JPS6028580B2 - 連続鋳造機の鋳込中鋳幅拡大装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は銭幅が種々に異なるスラブの継続的な鋳造を
可能ならしめる連続鋳造機の改良に関するものである。

連続鋳造によりスラブをつくりつつある過程で連続鋳造
作業を継続したまま、スラブの綾幅を拡大することによ
り、従来かような変更調節に際して水冷鋳型の交換ない
しその側壁移動のために鋳込みの中断が余儀なくされた
ような不利が、有利に解決される。従来操業における鏡
幅の変更の要領を説明すると、先ずタンデッシュの残り
の落陽がほぼ無くなった時点で、タンデッシュより水冷
鋳型への溶鋼の流入を完全に停止させ、かつ少くとも該
鋳型からの銭片の抜け出しをまつて、すなわち水袷鋳型
内が空の状態で、水冷鋳型を交換するか、あるいは水冷
鋳型の最辺すなわち面壁間隔を拡げてからその短辺すな
わち側壁を適切な位置へ移動させ、ついでこれを面壁間
に狭圧固定するかした上であらためてダミーバーを装入
し、かつ鋳型とダミーバーヘッドとの空隙をシールした
のちに、新たに銭幅を設定した水冷鋳型に溶鋼を流入さ
せ、連続鋳造を再開するようにして行われた。

従ってこの方法は、■ 少くとも１つの鋳込みサイクル
単位につきスラブの鍵幅は不変で、銭込途中の任意の時
点での幅変更は不可能である。

■ 銭込の終了から、次回鋳込み開始の為の準備作業に
要する時間は１〜１．虫時間であり、この間鋳造を行な
うことができず稼動率が低下する。

■ 鋳造の停止及びその再開を含むことにより、銭込サ
イクル毎に各スラブのトップ及びボトムにつきクロップ
を切りおとす必要があり、これに加えて、タンデッシュ
内に銭暦も発生するので鋳造歩留りが低下する。

■ 銭幅変更の前後で同一のタンデッシュをそのまま使
用することができなくなるため、耐火物コストや子熱の
ためのエネルギーコストが上昇する。

などの欠点があった。

これらの欠点を解決しようとして連続鋳造の鋳込み中に
銭幅変更を行うことが試みられ、たとえば上下２段に分
割されている水冷鋳型を使用する方法や、水冷鋳型と鋳
片との間に敷板を介袋する方法などが提案されている。

しかしこれらの方法は、いずれも銭幅の変更に際して銭
片の引抜きおよび水冷鋳型内への溶鋼注入を一旦停止す
るため、銭片の品質が悪化したり、段注による歩留りの
低下をきたすほかに、銭片の引抜停止中にバルジングが
発生し、その支持を司るロールに曲りなどの悪影響を及
ぼす欠点がある。このほか綾込を停止せずに幅変更しよ
うとする従来の他の提案として、水冷鋳型の短辺すなわ
ち側壁上部を先ず鋳込み中の中心方向に移動し、続いて
下部をも移動させることによって、銭幅を縮小しようと
する方法も提案されたが、この方法では側壁により、鎌
片の変形をいるために過大な力が作用して、側壁の変形
その他実際操業に適合し難い問題をはらむ上、また、と
くに側壁下部を水冷鋳型の中心方向に移動させる際に、
鍵片の凝固皮膜が破れ易く、これによって溶湯が溢出す
る危険すら大である。

何れにしても、上掲各従来技術のどれもが、水冷鋳型の
短辺すなわち側壁を、連続鋳造過程の進行中にとくに後
退移動させることが不可能とする前提に立つものであっ
た。

しかるに発明者らは、かような固定観念を打破して連続
鋳造の過程が進みつつある間といえども、水冷鋳型の側
壁につきとくに拡幅方向への並進移動を、水冷鋳型の長
辺すなわち面壁間隔の適切な制限下における拡大の間に
導くことによって、容易にしかも安全な銭幅変更が可能
となり、ここに連続鋳造の中断と再開に伴う上記の弊害
を含めて従来技術に不可避な不利が一掃され得ることを
たしかめたものである。

