JPS63119955A - 連続鋳造用超音波振動鋳型 - 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〕 本発明は連続鋳造過程で鋳型と溶鋼との焼着きを防止す
るため、鋳型本体を超音波を用いて振動させるようにし
た連続鋳造用超音波振動鋳型に関するものである。

〔従来技術〕

一般にこの種の鋳型本体は内部に冷却水室を備えた中空
矩形又は円形の環状に形成されているが、このような鋳
型本体に対する超音波振動の付加手段は鋳型本体の外周
壁を貫通させて振動伝達棒の先端を内周壁の外周面、部
ち冷却水室内面であってメニスカス位置と略対応する部
分に連結すると共に、この振動伝達棒の基端に超音波振
動装置を取り付けて構成してあり、超音波振動装置の振
動を振動伝達棒を介して鋳型本体の内周壁に伝達し、鋳
型本体を所定の振幅で振動させるようにしである（特開
昭５６−１１１５５号、特開昭５４−９６４３１号、特
開昭５７−５８９５４号、特開昭５７−６２８４２号）
。

しかしこのような構成では冷却水室内に水を通流させつ
つ超音波振動をさせた場合、冷却水室の内周面に溝状、
或いは穴状の侵食が発生し、特に振動、振幅の大きい部
分では侵食部分の数、程度ともに大きく鋳型本体の破壊
を招く虞れがあった。

このような侵食の原因は冷却水中に発生したキャビテー
ション、即ち、冷却水中に負圧が生じて水中に空孔が発
生しこの空孔が振動し、圧壊されるとき衝撃波が発生し
、空孔に接した鋳型本体の冷却水室の内周壁面が侵食さ
れる現象によることと考えられる。

そこでこのようなキャビテーションによる侵食を防止す
る手段として、従来にあっては特にキャビテーションの
発生し易い場所、例えば冷却水室の幅が狭くなっている
部分の内周壁にＡＺ青銅。

Ｍｎ青銅＋　Ｂｅ青銅、或いは炭素鋼１合金鋼等の如き
キャビテーションに対する耐食性に擾れた金属板を溶接
する方法（特開昭５９−１９７３４８号）、或いは冷却
水室内にその内、外周壁面間にわたってクッション材と
してポリウレタン、ゴム等を充填介在させる方法（特開
昭５９−１９７３５１号）等が採用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこのような従来の手段にあっては保護部材を溶接
等にて固定するため取り付は作業自体に多くの手間を要
し、特にビレット材等を鋳造するときに用いる円形の環
状鋳型本体の場合、その取り付は加工が非常に困難であ
るという問題があり、またポリウレタン等を用いる方法
は耐久性、耐熱性が小さく保守点検が煩わしいという問
題があった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは耐キャビテーション侵食性に優れた
保護層を必要個所に対し容易、且つ迅速に形成し得るよ
うにした連続鋳造用超音波振動鋳型を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にあっては保護層を鋳型本体の材料よりも硬度の
高い材料を溶射することによって形成する。

〔作用〕

本発明にあってはこれによって保護層を必要とする対象
部の広、狭、表面性状の如何にかかわらず、均一な深護
材の形成が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第１図は本発明に係る連続鋳造用超音波振動鋳
型（以下本発明品という）の模式的断面図であり、図中
１は鋳型本体、２は振動伝達棒、３は超音波振動装置、
４は浸漬ノズルを示している。

鋳型本体１は内部に冷却水室１ａを備えた中空の環状に
形成されており、その内側には浸漬ノズル４を通して溶
融金属５が注入され、鋳型本体１内を下降する過程で鋳
型本体１との熱交換により冷却されて凝固シェル６を形
成し、鋳片７となってロールガング８により下方に連続
的に引抜かれてゆくようになっている。

振動伝達棒２は金属型で棒状に形成され、螺条部を備え
たその先端部は鋳型本体１の周方向の複数位置で夫々鋳
型本体１の外周壁に穿った孔１ｂに０リングＩｃ等にて
水密状態に貫通させ、冷却水通流用の空間である冷却水
室１ａに面する内周壁であって、メニスカス位置と対応
する部分、又はその近傍の内周壁に形成した螺条孔に螺
合連結せしめてあり、また基端部には超音波振動装置３
が装着され、該超音波振動装置３の振動を振動伝達棒２
を介して鋳型本体１の内周壁に伝達し、鋳型本体１の内
周壁を場面と直交する向きに振動させるようになってい
る。

