JPS6232017B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属を連続的に鋳造する連続鋳造
装置に係り、特に、板厚の薄い広幅鋳片を製造す
るのに好適で且高速鋳造が可能な連続鋳造装置に
関する。

近年、連続鋳造の分野では鋳造速度の高速化が
要請されている。就中、冷却され難く凝固速度の
遅い溶鋼から可能な限り広幅鋳片を高速度に製造
する技術の確立が強く望まれており、これが実現
できれば、鋳造装置前後の処理能力との整合が可
能となり、設備費、保守費等の大幅な削減は勿論
のこと、生産性が大幅に向上する等その効果は顕
著である。

高速度連続鋳造技術を確立するためには、いく
つかの大きな障害がある。第一に、鋳造過程にお
ける凝固殼の生成とこれに付随する問題である。
高速化に比例して鋳片の冷却時間は減少するの
で、必然的に凝固殼は薄くなり、反面、冷却時間
の確保のために鋳型を長くすると、溶湯静圧によ
る鋳型との摩擦抵抗の増大及びバルジング（ふく
らみ）の増大を招き、いずれにしても凝固殼の破
断という強度上の限界から高速鋳造化は極めて困
難である。言うまでもなく、凝固殼の破断は鋳造
作業の停止を余儀なくされるばかりでなく、冷却
水との接触による爆発事故を惹起するので、何と
しても避けなければならない。このように、高速
鋳造化のためには、(a)凝固殼の厚みを充分に確保
できること、(b)鋳型との摩擦抵抗が少ないこと、
(c)鋳型は溶湯静圧を充分に保持できること、等が
必須条件である。第二の問題は、鋳造設備の規
模、特に建屋高さから来る制約である。高速化に
伴なう装置の大型化、建屋高さの増大は実用上大
きな障害となる。

さて、金属の連続鋳造装置としては、これ迄に
種々の型式が提案されているが、実用化されてい
る代表的事例としては、振動せる鋳型内で冷却造
形された鋳片を鋳型との摩擦抵抗に打勝つて外部
より引き抜く型式のものである。しかしながら、
この型式の連続鋳造装置は、前述した凝固殼の強
度上の限界等から現行以上に高速化することは困
難である。

また、鋳型との摩擦抵抗を減じる手段として、
鋳片と同期して移動する壁面を有する鋳型を採用
した同期式連続鋳造装置も既に種々提案されてい
るが、いずれも技術的、経済的に問題があるた
め、そのほとんどは実用化されていない。例え
ば、鋳片長辺側の上下２組の可動平行ベルトと、
鋳片短辺側の数珠状キヤタピラとで鋳型が形成さ
れる、いわゆるヘーゼレツト型連続鋳造装置で
は、数珠状キヤタピラに溶融金属がさし込み、し
ばしば凝固殼の破断の原因となると共に湯漏れに
よる爆発の危険性があり、また直線状に配置され
た上下の平行ベルトの昇温による剛性低下等が原
因でベルトが波打ち鋳造不能になるという大きな
欠陥等があり、現時点でも急速冷却が容易な非鉄
金属の分野のみで実用化されているに過ぎない。
上記型式と類似する同期式連続鋳造装置として、
可動ベルト又は数珠状キヤタピラを垂直に配置し
て鋳型を構成する型式のものも提案されている
が、この構成では溶湯静圧を充分に保持すること
が極めて困難であり、且前記と同様に、溶融金属
がベルト或はキヤタピラにさし込み安全な鋳造作
業を遂行できない欠点がある上、垂直鋳型方式の
ため建屋が高くなつて設備費の高騰を招き且高速
化が困難であつた。

さらに、最近、外周に凹型溝を有する鋳造輪と
ベルトとの組合せで鋳型を構成する同期式連続鋳
造装置も提案されているが、この型式ではスラブ
材のように板厚の薄い広幅鋳片を製造するために
は、少なくとも５乃至６ｍ径の鋳造輪が必要とな
り、設備費及び保守費の高騰を招き、また鋳型幅
の変更もできない欠点を有する。

本発明は上述のような諸事情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、経済的にして高
速鋳造が工業的に実施可能な新規な連続鋳造装置
を提供するにあり、特に、凝固し難い溶鋼から板
厚の薄い広幅鋳片を高速鋳造するのに好適な連続
鋳造装置を提供せんとするものである。

