JPH0685978B2 - 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 - Google Patents

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。

この発明は炭素鋼、ステンレス鋼、その他金属のビレッ
トなどの水平連続鋳造に利用される。

［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が垂
直連続鋳造装置に比べて少なくてすみ、また鋳片の曲げ
による応力発生がなく、バルジングの発生も小さい。特
に、小容量の鋳造設備では経済効率がよい。したがっ
て、近年、ビレットなどの鋳造に水平連続鋳造装置が実
用化されている。

第４図は、一般的な水平連続鋳造装置における、タンデ
ィッシュ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ィッ
シュ11とモールド21とはスライディングノズル14および
フィードノズル16を介して接続されている。タンディッ
シュ11、スライディングノズル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質の通常の耐火物
で作られている。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、入側にはブレークリング
18が装着されている。ブレークリング18は、窒化ほう
素、窒化けい素など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、上記スライディングノズル
14を備えていないものもある。

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。ブレークリング18は、
凝固殻Ｓが逆方向にすなわちフィードノズル16側に成長
するのを防ぐ。溶湯Ｍが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
空隙が生じ、その空隙に新たに溶湯Ｍが流れ込む。

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。

このような問題を解決するものとして、実開昭64−3813
6号公報で開示された「水平連続鋳造機のブレークリン
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Ｏ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どの耐熱性Ｏ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、Ｏ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どの耐熱シール
材を充填することを開示している。

［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。Ｏ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、Ｏ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
れがあり、ブレークリングのモールドへの装着も困難で
ある。

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張することは
できない。したがって、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。

そこで、この発明は水平連続鋳造装置においてＯリング
が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。

［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、タンディ
ッシュとモールドとがフィードノズルを介して連結さ
れ、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
に中空冷却リングが固設されおり、該中空冷却リングと
前記モールドの側壁との間に環状ガスケットが挟み込ま
れている。

冷却リングは鉄、銅合金などの金属で作られている。冷
却リングの前面（モールドの側壁と向かい合う面）は、
環状ガスケットを直接冷却する冷却面となっており、さ
らに環状ガスケット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当接面となってお
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
ないが、少なくとも環状ガスケット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、環状ガスケット
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。環状ガスケット
にはタンディッシュにモールドが接続される際に、適当
なシール面圧を与えられる。

フィードノズルの外周に冷却リングを密接させるには接
着材を用いてもよい。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。

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。

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。冷却ガスとしては空気、窒素ガスなど
が適している。ガス温度および露点は通常レベルでよい
が、低い方が望ましい。これら冷却ガスは圧縮機あるい
は加圧ボンベなどから中空冷却リングに供給される。

［作用］ 環状ガスケット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、環状ガスケットは耐熱温度以下に保持され
る。したがって、環状ガスケットは熱により劣化するこ
とはなく、シール性能を失うことはない。

［実施例］ 第１図、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。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。

フィードノズル16の外周に鉄製の中空冷却リング31がは
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は全体が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。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は環状ガスケット46およびその周囲の冷却効果を高
める、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。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が
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。

モールド21の側壁22に、環状ガスケット位置決めのため
の浅い溝24が設けられており、ここに環状ガスケット46
が挿入される。モールド21をタンディッシュ11に接続す
る際、環状ガスケット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。

第３図（ａ）は、上記実施例における環状ガスケット周
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。環状ガ
スケット近傍の最高温度は200℃前後であり、シリコン
ゴムの耐熱温度270℃を十分に下回っている。

第２図は、本発明の第２実施例を示している。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。

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がモールド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に環状ガスケット位置決
めのための浅い溝８が設けられており、ここに環状ガス
ケット48がはめ込まれる。この環状ガスケット48の外周
側は、モールド押え27に接している。なお、モールド押
え27はモールド21をフレーム26に固定する。この実施例
では、２組の環状ガスケット46,48によりシールされる
ので、高い気密性が得られる。

［発明の効果］ この発明では、環状ガスケットおよびその周囲を冷却リ
ングにより冷却するようにしているので、環状ガスケッ
ト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。また溶湯温度の高い場合の鋳造においても環状ガ
スケットの熱による劣化を確実に防止することができ
る。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、またきず
取り作業の省略を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

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図は環状ガスケット周
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、タンディッシュとモールドとの接続部の縦
断面図である。 11……タンディッシュ、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……環状ガスケット、Ｍ
……溶湯、Ｓ……凝固殻、Ｗ……冷却水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 幸夫 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−177934（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−43853（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−53427（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンディッシュとモールドとがフィードノ
   ズルを介して連結され、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設されおり、該冷
   却リングと前記モールドの側壁との間に環状ガスケット
   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。