JPH0139857B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 金属、殊に銅及び銅合金より成る小さい横断
面を有する線材及びストランドの複式連続鋳造用
の金型であつて、該金型の型キヤビテイ１０が一
列に配列されていて、それぞれグラフアイト壁９
を有しており、該グラフアイト壁９が、上記型キ
ヤビテイ列の両端にそれぞれ１つずつ設けられて
いる冷却媒体通路と、上記型キヤビテイ列中の、
互いに隣り合う両方の型キヤビテイ１０の間に、
該両方の型キヤビテイに対する共通の冷却媒体通
路として設けられている冷却媒体通路とによつて
冷却される形式のものにおいて、上記冷却媒体通
路として冷却回路２４，２５に接続可能であるそ
れぞれ固有の冷却孔２１を有する個別の冷却エレ
メント１と、グラフアイト壁９を備えた型キヤビ
テイ１０を有する個別の型支持エレメント２と
が、交互に配置されていて、この場合各型支持エ
レメント２が、それぞれ個別に、鋳造方向１１に
対して逆向きにストツパ面１８′に圧着可能であ
り、かつ冷却エレメント１と型支持エレメント２
とが、鋳造方向１１に対して直角方向で、互いに
緊締可能であることを特徴とする、金属より成る
小さい横断面を有する線材及びストランドの複式
連続鋳造用の金型。

２ 冷却エレメント１及び型支持エレメント２が
直方体状に製作されている請求の範囲第１項記載
の金型。

３ 冷却エレメント１及び型支持エレメント２が
良好な熱伝導性の金属より成る請求の範囲第２項
記載の金型。

４ 各冷却エレメント１がＵ字形に延びている冷
却孔２１を有し、該冷却孔が、型キヤビテイ１０
の中心軸線１０′を通る中心平面２８に対して垂
直の一平面２７に位置している請求の範囲第３項
記載の金型。

５ 各冷却エレメント１のＵ字形の冷却孔２１の
縦孔２１′が型キヤビテイ１０の中心軸線１０′か
ら等しい距離にある請求の範囲第４項記載の金
型。

６ 冷却エレメント１及び型支持エレメント２が
互いに接触している外面１′もしくは２′の少なく
とも一方の外面に熱伝導性ペーストが設けられて
いる請求の範囲第５項記載の金型。

７ 冷却エレメント１の、型キヤビテイ１０の中
心軸線１０′に対して直角横方向の幅が型支持エ
レメント２のそれよりも小さい請求の範囲第６項
記載の金型。

８ 冷却エレメント１及び型支持エレメント２が
共にテーブル板３に接している請求の範囲第７項
記載の金型。

９ テーブル板３が外側に位置する冷却エレメン
ト１の範囲に２つのストツパ６を有しており、こ
れらのうち少なくとも１つが冷却エレメントに向
かう方向で調節移動可能である請求の範囲第８項
記載の金型。

１０ 鋳造方向矢印１１でみて各型支持エレメン
ト２の前方に１つの圧着ユニツト１２が配置され
ており、該圧着ユニツトが型キヤビテイ１０の中
心軸線１０′に対して直角横方向で移動可能にテ
ーブル板３に保持されている請求の範囲第９項記
載の金型。

１１ 各冷却エレメント１が流量制御弁を備えて
いる請求の範囲第１０項記載の金型。

１２ 冷却エレメント１が、該冷却エレメントを
越えて後側に突出するグラフアイト挿入体９によ
り、金属供給に役立つ金属容器１８の壁１８′に
支持可能である請求の範囲第１１項記載の金型。

明細書 本発明は、金属、殊に銅及び銅合金より成る小
さい横断面を有する線材及びストランドの複式連
続鋳造用の金型であつて、その配列された型キヤ
ビテイが、冷却回路によつて冷却される、グラフ
アイトから成る壁を有している形式のものに関す
る。

線材用金型（或いはまた小さいストランド横断
面用の金型）の鋳造能力が小さいため、このよう
な水平型連続鋳造設備は複式連続鋳造法で操業さ
れ、即ち同時に例えば４本乃至10本の線材又はス
トランドが鋳造される。

