JPH01202352A - モールド内湯面位置の自動制御方法およびフロート - 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モールド内の湯面位置の自動
制御方法およびこれに使用するフロートに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

銅および銅合金などの連続鋳造におけるモールド内の湯
面位置の自動制御方法として一般的には第３図に示す方
法が行なわれている。この方法はタンディツシュ（２）
よりモールド（７）内へ溶湯（１）を注入するノズル（
３）とモールド内溶湯（６）に浮いているフロート（４
）の組合せによるものである。この方法の湯面位置Ｑ２
１の制御機構は、モールド内溶湯の湯面０２１が上昇し
てきた時は湯面０２１の上昇につれてフロート（４）が
上昇し、ノズル（３）の溶湯出口を閉塞することにより
モールド（７）内への溶湯の流入を抑制するものであり
、またモールド内溶湯の湯面が下降した時には、湯面０
２１の下降につれてフロート（４）が下降し、ノズル（
３）の溶湯流出抵抗を減じることによりモールド（７）
へ溶湯を注入するものである。

従来このような湯面位置制御方法に使用するフロートは
第４図および第５図に示すようなフロートの中心軸から
放射状に開いた複数の流出孔（５）を有するフロート（
４）が用いられていた。

しかしながら従来のフロートを使用した場合、第６図に
示すようにモールド内においてフロートから流出する溶
湯の流れ０■はフロート溶湯流出孔（５）からの放射状
の流れとなるためモールド壁近傍において溶湯の流れ０
りが直接ぶつかる部分が溶湯高温部０４）、流出した溶
ｉが回り込んでいく部分が溶湯低温部００になるという
一定のパターンを形成し、モールド内溶湯温度に場所的
不均一を生じる。

このため高温部０４）と低温部Ｏωでは線面したスキン
の厚さが異なり、溶湯凝固時に発生ずる熱応力のバラン
スがくずれ、鋳造した鋳塊断面に微細な割れが、また鋳
塊の表面には縦筋状の割れが発生しやすいという欠点が
ある。また、従来の方法では、溶湯の凝固において粗大
な柱状晶を形成しやすいため、この傾向をさらに助長す
るものである。

この鋳塊に割れを発生しやすいという問題を解決するた
めには、モールド内の溶湯を撹拌することにより、溶湯
温度の場所的な不均一を解消し、凝固スキンの厚さの均
一化をはかることや鋳造組織の微細化をはかることが有
効である。しかしながら、鉄鋼の連続鋳造で実施されて
いるような電磁撹拌は設備設置の点で高価となるばかり
でなく、銅、銅合金においては電磁撹拌の効率が悪いた
めランニングコストの面でも不経済なものとなるなどの
問題があった。

（発明が解決しようとする課題〕 本発明は上記の問題について検討の結果、モールド内の
溶湯を撹拌する手段としてフロートから流出する溶湯の
運動エネルギーを利用してフロートを回転させることな
らびにモールド内の溶湯を撹拌することにより上記の課
題を解決するモールド湯面位置の自動制御方法およびこ
れに使用するフロートを開発したものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は連続
鋳造におけるタンディツシュよりモールドへ溶湯を注入
するノズルと、モールド内溶湯中に浮いているフロート
の組合せによるモールド内の湯面位置を自動制御する方
法において、フロート半径方向に対して渦巻き状の複数
の溶湯流出孔を有するフロートを使用すること特徴とす
るモールド内湯面位置の自動制御方法であり、またフロ
ート中心軸に対して渦巻き状の複数の溶湯流出孔を有す
るフロートである。

すなわち本発明は例えば第１図に示すようにフロートの
溶湯流出孔（５）をフロートの半径方向に対して一定の
角度（α）を有するように渦巻き状に形成したフロート
を使用するものでありこれによりフロートから流出する
溶湯の流れを渦巻き状にすることによりモールド内の溶
湯を撹拌するものである。またこの方法によると同時に
フロート自体も溶湯中で回転するので、撹拌作用が増強
される共に、これに加えて鋳造中に回転しながら時折ノ
ズルと接触するためにノズルの先端に付着したノロを除
去し、湯面位置制御のためのフロートの上下動の妨害を
も排除する作用となすものである。

