(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、チューブモールド内の四つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の連続鋳造用チューブモールド。
【請求項２】
鋼の垂直曲げ型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面の側の二つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の垂直曲げ型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールド。
【請求項３】
鋼の湾曲型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、チューブモールド内の内方側湾曲面の側の二つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の湾曲型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼の連続鋳造用チューブモールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
鋼の連続鋳造に際し、連続鋳造用チューブモールド内では、注入された溶鋼は、チューブモールド内面と接し冷却されて薄い凝固シェルを形成し、やがて凝固シェルの温度降下とともに凝固収縮して、チューブモールド内面から離脱しようとする。そして、下方へ移行することによって溶鋼静圧によるバルジングにより凝固シェル平面部（鋳片平面部）がチューブモールド内面に接触する一方、バルジングの影響を受けない凝固シェルコーナー部（鋳片コーナー部）はチューブモールド内面から離脱したままとなる。このことに起因して、平面部とコーナー部との凝固シェルの成長に不均一が生じ、不均一の凝固歪みのために凝固シェルの成長に伴って、鋳片にいわゆる菱形変形が発生することになる。特に小形断面（６０ｍｍ角〜３００ｍｍ角）のビレット用の連続鋳造用チューブモールドでは凝固シェルコーナー部とチューブモールド内面との間に隙間を生じ易いことが知られている。
【０００３】
そして、ひとたび菱形変形が生じると、鋭角状をなす凝固シェルコーナー部はチューブモールド内面に良く接触することで益々成長し、一方、鈍角状をなす凝固シェルコーナー部はチューブモールド内面との間に隙間を生じることで益々凝固遅れが生じる。この凝固シェルの成長の不均一が益々菱形変形を助長することになる。このように菱形変形が許容範囲を超えて進むと、図１２に示すように、鋭角状をなす凝固シェルコーナー部及びその近傍部とチューブモールド間に極めて大きな接触圧力が生じ（図１２（ｂ））、これが原因で鋳片に割れが発生し、また、チューブモールド寿命を著しく縮めることになる。そして、さらに菱形変形が顕著になると、ブレークアウトが発生することがある。前記図１２は、従来の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片に菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、その（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。図１２（ｂ）において矢印の長さは接触圧力の大きさを示している。
【０００４】
従来より、コーナー部の凝固遅れが生じ難い連続鋳造用チューブモールドとして、鋳込み方向（鋳片引抜き方向）に複数段階に分けて各段階でテーパー量を変える多段テーパーを有する連続鋳造用チューブモールドや、パラボリックテーパー（曲線テーパー）を有する連続鋳造用チューブモールドが実用化されている。
【０００５】
しかし、このような多段テーパーの連続鋳造用チューブモールドやパラボリックテーパーの連続鋳造用チューブモールドでは、チューブモールド上部域で凝固シェルが良好に成長し鋳片温度もそれに従って低下するため、チューブモールド下部域において、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド間に大きな接触圧力が生じるという問題があった。この大きな凝固シェル・チューブモールド間の接触圧力は、チューブモールド内面の摩耗をはやめてチューブモールド寿命を短くし、また、チューブモールド内の鋳片を拘束するために鋳片表面に大きな力が作用して鋳片割れが発生するという不具合点があった。このように、「凝固シェルを健全に形成させればさせるほど、この不具合点が顕著になる」というジレンマに陥っていた。
【０００６】
従来、前述した凝固シェルのコーナー部及びその近傍部と鋳型間の接触圧力による不具合点を解消すべく種々の提案がなされている。例えば、特開２０００−７９４４５号公報では、鋳型の横断面形状が４本の直線辺を４個の四分の一円弧で接続した四角形であり、内周長が鋳型上端側で大きく下端側で小さくなっており、鋳型内周長が鋳型のテーパー量と四分の一円弧の半径によって変化するようにした鋼の連続鋳造用鋳型が提案されている（従来技術１）。この従来技術１の鋳型は、鋳型と凝固シェルとの接触状態を鋳型全域にわたって保持すべく凝固する鋳片の外周長さに一致するように、四分の一円弧半径部からなる鋳型内コーナー部の該円弧半径を鋳型下端に向かうに従って漸次小さくしたものである。
【０００７】
また、従来技術２として、チューブモールド下部域において、コーナー部の鋳込み方向のテーパー量をゼロとするとともに、コーナー部と辺部とを滑らかな曲線で結ぶ断面形状としたことを特徴とする鋼の連続鋳造用チューブモールドが知られている。
【０００８】
しかしながら、前記従来技術１の連続鋳造用鋳型（チューブモールド）では、鋳型下部域において、凝固シェルのコーナー部と鋳型間の接触圧力を低減することができるものの、凝固シェルのコーナー部近傍の直線辺部での接触圧力を低減することができなかった。
