JPS58500749A - 金属より成る小さい横断面を有する線材及びストランドの複式連続鋳造用の金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 金属より成る小さい横断面を有する線材及びストランＦ′Ｏ複式連続鋳造用の金 型本発明は、金属、殊に銅及び銅合金よシ成る小さい横断面を有する線材及びス トランドの複式連続鋳造用の金型であって、その配列された型キャビティが、冷 却回路によって冷却される、グラファイトから成る壁を有している形式のものに 関する。

線材用金型（或いはまた小さいストランド横断面用の金型）の鋳造能力が小さい ため、このような水平型連続鋳造設備は複式連続鋳造法で操業され、即ち同時に 例えば４本乃至１０本の線材又はストランＰが鋳造される。

複式連続鋳造用の従来公知になっている金型は水冷式グラファイトブロックを有 していて該ブロック内に所期のスト２７１本数に相応して型キャビティとして働 く孔が加工されているか、又は、−列に配列されたグラファイト管を有していて 該グラファイト管が固有の水冷機構を有する鋼管より成る冷却ジャケットを有し ている。複式連続鋳造用の両方の公知の金型構造形式は著しい欠陥を有している 。最初に述べた構造形式では、例えば、たんに１つの孔がもはや良好に働かない ときに既に全ての孔を有しているグラファイトブロックを取替えなければならな い。二番目の構造形式の欠陥は主に次の点にある。即ちその所要スペースが、個 々の金型に所属する冷却装置の高価な構造によって規定されて、比較的大きく、 さらに、そのっど冷却ジャケットによって取囲まれているグラファイト管の取付 は及び取外しに時間を要しかつ簡単に行なえない。

本発明の課題は、小さい横断面を有する線材及びストランドの複式連続鋳造用の 金型を改良し、これが簡単な構造を有し、従って僅かな経費しか必要とせず、か つ僅かな時間及び技術的手段で種々異なる運転状態に適合させることができるよ うにすることに６る。新たに提案された金型は、殊にまた、個々の型キャピテイ が大きな経費を要することなく交換可能であるように構成されているようにする ものである。

上記の課題は、実質的に請求の範囲第１項の特徴を有する金型によって解決され ている。これによれば本発明の根底にある思想は、主に、金型が互いに独立の構 造部分、即ち冷却エレメント及び型支持エレメントから構成されており、これら のエレメントがそのつどそれ自体として閉じたユニットを形成し、かつ交互に接 触して横に並べて又は場合によっては上下に重ねて１列に配列されていることに ある。型キャピテイを含んでいる型支持エレメントはこれらに隣接している冷却 エレメントに対して自由に運動可能であり、従ってこれらの冷却エレメントとは 無関係に容易に取付は及び取外すことができる。

横に並べて又は上下に重ねて配列されていて構造的に互いに無関係独立の冷却エ レメント及び型支持エレメントから成る金型の構造はまた、型キャピテイの長さ を冷却エレメントを取外すことなしに広い範囲で変えることができ、このために は、それまで使用された型支持エレメントをよシ長い又は短かい型支持エレメン トと交換するだけでよい、という利点をも有している。

有利な形式では、冷却エレメント及び型支持エレメントが直方体状に製作されて いる（請求の範囲第２卯。

このような構造エレメントは簡単に製作可能であシ、かつ簡単な装置によって１ つのパケットにまとめることができ、かつこれらの縦軸線に対して平行又は垂直 の直線運動によシ取外し可能である。

型支持エレメントに対する冷却エレメントの冷却効果を高めるために、両方の上 記の構造エレメントは、型支持エレメントのグラファイト挿入体を除いて、良好 な熱伝導性の金属から製作されている（請求の範囲第３項）。

有利な形式では、冷却エレメント及び型支持エレメントは銅又は銅合金から成っ ている。

各冷却エレメントは、有利な形式では、Ｕ字形の孔を有しており、鎖孔は、型キ ャビティの中心軸線を通る中心平面に対して垂直の一平面に位置している（請求 の範囲第４項）。Ｕ字形の孔の入口及び出口開口は各冷却エレメントの同じ端面 に位置するようにするのが有利である。

各冷却エレメントのＵ字形の孔の縦孔は両方のそのつど隣接する型支持エレメン トに対して、有利な形式では、縦孔が当該キャピテイの中心軸線から等距離にあ るように配置されている（請求の範囲第５項）。

