JPS60124444A - 連続鋳造用モ−ルド構造 - 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】 く技術分類・分野〉 開示技術は、タンディツシュからの溶鋼を連続的に引き
抜き、鋳片を製造する場合のモールドの構造の技術分野
に属する。

〈要旨の解説〉 而して、こり出願の発明は、レードルの下部に設けられ
た溶鋼供給タンディツシュの下部ノズルに対して接続連
結される直線状の鋳片形成用のモールドがその損耗を受
けることなく、運転を能率的に行えるようにした構造に
関する発明ぐあり、特に、該モールドのタンディツシュ
側の先端部に該タンディツシュの下部ノズルに連結する
プレークリングや連結管に対して該モールドに交換自在
であると共に該モールドと同一材質かそれよりも低い熱
伝導率を有する材質ぐ形成され、その内面形状がモール
ドと同一であるモールドリングを密接接合されており、
更には、該モールドリングに冷ｌＪ１機構が設けられて
いる連続鋳造用のモールド＋７４造に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、種々の断面形状の鋳片を製造する鋳造技術
は種々のものがあるが、その長さが連動した長さに自由
に成形出来る等の優れた点において、所謂連続鋳造技術
が開発採用されており、旧来の湾曲式連続鋳造等に比し
てその凝固シェルや鋳片に湾曲した場合の態様の歪がか
からず、又、溶鋼に対する静圧が大きく作用する等の利
点において水平連続鋳造等が広く採用されている。

而して、従来一般に採用されている水平連続鋳造におい
ては第１図に示す様に図示しない上部のし一ドルから供
給される溶鋼はタンディツシュ　１の下部ノズル２から
それに連結されるジヨイントノズル３を介して設（プら
れたブレークリング４からモールド５に送給され、該ブ
レークリング４の後端より該モールド５による冷却を介
して溶鋼に凝固が始まり、モールド接触面に溶鋼の凝固
シェルが形成されてその後部の図示ｌ）ない１ノボート
１１−ラ群に鋳片が支持され、更に、その先の図示（７
ないピンチローラにＪ、り押し戻しと、引ぎ抜きの反復
動作により直線状に引き抜かれてモールド；）による１
次冷却に続く２次冷加にｊ：って鋳片に形成されて該ピ
ンチロール以降の段階で所定切断装量により所定長さに
切断するようにされている。

而して、当然のことながら上記ブレークリング４とモー
ルド５は別体であるためにその接合面は極めて精密さが
要求される。

蓋し、該第１図に示す様にブレークリング４の後面とモ
ールド５の先端面で形成される凝固開始点に於ては上記
凝固シェルの押し戻しと引き抜きの反復力が作用するた
めに形成された凝固シェルが押し・戻しにおいては図示
する様にブレークリング４の後面に対して損耗６を、又
、引き扱きで（Ｊモールド５に対し損耗７を与えこれが
講じていくと両者の接合面８にその損耗８が進行し、凝
固シェルの連結部外への漏出が生じる重大な結果にｔＴ
る。

とのような凝固シェルの押し戻しと引き抜きの反復によ
る衝撃は該ブレークリング４とモールド５とに大ぎな損
害を与えるため、モールド５とブレークリング４は、定
期的に、或いは、不定期的に分解し、該モールド５の先
端の接合面８を切削再加工してこれに合致するブレーク
リングを結合して再使用していた。

ところで、該ブレークリング４とモールド５の接合面８
の取り合いは、第２図に承り様に両者の断面が円形であ
る場合、その接合面８が角度θを取る所謂テーパ接合面
であり、このような場合には初期セット工作時は勿論、
損耗に対する再切削加工も容易であるが、第３図に示す
様に角形断面の場合、ブレークリング４′とモールド５
′とを密着接合するにはその角錐状の面取りがガ１しく
、特に、その角部に於いては極めて困難であった。

又、ブレークリングとモールドとの接合の容易なテーパ
接合を角形断面のモールドに採用することは第４図に示
す様に辺と各部での取合いが難しいため不可能である。

したがって、このような場合にａ３いては初期（ごット
は勿論のこと、上記損耗に対する再切削に際しブレーク
リングとモールドとの接合面の密接１８合は極めて難し
く、したがって、その接合面８がら凝固シェルの押し戻
し引き抜きによる凝固シェルの侵入が生じかねない虞が
あり、これが生ずると、再び両者の損耗を促進さゼると
いう不具合があった。

