JP2010240719A - 連続鋳造鋳型 - Google Patents

Abstract

【課題】銅板の背面に冷却水を流すスリットが設けられた連続鋳造鋳型において、銅板内に先部が配置された熱電対により正確に銅板の温度を計測できる連続鋳造鋳型を提供する。
【解決手段】連続鋳造鋳型１０は、背面に冷却水を流すスリット１６が設けられた銅板１１の背面側に複数の雌ねじ１２を形成し、雌ねじ１２に螺合する雄ねじ１３の中央に形成された貫通孔１５には、先部が銅板１１内部に形成された収納部１７に配置されるように熱電対１８が装着され、更に、銅板１１の雌ねじ１２の形成領域の背面側にストレート孔部１９を設けるとともに、雄ねじ１３にストレート孔部１９へ僅少の隙間を有して嵌入するストレート棒部２２を形成し、しかも、ストレート孔部１９に形成されたOリング収納部２１と、Oリング収納部２１に装着されたOリング２３によって収納部１７へ冷却水が浸入するのを防止するシール機構２６を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱電対の先部を配置する銅板内部の収納部に冷却水が浸入することを防止して銅板の温度が計測される連続鋳造鋳型に関する。

対向して配置される対となる長辺（幅広の銅板）と、対となる長辺の間に挟持され対向して配置される対となる短辺（幅狭の銅板）と、各長辺、各短辺の背面側に形成された複数の雌ねじに螺合する雄ねじによって各長辺、各短辺に連結されたバックプレートとを有する連続鋳造鋳型において、長辺、短辺を構成する銅板の温度を下げるため、各銅板の背面に設けられた複数のスリットに冷却水を流すことが実施されている。
また、熱電対によって銅板の温度を計測する場合、バックプレートに熱電対を取付けるために確保した領域がバックプレートの剛性を低下させないこと、あるいは銅板の背面に配置間隔を短くして多数のスリットが設けられても、銅板に熱電対取付けのための領域を確保することが求められる。

例えば、特許文献１記載の連続鋳造鋳型は、バックプレートを貫通させた雄ねじの先部を銅板の背面側に設けた雌ねじと螺合させて、銅板とバックプレートを固着し、更に、雄ねじの一部には、中央に貫通孔を形成して、この貫通孔内に熱電対を搭載し、熱電対の先部が銅板の雌ねじの形成領域の先側に連続して形成された収納部に位置するように配置されている。

したがって、この連続鋳造鋳型では、バックプレートを銅板に連結するために用いられる雄ねじの内部に熱電対が搭載され、雄ねじの取付け箇所とは別に熱電対を搭載する領域を確保する必要がないので、バックプレートの剛性を低下することなく、かつ銅板の背面に設けられた各スリットの間隔が短くても熱電対が取付けられる点で有効である。

特開２００６−２８４５０３号公報

また、特許文献１記載の連続鋳造鋳型は、Ｏリングが銅板と接合する雄ねじの先端面に取付けられ、銅板背面のスリットから熱電対の先部が配置される銅板内の収納部へ冷却水が浸入するのを防ぐシール機構を有している。
そして、このシール機構が冷却水の侵入を防止するので、熱電対は冷却水の影響を受けることなく正確に銅板の温度を計測することが可能となる。

