JP2857050B2

JP2857050B2 - 連続鋳造設備における水平振動鋳型

Info

Publication number: JP2857050B2
Application number: JP35120693A
Authority: JP
Inventors: 登安川; 健次中川; 永康別所; 誓司糸山; 亨菅; 和男阿部
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH07195151A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造設備における水
平振動鋳型に関する。連続鋳造は、無底鋳型内に溶鋼を
鋳込むとともに、鋳型内の溶鋼湯面をパウダで被覆し、
鋳型内での一次冷却、続くガイドロール群での二次冷却
により凝固させ、引抜ロールで引抜くことにより鋳片を
製造する方法であり、引抜かれる鋳片によって鋳型表面
が損傷するのを避けるため、鋳型を鋳片引抜速度に合わ
せて下降させ、次いで元の位置まで上昇させ、これを繰
り返して鋳型に鋳込方向の振動（垂直振動）を与えるこ
とが一般的に行なわれている。

【０００２】一方、湯面被覆パウダは、その溶融層によ
り空気酸化の抑止、介在物の捕捉等を行ない、さらに溶
融層が鋳片と鋳型との間隙に流入することにより鋳片表
面の急冷等を防止するために用いられているが、鋳型全
体に対する通常の鋳込方向の垂直振動のみでは、鋳片と
鋳型との間隙へのパウダの溶け込み不良により鋳片品質
が悪化し、また鋳型銅板と鋳片の焼付きによりブレーク
アウトが発生したり、鋳型銅板の溶損等により高速鋳込
を阻害する一因となっている。

【０００３】そのため、鋳型を構成する対向する一対の
長辺フレームに、鋳込方向と直交する方向の振動（水平
方向）を与える水平振動鋳型が提案されている。この水
平振動鋳型は、鋳型の垂直振動と同調させて、鋳型の下
降時に一対の長辺フレームが閉じる方向に移動し、鋳型
の上昇時に開く方向に移動することにより、溶鋼シェル
表面と銅板との間にパウダを良好に溶け込ませるもので
ある。

【０００４】

【従来の技術】図５〜６は従来の水平振動鋳型（例え
ば、実開平４−８３４４６号公報参照）を示している。
１，２は対向して配置された一対の長辺フレームで、そ
の内側には長辺銅板1c，2cが取付けられている。前記一
対の長辺フレーム１，２の間には、一対の短辺フレーム
３，４が対向して配置されており、それらの内側には短
辺銅板3c，4cが取付けられている。そして、長辺フレー
ム１，２は図示しないガイド手段により水平方向移動可
能に支持されるとともに、該長辺フレーム１，２と鋳型
フレーム５との間には、水平振動用油圧シリンダ６が取
付けられている。この油圧シリンダ６はサーボ弁や位置
検出器などからなるサーボ機構により制御され、これに
より油圧シリンダ６が長辺フレーム１，２に水平振動を
加えるようになっている。なお、短辺フレーム３，４に
はスラブ幅調整用の短辺駆動シリンダ７が連結されてい
る。

