JPH0227061B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、縦型筒状タンデイツシユ本体の側
壁に加熱装置を配備した水平連続鋳造用タンデイ
ツシユの構造に関するものである。

（従来技術とその課題） 従来の水平連続鋳造用の縦型筒状タンデイツシ
ユでは、タンデイツシユ本体の底部において本体
の軸芯に対しモールドの軸芯が略直角に配置され
た構造からなる（例えば、特開昭57−209752号公
報参照）ので、この構造のタンデイツシユに誘導
加熱装置（誘導コイル）を配備した場合には、モ
ールドとの関係からタンデイツシユ下部の非加熱
領域が広くなる。このため、誘導加熱される溶鋼
量が全体的に少なくて溶鋼の温度コントロールが
難しく、また誘導コイルの電力容量を増大する必
要があり不経済である等の欠点があつた。特にこ
の傾向は、鋳片サイズが大きい、いいかえればモ
ールドが大きくなる場合に著しくなり、また鋳造
末期すなわちタンデイツシユ内の溶鋼レベルが低
下した場合には溶鋼の大部分が加熱されなくなる
ので、その温度コントロールは一層困難であつ
た。

そして更に上記構造においては、鋳造末期まで
必要な溶鋼静圧が確保できないため、タンデイツ
シユ内に溶鋼が残り、それだけ歩留りが悪くなる
等の欠点があつた。

更に、最近、タンデイツシユ本体を横向きに傾
斜させた第７図に示すような構造のもの（特開昭
58−125345号）が提案されているが、この構造の
場合、レードル若しくは溶解炉から溶鋼がタンデ
イツシユに注入される際に、本体１の内側壁の誘
導コイル２の内側部に注湯柱が当つて耐火物が破
損する虞があり、またタンデイツシユ本体１の構
造が複雑になる等の欠点があつた。

更にまた、特開昭58−145336号公報に開示され
ているようなタンデイツシユ構造においては、タ
ンデイツシユノズル部位のハウジングは一体構造
で形成されているため、溶損管理の特に厳しいタ
ンデイツシユノズル付近の点検や修理が困難であ
つた。

また、上記したいずれの従来技術或いは特開昭
59−42159号公報記載のタンデイツシユ構造にお
いては、タンデイツシユ本体の底部に連通する導
管がモールドヘタンデイツシユ本体の底面と略同
一レベルで略水平に設けられている。そのため、
タンデイツシユ内の溶鋼が完全になくなるまでモ
ールド内に溶鋼静圧をかけておくことができず、
つまり、溶鋼レベルが下がつてくると押湯作用が
なくなり、溶鋼がタンデイツシユ底部に残存して
しまうという不都合がある。そうなると、歩留ま
りが悪くなるとともに、タンデイツシユ内に残存
した溶鋼が鋳造終了後タンデイツシユ内の耐火物
を損傷するという不都合も発生する。

また、水平連続鋳造の従来技術として、タンデ
イツシユとモールドを一体にして水平振動（往復
動）させ、鋳片を一定速引抜をする方法はある
が、タンデイツシユが大型であるため、振動（往
復移動）装置が大型化する難点があつた。

（発明の目的） そこで、この発明は、上述の点に鑑み、タンデ
イツシユ本体の底部よりタンデイツシユノズルに
至る経路に略Ｌ字状の湯道管路をタンデイツシユ
の底部レベルより下方に導設すること等により、
常に溶鋼静圧をモールド内にかけて効率のよい鋳
造ができるようにすること及びモールドを常に水
平に保持して前後水平に振動（往復移動）可能な
構造にして鋳片の品質向上や引き抜きを円滑にす
る等を目的とする。

（問題点を解決するための手段） そのため、この発明の要旨は、タンデイツシユ
とモールドが密閉連続した水平連続鋳造用タンデ
イツシユにおいて、上端を開口した縦型筒状タン
デイツシユ本体の側壁に加熱装置を配備し、該タ
ンデイツシユ本体の底部よりタンデイツシユノズ
ルに至る経路に該タンデイツシユ本体とは別体に
垂直部位と水平部位とで形成した略Ｌ字状湯道管
路を該タンデイツシユの底部より下方に導設する
と共に、このＬ字状湯道管路の少なくとも水平部
位の内径を該タンデイツシユ本体の横断面積に比
して大幅に縮径し、かつ、モールド内径の約3.5
倍以下に設定する一方、該タンデイツシユの底面
の湯道開口部に摺動可能な開閉弁を配装し、前記
タンデイツシユノズル部を前記モールド前端に結
合し、このモールドを往復振動可能な台車上の支
持装置に揺動自在に軸支するとともに該モールド
にその重量を補正して該モールドを水平に保持す
るための水平保持装置を配備し、該モールドを常
に水平に保持しつつ水平振動可能なように構成し
たことを特徴とする水平連続鋳造用タンデイツシ
ユにある。

