(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部で構成され、前記長辺の前記鋳型空間部側の表面に対する、前記長辺に当接又は近接する前記直線部のなす角が６０度超９０度未満であり、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、該表面と連続する前記直線部のなす角が５度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、前記長辺に当接又は近接する前記直線部の短辺方向の幅は、１ｍｍ〜１０ｍｍであり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されていることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項２】
間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部で構成され、しかも、該複数の直線部の連接部分のうち、少なくとも前記長辺に当接又は近接する前記直線部に形成された前記連接部分が、前記鋳型空間部側へ向けて膨出する曲線部で構成され、更に、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、該表面と連続する前記直線部のなす角が５度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、前記長辺に当接又は近接する前記直線部の短辺方向の幅は、１ｍｍ〜５ｍｍであり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されていることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項３】
間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された曲線部で構成され、前記長辺の前記鋳型空間部側の表面に対する、前記曲線部の立ち上がり部分の接線のなす角が６０度超９０度以下であり、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、前記曲線部の立ち上がり部分の接線のなす角が１０度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されていることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型において、対向する前記短辺に形成した前記チャンファー形成部には、前記鋳片が引き抜かれる方向に鋳片シェルの凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる傾斜部が形成されていることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続鋳造用鋳型において、前記皮膜は溶射皮膜又はめっき皮膜であることを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳片を製造するために使用する連続鋳造用鋳型に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳片は、上下方向に貫通する鋳型空間部が内側に形成された鋳型壁を有する連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型ともいう）を使用し、この鋳型空間部へ供給された溶鋼を鋳型壁で冷却しながら凝固させて鋳造している。この鋳造した鋳片は更に、鋳造方向下流へと搬送され切断されてスラブとなり、このスラブを圧延機によって圧延している。
しかし、スラブは略断面四角形であるため、このスラブの圧延時に、スラブの幅方向端部に折れ曲がりや割れ等が発生し、品質欠陥や歩留り低下を招くおそれがあった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１に、間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、一対の短辺と一対の長辺とからなり、鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の短辺に、鋳型空間部側へ向けて膨出する断面三角形状のチャンファー形成部を設けた鋳型が開示されている。なお、一対の短辺は、これを挟む一対の長辺によりクランプされている。また、通常は、チャンファー形成部の表面に、耐摩耗性の皮膜（めっき皮膜）が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０８５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