【０００５】ところで、前述のような油圧シリンダを用
いた水平振動鋳型においては、サーボ弁等の破損あるい
は停電等が発生すると、水平振動用油圧シリンダへの圧
油の供給がなくなり、一対の長辺フレーム１が開き、長
辺銅板1a，2aと短辺銅板3a，4aとの隙間に溶鋼が差し込
み、焼付きによるブレークアウトが生じる問題がある。
かかる問題を解消するため、長辺フレーム１，２と鋳型
フレーム５との間に押付シリンダ50を取付けており、こ
の押付シリンダ50は水平振動用油圧シリンダ６の出力よ
り小さく、かつ鋳型内溶鋼静圧に打ち勝つ圧力で、常時
長辺フレーム１，２を押付けるようにしている。この水
平振動鋳型では、押付シリンダ50は水平振動には追随し
て動くが、油圧シリンダ６のサーボ弁やソレノイド等が
損傷し油圧シリンダ６への圧油の供給がなくなると、短
辺フレーム３，４に対し長辺フレーム１，２を押し付け
てブレークアウトを防止することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来例で
は、押付シリンダ50は水平振動の際に水平振動用油圧シ
リンダ６に追従させられるため、油圧シリンダ６に余分
な負荷が発生し制御性が悪くなること、また押付シリン
ダ50は電力ダウン時の対策として、油圧回路にアキュム
レータ等を設けているものの、配管等の損傷等がある場
合は一定時間経過後には機能しなくなる、という欠点が
ある。また、上記のような鋳型の水平振動を、油圧シリ
ンダとサーボ弁を組合せた油圧サーボ機構で制御する場
合、サーボ弁への指令信号に何らかの影響で異常が生じ
ると長辺フレーム１，２を必要以上に開き、ブレークア
ウトを起す危険性がある。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑み、水平振動駆動
シリンダに必要以上の負荷がかからず制御性もよく、不
測の事故があった場合もブレークアウトが生じない安全
性の高い水平振動鋳型を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、水平振動作動中は長辺フレームが限度以
上に開かず、保守点検時は大きく開けることができる水
平振動鋳型を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の水平振動鋳型
は、対向して配置された一対の長辺フレームと、該一対
の長辺フレームの間に配置された対向する一対の短辺フ
レームとでモールドチャンバーを構成し、前記一対の長
辺フレームに水平振動させる油圧サーボ機構とを備えた
水平振動鋳型であって、前記一対の長辺フレーム間に引
付けシリンダを取付け、該引付けシリンダは単動スプリ
ングバック式油圧シリンダであって、スプリングにより
一対の長辺フレームを互いに引付ける方向に付勢し、油
圧力により伸長させると引付け力を解除しうるものであ
って、前記スプリングの付勢力は鋳型内溶鋼静圧に打ち
勝つ力を有していることを特徴とする。また、本発明
は、前記一対の長辺フレームの外側に設置される固定部
材である鋳型フレームに取付けられたベースフレームと
該ベースフレームの前面において使用位置と退避位置と
の間で挿脱されるストッパ部材と、該ストッパ部材の挿
脱手段であってスプリング付勢力によりストッパ部材を
使用位置に挿入する単動スプリング付勢型シリンダから
なるストッパ装置と、前記長辺フレームにおける前記ス
トッパ装置のベースフレームに対向する位置に取付けら
れた厚さ調整自在な調整ブロックとからなり、使用位置
におけるストッパ部材と調整ブロックとの間のスキマが
鋳型の水平振動に必要かつ十分な距離のみ確保したもの
である長辺フレームの異常開放防止装置を備えたことを
特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明では、引付けシリンダを油圧力で伸長さ
せているときは引付け力が解除されているので、一対の
長辺フレームの水平振動を阻害しない。したがって、水
平振動シリンダに余分な負荷がかからず制御性も良好に
維持できる。そして、電力ダウン時には引付けシリンダ
の油圧が抜けスプリングによって一対の長辺フレームを
互いに引き付ける。この引付け力は鋳型内溶鋼静圧に打
ち勝つ力を有しているので、長辺フレームと短辺フレー
ムの間に隙間が生じずブレークアウトは生じない。そし
て、前記異常開放防止装置を設けた場合は、ストッパ部
材を使用位置に挿入したときは長辺フレームと鋳型フレ
ームの間には水平振動に必要かつ十分な距離のみ確保し
たスキマがあいているので、鋳型の水平振動には支障な
く、しかも水平振動用のサーボ機構に不安定動作や損傷
があっても、一対の長辺フレームが大きく開くことはな
いので、ブレークアウトを防止できる。そして、保守点
検時にはストッパ部材を退避位置へ脱すると調整ブロッ
クとストッパ装置のベースフレームとの間に大きな距離
があくので、長辺フレームを大きく開け、作業を容易に
することができる。

