JPH0148106B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分類・分野＞ 開示技術は、タンデイツシユからの溶鋼を連続
的に引き抜き、パイプ等の素材に供する鋳片を製
造する技術分野に属する。

＜要旨の解説＞ 而して、この出願の発明は、タンデイツシユの
下部ノズルにブレークリングを介して冷却機能を
有する筒状のモールドが連結され、該下部ノズル
からの溶鋼を該モールドにより冷却し、パイプ素
材等の鋳片にする引き抜き装置が設けられている
連続鋳造装置に関する発明であり、特に、該モー
ルドが冷却ジヤケツトを外装する外側モールドと
長尺の冷却ジヤケツトに外装された内側モールド
とからなり、更には、該内側モールドの基端に気
体送給通路が接続され、又、その先端には通気性
のポーラスプラグが設けられて冷却機能の向上、
及び、バルジング防止が図れるようにした連続鋳
造装置に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、断面円形、或いは、角形のパイプ
等を製造する鋳造技術は種々あるが、周方向に於
いて接合部が無く、而も、その長さが連続した長
さに自由成形に出来る等の優れた点において、所
謂、連続鋳造方法が開発採用されている。

例えば、第１図に示す様なベーラー法があり、
タンデイツシユ１の下側に所定径の半円の周に沿
つてその一端に該タンデイツシユ１に離隔して設
けられたモールド２に溶鋼３を供給して該モール
ドにより冷却し、該半円に沿つて周囲が冷却凝固
された凝固シエル４が該円周に沿い、サポートロ
ーラ５に沿つて上記タンデイツシユ１の反対側に
設けられたピンチローラ６の回転により引き上げ
られるようにして形成された直線状の鋳片７はそ
の上部へ送給され、図示しない切断装置により所
定長さに切断されていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ さりながら、上述の如く、該ベーラー法による
連続鋳造においてはタンデイツシユ１とモールド
２が上下に所定距離離隔され、そのため、モール
ド２内の凝固開始部の溶鋼の静圧が低く、したが
つて、設定通りの良好な断面形状の鋳片７が得ら
れない欠点があつた。

又、該モールド２から引き出される鋳片７は上
述の如く、サポートローラ５によつてガイドされ
て所定の円周に沿つて曲げられる工程をたどるた
めに鋳片７には大きな曲げ力が作用することにな
り、したがつて、鋳造される材料の種類が歪等の
点から制限があるという難点があり、該第１図に
図示する様に、大きく湾曲して引き上げられてい
く鋳片７の内部の溶鋼３は連通管の原理によりモ
ールド２内レベルと同じレベルを有することにな
り、そのため、モールド２以降の溶鋼３に印加さ
れる静圧は大きく、その結果、潜在的にバルジン
グが発生する危険があり、これに対処するため
に、サポートローラ５の数を増やしたり、その形
状を特殊にし、又、機構が複雑になることからコ
スト高になるという不利点があり、その管理や保
守点検が煩瑣であるという不都合さがあつた。

又、これに対し、水平連続鋳造もあるが、従来
の水平連続鋳造に於いてはタンデイツシユの下部
ノズルにジヨイントノズルを介して設けたブレー
クリングに連結する筒状モールドが１つであつた
ために、該モールドによる１次冷却が外側からの
み行われることになり、そのため該モールド以降
の凝固シエルの肉厚に片寄りが生じ易く、したが
つて、ピンチローラにより引き抜かれる鋳片に結
果的に、肉厚に差が出来る等製品精度が劣るとい
う難点があり、分留低下を来たすという不具合が
あつた。

＜発明の目的＞ この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
パイプ等の素材となる鋳片の連続鋳造の問題点を
解決すべき技術的課題とし、直線状の引き抜きの
利点、及び、モールドに於ける冷却や静圧、並び
に、接触の良好な点を利用しながらも、バルジン
グ防止を特に必要とすることもなく、而も、装置
を簡単にし、製品材質にも特に制限がなく、モー
ルドを内側外側に設け、冷却能力を大きくして冷
却帯を短くし、装置全体をコンパクト化を可能に
し、精度の高い鋳片を得ることが出来るようにし
て製鉄産業における鋳造技術利用分野に益する優
れた連続鋳造装置を提供せんとするものである。