隣接する冷却エレメントと型支持エレメントとの間での熱伝導を改善するために 、冷却エレメント及び型支持エレメントが互いに接触している外面の少くとも一 方の外面に熱伝導ペーストが設けられている（請求の範囲第６項）。

熱伝導ペーストとしては殊にシリコンペーストを使用することができる。

複式連続鋳造用金型の構造幅をできるだけ小さくとどめるために、冷却エレメン トは型キャピテイの中心軸線に対して直角横方向で型支持エレメントよシも幅狭 く製作されている（請求の範囲第７項）。有利な形式では、冷却エレメントの幅 は、これらが十分な強度を以って冷却孔及び場合によっては所属の必要な部品を 受容することができるように選ばれている。本発明の特に有利な一実施態様では 、型支持エレメントの幅は冷却エレメントの幅の整数倍であシ、殊に型支持エレ メントの幅は冷却エレメントの幅の２倍である。

１列の冷却エレメント及び型支持ニレメン、トの整列並びに殊に型支持エレメン トの取付は及び取外しを容易にするために、上記構造エレメントは共に１つのテ ーブル板に当付けられている（請求の範囲第８項）。

このテーブル板は外側に位置する冷却エレメントの範囲に有利には２つのストツ ノξを有し、これらのうち少なくとも１つは冷却エレメントに向かう方向で調節 移動可能である（請求の範囲第９項）。単数又は複数の調節移動可能なストッパ は、ブラケット内に保持された固定ねじの特別の構成部分であることができる。

縦方向での型支持エレメントの取付けは、当該型キャピテイの中心軸線に対して 直角横方向で移動可能にテーブル板に保持されている圧着ユニットによって行な われる。殊に簡単な圧着ユニットはこの場合、ブラケット内に配置される固定ね じから成っており、ブラケット自体は複数の長孔を備えておシ、該長孔内へ、取 付ねじもしくは案内ピンの形の取付部材及び案内部材が挿入される。

各冷却エレメントの冷却液量を個別的に調節することができるようにするために 、各冷却エレメントはそれぞれ１つの流量制御弁を備えている（請求の範囲第１ １項）。

金型は、冷却エレメントが後側で冷却エレメントから突出するグラファイト挿入 体によシ、金属供給に役立つ金属容器の壁に支持可能である（請求の範囲第１２ 項）ようにすることによシ、有利に構成することができる。グラファイト挿入体 の後側の端面は要するに冷却エレメントの固定に役立つと同時に、前に接続され た金属容器とのノξツキングに役立つ。

本発明は以下に図面に示された有利な一実施例について詳細に説明される。第１ 図は新規な金型を、（所属の固定ねじを有する、右側に配置された第２のストツ ノξ〜なしに）冷却エレメント及び型支持エレメントの縦軸線に対して直角横方 向で部分的に断面した図、第２図は前方に接続された金属容器及び所属の圧着ユ ニットを有する型支持エレメントの、第１図の■−■線による縦断面図、第３図 は（前方に接続された金属容器なしの）第２図の■−■による断面図及び第４図 は冷却エレメントの第１図のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。

本発明の金型は重要な構成部分として直方体状の冷却エレメント１及び直方体状 の型支持エレメント２を有しており、これらはテーブル板３の案内面３′上に交 互に並べて配列されている。外面１′もしくは２′で互いに接して支持し合って いる構成エレメント１及び２の配列順序は、この場合各型支持エレメント２にそ のつと２つの冷却エレメント１が隣接している（第１図）ように、選ばれている 。

テーブル板３は外側に位置する両方の冷却エレメント１（第１図ではたんに一方 のものだけが図示されている）の範囲に少なくとも１つの固定ねじ５を有する少 なくとも１つのブラケット４を有している。冷却エレメント１側に旋回可能に支 承されたストツノぞ６を備えているこの固定ねじ５の位置は固定ナツト７によっ て確保されている。

冷却エレメント１に向う方向でのストツノξ６の互いに逆向きの運動（即ち図示 のストツノξ６の、矢印８の方向での運動）により冷却エレメント１及び２は互 いに圧着されかつこれにより、テーブル板３に結合されたユニットにまとめられ る。

型支持エレメント２はそのつど中心に管状のグラファイト挿入体９を含んでおシ 、これは型キャビティ１０を取囲んでいる。この型キャビティは図示の実施例で は円形横断面を有している。

