JPH05212499A - 連続鋳造機の鋳型ユニット、鋳型構造および鋳型ユニット組換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直振動仕様の鋳型ユニットと水平振動仕様
の鋳型ユニットとの間で容易に組換えできるようにした
鋳型構造を提供する。 【構成】 (a) 共通部品として、モールドテーブルと、
一対の長辺フレーム、一対の短辺フレーム、鋳片幅変更
装置を設け、(b) 垂直振動仕様の鋳型ユニット専用部品
として、モールドテーブル上に着脱自在に固定されるサ
イドフレームと、一対の長辺フレームを挟持するための
挟持手段と、固定側長辺フレームをサイドフレームに固
定するための固定手段とを備え、(c) 縦横振動仕様の鋳
型ユニット専用部品として、インナフレームの外側に配
置されるアウタフレームと、インナフレームとアウタフ
レームとの間に配設される水平振動装置と、インナフレ
ームをアウタフレームに対し水平方向摺動自在に案内す
る摺動ガイドとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造機の鋳型ユニッ
ト、鋳型構造および鋳型ユニット組替え方法に関する。
連続鋳造機は、無底鋳型内に溶鋼を鋳込むと共に、鋳型
内の溶鋼湯面にパウダを被覆し、鋳型内での一次冷却、
続くガイドロール群での二次冷却により凝固させ、引抜
ロールで引抜くことにより鋳片を製造するようにした設
備である。この連続鋳造機では、鋳型表面が引抜かれる
鋳片によって損傷するのを防止するため鋳型を上下方向
に振動させる垂直振動が古くから行われている。ところ
が、上下振動のみでは鋳片と鋳型との間隙へのパウダの
溶込み不良により鋳片品質が低下したり、また鋳型銅板
と鋳片との焼付きによるブレークアウトの発生や鋳片銅
板の溶損などにより高速鋳込みに限界があった。そこで
近年ではパウダの溶け込みを良くして鋳片品質のさらな
る向上と高速鋳込みを可能とするため垂直振動に加えて
鋳型を水平方向にも振動させる水平振動を加えることが
行われている。

【０００２】

【従来の技術】ところで、従来の連続鋳造機において、
上下振動のみを行う垂直振動仕様の鋳型は、いわゆるシ
ングルフレームと称される構造が採用されている。この
シングルフレームとは、矩形のキャビティを構成するよ
う配置された固定側長辺フレーム、自由側長辺フレーム
および一対の短辺フレームを指しており、これに鋳片幅
変更装置などを組付けてモールドテーブルに搭載し、モ
ールドテーブルごと適宜のオシレーション装置で上下に
振動させるように鋳型ユニットが構成されている。ま
た、垂直振動と水平振動を行うようにした縦横振動仕様
の鋳型は、いわゆるダブルフレームと称される構造が採
用されている。このダブルフレームとは、鋳型を構成す
る一対の長辺フレーム（これをインナフレームという）
の周囲にアウタフレームを設け前記インナフレームとの
間に水平振動装置を取付け、インナフレームを水平振動
させるようにしたものである。そして、垂直振動はシン
グルフレームのばあいと同様に、オシレーション装置で
モールドテーブルごと上下振動させるように鋳型ユニッ
トが構成されている。

