JPS5964142A - 連続鋳造装置における鋳型の振動装置 - 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】 本発明は連続鋳造装置における振動装置に係り、詳（７
くは、パウダー鋳込みを行う１東続鋳造装置にＰいて、
オシレーションマークを軽減し鋳肌を改善する鋳型の摂
動装置に係る。

一般に従来の連続鋳造装置においてｔ二（鋳型の摂動に
よって鋳片の表面に生ずるオシレーションマークが問題
になっており、それがひどくなると鋳片の表面欠陥とな
る場合もあり、オシレーションマークが軽減できる鋳型
振動装置が求められている。

第１図は従来からの連続鋳造装置の断面図であって、タ
ンディシュ／内の溶融金属は浸漬ノズルコを介して鋳型
３内に注湯され、鋳片ダが製造される。この時、鋳型３
はオシレーション機構Ｓによつで矢印Ａ方向に上↑′損
動され、鋳片グとは常に相対運動しているが、この振動
によってＨｔ片＜ｔにオシレーションマークが形成され
る。また、鋳型Ｊｉｉガイドローラー６によって横方向
で支持され、振ｌｌ１１１方向以外の振れＶま防止され
ている。このようなオシレーションマークを防止するた
めには、振動数を増加させ、振動振幅を減少させればよ
いことが知られている。

しかし、第１図に示す如く機械的なオシレーション機構
では、数百サイクル７分が限界とされており、さらに振
動数を上昇させるためには鋳型を弾性支持した一ヒで、
直接鋳型に加振器を取付ける構造にするのが効果的であ
る。しかし、こヴ）　ｔｉ４造において力１０辰器とし
ては、遠心型式、電磁式、流体式等のうち、高出力、高
加振力を一部るものとして１“畝もすぐれる遠心取代を
用いても、最大加振力の方向が周期的に変化するため、
振動鋳型の支持方式に問題がある。

本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、連続
鋳造鋳型を弾性的に支持して四′！ｌｉすを垂直方向の
みに振動させる坊型振動装（首、に提案する。

すなわち、本発明は溶融金属をσｈ型内に連に元帥に注
湯して鋳片を得る連続鋳造装置において、ｉ１及的にそ
の鋳型の重心を通る水平線上に、回転により鋳型に対し
］辰動を与える一対の回転式力１目辰器を前記鋳型の外
壁に取付ける一方、この加振器をはさんで−ヒＦに前記
水平線から可及的に等間隔をおいて板バネを配置し、こ
れら板ノくネにより前記鋳型を支持して成ることを特徴
とする。

以Ｆ１第一図ならびに第３図によって本発明の実施態様
について説明する。

咬ず、第２図は本発明り一つの実ＪＫＪ例に係る振動装
置を有する連続鋳造装置の一部を断面で示す正面図であ
り、第、７図は＠−図と同方向から見た模式図であり、
第９図は設備的制約のある場、ｆ６の模式図である。第
２図に示す如く、タンディシュｌから浸漬ノズル２によ
って溶融金属が鋳型３に注湯され、鋳片ｑが夕４造され
る。

この鋳型３の外側に一対の回転式加振器ｇ、ｇ’をｅＩ
Ｊ型３０重心Ｇを通る水平線ｌｌ上にその回転中心があ
るよう取付ける。

すなわら、各回転式加振器ｇ、ｇ’はその回転により鋳
型３に振動が与えられる措造りものであって、例えば、
駆動部ｇａ、ｇ’ａ’ならびにアンバランスウェイトＫ
ｂ％　ｇｂ′から成って、各アンバランスウェイトｔｂ
、ｇｄが鋳型３の重心Ｇを通る水平線ＩＩ上を回転中心
として各駆動部Ｋａ、ｇｏ、’によって構成する。

また、鋳型３は板バネ９によって弾１′Ｌ的に支持し、
各板バネ９は固定フレームｌθに固定する一方、各版バ
ネｑｕｍｌｔ型３０重心Ｇを通る水平ＮＡ／／を＆−Ｊ
、さみ、−ｔ：’Ｆに等間隔ＩＯをもって対称的に取付
ける。このように振動装置を（１り成すると、各板バネ
は垂直方向（ｉｌ！ｌｔ込方向）にのみ柔かいバネとし
て働くが、それ以外の方向にはきわめて高い剛性を持ち
、回転式加振器に与えられる振動によってオシレーショ
ンマークを軽減し７、油脂が改善できる。

