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JP2001321894A - Continuous casting mold and continuous casting method - Google Patents

Continuous casting mold and continuous casting method

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Publication number
JP2001321894A
JP2001321894A JP2000144041A JP2000144041A JP2001321894A JP 2001321894 A JP2001321894 A JP 2001321894A JP 2000144041 A JP2000144041 A JP 2000144041A JP 2000144041 A JP2000144041 A JP 2000144041A JP 2001321894 A JP2001321894 A JP 2001321894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slab
mold
continuous casting
cross
corner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000144041A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Fukumoto
学 福本
Kazuo Okamura
一男 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2000144041A priority Critical patent/JP2001321894A/en
Publication of JP2001321894A publication Critical patent/JP2001321894A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦割れ性のブレークアウトを防止することが
できる連続鋳造用鋳型およびそれを用いた連続鋳造方法
の提供。 【解決手段】 鋳型内面の横断面形状が、少なくとも一
組の向かい合う2辺が平行な四辺形で、この平行な2辺
がそれぞれ隣り合う2つの辺となす角度のうち、一方が
鈍角であり他方が鋭角である鋳型およびこの鋳型を用い
た連続鋳造方法。
(57) [Problem] To provide a continuous casting mold and a continuous casting method using the same, which can prevent breakout of vertical cracking. SOLUTION: The cross-sectional shape of the inner surface of the mold is at least one pair of opposing two sides being a parallelogram, and one of the angles formed by the two parallel sides with two adjacent sides is obtuse and the other is obtuse. And a continuous casting method using the mold.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は垂直曲げ型連続鋳造
装置の場合のように鋳片が曲げ部を通過する連続鋳造の
際に用いられる連続鋳造用鋳型およびその鋳型を用いる
連続鋳造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous casting mold used for continuous casting in which a slab passes through a bent portion as in a vertical bending type continuous casting apparatus, and a continuous casting method using the mold. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋳片を連続鋳造する場合、特に垂直曲げ
型の連続鋳造装置による連続鋳造においては、鋳片が曲
げ部を通過する際に鋳片には曲げによる応力が加わり、
鋳片にはそれによって歪みが生ずる。この応力および歪
みは、鋳片の天側では、鋳片の幅方向にそれぞれ引張り
応力および引張り歪みとして分布し、それらがある一定
値以上の大きさに達した場合には鋳片天側凝固シェルに
おいて縦割れが生じ、いわゆる縦割れ性のブレークアウ
トを引き起こす場合がある。
2. Description of the Related Art In continuous casting of slabs, particularly in continuous casting by a vertical bending type continuous casting apparatus, stress due to bending is applied to the slab when the slab passes through a bent portion.
The slabs are thereby distorted. On the top side of the slab, the stress and strain are distributed as tensile stress and tensile strain, respectively, in the width direction of the slab, and when they reach a certain value or more, the solidified shell on the slab top side In this case, a vertical crack may occur, which may cause a so-called vertical crack breakout.