【０００３】既述のごとく、垂直振動仕様の鋳型ユニッ
トと縦横振動仕様の鋳型ユニットとは、用途（前者より
後者が高品質鋳片に適す）あるいは性能（前者より後者
が高速鋳込みに適す）において相違があるのみならず、
物理的な構造においても、垂直振動仕様の鋳型ユニット
では、特公昭58-55856号公報にみられるように固定側長
辺フレームがサイドフレーム（モールドテーブルに搭載
するためのフレーム）に固定されているが、水平振動を
行う鋳型ユニットでは一対の長辺フレームが互いに離間
・接近することが必須の構成となること、さらに水平振
動装置を取付けるため鋳型フレームが二重構造（ダブル
フレーム）になるので必然的に大型化してしまうという
構造上の顕著な相違がある。したがって、これまで設計
思想上、両者間で共通の可能性を追及するという発想そ
のものが生じなかったし、その結果、連続鋳造機の鋳型
ユニットの設計は、長年にわたって専用化の方向で進ん
できており、現在あるいずれの鋳造機でも共用の可能性
は全く存しないものである。このため鋳片サイズ（特に
厚み）が異なる場合には、それぞれ専用のユニットを予
備を含め複数個準備する必要があり、設備コストが高く
ついていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、水平振動を
加えた鋳造方法は鋳片品質の向上に非常に効果が高いの
であるが、鋼種によっては垂直振動のみで充分な品質が
得られる場合がある。そのようなとき、従来の鋳造機で
は、鋳型ユニット全体を縦横振動仕様のものから垂直振
動仕様のものに交換する以外方法がなかった。また、そ
の逆も同様である。そして、この作業はモールドテーブ
ルを含め鋳型ユニットの全てを取外し、さらに別仕様の
鋳型ユニット全体を組付けなければならないので、極め
て多大な労力と時間を要し、稼働率を大幅に低下させる
という問題があった。そこで多くの鋳造機においては、
共用をあきらめ、どちらか一方の仕様に絞って構成され
ており、鋼種によっては鋳片品質が不十分になったり、
あるいは過剰設備になるなど適応性に欠くという問題を
生じている。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑み、垂直振動仕様
の鋳型ユニットと水平振動仕様の鋳型ユニットとの間で
容易に組み替えできるようにした鋳型ユニット、鋳型構
造および鋳型ユニット組換え方法を提供することを目的
とする。また、あわせて設備コストを切下げうる鋳型構
造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、垂直振動仕様
の鋳型ユニットとして、モールドテーブルと、鋳型を構
成するための固定側長辺フレーム、自由側長辺フレーム
および一対の短辺フレームと、短辺フレームに取付けら
れる鋳片幅変更装置と、固定側長辺フレームと自由側長
辺フレームを挟持するための挟持手段と、モールドテー
ブル上に着脱自在に固定されるサイドフレームと、固定
側長辺フレームをサイドフレームに固定するための固定
手段とを備えたことを特徴とし、また、縦横振動仕様の
鋳型ユニットとして、前記垂直振動仕様鋳型ユニットの
モールドテーブル、固定側長辺フレーム、自由側長辺フ
レーム、一対の短辺フレームおよび鋳片幅変更装置と、
固定側長辺フレームおよび自由側長辺フレームからなる
インナフレームの外側に配置されモールドテーブル上に
着脱自在に固定されるアウタフレームと、インナフレー
ムをアウタフレームに対し水平方向摺動自在に支持する
摺動ガイドと、インナフレームとアウタフレームとの間
に配設される水平振動装置とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】したがって、本発明における鋳型構造は、
(a) 垂直振動仕様および縦横振動仕様の鋳型ユニット共
通部品として、モールドテーブルと、鋳型を構成するた
めの固定側長辺フレーム、自由側長辺フレームおよび一
対の短辺フレームと、短辺フレームに取付けられる鋳片
幅変更装置を設け、(b) 垂直振動仕様の鋳型ユニット専
用部品として、モールドテーブル上に着脱自在に固定さ
れるサイドフレームと、固定側長辺フレームと自由側長
辺フレームを挟持するための挟持手段と、固定側長辺フ
レームをサイドフレームに固定するための固定手段とを
備え、(c) 縦横振動仕様の鋳型ユニット専用部品とし
て、固定側長辺フレームおよび自由側長辺フレームから
なるインナフレームの外側に配置されモールドテーブル
上に着脱自在に固定されるアウタフレームと、インナフ
レームとアウタフレームとの間に配設される水平振動装
置と、インナフレームをアウタフレームに対し水平方向
摺動自在に指示する摺動ガイドとを備えたことを特徴と
するものである。

