JPH0790332B2

JPH0790332B2 - 連続鋳造装置

Info

Publication number: JPH0790332B2
Application number: JP62284582A
Authority: JP
Inventors: 力池田; 俊彦寺川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH01127145A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、冷却機能および電磁撹拌機能を備えた連続鋳
造装置に関するものである。

（従来技術）従来から連続鋳造装置において、鋳型内に導入される溶
融金属に対して電磁誘導作用による撹拌力を付与するた
めに、鋳型のまわりに電磁誘導コイルを配置したものが
公知である。この装置では、鋳型を介して溶融金属を冷
却すると同時に、電磁誘導コイルも冷却する必要があ
る。そのために、たとえば特公昭53−8535号公報に示さ
れるように、鋳型のまわりに設けた環状の冷却ジャケッ
トに電磁誘導コイルを内蔵させたものが知られている
が、この従来装置では次のような問題がある。

イ連続鋳造装置においては、鋳型を形成する銅チュー
ブの摩耗および損傷あるいは鋳造鋳片サイズの変更のた
めに鋳型を交換する必要があり、かつ、その交換作業
は、連続鋳造作業の生産性向上のために短時間で簡単、
確実であることが要求されるが、上記従来装置では、鋳
型のまわりに直径の異なる複数の筒状体を同心上に配置
して外側ケーシングにより包囲することにより、環状の
複数の冷却水通路を備えた冷却ジャケットを形成し、そ
の内部の環状空間内に電磁誘導コイルを一体的に組込ん
でいるため、鋳型のみを取替えることができず、鋳型
と、電磁誘導コイルおよび冷却ジャケットとを一体化し
たままで取替える必要があり、また、その鋳型交換時に
は、外側ケーシングに設けられたターミナル部におい
て、内部のコイルと、外部ケーブルとの着脱が必要であ
り、交換作業が非常に煩雑になり、長時間を要し、生産
性が低下する。

ロしかも、予め交換鋳型に電磁誘導コイルを一体的に
組込んだ状態で準備しておく必要があり、このため交換
鋳型の数量に相当する予備コイルが必要であり、イニシ
ャルコストが高くつく。

ハ冷却系において、コイルの冷却水は導体の絶縁膜を
損傷しないように上質水が要求されるが、その水量は鋳
型冷却水量に比べて少量でよいにも拘らず、従来装置で
は、鋳型の冷却水系とコイルの冷却水系とが一連に形成
され、鋳型を冷却した後の排水を利用してコイルを冷却
するようにしているため、コイルよりも上流側にある鋳
型の冷却水にもきびしい水質基準を課すことになり、そ
の結果、多量で上質の冷却水が必要となり、大規模の水
処理設備が必要で、その設備費が高くなる。

ニ鋳型と、電磁誘導コイルと、上記鋳型およびコイル
の冷却ジャケットとが一体化されているため、これらを
固定フレームに支持させる支持構造が大型化され、とく
に鋳型振動枠を介して支持させる場合には、鋳型振動枠
に大きな負荷がかかり、鋳型振動装置の駆動力も大きな
ものが必要となり、エネルギー損失も大きくなる。

（発明の目的）本発明は、このような問題を解消するためになされたも
のであり、鋳型の摩耗および損傷あるいは鋳片サイズの
変更時における鋳型の交換を短時間で、容易に行えるよ
うにして、機械の稼働率を高め、生産性の向上を図り、
かつ、予備コイルを不要にし、しかも、鋳型の冷却系と
コイルの冷却系を別系統にし、コイル冷却用の上質冷媒
（上質冷却水）の使用量を大幅に節減でき、さらに、鋳
型の支持構造を簡素化でき、大幅にコストダウンできる
連続鋳造装置を提供するものである。

（発明の構成）本発明は、両端が開口した鋳型と、鋳型のまわりに設け
た鋳型冷却ジャケットとにより鋳型ユニットが形成さ
れ、一方、鋳型内を通過する溶融金属に対して電磁作用
による撹拌力を付与する電磁誘導コイルと、コイルのま
わりに設けたコイル冷却ジャケットとにより環状の電磁
撹拌ユニットが形成され、上記鋳型冷却ジャケットには
第１の冷媒の供給口および排出口が設けられ、コイル冷
却ジャケットには第２の冷媒の供給口および排出口が設
けられ、上記電磁撹拌ユニットは固定フレームに第１の
支持手段により支持され、鋳型ユニットは上記電磁撹拌
ユニットの内径部に着脱自在に挿入された状態で、第２
の支持手段により固定フレームに支持されているもので
ある。