連続鋳造時における鋳型の熱変形状態を解析した結果、短辺は、その幅方向に、メニスカス（湯面）レベルより下方へ約８０ｍｍ付近を最大にして熱膨張し、これより下方へ３００ｍｍ（特に２００ｍｍ）程度までの範囲で比較的大きな熱変形が発生していた。特に、熱変形が大きなメニスカス直下近傍では、短辺の鋳型空間部側のコーナーエッジ部が長辺の鋳型空間部側の表面に強く接触することにより、大きな応力が発生していた。
このため、上記した断面三角形状のチャンファー形成部では、長辺の鋳型空間部側の表面に接触する側の鋭角状となった端部に、例えば、変形、皮膜の損傷や欠け等が発生し易く、鋳型の寿命低下や鋳片の品質不良等を招くおそれがあった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従来よりも長寿命化が図れると共に、良好な品質の鋳片を歩留りよく製造可能な連続鋳造用鋳型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る連続鋳造用鋳型は、間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部で構成され、前記長辺の前記鋳型空間部側の表面に対する、前記長辺に当接又は近接する前記直線部のなす角が６０度超９０度未満であり、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、該表面と連続する前記直線部のなす角が５度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、前記長辺に当接又は近接する前記直線部の短辺方向の幅は、１ｍｍ〜１０ｍｍであり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されている。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る連続鋳造用鋳型は、間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部で構成され、しかも、該複数の直線部の連接部分のうち、少なくとも前記長辺に当接又は近接する前記直線部に形成された前記連接部分が、前記鋳型空間部側へ向けて膨出する曲線部で構成され、更に、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、該表面と連続する前記直線部のなす角が５度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、前記長辺に当接又は近接する前記直線部の短辺方向の幅は、１ｍｍ〜５ｍｍであり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されている。
【０００９】
前記目的に沿う第３の発明に係る連続鋳造用鋳型は、間隔を有して対向配置される一対の短辺と、該短辺を幅方向の両側から挟む一対の長辺とによって囲繞される鋳型空間部を有し、前記一対の短辺と前記一対の長辺とからなり、前記鋳型空間部を形成する鋳型壁の四隅の領域の前記短辺に、前記鋳型空間部側へ向けて膨出するチャンファー形成部が設けられ、前記鋳型空間部に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型において、
前記短辺の幅は５００ｍｍ以下であり、対向配置される前記一対の短辺の間隔は３５００ｍｍ以下であり、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面は、水平断面が前記鋳型空間部側へ向けて膨出するように形成された曲線部で構成され、前記長辺の前記鋳型空間部側の表面に対する、前記曲線部の立ち上がり部分の接線のなす角が６０度超９０度以下であり、前記鋳型壁の前記四隅の領域を除いた前記短辺の表面に対する、前記曲線部の立ち上がり部分の接線のなす角が１０度以上５０度以下であり、
前記チャンファー形成部の短辺方向の幅は、１０ｍｍ〜５０ｍｍで長辺方向の幅よりも長く、
前記チャンファー形成部の前記鋳型空間部側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されている。
【００１０】
第１〜第３の発明に係る連続鋳造用鋳型において、対向する前記短辺に形成した前記チャンファー形成部には、前記鋳片が引き抜かれる方向に鋳片シェルの凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる傾斜部が形成されていることが好ましい。