すなわち、第一図ならびに第３図において、加振器ｔｒ
、ｇ’が互いに逆方向に定常速度Ｗで回転させ、この回
転によってアンノ（ランスウェイ）ｆｂ、ｆｔ）’によ
って円周方向に例えばＦＯなる遠心加振力が働く。こＶ
遠心加振カド０は、周期的に方向が変化し、それぞれの
加弗器の位相によって各方向に作用する力の大きさが異
なってくる。例えば、垂直方向（ｉｔｊ込方内方向加振
力の影響は、左右の加振器ｇ　、　ｇｌによって発生（
７た遠心加振力の垂直方向成分であって、この成分によ
って鋳型３をま垂直方向に振動される。

この時の振幅ｔＪ１、加振周波数および遠心加振力の大
きさｆ：適正値に設定することによって任意に選定する
ことができる。これに対し、左右の加撫器ｇ％　ｇ′の
垂直方向加振力のアンノ（ランスウェイ）ＪＪｆｂ’に
よって、鋳型３が回転する傾向になるが、この回転力に
対しては、トＦの板バネ９が距離コ！Ｏをおいて取付け
られ１いるため、板バネ９の軸力でふんばることから、
鋳型３０回転力は防市され、通常、板ノくネ９の軸方向
のたわみ継ヲ；１、無視できるほど小さく、このため、
左右の加振器ｇ、ｇ’による鋳型、７０回転は生ずるこ
とはない。

これに対し、水平方向の加振力による影−響は、上記の
如く左右の加振力ｇ、ｇ’によって発生する水平力が、
鋳型３０重心Ｇを通っているため、板バネ９に対し王は
軸力として作用する。従ってＡｌ１述したように、軸方
向の変位量はきわめて小さいから、水平方向振動を生じ
ることはなｔ／）。

以上詳しく説明した通り、本発明は、振１ｆｌｌ凹型に
対１７、回転式加振器を鋳型の重心を通る水平軸上に関
連させて取付けると共に、板ノ（ネによって鋳型を弾性
的に支持するため、板バネの取付位１３を鋳型重心Ｇｆ
通る水平軸からの距離を選定することによって、鋳型を
」二Ｆ方向にのみ撮動させることができ、鋳型の芯ずれ
を生じることなく、高サイクル１辰動を鋳型に与えるこ
とができる。

なお、回転式加嵌器および板バネの取付は位置が、鋳型
周辺の付属様器配置の制約により、前述、第２図、第３
図に示す重心０を基準にした位置に取付けることが出来
ない場合を第７図で説明する。

第７図の場合は、設備−Ｆの制約を受けた場合であり、
第２図、第３図に示す例が理想的位置である。従って可
及的に重心Ｇを基準にした位Ｉｆ＆、にすべきであるの
は勿論である。

第グ図において加振器にの取付位置ｅよ設備−ヒの制約
により、振動鋳型３Ｃ／）重心Ｇに対して垂直方向に／
ｌだけずらしており、水平方向に１２だけ離して左右対
称に配置している。

ｉた板バネ９１９′の取付位置は鋳型３の重心Ｇを通る
水平線ｌをはさんで上下に、それぞれ１３および１４だ
け離し°〔、左右対象に配置している。

上記’１％’２、！３．１４の選定は、設備上の制約か
ら決定するものであるが％　／３および１４は、鋳型３
０回転運動に制約を与えて、垂直方向（鋳込方向）にの
み軟かいバネとして働くように極力大きくしである。

板バネ９．９′のバネ定数け、次の要領で決足される。

（ハ、垂直方向バネ定数ｋｘ、ｋｘ’は鋳型３の垂直方
向４辰動形態に合わせて、合成バネ定数が最適値をとる
ように求める。

（コ）、水平方向バネ定数ｋｙ、ｋｙ′は水平方向荷重
の発生によっても鋳型に回転運動が生じないように配分
する。

今、加褒器ざ　ｇ／が互いに逆方向に定常速度Ｗで回転
していると、アンバランスウェイトに振−〇位相によっ
て各方向に作用する力の大きさが異なる。

まず、（ｐ直力向加振力による影響について調べると、
左右の加振器ｇ％　ｇ′によって発生した加振力の手直
方向成分によって鋳型、？　ｔ、Ｌ垂直方向振動する。

この時の１１幅は、加振周波数加振力ＦＯ１垂直方向バ
ネ定ζ２ｋｘ、ｋｘ’の大きさを適正値に設定すること
によつ°〔任意に選択可能である。

一方、左右の加振器ｇ、ｇ’の垂直方向加振力のアンバ
ランスによって生じる回転力に対しては十Ｆの板バネ？
、９′の取付位置１３、／４を大きくとることによって
板バネタ、９′の水平方向バネ定数ｋｙ、ｋｙ’でふん
ばりをも−たせ、水平方向荷重を低小にすることができ
る。