なお銭幅の鋳込み中における拡大に関しては、この発明
とほぼ時を同じくする特関昭５１一５４斑７号公報にも
開示されてはいるけれども、単に水冷鋳型の短辺移動速
度の制限ないいま、それとともにする鋼片引抜速度の制
限さらには冷却剤の投入を推奨するのみであるところ、
一般に水冷鋳型の短辺は、これらの端面に接する水冷鋳
型の長辺により強力に縦付けられ、たとえば樽関昭５０
−１５２９２７号公報に記載されているように、平均面
圧３００〜１０００ｋｇ／ので、かつ沼動面の摩擦係数
０．５以上にも上ることから、ここに短辺移動は、単な
る移動速度の制限の如きによるだけでは実操業に適合し
ないのであり、かりに上記の摩擦抵抗に抗して短辺の移
動を強行しようとするとき、強大な操作力が必要となっ
てここにスティックスリップの発生など、移動速度の制
御すら不可能になるのに、この点、前者の公報に何ら言
及されていないし、また後者の公報では、短辺移動を可
能ならしめるギャップが通常１．伍肋以上を要するため
鏡込中に短辺移動をしようとしても鋳造の続行が困難に
なるので、上記の摩擦係数を、短辺または長辺に加えた
微少振動で減少させることを教示するが、そこに加振装
置の使用が余儀なくされる不利はさげられない上、水冷
鋳型の短辺を、とくに銭片の幅を拡げる向きに退去操作
する場合に面壁緊締の解放を、差し湯を生じるおそれが
ない限界内に止めたままで行い得ることに関して何ら教
示されていない。さてこの発明によれば連続鋳造による
スラブ生産計画の−区切毎に、ことにそのうち最小銭幅
のものから順次に銭幅を拡大させる鋳込みスケジュール
をとくに定め、幅の狭いスラブの必要量が充足される度
に鋳込み幅を段階的に拡げるようにして鋳造過程の継続
が実現これ、鋳込みは勿論、銭片引抜きの中断を行う必
要が全くなくなる。

すなわち、この発明では連続鋳造において、水冷鋳型へ
の溶鋼の注入及び銭片の引抜きを続行したままの状態で
、その水冷鋳型の面壁につき、側壁の両端との間に溶鋼
差込みを生じない限度における面壁間隔の拡大を制御す
ることで側壁を一方又は両方とも外側に移動させること
ができ、かくして銭片の銭幅を完全に拡大させる調節段
階がはじめて実際的に適用され得るのである。なお、こ
の調節段階で両側壁の懐きのテーパーは一定に維持し、
また必要によっては変更することもできる。

第１図に鋳造中の水冷鋳型の水平断面をあらわしたよう
に、通常の鋳造中は、側壁１，２を、固定側の面壁３と
自由側の面壁４とに挟んで固定する。

固定側面壁３は固定ロッド５で保持し、また自由側面壁
４にはこれを押付ロッド６によりばね７などの力で側壁
１，２の各両端に押付けるような、面壁繁締装置を設け
る。

図中８はフレーム、９は凝固中の鋳片、１０はその凝固
殻、１１は面壁支持装置、１２はスベーサである。この
発明による銭幅の拡大は次のように行う。鋳造開始前に
予め側壁１と２とに対し面壁３，４を上記のようにばね
７、押付ロッド６よりなる面壁緊締装置により第１図の
如く密着させておくが、鋳造中の銭幅の拡大直前に油圧
Ｐの適用によりばね７を、固定フレーム８の方向にたわ
ませることにより押付ロッド６の押付力を緩め、かくし
て面壁４は鋼片９内の未凝園溶鋼の静圧によりロッド６
の方に押されることで側壁１，２と面壁４との間にわず
かなすき間を生じる。このすき間は過大にすぎれば、そ
こへ注入港湯が侵入する、いわゆる差し湯の発生のため
、鋳造を継続するこことが不可能になるので、このすき
間を湯の差込みが生じない限度である、一般的には０．
５肋以下に、面壁支持装置１ １をもって制限する。