（作用） モールドを水平保持装置によつて常に水平に保
持しつつ、モールドの往復振動されることによつ
て鋳片の引き抜きがより円滑化されると共に表面
品質の向上が図れる。更に、タンデイツシユ本体
の底部より下方にＬ字状湯道管路を導設すること
によつて、タンデイツシユ内の溶鋼がなくなるま
で、モールド内に溶鋼静圧を加えことができる。
つまり、鋳造終了までモールド内に押湯作用が得
られる。また、タンデイツシユノズル付近のメイ
ンテナンスが容易にできる。

また、タンデイツシユ本体における加熱装置よ
り下位（非加熱領域）の溶鋼量が極めて少なくな
り、従つてタンデイツシユノズル付近の溶鋼の温
度低下が小さく、安定した良質の鋳片品質を得る
ことができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は基本的なタンデイツシユの中央断面図
を示す。図において、１は上端を開口した縦型筒
状のタンデイツシユ本体で、この本体１の側壁１
ａの上部より下部にかけてその周囲に加熱装置と
しての誘導コイル２を配備する。そして、タンデ
イツシユ本体１の底部の開口に連通するタンデイ
ツシユノズル３に至る経路にタンデイツシユ本体
１とは別体の水平部位と垂直部位からなる略Ｌ字
状の湯道管路１ｃを該タンデイツシユ底部（底
面）より下方のレベルに水平部位が位置するよう
導設する。Ｌ字状の湯道管路１ｃはその垂直部位
および水平部位の内径が同径となつている。しか
も湯道管路１ｃの水平部位をタンデイツシユ本体
１より大幅に縮径されている。そして、タンデイ
ツシユノズル３を本体１の側壁１ａの外壁面位置
に配置した構造となつている。従つて、タンデイ
ツシユノズル３にモールド（図示略）を連通する
際、側壁１ａが障害にならずモールドの大きさや
形状が制約されない。しかも、タンデイツシユノ
ズル３部位のハウジング３′即ちＬ字状湯道１ｃ
を分離して別体で形成すると共に、本体１および
ノズルハウジング３′の外殻にフランジ１ｂ、を
突設してノズルハウジング３′を本体１に対し取
外し自在にした構造とする。従つて、タンデイツ
シユノズル３の交換およびノズル３付近の耐火材
の点検、修理が容易に行なえる。なお、図中、５
はタンデイツシユ本体１上方の溶鋼Ａ注入口、Ｂ
は鋳片である。

上述の如く、タンデイツシユ本体１の底部の開
口に連通するタンデイツシユ３に至る経路に略Ｌ
字状の湯道管路１ｃを突設したことにより、タン
デイツシユ本体１内の溶鋼がなくなるまでモール
ド内に溶鋼静圧を加えることが可能となり、タン
デイツシユ本体１内に溶鋼を残すことなく鋳造で
きる。また、溶鋼が残らないため鋳造終了後にタ
ンデイツシユ本体１内の耐火物を損傷することが
ない。

一方、上記タンデイツシユ本体１において、そ
の底面の湯道開口部１ｄに弁座６を配装すると共
に、該弁座６に下端が接合可能な弁棒７の上端を
Ｌ字状の支持部材８により上下動自在に吊持す
る。また支持部材８の垂直部８ａをタンデイツシ
ユ本体１の外壁に支持金具９により上下動自在に
装着し、更にその垂直部８ａの一部をラツク８ｂ
に形成してこのラツク８ｂに噛合するピニオン１
０ａを端部に有する操作レバー１０を枢着し、弁
棒７の前記弁座６に対する接離操作をレバー１０
により行うようにする。従つて、溶鋼がタンデイ
ツシユに注湯されて、溶鋼温度が安定するまで湯
道開口部１ｄを閉鎖しておくことができ、最適な
温度で鋳造することが可能である。

また、前記誘導コイル２を上部２ａと下部２ｂ
に２分割して各コイル２ａ，２ｂに個々に電力供
給およびそのコントロールができるようにしてい
る。従つて、タンデイツシユ内の溶鋼の温度分布
に見合つた電力の供給が可能であると共に、鋳造
終了直前時（例えば、タンデイツシユ内の溶鋼レ
ベルが低下した場合）等にタンデイツシユ内の残
溶鋼量に見合つた効率のよい加熱が可能になる。
更に、タンデイツシユ本体１の底面にバブリング
用ガス供給プラグ１１を配備してガス供給管１２
を接続し、タンデイツシユ内の溶鋼の温度の均一
化を図つている。

