JPS62203642A - 連続鋳造用鋳型 - 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、鋳型内における溶鋼凝固状態を把１号するだ
めの鋳型温度測定機能を有づる！ｌ！ｖｃ鋳造用詩鋳造
用用型る。

〔従来の技術〕

連続鋳造設備において、鋳型内の現象を把握することは
、鋳造鋼種の拡大、高速鋳造等、操業技術の開発を行な
う上で不可欠である。

ここで、鋳型内の現像を説明すると、第８図に示すよう
に、鋳型１内に注入された溶！１ｉ１２は、冷却水によ
り抜熱１い凝固殻３を形成しつつ下方に引抜かれる。ま
た、鋳型１と凝固殻３との間には溶融バラグー４のｌ１
層が存在し、これは、溶精２からの抜熱を鋳型１に伝達
する役割を担うとともに、鋳片の用法抵抗を軽減化する
潤滑剤の働きを行なっている。

このように鋳型１内での現像は、主に、抜熱・凝固現象
と潤滑現象とに分けられる。したｈτって、鋳型１内で
の現像を把握するためには、抜熱現象の測定おにび潤滑
現象の測定が必要となる。

このうち抜熱現像の測定については鋳型銅板温度を測定
する方法が一般的であり、このｖｌ型銅板温度測定方法
はスラブ連続鋳造等に用いられる組合せ鋳型に対して実
用化されている。

その鋳型銅板温度測定方法としては、たとえば熱電対を
用いたものが知られており、この熱電対を用いた方法の
場合、熱電対と鋳型銅板との確実な接触を）りる必要が
ある。

そこで、第９図に示すように、シース熱電対１１をスプ
リング１２９！ｆにより鋳型１の切欠部１３に押し付け
、その回りを水シール用パイプ１４で囲うようにしたり
、あるいは第１０図に示す」、うに、鋳型１が洞性であ
ることから、コンスタンタン素線１４を鋳型１に溶接し
て銅−コンスタンタン熱電対１６を構成したりすること
が行われている。

たたし、これらのものにおいては、熱電対１１゜１６の
先端部分に水のｆ２人がないことが前提条件となる。り
なわら、第９図に示すものでは、冷却水が熱電対′１１
の先端に浸入した場合は、温度指示値のハンチング環ｔ
となり、また第１０図においては、ハンチング現象と同
じく、フンスタンタン素線１５と銅製鋳型１に接続され
た銅零線１７との絶縁１りが保たれなくなり、正常な温
度測定が行なえなくなる。

しかしながら、一般に、スラブ連続鋳造等で使用する鋳
型においては、構造上、冷却水の浸入があまり生じない
ため、前記温度測定方法は十分に実用価値の高いもので
ある。

ところが、ビレット連続鋳造等においては、前記測定方
法をそのまま適用することはできない。

すなわら、ビレット連続鋳造のように小断面の鋳片を得
るものにおいては、チューブラタイプの鋳型が使用され
ており、たとえば丸ビレット速続鋳造では、第１１図〜
第１３図に示ずように、銅チューブ２１に内筒２２を外
ｔＩχして、その間に冷却水流通交１ｉ１２３を形成し
、冷却水入口２４からの冷却水を冷却水流通空間２３に
流通させた後、冷部水出口２５から排出するように構成
した鋳型２６が用いられている。

このような構造の鋳型２６では、鋳型渇Ｉｆ測定上、前
述したスラブ連続鋳造のような組合せモールドに対し次
のような違いがある。

（１）銅チューブ２１が常に高速（約１０ｍ、、’ｓｅ
ｃ　）で流通する冷却水で充満している。

１２１　ＳＲチューブ２１と内筒２２との隙間すなわら
冷ＩＪＩ水流通空間２３の厚みが数ＩＩＩ程度しかなく
狭い。

（３）最近の動向として、内筒２２の周囲には電磁撹拌
等の設備が設置されており、センサー等の設置できるス
ペースがない。

このような設置条件を考えた場合、従来の温度測定方法
では、水の浸入防止、高速水流によるセンサーの！７＋
線防止等に対して不十分であり、従って従来の温度測定
方法を適用することは困Ｈ′Ｃ−ある。

そこで、銅チューブ２１に熱電対を沿わせ先端のみを１
ａ１７剤により固定して温度測定を行なうことが考えら
れているが、この場合、測定値が大きくばらついたり、
流速により熱電対が切断されｌζすして、安定した温度
測定ができないという問題がある。

〔光明が解決しよ′うとする問題点〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、安定した温度：１Ｉｌｌ定を行なう
ことができるようにした連続鋳造用鋳型を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、筒状の鋳型本
体に筒体を外嵌してこの筒体と鋳型本体との間に冷却水
流通空間を形成した連続鋳造用鋳型において、前記鋳型
本体の外面部にその面に沿って熱電対の検出端を適艮距
ｒ１に亘って埋設したことを特徴とするものである。

