JPH0225245A - 金属管の水平連続鋳造用鋳型装置 - 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］ 本発明は金属管の水平連続鋳造用鋳型装置に関する。

［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、管外面成形内径部を
備える鋳型と、鋳型内に配設されて管内面成形外径部を
備える中子とを有する鋳型装置が用いられる。すなわち
、上記鋳型装置を溶湯保持炉の鋳込口に配設し、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
造管を水平に引抜く。

〔発明が解決しようとする課ＩＩＩ ところで、上記水平連続鋳造時には、鋳型内の溶湯が中
子まわりにて大きく凝固収縮しながら鋳ｉａ管となり引
抜かれる。そこで、大きく凝固収縮した鋳造管が中子を
強く抱き込んで引抜き不良に至ることを防止するため、
第８図に模式的に示す如く、中子の管内面成形外径部を
鋳型出側に向けて先細りテーパー状とすることが考えら
れる。第８図において、ｌは鋳型、２は中子、３は溶湯
注入通路、４は管成形通路、θは管内面成形外径部の表
面の勾配である。

しか１．なから、第８図の鋳型装置を用いて鋳造した鋳
鉄管（６５Ａ）について、第６図に示す如く円買な１２
等分し、各部の内外径および肉厚奢測定した結果、各引
抜き長さ位置における肉厚に関して第７図を得た。この
第７図によれば、管軸を含む水平面に対し、管上面側（
Ｎｏ、　１．２，３．１１゜１２）の肉厚は厚く、管下
面側（Ｎｏ、　５．８，７，８．９　）の内面は薄くな
るという偏肉の存在が認められる。また、管中心は管軸
を含む水平面に対し下側に偏心することも認められた。

本発明は、金属管を水平連続鋳造するに際し、安定引抜
き可能とするとともに１寸法精度の良い鋳造管を製造可
能とすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、管外面成形内径部を備える鋳型と、鋳型内に
配設されて管内面成形外径部を備える中子とを有し、溶
湯保持炉の鋳込口に配設され、溶湯を冷却して鋳造管を
形成し、この鋳造管を水平に引抜き可能とする金属管の
水平連続鋳造用鋳型装置において、中子の管内面成形外
径部が鋳型出側に向けて先細りテーパー状となるように
設定し、かつ管内面成形外径部の上面の勾配がその下面
の勾配より小となるように設定するようにしたものであ
る。

［作用］ 本発明者の考察によれば、前述の第８図の鋳型装置を用
いた時、得られる鋳造管に前述の如くの偏心偏肉性が認
められた原因は中子に作用する鋳造管の自重が中子を下
向きに押し曲げ、鋳型の管外面成形内径部と中子の管内
面成形外径部のギャップが管周方向において不均一（管
上面側のギャップは大、管下面側のギャップは小）にな
ったことに基づく。

しかして１本発明にあっては、中子の管内面成形外径部
の上面の勾配をその下面の勾配より予め小さく設定して
おくことにより、鋳型の管外面成形内径部と中子の管内
面成形外径部とのギャップを、鋳造管の自重が作用する
水平連続鋳造時に同等とすることができる。

すなわち１本発明によれば、中子の管内面成形外径部が
先細りテーパ状であることから、鋳造管が中子を強く抱
き込むことなく安定引抜きできる。また、鋳造時におけ
る中子と鋳型のギャップを管周方向にて均等化でき、偏
心偏肉のない寸法精度の良い鋳造管を製造できる。

［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、第４図は鋳型装置の特徴的構成を模式的に示
す断面図、第５図は第４図の側面図である。

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。連続鋳造装置１０は、鋳型装３１
１３により溶湯を冷却して鋳造管１４を形成し、これを
水平に引抜！！鋳造する。

連続鋳造装置１０は、鋳型装置１３の出側にて鋳造管１
４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１Ｂ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Ｗ１６
は、油圧ポンプ１６Ａにて駆動される油圧モーター１６
Ｂ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２ｔ１３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２１を備えるとともに、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、溶湯流入側端部に鋳
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７１）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との固定ピ
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
、鋳型装置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１１Ａへの装着部としている。

また、この実施例の連続鋳造装２１０は、鋳型型２１１
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、鋳型装置１３の端部を炉内へ突出させている。

