JPS5847544A - Method and device for synchronous type continuous casting - Google Patents

Method and device for synchronous type continuous casting

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JPS5847544A
JPS5847544A JP14684981A JP14684981A JPS5847544A JP S5847544 A JPS5847544 A JP S5847544A JP 14684981 A JP14684981 A JP 14684981A JP 14684981 A JP14684981 A JP 14684981A JP S5847544 A JPS5847544 A JP S5847544A
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JP
Japan
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drum
synchronous
ultrasonic
casting
continuous casting
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Pending
Application number
JP14684981A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kusakabe
俊 日下部
Masami Komatsu
小松 政美
Takeshi Sugawara
菅原 武司
Teruzo Okamoto
岡本 照三
Shigeo Kawabata
川畑 成夫
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the surface characteristics of an ingot and to obtain dense solidified structure by connecting one end of a central shaft provided with an ultrasonic oscillation converging body to be supplied with electric power via a slip ring to a rotating drum-like synchronous mold of synchronous type continuous casting device. CONSTITUTION:A casting drum 1 which is a synchronous mold has a diameter and width of prescribed sizes. An ultrasonic oscillation converging body 14 is mounted with a central shaft 16 and a disc 17 intersecting orthogonally therewith, and ultrasonic oscillators 18 are radially screwed 19 to the respective end faces on the outside circumference of the regular polygon thereof. One end of the shaft 16 is screwed to the drum 1. A slip ring 22 having channels 25 for supplying electric power to the oscillators 18 is mounted to the other end of the shaft 16. High frequency electric power is supplied from a generator 27 thereof through these channels to the oscillators 18, the oscillation waves whereof are turned by 90 deg. and converged to the large horizontal oscillations of the shaft 16. Said oscillations are transmitted to the drum 1 whereby the radial oscillations are generated. Thus the lubrication between the drum and the solidified shell is improved, the oscillations are transmitted to the inside of the shell and the purpose is achieved.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転する鋳造ドラムの如き同期鋳型を使用し
て鋳造を行なう同期式連続鋳造法および装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a synchronous continuous casting method and apparatus for performing casting using a synchronous mold such as a rotating casting drum.

最近、鋳片の引抜きと同期して回転する鋳造ドラムの如
き同゛期鋳型を使用し、溶融金属から直接ストリップ状
の鋳片を鋳造する同期式連続鋳造法および装置が開発さ
れつつある。
Recently, synchronous continuous casting methods and apparatus have been developed for casting strip-shaped slabs directly from molten metal using a synchronous mold such as a casting drum that rotates in synchronization with the drawing of the slab.

第1図は上述した同期式連続鋳造装置の一例を示す概略
斜視図である。図面において、1.1’は、同径、同長
の1対の鋳造ド−ラムで、1対の鋳造ドラムt、t’の
軸線は、同一水平面において、互いに平行に配置され、
かつ、鋳造ドラムt、t’間は鋳造する鋳片の厚さに相
当する間隔を有している。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the above-mentioned synchronous continuous casting apparatus. In the drawing, 1.1' is a pair of casting drums having the same diameter and the same length, and the axes of the pair of casting drums t and t' are arranged parallel to each other on the same horizontal plane.
Moreover, the distance between the casting drums t and t' corresponds to the thickness of the slab to be cast.

この鋳造ドラムt、−t’は、例えば銅製でその内部は
水冷されており、かつ、図示されていない駆動手段によ
り、同一周速度で、矢印に示す如く互いに反対方向に、
鋳片の引抜きと同期して回転する。
The casting drums t and -t' are made of copper, for example, and are water-cooled inside, and are driven by a driving means (not shown) at the same circumferential speed and in opposite directions as shown by the arrows.
It rotates in synchronization with the drawing of slabs.

2は、上述した鋳造ドラム1.1’間に溶鋼を流し込む
だめの、鋳造ドラム1.1’の上方に配置されたタンデ
ィツシュで 、タンディツシュ2の下部は、鋳造ドラム
l、t’間の間隙向上部に位置するように形成され、底
面にはその長さ方向にわたって排出口3が設けられてい
る。
2 is a tundish placed above the casting drum 1.1' for pouring molten steel between the above-mentioned casting drums 1.1', and the lower part of the tundish 2 improves the gap between the casting drums l and t'. A discharge port 3 is provided on the bottom surface along its length.

タンディツシュ2内には、取鍋から溶鋼を、前記溶鋼が
タンディツシュ2内に常に一定しdルで維持されるよう
に供給する。タンディツシュ2内の溶鋼は、その底面に
設けられた排出口3から、鋳造ドラム1.1’間に流下
する。鋳造ト”ラムl。
Molten steel is supplied into the tundish 2 from a ladle so that the molten steel is always maintained at a constant level in the tundish 2. The molten steel in the tundish 2 flows down between the casting drums 1.1' from the outlet 3 provided at the bottom of the tundish. Casting tram.

