JPS6141658B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連続鋳造用振動鋳型に関するもの
である。

鋼の連続鋳造設備は一般に、タンデイシユ、鋳
型（モールド）、ガイドロール、ピンチロール等
から構成されており、これらの配列から竪型（垂
直型、彎曲型等）連続鋳造設備と水平連続鋳造設
備とに大別される。前記鋳型は、何れの場合にお
いても約1600℃程度の高温にさらされるために通
常は水冷式銅板組立鋳型が使用されている。

上記連続鋳造設備において、溶鋼はタンデイシ
ユから鋳型に注入され、この鋳型内でシエルを形
成し、ガイドロールで冷却案内されながらピンチ
ロールで引抜き鋳造される。

上記鋳型に注入された溶鋼は、鋳型内壁に焼着
いて、表面疵の多い鋳片を生じることが多かつた
ことから、その対策として鋳型を振動させること
が試みられ、竪型連続鋳造機では満足行く結果を
得ている。これは、竪型連続鋳造機ではタンデイ
シユから鋳型への溶鋼の注入がノズルを介して行
なわれていることから、鋳型の引抜き方向に振動
を与えてもタンデイシユへの影響はなく、また配
列からみて鋳型内の溶鋼が振動によつて洩れた
り、こぼれたりする心配がないからである。

ところが、水平連続鋳造設備ではタンデイシユ
下部側面に設けられた開口部に鋳型が水平に接続
されているので、鋳型を引抜き方向に振動させた
場合、タンデイシユと鋳型間のシール、タンデイ
シユに及ぼす影響等の問題が生じる。従つて、竪
型連続鋳造設備の場合のように容易に実用化する
ことができない。このため、水平連続鋳造設備の
鋳型での溶鋼の焼着き防止の対策としては、種々
の試みがなされている。例えば、 特開昭51−18927号公報に示されるような鋳
型内面においてタンデイシユノズル煉瓦とスラ
イドさせる方法、 特公昭51−26129号公報に示されるような鋳
型を振動させる方法、 特開昭46−７号公報に示されるような鋳型と
タンデイシユを固定し、鋳型の振動を行なわな
いかわりに、ビレツトの引抜速度を引抜き−停
止−押込みのサイクルに変化させる方法 等が挙げられる。

しかし、上記方法では、鋳型とノズル煉瓦と
の熱膨張および潤滑等の点で設計上の難点が多
い。

また、上記方法では、鋳片の製造長さに限界
があり、大量生産に向かない。

さらに、上記方法では、ピンチロールの間欠
運転であり、鋳片全体およびガイドロールも含め
て動かすため、ピンチロールの駆動制御が困難で
ある。

以上のように、特に水平連続鋳造設備において
は、鋳型を振動させる手段として未だ充分な解決
策がなく、その対策が強く望まれているのが現状
である。

この発明は、上述のような観点から特に、水平
連続鋳造設備における鋳型の振動を充分に行なう
ことができるとともに、前記鋳型とタンデイシユ
との接続部のシールも完全に行なえる連続鋳造用
振動鋳型を提供するものであつて、連続鋳造用鋳
型内壁の外面に、複数個の超音波振動子が間隔を
あけて直角に取り付けられ、前記複数個の超音波
振動子の各々は、その振動の節が前記鋳型内壁の
厚さの中心部にくるように振動させることによつ
て、前記鋳型が鋳片引抜き方向に共振し、且つ、
前記鋳型の両端に前記共振による振動の腹がくる
ように、前記鋳型内壁の前記外面に取り付けられ
ていることに特徴を有するものである。

この発明を実施例により図面とともに説明す
る。

第１図は、この発明の実施例の振動鋳型を設置
した水平連続鋳造機の部分断面図である。第１図
に示すように、この実施例の振動鋳型は、水平連
続鋳造設備のタンデイシユ１の側部に水平に取付
けられた鋳型２に設けてある。すなわち、前記鋳
型２の冷却水孔９を有する銅板製の内壁３に複数
個の超音波振動子４が等間隔に直角に配設された
もので構成されている。なお、６は鋳型外壁を示
す。前記超音波振動子４は一般に使用されている
もので夫々別設された超音波発振機電源５により
駆動されるようになつている。前記各超音波振動
子４は、その振動（第１図中点線で示す）の節が
前記鋳型内壁３の厚さａの中心部にくるように振
動させる。これによつて、前記鋳型２全体は効率
良く共振するのであるが、その振動方向は前記超
音波振動子４の振動方向に対して、90゜変向した
方向、すなわち、鋳片引抜き方向と同一方向にな
る。

