JPH0155066B2

JPH0155066B2 -

Info

Publication number: JPH0155066B2
Application number: JP58163830A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Yamada; Hideo Kaneko; Hatsuyoshi Kamishiro
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1983-09-05
Filing date: 1983-09-05
Publication date: 1989-11-22
Also published as: JPS6054255A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、水平連続鋳造により円形断面鋳片を
製造する場合に鋳片の鋳造性状の向上を計ること
のできる改良水平連続鋳造装置に関する。

水平連続鋳造では、タンデイツシユの側壁の開
口に水冷モールドを水平に密閉連結し、モールド
内に一端の開口から流入した溶鋼を水冷により凝
固殻を形成させて鋳片とし、鋳片をモールドの他
端開口から引抜いてゆくには、一定量の引抜と鋳
片の収縮に見合う程度の微量押戻しを振動的（１
分間当り100サイクル以上程度）に加える間歇引
抜駆動を与えることが必要になる。

水平連鋳の場合、モールド内の凝固開始点から
溶鋼静圧が加わつているので、また溶鋼の酸化が
起らず清浄状態で凝固するので、これらの点では
性状の良い鋳片を得るのに有利であるが、その反
面、モールド内の不均一な冷却が起つて凝固進行
の偏りを生ずる等して鋳片断面組織が対称的にな
り難いという問題が残る。モールドの冷却作用の
不均一は鋳片が収縮してモールド内面上側との間
にエヤーギヤツプが生ずる傾向があり、モールド
の構造によりまた重力により下面の過冷却が起り
易いことによる。特に円形断面の鋳片の場合には
冷却のアンバランスにより縦割れ等の欠陥を生じ
ることがある。

これに対して特開昭53−44429には、水平連鋳
のモールドをタンデイツシユの特殊ノズルに対し
可動に連結し、モールドに鋳片引抜方向の振動お
よび往復揺動を与えることが提案されている。し
かしこの方法は鋳片を回転移動させるものではな
いので、前記の重力による下面の過冷却の問題は
根本的には解決されず、またタンデイツシユとモ
ールドとの間の連結には摺動自在で溶鋼の漏れの
ない耐火物製の特殊なノズルを用いることとして
いるが、実際上溶鋼漏れの点では不安定である等
の問題点を残している。

本発明は水平連鋳の下面過冷却が鋳片性状に悪
影響を与えるという問題に解決を与えるためにな
されたものであつて、固定モールドに対し鋳片に
間歇引抜駆動とともに回転方向変位を起させる回
転駆動が与えられるようにする。すなわち本発明
の連続鋳造装置は、円断面または中空円断面の鋳
片の連続鋳造において水冷モールドからの鋳片に
軸線方向の引抜および押戻しの間歇引抜駆動を与
えるとともに鋳片に回転方向の一方向に回転駆動
を与えるようにしたことを特徴とする。

本発明の第１実施例においては鋳片に間歇的引
抜の引抜駆動と押戻し駆動に対応した回転駆動が
与えられる構成とする。間歇的引抜の引抜駆動は
一定量であり押戻し駆動は少量とするため、これ
に対応させた回転駆動も一方向に一定量となり反
対方向に少量となり、両者の差の累積により鋳片
は一方の回転方向に変位してゆく。その結果、鋳
片はモールドから螺旋状に引抜かれてゆくことに
なり、モールド内冷却のアンバランス、二次冷却
帯の冷却のアンバランス、重力によるモールド内
での下面の過冷却等が補正されるようになり、鋳
片断面の方向性欠陥は少くなる。

以下、本発明を添付図を参照して具体的かつ詳
細に説明し、その特質を明らかにする。

第１図は本発明装置の第１実施例の平面図、第
２図はその側面図を示す。この水平連続鋳造装置
は、１つのタンデイツシユ１の側壁に２つの水冷
モールド２，２′を水平に平行させて直結した２
ストランド型である。以下、第１図下方のストラ
ンド列について説明し、他方のストランド列はダ
ツシユ付同一符号を図中に記入して指摘するに留
める。

