JPS632536A - 幅可変鋳型 - 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、連続鋳造における鋳型、特にＰＦ造輻幅変更
可能幅可変鋳型に関する。

従来の技術 周知の如く連鋳ｎ率を高め、連続鋳造の生産性を高める
ために、連ｂｅ鋳造中に鋳造幅を変更する技術が近年積
極的に採用されている。

第５因は、連続鋳造中に前記鋳造幅の変更を可能ならし
める（以下、＠１変と言う）−般的な鋳型の斜視図を示
すものである０図において、１が鋳型を示し、固定側長
辺２ａと自由側長辺２ｂとからなる長辺２と、この両長
辺２間に横移動可能に挟持された短辺３とから構成され
ている。前記自由側長辺２ｂにはクランプ力調整装置４
が装着され、この調整装置４によって長辺２による短辺
３の挟持力が制御されている。短辺３の背面には電気あ
るいは油圧押圧シリンダー５が連結されており、この押
圧シリンダー５を作動せしめることによって、短辺３は
長辺２内を横方向に移動して鋳造幅を自在に変更できる
よう構成されている。

尚、第５図において８は鋳造された鋳片である。

ところで、前記クランプ力調整装置４による挟持力は、
連ｂｅ鋳造中、鋳型内の溶鋼静圧により長辺２と短辺３
との接合面に隙間が生じないよう長辺２に作用する溶ｆ
：ｔ４静圧力より大きくなる如く調整されている。従っ
て連続鋳造中に鋳造幅を拡大、あるいは縮小すると、長
辺２と短辺３との接台面（以下、摺動面と言う）には、
前記挟持力と溶＃４静圧の差に相当する押付は力が作用
し、これによって前記摺動面に摩擦力が生じる。ｎｒｉ
記押付は力は通常短辺１枚当たり、２〜５屯以上の大き
なものであり、必然的に前記摩擦力も大きくなって、短
辺３の移動に伴って短辺３の摺動面３０の摩耗が激しく
なったり、長辺２の内面にスリ疵が発生する等の問題が
あった。

かかる問題を解決するために本発明の出願人は、前記第
５図に示すように短辺３の摺動面３０における鋳造方向
ｙに浅い嵌合切欠き６を設け、該切欠き６にマイカ薄片
７を嵌合せしめることによって短辺３の横移動時の摩擦
抵抗を減少させる方法を発明し、先に特願昭５７−１９
０５５３号として出願した。これはマイカ薄片７の有す
る特性、つまり摩擦抵抗が小さく、これが高温域におい
ても変化せず、しかも耐熱性を有する利点を端極的に活
用したもので、摩擦抵抗を減少させる所期の目的は達成
できた。しかしながら、マイカ薄片７の摩耗が激しく、
またそれが変形するなどするためその寿命は短く、極端
な場合毎鋳造毎にマイカ薄片７を取替ねばならない事態
も生じていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、前記従来技術の問題点、即ち長辺２と短辺３
の摺動面に生じている異常に高い接触圧力下で輻再変す
ることによって長辺２や短辺３の摺動面が摩耗したり、
スリ疵が発生する問題点の解決を図るものであり、前記
特願昭５７−１９０５５３号に記載した発明のさらに改
良を図るものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するための本発明は、前述した両長辺
２間に横移動可能な短辺３を挟持してなる連続鋳造幅可
変鋳型１において、前記短辺３の前記長辺との摺動面３
０に鋳造方向に延びる凹溝を形成し、この凹溝に熱無負
荷状態で前記摺動面より設定量突出する耐熱性緩衝材を
充填したことを主たる特徴とするものであり、前記凹溝
は前記短辺の■み方向における熱変形影響域を回避する
部位に形成されている。

第１図は本発明に基づく鋳型の一例を示す斜視図である
。この第１図において、３１が前述した凹溝であり、後
述するように短辺３の厚み方向Ｘにおける熱変形の影響
を受けない部位に、鋳造方向ｙに延びて形成されている
。３２は前記凹溝３１に充填された耐熱性緩衝材である
。この緩衝材３２はオフラインで鋳型１を組立て、所定
の押付は力を作用させた状態、あるいは連続鋳造を開始
する前などの熱負荷が作用していない状態、つまり本発
明で称する熱無負荷状態で、第２図に示す如く摺動面３
０より設定１ｔが突出するよう充填されている。

