[发明专利]圆钢坯铸件的连续铸造用铸模及连续铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在使用弯曲型连续铸造机连续铸造圆钢坯铸件时使用的圆钢坯铸件的连续铸造用铸模及使用该铸模的圆钢坯铸件的连续铸造方法。 

背景技术

与连续铸造矩形截面的方钢坯铸件的情况相比，在连续铸造圆形截面的圆钢坯铸件时，铸模的内壁(若是圆钢坯铸件用的铸模则是内周面)与铸件的接触不稳定，因此容易导致对铸件的冷却不均匀。当过度发生冷却不均匀时，在铸件上产生纵向裂纹缺陷，由该纵向裂纹缺陷而导致产生断裂(bre akout)，最终无法继续进行铸造。 

为了防止发生上述情况，提出了多种通过与凝固收缩相应地减少铸模的内径或改善连续铸造时供给到铸模内的保护渣(mold powder)来调节铸模内周面与铸件之间的接触的方法。例如，在日本实开昭59-165748号公报中提出有内径随着向下方去而逐渐减小且使其减小率呈两阶段变化的铸模。另外，在日本实开昭59-165749号公报中提出有构成内径尺寸随着向下方去而连续减小的锥面且使该内径尺寸的变化与凝固收缩吻合的铸模。采用上述方案的铸模，能使铸模内周面与铸件的接触均匀。 

但是，在上述日本实开昭59-165748号公报中提出的铸模，在连续铸造时难以在从铸模的上部到下部的整个区域良好地保持铸件与铸模内周面之间的接触状态。另外，在日本实开昭59-165749号公报中提出的铸模，虽然理论上在连续铸造时 能在从铸模的上部到下部的整个区域良好地保持铸件与铸模内周面之间的接触状态，但应用上是存在问题的。即，难以测量铸件的凝固收缩量，当铸造对象的钢成分改变时，凝固收缩量会改变，因此，需要根据钢种更换铸模，并且当铸造速度改变时，铸件相对于铸模浇注方向的收缩量会改变。因此，这样的铸模不能使用于实际作业中。 

因此，本申请人在日本特许第3022211号公报中提出了在连续铸造圆钢坯铸件时能使铸模内周面与铸件之间的接触均匀而均匀地进行散热的铸模。该铸模沿铸造方向将从上端到下端划分为至少3个区域，通过规定每个区域沿着铸造方向的每单位长度的铸模内径的变化率，使铸模的内径从上端朝向下端逐渐缩小。 

但是，在上述特许第3022211号公报中提出的铸模，虽然在连续铸造时能使铸模内周面与铸件之间的导热均匀，但获得该效果的条件受到限制，例如存在在铸造凝固收缩量不同的钢时或铸造速度变化时无法进行铸造的问题。特别是像使用弯曲型连续铸造机连续铸造圆钢坯铸件所用的连续铸造用铸模那样，在铸模的内周面与铸件的形状相应地弯曲的情况下，该问题尤为显著。 

发明内容

本发明是鉴于上述以往的问题而做出的，其目的在于提供在使用弯曲型连续铸造机连续铸造圆钢坯铸件时、能稳定且连续铸造没有铸造缺陷的圆钢坯铸件的连续铸造用铸模及使用该铸模的连续铸造方法。 

为了达到上述目的，本发明的圆钢坯铸件的连续铸造用铸模是用于使用弯曲型连续铸造机连续铸造圆钢坯铸件的铸模，该铸模的铸模下端的内径为D₀[m]、铸模下端的弯曲外侧的弯曲半径为R₀[m]，其特征在于，在用下述(1)式表示沿铸造方向的每单位长度的铸模内径的变化率Tp[％/m]、用下述(2)式表示沿铸造方向的每单位长度的弯曲外侧的弯曲半径的变化率Rp[％/m]时，铸模内径变化率Tp与弯曲半径变化率Rp满足下述(3)式的关系。

Tp＝(1/D₀)×(dD/dx)×100[％/m]…(1)式 

其中，上述(1)式中的D表示距离铸模冷却面上端为x处的铸模内径。 

Rp＝(1/R₀)×(dR/dx)×100[％/m]…(2)式 

其中，上述(2)式中的R表示距离铸模冷却面上端为x处的弯曲外侧的弯曲半径。 

Rp＝(Tp/2)×(D₀/R₀)…(3)式 

采用这样的结构，在连续铸造圆钢坯铸件时，铸模内周面的中心线与铸件的中心线重合，因此，铸件不会受来自铸模的偏向的力，而是整周受到均匀的力。因此，铸件与铸模内周面之间的接触在整周上均匀且良好。