そして本発明品にあっては振動伝達棒２の先端部が固定
されている鋳型本体１の内周壁の外面、即ち冷却水室１
ａに面する部分に、前記振動伝達棒２の先端部の連結位
置を中心にして上、下方向に所要の範囲で全周にわたっ
て保′ｆＬ層１０が溶射によって所要厚さく１０μｍ以
上）に付着形成しである。

保護層１０としては鋳型本体１として通常用いられる銅
の硬度（ビッカース硬度）より高い材料であって、これ
に対する溶射の容易な、例えばタングステンカーバイド
、１２Ｃｏ−Ｗ−Ｃ（硬度的１０００）、Ｎｉ−Ｃｒ−
５ｉ−Ｂ合金（Ｎｉニア０％、Ｃｒ　：　１０％、硬度
６００〜７００　）　、Ｃｏ−Ｎｉ−８合金（Ｃｏ　：
　６０％、Ｎｉ：２０％、硬度６００〜７００）等が用
いられる。ちなみに鋳型本体はＣｏ製の場合硬度は１０
０程度である。

保護層ＩＯの厚さはキャビテーションに対する充分な耐
侵食性を得る必要上１０μｍ以上必要であり、また厚さ
の上限は通常溶射によって形成可能な範囲であればよい
が、通常は１ｍｍ程度あれば強度的には十分である。

次に本発明品と比較例とについての比較試験結果を示す
。本発明品の試料はＣｕ　（硬度：　１００）製の第１
図に示す如き鋳型本体（内径：３２０ｍ、長さ：　９０
０　ｍ、肉厚：　１５ｆｉ）の冷却水室の内壁面の２個
所に振動伝達棒を連結すると共に、この振動伝達棒の連
結位置を含む上、下所要の範囲で周方向の全面にわたっ
て各種金属を溶射して保護層を形成した後、このような
各鋳型本体（Ｃｕ：９９．７χ）に超音波付加部分に対
して２５〜３０μｍ、メニスカス位置と対応する位置を
含むその上２下に２００鶴にわたる部分に対して約５μ
ｍ以上の振幅となるよう振動を加えつつビレットの鋳造
を行った後、耐キャビテーション侵食性を調べた。なお
、比較例についても試験条件は同じとした。結果は表１
に示すとおりである０表１から明らかなように保護層と
して比較的硬度の大きい金属を溶射した本発明品の場合
は数ケ月の連続した鋳造を行ったが、何らの浸食も見ら
れず、耐侵食性に良好な結果が得られた。

なお比較例として示した保護層を設けない場合は鋳込延
ぺ時間約１００時間で超音波付加部周辺に数１０ケ所に
わたり幅０．５〜１ｍｍ、深さ０．５〜１．０鶴の点状
、スジ状の侵食が認められた。

〔効果〕

以上の如（本発明にあっては、保護層を溶射によって冷
却水通流用空間の周壁面に形成することとしているから
、保護層の形成が極めて容易、且つ迅速に行うことが出
来、保護層形成のための作業性に優れ、形成対象部分の
広、狭、表面の性状等に煩わされることなく、所要厚さ
に形成し得て高い信頼性が得られるなど本発明は優れた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の使用態様を示す模式的断面図、第２
図は部分拡大図である。 工・・・鋳型本体　１ａ・・・冷却水室　１ｂ・・・孔
１ｃ・・・Ｑ　ＩＪソング２・・・振動伝達棒　３・・
・超音波振動装置　４・・・浸漬ノズル　５・・・熔融
金属６・・・凝固シェル　７・・・鋳片　８・・・ロー
ルガング１０・・・保護層 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫？、１図 纂　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波振動の付加手段を備えた鋳型本体内の冷却水
   通流用の空間に面する壁面に、鋳型本体の材質よりも硬
   度の高い材料を溶射して耐キャビテーション侵食用の保
   護層を形成したことを特徴とする連続鋳造用超音波振動
   鋳型。 ２、前記保護層は１２Ｃｏ−Ｗ−Ｃを材料とし、１０μ
   ｍ〜１ｍｍの厚さに形成されている特許請求の範囲第１
   項記載の連続鋳造用超音波振動鋳型。 ３、前記保護層はＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ合金（Ｎｉ：７
   ０％、Ｃｒ：１０％）を材料とし、１０μｍ〜１ｍｍの
   厚さに形成されている特許請求の範囲第１項記載の連続
   鋳造用超音波振動鋳型。 ４、前記保護層はＣｏ−Ｎｉ−Ｂ合金（Ｃｏ：６０％、
   Ｎｉ：２０％）を材料とし、１０μｍ〜１ｍｍの厚さに
   形成されている特許請求の範囲第１項記載の連続鋳造用
   超音波振動鋳型。