JPH0663703A - 連続鋳造用鋳型の振動方法および連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブレークアウトの発生を抑制し得る、連続鋳
造用鋳型の水平振動方法およびこの方法に用いて好適な
連続鋳造用鋳型について、提案する。 【構成】 鋳型の短辺を構成する銅板１が固定された冷
却箱２を、該冷却箱に水平方向の往復運動を与える、ア
クチュエーター４を介して、ハウジング３に組込み、該
アクチュエーターの往復運動軸５に傾斜付きのガイド６
を固定するとともに、鋳型の長辺を構成する銅板７が固
定された冷却箱８に、傾斜付きのガイド９を固定し、両
ガイドをその傾斜面が接する対向配置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造用鋳型の
振動方法およびこの方法に用いる連続鋳造用鋳型に関し
ての提案である。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、連続鋳造用鋳
型の銅板（鋳型内壁面）と凝固シェルとが焼付かないよ
うに、鉛直方向に振動させることが通例である。さら
に、この鋳型を構成している銅板と前記凝固シェルとの
間の潤滑性を確保するために、鋳型内にモールドパウダ
ーを供給して鋳造を行っている。そして、溶融したその
パウダーは、鋳型の振動とともに銅板と凝固シェルとの
間に進入し、潤滑性の向上に寄与するが、この溶融パウ
ダーの進入が妨げられるようだと、銅板と凝固シェルと
が焼付き、そこを起点として、ブレークアウトが発生す
る。

【０００３】この溶融パウダーの進入をスムースに行う
ためには、例えば、パウダーの物性を低融点化および低
粘性化したり、鋳型振動を非正弦波にしたりする方法が
ある。しかし、これらの手法は、鋳造速度が２ｍ／min
をこす高速鋳造においては、十分な効果を得ることがで
きない。

【０００４】一方、特開昭56−11156 号公報には、鋳造
方向のオッシレーション運動に加え、高周波振動を加え
ることが、また特開昭52−136835号公報には、鋳型に拡
縮方向の振動を加えることが、それぞれ提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法では、振動子能力の限界等から鋳型に効果的な振動
を与えることが、困難である。

【０００６】一方、後者の技術については、機械的振動
を与えるところから信頼性は高い。すなわち、この従来
技術は、鋳型をその対角線方向に分割し、対角線方向に
振動させることにより、鋳型内溶鋼の凝固シェルと内壁
間に強制的に間隙を発生させ、この間隙部分に、溶鋼と
接触して溶融したパウダーを流入させることにより、潤
滑効果の向上をはかる方法である。しかしながら、一般
にスラブ連続鋳造機では、長方形組立式鋳型の構造を採
しているため、上記のように対角線方向に運動を与える
ことは、困難である。

【０００７】これに対し、長方形鋳型の長辺を構成する
銅板が固定された冷却箱を、アクチュエーターによって
支持し、このアクチュエーターで水平運動を与えて、銅
板と凝固シェルとの間に隙間を強制的につくり、溶融パ
ウダーの進入を容易にする方法が、考えられる。

【０００８】しかし、鋳型長辺壁側の銅板をアクチュエ
ーターによって振動させると、長辺側の溶融パウダーの
ある程度の進入量は確保でき、鋳片表面品質およびブレ
イクアウトの発生率は低下するものの、短辺側の溶融パ
ウダー量は従来法と何ら変わらないため、表面品質は悪
くなり、またブレークアウトの発生率も高くなる。さら
に、鋳型の前縁側と後縁側の左右に、アクチュエーター
を設置する必要があり、設備費が高くなるという問題も
あった。

【０００９】なお、長辺の運動に加え、短辺側のアクチ
ュエーターにも同様の運動を加える方法も考えられる
が、長辺および短辺の両アクチュエーターの同期制御の
困難さおよび設備費が嵩むという問題が同様にある。

【００１０】従って、本発明の目的は、上記の諸問題を
解決し得る、連続鋳造用鋳型の水平振動方法およびこの
方法に用いて好適な連続鋳造用鋳型を、提案することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造用鋳
型に連続的に振動を付与する際に、該鋳型の長辺と短辺
とを同時に、水平方向に振動させることを特徴とする連
続鋳造用鋳型の振動方法である。

【００１２】また、連続鋳造用鋳型の上記振動方法に
は、鋳型の短辺を構成する銅板が固定された冷却箱を、
該冷却箱に水平方向の往復運動を与える、アクチュエー
ターを介して、ハウジングに組込み、該アクチュエータ
ーの往復運動軸に傾斜付きのガイドを固定するととも
に、鋳型の長辺を構成する銅板が固定された冷却箱に、
傾斜付きのガイドを固定し、両ガイドをその傾斜面が接
する対向配置としたことを特徴とする連続鋳造用鋳型
が、有利に適合する。