【０００９】
また、前記従来技術２の連続鋳造用チューブモールドでは、チューブモールド下部域において、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド間の接触圧力を下げて小さくすることができるものの、鋳片に菱形変形が発生した場合、次に説明するような問題点があった。
【００１０】
菱形変形の発生を防止すべく、テーパーを設けるなどしてチューブモールド全域にわたってエアギャップ（チューブモールドと凝固シェルとの間に生じる隙間）が生じないようにした理想のチューブモールド内面形状は、「一定の鋼種成分・一定の鋳造速度・一定の溶鋼温度・一定の湯面レベル」でのみ存在するものである。実操業ではこれらの条件を一定に保持することが困難なことから、理想のチューブモールド内面形状を持つ連続鋳造用チューブモールドであっても、溶鋼凝固過程で生じるエアギャップを完全になくすことは極めて困難である。すなわち、凝固シェルコーナー部の凝固遅れに起因する鋳片の菱形変形は、これを確実に防止することが極めて困難なものである。
【００１１】
前記従来技術２の連続鋳造用チューブモールドは、前述したように、チューブモールド下部域において、チューブモールド内面のコーナー部の鋳込み方向のテーパー量をゼロとした構造となされている。しかしながら、この従来技術２のチューブモールドでは、鋳片コーナー部（凝固シェルコーナー部）に対するチューブモールド内面コーナー部の退避量が少なく、鋳片に菱形変形が発生した場合、鋭角状をなす凝固シェルコーナー部とチューブモールド内コーナー部とが接触し、図１３に示すように、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド間に大きな接触圧力が生じるという問題点があった。なお、前記図１３は、従来技術２の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片に菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、その（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。図１３（ｂ）における矢印の長さは接触圧力の大きさを示している。
【００１２】
そこで、本発明は、前述した従来技術の問題点を解消して、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールドの長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる鋼の連続鋳造用チューブモールドを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。
【００１４】
請求項１の発明は、鋼の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、チューブモールド内の四つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の連続鋳造用チューブモールドである。
【００１５】
請求項２の発明は、鋼の垂直曲げ型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面の側の二つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の垂直曲げ型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドである。
【００１６】
請求項３の発明は、鋼の湾曲型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドにおいて、チューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、チューブモールド内の内方側湾曲面の側の二つのコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設け、この縦溝の幅をチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さの１／３以下としたことを特徴とする鋼の湾曲型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールドである。
【００１７】
本願発明では、このような技術的手段を講じている。
【００１８】
本発明による鋼の連続鋳造用チューブモールドによれば、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内のコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設けたものであるから、この縦溝により凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールドとの接触を回避することができる。これにより、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールドの長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【００１９】
本発明による連続鋳造用チューブモールドは、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内のコーナー部に縦溝を設けたものである。そして、良好に整備された完全垂直型連続鋳造設備の場合、チューブモールド内の四つの内面に鋳片（凝固シェル）が均等に押し当てられる。したがって、完全垂直型連続鋳造設備に適用される連続鋳造用チューブモールドは、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の四つのコーナー部に、縦溝をそれぞれ設けることがよい。
【００２０】
