JPS5934464B2 - 鋼の連続鋳造用鋳型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、上部及び下部から成る有角特に四角形横断面
を有するビレット及びプルームするために上部及び下部
からなり鋼連続鋳造鋳型において、前記下部の壁体が、
旋回軸の周りを相互に独立して回動可能であり、バネ作
動により鋳型空洞部に調節可能であり、前記旋回軸が上
部壁体と作動的に接続され、且つ鋳片の走行方向に対し
横方向に取付けられている連続鋳造鋳型に関するもので
ある。

鉄鋼の連続鋳造、特に高速連続鋳造法に於て、鋳片が鋳
型から雅量する際、均一かつ可能な限り厚い鋳片殻を作
り出すことは非常に重要である。

鋳型での鋳片殻の収縮により、該鋳片殻は鋳型壁体から
引離されるか、あるいは鋳片横断面及び鋳型空洞部のテ
ーパー次第によっては外周で見ると鋳型壁体に不規則に
鋳片を隣接している。

この不規則な隣接という状態により、特に鋳型の下部に
於て、鋳型離出口、主にコーナー領域で鋳片殻は異った
厚みを提し、かつ例えば偏菱形々や割れのよく知られた
欠陥へとつながるか、それ以上に破断という事態へつな
がってしまうのである。

現在公知の上部及び下部から構成されている四角形状の
鋳片用鋳造鋳型では、鋳型下部を、鋳型上部と作動的に
接続し、かつ鋳片走行方向に対し横方向に配設された旋
回・水平軸の周りを回動可能にして、缶壁を四つの相互
に独立して可動にした壁体により構成している。

バネにより該四つの壁体はあらかじめ予定せられた力で
鋳型空洞部方向に対して調整される。

壁体が傾斜運動する際、該鋳片に向けられた壁体の案内
面の各点では鋳片走行方向に見た運動軌道は異なってく
る。

鋳造速度及び（あるいは）鋳造温度の変動ないしは収縮
やその他の要因により冷却状態が不均一となって鋳造行
っている最中に、鋳型上部々の雅量口で鋳片横断面寸法
が変動するような場合は、全長に亘って壁体への隣接は
上記構造でもってしては得られなかったのである。

このことから、壁体の摩耗が不均一になりまた冷却が不
規則になり、さらに不規則冷却によって鋳片横断面の偏
菱形々状、割れ、破断等々の原因となる殻厚不均一とい
う鋳片の欠陥も生じる。

上記欠点は、１００ｘｌＯＯｉｉの横断面のものが１分
間に約３ｍである普通の状態以上に高速化するさまたげ
になっている。

特開昭４９−８２５３３号によると、４つのコーナーを
有する連続鋳造鋳型が公知であり、これは上部と下部を
含んでなり、下部は鋳片の進行方向を横切って配置され
た枢回軸の回りを可動な四つの壁体として構成され、一
方上部は枢回軸に作動的に連結されている。

さらに各壁体の下部に配設された油圧シリンダーによっ
て、これらの壁体（冷却板）は鋳型の下降運動中に鋳片
に向かって押付けられ、そして壁体は鋳片表面から前記
油圧シリンダーによって離される。

このような装置を制御するためには、鋳型の上下動と共
働して壁体を運動させる必要があるため、この運動制御
装置が高価且つ複雑になる。

しかも冷却板を枢回運動させているため冷却板の上部領
域では壁体の接触が保証されない。

この結果、鋳型の上部を去る鋳片が反っている場合など
は、鋳型壁体に沿う冷却は均一にならない。

さらに、特開昭４７−１２６１８３号公報によっても４
つのコーナーを有する連続鋳造鋳型が公知であり、この
鋳型は上部と下部を含んでなり、下部は可動な４つの壁
体である。

鋳型が下降運動中は、駆動手段が壁体を鋳片表面と密に
接触させ、一方鋳型の上昇運動中は、駆動手段が壁体を
鋳片表面から切離す。

これらの壁体の冷却作用は非常に弱い。

なぜならば冷却板は鋳片と実働時間の約５０係しか接触
していないからである。

さらに、鋳型の上下動と壁体の運動を整合させるための
制御手段が高価であり且つ非常に複雑である。

もしも鋳型の上部を去る鋳片が沿っているならば下降運
動中の接触領域がさらに局限される。

この結果可動壁体に沿う冷却が不均一となる。

本発明の目的は、上記欠点を克服し、かつ鋳型離出口に
均一な厚みの殻を生じせしめるような鋳造鋳型を提供し
、高速鋳造を可能ならしめ、高速な鋳片品質を創造し、
折損比率を軽減するところにある。