複式連続鋳造用の従来公知になつている金型は
水冷式グラフアイトブロツクを有していて該ブロ
ツク内に所期のストランド本数に相応して型キヤ
ビテイとして働く孔が加工されているか、又は、
一列に配列されたグラフアイト管を有していて該
グラフアイト管が固有の水冷機構を有する銅管よ
り成る冷却ジヤケツトを有している。複式連続鋳
造用の両方の公知の金型構造形式は著しい欠陥を
有している。最初に述べた構造形式では、例え
ば、たんに１つの孔がもはや良好に働かないとき
に既に全ての孔を有しているグラフアイトブロツ
クを取替えなければならない。二番目の構造形式
の欠陥は主に次の点にある。即ちその所要スペー
スが、個々の金型に所属する冷却装置の高価な構
造によつて規定されて、比較的大きく、さらに、
そのつど冷却ジヤケツトによつて取囲まれている
グラフアイト管の取付け及び取外しに時間を要し
かつ簡単に行なえない。

本発明の課題は、小さい横断面を有する線材及
びストランドの複式連続鋳造用の金型を改良し、
これが簡単な構造を有し、従つて僅かな経費しか
必要とせず、かつ僅かな時間及び技術的手段で
種々異なる運転状態に適合させることができるよ
うにすることにある。新たに提案された金型は、
殊にまた、個々の型キヤビテイが大きな経費を要
することなく交換可能であるように構成されてい
るようにするものである。

上記の課題は、実質的に請求の範囲第１項の特
徴を有する金型によつて解決されている。これに
よれば本発明の根底にある思想は、主に、金型が
互いに独立の構造部分、即ち冷却エレメント及び
型支持エレメントから構成されており、これらの
エレメントがそのつどそれ自体として閉じたユニ
ツトを形成し、かつ交互に接触して横に並べて又
は場合によつては上下に重ねて１列に配列されて
いることにある。型キヤビテイを含んでいる型支
持エレメントはこれらに隣接している冷却エレメ
ントに対して自由に運動可能であり、従つてこれ
らの冷却エレメントとは無関係に容易に取付け及
び取外すことができる。

横に並べて又は上下に重ねて配列されていて構
造的に互いに無関係独立の冷却エレメント及び型
支持エレメントから成る金型の構造はまた、型キ
ヤビテイの長さを冷却エレメントを取外すことな
しに広い範囲で変えることができ、このために
は、それまで使用された型支持エレメントをより
長い又は短かい型支持エレメントと交換するだけ
でよい、という利点をも有している。

有利な形式では、冷却エレメント及び型支持エ
レメントが直方体状に製作されている（請求の範
囲第２項）。このような構造エレメントは簡単に
製作可能であり、かつ簡単な装置によつて１つの
パケツトにまとめることができ、かつこれらの縦
軸線に対して平行又は垂直の直線運動により取外
し可能である。

型支持エレメントに対する冷却エレメントの冷
却効果を高めるために、両方の上記の構造エレメ
ントは、型支持エレメントのグラフアイト挿入体
を除いて、良好な熱伝導性の金属から製作されて
いる（請求の範囲第３項）。

有利な形式では、冷却エレメント及び型支持エ
レメントは銅又は銅合金から成つている。

各冷却エレメントは、有利な形式では、Ｕ字形
の孔を有しており、該孔は、型キヤビテイの中心
軸線を通る中心平面に対して垂直の一平面に位置
している（請求の範囲第４項）。Ｕ字形の孔の入
口及び出口開口は各冷却エレメントの同じ端面に
位置するようにするのが有利である。

各冷却エレメントのＵ字形の孔の縦孔は両方の
そのつど隣接する型支持エレメントに対して、有
利な形式では、縦孔が当該キヤビテイの中心軸線
から等距離にあるように配置されている（請求の
範囲第５項）。

隣接する冷却エレメントと型支持エレメントと
の間での熱伝導を改善するために、冷却エレメン
ト及び型支持エレメントが互いに接触している外
面の少くとも一方の外面に熱伝導ペーストが設け
られている（請求の範囲第６項）。

熱伝導ペーストとしては殊にシリコンペースト
を使用することができる。

複式連続鋳造用金型の構造幅をできるだけ小さ
くとどめるために、冷却エレメントは型キヤビテ
イの中心軸線に対して直角横方向で型支持エレメ
ントよりも幅狭く製作されている（請求の範囲第
７項）。有利な形式では、冷却エレメントの幅は、
これらが十分な強度を以つて冷却孔及び場合によ
つては所属の必要な部品を受容することができる
ように選ばれている。本発明の特に有利な一実施
態様では、型支持エレメントの幅は冷却エレメン
トの幅の整数倍であり、殊に型支持エレメントの
幅は冷却エレメントの幅の２倍である。