1′間に流下した溶鋼は、鋳造ドラムt、t’の回転に
同期して、下方に向けて引抜かれると共に、直ちに冷却
されてシェルを形成し、そして、鋳造ト”ラムt、t’
の中心よりもやや下方の位置でほぼ凝′固を完了し、所
定の厚さと幅とを有するストリップ状の鋳片4となる。
The molten steel that has flowed down during 1' is drawn downward in synchronization with the rotation of the casting drums t, t', and is immediately cooled to form a shell.
Solidification is almost completed at a position slightly below the center of the slab, and a strip-shaped slab 4 having a predetermined thickness and width is formed.

5.5′は、鋳造ドラム1.1’の下方に設けられた1
対のピンチロールで、鋳片4はピンチロール5.5′に
より引抜かれつつ、更に図示されていない冷却装置で冷
却された上、所定の長さに巻取られるか、あるいは、圧
延機に導かれて直接圧延され、製品となる。
5.5' is 1 installed below the casting drum 1.1'.
The slab 4 is pulled out by a pair of pinch rolls 5.5', cooled by a cooling device (not shown), and then wound into a predetermined length or introduced into a rolling mill. It is then directly rolled into a product.

鋳造ドラム1,1′は小規模のシのから大規模のものま
で製品の寸法や鋳造能率に応じて、適正な寸法のものが
使用され、代表的な例では、直径0.5〜2m、幅l゛
〜2mである。
Casting drums 1 and 1' are of appropriate size depending on the size of the product and casting efficiency, from small-scale to large-scale ones, and typical examples include diameters of 0.5 to 2 m, The width is 1~2m.

次に上述した連続鋳造法の各種の形式を、第2図乃至第
6図について説明する。第2図は、第1図に示した装置
と同じ形式の、1対の鋳造「ラム1、’1’を有する双
ドラム式で、第2図(イ)は鋳片4を上方から下方に引
抜く竪型式、同図(ロ)は鋳片4を水平方向に引抜く横
型式、同図ビiは鋳片4を下方から上方に引抜く竪型式
である。
Next, various types of the above-mentioned continuous casting method will be explained with reference to FIGS. 2 to 6. Figure 2 shows a twin-drum type machine having a pair of casting rams 1, '1', which is the same type as the equipment shown in Figure 1. Figure (B) shows a vertical type for pulling out the slab 4. Figure (B) shows a horizontal type for pulling out the slab 4 in the horizontal direction.

第3図は単ドラム式で−6はタンディツシュ2内の溶融
金属中にその一部が浸漬された1つの鋳造ドラム、7は
鋳造ドラム60回転により、タンディツシュ2内から導
き出され、ストリップ状となった鋳片4を案内するガイ
ド90−ラ、8は前記ストリップ状の鋳片4を巻取る巻
取りドラムである。
Figure 3 shows a single-drum type; -6 is a casting drum partially immersed in the molten metal in tundish 2; 7 is drawn out from inside tundish 2 by 60 revolutions of the casting drum, and is turned into a strip. The guide 90-ra, 8 that guides the cast slab 4 is a winding drum that winds up the strip-shaped slab 4.

第4図は多Vラム式で、6/ 、  6〃、  6′〃
は、単ドラム式と同じ機能を有する鋳造ドラム6の上部
“に設けられた小径の複数の補助鋳造ドラムである。
Figure 4 shows the multi-V ram type, 6/, 6〃, 6'.
are a plurality of small-diameter auxiliary casting drums installed on the top of the casting drum 6, which have the same functions as the single-drum type.

第5図はロータリキャスタ一式で、9はその両端面にト
°ラム本体より大径のつばが設けらtlに鋳造ドラム、
10は鋳造ドラム90両端面にわたる幅を有し、その外
周の一部に沿って半円弧状に密着し、゛鋳造ドラム9の
回転と共に移動する鋼製の無端ベルトで、タンディツシ
ュ2内の溶融金属は、無端ベルトIOと鋳造ドラム9と
の間の間隙に流しこまれ、冷却されて鋳片となる。11
は無端ベルト10を懸回する複数のデーりである。
Figure 5 shows a set of rotary casters, 9 has flanges with a larger diameter than the tram body on both end faces, tl is a casting drum,
Reference numeral 10 denotes an endless belt made of steel that has a width spanning both end surfaces of the casting drum 90 and is closely attached in a semicircular arc shape along a part of its outer periphery, and that moves with the rotation of the casting drum 9. is poured into the gap between the endless belt IO and the casting drum 9, cooled and turned into a slab. 11
are a plurality of days on which the endless belt 10 is suspended.

