JPH0441049A - Sealing structure around brake ring in horizontal continuous casting apparatus - Google Patents
Sealing structure around brake ring in horizontal continuous casting apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、水平連続鋳造装置におけるブレークリング
周りシール構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a seal structure around a break ring in a horizontal continuous casting machine.
この発明は炭素鋼、ステンレス鋼、その他金属のビレッ
トなとの水平連続鋳造に利用される。This invention is utilized for horizontal continuous casting of billets of carbon steel, stainless steel, and other metals.
[従来の技術]
水平連続鋳造装置は設備費、設置面積および運転費か垂
直連続鋳造装置に比へて少なくてすみまた鋳片の曲げに
よる応力発生かなく、ハルシンクの発生も小さい。特に
、小容量の鋳造設備ては経済効率かよい。したかって、
近年、ビレットなとの鋳造に水平連続鋳造装置か実用化
されている。[Prior Art] Horizontal continuous casting equipment has lower equipment costs, installation area, and operating costs than vertical continuous casting equipment, does not generate stress due to bending of slabs, and has less hull sink. Especially, it is economically efficient for small-capacity casting equipment. I wanted to,
In recent years, horizontal continuous casting equipment has been put into practical use for billet casting.
第4図は、−船釣な水平連続鋳造装置における、タンデ
イツシュ11とモールド21との接続部の縦断面を示し
ている。図面に示すように、水平連続鋳造装置はタンデ
イツシュ11とモールド21とはスライティングノズル
14およびフィートノスルI6を介して連絡している。FIG. 4 shows a vertical cross section of the connecting portion between the tundish 11 and the mold 21 in a boat-type horizontal continuous casting apparatus. As shown in the drawings, in the horizontal continuous casting apparatus, the tundish 11 and the mold 21 are connected through a slitting nozzle 14 and a foot nozzle I6.
タンデイツシュ11、スライティンクノスル14および
フィードノズル16は、それぞれジルコン質やアルミナ
貿の通常の耐火物て作られている。モールド21は一般
に銅製であって冷却水Wによって冷却されており、入側
にはフレークリング18か装着されている。ブレークリ
ング18は、窒化はう素、窒化けい素なとの耐熱性セラ
ミックスで作られている。なお、装置によっては、上記
スライティングノズル14を備えていないものもある。The tundish nozzle 11, the sliding nozzle 14, and the feed nozzle 16 are each made of ordinary refractories such as zircon or alumina. The mold 21 is generally made of copper and is cooled by cooling water W, and a flake ring 18 is attached to the entrance side. The break ring 18 is made of heat-resistant ceramics such as boron nitride and silicon nitride. Note that some devices are not equipped with the above-mentioned slitting nozzle 14.
モールド21内に供給された溶湯Mはモールド内周面に
より冷却され、凝固殻Sを形成する。凝固殻Sの形成は
ブレークリング18より開始される。The molten metal M supplied into the mold 21 is cooled by the inner peripheral surface of the mold to form a solidified shell S. Formation of the solidified shell S is started from the break ring 18.
ブレークリング′18は、凝固殻Sか逆方向にすなわち
フィードノズル】6側に成長するのを防ぐ。溶湯Mか凝
固して形成された鋳片は、モールド21出側からピンチ
ロールなどの引抜き装置 (図示しない)により間欠的
に引き抜かれる。鋳片を間欠的に引き抜くと、ブレーク
リング18と凝固殻Sの端との間に空隙か生じ、その空
隙に新たに溶湯Mか流れ込む。The break ring '18 prevents the solidified shell S from growing in the opposite direction, ie, toward the feed nozzle]6 side. A slab formed by solidifying the molten metal M is intermittently pulled out from the outlet side of the mold 21 by a pulling device (not shown) such as a pinch roll. When the slab is intermittently pulled out, a gap is created between the break ring 18 and the end of the solidified shell S, and new molten metal M flows into the gap.
