JP3034957B2 - 鋼から連鋳材を製造するためのプレート鋳型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広幅側面壁と広幅側面壁との間に挟まれて
いる水冷される狭幅側面壁と、狭幅側面壁又は広幅側面
壁により形成されている内部空間を異なる連鋳材寸法及
びテーパ度を任意に調整する調整装置と、振動装置を具
備する、例えば薄肉スラブ等の、鋼から連鋳材を製造す
るためのプレート鋳型に関する。

ドイツ特許出願公開第DE2415224C3号公報から公知の
スラブのためのプレート鋳型の鋳型壁はある特定の冷却
領域を包囲する冷却室を有する。広幅側面壁の水供給管
及び排出管には、排出される熱量又は冷却能力を検出す
る測定素子が接続されている。更に、測定素子において
冷却室の冷却能力の平均値が形成され、平均値は平均値
形成器に供給され、平均値形成器により狭幅側面壁のテ
ーパ度が制御されたことが可能である。

ドイツ特許出願公開第DE4117073C2号公報から、鋳型
とりわけ矩形又は湾曲形薄肉スラブ鋳型におけるカロリ
ー測定を用いて、それぞれの個々の銅プレートにおける
積分的な個別の熱流量を求めることが公知である。鋼に
面する銅プレート側面いわゆるホットフェイスから、特
に狭幅側面壁の水冷される側への熱流と、２つの広幅側
面壁の熱流とのオンライン比較により狭幅側面壁のテー
パ度の調整が、個々に選択された鋳込みパラメータが独
立して可能となる。

前述のプレート鋳型において、鋳型幅にわたる部分熱
流に関する詳細な情報が得られないことは明白である。
更に、使用される温度センサ（又は熱センサ）は、1.5m
/minを越える流込み速度における確実な鋳込みには適し
ない。

本発明の目的は、浸漬管の領域内での広幅側面壁中央
を含む簡単かつ確実な温度案内を可能にする1.5〜8m/mi
nの流込み速度のための冒頭に記載の形式のプレート鋳
型を提供することにある。

前記目的は本発明により請求項１の特徴部分に記載の
特徴により達成される。これに後続する請求項は本発明
の有利な実施の形態に関する。

本発明では広幅側面壁が流込み方向で少なくとも３つ
の互いから独立している冷却セグメントに分割される。
これらの冷却セグメントは、それぞれ外側の冷却セグメ
ントが同一の構成を有し、それぞれ外側の冷却セグメン
トと冷却セグメントとの間に中央セグメントを有し、中
央セグメントは複数のゾーンに分割されるようになって
いる。

この配置により、鋳型幅にわたる部分熱流に関する詳
細な情報が得られる。これによりスラブ幅にわたる熱流
差が考慮され、これにより、基礎の測定が積分的に鋳型
幅及び鋳型高さにわたり部分的に検出されることが可能
である。とりわけ1.5〜8m/minの速度において、スラブ
及び特に薄肉スラブの確実な鋳込みのために、とりわけ
スラブ中央における広幅側面壁の比熱移行の情報が重要
である。これにより浸漬管の領域内で広幅側面壁の残り
の部分と狭幅速壁とに比して鋳型広幅側面壁全体にわた
り、ひいてはスラブ幅全体にわたり均一な冷却能力が達
成され、次の影響により発生する障害が回避される： − 浸漬管による流れの影に起因する影響。

− 融剤粉末を溶融して鋳造スラグを形成するためにス
ラブ幅にわたる活性厚さが低減することによる相対的な
スラグ不足及びひいては潤滑膜厚不足。

− スラグ中央における連鋳材シェルの高い膜作用。

− 鋳込み方向での連鋳材の中央軸線に対する流れの対
称性。

− スラグ幅にわたる鋳込み液面の乱れ。

鋳型の幅にわたる及び狭幅側面壁の領域内の又はスラ
グにわたる詳細な個別の熱流密度を求めるために、ひい
ては確実な鋳込みを実現するために次の事象を制御する
アクチュエータが使用される： − テーパ度。

