JPS6243781B2 - - 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１に、鋳造過程にお
ける凝固殻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、必然的に凝固殻は薄くなり、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殻の破
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、凝固殻の破断は鋳造
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)凝固殻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、前述した凝固殻の強
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
ばしば凝固殻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、
可動レベル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
がベルト或い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
のための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、また鋳造幅
の変更もできない欠点を有する。

本発明の目的は、凝固殻の破断を防止可能にす
ると共に、鋳型の液密性を確保して、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
好適な連続装置を提供することにある。

本発明は鋳造の配置と構成、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
て上述した目的を達成するものであつて、鋳片短
辺側の壁面を形成し、且つ湾曲状の側面を有する
相対して配置された一対の固定側板と、鋳片長辺
側の壁面を形成すべく前記固定側板の該湾曲面に
沿つて固定側板を両側より挟持し、且つ鋳片と同
期して移動する一対の張設された可動帯状体とに
より液密的に鋳造区域を画成し、前記鋳造区域に
ある前記両可動帯状体の背面側に該可動帯状体の
支持及び冷却を行う静圧軸受装置をそれぞれ配設
し、しかも前記固定側板に形成した該湾曲面を複
数の曲率から構成すると共に、この湾曲面を構成
する曲率は前記鋳造区域の出側に進むに従い漸域
曲率となるように構成した連続鋳造装置にある。

即ち、本発明の連続鋳造装置においては、鋳型
を構成する鋳片短辺側の固定側板に形成された湾
曲曲率を鋳造区域の出側に進むに従い漸減するよ
うに異ならしめて形成しているが、造形されたば
かりの柔かい凝固殻は可動体に支持されて移動す
ることから、この可動鋳型と凝固殻間にすべりが
なく、摺動抵抗が発生しないので、鋳型内での漸
次矯正が可能となるものである。

しかも鋳造区域は各一対の固定側板と可動帯状
体とからなる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殻を生成し、且つ
曲げ直し矯正による凝固殻破断事故を防止し得る
ものとなる。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
少して凝固殻の破断を防止し、且鋳片短辺側の固
定側板には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、溶湯静圧を確
実に保持できると共に鋳片引抜き抵抗の減少と相
俟つて凝固殻の破断や湯漏れ防止に対して一石二
鳥の効果を生むことになるものである。

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
らかな如く漸増湾曲状に形成された一対の固定側
板３０，３１で形成されている。初期湾曲々率は
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。例えば初期湾曲半径を２ｍとし同
一半径区間θ＝30゜、それ以降を漸増湾曲とすれ
ば、鋳型長さは５ｍ程度となる。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。１
４′，１５′は支持フレームであり静圧軸受装置１
４，１５を支持する。この静圧軸受装置１４，１
５は可動帯状体４，５により画成される鋳造区域
のほぼ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１
６，１７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１４，１５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
動帯状態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、鋳型内で矯正されながら充分な凝固殻が形
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の実
施例で、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、湯漏れや凝固殻の破断等もまつたくなく良
質な鋳片を生産し得た。このように本発明の実施
例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。

本発明によれば、凝固殻の破断を防止可能にす
ると共に、鋳型の液密性を確保して、凝固し難い
溶鋼から板厚の薄い広幅鋳片を高速鋳造し得る連
続鋳造装置が実現出来るという効果を奏する。

【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し且つ湾曲状の側面
   を有する相対して配置された一対の固定側板と、
   鋳片長辺側の壁面を形成すべく前記固定側板の該
   湾曲面に沿つて固定側板を両側より挟持し、且つ
   鋳片と同期して移動する一対の張設された可動帯
   状体とにより液密的に鋳造区域を画成し、前記鋳
   造区域にある前記両可動帯状体の背面側に該可動
   帯状体の支持及び冷却を行う静圧軸受装置をそれ
   ぞれ配設し、しかも前記固定側板に形成した該湾
   曲面を複数の曲率から構成すると共に、この湾曲
   面を構成する曲率は前記鋳造区域の出側に進むに
   従い漸減曲率となるように構成したことを特徴と
   する連続鋳造装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造装置に
   おいて、前記固定側板は鋳片の巾方向に沿つて移
   動し得るように移動装置と連結されていることを
   特徴とする連続鋳造装置。