この面壁支持装置１１にはその先端にスベーサ１２を次
頭ボルトによる脱着可能に設け、その厚みの異なるもの
を選択使用して上記のすき間寸法を鋳造条件に適合させ
る。上記のすき間は一般に０．５肌以下、とくに好まし
くは０．２肌以下において、差し湯の心配のなしに側壁
１，２の銭幅拡大操作を導き得ることが発明者らによっ
て知見された。

こうして鋳造を続行したまま側壁１，２を第２図の矢印
の方向に徐々に移動させ、この移動は、側壁１，２が形
成するテーパを殆んど不変に保つたままの水平方向の平
行移動を原則とする。

所定の幅だけ側壁１，２を移動させた調節位置で油圧Ｐ
を解除し再びばね７により押付けロッド６を介して面壁
４を側壁に圧接させて側壁１，２とのすき間を無くしこ
うして鏡幅を広げた状態で鋳造を続行し、所定幅の銭片
が得られるわけである。この拡幅前後における鋳造過程
の進行は、第３図ａ〜ｄに示すとおりであり、また、こ
の幅調節中におけるスラブの平面形状を第４図に部分で
示す。

ここに変更前のスラブ銭幅をＷ，、変更後のそれをＷ２
、片側での幅広げ寸法を△Ｗ、幅変更部分の長さをＬ、
そして引抜き速度をＶ、側壁移動速度をｖとすれば、Ｌ
＝半ｘｖ＝州きの関係１こなる。

上式のＬは小さいほど望ましいところ幅広げ寸法、△Ｗ
が規定されているとすれば速度比Ｖ／ｖがＬを決定し、
ここに側壁移動速度ｖが余りに大きいと側壁１，２と凝
固殻１０の間に過大なギャップを生じてブレークアウト
の危険性が高まるため適当な速度比Ｖ／ｖにて操業を行
う必要がある。

美機にて実験の結果によればこの速度比Ｖ′ｖは１０＜
Ｖ／ｖ＜１００の範囲でこの発明に従う連続鋳造機は連
続的な銭幅の拡大が可能で、二重肌などのない平滑な表
面をもつ銭片が得られた。なお速度比Ｖ／ｖの値が１０
より４・さし、と側壁１または２に対して凝固殻１０が
離れすぎて冷却不十分となるためブレークアウトの危険
があり、さりとて速度比Ｖ／ｖを１００より大きくする
と幅変更部分のスラブ長Ｌが大きく不経済となる。

水冷鋳型の側壁１，２の鏡幅設定装置についてはその一
例を第５図ａ，ｂおよびｃに示す。

同図ａにおいてＧで一括して示した歯車は同図ｂ，ｃの
ように、互いにかみ合うスパーギヤＧ，，Ｇ２よりなり
、これらを固着したウオーム軸にそれぞれ一対のウオー
ムー同ギヤ１３，１４と、単一のウオームー同ギャ１５
を介して上下軸１６，１７と、中軸１８とに蓮繁し、こ
れら各軸には、送りねじ１９，２０および２１を設けて
、水冷鋳型の側壁１（または２の上、下部および中部の
各フックにそれぞれ個別に係合する推力部材２２，２３
と２４に、これらが、歯車○，，Ｇ２の図に示したかみ
合い下には一斉に後退するように連繋させる。従ってこ
こに、歯車Ｇ，，○２の回転の向きに従う側壁１，２の
上述幅拡げのための退去移動が、それらに先立って上記
した面壁４のゆるめ位置の確保の下で任意かつ円滑に行
えるわけである。