第6図はベルトキャスタ一式で、12.12’Uタンデ
イツシユ2から排出された溶融金属を水平方向に引抜く
ための、上下に所定間隙をあけて水平部分を有する鋼製
の無端ベルトで、タンディツシュ2内の溶融金属は、無
端ベル)12.12’間の間隙に流しこまれ、冷却され
て鋳片となる。1λ13’は無端ベルト12.12’を
懸回する複数のデーりである。
Figure 6 shows a set of belt casters, which is an endless belt made of steel that has horizontal parts with a predetermined gap above and below, for horizontally pulling out the molten metal discharged from the tundish 2. The molten metal in 2 is poured into the gap between the endless bells 12 and 12', cooled and turned into slabs. 1λ13' is a plurality of days around which the endless belt 12.12' is suspended.

上述した同期式連続鋳造法は、溶融金属から直接ストリ
ップ状の鋳片を鋳造することができるから、工程を大幅
に短縮し得る優れた利点を有するが、一方下記の如き点
から、工業的な実用化には問題を有して′いる。
The above-mentioned synchronous continuous casting method has the advantage of being able to cast strip-shaped slabs directly from molten metal, which greatly shortens the process. There are problems with practical application.

+1)  鋳造ドラムと溶融金属との接触状態が均一に
なシ難いため、溶融金属表面に生成される初期凝固シェ
ルが不均一となり、ブレークアウトが発′生じやすい。
+1) Since it is difficult to maintain uniform contact between the casting drum and the molten metal, the initial solidified shell formed on the surface of the molten metal becomes non-uniform and breakouts are likely to occur.

(2)溶融金属の凝固速度が早く、かつ鋳造組織のまま
のため、製品は結晶核が粗く、緻密な凝固組織が得難い
(2) Since the solidification rate of the molten metal is fast and the cast structure remains, the product has coarse crystal nuclei and it is difficult to obtain a dense solidified structure.

(3)  鋳造ドラムと凝固シェルとの潤滑が必ずしも
よくないため、凝固シェルが鋳造ドラムに焼付いて、鋳
造ドラムからの剥離が悪くなり、鋳片の表面性状が損わ
れる。
(3) Since the lubrication between the casting drum and the solidified shell is not always good, the solidified shell seizes on the casting drum, making it difficult to separate from the casting drum and damaging the surface quality of the slab.

本発明者等は、上述した問題を解決し、優れた表面性状
と緻密な凝固組織をもち、鋳造げラムと凝固シェルとの
潤滑が良好で、かつ均一な凝固シェルを生成させること
ができる同期式連続鋳造法およびその装置を開発すべく
鋭意研究を重ねた。
The present inventors have solved the above-mentioned problems, and have developed a synchronous method that has excellent surface properties, a dense solidified structure, good lubrication between the casting ram and the solidified shell, and can generate a uniform solidified shell. We conducted extensive research to develop a continuous casting method and its equipment.

その結果、同期鋳型即ち鋳造ト°ラムの表面に、一定周
波数および振幅の超音波撮動を発生させ、鋳造Pラム表
面での振動速度(2π×振幅X周波数)を大きくすれば
、鋳造rラムと凝固シェルとの接触面では、この振動速
度で相対すべりを起し、この相対すベシがPラムと凝固
シェル間の潤滑の向上に顕著に寄与して表面性状を改善
し、かつ、ドラムと凝固シェルとの接触面を通して、振
動がシェルの内部に伝播し、緻密な凝固組織の得られる
ことを知見した。
As a result, if ultrasonic imaging of a constant frequency and amplitude is generated on the surface of the synchronous mold, that is, the casting tram, and the vibration velocity (2π x amplitude x frequency) on the surface of the casting ram is increased, the casting ram At the contact surface between the P ram and the solidified shell, relative sliding occurs at this vibration speed, and this relative slip significantly contributes to improving the lubrication between the P ram and the solidified shell, improving the surface quality, and improving the surface quality between the drum and the solidified shell. It was found that vibrations propagate inside the shell through the contact surface with the solidified shell, resulting in a dense solidified structure.

