JPS6040655A - 連続鋳造設備における電磁撹拌装置内蔵ガス吹込鋳型 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続鋳造設備における電磁攪拌装置内蔵ガス
吹込鋳型に関する。

（従来技術） 近年、高級鋼種を対象とする連続鋳造設備においでは、
鋳型内の溶鋼に流動運動を与えて、等軸品率の向上と介
在物の浮上を図る電磁攪拌装置を組み込んだ鋳型が提供
されている。

この電磁攪拌装置は、誘導電動数の原理を応用したもの
であって、鋳型の外周に、回転磁界を生じさせる電磁コ
イルを配置し、該回転磁界によって鋳型内の溶鋼に流動
運動を与えるようになっている。

一方、上記鋳型に溶鋼と共に７ラツクスを投入して両者
の間に介在させ鋳型への焼付を防止しなから溶鋼をｔＪ
Ｊ型の下方へ連続的に引き出して鋳造する連続鋳造設備
も実用化されている。

ところが、電磁攪拌装置で鋳片の内部品質は改善される
か、表面品質の改善か不十分である。そこで、電磁攪拌
により溶鋼の攪拌速度を早くすれば表面品質が改善の方
向へ向うことが判明しているか、フラックスの巻込があ
り速度アップがでトないという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、鋳型の内部品質を改善し得る電磁攪拌装置を
内蔵した鋳型を利用して、鋳型の表面品質を改善し得る
不活性ガス吹込装置を合理的に組込んで鋳片の内部品質
と表面品質を同時に改善することを基本的な目的とする
ものである。

（発明の構成） このため本発明は、四角節状の鋳型壁を４枚の平板状内
板で構成し、該各内板は、内側をポーラス板で形成し、
該ポーラス板の外側に良熱伝達材よりなる遮弊板を設け
て上記画板を一体的に結合すると共に、上記両板の間に
不活性ガスを導入する間隙部を設けて構Ｉ＆される一方
、上記各内板を各バックアッププレートで支持して各内
板の側部を互いに突と合わせるとともに、各バックアッ
ププレートの側部を互いに締結し、さらに、相互締結さ
れた上記バックアッププレートをその両側より一対の挟
込フレームで挾み込むとともに該挟込フレームを互いに
締結し、さらに、上記各挟込フレームの両側を一対のハ
ンガーフレーム各々に連結して構成され、相互締結され
たバックアッププレートと、一対の挟込フレームおよび
ハンガーフレームとの間に電磁コイルを収納するととも
に、該電磁コイルをバックアッププレートの外周の一部
で支持するようにしｔこものである。

そして、鋳型に対して設けた電磁攪４′１シ装置により
溶鋼に流動運動を与える一方、ポーラス板より鋳型内に
不活性ガスな吹込んですべり摩擦をなくして溶鋼を無フ
ラツクス、無振動の状態で連続鋳造するのである。

（発明の効果） 本発明によれば、鋳型に対して設けた電磁攪拌装置によ
り９３片の内部品質が向上できると同１時に、ポーラス
板からの吹込みガスにより、鋳片の表面品質も向上させ
ることがで外る。

また、鋳型の振動装置が不要となり、さらに鋳型か振動
しないので、電磁攪拌時の湯面揺れによる潤滑不良、鋳
片表面のオシレーションマークの乱れの１９ｊ止も可能
となる。

さらに、電磁攪拌装置内蔵ガス吹込鋳型は、鋳型壁、バ
ッファ・／ププレート等を一体ものとせず分解でトる形
態とするとともｌこ、挟込フレームによってバンクアッ
ププレートを挟持する等の構造とし、バックアッププレ
ートと挟込フレームおよび、これを支持するハンガーフ
レーム間に電磁コイルを介在せしめる構造としたので、
絹イ声１か非常に簡（１１，になるとともに比較的コン
パクトにまとめることかできる。