第１〜第３の発明に係る連続鋳造用鋳型において、前記皮膜は溶射皮膜又はめっき皮膜であるのがよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る連続鋳造用鋳型は、チャンファー形成部の鋳型空間部側の表面が、水平断面を鋳型空間部側へ向けて膨出するように、複数の連続した直線部又は曲線部で構成しているので、長辺の鋳型空間部側の表面に接触するチャンファー形成部の端部形状を、従来の鋭角状よりも緩やかな形状にできる。これにより、チャンファー形成部の端部の剛性を、従来と比較して向上できる。また、上記したチャンファー形成部の鋳型空間部側の表面に、耐摩耗性の皮膜を形成することで、皮膜の損傷や欠け等も、従来と比較して低減できる。
従って、従来よりも長寿命化が図れると共に、良好な品質の鋳片を歩留りよく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型の部分平断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る連続鋳造用鋳型の部分平断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る連続鋳造用鋳型の部分平断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来例に係る連続鋳造用鋳型のチャンファー形成部の部分平断面図、鋳造後のチャンファー形成部の解析結果の説明図、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実験例に係る連続鋳造用鋳型のチャンファー形成部の部分平断面図、鋳造後のチャンファー形成部の解析結果の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の第１の実施例に係る連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型とも記載）１０は、間隔を有して対向配置される一対の短辺１１と、この短辺１１を幅方向の両側から挟む一対の長辺１２とによって囲繞される鋳型空間部１３に溶鋼（図示しない）を注入して冷却し鋳片として引き抜くものであり、従来よりも長寿命化が図れると共に、良好な品質の鋳片を歩留りよく製造可能な鋳型である。以下、詳しく説明する。
【００１４】
一対の短辺１１はそれぞれ、例えば、厚みが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、幅が５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度、鋳造方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。この一対の短辺１１は、面対称で同じ構成となっている。
また、一対の長辺１２はそれぞれ、例えば、厚みが１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度、対向配置される一対の短辺１１の間隔（長辺１２が鋳片と接触する幅）を２００ｍｍ以上３５００ｍｍ以下の範囲で変更可能とすることのできる幅を有し、鋳造方向の長さは短辺１１と同程度である。
なお、一対の短辺１１は、これを挟む一対の長辺１２によりクランプされている。
【００１５】
上記した短辺１１と長辺１２は銅又は銅合金で構成され、その鋳型空間部１３側の各表面には耐摩耗性の皮膜（図示しない）が形成され、この短辺１１と長辺１２の各裏面に当接し固定されるバックプレート（図示しない）がステンレス製又は鋼製である。
短辺１１の裏面側（バックプレート側）には、多数の導水溝（図示しない）が鋳造方向（鋳片の引き抜き方向）に設けられている。この多数の導水溝は、例えば、５ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度の範囲内の所定ピッチ（同一ピッチ及び／又は異なるピッチ）で、短辺１１の幅方向に形成されている。なお、長辺１２の裏面側にも上記した多数の導水溝が、長辺１２の幅方向に所定ピッチで、鋳造方向に設けられている。
【００１６】
上記した一対の短辺１１と一対の長辺１２により、鋳型空間部１３を形成する鋳型壁１４が形成される。
図１に示すように、鋳型壁１４の四隅の領域Ｒの短辺１１には、鋳型空間部１３側へ向けて膨出するチャンファー形成部１５がそれぞれ形成されている。このように、チャンファー形成部１５を短辺１１の両端部に設けたのは、一対の短辺１１の間隔を調整可能にするためである（１つの鋳型１０で鋳造可能な鋳片の幅を種々変更可能にするためである）。
【００１７】
鋳型壁１４の四隅の領域Ｒにそれぞれ形成されるチャンファー形成部１５は、同一形状であるが、以下の条件の範囲内で異なる形状でもよい。