この発明は、上記知見に基いてなされたものであって、
鋳片の引抜きと同期して回転す、るト°ラム状の同期鋳
型により、ストリップ状の鋳片を連続的に鋳造する同期
式連続鋳造法において、前記同期Hの一方の端面の中心
に、中心軸によって接有する超音波振動集束体によって
、前記同期鋳型の表面に、水平方向に振動する超音波振
動波を発生させ、前記振動波によって、前記同期鋳型か
らの鋳片の引抜きを、優れた潤滑状態で行なうようにし
た同期式連続鋳造法と、鋳片の引抜きと同期して回転す
るト9ラム状の同期鋳型と、外周面に複数個の超音波振
動子が放射状に設けられた少くとも1つのディスクが中
心軸に取付けられ、前記中心軸の一端が前記同期鋳型の
一方の端面に接続されている超音波振動集束体と、前記
超音波振動集束体の中心軸の他端側に接続されている、
少くとも前記超音波撮動子に電力を供給するためのチャ
ンネルを有するスリップリングとからなる同期式連続鋳
造装置であることに特徴を有するものである。
This invention was made based on the above findings, and
In the synchronous continuous casting method in which strip-shaped slabs are continuously cast using a drum-shaped synchronous mold that rotates in synchronization with the drawing of the slab, at the center of one end surface of the synchronous H, An ultrasonic vibration focusing body connected by the central axis generates ultrasonic vibration waves that vibrate in the horizontal direction on the surface of the synchronous mold, and the vibration waves can pull out the slab from the synchronous mold in an excellent manner. The synchronous continuous casting method is carried out in a lubricated state, the 9-tram-shaped synchronous mold rotates in synchronization with the drawing of slabs, and the casting method uses a synchronous continuous casting method in which multiple ultrasonic vibrators are installed radially on the outer circumferential surface. an ultrasonic vibration focusing body in which one disk is attached to a central axis, one end of the central axis being connected to one end surface of the synchronous mold; It is connected,
The present invention is characterized in that it is a synchronous continuous casting apparatus comprising at least a slip ring having a channel for supplying power to the ultrasonic sensor.

次に、この発明を実施例により図面と共に説明する。Next, the present invention will be explained with reference to examples and drawings.

第7図には、この発明方法に使用される装置の一例が組
立図により示されている。図面において、1は同期鋳型
である鋳造ドラムで、所定寸法の直径と幅とを有し、軽
量化を図るため、一部が中空化されている。
FIG. 7 shows an assembly diagram of an example of a device used in the method of the present invention. In the drawings, reference numeral 1 denotes a casting drum which is a synchronous mold, has a predetermined diameter and width, and is partially hollow to reduce weight.

14は、超音波振動集束体で、超音波振動集束体14は
1.中心軸16と、前記中心軸16に直交して取付けら
れたディスク17(図示の例では2段)からなり、前記
鋳造にラム1の一方の端面に、その軸線と同一軸線上に
、中心軸16の一方の端面16aをネジ15によって螺
着することにょシ、鋳造ドラム1に水平に取付けられて
いる。
14 is an ultrasonic vibration focusing body, and the ultrasonic vibration focusing body 14 is 1. It consists of a central shaft 16 and a disk 17 (two stages in the illustrated example) mounted perpendicularly to the central shaft 16. The casting drum 1 is horizontally attached to the casting drum 1 by screwing one end surface 16a of the casting drum 16 with a screw 15.

ディスク17は、所定の厚さを有する例えば12角形の
如き正多角形状に形成されておシ、ディスク17の外周
各端−面17aには、その全部にそれぞれ超音波振動子
18がねじ19によって放射状に立設されている。
The disk 17 is formed into a regular polygonal shape, such as a dodecagon, with a predetermined thickness, and an ultrasonic transducer 18 is attached to each end surface 17a of the outer circumference of the disk 17 by a screw 19. They are arranged radially.

超音波振動子18は、電気・音響変換効率の高い電歪型
の撮動子を使用するのがよく、このような電歪形振動子
としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT )
の焼成振動素子4枚程度を、鉄またはジュラルミンブロ
ックで挾みつけた上、デルトで締めつけた、ボルト締め
ランソユヴアン型振動子がこの目的に合致し最適である
As the ultrasonic transducer 18, it is preferable to use an electrostrictive type sensor with high electric/acoustic conversion efficiency.As such an electrostrictive type transducer, for example, lead zirconate titanate (PZT) is used.
A bolt-tight L'Ansouven-type vibrator, which is made by sandwiching about four fired vibrating elements between iron or duralumin blocks and tightening them with delts, is suitable for this purpose.

“ 超音波振動子18の個数は、鋳片や鋳造ドラムの大
きさ等、鋳造設備の規模から定まる機械的負荷によって
適切な数を選択すればよく、通常は、中心軸16に取付
けられるディスク17の段数を増減すること、によって
、容易に変更ができる。このような構成の超音波振動集
束体14は、超音波振動子18の振動方向を変換すると
共に、その振動波を集束して強力な振動波とする作用を
有している。
“The number of ultrasonic transducers 18 may be selected appropriately depending on the mechanical load determined by the scale of the casting equipment, such as the size of the slab or casting drum. This can be easily changed by increasing or decreasing the number of stages.The ultrasonic vibration focusing body 14 having such a configuration converts the vibration direction of the ultrasonic vibrator 18, and focuses the vibration waves to generate a powerful wave. It has the effect of creating vibration waves.