＜課題を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は、前述課題を解決する
ためにレードルからタンデイツシユに供給された
溶鋼は該タンデイツシユの下部ノズルからブレー
クリングを介して外側、及び、内側のモールドに
供給され、該両モールドにより内外側から１次的
に冷却されて外側、及び、内側から凝固シエルが
形成されて行き、該両モールド以降において２次
的に空冷されてその凝固シエルの肉厚は均一にさ
れ、合体して鋳片になるようにされ、各サポート
ローラ群に支持されると共にピンチローラにより
直線状に引き抜かれるようにし、而して、その
間、凝固シエル、鋳片に所定の回転作用を与え、
より一層の肉厚の均一さを得るようにされ、又、
上記ピンチローラによる引き抜き作用においては
上記各モールドの凝固シエル接触面に低摩擦ライ
ニングを施して引き抜き摩擦を少なくし、それに
要する動力を少なくし、引き抜き作用による凝固
シエル鋳片の肉厚の片寄りを防ぐようにし、又、
上記外側内側の相対位置を軸方向に異ならしめた
り、或いは、径方向に異ならしめるようにして凝
固シエルに対する冷却を調節し、凝固シエル鋳片
に対する肉厚を均一にするようにし、又、該両モ
ールドの相対位置、及び、相対形状を変えること
により種々の断面形状の中空パイプ等を得ること
が出来るようにした技術的手段を講じたものであ
る。

＜実施例＞ 次に、この出願の発明の実施例を第２図以下の
図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
尚、第１図と同一態様部分は同一符号を用いて説
明するものとする。

第２図に示す実施例は、この出願の発明の基本
的態様であり、タンデイツシユ１の上部には近接
して従来態様同様のレードル８が設けられてお
り、又、その下側前方には下部ノズル９が設けら
れて、ジヨイントノズル１０を介して外側のブレ
ークリング１１が連結され、モールド２′の冷却
ジヤケツト１２を外装する外側モールド１３が連
結されており、当該実施例においては断面円形の
パイプ素材を形成する鋳片７を鋳造するために、
上記外側モールド１３に対して同芯的に所定サイ
ズの内側モールド１４が長尺の冷却ジヤケツト１
５に外装されて設けられると共に、そのブレーク
リング１１′は上記冷却ジヤケツト１５に遊挿さ
れ、タンデイツシユ１の後部に不定形耐火物１６
を介して支持されたプラグ１７により支持され、
更に、ホルダ１８を介して支持されている。

尚、１９′は内側ブレークリング１１′の押えナ
ツトである。

又、２０、及び、２１は冷却水給排水パイプで
あり、上記外側モールド１３と内側モールド１４
のジヤケツト１２、及び、１５に接続され、図示
しない給水源、排水タンクに接続されている。

又、上記外側モールド１３、及び、内側モール
ド１４の基部寄りには熱電対２２が設けられて図
示しない制御装置に接続され、鋳片７の引き抜き
用ピンチローラ６の引き抜き駆動制御を行うよう
にされている。

又、５は凝固シエル４に対するサポートローラ
である。

上述構成において、レードル８からタンデイツ
シユ１内に所定に溶鋼３が供給貯留され、その下
部ノズル９よりジヨイントノズル１０を介しブレ
ークリング１１，１１′を通り、外側モールド１
３、及び、内側モールド１４間に円筒状の溶鋼３
を所定に供給すると、上述の如く、該外側モール
ド１３と内側モールド１４の冷却ジヤケツト１
２，１５には冷却水が送給循環されているため
に、該各外側モールド１３、及び、内側モールド
１４によつて冷却される溶鋼３はその内外面接触
部により冷却されて凝固シエル４となり、１次冷
却を終え、その後、該モールド２′を通過する凝
固シエル４は空冷されて２次冷却され、内外凝固
シエル４はサポートローラ５により支持され直線
状に延出し、その内外凝固シエル４は合体されて
鋳片７となり、ピンチローラ６により一般的には
押し込みと引き抜き作用が反復されて引き抜かれ
て行く。

