JP2955315B2

JP2955315B2 - 連続鋳造プラントにおける金型出口部の溶湯を攪拌するための攪拌装置

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Publication number: JP2955315B2
Application number: JP2000138A
Authority: JP
Inventors: シュミットマルクス
Original assignee: Concast AG
Current assignee: SMS Concast AG
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: CH678026A5; EP0379042B1; EP0379042A3; ES2036844T3; EP0379042A2; ATE82170T1; DE59000436D1; US5025853A; JPH02229652A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、特許請求の範囲第１項記載の上位概念によ
る連続鋳造プラントにおける溶湯を攪拌するための攪拌
装置に関する。

連続鋳造法において、溶湯を金型それ自体の内部又は
二次冷却帯沿いに電磁力によって攪拌することが公知で
ある。

ビレット又はブルーム形の場合は、攪拌装置を多様な
方法で金型に内蔵する。この場合、磁界は原則として銅
製の金型壁を貫通しなければならない。さらに、磁界は
冷却水空隙部、冷却水空隙部及び攪拌装置ケーシングの
境界壁も貫通しなければならないが、これには多大な電
力を必要とし、運転コストが増大する。

DE−PS2911187により、合成体として形成され、上下
金型部分からなる連続鋳造金型が公知である。上部金型
部分は銅壁、下部金型部分は非磁性材料からなるキャビ
ティー壁を具備し、攪拌コイルを取り付けている。この
キャビティーにおいて２種類の金属が合成された金型の
場合、膨張係数が異なるために接合部に問題が生じるこ
とがある。接合部に亀裂やねじれが発生し、始動困難、
ストランド欠陥及び破壊を生じる危険がある。

さらに、特許請求の範囲第１項記載の上位概念を形成
するDE−PS2731238により、金型キャビティーに接続し
た攪拌装置を具備した金型が公知である。必要に応じ、
金型底にねじ止めした攪拌装置の長さを変えることがで
きる。金型内部及び金型下方に取り付けた多数の攪拌装
置は、多大の電力を必要とする。金型交換時には、必ず
攪拌装置も金型と一緒に解体しなければならない。攪拌
装置を既存の設備に取り付ける場合は、新しい金型及び
原則として新しい金型台も必要となる。

発明の課題は、前記の短所を取り除き、鋳型したスト
ランドの溶湯を金型出口部で攪拌する攪拌装置を得るこ
とである。全体として所要エネルギーが比較的少なく、
高い攪拌効果が得られ、攪拌装置交換を伴う又は伴わな
い迅速かつ簡単な金型交換が可能でなければならない。
さらに、金型攪拌装置の投資コストが低下し、攪拌装置
を既存の設備に取り付ける際に必要な追加部品がわずか
でなければならない。

上記課題は、特許請求の範囲第１項記載のすべての特
徴によって解決される。

発明による攪拌装置及び発明による金型台における配
置により、攪拌効果の高い攪拌装置を少ない電力で運転
できる。金型出口のすぐ後に取り付け、金型台と一緒に
振動する攪拌装置により、溶湯に十分な攪拌力又は回転
運動が与えられるため、金型内部に攪拌装置を設ける必
要はない。金型交換は攪拌装置を取り外すことなく、よ
り迅速かつ簡単に行え、攪拌装置を既存の設備に取り付
ける場合は、従来の攪拌装置のない金型を引き続き使用
できる。攪拌装置の取付けも、わずかな追加部品を必要
とするのみである。

攪拌装置を金型台に取り付ける方法に幾つか考えられ
る。特に有利な方法は、金型台に攪拌装置のための支持
装置、心出し装置及び固定装置を具設することである。
金型台に対する攪拌装置のための支持装置、心出し装置
及び固定装置と別に、金型にもそれらの装置を独自に設
けることができる。

攪拌装置を既存の設備に取り付ける場合に有利なの
は、既存の攪拌装置のない金型をスペーサーを介して金
型台に心出し及び固定できる点である。この場合、スペ
ーサーの外寸は原則として攪拌装置の接続フランジの外
寸より大きい。