即ち、チャンファー形成部１５は、その概略形状が略断面三角形状となって、短辺１１の幅方向（以下、短辺方向とも記載）の幅Ｘが、長辺１２の幅方向（以下、長辺方向とも記載）の幅（鋳型空間部１３への突出幅）Ｙよりも、長くなっている（即ち、チャンファー形成部１５は、短辺１１の幅方向端位置へ向けて、その幅が徐々に広がっている）。
例えば、幅Ｘは、１０ｍｍ〜５０ｍｍ（好ましくは、上限が４０ｍｍ、更には３０ｍｍ）程度、幅Ｙは、３ｍｍ〜４０ｍｍ（好ましくは、下限が５ｍｍ、更には１０ｍｍ、上限が３０ｍｍ、更には２５ｍｍ）程度、である。
【００１８】
このチャンファー形成部１５のように、短辺方向の幅Ｘを長辺方向の幅Ｙよりも長くすることで、例えば、短辺の製造時は、チャンファー形成部の加工が容易となり、短辺の搬送時や設置時は、チャンファー形成部の損傷（折れ曲がりや割れ）等を防止でき、短辺の使用時（連続鋳造時）は、短辺に形成した導水溝によるチャンファー形成部の冷却効率の低下を抑制し、その変形や損傷を抑制、更には防止できる。なお、チャンファー形成部が変形したり損傷したりすると、鋳片角部に目的とする形状の面取り（チャンファー）ができなくなる。
【００１９】
チャンファー形成部１５の鋳型空間部１３側の表面は、水平断面が鋳型空間部１３側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部１６、１７で構成され、水平断面が直線部１６、１７で形成される表面が、鋳型空間部１５に供給される溶鋼（鋳片シェル）との接触面となっている。
この２本の直線部１６、１７のうち、長辺１２に当接又は近接（長辺１２の鋳型空間部１３側の表面Ｓ１との隙間が０ｍｍ、又は、表面Ｓ１との隙間が０ｍｍを超え１ｍｍ以下、以下同じ）する側に位置する（長辺１２に最も近い位置にある）直線部１７の短辺方向の幅ｘ１は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍ（好ましくは、下限が２ｍｍ、上限が７ｍｍ、更には５ｍｍ）程度である。
【００２０】
長辺１２の鋳型空間部１３側の表面Ｓ１に対する、直線部１７のなす角θ１は６０度超９０度未満（好ましくは、下限が７０度、更には７５度、上限が８５度）である。
ここで、長辺の表面と直線部のなす角θ１が６０度以下の場合、長辺の鋳型空間部側の表面に当接又は近接する側の端部形状が鋭角状になり過ぎ、例えば、変形、皮膜の損傷や欠け等（以下、変形等とも記載）が発生し易くなる。一方、直線部のなす角θ１が９０度以上の場合、例えば、チャンファー形成部を構成する、長辺に当接又は近接する直線部の短辺方向の幅ｘ１が長くなると、例えば、圧延の際にスラブの幅方向端部に折れ曲がりや割れ等が発生して、品質欠陥や歩留り低下を招くおそれがある。
【００２１】
上記した２本の直線部１６、１７のうち、他方の（短辺１１に最も近い位置にある）直線部１６について、短辺１１の鋳型空間部１３側の表面Ｓ２（鋳型壁１４の四隅の領域Ｒを除いた短辺１１の表面（溶鋼接触面））に対する、直線部１６のなす角（立ち上がり角度）θ２は、例えば、５〜５０度（好ましくは、下限が１０度、更には２０度、上限が４０度、更には３５度）程度である。
ここで、直線部のなす角θ２が５度未満の場合、チャンファー形成部を形成したことによる作用効果が小さくなる。一方、直線部のなす角θ２が５０度超の場合、例えば、２つの直線部のなす角が小さくなって、変形等が発生し易くなる。
【００２２】
この２本の直線部１６と直線部１７とが連続する連接部分１８は、鋳型空間部１３側へ向けて膨出する曲線部で構成されている。
ここで、曲線部の曲率半径は、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍ（好ましくは、下限が３ｍｍ、上限が１０ｍｍ、更には７ｍｍ）程度であるので、連続鋳造時における２つの直線部１６、１７の連接部分（エッジとなる部分）の損傷を抑制、更には防止できる。
なお、２つの直線部のなす角が１８０度に近づく場合（例えば、１６０度以上１７０度以下程度の場合）は、その連続する連接部分が緩やかになるため、曲線部を形成しない構成とすることもできる。
また、短辺１１の鋳型空間部１３側の表面Ｓ２に対する、直線部１６の立ち上がり部分は、鋳型空間部１３側へ向けて凹んだ曲線部（曲率半径は、上記した連接部分１８の曲線部の範囲内で設定できる）で構成しているが、曲線部を設けなくてもよい（例えば、後述する図２、図３参照）。
【００２３】
また、図２に示す本発明の第２の実施例に係る連続鋳造用鋳型１０ａのチャンファー形成部１５ａのように、長辺１２の鋳型空間部１３ａ側の表面Ｓ１に対する、直線部１７ａのなす角θ１を９０度にしてもよい。このチャンファー形成部１５ａの構成以外は、図１に示す連続鋳造用鋳型１０と略同様の構成であるため、ここでは、各符号に「ａ」を付して詳しい説明を省略する。
