JPS6087955A - 竪型連続鋳造用鋳型の振動方法 - 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】 この発明は、竪型連続ｖｊ造用鋳型の振・・ｉ）１方法
に関するものである。

竪型連続鋳造機による鋼の連続鋳造法ケよ、タンディン
／ユ内の溶鋼を水冷式竪型鋳型内に注入し、鋳型内で凝
固シェルを形成さぜながら１周囲に前記／エルが形成さ
）１だ未凝同鋳片を鋳型下部から連続的に引き抜くこと
からなるが、箭型内で健全な凝固シェル全形成させるた
めシこ、通常、鋳型を所定の周期で上下方向に振動させ
ながら、鋳片を一定速度でｕｊ型１一部から引き抜いて
いる。寸だ、＃）、’＋　！、’ｌ！！を振動さぜると
同時に−ｖ：Ｊ型内のｄ鋼上にパウダーケ添加している
。パウダーは、鋳型内でｍ融パウダーとなり１次のよう
な作用ケする。

（］）鋳型内の６１体［か空気と接触して酸化するのを
防止する。

（２）　ｍ鋼の土面を桜うことによって、溶鋼の温度低
下を防止する。

（３）　溶鋼上面にｔｙ上する非金属介在物を吸収１〜
て鋳片品質お向上させる。

（４）／ｒ１１型而と凝固シェルとの間の摩擦力を低減
さぜ、　＄７１：’！“１而にシェルが焼き伺くのを防
止する。

Ｊ：、　Ｊしたパウダーの作用のうち（４）の作用は、
鋳型の振動条件と密接に関係する。

従来、　１１４型の振１１１Ｊ方法としてしｊ−第１図
に示さＪＬるように、鋳型の振動速度（ＶＭ　）　がｉ
Ｅ弦波となるような方法が一般的にとられている。鋳型
ｔＪ−。

下方向に振動さぜる場合に、鋳型面と凝固／エルとの間
への、鋳型のエサイクル当りの浴融ノ；ウダーの流入率
・を増加させて、上記（４）の作用を十分に発揮させる
には、第２図の実験結果からも明らかなように、鋳片引
抜速度（ｖｃ）　を一定とした場合に、ポジティブスト
リップ時間局を用能な限９ノ（ぐする必要がある。

ポジティブストリップ時間ｔｐ（ｔ２−　ｔ、　）　と
は。

’、ＤＬｆ２〜ψの振動速度（ｖＭ）が鋳片の引抜速度
より遅い１１５間を云い、ネカテイブストリップ時間ｔ
Ｎ　（Ｌ、　−１、。）とは、鋳型の振動速度が鋳片の
引抜速度より速い時間を云う。

鋳型振動１ザイクル当りの溶融パウダー流入量（ｑ　ｐ
　）は１次の実験式で表わされる。

ｑｐ−１１１ｔｐ　・・（１） 但し、■１：定数。

上式力・らも明らかなように、溶融パウダーの流人知、
は−ポ／テイブストリソプ時間ｔｐを長くするほど増加
するが、前記Ｌｐｌ長くするには、鋳片引ｖＯｉ速度を
一定とし／こ場合に、鋳型の振動数を小さくせざる２得
ない。

しかし−Ｘ型の振動数を小さくすると、ネカテイブスト
リップ時のυｉ型の下降速１皮が小さくなるのて、凝固
シェルに付与さノする圧縮力が小さくなり、安定した鋳
片引き抜きが行えない。従って。

鋳型の振動数は余り小さくすることができない。

また、鋳片表面に生じるオツ／レーションマークの深さ
は、ネカテイブストリソプ時間（ｃｎ）　が０．１−・
０．２秒付近で最小値を示すか、このようにするＩｔ（
、＆：Ｉ：　’ｉＪＪ型の振動数を大きくする必要があ
る。

この点からも鋳型の振動数を余り小さくするととはでき
ない。

一方、鋳片引抜速度が増加するに従って、凝固／エルの
中位面積当りの溶融パウダーの流入量は減少する。

このように、従来は鋳型と凝固シェルとの間への溶融パ
ウダーの流入量をある２朧以上に増加させることができ
なかった。このために、特に、鋳片引抜速度を速くした
場合には、前述した（４）の作用を充分に発揮すること
ができなかった。

この発明は、上述のような観点から、高速で鋳片を引き
抜いても充分な量の浴融パウダーを鋳型と凝固シェルと
の間に流入させることができ、しかも、凝固シェルに大
きな引張力が付！うされない鋳型の振動方法を提供する
ものであって。

