JPH01317670A - 金属管の水平連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属管の水平連続鋳造装置に関する。

［従来の技術］ 金属管の連続鋳造方法にあっては、特開昭６０−５４２
５５号公報に記載される如く、溶湯保持炉の鋳込口に鋳
型装置を配設し、この鋳型装置において溶湯を冷却して
鋳造管を形成し、この鋳造管を引抜ローラー装置により
水平方向に引抜いて鋳造する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の如くの金属管の水平連続鋳造において
は、鋳型装置内において鋳造管に作用する重力の影響に
より、鋳造管下面は鋳型下面に密接するものの、鋳造管
上面には溶湯の凝固収縮分が集中して鋳型上面との間に
空隙を生ずる。この空隙は大きな断熱性能を有し、結果
として鋳造管上面に及ぼす冷却能は低下し、この鋳造管
上面の凝固が遅れた不均一凝固シェルを生成することに
なる。

上述の不均一凝固シェルの生成は、製品鋳造管に熱応力
による変形を発生させるという不都合がある。

また、金属管の連続鋳造においても、中実鋳片の連続鋳
造におけると同様に、凝固鋳片を連続して引抜くと、凝
固核の弱い部分から破断を生じ、鋳型出口でブレークア
ウトとなる。したがって、金属管の連続鋳造においても
、引抜きと停止を１サイクルとしてくり返す間欠引抜き
を採用することがある。ところが、上記の間欠引抜きを
採用する場合には、ｔ４型内の凝固シェルが停止段階で
は鋳型に接着し、引抜段階では破断する。この時。

前述の如くの不均一凝固シェルの生成があると、■鋳造
管下面側では空隙の存在がないため新たに鋳型内に差込
む溶湯が先行する破断シェルに完全に融着するものの、
■鋳造管上面側では空隙の存在があるため新たに鋳型内
に差込む溶湯が破断シェルに融着することなく管表面に
て薄片状に凝固し、２重肌となり、あるいは深い表面疵
となってブレークアウトの原因となるおそれもある。

本発明は、鋳型内において均一凝固シェルを生成せしめ
、製品鋳造管に熱応力による変形を発生させることを防
止し、また鋳造管を間欠引抜きする場合にも表面肌の優
れたブレークアウトのない安定鋳造を達成することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、溶湯保持炉の鋳込口に配設した鋳型装置によ
Ｏ溶湯を管状に凝固させて鋳造管を形成し、この鋳造管
を水平方向に引抜く金属管の水平連続鋳造装置において
、鋳型装置にて形成される鋳造管を挟圧して引抜くピン
チローラ−を備え、　　−かつこのピンチローラ−の軸
線を鋳造管引抜方向に対し傾斜配置し、鋳造管に回転変
位を与えながら該鋳造管を引抜く引抜ローラー装置と、
上記ピンチローラ−を鋳造管の引抜ラインに交差する断
面内にて上下方向に移動できるピンチローラ−移動装置
と、鋳型装置の出側に配設され、鋳造管の上下面の温度
を測定する温度測定装置と、温度測定装置の測定結果を
得てピンチローラ−移動装置を制御し、鋳造管をその上
下面においてより高温である側に押圧し、かつ回転させ
ながら引抜き制御する制御装置とを有してなるようにし
たものである。

［作用］ 本発明によれば、引抜ローラー装置のピンチローラ−を
傾斜配置することにより、鋳型装置が鋳造管に及ぼす管
周方向における冷却能の差を平均化するように、鋳造管
を回転させながら引抜くことになる。

また、ピンチローラ−移動装置によりピンチローラ−を
上下方向に移動できるようにし、温度測定装置により鋳
型装置の出側における鋳造管の上下面の温度を測定しな
がら、表面温度の高い温度の鋳型〜鋳造管の空隙を少な
くするようにピンチローラ−移動装置を制御することに
なる。これにより、鋳型装置がその部分に及ぼす冷却能
を促進し、結果として管周方向に凝固遅れ部の少ない均
−凝固シエルを生成することとなる。

したがって、凝固シェルの均一化が生成され、製品鋳造
管に熱応力による変形を発生させることがない。

また、間欠引抜きに際しても、凝固シェルの均一化が達
成されるから、鋳造管の停止段階に続く引抜き段階で凝
固シェルの破断を生じた後、新たに差込む溶湯が管周方
向のどの部分においても先行する破断シェルに完全に融
着する。このため、２重肌やブレークアウトを招くこと
がない。

すなわち、鋳型内において均一凝固シェルを生成せしめ
、製品鋳造管に熱応力による変形を発生させることを防
止し、また鋳造管を間欠引抜きする場合にも表面肌の優
れたブレークアウトのない安定鋳造を達成することがで
きる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第２図は
鋳型装置を示す断面図、第３図は鋳型装置を示す端面図
、第４図はローラー傾動状態を示す模式図である。