上記目的は、上部に固着されている支持部あるいは上部
に、旋回軸が振子状に懸架されており且つ壁体と接続さ
れており、これによって各壁体と接続されている旋回軸
が、該壁体の鋳型空洞部に面している側に対し略横方向
に可動であること、及び鋳造中にばねの作用によって前
記壁体がその全支持平面で前記鋳片の表面に自動的に接
触することによって達成されるのである。

本発明に基づく鋳型に於ては、鋳片表面への壁； 体の
自動的適合性により、鋳片横断面の寸法や形状にかかわ
りなく、鋳型下部に進入する際鋳片への壁体の隣接が鋳
型下部の全長に亘って保証されている。

これによって、鋳造速度、鋳造温度、成分等々の如き鋳
造パラメーターが変る場合に於ても壁体に沿って均一な
冷却が行われることになる。

既述せる鋳片の欠陥は避けられるものとなり、同時に高
速鋳造が達成され例えば、１００Ｘ１００ｉ４の横断面
のものを１分間に４〜６ｍという高度のレベルで破断の
ない高速鋳造が達成される。

噴霧ノズルの噴霧扇形が鋳型下部で開口する鋳型空洞部
のコーナー領域に対し向けるという本発明の他の特徴に
基づき、ブレークアウト、鋳造速度、及び上部５で生ず
る鋳片の偏菱形化の制限が改良される。

鋳造最中における鋳造パラメーター、鋳型空洞部の幾何
学形状、鋳型壁体の摩耗度如何によって四角形状の鋳片
の場合、鋳片横断面が偏菱形状になろうとする傾向が鋳
型上部には存在する。

従って本発明の第二の目的として、偏菱形々状の横断面
を有する鋳片が上部から雅量する際に、一方では偏菱形
化が拡大されず、かつ他方では同時に極めて良好な数発
生が得られるように鋳型下部内にて冷却し、かつ支持す
ることである。

この必要性は、本発明の付加的な特徴に基き、可動装置
された旋回軸によって、壁体の付加的な旋回運動があら
かじめ予定された範囲内で且つ鋳片走行方向にほぼ平行
に延びる軸の周りに行われることにより満たされる。

この手段により、壁体が偏菱形状横断面を有する鋳片に
も自動的適応する。

下部壁体な冷却するために、これは一次冷却回路を具備
することが可能である。

更に本発明の特徴ある態様に従い噴霧扇形が銃形空洞部
の開口コーナー領域内と該コーナー領域に当接する両方
の盤体上に同時に向けられていると構造上の単純化が図
られる。

稼動中の下部壁体及び上部壁体が自由かつ妨げられず膨
張するために、且つこの両者間の分離線に沿う摩擦を避
けるために、下部壁体及び上部壁体間に鋳片走行方向に
対し横方向に延びる間隔を設置することが利点である。

必要に応じ、鋳片表面は該間隙部により、更に噴霧水に
より冷却されうる。

もし鋳型上部が缶壁に一個の堅固に固着された支持部を
有し該支持部及び該壁体間において操作アームが具備さ
れておりこのアームの一方の側で該壁体にそして、他方
の側で板に関節運動するような、板の懸架はまして長所
を有することになる。

鋳型下部壁に対する本発明の懸架の他の実験例として、
操作アームが上部々で振り子運動し、かつ該壁体とカル
ダン式に連結されることが望ましい。

以下、本発明の具体例を図面によって説明する、第１図
によるビレット用直線状空洞部１１を有する如き鋼連続
鋳造鋳型は、長さ６を提する一個の上部５及び長さ８を
提する一個の上部１から成っている。

該上部５は一個の間接冷却部１２を嵌着し堅固に固着さ
れた壁体により構成されている３核上部は、例えば一本
の銅管ないしは４枚の銅板から構成されてもよい。

該上部５と堅固に結合されているのは、上記下部７の壁
体１５用の支持部１４である。

鋳片走行方向に対し横方向にしかも該壁体１５の対応鋳
片案内面に対し平行に取付けられた旋回軸１８，１９に
より、相互に独立し動くことのできる該壁体１５は該上
部と結合している。

