连铸方法和连铸铸模 【技术领域】
本发明涉及用于对熔融金属进行连铸的连铸方法和连铸铸模。背景技术 在以钢为首的熔融金属的连铸中， 若将熔融金属注入到铸模内， 则与铸模接触的 熔融金属部分进行凝固， 形成凝固壳， 被拉到铸模的下方， 在铸模下方的二次冷却带凝固进 行， 最终形成连铸铸坯。 铸模， 与熔融金属接触的一侧由水冷铜板形成。 在铸造板坯 (slab) 的连铸装置中， 具有 2 块长边铸模板和 2 块短边铸模板， 短边铸模板， 其宽度与铸造的铸坯 的厚度大致相等， 以由 2 块长边铸模板夹着 2 块短边铸模板的方式组装， 形成连铸铸模。
在铸模内一边进行凝固壳的凝固一边使该凝固壳向下方移动的过程中， 凝固壳随 着凝固的进行而凝固收缩。因此， 在铸模内熔融金属的弯月面 (meniscus) 位置开始了凝固 的凝固壳， 在到达了铸模的下端时收缩， 凝固中铸坯的宽度和厚度与弯月面位置相比较变 小。在板坯连铸中， 与铸坯的厚度相比较， 宽度宽， 因此铸坯宽度方向的凝固收缩量大。伴 随着凝固壳的凝固收缩， 在铸模的下方， 在铸模和凝固壳之间产生空隙， 阻碍从凝固壳向铸 模的排热， 变得不能实现充分的铸模冷却， 并且发生失去了由铸模进行的支撑的凝固壳向 外部鼓出的膨胀。
因此， 实行至少对铸模短边设置锥度。 所谓设置锥度意指 ： 对于对向的两短边间的 间隔， 相对于铸模上方的弯月面位置的间隔， 使铸模下端的间隔狭窄。
在本发明中， 如图 1(c) 所示， 在铸造方向任意的位置确定上方位置和下方位置， 将两短边间的距离在上方位置设为 W1， 在下方位置设为 W2， 从上方位置到下方位置的距离 设为 ΔL 时， 将锥度量 (％ )、 锥度率 (％ /m) 定义为 ：
锥度量 (％ ) ＝ {(W1-W2)/ΔL}×100 (3) ；
锥度率 (％ /m) ＝ {(W1-W2)/W0/ΔL}×100 (4)，
并如此称呼。在此， W0， 只要是根据某个宽度决定的长度则在哪里都可以。可以设 为铸模上端宽度、 铸模下端宽度等。在此， 将 W0(m) 设为弯月面宽度 (WM)。
在短边锥度量过小的情况下， 凝固壳和短边铸模板的接触变得不均匀， 发生冷却 的不均衡， 发生凝固壳的生长不均匀、 由熔融金属静压导致的铸坯表面的裂纹。 特别是在短 边锥度量小于适当量的情况下， 在铸模下端附近的凝固壳的厚度分布中， 如图 8 所示， 在长 边侧凝固壳的角部附近容易产生凝固厚度特别薄的部位， 在与该部位对应的铸坯表面容易 发生纵向裂纹。另外， 在短边锥度量过大的情况下， 凝固壳和短边铸模板的接触变强， 对凝 固壳施加过大的应力， 发生凝固壳的断裂和与壳断裂相伴的漏钢 (breakout)。 或者， 有时会 引起与凝固壳和铸模的摩擦力增大相伴的铸模寿命降低。
对于适当的短边锥度， 在例如日本特开 2005-211936 号公报中， 实行将短边锥度 率 βn 设为 0.7 ～ 1.3％ /m 来进行操作。以往的短边铸模板 2 的面向凝固壳的面 ( 以下 也称为 “锥面 6” 。)， 如图 1(c) 所示， 从上部往下部以平面进行加工。但是， 凝固壳的凝固 收缩速度， 在铸模内的铸造方向的各位置并非一定， 在弯月面附近凝固收缩速度快， 随着接
近铸模下端， 凝固收缩速度变慢。因此， 可以认为 ： 与短边铸模板接触的凝固壳的面并非平 面， 而是形成了随着趋向铸模的下方壳的锥度量变小的曲面。