第２図は上記第１図の基本構成を有するタンデ
イツシユの全体正面図である。図においてタンデ
イツシユ本体１において、その底面の湯道開口部
１ｄに水平方向に摺動可能な開閉弁１３を配装し
て、本体１外壁に枢着した油圧シリンダ１４、そ
の下方に枢着したベルクランク１５および接続棒
１６を介して前記開閉弁１３の開閉操作を行わせ
るように構成する。そして、タンデイツシユ本体
１の下方部に、前記と同様にその垂直部位および
水平部位の内径を同径としたＬ字状湯道管路１ｃ
により導設する。また、モールド４の中間位置を
揺動自在に支持装置１７に軸支すると共に、モー
ルド４の両端部にその重量を補正して水平に保持
させるための水平保持装置１８を配備する。それ
から、前記管路１ｃ端部のタンデイツシユノズル
３部を、モールド４前端に結合し、本体１底端に
一端を枢着した油圧シリンダ１９および接続ブラ
ケツト２０を介して、管路１ｃの上端開口部を本
体１側の湯道開口部１ｄに圧着できるようにす
る。従つて、この構造によれば溶鋼の注出、停止
がコントロールでき、またＬ字状湯道管路１ｃお
よびモールド４の交換が容易に行なえる。

第３図は第２実施例を示し、前記第１実施例の
Ｌ字状湯道管路１ｃおよびモールド４を、軌道２
１上を移動可能な台車２２上に搭載した構造から
なる。すなわち、モールド４は水平保持装置１８
によつて常に水平に保持されつつ鋳片Ｂの引き抜
き方向に往復動可能つまり水平振動可能に構成さ
れる。これによつて鋳片Ｂの引き抜きがより円滑
化されると同時に品質も向上する。また、モール
ド４の交換時のモールド４の移動が台車２２によ
り行えて便利である。なお、台車２２は鋳造作業
時には軌道２１に固定される。図中、２３は前記
油圧シリンダ１９に相当するものである。

第４図は第３実施例を示し、前記第２実施例に
おいて、台車２２の往復移動（即ち水平振動も含
む）および開閉弁１３の開閉操作を共通の油圧シ
リンダ２４により行えるようにしている。つま
り、モールド４のみを振動（往復動）させるた
め、その駆動装置として簡素且つ小型の油圧シリ
ンダ２４が採用される。開閉弁１３はＬ字状湯道
管路１ｃの上端に装着されている。なお、台車２
２の移動範囲は開閉弁１３の開閉操作との関係か
ら制約される。

次に、本発明の前記実施例における各湯道管路
（経路）１ｃについて、その大きさの決定条件を
説明する。なお、湯道管路および鋳片は特に断面
円形に限定するものではないが、円形とした場合
の条件を求める。

１ 湯道管路の最大径 第５図において、Ｄ：管路の内径、ｄ：モー
ルドの内径、Ｖ：鋳片の引抜き速度、Ｌ：管路
の長さを示す。

非加熱領域での溶鋼の温度降下速度ｔは、通
常２〜３℃／分になるが、溶鋼の温度降下量ｓ
は10℃以内の範囲に制御されてなければならな
いため、下記の条件を充足する必要がある。

π／４×D²×Ｌ≦π／４×d²×Ｖ×（ｓ／ｔ） ∴Ｄ≦〔Ｖ×（ｓ／ｔ）／Ｌ〕^1/2×ｄ ここで、Ｌは構造上0.5〜1.0ｍ程度となり、
Ｖは一般に1.0〜3.0ｍ／分位であるから、 Ｌ＝0.75ｍ、Ｖ＝2.0ｍ／分とし、 ｔ＝2.5℃／分、ｓ＝10℃とすると Ｄ≦3.3×ｄ 故に、湯道管路の最大径はモールドの内径の
約3.5倍になる。

２ 湯道管路の最小径 第６図において、Ｄ：管路の内径、ｄ：モー
ルドの内径、Ｖ：鋳片の引抜き速度、Ｕ：管路
内の溶鋼の流速を示す。

湯道管路内の溶鋼流は層流域として、不純物
の浮上を助け、湯道管路との摩擦力を減らして
耐火物の損耗を減少させ、モールド内へ層流の
状態で流入させてモールド内での凝固を均一に
する必要がある。上記条件を充足するには下記
の如くなる。

溶鋼流が層流であるためのレイノズル数の条
件より Re＝UD／ν≦Rec ν：溶鋼の動粘性係数（１×10^-6m²／秒）、 Re：溶鋼のレイノズル数、 Rec：臨界レイノズル数（3000） 一方、溶鋼の流入量については次式が成り立
つ。

