JPH0790330B2 - 水平連続鋳造装置 - Google Patents

水平連続鋳造装置

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JPH0790330B2
JPH0790330B2 JP4004610A JP461092A JPH0790330B2 JP H0790330 B2 JPH0790330 B2 JP H0790330B2 JP 4004610 A JP4004610 A JP 4004610A JP 461092 A JP461092 A JP 461092A JP H0790330 B2 JPH0790330 B2 JP H0790330B2
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pinch
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重治 山田
英夫 金子
初義 神代
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、水平連続鋳造により円
形断面鋳片を製造する場合に鋳片の鋳造性状の向上を計
ることのできる改良水平連続鋳造装置に関する。 【0002】 【従来の技術】水平連続鋳造では、タンディッシュの側
壁の開口に水冷モールドを水平に密閉連結し、モールド
内に一端の開口から流入した溶鋼を水冷により凝固殻を
形成させて鋳片とし、鋳片をモールドの他端開口から引
抜いてゆくには、一定量の引抜と鋳片の収縮に見合う程
度の微量押戻しを振動的(1分間当り 100サイクル以上
程度)に加える間歇引抜駆動を与えることが必要にな
る。 【0003】水平連鋳の場合、モールド内の凝固開始点
から溶鋼静圧が加わっているので、また溶鋼の酸化が起
らず清浄状態で凝固するので、これらの点では性状の良
い鋳片を得るのに有利であるが、その反面モールド内の
不均一な冷却が起って凝固進行の偏りを生ずる等して鋳
片断面組織が対称的になり難いという問題が残る。モー
ルドの冷却作用の不均一は鋳片が収縮してモールド内面
上側との間にエヤーギャップが生ずる傾向があり、モー
ルドの構造によりまた重力により下面の過冷却が起り易
いことによる。特に円形断面の鋳片の場合には冷却のア
ンバランスにより縦割れ等の欠陥を生じることがある。 【0004】そこで、特開昭53-44429号公報(従来例
1)には、水平連鋳のモールドをタンディッシュの特殊
ノズルに対し可動に連結し、モールドに鋳片引抜方向の
振動および往復揺動を与えることが提案されている。 【0005】しかし、この方法は鋳片を回転移動させる
ものではないので、前記の重力による下面の過冷却の問
題は根本的には解決されず、またタンディッシュとモー
ルドの間の連結には摺動自在で溶鋼の漏れのない耐火物
製の特殊なノズルを用いることとしているが、実際上溶
鋼漏れの点では不安定である等の問題点を残している。 【0006】そこで、かかる問題点を解消すべく特開昭
53-3924 号公報(従来例2)には、鋳片をつづみ形また
は円筒状の一対のピンチロールにより挟持して軸線方向
の引抜および押戻しの間歇引抜駆動を与えるようにし、
前記ピンチロールを鋳片引抜方向に対し傾斜配置し、駆
動力の軸線方向ベクトル分力により前記間歇引抜駆動を
行わせるとともに駆動力の前記軸線方向と直角のベクト
ル分力により鋳片に間歇的回転変位を与えるようにした
ものが提案されている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例2は、ピンチロールの一対のロールは傾斜配置によ
り共に回転駆動力を発生させる駆動ロールであり、上位
ロールと下位ロールとは上方からみて等しい傾斜角度α
で鋳片軸線の反対側に振り分け状態で交差配置ささ、入
力される駆動トルクが等しければ等しい傾斜角度のもと
に鋳片に対し同一回転方向の等しい駆動力を発生し、鋳
