JP2609389B2 - 連続鋳造用鋳型に収容された融成物の表面に鋳造補助剤を連続的に供給する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は請求項１の前提部分に対応する種類の装置に
関する。

本発明の好ましい適用分野は、連続鋳造用鋳型の熔湯
の表面に連続鋳造用粉体を供給することである。該連続
鋳造用粉体は、熔湯の表面に数センチの厚さの層を形成
する。それらは、熔湯の表面と接触する領域において部
分的に溶解して、鋳型の壁部と凝固するビレット（Stra
ng）との間に沈降するスラグを形成する。鋳造用粉体層
の、目の荒い上部は断熱作用をなし、ビレット上端に生
ずる過大な熱損失を防止する。

溶解された鋳造用粉体スラグの移動に伴って、鋳造用
粉体が連続的に消費される。この消費は１トンの鋼につ
き約0.3乃至0.8kgである。この量は連続的に補給されね
ばならなず、その際、層の均等な厚さを維持することが
ビレットの表面の質にとって重要である。均等性は垂直
及び水平方向にも得られねばならない。垂直方向の均等
性は、鋳造の全時間中に所定の層の厚さを維持して、十
分な量のスラグを確実に使用できるために必要であり、
水平方向の均等性は、前記層の厚さをビレットの横断面
に亘ってどこでも均等に形成して、どの箇所でも均等な
断熱作用が得られるようにするのに必要である。

開発の出発点は連続鋳造用粉体の手動の供給であっ
た。この場合には、上述の均等性は必ずしも得られな
い。それは、この方法では数時間の鋳造シーケンス全体
に亘って、作業員が現場にいて常時注意していることが
必要だからである。

ビレットの鋳造の際に鋳造補助剤を自動的に供給する
実験は既に試みられていた。これについては、２つの異
なった方法、すなわち空気・機械的又は純機械的にコン
ベヤで作動する装置と、重力を用いて作動させる装置と
が周知である。

第１のグループの公知の装置の場合には、リザーバの
下端に装着された平坦な搬送流路が側方から連続鋳造用
鋳型まで延びている。リザーバの下方にはガス分配室が
設けられており、そこには、流路に収容された鋳造用粉
体を流動化し、搬送可能にする空気が吹き込まれる。空
気が吹き込まれると、鋳造用粉体がリザーバから流路を
通って連続鋳造用鋳型の熔湯の表面に運ばれる。空気が
止められると搬送も停止する。制御は鋳型の上方に設け
られた温度測定センサによってなされる。熔湯の表面上
の鋳造用粉体層がより薄くなり、粉体の断熱作用が減少
すると、温度が上昇して、粉体の供給が始動される。こ
の供給は連続的になされるのでなく、手動による供給の
場合のように断続的になされる。従って、上述した自動
的な粉体供給の場合にも、手動の粉体供給以上のビレッ
ト表面の改善は期待できない。これは実施した際に於て
証明された。空気・機械的に粉体を配量する装置の有用
性は実証されたことはなく、実際に普及することも無か
った。

又、重力の原理によってのみ作動する装置は、まず第
１に、粉末状の鋳造補助剤を用いるために考案された。
そのために適切な供給管がリザーバから熔湯の表面に亘
って延びている。送出された鋳造補助剤は熔湯の表面に
円錐形の堆積を形成し、該円錐形の堆積は供給管の下端
まで至る。このように堆積されると、粉体はそれ以上降
下しない。円錐形の堆積が消費されて管の下端から離れ
るとき、初めて新たな粉体の降下が生じ、粉末状の鋳造
補助剤の供給の自動調節が成される。この種の自動調節
は「鶏用飼料供給」方式（Chicken feeding−Prinzip）
とも呼ばれている。何故ならば、該方式は自動飼料供給
装置において普及されているからである。しかし、供給
管が急勾配で（角度＞30゜）設置されると、詰まりが生
じ、上記鋳造補助剤が確実に供給されないことがわかっ
た。

従って、鋳造補助剤を粒状化して、詰まりを防止する
ことが必要であり、このようにすれば重力の作用のみに
よっても粒状化した鋳造補助剤すなわち粒物質は確実に
供給される。又、熔湯の表面位置が正確に制御される場
合には、粒質物の厚さが常に一様となるので、常に均等
な断熱効果が得られ、粒質物が有する固有のスラグ形成
機能に基づくスラグの所期の効果が確保される。

