to obtain a cast piece having a rectangular cross section other than a circular shape, is particularly expensive. For example, when obtaining a slab with a rectangular cross section, the break ring has vertical and horizontal dimensional accuracy, and if there is a curved surface (roundness) at the corner of the slab, this curved surface part is also accurately processed, Must be along the inner surface of the mold. In addition, compared with a circular shape, the wall thickness is increased to prevent bending on each side, resulting in higher material costs and processing costs.

こうしたブレークリングを用いてタンディッシュとモー
ルドとを密に接続する連続鋳造法では、円形断面の鋳片
を得ることも容易であるが、円形鋳片は、鋳造されたの
ちの取り扱いにおいて望ましくないことが多い。すなわ
ち前述のように、鋼の連続鋳造は矩形鋳片を得るものと
して発展したため、一般の製鉄所では、鋳造設備に後続
する鋳片の取扱設備、すなわち搬送、冷却、圧延前の加
熱および圧延などの設備が、いずれも矩形鋳片用に構成
されてすでに備わっているからである。これらに替えて
円形鋳片用の設備を新設するには、膨大な設備投資が必
要となる。また仮にこのような鋳片取扱設備を新設する
としても、円形鋳片は横方向への不安定なころがりを考
慮しなければならないので、矩形鋳片など多辺形断面の
鋳片に比べて設備費用の点では不利になる。
In the continuous casting method in which the tundish and the mold are closely connected using such a break ring, it is easy to obtain a slab having a circular cross section, but the circular slab is not desirable in handling after being cast. There are many. That is, as described above, since continuous casting of steel has been developed to obtain rectangular slabs, in general steel mills, slab handling equipment that follows casting equipment, that is, transportation, cooling, heating and rolling before rolling, etc. This is because all of the above facilities are already configured and configured for rectangular slabs. In order to replace these with new equipment for circular slabs, enormous capital investment is required. Even if such a slab handling facility is newly installed, it is necessary to consider the unstable rolling in the lateral direction of the circular slab, so the equipment is more important than the slab with a polygonal cross section such as a rectangular slab. It is disadvantageous in terms of cost.

[発明の目的] この発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、ブレークリングの製造コストを低減するとともに、
鋳片の取り扱いに関する設備負担を軽減することによ
り、低コストで良質な鋳片を得ることのできる連続鋳造
用モールドおよび連続鋳造方法を提供しようとするもの
である。
[Object of the Invention] The present invention has been made to solve the above problems, and reduces the manufacturing cost of the break ring,
It is intended to provide a continuous casting mold and a continuous casting method that can obtain a good quality slab at a low cost by reducing the facility load for handling the slab.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、この発明の請求項1に示
した連続鋳造用モールドは、中空軸部をもつ鋳型を有
し、その外周壁を水冷するとともに上流端にブレークリ
ングを装着し、その上流端から前記中空軸部に供給され
る溶融金属を凝固させて、下流端より引き抜かれる鋳片
となす連続鋳造用モールドにおいて、前記鋳型の中空軸
部を、 イ)上流端における横断面形状を真円形とし、 ロ)上流から下流にかけて、その周長をほぼ一定に保ち
ながら横断面形状を徐々に変化させ、 ハ)下流端では、横断面形状を4辺形以上の多辺形にし
たものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the continuous casting mold according to claim 1 of the present invention has a mold having a hollow shaft portion, and the outer peripheral wall thereof is water-cooled. A break ring is attached to the upstream end, the molten metal supplied to the hollow shaft portion from the upstream end is solidified, and in a continuous casting mold that forms a cast piece that is pulled out from the downstream end, the hollow shaft portion of the mold is A) The cross-sectional shape at the upstream end is a perfect circle, b) The cross-sectional shape is gradually changed from upstream to downstream while keeping the circumference constant, and c) The cross-sectional shape is 4 at the downstream end. It is a polygon that is more than a polygon.

またこの発明の請求項2に示した連続鋳造方法は、請求
項1に記載の連続鋳造用モールドにおける鋳型の上流端
に、外形が真円形のブレークリングを嵌挿したうえ、そ
のブレークリングを介して、前記モールドをタンディッ
シュの出湯孔に密に接続し、タンディッシュに溶融金属
を注いで前記中空軸部にその溶融金属を供給することに
より溶融金属の外周部を凝固させ、これを、前記モール
ドより下流に配置した引抜き手段によって引き抜くこと
により、横断面が4辺形以上の多辺形の鋳片を得るもの
である。
In the continuous casting method according to claim 2 of the present invention, a break ring having a perfect circular outer shape is inserted into the upstream end of the mold in the continuous casting mold according to claim 1, and the break ring is inserted. Then, the mold is tightly connected to the tap hole of the tundish, the molten metal is poured into the tundish, and the molten metal is supplied to the hollow shaft portion to solidify the outer peripheral portion of the molten metal. A slab having a polygonal cross section of quadrilateral or more is obtained by drawing by a drawing means arranged downstream of the mold.

[作用] この発明の連続鋳造用モールドは、水冷された鋳型の中
空軸部の横断面形状が、上流から下流にかけて徐々に変
わり下流端では四辺形以上の多辺形になっているので、
上流端より中空軸部に供給された溶融金属の外周部に凝
固殻を形成して鋳型内面に沿わせるとともに、その凝固
殻形状を中空軸部の横断面形状に応じて変化させ、下流
端では多辺形断面の凝固殻を有してモールド外へ引き抜
かれる鋳片を形成する。
[Operation] In the continuous casting mold of the present invention, since the cross-sectional shape of the hollow shaft portion of the water-cooled mold gradually changes from upstream to downstream, the downstream end has a quadrilateral or more polygonal shape,
While forming a solidified shell on the outer peripheral portion of the molten metal supplied to the hollow shaft portion from the upstream end and along the inner surface of the mold, the solidified shell shape is changed according to the cross-sectional shape of the hollow shaft portion, and at the downstream end A slab that has a solidified shell with a polygonal cross section and is drawn out of the mold is formed.

また、鋳型中空軸部の上流端における横断面形状が真円
形であるので、その上流端に、外形が真円形のブレーク
リングを装着することができる。外形が真円形のブレー
クリングは、応力が分散されて強度が高いので肉厚を減
らせるうえ、旋盤などによって容易に加工されるため、
比較的低コストで製造できる。
Moreover, since the cross-sectional shape of the upstream end of the mold hollow shaft portion is a perfect circle, a break ring having a perfect circular outer shape can be attached to the upstream end. The break ring, which has a perfect circular outer shape, disperses stress and has high strength, so the wall thickness can be reduced and it can be easily processed by a lathe.
It can be manufactured at a relatively low cost.