しかし、溶鋼の熱によって銅板が変形等すると、雌ねじと雄ねじの螺合にゆるみや、雄ねじに伸びが発生することがある。
この螺合のゆるみや雄ねじの伸びによりＯリングの銅板への圧接状態が解除されることがあり、これによって熱電対の先部が配置された収納部へ冷却水が浸入する問題があった。
そこで、本発明は、バックプレートの剛性を低下することなく、更に銅板に設けられる各スリットの配置間隔が短い場合でも熱電対を備えることができ、しかも銅板の熱変形等によって雄ねじの先端面が銅板から離隔しても冷却水が収納部に浸入するのを防止する連続鋳造鋳型の提供を目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る連続鋳造鋳型は、背面に冷却水を流すスリットが設けられた銅板と、該銅板の背面側に形成された複数の雌ねじにそれぞれ螺合する雄ねじによって該銅板に連結されたバックプレートとを有し、一部の前記雄ねじの中央に貫通孔を、前記銅板内部に該貫通孔に連続する収納部をそれぞれ形成し、前記貫通孔に装着された熱電対の先部が配置される前記収納部に冷却水が浸入するのを防止するシール機構が備えられた連続鋳造鋳型において、前記シール機構は、前記銅板の雌ねじの形成領域の背面側にストレート孔部を設けると共に、前記雄ねじに前記ストレート孔部へ僅少の隙間を有して嵌入するストレート軸部を形成し、前記ストレート孔部に形成されたＯリング収納部と、該Ｏリング収納部に装着されたＯリングとによって形成される。

本発明に係る連続鋳造鋳型において、前記Ｏリング収納部は前記ストレート孔部に背面側が開放の状態で形成され、前記雄ねじには、前記Ｏリングが前記Ｏリング収納部から背面側に飛び出すのを防止するバックアップリングが設けられていることが好ましい。
また、前記バックアップリングは伸縮性を有するゴム又はプラスチックによって構成されていることが好ましい。

本発明に係る連続鋳造鋳型において、前記雄ねじの先端面にＯリング溝と、該Ｏリング溝に装着された第２のＯリングを有する第２のシール機構を備えることが好ましい。

請求項１〜４記載の連続鋳造鋳型は、銅板の背面（溶鋼に接する面の反対側に位置する面）側に形成された雌ねじに螺合する複数の雄ねじによって連結されたバックプレートを有し、熱電対が、一部の雄ねじの中央に形成された貫通孔に装着されるので、銅板及びバックプレートに雄ねじを取付ける領域とは別に熱電対を装着する領域を確保しなくて済む。
したがって、バックプレートの剛性を低下させることなく熱電対が取付けられ、更に多くのスリットが銅板の背面に設けられ、各スリットの配置間隔が短い場合でも、熱電対が取付け可能である。

シール機構は、銅板の背面側に設けられたストレート孔部に形成されたＯリング収納部と、Ｏリング収納部に装着されたＯリングとによって形成されるので、銅板に生じる熱変形等により雄ねじと雌ねじ間の螺合にゆるみ、あるいは雄ねじに伸びが生じて、雄ねじの先端面が銅板から離隔しても、収納部に冷却水が侵入するのを防止できる。

特に請求項２記載の連続鋳造鋳型は、雄ねじに、ＯリングがＯリング収納部から背面側に飛び出すのを防止するバックアップリングが設けられているので、ＯリングがＯリング収納部に装着された状態を保つことができる。
請求項３記載の連続鋳造鋳型は、バックアップリングが伸縮性を有するゴム又はプラスチックによって構成されているので、銅板の熱変形等で雄ねじのバックプレートに対する相対的な位置が変わり、バックプレートがバックアップリングと接することがあっても、バックアップリングは破損せずに変形し、ＯリングがＯリング収納部に装着された状態を保つことが可能であり、また、雄ねじに伸びが生じてもバックアップリングが雄ねじから離脱することを回避できる。

請求項４記載の連続鋳造鋳型は、更に、雄ねじの先端面に第２のシール機構を備えるので、シール機構を２つ有することとなり、熱電対の先部が配置される収納部への冷却水の浸入をより確実に防止することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造鋳型が有する熱電対の取付けを示す概略側断面図である。 同連続鋳造鋳型が有する熱電対の取付けを示す部分拡大側断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型が有する熱電対の取付けを示す概略側断面図である。