在日本特开平 2-247059 号公报中， 公开了将铸模短边的锥度作为弯曲面进行控 制的锥度控制方法。以背面的至少 3 个地点支撑短边铸模， 对其施加变形。通过在 3 点中 的至少一个地方例如中央部安装加压装置， 使短边铜板表面和自由收缩轮廓在准备和操作 中也一致， 使得更加均匀的散热成为可能。通过在中心负载点施加 2 ～ 5 吨的力， 最大挠曲 量变到 0.33 ～ 0.83mm， 该挠曲量， 若从钢液的凝固收缩量考虑为充分的量。
在日本特开昭 56-53849 号公报中， 通过理论解析求出最适当的短边锥度， 最适当 的短边锥度依赖于从弯月面起的沿铸入方向的距离 Z 和铸造速度 V， 各距离 Z 的最适当的锥 -1/2 度率 (％ /m) 与 Z 成比例， 并且与 (4-V)(m/min) 成比例。根据该公报的实施例 1 和第 2 图， 将截面尺寸 20.8cm×105cm 的铸模的短边设为具有 3 级的锥度的形状， 锥度率自上开始 为 2％ /m、 0.7％ /m、 0.4％ /m。另外， 根据实施例 2 和第 3 图， 将截面尺寸 22cm×124cm 的 铸模的短边设为具有 3 级的锥度的形状， 锥度率自上开始为 4％ /m、 1.3％ /m、 0.8％ /m。这 样， 将在铸造方向具有 2 级或者 3 级以上的锥度的铸模称为多级锥度铸模， 将具有这样的锥 度的短边铸模板称为多级锥度短边铸模板。 在连铸中， 铸造速度越快， 越能提高生产率。在板坯的连铸中， 也是铸造速度从 2.0m/min 左右， 在近来铸造速度上升到 3.0m/min 左右。 在使用多级锥度短边铸模板的连铸 中， 随着铸造速度的变快， 多级锥度短边铸模板的最适当的形状变化， 另外， 使用多级锥度 矩形铸模板的铸造方法也发生变化。例如， 根据日本特开平 3-210953 号公报， 若铸造速度 变快， 则减缓多级锥度短边铸模板的弯曲的程度， 并且减小整体的倾斜。
但是， 在另一方面， 在板坯的连铸中， 铸造的铸坯在各朝向具有各种宽度， 因此实 行一边持续进行连铸一边改变铸造的铸坯宽度。如图 7 所示， 具有用于向长边方向移动短 边铸模板 2 的短边驱动装置 4， 通过在由长边铸模板 3 夹着短边铸模板 2 的状态下改变短边 铸模板 2 的位置， 可以在铸造中改变铸坯宽度。即， 可以不更换长边铸模板 3 和短边铸模板 2 的任何一个地使用同一连铸铸模 1 铸造具有各种宽度的铸坯。
此外， 在日本特开 2006-346735 号公报和日本特开 2006-346736 号公报中， 记载有 通过计算来推定在铸模内的铸坯的凝固行为， 在将铸模的铸造方向的斜率或者铸造速度设 定为任意值时， 计算出铸模四周各部位的凝固壳的厚度， 基于该结果， 可以求出铸模下端的 凝固壳厚度的最大值和最小值的比、 凝固壳和铸模之间的拘束力、 间隙量。
发明内容 在使用多级锥度短边铸模板进行连铸时， 随着铸造速度的变快， 短边铸模板的合 适的弯曲度降低。因此， 作为用于铸造的最高铸造速度 VM(m/min) 快的连铸的短边铸模板， 使用由短边锥形形成的短边面的弯曲度小的短边铸模板。
在板坯连铸中， 通过使用同一短边铸模板且改变铸模的短边铸模板的位置， 可以 对应于各种铸造宽度进行铸造。对应于上述的高速铸造速度， 使用短边面的弯曲度小的短 边铸模板来铸造各种铸造宽度的铸坯的结果可知 ： 虽然可以在窄宽度和中间宽度下实现良 好的连铸， 但是在宽的宽度的铸造时， 有时不能充分发挥使用多级锥度短边铸模板的效果。
本发明的目的是提供一种连铸方法、 多级锥度短边铸模板、 连铸装置， 其中， 在使
用多级锥度短边铸模板的连铸中， 即使最高铸造速度为高速， 在从窄宽度到宽的宽度的任 何一种铸造宽度下都可以发挥多级锥度短边铸模板的效果。即， 本发明的要旨如下。