片中心に対する回転駆動力の偶力バランスが保たれてい
るものである。 【0008】したがって、傾斜角度αの変更は上位ロー
ルと下位ロールとに共に等しい変角量α’を反対方向に
に増減しなければ上記充分条件は満足されないので設定
傾斜角度の変更はこの場合何ら考慮されておらず、事実
上不可能である。従って、従来例2では、鋳片サイズ毎
に引抜量と回転量と関係を変更することが不均等凝固を
防止する上で効果的であるが、それができない。 【0009】このように従来例2では、ピンチロールの
傾斜角度の変更設定が不可能であるから、複数のピンチ
ロール間の設定条件の差、同調性の狂いがあるとロール
の偏摩擦が進行したり鋳片表面に疵がついたりし易くな
る。 【0010】本発明の目的は、固定モールドに対し鋳片
に間歇引抜駆動とともに回転方向変位を起させる回転駆
動が与えられるようしつつ、ピンチロールの傾斜を変更
設定可能にすることで、鋳片サイズ、鋳造鋼種に最も適
した回転量が得られるようにして水平連鋳の下面過冷却
による鋳片性状に対する悪影響を効果的に防止すること
にある。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明の水平連続鋳造装
置は、タンディッシュの側壁に水平水冷モールドを直結
しモールドからの円断面または中空円断面の鋳片の引抜
きのため鋳片をつづみ形または円筒状の一対のピンチロ
ールにより挟持して軸線方向の引抜および押戻しの間歇
引抜駆動を与えるようにし、前記ピンチロールを鋳片引
抜方向に対し傾斜配置し、駆動力の軸線方向ベクトル分
力により前記間歇引抜駆動を行わせるとともに駆動力の
前記軸線方向と直角のベクトル分力により鋳片に間歇的
回転変位を与えるようにしたものにおいて、前記一対の
ピンチロールのうち一方を駆動ロール、他方を自由回転
ロールとなし、駆動ロールおよび自由回転ロールをロー
ル架台に装備し、このロール架台を鋳片軸線直下の縦向
軸により地上に水平旋回可能に装着して鋳片引抜方向に
対するピンチロールの傾斜角度を調整設定可能にし、更
に、複数の前記ロール架台を相互に連結棒で連結して該
ピンチロールの傾斜角度を連動調整可能にしたことを特
徴とする。 【0012】 【作用】上記構成においては、円断面または中空円断面
の鋳片の連続鋳造において水冷モールドからの鋳片に軸
線方向の引抜及び押戻しの間歇引抜駆動が付与され、鋳
片に回転方向の一方向に回転駆動が付与される。そして
鋳片に間歇的引抜の引抜駆動と押戻し駆動に対応した回
転駆動が与えられ、この間歇的引抜の引抜駆動は一定量
であり押戻し駆動は少量とするため、これに対応させた
回転駆動も一方向に一定量となり反対方向に少量とな
り、両者の差の累積により鋳片は一方の回転方向に変位
してゆく。その結果、鋳片はモールドから螺旋状に引抜
かれてゆくことになり、モールド内冷却のアンバラン
ス、二次冷却帯の冷却のアンバランス、重力によるモー
ルド内での下面の過冷却等が補正されるようになり、鋳
片断面の方向性欠陥は少くなる。この場合、鋳片サイズ
等に対応してピンチロールの傾斜を変更設定すれば、引
抜量と回転量との関係を変更可能となり、従って鋳片が
モールド内を通過する間に鋳片を少なくとも1/2 回転さ
せることが常に可能となって水平連鋳の下面過冷却が有
効に防止される。 【0013】 【実施例】以下、本発明を添付図を参照して具体的かつ
詳細に説明し、その特質を明らかにする。図1は本発明
装置の第1実施例の平面図、図2はその側面図を示す。
この水平連続鋳造装置は、1つのタンディッシュ1の側
壁に2つの水冷モールド2,2′を水平に平行させて直
結した2ストランド型である。以下、図1下方のストラ
ンド列について説明し、他方のストランド列はダッシュ
付同一符号を図中に記入して指摘するに留める。 【0014】モールド2からの鋳片3はこの例では3連
の自由転のサポートロール4A,4B,4C,より下方
から支持され、次いで2連のピンチロール5A,5B,
