JPS6057932B2 - 連続鋳造用鋳型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続鋳造用鋳型装置の創案に係り、金属溶
湯を連続的に鋳造する鋳型において、鋳片（スラブ）の
幅寸法を自在に可変せしめ、しかも厚さが鋳片幅方向の
各部において実質的均一ならしめられた鋳片を的確に得
しめるようにしたものである。

アルミニウムその他の金属溶湯を鋳片とするための技
術として連続鋳造することについては従来から知られ、
又、相当に実用化されている。

ところがこのような連続鋳造鋳片はその利用面よりして
鋳片幅の種々に変化したものを需要されることが多く、
従来一般的にはこのような鋳片幅の変動に対しては鋳型
自体を変換する方法によつているが、このような従来一
般方によれば要求される鋳片幅の変動数に応じて多数の
鋳型を準備することが必要てある。従つてその鋳型セッ
ト準備数は厖大なものとなるだけでなしに鋳型交換操作
が容易でなく、その工数が大でその間鋳造作業が中断せ
さるを得ず、折角の連続鋳造技術における高能率性が損
われることになり、溶湯の調整、供給作業にも影響を来
し、煩雑でロスの多い作業とならざるを得ない。このた
め便法として幅出し圧延の行われることもあるが、この
幅出し圧延は通常の圧延とは圧延手法を異にしたもので
あるだけに熱間圧延機の稼働率を低下させ、鋳片の温度
低下を来して圧延効率をも低下せしめ、殊に大型スラブ
、就中長尺スラブに対しては操作上適用することができ
ず、何れにしても非能率的な作業とならざるを得ない。
このような事情よりして近時アジャスタブルモールドと
称される鋳片幅の変動可能な連続鋳造用鋳型も一部に提
案されているが、このものにおいては鋳片幅を変えるこ
とによつてスラブ厚さも変化してしまうので、斯様な連
続鋳造鋳片を圧延して製品化する上において鋳片表面の
面削量を変更したり、圧延バススケジュールを変更又は
調整しなければならないようなこととなり、操業上支障
を来さざるを得ない。なお、このような連続鋳造をなす
に当つてはその連続鋳造スタート時においては設定鋳型
に従つた圧延面の平坦な鋳片を得ることができるとして
も斯うしてスタートし連続鋳造が継続されることにより
長方形状の鋳片断面を形成するように形成された鋳型の
両端部での冷却凝固が比較的急速に進み、中間部におけ
．る冷却凝固が遅れることよりしてその全体における冷
却過程において中間部における凝固収縮か発生し即ち両
端部においては所定寸法を有するとしても鋳片中間部に
おいては所定厚みを有しないこととなつて、鋳片の幅方
向（鋳片圧延面）が平坦ｊに仕上らないこととなる。こ
の点を解決する方法として、連続鋳造スタート後しばら
くして鋳込速度、冷却等の鋳造条件が安定したときに鋳
片の幅方向（鋳片圧延面）が平坦な鋳片を得ることがで
きるように形成された鋳型を用いて鋳造した場合ｔはな
るほど平坦な鋳片が得れるとしても、鋳造スタート時お
よび鋳造終了時においては鋳込速度、冷却等の鋳造条件
が安定していないことから、その部分における鋳片の平
坦さをそこなうことになり、この点においても圧延上問
題を残す等の不利がある。本出願人は、上記したような
従来のものの不利、欠点を改善し連続鋳造用鋳型として
理想的なものを得るように研究して鋳造すべき鋳片の寸
法変化に即応せしめて配設問隔を調整可能に設けた１対
の端面鋳型部材とこれら端面鋳型部材の両側に配設され
た１対の側面鋳型部材より成り、この側面鋳型部材は適
当な彎曲作用をなし得る部材で］形成し、且つこれら側
面鋳型部材の中間部に該側面鋳型部材を彎曲操作するた
めの彎曲操作機構を配設することを提案した（特開昭５
４−１３４ｎ号）。

