JP4709569B2 - 連続鋳造用鋳型の熱電対取付構造 - Google Patents

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本発明は、連続鋳造用鋳型への熱電対を取り付けるための取付構造に関するものである。
連続鋳造鋳型では溶融金属と接する部分に冷却水が通る冷却溝を形成した銅板が配置されている。
図３（ａ）は従来の連続鋳造用鋳型の概略断面図、（ｂ）はボルトによる銅板の固定状態を示す概略断面である。
図３において、対向して配置された一対の長辺フレーム１の間に対向する短辺フレーム（図示せず）が挟持されて連続鋳造用鋳型が形成されている。長辺フレーム１は冷却箱２に前部バックプレート４を配置し、このバックプレート４に多数のボルト５により銅板６を固定している。長辺フレーム１の下部には給水ヘッダ７ａと排水ヘッダ７ｂを配置し、バックプレート４と銅板６に形成された冷却溝８に、給水ヘッダ７ａから冷却水を送って、排水ヘッダ７ｂに排水される。
銅板の温度を測定し、銅板の温度の変化を検知するために、銅板に熱電対が取り付けられている。
連続鋳造用鋳型の銅板に熱電対を装着する構造は、例えば、特許文献１に開示されている。この例では、バックプレートと銅板に設けた保持孔に２本線の接合タイプの熱電対が挿入され、プラグとシール環によってチャンバーをシールする構造になっている。
実開平６−２３６５１号公報
銅板は、溶融金属と接しており銅板の変形により長辺銅板と短辺銅板の間に隙間が生じて溶融金属が漏れたりするのを防止するためにバックプレートに強固に固定して変形しないようにする必要があるので、多数のボルトを短いピッチで密に配置してバックプレートに取り付けられており、さらに、銅板には冷却水を流すための冷却溝が短いピッチで形成されている。したがって、ボルトや冷却溝によって銅板に熱電対を挿入するチャンバーを設けると、バックプレートの剛性が低下し、シール不良の原因となる。また、短いピッチでボルトや冷却溝が配置されるために、チャンバーの設置スペースがとれなくて、所望の箇所あるいはそれに近い箇所に熱電対を配置できないという問題がある。
そこで、本発明は、連続鋳造鋳型のバックプレートの剛性を低下させることなく所望の箇所あるいはそれに近い箇所に熱電対を配置できる連続鋳造用鋳型の熱電対取付構造を提供するものである。
本発明は、多数のボルトをバックプレートのボルト貫通孔に貫通させて各ボルト先端を銅板に螺合させて銅板をバックプレートに固着した連続鋳造用鋳型の熱電対取付構造において、前記ボルトのうち、熱電対により銅板の温度を測定する箇所に配置されたボルトの中央で軸方向に貫通させて形成した貫通孔に熱電対を挿入させるとともに、熱電対の先端を銅板に前記バックプレートの貫通孔と同軸に形成された熱電対収納穴に収め、バックプレートにはボルトのナット、皿ばね、ナット用座金が順次収まる凹みが形成され、凹みとナット用座金の接触面およびボルトとナット用座金の接触面はＯリングでシールされ、ボルトの先端と銅板の熱電対収納穴の接合面がＯリングでシールされ、ボルトの熱電対貫通孔の熱電対取り出し部がシール材でシールされて熱電対が保持されていることを特徴とする。
本発明の熱電対取付構造により、バックプレートと銅板を固着するボルトのうち、測定箇所あるいはそれに近い箇所のボルトの熱電対貫通孔に熱電対を挿入することにより、熱電対のためのチャンバーを新たに設けることなく、熱電対を所望の位置に配置することができる。
また、ボルトの熱電対貫通孔に熱電対を挿入する構造であるため、熱電対のためのチャンバを新たに設ける必要がなく、したがってバックプレートの剛性を低下させることもない。
図１は本発明による熱電対を設けた連続鋳造用鋳型の概略断面図である。
図１において、連続鋳造用鋳型は、対向して配置された一対の長辺フレーム１の間に対向する短辺フレーム（図示せず）が挟持されて連続鋳造用鋳型が形成されている。長辺フレーム１は冷却箱２を備え、長辺フレーム１の前部にはバックプレート４を配置し、このバックプレート４に多数のボルト５により銅板６を固定している。
