JP2000237846A - 双ドラム式連続鋳造用のサイド堰 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 双ドラム式連続鋳造用のサイド堰のセラミッ
クプレートを複数分割し、冷却ドラムの両端面との間で
密着性を阻害する変形を生じた場合にも、この変形に追
従させて分割単位で弾性的に変位させ、冷却ドラムの端
面との密着性を長時間にわたって安定確保できるサイド
堰を提供する。 【解決手段】 押付機構を備えた台座に、２分割以上に
分割されたベ−ス部材２０を、複数箇所でバネ機構２３
を介して進退自在に支持し、各分割ベース部材に、それ
ぞれ、冷却ドラム端面と摺動するセラミックスプレート
２１を設けたものである。このバネ機構は、隣接するベ
ース部材間の境界部に少なくとも一箇所配置して、この
バネ機構に、隣接する分割ベース部材を共通の連結軸を
介して連結して、この境界部での変位段差をより小さく
することも考慮している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双ドラム式連続鋳造方
法において用いられるサイド堰の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に知られている例えば双ド
ラム式連続鋳造装置においては、図７に示すように、回
転する一対の冷却ドラム１ａ、１ｂとこのドラムの両端
面に当接されるサイド堰２ａ、２ｂによって形成される
移動鋳型３内に、溶湯４を供給し、移動鋳型３内に所定
レベルの湯溜り部５をつくりつつ、冷却ドラムで１ａ、
１ｂで冷却して凝固シェルを形成し、この凝固シェルを
一対の冷却ドラム１ａと１ｂの最接近部に形成されるギ
ャップにおいて圧接・一体化して広幅鋳片４ｃを得るよ
うに構成されている。

【０００３】ここで用いられるサイド堰２ａ、２ｂは、
冷却ドラム１ａ、１ｂ間の溶湯４をシ−ルするために必
要不可欠なものであり、一般には例えば、図８に示すよ
うに構成されている。即ち、このサイド堰２ａ、２ｂ
は、枠板６と底板７とからなる金属ケ−ス８内に、断熱
材９と、この断熱材に植設されヒ−タ１０を内蔵したベ
−ス部材１１と、このベ−ス部材に植設されたセラミッ
クスプレート１２からなっており、このセラミックスプ
レート１２が冷却ドラム１ａ、１ｂの両端面に直接接触
して溶湯４をシ−ルする機能を有している。

【０００４】したがって、このセラミックスプレート１
２は、鋳造中に回転する冷却ドラム１ａ、１ｂの両端面
に密着させる必要があり、そのために、金属ケース８に
押付機構１３を設けて冷却ドラム１ａ、１ｂの両端面に
表面を押し付けるようになっている。しかし、連続鋳造
を開始すると、溶湯４の熱によって冷却ドラム１ａ、１
ｂとサイド堰２ａ、２ｂが変形し、冷却ドラム１ａ、１
ｂの端面とサイド堰２ａ、２ｂのセラミックスプレート
１２との間に隙間を生じ、湯漏れを生じて連続鋳造の続
行が不能になる場合がある。

【０００５】この対策として、セラミックスプレート１
２を、例えばＢＮ系の比較的硬度の小さな材料で形成し
て、積極的に摩耗させて冷却ドラム１ａ、の端面との密
着性を確保することも行われているが、セラミックスプ
レート１２の摩耗進行が顕著であり、頻繁に交換しなけ
ればならず、コスト負担増とともに、交換による生産性
が低下する問題がある。

【０００６】このような問題の解消を目的として、例え
ば実開平３−１０１３３９号公報記載の考案が提案され
ている。この考案のサイド堰は、図９（ａ）、（ｂ）に
示すように、サイド堰２ａ、２ｂの台座（金属ケース）
８に配設した断熱材９を分割（９ａ〜９ｆ）し、この分
割された各断熱材に凸設され溶湯４と接触する耐火物
（セラミックスプレート）１２も分割（１２ａ〜１２
ｆ）し、各断熱材９ａ〜９ｆの背面と台座８との間に耐
熱弾性体１４を介装したものであり、冷却ドラム１ａ、
１ｂが溶湯４の熱によって局部的に凸変形しても、この
凸変形部分に接触する分割された耐火物（セラミックス
プレート）１２ａ〜１２ｆを耐熱弾性体１４の圧縮作用
により凹状に後退させて、冷却ドラム１ａ、１ｂの両端
面とサイド堰２ａ、２ｂ間に許容範囲外の隙間を発生さ
せないことを意図したものである。