なお上記の鋳型は、中空軸部の横断面形状が徐々に変更
されているがその周長はほぼ一定に保たれているので、
たとえば筒状の鋳型素材を鋳造するなどにより容易に形
成される。
In the above mold, the cross-sectional shape of the hollow shaft portion is gradually changed, but its peripheral length is kept substantially constant.
For example, it is easily formed by casting a cylindrical mold material.

また、この発明の連続鋳造方法によれば、タンディッシ
ュから供給される溶融金属は、タンディッシュ内の溶湯
圧力を受けしかも外気から遮断された状態で、鋳型の中
空軸部内に流入してブレークリングの先端面から外周部
に凝固殻を生成するが、その凝固殻は、引抜き手段で引
き抜かれることにより鋳型中空軸部を下流に向けて移動
し、鋳型内周面に密着しながら中空軸部の横断面形状の
変化にしたがって形状を変え、鋳型下流端では多辺形断
面となってモールドを出る。この状態の鋳片は内部に溶
融金属を有するが、モールドを出たのち自然放熱または
強制冷却によって内部まで凝固し、同じ多辺形断面の、
完全な鋳片となる。
Further, according to the continuous casting method of the present invention, the molten metal supplied from the tundish flows into the hollow shaft portion of the mold while receiving the molten metal pressure in the tundish and being shielded from the outside air, and break ring A solidified shell is generated from the tip end surface of the mold to the outer peripheral portion, and the solidified shell moves toward the downstream side of the mold hollow shaft portion by being pulled out by the drawing means, and the solidified shell of the hollow shaft portion adheres to the inner peripheral surface of the mold. The shape changes according to the change in the cross-sectional shape, and the polygonal cross-section exits the mold at the downstream end of the mold. The slab in this state has a molten metal inside, but after leaving the mold, it solidifies to the inside by natural heat dissipation or forced cooling, and has the same polygonal cross section.
It becomes a complete cast piece.

得られる鋳片は横断面が多辺形であって横方向に不安定
に転がることがないため、既設の矩形鋳片取扱設備ある
いは低費用で新設できる同様の設備によって、この鋳片
を取り扱うことができる。
Since the obtained slab has a polygonal cross-section and does not roll unstable in the lateral direction, handle the slab with existing rectangular slab handling equipment or similar equipment that can be newly installed at low cost. You can

またブレークリングとしては、外形が真円形のものを鋳
型の上流端に嵌挿して使用するようにしたので、上記の
ようにブレークリングの製造コストが低いうえ、その嵌
挿部分が損耗してなくなるまでの長時間の鋳造が可能で
ある。
Further, as the break ring, the one having a perfect circular outer shape is fitted and used at the upstream end of the mold, so that the manufacturing cost of the break ring is low as described above and the fitting portion is not worn away. It is possible to cast for a long time.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は第1実施例として、4片形断面の鋼鋳片を得るた
めの水平型連続鋳造用モールドおよび主な鋳造用設備を
縦断面視して示すものである。また第2図(a)、(b)、(c)
は、それぞれ第1図の(a)−(a)、(b)−(b)、(c)−(c)に
おける横断面図(ただし同図(b)、(e)は要部のみを示
す)である。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows, as a first embodiment, a vertical cross-sectional view of a horizontal continuous casting mold and a main casting facility for obtaining a steel slab having a four-piece cross section. Also, Fig. 2 (a), (b), (c)
Are cross-sectional views of (a)-(a), (b)-(b), and (c)-(c) of FIG. 1, respectively (however, the figures (b) and (e) are only the main parts). Is shown).

ここに示す水平型連続鋳造のための主要設備としては、
第1図のように、溶鋼Jを貯留するタンディッシュEに
モールドAが接続され、その下流に引抜きロールGが配
設されている。モールドAは、水冷された筒状の鋳型1
によりその内側にキャビティ(中空軸部)Aaを構成する
もので、その上流端は、タンディッシュEの出湯孔であ
るノズルEaに、ブレークリングCを介して密に接続され
ている。したがって、タンディッシュEに注がれた溶鋼
Jは直接キャビティAa内に供給され、ここで冷却されて
鋳片Lとなる。鋳片LはロールGで連続的に引き抜かれ
るので、溶鋼JはキャビティAaに絶えず流入して、連続
鋳造がなされる。Laは鋳片Lの外周部を形成する凝固殻
をさし、溶鋼Jが鋳型1の内壁に接触して冷却され凝固
した部分である。
The main equipment for horizontal continuous casting shown here is:
As shown in FIG. 1, a mold A is connected to a tundish E that stores molten steel J, and a drawing roll G is arranged downstream thereof. Mold A is a water-cooled cylindrical mold 1
Thus, a cavity (hollow shaft portion) Aa is formed inside thereof, and its upstream end is closely connected to a nozzle Ea which is a tap hole of the tundish E via a break ring C. Therefore, the molten steel J poured into the tundish E is directly supplied into the cavity Aa, where it is cooled to be a cast slab L. Since the cast slab L is continuously drawn out by the roll G, the molten steel J constantly flows into the cavity Aa and is continuously cast. La refers to a solidified shell forming the outer peripheral portion of the slab L, and is a portion where the molten steel J contacts the inner wall of the mold 1 and is cooled and solidified.

鋼は融点が高く、したがって溶鋼Jおよび凝固殻Laの温
度も高いので、鋳型1の内壁が焼損したり凝固殻Laとス
ティッキングを起こしたりしないように、また凝固殻La
の連続的な生成をたすけるために、鋳片Lには引抜きロ
ールGによって毎分数十〜数百回の振動が与えられてい
る。すなわちロールGは、正転、停止およびわずかな逆
転を繰り返しながら鋳片Lを図の矢印方向に引き抜いて
いる。
Since the steel has a high melting point and therefore the temperatures of the molten steel J and the solidified shell La are also high, the inner wall of the mold 1 is prevented from being burnt out or sticking to the solidified shell La, and the solidified shell La is prevented.
In order to help the continuous production of the slab, the slab L is vibrated several tens to several hundreds of times per minute by the drawing roll G. That is, the roll G pulls out the slab L in the direction of the arrow in the figure while repeating forward rotation, stopping, and slight reverse rotation.