即ち、このものによるときは鋳造すべき鋳片の幅寸法変
化に即応せしめて側面鋳型部材間に位置し・た端面鋳型
部材を自在に調整設定することが可能で、随時に幅寸法
の変化した鋳片を得しめると共に上記した側面鋳型部材
は適当な彎曲作用をなし、即ち連続鋳造時における鋳片
の鋳込開始部、終了部ならびに両端部と中間部の鋳込速
度、冷却・等の鋳造条件の違いに原因した断面収縮量に
適切に即応させて側面鋳型部材を彎曲操作させ、夫々の
需要に即応した幅員を有しながらその後の圧延上好まし
い平坦な側面を確保した鋳片を得しめ、工業的メリット
が大きい。ところがこのような先願技術によるものを実
地的に種々実施し検討した結果によると、上記したよう
な彎曲操作機構によつて側面鋳型部材の中間部を彎曲操
作した場合において側面鋳型部材の内面と端面鋳型部材
の内側端部との間に間隙を生する傾向が大であり、この
ような間隙に溶湯が進入して鋳造作業を損い、また、側
面鋳型部材を彎曲操作させることにより鋳片の平坦さに
効果があるとしても、一層の平坦さを要求される場合は
彎曲操作のみでは要求を満たすことができず、好ましい
平坦性を得がたい傾向がある。本発明は、このような関
係から更に検討を重ねて考案されたものであつて、上記
のように端面鋳型部材の両側間に適当な彎曲作用をなし
得る側面鋳型部材を配設し、これら側面鋳型部材の中間
部に該側面鋳型部材を彎曲操作するための機構を配設し
たものにおいて、前記側面鋳型部材の上記彎曲操作機構
配設域より端部側に該側面鋳型部材の彎曲突出量を制御
するための制限手段を設けるものであつて、斯かる制限
手段は彎曲操作機構を操作する回転軸又は端面鋳型部材
などを利用して適宜に取付けることができる。

このようにすることにより、該側面鋳型部材の中央部に
彎曲操作力が作用した場合の該部材と端面鋳型部材内側
端部との間の遊隙発生を防止し、さらに該制限手段によ
つて変形された側面鋳型部材の彎曲形状によつて一層平
坦な鋳片を得ることができ、好ましい鋳造をなすことが
できる。即ち、このような本発明によるものの具体的な
実施態様を第１図において示すものについて説明すると
、水冷用の水ジャケットを兼ねた構成をなすフレーム８
に第１図における中央部のものにおいて代表的に示した
ような支持部材によつてスライド可能に一対の端面鋳型
部材２，２が設けられ、即ち該端面鋳型部材２，２は鋳
造すべき鋳片（スラブ）の幅寸法変化に即応せしめてそ
の配設問隔が対称的に適宜調整し得るものである。

又、このような端面鋳型部材２，２の両側に側面鋳型部
材１，１が配設されているが、このような側面鋳型部材
１，１は図示されるように相当の長さを−有するもので
あるに拘わらず、前記端面鋳型部材２，２より相当に薄
層のものであつてそれだけに適当な可曲性を有している
。然して、このような側面鋳型部材１についてはこの実
施態様の場合において隣接した鋳型部との間に彎曲操作
のための回転軸４がフレーム上において回転自在に取付
けられており、該回転軸４には螺条方向を反対とした螺
条部５，５がそれぞれ対をなして対設し、これらの螺条
部５，５に夫々係合した係合部体６と上記側面鋳型部材
１，１の中間部との間には対称的に傾斜せしめられた操
作アーム３，３を配設し、即ちこれらの操作アーム３，
３は側面鋳型部材１に形成された枢着部１３と係合部体
６に形成された枢着部１４，１４との間においてリンク
作動し得る如く両端部が枢着され、彎曲操作機構を形成
し各側面鋳型部材１が同調して彎曲操作されるように成
つている。斯かる構成のものにおいて、本発明では上記
側面鋳型部材１の前記彎曲操作機構配設域より端部側、
即ち端面鋳型部材２の配設側に該側面鋳型部材１の彎曲
突出量を制御するための制限手段９を設けるものであつ
て、該制限手段９はこの第１図に示すものの場合におい
ては端面鋳型部材２にＬ形の支持アーム１０を固定し、
該支持アーム１０の先端にローラ状の制限手段９を回動
可能に設けているが、この構成は、殊更に回動作用を必
要としないものであることから単なる押圧突部でもよい
。上記のような端面鋳型部材２を利用して制限手段９を
取付けるものは第２図に示すように変更して実施するこ
とができる。

