JPH0225244A

JPH0225244A - 金属管の水平連続鋳造装置の運転方法

Info

Publication number: JPH0225244A
Application number: JP17368288A
Authority: JP
Inventors: Takuya Atsumi; 厚見　卓彌; Yasuo Watanabe; 靖夫渡辺; Seiji Itoyama; 誓司糸山; Hiromasa Aranaka; 新中　博昌; Hiroshi Saito; 博斉藤; Yuichiro Sato; 祐一郎佐藤; Yuzuru Watanabe; 譲渡辺
Original assignee: Pacific Engineering Corp; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Pacific Engineering Corp
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
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装置の運転方法に関する
。

［従来の技術］金属管の水平連続鋳造方法にあっては、特開昭８０−５
４２５５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
して鋳造管を形成し、この鋳造管を引抜装置により引抜
き鋳造する。

ところで、金属管の水平連続鋳造においても、中実鋳片
の連続鋳造におけると同様に、凝固鋳片を連続して引抜
くと、凝固殻の弱い部分から破断を生じ、鋳型出口でブ
レークアウトとなる。したがって、金属管の水平連続鋳
造においても、引抜きと停（トを１サイクルとしてくり
返す間欠引抜きを採用することが有用である。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、金属管の水平ｉ続鋳造に上記の間欠引抜
きを「単に」採用する場合には、■引抜き停止ヒ時の冷
却過程で鋳型内にて生ずる凝固殻の生成が十分に行すれ
ずブレークアウトを生じたり、＠引抜き停止時の冷却過
程で鋳型内にて生ずる鋳片の凝固収縮が大きく、引抜き
不能を生ずる。

大発明は、鋳造管を水平連続鋳造するに際し、ブレーク
アウトや引抜き不能を生ずることなく、安定的に引抜き
鋳造することを目的とする。

〔課題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引抜く金属管の連続鋳造方法に
おいて、■鋳型温度を検出し、この鋳型温度が飽和した
タイミングで上記鋳造管を引抜開始するとともに、＠上
記鋳造管を引抜時間０．５〜７．０秒の間引抜き、この
引抜き後の待時間０．１〜５．０秒の開停止することを
１サイクルとしてくり返すようにしたものである。

請求ＪＪ２に記載の本発明は、鋳込温度ΔＴが８０〜２
００℃であるようにしたものである。

請求項３に記載の本発明は、引抜速度（引抜のみ昨平均
）が５〜３０ｍｍ／秒であるようにしたものである。

〔作…〕

請求項１に記載の本発明によれば、下記■、■の作用効
果があり、請求項２に記載の本発明によればさらに下記
■の作用効果があり、請求項３に記載の本発明によれば
さらに下記■の作用効果がある。

■引抜開始タイミング金属管の連続水平連続鋳造、特に薄肉管の連続鋳造にお
いては、鋳込開始タイミングが重要で速く引抜き開始す
ると、数サイクルの引抜きで鋳片が鋳型内にて凝固し、
引抜き不能となる。

木発明者は、この原因が鋳型による鋳片からの抜熱にあ
ることを見い出した。この解決策として鋳型に温度計を
セットし、鋳型温度が飽和したタイミングで鋳造管を引
抜き開始することにより、Ｌ記引抜き不能を回避できる
ことを認めた。

■引抜時間と待時間引抜時間を０．５秒以下にすると鋳型内での鋳片滞留時
間が長くなり鋳型向凝固が発生する。

方、引抜き時間を７．０秒以上にすると、鋳型内での凝
固殻の生成が不十分となりブレークアウトを生ずる・よ
って、引抜き時間は０．５〜７．０秒とするのが良い。

待ち時間を０．１秒以下にすると、鋳型内での凝因僧の
生成が不十分となりブレークアウトを生ずる。一方、待
時間を５．０秒以上にすると、鋳片から鋳型への抜熱が
多大となり、鋳型向凝固が発生し、鋳片が中子を抱き込
むことにより引抜き不能に至る。よって、待時間は０，
１〜５．０秒とするのが良い。

■鋳込温度一般に、通常の砂型鋳物におけるΔＴ（スーパーヒート
）は、　７０〜８０℃であるが、水平連続鋳造特に金属
管の場合には鋳型内での凝固を防止するため、ΔＴを大
きくとる必要がある。

鋳鉄管の実績では、肉厚１５ｍ−で８０℃、肉厚４．５
■寵で２００℃のΔＴが必要であった。よって、鋳込？
＠度ΔＴは８０〜２００℃とするのが良い。

■引抜速度引抜速度を５■ｌ／秒より遅くすると鋳片から鋳型への
抜熱が多くなり鋳型向凝固が引抜き速度を３０■飄／秒
より速くすると鋳型内での凝固殻の生成が不十分となり
ブレークアウトとなる。よって、引抜き速度は５〜３０
■讃／秒とするのが良い。

（実施＠１第１図は大発明の一実施例を示すＭｍ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。

連続鋳造方法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。連＆＃！鋳造装置１０は、鋳型装
Ｗ１３により溶湯を冷却して鋳造管！４を形成し、これ
を水平引抜き鋳造する。

連続鋳造装２ｉ１０は、溶湯保持炉１１に加熱装置１１
Ａを備え、鋳込温度を調整可能としている。

連続鋳ｉｎ　９　：ａ　１０は、鋳型装Ｗ１１３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装置
１６を備える。引抜ローラー装Ｍ１６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
ラー装置１６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Ｍ１３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、溶湯流入側端部に中子保持
内径部２１ｔ−備えるとともに、中子保持内径部２１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どの間に管成形通路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ｂ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１１３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
ピンである。