銭幅を広げた側壁１，２の両設定位置では、歯車Ｇ，を
抜きとるなど一旦遊ばせながら歯車○２のみ駆動して推
力部材２４のみをさらに動作させて側壁１（または２）
の中部に引張力を加え、次にこんどは、逆に歯車Ｇ，の
みを駆動して推力部材２２，２３を押し遣ることにより
、側壁１（または２）を、その位置に再固定することが
でき、従ってその後に面壁４を、すでにのべたようにし
て、ゆるめた位置から緊緒位置に復帰させることによっ
て、銭込の中断なしに銭幅の変更が、何らの危険ないこ
適切に行えるわけである。なお水冷鋳型の側壁１，２に
テーパーを設定し、またその変更を要する場合には、中
および下部の退去移動量を減少させるように操作をすれ
ばよい。

次に実施例をのべる。

実施例 １（片側拡大） スラブ厚み２２０肋につきスラブ銭幅１１７５側を１２
２５側に片側で拡大、つまり△Ｗ＝５０肋を予定し、Ｃ
＝０．０４％、Ｍｎ＝０．３０％、Ｐ＝０．０１５％、
Ｓ＝０．０１０％、Ａ夕＝０．０４２％に成分調整した
溶鋼の鋳込み速度約０．９５ｍ／ｍｉｎでの連続鋳造中
に、幅変更時銭片の引抜速度をＶ±０．４０ｈ／ｍｉｎ
に対し、側壁（片側のみ）移動速度ｖ＝５．３側′ｍｊ
ｎ、Ｖ′ｖニ７５において側壁１を移動させたところ幅
変更所要時間９分３の砂でスラブの幅変更調整長さは３
８０仇ゆであった。

幅変更前、変更中、変更後のスラブ形状は幅拡大途上は
勿論、その前後にわたって何ら異常が起こらず、幅拡大
を行った側の側壁に対応するスラブ側面にも割れ等の欠
陥がなく、きれいなスラブが得られた。

第６図ａは水冷鋳型の側壁側冷却水の入側温度と出側温
度との差△Ｔを、また第６図ｂは引抜速度を何れも幅変
更前後にわたってプロットした結果である。

鏡込速度約０．９５ｍ′ｍｉｎから約０．４０ｍ′ｍｉ
ｎにスピードダウンすると、冷却水温度差△Ｔは約６℃
から３℃へと低くなるが、幅変更を開始しても△Ｔは３
℃程度が維持され、それほど温度変化は見られず幅変更
終了後も３℃を維持している。

このことは幅拡大を行った側の側壁内面と銭片表面の接
触状態が幅広げ中および幅広げ後にわたってそれほど大
きな差が見られないといことを示している。

換言すれば、幅広げ中も側壁側の銭片表面が鋳型内面に
比較的スムーズに接触していることになり、側壁幅広げ
に即応して（凝固殻と鋳型内面とにギャップを生じるこ
となく）凝固殻が生長していくものと推定されるのであ
る。

なお引抜速度を遅くした時点で、そのときの鋳型内溶鋼
傷面が鋳型を通り抜けるに要する時間、この例では鋳型
内湯面高さ６０弧を占める溶湯が０．４山ｈ／ｍｉｎで
鋳型中を十分に通り抜ける３．６分経過後に水冷鋳型の
面壁の押圧をゆるめはじめ９分経過後に幅広げ操作を加
えた。

実施例 ２（両側拡大） スラブ厚み２２仇岬こつき、スラブ綾幅１２５仇奴を両
側へ振り分けて１３５比肌こ幅広げすべく、△Ｗ＝５仇
舷の鋳込み幅変更を、Ｃ＝０，１２％、Ｓｉ＝０．０５
％、Ｍｎ＝０．５０％、Ｐ＝０．０２０％、Ｓ＝０．０
１５％、Ａ〆ｉｏ．０１０％に成分調整した熔鋼の連続
鋳造中に幅変更時に鏡込速度をそのまま維持して銭片の
引抜速度をＶ＝０．６８ｈ／ｍｉｎとし、これに対し水
袷鋳型の側壁移動速度をｖ＝７．４柳／ｍｉｎ、従って
Ｖ／ｖ〒８８において両側壁をそれぞれ移動させたとこ
ろ、幅変更所要時間６分５９秒でスラブの幅変更調整長
さは４４８仇舷であった。