この場合、直線部１７ａの短辺方向の幅ｘ２を上記した幅ｘ１の範囲内の小さい側の範囲、例えば、１ｍｍ〜５ｍｍ程度にする。また、２本の直線部１６ａ、１７ａのなす角が、図１に示す２本の直線部１６、１７のなす角よりも小さくなるため、２本の直線部１６ａと直線部１７ａとが連続する連接部分１８ａは、鋳型空間部１３ａ側へ向けて膨出する曲線部で構成する。
【００２４】
上記した連続鋳造用鋳型１０、１０ａでは、チャンファー形成部の鋳型空間部側の表面を、水平断面が２本の連続した直線部で構成した場合について説明したが、鋳型空間部側へ向けて膨出するように３本以上（上限は、例えば１０本程度）の連続した直線部で構成する（曲線部に近似させる）こともできる。
この場合、長辺に当接又は近接する直線部の短辺方向の幅については、上記した短辺方向の幅ｘ１の範囲内、更には幅ｘ２の範囲内で設定する。
また、複数の直線部の連接部分の一部又は全部を、上記した曲線部で構成できるが、少なくとも長辺に当接又は近接する直線部に形成された連接部分が曲線部で構成されればよい。
【００２５】
更に、図３に示す本発明の第３の実施例に係る連続鋳造用鋳型１０ｂのチャンファー形成部１５ｂのように、鋳型空間部１３ｂ側の表面を、水平断面が鋳型空間部１３ｂ側へ向けて膨出するように形成された曲線部１９で構成することもできる。このチャンファー形成部１５ｂの構成以外は、図１に示す連続鋳造用鋳型１０と略同様の構成であるため、ここでは、各符号に「ｂ」を付して詳しい説明を省略する。
【００２６】
ここで、長辺１２の鋳型空間部１３ｂ側の表面Ｓ１に対する、曲線部１９の立ち上がり部分の接線のなす角θ３は、６０度超９０度以下（好ましくは、下限が７０度、更には７５度、上限が８５度）であるのがよい。また、短辺１１ｂの鋳型空間部１３ｂ側の表面Ｓ２ｂに対する、曲線部１９の立ち上がり部分の接線のなす角θ４は、前記したなす角θ２（例えば、１０〜５０度）と同じである。
なお、上記した各チャンファー形成部１５ａ、１５ｂについて、短辺１１ａ、１１ｂの鋳型空間部１３ａ、１３ｂ側の表面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂに対する、直線部１６ａ又は曲線部１９の立ち上がり部分は、図１に示すチャンファー形成部１５と同様、鋳型空間部１３ａ、１３ｂ側へ向けて凹んだ曲線で構成することもできる。
【００２７】
対向する短辺１１に形成したチャンファー形成部１５（以下、短辺１１ａのチャンファー形成部１５ａ、短辺１１ｂのチャンファー形成部１５ｂも同様）には、鋳造方向に鋳片シェル（凝固シェル）の凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる傾斜部が形成されている。この対向するチャンファー形成部１５の内側断面形状、即ち、傾斜部の表面形状は、例えば、特許第４６５９７０６号公報に記載の方法で決定できるため、以下、簡単に説明する。
傾斜部の縦断面の表面形状は、その幅方向に渡って同一形状となっており、メニスカス位置からの距離の増加に伴って、テーパ率の増加率が小さくなる形状、即ち、マルチテーパとなっている。このマルチテーパとは、鋳型内（メニスカス位置（湯面）から鋳型出口まで）での鋳片の凝固収縮プロフィールを、曲線（複数の関数で規定）及び複数の直線のいずれか一方又は双方を使用して近似し、それを傾斜部の表面形状に適用したものである。
【００２８】
以下、マルチテーパの決定方法について、簡単に説明する。
マルチテーパは、下記に示す条件を考慮して、また、実際に測定した結果を基にして、３次元の鋳片の凝固収縮及び鋳型の熱変形を考慮したＦＥＭ解析（有限要素法を用いた解析、以下同様）により求めている。具体的には、鋳片の形状、鋳片のサイズ、鋳込み条件（例えば、鋳込み温度、引抜き速度、鋳型冷却条件等）、鋳込み鋼種の成分に由来する物理量（例えば、液相温度、固相温度、変態温度、線膨張率、剛性値等）、鋳型と鋳片との間の接触熱移動量（鋳片の収縮量は、この量に大きく影響される）等を用いる。
なお、上記した接触熱移動量は、例えば、鋳造時に使用する潤滑材の種類や鋳片の表面形状（鋼種、オシレーション条件、潤滑材種類に依存）の違いに大きく影響される。従って、各鋳込み条件ごとの実績の接触熱移動量をできるだけ正確に把握することが、マルチテーパの決定には必要とされる。
【００２９】
また、鋳型壁１４の四隅の領域Ｒを除いた対向する短辺１１には、鋳造方向に鋳片シェルの凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる短辺側傾斜部を形成することが好ましい。
対向する短辺１１の内側断面形状、即ち短辺側傾斜部の縦断面の表面の形状は、その幅方向に渡って同一形状となっており、メニスカス位置からの距離の増加に伴って、テーパ率の増加率が小さくなる形状、即ち、マルチテーパとなっている。
なお、短辺側傾斜部の表面の形状は、例えば、上記した特許第４６５９７０６号公報に記載の方法で決定できるため、説明を省略する。
