JPH05507442A - 連続鋳造用鋳型に収容された融成物の表面に鋳造補助剤を連続的に供給する装置 - 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】 連続鋳造用鋳型に収容された融成物の表面に鋳造補助剤を連続的に供給する方法 及び装置本発明は請求項１又は３の前提部分に対応する種類の方法及び装置に関 する。

本発明の好ましい適用分野は、連続鋳造用鋳型の溶湯の表面に連続鋳造用粉体を 供給することである。該連続鋳造用粉体は溶湯の表面に数センチの厚さの層を形 成し、連続鋳造用粉体の、溶湯の表面と接触する領域が部分的に溶解して、鋳型 の壁部と凝固するビレット（Ｓ　ｔ　ｒ　ａ　ｎ　ｇ）との間に沈降するスラグ を形成する。鋳造用粉体層の、まだ溶解している上部は断熱作用をなし、ビレッ ト上端に生ずる過大な熱損失を防止する。

溶解された鋳造用粉体スラグの移動に伴って、鋳造用粉体が連続的に消費される 。この消費は１トンの鋼につき約０．３乃至０．８ｋｇである。この量は連続的 に補給されねばならなず、その除屑の均等な厚さを維持することがビレットの表 面の質にとって重要である。均等性は垂直及び水平方向にも得られねばならない 。垂直方向の均等性は、鋳造の全時間中に所定の層の厚さを維持して、十分な量 のスラグを確実に使用できるために必要であり、水平方向の均等性は、前記層の 厚さをビレットの横断面に亘ってどこでも均等に形成して、どの箇所でも均等な 断熱作用が得られるようにするのに必要である。

開発の出発点は連続鋳造用粉体の手動の供給であった。この場合には、上述の均 等性は必ずしも得られない。それはこの方法は数時間の鋳造シーケンス全体に亘 って、作業員が現場にいて常時注意していることが必要だからである。

ビレットの鋳造の際に鋳造補助剤を自動的に供給する実験は既に試みられていた 。これについては、２つの異なった方法、すなわち空気・機械的又は純機械的に コンベヤで作動する装置と、重力を用いて作動させる装置とが周知である。

第１のグループの公知の装置の場合には、リザーバの下端に装着された平坦な搬 送流路は側方から連続鋳造用鋳型まで延び、リザーバの下方にはガス分配室が設 けられている。該ガス分配室には、流路に収容された鋳造用粉体を流動化し、搬 送可能にする空気が吹き込まれる。空気が吹き込まれると、鋳造用粉体がリザー バから流路を通って連続鋳造用鋳型の溶湯の表面に運ばれる。空気が止められる と、搬送も停止する。

制御は鋳型の上方に設けられた温度測定センサによってなされる。溶湯の表面上 の鋳造用粉体層がより薄くなり、粉体の断熱作用が減少すると、温度が上昇して 、粉体の供給が始動される。この供給は連続的になされるのでなく、手動による 供給の場合のように断続的になされる。従って、上述した自動的な粉体供給の場 合にも、手動の粉体供給以上のビレット表面の改善は期待できない。これは実用 に於て証明された。

空気・機械的に粉体を配量する装置の有用性は実証されたことはなく、実際に普 及することも無かった。

又重力によってのみ作動する装置は、まず第１に、粉末状の鋳造補助剤を用いる ために考案された。そのために適切な供給管がリザーバから溶湯の表面に亘って 延びている。送出された鋳造補助剤は溶湯の表面に円錐形の堆積を形成し、該円 錐形の堆積は供給管の下端まで堆積される。このように堆積されると、粉体はそ れ以上降下しない。円錐形の堆積が消費されて管の下端から離れるとき初めて、 新たな粉体の降下か生ずる。この種の自動調節は「鶏用飼料供給」方式（Ｃｈｉ ｃｋｅｎ　ｆｅｅｄｉｎｇ−Ｐｒｉｎｘｉｐ）　とも呼ばれている。何故ならば 、該方式は自動飼料供給装置において普及されているからである。しかし、供給 管が急勾配で（角度＞３０’）設置されると、詰まりが生じ、上記鋳造補助剤が 確実に供給されないことがわかった。

従って、鋳造補助剤を粒状化して、詰まりを防止することは必要であり、このよ うにすれば重力の作用のみによっても粒状化した鋳造補助剤すなわち粒物質は確 実ば供給される。