モールド２からの鋳片３はこの例では３連の自
由転のサポートロール４Ａ，４Ｂ，４Ｃにより下
方から支持され、次いで２連のピンチロール５
Ａ，５Ｂに挾持されて通過し、ピンチロール５
Ａ，５Ｂによりモールド、鋳片の軸線方向Ｘの駆
動力が与えられ間歇的引抜が行なわれる。この鋳
片３の引抜方向Ｘと直角の方向に対してピンチロ
ール５Ａ，５Ｂは一定の傾斜角度θを有するよう
配置する。サポートロール４Ａ，４Ｂ，４Ｃも同
様に傾斜角度θを有するよう配置する。

第３〜第５図はピンチロールの代表側５Ａを具
体的詳細に示し、第６，７図はサポートロール４
Ｂ，４Ｃの関連詳細を示すが、これらについては
後述する。

ピンチロール５Ａ，５Ｂを鋳片引抜方向Ｘと直
角の方向に対し傾斜角度θを与えて配置しピンチ
ロールの一方のロールを駆動ロール、他方のロー
ルを自由回転ロールとすることにより、鋳片には
駆動ロールからこの傾斜方向の駆動力Ｆが作用
し、それからの鋳片引抜方向Ｘへのベクトル分力
F₁およびそれと直角方向Ｙのベクトル分力F₂が
生じ、この関係により第８図ハに示すように鋳片
の軸線方向引抜量ｘおよび回転量ｙが与えられ
る。第８図イは、横軸に時間をとり、この関係の
もとに与える引抜方向Ｘの間歇引抜、押戻し速度
の変化を縦軸にとつて上方に示し、これに対する
回転速度の変化を縦軸にとつて下方に示したもの
である。第８図ロは横軸に時間をとり、この関係
駆動によつて生ずる累積的変位を縦軸にとつて示
すもので、線X′は引抜方向変位、線Y′は一方向
に向う回転変位を下向きを正として示す。第８図
ロのある時点の引抜方向変位量h₁と回転方向変位
量h₂は第８図ハに示す角度θの関係により定まる
引抜量および回転量と対応する。

以上のように鋳片を与える回転量はピンチロー
ル５Ａ，５Ｂの傾斜配置角度θにより一義的に定
まるので、この角度θを変更することにより回転
量を調整することができる。なおサポートロール
４Ａ，４Ｂ，４Ｃを同様な傾斜角度θで配置した
のは回転する鋳片とサポートロールとの摩擦を軽
減するためであり、同じ意図でピンチロール５Ｂ
以降、鋳片切断装置６までにサポートロールを配
置する必要がある場合は、同様な傾斜角度を与え
て配置するのがよい。なお、第１図から知られる
ように２ストランド列は回転方向は互に反対であ
るが同じにしてもよいことは言う迄もない。

ピンチロールの具体例としては、その１つ５Ａ
を第３〜５図に例示するように、ロール架台７上
にサーボモータ８によつて間歇的引抜のための不
等正逆回転駆動を与えるつづみ形の下位ロール９
を水平軸線のもとに装備し、レバー機構１０に回
転自在に装備した同じくつづみ形の上位ロール１
１をシリンダ１２により引下げ、両ロール９，１
１間に鋳片３を挾圧して回転駆動力を伝達するよ
うに構成し、なお、上位ロール１１はロール支持
軸に球面軸受で支承され、下位ロール９の傾斜配
置角度θに対してほぼ−θで回転し、鋳片３と上
位ロール１１間でのすべり摩擦を極力なくするよ
う考慮されている。（第１２図、第１３図参照）。
さらに本発明では上記一切を装備したロール架台
７を下方の基台１３に対し鋳片軸線直下の縦向軸
１４により水平旋回可能に装着し、軸１４から隔
つた個所でライナ１５で摺動可能に支持し、外端
でねじ軸調整装置１６により連結し、鋳片引抜方
向Ｘに対する傾斜配置角度θが調整可能なように
構成する。ピンチロールの両ロールを駆動ロール
とする場合、一方のロールの傾斜配置角度を＋θ
とし、他方のロールの傾斜配置角度を０〜−θと
しても鋳片に一方向回転変位を与えることが可能
である。

