JPH0325262B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0325262B2 JPH0325262B2 JP21417487A JP21417487A JPH0325262B2 JP H0325262 B2 JPH0325262 B2 JP H0325262B2 JP 21417487 A JP21417487 A JP 21417487A JP 21417487 A JP21417487 A JP 21417487A JP H0325262 B2 JPH0325262 B2 JP H0325262B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- mold
- frequency
- vibrators
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属の連続鋳造において、鋳型を超
音波で加振する方法に関する。
音波で加振する方法に関する。
［従来の技術］
金属の連続鋳造において、溶湯のメニスカス近
傍の鋳型内壁を振動させるために、多数の超音波
振動子（本明細書では超音波振動子を振動子と略
記する）を鋳型に配設する技術については、例え
ば特開昭62−57742号等にも記載の如く公知であ
る。第１図は振動子１〜１２を配設した連続鋳造
用鋳型のメニスカス近傍の横断面の例を示す図で
ある。鋳型１３の内壁は振動子１〜１２による加
振によつて振動せしめるが、例えば鋳型内壁面と
溶湯１４との焼付きやステイツキングを防止する
ためには、鋳型内壁は、メニスカス近傍部の全て
の壁面部が常に望ましい振動に保たれている事が
必要である。振動子１〜１２の各々は、振動特性
が同じものが通常用いられるが、従来の方法では
振動子１〜１２の周波数が同じであつたために、
例えば第２図で振動子Ａから発信された超音波と
振動子Ｂから発信された超音波が干渉して、両超
音波の位相が同じ場合AP1＝BP1の距離にある鋳
型内壁面のP1点は振幅が倍増し激しく振動する
が、AP2−BP2＝λ／２（但しλ＝超音波の波長）
のP2点では振動子Ａ及びＢからの超音波は干渉
されて振幅が常に極めて小さくなるため焼付やス
テイツキング等が発生することとなる。
傍の鋳型内壁を振動させるために、多数の超音波
振動子（本明細書では超音波振動子を振動子と略
記する）を鋳型に配設する技術については、例え
ば特開昭62−57742号等にも記載の如く公知であ
る。第１図は振動子１〜１２を配設した連続鋳造
用鋳型のメニスカス近傍の横断面の例を示す図で
ある。鋳型１３の内壁は振動子１〜１２による加
振によつて振動せしめるが、例えば鋳型内壁面と
溶湯１４との焼付きやステイツキングを防止する
ためには、鋳型内壁は、メニスカス近傍部の全て
の壁面部が常に望ましい振動に保たれている事が
必要である。振動子１〜１２の各々は、振動特性
が同じものが通常用いられるが、従来の方法では
振動子１〜１２の周波数が同じであつたために、
例えば第２図で振動子Ａから発信された超音波と
振動子Ｂから発信された超音波が干渉して、両超
音波の位相が同じ場合AP1＝BP1の距離にある鋳
型内壁面のP1点は振幅が倍増し激しく振動する
が、AP2−BP2＝λ／２（但しλ＝超音波の波長）
のP2点では振動子Ａ及びＢからの超音波は干渉
されて振幅が常に極めて小さくなるため焼付やス
テイツキング等が発生することとなる。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、振動特性が等しい多数の振動子を配
設した連続鋳造用鋳型においても、各振動子から
発信される超音波の干渉を調整して、鋳型内壁の
メニスカス近傍の全ての壁面部に、望ましい振動
を常に与えるための加振方法を目的としている。
設した連続鋳造用鋳型においても、各振動子から
発信される超音波の干渉を調整して、鋳型内壁の
メニスカス近傍の全ての壁面部に、望ましい振動
を常に与えるための加振方法を目的としている。
［問題点を解決するための手段］
本発明は
(1)振動特性が等しい振動子を複数個配設した連
続鋳造用鋳型において、各振動子の加振周波数の
差を2KHz以内の範囲に保ち、且つ隣り合う振動
子の加振周波数を変えて加振する事を特徴とす
る、連続鋳造用超音波振動モールドの加振方法で
あり、(2)隣り合う振動子の加振周波数を変えて加
振する方法が、加振周波数が最大となる振動子
（基準振動子）に対して、基準振動子の片側ある
いは両側に配設した他の各振動子の加振周波数
を、基準振動子から遠ざかるに従い順次小さくな
るように設定した方法である、前記(1)に記載の、
連続鋳造用超音波モールドの加振方法である。
続鋳造用鋳型において、各振動子の加振周波数の
差を2KHz以内の範囲に保ち、且つ隣り合う振動
子の加振周波数を変えて加振する事を特徴とす
る、連続鋳造用超音波振動モールドの加振方法で
あり、(2)隣り合う振動子の加振周波数を変えて加
振する方法が、加振周波数が最大となる振動子
（基準振動子）に対して、基準振動子の片側ある