モールドAは、銅合金で形成された一体の鋳型1の外側
に、第1図のように冷却水ジャケット2および整流管
2′を装備して冷却水を流通させるよう構成されてい
る。
The mold A is equipped with a cooling water jacket 2 and a rectifying pipe 2'as shown in FIG. 1 on the outside of an integral mold 1 made of a copper alloy so that the cooling water flows.

そしてこのモールドAの特徴は、鋳型1の上流から下流
にかけて、内部のキャビティAaの横断面形状に変化をも
たせたことである。すなわちキャビティAaの横断面形状
は、鋳型1の上流端(第1図の(a)-(a)位置)から鋳型
1の中ほどまでは第2図(a)のように真円1a(直径も一
定)とするが、それより下流では第2図(b)および同図
(c)に示すように、4方に辺1bをもち隣合う2つの辺1b
の間に円弧1c(その中心は真円1aと同軸)をもつ4辺形
状にした。この辺1bは第1図の(x)-(x)位置から現れ、
下流にかけて少しずつ長さを増すようにしたので、キャ
ビティAaの横断面形状は徐々に変化するものである。そ
して横断面形状が変化するにもかかわらず、キャビティ
Aaを横断する周長、つまり4つの辺1bと4つの円弧1cの
長さの和は、真円1aの周長に対して概ね変化しないよう
にした。
The characteristic of this mold A is that the cross-sectional shape of the internal cavity Aa is changed from upstream to downstream of the mold 1. That is, the cross-sectional shape of the cavity Aa is a perfect circle 1a (diameter as shown in FIG. 2A) from the upstream end of the mold 1 (position (a)-(a) in FIG. 1) to the middle of the mold 1. Is also constant), but downstream from that in Fig. 2 (b) and Fig.
As shown in (c), two adjacent sides 1b having four sides 1b.
It has a four-sided shape with a circular arc 1c (the center of which is coaxial with the perfect circle 1a) between. This side 1b appears from the position (x)-(x) in FIG.
Since the length is gradually increased toward the downstream side, the cross-sectional shape of the cavity Aa gradually changes. And even though the cross-sectional shape changes, the cavity
The perimeter of Aa, that is, the sum of the lengths of the four sides 1b and the four arcs 1c is set to be substantially unchanged with respect to the perimeter of the perfect circle 1a.

この実施例では、真円1aの直径を151mm(半径75.5mm)
とし、第1図の(x)-(x)位置から鋳型1の下流にかけ
て、辺1bを徐々に長くして内側に寄せるとともに円弧1c
の半径を徐々に大きくしていき、下流端(第1図の(c)-
(c)位置)にて辺1bの長さ100mm、対向する辺間距離142.
8mm、円弧1cの半径87.1mmの、4隅に丸みをもつ4辺形
(第2図(c)参照)にした。真円1aの周長は474.4mm、下
流端における4辺形の周長は521.5mmなので、上流端に
対する下流端の周長変化量は+47.1mm、つまり+10%で
ある。
In this embodiment, the diameter of the perfect circle 1a is 151 mm (radius 75.5 mm)
Then, from the position (x)-(x) in FIG. 1 to the downstream of the mold 1, the side 1b is gradually lengthened to be closer to the inner side and the arc 1c.
Gradually increase the radius of the lower end ((c)-
At (c) position, side 1b has a length of 100 mm, and the distance between opposing sides is 142.
It is a quadrilateral with 8 mm and an arc 1c radius of 87.1 mm with rounded corners (see Fig. 2 (c)). Since the circumference of the perfect circle 1a is 474.4 mm and the circumference of the quadrangle at the downstream end is 521.5 mm, the amount of change in circumference at the downstream end with respect to the upstream end is +47.1 mm, that is, + 10%.

一般の連続鋳造用モールドではその下流にかけて、冷却
されて収縮する鋳片と鋳型内面との接触を保つように、
鋳型内キャビティの寸法を(したがって周長も)減じる
のが普通であるが、このモールドAにおいて上記のよう
に周長をわずかに増やしたのはつぎの理由による。ひと
つは、鋳型1では他の(一般のモールドにおける)鋳型
と異なりキャビティAaの横断面形状が上流から下流にか
けて変化し、徐々に辺1bが内側にせり出してくるため、
辺1bに相当する4面においては鋳片Lの表面と鋳型1の
内面とが確実に接触を保つこと。もうひとつの理由は、
鋳片Lの横断面は徐々に矩形状に近づいていくがこうし
た横断面の隅角部付近は、これを挾む2辺から強く冷却
を受けるので、割れ感受性の高い鋼種を鋳造する場合に
はむしろこの部分と鋳型1の内面との接触を避ける方
が、局部冷却による割れ(コーナー割れ)を防止できる
ことである。
In the general continuous casting mold, to the downstream, so as to maintain the contact between the slab that is cooled and shrinks and the mold inner surface,
It is usual to reduce the size of the cavity in the mold (and therefore the perimeter), but the reason for slightly increasing the perimeter as described above in this mold A is as follows. One is that the mold 1 differs from other molds (in general molds) in that the cross-sectional shape of the cavity Aa changes from upstream to downstream, and the side 1b gradually protrudes inward.
On the four surfaces corresponding to the side 1b, the surface of the slab L and the inner surface of the mold 1 must be kept in contact with each other. Another reason is
The cross-section of the slab L gradually approaches a rectangular shape, but the corners of such a cross-section are strongly cooled by the two sides that sandwich it, so when casting a steel type with high susceptibility to cracking. Rather, avoiding contact between this portion and the inner surface of the mold 1 is to prevent cracks (corner cracks) due to local cooling.