【0003】縦割れ性のブレークアウトの防止を目的と
した連続鋳造方法としては、例えば特開平7−1167
82号公報(以下「文献1」という。)に記載されてい
る方法がある。この方法は鋳型表面に鋳造方向に向かっ
て複数の円形の穴を列状に設置し、凝固シェルが成長す
る際に凝固遅れの部分を意図的に多数作ることにより凝
固シェルを不均一に成長させ、凝固シェルの変形歪みを
多数の場所に分散させて鋳片の割れを防止するものであ
る。また、連続鋳造鋳型の断面形状を一般に用いられて
いる矩形とは異なる形状とした鋳型による連続鋳造方法
がある。例えば特開昭62−220249号公報(以下
「文献2」という。)には異形断面鋳型を使用した連続
鋳造方法が、また、特開平8−112649号公報(以
下「文献3」という。)には矩形鋳型の一対の対角とな
るコーナー部に直線または凹湾曲状の面取りを施すとと
もに、面取りを施した後の短辺長さを、未凝固圧下後の
鋳片厚さと略同じ長さとする連続鋳造用鋳型が開示され
ている。
As a continuous casting method for preventing breakage of vertical cracking, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 82 (hereinafter referred to as "Document 1"). In this method, a plurality of circular holes are arranged in rows in the casting direction in the casting direction, and when the solidified shell grows, the solidified shell is grown non-uniformly by intentionally creating a large number of solidification delay parts. In addition, the deformation distortion of the solidified shell is dispersed in a number of places to prevent cracks in the slab. There is also a continuous casting method using a mold in which the cross-sectional shape of a continuous casting mold is different from a generally used rectangular shape. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-220249 (hereinafter, referred to as "Document 2") discloses a continuous casting method using a modified cross-section mold, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-112649 (hereinafter, referred to as "Document 3"). Apply a straight or concave curved chamfer to a pair of diagonal corners of a rectangular mold, and make the short side length after the chamfering approximately the same length as the slab thickness after unsolidification rolling. A continuous casting mold is disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術には次のような問題がある。文献1に記載され
た方法では、鋳型に配置した穴と鋳片との間に摩擦力が
生じ易く、最悪の場合には鋳片が鋳型に拘束されてブレ
ークアウトに至る可能性がある。また、鋳型に多数の穴
を設置するため鋳型の製作および保守コストが高くな
る。文献2に記載された連続鋳造方法は、薄鋳片を連続
鋳造するために提案された方法であり、本発明の課題で
ある縦割れ性のブレークアウトの防止対策については考
慮されていない。さらに、この方法で使用される鋳型は
鋳型内の断面積が鋳造方向に向かって漸次減少するた
め、鋳型内面と鋳片表面との間に大きな摩擦力が発生し
易く、この摩擦抵抗に基づく鋳型内面の摩耗により鋳型
寿命が短くなるという問題がある。文献3に記載された
連続鋳造方法は、未凝固鋳片を圧下することによって薄
鋳片を連続鋳造する際に、鋳片の変形を容易にするため
に提案された方法であって、短辺に大きな応力がかかる
変形を回避して短辺の膨らんだ部分に生ずる横割れを減
少するものである。したがって、縦割れ性のブレークア
ウトの防止対策については言及がない。また、鋳型の一
対の対角となるコーナー部を面取りするので、コーナー
部の鋳型との接触面積がもう一対の対角(直角)と比較
して相対的に大きくなり、鋳型による鋳片の冷却が弱冷
却となって、凝固シェルの発達が不十分となる可能性が
ある。本発明は、上記の従来技術における問題点を解決
するためになされたものであり、その課題は、特に垂直
曲げ型連続鋳造装置により鋼を連続鋳造する際に用いら
れ、縦割れ性のブレークアウトを防止することができる
連続鋳造用鋳型およびそれを用いた連続鋳造方法の提供
にある。
However, the above prior art has the following problems. In the method described in Document 1, a frictional force is easily generated between a hole arranged in a mold and a slab, and in the worst case, there is a possibility that the slab is restrained by the mold and breakout occurs. Further, since a large number of holes are provided in the mold, the production and maintenance costs of the mold are increased. The continuous casting method described in Literature 2 is a method proposed for continuously casting thin cast pieces, and does not consider measures to prevent breakage of longitudinal cracks, which is the subject of the present invention. Furthermore, the mold used in this method has a cross-sectional area in the mold that gradually decreases in the casting direction, so that a large frictional force is easily generated between the inner surface of the mold and the surface of the slab. There is a problem that the life of the mold is shortened due to wear of the inner surface. The continuous casting method described in Document 3 is a method proposed for facilitating deformation of a slab when continuously casting a thin slab by rolling down an unsolidified slab. In this case, the lateral cracks generated in the bulging portion of the short side are reduced by avoiding the deformation in which a large stress is applied. Therefore, there is no mention of measures to prevent breakout of vertical cracking. In addition, since a pair of diagonal corners of the mold are chamfered, the area of contact between the corner and the mold becomes relatively larger than the pair of diagonals (right angles), and the mold is cooled by the mold. May be weakly cooled and the development of the solidified shell may be insufficient. The present invention has been made to solve the above problems in the prior art, and its object is to solve the problem, particularly when used in continuous casting of steel by a vertical bending type continuous casting apparatus, and the breakout of longitudinal cracking And a continuous casting method using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を鑑
みてなされたものであり、その要旨は次のとおりであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the gist thereof is as follows.