【０００７】この考案でいう、耐熱弾性体１４とはセラ
ミックスファイバーであり、冷却ドラム端面１ａ、１ｂ
の凸変形で圧縮され変形する性質を有するものである
が、セラミックスファイバーであれば、一般には弾性作
用が小さく復元力が小さいため、冷却ドラム１ａ、１ｂ
が回転して変化する変形状態に追従して、十分な密着力
（押付力）を確保しながら敏感に対応することが困難で
あり、各分割された耐火物１２ａ〜１２ｆ間で段差を生
じやすく、冷却ドラム１ａ、１ｂの端面との間に図１０
（ａ）に示すような隙間ａ、ｂを生じたり、冷却ドラム
１ａ、１ｂの端面との間に地金などの異物１５の噛み込
みがあった場合には、さらに、図１０（ｂ）に示すよう
な顕著な隙間ｃも生じやすいことから、冷却ドラム端面
に対する各分割された耐火物表面の密着力を十分に確保
できないことがある等、この考案はさらに改良の余地が
ある。

【０００８】さらに、この考案でいう耐熱弾性体１４の
セラミックスファイバーは、同様な弾性作用を持つ耐火
物（キャスタブル耐火物やレンガ）に置き換えることも
あるが、この場合、耐火物の弾性作用が高いことや高温
時の軟化による場合場合は弾性作用が不安定な挙動とな
ること等の理由により、各分割された耐火物表面の密着
力を安定して確保できない等、同様に改良の余地があ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、サイド堰の
セラミックプレートを複数分割し、耐熱摩耗性に優れた
材料で形成して、冷却ドラムの両端面との間で密着性を
阻害する変形を生じた場合にも、この変形に追従させて
分割単位で弾性的に変位させ、冷却ドラムの両端面との
密着性を安定確保できるサイド堰を提供するものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
回転する一対の冷却ドラムの両端面に当接され移動鋳型
を形成する双ドラム式連続鋳造用のサイド堰において、
押付機構を備えた台座に、２分割以上に分割されたベ−
ス部材を、それぞれ複数箇所でバネ機構を介して進退自
在に支持し、各分割ベース部材に、それぞれ、冷却ドラ
ム端面と摺動するセラミックスプレートを設けたことを
特徴とする双ドラム式連続鋳造用のサイド堰である。第
二の発明は、第一の発明において、バネ機構として、板
バネやコイルバネを用いたことを特徴とする双ドラム式
連続鋳造用のサイド堰である。第三の発明は、第一の発
明または第二の発明において、隣接する分割ベース部材
間の少なくとも一箇所の境界部近傍において、それぞれ
の分割ベース部材側にバネ機構を設け、このバネ機構の
軸と分割ベース部材間に連結軸を介在させ、分割ベース
部材をバネ機構で弾性支持可能にしたことを特徴とする
双ドラム式連続鋳造用のサイド堰である。第四の発明
は、第一の発明または第二の発明において、隣接する分
割ベース部材間の少なくとも一箇所の境界部にバネ機構
を設け、このバネ機構の連結軸と隣接する分割ベース部
材の境界部間に隣接する分割ベース部に跨がる軸部を介
在させ、分割ベース部材を共通のバネ機構で弾性支持可
能にしたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造用のサイ
ド堰である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明では、冷却ドラムの端面と
摺動するセラミックスプレートとこれを支持するベース
部材を複数分割して、各分割ベース部材をバネ機構を介
して、押付機構を備えた台座に、それぞれ独立に進退自
在に支持させ、冷却ドラムの端面との間で、密着性を阻
害するような変形を生じた場合には、各セラミックスプ
レートが、その変形に馴染むように変位させ、冷却ドラ
ムの端面とセラミックスプレート間の隙間を極力小さく
して、冷却ドラムの端面とセラミックスプレート間での
溶湯のシール性を長時間にわたって安定確保し、安定で
生産性の良好な連続鋳造操業を実現可能にするものであ
る。

