JPS59191546A - 超音波振動による連続鋳造方法 - 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】 本発明は超音波振動による連続鋳造方法に関する。

一般に連続鋳造用鋳型では、鋳片焼付防止のために鋳型
に上下方向に、数Ｈｚの機械振動を付加しているが、こ
の際に機械振動によるオンシレージョンマークが生じ、
これが鋳片の表面欠陥の原因となっている。

このオンシレージョンマークをｘ　＜　を方法の一つと
して９機械振動にかわって鋳型に超音波振動を付加する
ことが考えられる。この場合に、超音波振動を必要とす
る位置はメニスカス部である。

なぜならこのメニスカス部で溶鋼と鋳型が直接接触し、
鋳型表面温度が高温とな９．その結果鋳片と鋳型が焼付
きを起こし、拘束性ブレークアウトの原因となるからで
ある。

又鋳片と鋳型との引抜き抵抗を軽減するためにパウダー
を使用するが、このパウダーが鋳片と鋳型の間に均一に
流入することが必要である。もしもパウダーが均一に流
入しない場合には、鋳片にも又鋳型にも温度差が出来、
鋳片の表面品質および鋳型寿命の悪化を招くことになる
。しだがってメニスカス部の鋳型を超音波振動すること
により。

パウダーを均一に流入させ、鋳片の表面品質を改善でき
る。このため機械振動にかわって、メニスカス薄肉部の
みを超音波振動させることにより。

従来の問題点を解決できる鋳型が開発され提案されてい
る。

しかし最適な振動を得るにはどの位置を加振点とするか
であり、加振位置によってメニスカス部での振動の強さ
や、振動の分布が影響されることが考慮され々ければな
らない。

薄肉メニスカス部に要求される振動は、均一でかつ所要
の大きさを有するものでなければならない。これを達成
するために考慮すべき点は次の２点である。１．振動子
の発生する振動が、所定の薄肉メニスカスに伝播される
までの途中で外部に洩れないで効率よく薄肉メニスカス
部を振動させること。２超音波振動は共振を利用してい
るので。

振動伝達媒体（例えばホーン、ベロ等）が、鋳造時温度
変化により固有振動数が変らないこと。もし鋳造中、振
動伝達媒体の温度が変わると、共振ンシュ内溶鋼はスト
ッパーノズル又はスライディングノズルを介して連続的
に鋳型に注入されるが。

凝固の進行とともに鋳片が移動するので、鋳込温度、鋳
込速度、鋳型内の変動要因が管理されている。

本発明は上述の諸点から、優れた表面性状を有する鋳片
を得るために、メニスカス部を薄肉化した鋳型において
、該メニスカス部に超音波振動を効率よく伝播させる連
続鋳造方法を提供するものである。

以下本発明を図面にろいて詳述する。

第１図に示すように、振動子がメニスカスのレベルと一
致している場合において、鋳造中一般にメニスカスはレ
ベル制御されているが、現状の技術では±５％であり、
この溶鋼レベルの変動のために、薄肉部の鋳型断面を通
して振動伝達媒体にも温度変動が生ずる。

この振動伝達媒体は、計画温度にて共振するように長さ
が決定されているが、この温度が鋳造中に変動するため
に、一定の振動数では共振から外れる。したがって振動
エネルギーが効率よく伝播されず、薄肉メニスカス部で
の振動が小さくなる溶鋼のレベル変動を考慮した場合の
メニスカス部の鋳型の温度変動は、第２図の通シである
。

第２図のｂレベルに加振位置を下げた場合は。

レベルａに比較して溶鋼レベル変動に基づく鋳型の温度
変動ΔＴは小さいので、鋳造中、振動伝達媒体は温度が
ほぼ一定であり、共振状態は維持できる。しかし加振点
が溶鋼レベルより下にあるために、振動の一部が鋳型か
ら直接溶鋼へ逃げる。

このため薄肉部の鋳型の幅方向（鋳造方向と直角方向）
に伝播する振動が次第に小さくなる。しだがって溶鋼に
所要の大きさの振動を付力できなくなる。しかも同時に
振動が小さくなるために、鋳型幅方向の振動分布が不均
一になシ、パウダーの流入も不均一になる。これらの原
因によって鋳片の表面品質に欠陥が生ずることになる。

以上のように第２図のａおよびｂを加振位置とすれば、
均一で所要の振動を得て、鋳片の表面欠陥をなくすこと
はできない。

即ち本発明においては、第２図のＣを加振位置とするこ
とによって、鋳造中の溶鋼レベルの変動に基づく共振ず
れも起こさず、しかも薄肉部の鋳型の全幅方向に振動が
効率良く伝播し、かつ均一な振動を生じさせることが可
能となる。

第３図において、１は鋳型の厚肉部、２は鋳型のメニス
カス薄肉部、３はメニスカス、４は振動伝達媒体（ホー
ン）、５は超音波振動子である。

超音波振動子５で発生した振動は、振動伝達媒体４を介
してメニスカス薄肉部２に入る。ここで振動伝達媒体４
は一部にメニスカス３の上部にあるように、湯面レベル
が制御される。湯面レベルの制御法は常法により行われ
るが１例えば湯面センサーとして渦流式湯面計を用いて
、湯面検出を行い、スライディングノズル開度を調整す
るように回路を構成する。

従って本発明によるときは、鋳型内の湯面は常に超音波
加振点の下方域に制御され、メニスカス３の変動による
温度変動ΔＴが小さい。このために鋳造中に振動伝達媒
体の共振がずれることがないので、メニスカス薄肉部２
に振動が有効に伝播される。同時に加振位置が溶鋼より
高い位置のため、振動が溶鋼側に逃げる量が少ないため
に、メニスカス薄肉部２の全幅にわたって、均一で大き
い振動を生じさせることが可能である。

上記のようにこの発明によれば、鋳造中の溶鋼レベルを
制御することによって、メニスカス薄肉部の全幅にわた
って、大きなしかも均一な振動を生じさせることができ
るので−メニスカス部での焼付きおよびパウダーの不均
一流入を解消でき一鋳片の表面品質を向上することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波振動による連続鋳造鋳型を模式的に示し
、（ａ）は斜視図、（ｂ）は連続鋳造説明図、第２図は
鋳型の部分における温度図表、第３図は本発明の説明図
である。 ｌ：鋳型　　　　　　　２：薄肉部 ３：メニスカス　　　　４：ホーン ５；超音波振動装置 第１図 ＣＩ　　　　　　　（−７，） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属を鋳型内に連続的に注湯して鋳片をうる連続鋳
   造法において、前記鋳型のメニスカス部を薄肉化して、
   該薄肉部の上部に超音波振動の加振点を設け、前記加振
   点の下方域に溶鋼の湯面レベルを制御することを特徴と
   する超音波振動による連続鋳造方法。