しかして上記のフロートに設ける溶湯流出孔の半径方向
との角度（α）は円断面や四角形断面といった鋳塊断面
形状や鋳塊サイズ、材質、鋳造速度等により最適値が選
択されるものであり、特に限定するものではない、また
孔の形は直線状だけでなく湾曲させて設けることにより
さらに渦巻の撹拌効果を高めることができる。

また、本発明におけるフロートは円断面の鋳塊の鋳造ば
かりでな（、四角形断面の鋳塊（ケーク）などの鋳造に
も応用できるものである。特に四角形断面の鋳塊の鋳造
において、長辺と短辺の長さの比が極端に大きいような
場合には単一モールド内に複数のノズルとフロートを併
用することが鋳塊品質の向上に効果的である。

本発明は上記のようなフロートを使用してモールド内湯
面位置を自動的に制御することにより、従来の方法より
溶湯の撹拌を充分に行なうことが回部となるため、鋳塊
の結晶組織が小さくなり鋳塊の加工性が改善される。ま
た鋳塊の横断面に発生する微細な割れや鋳塊の表面に発
生する縦筋状　　　゛の割れを略皆無とすることができ
るなど優れた効果を発揮するものである。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例について説明する。

第１図に示す溶湯流出孔が半径方向となす角度゛　（α
）を４５＠とじた８本の直径７ｍの流出孔を有する本発
明のフロートと、従来タイプの溶湯流出孔（直径７■、
８本）をフロート中心軸に対して放射状の位置に設けた
フロートを使用して湯面位置の自動制御を行ないながら
、りん脱酸銅の直径３００ｆｌＩＩＩφ、長さ５．ＯＯ
Ｏａｍ＋の鋳塊を鋳造速度１５０ｍｍ／ｗｉｎとして各
１０本を半連続鋳造により鋳造した。

この鋳塊について夫々鋳塊横断面における微細な割れの
数、鋳塊表面における縦筋状の割れの数、鋳塊縦断面で
観察した柱状晶の長さなどについて調査した。これらの
結果を第１表に示した。

第　１　表　　　鋳塊品質調査結果 第１表から明らかなように、本発明フロートによる湯面
位置の自動制御では、従来タイプのフロートによる構造
と比較して溶湯が均一に撹拌されるため、柱状晶の大き
さが約１／３と小さくなる。

また、鋳塊の横断面に発生する微細な割れや鋳塊の表面
に発生する縦筋状の割れもほぼ解消できる等、顕著な効
果を鋳塊品質の向上がはかれるものである。

〔効果〕

以上に説明したように本発明は簡単な構造の新規なフロ
ートを使用することによりモールド内の溶湯を撹拌させ
て鋳塊の品質を著しく向上させることができるもので工
業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るフロートの平面図、第
２図は第１図の側面図、第３図は一般的な連続鋳造にお
けるモールド内の湯面位置の自動制御方法の概略図、第
４図は従来のフロートの平面図、第５図は第４図の側面
図、第６図は従来のフロートを使用した場合のモールド
内溶湯の流出と溶湯温度分布を示す図である。 １・・・溶湯、　　２・・・タンディツシュ、　　３・
・・ノズル、　　４・・・フロート、　　５・・・フロ
ート溶湯流出孔、６・・・モールド内溶湯、　７・・・
モールド、　８・・・冷却水流入口、　９・・・冷却水
流出口、　１０・・・二次冷却水出口、　１１・・・鋳
塊、　１２・・・モールド内溶湯の湯面、　１３・・・
溶湯の流れ、　１４・・・溶湯高温部、１５・・・溶湯
低温部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続鋳造におけるタンディッシュよりモールドへ
   溶湯を注入するノズルと、モールド内溶湯中に浮いてい
   るフロートの組合せによりモールド内の湯面位置を自動
   制御する方法において、フロート半径方向に対して渦巻
   き状の複数の溶湯流出孔を有するフロートを使用するこ
   とを特徴とするモールド内湯面位置の自動制御方法。
2. （２）フロート中心軸に対して渦巻状の複数の溶湯流出
   孔を有する請求項１記載のフロート。