さら１こ主た、内板は多孔層のポーラス板で形成し、か
−）該ポーラス板の外側に良熱伝達材よりなる遮弊板を
設けて、」１記画板を一体的に結合するとともに、上記
両板の間にガスを導入する間隙を設けたものであるから
、簡単な構造で、製造および赳立てが容易にして、損傷
が少なく耐久性の大なる鋳型を得ることができる。

（実施例） 第°１図に示すように、鋳型１は非磁性体の４枚の平板
状薄肉内板１　ａ、　１　ａｔ、　１１）、　１１］’
　よりなる。

この実施例では１組の内板１ａ、ｌａ’を床中内板とす
る一方、他の１組の内板１ｂ、１ｂ’を小［１）内板と
している。そして、小中内板１１１．１．　ｂ’は夫々
両側部に、四角筒状壁のアール付コーナを形成する突部
１ｃの端面１ｅに他の一組の床中内板１ａｌａ’の側部
端面１ｄを突き合わせるように配置している。

上記内板１ａ、ｌａ’、１１＋、ｌｂ“は、内側を多孔
層のポーラス板１７で形成し、かつポーラス板１７の外
側に良熱伝達材よりなる遮弊板１８を設けて、上記画板
１７．１８を焼結、ロー付あるいは機械的締結により一
体構造としている。

上記画板１７．１８の間には不活性ガスを導入する間隙
部１９が設けられ、後述のバックアッププレート側から
導入された不活性ガスを均等配分し、ポーラス板１７の
気孔を通して鋳型内面へ均等に吹出１ようになる。

上記ポーラス板１７は、Ｃｕ、　Ｎ　ｉ、　Ｃｕ−Ｎ　
ｉ等の金属粉末または該金属粉末にＡ　Ｉ　２０３１８
　＋　ｓ　Ｏ＋　。

１３Ｎ等の磁器粉末を混合したものを板状に成型して焼
結させたものが好ましく、該ポーラス板１７は、止面と
背面との間に連通する無数の微細な通気孔を有する。ト
記遮弊板１８は、Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｃｕ−Ｎ１等の金属
板よりなるものが好ましい。

上記不活性ガスは多数の通気孔を通してポーラス板１７
から鋳型内に吹出され、鋳型内に投入された溶鋼と鋳型
内面との間にガス層を形成して溶鋼を断熱し、溶鋼によ
る８）Ｊ型の焼イ・ｊを阻止するようになる。そして、
りＪ型、溶鋼間のスベリ摩擦をゼロにして鋳型を振動さ
せることなく連続鋳造を行なうことができる。

」二記各内板１ａ、ｌａ’、　１　ｂ、ｌｂ’は非磁性
体よりなる各バックアッププレー）２ａ、２ａ’、２ｂ
、２ｂ’で支持するようになっている。すなわち、第２
〜５図に示すように、各バックアッププレートは複数個
のボルト孔３ａを有する一方、各内板はその背面全体に
上記各ボルト孔３ａに対応した位置にスタッドボルト３
を固定してお１）、上記各スタッドボルト３を各ボルト
孔３ａに挿通した後にナツトで締めイ」けている。もっ
ともこの場合、ボルト孔３ａはスタッドボルト３が内板
の熱膨張時に移動できる径寸法としている。

上記各バックアッププレートはその厚み方向に貫通する
複数個の通水孔８１６．Ｓ９を上部と下部に備えるとと
もに、各内板との対向面に、上記上部通水孔８１６と下
部通水孔Ｓ９を連通する上下通水孔Ｓ１０を有している
。

各バックアッププレートの両側部は、＠３〜５図に示す
ように、フィンガー状に凹凸に形成されていて、隣り合
う内板の一方の側部の凸部２ｃを他方の側部の凹部２ｄ
に嵌合せしめ（クラスプ結合）、第２図によく示される
ように、ボルト５を凸部２ｃ側に設けた孔５ａに挿通し
て凹部２ｄに螺し込んでいる。このボルト５にはサラバ
ネ６を介在せしめて各バックアッププレートがその各直
交方向に若干移動できるようにしている。なお、上記孔
５ａは、前記ボルト孔３ａと同様ｌこ、ボルト５の径寸
法より若干大ならしめて、隣接するバックアッププレー
トが互いに直交方向に若干移動できるようにしている。