に挟持されて通過し、ピンチーロール5A,5Bにより
モールド、鋳片の軸線方向Xの駆動力が与えられ間歇的
引抜が行なわれる。この鋳片3の引抜方向Xと直角の方
向に対してピンチロール5A,5Bは一定の傾斜角度θ
を有するよう配置する。サポートロール4A,4B,4
Cも同様に傾斜角度θを有するよう配置する。 【0015】図3〜図5はピンチロールの代表側5Aを
具体的詳細に示し、図6,図7はサポートロール4B,
4Cの関連詳細を示すが、これらについては後述する。 【0016】ピンチロール5A,5Bを鋳片引抜方向X
と直角の方向に対し傾斜角度θを与えて配置しピンチロ
ールの一方のロールを駆動ロール、他方のロールを自由
回転ロールとすることにより、鋳片には駆動ロールから
この傾斜方向の駆動力Fが作用し、それからの鋳片引抜
方向Xへのベクトル分力F1 およびそれと直角方向Yの
ベクトル分力F2 が生じ、この関係により図8ハに示す
ように鋳片の軸線方向引抜量xおよび回転量yが与えら
れる。図8イは、横軸に時間をとり、この関係のもとに
与える引抜方向Xの間歇引抜、押戻し速度の変化を縦軸
にとって上方に示し、これに対する回転速度の変化を縦
軸にとって下方に示したものである。図8ロは横軸に時
間をとり、この関係駆動によって生ずる累積的変位を縦
軸にとって示すもので、線X′は引抜方向変位、線Y′
は一方向に向う回転変位を下向きを正として示す。図8
ロのある時点の引抜方向変位量h1と回転方向変位量h2
図8ハに示す角度θの関係により定まる引抜量及び回転
量と対応する。 【0017】以上のように鋳片に与える回転量はピンチ
ロール5A,5Bの傾斜配置角度θにより一義的に定ま
るので、この角度θを変更することにより回転量を調整
することができる。なおサポートロール4A,4B,4
Cを同様な傾斜角度θで配置したのは回転する鋳片とサ
ポートロールとの摩擦を軽減するためであり、同じ意図
でピンチロール5B以降、鋳片切断装置6までにサポー
トロールを配置する必要がある場合は、同様な傾斜角度
を与えて配置するのがよい。なお、図1から知られるよ
うに2ストランド列は回転方向は互に反対であるが同じ
にしてもよいことは言う迄もない。 【0018】ピンチロールの具体例としては、その1つ
5Aを図3〜図5に例示するように、ロール架台7上に
サーボモータ8によって間歇的引抜のための不等正逆回
転駆動を与えるつづみ形の下位ロール9を水平軸線のも
とに装備し、レバー機構10に回転自在に装備した同じ
くつづみ形の上位ロール11をシリンダ12により引下
げ、両ロール9,11間に鋳片3を挟圧して回転駆動力
を伝達するように構成し、なお、上位ロール11はロー
ル支持軸に球面軸受で支承され、下位ロール9の傾斜配
置角度θに対してほぼ−θで回転し、鋳片3と上位ロー
ル11間でのすべり摩擦を極力なくするよう考慮されて
いる(図12、図13参照)。さらに本発明では上記一
切を装備したロール架台7を下方の基台13に対し鋳片
軸線直下の縦向軸14により水平旋回可能に装着し、軸
14から隔たった個所でライナ15で摺動可能に支持
し、外端でねじ軸調整装置16により連結し、鋳片引抜
方向Xに対する傾斜配置角度θが調整可能なように構成
する。 【0019】サポートロールの具体例としては、その1
つ4Cを図7に例示するように、ロール架台17上に鋳
片3を下支えするつづみ形ロール18を回転自在に装備
し、さらに本発明ではロール架台17を下方の基台19
に対し鋳片直下の縦向軸20により水平旋回可能に装着
し、軸20から隔った個所でライナ21で摺動可能に支
持する。そして鋳片引抜方向Xに対する傾斜角度θの調
整のためには、図6に示すように、サポートロール4C
のロール架台17をねじ軸調整装置22により基台19
に連結し、サポートロール4C,4Bのロール架台18
相互をターンバックル23により長さ調整可能な連結棒
24で連結する。同じく24はサポートロール4B,4
Aの連結棒であり、この構造により3連のサポートロー
