JPS5846383B2 - レンゾクチユウゾウソウチノチユウヘンシジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中実ないし中空状の各種断面を有する鋳片を鋳
型から連続的に引き抜いて連続鋳造を行なう連続鋳造装
置の鋳片支持装置に関し、特に鋳片の引き抜き速度の高
速化を維持しつつ鋳片の変形の少ない高品質の鋳片を鋳
込み操業し得るものである。

鋳片を連続的に引き抜く連続鋳造装置においては、鋳型
直下の鋳片内部には溶鋼が存在するので、引き抜き速度
を早くすること等によって凝固シェルの厚みが薄くなっ
た場合溶鋼内圧による鋳片のふくらみが起こったり、場
合によっては凝固シェルの裂目の発生により溶鋼が飛び
出して来るブレークアウト事故を発生しかねない。

このような観点から、従来のエプロンロールによる鋳片
支持方式では、鋳込速度に限界があった。

ところが、近年の生産性の向上に対する要求から連続鋳
造装置の鋳込速度もさらに高速化が要求されているが、
単に鋳片を高速に引き抜いたのでは鋳型直下における鋳
片の凝固シェルの厚さが薄くなり、前述した鋳片のふく
らみ及びブレークアウト事故が発生しかねないので、最
近では、鋳込の高速化を図るため鋳型直下における鋳片
の凝固シェル厚さを増加して鋳片のふくらみの防止及び
ブレークアウト事故の防止を図る為に、鋳型の延長や鋳
型直下に冷却部材を附加することが試みられている。

しかし、鋳片の収縮による空隙の発生により十分な冷却
効果が得られないことや、鋳型下端部の摩耗の増加およ
び鋳型と鋳片との長期の滑り接触により鋳片に銅浸入を
起して鋳片に割れを発生させる為に実用上満足のいく成
果を納めていない。

このような固定部材による鋳片の冷却方式の欠陥を取り
除く為、鋳型の直下に鋳片に向けて密接及び離反する可
動冷却部材を装設すると共に鋳型自体をこの可動冷却部
材と一体に上下動するようにして、鋳片と冷却部材との
滑り接触を排する方式が考えられるに至った（特願昭４
８−１１４６８７、特開明５０−６５４２１号公報）。

この方式は冷却部材と鋳片との密接状態の維持及び冷却
部材と鋳片との滑り摩擦が除去し得るので、鋳片のふく
らみ及び前記ブレークアウト事故の発生が防止できる。

しかし、上述の鋳型可動方式にあっても、連続的な鋳片
の引き抜きの間に鋳片に対する冷却部材の不均一な密接
力によって鋳片に変形を来たす場合があった。

この原因を追求した結果、第１に冷却部材が熱変化の為
に径方向に拡大ないし縮少するという冷却部材自体の熱
変形が大きく影響していることが判明した。

これは、前記方式が伺れも鋳片に一定の凝固シェルを形
成するための冷却手段として、熱変形の大きな金属材料
を冷却手段として用いたからであり、連続鋳造装置にお
いて鋳型内の溶鋼温度から冷却後の１００置程度の温度
に急速に冷却する場合にはその温度変化は大きく、必然
的に冷却部の金属材料の変形が大きくなる。

特に実際の操業時には冷却水によって１００置程度に保
たれた冷却部材が冷却水の停止によって８００’Ｃ程度
に急激に上昇してしまい、鉄あるいは銅などのクーリン
グプレートを用いた冷却部材では容易に変形してしまう
。

この変形したクーリングプレートにより液圧されるので
シェル（穀）の薄い鋳片は変形を起こしてしまい一定寸
法の鋳片が維持できないし、時にはブレークアウト事故
の原因となる虞もある。

又、銅等のクーリングプレートでは長期の使用。

接触によって鋳片に銅浸入を起こし鋳片の品質を損なう
ことにもなる。

第２に、クーリングプレートの動きは通常約１ｍ程度で
あるのでわずかな変形でも該クーリングプレートが鋳片
に密接することができず、鋳片の十分な冷却効果を得る
ことができないばかりかクーリングプレートの鋳片から
の離反も確実に行なえず、鋳片とクーリングプレート間
にずれを起こして実用上満足のいく成果を得ることは難
しいものであった。