【００１２】本発明では、セラミックスプレートとこれ
を支持するベース部材を分割するものであり、この分割
数は、変形吸収能を高める上では多い程有効であるが、
強度の安定確保、構造の簡易化などを考慮に入れると２
〜６程度とすることが望ましい。この分割方向と分割数
は、上下方向、水平方向、斜め方向、または、これらの
方向の組み合わせが考えられるが、冷却ドラムの端面と
セラミックスプレート間での熱変形パターンと、変形吸
収効果を考慮すると、上下方向では２〜４分割、水平方
向１〜３分割の範囲で分割することが望ましい。

【００１３】各分割ベース部材と台座間に配設されるバ
ネ機構としては、鋳造中、セラミックスプレートを、冷
却ドラム端面に対して、常に一定の押付力以上の押付力
を作用せ、冷却ドラムの端面との間で変形を吸収し、瞬
時に十分な復元力を有する板バネやコイルバネ（つる巻
バネ）などを弾性体として用いた簡易なバネ機構が有効
であり、このバネ機構のバネの弾性力は、冷却ドラムの
端面に対してセラミックスプレートを、常に、溶湯のシ
ール性を十分に確保できる適度の押付力を確保できる範
囲内で設定する。

【００１４】なお、このバネ機構と各分割ベース部材を
一対一に連結した場合には、冷却ドラムの端面と分割ベ
ース部材に設けた分割セラミックスプレート間におい
て、局部変形や地金などの異物の噛み込み等により分割
セラミックスプレートが個別に変位し、隣接する分割セ
ラミックスプレート間で顕著な変位段差を生じる場合が
ある。

【００１５】この場合、冷却ドラムの端面と分割セラミ
ックスプレート間に大きな局所的な隙間を生じて冷却ド
ラム端面に対するセラミックスプレートの密着力を十分
に確保できないことがあり、このことを考慮すると、隣
接する分割ベース部材間の境界部近傍において、それぞ
れの分割ベース部材を、バネ機構を介して押付機構を備
えた台座で弾性支持し、該境界部での分割セラミックス
プレート間の変位段差を小さくするようにすることが有
効である。

【００１６】ベース部材と金属ケースとの間には、ベー
ス部材と台座間で衝撃を緩和するとともに、変形に追従
して変位した分割ベース部材間に間隙を生じた場合に、
溶湯が金属ケースに達してこの金属ケースを溶融しない
ように、例えば耐熱性があり、可縮性のあるセラミック
スファイバーや高温時に可縮性を有するキャスタブル耐
火物などを介在させることも有効である。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜図５に示す実
施例に基づいて説明する。本発明のサイド堰２は、図２
に示すように、支持架台１７に押付機構１３を介して進
退自在な台座１６に固定された金属ケース８に可縮性断
熱材１８を配設し、この断熱材上に、上下方向に３分割
されヒーター１０を内蔵したベース部材２０ａ〜２０ｃ
を配設し、各分割ベース部材上に、分割セラミックスプ
レート２１ａ〜２１ｃを配設して、図１に示すように、
冷却ドラム１の端面が摺動するＶ字型のセラミックスプ
レート２１を形成したものである。

【００１８】各分割ベース部材２０ａ〜２０ｃには、そ
れぞれ、断熱材１８を貫通する連結軸２２を設け、この
連結軸の先端に、金属ケース８と台座１６間に設けたバ
ネ機構２３を連結している。このバネ機構２３は、図３
に示すように、ここでは、軸２４と、この軸に取り付け
た外側に凸球面部２６を形成した一対の鍔部２５ａ、２
５ｂと、この一対の鍔部間に取り付けた板バネ２７を有
し、この板バネ２７の端部を台座１６に設けた取付部３
１に固定し、軸２４を弾性的に支持可能になっている。
この軸２４の一方の鍔部２５ａの凸球面部２６は、金属
ケース８に設けた取付部２８の凹球面座２９で球面支持
し、他方の鍔部２５ｂの凸球面部２６は、軸２４の一方
の端部に設けた凹球面座３０で球面支持し、軸２４の他
方の端部を前記分割ベース部材の連結軸２２に連結した
構造を有している。