いは両側に配設した他の各振動子の加振周波数
を、基準振動子から遠ざかるに従い順次小さくな
るように設定した方法である、前記(1)に記載の、
連続鋳造用超音波モールドの加振方法である。
［作用及び実施例］
本発明は振動特性が等しい振動子を複数個配設
した連続鋳造用鋳型に関する。超音波振動鋳型に
は第１図に例示した如く、多数の例えば電歪型振
動子が配設されるが、各振動子は振動特性が等し
い方が互換性もきゝ設備コストも低減出来るし又
シユミレーシヨン等による鋳型振動パターンの設
計も容易となる。
した連続鋳造用鋳型に関する。超音波振動鋳型に
は第１図に例示した如く、多数の例えば電歪型振
動子が配設されるが、各振動子は振動特性が等し
い方が互換性もきゝ設備コストも低減出来るし又
シユミレーシヨン等による鋳型振動パターンの設
計も容易となる。
本発明では、各振動子は、加振周波数が異る超
音波を発信する。第３図は１個の振動子の、周波
数−振幅特性の例を示す図である。各々の振動子
の周波数は周波数設定器により変更設定が出来る
が、最大の振幅が得られる周波数f0に対して、
（f0−１）ＫHz未満あるいは（fo＋１）ＫHz超に
周波数を設定すると、第３図にみられる如くその
振動子の発する超音波の振幅は急激に小となり、
又その結果各振動子の発する超音波の合成振幅も
顕著に低下することとなる。各振動子の振幅は従
つて最大振幅A1からはA1×70％の範囲に保つこ
とが望ましく、この振幅を得るための周波数の調
整範囲は第３図から（fo−１）ＫHz〜（fo＋１）
ＫHzの2KHzの範囲となる。本発明では各振動子
はこの（fo−１）ＫHz〜（fo＋１）ＫHzの間で各
振動子の周波数を違えて設定するため、各振動子
の周波数の差は2KHz以内となる。
音波を発信する。第３図は１個の振動子の、周波
数−振幅特性の例を示す図である。各々の振動子
の周波数は周波数設定器により変更設定が出来る
が、最大の振幅が得られる周波数f0に対して、
（f0−１）ＫHz未満あるいは（fo＋１）ＫHz超に
周波数を設定すると、第３図にみられる如くその
振動子の発する超音波の振幅は急激に小となり、
又その結果各振動子の発する超音波の合成振幅も
顕著に低下することとなる。各振動子の振幅は従
つて最大振幅A1からはA1×70％の範囲に保つこ
とが望ましく、この振幅を得るための周波数の調
整範囲は第３図から（fo−１）ＫHz〜（fo＋１）
ＫHzの2KHzの範囲となる。本発明では各振動子
はこの（fo−１）ＫHz〜（fo＋１）ＫHzの間で各
振動子の周波数を違えて設定するため、各振動子
の周波数の差は2KHz以内となる。
本発明では隣り合う振動子の加振周波数を変え
て加振する。例えば第２図で振動子Ａから発信さ
れる超音波の周波数と振動子Ｂから発信される超
音波の周波数が同じであると、前述の如くP1点
では干渉によつて振幅が常に重畳され倍増する。
第４図イはこの状態を図示したもので、点線は
P1点での振動子Ａから発信された超音波を、鎖
線は振動子Ｂからの超音波を、実線は両者を合成
した振動を示す図である。又P2点では前述の如
く、Ａからの振動とＢからの振動が相互に打ち消
し合い常に小さな振幅の合成した振動となる。第
４図ロはこの状態を図示したものである。
て加振する。例えば第２図で振動子Ａから発信さ
れる超音波の周波数と振動子Ｂから発信される超
音波の周波数が同じであると、前述の如くP1点
では干渉によつて振幅が常に重畳され倍増する。
第４図イはこの状態を図示したもので、点線は
P1点での振動子Ａから発信された超音波を、鎖
線は振動子Ｂからの超音波を、実線は両者を合成
した振動を示す図である。又P2点では前述の如
く、Ａからの振動とＢからの振動が相互に打ち消
し合い常に小さな振幅の合成した振動となる。第
４図ロはこの状態を図示したものである。
例えば振動子Ａの周波数を大きくすると、Ａか
らの超音波とＢからの超音波は刻々に相対的位相
が変化するため、P1点で常に振動が重なり合う
事はない。第４図ハ，ニはこの状態を示す。又
P2点でも同様に常には振動が打ち消されること
がなく、P1点と同様の振幅の合成した振動が得
られることゝなる。以上振動子が２ヶの場合の例
を説明したが、例えば第５図イの如く、周波数が
同じｍヶの振動子を配設した時の合成振幅は下式
A0でしめされる。
らの超音波とＢからの超音波は刻々に相対的位相
が変化するため、P1点で常に振動が重なり合う
事はない。第４図ハ，ニはこの状態を示す。又
P2点でも同様に常には振動が打ち消されること
がなく、P1点と同様の振幅の合成した振動が得
られることゝなる。以上振動子が２ヶの場合の例
を説明したが、例えば第５図イの如く、周波数が
同じｍヶの振動子を配設した時の合成振幅は下式
A0でしめされる。
Ao＝ΣAncos｛ω（ｔ
−｜ln−ｘ｜／ν）e-an(|ln-x|) ……(1)
An：各振動子同一パワー時位置の違いによる
振幅係数、ω：2πf（但しｆ：加振周波数Hz）、
ｔ：加振経過時間（sec）、ln：No1振動子と各振
動子間距離、ｘ：No1振動子位置を原点とした振
動位置、ν：モールドの音波伝搬速度、an：各
振動子の振幅が他部へ伝搬してゆくときの減数係