これは特にクーリングプレートの熱変形によって著るし
くなる。

前記鋳型可動方式は連続鋳造の高速化にとって、原理的
には優れるものであったが、前述のように実用上程々の
問題点を有するものであった。

本発明は、前記鋳型可動方式の実用化を達成して前記鋳
片のふくらみ及びブレークアウト事故の防止を図って連
続鋳造の高速化を図るとともに、鋳片全長にわたって一
定の径寸法を維持できる高品質の鋳片を鋳造し、更に熱
変形の為に頻繁に交換しなければ冷却効果および形状を
維持し得なかった従来の冷却部材に替わって、一定の形
状および冷却効果を維持し得る冷却部材提供することに
よって鋳造の長期連続化を図るようにすることを目的と
するものであり、その特徴とするところは、鋳型を液圧
シリンダで上下動自在に支持する一方、前記鋳型から引
抜かれる鋳片を液圧支持して冷却する耐摩耗性及び耐変
形性に優れる耐火物のクーリングプレートを前記鋳型の
下降時に前記鋳片に向けて押付けかつ前記鋳型の上昇時
に前記鋳片から離反移動するように前記鋳型の直下に取
付けると共に更に前記鋳片を冷却する冷却装置と前記鋳
型の下降速度と前記鋳片の引抜き速度とを同調させる装
置を備え、前記鋳型の上昇時には前記クーリングプレー
トを前記鋳片より離反し、前記鋳型の下降時には前記ク
ーリングプレートが前記鋳片に密接して前記鋳片の冷却
と形状維持を図りつつ支持するようにしたことである。

以下実施例の一例を図面に基づいて説明する。

本発明の鋳片支持装置は、連続鋳造装置に用いられ該連
続鋳造装置の鋳型１を支持して上下動自在にする液圧シ
リンダ２と前記鋳型１より引抜かれる鋳片３を挾持して
冷却するクーリングプレート（鋳片支持兼冷却部材）４
と、該クーリングプレート４と鋳片３とを冷却する冷却
装置５と、前記クーリングプレート４を前記鋳片３に押
付けあるいは離反させたりする液圧シリンダ６およびこ
れらクーリングプレート４、冷却装置５、液圧シリンダ
６を支持すると共に前記鋳型１にこれらを取付ける支持
枠７とより構成され、且つ前記鋳型１の液圧シリンダ２
とクーリングプレート４の液圧シリンダ６は駆動装置８
により同調する。

前記支持枠７は下端環状板９ａ上に９００置きに二本ず
つ柱１０ａ、１０ｂを立設すると共に該柱１０ａ、１０
ｂ上端に上端環状板９ｂを固着して前記各柱１０ａ、１
０ｂ・・・を連結し、枠を形成する。

又、該支持枠７は柱１０ａ、１０ｂに横手方向ａ長孔を
具えたクーリングプレート支持板１１を夫々内方に向っ
て突設し、該クーリングプレート支持板１１の長孔に前
記クーリングプレート４より突出するピン１２を嵌挿入
してクーリングプレート４を水平方向に移動自在に取付
ける−方、前記柱１０ａ、１１１ｂ間に液圧シリンダ６
を設置して前記クーリングプレート４を可動自在にする
と共に前記クーリングプレート４後方と四辺形状に配置
した前記クーリングプレート４・・・間の各間隙部に冷
却装置５を塔載して前記鋳型１の下端に前記上端環状板
９ｂを固定し、鋳型１の上下動に供なって前述した装備
が上下動するようにする。

又、前記下端環状板９ａの下方に一対のガイドロール１
３を設け、前記クーリングプレート４の押圧力のアンバ
ランスによる鋳片３の曲りを防止する。

尚、前記支持枠７の形状および柱１０ａ。１０ｂ・・・
の配置はいうまでもなく、これに限定されるものではな
い。

鋳片の形状およびクーリングプレート４の形状および配
置により任意に変化する。

前記クーリングプレート４は、熱伝導性の良い銅若しく
は鉄等の帯板材で井桁状に枠組みされたクーリングプレ
ート支持体１４にボルト１５でボルト止めされて支持さ
れる。

前記クーリングプレート支持体１４は、前記支持枠７の
クーリングプレート支持板１１と嵌合するクーリングプ
レート支承片１６と液圧シリンダ６と係合する連結片１
７を突設すると共に前記クーリングプレート支承片１６
を前記支持枠７のクーリングプレート支持板１１の長孔
にピン１２で係合させて該クーリングプレート支持体１
４を水平方向移動自在にする一方、前記支持枠７に設置
した液圧シリンダ６と前記連結片１７とを連結して当該
クーリングプレート４を可動状にする。