また、湾曲型連続鋳造設備の場合、鋳片引抜き装置の配置上、チューブモールド内の内方側湾曲面に鋳片（凝固シェル）が押し当てられ、逆に、チューブモールド内の外方側湾曲面は離れ勝手の側になる。このため、チューブモールド下部域における凝固シェルとチューブモールド間に生じる接触圧力は、前記外方側湾曲面に比べて前記内方側湾曲面に生じる方が大きくなる。チューブモールド及び該チューブモールド下方に連なる鋳片の自重が、チューブモールドからチューブモールド曲率に沿って鋳片を引き抜こうとする力に寄与することから、設備湾曲半径が大きいものでは、チューブモールド内の内方側湾曲面に鋳片（凝固シェル）が押し当てられる傾向は軽減される。一方、設備湾曲半径が小さいものでは、内方側湾曲面に鋳片（凝固シェル）が押し当てられる傾向は顕著になる。したがって、本発明による連続鋳造用チューブモールドにおいて湾曲型連続鋳造設備用のものは、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の内方側湾曲面の側の二つのコーナー部に縦溝を設けることがよい。
【００２１】
また、垂直曲げ型連続鋳造設備の場合、チューブモールド下方に位置する鋳片支持ローラー群により鋳片を直線状から湾曲状へと変形させるため、チューブモールドにおいては鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面に鋳片矯正反力（曲げ反力）が作用する。鋳片矯正域（鋳片支持ローラー群）とチューブモールドとの距離が短く、鋳片断面寸法が大きく、また、湾曲域半径が小さいほど、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面に作用する力が大きくなる。したがって、本発明による連続鋳造用チューブモールドにおいて垂直曲げ型連続鋳造設備用のものは、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面の側の二つのコーナー部に縦溝を設けることがよい。
【００２２】
特殊なケースとして、特殊鋼用の湾曲型連続鋳造設備の場合、溶鋼静圧力による鋳片のバルジング（膨れ）を防止するため、チューブモールド下方に位置する鋳片支持ローラー群が比較的密に配置されていることがある。このときには、鋳片引抜き装置による鋳片引抜き力がチューブモールドへの横断面方向への外力として作用しないので、チューブモールド内の四つの内面に鋳片（凝固シェル）が均等に押し当てられる。したがって、このような連続鋳造設備用の場合は、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の四つのコーナー部に縦溝をそれぞれ設けることがよい。
【００２３】
同様に、特殊鋼用の垂直曲げ型連続鋳造設備の場合、溶鋼静圧力による鋳片のバルジング（膨れ）を防止するため、チューブモールド下方に位置する鋳片支持ローラー群が比較的密に配置されていることがある。加えて、溶鋼内の介在物の浮上を促進するために、十分な垂直域長さを設けることがある。このときには、チューブモールドに作用する矯正反力は極めて小さく、チューブモールド内４面に鋳片（凝固シェル）がほぼ均等に押し当てられる。したがって、このような連続鋳造設備用の場合は、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の四つのコーナー部に縦溝をそれぞれ設けることがよい。
【００２４】
本発明による連続鋳造用チューブモールドでは、鋳込み方向における縦溝の位置については、定常操業状態のチューブモールド内溶鋼湯面レベルから下方に少なくとも５０ｍｍを超えた位置からチューブモールド出口端にわたって、縦溝を設けることがよい。その理由は、縦溝がチューブモールド内溶鋼湯面レベルから５０ｍｍ以下の範囲にあると、コーナー近傍の凝固シェルが溶鋼静圧力に耐えうる程十分に成長していないため、鋳片コーナー頂点に割れ発生を招く危険性があるためである。
【００２５】
本発明による連続鋳造用チューブモールドでは、各縦溝の幅Ｘをチューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さＬの１／３以下としている。その理由について説明する。縦溝の幅Ｘが前記長さＬの１／３を超えると、凝固シェル平面部（鋳片平面部）の大部分がチューブモールド内面から離脱したままとなり、凝固シェル平面部の健全な凝固が促進されずブレークアウトを誘発することになる。一方、コーナー近傍の鋳片とチューブモールド間のピーク接触圧力は、コーナーから前記長さＬの１／３以内に存在し、コーナーから前記長さＬの１／３を超える凝固シェル平面部は比較的小さなものとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に各実施形態で説明する連続鋳造用チューブモールドは、その材質が銅もしくは銅合金であり、角ビレット製造用のものである。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図（鋳込み方向断面図）であり、図２は図１に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【００２８】
この実施形態による連続鋳造用チューブモールド１００は、図１及び図２に示すように、チューブモールド内面１０５〜１０８を下方のチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小するテーパーとしてある。また、このチューブモールド１００は、定常操業状態の溶鋼湯面レベルＭから下方に本実施形態では長さＹ’＝３５０ｍｍの位置からチューブモールド出口端にわたるチューブモールド下部域において、四つのコーナー部１０１〜１０４に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝１０９〜１１２を設けてある。
【００２９】