(1) 一种连铸方法， 是使用在铸造方向具有不同的 2 级以上的锥度的多级锥度短 边铸模板的连铸方法， 其特征在于， 将铸造的最高铸造速度设为 VM(m/min)， 将从弯月面位 置在铸造方向上到最初的锥度变化点的距离设为变化点位置 x(mm)， 将 x 作为 VM 的函数设 定在下述式 (1)、 式 (2) 的范围内 ：
50 ≤ x ≤ 300:VM ≤ 2.5 式 (1) ；
50 ≤ x ≤ 300-200(VM-2.5):2.5 ≤ VM ≤ 3.75 式 (2)。
(2) 根据上述 (1) 所述的连铸方法， 其特征在于， 还铸造多种铸坯宽度的铸坯。
(3) 根据上述 (1) 或 (2) 所述的连铸方法， 其特征在于， 短边铸模板为 2 级锥度短 边铸模板。
(4) 一种连铸用的短边铸模板， 是用于铸造的最高铸造速度为 VM(m/min) 的连铸， 并在铸造方向具有不同的 2 级以上的锥度的多级锥度短边铸模板， 其特征在于， 将从弯月 面位置在铸造方向上到最初的锥度变化点的距离设为变化点位置 x(mm)， 将 x 作为 VM 的函 数设定在下述式 (1)、 式 (2) 的范围内 ：
50 ≤ x ≤ 300:VM ≤ 2.5 式 (1) ；
50 ≤ x ≤ 300-200(VM-2.5):2.5 ≤ VM ≤ 3.75 式 (2)。
(5) 根据上述 (4) 所述的连铸用的短边铸模板， 其特征在于， 为 2 级锥度短边铸模 板。
(6) 一种连铸铸模， 其特征在于， 具有长边铸模板 3 和在铸造方向具有不同的 2 级以上的锥度的多级锥度短边铸模板 2， 铸造的最高铸造速度为 VM(m/min)， 将多级锥度 短边铸模板 2 的从弯月面位置在铸造方向上到最初的锥度变化点的距离设为变化点位置 x(mm)， 将 x 作为 VM 的函数设置在下述式 (1)、 式 (2) 的范围内 ：
50 ≤ x ≤ 300:VM ≤ 2.5 式 (1)
50 ≤ x ≤ 300-200(VM-2.5):2.5 ＜ VM ≤ 3.75 式 (2)。
(7) 根据上述 (6) 所述的连铸铸模， 其特征在于， 短边铸模板 2 为 2 级锥度短边铸 模板。 附图说明
图 1 是说明短边铸模板的锥面的图， (a) 是表示 2 级锥度短边铸模板的图， (b) 是 表示 3 级锥度短边铸模板的图， (c) 是表示 1 级锥度短边铸模板的图。
图 2 是表示在铸坯宽度 1100mm 中改变上下锥度比和铸造速度时的凝固均匀度、 拘 束力的变化的图。
图 3 是表示在铸坯宽度 2200mm 中改变上下锥度比和铸造速度时的凝固均匀度、 拘 束力的变化的图。
图 4 是表示在铸坯宽度 1100mm 中改变变化点位置 x 和铸造速度时的凝固均匀度、 拘束力的变化的图。
图 5 是表示在铸坯宽度 2200mm 中改变变化点位置 x 和铸造速度时的凝固均匀度、 拘束力的变化的图。图 6 是表示改变总锥度率时的凝固均匀度、 拘束力的变化的图。
图 7 是表示本发明的连铸铸模的图， (a) 是俯视图， (b) 是截面主视图。
图 8 是表示通过计算求出的铸模下端的凝固壳形状的图。
发明效果
本发明在使用多级锥度短边铸模板的连铸中， 通过越是最高铸造速度变快就越缩 短从弯月面起的锥度变化点位置， 可以在从窄宽度到宽的宽度的宽的铸造宽度范围中将凝 固均匀度和拘束力都维持在良好的范围。 具体实施方式
在本发明中， 将铸造的最高铸造速度设为 VM(m/min)， 将多级锥度短边铸模板的从 弯月面位置在铸造方向上到最初的锥度变化点的距离设为变化点位置 x(mm)。
