JPH03198949A - 溶融金属の連続鋳造方法および装置 - 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、？８鋼など溶融金属の連続鋳造方法および鋳
型に関するものである。

〈従来の技術〉 従来の連続鋳造方法は、連続鋳造用鋳型を例えば上下方
向にサイン波形にしたがって運動させ、連続鋳造用鋳型
と鋳片との固着を防ぎ、鋳片の空気酸化を防ぐために鋳
型内の溶融金属Ｎ最上部に供給されるいわゆるモールド
パウダーを鋳片と鋳型との間に溶融状態で供給しつつ、
鋳片を連続的に下方に引き抜くことによって連続鋳造が
進められる。

この方式による連続鋳造技術は、溶鋼の連続鋳造をはじ
めとして広く溶融金属の固化方法として用いられている
。

この方法の問題は、多数あるが要約すれば以下の点にあ
る。すなわち、重い鋳型を上下方向にサイン波形で運動
させるため、複雑、かつ大掛かりな駆動方式となり、大
きな駆動モーターと強力な支持構造が必要であり、鋳型
には多大の慣性力が作用し十分な波形制御が困難なこと
、制ｊｎ用センサーなどが機械的な運動のため劣化しや
す（、ゲーブルを含めてそのメンテナンスに多大の労力
および費用を要すること、などである。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、前述の問題に鑑み、鋳型を振動させることな
く連続的に鋳片を引き抜く方法および装置を提供するた
めになされたものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■水冷銅鋳型を用いる熔融金属の連続鋳造に
おいて、鋳型上端からメニスカス下３００閣の範囲に上
下方向にスリットが設けられた水冷銅鋳型上部と、スリ
ットのない水冷銅鋳型下部とからなる水冷銅鋳型と、水
冷銅鋳型上部の全周に周設した電磁誘導コイルと、該コ
イルに低周波を供給する低周波電源とからなる装置を用
い、この電源からの該低周波電源出力を周期的に変化さ
せつつ、鋳片を連続的に引き抜くことを特徴とする溶融
金属の連Ｖｔ鋳造方法で、かつ■水冷銅鋳型からなる連
続鋳造用鋳型であって、鋳型上端からメニスカス下３０
０Ｍの範囲に上下方向にスリットを設けた水冷銅鋳型上
部と、スリットのない平坦な水冷銅鋳型下部とからなる
水冷銅鋳型と、水冷銅鋳型上部の全周に周設した電磁誘
導コイルと、該コイルに低周波を供給する低周波電源と
、からなる溶融金属の連続鋳造用鋳型である。

く作　用〉 本発明は、鋳型の上下運動と同様のｉ能を生しせしめる
ため、電磁力を有効に利用することを特徴とする。

すなわち、初！ＩＪＩ凝固シェル形成時期に溶融金属お
よびキュリー点以下の凝固シェルに対し、電磁力によっ
て鋳型から離れる方向の力を作用させるものである。こ
のような力は電磁力の大きさに依存して発生ずるので、
十分に強い電磁力の存在下では、凝固シェルと溶融金属
とは鋳型から離れた状態となり、電磁力を小さくすれば
鋳型と鋳造される金属の間隔は縮まることとなる。

このように電磁力の大きさに適切な周期を持たせ、その
波形を制御すれば鋳型と鋳造金属との間隔を周期的に変
化させながら連続鋳造することが可能となる。

本発明に係る装置は、■水冷銅鋳型、■その周期に周設
された１を磁誘導コイル、■低周波電源とその出力の波
形制御回路、とから構成される装置によって実現される
。以下に説明する。

■の水冷銅鋳型は従来から用いられている型式のものの
上部を改造し、そこに電磁誘導コイルを組み込んでもよ
いが、この場合には板状の銅によって電■ｌ力が減衰す
るので、以下の構造とするのが望ましい、すなわち、上
下方向に冷却水の流路を多数設けた銅板を使用し、上下
方向に多数のスリットを設け、そのスリット間の鋼構造
物には往復の冷却水路を設け、該水路内における冷却水
の流速は１０ｍ／ｓＱｃ、望ましくは２０ｍ／ｓｅｅを
確保できるように冷却水路およびその供給システムを設
計することが重要である。このような上下方向にスリッ
トを設ける範囲は、鋳型上端面からメニスカス下３００
ｍまでで十分である。スリット間隔は溶融金属がもれな
い範囲でできるだけひろくすればよく、ｌｌｌｌ１１程
度が好適である。

■の電磁誘導コイルは、前述のスリットの存在範囲をカ
バーするように周設し、鋳型外周を水平面で取り囲むこ
とが肝要である。したがって、種々の断面形状の鋳型に
ついてそれぞれ専用の電磁誘導コイルを設けることが望
ましい。

■の低周波電源としては１０〜５０Ｉｌｚの電源であっ
て、その出力の時間変化曲線を波形制御できることが不
可欠であるが、出力波形の周波数は１〜２０１１ｚで十
分である。