作用 、本発明者らは前述したマイカ薄片７が短期間で変形し
たり、摩耗する原因について調査研究を行った。取外し
たマイカ薄片７が偏った摩耗や、変形を生じている現象
を知見した本発明者らは、まず短辺３に温度検出端を埋
込み、連り！Ｍ造中における短辺の温度を検出した６次
に検出された温度を基に有限要素法を用いて短辺の熱変
形状態の解析を試みた。

第３図はその結果の一例を示すものであって。

第３図（ａ）は鋳造方向ｙにおける温度分布を、第３図
（ｂ）は短辺３の鋳造方向ｙにおける熱変形状態を、第
３図（ｃ）は短辺３の厚み方向Ｘにおける熱変形状態を
それぞれ示すものである。この第３図から判るように短
辺３に熱負荷が作用すると溶ｍ９に接する内面側が大き
く熱変形する。この熱変形による影響域が短辺厚み方向
Ｘにおいては短辺内面より文の範囲である。父鋳造方向
ｙにおいては温度分布が平衡状態より上昇する短辺上端
よりｍの範囲である。８変形量Ｓは厚み方向Ｘでは短辺
３の幅方向のほぼ中心部であり、鋳造方向ｙではメニス
カスに相当する部分である。

前述した解析結果により前記第５図に示すように短辺３
の内面側に切欠き６を形成し、それにマイカ薄片７を嵌
合せしめる手段では、前述した２〜５屯以上の高い押付
は力がマイカ薄片７の内面側の局部に集中して作用して
いることになり、高性能を有するマイカ薄片７でも変形
、破壊したリ、偏摩耗することが判明した。

而して本発明においては短辺３の摺動面３０の短辺厚み
方向Ｘにおける前記熱変形の影響を殆ど受けない部位、
つまり本発明で称する熱変形影響域を回避する部位に、
鋳造方向ｙに延びる凹ｙｔ３１を形成した。この凹溝３
１の鋳造方向ｙの長さは、前記第３図（ａ）及び（ｂ）
に示されるように熱変形が生じる範囲ｍ以上であれば、
例えば全長にわたって設けることでもよい、しかしなが
ら、本発明者らの経験では、第４ｂ４に示すように鋳造
方向に前記範囲ｍ以上の所定長さとし、その下端に段差
３１ａを構成することが緩衝材３２の落下を防止する上
から効果的であった。

凹溝３１には緩衝材３２が充填されるが、この緩衝材３
２は第２図に示すように熱無負荷状態で摺動面３０より
設定量を突出するように、その大きさおよび充填密度等
が決められている。

この突出設定量ｔは１例えば以下のようにして設定すれ
ばよい。

熱無負荷状態において、短辺３と長辺２との摺動面全体
が完全に間隙無く密着することは実質上不可能である。

しかしながら、この間隙が大きくなるとこの隙間に溶鋼
９が流入し、シェル破断の原因となり、ブレークアウト
などの大きな事故につながる。このため前記熱無負荷状
態で前記摺動面に生じる間隙の許容量（以下許容間隙ｇ
と言う）が種々の条件より予め決められており、その値
は通常０．１”　０．５ｍｍとなっている。

−方、前記第３図に示すように短辺３の熱変形ｉｓも予
め求めることが可能である。従って前記突出設定量ｔは
許容間隙ｇ以上であると前述したように溶鋼流入などを
招く結果となることから。

ｔ≦ｇであることが最低限必要であって、許容間隙ｇ≧
熱変形量Ｓならば、Ｓ≦し≦ｇの範囲内で、又許容間隙
ｇ≦熱変形量Ｓならば、ｔ≦どの範囲内で突出設定量ｔ
を設定すればよい。

このように熱無負荷状態で設定量突出せしめて緩衝材３
２を充填することによって、連続鋳造を開始し短辺３に
熱変形が生じてもそれを前記緩衝材３２が吸収し１局部
的応力発生を無くするか、あるいはそれを著しく低減す
ることができるようになった。この結果、短辺３の熱変
形による影響が殆ど無視できるようになった。