本发明还以如下方式定义总锥度率 TT、 上锥度率 TU、 下锥度率 TL、 上下锥度比。
在将两短边间距离， 在弯月面位置设为 WM(m)， 在铸模下端设为 WB(m)， 将从弯月面 到铸模下端的距离设为 L(m) 时 ( 图 1(a)(b))， 将总锥度率 TT(％ /m) 定义为 ：
TT(％ /m) ＝ {(WM-WB)/WM/L}×100 式 (5)。 在多级锥度短边铸模板的铸造方向最上部的上锥面 6U， 任意地确定上方位置和下 方位置， 在将两短边间的距离在下方位置设为 W1(m)， 在上方位置设为 W2(m)， 将从上方位置 到下方位置的距离设为 ΔL(m) 时 ( 图 1(a)(b))， 将上锥度率 TU(％ /m) 定义为 ：
TU(％ /m) ＝ {(W1-W2)/WM/ΔL}×100 式 (6)。
在多级锥度短边铸模板的铸造方向最下部的下锥面 6L， 任意地确定上方位置和下 方位置， 在将两短边间的距离在下方位置设为 W3(m)、 在上方位置设为 W4(m)， 将从上方位置 到下方位置的距离设为 ΔL(m) 时 ( 图 1(a)(b))， 将下锥度率 TL(％ /m) 定义为 ：
TL(％ /m) ＝ {(W3-W4)/WM/ΔL}×100 式 (7)。
将上下锥度比定义为 ：
上下锥度比＝上锥度率 / 下锥度率＝ TU/TL 式 (8)。
在日本特开 2006-346735 号公报和日本特开 2006-346736 号公报中， 如前述那样， 记载有通过计算来推定在铸模内的铸坯的凝固行为的方法， 在将铸模的铸造方向的倾斜度 或者铸造速度设定为任意的值时， 如图 8 那样计算出铸模四周各部位的凝固壳的厚度。基 于该结果， 可以求出铸模下端的凝固壳厚度的最大值 A 和最小值 B 的比 B/A、 凝固壳和铸模 间的拘束力、 间隙量。并且， 使用在这些专利公报中记载的计算方法， 对于使用多级锥度短 边铸模板的连铸， 求出铸模下端的凝固壳的形状、 凝固壳和铸模间的拘束力。 铸模下端的凝 固壳的形状通过计算如图 8 那样导出。在铸坯角部附近的凝固壳的长边侧形成有凝固壳厚 度薄的部位， 可以将该部位的凝固壳的厚度设为凝固壳厚度的最小值 B。而且， 在此将凝固 壳厚度的最大值 A 与最小值 B 的比 B/A 称为 “凝固均匀度” 。在进行凝固均匀度良好的铸 造的情况下， 角部附近的长边侧的壳厚度薄的部位的壳厚度接近于其他的厚的部位的壳厚 度。
实际进行钢液的连铸， 在铸造中向铸模内添加 S， 通过凝固后铸坯的硫磺检验法对 铸模下端位置的凝固壳的厚度分布进行评价， 其结果， 可知 ： 通过上述计算求出的凝固均匀 度和由硫磺检验法求出的铸模下端凝固壳厚度的最大值 / 最小值的比非常一致。因此， 可
以以通过计算求出的凝固均匀度为指标来找出合适的连铸方法。
若通过计算求出的凝固均匀度 (B/A) 的值为 0.7 以上， 则在实际铸造中也可以确 保良好的凝固均匀度。若通过计算求出的拘束力 ( 在各宽度下的基准值 ( 以在为 1 级锥度 且锥度率为 1.0％ /m 的情况下的拘束力进行标准化了的值 )) 为 2.0 以下， 则在实际铸造 中也可进行拘束少的良好的铸造。 另外， 通过实际的连铸的结果确认了 ： 通过将凝固均匀度 (B/A) 和拘束力设为上述优选的范围， 在进行连铸时不会发生漏钢。
接着， 通过基于上述 2 件日本专利 ( 日本特开 2006-346735 号公报和日本特开 2006-346736 号公报 ) 的计算方法 ( 以下也称为 “本发明的计算方法” )， 计算凝固均匀度和 拘束力， 对多级锥度短边铸模板的最合适的形状进行探讨。