サポートロールの具体例としては、その１つ４
Ｃを第７図に例示するように、ロール架台１７上
に鋳片３を下支えするつづみ形ロール１８を回転
自在に装備し、さらに本発明ではロール架台１７
を下方の基台１９に対し鋳片直下の縦向軸２０に
より水平旋回可能に装着し、軸２０から隔つた個
所でライナ２１で摺動可能に支持する。そして鋳
片引抜方向Ｘに対する傾斜角度θの調整のために
は、第６図に示すように、サポートロール４Ｃの
ロール架台１７をねじ軸調整装置２２により基台
１９に連結し、サポートロール４Ｃ，４Ｂのロー
ル架台１８相互をターンバツクル２３により長さ
調整可能な連結棒２４で連結する。同じく２４は
サポートロール４Ｂ，４Ａの連結棒であり、この
構造により３連のサポートロール４Ａ，４Ｂ，４
Ｃは一斉に傾斜配置角度θの調整ができる。

上記の第１実施例装置は、ピンチロールを２
連、サポートロールを３連として例示したが、そ
れらの数量は鋳造サイズ、機器レイアウト等の条
件により変更可能である。また２連のピンチロー
ルは例示の３連サポートロールと同様にして傾斜
配置角度を連動同時調整可能とすることができ、
またピンチロールとサポートロールとを連動調整
可能とすることができる。またロール９，１１，
１８をつづみ形乃至はコーン形として示したが、
サイドガイドロールを併用した円筒状ロールとす
ることも可能である。

また、水平連鋳の引抜駆動方式として前述の引
抜および押戻しの間歇引抜方法以外に、タンデイ
ツシユとモールドを一体にして鋳片軸線方向に振
動させ鋳片はピンチロールにより連続引抜する方
法、タンデイツシユとモールド間に潤滑剤等を圧
入してモールドを鋳片軸線方向に振動させ鋳片は
ピンチロールにより連続引抜する方法、モールド
内径に鋳片の凝固収縮量に見合つたテーパを設け
て押戻しのない間歇引抜する方法等があるが、本
発明はこれらの引抜方法についても十分有効であ
る。

鋳片の引抜方向Ｘに対するロール５Ａ，５Ｂの
傾斜配置角度θを変更調整することにより、鋳造
鋼種、鋳片サイズに適した鋳片回転量が与えられ
るように選定でき、一定条件範囲では最適連続鋳
造の操業を行うことが可能である。

本発明はまた鋳片の引抜方向の間歇的引抜駆動
と独立して鋳片に回転駆動を与えるようにして実
施することができる。第９図、１０図はこの第２
実施例装置を例示するものである。

この装置は、鋳片３のまわりを囲むように水平
軸線の回転フレーム２５が外周の固定フレーム２
６に回転可能に装備され、回転フレーム２５に取
付けたギヤー２７を回転駆動用モータ２８軸上の
ピニオン２９と噛合せ回転駆動されるようになつ
ている。回転フレーム２５上においては、１対の
対峙するローラ支持架３０，３０がそれぞれ水平
平行軸線の支持軸３１，３１に旋回可能に装備さ
れ、両ローラ支持架３０，３０はそれらの内端に
設けた同調用セクターギヤ３２，３２で噛合い同
調旋回するようせられ、かつ他端ではシリンダ３
３により相互連結されている。そしてローラ支持
架３０，３０には１対のつづみ形の駆動用ピンチ
ローラ３４，３４がそれぞれそれを駆動する引抜
駆動用モータ３５，３５とともに装備されてい
る。

シリンダ３８の作動によりピンチローラ３４，
３４を相互接近させて鋳片３を挾持し引抜駆動用
モータ３５により鋳片に引抜方向の間歇的引抜駆
動を与えるとともに、回転駆動用モータ２８によ
り回転フレーム２５、ロール支持架３０，３０、
ピンチローラ３４，３４を介して鋳片に回転駆動
を与える。回転は１方向のみでなく偏り揺動動回
転、鋳片引抜駆動時のみの回転駆動とすることが
できる。

第１１図は水平連鋳により中空円断面の鋳片を
鋳成する装備を示し、タンデイツシユ１にノズル
３６、セパレートリング３７を介し直結したモー
ルド２内の中心にタンデイツシユ１から延びるマ
ンドレル３８が挿入されるようにしたものであ
る。

上記の本発明装置によると次の諸効果が得られ
る。

() 鋳片は引抜駆動、押戻し駆動に対応してあ
るいは独立に回転駆動されモールドから螺旋状
に引抜かれてゆくため、モールド内の冷却のア
ンバランス、二次冷却帯域の冷却のアンバラン
ス、重力によるモールド内での下面の過冷却等
が補正され欠陥の少ない鋳片を得ることができ
る。