尚、該ピンチローラ６による押し込みと引き抜
き作用による凝固シエル４、鋳片７はモールド
２′、及び、タンデイツシユ１を一体的に進退さ
れる。

而して、この間、モールド２′に於いて凝固シ
エル４は外側モールド１３と内側モールド１４に
より内外面から冷却されるために、その冷却によ
る凝固シエル４は早期に形成されることになり、
モールド２′の長さは短くなり、又、モールド
２′内の溶鋼３の静圧は大きいために、内外面と
の断面形状は精密になり、良好な鋳片７が形成さ
れる。

又、この場合、当該第２図に示す様に、内側モ
ールド１４の冷却ジヤケツト１５の前後端部を開
口して後端部に冷却エアノズル２３を設けて外部
から冷却空気を送給して、上記内側モールド１４
の冷却を促進すると共にモールド２′以降の２次
冷却による空冷がジヤケツト１２の外側のみなら
ず、内側からも行われることによつてより効果的
に凝固シエル４の冷却が行われ、肉厚の均一な鋳
片７が形成される。

尚、モールド２′の外側モールド１３、及び、
内側モールド１４の基部に設けた熱電対２２によ
つてその引き抜き開始時期、引き抜き速度が制御
されるようにされている。

又、下部ノズル９からの溶鋼３、凝固シエル
４、鋳片７は中空状態であり、更に、内側モール
ド１４も中空の内側冷却ジヤケツト１５とされて
いるために大気と連通されてブレークアウトの爆
発の心配もない。

而して、ピンチローラ６から直線状に引き抜か
れた鋳片７は該ピンチローラ６の先で図示しない
切断装置により所定長に切断される。

尚、ピンチローラ６の作動速度の制御は上述の
熱電対２２によつて検出される凝固シエル４の冷
却温度により行なわれる。

ところで、上述の基本的実施例においては鋳片
７の肉厚が全周的に、且つ、全長的に均一である
ことがその精度上必要欠くべかざることとして望
まれるが、必ずしも、均一でなく、積極的に偏肉
タイプや、或いは、より薄肉のタイプ等を製造す
る場合があり、これらの場合にはモールドの長
さ、冷却能力、更には、空気冷却による二次冷却
の能力、或いは、引き抜き速度、溶鋼の凝固シエ
ル４内での状態、その温度等の種々の複雑な条件
によつて左右されるが、次に、この出願の発明の
関係する該種々の条件についての実施例を各論的
に説明する。

まず、第３図に示す実施例においては、その外
側モールド１３を前後のモールド１３′，１３″に
分けると共に内側モールド１４についても前後の
モールド１４′，１４″に二分割して連結すると共
に、その後側のモールド１３″，１４″の相接触す
る凝固シエル４に対する面には前方のモールド１
３′，１４′の面に面一に黒鉛、或いは、セラミツ
クス等の低摩擦のライニング２３，２４を一体的
に添設した態様であり、したがつて、各ブレーク
リング１１，１１′から溶鋼３に対して冷却が開
始されて凝固シエル４が形成された後は該黒鉛等
のライニング２３，２４が介在されて１次冷却が
行われるために、ピンチローラ６による引き抜き
が低摩擦状態で行われ、そのために引き抜き速度
が速く、したがつて、薄肉のパイプや熱間強度の
弱い鋳片７を形成することが出来、而も、この場
合の肉厚は極めて精密に形成することが出来る。

又、上述２つの実施例においてはモールド２′、
及び、２″に於いて外側のモールド１３からの冷
却能力が大であるために、図示する様に、外側か
らの凝固シエル４の厚さが２次冷却帯において厚
くなり、内側の凝固シエル４が薄くなるが、これ
に対し、第４図に示す実施例の様に、外側モール
ド１３に対し内側モールド１４をタンデイツシユ
１の下部ノズル９の内部に相対的に奥深くセツト
するようにすることにより、内側の凝固シエル４
を外側の凝固シエル４よりも速く形成させて内側
の凝固シエル４の成長を充分に終えた段階で外側
の凝固シエル４の成長を開始することにより、鋳
片７の内側からのブレークアウト発生を充分に防
ぎ、安全に鋳造を行うようにすることが出来、更
に、よりその肉厚を均一にし、鋳片の精度を高め
るようにすることが出来る。