タンディッシュEのノズルEaとモールドAとを接続する
ブレークリングCは、窒化ほう素(BN)を材料とし
て、第1図および第2図(a)に示すように2段側面の真
円形リングとして形成した。そして、その小径部Caを鋳
型1の上流端に嵌挿して装着するとともに、大径部Cb側
の背面(上流寄りの端面)をノズルEaの先端面に密着さ
せている。小径部Caの外径は鋳型1の上流端(真円1a)
の内径に等しく、また背面はノズルEaの先端面とともに
平坦に仕上げているので、これら接続部より鋳造中に溶
鋼Jが流出することはない。この点に関しブレークリン
グCには、鋳型1との接続部である小径部Caの外周の加
工においてとくに精度が求められるが、小径部Caが真円
形であるため、ほとんど困難をともなうことなく加工で
きる。なお大径部Cbは、機能上は円形にする必要はない
が、加工が容易なこととBNの材料費(使用量)を最小
にすることを考慮して円形としている。またこのブレー
クリングCは、小径部Caをもたない形状とし先端面を平
坦にして鋳型1の端面に密着させても機能するが、鋳造
中に先端面が損耗することから、上記のように小径部Ca
を形成して鋳型1に嵌挿する方が寿命が長くなる。
The break ring C connecting the nozzle Ea of the tundish E and the mold A is made of boron nitride (BN), and is a perfect circular ring having two side surfaces as shown in FIGS. 1 and 2 (a). Formed. Then, the small diameter portion Ca is fitted and mounted on the upstream end of the mold 1, and the rear surface (end surface near the upstream side) on the large diameter portion Cb side is brought into close contact with the tip end surface of the nozzle Ea. The outer diameter of the small diameter portion Ca is the upstream end of the mold 1 (true circle 1a)
Since the inner surface of the nozzle Ea is equal to the inner diameter of the nozzle Ea, and the back surface is finished flat together with the tip surface of the nozzle Ea, the molten steel J does not flow out from these connecting portions during casting. In this respect, the break ring C requires particularly high precision in processing the outer circumference of the small diameter portion Ca that is the connection portion with the mold 1, but since the small diameter portion Ca is a perfect circle, it can be processed with almost no difficulty. . The large-diameter portion Cb does not need to be circular in terms of function, but is circular in consideration of easy processing and minimizing the material cost (usage amount) of BN. The break ring C also has a shape without the small diameter portion Ca and functions even if the tip surface is flattened and brought into close contact with the end surface of the mold 1. However, since the tip surface is worn during casting, as described above. Small diameter Ca
The life is extended by forming and inserting into the mold 1.

以上のように構成した鋳造用設備により、4辺形断面を
もつ鋳片Lがつぎのようにして鋳造される。
With the casting equipment configured as described above, a slab L having a quadrilateral cross section is cast as follows.

ノズルEaおよびブレークリングCを通って、タンディッ
シュEからモールドAのキャビティAa内に溶鋼Jが供給
されると、前述のようにブレークリングCの先端面と鋳
型1の内周面との接点を始点として、鋳型1内の溶鋼J
の全周に凝固殻Laが形成され、これが鋳片Lとして成長
しかつ連続することにより連続鋳造がなされる。鋳片L
は、引抜きロールGによって振動を与えられながら鋳型
1内を移動するため、凝固殻Laの破断や鋳型1の内周面
とのスティッキングを生じることなく、円滑に鋳造され
る。凝固殻LaはキャビティAaの形状に沿って形成される
ので、たとえば鋳型1の上流端付近では第2図(a)の真
円1aと同じ横断面形状となる。
When the molten steel J is supplied from the tundish E into the cavity Aa of the mold A through the nozzle Ea and the break ring C, the tip surface of the break ring C and the inner peripheral surface of the mold 1 are brought into contact with each other as described above. As a starting point, the molten steel J in the mold 1
A solidified shell La is formed on the entire circumference of, and the solidified shell La grows as a slab L and continues, whereby continuous casting is performed. Slab L
Moves in the mold 1 while being vibrated by the drawing roll G, so that it can be smoothly cast without breaking the solidified shell La or sticking to the inner peripheral surface of the mold 1. Since the solidified shell La is formed along the shape of the cavity Aa, for example, in the vicinity of the upstream end of the mold 1, it has the same cross-sectional shape as the perfect circle 1a in FIG. 2 (a).

しかし鋳型1の中ほど(第1図の(x)-(x)位置)から下
流にかけては、キャビティAaの横断面形状は変化し、辺
1bが徐々に内側へせり出して来るため、凝固殻Laは引き
抜かれるにつれこの辺1bに押さえられる形で横断面形状
を変化さえる。鋳型1を出るまでの鋳片Lにおいては、
また凝固殻Laが薄く(内部は溶鋼J)、高温であって変
形しやすいため、上記のようにして横断面形状はスムー
ズに変化する。しかも前述のように、鋳片L(凝固殻L
a)は辺1bに相当する4面で鋳型1との接触を保ちなが
ら引き抜かれるので、横断面内の各部が均等に冷却され
て割れのない良質な凝固組織を形成する。こうして鋳片
Lは、鋳型1の下流端におけるキャビティAaの横断面
(第2図(c)参照)に等しい4辺形断面となってモール
ドAを出る。この鋳片Lは、さらに自然放熱によって内
部まで凝固するが、最終的な形状が上記4辺形であるた
め、引抜きロールGをはじめ後続する鋳片取扱設備(図
示せず)としては、従来と同じ矩形鋳片用の設備が使用
できる。
However, from the middle of the mold 1 (position (x)-(x) in Fig. 1) to the downstream, the cross-sectional shape of the cavity Aa changes,
Since 1b gradually protrudes inward, the cross-sectional shape of the solidified shell La changes as it is pulled out by this side 1b. In the cast slab L until it leaves the mold 1,
Moreover, since the solidified shell La is thin (the molten steel J inside) and is easily deformed at high temperature, the cross-sectional shape changes smoothly as described above. Moreover, as described above, the cast slab L (solidified shell L
Since a) is pulled out while maintaining contact with the mold 1 on the four surfaces corresponding to the side 1b, each part in the cross section is uniformly cooled to form a good quality solidified structure without cracks. Thus, the slab L exits the mold A in a quadrilateral cross section that is equal to the cross section (see FIG. 2 (c)) of the cavity Aa at the downstream end of the mold 1. This slab L further solidifies to the inside by natural heat dissipation, but since the final shape is the above-mentioned quadrilateral, it can be used as a conventional slab handling facility (not shown) including the drawing roll G and a conventional slab. The same equipment for rectangular slabs can be used.