バックアッププレート２ａ、２ａ’、２ｂ、２ｂ’を上
記の如く組刊けることによって、Ｊ＋の小中内板１ｂ、
　１１］’の突出部の端面１ｅに一月の床中内板１ａ。

ｌａ’の両側部端面１ｄか圧接するととも１こ、一対の
小中内板１１］、　］　＋１’の両側部端面１ｆ並びに
一対の広１＋内板１　ａ、　１　ａ’の背面か一月の広
巾バックアンププレー）２ａ、２ａ’に、また−月の小
＋ｐ内板１１＋。

１１〕゛の背面が一月の小１＋バツクアツププレー）２
ｂ。

２１〕゛に圧接する。

第２図及び第３図に示すように、上記各バックアッププ
レート２ａ、２ａ’、　２１］、２１’の夫々には、各
幅方向に所定の間隔を隔ててガス通路となる縦ヘッダー
２０．・・・、　２０が形成されるとともに、高さ方向
に所定の間隔を隔ててガス通路となる横ヘッダー２１．
・・・、２１が形成され、各ヘッダー２０゜２１の交点
位置には、上記各内板１　ａ、　１　ａ’、　１．１］
。

１１＋’の間隙部９に通じるガス吹込口２３．・・・、
２３が形成されている。

そして、各内板１ａ、ｌａ’、１ｂ、１ｂ’ごとに独立
した鋳型外部からのガス供給ｖ２４．・・・、２４がガ
ス連絡管２５．・・・、２５を介して最下段の横ヘッダ
ー２１．・・・、２１に連結され、ガスは横ヘッダー２
１と縦ヘッダー２０で分配されて、各ガス吹込口２３゜
・・・、２３から間隙部９に導入されるようになる。

上記の如く四角筒状に組立ちれたバックアッププレート
２の外周には四角筒状の電磁コイル９を嵌め込んでいる
。そして、この電磁コイル９は、各バックアッププレー
トの背面下部に設けたブラ・ケラ）２ｃ’で下から支持
されるようになっている。

なお、第２，３図に示される部分９ａは電磁コイル９の
コネクタ部である。上記電磁コイル９の高さＮ法は、図
に示す如く、バックアッププレート２の高さ寸法より小
さく、装着状態において、バックアンププレート２の上
下部分が電磁コイル９よりはみ出る寸法関係になってい
る。

一対の小中バックアッププ”　）２ｂ、２ｂ’の背面」
二部には、夫々第１，６図に示すように、上部通水箱８
ａをボルト１】によって固定する一方、その背面下部に
は、第２，６図に示すように、下部通水箱８ｂをボルト
１１によって固定している。

」二部通水箱８ａのバックアッププレー１−２　ｂ、　
２　ｂ’に接する固定壁８ｃは、バックアッププレー）
２１１゜２１）゛の」二部通水化３１Ｇと連通する通水
孔Ｓ２７を備えている。また、下部通水箱８１）のバッ
クアッププレー）２＋）、２１内こ接する固定壁８ｄは
、バックアッププレー）　２１３．２１１’の下部通水
孔Ｓ９と連通する通水孔Ｓ］５を備えている。

１−記の如く、外周に電磁コイル（Ｊや」二部通水箱ｕ
　ａ＋ｏａ’＋　８１］＋旧〕゛をｌｌ１ｉｌえたバッ
クアッププレート２は、−月の挟込フレーム４ａ、４１
＋で挾持されるようになっている。