在以往的多级锥度短边铸模板、 特别是 2 级锥度短边铸模板中， 从弯月面位置到 铸模下端的距离 L 大致为 900mm 左右， 变化点位置 x 为 300mm 左右。而且， 采用最高铸造速 度 VM 直到 2.5m/min 左右的铸造速度的情况下， 作为上下锥度比采用 4.0 左右的锥度比， 可 以实现凝固均匀度和拘束力两方都良好的铸造。关于这一点， 可以通过上述本发明的计算 方法来确认。
将铸造宽度设为 1100mm( 窄宽度 )， 将总锥度率设为 1.6％ /m， 将 2 级锥度短边铸 模板的变化点位置设为 300mm 的一定值， 使铸造速度在 1.0 ～ 3.0m/mim 变化， 改变 2 级锥 度短边铸模板的上下锥度比， 由此改变短边铸模板的弯曲状况， 通过本发明的计算方法计 算出凝固均匀度和拘束力。 如图 2 所示， 若为相同的上下锥度比， 则随着铸造速度变快， 虽然凝固均匀度改 善， 但拘束力也增大。可知 ： 为了将凝固均匀度和拘束力都保持在良好的范围， 优选是随着 铸造速度的变快， 降低上下锥度比。对各铸造速度调查可以将凝固均匀度和拘束力都保持 良好的上下锥度比范围， 则得到如下那样的结果 ： 若铸造速度为 2.0m/min， 则上下锥度比 的合适范围为 5.0 以下， 若铸造速度为 2.5m/min， 则上下锥度比的合适范围为 4.0 以下， 若 铸造速度为 3.0m/min， 则上下锥度比的合适范围为 3.0 以下。
接着， 使用在铸造宽度 1100mm 下凝固均匀度和拘束力良好的短边铸模板形状 ( 在 铸造速度直到 3.0m/min 的范围最优化了的上下锥度比 3.0 的铸模形状 )， 将铸造宽度设为 2200mm 这一宽的宽度。在改变宽度时， 将总锥度率原样保持在 1.6 ％ /m， 其结果， 在宽度 2200mm 下， 上下锥度比变为 1.7。
对于铸造宽度 2200( 宽的宽度 ) 通过本发明的计算方法计算出凝固均匀度和拘 束力， 其结果可知 ： 在保持总锥度率一定的状态下扩大铸坯的宽度的情况下， 若铸造速度为 3.0m/min， 则上下锥度比的合适范围降低， 变为小于 1.7， 凝固均匀度也降低 ( 图 3)。即， 可 知： 在对于在宽度 1100mm 下铸造速度直到 3.0m/min 的高速铸造来说最优化了的铸模中， 若 将铸造宽度设为 2200mm 的宽的宽度， 则会脱离最佳范围。
因此， 在 1100mm 的宽度下对各铸造速度谋求多级锥度的最优化时， 不是固定变化 点位置 x 来使上下锥度比变化， 而是在将上下锥度比保持在 4.0 的一定值的基础上改变了 变化点位置 x。将总锥度率设为 1.6％ /m， 改变变化点位置 x， 通过本发明的计算方法计算 出凝固均匀度和拘束力。将其结果表示在图 4 中。若铸造速度为 2.5m/min 以下， 则变化点 位置的合适范围为 300mm 以下， 若铸造速度为 3.0m/min 以下， 则变化点位置的合适范围为 200mm 以下。
接着， 使用具有在铸造宽度 1100mm 下适当的变化点位置 x 的短边铸模板 ( 在铸 造速度直到 3.0m/min 的范围最优化了的变化点位置为 200mm 的铸模形状 )， 进行在宽度 2200mm 的铸造下的计算。总锥度率保持在 1.6％ /m， 在总锥度率一定下扩大铸坯宽度的情 况下， 在铸造宽度 2200mm 下， 上下锥度比变为 2.5。于是， 在 2200mm 宽度下， 将总锥度率设 为 1.6％ /m， 与上述同样将上下锥度比保持在 2.5 的一定值， 然后改变变化点位置 x， 用本发 明的计算方法计算出凝固均匀度和拘束力， 示出该计算结果 ( 图 5)。如从图 5 明确可知 ： 若变化点位置 x 为 200mm 以下， 则即使铸造宽度为 2200mm， 在铸造速度为 3.0m/min 以下时 也可以确保良好的范围。因此， 在进行最高铸造速度为 3.0m/min 的铸造时， 只要变化点位 置为 200mm 以下， 就可以良好地进行连铸。
