JP2587752Y2

JP2587752Y2 - 連続鋳造用モールド

Info

Publication number: JP2587752Y2
Application number: JP1992038369U
Authority: JP
Inventors: 賢佐藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2007-05-12
Also published as: JPH0593641U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、鋼などの金属を連続鋳
造するため、溶融金属を冷却・凝固させて鋳片にする連
続鋳造用モールドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造用モールドは、筒（円筒や角
筒）形状をした鋳型を含み、その内側で溶融金属を冷却
し凝固させるものである。鋳型は、鋳片断面に相当する
断面の開口をもつよう銅などで形成され、外側に設けら
れる通水ジャケットを利用して冷却される。そうしてモ
ールド内で凝固する鋳片が、下流側にある引抜装置にて
連続的に引き抜かれることにより、連続鋳造が行われ
る。

【０００３】通常のモールド（いわゆる固定モールド）
においては、鋳型は一体的に筒形に形成されて周囲の閉
じた中空断面を有し、ストランド（鋳片方向）と直角な
方向には動かぬように配置されるのが一般的である。し
かしながらそのような固定モールドでは、鋳片が少しで
も変形するとその表面が鋳型の内壁面に片当たりするよ
うになって鋳片の冷却が不均一になることが多いため、
その下流側に、鋳片と均一に接触しやすいタイプのモー
ルドが使用されることがある。後者のモールドは、鋳型
が一体的には形成されておらず、互いに分離独立した可
動式の冷却板（鋳型要素などとも呼ばれる）を複数そな
えるものである。すなわち、冷却板の内壁面を鋳片上に
押し付けるべく、それぞれをストランドと直角な方向に
移動可能にしてたとえば固定フレーム内に設けたもの
で、可動モールドまたはアジャスタブルモールドなどと
呼ばれる。

【０００４】図４は、水平式の連続鋳造装置を例にと
り、溶融金属Ｐを貯留するタンディッシュ１とともに、
以上に説明した連続鋳造用モールドの使用状態を示す模
式図である。上流側（図の左方）のモールド２が固定モ
ールド、下流側のモールド３が可動モールドである。よ
り下流側にある引抜装置（図示せず）によって鋳片Ｑが
連続的に引き抜かれることは前述のとおりである。

【０００５】上に説明した可動モールドとしては、スプ
リングや流体圧シリンダなどで直接に各冷却板を鋳片表
面と直角な方向に押し動かす形式のものも多いが、図５
のようにベルクランク１８’を介し、流体圧シリンダ１
７’の動作の方向を変換して冷却板１１’を動かす形式
のものもある。この図５の可動モールド３’は特公昭６
１−３２１０４号公報に記載の例であるが、一本のシリ
ンダ１７’を伸長させることにより、上流側と下流側と
の両側の部分でそれぞれの冷却板１１’（の内壁面１１
ａ’）を鋳片上に押し付けることができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】可動モールドにおける
各冷却板の内壁面は、そのすぐ上流側にある固定モール
ドの鋳型内壁面に対してできるだけ滑らかに、かつ、隙
間なくつながっていることが望ましい。たとえば、固定
モールドの内壁面の下流端よりも可動モールドの内壁面
の上流端が内側（鋳片寄り）に突出して段差ができるよ
うだと、鋳片が引っ掛かってスムーズには引き抜かれに
くい。逆に前者よりも後者が引っ込んでいるようだと、
そこで鋳片と冷却板とが接触しないことになる。ストラ
ンド方向に両者間の隙間が大きければ、やはりそこで鋳
片の冷却が途切れるほか、モールド内で鋳片の凝固殻が
破断したときそこから溶湯が流出しやすい、などといっ
た不都合がともなう。

【０００７】しかしながら図５の可動モールドでは、シ
リンダ１７’が伸びるとき、冷却板１１’の上流部・下
流部の双方が鋳片寄りに押される。したがって、鋳片の
凝固殻強度が不十分なときなどには、その冷却板１１’
の上流端が固定モールド（図示せず）の下流端よりも内
側へ出て段差を生じることになり、その後の鋳造（引き
抜き）に支障をきたす恐れがある。

【０００８】それを避けるため、図４の可動モールド３
において仮想線で示すとおり、各冷却板の上流端外側に
揺動支点を設けた例もあるが、その場合は、固定モール
ド２の下流端と可動モールド３の上流端との間の隙間が
大きくなる。なぜなら、冷却板内壁面の上流端付近が、
ストランドと直角な方向へ変位することはほとんどない
もののストランド方向には相当の変位をするため、固定
モールド２の内壁面との間にストランド方向に十分な隙
間をとっておく必要があるからである。このような隙間
が大きいことも、上記のとおり円滑な鋳造のためには好
ましくない。