なおこの実施例では、鋳型1の中ほどから辺1bを形成し
てキャビティAaの横断面形状を変化させているが、その
変化の程度(たとえば鋳片Lの最終断面形状における辺
長)、および凝固殻Laの変形能(いいかえれば鋳造鋼種
や鋳片Lの断面の大きさ、または鋳造速度)に応じて、
適当にこの位置を移すのがよい。また、鋳型1の上流端
付近のキャビティAaには、冷却にともなう鋳片Lの収縮
に合わせてテーパを設ける(つまり真円1aの直径を下流
にかけて漸減する)のもよい。
In this embodiment, the side 1b is formed from the middle of the mold 1 to change the cross-sectional shape of the cavity Aa. However, the degree of change (for example, the side length in the final cross-sectional shape of the cast slab L), and Depending on the deformability of the solidified shell La (in other words, the size of the cross section of the cast steel or the slab L, or the casting speed),
It is better to move this position appropriately. Further, the cavity Aa near the upstream end of the mold 1 may be provided with a taper (that is, the diameter of the perfect circle 1a is gradually reduced toward the downstream) in accordance with the contraction of the cast slab L accompanying cooling.

つぎに、この発明の第2実施例を、第3図〜第4図に基
づいて説明する。第3図は、やはり4辺形断面の鋳片を
得るための鋼の水平型連続鋳造用モールドに関する図で
ある。第1図と同様に、図の右側方向に鋳片Mが鋳造さ
れる。第4図(a)、(b)、(c)はそれぞれ、第3図の(a)-
(a)、(b)-(b)、(c)-(c)における横断面図(要部のみ示
す)である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram of a horizontal continuous casting mold of steel for obtaining a slab having a quadrilateral cross section. Similar to FIG. 1, a slab M is cast in the right direction of the drawing. 4 (a), (b) and (c) are respectively (a)-of FIG.
It is a cross-sectional view in (a), (b)-(b), (c)-(c) (only a main part is shown).

第3図に示すモールドBは、やはり銅合金製の筒状の鋳
型11と、その外側に冷却水ジャケット13および整流管1
3′を有するものであるが、下流寄りの部分には内側に
黒鉛ライナ12が装着され、鋳型11の内周面とライナ12の
内周面とが段差なくつながってキャビティBaを形成して
いる。ライナ12は、黒鉛がもつ自己潤滑性を利用してモ
ールドBにおける鋳片Mの引抜き抵抗を減じるものであ
る。そして鋳型11の上流端は、前記実施例と同様に、ブ
レークリングDを介してタンディッシュFのノズルFaに
密に接続されている。なお、鋳型11の上流端部分はフラ
ンジ状に形成され、この外側から図のように熱電対14が
挿入されている。
The mold B shown in FIG. 3 is a cylindrical mold 11 also made of copper alloy, and a cooling water jacket 13 and a rectifying pipe 1 on the outside thereof.
Although having 3 ', a graphite liner 12 is mounted inside in the downstream side portion, and the inner peripheral surface of the mold 11 and the inner peripheral surface of the liner 12 are connected without a step to form a cavity Ba. . The liner 12 reduces the drawing resistance of the slab M in the mold B by utilizing the self-lubricating property of graphite. Then, the upstream end of the mold 11 is closely connected to the nozzle Fa of the tundish F via the break ring D, as in the above embodiment. The upstream end of the mold 11 is formed in a flange shape, and the thermocouple 14 is inserted from the outside as shown in the figure.

このモールドBにおいても、鋳型11(黒鉛ライナ12を含
む)の上流から下流にかけて、内部のキャビティBaの横
断面形状に変化をもたせている。キャビティBaの横断面
形状は、鋳型11の上流端(第3図の(a)-(a)位置)では
第4図(a)のように真円11aであるが、その位置から下流
にかけては第4図(b)のような閉曲線として徐々に4辺
形に近づけ、鋳型11の下流端およびその付近(第3図
(c)-(c)位置より下流の部分)では4方に辺11bをもち4
隅に滑らかな円弧11cをもつ4辺形状(第4図(C)参照)
にした。真円11aから変化する上記の閉曲線(第4図(b)
参照)は、その中心点から90°ずつずれた部分の曲率半
径を徐々に大きくするとともに、その間にある部分の曲
率半径を徐々に小さくしていったもので、下流端付近に
て前者の曲率半径を無限大にし辺11bをなしている。鋳
型11の上流端・下流端間で鋳片Mの横断面形状を大きく
変えることになるので、この実施例では凝固殻Maが最も
変形しやすい最上流の位置から、しかも上記のように曲
率半径を少しずつ変えていくことにより、キャビティBa
の横断面形状を緩やかに変化させたわけである。
Also in this mold B, the cross-sectional shape of the internal cavity Ba is changed from upstream to downstream of the mold 11 (including the graphite liner 12). The cross-sectional shape of the cavity Ba is a perfect circle 11a as shown in FIG. 4 (a) at the upstream end of the mold 11 (position (a)-(a) in FIG. 3), but from that position to the downstream. As a closed curve as shown in Fig. 4 (b), it gradually approaches the quadrangle, and the downstream end of the mold 11 and its vicinity (Fig. 3).
(portion downstream from position (c)-(c)) has sides 11b on four sides and 4
4-sided shape with smooth arc 11c at the corner (see Fig. 4 (C))
I chose The above closed curve changing from the perfect circle 11a (Fig. 4 (b)
(Refer to), the radius of curvature of the part that is deviated by 90 ° from the center point is gradually increased, and the radius of curvature of the part between them is gradually decreased. It has an infinite radius and forms side 11b. Since the cross-sectional shape of the slab M is largely changed between the upstream end and the downstream end of the mold 11, in this embodiment, the solidified shell Ma is most likely to be deformed from the most upstream position, and the radius of curvature is as described above. Cavity Ba
The cross-sectional shape of was changed gently.

そしてやはり、キャビティBaを横断する周長は、鋳型11
の全長にわたってほぼ一定となるように設定した。この
実施例では、第3図の(a)-(a)位置における真円11aの直
径を256.5mmとし、下流端(同図(c)-(c)位置以降)にお
けるキャビティBaは、対向する片11b間の距離200mm、4
隅の円弧11cの半径20mmの4辺形になるようにした。真
円11aの周長は805.8mm、下流端における4辺形の周長は
765.7mmであるので、上流端に対する下流端の周長は−4
0.1mm、つまり−5%とわずかに減少させたことにな
る。
And again, the perimeter across the cavity Ba is
Was set to be almost constant over the entire length of. In this embodiment, the diameter of the perfect circle 11a at the position (a)-(a) in FIG. 3 is 256.5 mm, and the cavities Ba at the downstream end (after the position (c)-(c) in FIG. 3) face each other. Distance between pieces 11b 200mm, 4
The corner 11c has a quadrangle with a radius of 20 mm. The circumference of the perfect circle 11a is 805.8 mm, and the circumference of the quadrangle at the downstream end is
Since it is 765.7 mm, the circumference of the downstream end with respect to the upstream end is -4
This is a slight decrease of 0.1 mm, or -5%.