長辺フレーム１の下部には給水ヘッダ７ａと排水ヘッダ７ｂを配置し、バックプレート４と銅板６に形成された冷却溝８に、給水ヘッダ７ａから冷却水を送って、排水ヘッダ７ｂに排水される。
図２は本発明によるボルトへの熱電対の挿入状態を示す概略断面である。
図２において、バックプレート４にはボルト５のナット５ａが収まる凹み４ａが形成され、さらに凹み４ａに連続してボルト５が貫通するボルト軸貫通孔４ｂが形成されている。銅板６には、ボルト軸貫通孔４ｂの軸線に一致させてボルト５の先端を内壁のネジに螺合させるとともに、熱電対９の先端が収まる熱電対収納穴６ａが形成されている。
バックプレート４の凹み４ａには、ボルト用のナット５ａがナット用座金１０、皿ばね１１を介して収納され、ナット用座金１０と凹み４ａの接触面はＯリング１０ａ（例えば、シリコーン）でシールされる。
本発明においては、銅板６をバックプレート４へ固着するボルトのうち、熱電対９を配置するボルト５の中央には、その軸方向に熱電対９を貫通させる熱電対貫通孔５ｃが設けられる。ボルト５の先端の外周に形成されたネジが銅板６に形成された熱電対収納穴６ａの周壁に設けられたネジと螺合し、ボルト５の先端と銅板６の熱電対収納穴６ａの接合面にはＯリング（シリコーン等）５ｄでシールする。
熱電対９は、銅コンスタンタン線の先端に銅線やエナメル線を接続し、これを熱電対の周りに巻き線９ａとして巻き付けた構造となっている。熱電対９は巻き線９ａとともに、スリーブ状の絶縁材９ｂで覆う。
ナット５ａの熱電対貫通孔５ｃの熱電対取り出し部にはシール材（例えば、スリーボンド＃１２１２）１２で塞いで、熱電対９のシールを確実に行う。
本発明では、例えば鋳片引き抜き方向に直線上に熱電対を配置して銅板６の温度差により鋳型内の溶融金属のレベルを検知しようとする場合、バックプレート４と銅板６を固着するボルト５のうち、測定箇所あるいはそれに近い箇所は熱電対貫通孔５ｃを有するボルト５でバックプレート４と銅板６を固着し、ボルト５の熱電対貫通孔５ｃに熱電対９を挿入し、熱電対取り出し部をシール材１２で塞いで、熱電対９を保持する。これにより、熱電対を所望の位置に配置することができ、また、熱電対９のためのチャンバを新たに設ける必要がないので、バックプレートの剛性を低下させることもない。
本発明による熱電対を設けた連続鋳造用鋳型の概略断面図である。 本発明によるボルトへの熱電対の挿入状態を示す概略断面である。 （ａ）は従来の連続鋳造用鋳型の概略断面図、（ｂ）はボルトによる銅板の固定状態を示す概略断面である。
符号の説明
１：長辺フレーム
２：冷却箱
４：バックプレート
４ａ：凹み
４ｂ：ボルト軸貫通孔
５：ボルト
５ａ：ナット
５ｂ：ボルト軸
５ｃ：熱電対貫通孔
５ｄ：Ｏリング
６：銅板
６ａ：熱電対収納穴
７ａ：給水ヘッダ
７ｂ：排水ヘッダ
８：冷却溝
９：熱電対
９ａ：巻き線
９ｂ：シール材
１０：ナット用座金
１０ａ：Ｏリング
１１：皿ばね
１２：シール材

Claims (1)

  1. 多数のボルトをバックプレートのボルト貫通孔に貫通させて各ボルト先端を銅板に螺合させて銅板をバックプレートに固着した連続鋳造用鋳型の熱電対取付構造において、
    前記ボルトのうち、熱電対により銅板の温度を測定する箇所に配置されたボルトの中央で軸方向に貫通させて形成した貫通孔に熱電対を挿入させるとともに、熱電対の先端を銅板に前記バックプレートの貫通孔と同軸に形成された熱電対収納穴に収め、
    バックプレートにはボルトのナット、皿ばね、ナット用座金が順次収まる凹みが形成され、凹みとナット用座金の接触面およびボルトとナット用座金の接触面はＯリングでシールされ、
    ボルトの先端と銅板の熱電対収納穴の接合面がＯリングでシールされ、
    ボルトの熱電対貫通孔の熱電対取り出し部がシール材でシールされて熱電対が保持されていることを特徴とする連続鋳造用鋳型の熱電対取付構造。
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