更に、前記クーリングプレート４は窒化珪素を結合材と
して７３．３０％のＳｉＣ，２２，３０％のＳ ｉ３Ｎ
、 ２．９０φの５ｉ０２．０．３０優のＡｔ２０３
，０．５俤のＦｅ２Ｏ３および０．１０斜のＣａＯを成
分とする炭化珪素質耐火物で矩形平板に成形すると共に
該プレート中にナツト１８を埋設し、前記クーリングプ
レート支持体１４にボルト１５で当該クーリングプレー
ト４を螺着するようにする。

然して、鋳片３の高温に耐えるだけでなく、鋳片の融解
物や高温の気体などによる侵食に耐え、また温度の急激
な変化にも破損しない可動状のクーリングプレート４が
でき、耐摩耗性、耐変形性に優れる当該クーリングプレ
ート４により引抜かれる鋳片３を常時一定に挟持案内し
得るので一定形状の高品質な鋳片を鋳込むことができる
。

また、耐火物によってクーリングプレート４を製作した
ので、大きな熱変化に対しても鋳片３とプレート４とは
常に一定の接触状態を保持することができ、鋳片３に対
する冷却効果は常に一定に維持できる。

耐火物のクーリングプレートド４はそれ自体では銅ない
し鉄等の材質のものに比して熱イ云導率は低下するが、
プレートの寸法を長くすることによって鋳片３との接触
面積を増大するか、あるいは循環使用される冷却水の使
用量を増加すれば冷却効果には何隻遜色がない。

むしろ従来の銅、鉄等の金属材料によるクーリングプレ
ートの場合にはこれの熱変形による接触面積の減少によ
る冷却効果の低下を来たすこともあったが、耐火材のク
ーリングプレートにはこのような熱変形において生じた
接触面積の低下はなく、このような観点からも冷却効果
の向上は図り得る。

依って鋳片の熱を吸熱して鋳片３のシェルを速やかに厚
く形威し得る。

又、該クーリングプレート４は平板状に成形するばかり
でなく、鋳片３が小型になれは略く字型に成形すること
も有る。

更に前述した耐火物の成分もこれに限定するものではな
く、特にＳｉ３Ｎにあっては１０〜１００饅の範囲で使
用され、記載された成分比率はあくまでも一例である。

前記冷却装置５は、スプレー管１９に圧縮。

冷却されて送り込まれる冷却水を該スプレー管１９のス
プレーノズル２０で拡散噴射するようにして構成し、前
記支持枠７のクーリングプレート４後方および各クーリ
ングプレート間に設置して前記クーリングプレートと鋳
片を冷却し、前記クーリングプレートの熱変形を防止す
るとともに鋳片のシェルを厚く形成するようにし、鋳造
の高速は連続化を図るとともにブレークアウト事故の防
止を図る。

該冷却装置５は上記の如くノズルによる噴射式のものに
限らず、ウォータージャケット式によっても十分に実施
し得る。

前記鋳型１を上下動させ、且つ該鋳型１の上下動に同調
して前記クーリングプレート４を鋳片３に押付けあるい
は離反させたりし、更に前記鋳型１の下降速度を鋳片引
抜き速度と同速度に同調させる駆動装置８の構成の一実
施例が第４図に示されている。

同図に於いて、２は鋳型１を支持しこれを上下動させる
液圧シリンダ（単動油圧シリンダ）、２１はフィルタ、
２２は電動機、２３はポンプ、２４は油タンク、２５は
逆止弁、２６゜２７．２８はＩＪ ＩＪ−フ弁、２９は
切換電磁弁、３０は差動トランスおよび６は前記クーリ
ングプレート４を鋳片３に押付は又は離反させるための
液圧シリンダ（復動油圧シリンダ）である。

該装置８は鋳型１を液圧シリンダ２で急激に押し上げ該
鋳型１を自重で下降させるようにする一方、該鋳型１の
位置を差動トランス３０で検知し、その位置関係を電気
信号（鎖線で示す）３１に変換して切換電磁弁２９を操
作し油圧回路を切換えることによりクーリングプレート
４等を作動させるものである。

すなわち、鋳型１が下限位置にあるとき、差動トランス
３０はその下限位置を検出し、該検出電気信号３１によ
って切換電磁弁２９は、２９ａの位置に切換えられ、油
タンク２４からポンプ２３で圧送されてくる圧油は、圧
油回路３２を経て液圧シリンダ２および液圧シリンダ６
に送られ、鋳型１は急激に上昇し、クーリングプレート
４も液圧シリンダ６により後退して鋳片３より離れる。