【0006】(1) 本発明の連続鋳造用鋳型は、鋳型内面
の横断面形状が、少なくとも一組の向かい合う2辺が平
行な四辺形であり、この平行な2辺がそれぞれ隣り合う
2つの辺となす角度のうち、一方が鈍角であり他方が鋭
角形状であることを特徴とする。その長辺が隣り合う短
辺となす2つの角度のうち、鈍角の角度は100°以上
110°以下であることが望ましい。
(1) In the continuous casting mold of the present invention, the cross-sectional shape of the inner surface of the mold is a quadrilateral in which at least one pair of opposed two sides is parallel, and the two parallel sides are two adjacent sides. Of the angles, one is obtuse and the other is acute. It is desirable that the obtuse angle of the two angles between the long side and the adjacent short side is 100 ° or more and 110 ° or less.

【0007】(2) 本発明の連続鋳造方法は、上記の連続
鋳造用鋳型を用いて鋳造することを特徴とする。さら
に、鋳造後は鋳片が完全に凝固する前に圧下を施すのが
望ましい。本発明者らは、垂直曲げ型の連続鋳造装置に
より偏平形状の鋳片を連続鋳造する際のブレークアウト
の発生防止を目的として、数値解析による検討を重ね、
次のような結果を得て、本発明を完成させた。
(2) A continuous casting method of the present invention is characterized in that casting is performed using the above-described continuous casting mold. Further, after casting, it is desirable to apply a reduction before the slab is completely solidified. The present inventors have repeated studies by numerical analysis for the purpose of preventing the occurrence of breakout when continuously casting a flat slab by a vertical bending type continuous casting apparatus,
The present invention has been completed with the following results.

【0008】(a) 鋳型内面の横断面形状を、少なくとも
一組の向かい合う2辺が平行な四辺形で、この平行な2
辺がそれぞれ隣り合う2つの辺となす角度のうち、一方
を鈍角とし他方を鋭角形状とすることにより、鋳片が連
続鋳造装置の曲げ部を通過する際の鋳片天側表面の応力
を緩和できる。
[0008] (a) The cross-sectional shape of the inner surface of the mold is at least one set of two opposing sides parallel to each other.
By making one of the angles between two sides adjacent to each other an obtuse angle and making the other an acute angle, the stress on the top side of the slab when the slab passes through the bent part of the continuous casting device is relieved. it can.

【0009】(b) さらに、このような四辺形断面の鋳片
を未凝固圧下した場合は、従来の矩形断面の鋳片を連続
鋳造する方法に比べて、鋳片のコーナー角度の増加が小
さくなり、鋳片を未凝固圧下した場合の鋳片内部品質の
向上の面においても有利である。
(B) Further, when such a slab having a quadrangular cross section is unsolidified and reduced, the increase in the corner angle of the slab is smaller than in the conventional method of continuously casting a slab having a rectangular cross section. This is also advantageous in improving the internal quality of the slab when the slab is unsolidified.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の連続鋳造用鋳型
およびそれを用いた連続鋳造方法につき詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a continuous casting mold and a continuous casting method using the same according to the present invention will be described in detail.

【0011】図1は、本発明を適用する代表的な垂直曲
げ型連続鋳造装置の斜視概要と、鋳片天側表面に発生す
る幅方向応力Swおよび歪みEwを説明するための模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a perspective outline of a typical vertical bending type continuous casting apparatus to which the present invention is applied, and a width direction stress Sw and a strain Ew generated on a top surface of a slab. .

【0012】図2は、本発明の鋳片横断面形状を示す模
式図であり、特に鋳片8の横断面が平行四辺形の場合の
例を示す。図中のφは長辺と短辺とがなすコーナー部の
角度のうち鈍角をなすコーナー部の角度を示す。また、
鋳片8の天側の二つのコーナー部の角度のうち、鋭角の
コーナー部を鋭角側コーナー、また、鈍角のコーナー部
を鈍角側コーナーと称することにする。
FIG. 2 is a schematic view showing the cross-sectional shape of a slab according to the present invention, and particularly shows an example in which the slab 8 has a parallelogram in cross section. In the drawing, φ indicates the angle of the obtuse corner among the angles of the corner formed by the long side and the short side. Also,
Of the angles of the two top corners of the slab 8, the acute corner is referred to as the acute corner, and the obtuse corner is referred to as the obtuse corner.