前記縦溝１０９〜１１２の横断面形状は、２本の直線部分を円弧部分で接続した凹形状をなしている。この実施形態では、縦溝１０９〜１１２の寸法は、溝幅Ｘ（チューブモールド内面の一辺における寸法）：２５ｍｍ、溝長さＹ：２００ｍｍ、溝深さＺ：０．５ｍｍ、コーナー円弧の半径：４．５ｍｍ、である。また、チューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さＬは、１３０ｍｍである。
【００３０】
このように構成される連続鋳造用チューブモールド１００によると、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の四つのコーナー部１０１〜１０４に縦溝１０９〜１１２を設けたものであるから、この縦溝１０９〜１１２により凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド１００との接触を回避することができる。これにより、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド１００間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールド１００の長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【００３１】
図３は前記第１実施形態の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片に菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。図３（ｂ）において矢印の長さは接触圧力の大きさを示している。図３に示すように、鋳片菱形変形が発生しても、縦溝１０９〜１１２では、凝固シェルとチューブモールド１００との接触を回避することができるので、鋳片菱形変形がさらに進行することを防ぐことができる。
【００３２】
なお、縦溝１０９〜１１２の溝幅Ｘ及び溝深さＺは、第１実施形態のチューブモールド１００では変化させることなく一定値にしたが、これに限らず、鋳込み方向に沿って漸次変化させるようにしてもよい。例えば、溝幅Ｘがチューブモールド出口端へ行くに従って拡大するようにしてもよい。また、縦溝１０９〜１１２の溝長さＹは、相対的に凝固シェル厚みが薄くなる速い鋳造速度で鋳造を行う場合には短く（例えば１００ｍｍ程度）するようにすればよい。これにより、凝固シェル厚みが比較的薄い領域においては確実に凝固シェルのコーナー部とチューブモールド内面コーナー部とを密着させ、チューブモールド下部域においては凝固シェルとチューブモールド間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することをなくすことができる。
【００３３】
図４は本発明の第１実施形態による別の連続鋳造用チューブモールドの縦断面図であり、図５は図４に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示すＤ−Ｄ断面図である。ここで、この連続鋳造用チューブモールド１００’は、チューブモールド出口端に縦溝を幅方向に拡張する拡張部を有している点以外は、前記図１と図２に示す連続鋳造用チューブモールド１００と同一構成である。
【００３４】
この連続鋳造用チューブモールド１００’は、図４及び図５に示すように、チューブモールド出口端に縦溝１０９〜１１２を幅方向に拡張する拡張部１２０を有している。この例では、拡張部１２０において縦溝１０９〜１１２同士の終端を連通するようにチューブモールド内面全周に沿う溝部が設けられている。
【００３５】
このような拡張部１２０を備えることで、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールドの長寿命化を図ることができることについて、説明する。前述した通り、良好に整備された完全垂直型連続鋳造設備の場合、チューブモールド内の四つの内面に鋳片（凝固シェル）が均等に押し当てられる。しかし、連続鋳造設備のパスラインには若干のアライメント不整が常に存在するため、アライメント不整の側の鋳片とチューブモールド間の接触圧力が大きくなる。この接触圧力は、チューブモールド下方に連なる鋳片の正規アライメントからのずれの影響を受けて、チューブモールド出口端部で特に大きくなる。また、前述した通り、湾曲型連続鋳造設備の場合、チューブモールド下部域における凝固シェルとチューブモールド間に生じる接触圧力は、外方側湾曲面に比べて内方側湾曲面に生じる方が大きくなる。そのため、これに伴い、特にチューブモールド出口端部の鋳片とチューブモールド間の接触圧力が大きくなる。また、垂直曲げ型連続鋳造設備の場合、先に述べた鋳片矯正反力（曲げ反力）が作用する側の鋳片とチューブモールド間の接触圧力が大きくなり、これに伴い、特にチューブモールド出口端部での接触圧力が大きくなる。そして、このチューブモールド出口端部の接触圧力の分布は、チューブモールド出口端部でピークを呈し、コーナー部よりは小さいものの、平面部にもおいても接触圧力の増大が確認されている。このようなチューブモールド出口端部における凝固シェル（鋳片）・チューブモールド間の大きな接触圧力は、チューブモールド出口端部の摩耗をはやめてチューブモールド寿命を短くし、また、チューブモールド出口端部の鋳片を拘束するため鋳片表面に大きな力が作用して鋳片割れが発生するという不具合があった。これに対して、チューブモールド出口端にチューブモールド内面全周に沿ってエアギャップを形成する前記拡張部１２０を備えることにより、平面部を含めて、チューブモールド出口端部での接触圧力のピークを低減しうることから、鋳片割れを防止することができるとともに、チューブモールドの長寿命化を図ることができる。
【００３６】
図６は本発明の第２実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図であり、図７は図６に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【００３７】