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の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る連続鋳造鋳型１０は、対向して配置される対となる長辺（幅広の銅板）１１と、対となる長辺の間に挟持され対向して配置される図示しない対となる短辺（幅狭の銅板）とを有し、長辺１１、短辺それぞれの背面側に複数の雌ねじ１２が形成されている。
雄ねじ１３と図示しない雄ねじは共に先部を雌ねじ１２に螺合し、対となる長辺（以下「銅板」ともいう）１１（短辺についても同じ）それぞれの背面にバックプレート１４が連結されている。

雄ねじ１３と図示しない雄ねじは共にSUSによって構成され、一部の雄ねじ１３の中央には軸心に沿って貫通孔１５が形成されている。
また、銅板１１の背面で雌ねじ１２が形成されていない領域に冷却水の流路となる複数のスリット１６が設けられ、銅板１１が溶鋼２０からの熱により温度上昇するのを低減するため、このスリット１６内に冷却水が流されている。

雄ねじ１３の先端面が銅板１１に当接する状態で、銅板１１の内部には貫通孔１５に連続する収納部１７が形成され、貫通孔１５内に貫入して装着された熱電対１８が、その先部を収納部１７内に位置するように配置されている。
なお、以下特に記載しない限り、雄ねじ１３の先端面が銅板１１に当接する状態について説明する。
図２に示すように、銅板１１の背面側には、雌ねじ１２の形成領域の背面側（正確には、銅板１１の背面に近い方）に連続するストレート孔部１９が形成され、ストレート孔部１９には、背面側が開口する（開放の状態である）Ｏリング収納部２１が形成されている。

雄ねじ１３には、ストレート孔部１９内に僅少の隙間を有して嵌入するストレート軸部２２が形成され、そのストレート軸部２２の外周面は雄ねじ形状を含む凹凸がない円柱形状である。
また、Ｏリング２３はＯリング収納部２１に位置するようストレート軸部２２の外周面に装着され、ストレート軸部２２の外周面とＯリング収納部２１の底面（ストレート軸部２２の外周面と対向する面、すなわち内周面）の間に圧接状態で挟持されているので、銅板１１の背面側から冷却水が浸入するのを防止する。

雄ねじ１３の外周面でストレート軸部２２の直後（溶鋼２０側を前、溶鋼２０より離れる向きを後とする）の位置に形成された装着溝２５には、Ｏリング２３に当接し、Ｏリング収納部２１の開口する側からＯリング２３が背面側に飛び出すのを防ぐ円環状のバックアップリング２４が、その内周面側を嵌入して装着されている。
また、バックアップリング２４は収縮性を有する弾性体、例えばゴム又はプラスチックによって構成されているので、銅板１１とバックプレート１４の相対的な位置関係が変化して、バックプレート１４の一部がバックアップリング２４に当接するようになっても、バックアップリング２４は破損等することなく、変形でき、Ｏリング２３の飛び出しを防止できる。

更に、外周面にＯリング２３を装着した雄ねじ１３を銅板１１に取付ける際、バックアップリング２４はＯリング２３がストレート軸部２２から離脱しないように、Ｏリング２３をＯリング収納部２１へ押しやるので、確実にＯリング２３を所定位置に取付けることができる。
ストレート軸部２２は、装着溝２５との境界面が銅板１１の背面と水平方向の位置が同じとなるように形成されているので、その境界面を雄ねじ１３の先端側に形成するのに比べ雌ねじ１２の領域を長く確保することができ、バックプレート１４を銅板１１へ固着する力が大きくなるようにしている。

銅板１１の背面側から銅板内部への冷却水の浸入を防止するシール機構２６が、Ｏリング収納部２１と、ストレート軸部２２とＯリング収納部２１の底面との間に挟持されて装着されたＯリング２３とによって形成されている。
そして、溶鋼２０の熱によって銅板１１が熱変形すること等により、雌ねじ１２と雄ねじ１３の螺合にゆるみや雄ねじ１３に伸びが生じても、そのゆるみや伸びによってＯリング２３が銅板１１の背面より突出する幅は、冷却水がストレート孔部１９から浸入させるまでには至らない。