【0013】図3は、数値解析により得られた鋳片天側
表面の鈍角側コーナー部近傍および鋭角側コーナー部近
傍における幅方向応力Swの最大値と鈍角コーナー角度
φとの関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the maximum value of the stress in the width direction Sw and the obtuse corner angle φ in the vicinity of the obtuse corner and the acute corner of the top surface of the slab obtained by numerical analysis. is there.

【0014】図4は、数値解析により得られた鋳片天側
表面の鈍角側コーナー部近傍および鋭角側コーナー部近
傍における幅方向歪みEwの最大値と鈍角コーナー角度
φとの関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the maximum value of the strain Ew in the width direction and the obtuse-angle corner angle φ near the obtuse-angle corner and near the acute-angle corner of the slab top surface obtained by numerical analysis. is there.

【0015】これらの解析結果によれば、鈍角コーナー
角度φを大きくすることにより歪みEwをほぼ矩形横断
面を有する鋳片(φ=90°)と同程度の大きさに維持
しつつ、応力Swを低減できる。さらに、鋳片横断面形
状を平行四辺形として連続鋳造を行う場合の好ましい鈍
角コーナー角度について述べる。図3に示される結果よ
り、鋳片横断面形状を平行四辺形とすることによる鋭角
側コーナー部近傍および鈍角側コーナー部近傍のSwの
低減効果は、何れもφ=100°未満においては小さ
い。また、Swの低減効果は、鈍角側コーナー部近傍で
はφ=100°付近において、鋭角側コーナー部近傍で
はφ=110°付近において飽和する。
According to these analysis results, by increasing the obtuse corner angle φ, the stress Sw is maintained at about the same level as that of the slab (φ = 90 °) having a substantially rectangular cross section. Can be reduced. Further, a preferable obtuse corner angle when continuous casting is performed with the slab cross-sectional shape being a parallelogram will be described. From the results shown in FIG. 3, the effect of reducing Sw near the acute-angle side corner portion and the obtuse-angle side corner portion by making the slab cross-sectional shape a parallelogram is small when φ is less than 100 °. The effect of reducing Sw saturates at around φ = 100 ° near the obtuse corner and at around φ = 110 ° near the acute corner.

【0016】一方、鋳片の鋳型内冷却の場合、鋳片コー
ナー部が鋭角となるにつれてコーナー部の冷却は強冷却
となり、また、鈍角となるにつれて弱冷却となる。した
がって、本発明で提案する平行四辺形の横断面を有する
鋳片においても、鋳片コーナー角度を過度に鋭角あるい
は鈍角とすることは適切でない。
On the other hand, in the case of cooling the slab in the mold, the cooling of the corner becomes stronger as the slab corner becomes an acute angle, and becomes weaker as the slab becomes an obtuse angle. Therefore, it is not appropriate to make the corner angle of the slab too sharp or obtuse even in the slab having a parallelogram-shaped cross section proposed in the present invention.

【0017】以上の理由により、鋳片の横断面形状を平
行四辺形として連続鋳造を行う場合の好ましい横断面形
状は、鈍角コーナー角度φが100°から110°程度
である。
For the above reasons, a preferable cross-sectional shape when the continuous casting is performed with the cross-sectional shape of the slab being a parallelogram is an obtuse corner angle φ of about 100 ° to 110 °.

【0018】次に、矩形横断面を有する鋳片および平行
四辺形横断面を有する鋳片を未凝固状態で圧下した場合
についての鋳片コーナー部凝固界面9に生ずる歪みを、
それぞれの横断面の場合について検討した。
Next, the distortion generated at the slab corner solidification interface 9 when the slab having a rectangular cross section and the slab having a parallelogram cross section are rolled down in an unsolidified state is described below.
The case of each cross section was studied.

【0019】図5は、矩形横断面を有する鋳片を未凝固
状態で圧下した場合のコーナー角度の増加を示す横断面
模式図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an increase in the corner angle when a slab having a rectangular cross-section is rolled down in an unsolidified state.