ところで、上記空隙は負圧状態となっており、モールド
21とブレークリング18とははめ合わされているのみ
であるから、両者の接合面の間から空隙内に空気が侵入
する。侵入した空気は溶湯M内に巻き込まれ、鋳片内部
あるいは表面に残存して気泡(ブローホール)、などの
鋳造欠陥を生じる原因となる。By the way, since the above-mentioned gap is in a negative pressure state and the mold 21 and the break ring 18 are only fitted together, air enters the gap from between the joint surfaces of the two. The air that has entered is drawn into the molten metal M and remains inside or on the surface of the slab, causing casting defects such as air bubbles (blowholes).
このような問題を解決するものとして、実開昭64−3
8136号公報で開示された「水平連続鋳造機のプレー
クリング取付構造」がある。このブレークリング゛取付
構造は、ブレークリングとモールドの溶湯冷却部との接
合部を耐熱性0リングにより気密的にシールするもので
ある。Oリングはシリコンゴムなとの耐熱性0リングで
あり、たとえば250℃の温度に耐えられるものとなっ
ている。また、この公報は、0リング周りのリング状空
間にシリコンシーラントやグラファイトセメントなとの
耐熱シール材を充填することも開示している。As a solution to such problems, the
There is a "plate ring mounting structure for horizontal continuous casting machine" disclosed in Japanese Patent No. 8136. This break ring mounting structure airtightly seals the joint between the break ring and the molten metal cooling part of the mold using a heat-resistant O-ring. The O-ring is a heat-resistant O-ring made of silicone rubber, and can withstand temperatures of, for example, 250°C. This publication also discloses that the ring-shaped space around the O-ring is filled with a heat-resistant sealing material such as silicone sealant or graphite cement.
[発明が解決しようとする課題]
上記従来のブレークリング゛取付構造では、Oリングの
一方のシール面がブレークリングに直接接している。0
リングが接するブレークリング部分は、300〜400
℃程度の温度となっている。第3図(b)は、ブレーク
リング近傍の温度分布の一例を示している。現在、実用
されているOリングの耐熱温度の上限はたかだか300
℃程度である。したがって、0リングは熱により劣化あ
るいは焼損し、気密を保持することはできない。また、
ブレークリングとモールドの溶湯冷却部との接合部に耐
熱性Oリングを挟み込むので、もろいブレークリングを
破損する虞れかあり、ブレークリングのモールドへの装
着も困難である。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional break ring mounting structure described above, one sealing surface of the O-ring is in direct contact with the break ring. 0
The break ring part where the ring touches is 300 to 400
The temperature is around ℃. FIG. 3(b) shows an example of the temperature distribution near the break ring. Currently, the upper limit of heat resistance temperature of O-rings in practical use is at most 300.
It is about ℃. Therefore, the O-ring deteriorates or burns out due to heat, and cannot maintain airtightness. Also,
Since the heat-resistant O-ring is sandwiched between the break ring and the molten metal cooling part of the mold, there is a risk of damaging the fragile break ring, and it is also difficult to attach the break ring to the mold.
また、上記Oリングと併用するセメントは、モールドお
よびブレークリングの熱膨張に追従して膨弓長すること
はできなし1゜したかって、セメントを併用したとして
もやはり気密を保つことは困難である。Further, the cement used in combination with the O-ring cannot expand by 1° following the thermal expansion of the mold and break ring, so it is still difficult to maintain airtightness even if cement is used in combination.
そこて、この発明は水平連続鋳造装置において0リング
か熱により劣化することなく、モールドとブレークリン
グとの接合部の気密を確実に保持することができるブレ
ークリング周りシール構造を提供しようとするものであ
る。Therefore, the present invention seeks to provide a seal structure around the break ring that can reliably maintain airtightness at the joint between the mold and the break ring without causing the O-ring to deteriorate due to heat in a horizontal continuous casting machine. It is.
[課題を解決するための手段]
この発明のブレークリング周りシール構造は、タンティ
ッシュとモールドとがフィードノズルを介して連絡し、
モールドの入側にブレークリングか取り付けられた水平
連続鋳造装置において、上記フィードノズルの外周に中
空冷却リングが固着されおり、中空冷却リングと上記モ
ールドの側壁との間に0リング゛か挟み込まれている。[Means for Solving the Problems] The seal structure around the break ring of the present invention has a structure in which the tongue tissue and the mold communicate with each other via a feed nozzle,
In a horizontal continuous casting machine in which a break ring is attached to the entrance side of the mold, a hollow cooling ring is fixed to the outer periphery of the feed nozzle, and an O ring is sandwiched between the hollow cooling ring and the side wall of the mold. There is.
