JPH03297546A - 竪型連続鋳造用鋳型の振動方法 - 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、金属の連続鋳造方法、特に竪型連続鋳造にお
いて、高速鋳造においてもブレークアウトの発生がない
鋳造用鋳型の振動方法に関するものである。

〈従来の技術〉 竪型連続鋳造機において、連続鋳造を行うに当たって、
鋳型を上下方向に縦振動させると同時に鋳型内の溶鋼上
にモールドパウダを添加して、鋳型面と凝固シェル間の
摩擦の低減を図っている。

このモールドパウダの作用は鋳型の振動条件と密接に関
係し、適切な量のモールドパウダが鋳型面と凝固シェル
間に流入・消費するよう振動条件を調整することが重要
である。

一般的に鋳型の振動方法ＧＪ、第２図に示すように鋳型
の振動速度■、が正弦波となるような方法がとられてい
るが、この際、モールドパウダーの消費量は、鋳型の下
降速度が鋳片の引抜き速度よりも小さいポジティブスト
リップ時間Ｔ、に依存することが知られている。また、
高速鋳造の場合、モールドパウダー消費量が減少し、拘
束性ブレークアウトや鋳片表面欠陥が多くなる傾向を示
すことも知られている。このような問題を解決するため
、モールドパウダー粘度の低下や特開昭６０−１１１７
９５５号公報に示すようにネガティブストリップ時間Ｔ
ｌ＋を短くしてＴｒ待時間長（するように鋳型の振動波
形を正弦波形から偏倚した偏倚正弦波形とする方法が開
示されている。しかしこの方法は振動メカニズＪ、の複
雑化や鋳片の表面欠陥の不安定化などの問題があり、十
分満足できる結果を得ていないのが実状である。

また、米国特許明細書３，４９４，４１１号に示すよう
に竪型水冷鋳型を用いて、鋳型を鋳造方向と同し縦方向
に振動を与えるとともに、鋳造方向と直角の横方向に振
動させる方法も開示されている。しかしこの方法は、縦
方向の振動と横方向の振動が独立して行われているため
、モールドパウダの流入量を鋳造条件に合わせて調整す
ることができないという問題があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、前述のような現状に鑑み、鋳造すべき材料に
対応して鋳型・凝固シェル間距離を増減することによっ
て、モールドパウダの流入量を制御し、高速鋳造の安定
化とブレークアラ１〜の防止を図るこ七ができる竪型連
続鋳造用鋳型の振動方法を提供するためになされたもの
である。

く課題を解決するだめの手段〉 本発明は、■二対の鋳型面で鋳造空間を作る竪型連続鋳
造用鋳型の縦振動をＮ回さ−Ｕる間に１回だけ一対の鋳
型面を相対的に前進（接近）・後退（離隔）さ・已るこ
とを特徴とする竪型連続鋳造用鋳型の振動方法であり、
■前記鋳型が上昇中は、一対の鋳型面を後退さゼて鋳型
・凝固シェル間距離を増加さ−Ｕ、前記鋳型が下降中は
、前記一対の鋳型面を前進させて鋳型・凝固シェル間距
離を減少させることを特徴とする前項■記載の竪型連続
鋳造用鋳型の振動方法であり、■前記鋳型の縦振動周期
がポジティブストリップ時間帯の全域あるいは一時期に
、一対の鋳型面を後退させて鋳型凝固シェル間距離を増
加さゼ、ネガティブストリンプ時間帯の全域あるいは一
時期にある時は、前記一対の鋳型面を前進さ−Ｕて鋳型
・凝固シェル間距離を減少させることを特徴とする前項
の記載の竪型連続鋳造用鋳型の振動方法で、■前記鋳型
面の下部を支点にして、鋳型上部のめ開閉することによ
り、鋳造金属に対する一対の鋳型面を相対的に前進（接
近）・後退（離隔）させることを特徴とする前項■、■
または■記載の竪型連続鋳造用鋳型の振動方法である。

く作　用〉 本発明の作用を以下に図面に従って説明する。

第２図において、Ｚは糊振動による鋳型の位置を示す正
弦波形で、■□はその位置における鋳型の振動速度を示
す。鋳型が最上点に達すると鋳型振動速度Ｖ８は０とな
り、鋳型が下降を始めると振動速度■イは次第に速くな
り、鋳型が最下点に達すると振動速度■、は０となる。

再び鋳型が上昇を始めると振動速度■、は速さを増す。

また鋳型の縦振動と鋳片の引抜速度■。との相互関係で
、鋳型の振動速度■。が、鋳片の引抜速度■。より遅い
時間をポジティブストリップ時間Ｔ２、鋳片の引抜速度
Ｖｃより速い時間をネガティブストリップ時間Ｔｌｌと
称している。

本発明は第４図（ａ）〜げ）に示すように、竪型連続鋳
造用鋳型の振動がポジティブストリップ時間の全域ある
いは一時期の間にまたは鋳型の上昇中に鋳型を後方に移
動させて鋳型・凝固シェル間距離をＸ、からＸゎに増大
させ、モールドパウダー流入路の拡大を図るので、鋳型
・凝固シェル間に充分な量のモールドパウダを流入させ
ることができる結果、鋳型面と凝固シェルとの間の摩擦
力を低減させ鋳型面への凝固シェルの焼き付きに起因す
る拘束性ブレークアウトを防止できる。このような動作
を縦振動をＮ回させる間に１回行わせる（第３図参照、
Ｎ−３の場合）。