ル4A,4B,4Cは一斉に傾斜位置角度θの調整がで
きる。 【0020】上記の第1実施例装置は、ピンチロールを
2連、サポートロールを3連として例示したが、それら
の数量は鋳造サイズ、機器レイアウト等の条件により変
更可能である。また2連のピンチロールは例示の3連サ
ポートロールと同様にして傾斜配置角度を連動同時調整
可能とすることができ、またピンチロールとサポートロ
ールとを連動調整可能とすることができる。またロール
9,11,18をつづみ形乃至はコーン形として示した
が、サイドガイドロールを併用した円筒状ロールとする
ことも可能である。 【0021】また、水平連鋳の引抜駆動方式として前述
の引抜及び押戻しの間歇引抜方法以外に、タンディッシ
ュとモールドを一体にして鋳片軸線方向に振動させ鋳片
はピンチロールにより連続引抜する方法、タンディッシ
ュとモールド間に潤滑剤等を圧入してモールドを鋳片軸
線方向に振動させ鋳片はピンチロールにより連続引抜す
る方法、モールド内径に鋳片の凝固収縮量に見合ったテ
ーパを設けて押戻しのない間歇引抜する方法等がある
が、本発明はこれらの引抜方法についても十分有効であ
る。 【0022】鋳片の引抜方向Xに対するロール5A,5
Bの傾斜配置角度θを変更調整することにより、鋳造鋼
種、鋳片サイズに適した鋳片回転量が与えられるように
選定でき、一定条件範囲では最適連続鋳造の操業を行う
ことが可能である。 【0023】本発明はまた鋳片の引抜方向の間歇的引抜
駆動と独立して鋳片に回転駆動を与えるようにして実施
することができる。図9、図10はこの第2実施例装置
を例示するものである。 【0024】この装置は鋳片3のまわりを囲むように水
平軸線の回転フレーム25が外周の固定フレーム26に
回転可能に装備され、回転フレーム25に取りつけたギ
ヤー27を回転駆動用モータ28軸上のピニオン29と
噛合せ回転駆動されるようになっている。回転フレーム
25上においては、1対の対峙するローラ支持架30,
30がそれぞれ水平平行軸線の支持軸31,31に旋回
可能に装備され、両ローラ支持架30,30はそれらの
内端に設けた同調用セクターギヤ32,32で噛合い同
調旋回するようせられ、かつ他端ではシリンダ33によ
り相互連結されている。そしてローラ支持架30,30
には1対のつづみ形の駆動用ピンチローラ34,34が
それぞれそれを駆動する引抜駆動用モータ35,35と
ともに装備されている。 【0025】シリンダ38の作動によりピンチローラ3
4,34を相互接近させて鋳片3を挟持し引抜駆動用モ
ータ35により鋳片に引抜方向の間歇的引抜駆動を与え
るとともに、回転駆動用モータ28により回転フレーム
25、ロール支持架30,30、ピンチローラ34と,
34を介して鋳片に回転駆動を与える。回転は1方向の
みでなく偏り揺動動回転、鋳片引抜駆動時のみの回転駆
動とすることができる。 【0026】図11は水平連鋳により中空円断面の鋳片
を鋳成する装備を示し、タンディッシュ1にノズル3
6、セパレートリング37を介し直結したモールド2内
の中心にタンディッシュ1から延びるマンドレル38が
挿入されるようにしたものである。 【0027】 【発明の効果】上記の本発明装置によると次の諸効果が
得られる。 【0028】 鋳片は引抜駆動、押戻し駆動に対応し
てあるいは独立に回転駆動されモールドから螺旋状に引
抜かれてゆくため、モールド内の冷却のアンバランス、
二次冷却帯域の冷却のアンバランス、重力によるモール
ド内での下面の過冷却等が補正され欠陥の少ない鋳片を
得ることができる。 【0029】 モールド内の均一な冷却が可能となる
ため、従来鋳造が困難であった中空管の製造も比較的容
易に行えるようになる。 【0030】 第1実施例では、鋳片の軸線引抜方向
に対し交叉するピンチロールの軸線を少し変更するだけ
の簡単な構造で、従来のモールド自体を回転振動させる
技術に較べ、下面過冷却の防止効果がすぐれ、操業上の