第２実施形態による連続鋳造用チューブモールド２００は、垂直曲げ型連続鋳造設備用のものであり、図６及び図７に示すように、チューブモールド内面２０５〜２０８を下方のチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小するテーパーとしてある。また、このチューブモールド２００は、定常操業状態の溶鋼湯面レベルＭから下方に本実施形態では長さＹ’＝５００ｍｍの位置からチューブモールド出口端にわたるチューブモールド下部域において、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面２０８の側の二つのコーナー部２０１，２０４に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝２０９，２１０を設けてある。なお、図６においてチューブモールド２００から抜けた図示しない鋳片は所定長さ垂直に移動した後、図における右側方向へ曲げられるようになっている。
【００３８】
前記縦溝２０９，２１０の横断面形状は、２本の直線部分を円弧部分で接続した凹形状をなしている。この実施形態では、縦溝２０９，２１０の寸法は、溝幅Ｘ（チューブモールド内面の一辺における寸法）：２５ｍｍ、溝長さＹ：１００ｍｍ、溝深さＺ：０．５ｍｍ、コーナー円弧の半径：４．５ｍｍ、である。また、チューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さＬは、１３０ｍｍである。
【００３９】
このように構成される垂直曲げ型連続鋳造設備用の連続鋳造用チューブモールド２００によると、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面２０８の側の二つのコーナー部２０１，２０４に縦溝２０９，２１０を設けたものであるから、このチューブモールド下部域の縦溝２０９，２１０により、鋳片の外方側湾曲面に連なるチューブモールド内面２０８の側において凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド２００との接触を回避することができる。これにより、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド２００間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールド２００の長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【００４０】
図８は本発明の第３実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図（鋳片引抜方向断面図）であり、図９は図８に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【００４１】
第３実施形態による連続鋳造用チューブモールド３００は、湾曲型連続鋳造設備用であり、湾曲させているチューブモールド内面３０５〜３０８を下方のチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小するテーパーとしてある（図９参照）。チューブモールド内面３０５〜３０８のうち、符号３０８は外方側湾曲面を示し、符号３０６は内方側湾曲面を示している。また、このチューブモールド３００は、定常操業状態の溶鋼湯面レベルＭから下方に本実施形態では長さＹ’＝５００ｍｍの位置からチューブモールド出口端にわたるチューブモールド下部域において、内方側湾曲面３０６の両端側のコーナー部３０２，３０３に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝３０９，３１０を設けてある。
【００４２】
前記縦溝３０９，３１０の横断面形状は、２本の直線部分を円弧部分で接続した凹形状をなしている。この実施形態では、縦溝３０９，３１０の寸法は、溝幅Ｘ（チューブモールド内面の一辺における寸法）：２５ｍｍ、溝長さＹ：２００ｍｍ、溝深さＺ：０．５ｍｍ、コーナー円弧の半径：４．５ｍｍ、である。また、チューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さＬは、１３０ｍｍである。
【００４３】
このように構成される湾曲型の連続鋳造用チューブモールド３００によると、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の内方側湾曲面３０６の側のコーナー部３０２，３０３に縦溝３０９，３１０を設けたものであるから、この縦溝３０９，３１０により、チューブモールド３００の内方側湾曲面３０６の側において凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド３００との接触を回避することができる。これにより、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド３００間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールド３００の長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【００４４】
図１０は本発明の第４実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図（鋳片引抜方向断面図）であり、図１１は図１０に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。ここで、第４実施形態による湾曲型の連続鋳造用チューブモールド４００は、縦溝の形状が相違している点以外は、前記第３実施形態による連続鋳造用チューブモールド３００と同一構成である。
【００４５】