攪拌装置と注湯ストランドとの間に空隙部を設け、ス
プレーノズルの噴霧をこの空隙部に噴射する仕様におい
て、攪拌装置は摩耗、冷却及び効率に関して幾何学的に
最適に形成される。有利な実施例において、空隙部をス
トランド進行方向に拡大することができる。実施例にお
いて、攪拌装置のコイルとストランドとの間のケーシン
グ壁をステンレス製とすることにより、比較的少ない消
費電力で高い攪拌効果が得られる。

攪拌装置を熱放射、破壊時に流出する溶金等に対して
保護するために、実施例において攪拌装置とストランド
表面との間に交換自在のステンレス製シールド板を配置
することを提案する。このシールド板は金型管と重ねる
か、金型管の端面に突き合わせ、下方に交換自在に配置
することができる。さらに、攪拌装置とシールド板との
間に水冷装置を設けることができる。

コイル付き攪拌装置を定格周波数、特に50又は60Hz用
に設計することにより、投資コストは大幅に低減でき
る。この場合、攪拌装置がストランド引抜き方向に直角
に回転磁界を発生し、ストランドの溶湯中心部にストラ
ンド軸に対し概ね同心円状に進行する回転運動を与える
ように攪拌装置コイルを配置することができる。

攪拌装置は金型から分離して金型台に取り付けるが、
注湯の間は金型管出口に直接配置されている。実施例に
おいて、攪拌装置と金型の間の隙間は、多くの場合ほと
んど又は全く測定できない。隙間はなるべくコンマ数mm
〜5mmとし、例外的に最高20mmとすることができる。隙
間がこれより大きいと、金型内部の攪拌効果は低下し、
ストランド破壊時に金型と攪拌装置の間に溶金が浸入し
やすくなる。

実施例において、攪拌装置に金型冷却とは独立の冷却
システムを設けることを提案する。攪拌装置冷却システ
ムは、噴射水式冷却装置と有利に結合できる。追加の噴
射水式冷却装置を攪拌装置とシールド板の間に装置でき
る。

以下に、発明を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図に、特にビレット、ブルーム又はスラブ用の垂
直式連続鋳造プラント又は屈曲式連続鋳造プラントの上
部を示す。溶金噴射口３から金型２に溶金を送入し、金
型下端で一部凝固したストランド４を引き抜く。金型２
はスペーサー５を介して、金型台８の案内部６に支持さ
れている。

振動金型のキャビティー11にすぐ続く攪拌装置を10で
示す。攪拌装置10は、金型２から独立に心出し装置12に
よって金型台８の案内部６の適切な位置に保持されてい
る。攪拌装置10は、支持装置13及び固定装置14を用いて
金型台８に支持されるか、直接固定される。

金型２は心出し装置15及び固定装置16を具備する。当
該実施例では、金型２はスペーサー５を介して振動台８
に固着している。しかし、金型２は適当は寸法の金型フ
ランジを用いて直接振動台に心出し及び固着することも
可能であろう。スペーサー５の外寸19は、攪拌装置10の
支持面７の外側境界の外寸20より大きい。

攪拌装置10と注湯ストランド４の間に、ストランド進
行方向に著しく拡大する空隙部22を設ける。この下方に
拡大する空隙部に、下からスプレーノズル25の噴霧25を
噴射する。攪拌装置のコイル10とストランド４の間のラ
イニング27はステンレス製とする。

攪拌装置10は、三相交流定格周波数、特に50又は60Hz
等用に設計した攪拌装置コイルを具備する。攪拌装置コ
イルは原則としてストランド引抜き方向28に対し直角に
回転磁界を発生し、ストランド４の溶湯中心部29を回転
させる。

第２図及び第３図では、第１図と同じ参照数字を使用
する。攪拌装置10のケーシングと注湯したストランド４
の間には、交換自在のシールド板30,30′を設ける。シ
ールド板30は、上端が金型２の銅管部分32と重なる。シ
ールド板30,30′と攪拌装置10のケーシングとの間に
は、噴射水式冷却装置31,31′を設ける。