中心軸16の他方の端面16bには、振動振幅の検知用
振動子20が、ネジ21によって水平に取付けられてい
る。検知用振動子20は、ディスク17の外周面に立設
されている上述した超音波振動子18°と同じ振動子で
、この振動子を機械的に撮動させると、その振幅に比例
して交流電圧が発生する可逆現象を利用し、超音波振動
集束体14を振動させたときの実際の振動振幅をピック
アップし、これを計測制御する。
A vibration amplitude detection vibrator 20 is horizontally attached to the other end surface 16b of the central shaft 16 with a screw 21. The detection transducer 20 is the same transducer as the above-mentioned ultrasonic transducer 18° installed upright on the outer circumferential surface of the disk 17, and when this transducer is mechanically imaged, the amplitude is proportional to the amplitude. Utilizing the reversible phenomenon that AC voltage is generated, the actual vibration amplitude when the ultrasonic vibration focusing body 14 is vibrated is picked up, and this is measured and controlled.

22は、超音波振動集束体14の各超音波振動子18に
必要な電力を供給し、かつ検知用振動子20から発生し
た振動振幅をピックアップするためのスリップリングで
、撮動が伝播しないように、ゴムの如き弾性材料を介し
て、検知用振動子20の他方端に接続されている。
22 is a slip ring for supplying the necessary power to each ultrasonic transducer 18 of the ultrasonic vibration focusing body 14 and for picking up the vibration amplitude generated from the detection transducer 20, and for preventing the imaging from propagating. It is connected to the other end of the detection vibrator 20 via an elastic material such as rubber.

スリップリング22は4チヤンネルとし、そのうちの2
チャンネル22a、22.bは、超音波振動集束体14
の各超音波振動子18に対する電力供給用、他の2チャ
ンネル22c、22dは、検知用撮動子20から発生し
た振動振幅のピックアップ用である。スリップリング2
2の電力供給用チャンネル22 a、  22 bと超
音波振動子18とは、導線23により接続され、また、
振幅ピックアップ用チャンネル22c、22dと検知用
振動子20とは、導線24によシ接続されている。なお
、超音波振動集束体14の各超音波振動子18間は、夫
々導線により並列接続されている。
The slip ring 22 has 4 channels, 2 of which
Channels 22a, 22. b is the ultrasonic vibration focusing body 14
The other two channels 22c and 22d are used to supply power to each ultrasonic transducer 18, and the other two channels 22c and 22d are used to pick up the vibration amplitude generated from the detection imager 20. slip ring 2
The power supply channels 22 a, 22 b of No. 2 and the ultrasonic transducer 18 are connected by a conductive wire 23, and
The amplitude pickup channels 22c and 22d and the detection vibrator 20 are connected by a conductive wire 24. Note that the ultrasonic transducers 18 of the ultrasonic vibration focusing body 14 are connected in parallel by conductive wires.

25は、スリップリング22に摺接する4ケのブラシで
、そのうち2ケのブラシ25 a、  25 bは、ス
リップリング22の電力供給用チャンネル22a、22
bK摺接し、他の2ケのブラシ25c。
Reference numeral 25 denotes four brushes that are in sliding contact with the slip ring 22, two of which, brushes 25a and 25b, are connected to the power supply channels 22a and 22 of the slip ring 22.
bK slides into contact with the other two brushes 25c.

25dは、 ピックアップ用チャンネル22 c、 2
2dに摺接している。そして、電力供給用チャンネル”
12a、22bに摺接するプラ’i25 a、  25
 bは、導線26により3和尚用周波数の交流が供給さ
れる高周波電力発生装置27に接続され、また、ビック
アラ、デ用チャンネル22c、”22dに摺接するブラ
シ25c、25dは、導線28によシ制御器29に接続
されている。
25d is the pickup channel 22c, 2
It is in sliding contact with 2d. And the power supply channel”
12a, 22b slide contact plastics 25 a, 25
b is connected by a conductor 26 to a high frequency power generator 27 which is supplied with alternating current at a frequency for the three monks, and brushes 25c and 25d, which are in sliding contact with the channels 22c and 22d, are connected by a conductor 28. It is connected to the controller 29.

鋳4yラムlは゛、鋳片の引抜速度にあわせて、例えば
0.5m/see程度の速度でゆっくり回転し、鋳造ド
ラムlに連接されている超音波撮動集束体14、検知用
振動子20およびスリップリング22もこれと共に回転
する。
The casting drum 1 slowly rotates at a speed of about 0.5 m/see, for example, in accordance with the drawing speed of the slab, and includes an ultrasonic imaging focusing body 14 and a detection transducer 20 connected to the casting drum 1. And the slip ring 22 also rotates together with this.

上述のように回転する超音波振動集束体14の各超音波
振動子18に対する電力の供給は、同時に回転するスリ
ップリング22の電力供給用チャンネル22 a、  
22 bに、高周波電力発生装置27に導線26で接続
されたブラシ25 a、  25 bが摺接されている
ので、前記ブラシ25a、25bおよびスリップリング
22を介し容易に行なうことができる。
As described above, power is supplied to each ultrasonic vibrator 18 of the ultrasonic vibration focusing body 14 that rotates through the power supply channels 22 a of the slip ring 22 that rotate at the same time.
Since the brushes 25 a and 25 b connected to the high-frequency power generator 27 by a conductor 26 are in sliding contact with the brushes 22 b, the above-mentioned brushes 25 a, 25 b and the slip ring 22 can be used to easily perform the operation.