【００１０】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。本発明が適用される水平振動鋳型は図５〜６に示
す従来の水平振動鋳型と基本構造は同じであり、押付シ
リンダ50を設けていない点を除き、一対の長辺フレーム
１，２、長辺銅板1c，2c、一対の短辺フレーム３，４、
短辺銅板3c，4c、鋳型フレーム５および水平振動駆動シ
リンダ６を備えていることは同様である。図１〜２は本
発明の一実施例に係わる水平振動鋳型の要部側面図であ
り、図１は長辺フレーム１，２を互いに引き付けている
状態、図２は引き付け力を解除している状態を示す。

【００１１】図１において、10Ａは上方の引付けシリン
ダ、10Ｂは下方の引付けシリンダであり、いずれも実質
的に同一構成の単動スプリングバック式油圧シリンダで
ある。11はシリンダチューブで、その画室12内にはピス
トン13が液密に挿入され、ピストン13にはピストンロッ
ド14が連結されている。画室12内には円筒状のストッパ
15が挿入され、ピストン13はストッパ15と画室12の一端
面との間で動くようになっている。また円筒状ストッパ
15の内周であって、ピストンロッド14の周囲には皿バネ
16が多数枚挿入されている。この皿バネ16は特許請求の
範囲にいうスプリングに相当するものであり、占有スペ
ースが小さく強い付勢力が得られるので好ましいもので
ある。しかし必要な付勢力が得られるなら皿バネに限る
ことなく、コイルスプリング等の他の型式のスプリング
を用いてもよい。前記シリンダチューブ11のピストン側
画室には油圧配管によって油圧源に接続され、圧油の給
排を制御するようになっている。

【００１２】前記ピストンロッド14はタイロッドを兼ね
るものであり、その先端にはスペーサ17が調整ナット18
で締結されている。ピストンロッド14の先端はクランプ
ケース20の孔21を通って画室22内に挿入されており、画
室22はスペーサ17および調整ナット18がピストンロッド
14の軸方向に動く余地が設けらられている。前記スペー
サ17は前記孔21よりも外径が大きく、抜け出ることはな
い。

【００１３】前記引付けシリンダ10Ｂのシリンダチュー
ブ11は長辺フレーム２に固定された固定ブロック23にボ
ルト等で固定され、クランプケース20も長辺フレーム１
にボルト等で固定されている。上方の引付けシリンダ10
Ａのシリンダチューブ11はフランジ19を備えており、固
定ブロック23内に軸方向移動不能に固定されている。ク
ランプケース20はボルト等で長辺フレーム１に固定され
ている。

【００１４】前記長辺フレーム１，２を取り囲むように
固定フレームである鋳型フレーム５が設けられており、
この鋳型フレーム５に４個の水平振動駆動シリンダ６が
取付けられている。そして、各水平振動駆動シリンダ６
のピストンロッドは前記引付けシリンダ10Ｂの固定ブロ
ック23およびクランプケース20に、また前記引付けシリ
ンダ10Ａの固定ブロック23およびクランプケース20に、
それぞれ結合されている。

【００１５】図１は、皿バネ16によりピストンロッド14
が矢印ａ方向に付勢され、対向する長辺フレーム１，２
は互いに引き付けられている状態を示している。図２
は、シリンダチューブ11内のピストン側画室12ａに圧油
を供給した状態で、皿バネ16が圧縮されピストンロッド
14が矢印ｂ方向に押されている。この結果、クランプケ
ース20の画室22のロッド側壁面23とスペーサ17とは離間
するので、長辺フレーム１，２は自由に水平振動する余
地が生ずる。したがって、この状態では、水平振動駆動
シリンダ６には無駄な負荷が加わらないので、水平振動
の制御性を良好に維持できる。また、電力ダウン時に引
付けシリンダ10Ａ，10Ｂの圧油供給回路に介装している
サーボ弁等が開放しても、それによりシリンダチューブ
11のピストン側画室12ａから圧油が抜けると、皿バネ16
の付勢力により対向する長辺フレーム１，２が互いに引
き付けられるので、短辺銅板3a，4aと長辺銅板1a，2aと
の間に隙間ができず、ブレークアウト等の事故は未然に
防止される。このように機械的な付勢力で長辺フレーム
を互いに引き付けるようにしているので、フェイルセー
フの面で優れているものである。なお上記実施例では単
動スプリング付勢型油圧シリンダの一例として単動スプ
リングバック式油圧シリンダを用いたが、これに代えて
単動スプリングプッシュ式油圧シリンダを用いてもよ
い。この場合、スプリングの付勢力をリンク等を用いて
一対の長辺フレームを引き付ける力に変換するとよい。