すなわち、この連続鋳造用チューブモールド４００は、湾曲型連続鋳造設備用であり、湾曲させているチューブモールド内面４０５〜４０８を下方のチューブモールド出口端に向かって徐々に縮小するテーパーとしてある（図１１参照）。チューブモールド内面４０５〜４０８のうち、符号４０８は外方側湾曲面を示し、符号４０６は内方側湾曲面を示している。また、このチューブモールド４００は、チューブモールド下部域において、内方側湾曲面４０６の両端側のコーナー部４０２，４０３に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝４０９，４１０を設けてある。
【００４６】
前記縦溝４０９，４１０の横断面形状は、円弧部分と直線部分とを接続した凹形状をなしている。この実施形態では、縦溝４０９，４１０の寸法は、溝幅Ｘ：２５ｍｍ、溝長さＹ：２００ｍｍ、溝深さＺ：０．５ｍｍ、コーナー円弧の半径：４．５ｍｍ、である。また、チューブモールド出口端におけるチューブモールド内面の一辺の長さＬは、１３０ｍｍである。
【００４７】
このように構成される湾曲型の連続鋳造用チューブモールド４００によると、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内の内方側湾曲面４０６の両端側のコーナー部４０２，４０３に縦溝４０９，４１０を設けたものであるから、この縦溝４０９，４１０により、チューブモールド４００の内方側湾曲面４０６の側において凝固シェルのコーナー部及びその近傍部とチューブモールド４００との接触を回避することができる。これにより、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド４００間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールド４００の長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による鋼の連続鋳造用チューブモールドによると、チューブモールド下部域におけるチューブモールド内のコーナー部に、凝固シェルのコーナー部及びその近傍部との間にエアギャップを形成するための縦溝を設けたものであるから、チューブモールド下部域において凝固シェルとチューブモールド間に鋳片割れを引き起こすような大きな接触圧力が発生することがなくて、鋳片割れを防止できるとともに、チューブモールドの長寿命化を図ることができ、また、鋳片菱形変形が発生した際にはその助長を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図である。
【図２】  図１に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図３】  本発明の第１実施形態の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態による別の連続鋳造用チューブモールドの縦断面図である。
【図５】図４に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示すＤ−Ｄ断面図である。
【図６】  本発明の第２実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図である。
【図７】  図６に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図８】  本発明の第３実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図である。
【図９】  図８に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】  本発明の第４実施形態による連続鋳造用チューブモールドの縦断面図である。
【図１１】  図１０に示す連続鋳造用チューブモールドの横断面形状を示す図であって、その（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図、（ｄ）はＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】  従来の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片に菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、その（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。
【図１３】  従来技術２の連続鋳造用チューブモールドにおいて鋳片に菱形変形が発生した場合の様子を模式的に示す図であって、その（ａ）は横断面図、その（ｂ）は（ａ）における鋭角状をなす凝固シェル部分での接触圧力を説明するための図である。
【符号の説明】
１００，１００’…連続鋳造用チューブモールド  １０１〜１０４…チューブモールドコーナー部  １０５〜１０８…チューブモールド内面  １０９〜１１２…縦溝  １２０…拡張部  ２００…連続鋳造用チューブモールド  ２０１〜２０４…チューブモールドコーナー部  ２０５〜２０８…チューブモールド内面  ２０９〜２１２…縦溝  ３００…連続鋳造用チューブモールド  ３０１〜３０４…チューブモールドコーナー部  ３０５，３０７…チューブモールド内面  ３０６…内方側湾曲面  ３０８…外方側湾曲面  ３０９，３１０…縦溝  ４００…連続鋳造用チューブモールド  ４０１〜４０４…チューブモールドコーナー部  ４０５，４０７…チューブモールド内面  ４０６…内方側湾曲面  ４０８…外方側湾曲面  ４０９，４１０…縦溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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