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公開番号2025032979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2024128786
出願日2024-08-05
発明の名称鋳型及び鋼の連続鋳造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B22D 11/04 20060101AFI20250305BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】異種物質充填部の浮き出しやクラックの発生を抑制できる鋳型を提供する。
【解決手段】複数の鋳型銅板から構成され、鋼の連続鋳造に用いられる鋳型であって、鋳型の溶鋼接触面が、Ni、Cr、Co及びFeのうちの1種からなる金属又は2種以上の合金、又は金属や合金と非金属との混合物からなるコーティングで被覆されており、且つコーティングの下に鋳型銅板とは異なる熱伝導率の金属又は非金属が充填された異種物質充填部が設けられる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の鋳型銅板から構成され、鋼の連続鋳造に用いられる鋳型であって、
前記鋳型の溶鋼接触面が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ及びＦｅのうちの１種からなる金属又は２種以上の合金、又は前記金属や前記合金と非金属との混合物からなるコーティングで被覆されており、且つ前記コーティングの下に前記鋳型銅板とは異なる熱伝導率の金属又は非金属が充填された異種物質充填部が設けられる、鋳型。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記コーティングの厚さは、５０μｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１に記載の鋳型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の鋳型を用いて鋼を連続鋳造する、鋼の連続鋳造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼の連続鋳造に用いられる鋳型及び当該鋳型を用いる鋼の連続鋳造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造において鋳型内における冷却が不均一になると、凝固シェル厚みが鋳片の鋳造方向及び鋳型幅方向で不均一となる。凝固シェルの厚みが不均一になると、凝固シェルの収縮や変形に起因する応力が作用し、凝固初期においては、この応力が凝固シェルの薄肉部に集中し、凝固シェルの表面に割れが発生する。この割れは、その後の熱応力や連続鋳造機のロールによる曲げ応力及び矯正応力などの外力により拡大し、大きな表面割れとなる。加えて、亜包晶鋼をはじめとする中炭鋼種では、凝固初期にδ/γ変態による凝固シェルの不均一が発生し、より表面割れの懸念が高まる。凝固シェル厚みの不均一度が大きい場合には、鋳型内で縦割れが発生し、この縦割れから溶鋼が流出するブレークアウトが発生する場合もある。鋳片に存在する割れは、次工程の圧延工程で表面欠陥となることから、鋳造後の鋳片の段階において、鋳片の表面を手入れして表面割れを除去することが必要となる。
【０００３】
特許文献１には、鋳型の内壁面の凹部に鋳型銅板の熱伝導率とは異なる熱伝導率の金属又は非金属が充填された異種物質充填部を有する連続鋳造用鋳型が開示されている。特許文献１によれば、連続鋳造用鋳型に異種物質充填部を設けることで鋳型銅板の熱伝導率が不均一になり、これにより凝固初期の不均一凝固を低減でき、凝固シェルの縦割れを抑制できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１９２５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で提供される鋳型では、鋳造空間側の面に異種物質充填部が設けられているが、鋳型に注入される溶鋼による熱収縮が繰り返されることで異種物質充填部の浮き出しや異種物質充填部にクラックが発生するという課題があった。本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、その目的は、異種物質充填部が設けられている鋳型において、異種物質充填部の浮き出しやクラックの発生を抑制できる鋳型及び当該鋳型を用いる鋼の連続鋳造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］複数の鋳型銅板から構成され、鋼の連続鋳造に用いられる鋳型であって、前記鋳型の溶鋼接触面が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ及びＦｅのうちの１種からなる金属又は２種以上の合金、又は前記金属や前記合金と非金属との混合物からなるコーティングで被覆されており、且つ前記コーティングの下に前記鋳型銅板とは異なる熱伝導率の金属又は非金属が充填された異種物質充填部が設けられる、鋳型。
［２］前記コーティングの厚さは、５０μｍ以上１０ｍｍ以下である、［１］に記載の鋳型。
［３］［１］又は［２］に記載の鋳型を用いて鋼を連続鋳造する、鋼の連続鋳造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異種物質充填部による熱流束の変化で凝固シェルの不均一凝固を抑制しつつ異種物質充填部の浮き出しやクラックの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態に係る鋳型を有する連続鋳造設備の一例を示す断面模式図である。
図２は、鋳型１２の一部を示す断面模式図である。
図３は、図２のＡ部の拡大図である。
図４は、３００℃における金属や合金の引張強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を本発明の実施形態を通じて説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものであり、これらの実施形態によって何ら限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る鋳型１２を有する連続鋳造設備１０の一例を示す断面模式図である。連続鋳造設備１０は、鋳型１２と、鋳型１２の上方に設置されるタンディッシュ１４と、鋳型１２の下方に複数並べて配置される鋳片支持ロール１６とを有する。図示を省略してあるが、タンディッシュ１４の上方には、溶鋼１８を収容する取鍋が設置され、取鍋の底部からタンディッシュ１４に溶鋼１８が注入される。タンディッシュ１４の底部には、浸漬ノズル２０が設置され、当該浸漬ノズル２０を介して溶鋼１８が鋳型１２に注入される。溶鋼１８は、鋳型１２の内面から抜熱されて凝固し、凝固シェル２４が形成される。これにより、凝固シェル２４を外殻とし、溶鋼１８からなる未凝固層２６を内部に有する鋳片２８が形成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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