この−月の挟込フレーム４ａ、４１＋は夫々、第３図に
示すように、−１−１ζに通水路８４．Ｓ７を形成する
相部４ｃ、４ｄを有しており、該相部４ｃ＋　４ｄの端
壁４ｅを一対の広１】バックアッププレー）２ａ・２ａ
’の背面上下部に当接せしめるとともに、上下左右計４
つのタイロッド１０で締結している。各タイロッド１０
は、第２，５図に示されるように、その両端に、座１０
ａに支持されるようになったサラバネ６を介在せしめて
いる。つまり、前記したように、小中内板ｉ　ｂ、　ｉ
　ｔ＋’カ呻方同方向膨張しで広「１】バックアッププ
レー）２ａ、２ａ’がその直交方向外側に若干移動せし
められたと外、この一対の挟込フレーム４ａ、４１）が
、上記サラバネ６が収縮することによって、互いに拡大
でとるようになっている。

各挟込フレーム４ａ、４ｂは、上記した」１下通水路Ｓ
４．Ｓ７以外に複数の通水路または通水孔を有している
。すなわち、第２，４図に示すように、各挟込フレーム
４ａ、４ｂの外側壁４８の上部に形成した通水路Ｓ４、
該通水路ｓ４に連通する通水路Ｓ５、該通水路Ｓ５に連
通して上から下に屈曲しながら伸び、通水路Ｓ７に連通
する通水路ｓ６を備えている。第２図は、中心軸Ｏに月
し右側と左側とで断面箇所が異っているが、水路関係は
、中心軸０に対して左右対称になっている。各挟込フレ
ーム４ａ、４．Ｉ＋は、さらに、」二相部４Ｃの端壁４
ｅに前記広巾バックアンププレート２ａ、２ａ’の１ユ
部通水孔Ｓ］６に連通する通水孔Ｓ１７を有し、また１
３箱部４　（ｌの端壁４ｅに、ｎ１１記広中バツクアツ
ププレー）２ａ、２ａ”の下部通水孔８５月こ連通する
連通孔Ｓ８を有し−（いる。またさらに、上箱部４Ｃの
端壁４ｅの両側に夫々通水路Ｓ１９を、下箱部４ｄの端
壁４ｅの両側に夫々通水路Ｓｌｌを設けており、上記各
通水路Ｓ１９は通水路２０を有するブロック７を介して
上部通水箱８ａの通水路Ｓ２１を連通する一’Ｂ、上記
各通水路Ｓｌｌは、通水路Ｓ１２を有するブロック７を
介して下部通水箱８ｂの通水路Ｓｌｌに連通している。

なお、上記ブロック７に対する連結関係は、例えばＵパ
ツキン等のシール部材を用いて、上下通水箱８ａ、８ｂ
や挟込フレーム４ａ、４１＋がブロック７に対して多少
任意の方向に移動してもシールが保持されるようにして
いる。

上記の如くバックアッププレート２を挟持した一対の挟
込フレーム４ａ、４ｂは一対のハンガーフレーム１２ａ
、１２ｂに装着される。このハンガーフレーム１２ａ、
１２ｂは連続鋳造設備の鋳型側イτｊ台（図示せず）に
据付けるようになっている。

各挟込フレーム４ａ、４ｂは、その側壁４ｇカリ＼ンガ
ーフレーム１２ａ、１２ｂの側壁１２ｃにボルト１４で
固定するようになっている。この状態は第５図に示され
ている。ただし、この固定は、前記したように内壁１の
熱膨張時に挟込フレーム４ａ。

４ｂが移動する関係で、挟込フレーム４ａ、４ｂがハン
ガーフレーム１２ａ、１２ｂに対して若干移動できるよ
うに固定している。つｌ、ハンガーフレーム１２ａ、　
１２＋）のボルト挿通孔１４ａを長孔とし、該長孔１４
ａを通して挟込フレームの側壁４ｇに螺し込んだボルト
１５が、ハンガーフレーム１２ａ、１２ｂに対して、挟
込フレーム４ａ、　４ｂとともに若干移動できるように
している。

