JPH0715655Y2 - 水平連続鋳造用ダミーバー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、水平連続鋳造用ダミーバーに関する。

この考案は炭素鋼、ステンレス鋼、その他金属のビレッ
トなどの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、設置面積が垂直連続鋳造装
置に比べて少なくすみ、また鋳片内圧が小さく、かつ鋳
造方向に対して均一等の特徴がある。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２図は、一般的な水平連続鋳造装置の主要部の縦断面
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18とはタンディッシュノズ
ル12、スライディングノズル13およびフィードノズル15
を介して連絡している。タンディッシュ11、タンディッ
シュノズル12、スライディングノズル13およびフィード
ノズル15は、それぞれジルコン質やアルミナ質等の通常
の耐火物で作られている。モールド18は銅製であって、
冷却水流路19を貫流する冷却水Ｗによって冷却されてい
る。モールド18の入側にはブレークリング16が装着され
ている。ブレークリング16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。モールド18
の入口とブレークリング16とはテーパー嵌合されてお
り、タンディッシュ11とモールド18とが連結される際
に、ブレークリング16はモールド入口に圧入される。く
さび作用によってモールド18とブレークリング16との接
合面に面圧が発生し、両者間のシールを保持する。な
お、銅製のモールド18に続いて配置されたモールド21は
グラファイト製である。また、装置によっては、上記ス
ライディングノズル13およびグラファイト製のモールド
21を備えていないものもある。

モールド18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16端より開始する。溶湯Ｍが凝固して形
成された鋳片Ｋは、モールド18出側からピンチロール26
を備えた引抜き装置25により間欠的に引き抜かれる。鋳
片Ｋを間欠的に引き抜くと、ブレークリング16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
流れ込み、新たな凝固殻Ｓを生成する。

鋳造開始に先立って、ダミーバー（図示せず）がモール
ド内に挿入される。ダミーバーは、鋳片の頭部を引抜き
装置25まで案内する。このために、ダミーバーは鋳造開
始時にモールド18を塞ぐ必要があり、先端部にシール部
材が取り付けられている。シール部材から溶湯が漏れる
と、モールド内周面とダミーバーのロッドの外周面との
間を経て溶鋼がモールド外に流出する、所謂スタート時
ブレークアウト事故となり鋳造中止を余儀なくされる。
したがって、ダミーバーには十分なシール性能が要求さ
れる。また、シール部材は溶湯と接触するために、グラ
ファイトや石綿などの耐熱性材料で作られている。この
ようなダミーバーは、たとえば特公昭52-23861号公報、
特開昭59-159251号公報あるいは特開昭56-11158号公報
などにより開示されている。

［考案が解決しようとする課題］ 上記特公昭52-23861号公報および特開昭59-159251号公
報で開示されたダミーバーでは、シール材がグラファイ
トよりなっている。グラファイトは変形能が低いため
に、モールド内周面とのなじみが悪い。したがって、モ
ールド内周面に密着させて十分なシール性能を得るため
には、シール部材をモールド内径に合わせて精密に加工
しなければならず、シール部材が高価なものとなる。ま
た、適当なシール面圧を与えることも困難であり、シー
ル性に劣る。なお、特開昭59-159251号公報のダミーバ
ーは、シール部材が円板状をしているので、径方向の大
きな変形量が期待される。しかし、グラファイト自体の
変形能が低いために、やはりシール性能は十分でない。
特に鋳片断面形状を良くするためにモールド内径にテー
パー（ブレークリング側を大径とする）が設けられた場
合はシール性が不十分になりやすい。

特開昭56-11158号公報で開示されたダミーバーのシール
材は、変形能に富む石綿で作られている。また、この石
綿シール材はリング状をしており、ロッド先端に設けら
れた溝にはめ込まれている。しかし、石綿シール材はリ
ング状をしているために径方向の厚みが薄く、モールド
内に挿入したときの圧縮量が小さい。この結果、モール
ド内周面との密着性が悪い。特に、モールドの軸心とダ
ミーバーの軸心とがずれている場合、モールド内周面と
シール部材との間に隙間が生じる虞れがある。タンディ
ッシュとモールドを連結しない状態で、ダミーバーを挿
入する場合は、モールド入口側よりシール状況を鋳造前
に容易に確認できるが、連結した状態で挿入する場合、
確認はできず、常に不確実な作業を余儀なくされる。