しかし、この場合、粒質物の品質に対する要求は高
い。それは一様性がよくない粒子からなる粒物質は、高
い一様性をもつ粒子からなる粒物質に比べて供給管内で
詰まることが明らかになったからである。これを避ける
ために多くの粒子の中からほぼ一様な粒子を選別して使
用することは作業上可能であったとしても、経済的には
かなりの負担となるので好ましくない。

鋳造用粉体の粒質物の連続的な供給を経済的に行なう
のであれば、粒質物が空気で搬送されることが前もって
必要となり、かつ、供給装置のリザーバへ送るための水
平搬送置又は上下搬送装置を使用して、袋又はビッグ・
バッグ内の粒質物を鋳込台上に搬送してはならない。空
気による搬送が可能であれば、粒質物をサイロ用運搬車
で運び、鋳込床（Huettenflur）に設けられた大容量の
サイロに吹き込むことができ、更にそこから空気力でリ
ザーバに搬入することができる。粒質物の袋やバッグ
の、鋳込台上への搬送を排除したことにより、リザーバ
に対する粒質物の連続的な供給は確実になる。袋又はバ
ッグ内の粒質物をリザーバに搬送することを無くしたこ
とにより、鋳造過程に必要とされる人員が削減される。
特に、シーケンス鋳造の際の空気による搬送は、全鋳造
過程及び人員の削減のための基本条件である。

又、使用する鋳造補助粒質物、特に連続鋳造用粉体製
の粒質物には、重力の作用のみで供給されることもある
が、特に上記粒質物が中空球体で形成されているとき
は、耐磨耗性が低いので、空気による搬送を行なった場
合には破損し、部分的に液体又は破片となって供給装置
のリザーバに到達し、次に、供給管が詰まるという既述
の不都合が発生する。従って、粒質物は一般に経済的な
理由と同様、技術的な理由からも、連続鋳造用粉体とし
て実用するのには適当とは言えない。

挙げられた問題の多くは請求項１の前提部分の基礎と
なるフランス公開公報第2463397号で解決される。供給
装置は鋳型の上方で横方向に延びかつ流出ノズルを具備
するスクリューコンベヤを有し、鋳造用粉体は圧縮空気
の加圧によって流出ノズルから流出する。圧縮空気の上
記加圧は、所定の時間間隔で又は連続鋳造の進行に従っ
て制御され、またスラグ層に裂け目が生じたときになさ
れる。しかし圧縮空気の使用および上記制御に必要なコ
ストはかなり高い他、問題が多い。たとえば圧縮空気の
利用は塵の発生なしには行なわれない。

本発明は、前提部分にあるスクリューコンベア装置を
改良し、簡単な手段で最適の鋳造用粉体を供給できるよ
うにすることを目的としている。

この目的は、粉末状の鋳造用補助剤を、熔湯の表面に
連続的に加える装置によって解決される。

幾つかの実験は、粉末状の鋳造補助剤の循環的な搬送
が、その時々に必要な分量を熔湯の表面の上方で連続的
に分配することによって、確実で詰まりのない操作方法
を可能とすることを示した。この場合、粉末状の鋳造補
助剤の圧縮及び詰まりの誘因となる局部的な圧力の増大
は生じない。

さらに、上述した、いわゆる「鶏用飼料供給」方式
は、外部の始動手段を用いずに、圧縮空気のような安易
な方法で、塵の発生なしに、消費に応じた鋳造補助剤の
自動的な配量を可能にする。スクリューコンベヤの搬送
力を、分配用管での鋳造補助剤の搬送力の２倍にする
と、装置の作動の間、スクリューコンベヤ内での鋳造補
助剤が、より均一に充填され、それが個々の分配管に均
等に作用し、個々の分配管から鋳造補助剤が均等の流量
で流出する。従って、鋳造補助剤の均等かつ円滑な補給
が確保される。また、前記分配管には、例えばアルミニ
ウム製の交換可能な分配用管が取り付けられており、い
わゆる鶏用飼料供給原理に基づく自動調節を可能とする
ように、融成物の上方で所定間隔をおいて終端してい
る。この分配用管の下縁は分配箇所の境界を形成してお
り、円錐形の堆積がその都度該境界まで堆積する。分配
用管が磨耗した際には、スクリューコンベヤ全体の高さ
を連続鋳造用鋳型の上方で変えることなく、分配用管を
容易に交換して円錐形の堆積の高さを他の高さに容易に
変えることができる。