【0020】図6は、平行四辺形横断面を有する鋳片を
未凝固状態で圧下した場合のコーナー角度の増加を示す
横断面模式図である。ここで、図5および図6中の記号
tおよびdはそれぞれ鋳片厚みおよび未凝固圧下量を表
す。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an increase in a corner angle when a slab having a parallelogram cross-section is rolled down in an unsolidified state. Here, the symbols t and d in FIG. 5 and FIG. 6 represent the slab thickness and the unsolidified rolling reduction, respectively.

【0021】未凝固状態での圧下によるそれぞれのコー
ナー角度の増加量θおよびψを幾何学的な計算により算
出し、その大小関係を調査した。図7は、上記の計算に
より得られた角度の差(θ−ψ)と鈍角コーナー角度φ
および未凝固圧下率d/tとの関係を示した三次元的な
グラフである。同図の結果から、鈍角コーナー角度φお
よび圧下率d/tの大きさに関係なく、常に(θ−ψ)
の値は正となり、θ>ψなる関係が成立する。この理由
は次のように考えることができる。鋳片横断面が図5中
の破線で示される矩形断面のように、鋳片幅方向の中央
面について対象な場合には、鋳片は厚さ方向の圧下に対
する変形を、両短辺面が座屈することにより吸収する。
これに対して、鋳片横断面が図6中の破線で示されるよ
うに平行四辺形の場合には、鋳片は厚さ方向の圧下に対
する変形を、φが増大する方向に横断面形状が変形する
ことで吸収することができ、上記矩形断面の場合のよう
に短辺の座屈変形は生じにくくなる。その結果、θ>ψ
となる。すなわち、鋳片を未凝固圧下した場合の鋳片コ
ーナー角度の増加量は、鋳片横断面形状を平行四辺形と
した場合の方が矩形とした場合よりも小さく、その結
果、未凝固圧下時に鋳片コーナー部の凝固界面に生ずる
歪みは、平行四辺形横断面を有する鋳片の場合の方が矩
形横断面を有する鋳片の場合よりも小さくなる。したが
って、平行四辺形横断面を有する鋳片を鋳造する場合
は、矩形横断面を有する鋳片を鋳造する場合に比べて、
コーナー部の凝固界面に内部割れが発生する危険性は低
い。
The amounts of increase θ and ψ of the respective corner angles due to the reduction in the unsolidified state were calculated by geometrical calculation, and the magnitude relation was investigated. FIG. 7 shows the angle difference (θ−ψ) obtained by the above calculation and the obtuse corner angle φ.
3 is a three-dimensional graph showing the relationship between the unsolidified rolling reduction d / t and the unsolidified rolling reduction d / t. From the results shown in the figure, (θ− () is always obtained regardless of the obtuse corner angle φ and the reduction ratio d / t.
Is positive, and the relationship θ> ψ holds. The reason can be considered as follows. When the cross section of the slab is a target for the center plane in the slab width direction, such as a rectangular cross section indicated by a broken line in FIG. 5, the slab undergoes deformation with respect to the reduction in the thickness direction. Absorb by buckling.
On the other hand, when the cross section of the slab is a parallelogram as shown by the broken line in FIG. 6, the slab deforms due to the reduction in the thickness direction, and the cross section has a It can be absorbed by being deformed, and buckling deformation of the short side is unlikely to occur as in the case of the rectangular cross section. As a result, θ> ψ
Becomes That is, the amount of increase in the slab corner angle when the slab is unsolidified is smaller than when the slab cross-sectional shape is a parallelogram than when the slab is rectangular. The distortion generated at the solidification interface at the slab corner is smaller in the case of a slab having a parallelogram cross section than in the case of a slab having a rectangular cross section. Therefore, when casting a slab having a parallelogram cross section, compared to casting a slab having a rectangular cross section,
The risk of internal cracks occurring at the solidification interface at the corner is low.