しかも、製品サイズの問題があり、このような両者の損
耗に対する切削再加工はその同数に限度があって、精々
２．３回しか使えず、側斜コストの点で極めて不利な点
があった。

加つるに、その工作が非常に煩瑣でｄうり、多くの工数
を要し、熟練も要し、その管理も煩瑣である同点があっ
た。

又、ブレークリングの材質については当然工作のし易さ
、材料の低コスト性、及び、両者の馴染み性、或いは、
低熱伝導率等の点で、例えば、＝１スト面からＡｌ２Ｏ
３系やＳ！３’Ｎ４系が望ましいにもかかわらず、価格
が高く、単に加工性のみ良いという点でＢＮが用いられ
て必ずしも歓迎されていない不具合があった。

又、このような不具合は第５図に示す様にブレークリン
グを用いず、タンディツシュ　１に対して連結管９を直
結させて内フランジ１０を先端に形成するモールド５１
″を耐火モルタル１１を介して連結させるような態様に
おいても同様であり、該モールド５１の内側フランジ部
１０の凝固シェル形成部に該凝固シェルの押し戻しと引
き抜きの反復作用時の衝撃力により損耗６．７が不′可
避的に生じ、したがって、頻繁にモールド５″を交換す
ることになり、それだけ稼動効率を低下させ、早期に該
モールド５″を廃棄して製品コストを引き上げるという
欠点もあった。

〈発明の目的〉 この出願発明の目的は上述従来技術に基づく連続鋳造に
用いられるモールドの早期損耗の問題点を解決ずべき技
術的課題とし、上述モールドとブレークリングや連結管
との接合面に於ける損耗を不可避的な潜在的技術的マイ
ナス点としてそれを前提としながらも、その損耗部分を
容易に交換づることか出来、しかも、可及的に小ざなブ
ロック状の交換体として更に、これらが低コストで加工
性も良く、両者に対する馴染み性も良く、その」−１熱
伝導性についても良い材お１を選択し得る自由度が高い
ようにして製鉄産業における鋳造技術利用分野に益する
優れた連続ｍ造出のモールド構造を提供せんとするもの
である。

〈発明の構成〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は、前述問題点を解決するためにタンデ
ィツシュの下部ノズルにジヨイントノズルを介して設け
たブレークリングや、或いは、該下部ノズルに設けた連
結管にモールドをその先端のモールドリングを介してモ
ールド本体を密接接合させて一体連結させ、レードルか
ら溶鋼を該タンディツシュに供給し、下部ノズルから該
ジヨイントノズルよりブレ−クリングへ、又、或いは、
連結管から該モールドリング、及び、モールド本体に該
溶鋼が供給され、該モールドリンクで溶鋼が冷却されて
凝固シェルが形成され、直線状の引き抜きが行われて直
線状にサポートローラ、及び、ピンチローラで引き抜か
れ、所定に切断されるようにし、而して、その間上記引
き抜き工程において、該モールドリングとブレークリン
グ、或いは、連結管との接合部に凝固シェル、即ち、鋳
片押し戻し引き抜きの衝撃力が印加されて損耗が発生し
た場合には該モールドリングを容易に切削再加工し、ブ
レークリング、或いは、連結管に再密接接合し、−この
場合、該モールドリングは小ブロックであるために加工
し易く、又、適正な熱伝導率のもので加工が容易に行え
て、低コストであるものを採用出来るようにし、モール
ド本体自体の寿命を延ばし、モールドの耐久性を良くし
て装置の稼動効率を良好にすることが出来るようにした
技術的手段を講じたものである。

〈実施例−構成〉 次に、この出願の発明の実施例を第６図以下の図面に基
づいて説明すれば以下の通りである。尚、第１〜５図と
同一態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。

第６図に示す実施例において、ブレークリング４はタン
ディツシュ　１の下部ノズル２に対してジヨイントノズ
ル３を介して連結されており、その外周テーパ接合面８
に対してモールド５のモールド本体５１の先端部に結合
させたモールドリンク５２の先端のテーパ接合面８を介
して一体化される３１゜うにされている。

