JPH0225243A

JPH0225243A - 金属管の水平連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH0225243A
Application number: JP17193388A
Authority: JP
Inventors: Takuya Atsumi; 厚見　卓彌; Yasuo Watanabe; 靖夫渡辺; Hiromasa Aranaka; 新中　博昌; Hiroshi Saito; 博斉藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-26

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］本発明は金属管の水平連続鋳造方法に関する。

［従来の技術］金属管の水モ庄ｂｌ鋳造方法にあっては、特開昭ｆｌｏ
−５４２５５号公報に記載される如く、溶湯保持炉の鋳
込口に鋳型装置を配設し、この鋳型装置において溶湯を
冷却して＃ｐＩ造管を形成し、この鋳造管を引抜装置に
より引抜き鋳Ｉ貴する。

ところで、Ｌ述の如くの金属管の水平連続鋳造方法にお
いては、鋳型内における溶湯の流動状態を適度に設定し
、ｎｉａ管の安定引抜状態を確保する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の金属管の水平連続鋳造ににあって
は、Ｌ述の鋳型内における溶湯の流動状ｆＥを適度に６
投定することに困難があり、以下の如〈の不都合を生じ
ている。

■鋳型内での溶湯の流動性が過度に良い場合には、鋳型
内における凝固殻の生成が十分に行なわれずブレークア
ウトを生ずる。

■鋳型内での溶湯の流動性が悪い場合には、鋳型内にお
ける鋳片の凝固収縮が大きく引抜不能を生ずる。また、
鋳型内で鋳造管に作用する重力の影響により鋳型上面と
鋳造管上面の間に空隙を生ずる時、溶湯がこの空隙にさ
し込みに〈〈なり、特に鋳造管上面に深疵、穴あき欠陥
を生ずるおそれがある。

なお、上記■、■の問題点は金属管が薄肉となるほど顕
著である。

本発明は、鋳造管を水平連続鋳造するに際し、鋳型内に
おける溶湯の流動状態を適度に保ち、ブレークアウト、
引抜不能、もしくは鋳造欠陥を生ずることなく、安定的
に引抜き鋳造することを目的とする。

［！ＩＩを解決するための手段］請求項１に記載の本発明は、溶湯保持炉に収容した溶湯
をｇ型装置にて管状に凝固させて鋳造管を形成し、この
鋳造管を引抜′６ＩｔＷ１により水平に引抜く金属管の
水平連続鋳造方法において、［相］安定操業を確保する
に必要な保持炉内における溶湯の初期ヘッドと初期湯温
、および■保持炉内における溶湯のヘッド低下にともな
う鋳型内での溶湯の流動性変化を補償するに必要な単位
ヘッドあたりの湯温３１！率を予め定め、溶湯を上記■
の初期ヘッドおよび初期湯温にて保持炉内に装填し、そ
の後の操業の進行に際し、保持炉内の湯温と溶湯ヘッド
を検出し、検出した溶湯のヘッド低下量と上記■の湯温
調整率とにより湯温調整量を演算し、この湯温調整量に
基づいて湯温を調整するようにしたものである。

請求項２に記載の本発明は、鋳造金属が鋳鉄である時、
前記単位ヘッドあたりの湯温調整率が［２（１〜３０℃
７７００ｍ層ヘッドＪであるようにしたものである。

［作用］本発明者は、金属管の水平連続鋳造について検討した結
果、「溶湯保持炉内の溶湯ヘッドと湯温が鋳型内におけ
る溶湯の流動性に影響する」、「溶湯ヘッド低下にとも
なう溶湯の流動性低下現象は湯温の上昇により補償でき
る」という知見を得た０本発明はこの知見に基づいて初
めてなされたものであり、以下の如くの作用がある。

■まず、操業開始時には、保持炉内に装填される溶湯の
初期ヘッドと初期湯温が、保持炉形状。

鋳型形状、鋳造金属等により予め定められる最適な状態
に設定される。これにより、鋳型内での溶湯の流動性も
適正化され、鋳造管の安定した引抜きが開始される。

（の保持炉の溶湯が鋳型に注入されて次第に減少し、溶
湯のヘッドが低下する時、一般には、鋳型内の溶湯に及
ぶ押込圧が減少し、鋳型内での溶湯の流動性が悪くなる
と考えられる。ところが本発明にあっては、溶湯ヘッド
の低下による流動性の悪化を補償するように、予め定め
た湯温調整率にて湯温を昇温せしめることになる。これ
により。