【0022】なお、本発明者らは、鋳片横断面形状が、
少なくとも一組の向かい合う2辺が平行で、この平行な
2辺がそれぞれ隣り合う2つの辺となす角度のうち、一
方が鈍角であり、他方が鋭角である四辺形の場合におい
ても、鈍角側コーナー角度を大きくすることにより、歪
みEwを矩形横断面を有する鋳片の場合とほぼ同程度の
大きさに維持しつつ、応力Swが低減できることを確認
した。すなわち、上記で説明した応力Swが低減される
効果は鋳型横断面形状が平行四辺形の場合に限られず、
2対の向かい合う辺のうち、1対は平行でない場合にお
いても確認された。
Incidentally, the present inventors have found that the slab cross-sectional shape is
At least one pair of opposing sides is parallel, and the obtuse corner is formed even in the case of a quadrilateral in which one of the angles formed by the parallel two sides and the adjacent two sides is obtuse and the other is acute. It has been confirmed that by increasing the angle, the stress Sw can be reduced while maintaining the strain Ew at substantially the same size as that of the slab having a rectangular cross section. That is, the effect of reducing the stress Sw described above is not limited to the case where the cross-sectional shape of the mold is a parallelogram,
Of the two pairs of facing sides, one pair was confirmed even when it was not parallel.

【0023】本発明の鋳型は、鋳造方向に沿ってその断
面形状を一定とした鋳型であっても良いし、鋳型内で冷
却される鋳片が熱収縮する量に見合った分だけのテーパ
を鋳型の長辺側、または鋳型の短辺側、または両側に施
し、鋳型横断面形状を前記テーパによって鋳造方向に徐
々に小さくする鋳型であっても良い。また、鋳型は溝状
あるいは穴状などの冷却溝による鋳型冷却機構を具備し
ていても良いし、鋳型断面の鋭角コーナー部の一部を面
取りすることにより当該部位と鋳片との接触面積を減
じ、鋭角コーナー部が強冷却とならないような鋳型横断
面形状としても良い。
The mold of the present invention may be a mold having a constant cross-sectional shape along the casting direction, or may have a taper corresponding to the amount by which the slab cooled in the mold thermally shrinks. The mold may be applied to the long side of the mold or the short side or both sides of the mold, and the cross-sectional shape of the mold may be gradually reduced in the casting direction by the taper. Further, the mold may have a mold cooling mechanism with a cooling groove such as a groove or a hole, or a contact area between the portion and the slab can be obtained by chamfering a part of an acute corner of a mold section. Alternatively, the mold may have a cross-sectional shape such that the sharp corners are not strongly cooled.

【0024】本発明の鋳型の実用的な形態は、鋳型横断
面形状が平行四辺形のものである。さらに鈍角コーナー
角度を100°以上110°以下とすることにより、鋳
片コーナー部における強冷却や弱冷却による鋳片の冷却
不良を回避しつつ、鋳片の天側表面の応力を緩和する一
層の効果を得ることができる。もちろん、本鋳型形状と
することにより、前記した鋭角コーナー部の面取りなど
の鋳型断面形状の修正も不要となる。
In a practical form of the mold of the present invention, the cross-sectional shape of the mold is a parallelogram. Further, by setting the obtuse angle to 100 ° or more and 110 ° or less, while avoiding poor cooling of the slab due to strong cooling or weak cooling at the slab corner, the stress on the top surface of the slab is further reduced. The effect can be obtained. Of course, the present mold shape does not require modification of the mold cross-sectional shape such as the above-described chamfering of the sharp corner.

【0025】なお、本発明を適用する連続鋳造方法とし
て、垂直曲げ型連続鋳造装置による場合につき説明を行
ったが、本発明は、鋳片を鋳造方向で曲げる連続鋳造方
法であれば、これ以外のいずれの方法にも適用できる。
Although a continuous casting method using a vertical bending type continuous casting apparatus has been described as the continuous casting method to which the present invention is applied, the present invention is not limited to the continuous casting method for bending a slab in the casting direction. Can be applied to any of the methods.

【0026】さらに、本発明は、鋳片が未凝固層を有す
る状態において圧下するいわゆる未凝固圧下を伴う連続
鋳造に適用した場合にも好ましい効果をもたらす。その
場合、未凝固鋳片の好ましい圧下量の範囲は鋳片厚さの
1/2程度までである。
Further, the present invention has a preferable effect when applied to continuous casting with so-called unsolidified rolling, in which the slab is reduced in a state where the slab has an unsolidified layer. In this case, the preferable rolling reduction range of the unsolidified slab is up to about 1/2 of the slab thickness.

【0027】[0027]

【実施例】以下に鋼の鋳造試験結果を説明する。The results of a steel casting test will be described below.

