JPS63126654A - 鋳片の連続鋳造方法 - 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］ 本発明はブロック式の同期鋳型を用いて行なう鋳片の連
続鋳造方法に関する。

［従来の技術］ 同一速度で且つ同一方向に、同期的に移動する少なくと
も上下１対の無端帯を互いに会合させて、これら無端帯
を鋳型壁とする鋳型を形成し、この鋳型内に溶融金属を
供給することにより、鋳片を形成しつつ、前記鋳片を前
記無端帯の移動に伴って、前記無端帯と同一速度で且つ
同一方向に移動させることによって鋳型から引き抜き、
鋳片を連続的に鋳造する鋳片の連続鋳造方法が知られて
いる。

第３図は、上述した従来の方法に使用される連続鋳造装
置の一例を示す概略側面図である。

また、第４図は前記連続鋳造装置１の鋳型７附近の要部
について第３図に矢印で示した鋳造方向Ｃに垂直な断面
を表わす概略説明図である。

連続鋳造装置１は、多数の金属ブロック２からなる、一
端が下方に向けて傾斜した上部無端帯３と、上部無端帯
３の下方に、上部無端帯３と対向して配置された多数の
金属ブロック４からなる、一端が下方に向けて傾斜した
下部無端帯５とがらなっている。上部無端帯３を構成す
る各金属ブロック２は、第４図に示されるようにその一
側端がら下方に垂直に延び出ている側壁を有する逆り字
状に形成され、一方、下部無端帯５を（１３成する各金
属ブロック４は、その他側端に」ニガに垂直に延び出て
いる側壁を有するＬ字状に形成されている。

このような、上部無端帯３を構成する逆り字状の金属ブ
ロック２と、下部無端帯５を構成するＬ字状の金属ブロ
ック４とを会合させて第４図のように断面が長方形状の
鋳型７が形成されている。

第４図に示す通り、鋳型を形成する金属ブロック２，４
の横方向（鋳造方′向Ｃに垂直でかつ水平な方向）の動
きはガイドローラ１７によって案内されている。上下方
向（前記横方向に垂直でかつ鋳造方向Ｃに垂直な方向）
の動きについても同様であるが、第４図には特に図示し
ていない。

第３図にもどって上部無端帯３および下部無端帯５の各
々は、矢印ａおよびｂで示すように、下方への傾斜方向
に向けて、図示しない駆動機構により同一速度で移動す
る。

上部無端帯３および下部無端帯５の上流側の鋳型７内に
は、一端が図示しないタンディツシュに連結されている
注湯部材、この例では断面が長方形状のノズル８の先端
部が挿入されている。

上部無端帯３および下部無端帯５を矢印ａおよびｂ方向
へ同一速度で移動させながら、タンディツシュ内の溶融
金属をノズル８を通して鋳型７内に注入して急冷し、得
られた鋳片１１を、上部無端帯３および下部無端帯５の
移動に従って、矢印Ｃ方向へ引き抜くことによって、鋳
片１１が連続的に鋳造される。

第５図は第３図と同様に従来の方法に使用される鋳片の
連続鋳造装置の一例を示す概略断面図であるが、第５図
は鋳型内で湯面が形成され、湯面上の空間１０を通して
ノズルから注湯されるオープン鋳造方法による場合で、
これに対して第３図は鋳型内で湯面が形成されず、ノズ
ル先端部９が全周にわたって溶湯に浸漬しているクロー
ズ鋳造方法による場合について示したものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 第５図に示したオープン鋳造は鋳型内で湯面が形成され
、ここで注湯が行われるため場面の変動、溶滴の鋳型へ
の付着、溶湯の酸化などにより鋳片の表面性状、鋳片の
清浄性についてクローズ鋳造に比べて不利な点が多い。

第３図に示したクローズ鋳造法はこのような欠点はない
が次に説明するｔ　“注湯部材の先端部における溶湯の
さし込み“が発生しこれにともなって“注湯部材の破損
″を生じる欠点がある。