竪型連続鋳造用鋳型を、その振動速度波形が正弦波形か
ら偏倚した偏倚正弦波形となるように上下刃向に振動さ
せ、前記鋳型をその振動速度波形が正弦波形となるよう
に上下刃向に振動させた場合に比べて。

■　ネガティブストリップ期間の前記υｊ型の最大下降
速度を大きく。

＠　ポジティブストリップ期間の前記鋳型の最大上層速
度を小さく。

０　ネカテイブストリップ時間ケ短かく、および、 ・　ポジティブストリップ時間を長ぐすることに特徴を
有する。

この発明の方法によって鋳型を振動させる場合の振動波
形は、上述したようにＺ　＝　ａ、ｓｉｎ　２πｆｔで
表わされる正弦波から偏倚した偏倚正弦波形であるが、
その偏倚正弦波形の一例孕示す。

７、””、Ｇ］１１ｚπｒｔｌ−Ｗ２ｓｉ１１４πｆｔ
＋ａ１Ｓｉｎ６πｆｔ＋　・但し、Ｚ：鋳型変位（ＩＩ
ｌ＃Ｉ）。

σ＋　ａｌ　＋σ２．σ、：振幅（咽）＋ｆ　：振動数
　（ザイクル／ｓｅｃ　）、ｔ：時間（ｓｅｃ　）。

第３図に上述した偏倚正弦波形に従って鋳型を上下方向
に振動させたときの鋳型の変位の一例を。

１Ｆ、　’ｉ、’ｉ、波形に従って鋳型を上下方向に振
動させたときの≦７１型の）位と合わせて示す。

第：５図において０点線ｉ−１，ａ　＝　４．０　（ｌ
ｌＬｍ）、ｆ−：’ｒ、　＜＋　（サイクル／Ｓｅ〈、
）の正弦波形の場合の変位を示し２丈線＆；ｌ’、−ａ
＋　＝　４．ＯＣｍｎ）　、Ｗ２　＝　−０，８Ｆ＋＋
ｉｍ）　−ａ、３＝　０．１　（ηｌＪ＋＋）　、ｆ　
＝　３．３　（サイクル／５ｅｃ）の偏倚正弦波形の場
合の変位を示す。なお、前記偏倚正弦波形において、最
大変位時での正弦波形からの偏倚Ｍｉ−ｏ、　Ｏｌ　８
　（ｓｅｔ：　）である。

第４図に第３図と同一条件で鋳型を上下方向に振動させ
たときの鋳型の振動速度の一例を示す。

鋳型からのり１片の引抜き速度・。を２２００　（ｍＶ
／ｎ１１ｎ）としたときのポジティブストリップ時間’
Ｉ’、　、ネガティブストリップ時間′ＰＮ、鋳型の最
大−Ｊ二招速度Ｖこ、および鋳型の最大下降速度ぺのｒ
Ｉげを−、ｌＪＥ弦波の場合と合わせて第１表に示す。

第１表 第１表から明らかなように、偏時正弦波の場合にＣ」−
１浴融パウダーの流入隈＆Ｊポジティブストリソプ時間
゛Ｊ・、の増加かｏ、ｏコ８（ｓｅｔ：　）であるので
、　゛約２．３　ｇ／　＋＋＋・サイクル　だけ増加す
る。

一方、鋳型面と凝固／エルとの間のＨ＋ダカ葡考えると
、凝固／エルに加わる即：振力は鋳型面と凝固シェルと
の間に流入したｂ帛ノζウダーのせん断力として推羽−
できる。凝固シェルに加わる摩擦力Ｆは次式で表わされ
る。