数。
振幅係数、ω：2πf（但しｆ：加振周波数Hz）、
ｔ：加振経過時間（sec）、ln：No1振動子と各振
動子間距離、ｘ：No1振動子位置を原点とした振
動位置、ν：モールドの音波伝搬速度、an：各
振動子の振幅が他部へ伝搬してゆくときの減数係
数。
この合成振幅は、鋳型の位置χに関して第５図
ロの如く表され、部分的に合成振幅が常に低い領
域が発生する事を示している。
ロの如く表され、部分的に合成振幅が常に低い領
域が発生する事を示している。
しかしこの場合も、隣接する振動子の周波数を
変える事により、第５図ハの如く鋳型内面各位置
での振幅分布は平坦化され、振動しない部分をな
くすることが出来る。
変える事により、第５図ハの如く鋳型内面各位置
での振幅分布は平坦化され、振動しない部分をな
くすることが出来る。
尚本発明で振動子相互の間の周波数の差は、前
述の如く最大は2KHzとするが、最小は0.01KHzで
あり、これ以下では効果が小さい。
述の如く最大は2KHzとするが、最小は0.01KHzで
あり、これ以下では効果が小さい。
又本発明で、隣り合う振動子の加振周波数を変
えて加振するに際し、加振周波数が最大となる振
動子（基準振動子）に対して、基準振動子の片側
あるいは両側に配設した他の各振動子の加振周波
数を、基準振動子から遠ざかるに従い順次小なる
ように設定すると、うなり波の振幅分布が、経過
時間と共に方向性をもつて進むため、鋳型のどの
位置にも周期的に均一で好ましい振幅分布を付与
できることとなる。
えて加振するに際し、加振周波数が最大となる振
動子（基準振動子）に対して、基準振動子の片側
あるいは両側に配設した他の各振動子の加振周波
数を、基準振動子から遠ざかるに従い順次小なる
ように設定すると、うなり波の振幅分布が、経過
時間と共に方向性をもつて進むため、鋳型のどの
位置にも周期的に均一で好ましい振幅分布を付与
できることとなる。
第６図は各振動子の周波数のモデルを示す図で
ある。例えば第１図の３，４，５，６の各振動子
の周波数を無秩序に変えて設定した例を第６図イ
に示した。第６図ロは振動子３を基準振動子と
し、４，５，６の振動子の加振周波数を、基準振
動子３から遠ざかるに従い順次小なるように設定
した例で、第６図ハは振動子４を基準振動子と
し、地の振動子の加振周波数を同様に順次小なる
ように設定した例で、第６図ニは振動子５を基準
振動子とした同様の例、第６図ホは振動子６を基
準振動子とした同様の例である。第６図イではう
なり波の振幅分布が一方向に進行しないために、
方向性をもつて進行するロ，ハ，ニ，ホの場合に
比べて効果は小さい。
ある。例えば第１図の３，４，５，６の各振動子
の周波数を無秩序に変えて設定した例を第６図イ
に示した。第６図ロは振動子３を基準振動子と
し、４，５，６の振動子の加振周波数を、基準振
動子３から遠ざかるに従い順次小なるように設定
した例で、第６図ハは振動子４を基準振動子と
し、地の振動子の加振周波数を同様に順次小なる
ように設定した例で、第６図ニは振動子５を基準
振動子とした同様の例、第６図ホは振動子６を基
準振動子とした同様の例である。第６図イではう
なり波の振幅分布が一方向に進行しないために、
方向性をもつて進行するロ，ハ，ニ，ホの場合に
比べて効果は小さい。
［発明の効果］
本発明は、同じ特性の振動子を多数個使用する
方法であるために加振制御が容易であり設備コス
トも少なくてすむ。本発明により超音波振動モー
ルドで常に振動の小さい部分がなくなり、且つ超
音波振動モールドの各部分の振動が均一化され且
つ振幅が増大する。従つて溶湯とモールド内壁の
焼付等が解消され、ブレークアウト事故等が防止
できるし又鋳片表面の品質が向上するため疵取り
や表面手入が簡易化されあるいは不必要となり、
歩留りや能率が大幅に向上する。
方法であるために加振制御が容易であり設備コス
トも少なくてすむ。本発明により超音波振動モー
ルドで常に振動の小さい部分がなくなり、且つ超
音波振動モールドの各部分の振動が均一化され且
つ振幅が増大する。従つて溶湯とモールド内壁の
焼付等が解消され、ブレークアウト事故等が防止
できるし又鋳片表面の品質が向上するため疵取り
や表面手入が簡易化されあるいは不必要となり、
歩留りや能率が大幅に向上する。
第１図は多数の振動子を配設した連続鋳造用振
動モールドの横断面の例を示す図、第２図は２個
の振動子から発信された超音波のモールド内壁面
での干渉を示す図、第３図は個々の振動子の周波
数と振幅の関係を示す図、第４図は第２図での合
成した振動の例を示す図、第５図はｍ個の振動子
による合成した振幅を示す図、第６図は多数の振
動子を配設したモールドで、各振動子の設定周波
数のモデルの例を示す図、である。
動モールドの横断面の例を示す図、第２図は２個
の振動子から発信された超音波のモールド内壁面
での干渉を示す図、第３図は個々の振動子の周波
数と振幅の関係を示す図、第４図は第２図での合
成した振動の例を示す図、第５図はｍ個の振動子
による合成した振幅を示す図、第６図は多数の振
動子を配設したモールドで、各振動子の設定周波