型支持エレメント２の中心軸線、ひいては型キャピテイ１０の中心軸線は１０′ で示されている（第２図参照）。

グラファイト挿入体９はその後側の端部区分の範囲に段部９′を備えており、こ れを介して、グラファイト挿入体は中心軸線１０′の方向で型支持エレメント２ に支持されている。

各型支持エレメントの鋳造方向（第２図の矢印１１）でみて前方には、圧着ユニ ット１２が配置されている。

これはブラケット１３を含み、このブラケット内にそのつど少なくとも１つの、 所属の固定ナツト１５を有する固定ねじ１４が可動に保持されている。

ブラケット１３は有利には脚部１６に取付けられており、この脚部自体はテーブ ル板３に取外し可能に結合されている。

圧着ユニット１２が必要な場合にテーブル板３に対して型キャビティ１０の中心 軸線１０′に対して直角横方向に移動可能であるようにするために、脚部１６は 有利には（図示されていない）長孔を有し、該長孔内に適当な取付ねじが挿入さ れており、これらは第２図に鎖線１７で略示されている。

圧着装置１２により所属の型支持エレメント２は鋳造方向とは逆向きに、前方に 接続された金属容器１８の壁に支持され、かつこれによ多位置固定されている。

型支持エレメント２の支持妊この場合グラファイト挿入体９の後側の端面９″を 介して行なわれる。上記の端面は金属容器１８の壁１８′にある円錐形の出口孔 ２０の範囲にバッキングリング１９を間挿して接触している（第２図参照）。

型支持エレメント２は、グラファイト挿入体９を除いて、銅から成っている。

冷却エレメント１（特に第４図参照）はそれぞれ１つの固有のＵ字形冷却孔２１ を有しておシ、これはアングル接続部２２．２３及び供給導管２４及び排出導管 ２５を介して冷却回路に接続可能である。Ｕ字形冷却孔２１を通る冷却液体の運 動方向は２つの矢印２６及び２６′によって示されている。

２つの縦孔２１′及び１つの横孔２１″から成る冷却孔は、型キャピテイ１０の 中心軸線１０’を通る中心平面２８に対して垂直の一平面２７（第１図参照）内 にある。縦孔２１′は縦軸線１″もしくは中心軸線１０′に対して平行であり、 閉鎖ねじ２９によって密封された横孔２１″は上記中心軸線に対して垂直である 。

冷却エレメシト１は、既に述べた型支持エレメント２と同じく、銅から成ってい る。

冷却エレメント１の縦孔２１′は所属の縦軸線１″及び隣接した型支持エレメン ト１０の中心軸線１０′に関して対称に配置されている。これらは要するに軸線 １　ｒ′及び１０′に対して等しい距離にある。

個々の冷却エレメント１の冷却効果を改善するために、互いに向かい合った外面 １′及び２′の間にシリコンペーストを付加的に設けることができ、これは外面 の非平面性又は操業運転による変形及びこれによる外面１′及び２′間に形成さ れる間隙を補償する。シリコンペーストの使用により、外面１′及び２′があま シ精確に製作されておらずかつ表面の品質が良好でない場合にも、冷却エレメン ト２の十分な冷却効果が保証される。

材料及びスペース節減のために、冷却エレメント１はそれぞれ、十分な強度を以 って冷却孔２１及び場合により所属のアングル接続部２２及び２３を丁度受容し うる程度に、狭幅に製作されている。アングル接続部はそれぞれ、冷却エレメン ト１の鋳造方向でみて前方に位置する端面に配置されている。

図示の実施例では、冷却エレメント１は型キャピテイ１０の中心軸線１０′に対 して直角横方向に、型支持−レメ〜ト２の幅の）に精確に等しい幅を有している 。

型キャビティ１ｏの直径が１８冒及びグラファイト挿入体の直径が３０■である 場合、型支持エレメントの幅は５０■である。型支持エレメントは高さ１１０＋ ｍ＋、長さ２１０ｍである。グラファイト挿入体９は型支持エレメント２を越え て１０■突出する。冷却エレメントｌの長さは、型支持エレメント２の長さよシ も小であるのが有利であって、図示の実施例では２００ｍである。

本発明の金型の利点は就中以下の点にある。即ちこの金型は積木ブロック系型式 のそのつと互いに同じ形式の２つの簡単な構造エレメントから構成されておシ、 この場合殊に摩耗部分、即ち型支持エレメントはそれぞれ所属の締付ユニット１ ２を弛めた稜他の構造エレメントの集合から取外して交換することができる。同 時に鋳造することができる線材又はストランドの数は、横に並べて又は上下に重 ねて配列された構造エレメントの数を変えることにより任意に変えることができ る。