冷却リングは鉄、銅合金なとの金属で作らねている。冷
却リングの前面 (モールドの側壁と向かい合う面)は
、0リングを直接冷却する冷却面となっており、ざらに
0リング周囲の雰囲気も冷却する。冷却リングの内周面
は、フィードノズルとの接着面となっており、またフィ
ードノズルの外周部を冷却する。冷却リングの断面の大
きさおよび形状は特に限定されるものではないか、少く
ともOリングを耐熱温度以下に保持するものでなければ
ならない。なお、0リングは適度な弾性および耐熱性を
有する通常の材料、たとえばシリコンゴム製のものが用
いられる。0リングにはタンティッシュにモールドが接
続される際に、適当なシール面圧が与えられる。The cooling ring is made of metal such as iron or copper alloy. The front surface of the cooling ring (the surface facing the side wall of the mold) is a cooling surface that directly cools the O-ring, and also roughly cools the atmosphere around the O-ring. The inner circumferential surface of the cooling ring serves as an adhesive surface to the feed nozzle, and also cools the outer circumferential portion of the feed nozzle. The cross-sectional size and shape of the cooling ring are not particularly limited, or at least must be such that the O-ring can be maintained at a temperature below the heat-resistant temperature. Note that the O-ring is made of a normal material having appropriate elasticity and heat resistance, such as silicone rubber. Appropriate sealing surface pressure is applied to the O-ring when the mold is connected to the tongue tissue.
フィードノズルの外周に冷却リングを固着するには、接
着材を用いる。接着剤としては、接着強度および気密性
が高いセメント材が適しており、たとえばラム90(ア
ルミナ系セメント材の日本ルツボ社商標名)がある。An adhesive is used to secure the cooling ring to the outer periphery of the feed nozzle. As the adhesive, a cement material with high adhesive strength and airtightness is suitable, such as Ram 90 (trade name of Nippon Crucible Co., Ltd., an alumina-based cement material).
なお冷却リングについては、放熱面にフィンを設けて放
熱面積を大きくしたり、断面を中空断面として冷却ガス
を貫流させて強制冷却することによって冷却能を高める
ことができる。Note that the cooling capacity of the cooling ring can be increased by providing fins on the heat radiation surface to increase the heat radiation area, or by making the cross section hollow and allowing cooling gas to flow through it for forced cooling.
中空冷却リング内部に冷却ガスを貫流させる場合には、
冷却ガスを貫流させるために、中空冷却リング内を周方
向に沿って1箇所または複数箇所で隔壁により仕切り、
仕切られた各区画ごとに冷却ガスの流入口および流出口
を設ければよい。冷却カスとしては空気、窒素ガスなど
が適している。これら冷却カスは圧縮機あるいは加圧ボ
ンへなどから中空冷却リングに供給される。When cooling gas flows through the hollow cooling ring,
In order to allow the cooling gas to flow through, the inside of the hollow cooling ring is partitioned by partition walls at one or more locations along the circumferential direction.
An inlet and an outlet for the cooling gas may be provided for each partitioned section. Air, nitrogen gas, etc. are suitable as the cooling residue. These cooling wastes are supplied to the hollow cooling ring from a compressor or a pressurized bong.
[作用]
0リングの一方のシール面は冷却リングに、他方のシー
ル面は水冷されているモールドの側壁面に接触している
ので、0リングは耐熱温度以下に保持される。したがフ
て、0リングは熱により劣化することはなく、シール性
能を失うことばない。[Function] Since one sealing surface of the O-ring is in contact with the cooling ring and the other sealing surface is in contact with the side wall surface of the water-cooled mold, the O-ring is maintained at a temperature below the heat-resistant temperature. Therefore, the O-ring does not deteriorate due to heat and does not lose its sealing performance.