これは、Ｏリング２３のストレート軸部２２及びＯリング収納部２１の底面それぞれとの圧接面が有する雄ねじ１３の軸心方向の幅が、雄ねじ１３の螺合状態のゆるみや雄ねじ１３の伸びによって銅板１１の背面から突出するＯリング２３の幅に比べて広く設けられているからである。

図１に示すように、銅板１１と接合する雄ねじ１３の先端面には第２のＯリング２７を装着する第２のＯリング溝２８（Ｏリング溝）が形成され、第２のＯリング２７は第２のＯリング溝２８内に装着されている。
また、第２のＯリング２７は、第２のＯリング溝２８の底面とそのＯリング溝２８の底面に対向する銅板１１の面とによって水平方向両側を挟持されて第２のシール機構３０を形成している。
したがって、銅板１１内にはシール機構２６と、第２のシール機構３０との２種類のシール機構が設けられ、より確実に収納部１７への冷却水の侵入を防止することができる。

バックプレート１４には雄ねじ１３が配置される位置に雄ねじ１３を内部に収納する円筒状の貫通孔３１が形成され、貫通孔３１に連続するバックプレート１４の背面側の位置には、背面側が開口する開口溝３２が設けられている。
開口溝３２は貫通孔３１と軸心を同じくし、貫通孔３１より長い半径を有する円筒状である。
貫通孔３１から突出する雄ねじ１３の基部には、ナット３３が装着され、雄ねじ１３には、ナット３３より銅板１３側でナット３３に当接する位置に皿ばね３４が装着されている。

雄ねじ１３の開口溝３２の底面（雄ねじ１３の軸心に直交する面）と皿ばね３４の間に、シール座金３５が装着され、シール座金３５は皿ばね３４から雄ねじ１３の先端側方向へ一定の力で押しやられている。
シール座金３５の開口溝３２の底面への接合面には第３のＯリング３６を内部に収納する第３のＯリング溝３７が形成され、またシール座金３５の雄ねじ１３への接合面には第４のＯリング３８を内部に収納する第４のＯリング溝３９が形成されている。

ここで、正確には、雄ねじ１３の第４のＯリング溝３９が位置する領域は外周面に雄ねじ形状がなく表面に凹凸形状を有しないので、第４のＯリング溝３９は雄ねじ１３の外周面に密着し装着することができる。なお、雄ねじ１３のバックアップリング２４の装着溝２５の後端からシール座金３５が位置する領域の前端迄は雄ねじ形状はなくてよい。
このシール座金３５、第３のＯリング３６及び第４のＯリング３８によってバックプレート１４の背面側をシールし、スリット１６を流れる冷却水が貫通孔３１から開口溝３２側に浸入するのを防止する。

熱電対１８は先端を収納部１７内に位置するように、貫通孔１５内部に収納され、例えばテフロン（登録商標）等の耐熱性合成樹脂からなるチューブ４１によって先端部以外の貫通孔１５内に位置する領域が被覆されている。
また、チューブ４１の外周は銅線やエナメル線等からなる巻線４２によって巻き付けられているので、熱電対１８が磁界から受ける影響が低減されている。

図３に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る連続鋳造鋳型５０は、連続鋳造鋳型１０がシール座金３５、第３のＯリング３６、第４のＯリング３８によってバックプレート１４の背面側からの液体の浸入を抑止する代わりに、シール座金５１とシール弾性体５２によって液体の浸入を抑止している。
なお、連続鋳造鋳型１０と同一の構成要素については同一の番号を付して詳しい説明を省略する。