− 鋳込みの間の浸漬管位置及びひいては浸漬深さ。

− 例えば酸化物堆積により浸漬管の中に発生すること
もある流れ変化の判断。

更に、浸漬管と鋳型形状を個々にも一緒にも最適化す
ることが可能である。

個々の３つのゾーンの中の水流入温度に比して水流出
温度を測定することにより、冷却水調整を最適化するこ
とが可能である。それぞれのゾーンの中で流入及び流出
水温度と水量が測定され、水量は互いから独立して調整
することも可能である。

本発明により少なくとも３つのゾーンを形成し、互い
に対するこれらのゾーンの中の熱流を比較することによ
り、とりわけ浸漬管領域内の非対称性を検出することが
可能である。鋳型の中の鋼の乱れに起因する不均一な熱
移動も検出可能である。

鋳型中央にずれが発生した場合に、このずれは、連鋳
材表面における縦方向亀裂ひいては決壊（外部に付着し
た漏出コア溶融金属）を伴う。これらの縦方向亀裂は、
とりわけ、浸漬管の領域内の中央軸線の隣の中央スラブ
領域内、すなわち比較的薄肉のスラグ潤滑膜の領域内で
発生する。この薄肉のスラグ潤滑膜により熱流が増加
し、ひいては、増加した厚さ、低下した温度及び増加し
た収縮に起因し不均一で部分的な連鋳材シェル形成が発
生する。この不均一で部分的な連鋳材シェル形成によ
り、縦方向亀裂が発生し、極端な場合には、鋳型広幅側
面壁の中央領域内での連鋳材の付着と、決壊とが発生す
る。連鋳材シェルにおけるこれらの障害と平行して、対
応する熱的で部分的な銅プレート負荷が発生し、この負
荷により寿命が短縮される。連鋳材の狭幅側面壁のうち
の１つへ向かっての移動により決壊が発生することがあ
り、本発明ではこのような決壊が検出され、テーパ度の
調整により対処される。

端縁ゾーンに比しての中央ゾーンの中でのkcal/min.m
2又はMW/m2の単位で測定された熱流のずれは次の事象に
関して操作素子のための直接的な尺度を与える： − 狭幅側面壁のテーパ度。

− それぞれの冷却ゾーン毎の冷却水量。

− 鋳型振動の行程高さ、周波数及び／又は振動波形。

− 鋳込みの間の浸漬管の浸漬深さ。

これにより得られた情報により次の事象が最適化され
る： − 鋳型形状。

− 鋳造スラグ。

− 鋳型形状に関連しての内部及び外部の浸漬管形状。

従って、本発明は、とりわけ決壊防止のために鋳込み
の間の鋳込みパラメータの変化を許容するだけでなく、
内部及び外部の浸漬管形状との相互作用での鋳型の展開
と、融剤粉末の展開とを可能にして、最適な「鋳型」シ
ステムを実現する。

本発明の１つの実施の形態が添付図面に示されてい
る。図１はプレート鋳型の断面図、図２はプレート鋳型
の縦断面図である。

図面の上部には上面図で鋳型が示されている。図面の
左側には、スラグの連続鋳造のための平面壁鋳型が示さ
れている。広幅側面壁はそれぞれ室を有する第１の側方
セグメント11と中央セグメント13とを有するか、又は冷
却水を案内する垂直に配置されている孔を有する第１の
側方セグメント21及び中央セグメント23を有する。

広幅側面壁と広幅側面壁との間に、位置調整装置33を
介して位置調整可能な狭幅側面壁31が挟まれている。

図面の右側部分には、瘤付鋳型が示されている。瘤付
鋳型は、それぞれ冷却室を有する側方セグメント12と中
央セグメント13とを有するか、又はそれぞれ冷却孔を有
する側方セグメント22と中央セグメント23とを有する。
本例の場合、中央セグメント13は、第１及び第２の部分
セグメント14及び15に更に分割され、中央セグメント23
は第１及び第２の部分セグメント24及び25に更に分割さ
れている。

広幅側面壁の側方セグメント12と22との間には狭幅側
面壁32が挟まれている。狭幅側面壁32は位置調整装置33
を介してアクチュエータ63により位置調整可能である。

広幅側面壁11〜15又は21〜25と狭幅側面壁31及び35
は、供給孔51,53,55,57又は排出孔52,54,56及び58を有
し、これらの孔により冷却媒体が供給及び排出可能であ
る。