第３図において、シールド板30′は、金型２の銅管部
分32′の端面と突き合わせる。シールド板30,30′は、
取り付けた状態でも下から交換自在に固定している。

攪拌装置10及び金型２は互いに独立に金型台に取り付
けるが、金型２の下方境界面と攪拌装置10の上方境界面
35との間にコンマ数mm〜5mmのできるだけ小さい隙間を
設ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連続鋳造金型の及び振動金型台上の攪拌装置
の側面図（一部断面図）である。第２図は、別の実施例による金型部分及び攪拌装置部分
の拡大した垂直断面図である。第３図は、更に別の実施例による金型部分及び攪拌装置
部分の拡大した垂直断面図である。２……金型、４……ストランド、５……スペーサー、７……支持装置、８……金型台、10……攪拌装置、 11……金型キャビティー、12,15……心出し装置、 14,16……固定装置、19……スペーサー外寸、 20……フランジ外寸、22……空隙部、 27……ライニング、28……ストランド進行方向、 29……溶湯中心部、30,30′……シールド板、 31,31′……冷却システム、32,32′……金型管、 34……金型境界面、35……攪拌装置境界面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/10 350 B22D 11/04 311 B22D 11/04 315 B22D 11/04 317 B22D 27/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】振動する金型台（８）によって振動するこ
とができる金型（２）の金型キャビティー（11）に隣合
って攪拌装置（10）を具備し、連続鋳造プラントにおけ
る冷却された金型の出口部の浴湯溜まりを攪拌するため
の攪拌設備において、攪拌装置（10）と金型（２）とが金型台（８）に独立し
て装備され、攪拌装置（10）が金型キャビティーの出口
部に隣合って配置され、且つ金型（２）が攪拌装置（1
0）とともに振動することができかつ攪拌装置（10）を
取り外すことなく交換可能である、ことを特徴とする攪拌設備。
【請求項２】攪拌装置（10）が、金型台（８）に対する
心出し装置（12）を具備することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の攪拌設備。
【請求項３】攪拌装置（10）が、金型台（８）に対する
支持装置（７）及び／又は固定装置（14）を具備するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
攪拌設備。
【請求項４】金型（２）が、金型台（８）に対する心出
し装置（15）及び固定装置（16）を具備することを特徴
とする特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一つ
に記載の攪拌設備。
【請求項５】金型（２）が、スペーサー（５）を介して
金型台（８）に心出し及び固定できることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか一つに記載
の攪拌設備。
【請求項６】スペーサー（５）の外寸（19）が攪拌装置
（10）の接続フランジの外寸（20）より大きいことを特
徴とする特許請求の範囲第５項記載の攪拌設備。
【請求項７】攪拌装置（10）とストランド（４）の間に
空隙部（22）を設け、スプレーノズル（25）から出る噴
霧（24）を空隙部（22）に噴射することを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第６項のいずれか一つに記載の
攪拌設備。
【請求項８】空隙部（22）がストランド進行方向（28）
に拡大していることを特徴とする特許請求の範囲第７項
記載の攪拌設備。
【請求項９】攪拌装置（10）のコイルとストランド
（４）との間にステンレス製ライング（27）を付けてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項の
いずれか一つに記載の攪拌設備。
【請求項１０】攪拌コイルを具備した攪拌装置（10）が
定格周波数、特に50〜60Hz用に設計されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第９項のいずれか一
つに記載の攪拌設備。
【請求項１１】攪拌装置（10）がストランド引抜方向
（28）と直角に回転磁界（28）を発生し、ストランド
（４）の溶湯中心部（29）にストランド軸に対して概ね
同心円状に進行する回転運動を与えることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第10項のいずれか一つに記載
の攪拌設備。
【請求項１２】攪拌装置（10）が金型冷却から独立した
冷却システム（31,31′）を具備することを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第11項のいずれか一つに記載
の攪拌設備。
【請求項１３】攪拌装置冷却システムが噴射水式冷却装
置（31）と結合していることを特徴とする特許請求の範
囲第12項記載の攪拌設備。
【請求項１４】金型（２）の下方境界面（34）と攪拌装
置（10）の上方境界面（35）の間に、０〜5mmの間隔を
設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第13
項のいずれか一つに記載の攪拌設備。
【請求項１５】金型管（32）と重なり、下方に交換自在
なシールド板（30）を取り付けていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第14項のいずれか一つに記載
の攪拌設備。
【請求項１６】シールド板（30′）を金型管（32′）の
端面に突き合わせ、下方に交換自在に固着していること
を特徴とする特許請求の範囲第15項記載の攪拌設備。
【請求項１７】攪拌装置（10）とシールド板（30,3
0′）との間に水冷装置（31,31′）を設けること特徴と
する特許請求の範囲第15項又は第16項記載の攪拌設備。