各壁体１５は、該上部５と連動する旋回軸１９０周りを
旋回でき、かつこのことより該下部７の自動的テーパ変
更を可能ならしめている。

一方では壁体１５に接し、他方では支持部１４に接して
関節運動する二個の操作アーム２０及び旋回軸１８を介
して、更に各壁体１５に属する旋回軸１９が設置されて
おりこの旋回軸は鋳型空洞部１１を形成する該壁体１５
の側９に向かう横方向１０で可動である。

鋳造中、壁体１５の動きは鋳造パラメーターにより制限
された鋳片外皮の収縮偏差の範囲内でのみ生じ、従って
、旋回軸１８の周りの旋回は、この小さな範囲内で実際
には鋳片走行方向１６に対し横力向１０の動きを示すこ
とになる。

バネ２２により、鋳片には調整力が生ずる。

ストッパー用ピン２３．２４は調整軌道を鋳片へ向う場
合も鋳片から離れて（る場合も制限している。

この調整軌道は一般的には１〜３ｍｍである。

可動に取付けられた旋回軸１９が壁に与える運動が鋳片
走行方向１６で延びる鋳型上部の一点鎖線２５を越えて
鋳片へ向かう動きもまた鋳片から離れる動きをも生じる
ようにピン２３．２４の調整軌道は調節される。

操作アーム２０は各支持部１４０両側に取付けられ、各
該支持部１４に取付けられた操作アーム２０及び附属す
る旋回軸１９の旋回行程制限付きかつ独立しすこものに
している。

各トラックアーム２０の制限付き独立旋回軌道は、それ
自身変更可能な鋳片横断面形状に壁体１５を制限しなが
ら適応させている。

下部７及び上部５の壁体間には、鋳片走行方向へ延びる
一本の間隙部３６が設置されている。

第２図には、直角な鋳片横断面線３１０対角線の延長３
０上に噴霧ノズル３２が配置され、その平坦な放射線状
噴霧扇形３３は鋳型空洞部１１０下部７の開口コーナー
領域３４に向けられている。

上記開口コーナー領域の幅は鋳片走行方向内で均等を保
っている。

第２図上半部に図示されている如き平坦な放射線状噴霧
扇形３３の代りに、同様に第２図下半部に図示された如
き、例えば噴霧ノズル４６からの完全円錐形噴霧扇形３
５が使用されうる。

該完全円錐形噴霧線３５は鋳型空洞部１１の開口領域３
４内と更に該コーナー領域３４に当接する両方の壁体１
５へ向けられることも可能である。

開口コーナー領域の幅は鋳片走行方向内で拡大すること
によって、しばしばわずかな皮殻を有しているような鋳
片コーナーは更に直接冷却され、これは破断比率に対し
有利に影響する。

第３及び第４図には、参照数字４０によってわん曲形状
の型空洞部４１が図示されている。

鋳型下部７の壁体４４は旋回軸４３を用いて操作アーム
４２を介して上部５に関節接続されている。

上記操作アーム４２は、一定の制限された範囲内で振り
子運動を行っている。

旋回軸４３及び他の一個の旋回軸４５間には操作アーム
４２が鉛直軸４６の周りをも回転可能に装着されている
。

この回転可能な操作アーム４２の装着は旋回軸４５と共
に、壁体４４のカルダン式懸垂装置を形成している。

可動装着された旋回軸４５は、該カルダン式懸垂装置に
より、はぼ鋳片走行方向に平行に延びている軸４６の周
りで附加的に壁を旋回運動せしめる。

従って、型適応性及びテーパ適応性に加えて、更に第４
図に誇大に図示した如く、偏菱形形状の鋳片への自動的
な壁体の適応性が可能となっている。

あらかじめ予定された範囲内での上記三つの壁体が行う
上記３種の運動を制限するために、ストッパーピン５１
及び５２が支持部１４に取付けられている。

鋳片殻に対し壁体１５及び４４を調整するために使用さ
れるバネ力の大きさを選択して、形成されている鋳片と
壁体との間の摩擦に影響を与える。

この摩擦は、鋳片引抜力に対し、更に壁体１５及び４４
の摩耗に対しても効果を現わす。

壁体が１ｄあたり１．４〜３ＫＰという比押しあげ圧で
鋳片に対して押すようなバネを選ふと有利であることが
確認された。

冷却効果、摩耗、鋳型引抜力、一部また軟かい鋳片殻の
支えに関する極めて最適値は、鋳片への壁体の比押しあ
げ圧が、１ｄあたり１．６〜２ＫＰに達する時に生ずる
ものである。