この構成により、鋳型の摩耗および損傷あるいは鋳片サ
イズの変更時に、鋳型の交換を短時間で、容易に行うこ
とができ、機械の稼働率を高め、生産性を向上できる。
また、予備コイルを準備する必要もなく、しかも、コイ
ル冷却用としての上質冷媒（上質冷却水）の使用量を大
幅に節減でき、かつ、鋳型ユニットの支持構造を簡素化
でき、コストダウンが可能となる。

（実施例）本発明の実施例を第１図乃至第３図により説明する。

鋳型ユニットＡは、両端が開口した鋳型１と、鋳型１の
まわりに設けられた鋳型冷却ジャケット２とによって構
成され、電磁撹拌ユニットＢは鋳型ユニットＡとは別体
で、電磁誘導コイル４と、そのまわりに設けられたコイ
ル冷却ジャケット５とによって構成されている。上記鋳
型１は角形断面のビレットを連続鋳造するために角筒状
の銅チューブによって形成されている。ただし、鋳型１
の断面形状および材質はこの実施例に限定されるもので
はない。

鋳型ユニットＡの基板21は平面矩形状に形成され、その
中央部に設けられた角孔211に、上記鋳型１よりやや大
径の角筒状に形成された内側筒体29の上端が固着されて
いる。この筒体29の内面には複数個の間隔調節用突起29
1が突設され、この筒体29内に鋳型１が挿入され、同筒
体29と鋳型１との間に、軸方向両端が開口した断面角筒
状の鋳型冷却用内側冷媒通路37が形成されている。

上記筒体29の外側には円筒状の外側ケーシング27が外嵌
され、このケーシング27の下端部が下部端板13に固着さ
れ、鋳型１の下端部が押え板14を介して下部端板13に軸
方向に摺動自在に嵌合され、これによって冷却ジャケッ
ト２の外側冷媒通路36が形成され、この冷媒通路36と内
側冷媒通路37が下端部において互いに連通されている。
なお、外側冷媒通路36には複数個の補強兼整流用の仕切
り板28が放射状で軸方向に配置され、この通路36が周方
向に複数に区画形成されている。

また、上記基板21の下部において、内側筒体37の上部付
近のまわりで外側ケーシング27の上端に中継室底板26が
連設され、この底板26と基板21との間に環状周壁25を介
して中継室34が形成され、上記底板26に前述した各外側
冷媒通路36に対する複数個の切欠状の連通孔35が設けら
れている。

基板21の上部には、周壁22と、上壁23が連設され、か
つ、上壁23の中央部に環状の上部端板11が連設され、こ
の上部端板11の内径部に鋳型１の上端が押え板12とキー
プレート15を介して着脱自在に固定され、これによって
鋳型１の上端部のまわりに冷媒給排用空間が形成されて
いる。この冷媒給排用空間の内部には円弧状の一対の堰
24と、一対の仕切り板241,341が設けられて冷媒供給室3
2と、冷媒排出室38とが区画形成されている。そして、
冷媒供給室32の底部で、基板21の外側辺部（図面左側）
には冷媒供給口31が設けられているとともに、仕切り板
25付近の底部に上記中継室34に連通する連通孔33が設け
られている。冷媒排出室38は、上記鋳型１と内側筒体29
との間に形成された内側冷媒通路37の上端開口部に連通
され、この冷媒排出室38の底部で、基板21の外側辺部
（図面右側）に冷媒排出口39が設けられている。また、
この鋳型冷却ジャケット２には必要に応じて下端部その
他適当な箇所にドレン抜き孔（図示省略）が設けられ
る。

一方、電磁撹拌ユニットＢのコイル冷却ジャケット５
は、鋳型ユニットＡの鋳型冷却ジャケット２とは別体
で、鋳型冷却ジャケット２の外側ケーシング27を包囲す
る内側筒体51と、それより大径の外側ケーシング52と、
上下一対の環状端板53,54とによって形成され、その内
部空間に下部環状仕切り板55と、中間筒状仕切り板56と
が設けられ、上端同志が互いに連通する内側冷媒通路62
と、外側冷媒通路63とが形成されている。内側冷媒通路
62には電磁誘導コイル４が組み込まれ、コイル４は外側
ケーシング52に設けられたターミナル部41で外部ケーブ
ル（図示省略）に接続されるようになっている。また、
このコイル冷却ジャケット５には外部から内側冷媒通路
62内に冷媒を供給する冷媒供給管61と、外側冷媒通路63
から外部に冷媒を排出する冷媒排出管64とが設けられて
いる。