同 样， 在 铸 造 速 度 为 3.75m/min 时， 若 变 化 点 位 置 为 50mm 以 下， 则在宽度 1200mm( 图 4)、 宽度 2200mm( 图 5) 的任何一种情况下， 都可以进行良好的铸造。因此， 在进 行最高铸造速度为 3.75m/min 的铸造时， 只要变化点位置为 50mm 以下， 就可以良好地进行 连铸。
如以上所述可知 ： 与使用按各铸造速度改变上下比率来使窄宽度时的上下锥度比 最优化了的铸模并应用于宽的宽度时的情况下的合适的上限锥度比率相比较， 使用改变变 化点位置 x 来最优化了的铸模并应用于宽的宽度时的情况可以提高合适的上下锥度比， 另 外， 若改变变化点位置 x， 则虽然与窄宽度时相比宽宽度时的一方合适的上下锥度比降低， 但凝固均匀度反而上升。即， 在铸造速度变为高速时决定多级锥度短边铸模板的最优锥度 形状时， 如图 4 和图 5 所示， 通过铸造速度越快就越向上方提高变化点位置 x， 与改变上下锥 度比的情况相比， 在铸造宽度宽时也可维持良好的凝固均匀度和拘束力 另外， 图 4 和图 5 的关系在作为从工业的角度来设想的铸坯的宽度的 600mm ～ 2500mm 的范围显示出同样的关系， 这也已通过计算和实际设备试验予以确认。
根据图 4 和图 5 的关系， 将达到上述的凝固均匀度为 0.7 以上、 拘束力为 2.0 以下 的合适范围的条件作为最高铸造速度 VM 的变量用公式表示， 则导出下述式 (1)、 式 (2) 那样 的公式。
50 ≤ x ≤ 300:VM ≤ 2.5 式 (1)
50 ≤ x ≤ 300-200(VM-2.5):2.5 ＜ VM ≤ 3.75 式 (2)
将 x 的下限设为 50mm 是因为 ： 那以上的变化点位置位于铸模的上方， 不能充分 得到多级锥度的效果， 变得与通常的 1 级锥度几乎没有区别。根据上述式 (2)， 若 VM 超过 3.75m/min， 则无解。即， 在本发明中， VM 的上限为 3.75m/min。另外， 将 x 的上限设为 300mm 是由于 ： 在想要将上下锥度比率确保为某个一定值以上的情况下， 若上部强锥形区域变长， 则下部锥形部的锥度率变小， 在总锥度率一定下改变宽度进行窄宽度铸造的情况下， 下锥 度率变为极小， 容易变成倒锥形 ( 锥形为越往下越宽 )， 变得容易发生在铸模下部铸坯膨胀 的问题。
在本发明中， 最高铸造速度 VM 越高， 其效果越显著。 在最高铸造速度 VM 超过 2.5m/ min 的高速铸造中， 可以发挥特别显著的效果。
接着， 使用与上述相同的 2 级锥度短边铸模板 ( 变化点位置为 200mm 的铸模 )， 将 铸造速度固定在 1.5m/min， 将铸造宽度固定在 1100mm， 使总锥度率变化， 通过计算求出凝 固均匀度和拘束力。将铸坯厚度设为 240mm。将结果表示在图 6 中。如从图中可明确的那
样， 若将总锥度率设为 0.5％ /m 以上， 则可以良好地保持凝固均匀度。另外， 若将总锥度率 设为 2.0％ /m 以下， 则可以拘束力小地良好保持。
作为在本发明中使用的多级锥度短边铸模板， 也可以使用具有 3 级以上的锥度的 铸模板， 但作为将变化点位置设定在上方的结果， 用 2 级锥度短边铸模板就可以充分发挥 其效果。