不安定さを伴わない水平連鋳を行うことができる。 【0031】 第1実施例では、鋳片の軸線引抜方向
に対するピンチロールの軸線の傾きを変更設定すること
により、鋳造鋼種、鋳片サイズに最も適した回転量を選
ぶことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の第1実施例装置の平面図である。 【図2】 その側面図である。 【図3】 そのピンチロールユニットの平面図である。 【図4】 横向に図示したその部分縦断正面図である。 【図5】 その部分縦断側面図である。 【図6】 サポートロールの正面図である。 【図7】 横向に図示したサポートロールの正面図であ
る。 【図8】 イは横軸に時間をとり縦軸に引抜速度および
回転速度をとって上および下に示す図、ロは横軸に時間
をとり縦軸に引抜方向変位および回転方向変位の変化状
態を示す図、ハは力および変位のベクトル線図である。 【図9】 本発明の第2実施例装置のピンチロールユニ
ットの側面図である。 【図10】 その図9のX−X線正面図である。 【図11】 中空円断面鋳片を鋳成する装置の縦断側面
図である。 【図12】 図3と異なる角度配置のピンチロールユニ
ットの平面図である。 【図13】 横向に図示したその縦断正面図である。 【符号の説明】 1……タンディッシュ 2,2′……モールド 3,3′……鋳片 4A,4B,4C,4A′,4B′,4C′……サポー
トロール 5A,5B,5A′,5B′……ピンチロール 6……鋳片切断装置 7……ロール架台 8……モータ 9……下位ロール 10……レバー機構 11……上位ロール 12……シリンダ 13、19……基台 14……縦向軸 15……ライナ 16……ねじ軸調整装置 17……ロール架台 18……ロール 20……縦向軸 21……ライナ 22……ねじ軸調整装置 23……ターンバックル 24,24′……連結棒 25……回転フレーム 26……固定フレーム 27……ギヤー 28……回転駆動用モータ 29……ピニオン 30……ロール支持架 31……支持軸 32……同調用セクターギヤ 33……シリンダ 34……駆動用ピンチローラ 35……引抜駆動用モータ 36……ノズル 37……セパレートリング 38……マンドレル X……軸線引抜方向 Y……直角方向 θ……傾斜角度 F……駆動力 F1,F2 ……ベクトル分力 x……軸線方向引抜量 y……回転量 X′……引抜方向変位曲線 Y′……回転変位曲線

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】タンディッシュの側壁に水平水冷モ
    ールドを直結しモールドからの円断面または中空円断面
    の鋳片の引抜きのため鋳片をつづみ形または円筒状の一
    対のピンチロールにより挟持して軸線方向の引抜および
    押戻しの間歇引抜駆動を与えるようにし、前記ピンチロ
    ールを鋳片引抜方向に対し傾斜配置し、駆動力の軸線方
    向ベクトル分力により前記間歇引抜駆動を行わせるとと
    もに駆動力の前記軸線方向と直角のベクトル分力により
    鋳片に間歇的回転変位を与えるようにしたものにおい
    て、前記一対のピンチロールのうち一方を駆動ロール、
    他方を自由回転ロールとなし、駆動ロールおよび自由回
    転ロールをロール架台に装備し、このロール架台を鋳片
    軸線直下の縦向軸により地上に水平旋回可能に装着して
    鋳片引抜方向に対するピンチロールの傾斜角度を調整設
    定可能にし、更に、複数の前記ロール架台を相互に連結
    棒で連結して該ピンチロールの傾斜角度を連動調整可能
    にしたことを特徴とする水平連続鋳造装置。
JP4004610A 1992-01-14 1992-01-14 水平連続鋳造装置 Expired - Lifetime JPH0790330B2 (ja)

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