鋳造補助剤を供給するための、いわゆる「鶏用飼料供
給」方式は英国公開公報第2116092号により公知であ
る。

スクリューコンベヤが熔湯の表面を横切って延びてい
るので、スクリューコンベヤは空気で冷却するのが望ま
しい。熔湯の表面自体は粉末状の鋳造補助剤によって覆
われるが、タンデイッシュからの浸漬管はスクリューコ
ンベヤの直ぐ付近に延びてビレットの上端に位置してお
り、この浸漬管は1000℃という温度になっているからで
ある。

リザーバに収容された粉末状の鋳造補助剤をほぐして
流動化すると、鋳造補助剤はリザーバからスクリューコ
ンベヤに容易に移動できる。かなり長い鋳造シーケンス
を実際に進行させるために、リザーバに粉末状の鋳造補
助剤を空気で連続的に充填する大型サイロを備えれば、
いつも手動で前記リザーバに粉末状の鋳造補助剤を補充
する必要がないという利点が得られる。

図面には本発明の１実施例が略示されている。

第１図は本発明の供給装置の図、 第２図は熔湯の表面の上方の個々の分配箇所の図であ
る。

第１図にはリザーバ１が示され、該リザーバ１には一
点鎖線で示された大型サイロ29から空気輸送管２を介し
て粉体が満たされる。リザーバ１の円錐形の下部３では
内側に流動床４が取着され、該流動床４には導管５を介
して空気が供給され、流動床４はリザーバ１に収容され
た連続鋳造用粉体６を流動化する。すなわち連続鋳造用
粉体６は動き易い乱流の状態となる。流動化した連続鋳
造用粉体６はリザーバ１の円錐形の部分３の下端に設け
られた出口７から、導管８を介して、駆動モータ11によ
って駆動される水平方向のスクリューコンベヤ10の入口
９に流れ込む。該スクリューコンベヤ10は連続鋳造用鋳
型12の上端の直ぐ外側に延びており、約50mmの外径のみ
を有するので、連続鋳造用鋳型12の上縁13と、連続鋳造
用鋳型12の外側に設けられたタンディシュ15の下側14と
の間の狭い空間に旨く嵌め込まれており、タンディシュ
15は該タンディシュ15の底面に設けられた浸漬管17を介
して連続鋳造用鋳型12に連通している液状の鋼16を含
む。浸漬管17は連続鋳造用鋳型12に収容された融成物の
中に達し、適切な措置によって同一の高さに保たれる熔
湯の表面18の下方まで延びている。

スクリューコンベヤ10の下側には、互いに平行な分配
用シャフト20の形態をとる分配箇所19が設けられ、分配
用シャフト20の下方の境界21は、どの分配シャフトに対
しても一般的に同一レベルにある熔湯の表面18の上方に
所定の間隔をあけて配置されている。

スクリューコンベヤ10は管状のケーシング22を有し、
該ケーシング22には供給スクリュー23が回転自在に設け
られている。分配箇所19でケーシング22は開口部24を有
し、該開口部24には分配用シャフト20が溶接されてい
る。供給スクリュー23によって開口部24を通って運ばれ
る材料は開口部24から下方に流れ出る。該材料は流動性
があるので、粉末状の鋳造補助剤から成る円錐形の堆積
25が分配用シャフト20の下方の境界21まで盛り上がる
が、粉末状の連続鋳造用粉体６はそれ以上には補給され
ない。再び補給がなされるのは、粉末状の連続鋳造用粉
体６が溶けて、円錐形の堆積25が沈下した場合である。
この種の自動調節は「鶏用飼料供給」方式として知られ
ている。この方式により、連続鋳造用粉体が消費の量に
応じて連続的に補給されるという一種の平衡状態が生じ
る。