尚、詳細には間欠引き抜きされる各ストローク
の凝固シエルの継目が外側と内側で同位置になら
なにように半ピツチ程づれたように構成すること
がコールドシヤツト等の欠陥が集中しないという
点から望ましい。

又、このことを利用して外側モールド１３と内
側モールド１４との相対的位置を変えることによ
つて、モールド内の溶鋼の冷却の様相を変化させ
ることが出来、したがつて、第５図に示す実施例
の如く、内側モールド１４、及び、その冷却ジヤ
ケツト１５に対するプラグ１７、及び、不定形耐
火物１６のタンデイツシユ１に対する取り付け位
置、及び、形状を変えることにより、下部ノズル
９に対する該プラグ１７の偏心量を変え、したが
つて、外側ブレークリング１１、及び、内側ブレ
ークリング１１′の相対位置、即ち、外側モール
ド１３、及び、外側モールド１４の相対的位置、
当該実施例においては上下の位置関係を同芯的で
はなく、上側を薄く、下側を厚くすることにより
第５，６図に示す様に、モールド２″から引き抜
かれる凝固シエル４は偏肉されたものとなつて偏
肉された鋳片７から偏肉されたパイプが形成する
ことが出来る。

又、このバリエーシヨンとして第７図に示す実
施例に示す様に、モールド２′′′′の外側モールド
１３と内側モールド１４の形状を変えること
により、鋳片４″の形状を特殊形状にすることも
可能である。

又、第８図に示す実施例の様に、内側モールド
１４の冷却ジヤケツト１５の先端側に、例えば、
セラミツク製のポーラスプラグ２５を設けて溶鋼
は該ポーラスプラグ２５を流通しないが、気体は
流通可能であるようにして該内側モールド１４の
冷却ジヤケツト１５の後端に接続した冷却気体送
給通路としての冷却空気送給パイプ２６から冷却
空気を流通させて該ポーラスプラグ２５を通過さ
せて凝固シエル４の内側から冷却するようにし、
而して、当該第８図に示す様に、外側の凝固シエ
ル４と該ピンチローラ凝固シエル４の間の溶鋼３
が不測にして内側凝固シエル４から破れて該内側
凝固シエル４内部に流出したとしても、流出溶鋼
３は該ポーラスプラグ２５に阻止されて内側モー
ルド１４の冷却ジヤケツト１５内からその基部側
へ噴出することが防止される。

したがつて、この第８図に示す様な実施例を採
用することにより、上述ブレークアウト時の溶鋼
流出は阻止されることが出来、安全な状態で連続
鋳造が行える。

而して、例えば、断面円形のパイプの素材の鋳
片７を鋳造する場合において、上述の他にモール
ド２′から引き抜かれる凝固シエル４、及び、鋳
片７が周方向に不動の状態でピンチローラ６によ
り引き抜かれる場合に種々の条件により肉厚が形
成される場合があるが、この場合、第９図に示す
実施例の様に、直線状の凝固シエル４、鋳片７の
軸方向に対して各サポートローラ５、及び、ピン
チローラ６を設定角度平面視、傾斜させて該ピン
チローラ６を回動させることにより、凝固シエル
４、鋳片７は所定周速度で回転しながら引き抜か
れることになり、したがつて、凝固シエル４は均
一に冷却され、又、鋳片７も均一に冷却されてそ
の肉厚は均一にすることが出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に
限るものでないことは勿論であり、上述凝固シエ
ル４、鋳片７偏肉防止調整において前述第５図に
示した実施例について述べた如く、モールドの外
側モールドに対する内側モールドの相対位置調整
をそのプラグ１７や不定形耐火物１６、或いは、
支持軸形１８の無段調整により行うことも出来、
又、モールド、及び、ブレークリングのタンデイ
ツシユの直線状に対する角度を水平面に対して設
定角度傾斜させ、サポートローラやピンチローラ
もこれに従わせて水平面に対し設定角度傾斜させ
た直線状で外側や鋳片を引き抜くように連続鋳造
することも可能である等種々の態様が採用可能で
ある。