即ち、支持アームとしてＵ形の中間に可曲部１０ｂを形
成したものを用い、その比較的長く突出した先端部に制
限手段９を設け、しかもこの制限手段取付部分から適当
な距離を採つて端面鋳型部材２の内側端に相当した位置
にもう１つの押圧突部１１を設けたものである。又、本
発明によるものは又第３，４図に示すように前記した回
転軸４を利用して制限手段９を取付けてよい。即ちこの
場合には、回転軸４に対して溝部１４において遊装され
る支持部体１８を用い、該支持部体１８に支持アーム１
５を取付け、この支持アーム１５に制限手段９を設ける
ものであつて、この第３，４図のものにおいてはフレー
ム８上に支持部体１８が固定されている。然してこのよ
うに支持アーム１５は上記端面鋳型部材２が得ようとす
る鋳片の幅変化に応じて所期する平坦さが得られるよう
に変動させて実施することが好ましい側面鋳型部材１へ
の制限位置を採らしめる所以である。従つて、前記支持
部体１８には複数個の設定部１８ａがその溝１４にそつ
て配設され、それらの何れかを選んで支持アーム１５の
取付けをなすようにされている。

又、端面鋳型部材２の内面端部に対して側面鋳型部材１
を圧接することの好ましいことは固よりで、このため別
に押圧部２１を適宜にそのセット位置を可変し得る如く
設けて夫々の場合の適正な位置において圧接作用せしめ
る。なお、この実施態様のものにおいては、上記したよ
うな側面鋳型部材１，１の両端部間にエアシリンダー７
を設けて該側面鋳型部材１，１が彎曲せしめられ、或い
はストレート状とされたどのような条件においても端面
鋳型部材２の両端面に対して緊密に接着させて溶湯など
の漏出を防止するようになつており、即ち端面鋳型部材
２の位置変〔動に際してはこのエアシリンダー７により
緊圧を解放し自在にセット替えし得るように構成してあ
る。又上記したような回転軸４はこの図示のものにおい
て直流モータ２０、減速機１９を介してチェーン１７を
駆動し、回転軸４の端部に取付けられたスプロケット１
６を回動することによつて回転されるものである。上記
したような本考案によるものの作用について説明すると
、前記した第１図のような構成のものにおいて、その回
転軸４を回転して側面鋳型部材１の中間部を彎曲膨出さ
せると第５図のＡのような状態となり、この状態におい
ては端面鋳型部材２の側面鋳型部材１に対する接合端面
２ａに図示のようなテーパが採られているとしてもその
内側端部２ａ″においては側面鋳型部材１の摩滅、歪等
のために該側面鋳型部材１の内面から離脱する傾向が大
であり、それによつて該部分に溶湯がバリ状に進入して
円滑な連続鋳造作業を阻害し場合によつても湯洩れの危
険を来す。

更に斯うして側面鋳型部材１の中間部を彎曲突出させた
状態で鋳造を行い、その後に中間部を平坦化すべく更に
彎曲突出させて鋳造しても得られる鋳片の側面は第５図
Ｂの如くなり、即ち中間部３０ａは平坦位置まで戻つて
も中間部と端部との間に膨らみ部３０ｂが形成され適正
な鋳片を得難いことになる。これらに対して本発明によ
るならば、第５図Ｃ″のように制限手段９が作用するわ
けで、適当な位置ならびに制限量を以て側面鋳型部材１
の中間部と端部（端面鋳型部材部分）との間を押圧制限
することにより、上記した第５図Ａ，Ｂのような不都一
合を何れも解消することができる。実験によれば鋳型幅
が１０００〜２０００ｗｒ！ｎのものを連続鋳造するに
当つて前記した先願発明の技術に従い実施した場合に鋳
片の両側より１００〜２５０ｍ程度に鋳片の中央平坦部
より膨出量が５〜８７１７７！程度の．膨らみ部３０ｂ
が鋳片長さ方向に連続的に残ることになり、斯うした膨
らみ部３０ｂはその後の圧延に当つて支障となることか
ら３７ｍ以下まで修正することが好ましい。