なお、電磁誘導コイルおよび同電源容量としては、鋳型
と初期凝固シェルまたは熔融金属との間隔の最大値が約
２ｍとなるよう設計することが望ましい。

かくして、本発明に係る連続鋳造方法および装置を用い
れば、鋳型と初期凝固シェルまたは溶融金属との間隔が
変化しつつ鋳片が下方に移動するため、鋳片表面には電
磁誘導波形に見合った凹凸が生じ、鋳型との接触は起こ
らないので、美麗な表面となり、また鋳型の損耗も極め
て少なくなる。

なお、モールドパウダーを用いる場合には、該間隔の周
期的な変化と鋳片の下方への移動にともなわれる吸引力
に応じて、溶融パウダーが該間隙に吸引され潤滑作用を
呈することは言うまでもない。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例について説明する。

断面寸法：　　２５０ｍＸ　３５０間の鋼ブルーム材に
対して試験を行った。

従来技術の場合、８ｈ型は全長：９００１１ｎ、銅板の
厚み：　４０＋ｎｓであり、鋳型は振幅：８ｍ、振動数
：毎分９０回、すなわち１．５１１２にてサイン波形に
したがって駆動され、鋳片は１．４ｍ／ｍの速度で引き
抜かれる。

本発明に係る鋳型は従来の鋳型を改造し、鋳型の上端か
ら４２０閣までの範囲に縦スリットを５０＋＋ｕ１１ピ
ンチに設け、縦スリツト間の胴部分は中空構造とし、こ
れを冷却水流路とした。なお、鋳型の上端から４２０〜
９００ｍ間は従来の鋳型と同一の構造すなわち、上下方
向に多数の冷却水流路を有する構造とした。この上下で
構造の異なる鋳型への冷却水の供給は分割して行い、上
段へはブースターを介して昇圧した冷却水を供給した。

電ｆｉｉ誘導コイルは鋳型の上端から５０〜４００閣間
に水平方向に８ターン１！き、中空銅パイプの内部に冷
却水を流しつつ３０１１２．　ｆｆｊ大５０ＫＶＡの電
磁力を供給した。なお、誘導コイルへの電力は５ＫＶＡ
のバイアスを持たせ、４５ＫＶＡ分を周波数３１１２の
サイン波形として印加した。

なお、いわゆるモールドパウダーとしては塩基度１．１
、炭素含有量３．５％のものを用いている。

本発明による試験に際しては隣接ストランドに従来の鋳
型を配し、全く同一条件で多数チャージの連続鋳造を行
いその操業データと鋳片の表面状況を比較した。

以上の試験結果をまとめると次のとおりである。

操業中の冷却水温度の増加は、本発明の方が最大５°Ｃ
はど高いが、水路を上下方向で２分割しているため厳密
な比較とは言い難い、しかし、銅鋳型の表面温度の推定
値は最大３２０°Ｃであり、とくに問題ではない。

モールドパウダーの消費量は、本発明の方が約り０％少
ないが、後述の表面品質の比較から判断して問題ではな
い。

鋳型表面の損耗は、従来鋳型の２０ｔｔｙｓ／チヤージ
に対し、本発明の方が２ｐ１／チヤージと格段に少なく
異常損耗も皆無であった。

表面欠陥については、鋳片表面の°“ノロカミ”クラッ
クの数、オフシレージョンマーク部の最大凹み深さを調
べた。その結果、２０チヤージの平均値として本発明の
方が従来鋳型に比較して゛ノロカミ”は１／８、クラッ
クはｌ／１１であり、オツシレーシゴン最大深さは従来
鋳型の最大２．２ｍｍ＋、平均１．３−に対し、本発明
では最大１．１ｍｓ、平均０．５ｓｍと表面欠陥の著し
い減少が認められた。

〈発明の効果〉 本発明によると、前述のとおり鋳型を駆動させず電磁力
を付与することによって、従来技術に比べて、鋳片表面
欠陥などが少なく、かつ操業上問題のない成績を得るこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る連続鋳造用鋳型であり、（ａ）
は側断面図、（ｂ）は平面図である。 ｌ・・・水冷銅鋳型上部、 ２・・・水冷銅鋳型下部、 ３・・・水冷銅鋳型上部用スリット、 ４・・・電磁誘導コイル、 ５・・・電磁誘導コイルセパレーター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水冷銅鋳型を用いる溶融金属の連続鋳造において、
   鋳型上端からメニスカス下３００ｍｍの範囲に上下方向
   にスリットが設けられた水冷銅鋳型上部と、スリットの
   ない水冷銅鋳型下部とからなる水冷銅鋳型と、水冷銅鋳
   型上部の全周に周設した電磁誘導コイルと、該コイルに
   低周波を供給する低周波電源とからなる装置を用い、こ
   の電源からの該低周波電源出力を周期的に変化させつつ
   、鋳片を連続的に引き抜くことを特徴とする溶融金属の
   連続鋳造方法。 ２、水冷銅鋳型からなる連続鋳造用鋳型であって、鋳型
   上端からメニスカス下３００ｍｍの範囲に上下方向にス
   リットを設けた水冷銅鋳型上部と、スリットのない平坦
   な水冷銅鋳型下部とからなる水冷銅鋳型と、水冷銅鋳型
   上部の全周に周設した電磁誘導コイルと、該コイルに低
   周波を供給する低周波電源と、からなる溶融金属の連続
   鋳造用鋳型。