幅変更前、変更中、変更後のスラブ形状は幅広げ中は勿
論、前後にも何ら異常が起らず、スラブ側面に何ら割れ
等の欠陥がなく、表面のきれいなスラブが得られた。

第７図ａは水冷鋳型の側壁側の冷却水の入側温度と出側
温度との差△Ｔを、また第７図ｂは引抜速度を何れも幅
変更前後にわたってプロットした結果である。

この例で幅変更中も銭込速度を０．６５ｍ／ｍｉｎｉこ
維持しているが、第６図の場合と同様、温度変化は見ら
れず、短辺側銭片表面が鋳型内面に比較的スムースに接
触していることがうかがえる。

以上の各例では銭幅変更の際面壁の側壁に対するすき間
が約０．２柳になるよう面壁支持装置１ １にスベーサ
１２をセットして自由側面壁４の弛緩位置を支持させ、
側壁１，２の移動による幅広げのあと直ちに自由側面壁
を再び繁縦する幅変更を行つた。

この発明によれば、鋳造を終了し、鏡片の引抜きを終っ
てからの幅変更を行う在来方法と比べ、連続鋳造の継続
長さの如何にかかわらず、その途中いつでも簡単な幅変
更が安全でしかも容易に行えて、蓮銭機稼動率の向上、
鋳造歩止りの向上および耐火物原単位、エネルギー原単
位の低下が図れ、また鋳造を一時的にだけ中断して幅変
更を行う方法と比較しても、銭片の品質が悪化しないば
かりか段洋部分がなく歩蟹り低下が防止できる上、バル
ジングを生じないので銭片の保持に供するロールの曲り
がないし、さらにはスラブの側面を無理に圧迫すること
もないのでブレークアウトの懸念はなく、安全に縦麓な
外観形状の連続鋳造スラブを鋳込み幅の変動に拘らず欠
陥ないこ生産できるのであり、そして面壁の相互間に強
く狭圧されたままの側壁を無理に移動させる場合のよう
な操作上の問題や、その移動速度制御の困難を何ら伴う
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施態様を例示した蓮銭銭の平面図
、第２図は鏡幅変更の要領を示した説明図、第３図ａ〜
ｄは水冷鋳型の側壁移動の前後にわたる鋳造過程説明図
、第４図はこの発明に従って得られるスラブの拡幅部分
の平面図、第５図ａ，ｂ，ｃは側壁移動装置の断面図と
平面図および側面図であり、第６，７図ａ，ｂは側壁移
動の前後にわたる冷却水温の変化と、これをもたらす引
抜温度との対応グラフである。 １，２・・・水冷鋳型の側壁、３，４・・・水冷鋳型の
面壁、７…面壁繁続装置（押付けロッド、ばね）、９・
・・溶湯、１０・・・凝固殻、１１・・・面壁支持装置
。 第１図 第２図 第４図 第３図 第５図 図 縦 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに向い合う一対の側壁およびこれら側壁を挾ん
   で互いに平行に向い合う一対の面壁により溶湯の鋳込み
   空間を囲つた水冷鋳型と、この水冷鋳型の少くとも片側
   側壁の面壁型面に沿う進退移動を司る鋳幅設定装置、な
   らびに両側壁の端面に面壁型面を圧接させる面壁緊締装
   置とをそなえる連続鋳造機において、該面壁緊締装置の
   弛緩により側壁の端面と面壁型面との圧接面に生起すべ
   き間を、０．５ｍｍ以下に制限する面壁支持装置を、面
   壁緊締装置に併装してなる、連続鋳造機の鋳込中鋳幅拡
   大装置。