【０００９】本考案の目的は、上流側にある固定モール
ドの内壁面に対して段差を生じることがなく、またほと
んど隙間を設けずに配置できる連続鋳造用モールド（可
動モールド）を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の連続鋳造用モー
ルドは、複数の冷却板がそれぞれ内壁面を鋳片に押し付
けるよう固定モールドの下流側に取り付けられるいわゆ
る可動モールドであって、固定フレームと上記の各冷却
板とを、二本のリンクによって、各リンクの連結点を結
ぶ直線がその冷却板における内壁面の上流端にて交差す
るように、連結したものである。

【００１１】

【作用】本考案のモールドでは、各冷却板が、上記のと
おり二本のリンクによって固定フレームと連結されてい
る。これらのリンクは固定フレーム側の連結点のまわり
に揺動可能であるが、その揺動の範囲が微小なうちは、
冷却板の動きは、後述のように各リンクの連結点を結ぶ
直線の交点を中心とした揺動運動となる。冷却による鋳
片の収縮やそれにともなう変形に対しては冷却板を少し
傾けるだけで鋳片に対する接触が保たれるのが一般であ
り、したがって鋳造中の二本のリンクの揺動は上記の微
小な範囲内のもので足りることから、本モールドの冷却
板は、実用上、上記二直線の交点つまり内壁面の上流端
を揺動の中心として変位する。

【００１２】各冷却板がその内壁面の上流端を中心にし
て揺動するということは、その上流端の位置が、ストラ
ンド方向にも、それと直角な方向にも移動しないことに
ほかならない。これは、本考案の可動モールドが別の固
定モールドに続けて適切な位置に設けられた場合、冷却
板の内壁面が固定モールドの内壁面の下流端に対して段
差を生じず、ストランド方向にも隙間を生じたり接触干
渉したりしないこと、さらに、ストランド方向への冷却
板の移動を止めておく手段も不要であることを意味す
る。

【００１３】上記した二本のリンクによって冷却板の運
動が上記のとおり定まるのは、たとえば図２に基づいて
下記のように説明できる。なお、図において符号１１は
冷却板（１１ａはその内壁面、１１ｄはそれと一体のブ
ラケット）、１４は固定フレーム（ブラケット１４ａと
一体）、そして１５・１６が上述のリンクである。ここ
では、リンク１５・１６のほかに冷却板１１および固定
フレーム１４をもリンクと考えて図のように符号ａ・ｂ
・ｃ・ｄを付し、それらの間の連結点をＯ_ab・Ｏ_bc・Ｏ
_cd・Ｏ_daとする。

【００１４】図２の状態からの瞬間的なリンクｂの運動
（図示面内の運動）は、リンクｂ上の任意の二点の運動
方向を見いだして各方向と垂直な直線を引いたときその
二本の直線が交われば、その交点を中心（瞬間中心）と
する回転運動だといえる。リンクｂ上の二点として、た
とえば点Ｏ_abと点Ｏ_bcをとる。点Ｏ_abは、リンクａ上の
点でもあるので、固定フレーム１４上の点Ｏ_daを中心と
する回転運動をし、瞬間的には図のリンクａ（直線Ｏ_da
Ｏ_ab）と垂直な方向を運動の方向とする。リンクｃ上の
点でもある点Ｏ_bcの運動方向も、同様に、リンクｃ（直
線Ｏ_cdＯ_bc）と垂直な方向である。こうして知る点Ｏ_ab
・点Ｏ_bcの運動方向が図示の矢印ｖ_１およびｖ_２だが、
これらに対する垂直な直線としてリンクａ・ｃをそれぞ
れ延長して交点Ｏ_ｉを求めれば、それがリンクｂの運動
の瞬間中心である。本考案のモールドでは、この点Ｏ_ｉ
の位置が各冷却板１１の内壁面１１ａの上流端になるよ
うにリンクａ・ｃ（リンク１５・１６）を配置したの
で、リンクｂすなわち冷却板１１は、その上流端の点Ｏ
_ｉを中心に揺動をすることになる。

【００１５】

【実施例】図１〜図３に、本考案の一実施例であるモー
ルド１０について示す。図１からわかるように、このモ
ールド１０は水平連続鋳造に使用するもので、たとえば
図４の例においてモールド３に代えて固定モールド２の
下流側に設置される。図１内の符号１・２・Ｐ・Ｑは、
図４のと同じくそれぞれタンディッシュ・固定モールド
・溶湯・鋳片をさす。モールド１０を含むこの連続鋳造
装置は、矩形断面の鋳片Ｑを連続的に鋳造する。