尚、該モールドリング５２には図示しない溶鋼の凝固状
態を監視するための熱雷対１２が予め段（プられている
。

而して、該モールド５のモールドリング１）２は１−−
ルド本体５１の先端のリング状凹部に対して圧入嵌合さ
れているが、その周方向面、及び、軸方向面はモールド
本体５１とモールドリンク５２とも両者に於いて加工は
工作上極め、て容易であり、良好な精度が出せるために
取り付けに際し、予蒜、圧入し、お活よ、え、）［、つ
、）□、よえ１１，８讐、おは出来、したがって、該モ
ールドリング５２に対するモールド本体５１からの冷却
は良好に行われ、ブレークリング４の後端からの凝固シ
ェル形成は確実に行われる。

〈実施例−作用〉 上述構成において、図示しないし一ドルからタンディツ
シュ　１に供給された溶鋼はその下部ノズル２からジヨ
イントノズル３を介してモールド５に供給されるが、上
述の通り、モールド本体５１、及び、モールドリング５
２が冷却されているので、ブレークリング４の後端から
溶鋼は凝固し、凝固シェルが形成されていく。

この場合、先述の如く、凝固シェルは鋳片を介して押し
戻しと引き抜きの反復作用が行われるが、該モールドリ
ング５２のブレークリング４からの実効上の冷却長ｌは
凝固シェルの引き抜きのストロークより長くしておく。

そして、この引き抜き工程において、ブレークリング４
、乃至、該ブレークリング４とモールドリング５２間の
接合面８に損耗が生じ、稼動−り有害になった状態では
モールド５、及び、ブレークリング４を取外し、更に、
モールド本体５１よりモールドリング５２を外してその
ブレークリング４に対するテーパ接合面８を再切削加工
する。

又、再加工後はブレークリング４とモールドリング５２
の接合状態は、モールド５１に組込む以前に接合面の前
と後から十分に検査確認できるため、その加工精度を上
げることが出来る。

又、ブレークリング４とモールドリング５２のテーパ接
合面が完全に密接接合されることにより、凝固シェルが
侵入せず、したがって、損耗の度合が少なく、又、該モ
ールドリンク５２が熱伝導率が高く、凝固シェルの形成
始点に於いて早期に凝固シェルが形成されるために、引
き抜きがスムースに行われ、したがって、稼動中におけ
る上述の７１１切削加工の度合も少なく、又、交換まで
の時間も長くなることになり、作業性や稼働率が向上す
ることになる。

又、ｋ７図に示Ｊ実施例はモールド本体５２′　に対し
てブレークリング４′の接合面８′はラビリンス筒状に
形成されているために、凝固シェルの該接合面８′に対
する侵入はし難く、軸方向接合面と周方向接合面による
組合せであるために、圧入接合がし易い。

この接合法によれば、モールド断面形状が円形でも矩形
でも接合面の精度を容易に向上させることが出来る。

又、第８図に示す実施例においては、モール１本体５１
′　に対してモールドリング５２′の接合面がテーパ接
合面８′とされている態様であり、そのために、両者の
圧入がし易く、加工性の容易さに比べて密接接合が現出
し易く、取り付け、取り外しの作業性が向上し、又、損
耗の進行が容易にされないという利点がある。

又、当該実施例においては、ブレークリング４′に対し
てサポートリング１３を取り付け、ブレークリング４に
予圧を与えておくことにより運転中の応力発生を緩和す
ることが出来ることになり、ブレークリング４とモール
ドリング５２′との間に凝固シェル侵入が確実に阻止さ
れ、損耗が発生し難いという効果が奏される態様である
。

又、このこと↓ま第９図に示す実施例の様に一ブレーク
リング４Ｊにサポートリング１３を圧入さゼた場合にあ
ては、モールド本体５１′にモールドリング５２″を周
方向、及び、軸方向圧入を介して取り付けたζ合にも同
様な効果が奏される態様である。