【００１３】

【作用】さて、図１に、本発明に係る水平振動型の連続
鋳造用鋳型を示す。この該鋳型は４個の銅板からなり、
その短辺を構成する銅板（以下、「短辺銅板」と云う）
１が固定された冷却箱２を、鋳型のハウジング３に設置
したアクチュエーター４のロッド５によって支持する。
このロッド５の中間部には、傾斜面をそなえるガイド
（以下、「短辺側ガイド」と云う）６を固定し、ロッド
５の往復動とともに、短辺側ガイド６の移動もなされ
る。なお、アクチュエーター４は、短辺銅板１に沿って
鋳片の引き抜き方向に２台、短辺の両側で合計４台を設
置するのが、普通である。

【００１４】一方、鋳型長辺を構成する銅板（以下、
「長辺銅板」と云う）７が固定された冷却箱８にも、短
辺側ガイド６の傾斜面との面接触を可能とするために、
同一方向の傾斜面を付与したガイド（以下、「長辺側ガ
イド」と云う）９が固定してある。また、長辺側の冷却
箱８は、水平振動を与えない状態において、ハウジング
３に設置されたばね10によって、長辺銅板７を短辺銅板
１側に押付け状態の下に支持されている。

【００１５】そして、図示の状態から、両短辺側に設置
されたアクチュエーター４にて、短辺銅板１を外側に移
動すると、短辺側の凝固シェルと短辺銅板１との間に隙
間ができる。一方、アクチュエーター４のロッド５の移
動とともに短辺側ガイド６も移動し、この短辺側ガイド
６と接触している長辺側ガイド９がガイド６に押され
て、冷却箱８および長辺銅板７は、長辺間隔が拡大する
向きに移動する。すなわち、長辺銅板７は短辺銅板１と
同期して外側に移動し、長辺側の凝固シェルと長辺銅板
７との間にも隙間ができる。

【００１６】次いで、アクチュエーター４にて、短辺銅
板１を内側に移動して図示の状態に戻すと、長辺銅板７
も長辺間隔が縮小する向きに移動する。上記の動作を連
続的に行うことによって、短辺銅板１および長辺銅板７
に水平振動を付与できる。

【００１７】なお、ガイド６および９の傾斜面は常時荷
重を受けて移動するため、磨耗防止用の潤滑剤を供給す
る必要がある。

【００１８】また、鋳込み中の幅変更を短辺側のアクチ
ュエーターにて行うためには、図２に示すように、短辺
側ガイド６をスライドまたは鉛直方向に移動させて位置
変更を行うか、あるいは図３に示すように、長辺側ガイ
ド９をスライドまたは鉛直方向に移動させて位置変更を
行う必要がある。

【００１９】すなわち、鋳込み中に幅変更を行うには、
短辺銅板１を移動させる必要がある。ところが、図２お
よび３に、ガイド６および９の摺動により発生する長辺
銅板の振動方向を矢印Ａで示すように、本発明に従う構
造では、縮小方向の幅変更においてガイド６および９の
干渉はないが、幅拡大時に干渉が生じる。また、縮小時
でも、縮小後の鋳型に拡縮方向の運動を与える際、ガイ
ド６および９の摺動関係を維持する必要があることか
ら、幅拡大および縮小ともガイド６および９の位置関係
を変更する必要が生じる。

【００２０】そこで、図２および３に矢印Ｂでガイドの
位置変更を示すように、図２の例では短辺側ガイド６
を、図３の例では長辺側ガイド９を、それぞれ移動する
ことで、上記幅変更時のガイドの干渉に対処する。な
お、短辺側ガイド６および長辺側ガイド９の位置を、と
もに調整することも可能である。

【００２１】次に、短辺側ガイド６および長辺側ガイド
９の位置変更を実現する構造について、具体的に示す。
始めに、長辺側ガイド９の位置変更を行う具体的構造
を、図４〜６に示す。図４は、冷却箱８の長手方向に対
して長辺側ガイド板９を移動可能とする構造を示すもの
で、11は長辺側ガイド板９を貫通して延びるガイド９の
駆動軸を示し、この駆動軸11を駆動装置12で回動するこ
とによって、長辺側ガイド板９が駆動軸11に沿って移動
する。

【００２２】図５に、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面を示す
ように、ガイド９はアリ溝構造を一例として採ってお
り、拡縮運動時の応力によるカジリを少なくしている。
なお、長辺側ガイド板９としては、例えば図６に示すよ
うに、短辺側ガイド６と接触する傾斜面９Ａをテーパ平
面としたものが、適合する。