【００１６】つぎに、鋳型の異常開放防止装置について
説明する。異常開放防止装置30は、図１に示すように水
平振動駆動シリンダ６のピストンロッドの周囲、すなわ
ち駆動シリンダ６と引付けシリンダ10Ａの固定ブロック
23との間、および同クランプケース20との間、また駆動
シリンダ６と引付けシリンダ10Ｂの固定ブロック23との
間、および同クランプケース20との間に取付けられる。

【００１７】図３は異常開放防止装置30の側面図、図４
は図３のIV線矢視図である。図３〜４において、31はベ
ースプレートであって、水平振動駆動シリンダ６のフラ
ンジ6bを挟んで、鋳型フレーム５の適所に固定されてい
る。前記ベースプレート31の前面における上端両側部に
はピン32で一対のストッパレバー33が回動自在に取り付
けられている。このストッパレバー33は特許請求の範囲
にいうストッパ部材であり、下方に延びるストッパ部34
と上方の連結部35からなり、ストッパ部34は水平振動駆
動シリンダ６のピストンロッド6aを両方から挟むように
位置し、開位置ストッパ36と閉位置ストッパ37との間で
開閉するようになっている。なお、6cはピストンロッド
6aに被せたジャバラである。そして、ストッパレバー33
の両方の連結部35間には単動スプリングプッシュ式油圧
シリンダ40が介装されている。この油圧シリンダ40はシ
リンダチューブ41とピストン42とピストンロッド43を有
し、ピストン側画室には、特許請求の範囲にいうスプリ
ングに該当する皿バネ44が多数枚挿入されている。した
がって、油圧シリンダ40のロッド側画室から圧油を抜く
と、皿バネ44の付勢力により油圧シリンダ40は伸長し、
ストッパレバー33は想像線で示すように閉位置となり、
ロッド側画室に圧油を供給すると皿バネ44を圧縮して油
圧シリンダ40は収縮し、ストッパレバー33は実線で示す
ように開位置となる。なお、上記のスプリングプッシュ
式油圧シリンダの代りに、スプリングバック式油圧シリ
ンダを用いて、一対のストッパレバー33を閉位置に付勢
するようにしてもよい。その場合、スプリングバック式
油圧シリンダをピン32よりストッパレバー33の先端側に
取付ければよい。

【００１８】一方、固定ブロック23（およびクランプケ
ース20）の水平振動駆動シリンダ６の対向壁面には、調
整ブロック38，39がボルト等で固定されている。なお、
調整ブロック39は、より細かく厚さを調整できるシムで
あってもよい。そして、調整ブロック39は、閉位置のス
トッパレバー33の側方位置に隙間ｃだけあけて取付けら
れている。本実施例ではメンテナンス時の開放量を10mm
とするため、通常、長辺フレーム１，２の水平振動幅は
0.5mmであるので、ストッパレバー33の厚さｔを９mmと
し、調整ブロック39とストッパレバー33間のスキマｃを
１mmとしている。