【００１６】図１に示すモールド１０はいわゆる可動モ
ールドで、互いに分離独立した可動式の冷却板１１を合
計四組、矩形鋳片Ｑの上下左右の各面に接触させるべく
配置したものである。図中の符号１１ｃは通水口１１ｅ
や仕切り板を有する通水ジャケット、１１ｂは内側のラ
イナ、そして１１ａが鋳片Ｑと接する内壁面である。四
組の冷却板１１は、後述するリンク１５・１６と油圧シ
リンダ１７とを介し、固定モールド２の取り付けをも兼
ねる共通の固定フレーム１４の内側に取り付けられてい
る。油圧シリンダ１７によって各冷却板１１を他と独立
に、ストランド（鋳造方向）と直角方向に動かして鋳片
Ｑ上に押し付けることにより、鋳片Ｑと各内壁面１１ａ
との接触を確実化して鋳片Ｑの均一冷却をはかる。なお
固定モールド２は、やはり通水口２ｃからの冷却水にて
冷却されるようになっているが、一体式の鋳型２ｂによ
る周囲の閉じた内壁面２ａを有している。

【００１７】モールド１０の特徴は、各冷却板１１の上
流端付近の支持態様にある。すなわち、各冷却板１１の
外側にブラケット１１ｄを一体に設ける一方、固定フレ
ーム１４の内側にもブラケット１４ａを取り付け、両者
間を図示のように二本の直線状のリンク１５・１６によ
って連結した。リンク１５・１６は、ブラケット１１ｄ
と同１４ａとに対し両端部をピン結合によって回転自在
に連結しており、それぞれの中心線（すなわち両端部の
連結点を結ぶ直線）が、各冷却板１１における内壁面１
１ａの上流端に相当する点Ｏ_ｉへ向かう（つまり両中心
線が点Ｏ_ｉで交差する）ようにしてある。

【００１８】上記の点を一組の冷却板１１について模式
的に図示すると図２のようになり、先の作用の項で説明
したとおり、各冷却板１１の動き方が点Ｏ_ｉを中心にし
た揺動運動に限られる。この実施例では、リンク１５・
１６（リンクａ・ｃ）の長さ（連結点間寸法）を同じ１
００ｍｍとし、線分Ｏ_abＯ_iと同Ｏ_bcＯ_iの長さを同じ２
００ｍｍとしてもとの四辺形Ｏ_abＯ_bcＯ_cdＯ_daを等脚台
形にしたほか、点Ｏ_cdと点Ｏ_daとの間に１００ｍｍの間
隔をとっている。この例で、図３のように冷却板１１を
角度θだけ傾け（揺動させ）たときの点Ｏ_ｉの変位（点
Ｏ_i'までのストランド方向の変位Δｘと、それと直角方
向の変位Δｙ）は、考案者の解析によるとつぎの大きさ
になる。すなわち、 θ＝１．５°のとき Δｘ＝０．０２ｍｍ、Δｙ＝０．７１ｍｍ θ＝２．８°のとき Δｘ＝０．７５ｍｍ、Δｙ＝０．０４ｍｍである。図４のモールド３について仮想線で示したよう
にたとえば図２の点Ｏ_abのみで冷却板１１を支持すると Δｘ＝２００×ｔａｎθ＝５．２ｍｍ（θ＝１．５°） Δｘ＝９．８ｍｍ（θ＝２．８°）になることと比べれば、この構成による効果が明らかに
なる。なお、ストランド方向に約８００ｍｍの長さを有
するこのモールド１０では、冷却板１１に必要な揺動角
度は１°程度である。モールド１０内では、上流端から
下流端までの間に鋳片Ｑの断面寸法（辺長）が冷却にと
もない最大３ｍｍ程度収縮するが、無収縮のときからこ
の収縮量のときまで鋳片Ｑの表面に内壁面１１ａを沿わ
せるために冷却板１１が傾くべき角度はｔａｎ^-1（１．５／８００）＝０．１１° であり、ダミーバー（図示せず）の挿入など他の要因を
考慮しても１°程度で十分なのである。作用の項に示し
た理論と上記の解析とによれば、この角度範囲内では、
冷却板１１の内壁面１１ａの上流端（点Ｏ_ｉ）はほとん
ど移動しないと考えることができる。

【００１９】図１のモールド１０において各冷却板１１
が点Ｏ_ｉすなわち内壁面１１ａの上流端を運動の中心
（不動点）とするなら、シリンダ１７を伸縮させて冷却
板１１を動かすとき、つぎのような利点がある。すなわ
ち、a)固定モールド２の内壁面２ａに対して段差のつく
ことなく、冷却板１１の内壁面１１ａが滑らかにつなが
る、b)同じく固定モールド２の内壁面２ａの下流端と冷
却板１１との間で、ストランド方向に隙間が増減するこ
とがない（したがって冷却板１１を固定モールド１０の
鋳型２ｂに接近配置できる）、c)ストランド方向への冷
却板１１の移動を止める手段（しかもシリンダ１７によ
るストランドと直角な方向への移動は自由にするもの）
が不要である。