キャビティBaに設けたこの周長変化は、鋳型11内で冷却
されることによる鋳片M(凝固殻Ma)の収縮を考慮した
ものである。凝固殻Maは、鋳型11の上流端(第3図の
(a)-(a)位置)すなわち後述するブレークリングDの先
端面位置から溶鋼Kの外周部に形成されるが、鋳型11内
を引き抜かれて下流端から出るまでに温度降下して収縮
する。その間、凝固殻Maの周長の収縮量は、凝固殻の熱
膨張係数をαとすると、そのαと、凝固殻Maの上流端に
おける周長および下流端までの温度降下幅ΔTとの
積、すなわち×ΔT×αとなる。この実施例で低炭素
鋼を鋳造する場合、凝固殻Maの周長は上記の式に基づい
て約40mm収縮するため、キャビティBaにはこれに相当す
る周長変化をもたせたのである。したがって凝固殻Ma
は、その外周面全体が鋳型11および黒鉛ライナ12の内周
面と接触を保ち、確実に冷却されながら下流側へ引き抜
かれる。
This change in the circumferential length provided in the cavity Ba takes into account the contraction of the cast slab M (solidified shell Ma) due to cooling in the mold 11. The solidified shell Ma is located at the upstream end of the mold 11 (see FIG. 3).
(a)-(a) position) That is, it is formed on the outer peripheral portion of the molten steel K from the position of the tip surface of the break ring D described later, but the temperature drops and contracts before it is withdrawn from the mold 11 and exits from the downstream end. . Meanwhile, the amount of contraction of the circumference of the solidified shell Ma is the product of α and the temperature drop width ΔT to the peripheral length and the downstream end at the upstream end of the solidified shell Ma, where α is the thermal expansion coefficient of the solidified shell Ma. That is, × ΔT × α. When casting low carbon steel in this example, the circumference of the solidified shell Ma contracted by about 40 mm based on the above equation, so the cavity Ba had a circumference change corresponding to this. Therefore solidified shell Ma
Is kept in contact with the inner peripheral surfaces of the mold 11 and the graphite liner 12 and is drawn out to the downstream side while being surely cooled.

第3図のように鋳型11の上流端部は、前記(a)-(a)位置
までに、横断面が円形でタンディッシュF寄りに拡径し
たテーパ部分を形成し、この部分に、外周面に同じテー
パをもつ真円形のブレークリングDを嵌挿している。ブ
レークリングDは、窒化ほう素(BN)を主成分とする
セラミックで形成し、鋳型11に嵌挿した状態でその先端
面が(a)-(a)位置に一致し、背面が鋳型11より突出する
大きさとした。旋盤加工などにより外周面には容易にテ
ーパが設けられので、前記第1実施例のものと同じく低
コストで製造できて鋳型11やタンディッシュFとの接合
部を密封できる。とくにこのブレークリングDは、テー
パ部分を鋳型11に押し込んで嵌挿するようにしたため、
鋳型11との接合がより確実であるうえ、内部に生じる圧
縮応力がその割れを防止するという利点もある。
As shown in FIG. 3, the upstream end of the mold 11 forms a taper portion having a circular cross section and a diameter enlarged toward the tundish F up to the positions (a)-(a), and the outer circumference is formed at this portion. A true circular break ring D having the same taper on the surface is inserted. The break ring D is made of ceramic containing boron nitride (BN) as a main component, and the tip surface of the break ring D when fitted in the mold 11 coincides with the positions (a)-(a), and the back surface of the break ring D is closer to the mold 11. It has a protruding size. Since the outer peripheral surface is easily provided with a taper by lathe processing or the like, it can be manufactured at a low cost as in the first embodiment, and the joint with the mold 11 and the tundish F can be sealed. In particular, the break ring D is designed such that the taper portion is pushed into the mold 11 and fitted therein.
There is an advantage that the joint with the mold 11 is more reliable and the compressive stress generated inside prevents the crack.

本実施例のモールドBを用いても、前記した第1実施例
と同様にして、第4図(c)のキャビティBaに等しい4辺
形断面をもつ鋳片Mが鋳造される。とくにこのモールド
BのキャビティBaは、横断面形状の変化が緩やかに進行
するうえ、その内周面が凝固殻Maの表面に全周的に接触
して冷却するようにしたので、かなり高速(高引抜き速
度)で鋳造するのにも適している。なお黒鉛ライナ12
は、鋳型11(銅合金)に比べて熱伝導率が低いので、こ
の長さおよび厚さを加減すれば冷却強さが調整でき、し
たがって割れ感受性の高い鋼種でも鋳造できる。
Even with the mold B of this embodiment, a slab M having a quadrilateral cross section equal to the cavity Ba of FIG. 4 (c) is cast in the same manner as in the first embodiment described above. In particular, in the cavity Ba of the mold B, the cross-sectional shape changes gradually, and the inner peripheral surface of the cavity Ba is in contact with the surface of the solidified shell Ma so as to cool it. It is also suitable for casting at drawing speed. Graphite liner 12
Has a lower thermal conductivity than the mold 11 (copper alloy), the cooling strength can be adjusted by adjusting the length and the thickness, and therefore, even a steel type having high crack susceptibility can be cast.

また、鋳型11に挿入した前記熱電対14により、ブレーク
リングDや鋳型11の上流端付近における凝固殻の生成状
態を検知することができる。たとえば、凝固殻が鋳型11
内で破断したりスティッキングを起こしたりして正常に
引き抜かれていない場合には、熱電対14が鋳型11の温度
低下を知らせる。熱電対14からのこうした情報を受け
て、引抜き速度や鋳片Mに与える振動パターンを変化さ
せることにより、より円滑に連続鋳造がなされることに
なる。
Further, the thermocouple 14 inserted into the mold 11 can detect the break ring D and the generation state of the solidified shell near the upstream end of the mold 11. For example, the solidified shell is a mold 11
If it is not pulled out normally due to breakage or sticking inside, the thermocouple 14 informs the temperature drop of the mold 11. By receiving such information from the thermocouple 14 and changing the drawing speed and the vibration pattern applied to the slab M, continuous casting can be performed more smoothly.