１列の冷却エレメント及び型支持エレメントの
整列並びに殊に型支持エレメントの取付け及び取
外しを容易にするために、上記構造エレメントは
共に１つのテーブル板に当付けられている（請求
の範囲第８項）。このテーブル板は外側に位置す
る冷却エレメントの範囲に有利には２つのストツ
パを有し、これらのうち少なくとも１つは冷却エ
レメントに向かう方向で調節移動可能である（請
求の範囲第９項）。単数又は複数の調節移動可能
なストツパは、ブラケツト内に保持された固定ね
じの特別の構成部分であることができる。

縦方向での型支持エレメントの取付けは、当該
型キヤビテイの中心軸線に対して直角横方向で移
動可能にテーブル板に保持されている圧着ユニツ
トによつて行なわれる。殊に簡単な圧着ユニツト
はこの場合、ブラケツト内に配置される固定ねじ
から成つており、ブラケツト自体は複数の長孔を
備えており、該長孔内へ、取付ねじもしくは案内
ピンの形の取付部材及び案内部材が挿入される。

各冷却エレメントの冷却液量を個別的に調節す
ることができるようにするために、各冷却エレメ
ントはそれぞれ１つの流量制御弁を備えている
（請求の範囲第１１項）。

金型は、冷却エレメントが後側で冷却エレメン
トから突出するグラフアイト挿入体により、金属
供給に役立つ金属容器の壁に支持可能である（請
求の範囲第１２項）ようにすることにより、有利
に構成することができる。グラフアイト挿入体の
後側の端面は要するに冷却エレメントの固定に役
立つと同時に、前に接続された金属容器とのパツ
キングに役立つ。

本発明は以下に図面に示された有利な一実施例
について詳細に説明される。第１図は新規な金型
を、（所属の固定ねじを有する、右側に配置され
た第２のストツパなしに）冷却エレメント及び型
支持エレメントの縦軸線に対して直角横方向で部
分的に断面した図、第２図は前方に接続された金
属容器及び所属の圧着ユニツトを有する型支持エ
レメントの、第１図の−線による縦断面図、
第３図は（前方に接続された金属容器なしの）第
２図の−による断面図及び第４図は冷却エレ
メントの第１図の−線による断面図である。

本発明の金型は重要な構成部分として直方体状
の冷却エレメント１及び直方体状の型支持エレメ
ント２を有しており、これらはテーブル板３の案
内面３′上に交互に並べて配列されている。外面
１′もしくは２′で互いに接して支持し合つている
構造エレメント１及び２の配列順序は、この場合
各型支持エレメント２にそのつど２つの冷却エレ
メント１が隣接している（第１図）ように、選ば
れている。

テーブル板３は外側に位置する両方の冷却エレ
メント１（第１図ではたんに一方のものだけが図
示されている）の範囲に少なくとも１つの固定ね
じ５を有する少なくとも１つのブラケツト４を有
している。冷却エレメント１側に旋回可能に支承
されたストツパ６を備えているこの固定ねじ５の
位置は固定ナツト７によつて確保されている。

冷却エレメント１に向う方向でのストツパ６の
互いに逆向きの運動（即ち図示のストツパ６の、
矢印８の方向での運動）により冷却エレメント１
及び２は互いに圧着されかつこれにより、テーブ
ル板３に結合されたユニツトにまとめられる。

型支持エレメント２はそのつど中心に管状のグ
ラフアイト挿入体９を含んでおり、これは型キヤ
ビテイ１０を取囲んでいる。この型キヤビテイは
図示の実施例では円形横断面を有している。

型支持エレメント２の中心軸線、ひいては型キ
ヤビテイ１０の中心軸線は１０′で示されている
（第２図参照）。

グラフアイト挿入体９はその後側の端部区分の
範囲に段部９′を備えており、これを介して、グ
ラフアイト挿入体は中心軸線１０′の方向で型支
持エレメント２に支持されている。

各型支持エレメントの鋳造方向（第２図の矢印
１１）でみた前方には、圧着ユニツト１２が配置
されている。これはブラケツト１３を含み、この
ブラケツト内にそのつど少なくとも１つの、所属
の固定ナツト１５を有する固定ねじ１４が可動に
保持されている。

ブラケツト１３は有利には脚部１６に取付けら
れており、この脚部自体はテーブル板３に取外し
可能に結合されている。

圧着ユニツト１２が必要な場合にテーブル板３
に対して型キヤビテイ１０の中心軸線１０′に対
して直角横方向に移動可能であるようにするため
に、脚部１６は有利には（図示されていない）長
孔を有し、該長孔内に適当な取付ねじが挿入され
ており、これらは第２図に鎖線１７で略示されて
いる。

