JPH0321808Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は連続鋳造装置の鋳型内へ溶金を鋳込む
鋳込管組立体に関する。

連続鋳造法によるスラブ、ブルームおよびビレ
ツトの生産は周知されている。この方法に依れ
ば、そのような金属製品は、従来使用されている
多段鋳造法、即ちインゴツトの鋳造、均熱および
インゴツトの圧延成形の諸段階を含む方法によつ
て生産されるのに代えて、溶融金属即ち溶金から
直接に鋳造される。

連続鋳造法の実際においては、溶金は一般にタ
ンデイツシユ（tundish）と呼ばれる上置された
容器から、開端された鋳型内へ連続的に注出され
る。それと同時に、鋳造製品は完全凝固のために
充分に冷却されるまではその内部が液状である固
体金属シエルの形式で鋳型の底から連続的に取り
出される。

理想的な鋳造条件は、鋳造された製品が鋳型か
ら取り出される速度と同じ速度を以て溶金が鋳型
内に注出されることを要求する。したがつて、厳
密な制御が、鋳型からの鋳造製品の取り出し速度
と、タンデイツシユから鋳型への溶金の供給速度
とに対して常時維持され、これによつて鋳型内の
溶金レベルを事実上一定に保持するようにされ
る。そのような装置における鋳型への溶金供給の
制御は、通常、タンデイツシユの鋳込開口に操作
自在に配置された湯口弁によつて行われる。いく
つかの既知形式で入手され得るこれら弁は、固定
頂板に形成された開口に対して弁の可動湯口板の
開口の位置整合を変更することによつて、または
各種寸法の開口を有する湯口板を交換することに
よつて、弁を通る流れ開口の寸法を変更すること
によつて鋳型への流れを制御する。

前記の如き鋳造装置においては、注湯される金
属流がタンデイツシユから鋳型へ流れるときに大
気による再酸化およびはねとびの生じる可能性に
対して該金属流を保護することが通常望ましいと
されている。このことは、アルミニウム・キルド
鋼が鋳込まれる場合において溶金の流れが空気に
対して露出されることによつて酸化アルミニウム
の吸蔵物が形成され、その結果として、溶金鋳込
通路が過早に詰まるおそれがあるとき、特に望ま
しい。この問題を防止するためよく知られている
実際的方法は、湯口弁の吐出側から鋳型の内部に
延びる細長い鋳込管を用いることである。そのよ
うな装置は米国特許第3459346号並びに第3502134
号に開示されている。

これら米国特許に説明された如き鋳込管内への
空気の侵入を防ぐためには、鋳込管の内部と外部
との間に効果的な気密シールが設けられなくては
ならない。鋳込管が適正に密閉されているとき
は、鋳型内への注入の開始によつて鋳型内の溶金
レベルは上昇して鋳込管の吐出端を浸没させ、従
つて、鋳型管内に存在する空気は溶金の流れに同
伴されることによつて鋳込管から急速に排出され
る。空気が鋳込管から排除されるにしたがつて、
該管内の溶金レベルは、管内部が最終的に満たさ
れるまで上昇する。

鋳込管が溶金で完全に満たされることによつて
証明される鋳込管内部からの空気の完全排除は、
溶金の流れと空気との接触防止の観点から望まし
いが、鋳込管内への空気の吸込みが、鋳込管と湯
口弁との間の接合部の気密シールによつて極減さ
れるときは、鋳込管を通つて鋳型内へ流れる溶金
の速度は予想される以上に著しく増加し、これに
よつて、鋳型内の溶金レベルを一定に保つために
は、鋳型の底からの鋳造シエルの取出しを迅速化
することが要求されることが知られている。前記
現象は“スーパー・スピード効果”即ち“過速度
効果”と呼ばれる。

“スーパー・スピード効果”即ち“過速度効
果”は連続鋳造装置の実際的運転において望まし
くない。その理由は、鋳造されたシエルが鋳型か
ら取り出される速度の制御に関して“過速度効
果”がもたらすいくつかの困難、またはこれに代
つて、シエル取り出し速度が精密に制御されない
とき製品に及ぼされる有害効果に存する。“過速
度効果”によるこれら不利な結果は、実際の作業
においては、湯口弁を構成する複数個の組合わさ
れた湯口板間にしばしば運動が生じ、従つて、湯
口弁と鋳造管との間におけるシールの有効度が常
に一定でないことから生じる。シールの有効度が
減じられるにしたがつて、溶金が鋳型内に流れ込
む速度も対応的に減じ、逆に、シールの有効度が
増されるときは、溶金の流れ込む速度は増す。し
たがつて、結果的には、シエル取り出し制御装置
に対し、より大きい負担が課される。