同様のことは金型の長さについても妥当する。

所定の全長寸法を越えない限り、種々異なる全長の型支持エレメントを、既に存 在している冷却エレメントを交換する必要なしに使用することができる。型支持 エレメントは所属の締付ユニットによシ個別的に、前方に接続された金属容器、 即ち鋳込槽又は熱保有炉に当付は可能である。冷却エレメントがそれぞれ流量制 御弁を備えている場合、冷却エレメントを通過する冷却液体量を個別的に調節も しくは制御することができる。

新規な金型のさらに別の利点は、１つのブロックを形成する構造エレメントが簡 単な幾何学的形状の部材から成っており、従って安価に製作可能であることにあ る。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属、殊に銅及び銅合金より成る小さい横断面を有する線材及びストランＰ の複式連続鋳造用の金型であって、その配列された型キャビティが、冷却回路に よって冷却される、グラファイトから成る壁を有している形式のものにおいて、 冷却回路（２４，２５）に接続可能なそれぞれ固有の冷却孔（２１）を有する冷 却エレメント（１）及び、型キャピテイ（１０）を有するグラファイト挿入体（ ９）を内蔵している型支持エレメント（２）が、交互に、各型支持エレメントに 少なくともその側方に２つの冷却エレメントが接するように、配列されておシ、 かつ各型支持エレメントが個別的に鋳造方向（矢印１１）とは逆向きにストン１ ９面（１８’）に圧着可能であり、かつ冷却エレメント及び型支持エレメントが 鋳造方向に対して直角方向で互いに繁締可能であることを特徴とする、金属より 成る小さい横断面を有する線材及びストランドの複式連続鋳造用の金型。 ２　冷却エレメｙ）（１）及び型支持エレメント（２）が直方体状に製作されて いる請求の範囲第１項記載の金型。 ３　冷却エレメント（１）及び型支持エレメント（２）が良好な熱伝導性の金属 より成る請求の範囲第１項乃至第２項記載の金型。 ４、　各冷却エレメント（１）がＵ字形に延びている冷却孔（２１）を有し、該 冷却孔が、型キャビティ（１０）の中心軸線（１０’）を通る中心平面（２８） に対して垂直の一平面（２７２に位置している請求の範囲第１項乃至第３項記載 の金型。 ５、各冷却エレメント（１）のＵ字形の冷却孔（２１）の縦孔（２１’）が型キ ャビティ（１０）の中心軸線（１０’）から等しい距離にある請求の範囲第１項 乃至第４項記載の金型。 ６　冷却エレメント（１）及び型支持エレメント（２）が互いに接触している外 面（１′もしくは２′）の少なくとも一方の外面に熱伝導性ペーストが設けられ ている請求の範囲第１項乃至第５項記載の金型。 ７、冷却エレメント（１）の、型キャピテイ（１０）の中心軸線（１０’）に対 して直角横方向の幅が型支持エレメント（２）のそれよりも小さい請求の範囲第 １項乃至第６項記載の金型。 ８　冷却エレメント（１）及び型支持エレメント（２）が共にテーブル板（３） に接している請求の範囲第１項乃至第７項記載の金型。 ９　テーブル板（３）が外側に位置する冷却エレメント（１）の範囲に２つのス トッパ（６）を有しており、これらのうち少なくとも１つが冷却エレメントに向 かう方向で調節移動可能である請求の範囲第８項記載の金型。 １０　鋳造方向（矢印１１）でみて各型支持エレメント１４ （２）の前方に１つの圧着ユニツ）　（１２）が配置されており、該圧着ユニッ トが型キャビティ（１ｏ）の中心軸線（１０’　）に対して直角横方向で移動可 能にテーブル板（３）に保持されている請求の範囲第８項乃至第９項記載の金型 。 １１　各冷却エレメント（１）が流量制御弁を備えている請求の範囲第１項乃至 第１０項記載の金型。 １２　冷却エレメント（１）が、該冷却エレメントを越えて後側に突出するグラ ファイト挿入体（９）により、金属供給に役立つ金属容器（１８）の壁（１８’ ）に支持可能である請求の範囲第１項乃至第１１項記載の金型。