【００３０】
更に、鋳型壁１４の四隅の領域Ｒを除いた対向する長辺１２にも、鋳造方向に鋳片シェルの凝固収縮量に追従して間隔が徐々に狭まる長辺側傾斜部、即ち、マルチテーパを形成することが好ましいが、メニスカス位置から鋳型出口まで、同じ割合で傾斜させた形状、即ち、シングルテーパとすることもできる。この場合、短辺の端面形状は、長辺の表面に沿った形状となる。
なお、マルチテーパとする場合、対向する長辺の内側断面形状、即ち長辺側傾斜部の縦断面の表面形状を、その幅方向に渡って同一形状とし、メニスカス位置からの距離の増加に伴って、テーパ率の増加率が小さくなる形状とする。なお、長辺側傾斜部の表面形状は、上記した特許第４６５９７０６号公報に記載の方法で決定できる。
【００３１】
図１に示すチャンファー形成部１５の鋳型空間部１３側の表面には（短辺１１の鋳型空間部１３側の全表面にも）、耐摩耗性の皮膜が形成されている（図２、図３に示すチャンファー形成部１５ａ、１５ｂも同様）。
この皮膜には、溶射により形成された溶射皮膜や電気めっきにより形成されためっき皮膜があるが、耐久性の観点から、溶射皮膜であることが好ましい。
この溶射皮膜は、チャンファー形成部１５の鋳型空間部１３側の表面に（短辺１１の鋳型空間部１３側の全表面にも）、粗面化処理がなされた下地めっき層（例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、又はこれらのいずれか１又は２以上を基材とする合金）を介して、溶射粒子を火炎溶射機で溶射して形成される。
なお、溶射皮膜は、鋳型に使用可能な成分で構成されれば特に限定されるものではないが、例えば、Ｎｉ系の溶射粒子を使用して形成でき、また、Ｃｏ系等の溶射粒子を使用して形成することもできる。
【００３２】
例えば、Ｃｏ、Ｃｒ、及び、残部ＷＣからなる粒状のサーメット材料と、所定量のＡｌを含有する粒状のＮｉ−Ａｌ合金とを混合して形成した溶射粒子を使用できる。なお、Ｎｉ−Ａｌ合金には、不可避的不純物が含まれていてもよい。
具体的には、サーメット材料は、Ｃｏ：５質量％以上１５質量％以下（好ましくは、下限を６質量％、更には７質量％、上限を１４質量％、更には１３質量％）、Ｃｒ：２質量％以上６質量％以下（好ましくは、下限を３質量％、上限を５質量％）、残部ＷＣで構成されている。なお、サーメット材料には、不可避的不純物として、例えば、Ｆｅ等が含まれていてもよい。
また、Ｎｉ−Ａｌ合金は、Ａｌ含有量を０を超え８質量％以下としている。
上記した溶射皮膜の厚みは、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で密に（充填率が９０％以上、更には９５％以上で）形成されていることが好ましい。
【００３３】
短辺１１（短辺１１ａ、１１ｂも同様）の幅方向両端部にはそれぞれ、断面円形の冷却水用通水穴（以下、単に通水穴ともいう）を設けることが好ましい。
通水穴はチャンファー形成部１５の裏面側に形成されている。なお、通水穴は、短辺１１の鋳造方向一方側（ここでは、下側）から穴を形成し、その開口部に栓をすることで形成できる。
通水穴の鋳造方向両端部には、短辺１１の幅方向端部に形成された導水溝に連通する通水流路が形成され、これにより、導水溝を流れる冷却水を、通水穴に連続的に流すことができる。
【００３４】
なお、短辺には、上記した冷却水用通水穴の代わりに、冷却水用通水溝（ 以下、単に通水溝ともいう）を形成することもできる。この場合、通水溝は、以下に示す構成で、短辺に形成することができる。
・通水溝の深さ方向底部が、チャンファー形成部の裏面側に位置するように、短辺の幅方向端部に形成された導水溝から分岐させる（断面Ｖ字状）。
・短辺の幅方向両端部に形成された導水溝の深さ方向底部が、チャンファー形成部の裏面側に位置するように、導水溝を斜めに形成し、この導水溝を通水溝とする。
【００３５】
以上に示した連続鋳造用鋳型１０の使用にあっては、各導水溝に、鋳型１０の下部から上部へ向けて冷却水を流すことにより、短辺１１及び長辺１２の冷却を行うと共に、鋳型空間部１３に供給された溶鋼の冷却を行う（連続鋳造用鋳型１０ａ、１０ｂも同様）。このとき、短辺１１の幅方向両端部に位置する導水溝に流れ込んだ冷却水の一部が、通水流路を介して、冷却水用通水穴に連続的に流れるため、チャンファー形成部１５の冷却効率も高めることができる。
これにより、例えば、変形、皮膜の損傷や欠け等を抑制、更には、防止しながら、例えば、幅が２００ｍｍ以上３５００ｍｍ以下程度、厚みが５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下程度で、角部が面取りされた鋳片を製造できる。
【実験例】
【００３６】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実験例について説明する。