π／４×D²×Ｕ＝π／４×d²×Ｖ 先の式より、Ｕ＝Re×ν／Ｄのため、 Ｄ×Re×ν＝d²×Ｖ ∴Re＝d²×Ｖ／（Ｄ×ν） Re≦Recの条件により Ｄ≧d²×Ｖ／（Rec×ν） Ｖ＝2.0ｍ／分＝0.033ｍ／秒とすると、 ｄ＝100mm＝0.1ｍのとき Ｄ≧0.11ｍ＝110mm 故に、湯道管路の最小径はほぼモールドの内
径になる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、モー
ルドが水平保持装置によつて常に水平に保持され
つつ往復振動可能になるため、鋳片の連続引き抜
きがより円滑化されると共に、その品質（特に鋳
片の表面品質）がより良好にできるという顕著な
効果が得られる。また、モールドだけの往復振動
であるので、その往復動（振動）装置を油圧シリ
ンダ等で構成でき、その装置も簡素且つ小型のも
ので済むという効果も得られ、また更に下記の効
果も併せて付帯する。

(1) タンデイツシユ本体下部からタンデイツシユ
ノズルに至る経路にＬ字状湯道管路を該タンデ
イツシユ底部（底面）のレベルより下方に導設
したので、タンデイツシユ内の溶鋼がなくなる
までモールド内に溶鋼静圧を加えることがで
き、タンデイツシユ内に残湯量が少なくなり、
歩留りの向上が図れる。

また、最後まで溶鋼静圧が大きくとれてモー
ルド内に押湯効果が得られるため、モールド内
での凝固シエルとモールドとの接触を大きく保
つことができ、高い鋳造速度を保持しつつ品質
の良好な鋳片を得ることができる。

更に、タンデイツシユ内に溶鋼が残らないた
め、鋳造終了後タンデイツシユ内の耐火物を損
傷することがない。

また、タンデイツシユ内の溶鋼量の変化に対
して湯面変動が少なく、また溶鋼レベルが低下
した場合にも加熱装置による加熱効果が十分で
ある。また、非加熱部の湯道経路をモールド内
径の3.5倍以下に設定したことにより、非加熱
域の溶鋼量を減少し、ノズル付近の温度低下を
少なくして安定した良質の鋳片を得ることがで
きる。

(2) 誘導加熱コイルをタンデイツシユ本体の側壁
に設けたので、モールドの大きさやその取り付
け方法等に影響なく、加熱装置をタンデイツシ
ユに容易に配置できる。

(3) タンデイツシユ本体とは別体に形成してＬ字
状湯道管路を設けたので、溶損管理の特に厳し
いタンデイツシユノズル付近の点検や修理等の
メインテナンスを簡単且つ短時間に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の実施例の説明図で
あつて、第１図はタンデイツシユの中央縦断面
図、第２図は第１図の基本構成を有する第１実施
例を示すタンデイツシユ付近の全体正面図、第３
図は同第２実施例を示す全体正面図、第４図は同
第３実施例を示す全体正面図、第５図および第６
図は同概要説明図である。第７図は従来の傾斜型
タンデイツシユを示す中央縦断面図である。 １……タンデイツシユ本体、１ａ……側壁、１
ｂ、……フランジ、１ｃ……湯道経路（管路）、
２……加熱装置（誘導コイル）、３……タンデイ
ツシユノズル、３′……ノズルハウジング、４…
…モールド、１７……支持装置、１８……水平保
持装置、２２……台車、２４……油圧シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンデイツシユとモールドが密閉連続した水
   平連続鋳造用タンデイツシユにおいて、上端を開
   口した縦型筒状タンデイツシユ本体の側壁に加熱
   装置を配備し、該タンデイツシユ本体の底部より
   タンデイツシユノズルに至る経路に該タンデイツ
   シユ本体とは別体に垂直部位と水平部位とで形成
   した略Ｌ字状湯道管路を該タンデイツシユの底部
   より下方に導設すると共に、このＬ字状湯道管路
   の少なくとも水平部位の内径を該タンデイツシユ
   本体の横断面積に比して大幅に縮径し、かつ、モ
   ールド内径の約3.5倍以下に設定する一方、該タ
   ンデイツシユの底面の湯道開口部に摺動可能な開
   閉弁を配装し、前記タンデイツシユノズル部を前
   記モールド前端に結合し、このモールドを往復振
   動可能な台車上の支持装置に揺動自在に軸支する
   とともに該モールドにその重量を補正して該モー
   ルドを水平に保持するための水平保持装置を配備
   し、該モールドを常に水平に保持しつつ往復振動
   可能なように構成したことを特徴とする水平連続
   鋳造用タンデイツシユ。