[実施例]
第1図は、中空冷却リングを用いた本発明の第1の実施
例を示しており、ビレットを連続鋳造するものである。[Example] Fig. 1 shows a first example of the present invention using a hollow cooling ring, in which a billet is continuously cast.
なお、先に説明した第4図に示す部材と同様の部材には
同一の参照符号を付け、その詳細な説明は省略する。Note that members similar to those shown in FIG. 4 described above are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
フィードノズル16の外周に鉄製の中空冷却リング31
かはめ合わされ、セメント材により接着されている。中
空冷却リング31は全体か四角形のリング′状をしてお
り、断面形状は台形となっている。An iron hollow cooling ring 31 is attached to the outer periphery of the feed nozzle 16.
They are fitted together and bonded with cement material. The hollow cooling ring 31 has a rectangular ring shape as a whole, and has a trapezoidal cross section.
中空冷却リング31の内部は隔壁 (図示しない)によ
り仕切られている。中空冷却リング31は0リング46
およびその周囲の冷却効果を高めるに、幅広の面 (前
面)32がモールド21の側壁22に向き合っている。The inside of the hollow cooling ring 31 is partitioned by a partition wall (not shown). Hollow cooling ring 31 is O ring 46
In order to enhance the cooling effect of the mold 21 and its surroundings, a wide surface (front surface) 32 faces the side wall 22 of the mold 21.
中空冷却リング31の背面は、フィードノズル押え29
により押えられている。また、中空冷却リング31には
冷却空気供給管43および冷却空気排出管 (図示しな
い)が接続されている。冷却空気供給管43には、圧縮
機、冷却器、除湿器などにより構成された冷却装置41
か接続されている。冷却空気供給管43から中空冷却リ
ング31に供給された冷却空気は、中空冷却リング31
内をほぼ一周してこれを冷却し、冷却空気排出管を経て
大気に放出される。The rear side of the hollow cooling ring 31 has a feed nozzle holder 29
is held down by Further, a cooling air supply pipe 43 and a cooling air discharge pipe (not shown) are connected to the hollow cooling ring 31. The cooling air supply pipe 43 is equipped with a cooling device 41 that includes a compressor, a cooler, a dehumidifier, etc.
or connected. The cooling air supplied from the cooling air supply pipe 43 to the hollow cooling ring 31
The air is cooled by going around the inside almost once, and is then released to the atmosphere through a cooling air exhaust pipe.
モールド21の側壁22に、0リング位置決めのための
浅い溝24か設けられており、ここに0リング46が挿
入される。モールド21をタンティッシュ11に接続す
る際、Oリング46はモールド21の側壁22と中空冷
却リング31の前面32との間で圧縮されて所要のシー
ル面圧が与えられる。A shallow groove 24 for positioning the O-ring is provided in the side wall 22 of the mold 21, into which the O-ring 46 is inserted. When connecting the mold 21 to the tongue tissue 11, the O-ring 46 is compressed between the side wall 22 of the mold 21 and the front surface 32 of the hollow cooling ring 31 to provide the required sealing surface pressure.
第3図(a)は、上記実施例における0リング周囲の温
度分布図を示している。中空冷却リングの温度は実測値
であり、モールドの温度は計算値である。0リング近傍
の最高温度は200℃前後てあり、シリコンゴム製0リ
ングの耐熱温度270℃を十分に下回っている。FIG. 3(a) shows a temperature distribution diagram around the O-ring in the above embodiment. The temperature of the hollow cooling ring is a measured value, and the temperature of the mold is a calculated value. The maximum temperature near the O-ring is around 200°C, which is well below the 270°C heat resistance temperature of the silicone rubber O-ring.
第2図は、本発明の第2実施例を示している。FIG. 2 shows a second embodiment of the invention.
この実施例が第1の実施例と異なる点は、中空冷却リン
グの断面形状が相違することである。This embodiment differs from the first embodiment in that the cross-sectional shape of the hollow cooling ring is different.