第６図は第３図のクローズ鋳造の場合について、ノズル
先端部附近を拡大して示したものである。

前述の通り上部および下部の金属ブロック２゜４からな
る鋳型７に注湯部材、この例では注湯ノズル８が挿入さ
れており、ここから吐出された溶湯は鋳型内面で冷却さ
れてノズル先端部附近からａ固シェル１２を形成し始め
、これが上、下金属ブロック２，４が連設されてなる上
、下無端帯３゜５の運動に同期して矢印Ｃの方向に移動
するとともにその厚さを増しながら、なお残溶湯１４を
その内部に被包したまま鋳型から鋳片として引抜かれる
。

しかしながら、吐出部材、第６図の例ではノズルから吐
出された溶湯の一部は、ノズル先端部附近のノズル外面
と鋳型内面との間の隙間に侵入して溶湯のさし込みが生
ずることがある。

前記隙間は差し込みが生じないように機械的に許される
限り出来るだけ小さく　（例えば０．２〜０．４悶程度
）しであるが、鋳造中はノズル先端部の動揺、溶損など
により前記隙間はノズル先端部の全周にわたって一様で
なく、また一定しているわけではないから部分的には隙
間が大きくなり、また大きな隙間の位置は時間とともに
変動する。

また、吐出する溶湯の流動性、濡れ性、ノズル先端部附
近の溶湯の静圧などの要因が重なって溶湯の差し込みが
起ると考えられる。

このような差し込みが発生すると差し込んだ溶湯は金属
ブロックで冷却されて凝固する。一方、金属ブロック２
，４が凝固シェル１２とともに鋳片引抜方向Ｃに移動す
るのに対してノズルは固定しているので、前記の通り差
し込んで凝固した鋳片はノズル先端部に大きな応力を加
える。その結果この応力によってはノズル先端が破壊さ
れることがある。

本発明はこうしたクローズ鋳造の欠点である“溶湯の差
し込み”およびこれにともなう″ノズル先端部”を防止
することのできる鋳造方法を提供し、オープン鋳造に対
して大きな利点をもつクローズ鋳造の活用を図らうとす
るものである。

［問題を解決するための手段・作用］ 前記クローズ鋳造法の問題点を解決するために、本発明
では超音波振動をノズルに加えてノズル先端を振動させ
、鋳型とノズルの間に大きな隙間が定常的に発生しない
ようにして溶湯が差し込むことを防止するものである。

超音波振動には約１０ＫＨｚ以上の周波数が使用される
。このような超音波周波数でノズルが振動すれば、隙間
の大きさはこの振動周波数で増減する。したがって大き
い間隙は短時間であるのでこの間に溶湯はその粘性によ
って侵入することが困難になるものと考えられる。

前記隙間を形成する材料の性質または表面性状、る連続
鋳造装置の設計条件およびその操業条件に応じて適切な
振動方向、振動数、振ｌ］を選び、また１箇所以上の振
動印加位置から超音波振動をノズル先端部に加えること
により、前記溶湯の差し込みさらにはノズル先端部の破
損に至る事故に対して前記連続鋳造の装置および操業条
件の許容範囲を拡げることが可能である。

［実施例］ 第１図は本発明の１実施例を示すもので、注湯部材、こ
こではノズル８に振動子１５を取付けた状況を示してい
る。上、下の金属ブロック２．４、上、下の無端帯３，
５、鋳型７およびノズル８は前述の第５図について説明
したものと全く同様である。

ここで新らしく示したものについて説明すると溶鋼流１
６を受けるタンディツシュ１７と注湯ノズル８は外面に
金属枠２１が装着され、この両装置され、振動子１５と
ノズル８の間には、先端が鋳型と当接するころがり球を
もつ接触端子１８が介在し、ノズル８と反対側はコイル
バネ１９を通して固定壁２０に定着されている。