() モールド内の均一な冷却が可能となるた
め、従来鋳造が困難であつた中空管の製造も比
較的容易に行えるようになる。

() 第１実施例では、鋳片の軸線引抜方向に対
し交叉するピンチロールの軸線を少し変更する
だけの簡単な構造で、従来のモールド自体を回
転振動させる技術に較べ、下面過冷却の防止効
果がすぐれ、操業上の不安定さを伴わない水平
連鋳を行うことができる。

() 第１実施例では、鋳片の軸線引抜方向に対
するピンチロールの軸線の傾きを変更設定する
ことにより、鋳造鋼種、鋳片サイズに最も適し
た回転量を選ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例装置の平面図、第２
図はその側面図、第３図はそのピンチロールユニ
ツトの平面図、第４図は横向に図示したその部分
縦断正面図、第５図はその部分縦断側面図、第６
図はサポートロール組の平面図、第７図は横向に
図示したサポートロールの正面図、第８図イは横
軸に時間をとり縦軸に引抜速度および回転速度を
とつて上および下に示す図、第８図ロは横軸に時
間をとり縦軸に引抜方向変位および回転方向変位
の変化状態を示す図、第８図ハは力および変位の
ベクトル線図、第９図は本発明第２実施例装置の
ピンチロールユニツトの側面図、第１０図はその
第９図Ｘ−Ｘ線正面図、第１１図は中空円断面鋳
片を鋳成する装置の縦断側面図、第１２図は第３
図と異なる角度配置のピンチロールユニツトの平
面図、第１３図は横向に図示したその縦断正面図
である。１……タンデイツシユ、２，２′……モールド、
３，３′……鋳片、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４A′，４
B′，４C′……サポートロール、５Ａ，５Ｂ，５
A′，５B′……ピンチロール、６……鋳片切断装
置、７……ロール架台、８……モータ、９……下
位ロール、１０……レバー機構、１１……上位ロ
ール、１２……シリンダ、１３……基台、１４…
…縦向軸、１５……ライナ、１６……ねじ軸調整
装置、１７……ロール架台、１８……ロール、１
９……基台、２０……縦向軸、２１……ライナ、
２２……ねじ軸調整装置、２３……ターンバツク
ル、２４，２４′……連結棒、２５……回転フレ
ーム、２６……固定フレーム、２７……ギヤー、
２８……回転駆動用モータ、２９……ピニオン、
３０……ローラ支持架、３１……支持軸、３２…
…同調用セクターギヤ、３３……シリンダ、３４
……駆動用ピンチローラ、３５……引抜駆動用モ
ータ、３６……ノズル、３７……セパレートリン
グ、３８……マンドレル、Ｘ……軸線引抜方向、
Ｙ……直角方向、θ……傾斜角度、Ｆ……駆動
力、F₁，F₂……ベクトル分力、ｘ……軸線方向
引抜量、ｙ……回転量、X′……引抜方向変位曲
線、Y′……回転変位曲線。

Claims

【特許請求の範囲】１タンデイツシユの側壁に水平水冷モールドを
直結しモールドからの円断面または中空円断面の
鋳片の引抜のため鋳片をつづみ形または円筒状の
ピンチロールにより挾持して軸線方向の引抜およ
び押戻しの間歇引抜駆動を与えるようにしたもの
において、ピンチロールの軸線を鋳片引抜方向に
対し傾斜配置し、駆動力の軸線方向ベクトル分力
により前記間歇引抜駆動を行わせるとともに駆動
力の前記軸線方向と直角のベクトル分力により鋳
片に間歇的回転変位を与えるようにしたことを特
徴とする水平連続鋳造装置。２タンデイツシユの側壁に水平冷却モールドを
直結しモールドからの円断面または中空円断面の
鋳片の引抜のため鋳片をピンチロールにより挾持
して軸線方向の引抜および押戻しの間歇引抜駆動
を与えるようにしたものにおいて、固定フレーム
に回転可能に支持した回転フレームに前記ピンチ
ロールを装備して回転フレームの駆動により鋳片
に一方向の連続的または間歇的回転変位を与える
ようにしたことを特徴とする水平連続鋳造装置。