超音波振動子18は、高周波電力発生装置27から供給
される高周波の単相交流にょっ、て振動するが、その振
動波は、ディスク17の軸心に取りつけられている中心
軸16に、その方向が90゜変向され、かつ各超音波撮
動子18の撮動波を集束した大きな振動波となって、前
記中心軸16を水平方向に振動させ、その振動波を鋳造
ドラムlに伝える。鋳造ドラムlの径を、その半径方向
に振動する共振寸法を外した寸法とすることにより、鋳
造ドラムlには、その軸線に沿った水平方向の振動が生
ずる。
The ultrasonic vibrator 18 vibrates due to the high-frequency single-phase alternating current supplied from the high-frequency power generator 27, and the vibration waves are transmitted to the central shaft 16 attached to the axis of the disk 17. The direction is changed by 90 degrees, and the imaging waves of each ultrasonic sensor 18 are focused to form a large vibration wave, vibrating the central shaft 16 in the horizontal direction, and transmitting the vibration wave to the casting drum l. . By setting the diameter of the casting drum l to a dimension that excludes its radially vibrating resonance dimension, horizontal vibrations occur in the casting drum l along its axis.

一方、上述のようにして生じた振動波の振幅は、検知用
振動子20によって、スリップリング22の振幅ピック
アップ用チャンネル22c、22dおよびこれに摺接す
るブラシ25c、25dを経て制御器29の周波数追尾
型定振動速度コントローラ入力にフィードバックされ、
振動系の温度変化などから生ずる共振周波数の若干の変
動に追尾して、設定振幅の振動波を鋳造ドラム1に与え
るように、高周波電力発生装置の出方電圧を制御する。
On the other hand, the amplitude of the vibration wave generated as described above is tracked by the frequency tracking of the controller 29 via the amplitude pickup channels 22c and 22d of the slip ring 22 and the brushes 25c and 25d in sliding contact with the amplitude pickup channels 22c and 22d of the slip ring 22 by the detection vibrator 20. Type constant vibration is fed back to the speed controller input,
The output voltage of the high-frequency power generator is controlled so that a vibration wave of a set amplitude is applied to the casting drum 1 by tracking slight fluctuations in the resonance frequency caused by temperature changes in the vibration system.

上述し〆方、法により鋳造ドラムlに−切な振動を与え
るためには、鋳造ドラム1、超音波振動集束体14、超
音波振動子18および検知用振動子20などの振動系を
構成する要素が、すべて同一周波数で共振振動を起すよ
うに、゛上述した各要素の寸法を選定することがもっと
も重要である。また、鋳造ドラムlと超音波撮動集束体
14の中心軸16との結合面、ディスク17と超音波振
動子18との結合面、および、前記中心軸16と検知用
振動子20との結合面に、それぞれ振動波の腹がくるよ
うに設計することも必要である。
In order to apply precise vibrations to the casting drum 1 using the method described above, elements constituting the vibration system such as the casting drum 1, the ultrasonic vibration focusing body 14, the ultrasonic vibrator 18, and the detection vibrator 20 are required. However, it is most important to select the dimensions of each of the above-mentioned elements so that they all produce resonant vibrations at the same frequency. In addition, the coupling surface between the casting drum l and the central axis 16 of the ultrasonic imaging focusing body 14, the coupling surface between the disk 17 and the ultrasonic transducer 18, and the coupling surface between the central axis 16 and the detection transducer 20. It is also necessary to design so that the antinode of the vibration wave is located on each surface.

超音波撮動子18の振動周波数は、切削、引抜きなどの
超音波加工に使用される20KHz程度とし、超音波撮
動子18の端面で発生される振動波の振幅は2〜4μ、
また、超音波振動集束体14の変成比(軸方向の振幅/
ディスクの半径方向の振幅)は約3とするのが適当であ
る。
The vibration frequency of the ultrasonic sensor 18 is about 20 KHz, which is used for ultrasonic processing such as cutting and drawing, and the amplitude of the vibration wave generated at the end face of the ultrasonic sensor 18 is 2 to 4 μ.
In addition, the metamorphic ratio (axial amplitude/
The radial amplitude of the disc) is suitably approximately 3.

