JPH01150454A - 中空鋳片のブレークアウト防止方法 - 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〕 この発明は、連続鋳造される中空鋳片のブレークアウト
防止方法に係り、詳しくは、外面モールド、内面モール
ド側が共にホットトップ構造のモールド装置により連続
鋳造される、中空鋳片のブレークアウト防止方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

中空鋳片の外面凝固シェル形成用外面モールドの内側に
、中空鋳片の内面凝固シェル形成用内面モールド（中子
モールド）を配置したモールド装置を用いて、中空鋳片
を連続鋳造することが試みられている。

しかしながら、このモールド装置では、薄肉（例えば肉
厚５０ＩＩＩｍ以下）の中空鋳片を鋳造する場合、外面
モールドと内面モールドとの間の狭まい空間内に溶融金
属を注入しなければならないので、注入が難しく、注入
された溶融金属の湯面変動が大きく生ずることを避けら
れない。このため、外面モールドおよび内面モールドの
壁表面で凝固シェルを正常に形成することができず、品
質が良好な薄肉の中空鋳片を鋳造することが困難であっ
た。

そこで、外面モールド側および内面モールド側を共にホ
ットトップ構造にしたモールド装置が開発されつつある
。これは、外面モールドの上端および内面モールドの上
端を溶融金属の湯面位置よりも下方に位置させ、それら
の上端に湯面位置よりも上方に延びる断熱性耐火物壁を
設けたものである。

このモールド装置によれば、溶融金属の湯面は外面モー
ルド、内面モールドの上方の耐火物壁の位置にあるので
、湯面の変動があっても、これらモールドの壁面での凝
固シェルの形成は影響を受けず、凝固シェルは正常に形
成される。従って、外面側、内面側が共に良好な品質の
薄肉の中空鋳片を鋳造することが可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点］ ところで、通常の中実の鋳片の連続鋳造では、モールド
の壁内に多数の熱転対を埋め込んで鋳造中のモールドの
温度変化を測定し、これによってモールドの壁面での凝
固シェルの拘束を未然に検知し、鋳片のブレークアウト
を防止することが行なわれている。

中空鋳片の連続鋳造でも同様で、外面モールドおよび内
面モールドの壁面での凝固シェルの拘束を未然に検知し
、鋳片のブレークアウトを防止することが必要である。

しかしながら、外面モールドの内側に内面モールドを配
置し、然もそれらの上端に耐火物壁を設けたホットトッ
プ構造の中空鋳片用モールド装置では、これらモールド
の壁内に多数の熱転対を埋め込むことは構造上困難であ
る。

このようなことから、ホットトップ構造のモールド装置
の外面モールドおよび内面モールドの壁面での凝固シェ
ルの拘束を、熱転対を用いずに未然に検知して、中空鋳
片のブレークアウトを防止する方法の開発が望まれてい
る。

従って、この発明は、ホットトップ構造のモールド装置
の外面モールドおよび内面モールドの壁面への凝固シェ
ルの拘束を、熱転対を用いずに未然に検知して、中空鋳
片のブレークアウトを防止する方法を提供することを目
的とするものである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明の中空鋳片のブレークアウト防止方法は、それ
ぞれ溶融金属の湯面位置より下方に位置し、そして、そ
れぞれの上端に前記湯面位置よりも上方に延びる断熱性
耐火物壁を設けた、中空鋳片の外面凝固シェル形成用外
面モールドおよび内面凝固シェル形成用内面モールドを
、相互に同期または独立して上下に振動しながら、前記
外面モールドと前記内面モールドとの間の空間で前記溶
融金属から形成された前記中空鋳片を下方に引き抜き、
かくして、前記中空鋳片を連続的に鋳造するに当り、前
記外面モールドおよび前記内面モールドのそれぞれにロ
ードセルを取り付けて、前記ロードセルの各々で前記中
空鋳片の引抜き荷重を検知し、前記ロードセルの各々で
検知された、前記中空鋳片のポジティブストリップ期の
平均引張り荷重値Ａと、ネガティブストリップ期からポ
ジティブストリップ期に移行する時の引張り荷重のピー
ク値Ｂとの比Ｂ／Ａが、前記ロードセルの各々毎に３．
０未満に維持されるように、前記中空鋳片の引抜き速度
、前記外面モールドおよび前記内面モールドの振動数、
並びに前記外面モールドおよび前記内面モールドの振幅
を調整し、かくして、前記中空鋳片のブレークアウトを
防止することに特徴を有するものである。