スーパースピード効果を減少する方法として、
熔金注ぎ通路中に外部から気体を注入する方法が
知られている。該方法を実施する装置の一つが特
開昭50−65423号公報に提案されている。該装置
においては、容器の底部に固定されたノズル９あ
るいは湯口弁の固定板１６またはスライド板１７
内に室を設け、該室内に溶金注ぎ通路と整合する
開口部を有した多孔質耐火物１４を装着し、外部
からの気体を多孔質耐火物１４を通して熔金注ぎ
通路中に注入している。

この装置では、ノズルあるいは湯口弁の固定板
あるいはスライド板内に気体通過性多孔質耐火物
１４を装着する為の室を設けるために、室が設け
られた部材の厚さが薄くなる。この結果、室を設
けられた部材の強度が弱くなる。強度を増すには
厚さを大きくしなければならない。これは湯口弁
の大型化を引き起こす。また、気体通過性多孔質
耐火物１４は熔金流れによつて摩耗し易い。その
為に耐火物１４をしばしば交換する必要がある。
その結果、装置の操業がしばしば停止され、装置
の運転効率が悪化する。さらに、装置の耐用期間
中に使用される耐火物１４が多くなる。これらは
コスト高を生起する。

従つて、本考案の目的は、以上言及した問題を
軽減することである。

本考案による容器の底穴から溶金を注出する為
の摺動湯口弁機構の下部に取り付けられる鋳込管
組立体は、 前記容器の底穴と連通しうる溶金注ぎ通路の一
部を形成する貫通口と、前記摺動湯口弁機構と摺
動接触をする上面と、該上面と平行な下面とを有
した、高耐磨耗性で、気体通過性が乏しい材料で
作られた鋳込管支持板と、 前記溶金注ぎ通路の延長部を形成する軸方向貫
通口を有し、前記鋳込管支持板の貫通口と整合し
て該鋳込管支持板の底部に接続されたほぼ円筒形
の鋳込管と、 中央開口を有した薄い平坦なシムにして、前記
鋳込管支持板より多孔性でない高耐磨耗性材料で
作られ、前記鋳込管の上端と前記鋳込管支持板の
下面との間に接触状態に挟まれて、前記鋳込管支
持板の下面との間に前記溶金注ぎ通路に通じた空
〓を形成するシムと、 前記鋳込管支持板に設けられ、前記シムの側面
上に直接延在しており、前記空〓に連なる気体路
と、 前記気体路を外部の気体給源と接続する装置と
を有している。

以下、添付図面を参照して、実施例によつて本
考案をさらに説明する。

添付図面には、金属製のケーシング１２と耐火
ライニング１４とを以て成り、底穴１６を設けら
れた溶金受取り容器１０、例えばタンデイツシユ
即ち湯溜めの下部分が図示されている。容器１０
は連続鋳造装置の一部を構成する鋳型１８の上方
に操作自在に位置されたものとして示されてい
る。鋳型１８の下方に配置された一対の対向して
離された駆動ロール２０は、当業者に周知される
ように、鋳造された金属製品、即ちシエル、を制
御自在に取り出すのに使用される装置を概略的に
図示している。添付図面には、本考案において使
用するため設計された全体として２４を以て示さ
れた湯口弁２４の一形式であつて、該弁２４と鋳
型１８の内部との間に延在する鋳込管２５を取付
けるための装置を有するものが示されている。

湯口弁２４は米国特許第3727805号に図示され
そして完全に説明されている摺動湯口弁である。

湯口弁２４は、取付板２８によつてケーシング
１２に結合されたフレームであつて、３個の垂直
方向に互いに離された耐火板、即ち固定板３０、
湯口板３２および鋳込管支持板３４を、容器１０
の底穴１６に対してそれぞれの作用位置に保持す
るようにされたものを以て本質的に構成される。
固定板３０は概ね矩形の、金属で被覆された耐火
板であり、フレーム２６の凹所３６に受容され、
容器の底穴１６に対して垂直方向に整合された穴
３８をその中心に形成されている。湯口板３２
は、同様に、概ね矩形の、金属で被覆された耐火
板であるが、その寸法は固定板３０よりも僅かに
小さい。湯口板３２はその下側に周縁に沿つて延
びた段肩部４２を形成され、該段肩部４２は、対
向して離されてばねによつて弾圧されたレバー４
４であつてフレーム２６に枢動自在に取付けられ
たレバーの内側端と係合し、前記レバー４４は湯
口板３２を保持してそれを固定板３０の底面に対
して面対面関係を以て密着するように圧迫する。