超音波振動集束体14における中心軸16の端面での振
動波の振幅を更に大きくしたい場合は、鋳造ドラムlと
中心軸16の端面16aとの間に、第8図に正面図で示
されているような形状のステップホーン30を挟着すれ
ばよい。ステップホーン30は、その長さ方向中心から
左右に等しい長(d2)とを有し、振動波の振幅の変成
比(=)は、セ=(訂)2である。
If it is desired to further increase the amplitude of the vibration waves at the end surface of the central shaft 16 in the ultrasonic vibration focusing body 14, a filter as shown in the front view in FIG. What is necessary is to sandwich the step horn 30 in the shape shown in FIG. The step horn 30 has equal lengths (d2) on the left and right sides from the longitudinal center thereof, and the metamorphic ratio (=) of the amplitude of the vibration wave is set=2.

次に、この発明の振動系の寸法設計値の一例を第9図の
鋳造ドラムの正面図、第1O図の超音波振動集束体の正
面図、第t’を図の同側面図についCM″″F4f6.
        2鋳造ドラムlは、その幅Wの寸法を
2・nとし、その径(Dlは、鋳造ドラムlがその半径
方向に振動する共振寸法を外した寸法とする。集束体1
4はその中心軸16の径(dlを601Bφとし、この
中心軸r6に2つのディスク17.17’を所定間隔で
設ける。
Next, an example of the dimensional design values of the vibration system of the present invention is shown in the front view of the casting drum shown in Fig. 9, the front view of the ultrasonic vibration concentrator shown in Fig. ″F4f6.
2 The width W of the casting drum l is 2·n, and its diameter (Dl is the dimension excluding the resonance dimension in which the casting drum l vibrates in its radial direction. Focusing body 1
4, the diameter (dl) of its central axis 16 is 601 Bφ, and two disks 17 and 17' are provided at a predetermined interval on this central axis r6.

ディスク17.17’の厚さくtlは4011&とし、
中心軸16の鋳造ドラムlと当接する端面16aから、
ディスク17の厚さ中心位置までの距離は)はλ   
    λ ン・n+1、・ディスク17の厚さ中心位置から他方の
ディスクl 7’の厚さ中心位置までの距離(y)はλ 軸16の端面16bまでの距離(zlは−とする。
The thickness tl of the disk 17.17' is 4011&,
From the end surface 16a of the central shaft 16 that comes into contact with the casting drum l,
The distance to the thickness center position of the disk 17 is λ
λ n+1, - The distance (y) from the thickness center position of the disk 17 to the thickness center position of the other disk l7' is λ The distance to the end surface 16b of the axis 16 (zl is -).

ディスク17.17’は、正十二角形とし、そのλ 外周各端面には、それぞれ長さくllが芝で径が40謡
の超音波振動子18が放射状に取付けられている。ディ
スク17,17′の半径方向の共振径(円で近似°)A
は、下記式により表わされる。
The disks 17 and 17' have a regular dodecagonal shape, and ultrasonic transducers 18 having a length of 11 and a diameter of 40 mm are radially attached to each end face of the outer circumference of the disk. The radial resonance diameter of the disks 17, 17' (approximate by a circle in degrees) A
is expressed by the following formula.

但し、f、α:定数 E:ヤング率 ρ:密度 σ:ポアソン比 ここで、鋳造ドラムlおよび集束体14の材質を鉄とす
ると、 λ中250謳 A+17011 となる。
However, f, α: Constant E: Young's modulus ρ: Density σ: Poisson's ratio Here, if the casting drum l and the focusing body 14 are made of iron, then λ is 250 A+17011.

鋳造ドラムlおよび超音波振動集束体14の寸法を上述
したようにすそことによって、鋳造ドラムlの表面には
、水平方向の振動が生じ、その振幅は、超音波振動子1
8の端面における振幅を4μとすると、12μ(4μ×
3)となり、鋳造ドラムlと鋳片との間の潤滑を改善す
るのに十分な振幅の振動波が鋳造ドラムlに与えられる
。従って、鋳造ドラムからの鋳片の引抜きを、優れた潤
滑状態で行なうことができる。
Due to the dimensions of the casting drum 1 and the ultrasonic vibration focusing body 14 as described above, horizontal vibration is generated on the surface of the casting drum 1, and the amplitude thereof is equal to that of the ultrasonic vibrator 1.
If the amplitude at the end face of 8 is 4μ, then 12μ(4μ×
3), and a vibration wave of sufficient amplitude is applied to the casting drum l to improve the lubrication between the casting drum l and the slab. Therefore, the slab can be pulled out from the casting drum with excellent lubrication.