中空冷却リング35の断面形状はL字形をしており、幅
広の面 (前面)36かモールド21の側壁22に向き
合っている。中空冷却リング31の外周37に0リング
位置決めのための浅い溝38か設けられており、ここに
Oリング48かはめ込まれる。このOリング48の外周
側は、モールド押え27に接しでいる。なお、モールド
押え27はモールド21をフレム26に固定する。この
実施例では、2組の0リング46.48によりシールさ
れるので、高い気密性か得られる。The cross-sectional shape of the hollow cooling ring 35 is L-shaped, and a wide surface (front) 36 faces the side wall 22 of the mold 21. A shallow groove 38 for positioning the O-ring is provided on the outer periphery 37 of the hollow cooling ring 31, and an O-ring 48 is fitted therein. The outer peripheral side of this O-ring 48 is in contact with the mold presser 27. Note that the mold presser 27 fixes the mold 21 to the frame 26. In this embodiment, high airtightness is achieved because the seal is provided by two sets of O-rings 46 and 48.
[発明の効果]
この発明ては、0リングおよびその周囲な冷却リングに
より冷却するようにしているのて、0リングは耐熱温度
以下に保持され、熱により劣化することはない。したが
って、モールドとブレークリングとの接合部の気密が保
たれ、接合部からモールド内への空気の侵入が防止され
る。これにより、気泡などの鋳造欠陥が防止されるので
、鋳片品質および歩留りが向上し、またきす取り作業の
省略を図ることができる。[Effects of the Invention] In the present invention, since the O-ring and the surrounding cooling ring are used for cooling, the O-ring is maintained at a temperature lower than its heat-resistant temperature and is not deteriorated by heat. Therefore, the joint between the mold and the break ring is kept airtight, and air is prevented from entering the mold from the joint. This prevents casting defects such as air bubbles, thereby improving the quality and yield of the slab, and also making it possible to eliminate scraping work.
第1図はこの発明の実施例を示すもので、ブレークリン
グ周りの断面図、第2図は他の実施例を示すもので、ブ
レークリング周りの断面図、第3図はOリング周囲の温
度分布の一例を示すもので、第3図(a)はこの発明の
場合の温度分布図、第3図(b)は従来の場合の温度分
布図、ならびに第4図は一般的な水平連続鋳造装置にお
ける、タンデイツシュとモールドとの接続部の縦断面図
である。
1、1−・・タンデイツシュ、14・・・スライディン
グノズル、16・・・フィードノズル、18・・・ブレ
ークリング、21・・・モールド、22・・・モールド
側壁、31.35−・・中空冷却リング、41・・・冷
却装置、46.48・・・Oリング、M・・・溶湯、S
・・・凝固殻、W・・・冷却水。Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, which is a sectional view around the break ring, Fig. 2 shows another embodiment, which is a sectional view around the break ring, and Fig. 3 shows the temperature around the O-ring. An example of the distribution is shown. Figure 3(a) is a temperature distribution diagram in the case of this invention, Figure 3(b) is a temperature distribution diagram in the conventional case, and Figure 4 is a temperature distribution diagram in the case of general horizontal continuous casting. FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a connecting portion between a tundish and a mold in the device. 1, 1--Tandish, 14--Sliding nozzle, 16--Feed nozzle, 18--Break ring, 21--Mold, 22--Mold side wall, 31.35--Hollow cooling Ring, 41... Cooling device, 46.48... O ring, M... Molten metal, S
... solidified shell, W... cooling water.
Claims (1)
して連絡し、モールドの入側にブレークリングが取り付
けられた水平連続鋳造装置において、前記フィードノズ
ルの外周に冷却リングが固着されおり、冷却リングと前
記モールドの側壁との間にOリングが挟み込まれている
ことを特徴とする水平連続鋳造装置におけるブレークリ
ング周りシール構造。1. In a horizontal continuous casting machine in which a tundish and a mold are connected via a feed nozzle and a break ring is attached to the entrance side of the mold, a cooling ring is fixed to the outer periphery of the feed nozzle, and the cooling ring and the A seal structure around a break ring in a horizontal continuous casting machine, characterized in that an O-ring is sandwiched between the side wall of a mold.
Priority Applications (6)
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