在本发明中， 铸造的铸坯厚度优选是 220mm ～ 200mm， 更优选是 240 ～ 300mm。在 铸坯厚度超过 300mm 的情况下， 作为在铸造中改变宽度的连铸， 需要过大的设备， 实质上难 以实现。另外， 若铸造厚度小于 240mm， 则必须减小用于从中间包注入熔融金属的浸渍喷嘴 的直径， 因此均匀的熔融金属的注入变得困难。若铸造厚度变变为小于 220mm， 则均匀的注 入会变得更加困难。
接着， 基于图 7， 对用于实现本发明的铸造方法的连铸铸模进行说明。
本发明的连铸铸模 1 具有长边铸模板 3 和在铸造方向具有不同的 2 级以上的短 边锥度率 ( 单位 ： ％ /m) 的多级锥度短边铸模板 2。长边铸模板 3 和短边铸模板 2 分别由 2 块构成 1 组， 可以将面向凝固壳一侧设为水冷铜板， 将其相反面设为钢制的背框架 (back frame)。短边铸模板 2 的宽度与铸造的铸坯的厚度大致相等。通过用 2 块长边铸模板 3 夹 着短边铸模板 2， 形成具有矩形的铸造空间的铸模。
在用该连铸铸模进行铸造的最高铸造速度为 VM(m/min) 时， 将从多级锥度短边铸 模板 2 的弯月面位置在铸造方向上到最初的锥度变化点的距离设为变化点位置 x(mm)， 将x 作为 VM 的函数设定在下述式 (1)、 式 (2) 的范围内。由此， 可以在从窄宽度到宽宽度的宽的 铸造宽度范围中， 将凝固均匀度和拘束力都维持在良好的范围。
50 ≤ x ≤ 300:VM ≤ 2.5 式 (1)
50 ≤ x ≤ 300-200(VM-2.5):2.5 ＜ VM ≤ 3.75 式 (2)
本发明的连铸铸模 1 还具有可以改变铸造的铸坯宽度和短边的倾斜度的短边驱 动装置 4 和短边驱动装置的控制装置 5。 将铸造方向最上位的短边锥度率设为上锥度率， 将 铸造方向最下位的短边锥度率设为下锥度率， 将用直线连结短边表面的弯月面部和铸模下 端部的短边锥度率设为总锥度率， 将上锥度率除以下锥度率所得的值定义为上下锥度比， 这些方面与上述本发明的连铸方法相同。
短边驱动装置的控制装置 5， 在铸造中的任何的铸坯宽度下都设为相同的总锥度 率， 优选是将驱动控制短边铸模板使得在任何一种铸坯宽度下都将上下锥度比设为 4 以下 作为现实的操作方式。
短边驱动装置 4 例如具有上下 2 级的驱动致动器 9， 从背框架侧通过致动器 9 保 持短边铸模板 2。通过上下的致动器 9 各自的运动决定短边铸模板的位置， 对于各铸造宽 度的各个， 可以将短边铸模板 2 的总锥度率设定在规定的值。作为致动器 9， 可以使用电动 缸、 液压缸等。或者， 也可以使用具有进行短边铸模板的往复运动和摇头 ( 摆动 ) 运动的驱 动单元的装置作为短边驱动装置。
另外， 在连铸中改变铸造宽度时， 要求一边进行正常的铸造一边连续改变铸造宽 度。 在正在实施这样的宽度变更时， 需要改变总锥度率来实施平滑的宽度变更， 不能将总锥 度率保持一定。
本发明的连铸铸模， 可铸造的最小铸坯宽度为 1100mm 或其以下， 可铸造的最大铸坯宽度为 2200mm 或其以上， 可以铸造具有宽范围的宽度的铸坯， 因此优选。优选是可铸造 的最小铸坯宽度为 800mm 或其以下。现实中可铸造的最小铸坯宽度为 600mm。现实中可铸 造的最大铸坯宽度为 2500mm。
产业上的利用可能性
本发明在使用多级锥度短边铸模板的连铸中， 通过与最高铸造速度的变快相应地 缩短从弯月面计的锥度变化点位置， 可以在从窄宽度到宽宽度的宽的铸造宽度范围， 将凝 固均匀度和拘束力都维持在良好的范围。