【００２３】また、図２の具体例を、図７〜９に示す。
まず、長辺側ガイド板９は、図７に示すように、傾斜面
９Ａに半円錐体状の凹部９Ｂを設けたものを用い、一
方、これに対応する短辺側ガイド６には、凹部９Ｂに合
致する半円錐体状の凸部を形成する。すなわち、図８に
示すように、短辺側ガイド６は、半円錐体状の凸部６Ａ
と、外周面にラックを切ってアクチュエーターのロッド
５に螺合した基部６Ｂと、からなり、13はピニオンおよ
び14はそのカバーを示す。そして、幅変更時は、アクチ
ュエータのロッド５の変更に相当する量、ロッド上をピ
ニオン13を駆動し、その回転運動をガイド６に伝えて移
動させ、ガイド６および９の相互位置関係を保持する。

【００２４】さらに、図９は、ピニオン13の駆動装置15
を冷却箱８側に固定し、駆動装置15の軸16とピニオン13
とをスプライン軸構造で結合し、長辺側の拡縮に応じて
追従する構成を、示すものである。

【００２５】なお、図４〜６に示した構造と図７〜９に
示した構造とを組合わせて、ガイド６および９個々の移
動量を半分とするなど、上記した各構造を組合わせるこ
とは自由である。さらに、本発明に従う鋳型では、ガイ
ド６および９の傾斜面の角度を変えることにより、長辺
および短辺の拡縮量を変更できる、新規な作用も期待で
きる。

【００２６】

【実施例】連続鋳造装置の鋳型に、振幅：±３mmおよび
振動数：200cpmの鉛直方向の振動を与えて、鋳造速度：
2.5m/minで連続鋳造を行うに当たり、図１に示した、本
発明に従う構造を適用して、鋳型を水平方向にも振動さ
せた。すなわち、図１に示したガイドの傾斜面の角度
を、短片側および長片側ともに45°として、短片側およ
び長片側に、振幅：±１mmおよび振動数：200cpmの水平
方向の振動を、さらに与えた。

【００２７】ここで、鋳型の短片および長片の動きは、
図10に示す正弦波となり、鋳型が鉛直方向下方に移動中
に、凝固シェルと鋳型銅板との間隔が開くようにし、該
間隔は鋳型の下降速度に比例させ、すなわち下降速度が
最高のとき最大とした。また、アクチュエーターには油
圧シリンダーを用い、油圧サーボ弁によって、鋳型の位
置制御を行った。

【００２８】以上の条件で行った連続鋳造は、同様の条
件で水平振動を付与しない、従来法との比較を図11に示
すように、ブレークアウトの発生率が低下し、優れた表
面品質の鋳片が得られた。

【００２９】また、スラブの連続鋳造における、パウダ
ーの進入は、短片側よりも長片側で効率が悪い。そこ
で、短片側と長片側との拡幅量を変えるため、ガイドの
傾斜面の角度を65°とし、短片側に振幅：±0.4 mmおよ
び振動数：200cpmの水平方向の振動を与えることで、長
片側に振幅：±0.85mmの水平振動を与えて、連続鋳造を
行ったところ、図11と同様の結果が得られ、使用パウダ
ー量の低減も達成された。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、連続鋳造装置の鋳型に、その
短片側および長片側に同様に水平振動を与えるため、鋳
型銅板と凝固シェルとの間隔に溶融パウダーが効率良く
進入し、ブレークアウトの発生を抑制でき、さらに、鋳
片の表面品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平振動型の鋳型を示す断面図である。

【図２】水平振動型の鋳型の作動を示す模式図である。

【図３】水平振動型の鋳型の作動を示す模式図である。

【図４】長片側ガイドの取付け構造を示す模式図であ
る。

【図５】長片側ガイドの取付け構造を示す模式図であ
る。

【図６】長片側ガイドを示す模式図である。

【図７】短片側ガイドを示す模式図である。

【図８】短片側ガイドの取付け構造を示す模式図であ
る。

【図９】長片側および短片側ガイドの位置関係を示す模
式図である。

【図１０】鋳型の振動を示す図である。

【図１１】ブレークアウトの発生指数を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 短辺銅板 ２ 冷却箱 ３ ハウジング ４ アクチュエーター ５ ロッド ６ 短辺側ガイド ７ 長辺銅板 ８ 冷却箱 ９ 長辺側ガイド 10 ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造用鋳型に連続的に振動を付与す
   る際に、該鋳型の長辺と短辺とを同時に、水平方向に連
   続的に振動させることを特徴とする連続鋳造用鋳型の振
   動方法。
2. 【請求項２】 鋳型の短辺を構成する銅板が固定された
   冷却箱を、該冷却箱に水平方向の往復運動を与える、ア
   クチュエーターを介して、ハウジングに組込み、該アク
   チュエーターの往復運動軸に傾斜付きのガイドを固定す
   るとともに、鋳型の長辺を構成する銅板が固定された冷
   却箱に、傾斜付きのガイドを固定し、両ガイドをその傾
   斜面が接する対向配置としたことを特徴とする、連続鋳
   造用鋳型。