【0028】図8は、本発明の実施に用いた垂直曲げ型
連続鋳造装置の縦断面模式図である。本連続鋳造装置
は、油圧装置7により作動する鋳片圧下装置6を有す
る。主な試験条件は下記のとおりである。 [試験条件] 鋳型:断面形状:平行四辺形(長辺:1600mm、短
辺:100mm) 鈍角コーナー角度:90°、95°、100°、110
°、120° 130°。
FIG. 8 is a schematic vertical cross-sectional view of a vertical bending type continuous casting apparatus used for carrying out the present invention. This continuous casting apparatus has a slab pressure reduction device 6 operated by a hydraulic device 7. The main test conditions are as follows. [Test conditions] Mold: Cross-sectional shape: Parallelogram (long side: 1600 mm, short side: 100 mm) Obtuse angle: 90 °, 95 °, 100 °, 110
°, 120 ° 130 °.

【0029】鋳造速度:5m/min。Casting speed: 5 m / min.

【0030】鋳片の未凝固圧下量:0mm、30mm、
50mm。
Unsolidified rolling reduction of slab: 0 mm, 30 mm,
50 mm.

【0031】鋳型2として、上記の断面形状および鈍角
コーナー角度を有するものを用い、下記の表1に示され
る化学組成を有する炭素鋼を、下記の表2に示される鋳
造条件にて鋳造した。その結果を併せて表2に示す。
Using the mold 2 having the above-described cross-sectional shape and obtuse corner angle, carbon steel having the chemical composition shown in Table 1 below was cast under the casting conditions shown in Table 2 below. Table 2 also shows the results.

【0032】表2に示す試験のうちで、ブレークアウト
しなかったものについて、さらに、鋳造後の鋳片天側表
面の縦割れおよび鋳片コーナー部の内部割れについて調
査した。なお、縦割れは鋳片表面の目視により、内部割
れは鋳片横断面のサルファプリントにより調査した。
Of the tests shown in Table 2, those which did not break out were further examined for longitudinal cracks on the top surface of the slab after casting and internal cracks at the corners of the slab. In addition, the vertical crack was investigated by visual observation of the slab surface, and the internal crack was investigated by sulfur print of the cross section of the slab.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【表2】 試験1〜6は鋳片の未凝固圧下を行わなかった試験であ
る。矩形横断面鋳型を使用し、比較法として実施した試
験1においてはブレークアウトが発生したのに対して、
本発明の鋳型を用いた試験2〜6においては、ブレーク
アウトは発生せず、順調に連続鋳造できた。また鋳造後
の調査では、鋳片天側表面の縦割れも認められなかっ
た。鋳型の鈍角コーナー角度が120°の試験5および
130°の試験6においては、コーナー部に軽度の内部
割れが観察された。
[Table 2] Tests 1 to 6 are tests in which the unsolidified rolling of the slab was not performed. In Test 1, which was performed as a comparative method using a rectangular cross-section mold, a breakout occurred,
In Tests 2 to 6 using the mold of the present invention, no breakout occurred and continuous casting was successfully performed. In the post-casting investigation, no vertical cracks were found on the top surface of the slab. In Test 5 where the obtuse corner angle of the mold was 120 ° and Test 6 where the mold was 130 °, slight internal cracks were observed at the corners.

【0034】試験7〜9は未凝固圧下を行った試験であ
る。矩形横断面鋳型を使用し、比較法として行った未凝
固圧下量30mmの試験7ではブレークアウトが発生し
たが、鋳型の鈍角コーナー角度を100°とした本発明
の実施である試験8においては、表面割れおよび内部割
れの何れも発生しなかった。さらに、未凝固圧下量を5
0mmに増加した試験9においても、表面割れおよび内
部割れの何れも発生しなかった。上記の試験結果に示さ
れるとおり、本発明の鋳型を用いた本発明の鋳造方法の
効果は明らかである。
Tests 7 to 9 are tests in which uncoagulation reduction was performed. Although a breakout occurred in Test 7 using a rectangular cross-section mold and a non-solidification reduction amount of 30 mm performed as a comparative method, in Test 8 in which the obtuse corner angle of the mold was 100 °, Neither surface cracks nor internal cracks occurred. Furthermore, the uncoagulation reduction amount is 5
In Test 9 where the thickness was increased to 0 mm, neither surface cracks nor internal cracks occurred. As shown in the above test results, the effect of the casting method of the present invention using the mold of the present invention is clear.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上、細述したとおり、本発明の鋳型を
用いる本発明の鋳造方法によれば、鋳片の縦割れ性ブレ
ークアウトの発生を防止し、また、鋳片の内部割れの発
生をも防止できる。さらに、鋳片の未凝固圧下を行う連
続鋳造においても、内部割れの発生を防止でき、安定操
業およびコスト低減に大きく寄与する。
As described in detail above, according to the casting method of the present invention using the mold of the present invention, the occurrence of vertical crack breakout in the slab is prevented, and the occurrence of internal cracks in the slab is prevented. Can also be prevented. Furthermore, even in continuous casting in which the slab is subjected to unsolidification reduction, the occurrence of internal cracks can be prevented, which greatly contributes to stable operation and cost reduction.