又溶湯の表面位置が正確に制御される場合には、粒質物の厚さが常に一様となる ので、常に均等な断熱効果が得られ、粒質物が有する固有のスラグ形成機能に基 づくスラグの所期の効果が確保される。

しかし、この場合、粒質物の品質に対する要求は高い。それは一様性がよくない 粒子からなる粒物質は、高い一様性をもつ粒子からなる粒物質に比べて供給管内 で詰まることが明らかになったからである。これを避けるために多くの粒子の中 からほぼ一様な粒子を選別して使用することは作業上可能であったとしても、経 済的にはかなりの負担となるので好ましくない。

鋳造用粉体の粒質物の連続的な供給を経済的に行なうための要件は、粒質物が空 気で搬送されること、及び鋳込台上に送られる粒質物は袋又はビッグ・バッグに 詰められずに、水平方向又は上下方向に送る搬送装置によって供給装置のリザー バに供給されることである。上述の要件に対して、空気による搬送技術を用いる ことによってのみ応することができる。

すなわち空気による搬送が可能であるときには、粒質物はサイロ用の運搬車によ って運ばれ、鋳込床（Ｈｕｅｔｔｅｎｆｌｕｒ）に設けられた大容量のサイロに 空気力により吹き込まれ、更に空気力でリザーバに搬入される。上記の方法によ れば空気のほかの特別の搬送動力を追加する必要なしに、鋳込台上に鋳造用粉体 を連続的に供給することができる。特に、シーケンス鋳造の際の、空気による搬 送は全鋳造過程及び人員の、削減のための基本条件である。

又使用する鋳造補助剤製、特に連続鋳造用鋳型製の粒質物には、重力の作用のみ で供給されるることもあるが、特に上記粒質物か中空球体で形成されているとき は、耐磨耗性が低いので、空気による搬送を行なった場合には破損し、部分的に 粉体又は破片となって供給装置のリザーバに到達し、次に、供給管が詰まるとい う既述の不都合が発生する。従って粒質物は一般に経済的な理由以外に、技術的 な理由からも、連続鋳造用粉体として実用するのには適当とは言えない。

本発明の課題は連続鋳造用鋳型の溶湯の表面に粉末状の鋳温補助剤を連続的に供 給可能であるとともに、該鋳造補助剤を高い信頼性をもって配置かつ供給できる 方法及び装置を提供することである。

上記課題は方法の観点では請求項１に記載の発明によって解決され、装置の観点 では請求項３に記載の発明によって解決される。

幾つかの実験は、粉末状の鋳造補助剤の循環的な搬送が、その時々に必要な分量 を溶湯の表面の上方で連続的に分配することによって、確実で詰まりのない操作 方法を可能とすることを示した。この場合に、粉末状の鋳造補助剤の圧縮及び詰 まりの誘因となる局部的な圧力の増大は生じない。

鋳造補助剤の搬送が、搬送路の少なくとも１箇所での流動化にとって促進される （請求項２）と、上記流動性に貢献する被搬送物の緩みが生じるのである。

請求項４によれば、搬送装置はスクリューコンベヤとして形成される。

こうした構造は場所を取らず、簡単かつ丈夫であり、粉末状の鋳造補助剤を円滑 に強制搬送することができる。

スクリューコンベヤが溶湯の表面を横切って延びているので、請求項５ではスク リューコンベヤは空気で冷却するのが望ましい。溶湯の表面自体は粉末状の鋳造 補助剤によって覆われるが、スクリューコンベヤの直ぐ付近では浸漬管がタンデ ィツシュからビレットの上端に延びている。この浸漬管は１０００℃という温度 になっているからである。

請求項６では、自動調節する分配箇所は下側のスクリューコンベヤに装着された 分配用シャフトによって形成されている。

好ましい構造は請求項７の内容である。分配用管は例えばアルミニウム製であっ てもよい。分配用管の下縁は分配箇所の境界を形成しており、円錐形の堆積がそ の都度該境界まで堆積する。分配用管が磨耗した際には、スクリューコンベヤ全 体の高さを連続鋳造用鋳型の上方に変えることなく、分配管を容易に交換して円 錐形の堆積の高さを他の高さに変えることかできる。

請求項８に基づて指定される搬送力の強さは、所定の操作条件の下でスクリュー コンベヤへの著しく均等な充填、従って個々の分配用管への均等な分配を保証す るように選ばれるので、各分配用管からは均等な量の連続鋳造補助剤が流出する 。