【００１９】このように、バネ機構２３を介して各分割
ベース部材を支持した場合には、例えば、冷却ドラム１
の端面が凸変形した場合、この凸変形部分と摺動する分
割セラミックスプレートを配設した分割ベース部材が後
退して、バネ機構の板バネ２７を弾性変形させ、冷却ド
ラム１の端面の凸変形部分と分割セラミックスプレート
の接触が解除された場合には、板バネ２７は瞬時に復元
することになり、分割ベース部材を瞬時に復元させるこ
とができ、分割セラミックスプレートを冷却ドラム１の
端面に対して常に所定の押圧力で押圧することができ
る。

【００２０】ここでは、各分割ベース部材２０ａ〜２０
ｃと金属ケース８間には、可縮性断熱材１８を介在さ
せ、各分割ベース部材と金属ケース間で衝撃を緩和する
とともに、変形に追従して変位した分割ベース部材間に
間隙を生じた場合に、溶湯４が侵入して金属ケース８を
溶融しないように、例えば耐熱性があり、可縮性のある
セラミックスファイバーや、高温時に可縮性のあるキャ
スタブル耐火物からなる可縮性断熱材１８を介在させて
いるが、この断熱材１８は分割ベース部材が後退する際
に容易に圧縮されるので、分割ベース部材の後退を阻害
することはない。

【００２１】なお、この実施例でのバネ機構２３は、図
１に示すように、全部で１２箇所（２３ａ〜２３ｋ、２
３ｐ）配置しており、ここでは、隣接する分割ベース部
材２０ａと２０ｂ間、隣接する分割ベース部材２０ｂと
２０ｃ間の境界近傍に、バネ機構２３ｅと２３ｇ、２３
ｆと２３ｈ、２３ｉと２３ｊと２３ｋをそれぞれ相対す
るように設けている。このように、隣接する分割ベース
部材間の境界部において、相対する分割ベース部材２０
ａと２０ｂを独立したバネ機構により支持した場合、冷
却ドラム１の端面と分割セラミックスプレート２１ａ、
２１ｂ、２１ｃ間には変位段差が生じるが、バネ機構の
作用で瞬時に解消することができる。

【００２２】この変位段差は、例えば図４に示すよう
に、隣接する分割ベース部材２０ａと２０ｂ間の連結構
造を、バネ機構２３の軸２４の端部に連結した連結軸２
２を介して分割ベース部材２０ａと分割ベース部材２０
ｂを支持するように構成することによって、より軽微に
することができ、図５に示すように、冷却ドラム１の端
面が凸変形した場合でも、隣接する分割ベース部材の分
割セラミックスプレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃ間に変
位段差は軽微であり、冷却ドラム１の端面と各分割セラ
ミックスプレート２１ａ、２１ｂ、２１ｃとの間には、
隙間ｄ、ｅが生じるが、この隙間は微小であり操業上問
題のないものにすることができる。

【００２３】なお、上記の実施例では、バネ機構には、
板バネ２７を用いたが、図６に示すように、板バネ２７
に代えて、つる巻バネ（コイルバネ）３２やその他のバ
ネを用いてもよい。この場合のバネ機構２３の構造とし
ては、例えば、このバネ機構の軸２４に取り付けた一対
の鍔部２５ａ、２５ｂ間につる巻バネ３２を介在させ、
軸の２４の一方の端部は台座１６に設けた取付部３１ｏ
を貫通し、一方の鍔部２５ａの凸球面部２６は、金属ケ
ース８に設けた取付部２８の凹球面座２９で球面支持
し、他方の鍔部２５ｂの凸球面部２６は、取付部３１ｏ
に形成した凹球面座３０ｏで球面支持し、軸２４の他方
の端部を各分割ベース部材の連結軸２２に連結した構造
とすればよい。

【００２４】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、サイド堰のベース部材とセラミックスプ
レートの分割数、分割形態、バネ機構、台座、支持架台
への取付構造等は、冷却ドラム条件、サイド堰条件（基
本構造、寸法、形状、材料、予熱条件、押付条件等）、
連続鋳造対象、操業条件（温度、速度、寸法等）等に応
じて、本発明の請求項の範囲内で適宜変更されるもので
ある。

【００２５】

【発明の効果】本発明においては、セラミックスプレー
トを設けた各分割ベース部材をバネ機構を介して、押付
機構を備えた台座に、それぞれ独立に進退自在に支持さ
せたので、冷却ドラムの端面との間で、密着性を阻害す
るような変形を生じた場合には、各セラミックスプレー
トを、変形に馴染むように所定の押付力を維持した状態
で変位させ、冷却ドラムの端面とセラミックスプレート
間の隙間を極力小さくして、冷却ドラムの端面とセラミ
ックスプレート間での溶湯のシール性を長時間にわたっ
て安定確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサイド堰の実施例を、湯溜り部側から
見た正面説明図。