連続鋳造装置１０は、第１図に示す如く、溶湯保持炉１
１の側面下部に形成した鋳込口１２に鋳思装置１３を付
帯して配設している。連続鋳造装置１０は、鋳型装置１
３により溶湯を冷却して鋳造管１４を形成し、これを水
平方向に引抜き鋳造する。

連続鋳造装置１０は、鋳型装Ｗ１３の出側にて鋳造管１
４を支持するガイドローラー１５を備えるとともに、鋳
造管１４を引抜くための引抜ローラー装置１６を備える
。引抜ローラー装置１６は、ピンがローラー１７と押え
ローラー１８とからなる。なお、引抜ローラー装置１６
は、油圧ポンプ１６Ａにて駆動される油圧モーター１６
Ｂを有し、この油圧モーター１６Ｂにてピンチローラ−
１７を駆動し、結果として鋳造管１４に引抜力を付与す
ることとしている。

鋳型装置１３は、第２図、第３図に示す如く。

黒鉛からなるｔ４型１９と同じく黒鉛からなる中子２０
とにより構成されている。

＃４型１９は、中空状をなし、溶湯流入側端部に中子保
持内径部２１を備えるとともに、中子保持内径部２１を
除く略全長にわたる鋳型中心軸まわりに管外面成形内径
部２２を備える。

中子２０は、鋳型１９に装入され、溶湯流人側端部に鋳
型１９の中子保持内径部２１に嵌着されるフランジ部２
３を備えるとともに、フランジ部２３を除く略全長にわ
たる鋳型中心軸まわりに設けられて鋳型１９の管外面成
形内径部２２との間に管成形通路２５を形成する管内面
成形外径部２４を備える。また中子２０は、フランジ部
２３における鋳型中心軸まわりの複数位置（この実施例
では４位置）のそれぞれに上記管成形通路２５に連通す
る溶湯注入通路２６を備える。各溶湯注入通路２６の通
路断面形状は円弧状である。なお、隣接する溶湯注入通
路２６に挟まれる継なぎ部２７の厚みｇは強度上杵され
る限り小とし、各溶湯注入通路２６の通路面積をより大
とすることが好ましい。

すなわち、鋳型装Ｍ１３は、鋳型１９の中子保持内径部
２１に中子２０のフランジ部２３を嵌着固定し、前記溶
湯注入通路２６と管成形通路２５とをストレート状に連
通ずる。第２図の２８は鋳割１９と中子２０との固定ビ
ンである。

なお、鋳型装置１３は、具体的には、鋳型１９の溶湯流
出側端部に銅ライナー２９を介して銅製の水冷ジャケッ
ト体３０を嵌着するとともに、鋳型１９の溶湯流入側端
部にレンガからなるインサートリング３１．３２を嵌着
し、また水冷ジャケット体３０とインサートリング３１
の間に鉄板３３を嵌着することとしている。これにより
、鋳型装置１３は、水冷ジャケット体３０の部分を溶湯
を凝固形成させるための冷却部、インサートリング３１
の部分を非冷却部、インサートリング３２の部分を保持
炉１１の炉壁１１Ａへの装着部としている。

また、この実施例の連続鋳造装置ｌＯは、鋳型装＠１３
に流入した溶湯が過冷却することのないように、中子２
０の溶湯流入側端部に礼状のぬすみ２０Ａを設けるとと
もに、鋳型装置１３の端部を炉内へ突出させている。

しかして、連続鋳造装置ｔｏは、ピンチローラ−傾動装
置４１と、ピンチローラ−移動装置４２と、温度測定装
置４３と、制御装置４４を有している。

ピンチローラ−傾動装置４１は、第４図に示す如く、引
抜ローラー装置１６のピンチローラ−１７の軸線が引抜
直角方向に対してなす角度θを調整する０図において、
４５はピンチローラ−１７を支持する可動台、４６は連
結リンク、４７は駆動リンク、４８は角度検出器である
。

ピンチローラ−移動装置４２は、ピンチローラ−１７を
鋳造管１４の引抜きラインに交差する断面内にて上下方
向に移動する。４９はピンチローラ−１７の上下の位置
検出器である。

温度測定装置４３は、鋳型装置１３の出側〜ガイドロー
ラー１５の間の鋳造管１４の引抜きラインまわりにて、
管周方向に沿う複数位置のそれぞれに設置される複数の
温度センサ５０ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を備え、鋳造管１４の
管周方向における温度分布、特に上下面の温度を測定す
る。温度測定装置４３の測定結果は制御装置４４に転送
される。

制御装置４４は、鋳造管１４を、■引抜時間（ｔｅ）の
間一定引抜き速度（Ｖｅ）で引抜き長さＰだけ引抜き、
■上記引抜き後の待時間（ｔｗ）の開停止することを、
ｌサイクルとしてくり返すべく、引抜ローラー装置１６
の油圧ポンプ駆動制御部５１を制御する。なお、鋳造管
１４の引抜き速度は油圧モーター１６Ｂの出力軸に連結
される引抜き速度検出器５２を介して制御装置４４にフ
ィードバックされる。