よく知られているように、湯口板３２は、第１
図に示される流体モータ４６の圧迫によつて固定
板３０に対して摺動するようにされている。第２
図に図示された湯口板３２はその中心に穴４８を
設けられたものとして示されている。該穴４８は
固定板３０の穴３８に対して垂直方向に整合され
るとき、容器１０から溶金が流れ去ることを許
す。

湯口板３２は、容器１０からの溶金の流出率を
変更するため、より大きいまたはより小さい直径
の穴を中心に有する他の同じように形成された湯
口板と容易に互換され得る。容器１０からの溶金
の流出を阻止することが必要とされるときは、盲
耐火板を以て成る湯口板３２が使用される。

鋳込管支持板３４は、組立てられた鋳込管２５
及び該支持板３４の容易な交換を許す後退自在の
格子の対向延在する部材５０によつて湯口板３２
の下方に支持される。第３図に最も明らかに示さ
れる如く、支持板３４は湯口板３２の穴４８と整
合する穴５４を中心に有する概ね矩形の耐火ブロ
ツク５２を以て構成される。耐火ブロツク５２は
金属薄板ケーシング５８内にモルタル５６などに
よつて保持される。該ケーシング５８は直立する
側壁６０と、底壁６２と、内曲げフランジ６６に
おいて終端する下向きの延長壁６４とを有する。
内向きフランジ６６は鋳込管２５の外壁に設けら
れた環状の凹所６８に係合するように働く。ケー
シング５８に対して横方向に変位しないように鋳
込管２５を固定するため、止ねじ７９が使用され
る。

耐火ブロツク５２の下面には、その中心に穴５
４と同心にされた凹所８２がある。凹所８２は鋳
込管２５の上端部を自由に受容するようにされた
直径を以て形成されている。穴５４と凹所８２の
壁との間に同心的に、耐火ブロツク５２は環状の
溝７０を形成されている。溝７０は細長い通路７
４によつて給気管継手７２と連通している。給気
管７２はケーシング５８の底壁６２に取付けら
れ、調整自在の気体給源（図示されていない）に
接続するようにされている。

薄金属シム７６が鋳込管２５の上端と耐火ブロ
ツク５２の対向面との間に配置されている。シム
７６は、第３図に示される如く、凹所８２の外縁
寸法に厳密に一致する外縁寸法を有し、中心に穴
７８を画成されている。穴７８は穴５４と鋳込管
２５の内部通路８０とを互いに接続する。シム７
６の作用は、後に一そう詳細に説明される如く、
通路７６を通る気体の流れをそらせてそれを溝７
０内に導くことである。

稼動時、容器１０はその底穴１６を、湯口弁２
４に結合された鋳込管２５が鋳型１８の内部に充
分に延びるように、鋳型１８上方に位置させて配
置される。容器１０から鋳型１８内への溶金の流
れを開始することが望まれる時点までは、湯口弁
２４に当初配置されている湯口板３２は盲湯口板
であり、該時点において、盲湯口板は図面に示さ
れた如き穴４８を中心に有する湯口板と取替えら
れる。湯口板３２の取替えは米国特許第3727805
号に記載された方法に従つて行われる。

鋳型１８への溶金の流れが開始されるに従つ
て、鋳型１８内の溶金レベルは、鋳込管２５の下
端よりも高く上昇し、それによつて、管２５の内
部と大気との間に液体シールを構成する。第１図
に８１を以て示される如き規定液位が鋳型１８内
に得られたとき、駆動ロール２０は、鋳型１８内
に実質的に一定の液位を維持する速度を以て鋳型
１８から、成形された製品を取り出すための作業
を開始する。摺動湯口弁と鋳込管との組立体の密
閉効率が、特にアルミニウム・キルド鋼を鋳込む
とき酸化物の吸蔵を防ぐために望まれる程度であ
るならば、鋳込管２５を通る溶金の連続流れによ
つて、当初鋳込管２５内に存在した空気は溶金に
同伴されて管内から排出される。管２５から空気
が排除されるに従つて、特に湯口板３２と支持板
３４との間の界面に隣接する区域に真空が生ぜし
められ、鋳込管２５内の液位は該管が完全に満た
される迄上昇する。この状態が生じたとき、既に
説明された如き“スーパー・スピード効果”が生
じ、鋳込管２５を通る溶金の流れ速度は増加す
る。溶金流れ速度の増加によつて鋳型１８内の液
位は上昇する。何故ならば、駆動ロール２０は、
“スーパー・スピード”現象が生じたときは、液
位を連続的に一定に維持し得ないからである。従
つて、本考案に従つて、気相の流体、好ましく
は、例えばアルゴンの如き不活性気体、がその給
源から環状の溝７０へ調整された量を以て導入さ
れ、該溝７０から前記気体は耐火ブロツク５２を
形成する耐火材の小孔を通じ、そして主として耐
火ブロツク５２と金属シム７６との間の空〓を通
じて鋳込管２５の内部に進入する。この気体の流
れは、駆動ロール２０が鋳型１８内の溶金レベル
を実質的に一定に適正に維持し得るように鋳込管
２５を通る溶金の流量を抑制するのに充分な量に
維持される。