【００１９】本実施例の水平振動鋳型において、操業中
は油圧シリンダ40のロッド側画室から圧油を抜き皿バネ
44の付勢力によってストッパレバー33を閉位置にしてお
く。この状態で、調整ブロック39との間のスキマｃは１
mmであるから、長辺フレーム１，２の水平振動に支障が
ないとともに、電力ダウン等で水平振動駆動シリンダ６
のサーボ弁に異常が生じたとしても、長辺フレーム１，
２は最大１mmまでしか開かないので、ブレークアウトが
生じるのを効果的に防ぐことができる。しかも、油圧シ
リンダ40は皿バネ44による機械的手段で閉位置に付勢す
るので、フェイルセーフの面で優れているものである。
そして、保守点検時には油圧シリンダ40のロッド側画室
に圧油を供給して、収縮させるとストッパレバー33が開
き、調整ブロック39がベースプレート31に当るまで、す
なわち10mmの距離で長辺フレーム１，２を開くことがで
きる。

【００２０】このように本実施例の異常開放防止装置30
を用いれば、操業中に長辺フレーム１，２が開くことを
機械的に防止できるのでブレークアウト防止の効果が大
であり、また保守点検時には長辺フレーム１，２が大き
く開くので作業が容易となるものである。なお、上記実
施例ではストッパレバー33を開閉して使用位置と退避位
置との間で挿脱するようにしたが、かかるタイプに限る
ことなく、どのような軌跡を描いて使用位置と退避位置
との間で挿脱されるものであってもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、水平振動駆動シリンダ
に必要以上の負荷がかからず制御性もよく、また不測の
事故があった場合もブレークアウトが生じず安全性の高
い水平振動鋳型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる水平振動鋳型の要部
側面図である。

【図２】図１の水平振動鋳型において引付けシリンダ10
Ａ，10Ｂの引付力を解除した状態の要部側面図である。

【図３】異常開放防止装置30の側面図である。

【図４】図３のIV線矢視図である。

【図５】従来の水平振動鋳型の平面図である。

【図６】図５の水平振動鋳型のVI線断面図である。

【符号の説明】

１長辺フレーム２長辺フレーム３
短辺フレーム４短辺フレーム５鋳型フレーム６
水平振動駆動シリンダ 10Ａ引付けシリンダ 10Ｂ引付けシリンダ 16
皿バネ 20 クランプケース 23 固定ブロック 30
異常開放防止装置 33 ストッパレバー 40 油圧シリンダ 38
調整ブロック 39 調整ブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者別所永康千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者糸山誓司千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者菅亨愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者阿部和男愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内 (56)参考文献特開平５−245589（ＪＰ，Ａ) 特開平３−99756（ＪＰ，Ａ) 特開平３−57538（ＪＰ，Ａ) 特開平２−127945（ＪＰ，Ａ) 実開平４−83445（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/04 315

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対向して配置された一対の長辺フレーム
と、該一対の長辺フレームの間に配置された対向する一
対の短辺フレームとでモールドチャンバーを構成し、前
記一対の長辺フレームを水平振動させる油圧サーボ機構
とを備えた水平振動鋳型であって、前記一対の長辺フレ
ーム間に引付けシリンダを取付け、該引付けシリンダは
単動スプリング付勢型油圧シリンダであって、スプリン
グにより一対の長辺フレームを互いに引付ける方向に付
勢し、油圧力により伸長させると引付け力を解除しうる
ものであって、前記スプリングの付勢力は鋳型内溶鋼静
圧に打ち勝つ力を有していることを特徴とする連続鋳造
設備における水平振動鋳型。
【請求項２】前記一対の長辺フレームの外側に設置され
る固定部材である鋳型フレームに取付けられたベースフ
レームと該ベースフレームの前面において使用位置と退
避位置との間で挿脱されるストッパ部材と、該ストッパ
部材の挿脱手段であってスプリング付勢力によりストッ
パ部材を使用位置に挿入する単動スプリング付勢型シリ
ンダからなるストッパ装置と、前記長辺フレームにおけ
る前記ストッパ装置のベースフレームに対向する位置に
取付けられた厚さ調整自在な調整ブロックとからなり、
使用位置におけるストッパ部材と調整ブロックとの間の
スキマが鋳型の水平振動に必要かつ十分な距離のみ確保
したものである長辺フレームの異常開放防止装置を備え
た請求項１記載の水平振動鋳型。