鋳型の内部空間の中には、浸漬管41又は42が挿入され
る。内部空間に面している壁16又は26の中には、熱セン
サ61が設けられ、供給孔又は排出孔51〜58の中には、熱
センサ64が設けられている。これらの熱センサは調整器
62に接続されている。調整器62はアクチュエータ63又は
図示されていない振動装置に作用する。

下部には鋳型の側面壁が示され、同一部分は同一参照
番号により示されている。補足的に狭幅側面壁31又は32
の下部の位置調整装置34又は36が示されている。更に鋳
型開口が符号29により示されている。

参照番号リスト 〈プレート鋳型の室を有する広幅側面壁〉 11 平面鋳型の第１の側方セグメント 12 瘤付鋳型の第２の側方セグメント 13 中央セグメント 14 第１の部分セグメント 15 第２の部分セグメント 16 壁 〈プレート鋳型の孔を有する狭幅側面壁〉 21 平面鋳型の第１の広幅側方セグメント 22 瘤付鋳型の第２の広幅側方セグメント 23 中央セグメント 24 第１の中央部分セグメント 25 第２の中央部分セグメント 26 壁 29 鋳型開口 〈狭幅側面壁〉 31 平面鋳型 32 瘤付鋳型 33 平面鋳型の上部の位置調整装置 34 平面鋳型の下部の位置調整装置 35 瘤付鋳型の上部の位置調整装置 36 瘤付鋳型の下部の位置調整装置 〈浸漬管〉 41 円筒形浸漬管 42 末広がり浸漬管 〈冷却媒体システム〉 51 供給孔 52 排出孔 53 供給孔 54 排出孔 55 供給孔 56 供給孔 57 供給孔 58 排出孔 〈温度測定〉 61 第１の温度センサ 62 調整器 63 アクチュエータ 64 水の供給及び排出における第２の温度センサ Ｉ 中央軸線

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−148435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−10231（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251637（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−16835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−79126（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−48127（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−40340（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−19808（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭42−4049（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭39−3251（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/04 311 B22D 11/05 B22D 11/055 B22D 11/16 104

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】広幅側面壁と、鋳型開口を形成すべく前記
   広幅側面壁との間に挟まれて配置され、かつ冷却される
   ようになっている狭幅側面壁とを具備し、前記広幅側面
   壁は、少なくとも３つの互いに隣接し、かつ独立して冷
   却されるセグメント（11〜13,21〜23）に分割され、鋳
   型の中央軸線（１）に対して対称に分割され、液体冷却
   媒体を独立して供給するために鋳型開口（29）の領域内
   に別々の接続管（51,53,55）が設けられ、 更に、前記広幅側面壁と狭幅側面壁とによって形成され
   る内部空間を、鋳物のテーパ度を調整することによっ
   て、異なる連鋳材のサイズに調整する調整装が備えら
   れ、 更に、鋳型を振動させる振動装置が備えられ、 更に、セグメント（11〜13）の連鋳材に面する壁（16）
   の中に設けられ、該広幅側面壁をなす個々の前記セグメ
   ント（11と13,12と13又は12と13）の間の少なくとも温
   度差を検出する第１の温度センサ（61）が備えられ、 更に、前記供給管又は排出管（51,58）の中に配置さ
   れ、その冷却媒体の温度を検出する第２の温度センサ
   （64）が備えられ、 更に、前記第１の温度センサ（61）と前記第２の温度セ
   ンサ（64）と調整器（62）に接続され、アクチュエータ
   （63）を介して狭幅側面壁（31,32）のテーパ度を制御
   し、鋳型の振動パラメータを変化させることにより１つ
   のセグメント（11〜15）又は（14,15）毎の熱流を互い
   に平衡させるための制御手段が備えられたことを特徴と
   する鋼から連鋳材を製造するためのプレート鋳型。
2. 【請求項２】冷却セグメント（11〜13）が冷却室を形成
   していることを特徴とする請求項１に記載の鋼から連鋳
   材を製造するためのプレート鋳型。
3. 【請求項３】広幅側面壁の最も外側のセグメント（11,1
   2）が構造的に同一に形成され、中央のセグメント（1
   3）が、流込み方向に配向された更なる部分セグメント
   （14,15）に分割されていることを特徴とする請求項２
   に記載の鋼から連鋳材を製造するためのプレート鋳型。