上部５の長さ６は、゛例えば６００ｍｍ〜８００ｍｍ、
下部７の長さは、２００＊ｒｎ〜４００ｍｍである。

壁体１５ 、４４の直接冷却の場合には、材質としては
銅、アルミ等々の如き伝導性の良い金属及びこれらの合
金が適している。

鋳型から離出し部分的に凝固している鋳片５０は、必要
に応じ、例えばローラーコルセットの如き接続せる支持
ガイド内で支持され、かつ更に冷却される。

上述した如き実施例は、四角形状のビレットに関するも
のである。

本発明は、例えば横断面が四角形を提する如きブルーム
にも使用されうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による鋳型の垂直断面図、第２図は、
上記第１図の■−■線の断面図、第３図は、本発明によ
る鋳型の他の実施例の垂直断面図、第４図は、上記第３
図のＩＶ−ＩＶの断面図である。 ５・・・・・・鋳型上部、９・・・・・・鋳型下部、１
１・・・・・・鋳型空洞部、１４・・・・・・支持部、
１５・・・・・・壁体、１９・・・・・・旋回軸、２０
・・・・・・操作アーム、３２゜４６・・・・・・噴霧
ノズル、４４・・・・・・壁体、４５・・・・・・旋回
軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有角特に四角横断面を有するビレット及びブルーム
   を連続鋳造するために、上部及び下部から成り、前記下
   部の壁体が旋回軸の周りを相互に独立して回動可能であ
   り、バネ作動により鋳型空洞部に調節可能であり、前記
   旋回軸が該上部の壁体と作動的に接続され且つ、鋳片の
   走行方行に対し横方向に取付けられている晴造用鋳型に
   おいて、前記上部に固着されている支持部１４あるいは
   前記上部５に、前記旋回軸１９，４５が振子状に懸架さ
   れており且つ前記壁体と接続されており、これによって
   各壁体と接続されている上記旋回軸が該壁体の鋳型空洞
   部に面している側に対し略横方向に可動であること、及
   び鋳造中に前記ばねの作用によって前記壁体がその全支
   持平面で前記鋳片の表面に自動的に接触することを特徴
   とする鋼の連続鋳造用鋳型。 ２ 噴霧ノズル３２，４６の噴霧扇形３３，３５が鋳型
   空洞部１１，４１の下部に於て開口するコーナー領域３
   ４へ向けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の鋳型。 ３ 可動設置されている前記旋回軸４５が鋳片の走行方
   向にほぼ平行に延びる軸の周りをあらかじめ予定された
   範囲内での壁体４４の付加的な旋回運動を行わしめてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から３項の何
   れか１項に記載の鋳型。 ４ 噴霧扇形３５が鋳型空洞部１１の開口コーナー領域
   ３４内及び該コーナー領域３４に当接する壁体１５上へ
   同時に向けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項又は３項記載の鋳型。 ５ 鋳型下部７の壁体１５ 、４４と上部壁体との間に
   、鋳片の走行方向１６に対し横方向に延びる間隔４６が
   具備されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から４項の何れか１項に記載の鋳型。 ６ 該支持部１４及び該壁体１５間には一方の側で該壁
   体１５に対し他方の側では前記支持部１４に対して関節
   運動する操作アーム２０が具備されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１，２４又は５項に記載の鋳型。 ７ 鋳型上部５に取付けられたアーム４２が振り子運動
   し、カリ壁体４４とカルダン式に結合されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項から５項の何れか１項
   に記載の鋳型。 ８ 前記ばねが前記支持体１４と前記壁体１５゜４４０
   間に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から７項に記載の鋳型。 ９ 開放コーナー領域の幅がビレットの鋳動方向に拡大
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項から８
   項の何れか１項に記載の鋳型。