＜発明の効果＞ 以上この出願の発明によれば、基本的に凝固シ
エルや鋳片がサポートローラに支持されてピンチ
ローラによつて引き抜かれる工程においてタンデ
イツシユとモールドが密閉連結されているため、
モールド内の溶鋼の静圧が大きくなり、モールド
の壁面との接触圧力が大きくなり、又、冷却能力
が大きくなり、そのために、モールドの一次冷却
長さや空冷による二次冷却長さが短く出来、装置
がコンパクトに出来るという優れた効果が奏され
る。

又、該モールドが冷却ジヤケツトを外装する外
側モールドと長尺の冷却ジヤケツトに外装する内
側モールドに内外二分割されたことにより、その
冷却能力は大きくなるのみならず、内側からも冷
却されるために凝固シエルの冷却が内外から行わ
れてその肉厚が平均化されたり、或いは、積極的
に精密な偏肉状態にすることが出来るという優れ
た効果が奏される。

又、該内側モールドの内部を中空としたために
該内側モールドをその後部に冷却気体送給通路を
接続させて該内側モールド内に水冷による冷却の
代わりにモールド以降の部分では凝固シエル内の
中空部に空気や水蒸気等のガス冷却を採用するこ
とが出来るために、不測にして内側凝固シエルが
破れて内側に溶鋼が漏出してもタンデイツシユの
後端から溶鋼を吹き出させることが出来るため
に、安全であるという優れた効果が奏される。

又、モールド以降の凝固シエル鋳片が直線状で
あるために、凝固シエルや鋳片に曲げ応力が働か
ず、したがつて、割れに敏感な材質等も使用出来
るために、溶鋼の材質制限がなく、弾力的な使用
が可能であるという効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく鋳片の連続鋳造概略
説明断面図、第２図以下はこの出願の発明の実施
例の説明図であり、第２図は基本態様の概略説明
部分断面図、第３図はモールドの外側モールドと
内側モールドの説明断面図、第４，５図は該内外
モールドの相対位置変形態様の実施例断面図、第
６図は第５図実施例のモールドと凝固シエルの位
置関係横断面図、第７図は第６図相当他の実施例
の説明断面図、第８図はモールドの内側モールド
先端のポーラスプラグセツト態様実施例の断面
図、第９図は他の実施例の平面図である。 １……タンデイツシユ、９……下部ノズル、１
１，１１′……ブレークリング、２′，２″，２
……モールド、７……鋳片、６……引き抜き装
置、１３，１３′，１３″……外側モールド、１
４，１４′，１４″……内側モールド、１５……長
尺の冷却ジヤケツト、２５……ポーラスプラグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンデイツシユの下部ノズルにブレークリン
   グを介して冷却機能を有する筒状モールドが直結
   され該筒状モールドからの鋳造パイプ形鋳片に対
   し引き抜き装置が係合される連続鋳造装置におい
   て、上記モールドが相互に独立した外側モールド
   と長尺の冷却ジヤケツトに外装されている内側モ
   ールドから成るようにしたことを特徴とする連続
   鋳造装置。 ２ タンデイツシユの下部ノズルにブレークリン
   グを介して冷却機能を有する筒状モールドが直結
   され該筒状モールドからの鋳造パイプ形鋳片に対
   し引き抜き装置が係合される連続鋳造装置におい
   て、上記モールドが相互に独立した外側モールド
   と長尺の冷却ジヤケツトに外装されている内側モ
   ールドから成り、而して該内側モールドの基端に
   冷却気体送給通路を接続させると共に先端にポー
   ラスプラグを設けたことを特徴とする連続鋳造装
   置。