なお、鋳型装置１１３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３
１の間に鉄板３３を嵌着することとしている。これによ
り、鋳型装置１３は、水冷ジャケット体３ｏ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３
１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１０は、鋳型装５１１
３に流入した溶湯が過冷却することのないように、中子
２０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ｆｉ１３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、制御部＠４１と、湯温
測定装置４２と、鋳型温度測定装置１４３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（Ｖｅ）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ぐ、引抜ローラー装置１６
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１４１に
フィードバックされる。

ここで、制御装置１４１は、上記引抜き時間ｔｅを０．
５〜７．０秒の範囲内で設定し、待時間ｔｗを０．１〜
５．０秒の範囲内で設定し、引抜き速度ｖｅを５〜３０
ｍ■／秒の範囲内で設定する。

湯温訓定装Ｍ４２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。

制御装置４１は、ｉ’ｉ温測定装Ｗ４２の測定結果に基
づいて、鋳込温度ΔＴ（スーパーヒート）が８０〜２０
０℃の範囲内にて予め定めた値となるように、加熱’Ａ
　２１１　Ａのヒータ制御部４６を制御する。

鋳型温度測定装置４３は鋳型１９の温度を測定し、この
測定結果を制ｍ？ＣＦａ４１に転送する。制御装置４１
は鋳型温度測定装置４３の測定結果に基づいて、この鋳
型温度が飽和したタイミングでＥ起語造管１４を引抜き
開始すべく、引抜ローラー装置１６の油圧ポンプ駆動制
御部４４な制御する。

なお、本発明の水平連続鋳造時には、溶湯保持炉１１．
鋳型装置１３、引抜ローラー装置１６のすべてにオシレ
ージ、ンをかけない。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、下記■〜＠の作用効果がある。

■引抜開始タイミングＭ型１９の温度が飽和したタイミングが重要で鋳造管１
４を引抜き開始することとしたから、鋳片から鋳型への
抜熱が引抜き開始時に多大となることなく、安定引抜き
が可能となる。

■引抜時間と待時間引抜時間を０．５〜７．０秒の範囲内にて設定したから
、鋳型内での鋳片滞留時間が長くなって鋳型向凝固を生
ずることがなく、またｓｙＪ！内での凝固殻の生成が不
十分となってブレークアウトを発生することもない。

また待ち時間を０．１〜５．０秒の範囲内にて設定した
から、鋳型内での凝固殻の生成が不十分となってブレー
クアウトを発生することがなくまた鋳片から鋳型への抜
熱が多大となって、鋳型向凝固を発生することもない。

■鋳込温度 ΔＴ（スーパーヒート）を８０〜２００℃の範囲内で予
め定めた債に制御することにしたから、鋳型内での凝固
な防止することができる。

■引抜速度引抜速度を５ｍｍ〜３０ｍｍ／秒の範囲内にて設定した
から、鋳型内での凝固殻の生成が不十分となってブレー
クアウトを発生することがなく、また鋳片から鋳型への
抜熱が多大となって鋳型向凝固を発生することもない。

すなわち、上記■〜■により、薄肉管の水平連続鋳造に
際しても、ブレークアウトや引抜き不能を生ずることな
く安定的な引抜き鋳造が可能となる。

以下、本発明の具体的実施結果について説明す′る。

Ｌ記実施例に説明した水平連続鋳造方法を用いて、内径
１００ｍｍ　、　＠ｊ１５ｍｍの普通鋳鉄材について水
平ｉ！続鋳造を行った。鋳込温度は１４００℃（ΔＴ″
″１９０℃）とし、溶湯保持炉へ注湯後１０分経過し、
鋳型温度が４８０℃の飽和点に達したタイミングを引抜
き開始点とした。引抜き時間は１秒・待ち時間は３秒、
平均引抜き速度は５箇層／秒とした。その結果１．２ト
ン鋳造し、約１０５　ｍの健全な鋳鉄管を得た。

［発明の効果１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、ブレークアウトや引抜き不能を生ずることな
く、安定的に引抜き鋳造することができる。

【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、１２・・・鋳込口、１３・・・鋳型装置。１４・・・鋳造管、１６・・・引抜ローラー装！（引抜き装置）、４１・・
・制御装置。４２・・・湯温測定装置。４３・・・鋳型温度測定装置。４４・・・油圧ポンプ駆動制ｆＲ部。４５・・・引抜き速度検出機。４６・・・ヒータ制御部。代理人　弁理士　　塩　川　修　治１゜第１図第２図

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
り引抜く金属管の連続鋳造方法において、（ａ）鋳型温
度を検出し、この鋳型温度が飽和したタイミングで上記
鋳造管を引抜開始するとともに、（ｂ）上記鋳造管を引
抜時間０．５〜７．０秒の間引抜き、この引抜き後の待
時間０．１〜５．０秒の間停止することを１サイクルと
してくり返すことを特徴とする金属管の水平連続鋳造装
置の運転方法。
（２）鋳込温度ΔＴが８０〜２００℃である請求項１記
載の金属管の水平連続鋳造装置の運転方法。
（３）引抜速度（引抜のみ時平均）が５〜３０ｍｍ／秒
である請求項１または２記載の金属管の水平連続鋳造装
置の運転方法。