気体流量の調整の主効果は鋳込管２５を通る溶
金の流量を制御することであるが、実際において
は、より容易に測定され得る変数、例えば、鋳型
１８からの鋳造製品の取り出し速度あるいは鋳型
内の溶金レベルに応じて気体流量を調整すること
がより便利である。

湯口板３２または鋳込管２５を結合された支持
板３４が交換されるとき、鋳込管２５を通る溶金
の流量が減少されることが決定され得、それにと
もなつて、鋳造装置への給気量は変更された装置
状態に対して補正を行うように減少され得る。

本考案においては、気体は鋳込管支持板を通つ
て熔金注ぎ通路中に注入されるのではなく、鋳込
管と鋳込管支持板との間に接着されていない状態
で挟まれた金属または他の高密度材料製のシムに
よつて画定される空隙を通つて熔金注ぎ通路中に
注入されるので、鋳込管支持板に気体通過性多孔
質耐火物を装着するための室を設ける必要がな
い。従つて、鋳込管支持板の厚さを厚くする必要
が無いので、湯口弁を大きくする必要がない。ま
た、鋳込管支持板を耐磨耗性材料で作ることがで
きると共にシムを鋳込管支持板と少なくとも同等
の耐磨耗性の金属または他の高密度材料で作るこ
とができるので、該部品の寿命が長くなる。その
結果、これの交換の為の装置の操業停止を少なく
することができ、装置の運転効率を高めることが
できる。さらに、装置の耐用期間中に使用される
部品の数を少なくすることができる。したがつ
て、本考案の装置はコストセービング可である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に従つて作用するようにされた
鋳込管を取付けられた摺動式の湯口弁を装置され
た溶金受取容器の一部分を示した断面図；第２図
は第１図の２−２線に沿つて取つた横断面図；第
３図は第１図および第２図の鋳込管および支持板
を拡大して示した断面図である。 図面上、１０は〓容器〓；１２は〓ケーシン
グ〓；１６は〓底穴〓；１８は〓鋳型〓；２０は
〓駆動ロール〓；２４は〓湯口弁〓；２５は〓鋳込
管〓；２８は〓取付板〓；３０は〓固定板〓；３２
は〓湯口板〓；３４は〓鋳込管支持板〓；３６は
〓凹所〓；３８，４８，５４は〓穴〓；５２は〓耐
火ブロツク〓；７０は〓溝〓；７２は〓給気管継
手〓；７４は〓通路〓；８０は〓内部通路〓を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 容器の底穴から溶金を注出する為の摺動湯口弁
   機構の下部に取り付けられる鋳込管組立体にし
   て、該組立体が 前記容器の底穴と連通しうる溶金注ぎ通路の一
   部を形成する貫通口と、前記摺動湯口弁機構と摺
   動接触をする上面と、該上面と平行な下面とを有
   した、高耐磨耗性で、気体通過性が乏しい材料で
   作られた鋳込管支持板と、 前記溶金注ぎ通路の延長部を形成する軸方向貫
   通口を有し、前記鋳込管支持板の貫通口と整合し
   て該鋳込管支持板の底部に接続されたほぼ円筒形
   の鋳込管と、 中央開口を有した薄い平坦なシムにして、前記
   鋳込管支持板より多孔性でない高耐磨耗性材料で
   作られ、前記鋳込管の上端と前記鋳込管支持板の
   下面との間に接着されていない接触状態に挟まれ
   て、前記鋳込管支持板の下面との間に前記溶金注
   ぎ通路に通じた空隙を形成するシムと、 前記鋳込管支持板に設けられ、前記シムの側面
   上に直接延在しており、前記空隙に連なる気体路
   と、 前記気体路を外部の気体給源と接続する装置と
   を有しており、 前記気体路がほとんど前記空隙を通つて前記溶
   金注ぎ通路に送られることを特徴とする鋳込管組
   立体。