連続鋳造用鋳型12に収容された融成物16の熔湯の表面
18には、溶解した鋳造補助剤の均等な層26すなわちスラ
グが形成され、該スラグは、熔湯の表面18の外側と連続
鋳造用鋳型12の内周面との間のビレットによって、熔湯
の表面18のメニスカスに亘って運ばれる。これにより、
円錐形の堆積25の沈下の誘因となる消費が生じる。断熱
作用を維持するためには、粉末状の鋳造補助剤の一定の
最低限度の層の厚さを保つように配慮する必要がある。

第２図に示された実施例では、分配箇所19の下方の境
界は分配用シャフト20自体にでなく、該分配用シャフト
20の表面に嵌め込まれた、例えばアルミニウム製の分配
用管28によって形成されており、該分配用管28が交換さ
れるのは、分配用管28の下端が溶けたか、又は円錐形の
堆積25に対して他の高さを付与したい場合である。これ
は、連続鋳造用鋳型12内の溶湯の表面18は、一定のレベ
ルではなく、また、鋳造の間にそのレベルが上下するこ
とを考慮したものである。すなわち、溶湯の表面18が上
昇すると、分配用管28の下端は溶けて、これにより、溶
湯の表面と分配用管28の下端との間は一定の距離が維持
され、連続鋳造用粉体６の供給は妨げられることはな
い。なお、鋳造の間に表面18のレベルが下降しても、鶏
用飼料供給方式により、連続鋳造用粉体６の供給は妨げ
られることはない。これにより、熔湯の表面18への連続
鋳造用粉体６の均等な分配が成され、すべての分配箇所
で、同一の供給量となるように自己調節が成され、鋳造
型の破壊を防止することができる。

スクリューコンベヤ10の、第１図左側に位置する端部
はよどみを生ずることなく、分配箇所19から分配されな
かった粉末状の鋳造補助剤が戻り管30を通ってリザーバ
１に戻ることが重要である。鋳造補助剤６はリザーバ１
から導管８、スクリューコンベヤ10及び戻り管30を通っ
て連続的に循環する。鋳造補助剤の流れが自動調節され
る分配箇所19では、その時々に必要な量のみが、上記し
た循環する流れから連続的に分配用シャフト20に分配さ
れる。従って「鶏用飼料供給」方式に基づく自動調節を
用いたために、スクリューコンベヤ10がどの分配箇所に
おいても正確に同一の配量を行なうように制御するのは
容易となった。上記配量は、円錐形の堆積25が、分配用
シャフト20の下方の境界21に達したときに成される。し
かし、スクリューコンベヤ10の内部の圧力は流出量を決
定する上に重要な役目を演ずるので、該圧力はできるだ
け一定に保つほうが良い。このことはスクリューコンベ
ヤ10内での粉体充填度が該スクリューコンベヤ10の全長
に亘ってできるだけ一定であることを意味している。す
なわち、これによって圧力の一様性が高い程度に維持さ
れるので、どの分配箇所19もその位置に無関係に、同一
量の粉体を流出する。スクリューコンベヤ10の運搬力が
分配された粉体の流量に対して大きくなるに連れて、粉
体充填度の一定さは一層良好になる。実際には、搬送力
は上記の量の少なくとも倍に選ばれなければならない。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続鋳造用鋳型内の融成物の表面に粉末状
   の鋳造補助剤を連続的に供給するための装置であって、 前記鋳造補助剤を収容するリザーバ（１）と、このリザ
   ーバに接続されると共に、タンデイッシュ（15）の下側
   （14）と前記連続鋳造用鋳型（12）の上側（13）との間
   に延出するスクリューコンベア（10）と、前記鋳造補助
   剤を前記スクリューコンベアの端部から前記リザーバ
   （１）に戻す戻り管（30）と、前記融成物の表面の上方
   に設けられており、前記スクリューコンベア内部と連通
   している分配用シャフト（20）の形状を成す複数の分配
   箇所（19）とを有する装置において、 前記スクリューコンベアの搬送力は、前記分配用シャフ
   ト（20）での搬送力の少なくとも倍であること、及び前
   記分配用シャフト（20）には、前記融成物の金属より低
   い温度で溶ける交換可能な金属の分配用管（28）が取り
   付けられ、前記融成物の上方で所定間隔をおいて終端し
   ていること、を特徴とする装置。
2. 【請求項２】前記スクリューコンベアは冷却されている
   こと、を特徴とする請求項１に記載の装置。