【図２】図１のＡａ−Ａｂ矢視断面説明図。

【図３】図２のＡ部拡大説明図。

【図４】本発明のサイド堰の実施例での隣接する分割ベ
ース部材間の他の連結構造例を示す側断面説明図。

【図５】図４に示した隣接する分割ベース部材を連結し
たサイド堰と変形した冷却ドラム端面との接触状態を示
す側断面説明図。

【図６】本発明のサイド堰のベース部材を弾性支持する
ために用いる他のバネ機構例を示す側断面説明図。

【図７】本発明を実施する双ドラム式連続鋳造装置例に
おけるサイド堰配置状態を示す立体説明図。

【図８】従来の双ドラム式連続鋳造装置例におけるサイ
ド堰例を示し、（ａ）図は、湯溜り部側から見た正面説
明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＡａ−Ａｂ矢視断面説明
図。

【図９】従来の双ドラム式連続鋳造装置例における他の
サイド堰例を示し、（ａ）図は、湯溜り部側から見た正
面説明図、（ｂ）図は（ａ）図のＡａ−Ａｂ矢視断面説
明図。

【図１０】（ａ）図は、図９のようなサイド堰と、凸変
形した冷却ドラム端面との接触状態例を示す側断面説明
図、（ｂ）図は、図９のようなサイド堰と冷却ドラム端
面との他の接触状態例を示す側断面説明図。

【符号の説明】 １、１ａ、１ｂ 冷却ドラム ２、２ａ、２ｂ サ
イド堰 ３ 移動鋳型 ４ 溶湯 ４ｃ 鋳片 ５ 湯溜り部 ６ 枠板 ７ 底板 ８ 金属ケース ９、９ａ〜９ｆ 断
熱材 １０ ヒーター １１ ベ−ス部材 １２ １２ａ〜１２ｆ セラミックスプレート １３ 押付機構 １４ セラミックス
ファイバー １５ 異物 １６ 台座 １７ 支持架台 １８ 可縮性断熱材 ２０ ベース部材 ２０ａ〜２０ｃ 分
割ベース部材 ２１ セラミックスプレート ２１ａ〜２１ｃ 分割セラミックスプレート ２２ 連結軸 ２３、２３ａ〜２３ｋ、２３ｐ バネ機構 ２４ 軸 ２５ａ、２５ｂ 鍔
部 ２６ 凸球面部 ２７ 板バネ ２８ 取付部 ２９ 凹球面座 ３０、３０ｏ 凹球面座 ３１、３１ｏ 取付
部 ３２ つる巻バネ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する一対の冷却ドラムの両端面に当
   接され移動鋳型を形成する双ドラム式連続鋳造用のサイ
   ド堰において、押付機構を備えた台座に、２分割以上に
   分割されたベ−ス部材を、それぞれ複数箇所でバネ機構
   を介して進退自在に支持し、各分割ベース部材に、それ
   ぞれ、冷却ドラム端面と摺動するセラミックスプレート
   を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造用のサイ
   ド堰。
2. 【請求項２】 バネ機構として、板バネやコイルバネを
   用いたことを特徴とする請求項１記載の双ドラム式連続
   鋳造用のサイド堰。
3. 【請求項３】 隣接する分割ベース部材間の少なくとも
   一箇所の境界部近傍において、それぞれの分割ベース部
   材側にバネ機構を設け、このバネ機構の軸と分割ベース
   部材間に連結軸を介在させ、分割ベース部材をバネ機構
   で弾性支持可能にしたことを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の双ドラム式連続鋳造用のサイド堰。
4. 【請求項４】 隣接する分割ベース部材間の少なくとも
   一箇所の境界部にバネ機構を設け、このバネ機構の連結
   軸と隣接する分割ベース部材の境界部間に隣接する分割
   ベース部に跨がる軸部を介在させ、分割ベース部材を共
   通のバネ機構で弾性支持可能にしたことを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の双ドラム式連続鋳造用の
   サイド堰。