【００２０】以上、一実施例を紹介したが、本考案はそ
のほか下記のように実施することもできる。

【００２１】イ) たとえば図１のモールド１０において
上流端付近でのジャケット１１ｃやブラケット１１ｄ等
の形状を工夫したり、固定モールド２の下流端付近の形
状を変更したりすれば、冷却板１１の内壁面１１ａをモ
ールド２の内壁面２ａに対してほとんど隙間なく配置す
ることも可能である。内壁面１１ａの上流端（点Ｏ_ｉ）
の位置が変わらないため、それより外側で冷却板１１が
他の物と接触干渉しないようにすれば、冷却板１１をい
くらでも固定モールド２に接近させ得るのである。

【００２２】ロ) リンク１５・１６は、図示したように
棒状かつ直線状のものでなくてもよい。曲がったもので
あっても、各リンクの連結点（固定フレーム１４および
冷却板１１との連結点）を結ぶ直線が図１のような点Ｏ
_ｉで交差しておれば、以上と同じ作用をなすからであ
る。鋳片Ｑが大型で冷却板１１の幅（鋳片断面上の辺長
方向の寸法）が大きい場合（あるいは冷却板１１の横揺
れを防止したい場合）には、その幅の方向に大寸法の板
状のリンクとするのもよい。この場合、幅方向寸法の大
きい板状のリンクを用いる代わりに、幅方向に間隔をお
いてリンク１５・１６をもう一組連結する（冷却板１１
の一組あたりのリンクを合計四本とする）のもよい。ま
た、冷却板１１のライナ１１ｂなどが摩耗や補修によっ
て薄くなることに対応するためには、ネジ部などを設け
てリンク１５・１６の長さを調節可能にしておくとよ
い。

【００２３】ハ) モールド内の冷却板の数が、実施例の
ように四組に限らないことは言うまでもない。その数
は、鋳片の断面形状に応じて決めればよい。ただし円形
断面の鋳片に対しては、応用が不可能ではないが効果は
うすい。冷却板の内壁面上流端のうち一点を動かぬよう
にしても、その上流端のうち円周上の他の点が冷却板の
揺動に連れて変位するからである。

【００２４】ニ) 実施例および図面には水平連続鋳造に
関するものばかりを紹介したが、本考案のモールドは、
縦型の連続鋳造等にも適用することができる。

【００２５】

【考案の効果】本考案の連続鋳造用モールドでは、各冷
却板が、それぞれ内壁面の上流端を揺動の中心として変
位するので、その上流端の位置はストランド方向にもそ
の直角方向にも移動しない。したがって、本考案の可動
モールドが別の固定モールドに続けて適切な位置に設け
られた場合、1)その内壁面が固定モールドの内壁面の下
流端に対して段差を生じない、2)冷却板を動かすとき、
固定モールドの内壁面との間にストランド方向に隙間を
生じたり接触干渉したりすることがない、3)それら1)・
2)に基づいて円滑な連続鋳造ができる、4)ストランド方
向へ冷却板が移動するのを防止する手段が不要である
−などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である連続鋳造用モールド
（可動モールド）１０を、連続鋳造装置の他の部分とと
もに示す縦断面図である。

【図２】図１のモールド１０についての要部（リンク１
５・１６など）を示す模式図である。

【図３】図１のモールド１０における要部の変位関係を
示す模式図である。

【図４】一般的な連続鋳造装置を模式的に示す縦断面図
である。

【図５】従来の連続鋳造用モールドを示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｑ鋳片１０連続鋳造用モールド１１冷却板１１ａ（冷却板の）内壁面１４固定フレーム１５・１６リンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−181947（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−91924（ＪＰ，Ａ) 特開平１−218741（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−137547（ＪＰ，Ａ) 特開平３−291148（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−86052（ＪＰ，Ｕ) 実公昭48−32910（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/04 314 B22D 11/04 311 B22D 11/124

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の冷却板がそれぞれ内壁面を鋳片に
押し付けるよう固定フレームに取り付けられた連続鋳造
用モールドであって、固定フレームと上記の各冷却板とを、二本のリンクによ
って、各リンクの連結点を結ぶ直線がその冷却板におけ
る内壁面の上流端にて交差するように連結したことを特
徴とする連続鋳造用モールド。