緩衝材３２は凹溝３１に充填でき、熱無負荷状態で作用
する血圧に耐え、しかも短辺３の横移動時に長辺２との
摺動が滑らかに行なえるものであれば、その材質等を限
定するものではない、特に本発明の鋳型において、前記
凹溝３１の形成される部位はその温度が１００℃程度で
あり、この温度に耐える＃熱性を有し、前記機能を発揮
できるものであればよく、例えばシリコンゴム等の耐熱
性ゴム材を用いることも可能である。しかしながら、本
発明者らの経験では、４００°Ｃ程度の耐熱性を有し、
しかも潤滑機能も兼ね備えたフッ素樹脂、四ふり化エチ
レン系樹脂、たとえばテフロンなどが本発明の緩衝材３
２として最も潰れたものであった。

凹溝３ＩのｌＩＧｗは使用されるに！側材３３の許容面
圧から適宜決定すればよい。以下実施例をあげてさらに
具体的に説明する。

実施例 本発明を１口座５千屯の彎曲型連続鋳造設備で、平均２
０回／日程度の幅変更を実施する操業条件下の幅可変鋳
型で実施した。本実施例における操業条件は第１表に示
す通りである。

第１表 本発明を実施するに当たり、鋳型短辺の連続鋳造中にお
ける温度を検出し、有限要素法で短辺３の熱変形量を求
めた結果、短辺Ｈみ方向Ｘにおける熱変形影響域文は２
０ｍｍであり、最大変形量Ｓは０．３１であった。Ｍ遣
方向ｙにおいては短辺上端より約４００１の範囲で熱変
形が生じており、最大変形ｍｓは厚み方向と同じ０．３
０であった。

又、許容間隙ｇは過去の経験より　３．５ｍｍに決めら
れている、従って本実施例においては、短辺摺動面３０
の前記熱変形影響域立を回避する短辺内表面より２０ｍ
ｍ離れた部位に、幅ｗ３０ｆｆｉ＋ｓ、深さ４．５ｍ＋
＊の凹溝３１を、鋳造方向に４００ｍ＋ｅ　（短辺上端
よりの長さ）の範囲に形成した。この凹ｙＩ３１に緩衝
材３２として、断面形状が５　ｍｍＸ　３力ｍの矩形状
に形成されたテフロンを充填した。このテフロンは、前
述した熱無負荷状態で、摺動面３０より前記最大変形−
埴Ｓと同じ０．３ｍｓ突出せしめた。

前記鋳型を用い、第１表に示す操業条件で１力月操業し
た後、鋳型を解体し、緩衝材３２の損耗状態や、長辺２
及び短辺３のそれぞれ摺動面の損傷状態を調査した。こ
の結果、摺動面の損傷は全く見受けられず、また緩衝材
３２の損耗も約０．１ｍｍ程度であり、その優れた効果
が確認された。

発明め効果 本発明の実施により、摺動面に発生する異常に高い局部
的な接触圧力を軽減できるようになった。この結果、頻
繁に幅変更を実施しても長辺や短辺の摺動面にスリ疵が
発生したり、短期間で偏摩耗する現象を防止でき、また
緩衝材の寿命も長く、長期間、安定した操業を継続する
ことが可能となった。更に前記局部的な接触圧力軽減に
より短辺３の幅やせも皆無となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく鋳型の一例を示す斜視図、第２
図は緩衝材充填部の部分拡大斜視図、第３図は短辺の熱
変形状態を示す説明図で、第３図（ａ）は鋳造方向ｙに
おける温度分布を、第３図（ｂ）は短辺３の鋳造方向ｙ
における熱変形状態を、第３図（Ｃ）は短辺３の厚み方
向Ｘにおける熱変形状態をそれぞれ示す図、第４図は緩
衝材充填部の部分縦断面図、第５図は従来の一般的な幅
可変鋳型を示す斜視図である。 １ｅ・・鋳型、２・・・長辺、２ａｍｅ・固定側長辺、
２ｂ＠・・自由側長辺、３・―・短辺、４ｅ・拳りラン
プカ調整装置、５・・−抑圧シリンダ−１６・・・嵌合
切欠き、７番・−マイカ薄片、８・φ争鋳片、９・・・
溶鋼、３０・・−短辺の摺動面、３１・・・凹溝、３２
・・・耐熱性緩衝材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両長辺間に横移動可能な短辺を挟持してなる連続鋳造幅
   可変鋳型において、前記短辺の前記長辺との摺動面に、
   短辺厚み方向における熱変形影響域の回避部位に鋳造方
   向に延びる凹溝を形成し、この凹溝に熱無負荷状態で前
   記摺動面より設定量突出する耐熱性緩衝材を充填したこ
   とを特徴とする幅可変鋳型。