なお、連続鋳造装置１１０は、制御装置４１を有してい
る。制御装置４１は、鋳造管１４を、■引抜き時間（ｔ
　ｅ）の間一定引抜き速度（Ｗｅ）で引抜き長さＰだけ
引抜き、■上記引抜き後の待ち時間（ｔｗ）の開停止す
ることを１サイクルとして緑返すべく、引抜きローラー
装Ｗ１６の油圧ポンプ駆動制御部４２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
軸に連結される引抜き速度検出器４３を介して制御部！
４１にフィードバックされる。

しかして鋳型装置１３にあっては、第４図、第５図に示
す如く、中子２０の管内面成形外径部２４が、鋳型１９
の出側に向けて先細りテーバ状をなすように設定されて
いる。

また、鋳型装置１１３にあっては、上記管内面成形外径
部２４の先端中心をその基端中心に対してｔ側にｅだけ
偏心させ、管内面成形外径部２４の上面の（水平面に対
する）勾配αがその下面の勾配βより小となるように設
定している。管内面成形外径部２４の側面の勾配γはα
とβの中間値となる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例にあっては、中子２０の管内面成形外径部３
５の上面の勾配αをその下面の勾配βより予め小さく設
定しておくことにより、鋳型１９の管外面成形内径部２
２と中子２０の管内面成形外径部２４とのギャップを、
鋳造管１４の自重が作用する水平連続鋳造時に同等とす
ることができる。

すなわち、上記実施例によれば、中子２０の管内面成形
外径部２４が先細りテーパ状であることから、ｔ４造管
１４が中子２０を強く抱き込むことなく安定引抜きでき
る。また、鋳造時における中子２０と鋳型１９のギャッ
プを管周方向にて均等化でき、偏心偏肉のない寸法精度
の良い鋳造管１４を製造できる。

なお、本発明者の検討によれば、中子２０の管内面成形
外径部２４における上述の勾配α、βは　１１５０〜　
ｌ／　３００の範囲で変化させるのが良い。

上記勾配α、βの数値限定理由は以下の如くである。

すなわち、本勾配は鋳造金属の種類および鋳造速度と非
常に強い関係を有し、鋳造管連続鋳造操業の可否を決定
する。

本発明の勾配範囲を設定した基になる操業結果を説明す
る。

３０Ａの鋳鉄管を勾装置／３００の中子２０を使用して
、約５００ｍ５／分の鋳造速度で引抜いたところ、非常
に安定して操業できた。一方、勾装置７４０Ｇの中子２
０を使用して操業を実施した結果、中子２０がしまりば
めの状態となり引抜き不能になった。

また、８０Ａの鋳鉄管を勾装置／＋００の中子２０を使
用して、約５００５ｗ／分の鋳造速度で引抜いたところ
、安定して操業が実施できた。

以上の操業結果は鋳鉄の場合であるが、熱伝導率が大き
く、かつ熱収縮の大きい金属の場合には、さらに勾配を
大きくすることは容易に考えられる。

なお１本発明者の実験結果によれば、鋳鉄管６５Ａ（肉
厚４．２〜４．５■１）の鋳造時に、従来の偏肉率１１
．５％を本発明の適用により４．８％に改善できた。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、金属管を水平連続鋳造す
るに際し、安定引抜き可能とするとともに１寸法精度の
良い鋳造管を製造できる。

【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、第４図は鋳型装置の特徴的構成を模式的に示
す断面図、第５図は第４図の側面図、第６図は鋳造管を
示す断面図、第７図は鋳造管の肉厚分布を示す線図、第
８図は従来の鋳型装置を模式的に示す断面図である。 ｌＯ・・・連続鋳造装置、 １１・・・溶湯保持炉 １２・・・鋳込口、 １３・・・鋳型装置、 １４・・・鋳造管 １９・・・鋳型、 ２０・・・中子、 ２２・・・管外面成形内径部 ２４・・・管内面成形外径部。 代理人　弁理士　　塩　川　修　治 第２図 第１図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管外面成形内径部を備える鋳型と、鋳型内に配設
   されて管内面成形外径部を備える中子とを有し、溶湯保
   持炉の鋳込口に配設され、溶湯を冷却して鋳造管を形成
   し、この鋳造管を水平に引抜き可能とする金属管の水平
   連続鋳造用鋳型装置において、中子の管内面成形外径部
   が鋳型出側に向けて先細りテーパー状となるように設定
   し、かつ管内面成形外径部の上面の勾配がその下面の勾
   配より小となるように設定することを特徴とする金属管
   の水平連続鋳造用鋳型装置。