JPH0570536B2 - - Google Patents

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方法および装置
に関する。

［従来の技術］ 金属管の連続鋳造方法にあつては、特開昭60−
54255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
抜ローラー装置により引抜き鋳造する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記鋳造管は鋳型装置内で適度に凝
固させて引抜く必要がある。

引抜速度が遅過ぎる場合には、鋳型内におけ
る鋳造管の凝固収縮が過大となり、鋳造管内面が
鋳型装置の中子部との間に過大な接着力、摩擦力
を生じ、結果として鋳造管と破断（ブレークアウ
ト）あるいは中子部の破損を生じ、引抜速度が
速過ぎる場合には、鋳型内における溶湯の凝固収
縮が十分でなく、鋳造管に疵、孔あき、破断（ブ
レークアウト）等を生ずる。

なお、特開昭60−15427号公報には、中実棒を
連続鋳造するに際し、鋳型装置の出側における鋳
造棒の表面温度を測定し、表面温度が基準温度よ
り大であれば引抜き待時間を長くして湯洩れを防
止し、表面温度が基準温度より小であれば引抜き
待時間を短くして過冷却を防止する技術が開示さ
れている。

しかしながら、金属管の連続鋳造に上記従来技
術を応用したとしても、鋳造管の表面温度状態の
みでは鋳造管内面と鋳型装置の中子部との接触状
態を適確に推察することができない。

本発明は、鋳造管を鋳型装置内で適度に凝固さ
せて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、この鋳造管を引抜く金属管の水平連続
鋳造方法において、鋳造管の引抜荷重を測定し、
引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大であれ
ば引抜速度を大とし、引抜荷重が予め定めた基準
引抜荷重より小であれば引抜速度を小とするよう
に、引抜き制御するようにしたものである。

請求項２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、この鋳造管を一定引抜速度で引抜時間
中引抜き、この引抜き後の待時間中引抜き停止す
ることを１サイクルとしてくり返す金属管を水平
連続鋳造方法において、鋳造管の引抜荷重を測定
し、引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重と略同等
である定常状態では上記引抜時間teおよび待時間
twを予め定めたTeoおよびtwoとする定常引抜過
程と、引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大
である状態では上記引抜時間teをteoに維持し、
上記待時間twをtwoより短くする高荷重引抜過程
と、引抜荷重が予め定た基準引抜荷重より小であ
る状態では上記引抜時間teをteoに維持し、上記
待時間twをtwoより長くする低荷重引抜過程とを
有してなるようにしたものである。

請求項３に記載の本発明は、溶湯保持炉の鋳込
口に配設され、溶湯を管状に凝固させて鋳造管を
形成する鋳型装置と、鋳型装置にて形成された鋳
造管を引抜く引抜ローラー装置とを有してなる金
属管の水平連続鋳造装置において、引抜ローラー
装置による鋳造管の引抜荷重を測定する引抜荷重
測定装置と、引抜荷重測定装置の測定結果を得
て、引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大で
あれば引抜速度を大とし、引抜荷重が予め定めた
基準引抜荷重より小であれば引抜速度を小とする
ように、引抜き制御する制御装置とを有してなる
ようにしたものである。

［作用］ 請求項１、３に記載の本発明によれば、測定
引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大であれ
ば、「鋳型内における鋳造管の凝固収縮が過大で
あり、鋳造管内面が鋳型装置の中子部との間に過
大な接着力、摩擦力を生じているもの」と判断
し、鋳造装置が鋳造管に付与する冷却を弱めるよ
うに、引抜速度を大とする。また、測定引抜荷
重が予め定めた基準引抜荷重より小であれば、
「鋳型内における凝固収縮が十分でないもの」と
判断し、鋳型装置が鋳造管に付与する冷却を強め
るように引抜速度を小とする。したがつて、、
により、鋳造管を鋳型装置内で適度に凝固させ
て安定的に引抜き鋳造することができ、鋳造管の
破断（ブレークアウト）、鋳型装置（中子部）の
破損を生ずることがない。