そして、上述各実施例はモールド本体に内フランジがな
い場合であるが、内フランジが形成された場合のモール
ドについては第１０図に示づ実施例の様に、モールド本
体５１″′の先端に対して周方向、及び、軸方向の接合
面を介して内向フランジ部を有するモールドリング５２
１をブロック状に形成した態様であっＣ１同じく上述の
如く連結管９の後端部と該モールドリング５２１との間
に凝固シェルによる損耗が形成された場合にはモールド
ｊＩを連結管９から取り外し、モールド本体５１′から
更にモールドリンク５２１を取り外して連結管９に対す
る接合面を再切削加工して再び取り付けれは良い。

この場合、該連結管９に対する接合面は図示覆る様に軸
方向、及び、周方向の接合面であるために、その切削加
工は極めて容易に出来、そして、その面合せ精度は相当
に精度を高くすることが出来ることになり、上述同様に
凝固シェルの侵入はｔｉｌｌ止され、その限り損耗は少
なく、したがって、モールドリング５２１の再切削加工
頻度は少なく、前曲も長くすることが出来る。

又、第１１図に示す実施例は上述第１０図に示づ゛実施
例のモールドリング５２１と連結管９との間に耐火モル
タル１１を介設した態様であり、実質的には一ヒ述第１
０図の実施例と変りはない。

而して、上述の各実施例は比較的に小型断面の場合であ
るが、鋳片が大型断面の場合においては当然のことなが
ら、モールド５も大型断面になり、そのため、このよう
な大型断面のモールドにおいては、例えば、銅製のもの
を用いるために、製造ランニングコストやモールド壁の
熱膨張の点等から成形品ではなく、所謂プレートの組立
式のモールドが採用されるのが一般である。

ところが、従来は先述の如く、例えば、水平連続鋳造に
おいてはモールド内の溶鋼静圧が高く、。

したがって、モールドの構造において僅かの組立隙間が
あってもその溶鋼リークを生じ易い。

これは、連続鋳造にとって好ましくないために大型断面
を有するモールドは製作が困難であった１゜ところが、
この出願の発明においては引き扱きストロークよりも大
きく、その上、モールドリングとモールド本体の連結部
で溶鋼静圧や引き抜き力等により凝固シェルが破ｃノな
い程度の厚さの凝固シェルが形状される冷却長さのリン
グ状の水冷モールドリングをモールド本体の上流側にセ
ラ１〜することにより、水平連続鋳造において組ｆＬ式
のモールドが採用可能となる。

このような実施例としては、例えば、第１２．１３図に
示す組立式モールドがあり、水冷ジレクット１４を有す
るモールド本体５１１の先端とブレークリング４′との
間に同じく水冷ジャケット１４．１４、及び、凝固シェ
ルの凝固状態、及び、損耗の状態を監視する熱雷対１２
を有τるところのモールドリング５２２が上述各実施例
同様に介設されて組立式モールド５′に一セットされて
いる態様であり、上述の効果が奏される。

又、上述実施例はブレークリング４に対する接合の態様
であるが、第１４．１５図に示す実施例は連結管９に対
して耐火モルタル１１を介して上記熱雷対１２を設け、
水冷ジャケット１４．１４を有するモールドリング５２
２′　を同じく水冷ジャケット１４を有するモールド本
体５１１に連結させた組立式モールド５′の態様であり
、その秦する作用効果には実質的に変りはないものであ
る。