本発明は鋳型の配置と構成、溶湯静圧の支持及
び鋳型の冷却機能を巧妙に結びつけることによつ
て上述のような問題を解決したもので、具体的に
は、鋳片短辺側の壁面を形成する湾曲状の相対す
る一対の固定側板と、鋳片長辺側の壁面を形成す
べく上記固定側板を湾曲面に沿つて内側及び外側
より挾持しつつ上記鋳片と同期して移動する一対
の張設された可動帯状体とにより鋳造区域を画成
し、且上記各々の可動帯状体の背面には該可動帯
状体の支持及び冷却を行う装置を設けてなること
を特徴とするものである。

すなわち、本発明では、鋳型、つまり鋳造区域
を湾曲状に構成しており、しかもこれを各一対の
固定側板と可動帯状体とからなる極めてコンパク
トな手段で達成しているので、装置及び建屋を大
型にすることなく必要な鋳片冷却長さを確保し充
分な凝固殼を生成し得る。また、大きな溶湯静圧
を受ける鋳片長辺側には鋳片と同期して移動する
可動帯状体が配置されているので、鋳片引抜き抵
抗を大幅に減少して凝固殼の破断を防止し、且鋳
片短辺側の固定側板には、狭い幅のベルトやキヤ
タピラとは異なり充分なシール面積を確保し得る
だけの幅を持たせることが可能であるから、可動
帯状体背面における支持装置との併用と相俟つて
長短辺接触部のシールは常に良好であり、しかも
キヤタピラのような隙間もないので、溶湯静圧を
確実に保持できると共に上述の鋳片引抜き抵抗の
減少と相俟つて凝固殼の破断や湯漏れに対し一石
二鳥の効果を生むことになる。また上記可動帯状
体は、これを湾曲して使用するので、昇温による
波打現象も該帯状体の幅方向の反りにより吸収す
ることができる。

以下本発明の一実施例を図面に沿つて説明す
る。

タンデツシユ１内の溶湯２はノズル３を通つて
鋳型内へ連続的に注湯される。鋳型の短辺側は、
鋳片２８を湾曲状に造形し得るように第１図で明
らかな如く湾曲状に形成された一対の固定側板３
０，３１で形成されている。湾曲曲率は装置の規
模等によつて異なるが、これを適宜選定すること
により必要な鋳片冷却長さを有する鋳型に構成で
きる。例えば湾曲半径を2.5ｍとすれば、鋳型長
さは４ｍ程度となる。また鋳型出側では徐々に曲
率が変化する曲線状に構成し、最終的には鋳片２
８を直線状に引抜き得るようにする。鋳型の長辺
側は、上記固定側板３０，３１を湾曲面に沿つて
内側及び外側より挾持しつつ鋳片２８と同期して
移動する一対の可動帯状体４，５で形成されてい
る。この可動帯状体４，５は共にローラ６，７，
８及びローラ９，１０，１１によつて可動的に支
持され、且ばね１２，１３によつて緊張されてい
る。なお、各可動帯状体４，５は必要に応じて図
示されていない駆動装置により積極的に鋳片と同
期移動できるように構成することもでき、この場
合には上記駆動装置を鋳型出側に位置するローラ
８，１１に連結した方が該帯状体の緊張度をより
高める上で有効である。

各可動帯状体４，５の鋳型壁面に対応する背面
には、該帯状体の冷却及び荷重支持を行うための
静圧軸受装置１４，１５が設けられている。この
静圧軸受装置１４，１５は可動帯状体４，５によ
り画成される鋳造区域のほゞ全域に亘つて該帯状
体を支持及び冷却し得るように配設されており、
それぞれ内部に水室１６，１７を有し、且可動帯
状体４，５と対峙してポケツト１８，１９が形成
されている。上記水室とポケツトとは多数のノズ
ル２０，２１によつて連通している。しかして鋳
造時には水室１６，１７内に外部より高圧の冷却
流体を導入することにより、該高圧冷却流体はノ
ズル２０，２１からポケツト１８，１９と可動帯
状体４，５との間に噴出され、さらに第２図の矢
印で示す如く幅方向に排出される。この流動過程
において各可動帯状体４，５と静圧軸受装置１
４，１５間に冷却流体の薄い流動層が形成され、
その流動抵抗により静圧が発生し、これによつて
各固定側板３０，３１と可動帯状体４，５の完壁
な接触及び溶湯静圧の支持を達成し、併せて可動
帯状体４，５に対し効果的な冷却を行う。なお、
上記ばね１２，１３はそれぞれ静圧軸受装置の突
出部材２２，２３とロール支え２４，２５間に配
置されている。