そこで、この考案は、シール性能に優れ、廉価なシール
部材を備えた水平連続鋳造用ダミーバーを提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ この考案の水平連続鋳造用ダミーバーは、分離板、弾性
を有する耐火材よりなる第１シール板、柔軟な耐熱材よ
りなる第２シール板および冷却板がロッド先端側より順
次互いに密着するようにしてロッド先端に取り付けられ
ている。そして、第１シール板および第２シール板のモ
ールド内への挿入前の外径が、モールド内へ挿入された
ときに内径方向に圧縮されてこれらシール板の外周面が
モールド内周面に密着可能な程度に大きくなっている。

分離板は普通鋼などに作られる。分離板は、外径がモー
ルド内径より僅かに小さく、厚みは第１シール板および
第２シール板を支持するに十分な厚みとなっている。

第１シール板は、SiO₂系ボードやMgO系ボードで作られ
る。第１シール板の外径は、大きさおよび材質によって
異なるがモールド内径よりも０〜３％大きい。厚みは、
５〜30mm程度である。第１シール板の外周面は、分離板
側に広がるようにテーパーがを付けることが望ましい。
このテーパーにより、外周先端部が容易に変形して、モ
ールド内周面とのなじみがよくなる。また、モールド内
周面とテーパーとの間のくさび状の隙間に第２シール板
の外周部が入り込み、シール性能が向上する。

第２シール板は、カオウールや石綿などで作られる。第
２シール板の外径も、大きさおよび材質によって異なる
がモールド内径よりも10〜40％大きい。したがって、第
２シール板の外径は、第１シール板の外径よりも大き
い。厚みは、２〜10mm程度である。

冷却板は、普通鋼などで作られる。冷却板の外径は、モ
ールド内径よりも若干小さく、厚みは５〜20mm程度であ
る。

分離板、第１シール板、第２シール板および冷却板は、
たとえばこれらをロッドと同軸に貫通する締付けボルト
をロッド先端部にねじ込み、締め付けて固定する。

［作用］ 鋳造開始に先立って、ダミーバーをこれの先端部がモー
ルド入口近くに位置するまでモールド内に挿入する。第
１シール板および第２シール板のモールド内への挿入前
の外径はモールド内径よりも大きいので、これらシール
板はモールド内へ挿入されると、内径方向に圧縮され
る。この結果、第１シール板および第２シール板の外周
面は、それぞれモールド内周面に密着する。第１シール
板はそれ自体シール機能を果たすとともに、柔軟な第２
シール板を後方から支え、両シール板によりモールド内
周面との間をシールする。モールドの軸心とダミーバー
の軸心とがずれていても、両シール板は変形してモール
ド内周面に密着し、常に良好なシールを保持する。

タンディッシュからモールドに供給された溶湯は、シー
ル部材によりせき止められる。冷却板に接触した溶湯は
冷却板により冷却されて凝固し、ダミーバーと一体とな
る。引抜き装置によりダミーバーを引き抜くことによ
り、鋳片もダミーバーと一体となって引き抜かれる。鋳
片頭部が引抜き装置を出た所で、分離板によって鋳片は
ダミーバーから切り離される。

［実施例］ 以下、ステンレス鋼角ビレットの水平連続鋳造装置に用
いられるダミーバーを実施例として説明する。

第１図はこの考案のダミーバーがモールド内に挿入され
た状態を示している。なお、第１図において先に説明し
た第２図に示す部材と同様の部材については同一の参照
符号を付け、その説明は省略する。

ダミーバー31は、ロッド32、分離板34、第１シール板3
6、第２シール板38、冷却板41および締付けボルト45よ
りなっている。

ロッド32は外径（対辺間距離）がモールド内径（153m
m）より若干小さく151mmであり、モールド18内周面に接
触しないようになっている。ダミーバー31がモールド18
に挿入された状態で、ロッド32の後端部は引抜き装置の
ピンチロール（図示せず）に圧下保持される。