なおモールドBにおいて、第3図の(c)-(c)位置より下
流の部分ではキャビティBaの横断面形状および寸法を一
定にしたが、鋳片Mの収縮に合わせてこの部分の縦・横
寸法を漸減させてもよい。またここに内装した黒鉛ライ
ナ12については、これに替えて耐熱性および潤滑性のあ
る他の材料(たとえばBNやZrO2または特殊な金属類)
によるライナを装着したりコーティングを施したりする
こともできる。こうした材料は、耐熱性が十分であれば
鋳型11の上流端から全長にわたって内装することがで
き、さらに潤滑性が十分であれば前述のように鋳片Mを
振動させながら引き抜く必要がない場合もある。
In the mold B, the cross-sectional shape and size of the cavity Ba were made constant in the portion downstream of the position (c)-(c) in FIG. 3, but the vertical and horizontal portions of this portion were adjusted in accordance with the contraction of the slab M. The dimensions may be tapered. For the graphite liner 12 installed here, replace it with another material having heat resistance and lubricity (for example, BN, ZrO 2 or special metals).
It can also be fitted with a liner or coated with. If such a material has sufficient heat resistance, it can be installed over the entire length from the upstream end of the mold 11, and if it has sufficient lubricity, it may not be necessary to withdraw the slab M while vibrating it as described above. is there.

以上、この発明に関し2つの実施例をあげて説明した
が、本発明に基づき、つぎのように実施することも可能
である。
Although the present invention has been described above with reference to the two embodiments, the present invention can be carried out as follows.

a)たとえば第1実施例に倣い、下流端における中空軸
部(キャビティ)の横断面形状を8辺形にし、このモー
ルドを用いて8辺形断面の鋳片を鋳造する。8辺形の鋳
片は、鋳造用設備に後続する鋳片取扱設備として、矩形
鋳片用のものでも円形鋳片用のものでも使用できる場合
が多い。8辺形に限らず、横断面形状が4辺形以上の多
辺形(各辺の長さが等しいものに限らない)である鋳片
は、本発明によって実施することが容易である。また下
流端に至るまでの、中空軸部形状の変化のさせ方につい
ても、実施例に示したものに限るものではない。
a) For example, in accordance with the first embodiment, the hollow shaft portion (cavity) at the downstream end has an octagonal cross-sectional shape, and a cast piece having an octagonal cross-section is cast using this mold. In many cases, the octagonal slab can be used as a slab handling facility subsequent to the casting facility, for either a rectangular slab or a circular slab. Not limited to an octagon, a slab having a polygonal cross-sectional shape of quadrilateral or more (not limited to one having the same length on each side) can be easily implemented by the present invention. Further, how to change the shape of the hollow shaft portion up to the downstream end is not limited to that shown in the embodiment.

b)モールドの出口付近に圧下力の強いピンチロールを
配備し、モールド内を引き抜かれることにより変形した
鋳片に対して、このロールを用い補足的に変形を与えて
もよい。
b) A pinch roll having a strong pressing force may be provided near the outlet of the mold, and the cast piece deformed by being pulled out of the mold may be supplemented with the roll.

c)鉄鋼に限らず、銅やアルミなどの非鉄金属鋳片を鋳
造することもできる。
c) Not only steel but also non-ferrous metal slabs such as copper and aluminum can be cast.

d)水平型連続鋳造に限るものではなく、モールドを垂
直または斜めに立ててタンディッシュ下部の出湯孔に密
に接続すれば、縦型連続鋳造として実施できる。
d) The present invention is not limited to horizontal continuous casting, but vertical continuous casting or diagonally standing upright and closely connected to the tap hole at the bottom of the tundish can be performed as vertical continuous casting.

e)縦型連続鋳造に適用する場合、ブレークリングに替
えて、溶融金属の酸化防止のためのシールチューブなど
を鋳型の上流端に装着してもよい。縦型連続鋳造法では
前述のメニスカスから凝固が始まるためブレークリング
の不用な場合が多いが、メニスカスにおいて溶融金属が
空気に触れると酸化されるので、これを防止するために
タンディッシュの出湯孔からモールドの上流端までをシ
ールチューブで覆い、内部に不活性ガスを封入するので
ある。この場合も鋳型の上流端が真円形であると、消耗
品であるシールチューブのコストはかなり低減される。
e) When applied to vertical continuous casting, a seal tube or the like for preventing molten metal oxidation may be attached to the upstream end of the mold instead of the break ring. In the vertical continuous casting method, the solidification starts from the meniscus described above, so the break ring is often unnecessary, but the molten metal is oxidized when it comes into contact with air in the meniscus, so in order to prevent this, from the tap hole of the tundish. The upstream end of the mold is covered with a seal tube, and an inert gas is sealed inside. Also in this case, if the upstream end of the mold is a perfect circle, the cost of the consumable seal tube is significantly reduced.

[発明の効果] 以上に説明した本発明の連続鋳造用モールドによれば、 1)多辺形断面の鋳片が得られるにもかかわらず、鋳型
中空軸部の上流端における横断面形状が真円形であるの
で、その上流端に外形が真円形のブレークリング(もし
くはシールチューブなど、リングまたはチューブ状の装
着物)を使用できる。これらは外形が真円形の場合には
比較的低コストで製造されて強度も高いので、鋳片の製
造原価が低減される。また横断面形状の異なる各種鋳片
を鋳造する場合にも、鋳型中空軸部の上流端における横
断面を同じ真円形にしておけば1種類のブレークリング
(他の装着物も同じ)を使用できるが、この場合、1種
類のものを量産することによって製造コストはさらに低
下する。
[Effects of the Invention] According to the continuous casting mold of the present invention described above, 1) although a slab having a polygonal cross section is obtained, the cross-sectional shape at the upstream end of the mold hollow shaft is true. Since it is circular, it is possible to use a break ring (or a ring or tube-shaped attachment such as a seal tube) having a perfect circular outer shape at its upstream end. When the outer shape is a perfect circle, they are manufactured at a relatively low cost and have high strength, so that the manufacturing cost of the slab is reduced. Also, when casting various slabs with different cross-sectional shapes, one kind of break ring (same for other attachments) can be used if the cross-section at the upstream end of the mold hollow shaft part has the same perfect circle. However, in this case, the production cost is further reduced by mass-producing one type.