勿論、これらの各実施例においても前述実施例同様（ご
その実質的な凝固シェルに対する冷却機能を有する長さ
は引き抜きのストロークよりも長くされている。

又、第１６図に示す実施例は第６図に示す実施例におい
て、モールドリング５２とモールド５１の接続部に供給
小穴１５．１５・・・を鋳造方向と直角の半径方向に数
箇所設りて、モールド外部の図示しない潤滑剤供給ポン
プユニットと該各側滑剤供給小孔を供給管１６で連結し
て、モールドリング５２部で凝固形成された鋳片の表面
に潤滑剤を供給し、鋳片とモールド壁との摩擦抵抗を減
じ、且つ、鋳片表面の酸化防止に役立てるものであり、
鋳造中の鋳片の内部応力を低くでき良質の製品を得る有
効な態様である。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、各実施例にお（プ
るモールドリングは断面円形、或いは、断面角形の何れ
でも良い等種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上この出願の発明によれば、基本的に、連続鋳造に用
いるモールド構造において、タンディツシュとモールド
の接合部でブレークリングや連結□管とモールド本体の
先端との間にモールドリングを形成して該モールド本体
と一体分解連結可能にしたことにより、レードルからタ
ンディツシュに供給された溶鋼が下部ノズルから該ブレ
ークリングや連結管を介してモールドに供給された場合
（、、−１該モールドによ４て第１次的に冷却さｉる凝
固シェルが押し戻し引き抜き反復されて引き抜きされて
いく工程で該ブレークリングや連結管とモールドリフタ
の接合面との間に鋳片引き抜き時の衝撃によって損耗が
発生しても、該モールドリングの再切削加工により再び
該ブレークリングや連結管に対する密接接合が得られて
連続鋳造を継続することが出来る。効果があるばかりで
なく、該モールドリングはモールド本体に対してその先
端に分解可能に連結するだけで良いので、該モールドリ
ングは小ブロックで良く、したがって、コスト的にも見
合うことになり、そのためＢＮのみならずＡ４２６３系
、３ｉ３Ｎ４系やＣ系等加工性の悪い月貿のものも採用
することが出来、そのため、良加工性、低コスト性等も
プラスすることが出来る効果があり、良加工性によって
ブレークリングや連結管に対する接合面の密接接合を現
出させる精度が良好に得られるという効果があり、その
ため、結果的に凝固シェルの接合面に対する侵入や損耗
が少なくなり、よって、モールドのブレークリングや連
結管に対する取外し頻度が少なくなり、又、廃棄交換す
るまＣの時間も長くなり、結果的に運転性能が良好にな
って、稼働率が向上し、交換による材料費も安くなり、
材料の選択費による安さと相俟ってイニシャルコストは
勿論のことランニングコストも低下させることが出来る
という優れた効果が奏さ昨る。

又、材料の選択性の自由度が高くなることにＪ：ってモ
ールドリングの熱伝導率の高いものを得ることが出来る
ために、モールドにお番プる凝固シＪルの成長も速く、
したがって、引き抜き速度も速くすることが出来、その
ため稼動効率が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づくモールドとブレークリングの
凝固シェルによる損耗の説明断面図、第２．３．４図は
モールドとブレークリングとの取り付は組み合せ説明断
面、及び、部分全面図、第５図は同じく第１図相当他の
従来態様説明断面図、第６図以下はこの出願の発明の詳
細な説明図であり、第６図は１実施例の全体概略説明断
面図、第７図は第６図態様伯の実施例の部分拡大説明図
、第８〜１１図は第６図相当他の実施例の断面図、第１
２図は第６図相当大型モールドの断面図、第１３図は第
１２図×−−×璽断面図、第１４図は第１２図相当伯の
実施例の断面図、第１５図は第１２図四−席断面図、第
１６図相当別の実施例の断面図である。 １・・・タンディツシュ、　２・・・下部ノズル、５．
５′・・・モールド、 ５２．５２’　、５２’　、５２”、５２１．５２２．
５２２′　・・・モールドリング、 ５１．５１’　、ｓｉ″、５１″′、５１１・・・モー
ルド本体、１４・・・冷却部 出願人　川崎重工業株式会ン１ 第４１１ 第５Ｆ！ＩＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）タンディツシュの下部ノズルと連結するモールド
   構造において、モールドが該モールドの上記下部ノズル
   側の交換自在なモールドリングと該モールドリングが密
   接接合されるモールド本体から成ることを特徴とする連
   続鋳造用モールド構造（２）タンディツシュの下部ノズ
   ルと連結するモールド構造において、モールドが該モー
   ルドの上記下部ノズル側の交換自在なモールドリングと
   該モールドリングが密接接合されるモールド本体から成
   り、而して該モールドリングに冷却機構が設けられてい
   ることを特徴とする連続鋳造用モールド構造。 （３）ダンディツシュの下部ノズルと連結するモールド
   構造において、モールドが該モールドの上記下部ノズル
   側の交換自在なモールドリングと該モールドリングが密
   接接合されるモールド本体から成り、而して、該モール
   ドリングとモールドとの接続部に潤滑剤供給機構が設け
   られていることを特徴とする連続鋳造用モールドリング
   。