また、請求項２に記載の本発明によれば、測
定引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大であ
る状態では、「鋳型内における鋳造管の凝固収縮
の過大であり、鋳造管内面が鋳型装置の中子部と
の間に過大な接着力、摩擦力を生じている高荷重
引抜過程にあるもの」と判断し、鋳型装置が鋳造
管に付与する冷却を弱めるように引抜き待時間を
短くする。また、測定引抜荷重が予め定めた基
準引抜荷重より小である状態では、「鋳型内にお
ける凝固収縮が十分でない低荷重引抜過程にある
もの」と判断し、鋳型装置が鋳造管に付与する冷
却を強めるように引抜き待時間を長くする。な
お、鋳造管の引抜動作が請求項２に記載の本発明
における如く引抜／引抜停止を１サイクルとして
間欠的に行なわれる場合には、鋳型装置が鋳造管
に付与する冷却作用はその引抜停止時（すなわち
上記引抜き待時間の間）になされる。したがつ
て、、により、鋳造管を鋳型装置内で適度に
凝固させて安定的に引抜き鋳造することができ、
鋳造管の破断（ブレークアウト）、鋳型装置（中
子部）の破損を生ずることがない。

［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
置を示す端面図である。

連続鋳造装置１０は、第１図は示す如く、溶湯
保持炉１１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、鋳型装置１３により溶湯を冷却して鋳
造管１４を形成し、これを引抜き鋳造する。

連続鋳造装置１０は、鋳造装置１３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。引抜ローラー装置１６
は、ピンチローラー１７と押えローラー１８とか
らなる。な、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にてピンチローラー
１７を駆動し、結果として鋳造管１４に引抜きを
付与することとしている。

鋳型装置１３は、第２図、第３図に示す如く、
黒鉛あるいはセラミツクスからなる鋳型１９と同
じく黒鉛あるいはセラミツクスからなる中子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２３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２
４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に挟まれる継なぎ部２
７の厚みｇは強度上許される限り小とし、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する。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黒鉛あるいはセラミツクスラ
イナー２９を介して銅製の水冷ジヤケツト体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、また水冷ジヤケツト体３０とインサート
リング３０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、水冷ジヤケ
ツト体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置１０は、鋳型
装置１３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孔状のぬす
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。

しかして、連続鋳造装置１０は、引抜荷重測定
装置４１と、制御装置４２を有している。

引抜荷重測定装置４１は、引抜ローラー装置１
６を構成する油圧ポンプ１６Ａの作動圧力を検出
し、これによつて引抜ローラー装置１６による鋳
造管１４の引抜荷重を測定する。

制御装置４２は、引抜荷重測定装置４１の測定
結果を得て、引抜荷重が予め定めた基準引抜荷
重より大であれば引抜速度を大とするように油圧
ポンプ駆動制御部４３を制御し、引抜荷重が予
め定めた基準引抜荷重より小であれば引抜速度を
小とするように、油圧ポンプ駆動制御部４３を制
御する。ここで、鋳造管１４の引抜速度は油圧モ
ーター１６Ｂの出力軸に連結された引抜速度検出
器４４を介して、制御装置４２にフイードバツク
される。

すなわち、上記連続鋳造装置１０によれば、
測定引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大で
あれば、「鋳型装置１３における鋳造管１４の凝
固収縮が過大であり、鋳造管１４の内面が鋳型装
置１３の中子２０との間に過大な接着力、摩擦力
を生じているもの」と判断し、鋳型装置１３が鋳
造管１４に付与する冷却を弱めるように、引抜速
度を大とする。また、測定引抜荷重が予め定め
た基準引抜荷重より小であれば、「鋳型装置１３
における凝固収縮が十分でないもの」と判断し、
鋳型装置１３が鋳造管１４に付与する冷却を強め
るように引抜速度を小とする。したがつて、、
により、鋳造管１４を鋳型装置１３の内部で適
度に凝固させて安定的に引抜き鋳造することがで
き、鋳造管１４の破断（ブレークアウト）、鋳型
装置１３の中子２０の破損を生ずることがない。

なお、上記実施例の連続鋳造装置１０にあつて
は、制御装置４２による間欠引抜制御により、引
抜ローラー装置１６による鋳造管１４の引抜動作
を、一定引抜速度で引抜時間（te）の間引抜き、
この引抜き後の待時間（tw）の間引抜き停止す
ることを１サイクルとしてくり返すことができ
る。この時、制御装置４２は、前述の引抜荷重測
定装置４１の測定結果を得て、定常引抜過程、高
荷重引抜過程もしくは低過重引抜過程のいずれか
にて鋳造管１４を引抜くべく、鋳造管１４の引抜
速度を制御することとしている。