上記電磁撹拌ユニットＢは固定フレーム７に設けられた
支持台（第１の支持手段）71に設置されて、ボルト72等
により固定されている。74は第２の支持手段としての鋳
型振動枠であって、固定フレーム７に鋳型振動装置やば
ね等を介して振動可能に支持されている。そして、上記
電磁撹拌ユニットＢのコイル冷却ジャケット５の内径部
に、鋳型ユニットＡの鋳型冷却ジャケット２が着脱自在
に挿入された状態で、この鋳型ユニットＡの基板21が上
記鋳型振動枠74上に、着脱自在に支持される。

次に、作用について説明する。

上記連続鋳造装置により連続鋳造を行う時は、上部より
鋳型１内に溶融金属（図示省略）を導入し、鋳型ユニッ
トＡの冷媒供給口31から鋳型冷却ジャケット２内に第１
の冷媒たとえば通常の冷却水を供給するとともに、電磁
撹拌ユニットＢの冷媒供給管61から冷却ジャケット５内
に第２の冷媒たとえば上質冷却水を供給し、かつ、電磁
誘導コイル４に通電し、図外の鋳型振動装置により鋳型
振動枠74を介して鋳型ユニットＡを振動させ、鋳型１を
微小振動させることにより、上記鋳型１内に導入された
溶融金属が鋳型１内で冷却されつつ、下部より送り出さ
れ、断面角形の鋳片（ビレット）が連続鋳造される。

この連続鋳造時において、鋳型ユニットＡの冷媒供給口
31から供給された第１の冷媒すなわち通常の冷却水は実
線矢印に示すように冷媒供給室32から連通孔33を経て一
旦中継室34に流入され、この中継室34から連通孔35を経
て外側冷媒通路36に流入される。そして、この通路36内
で、各仕切り板28により整流された後、内側筒体29の下
端開口部から内側冷媒通路37に流入され、ここで、鋳型
１の冷却ならびにその内部を通過する溶融金属の冷却が
行われる。鋳型冷却後の排水は、内側冷媒通路37の上端
開口部から一旦冷媒排出室38に回収された後、排出口39
から鋳型冷却ジャケット２の外部に排出される。

このとき、内側冷媒通路37を狭くしてあるので、この通
路37を通過する冷却水の流速が速く、かつ、上記外側冷
媒通路36における整流作用と相俟って熱交換効率が高め
られ、鋳型１および鋳型１内の溶融金属が効率よく冷却
される。なお、この鋳型１の冷却用として、多量の冷却
水が用いられるが、その冷却水の水質基準は比較的緩
く、従って、通常の冷却水を使用することができる。

一方、上記連続鋳造時において、図外の鋳型振動装置に
より鋳型振動枠74を介して鋳型ユニットＡが微小振動さ
れ、鋳型１が微小振動され、かつ、上記電磁誘導コイル
４の通電により、電磁誘導作用が発揮され、鋳型１内の
溶融金属に撹拌力が付与され、これによって溶融金属の
内部組織が均質化されながら連続鋳造されるとともに、
冷却後の鋳片の送り出しが円滑に行われる。この場合、
鋳型ユニットＡと、電磁撹拌ユニットＢとが互いに独立
して支持されているので、鋳型振動装置にかかる負荷を
軽減でき、その駆動力を小さくでき、エネルギー損失を
少なくできる。

さらに、電磁撹拌ユニットＢにおいて、冷媒供給管61か
ら供給された第２の冷媒すなわち上質の冷却水は、内側
冷媒通路62内に流入され、コイル４内を通過し、この間
にコイル４が冷却される。コイル冷却後の上質冷却水
は、内側冷媒通路62の上端から外側冷媒通路63に導か
れ、冷媒排出管63を経て外部に排出される。

この場合、コイル４の冷却水には導体を被覆している絶
縁膜を損傷しないように上質の冷却水が必要であるが、
コイル４は鋳型１に比べて昇温率が低いので、水量は少
なくてよい。しかも、鋳型１の冷却系とコイル４の冷却
系を別に形成してあるので、多量の冷却水が要求される
鋳型１の冷却系には通常の冷却水を用い、上質の冷却水
が要求されるコイル４の冷却系にはその使用水量を必要
最小限に抑えることができ、これによって水処理設備の
低廉化が可能となる。