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

【図1】本発明を適用する代表的な垂直曲げ型連続鋳造
装置の斜視的概要と、鋳片天側表面に発生する幅方向応
力Swおよび歪みEwを説明するための模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a perspective outline of a typical vertical bending type continuous casting apparatus to which the present invention is applied, and a width direction stress Sw and a strain Ew generated on a slab top surface.

【図2】本発明の鋳片横断面形状を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing a slab cross-sectional shape of the present invention.

【図3】数値解析により得られた鋳片天側表面の幅方向
応力Swの最大値と鈍角コーナー角度φとの関係を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the maximum value of the width direction stress Sw on the slab top surface and the obtuse corner angle φ obtained by numerical analysis.

【図4】数値解析により得られた鋳片天側表面の幅方向
歪みEwの最大値と鈍角コーナー角度φとの関係を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the maximum value of the strain Ew in the width direction of the slab top surface and the obtuse corner angle φ obtained by numerical analysis.

【図5】矩形断面を有する鋳片を未凝固状態で圧下した
場合のコーナー角度の増加を示す横断面模式図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an increase in a corner angle when a slab having a rectangular cross section is rolled down in an unsolidified state.

【図6】平行四辺形断面を有する鋳片を未凝固状態で圧
下した場合のコーナー角度の増加を示す横断面模式図で
ある。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an increase in a corner angle when a slab having a parallelogram cross section is rolled down in an unsolidified state.

【図7】コーナー角度の差(θ−ψ)と、鈍角コーナー
角度φおよび未凝固圧下率d/tとの関係を示す三次元
的なグラフである。
FIG. 7 is a three-dimensional graph showing a relationship between a difference in corner angle (θ− コ ー ナ ー), an obtuse corner angle φ, and an unsolidified rolling reduction d / t.

【図8】本発明の実施に用いた垂直曲げ型連続鋳造装置
の縦断面模式図である。
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a vertical bending type continuous casting apparatus used for carrying out the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.溶湯 2.鋳型 3.鋳片サポートロール 3a.鋳片天側サポートロール 3b.鋳片地側サポートロール 4.凝固シェル 5.圧下ロール 6.鋳片圧下装置 7.油圧装置 8.鋳片 9.凝固界面 1. Molten metal 2. Mold 3. Slab support roll 3a. Slab top support roll 3b. 9. Solidification interface

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鋳型内面の横断面形状が、少なくとも一組
の向かい合う2辺が平行な四辺形であり、この平行な2
辺がそれぞれ隣り合う2つの辺となす角度のうち、一方
が鈍角であり他方が鋭角形状であることを特徴とする鋼
の連続鋳造用鋳型。
1. A cross-sectional shape of an inner surface of a mold is a quadrilateral in which at least one pair of two opposite sides is parallel, and
A continuous casting mold for steel, characterized in that one of the angles formed by the sides with two adjacent sides is one at an obtuse angle and the other at an acute angle.
【請求項2】請求項1に記載の連続鋳造用鋳型を用いる
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
2. A continuous casting method for steel, comprising using the continuous casting mold according to claim 1.
【請求項3】鋳型から引き抜き後、鋳片内部が未凝固の
状態において圧下することを特徴とする請求項2に記載
の連続鋳造方法。
3. The continuous casting method according to claim 2, wherein, after being drawn from the mold, the inside of the slab is reduced in an unsolidified state.
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