ここでは、図４（Ａ）、（Ｃ）にそれぞれ示すチャンファー形成部が設けられた短辺を有する鋳型を用い、チャンファー形成部のエッジ部の損傷について比較し検討した。なお、図４（Ａ）は従来の鋳型であり、チャンファー形成部は断面三角形状となって、長辺に接触する側の端部が鋭角状となっている。また、図４（Ｃ）は本実験例の鋳型であり、チャンファー形成部の鋳型空間部側の表面は水平断面が２つの連続した直線部で構成され、しかも、２つの直線部の連接部分が鋳型空間部側へ向けて膨出する曲線部で構成されている（図２と同じ構成）。この図４（Ａ）、（Ｃ）において、角度を示す数値以外の数値の単位は「ｍｍ」である。
【００３７】
前記したように、鋳造中は、短片の熱膨張と鋳型のクランプ力により、長辺と接触する短辺側面のエッジ部が高い応力状態となる。このため、鋳造後のチャンファー形成部のエッジ部は塑性変形する。
そこで、鋳造後のチャンファー形成部の塑性変形をＦＥＭ解析により比較した。
図４（Ａ）に示す従来の鋳型のチャンファー形成部では、長辺の鋳型空間部側の表面に接触する側の端部が鋭角状となっているため、その剛性が低く、図４（Ｂ）に示すように、鋳造後の変形量が１ｍｍ程度発生することがわかった。
一方、図４（Ｃ）に示す本実験例の鋳型のチャンファー形成部では、長辺の鋳型空間部側の表面に接触する側の端部の剛性を向上させたことから、図４（Ｄ）に示すように、鋳造後の変形量を従来の鋳型の１／２以下（０．４８ｍｍ）まで低減できることがわかった。
【００３８】
以上のことから、本実験例の連続鋳造用鋳型は、従来よりも、例えば、変形、皮膜の損傷や欠け等の発生を抑制できるため、従来よりも長寿命化が図れると共に、良好な品質の鋳片を歩留りよく製造できる。
【００３９】
以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載の構成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施例や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の連続鋳造用鋳型を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施例に示した連続鋳造用鋳型は、従来使用されている垂直曲げ型の連続鋳造機や湾曲型の連続鋳造機に使用できる。
また、前記実施例においては、チャンファー形成部に傾斜部を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、チャンファー形成部の断面を、鋳造方向に向けて同一形状とすることもできる。
更に、前記実施例においては、短辺に冷却水用通水穴（冷却水用通水溝）を形成した場合について説明したが、冷却水用通水穴は必要に応じて（チャンファー形成部の冷却状態に応じて）形成しなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の連続鋳造用鋳型は、チャンファー形成部の端部の剛性を、従来と比較して向上でき、また、その表面に形成された耐摩耗性の皮膜の損傷や欠け等も、従来と比較して低減できる。これにより、従来よりも長寿命化が図れると共に、良好な品質の鋳片を歩留りよく製造できる。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１０ａ、１０ｂ：連続鋳造用鋳型、１１、１１ａ、１１ｂ：短辺、１２：長辺、１３、１３ａ、１３ｂ：鋳型空間部、１４、１４ａ、１４ｂ：鋳型壁、１５、１５ａ、１５ｂ：チャンファー形成部、１６、１６ａ、１７、１７ａ：直線部、１８、１８ａ：連接部分、１９：曲線部
【要約】
間隔を有して対向配置される一対の短辺１１と、この短辺１１を幅方向の両側から挟む一対の長辺１２とによって囲繞される鋳型空間部１３を有し、一対の短辺１１と一対の長辺１３とからなり、鋳型空間部１３を形成する鋳型壁１４の四隅の領域Ｒの短辺１１に、鋳型空間部１３側へ向けて膨出するチャンファー形成部１５が設けられ、鋳型空間部１３に溶鋼を注入して冷却し鋳片として引き抜く連続鋳造用鋳型１０であり、チャンファー形成部１５の鋳型空間部１３側の表面は、水平断面が鋳型空間部１３側へ向けて膨出するように形成された複数の連続した直線部１６、１７で構成され、長辺１２の鋳型空間部１３側の表面Ｓ１に対する、長辺１２に当接又は近接する直線部１７のなす角θ１が６０度超９０度未満であり、チャンファー形成部１５の鋳型空間部１３側の表面に耐摩耗性の皮膜が形成されている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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