鋳型内での溶湯の流動性は適度となり、鋳型内における
鋳片の凝固収縮程度を適正化し安定引抜状テ」を形成す
る。また、鋳型内で鋳造管に作用する重力の影響により
鋳型上面と鋳造管上面の間に空隙を生ずる時、溶湯をこ
の空隙に円滑にさし込むようにし、鋳造管上面で起こり
易かった深疵、穴あき欠陥の発生を回避する。

なお、本発明者の実験結果によれば、鋳造金属が鋳鉄で
ある時、上述の単位ヘッドあたりの湯温調整率は、［２
０〜ｂが好適である。すなわち、■［３０℃７７００■■ヘツ
ド］を越えるほど昇温すると、湯温は過度に高くなり、
結果としてｉ４型内での溶湯の流動性が過度に良くなっ
て、鋳型内での凝固殻の生成が十分に行なわれずブレー
クアウトを生じ易くなることが認められた。また、■［
２０℃／７００ｍｇ＋ヘッド］に達しない場合には、湯
温の昇温程度が不十分であり、結果として鋳型内での溶
湯の流動性が悪く。

鋳型内における鋳片の凝固収縮が大きく引抜不良を生じ
たり、鋳造管上面に深疵４穴あき欠陥を生ずることが認
められた。

すなわち１本発明によれば、鋳造管を水平連続鋳造する
に際し、鋳型内における溶湯の流動状態を適度に保ち、
ブレークアウト、引抜不能、もしくは鋳造欠陥を生ずる
ことなく、安定的に引抜き鋳造できる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図。

第２図は鋳型装置を示す断面図、第３図は鋳型装置を示
す端面図である。

連続鋳造装置１０は、第１図に示す如く、溶湯保持炉１
１の側面下部に形成した鋳込口１２に鋳型装置１３を付
帯して配設している０Ｍ続鋳造装置ｌＯは、鋳型装Ｍ１
３により溶湯を冷却して鋳造管１４を形成し、これを水
平引抜き鋳造する。

連続鋳造装ａｔｔｏは、溶湯保持炉１１に加熱装Ｈｔｔ
Ａｔ−備え、湯温を調整可能としている。

連続鋳造？ｉ、置ｌＯは、鋳型装ｆ１３の出側にて鋳造
管１４を支持するガイドローラー１５を備えるとともに
、鋳造管１４を引抜くための引抜ローラー１１？　ｉ　
６１１ｎエル、　引抜ロー５−’ｅｉ！！ｌ　６は、ピ
ンチローラ−１７と押えローラー１８とからなる。なお
、引抜ローラー装Ｗ１１６は、油圧ポンプ１６Ａにて駆
動される油圧モーター１６Ｂを有し、この油圧モーター
１６Ｂにてピンチローラ−１７を駆動し、結果として鋳
造管１４に引抜力を付与することとしている。

鋳型装２１１３は、第２図、第３図に示す如く、黒鉛か
らなる鋳型１９と同じく黒鉛からなる中子２０とにより
構成されている。

鋳型１９は、中空状をなし、溶湯流人側端部に中子保持
内径部２１を備えるとともに、中子保持内径部２！を除
く略全長にわたる鋳型中心軸まわりに管外面成形内径部
２２を備える。

中子２０は、鋳型１９に装入され、溶湯流人側端部に鋳
型１９の中子保持内径部２１に嵌着されるフランジ部２
３を備えるとともに、フランジ部２３を除く略全長にわ
たる鋳型中心軸まわりに設けられて鋳型１９の管外面成
形内径部２２との間に管成形通路２５を形成する管内面
成形外径部２４を備える。また中子２０は、フランジ部
２３における鋳型中心軸まわりの複数位置（この実施例
では４位置）のそれぞれに上記管成形通路２５に連通す
る溶湯注入通路２６を備える。各溶湯注入通路２６の通
路断面形状は円弧状である。なお、隣接する溶湯注入通
路２６に挟まれる継なざ部２７の厚みｇは強度上杵され
る限り小とし、各溶湯注入通路２６の通路面積をより大
とすることが好ましい。