さらに、制御装置４４は、温度測定装置４３の測定結果
を得てピンチローラ−移動装置４２を制御し、ピンチロ
ーラ−移動装置４２により移動せしめられるピンチロー
ラ−１７により鋳造管１４をその上下面においてより高
温である側に押圧しながら引抜き制御する。

この時また、制御装置４４は、上記押圧過程に際し、ピ
ンチローラ−傾動装置４１を駆動制御し、鋳造管１４の
回転量を調整する。すなわち。

ピンチローラ−１７の軸線を傾斜せしめられる引抜ロー
ラー装置１６は、その駆動トルクの引抜き方向成分によ
り鋳造管１４を引抜き方向に移動し、その駆動トルクの
引抜き方向に直角をなす成分により鋳造管１４を回転せ
しめる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、引抜ローラー装置１６のピンチロ
ーラ−１７を傾斜配置することにより、鋳型装置１３が
鋳造管１４に及ぼす管周方向における冷却能の差を平均
化するように、鋳造管１４を回転させながら引抜くこと
になる。

また、ピンチローラ−移動装置４２によりピンチローラ
−１７を上下方向に移動できるようにし、温度測定装置
４３により鋳型装置１３の出側における鋳造管１４の上
下面の温度を測定しながら、表面温度の高い部分の鋳型
〜鋳造管の空隙を少なくするようにピンチローラ−移動
装置４２を制御することになる。これにより、鋳型装置
１３がその部分に及ぼす冷却能を促進し、結果として管
周方向に凝固遅れ部の少ない均一凝固シェルを生成する
こととなる。

したがって、凝固シェルの均一化が生成され、製品鋳造
管に熱応力による変形を発生させることがない。

また、間欠引抜きに際しても、凝固シェルの均一化が達
成されるから、鋳造管１４の停止段階に続く引抜き段階
で凝固シェルの破断を生じた後、新たに差込む溶湯が管
周方向のどの部分においても先行する破断シェルに完全
に融着する。このため、２重肌やブレークアウトを招く
ことがない。

すなわち、鋳型内において均一凝固シェルを生成せしめ
、製品鋳造管に熱応力による変形を発生させることを防
止し、また鋳造管１４を間欠引抜きする場合にも表面肌
の優れたブレークアウトのない安定鋳造を達成すること
ができる。

なお、本発明の実施において、ピンチローラ−移動装置
により移動せしめられるピンチローラ−により変位せし
める鋳造管の変位量は、水平レベルに対し上下方向に±
２度以下程度が好適である。

また１本発明を鋳鉄管［３２Ａ、６５Ａ、肉厚４．２■
〜４．５ｔａｒｓ　〕に実施した結果、引抜き直後の管
上面温度８００℃、ブレークアウト回数は従来の３回／
１０チャージが０回／１０チャージとなった。

［発明の効果１ 以上のように本発明によれば、鋳型内において均一凝固
シェルを生成せしめ、製品鋳造管に熱応力による変形を
発生させることを防止し、また鋳造管を間欠引抜きする
場合にも表面肌の優れたブレークアウトのない安定鋳造
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図、第２図は
鋳型装置を示す断面図、第３図は鋳型装置を示す端面図
、第４図はローラー傾動状態を示す模式図である。 １０・・・連続鋳造装置、 １１・・・溶湯保持炉。 １２・・・鋳込口、 ｌ３・・・鋳型装置、 １４・・・鋳造管、 １６・・・引抜ローラー装置。 １７・・・ピンチローラ−１ ４２・・・ピンチローラ−移動装置。 ４３・・・温度測定装置、 ４４・・・制御装置。 代理人　弁理士　　塩　川　修　治 第１図 へ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯保持炉の鋳込口に配設した鋳型装置により溶
   湯を管状に凝固させて鋳造管を形成し、この鋳造管を水
   平方向に引抜く金属管の水平連続鋳造装置において、鋳
   型装置にて形成される鋳造管を挟圧して引抜くピンチロ
   ーラーを備え、かつこのピンチローラーの軸線を鋳造管
   引抜方向に対し傾斜配置し、鋳造管に回転変位を与えな
   がら該鋳造管を引抜く引抜ローラー装置と、上記ピンチ
   ローラーを鋳造管の引抜ラインに交差する断面内にて上
   下方向に移動できるピンチローラー移動装置と、鋳型装
   置の出側に配設され、鋳造管の上下面の温度を測定する
   温度測定装置と、温度測定装置の測定結果を得てピンチ
   ローラー移動装置を制御し、鋳造管をその上下面におい
   てより高温である側に押圧し、かつ回転させながら引抜
   き制御する制御装置とを有してなることを特徴とする金
   属管の水平連続鋳造装置。