【０００８】そして、上記の構成に基づき鋳型ユニット
の組換えは次のようにして行う。垂直振動仕様から縦横
振動仕様に組換えるばあいは、垂直振動仕様の鋳型ユニ
ットからサイドフレーム、挟持手段および固定手段を取
外し、アウタフレームを固定側長辺フレームおよび自由
側長辺フレームからなるインナフレームの外側に配置し
てモールドテーブル上に固定し、インナフレームをアウ
タフレームに対し摺動ガイドを介して支持し、さらにイ
ンナフレームとアウタフレームの間に水平振動装置を配
設する。これにより、縦横振動仕様の鋳型ユニットが得
られる。つぎに、縦横振動仕様から垂直振動仕様に組換
えるばあいは、縦横振動仕様の鋳型ユニットからアウタ
フレーム、水平振動装置および摺動ガイドを取外し、サ
イドフレームをモールドテーブル上に固定し、固定側長
辺フレームを固定手段でサイドフレームに固定し、固定
側長辺フレームと自由側長辺フレームとを挟持手段で挟
持する。これにより垂直振動仕様の鋳型ユニットが得ら
れる。

【０００９】

【作用】以上のごとく、本発明では専用部品である数点
の部品のみを交換すれば、共通部品であるモールドテー
ブル、鋳型および鋳片幅変更装置などの重要部品を交換
しなくとも垂直振動仕様と縦横振動仕様との間で組換え
ができるので、組換え作業に労力も時間も少なくてす
み、組換えが容易であることから、鋼種に最適の鋳造条
件で鋳造設備を使用することができる。さらに、鋳型を
共通にしたことから、予備の鋳型の数が少なくてすみ設
備コストを切下げることができる。

【００１０】

【実施例】つぎに本発明の実施例を説明する。図１には
垂直振動仕様の鋳型ユニットＡが示されている。なお、
本図では鋳型ユニットＡの左半分が省略されているが、
実際には左右対象に構成されるものである。鋳型１は固
定側長辺フレーム２、自由側長辺フレーム３および一対
の短辺フレーム４から構成される。固定側長辺フレーム
２と自由側長辺フレーム３の内面にはそれぞれ長辺銅板
５、６が固定されており、短辺フレーム４の内面にも短
辺銅板７が固定されている。短辺フレーム４は、固定側
長辺フレーム２と自由側長辺フレーム３の間に挿入さ
れ、固定側長辺フレーム２と自由側長辺フレーム３とは
互いに挟持手段であるタイボルト８で固定され矩形のキ
ャビティを形作る。なお、鋳片厚の変更は短辺フレーム
４および短辺銅板７を取替えることにより行なわれ、そ
の際タイボルト８に通された皿バネ９の枚数を増減して
適切な締付けトルクを得るようにする。固定側長辺フレ
ーム２は、その両端部上下でサイドフレーム11にボルト
12で固定される。鋳片幅変更装置である油圧シリンダ13
は、シリンダチューブ14がサイドフレーム11に形成され
た貫通孔15に通されて固定され、ピストンロッド16が短
辺フレーム４のブラケット17に連結される。そして、こ
の油圧シリンダ13が伸縮することにより鋳片幅が変更さ
れる。サイドフレーム11には固定金具18が形成され、こ
れに、固定ボルト19を通して緊締すれば、サイドフレー
ム11はモールドテーブル20上に固定される。なお、固定
金具18と固定ボルト19とは特許請求の範囲にいう固定手
段を構成している。

【００１１】固定側長辺フレーム２と自由側長辺フレー
ム３は鋳造中冷却する必要があるため水箱構造となって
おり、給排水箱21および伸縮水管22を通じて冷却水が給
排されるようになっている。そして、固定側長辺フレー
ム２と自由側長辺フレーム３にはそれぞれ電磁コイル23
が取付けられており、この電磁コイル23は固定側長辺フ
レーム２と自由側長辺フレーム３にそれぞれ取付けられ
た支持台24によっても支えられている。モールドテーブ
ル20は適宜のオシレーション装置（図示省略）で上下に
振動するように設けられている。

【００１２】以上の構成の鋳型ユニットＡが完全に組付
けられた状態が図２〜３に示されている。この鋳型ユニ
ットＡでは水平振動させない構造であるため、鋳型を構
成するためのフレームが固定側長辺フレーム２と自由側
長辺フレーム３だけで二重構造となっておらず、いわゆ
るシングルフレームと称される。そして、上下振動は図
示していないオシレーション装置によりモールドテーブ
ル20上の鋳型ユニットごと上下に振動させられる。