すなわち、鋳型′！装置１３は、鋳型１９の中子保持内
径部２１に中子２０のフランジ部２３を嵌着固定し、前
記溶湯注入通路２６と管成形通路２５とをストレート状
に連通ずる。第２図の２８は鋳型１９と中子２０との固
定ビンである。

なお、鋳型装置１３は、具体的には、鋳型１９の溶湯流
出側端部に銅ライナー２９を介して銅製の水冷ジャケッ
ト体３０を嵌着するとともに、鋳型１９の溶湯流入側端
部にレンガからなるインサートリング３１．３２を嵌着
し、また水冷ジャケット体３０とインサートリング３１
の間に鉄板３３を嵌着することとしている。これにより
、鋳Ｊ！Ｉ装置１３は、水冷ジャケット体３０の部分を
溶湯を凝固形成させるための冷却部、インサートリング
３１の部分を非冷却部、インサートリング３２の部分を
保持炉１１の炉壁１１Ｂへの装着部としている。

また、この実施例の連続鋳造装置ｔｏは、鋳型装置１３
に法人した溶湯が過冷却することのないように、中子２
０の溶湯流入側端部に礼状のぬすみ２０Ａを設けるとと
もに、鋳型装ａｌ１３の端部を炉内へ突出させている。

しかして、連続鋳造装置１０は、制御装置４１と、湯温
測定装置４２と、引抜長さ測定装置４３を備えている。

制御装置４１は、鋳造管１４を、■引抜時間（ｔ　ｅ）
の間一定引抜き速度（Ｍｅ）で引抜き長さＰだけ引抜き
、■上記引抜き後の待時間（ｔｗ）の開停止トすること
を１サイクルとして繰返すべく、引抜ローラー装５１１
８の油圧ポンプ駆動制御部４４を制御する。なお、鋳造
管１４の引抜き速度は油圧モーター１６Ｂの出力軸に連
結された引抜き速度検出器４５を介して制御装置４１に
フィードバックされる。

湯温測定装置４２は溶湯保持炉１１の湯温を測定し、こ
の測定結果を制御装置４１に転送する。

引抜長さ測定装ｆｉ４３は鋳型装置１１３から引抜かれ
る鋳造管１４の引抜き長さを測定し、この測定結果を制
御装置４１に転送する。制御装置４１は、引抜長さ測定
装Ｍ４３の測定結果を得て、保持炉１１に装填した溶湯
の初期ヘッドと、その後操業の経過とともに保持炉１１
から鋳造管１４となって引抜かれた溶湯量とに基づき、
現時点の保持炉１１における溶湯へ一、ドを演算する。

しかして、制御装置１４１は、■安定操業を確保するに
必要な保持炉１１における溶湯の初期ヘッドと初期湯温
、および■保持炉１１における溶湯のヘッド低下にとも
なう鋳型１９での溶湯の流動性変化を補償するに必要な
単位ヘッドあたりの湯温調整率を予め記憶せしめられて
いる。上記■のデータは、主として、保持炉形状、鋳型
形状、鋳造金属等により定まり、＠のデータは、主とし
て、鋳型形状、鋳造金属等により定まる。

したがって、上記連続鋳造装ＭｌＯによる鋳造作業は以
下の如くなされる。

■溶湯を上記■の初期ヘッドおよび初期湯温にて保持炉
１１に装填し、操業開始する。

ｌのその後の操業の進行に際し、前述の引抜き長さ測定
装置４３の測定結果に基づく制御装Ｗ１４１の演′ｆＸ
操作により保持炉１１の溶湯ヘッドを検出し、検出した
溶湯ヘッド低下量と上記■の湯温調整率とにより湯温調
整量を演算する。さらに、制御装２１４１は、この湯温
調整量に基づいて、加熱装２２ｔ　ＩＡを駆動制御し、
湯温測定装Ｒ４２が測定する保持炉１１の湯温を調整す
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