〔作用〕

鋳型本体の外面部にその面に沿って熱電対の検出端を適
長距離に亘って埋設することにより、測定値のばらつき
、流速による熱電対の切断をなくす。

〔実施例〕

以下、本発明の一実流例を第１図〜第６図を参照しなが
ら説明する。

第１図中３１は上端外周縁にフランジ部３１ａを有する
銅チューブ（鋳型本体）であり、この銅チューブ３１に
は上端外周縁にフランジ部３２ａを有する内筒（筒体）
３２が外嵌されている。この内筒３２の内周面と銅チュ
ーブ３１の外周面との間には冷川水流通空間３３が形成
され、また内８３２には冷却水人口３４および冷却水出
口３５が形成されている。そして、冷却水が冷却水人口
３４から冷川水流通空間３３に導入され、この冷却水流
通空間３３で流通して銅チューブ３１との熱交換をｔテ
なった後、冷却水出Ｑ３５より排出されるようになって
いる。

また、銅チューブ３１の外周面部に（よ上下方向（軸方
向）に沿う満３６が形成され、この満３６はその上部が
シース熱電対３７を？１！３６内に案内するテーパ面３
６ａとなっているとともにこのテーパ面３６ａ以外の部
分が均−深さとなっている。

また、）角３Ｇには、熱電対３７の検出端３７ａが適長
距離に亘ってはんだ３８により埋設され、この熱電対３
７は銅チューブ３１の外周面に！接した状態でフランジ
部３１ａまで導かれている。このフランジ部３１ａには
上面から下面に已通ずる與通几３つがあけられ、この貞
通孔３９は上部の大径孔３９ａと下部の小径孔３９ｂと
からなる段差形状を呈している。そして、この大径孔３
９ａには熱電対３７と外部導線４０とを電気的に接続す
る銅くい込み継手４１が埋め込まれている。すなわち、
この継手４１の上端には外部導ｍ４０が接続され、継手
４１の下端には小径孔３９ｂを介して導かれた熱電対３
７が接続されでいる。また、このｎ通孔３９の小径孔３
９ｂには耐熱接着剤４２が充填されている。

また、銅チューブ３１のフランジ部３１ａの上部には継
手４１の上方と銅チューブ３１のｒｆＪ！ｊ１注入領域
４３とを遮蔽する上７ランジ４４が設けられている。ま
た、内筒３２の上端内周部はＤ差形状となっており、こ
の段差部３２ｂには下７ランジ４５が嵌合されている。

すなわら、下フランジ４５は内ｆｉ１３２の段着部３２
ｔ）内面と銅チューブ３１のフランジ部３１ａ外周面と
によって形成される凹部分に嵌合され、この下フランジ
４５と渭チューブ３１のフランジ部３１ａとの間はＯリ
ング４６．４６によってシールされている。また、下フ
ランジ４５には漏洩した冷却水を外部に逃がす逃がし溝
４７．４７が形成されている。

また、第２図に示すように、シース熱、！１４３７は、
冷却水、水温による温度指示変動の影響が除去されるよ
うに埋め込み長さρがシースＩＹの１５ノ８以上とされ
ている。また、熱電対３７を埋め込むためのはんだ３８
の材質は測定部位の温度以上の融点をもち、熱電対取付
は作業を考慮してＡＱ−Ｃｄ系ろう材が使用されている
。

舶記熱電対３７の埋め込み１．Ｌ次のように行われる。

すなわら、まず、第３図（ａ）に示すように。

銅Ｊ−ニー７３１の外周面部に満３６を加工する。

ついで、負１３図（ｂ）に示すように、シース熱ｔす対
３７を段δした後、銅片４８を溝３６に合せて挿入し、
熱電対３７を銅チューブ３１から離ｌ″Ｌないように固
定する。ついで、第３図（Ｃ）に示すように、その銅片
４８の周囲にＡＱ−Ｃｄ系ろう材からなるはんだ３８の
小片を充填する。ついで。

銅チューブ３１仝体を均一に熱した後、第３図（ｄ）に
示すように、バーナによりはんだ３８を溶かす。ついで
、第３図（ｅ）に示すように、その表面を研削し、銅片
４８等の突起物を平滑化し、このようにして埋め込みが
なされるものである。