シール弾性体５２は、ゴム、プラスチック等の弾性体からなり、雄ねじ１３の基部の外周面に装着され、開口溝３２の底面とシール座金５１の間に位置してその両方に接する底部位５３と、雄ねじ１３の軸心を基準としてシール座金５１と雄ねじ１３の間に位置してその両方に接する側部位５４とによって構成される。
シール座金５１は円環状であり、その背面を皿ばね３４に当接し、更にその前面と内周面をそれぞれシール弾性体５２の底部位５３と側部位５４に連接して開口溝３２内に配置されている。

また、シール座金５１は皿ばね３４から雄ねじ１３の先端向きへ押圧力を受け、シール弾性体５２の底部位５３を開口溝３２の底面へ密着させる。
そして、側部位５４はシール座金５１の内周面と雄ねじ１３の外周面から反対方向の力を受けて雄ねじ１３の外周面に固着され、側部位５４が位置する雄ねじ１３の外周面上には、雄ねじ形状を含む凹凸が無く側部位５４と雄ねじ１３の外周面は密着し、雄ねじ１３とシール弾性体５２の間からの液体の浸入を防止する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ストレート軸部２２は、装着溝２５との境界面が銅板１１の背面より内側（銅板１１の中心側）に位置するように雄ねじ１３に形成することもできる。
また、雄ねじ１３が短い場合、雄ねじ１３に皿ばね３４を装着することなく、ナット３３がシール座金３５に接合するようにしてもよく、更に、雄ねじ１３とナット３３を用いる代わりに六角ボルトや六角穴付きボルトを用いることもできる。

１０：連続鋳造鋳型、１１：長辺（銅板）、１２：雌ねじ、１３：雄ねじ、１４：バックプレート、１５：貫通孔、１６：スリット、１７：収納部、１８：熱電対、１９：ストレート孔部、２０：溶鋼、２１：Ｏリング収納部、２２：ストレート軸部、２３：Ｏリング、２４：バックアップリング、２５：装着溝、２６：シール機構、２７：第２のＯリング、２８：第２のＯリング溝、３０：第２のシール機構、３１：貫通孔、３２：開口溝、３３：ナット、３４：皿ばね、３５：シール座金、３６：第３のＯリング、３７：第３のＯリング溝、３８：第４のＯリング、３９：第４のＯリング溝、４１：チューブ、４２：巻線、５０：連続鋳造鋳型、５１：シール座金、５２：シール弾性体、５３：底部位、５４：側部位

Claims (4)

1. 背面に冷却水を流すスリットが設けられた銅板と、該銅板の背面側に形成された複数の雌ねじにそれぞれ螺合する雄ねじによって該銅板に連結されたバックプレートとを有し、一部の前記雄ねじの中央に貫通孔を、前記銅板内部に該貫通孔に連続する収納部をそれぞれ形成し、前記貫通孔に装着された熱電対の先部が配置される前記収納部に冷却水が浸入するのを防止するシール機構が備えられた連続鋳造鋳型において、
   前記シール機構は、前記銅板の雌ねじの形成領域の背面側にストレート孔部を設けると共に、前記雄ねじに前記ストレート孔部へ僅少の隙間を有して嵌入するストレート軸部を形成し、前記ストレート孔部に形成されたＯリング収納部と、該Ｏリング収納部に装着されたＯリングとによって形成されることを特徴とする連続鋳造鋳型。
2. 請求項１記載の連続鋳造鋳型において、前記Ｏリング収納部は前記ストレート孔部に背面側が開放の状態で形成され、前記雄ねじには、前記Ｏリングが前記Ｏリング収納部から背面側に飛び出すのを防止するバックアップリングが設けられていることを特徴とする連続鋳造鋳型。
3. 請求項２記載の連続鋳造鋳型において、前記バックアップリングは伸縮性を有するゴム又はプラスチックによって構成されていることを特徴とする連続鋳造鋳型。
4. 請求項１〜３のいずれか１記載の連続鋳造鋳型において、前記雄ねじの先端面にＯリング溝と、該Ｏリング溝に装着された第２のＯリングを有する第２のシール機構を備えることを特徴とする連続鋳造鋳型。
   

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