これに対し本考案により制限手段９でこの膨らみ３０ｂ
に相当した部分の彎；曲突出量を制限するならば上記膨
らみ３０ｂの膨出量を２．５ｗｎ以下に縮限することが
可能であり、従つて彎曲作用をなす側面鋳型部材１を用
いて上記のように鋳片両端部と中間部との冷却等の鋳造
条件の違いによる断面収縮量の変動に即応した連く続鋳
造によりリ好ましい鋳片を得しめることができる。以上
説明したような本発明によるときは、鋳造すべき鋳片の
幅寸法変化に即応せしめて側面鋳型部材１，１間に位置
した端面鋳型部材２，２の間隔を自在に調整設定し、そ
れによつて随時に幅寸法の変化した鋳片を得しめること
ができ、又上記側面鋳型部材１，１は適当な彎曲作用を
なし、即ち回転軸４の回転によつて第１図の右側に示し
たような彎曲状態と左側に示したようなストレート）状
態の間の任意の彎曲状態を形成せしめ、それによつて連
続鋳造時における鋳片両端部と中間部との冷却等の鋳造
条件の違いに原因した断面収縮量の変動に適切に即応せ
しめ側面鋳型部材１，１を彎曲させることができ、しか
もこのような側面鋳型部材１，１の中間部彎曲に原因し
た端面鋳型部材２の内側端部に対する側面鋳型部材１の
浮上離脱傾向を適切に防止し溶湯進入や湯洩れをなから
しめて円滑な鋳造を行わせ、更には得られる鋳片におけ
る側面形状を有効に平坦化せしめてその後の圧延等に当
つて修正工程の如きを必要としない面削量が少く、従つ
て歩留りの高い好ましい鋳片を的確に提供し得るもので
あるから工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであつて、第１図は
本発明による連続鋳造用鋳型装置の１例について全般的
な構成関係を示した平面図、第２図はその変形例につい
ての鋳型端部部分を示した部分的な平面図、第３図は本
発明による更に別の実施形態を示した部分的な平面図、
第４図は第３図における■・・・・・・■線にそつた断
面図、第５図は本発明によるものの側面鋳型部材に対す
る作用関係を先願発明によるものと比較して示した説明
図である。 然してこれらの図面において、１は側面鋳型部材、２は
端面鋳型部材、３は操作アーム、４は回転軸、８はフレ
ーム、９は制限手段、１０および１０ａは支持アーム、
１０ｂは可曲部、１１は押圧突部、１５は支持アーム、
１８は支持部体を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳造すべき鋳片の幅寸法変化に即応せしめて配設間
   隔を調整可能に設けられた１対の端面鋳型部材とこれら
   端面鋳型部材の両側に配設された１対の側面鋳型部材よ
   り成り、前記側面鋳型部材は適当な彎曲作用をなし得る
   部材で形成し、しかもこれら側面鋳型部材の中間部に該
   側面鋳型部材を彎曲操作するための彎曲操作機構を配設
   したものにおいて、前記側面鋳型部材における上記彎曲
   操作機構配設域より端部側に該側面鋳型部材の彎曲突出
   量を制御するための制限手段を設けたことを特徴とする
   連続鋳造用鋳型装置。 ２ 彎曲操作機構を操作するための回転軸に支持部体を
   遊装せしめ、該支持部体に側面鋳型部材の彎曲突出量を
   制御するための制限手段を設けた特許請求の範囲第１項
   に記載の連続鋳造用型装置。 ３ 端面鋳型部材に支持アームを固定し、該支持アーム
   の先端部に側面鋳型部材の彎曲突出量を制御するための
   制御手段を設けた特許請求の範囲第１項に記載の連続鋳
   造用鋳型装置。 ４ 支持アームに端面鋳型部材の内側端部分に対して側
   面鋳型部材を圧接するための係接部をも形成した特許請
   求の範囲第３項に記載の連続鋳造用鋳型装置。