数のモデルの例を示す図、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動特性が等しい振動子を複数個配設した連
続鋳造用鋳型において、各振動子の加振周波数の
差を2KHz以内の範囲で、隣り合う振動子の加振
周波数を変えて加振する事を特徴とする、連続鋳
造用超音波振動モールドの加振方法。 ２ 隣り合う振動子の加振周波数を変えて加振す
る方法が、加振周波数が最大となる振動子（基準
振動子）に対して、基準振動子の片側あるいは両
側に配設した他の各振動子の加振周波数を、基準
振動子から遠ざかるに従い順次小さくなるように
設定した方法である、特許請求の範囲第１項に記
載の、連続鋳造用超音波振動モールドの加振方
法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62214174A JPS6462256A (en) | 1987-08-29 | 1987-08-29 | Method for exciting ultrasonic oscillation mold for continuous casting |
| EP88113989A EP0305930B1 (en) | 1987-08-29 | 1988-08-26 | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
| DE8888113989T DE3873451T2 (de) | 1987-08-29 | 1988-08-26 | Stranggusskokille und verfahren zu ihrer hochfrequenz-oszillierung. |
| CA000575784A CA1316325C (en) | 1987-08-29 | 1988-08-26 | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
| ES198888113989T ES2034073T3 (es) | 1987-08-29 | 1988-08-26 | Metodo para hacer oscilar un molde para fundicion continua a altas frecuencias y molde hecho oscilar por tal metodo. |
| KR1019880010986A KR920004972B1 (ko) | 1987-08-29 | 1988-08-29 | 연속주조주형을 고주파수로 진동시키는 방법과 이러한 방법에 의해 진동되는 주형 |
| US07/237,740 US4867226A (en) | 1987-08-29 | 1988-08-29 | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
| AU21623/88A AU603251B2 (en) | 1987-08-29 | 1988-08-29 | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62214174A JPS6462256A (en) | 1987-08-29 | 1987-08-29 | Method for exciting ultrasonic oscillation mold for continuous casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6462256A JPS6462256A (en) | 1989-03-08 |
| JPH0325262B2 true JPH0325262B2 (ja) | 1991-04-05 |
Family
ID=16651460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62214174A Granted JPS6462256A (en) | 1987-08-29 | 1987-08-29 | Method for exciting ultrasonic oscillation mold for continuous casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6462256A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104057040B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-03-16 | 安徽工业大学 | 一种齿轮钢水平连铸用施加超声波振动的装置及其方法 |
-
1987
- 1987-08-29 JP JP62214174A patent/JPS6462256A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6462256A (en) | 1989-03-08 |
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