超音波は発振器（図示せず）がら電気振動エネルギーを
供給される振動子１５がら接触端子１８を通して鋳２型
７に伝播し、この反力はコイルバネ１９を通して固定壁
２０で吸収される。

ノズル８に超音波振動を印加する位置は第１図に示した
ノズル８下部に限られることはなく、上部その他ノズル
周囲のいづれの位置に加えてもよく、また対向するノズ
ル壁の両側から加えてもよい。ただしこの場合には、両
側の超音波振動が相殺されず相加するように逆相で励振
する必要がある。溶湯の差し込みに対してはノズル先端
部での振動が必要であるが、第１図に示す接触端子の位
置から印加される振動はノズル自身の弾性変形を通じて
その先端部に伝播される。１例として挙げると周波数２
０ＫＨｚ、振巾３μｍの振動を第１図に示す位置でノズ
ルに加えた結果ノズル先端部で周波数２０ＫＨｚ、振巾
０．２Ｍの振動が得られた。

前述の超音波の印加で得られた溶湯の差し込み深さとノ
ズル先端部における鋳型との平均隙間との関係を第２図
に示す。

差し込み深さは約２　ｍｌ）Ｉ程度までは、本実施例の
連続鋳造装置においてその操業に支障をきたさない。し
たがって超音波振動を印加しない場合の前記平均隙間の
許される範囲は０．４Ｍ以下であるのに対して本発明の
方法によりノズル先端部に超音波振動を印加した場合は
これが約１．１ｍｍとなって前記平均隙間の許容範囲が
著しく拡大している。

なお、これまでクローズ鋳造について本発明を説明した
が、オーブン鋳造についても注湯部材としてノズルを使
用する場合にはノズル先端部の下部が、また樋を使用し
た場合にはその下部が鋳型内の溶湯に浸漬している場合
についても、前記注湯部材と鋳型の間の溶湯のさし込み
防止に適用できる。

［発明の効果］ 前述の通り、本発明の方法に従って、ブロック式の同期
鋳型による連続鋳造法において使用する装置および操業
条件に応じて適切な振１１１、振動数の超音波振動を注
湯部材の先端部に加えることにより、注湯部材の先端部
附近の溶湯の差し込みを防止し、さらに注湯部材の先端
部の破損に至る事故を防＋ｈすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例で注湯部材に超音波振動を印
加したときの側面の概略説明図、第２図は第１図にもと
づ〈実施例において得られたノズル先端部の鋳型との間
の平均隙間と溶湯の差し込み深さとの関係を表わすグラ
フ図、第３図および第５図はそれぞれ従来技術によるク
ローズ鋳造法、オープン鋳造法における鋳片の連続鋳造
装置の側面を示す概略説明図、第４図は鋳型附近の要部
を鋳造方向に垂直な断面で示す概略説明図、第６図は第
３図のクローズ鋳造の場合についてノズル先端部附近を
拡大して示した説明図である。 １・・連続鋳造機、２・・・上部金属ブロック、３・・
・上部無端帯、４・・・下部金属ブロック、５・・・下
部無端帯、６・・・上、下金属ブロックの会合部、７・
・・鋳型、８・・注湯部材（例えば注湯ノズル、樋）、
９・・・ノズル先端部、１０・・・鋳型内の湯面上の空
間、１１・・・鋳片、１２・・・凝固シェル、１３・・
・溶湯の差し込み、１４・・・残溶鋼、１５・・・超音
波発振子、１６・・・溶湯流、１７・・・タンディツシ
ュ、１８・・・接触端子、１９・・・コイルバネ、２０
・・・固定壁、２１金属枠、２２・・・フランジ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦ＴＳ１図 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブロック式の同期鋳型に注湯部材より溶湯を供給する連
   続鋳造において、注湯部材に超音波を加えて注湯部材を
   振動させることを特徴とする鋳片の連続鋳造方法。