以下、この発明のブレークアウト防止方法について詳述
する。

第１図は、この発明のブレークアウト防止方法が適用さ
れるホントトップ構造の中空鋳片連続鋳造用モールド装
置の一例を示す垂直断面図である。

第１図において、２は中空鋳片１の外面凝固シェル１ａ
を形成する外面モールド、３は同じく内面凝固シェル１
ｂを形成する内面モールドである。

外面モールド２の上端および内面モールド３の上端は、
溶融金属４の湯面４ａの位置よりも下方に位置している
。なお、内面モールド３の上端を外面モールド２の上端
よりも上方に位置させているが、これは、これらモール
ド２．３の間の空間に上方から溶融金属４を流入し易く
させるためである。外面モールド２．３の上端には、そ
れぞれ湯面４ａの位置よりも上方に延びる断熱性耐火物
壁５．６がブレークリング７．８を介して設けられてい
る。ブレークリング７．８は、それぞれモールド２．３
の壁面でのシェルｌａ、ｌｂの凝固の起点を確保し、凝
固開始位置を一定にするためのものである。

外面モールド２上の耐火物壁５は、その下部フランジ部
５ａを外面モールド２の上端フランジ２ａにボルト固定
することにより、一体に結合されている。外面モールド
２は、例えばその周囲の水面９の下面に設けた振動手段
（図示せず）により、ブレークリング７および耐火物壁
５と一体に上下に振動される。なお、耐火物壁５の内面
を上拡がりに傾斜させているが、これは、耐火物壁５と
内面モールド３上の耐火物壁６との間に注入ノズル１０
から溶融金属４を注入し易くするためである。

内面モールド３上の耐火物壁６は、内面モールド３上方
のこれと一体の保持部１１に被嵌されており、保持部１
１はその上方の保持アーム１２内に嵌合されている。保
持アーム１２、保持部１１および内面モールド３の中心
軸を通る空隙内には、その上方から内面モールド３用の
冷却水供給＊１３が挿入されている。保持アーム１２は
押圧リング１４を介して耐火物壁６を下方に押圧し、こ
れにより内面モールド３、ブレークリング８および耐火
物壁６が一体に結合されている。内面モールド３は、保
持アーム１２の上方に設けた振動手段（図示せず）によ
り、ブレークリング８および耐火物壁６と一体に、上下
に振動される。その振動は外面モールド３の振動と同期
または独立に行なわれる。

以上はホットトップ構造の中空鋳片連続鋳造用モールド
装置の説明であるが、この発明では、このようなモール
ド装置の外面モールド２および内面モールド３に、それ
ぞれロードセル１５および１６を設置して、中空鋳片１
の引抜き荷重を検知し、これにより中空鋳片１のブレー
クアウトを防止するものである。

なお、ロードセル１５は１、外面モールド２の例えば水
面９の底面の下方に支持して、底面に取り付けられる。

ロードセル１６は、内面モールド３の上方の例えば保持
アーム１２の側方に支持して、保持アーム１２に取り付
けられる。

これらのロードセル１５．１６の各々で中空鋳片１の引
抜き荷重を連続的に検知すると、外面モールド２側は内
面モールド３側よりも中空鋳片１の引抜き抵抗が大きい
ので、外面モールド２側のロードセル１５では内面モー
ルド３側のロードセル１６よりも大きな引抜き荷重が検
知されるが、いずれも、第２［ｆｆ１（ａ）に示すサイ
ン波形のモールド振動に対し、略第２図Φ）に示すよう
なパターンの引抜き荷重変化が検知される。

即ち、モールド壁面への凝固シェルの拘束がなく、中空
鋳片１の安定引抜きが行なわれているときは、引抜き荷
重はポジティブストリップ期に大きさＡのコンスタント
な引張り荷重（以下平均引張り荷重と称す）を示し、ネ
ガティブストリップ期に高さＣの山形に変化する圧縮荷
重を示すことを繰返し、推移して行く、そして、モール
ド壁面への凝固シェルの拘束に近い状態になると、ネガ
ティブストリップ期からポジティブストリップ期に移行
するときに、ピーク値Ｂの大きな引張り荷重を示す。