また、小中バックアッププレー）　２　ｂ、　２　＋）
’夫々に装着された前記各上部通水箱８ａは、各ハンガ
ーフレーム１２ａ、１２ｂにボルト１５によって固定さ
れている。ただし、この固定は上記ボルト１４の場合と
同様に、内壁１の熱膨張時に」二部通水箱８ａか′小中
バックアッププレート２ｂ、２ｂ’とともに移動で静る
ように、」二部通水箱８ａのボルト挿通孔１５ａを長孔
としている。

］二記−月のハンガーフレーム１２ａ、　１．２１１は
夫々その−に部に通水相部１２ｃｌを有しており、その
内部に複数の通水路や通水孔を有しているが、その配置
は点月称の位置関係にある。

第２図に示すように、各ハンガーフレーム１２ａ。

１２１〕の通水箱１２ｄ内には区画壁１２ｆを設けて通
水路Ｓ２と８２５を区分けしている。そして、−・力の
通水路Ｓ２は、冷却水を導入するための通水孔Ｓ１に連
通する一力、二手に分がれた通水路Ｓ２ｉ、５２−２に
夫々連通している。各通水路Ｓ２−］、５２−２は、側
壁］２ｃに設けた通水路５３−１，５３−２に夫々連通
しており、該各通水路Ｓ３−］、５３−２は夫々挟込フ
レーム４ａ、４ｂの側壁４ｇに設けた前記通水路Ｓ４に
連通するようになっている。他方の通水路８２５は、第
６図によく示されるように、上部通水箱８ａに設けた通
水孔Ｓ２３に連通する通水孔Ｓ２４を有する一方、第４
図によく示されるように、冷却水を排出するための通水
孔Ｓ２６を有している。

冷却水の流れる順序を整理すれば、次のとおりである。

冷却水は各ハンガーフレーム１２ａ、１２ｂの通水箱１
２１）内の通水孔Ｓ１を介して通水路Ｓ２内に導入され
、２つの通水路５２−１，５２−２に分かれて流れ、通
水孔５３−１，５３−２および各挟込フレーム４ａ、４
ｂの通水路Ｓ４を介して通水路Ｓ５に入る。そして、通
水路Ｓ６内を上方から下方１こ流れ、各挟込フレーム４
ａ、４１〕の下部通水箱４ｃ内の通水路Ｓ４に入り、引
き続ぎ、通水：ＴＬＳ８および広１１］バックアッププ
レート２ａ、２ａ’の通水孔Ｓ９を介して、あるいは通
水孔Ｓｌｌ、ブロック７の通水路Ｓ１２、下部通水箱８
ｂの通水路Ｓ１３．Ｓｌ、４、通水孔Ｓ１５、小中バッ
クアッププレー）２ｂ、２ｂ’の通水孔Ｓ９を介して、
通水路５１（）の下部に入り、引続外語通水路Ｓ１０を
１−■して、床中バックアッププレー）２ａ、２ａ”の
通水孔３１６および挟込フレーム４ａ＋旧〕の上部通水
箱４ｃの通水孔３１７を介して通水路８１８に入る一方
、小中バックアッププレー）　２１）、　２　＋）”の
通水孔３１．６および上部通水箱８ａの通水孔Ｓ２７を
介して通水路Ｓ２２に入る。通水路３１Ｂ内の冷却水は
通水路Ｓ　１９、ブロック７の通水路Ｓ２０および上部
通水箱８ａの通水孔Ｓ２１を介して通水路Ｓ２２に入る
。そして、通水路Ｓ２２内の冷却水は通水孔Ｓ２３から
各ハンガーフレーム１２ａ、１２ｂの通水相部１２ｄの
通水孔Ｓ２３を通って通水孔５２５に人Ｉ）、引ぎ続ト
、通水孔８２Ｇから初出される。