さらに、前記熱電対３７は、第４図および第５図に示す
ように、銅チューブ３１の外周面部に例えば周方向に沿
って８箇所か゛〕上下方向に３段に配設されている。そ
して、これら熱？′、１対３７・・・の露出部（すなわ
ら埋め込み部分以外）は銅チューブ３１とともに結束部
材４９・・・により結束されている。その結束位置は熱
電対３７・・・の埋め込み位置であり、上下方向の結束
間隔は振ｆＪＪ　ｔこよる断線を防止するために５０ｍ
ｍ１Ｘ下とされている。

以上の構成によれば、銅チューブＳ１の外周面部にその
面に沿って熱電対３７の検出端３７ａを適長距離に亘っ
て埋設したので、澗定値のばらつき、流速による熱電対
の切断をなくずことかできる。したがって、安定した温
度測定を行なうことができる。

しかも、満３６の上部に熱１対３７を満３６内に案内す
るテーパ面３６ａを設け、さらに熱電対３７・・・を５
０ａｕｎ間隔て結束したので、熱電対３７の断線を一層
防止することができる。

また、熱電対３７と外部導線４０との電気的に接続する
銅くい込み継手４１を上７ランジ４４に埋め込むどとも
に、熱電対３７が挿通される６通孔３９の小径部３９ｂ
を耐熱接着材４２で埋め、さらに上下フランジ４４．４
５を設番プ、下フランジ４５には漏洩冷却水の逃し満４
７．４７を設（Ｊたので、漏洩した冷却水が溶ｍ５０中
に浸入するのを確実に防止することができる。

次に、鋼チューブ３１の周囲の８点の温度測定結束を第
６図に示す。第６図（ａ）は緩冷却用パウダーを使用し
たものであり、第６図（ｂ）は急冷１．ＩＩ用パウダー
を使用したものである。また、第６図中、一点鎖線は測
定温度の最大値、二点鎖ねは測定温度の最小値をそれぞ
れ示す。

この測定結果より、緩冷却用パウダー使用時は、温度測
定１１Ｇが低く、かつ温度変動幅も大きいことがｆ「認
された。これは、この緩冷却用パウダーのＱ’ｌ　＋：
Ｘが高いため、銅チューブ３１からの汰熱が低いことを
示すとともに、溶融パウダー中の空隙率が大きく、温度
変動を増加させているためと推定される。

このように安定してｎ度の良い温度測定が行なえるので
、鋳を内における現象を明確に把握することができる。

なお、）３３６は、第７図において、銅チューブ３１０
軸方向に沿うもの（実線で示す。）に限らず、銅チュー
ブ３１の周方向に沿うもの（一点鎖線で示す。）や、銅
チューブ３１の軸方向に対し傾斜したもの（二点鎖線で
示す。）でもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、筒状の鋳型本体と
、この鋳型本体との間に冷却水流通空間を有して鋳型本
体に外嵌される筒体と、険出端が適長距離に亘って鋳型
本体の外面部にその面に冶って埋設された熱電対とを具
備したから、測定随のばらつき、流速による熱電対の切
断をなくすことができ、以て、安定したＩＩＩ測定を行
なうことができ鋳型内の現象を明確に把握することかで
きる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は要部を示す断面図、第２図は感電対埋め込み部分を
示す断面図、第３図は熱電対埋め込み施工順序を示す断
面図、第４図は銅チューブの熱電対配置ｉ２状態を示″
ｇ側面図、第５図は同じく横断平面図、第６図は濡ｒｆ
１測定結果を示す図、第７図は溝の他の実ＩＭ例を示す
説明図、第８図は鋳型内における現象を模式化して示す
断面図、第９図および第１０図は従来のそれぞれ異なる
熱電対温度測定方法を説明するための断面図、第１１図
は銅チューブを示す斜視図、第１２図は内筒を示す斜視
図、第１３図は従来のチューブラタイプの鋳型を示す断
面図である。 ３１・・・鋳型本体（銅チューブ）、３２・・・筒体く
内筒）、３３・・・冷小水流通空間、３６・・・溝、３
６ａ・・・テーバ面、３７・・・熱電対、３７ａ・・・
検出端。 出６１人代理人　　弁理士　鈴　江　弐　凸第　１　図 ｌ 第２図 第４図　　　第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第　６　因 第　７　図 ＷＧ　８　図 第９図　　　　　系１０図 第　１１　　図　　　　　　　　第　１２　　図Ｊ 悪１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状の鋳型本体と、この鋳型本体との間に冷却水
   流通空間を有して鋳型本体に外嵌される筒体と、検出端
   が適長距離に亘つて鋳型本体の外面部にその面に沿つて
   埋設された熱電対とを具備したことを特徴とする連続鋳
   造用鋳型。
2. （２）鋳型本体は熱電対を埋設するための溝を有し、こ
   の溝は熱電対を溝内に案内するテーパ面を有するととも
   にこのテーパ面以外の部分が均一深さであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造用鋳型。