以下に具体的に説明する。

第１図に示すように一般にスラブ連続鋳造機では、モー
ルド短辺２をモールド長辺１でクランプする方法がとら
れているので、本発明者らは、短辺クランプ用油圧シリ
ンダ４の開閉を油圧回路を通じて行うことによって鋳型
の移動を実現したものである。鋳造中にモールド長辺・
モールド短辺間に隙間を余り生じさせると、溶鋼が隙間
に侵入して鋳造トラブルが生じ易い。このため鋳型の後
退量（Ｘ、−Ｘ、）は１　ｍｍ以内で、０　、５　ｍｍ
以内とすることが望ましい。

また、本方法で、縦振動の毎に長辺モールドを水平方向
に移動させることをしない理由は、長辺モールド１が元
の位置に戻る場合、つまり、短辺モールド２に近づく場
合、制御の不都合で、長辺モールド１が短辺モールド２
に衝突して鋳型が変形することを防止・軽減するためで
ある。このような意味から、縦振動Ｎ回に１回の割合で
水平振動を行わせるのである。Ｎの値は鋳型の材質（強
度・硬度など）によって、また鋳造条件（振動数。

鋳込速度など）によって、経験的に決めればよく、本発
明の実施例では２〜１０が最適である。

一方、鋳型・凝固シェル間の摩擦力を考えると凝固シェ
ルに加わる摩擦力Ｆは鋳型・凝固シェル間のモールドパ
ウダの剪断力として推算できる。

この力Ｆはつぎの式で表される。

ｘ 但し、Ａ：鋳型・凝固シェル間の接触面積μ：鋳型面・
凝固シェル間に流入したモールドパウダの粘性 ７：鋳型面・凝固シェル間の相対速度 Ｘ：鋳型・凝固シェル間の距離 上記摩擦力Ｆが最大となるのは鋳型が最大速度で」１昇
するとき（ポジティブストリップ時間）であり本発明の
ようにポジティブストリップ時間の鋳型・凝固シェル間
距離Ｘを増大させることは摩擦力Ｆに対して反比例の関
係にあるので効果的である。これによって高速鋳造時に
、特に問題となる拘束性ブレークアウトの発生が抑止で
きる。

また第４図（ｅ）、　（ｆ）に示すように鋳型の上昇中
（ポジティブストリップ時間の一部が含まれる）に鋳型
を後退、または徐々に後退させることによって、鋳型・
凝固シェル間距離を増太さゼで、十分な量のモールドパ
ウダを流入させても同様の効果が期待できることは言う
までもない。

なお、長辺鋳型を開閉させる時のパターン（軌跡）は、
第３図の例に限る必要はなく、例えば連続的に変化する
正弦波、余弦波でもよい。

本発明（例）において鋳型・凝固シェル間距離を調整す
るのに、第１図に示すように鋳型の上部、下部を同時に
油圧シリンダで前進・後退させて行っている。これを第
６図に示すように鋳型下部を支点にして、油圧シリンダ
等で上部のみ開閉して鋳型・凝固シェル間距離を調整し
ても同様の効果が得られる。

〈実施例〉 （実施例１） 本発明方法によって、鋳型を振動させて低炭アルミキル
ド鋼の鋳片を鋳造した場合の鋳型・凝固シェル間へのモ
ールドパウダの流入量およびブレークアウト発生状況を
、従来の正弦波形によって鋳型を振動させた場合と対比
させて第１表に示した。

第１表から明らかなように、本発明方法によって鋳型を
振動させた場合には、ブレークアウトの発生が著しく減
少していることがわかる。

■ ■ ５・・・上部クランプ開閉用ソレノイドパルプ、６・・
・下部クランプ開閉用ソレノイドバルブ、７・・・油圧
モーフ、　　　８・・・油圧タンク、９・・・水冷鋳型
、　　　１０・・・モールドパウダ、Ｉｆ・・・溶　鋼
、　　　　１２・・・凝固シェル、Ｙ　・・・鋳片引抜
方向、 Ｔ、・・・ポジティブストリップ時間、Ｔｌｌ・・・ネ
ガティブストリップ時間、ｘｏ・・・拡大された鋳型・
凝固シェル間距離、ｘｌ・・・通常の鋳型・凝固シェル
間距離、■６・・・鋳型の縦方向振動速度、 ＶＣ・・・鋳片の引抜速度、 Ｚ　・・・鋳型の縦方向振動変位。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二対の鋳型面で鋳造空間を作る竪型連続鋳造用鋳型
   の縦振動をＮ回（Ｎ≧２）させる間に１回だけ一対の鋳
   型面を相対的に前進（接近）・後退（離隔）させること
   を特徴とする竪型連続鋳造用鋳型の振動方法。 ２、前記鋳型が上昇中は、一対の鋳型面を後退させて鋳
   型・凝固シェル間距離を増加させ、前記鋳型が下降中は
   、前記一対の鋳型面を前進させて鋳型・凝固シェル間距
   離を減少させることを特徴とする請求項１記載の竪型連
   続鋳造用鋳型の振動方法。 ３、前記鋳型の縦振動周期がポジティブストリップ時間
   帯の全域あるいは一時期に、一対の鋳型面を後退させて
   鋳型・凝固シェル間距離を増加させ、ネガティブストリ
   ップ時間帯の全域あるいは一時期にある時は、前記一対
   の鋳型面を前進させて鋳型・凝固シェル間距離を減少さ
   せることを特徴とする請求項１記載の竪型連続鋳造用鋳
   型の振動方法。 ４、前記鋳型面の下部を支点にして、鋳型上部のみ開閉
   することにより、鋳造金属に対する一対の鋳型面を相対
   的に前進（接近）・後退（離隔）させることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の竪型連続鋳造用鋳型の振
   動方法。