なお、電磁コイル自体の冷ノ、１１は、コイルの巻線を
中空として５−の中に冷却水を流すようにしている。

しかして、上記のように鋳型を構成すれば、電磁フィル
９（電磁攪拌装置）による回転磁界によりて溶鋼に流動
運動が与えられ、鋳片の等軸品率が向上して内部品質が
改善される。

また、ポーラス板１７による不活性ガスの吹込みによっ
て各内板１ａ、ｌａ’、　１ｂ、ｌｂ’、と溶鋼との間
にすべり摩擦がなくなり、溶鋼を無フラツクス、無振動
の状態で連続鋳造でき表面品質も改善される。

一方、内板は多孔層のポーラス板１７で形成上かつ該ポ
ーラス板１７カ外側に良熱伝達祠よりなる遮弊板１８を
設けて、上記画板１７．１８を一体的に結合するととも
に、上記画板１７．１８の間にガスを導入する間隙部１
９を設けたものであるか呟簡単な構造で、製造および組
立てが容易１こして、損傷が少なく耐久性の大なる鋳型
を得ることがで外る。

また、電磁攪拌装置内蔵ガス吹込ダＪ型は、ダｊ型壁１
、バックアッププレート２等を一体ものとせず分解でお
る形態とするとともに、挟込フレーム４ａ、４ｂによっ
てバックアッププレート２を挟持する等の構造と腰バッ
クアッププレート２と挾込フレーム４ａ、　４１１およ
びこれを支持するハンガーフレーム１２ａ、１２１＋間
に電磁フィル９を介在ぜしめる構造としたので、組イー
１か非常に簡単になるとともに比較的コンバクＶによと
ぬることかでとる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の１実施例に係る電磁攪拌装置内蔵ガス吹
込鋳型を示し、第１図は第４図のＩ−Ｉ純生断面図、第
２図は第４図のＩＩ−ＩＩ線屈曲断面図、第３図は第１
図のｌ１ｌ−ＩＩＩ線屈曲断面図、第・１図は第１図の
ＩＶ−ＩＶ線屈曲断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線屈
曲断面図、第６図は第１図の一部断面図である。 １・・・鋳型壁、　ｌａ、　Ｉａ’、］　ｂ、　ｌｂ’
−内板、２（２ａ、２ａ’、２ｂ、２ｂ’）＝・バック
アッププレート、４　ａ　、　４　ｂ・・・挟込フレー
ム、　！Ｊ・・・電磁コイル、１２ａ、１２ｂ・・・ハ
ンガーフレーム、１７・・・ポーラス板、　１８・・・
遮弊板、１９・・・間隙部、　２０・・・縦ヘッダー、
２１・・・横ヘッグー、　２３・・・ガス吹込口、２４
・・・ガス供給管、　２５・・・ガス連結管。 特許出願人　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）四角筒状の鋳型壁を４枚の平板状内板で構成し、
   該釜内板は、内側をポーラス板で形成し、該ポーラス板
   の外側に良熱伝達材よりなる遮弊板を設けて−に記画板
   を一体的に結合すると共に、」１記両板の開に１１活性
   ガスを導入する間隙部を設けて構成される一方、 に記者内板を各バックアッププレーＦで支持して各内板
   の側部を互いに突き合わせるとともに、芥バンクアンプ
   プレートの側部を互いに締結し、さらに、相互締結され
   た−１−記バツクアッププレー１をその両側より−・対
   の挟込フレームで挟み込むとともに該挟込フレームを互
   いに締結し、さらに、」二記各挟込フレームの両側を一
   対のハンガーフレーム各々に連結して構成され、 相互締結されたバックアッププレートと、一対の挟込フ
   レームおよびハンガーフレームとの間に電磁コイルを収
   納するとともに、該電磁フィルをパ゛ツクアッププレー
   トの外周の一部で支１！１４−る上うにしたことを特徴
   とする連続鋳造設備における電磁攪拌装置内蔵ガス吹込
   鋳型。