δ Ｘ 但し、Ａ：ρ１型而と凝固シェルとの間の接触面積。

μ：釘、ｊ型面と凝固／エルとの間に 流入した溶融パウダーの粘刊。

Ｖ：鋳型面と凝固シェルとの間の 相対速度。

Ｘ：υｊ型型面凝固ノニルとの間の Ｗ前。

′Ｊ）、ｉ型面と凝固シェルとの間で摩擦力が最大とガ
るときは、鋳型が最大速度で上昇するときである。

このときの鋳型と凝固７エルとの間の最大相対速度は、
鋳型の振動速度波形が正弦波形の場合にに。

Ｊ　２　（１，６（・ｎｍ／５Ｃｃ）となり、偏倚正弦
波ｏ　Ｊｉ２　合ニＵ：。

９：へ、６（・ａｌｌｌ／Ｓｅｃ　）となる。

溶（ｆ、ｌＩＢパウダーの厚みが同一であれば一前記摩
擦力に１．前記相対速度に比例するから、偏倚１２弦波
の場合にケｊ１．前記摩擦力は約２０係以」二軽減され
る。

偏倚１）−弦波形を決定する条件を第４図を参照しなか
らＷｌ、明する。

１１笥）女波形による鋳型の振動速度がＯになる時間を
ｔ？およびｔ？　とし、偏倚正弦波による鋳型の振動速
度がＯになる時間をｔ：およびｔム−すると。

ｔ？　’　”２　”：およびｔ↓　の間には次の関係が
成り立つ）必要がある。

ｔｏ、　＜　シｊ　＋　リくＬ♀ ｔ？および１．：　＆−Ｊ１０次式で決定さｉＬる。

−＝　２π１　ａｏｃｏｓ　２πｆｔ、＝　Ｏｔ 即ち、２π１−ｔｏ−π／２，２π１　シｇ−３π／２
１．１およびＬ’　＋；Ｊ、次式で決定される。

寸だ、偏倚正弦波形の振動速度は、滑かに変化きせる必
我がある。その条件は鋳型が中入ン点位１１ｔ（変位が
Ｏの位置）より上方に位置しているときの鋳型の振動速
１ｆ−即ち、角度（ラジアン）でＯ〜・πの間のときの
振動速度は単調減少、鋳型が中立点イ１′装置より下方
に位ｉｉ”ｒ　Ｌ、ているときの１１型の振袖速度、即
ち、π〜２π　の間のときの振動速ｊ現はｊｌｉ調１１
’、Ｉ（加することである。こオＬを数式で表現すると
以下の５１−（＋りである。即ち。

前１，１１角１埃がＯ〜・πの間のときにｊ−前５己角
Ｉ埃がπ〜２πの間のとｌＬ となる。

実際の結型振動系の場合に＆１２．ｖ１ハ１川ｈ（勤先
の力１１１！１！度に制限がある。現在の鋳型振動系の
加速朋でｉＪ：　０．６　（ｉ　（（）は車力加、沈１
現）以内が９Ｊ」シいの−Ｃ−この発明においてもｖｊ
型の振動加法１隻は−０，０＋１以内にずべきである。

この発明の方法に従ってｐＪ型を振動させて鋳片を全ｊ
Ｉ：＜’ｉ　した場合の、舒１型面と７疑固シエルとの
間への溶１碑パウダーの流入損およびブレークアウト発
生状況を、従来の１Ｆ弦波形に従って鋳型を振動させた
場合と比較して第２表に示Ｊ゛。

’、Ｈ：５２表 第２表から明らかなように、この発明の方法によってυ
１型を振動させて紡造を行った場合にＱ」、。

ブレークアウトの発生が著しく減少している。

以上１ｉ）７、明したように、この発明によれば、υ■
型曲と凝固ノニルとの間への浴ｔｊｉ！！しくウダーの
流入出を増加させる（−とができ、し７かも、凝固／エ
ルに過大な引張力か付！グされないので一ブＶ−クアウ
トの発生を減少させることができるといったきわめて面
出な効果かもたらさ）ｉる。

／１．　ｌｌｌ而の筒中−な説明 第」１ノ１ケ」１．従来の時間と、鋳型の振動速度およ
び４辰動袈（＋’ｆとの関係を示すグラフ、第２図に、
ポジディプストリップ時間と溶融ツクウダーの流入−尾
との関係を不ナグラフ、第３図は、この発明の振動力θ
、における時間と鋳型の振動変イ）γとの関係を７１に
ずグラフ、第４図は、同時間とン１型の振動速度との１
′ｌｌ係４＋）示すグラフである。

出願人　日本鋼管法人会社 代理人　潮　谷　奈律夫（他２名） 第１頁の続き ０発　明　者　北　川　融　： ■発明者栗林　章雄 ［相］発明者水上　秀昭・ 黄浜市鶴見区諏訪坂８−５ 黄浜市港南区日野町７８６−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 竪型連続鋳造用鋳型を、その振動速度波形が正弦波形か
   ら偏倚した偏倚正弦波形となるように」二上刃向に振動
   させ、前記鋳型をその振動速度波形かｉＥ弘波形となる
   ように」−下方向に振動させた場合に比べて。 （や　ネノＪテイフ゛ストリツフ゛１す（間のり’ｌ　
   Ｒ己鋳へ騎の最大ｌ・降速黒を大きく。 ＠）　ポジティブストリップ１υ１間の１）；１記？ｃ
   １．ｉ型の最大十ゲ１速度を小さく。 ０　ネガティブストリップ時間ｊｃ　ｔ−Ｊ、かく、お
   よび、 ０　ポジティブストリップ時間つ：長くすることを！１
   ′４ｊ”徴とすイ）、竪型連続′ｃＪ、４造用鋳型の１
   １（両方法。