以上説明したように、この発明によれば、回転するPラ
ム状の同期鋳型により、溶融金属からストリップ状の鋳
片を連続的に鋳造するに当シ、溶融金属と同期鋳型との
接触状態が均一化され、均一な初期凝固シェルを形成す
ることができ、多数の結晶核の生成によって、緻密な凝
固組織が得られ、製品の材質は向上し、同期鋳型と凝固
シェルとの潤滑が良好となることによシ、鋳片の表面性
状は改善され、かつ、鋳片の焼付きは防止される等、工
業上優゛れた効果がもたらされる。
As explained above, according to the present invention, when strip-shaped slabs are continuously cast from molten metal using a rotating P-ram-shaped synchronous mold, the contact state between the molten metal and the synchronous mold is controlled. It is possible to form a homogeneous and uniform initial solidification shell, and by generating a large number of crystal nuclei, a dense solidification structure is obtained, the material quality of the product is improved, and the lubrication between the synchronous mold and the solidification shell is good. As a result, the surface properties of the slab are improved and seizing of the slab is prevented, resulting in excellent industrial effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は同期式連続鋳造装置の一例を示す概略斜視図、
第2図乃至第6図は同期式連続鋳造法の各種形式を示す
説明図、第7図はこの発明に使用される装置の一例を示
す組立図、第8図はステップホーンの一例を示す正面図
、第9図乃至第11図はこめ発明の振動系の寸法設定値
の一例を示す′説明図で、′第9図は鋳造ドラムの正面
図、第1O図は超音波振動集束体の正面図、第11図は
同側面図である。図面において、 l・・・鋳造rラム、2・・・タンディツシュ、3・・
・排出口、4・・・鋳片、5・・・ピンチロール、14
・・・超音波振動集束体、16・・中心軸、17・・・
ディスク、18・・・超音波振動子、20・・・検知用
振動子、2゛22電力装置、29、・・・制御器、30
・・・ステップホーン。 出願人  日本鋼管株式会社 岱理人  堤 敬太部(外1名)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a synchronous continuous casting device;
Figures 2 to 6 are explanatory diagrams showing various types of synchronous continuous casting methods, Figure 7 is an assembly diagram showing an example of the device used in this invention, and Figure 8 is a front view showing an example of a step horn. Figures 9 to 11 are explanatory diagrams showing examples of dimensional settings of the vibration system of the invention, in which Figure 9 is a front view of the casting drum, and Figure 1O is a front view of the ultrasonic vibration concentrator. 11 are side views of the same. In the drawings, l...cast r ram, 2...tandish, 3...
・Discharge port, 4... Slab, 5... Pinch roll, 14
...Ultrasonic vibration focusing body, 16... Central axis, 17...
Disc, 18... Ultrasonic transducer, 20... Detection transducer, 2゛22 Power device, 29,... Controller, 30
...Step horn. Applicant: Nippon Steel Tube Co., Ltd. Keita Tsutsumi (1 other person)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  鋳片の引抜きと同期して回転するドラム状の
同期鋳型により、ストリップ状の鋳片を連続的に鋳造す
る同期式連続鋳造法において、前記同期鋳型の一方の端
面の中心に、中心軸によって接続されている、その°外
周面に複数個の超音波振動子が放射状に設けられた少く
とも1つのディスクを有する超音波振動集束体の作動に
よって、前記同期鋳型の表面に、その水平方向に振動す
る超音波振動波を発生させ、前記振動波によって、前記
同期鋳型からの鋳片の引抜きを、優れた潤滑状態で行な
うようにしたことを特徴とする同期式連続鋳造法。
(1) In the synchronous continuous casting method in which strip-shaped slabs are continuously cast using a drum-shaped synchronous mold that rotates in synchronization with the drawing of the slab, a center is placed at the center of one end surface of the synchronous mold. By actuation of an ultrasonic vibration focuser having at least one disk connected by a shaft and having a plurality of ultrasonic transducers radially provided on its outer circumferential surface, a horizontal A synchronous continuous casting method characterized in that an ultrasonic vibration wave that vibrates in the direction is generated, and the slab is pulled from the synchronous mold in an excellent lubrication state by the vibration wave.
(2)  鋳片の引抜きと同期して回転するドラム状の
同期鋳型と、外周面に複数個の超音波振動子が放射状に
設けられた少くとも1つのディスクが中心軸に取付けら
れ、前記中心軸の一端が前記同期鋳型の一方の端面に接
続されている超音波振動集束体と、前記超音波振動集束
体の中心軸の他端側に接続されている、少くとも前記超
音波振動子に電力を供給するためのチャンネルを有する
スリップリングとからなることを特徴とする同期式連続
鋳造装置。
(2) A drum-shaped synchronous mold that rotates in synchronization with the drawing of slabs, and at least one disk on which a plurality of ultrasonic transducers are radially provided on the outer circumferential surface are attached to a central shaft, and an ultrasonic vibration focusing body, one end of which is connected to one end surface of the synchronous mold; and at least the ultrasonic vibrator, which is connected to the other end of the central axis of the ultrasonic vibration focusing body. A synchronous continuous casting device comprising a slip ring having a channel for supplying electric power.
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JPH0259849U (en) * 1988-10-21 1990-05-01

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JPS5486432A (en) * 1977-12-22 1979-07-10 Nippon Kokan Kk Oscilliating apparatus for continuous casting mold
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