この移動距離は散開程度でよい。更にこの鋳型１の押上
げに必要な油圧はリリーフ弁２６で適当に調整され、鋳
型１はできるだけ高速で上昇する。

かくして鋳型１が上昇限位置に達すると、差動トランス
３０がそれを検出し、その検出電気信号３１′によって
切換電磁弁２９は２９ｂの位置に切換えられる。

かくして圧油は圧油回路３３を経て液圧シリンダ６に送
られ、該液圧シリンダ６により前記クーリングプレート
４を進出させて鋳片３に押付ける。

又、この場合の液圧シリンダ６の押し付は力は、該圧油
の油圧をＩＪ ＩＪ−フ弁２７で適当調整することによ
って鋳片３のふくらみを防止し、かつ過大な力で鋳片３
を押しつぶすことのないように設定される。

更に上限に達した鋳型１は、圧油回路３２が切換電磁弁
２９の２９ｂ位置・＼の切換えによって油タンク２４・
＼戻るためにその自重で目出落下することになるが、圧
油回路３２内の戻り油の圧力をリリーフ弁２８で適当に
調整することによって、鋳片引抜装置（図示せず）によ
って引抜かれる鋳片３の引抜き速度と完全に同調させる
ように減速降下させる。

従って支持枠７を介して鋳型１に支持されているクーリ
ングプレート４は該鋳型１の上下動に伴なって上下動す
るとともに、鋳型１の急上昇時には鋳片３から急速に離
れて上昇し、またその下降時には鋳片３の外周面に過変
な押付力で速やかに接し、鋳片３の引抜き速度と同一速
度で下降する。

かくして鋳片３との間に相互のすべりを生じることなく
、鋳片３を支持案内し、しかも鋳片３の十分な冷却作用
を行な得る。

尚、前記クーリングプレート４が鋳型１の上昇時に鋳片
３より離れるため、その間冷却作用は減殺されるがその
上昇速度はさきに述べたように可及的高速となるように
設定されているため、全体の冷却効果はそれ程低下しな
い。

又、該駆動装置に用いた液圧シリンダ２．６は差動シリ
ンダでも良い。

尚、該駆動装置は実施例として油圧回路を示したが、こ
れに限るものではない。

電気的に作動するように回路を組んでもよいし、引抜き
装置の回転駆動部と鋳型およびクーリングプレート等を
チェ７、ギヤ、カム等の機械的同調機構にしても実施し
得る。

本発明は以上の様に耐摩耗性、耐変形性に優れた耐火物
で形成したクーリングプレートによって、鋳型より引抜
かれる鋳片を鋳型直下で挾持して冷却するようにしたの
で、クーリングプレートが鋳片の高熱によって変形する
ことも、鋳片の融解物や高温の気体などによって侵食さ
れることも、又温度の急激な変化にも破損されることが
なく引抜かれる鋳片を密着して挟持し得る。

依って、一定寸法の高品質な鋳片を鋳込むことができる
とともに不等速な引抜きによって鋳片が上下あるいは左
右に動く「おどり」を鋳型直下で防止してブレークアウ
ト事故発生の一重要要因を除去し得る。

更に冷却される当該クーリングプレートの固体接触によ
り鋳片を急速に冷却して速やかにシェルを厚く形成する
ことができるので、ブレークアウト事故および鋳片のふ
くらみを防止しつつ連続鋳造の鋳込み速度の高速化を図
り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋳片支持装置の一実施例を示す横断面
図、第２図はその縦断面図、第３図はクーリングプレー
トとクーリングプレート支持体の関係を示す断面図、第
４図は本発明鋳片支持装置の駆動装置の一実施例を示す
油圧配管系統図である。 図面中、１は鋳型、２は鋳型を上下動させる液圧シリン
ダ、３は鋳片、４はクーリングプレート、５は冷却装置
、６はクーリングプレートを可動状にする液圧シリンダ
、７は支持枠、８は駆動装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型を液圧シリンダで上下動自在に支持する一方、
   前記鋳型から引抜かれる鋳片を挟圧支持して冷却する耐
   摩耗性及び耐変形性に優れる耐火物のクーリングプレー
   トを前記鋳型の下降時に前記鋳片に向けて押付けかつ前
   記鋳型の上昇時に前記鋳片から離反移動するように前記
   鋳型の直下に取付けると共に前記鋳片を冷却する冷却装
   置と前記鋳型の下降速度と前記鋳片の引抜き速度とを同
   調させる装置を備え、前記鋳型の上昇時には前記りＩＪ
   ソングレートを前記鋳片より離反し、前記鋳型の下降時
   には前記クーリングプレートが前記鋳片に密接して前記
   鋳片の冷却と形状維持を図りつつ支持するようにしたこ
   とを特徴とする連続鋳造装置の鋳片支持装置。