請求項９での流動化はリザーバに収容された粉末状の鋳造補助剤をほぐして、流 動可能の状態にするので、該鋳造補助剤はリザーバからスクリューコンベヤに容 易に移動できる。

かなり長い鋳造シーケンスを実際に進行させるために、リザーバに粉末状の鋳造 補助剤を空気で連続的に充填する大型サイロを備えれば、請求項１０のように、 いつも手動で前記リザーバに粉末状の鋳造補助剤を補充する必要がないという利 点が得られる。

図面には本発明の１実施例が略示されている。

第１図は本発明の供給装置の図、 第２図は溶湯の表面の上方の個々の分配箇所の図である。

第１図にはリザーバ１か示され、該リザー／く１には一点鎖線で示された大型サ イロ２９から空気輸送管２を介して粉体か満たされる。リザーバ１の円錐形の下 部３では内側に流動床４が取着され、該流動床４には導管５を介して空気が供給 され、流動床４はリザーバ１に収容された連続鋳造用粉体６を流動化する。すな わち該連続鋳造用粉体６は動き易い乱流の状態となる。流動化した連続鋳造用粉 体６はリザーノペ１の円錐形の部分３の下端に設けられた出ロアから、導管８を 介して、駆動モータ１１によって駆動される水平方向のスクリューコンベヤ１０ の入口９に流れ込む。該スクリューコンベヤ１０は連続鋳造用鋳型１２の上端の 直ぐ外側に延びており、約５０ｍｍの外径のみを有するので、連続鋳造用鋳型１ ２の上縁１３と、連続鋳造用鋳型１２の外側に設けられたタンディシュ１５の下 側１４との間の狭い空間に旨く嵌め込まれており、タンディシュ１５は該タンデ ィシュ１５の底面に設けられた浸漬管１７を介して連続鋳造用鋳型１２に連通し て（′する液状の鋼１６を含む。浸漬管１７は連続鋳造用鋳型１２に収容された 融成物の中に達し、適切な措置によって同一の高さに保たれる溶湯の表面１８の 下方まで延びている。

スクリューコンベヤ１０の下側には、互いに平行な分配用シャフト２０の形態を とる分配箇所１９が設けられ、分配用シャフト２０の下方の境界２１は、どの分 配シャフト１こ対しても一般的に同一レベルにある溶湯の表面１８の上方１こ所 定の間隔をあけて配置されている。

スクリューコンベヤ１０は管状のケーシング２２を有し、該ケーシング２２には 供給スクリュー２３が回転自在に設けられている。分配箇所１９てケーシング２ ２は開口部２４を有し、該開口部２４には分配用シャフト２０が溶接されている 。供給スクリュー２３によって開口部２４を通って運ばれる材料は開口部２４か ら下方に流れ出る。該材料は流動性があるので、粉末状の鋳造補助剤から成る円 錐形の堆積２５が分配用シャフト２０の下方の境界２１まで盛り上がるが、粉末 状の鋳造補助剤６はそれ以上には補給されない。再び補給がなされるのは、粉末 状の鋳造補助剤６が溶けて、円錐形の堆積２５が沈下した場合である。この種の 自動調節は「鶏用飼料供給」方式として知られている。この方式により、連続鋳 造用粉体が消費の量に応じて連続的に補給されるという一種の平衡状態か生じる 。

連続鋳造用鋳型１２に収容された融成物１６の溶湯の表面１８には、溶解した鋳 造補助剤の均等な層２６すなわちスラグが形成され、該スラグは溶湯の表面１８ のメニスカスに亘って溶湯の表面１８の外側と連続鋳造用鋳型１２の内周面のと 間のビレットによって運ばれる。これにより、円錐形の堆積２５の沈下の誘因と なる消費が生じる。断熱作用を維持するためには、粉末状の鋳造補助剤の一定の 最低限度の層の厚さを保つように配慮する必要がある。

第２図に示された実施例では、分配箇所１９の下方の境界は分配用シャフト２０ 自体にでなく、該分配用シャフト２０の表面に嵌め込まれた、例えばアルミニウ ム製の分配用管２８によって形成されており、該分配用管２８が交換されるのは 、分配用管２８の下端が溶けたか、又は円錐形の堆積２５に対して他の高さを付 与したい場合である。