分離板34は普通鋼で作られている。分離板34は、外径が
149mmで、厚みは15mmである。

第１シール板36は、SiO₂系ボードで作られている。第１
シール板36は、外径が154mmでモールド18内径よりも大
きく、厚みは20mmである。第１シール板36は、外周面が
分離板34側に広がるようにテーパーが付いており、円す
い台状をしている。第２シール板38は、カオウールで作
られている。第２シール板38は、外径が210mmであり、
厚みが3mmである。

冷却板41は普通鋼で作られている。冷却板41は、外径が
140mmであり、厚みが12mmである。また、冷却板41は冷
却片42が前方に突き出ている。冷却片42は、板状をして
おり、締付けボルト45の頭部を取り囲んでいる。

締付けボルト45は、分離板34、第１シール板36、第２シ
ール板38および冷却板41を貫通してロッド32の先端部に
ねじ込まれている。分離板34、第１シール板36、第２シ
ール板38および冷却板41は隣り合うどうしのものが互い
に密着している。

上記のように構成されたダミーバー31を用いて角ビレッ
トを鋳造した結果、タンディッシュとモールドを連結し
た状態での挿入においてもシール部材からの湯漏れは全
くなかった。

鋳造後、ダミーバー31の先端部に固着した鋳片を治具に
より回転し、ボルト45をロッド32より外す。ついで、分
離板34を外し、さらに第１シール板36および第２シール
板38を外す、分離板34は再使用され、第１シール板36お
よび第２シール板38は廃棄される。また、冷却板41、冷
却片42およびボルト45が固着した鋳片は製鋼原料として
リサイクルされる。

［考案の効果］ この考案によれば、第１シール板および第２シール板の
モールド内への挿入前の外径はモールド内径よりも大き
いので、これらシール板はモールド内へ挿入されると、
内径方向に圧縮されてそれぞれモールド内周面に密着す
る。したがって、常に良好なシールを保持することがで
きる。

シール板は鋳造開始ごとに必要であり、また再使用する
ことができない。この考案では、シール板は容易に変形
するので、モールド内径に合わせて精密に仕上げる必要
はなく、シール板は廉価である。また、シールは確実で
あるので、湯漏れによる鋳造作業の中断あるいはモール
ド損傷は発生しない。湯漏れを生じた場合は当該チャー
ジの中断のみならず、復旧作業に４〜８時間を必要とす
る。これらのことより、鋳片製造費の低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のダミーバーがモールド内に挿入され
た状態を示す縦断面図、および第２図はこの考案のダミ
ーバーが用いられる水平連続鋳造装置の一例を示す縦断
面図である。 11……タンディッシュ、12……タンディッシュノズル、
13……スライディングノズル、15……フィードノズル、
16……ブレークリング、18……銅製モールド、21……グ
ラファイト製モールド、25……引き抜き装置、26……ピ
ンチロール、31……ダミーバー、32……ロッド、34……
分離板、36……第１シール板、38……第２シール板、41
……冷却板、45……締付けボルト、Ｋ……鋳片、Ｍ……
溶湯、Ｓ……凝固殻、Ｗ……冷却水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山田 重治 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 神代 初義 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭59−118252（ＪＰ，Ａ) 実公 昭41−7204（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】モールドの内側にはめ合うシール部材がロ
   ッドの先端部に取り付けられたダミーバーにおいて、分
   離板、弾性を有する耐火材よりなる第１シール板、柔軟
   な耐熱材よりなる第２シール板および冷却板がロッド先
   端側より順次互いに密着するようにしてロッド先端に取
   り付けられており、第１シール板および第２シール板の
   モールド内への挿入前の外径が、モールド内へ挿入され
   たときに内径方向に圧縮されてこれらシール板の外周面
   がモールド内周に密着可能な程度に大きく、第１シール
   板の外径よりも第２シール板の外径が大きく、かつ第１
   シール板の外周面には分離板側に広がるようなテーパー
   面が形成されていることを特徴とする水平連続鋳造用ダ
   ミーバー。