このように、上記鋳型２は、機械的手段によら
ず鋳片引抜き方向に共振により振動されるのであ
るが、このとき、前記共振による振動（第１図中
一点鎖線で示す）の腹が前記鋳型２の両端面にく
るように上記超音波振動子４を配設する必要があ
る。これは、鋳型２両端面が振動の腹になるよう
にしないと共振が防害され鋳型２の振動効率が著
しく低下するためである。

上記実施例において、上記鋳型２は微振動をす
るので、タンデイシユ１との接続部からの溶鋼漏
れは生じにくいが、完全を期すためにパツキング
７が接続部に設けてある。

また、鋳片全周の潤滑性を良好にするために、
鋳型内壁２内周面には、溝８が形成されており、
前記溝８内に潤滑油が供給されるようになつてい
る。

上記超音波振動子４の鋳型２への設置は、引抜
く鋳片の種類（ブルーム、ビレツト等）、すなわ
ち、鋳型２の形状に応じて第２図〜第４図に示さ
れるように適宜設置すれば良い。

実際に上記超音波振動子の振動周波数として
は、20KHz程度が良い。これは、振動周波数を
余り上げると振動の減衰が大きく効率が悪く、一
方、振動周波数を下げると可聴域に近づき工場騒
音の原因となるからである。

超音波振動子の振動周波数を上記のように
20KHzとすると、このときの波長は約260mmとな
る。これは、鋼中および銅中を伝播する音速（縦
波）は5.81Km/secおよび4.62Km/secであるから、
波長は夫々295mmおよび232mmとなり、これから、
超音波振動子を構成する材質を考慮に入れて、こ
れらの平均をとり約260mmと考えたのである。

従つて、上記振動の節から節または腹から腹ま
での距離は130mmとなる。

以上のことから、長さ130mmの超音波振動子
を、鋳型内壁３に対して130mmの間隔をあけて直
角に複数本配設するとともに、前記内壁３として
は、その厚さの中心部に上記振動の節がくるよう
な厚さを有し、その両端面に共振時の振動の腹が
くるような長さ、すなわち、130mm×ｎ（ｎは整
数）の長さを有する形状のものを用いれば、超音
波振動子の振動は、効率良く共振して鋳造内壁を
約２〜３μ程度鋳片引抜き方向に左右に振動させ
ることになる。なお、超音波振動子の長さを130
mmとしたのは振動子の共振性を良好にするためで
ある。

勿論、上記超音波振動子の振動周波数は、
20KHzに限定されるものではなく、鋳型内壁か
らなる機械共振系に合せて最適振動数に選択する
ことができる。

以上は、この発明の振動鋳型を水平連続鋳造用
鋳型に適用した場合の実施例であるが、第５図に
示されるように縦型連続鋳造用鋳型に適用するこ
とも勿論可能である。図中、第１図と同一番号は
同一物を示す。

この発明によれば、連続鋳造用鋳型のみを、大
型の振動装置を用いることなく微動振動させるこ
とができるので、タンデイシユと鋳型との接続部
の間隙は実質上なくなり、溶鋼漏れが生じないと
いう極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の振動鋳型を設置
した水平連続鋳造機の部分断面図、第２〜４図
は、この発明の他の実施例を示す断面図、第５図
は、この発明の実施例の振動鋳型を設置した垂直
連続鋳造機の部分断面図である。図面において、 １……タンデイシユ、２……鋳型、３……内
壁、４……超音波振動子、５……超音波発振機用
電源、６……鋳型外壁、７……パツキン、８……
溝、９……冷却水孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続鋳造用鋳型内壁の外面に、複数個の超音
   波振動子が間隔をあけて直角に取り付けられ、前
   記複数個の超音波振動子の各々は、その振動の節
   が前記鋳型内壁の厚さの中心部にくるように振動
   させることによつて、前記鋳型が鋳片引抜き方向
   に共振し、且つ、前記鋳型の両端に前記共振によ
   る振動の腹がくるように、前記鋳型内壁の前記外
   面に取り付けられていることを特徴とする連続鋳
   造用振動鋳型。