2)上流から下流にかけて、周長がほぼ一定なまま鋳型
中空軸部の横断面形状が真円形から多辺形へ徐々に変化
するので、鋳型の内周面は少なくとも各辺の部分におい
て、引き抜かれる鋳片に確実に接触してこれを冷却す
る。つまり冷却強さが偏らないため、鋳片内部に好まし
い凝固組織が形成される。
2) From upstream to downstream, the cross-sectional shape of the mold hollow shaft gradually changes from a true circle to a polygon while the peripheral length remains almost constant. Therefore, the inner peripheral surface of the mold is pulled out at least at each side. Make sure to contact the slab to be cooled and cool it. That is, since the cooling strength is not biased, a preferable solidified structure is formed inside the slab.

また、この発明の連続鋳造方法によれば、 1)得られる鋳片の横断面が多辺形であるため、鋳片を
取り扱う設備として、既設の矩形鋳片用のものを使用す
るか、あるいは、円形鋳片の場合に比べて構造の簡単な
ものを新設すればよいので、これを含めた連続鋳造用設
備の全体的な設備費が低減される。
Further, according to the continuous casting method of the present invention, 1) since the cross section of the obtained cast piece is a polygon, the equipment for handling the cast piece should be an existing one for rectangular cast pieces, or As compared with the case of the circular cast slab, a new one having a simpler structure may be newly installed, so that the overall equipment cost of the continuous casting equipment including this can be reduced.

2)上記モールドの鋳型上流端に、外形が真円形のブレ
ークリングをとくに嵌挿して使用するので、低コストで
製造されたブレークリングで長時間の連続鋳造(鋳片の
量産)が可能である。以上の点から、鋳片の製造原価は
かなり低くなる。
2) Since a break ring having a perfect circular outer shape is particularly inserted and used at the upstream end of the mold of the above mold, continuous molding (mass production of slabs) can be performed for a long time with the break ring manufactured at low cost. . From the above points, the manufacturing cost of the slab becomes considerably low.

3)タンディッシュとモールドとを密に接続した連続鋳
造法がもつ本来の利点はそのまま生かされる。
3) The original advantage of the continuous casting method in which the tundish and the mold are closely connected is utilized as it is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面はいずれも鋼の水平型連続鋳造用モールドおよび主
な鋳造用設備を示すものであり、第1図は第1実施例に
関するそれらの縦断面図、第2図(a)、(b)、(c)はそれぞ
れ、第1図の(a)-(a)、(b)-(b)、(c)-(c)における横断
面図である。また、第3図は第2実施例に関するモール
ド付近の縦断面図、第4図(a)、(b)、(c)はそれぞれ、第
3図の(a)-(a)、(b)-(b)、(c)-(c)における横断面図で
ある。 A,B……モールド、Aa,Ba……キャビティ、C,D……ブレ
ークリング、E,F……タンディッシュ、G……引抜きロ
ール、J,K……溶鋼、L,M……鋳片、La,Ma……凝固殻、
1,11……鋳型、1a,11a……真円、11b,11b……辺、
2,13……冷却水ジャケット、12……黒鉛ライナ。
The drawings all show a horizontal continuous casting mold for steel and main casting equipment, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view thereof in relation to the first embodiment, FIG. 2 (a), (b), (c) is a cross-sectional view taken along lines (a)-(a), (b)-(b), and (c)-(c) of FIG. 1, respectively. Further, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the vicinity of the mold according to the second embodiment, and FIGS. 4 (a), (b) and (c) are (a)-(a) and (b) of FIG. 3, respectively. -(b), (c)-(c) is a cross-sectional view. A, B …… Mold, Aa, Ba …… Cavity, C, D …… Break ring, E, F …… Tundish, G …… Drawing roll, J, K …… Molten steel, L, M …… Slab , La, Ma ... solidified shell,
1,11 …… Mold, 1a, 11a …… True circle, 11b, 11b …… Side,
2, 13 ... Cooling water jacket, 12 ... Graphite liner.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】中空軸部をもつ鋳型を有し、その外周壁を
水冷するとともに上流端にブレークリングを装着し、そ
の上流端から前記中空軸部に供給される溶融金属を凝固
させて、下流端より引き抜かれる鋳片となす連続鋳造用
モールドにおいて、 前記鋳型の中空軸部は、 イ)上流端における横断面形状を真円形とし、 ロ)上流から下流にかけて、その周長をほぼ一定に保ち
ながら横断面形状を徐々に変化させ、 ハ)下流端では、横断面形状を4辺形以上の多辺形にし
た ことを特徴とする連続鋳造用モールド。
1. A mold having a hollow shaft portion, the outer peripheral wall of which is water-cooled and a break ring is attached to an upstream end of the mold to solidify molten metal supplied from the upstream end to the hollow shaft portion. In a continuous casting mold that is a cast piece that is drawn out from the downstream end, the hollow shaft portion of the mold has a) the cross-sectional shape at the upstream end is a true circle, and b) the perimeter is substantially constant from upstream to downstream. The continuous casting mold is characterized in that the cross-sectional shape is gradually changed while maintaining it, and c) at the downstream end, the cross-sectional shape is a polygon with four or more sides.
【請求項2】請求項1に記載の連続鋳造用モールドにお
ける鋳型の上流端に、外形が真円形のブレークリングを
嵌挿したうえ、 そのブレークリングを介して、前記モールドをタンディ
ッシュの出湯孔に密に接続し、 タンディッシュに溶融金属を注いで前記鋳型の中空軸部
にその溶融金属を供給することにより、溶融金属の外周
部を凝固させ、 これを、前記モールドより下流に配置した引抜き手段に
よって引き抜くことにより、横断面が4辺形以上の多辺
形の鋳片を得る ことを特徴とする連続鋳造方法。
2. A continuous casting mold according to claim 1, wherein a break ring having a perfect circular outer shape is fitted at the upstream end of the mold, and the mold is opened through the break ring. , The molten metal is poured into the tundish, and the molten metal is supplied to the hollow shaft of the mold to solidify the outer periphery of the molten metal, which is then pulled out from the mold. A continuous casting method, characterized in that a slab having a polygonal cross-section of quadrilateral or more is obtained by pulling out by a means.
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