【００１３】図４には縦横振動仕様に組換えられた鋳型
ユニットＢが示されている。この図においても左半分は
省略されているが、実際には左右対象に構成されてい
る。この鋳型ユニットＢにおいて、以下の部品は鋳型ユ
ニットＡの部材を共用するものである。 固定側長辺フレーム２ 油圧シリンダ13 自由側長辺フレーム３ モールドテーブル20 一対の短辺フレーム４ 伸縮水管22 長辺側銅板５、６ 電磁コイル23 短辺側銅板７ そして、水平振動させるための専用部材として、以下の
部品が用いられる。 アウタフレーム31 摺動ガイド32 水平振動装置36 前記アウタフレーム31は固定側長辺フレーム２と自由側
長辺フレーム３の外側に配置される枠形のフレームであ
る。固定側長辺フレーム２の両端部上下および自由側長
辺フレーム３の両端部上下はアウタフレーム31の短辺側
内面に対し摺動ガイド32によって水平方向に摺動自在に
取付けられる。この摺動ガイド32は、たとえば２本のリ
テーナ33、34とコロ35で構成されるリニアベアリングな
どで構成される。このように固定側長辺フレーム２およ
び自由側長辺フレーム３（以下、インナフレームと総称
することがある）と、アウタフレーム31とは二重のフレ
ーム構造となっているためダブルフレームと称される。

【００１４】前記固定側長辺フレーム２とアウタフレー
ム31の長辺間および自由側長辺フレーム３とアウタフレ
ーム31の長辺の間には、それぞれ水平振動装置36が配設
される。なお、この水平振動装置36はサーボ制御装置な
どで駆動される油圧シリンダなどで構成される。前記ア
ウタフレーム31は固定金具18に固定ボルト19を通して緊
締することによりモールドテーブル20に固定される。ま
た、アウタフレーム31は水箱構造を採用し、前記給排水
箱21と同様の給排水機能を備えており、伸縮水管22によ
ってインナフレーム２、３と接続される。なお、この鋳
型ユニットＢのばあい、アウタフレーム31の長辺が電磁
コイル23の側端部を支えるので、鋳型ユニットＡで用い
たような支持台24を必要としない。

【００１５】以上のごとく組付けられた鋳型ユニットＢ
が図５〜６に示されている。この鋳型ユニットＢでは、
インナフレーム２、３がいずれも摺動ガイド32で支持さ
れアウタフレーム31に対し水平方向に摺動自在であるの
で、水平振動装置36を駆動することによりインナフレー
ム２、３を水平振動させることが可能である。そして、
垂直振動は先の鋳型ユニットＡと同様にモールドテーブ
ル20ごと上下に振動させられる。

【００１６】上記の鋳型ユニットＡ、Ｂは先に上げた鋳
型やモールドテーブルなど８点の主要部品を共通部品と
しているので鋳型の組換えに当って、これらを交換する
必要がなく、それぞれ鋳型ユニットＡ、Ｂの専用部品の
みを交換すればよい。したがって、その組換え作業は鋳
型ユニット全体を取替えるのと比べるとはるかに簡単で
あり、手間と時間を節約することができるものである。
もちろん、このことは鋳型ユニットＢを鋳型ユニットＡ
に組換えるばあいも同様である。そして、このばあい以
下の部品、 サイドフレーム11 給排水箱21 固定ボルト12 支持台24 タイボルト８ が専用部品となるので、アウタフレーム31、摺動ガイド
32、水平振動装置36を取り外して、図１〜３に示すよう
に上記専用部品を組付けることになる。

【００１７】以上のごとく、本実施例によれば、割合頻
繁に鋳型ユニットの組換えを行っても稼働率がさほど低
下しないので、鋼種に応じて鋳型ユニットを組換えて操
業することが可能となり、鋳片品質の程度や高速鋳込み
の要望に柔軟に対応することができる。さらに、鋳型を
構成する長辺フレーム２、３や短辺フレーム４が共用化
されているので、予備として必要な鋳型の数も少なくて
すみ、設備コストを下げることができるものである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、垂直振動仕様の鋳型ユ
ニットと縦横振動仕様の鋳型ユニットとの組換えが容易
であり、同一の設備でありながら、いずれの振動仕様で
も操業することができるのであらゆる鋼種に最適の鋳造
条件を実現することができる。また、設備コストも切り
下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる鋳造ユニットＡの
分解斜視図である。