スクリューコンベヤ１０の、第１図左側に位置する端部はよどみを生ずることな く、分配箇所１９から分配されなかった粉末状の鋳造補助剤が戻り管３０を通っ てリザーバ１に戻ることが重要である。鋳造補助剤６はリザーバ１から導管８、 スクリューコンベヤ１０及び戻り管３０を通って連続的に循環する。鋳造補助剤 の流れが自動調節される分配箇所１９では、その時々に必要な量のみが、上記し た循環する流れから連続的に分配用シャフト２０に分配される。従って「馬用飼 料供給」方式に基づく自動調節を用いたために、スクリューコンベヤ１０がどの 分配箇所においても正確に同一の配量を行なうように制御するのは容易となった 。上記配量は、円錐形の堆積２５から形式されるときに、分配用シャフト２０の 下方の境界２１で行なわれる。しかし、スクリューコンベヤ１０の内部の圧力は 流出量を決定する上に重要な役目を演するので、該圧力はできるだけ一定に保つ ほうが良い。このことはスクリューコンベヤ１０内での粉体充填度が該スクリュ ーコンベヤ１０の全長に亘ってできるだけ一定であることを意味している。すな わちこれによって、圧力の一様性が高い程度に維持されるので、どの分配用箇所 １９もその位置に無関係に、同一量の粉体を流出する。スクリューコンベヤ１０ の運搬力が分配された粉体の流量に対して大きくなるに連れて、粉体充填度の一 定さは一層良好になる。実際には、搬送力は上記の量の少なくとも倍に選ばれな ければならない。

要　約　書 粉末状の鋳造補助剤（６）は流動化された状態でリザーノく（１）から分配され 、スクリューコンベヤ（１０）によって連続鋳造用鋳型（１２）を越えて搬送さ れる。スクリューコンベヤ（１０）の端部には戻り管（３０）が具備されており 、溶湯の表面（１８）の上方に設けられた分配箇所（１９）ｉこ於て分配されな い鋳造補助剤（６）の量が循環してリザーノ（（］８）に戻される。

（第１図） 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成４年１２月１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．融成物の溶湯の表面上に鋳造補助剤を連続的に供給する方法であって、粉末 状の鋳造補助剤をリザーバから、導管を介して、自動調節する分配箇所を通って 搬送し、分配されなかった残量を循環してリザーバに戻す方法。 ２．搬送を循環路の少なくとも１箇所に於ての粉体の流動化によって促進するこ と、を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．鋳造補助剤を収容するリザーバと、該リザーバから連続鋳造用鋳型の前記溶 湯の表面の上方の領域に延びる搬送装置とを有する、請求項１又は２に記載の方 法を実施する装置において、 前記搬送装置（１０）はタンディッシュ（１５）の下側（１４）と前記連続鋳造 用鋳型（１２）の上側（１３）との間を通り抜けており、前記溶湯の表面（１８ ）の上方に自動調節をなす分配用箇所（１９）を有すること、及び前記搬送装置 （１０）の端部から前記リザーバ（１）に戻る戻り管（３０）が設けられている こと、を特徴とする装置。 ４．前記搬送装置（１０）はスクリューコンベヤとして形成されていること、を 特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．前記スクリューコンベヤは冷却されていること、を特徴とする請求項４に記 載の装置。 ６．前記スクリューコンベヤ（１０）の管状のケーシング（２２）では、前記連 続鋳造用鋳型（１２）内の前記溶湯の表面（１８）の上方に、下方に向きかつ前 記管状のケーシング（２２）の内部と連通する分配用シャフト（２０）が設けら れていること、を特徴とする請求項４又は５に記載の装置。 ７．融成物の金属より低い温度で溶解する金属製の交換可能な分配用管（２８） は前記分配用シャフト（２０）に装着され、前記溶湯の表面（１８）の上方で所 定の間隔をあけて延びていること、を特徴とする請求項６に記載の装置。 ８．前記スクリューコンベヤ（１０）の搬送力は前記分配用管（２８）での分配 の少なくとも倍の値であること、を特徴とする請求項３乃至７のいずれか１に記 載の装置。 ９．前記リザーバ（１）は前記粉末状の鋳造補助剤（６）を流動化する流動床（ ４，４）を有し、前記搬送装置（１０）は流動化された状態の前記鋳造補助剤（ ６）を収容する前記リザーバ（１）の領域に連通されていること、を特徴とする 請求項３乃至８のいずれか１に記載の装置。 １０．前記リザーバ（１）に粉体を空気で供給する大型サイロ（２９）が具備さ れていること、を特徴とする請求項３乃至９のいずれか１に記載の装置。