一方、固定側板３０，３１は鋳片２８の幅変更
に対処すべく幅方向に移動調節できるように構成
されている。すなわち、固定側板３０，３１には
それぞれ上下２箇所にアーム３２，３３が固着さ
れており、このアーム３２，３３に設けられたガ
イド３４，３５が上記静圧軸受装置に連結された
軸３６，３７に軸方向へ摺動し得るように支承さ
れている。また上記アーム３２，３３の他端部に
は孔３８，３９が設けられており、この孔３８，
３９に上記静圧軸受装置に連結されたスクリユウ
４０，４１が挿通され、且ナツト４２，４３及び
ワツシヤ４４，４５によつて上記アーム３２，３
３がスクリユウ４０，４１に固定されるように構
成されている。従つて上記ナツト４２，４３を移
動調節することにより固定側板３０，３１の幅方
向位置を変更し得る。さらに固定側板３０，３１
及びアーム３２，３３には潤滑孔４６，４７が設
けられているが、これは固定側板３０，３１と可
動帯状体４，５間の摺動抵抗を軽減するために、
供給パイプ４８，４９を通してカーボン等の潤滑
剤を上記摺動面に供給するためのものである。

本発明は以上のように構成されているから、タ
ンデツシユ１内の溶湯２はノズル３を通つて鋳型
内へ連続的に注湯されると、該溶湯２は固定側板
３０，３１及び静圧軸受装置１４，１５によつて
バツクアツプされた可動帯状体４，５によつて鋳
型外に漏れることなく確実に収容され、且可動帯
状体４，５と同期して摩擦抵抗の少ない状態で湾
曲状に進行する。この進行過程において、静圧軸
受装置１４，１５からの冷却流体等によつて冷却
され、充分な凝固殼が形成された後鋳片２８とし
てピンチローラ２９により外部へ引抜かれる。こ
のようにして本発明で、凝固し難い溶鋼から厚み
が60〜200mm、幅が900〜2000mmという断面の広幅
鋳片を製造したが、湯漏れや凝固殼の破断等もま
つたくなく良質な鋳片を生産し得た。このように
本発明によれば板厚の薄い広幅鋳片を経済的にし
て高速鋳造することができる。なお、鋳造開始時
にはダミーバーが使用されることは従前のこの種
装置と何ら変るものではない。

本発明は以上説明した実施例に限定されるもの
ではなく、例えば上述の固定側板に対し微小振動
を鋳片幅方向あるいは長手方向に与え、鋳片と固
定側板との摺動抵抗を減少する手段を付加するこ
とは本発明の本質から逸脱するものではなく、ま
た巻取機と巻戻機を各々別設すれば、可動帯状体
として帯状コイルを使用した有端方式を採用する
こともでき、さらに可動帯状体の支持乃至緊張手
段や固定側板の幅方向移動調節の具体的手段等に
ついても実施例以外の代替手段があることは言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部破断正面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。 ４，５……可動帯状体、６，７，８……ロー
ラ、９，１０，１１……ローラ、１４，１５……
静圧軸受装置、１６，１７……水室、２０，２１
……ノズル、２８……鋳片、２９……ピンチロー
ラ、３０，３１……固定側板、３２，３３……ア
ーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳片短辺側の壁面を形成する相対する一対の
   固定側板と、鋳片長辺側の壁面を形成すべく前記
   固定側板を挾持し、且つ該鋳片と同期して移動す
   る相対する一対の可動帯状体とにより鋳造区域を
   画形し、前記可動帯状体の背面に流体を噴出して
   該可動帯状体との間に流体の流動膜を鋳片短片を
   カバーする範囲にわたつて形成する静水圧軸受装
   置を前記可動帯状体の裏面側に設置したことを特
   徴とする連続鋳造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 前記静水圧軸受装置は外部から導かれた流体を
   収容する水室部と、可動帯状体の裏面に面して形
   成された窪み部と、これら水室部と窪み部とを区
   画する部材に設けられ該水室部内の流体を前記窪
   み部に噴出するノズル手段とから構成されている
   ことを特徴とする連続鋳造装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
   前記固定側板を鋳片の幅方向に移動調節し得るよ
   うに移動装置が設けられていることを特徴とする
   連続鋳造装置。 ４ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
   前記可動帯状体は複数個のガイドローラに張設さ
   れたエンドレスの金属製ベルトであることを特徴
   とする連続鋳造装置。