【図２】鋳造ユニットＡの平面図である。

【図３】図２におけるIII 線に沿った部分断面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例にかかわる鋳造ユニットＢの
分解斜視図である。

【図５】鋳造ユニットＢの平面図である。

【図６】図５におけるVI線に沿った部分断断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 固定側長辺フレーム ３ 自由側長辺フレーム
４ 短辺フレーム ８ タイボルト 11 サイドフレーム
13 油圧シリンダ 18 固定金具 19 固定ボルト
20 モールドテーブル 31 アウタフレーム 32 摺動ガイド
36 水平振動装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直振動仕様の鋳型ユニットとして、モー
   ルドテーブルと、鋳型を構成するための固定側長辺フレ
   ーム、自由側長辺フレームおよび一対の短辺フレーム
   と、短辺フレームに取付けられる鋳片幅変更装置と、固
   定側長辺フレームと自由側長辺フレームを挟持するため
   の挟持手段と、モールドテーブル上に着脱自在に固定さ
   れるサイドフレームと、固定側長辺フレームをサイドフ
   レームに固定するための固定手段とを備えたことを特徴
   とする連続鋳造機の鋳型ユニット。
2. 【請求項２】縦横振動仕様の鋳型ユニットとして、モー
   ルドテーブル、固定側長辺フレーム、自由側長辺フレー
   ム、一対の短辺フレームおよび鋳片幅変更装置と、固定
   側長辺フレームおよび自由側長辺フレームからなるイン
   ナフレームの外側に配置されモールドテーブル上に着脱
   自在に固定されるアウタフレームと、インナフレームを
   アウタフレームに対し水平方向摺動自在に支持する摺動
   ガイドと、インナフレームとアウタフレームとの間に配
   設される水平振動装置とを備えたことを特徴とする連続
   鋳造機の鋳型ユニット。
3. 【請求項３】(a) 垂直振動仕様および縦横振動仕様の鋳
   型ユニット共通部品として、モールドテーブル、固定側
   長辺フレーム、自由側長辺フレーム、一対の短辺フレー
   ムおよび鋳片幅変更装置を設け、(b) 垂直振動仕様の鋳
   型ユニット専用部品として、モールドテーブル上に着脱
   自在に固定されるサイドフレームと、固定側長辺フレー
   ムと自由側長辺フレームを挟持するための挟持手段と、
   固定側長辺フレームをサイドフレームに固定するための
   固定手段とを備え、(c) 縦横振動仕様の鋳型ユニット専
   用部品として、固定側長辺フレームおよび自由側長辺フ
   レームからなるインナフレームの外側に配置されモール
   ドテーブル上に着脱自在に固定されるアウタフレーム
   と、インナフレームとアウタフレームとの間に配設され
   る水平振動装置と、インナフレームをアウタフレームに
   対し水平方向摺動自在に支持する摺動ガイドとを備えた
   ことを特徴とする連続鋳造機における鋳型構造。
4. 【請求項４】請求項１記載の鋳型ユニットからサイドフ
   レーム、挟持手段および固定手段を取外し、アウタフレ
   ームを固定側長辺フレームおよび自由側長辺フレームか
   らなるインナフレームの外側に配置してモールドテーブ
   ル上に固定し、インナフレームをアウタフレームに対し
   摺動ガイドを介して支持し、さらにインナフレームとア
   ウタフレームの間に水平振動装置を配設して請求項２記
   載の鋳型ユニットを構成することを特徴とする連続鋳造
   機における鋳型ユニット組替え方法。
5. 【請求項５】請求項２記載の鋳型ユニットからアウタフ
   レーム、水平振動装置および摺動ガイドを取外し、サイ
   ドフレームをモールドテーブル上に固定し、固定側長辺
   フレームを固定手段でサイドフレームに固定し、固定側
   長辺フレームと自由側長辺フレームとを挟持手段で挟持
   して請求項１記載の鋳型ユニットを構成することを特徴
   とする連続鋳造機における鋳型ユニット組替え方法。