次に水平方向加振力による影響について調べると、左右
の加振器ｇ、ｔｒ’によって発生ずる水平方向加振力に
よって鋳型、？は水平方向振動および回転振動を行う。

このように水平方向撮動と回転振−（（ＩＪが同時に行
った場合には、鋳型の上、下端（Ａ点、Ｂ点）での水平
方向変位は大きくなり、鋳片に対して悪影響を及はす。

このように加振器の取付位置が鋳型３の重心Ｇから−Ｌ
　Ｆ方向にずれた場合でも支持バネの取付位置ならびに
バネ定数を適切に選定することによって、回転運動を防
Ｉ卜することＨ可能で図りに示した加振器ｇ、、　ｇ’
およびバネｔ１　グの取イ１１位置について撮動方程式
から端正なバネ定数を求めると次のようになる。

水、平方向の全バネ定数をＫｙ　（＝　ｋｙ　＋　ｋｙ
’　）とすると、 ｋｙ＝　（（／１＋／４）Ｋｙ−ＭＷ２１１１／　（／
３＋／４）ｋｙ’＝（（／３−１ｌ）　Ｋｙ＋Ｍｗ２７
！１　）、’　（／３＋７４）となる。ここでＭは鋳型
３の質喰、Ｗは加振振動数である。

今、加振器およびバネの取付位置として。

１１＝／θθｒ寓 ／２　　＝　’１００言肩 ／３　＝　３０θｍｍ ／４　＝　／θθｍ言 鋳型型ｆｆｉ：　／３０θｋ（ｊ、加振振動数１０ｏｏ
ｏ　ｃｙａ１ｅ７ｍ＝とじた嚇合のバネ定数ｋｙ、ｋｙ
’を求めると。

ｋｙ　＝　　０．Ｌ２　　Ｋｙ ｋｙ′＝θ。！；ｇ　Ｋｙ となる。

実際のバネの選定方法としては、垂１（１方向４に÷幅
から決定されるバネ形状から水平方向の全バネ定しＫｙ
を求め、これを上記比率に比例配分［２て分割するだけ
で適切なバネ系が得られ、安定した振動状態を確保で〜
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はｌｉｅ来例の振動装置を有する連れε情造装置
の一部を断面で示す正面図、第λ図ｔ、１１本発明の一
つの実施例に係る振動装置を有する連続鋳造装置の一部
を断面で示す正面図、・６３図は第２図の模式図を考方
、第９図は設置１ｉｆ的制約のある場合の模式図である
。 符号　／・・・・・・タンディシュ λ　・・・　・・・　ノス　ル 、？・・・・・・７ｙ４型 ダ・・・・・・鋳片 −１、−、、、、オシレーション装置 ４・・・・・・ガイドローラー ７・・・・・・溶１練金にへ ｇ、ｇ／・・・・・・回転式加振器 ｇｓ、、ｇｆＬ’・・・・・・、引動４ム置ｇｈ、ｚｂ
’・・・・・・アンバランスウェイト９・・・・・・板
バネ １０・・・・・・固定フレーノ、 Ｇ・・・・・・鋳型唯心 ／／・・・・・・水平線 １１・・・・・・ｌと加振器間距帷 １２・・・・・・重心Ｇと加イド器間水平距離１３・・
・・・・ｌと上板バネ９との距１唯／４・・・・・・ｌ
と「板バネ９′との距離ｋｙ％１（Ｙ′・・・・・・上
およびトイ、（バネのバネ定数 Ｋｙ・・・・・・水平方向全バネ定数 劾１図 第２図 第３図 第４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ｌ〜て鋳片を得る連続
   鋳造装置において、可及的にその鋳型の重心を通る水平
   線上に１回転により鋳型に対し振動を与える一対の回転
   式加振器を前記鋳型の外壁に取付ける一方、この方］口
   辰器全はさんで上下に前記水平線から可及的に等間隔を
   おいて仮バネを配置し、これら板バネにより前記鋳型を
   支持して成ることを特徴とする連続＠遺装置における鋳
   型振Ｋｉ）＋装置。