上記各引抜過程は以下の如くである。

定常引抜過程は、引抜荷重が予め定めた基準
引抜荷重と略同等である定常状態で、上記引抜
時間teおよび待時間twを予め定めたteoおよび
twoとするものである。

高荷重引抜過程は、引抜荷重が予め定めた基
準引抜荷重より大である状態で、上記引抜時間
teをteoに維持し、上記待時間twとtwoより短
くするものである。

低荷重引抜過程は、引抜荷重が予め定めた基
準引抜荷重より小である状態で、上記引抜時間
teをteoに維持し、上記待時間twをtwoより長
くするものである。

すなわち、上記連続鋳造装置１０にあつては、
測定引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より大
である状態では、「鋳型装置１３における鋳造管
１４の凝固収縮が過大となり、鋳造管１４の内面
が鋳型装置１３鋳の中子２０との間に過大な接着
力、摩擦力を生じている高荷重引抜過程にあるも
の」と判断し、鋳型装置１３が鋳造管１４に付与
する冷却を弱めるように待時間twを短くする。
また、測定引抜荷重が予め定めた基準引抜荷重
より小である状態では、「鋳型装置１３における
凝固収縮が十分でない低荷重引抜過程にあるも
の」と判断し、鋳型装置１３が鋳造管１４に付与
する冷却を強めるように待時間twを長くする。
なお、鋳造管１４の引抜き動作が上記の如く引
抜／引抜停止を１サイクルとして間欠的に行なわ
れる場合には、鋳型装置１３が鋳造管１４に付与
する冷却作用はその引抜停止時（すなわち上記引
抜き待時間twの間）になされる。したがつて、
、により、鋳造管１４に鋳型装置１３の内部
で適度に凝固させて安定的に引抜鋳造することが
でき、鋳造管１４の破断（ブレークアウト）、鋳
型装置の中子２０の破損を生ずることがない。

なお、本発明者の実験結果によれば、上述の連
続鋳造装置１０により、鋳造管「32A、65A、
80A、肉厚4.2〜4.5mm］を連続鋳造した時、適正
な基準引抜荷重は42Kg／cm²程度であり、引抜荷重
がこれより過大もしくは過小であると前述したと
おりの鋳造トラブルを生ずるものであることが認
められた。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、鋳造管を鋳型装
置内で適度に凝固させて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、
１２……鋳込口、１３……鋳型装置、１４……鋳
造管、１６……引抜ローラー装置、２０……中
子、４１……引抜荷重測定装置、４２……制御装
置、４４……引抜速度検出器。

Claims (1)

1. 【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
   抜く金属管の水平連続鋳造方法において、鋳造管
   の引抜荷重を測定し、引抜荷重が予め定めた基準
   引抜荷重より大であれば引抜速度を大とし、引抜
   荷重が予め定めた基準引抜荷重より小であれば引
   抜速度を小とするように、引抜き制御することを
   特徴とする金属管の水平連続鋳造方法。 ２ 溶湯保持炉に収容した溶湯を鋳型裁置にて管
   状に凝固させて鋳造管を形成し、この鋳造管を一
   定引抜速度で引抜時間中引抜き、この引抜き後の
   待時間中引抜き停止することを１サイクルとして
   くり返す金属管の水平連続鋳造方法において、鋳
   造管の引抜荷重を測定し、引抜荷重が予め定めた
   基準引抜荷重と略同等である定常状態では上記引
   抜時間teおよび待時間twを予め定めたteoおよび
   twoとする定常引抜過程と、引抜荷重が予め定め
   た基準引抜荷重より大である状態では上記引抜時
   間teをteoに維持し、上記待時間twをtwoより短
   くする高荷重引抜過程と、引抜荷重が予め定めた
   基準引抜荷重より小である状態では上記引抜時間
   teをteoに維持し、上記待時間twをtwoより長く
   する低荷重引抜過程とを有してなることを特徴と
   する金属管の水平連続鋳造方法。 ３ 溶湯保持炉の鋳込口に配設され、溶湯を管状
   に凝固させて鋳造管を形成する鋳型装置と、鋳型
   装置にて形成された鋳造管を引抜く引抜ローラー
   装置とを有してなる金属管の水平連続鋳造装置に
   おいて、引抜ローラー装置による鋳造管の引抜荷
   重を測定する引抜荷重測定装置と、引抜荷重測定
   装置の測定結果を得て、引抜荷重が予め定めた基
   準引抜荷重より大であれば引抜速度を大とし、引
   抜荷重が予め定めた基準引抜荷重より小であれば
   引抜速度を小とするように、引抜き制御する制御
   装置とを有してなることを特徴とする金属管の水
   平連続鋳造装置。