■まず、操業開始時には、保持炉１１に装填される溶湯
の初期ヘッドと初期湯温が、保持炉形状、鋳型形状、鋳
造金属等により予め定めれる最適な状態に設定される。

これにより、鋳型内での溶湯の流動性も適正化され、鋳
造管１４の安定した引抜きが開始される。

■保持炉１１の溶湯が鋳型に注入されて次第に減少し、
溶湯のヘッドが低下する時、一般には。

鋳型内の溶湯に及ぶ押込圧が減少し、鋳型内での溶湯の
流動性が悪くなると考えられる。ところが上記実施例に
あっては、溶湯ヘッドの低下による流動性の悪化を補償
するように、予め定めた湯温調整率にて湯温を昇温せし
めることになる。これにより、鋳型内での溶湯の流動性
は適度となり。

鋳型内における鋳片の凝固収縮程度を適正化し安定引抜
状態を形成する。また、鋳型内で鋳造管に作用する重力
の影響により鋳型上面と鋳造管上面の間に空隙を生ずる
時、溶湯をこの空隙に円滑にさし込むようにし、鋳造管
上面で起こり易かった深疵、穴あき欠陥の発生を回避す
る。

なお、上記１Ｍ続鋳造装置ｌＯが鋳造する金属が鋳鉄で
ある場合には、制ｍ装！１４１に設定する単位ヘッドあ
たりの湯温調整率は、前述の如く、［２０〜３０℃７７
００璽鳳ヘツド］である。

■−記湯温Ｊｉｌｔｉ率［２０〜ｂは１本発明者の研究結果である表１のデータにより裏付
けられる。すなわち、上記の湯温調整率の範囲にある実
験Ｎｏ、　１〜９については鋳造性および金属管の品質
が良好であった。これに対し、湯温調整率が上記範囲外
にある場合には、その上限を外れた実験Ｎｏ、　１０．
１１．１４についてはブレークアウトを生じ、その下限
を外れた実験Ｎｏ、　１２゜１３　１５、１６．１７に
ついては鋳型向凝固による引抜不能、ＰＩ造管上面の深
疵、孔あき欠陥を生じた。

以下、本発明の具体的実施結果について説明する。

Ｌ述の本発明法により、肉厚４．２〜４．５ｍｍの薄肉
鋳鉄管（３２Ａ、６５Ａ、８０Ａ）を連！鋳造した。そ
の結果、貨来法で３回／１０チャージであったブレーク
アウト回数が０回／１０チャージに改りできることが認
められ１本発明の有効性を確認できた。

なお１本発明の実施において、保持炉内における溶湯ヘ
ッドは、保持炉内に挿入したフロート、保持炉外面に設
けたレベル計等により直接的に検出するものであっても
良い。

また１本発明は、鋳鉄に限らず、他の金属の連続鋳造に
おいても実質的に同様な作用効果を有する。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、鋳造管を水平連続鋳造す
るに際し、鋳型内における溶湯のｆＩｔ動状態を適度に
保ち、ブレークアウト２引抜不能、もしくは鋳造欠陥を
生ずることなく、安定的に引抜き鋳造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御系統図。第２図は鋳型装置を示す断面図、第３図は鋳型装置を示
す端面図である。１０・・・連続鋳造装置。１１・・・溶湯保持炉。１１Ａ・・・加熱装置、１３・・・鋳型装置、１４・・・鋳造管、４１・・・制御装置、４２・・・湯温測定装置、４３・・・引抜長さ測定装置（溶湯ヘラ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶湯保持炉に収容した溶湯を鋳型装置にて管状に
凝固させて鋳造管を形成し、この鋳造管を引抜装置によ
り水平に引抜く金属管の水平連続鋳造方法において、（
ａ）安定操業を確保するに必要な保持炉内における溶湯
の初期ヘッドと初期湯温、および（ｂ）保持炉内におけ
る溶湯のヘッド低下にともなう鋳型内での溶湯の流動性
変化を補償するに必要な単位ヘッドあたりの湯温調整率
を予め定め、溶湯を上記（ａ）の初期ヘッドおよび初期
湯温にて保持炉内に装填し、その後の操業の進行に際し
、保持炉内の湯温と溶湯ヘッドを検出し、検出した溶湯
のヘッド低下量と上記（ｂ）の湯温調整率とにより湯温
調整量を演算し、この湯温調整量に基づいて湯温を調整
することを特徴とする金属管の水平連続鋳造方法。
（２）鋳造金属が鋳鉄である時、前記単位ヘッドあたり
の湯温調整率が［２０〜３０℃／７００ｍｍヘッド］で
ある請求項１記載の金属管の水平連続鋳造方法。