圧着装置１２により所属の型支持エレメント２
は鋳造方向とは逆向きに、前方に接続された金属
容器１８の壁に支持され、かつこれにより位置固
定されている。

型支持エレメント２の支持はこの場合グラフア
イト挿入体９の後側の端面９″を介して行なわれ
る。上記の端面は金属容器１８の壁１８′にある
円錐形の出口孔２０の範囲にパツキングリング１
９を間挿して接触している（第２図参照）。

型支持エレメント２は、グラフアイト挿入体９
を除いて、銅から成つている。

冷却エレメント１（特に第４図参照）はそれぞ
れ１つの固有のＵ字形冷却孔２１を有しており、
これはアングル接続部２２，２３及び供給導管２
４及び排出導管２５を介して冷却回路に接続可能
である。Ｕ字形冷却孔２１を通る冷却液体の運動
方向は２つの矢印２６及び２６′によつて示され
ている。

２つの縦孔２１′及び１つの横孔２１″から成る
冷却孔は、型キヤビテイ１０の中心軸線１０′を
通る中心平面２８に対して垂直の一平面２７（第
１図参照）内にある。縦孔２１′は縦軸線１″もし
くは中心軸線１０′に対して平行であり、閉鎖ね
じ２９によつて密封された横孔２１″は上記中心
軸線に対して垂直である。

冷却エレメント１は、既に述べた型支持エレメ
ント２と同じく、銅から成つている。

冷却エレメント１の縦孔２１′は所属の縦軸線
１″及び隣接した型支持エレメント１０の中心軸
線１０′に関して対称に配置されている。これら
は要するに軸線１″及び１０′に対して等しい距離
にある。

個々の冷却エレメント１の冷却効果を改善する
ために、互いに向かい合つた外面１′及び２′の間
にシリコンペーストを付加的に設けることがで
き、これは外面の非平面性又は操業運転による変
形及びこれによる外面１′及び２′間に形成される
間隙を補償する。シリコンペーストの使用によ
り、外面１′及び２′があまり精確に製作されてお
らずかつ表面の品質が良好でない場合にも、冷却
エレメント２の十分な冷却効果が保証される。

材料及びスペース節減のために、冷却エレメン
ト１はそれぞれ、十分な強度を以つて冷却孔２１
及び場合により所属のアングル接続部２２及び２
３を丁度受容しうる程度に、狭幅に製作されてい
る。アングル接続部はそれぞれ、冷却エレメント
１の鋳造方向でみて前方に位置する端面に配置さ
れている。

図示の実施例では、冷却エレメント１は型キヤ
ビテイ１０の中心軸線１０′に対して直角横方向
に、型支持エレメント２の幅の1/2に精確に等し
い幅を有している。

型キヤビテイ１０の直径が18mm及びグラフアイ
ト挿入体の直径が30mmである場合、型支持エレメ
ントの幅は50mmである。型支持エレメントは高さ
110mm、長さ210mmである。グラフアイト挿入体９
は型支持エレメント２を越えて10mm突出する。冷
却エレメント１の長さは、型支持エレメント２の
長さよりも小であるのが有利であつて、図示の実
施例では200mmである。

本発明の金型の利点は就中以下の点にある。即
ちこの金型は積木ブロツク系型式のそのつど互い
に同じ形式の２つの簡単な構造エレメントから構
成されており、この場合殊に摩耗部分、即ち型支
持エレメントはそれぞれ所属の締付ユニツト１２
を弛めた後他の構造エレメントの集合から取外し
て交換することができる。同時に鋳造することが
できる線材又はストランドの数は、横に並べた又
は上下に重ねて配列された構造エレメントの数を
変えることにより任意に変えることができる。同
様のことは金型の長さについても妥当する。

所定の全長寸法を越えない限り、種々異なる全
長の型支持エレメントを、既に存在している冷却
エレメントを交換する必要なしに使用することが
できる。型支持エレメントは所属の締付ユニツト
により個別的に、前方に接続された金属容器、即
ち鋳込槽又は熱保有炉に当付け可能である。冷却
エレメントがそれぞれ流量制御弁を備えている場
合、冷却エレメントを通過する冷却液体量を個別
的に調節もしくは制御することができる。

新規な金型のさらに別の利点は、１つのブロツ
クを形成する構造エレメントが簡単な幾何学的形
状の部材から成つており、従つて安価に製作可能
であることにある。