次に、鋳型１が摩耗もしくは損傷した場合、電磁撹拌ユ
ニットＢを残したままで、第１図二点鎖線に示すように
鋳型ユニットＡを電磁撹拌ユニットＢから抜き取り、そ
の鋳型ユニットＡを交換し、あるいは押え板12,13およ
びキープレート15の着脱により鋳型１のみを交換する。
この場合、鋳型ユニットＡを電磁撹拌ユニットＢのコイ
ル４およびコイル冷却ジャケット５とは別体に形成して
あるので、従来のコイル内蔵型のものに比べて軽量で、
取扱いが容易であり、かつ、ターミナル部41でコイル４
と外部ケーブルとを切離す必要もなく、鋳型ユニットＡ
の交換もしくは鋳型１の交換を短時間で頗る簡単に行う
ことができる。これに伴って機械の稼働率を高め、生産
性を向上できる。

なお、上記実施例では、鋳型ユニットＡにおる冷媒給排
部および中継室34を鋳型１の上部に設けているが、鋳型
１の下部に設けてもよく、また、鋳型１の冷却のための
第１の冷媒の循環経路およびコイル４の冷却のための第
２の冷媒の循環経路の形状は、上記実施例に限定され
ず、鋳型１の形状、寸法等に応じて任意に設定しうるも
のである。

（発明の効果）以上のように本発明は、鋳型ユニットと、電磁撹拌ユニ
ットとを別体に形成し、鋳型の冷却系と、コイルの冷却
系を別系統に構成したものであり、これによってつぎの
ような作用効果がある。

鋳型の摩耗および損傷あるいは鋳片サイズの変更時
に、鋳型ユニットのみを電磁撹拌ユニットから取外すこ
とができ、その取扱いが容易となり、かつ、コイルのタ
ーミナル部でコイルと外部ケーブルとの接続を切離す必
要がなく、鋳型の交換を短時間で、容易に行うことがで
きる。これによって機械の稼働率を高め、連続鋳造の生
産性を向上できる。

しかも、コイルを残したままで鋳型の交換が可能で
あるので、従来のように予備コイルを準備する必要がな
く、イニシャルコストを安くできる。

鋳型の冷却系と、コイルの冷却系とが別系統である
から、水質基準の緩く多量の冷媒を必要とする鋳型の冷
却系には通常の冷却水を用い、水質基準の厳しいコイル
の冷却系にのみ、上質の冷媒（上質冷却水）を使用する
ことにより、上質冷却水の使用量を大幅に節減でき、そ
の水処理設備を小型でき、設備費を低廉化でき、大幅な
コストダウンを図ることができる。

鋳型ユニットを電磁撹拌ユニットとは別の支持手段
で支持しているので、鋳型ユニットの支持構造を簡素化
でき、その支持手段に鋳型振動装置を用いる場合であっ
ても、同装置にかかる負荷を軽減しうるとともに、その
駆動力を小さくでき、エネルギー損失も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す縦断面図、第２図お
よび第３図は第１図のII−II線およびIII−III線断面図
である。Ａ……鋳型ユニット、Ｂ……電磁撹拌ユニット、１……
鋳型、２……鋳型冷却ジャケット、４……電磁誘導コイ
ル、５……コイル冷却ジャケット、７……固定フレー
ム、31……第１の冷媒供給口、32……冷媒供給室、34…
…中継室、36……外側冷媒通路、37……内側冷媒通路、
38……冷媒排出室、39……第１の冷媒排出口、61……第
２の冷媒供給管、62……内側冷媒通路、63……外側冷媒
通路、64……第２の冷媒排出管、71……支持台（第１の
支持手段）、74……鋳型振動枠（第２の支持手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端が開口した鋳型と、鋳型のまわりに設
けた鋳型冷却ジャケットとにより鋳型ユニットが形成さ
れ、一方、鋳型内を通過する溶融金属に対して電磁作用
による撹拌力を付与する電磁誘導コイルと、コイルのま
わりに設けたコイル冷却ジャケットとにより環状の電磁
撹拌ユニットが形成され、上記鋳型冷却ジャケットには
第１の冷媒の供給口および排出口が設けられ、コイル冷
却ジャケットには第２の冷媒の供給口および排出口が設
けられ、上記電磁撹拌ユニットは固定フレームに第１の
支持手段により支持され、鋳型ユニットは上記電磁撹拌
ユニットの内径部に着脱自在に挿入された状態で、第２
の支持手段により固定フレームに支持されていることを
特徴とする連続鋳造装置。