この拘束に近い状態のとき、上記の平均引張り荷重値Ａ
に対するピーク値Ｂの比Ｂ／Ａは３．０に近くなり、こ
の比Ｂ／Ａが３．０以上になると拘束が発生してしまう
、従って、モールド壁面への凝固シェルの拘束の発生を
防ぐためには、上記の比Ｂ／Ａを３．０未満に維持する
必要がある。

そこで、この発明では、外面モールド２側のロードセル
１５、内面モールド３側のロードセル１６の各々で中空
鋳片１の引抜き荷重を検知しながら、ロードセル１５．
１６の各々毎に、中空鋳片１のポジティブストリップ期
の平均引張り荷重値Ａと、ネガティブストリップ期から
ポジティブストリップ期に移行するときの引張り荷重の
ピーク値Ｂとの比Ｂ／Ａが、３．０未満に維持されるよ
うに、アクション手段をとる。

アクション手段としては、中空鋳片１の引抜き速度調整
、外面モールド２、内面モールド３の振動数調整、それ
らの振幅調整があり、これらの１種以上を適宜組合せて
とることにより、ロードセル１５．１６の各々毎で上記
の比Ｂ／Ａが３．０未満に維持されるようにすればよい
。これによって、外面モールド２の壁面への凝固シェル
１ａの拘束発生、内面モールド３の壁面への凝固シェル
１ｂの拘束発生が防がれ、中空鋳片１のブレークアウト
が防止される。

〔発明の効果〕

この発明のブレークアウト防止方法によれば、ホットト
ップ構造のモールド装置の外面モールドおよび内面モー
ルドの壁面への凝固シェルの拘束を未然に検知して、中
空鋳片のブレークアウトを防止することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明のブレークアウト防止方法が適用さ
れるホットトップ構造の中空鋳片連続鋳造用モールド装
置の一例を示す垂直断面図、第２図（ａ）は、第１図の
モールド装置の外面モールドおよび内面モールドの振動
波形を示す波形図、第２図（ｂ）は、ロードセルで検知
した、第２図（ａ）の振動波形の下での中空鋳片の引抜
き荷重の変化を示すグラフである０図面において、 １・・・中空鋳片、　　　　　１ａ・・・外面凝固シェ
ル１ｂ・・・内面凝固シェル、２・・・外面モールド、
３・・・内面モールド、　　　４・・・溶融金属、４ａ
・・・湯面、 ｙ、ｓ・・・プレークリング、 ５．６・・・耐火物壁、 １５．１６・・・ロードセル。 出　願　人　　日本鋼管株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 それぞれ溶融金属の湯面位置より下方に位置し、そして
   、それぞれの上端に前記湯面位置よりも上方に延びる断
   熱性耐火物壁を設けた、中空鋳片の外面凝固シェル形成
   用外面モールドおよび内面凝固シェル形成用内面モール
   ドを、相互に同期または独立して上下に振動しながら、
   前記外面モールドと前記内面モールドとの間の空間で前
   記溶融金属から形成された前記中空鋳片を下方に引き抜
   き、かくして、前記中空鋳片を連続的に鋳造するに当り
   、 前記外面モールドおよび前記内面モールドのそれぞれに
   ロードセルを取り付けて、前記ロードセルの各々で前記
   中空鋳片の引抜き荷重を検知し、前記ロードセルの各々
   で検知された、前記中空鋳片のポジティブストリップ期
   の平均引張り荷重値Ａと、ネガティブストリップ期から
   ポジティブストリップ期に移行するときの引張り荷重の
   ピーク値Ｂとの比Ｂ／Ａが、前記ロードセルの各々毎に
   ３．０未満に維持されるように、前記中空鋳片の引抜き
   速度、前記外面モールドおよび前記内面モールドの振動
   数、並びに前記外面モールドおよび前記内面モールドの
   振幅を調整し、かくして、前記中空鋳片のブレークアウ
   トを防止することを特徴とする、中空鋳片のブレークア
   ウト防止方法。