JPH0679420A - 水平連続鋳造設備用鋳片成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 間欠引抜装置の駆動容量を大きくすることな
く、間欠引抜装置による鋳片の位置制御が容易で位置精
度の高い水平連続鋳造設備用鋳片成形装置を提供する。 【構成】 タンディッシュとモールドとがブレークリン
グを介して密閉接続され、少なくともモールドが地上に
固定されて鋳片５が間欠引抜される水平連続鋳造設備用
の鋳片成形装置であって、鋳片５に搭載するようにして
鋳造方向に移動することが可能な鋳片成形ロール１０
Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを、非鋳造時に床面上を鋳
造方向に走行することが可能な台車１１のフレーム１１
ａ内に具備し、且つこの台車１１に鋳造方向の位置を検
出するための位置検出装置を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼などの金属を連続鋳
造するために、タンディッシュから供給される溶融金属
を間欠的に引き抜き、鋳片を得るための水平連続鋳造設
備用の鋳片成形装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術、背景および発明が解決しようとする課
題】水平連続鋳造はタンディッシュ（湯だめ）に貯留し
た溶融金属をモールドに供給し、ここで冷却して少なく
とも外周部は凝固した鋳片を形成し、モールドの下流側
に設けた引き抜き装置で間欠的に鋳片を引き抜くことに
よって行われる。この水平連続鋳造設備は、タンディッ
シュとモールドとが密閉接続されているため溶鋼に対す
る静圧が大きく、モールドと凝固シェルとの接触がよい
ので冷却が均一に行われ、鋳片（特に円形断面のもの）
の成形を容易に行い得る等の理由で広く採用されてい
る。ところで、この水平連続鋳造は上記したようにタン
ディッシュとモールドとが密閉接続されているため、鋳
片の定速連続引抜駆動が行われる縦型連続鋳造とは異な
り、『引抜き−停止−押戻し−停止』を１サイクルとす
る鋳片の間欠引抜駆動が採用されており、水平連続鋳造
にはこの間欠引抜駆動に起因する、いわゆるコールドシ
ャットクラックという欠陥が鋳片表面に発生しやすいと
いう不利な一面をも有している。

【０００３】さて、この水平連続鋳造に用いるモールド
は、その外周壁を冷却（水冷が多い）することにより、
筒状モールドの中空部に供給される溶融金属の少なくと
も外周部を凝固させて鋳片とするもので、このモールド
を出た鋳片の凝固層厚みは次第に増加し、それに応じて
鋳片の硬さも増加する。そこで、鋳片を所定形状に成形
するための圧下は、凝固層の厚みが薄くて鋳片が比較的
柔らかい段階で行われることが多い。また、高合金鋼や
高炭素鋼の連続鋳造では、凝固末端の鋳片中心部に炭素
や硫黄等の低融点物質が濃化して連続鋳造後の圧延工程
で破断等のトラブルが発生することがあるため、凝固完
了点（クレータエンド）近傍で圧下して中心部に濃化し
た低融点物質を上流側に排出して偏析を防止するという
ことが行われている。

【０００４】例えば、特開昭６２−８１２５５号公報に
は、図７に示すような「鋳片ストランドの鍛圧装置」が
開示されているが、この鍛圧装置はアンビル状の圧下装
置３０を鋳片引抜装置の上流側に設けたもので、この鍛
圧装置は地上に固定されている。そのため、圧下成形時
の駆動反力が鋳片引抜装置の負荷となるので、鋳片引抜
装置の駆動容量を大きくする必要がある。この場合、鋳
片が一定速度で鋳造される縦型連続鋳造設備では、鋳片
成形時の駆動反力を支えるために引抜装置の駆動容量が
多少大きくなっても差ほど問題とはならない。しかし、
鋳片が間欠引抜される水平連続鋳造では、ブレークリン
グ端で凝固が開始されるため、この引抜装置の駆動容量
の増大に伴って鋳片品質に少なからず悪影響を与える。
というのは、一般に間欠引抜される水平連続鋳造では、
精度のよいサーボモータが採用されているが、大容量で
高精度のものは少ないからである。また、圧下装置での
鋳片の速度と後続の引抜装置での鋳片の速度が異なるた
め、これを制御するのは困難であり、位置精度が低下し
やすい。そのため、鋳片表面欠陥（コールドシャットク
ラック）の発生を増長しやすくなる。さらに、上記鍛圧
装置は地上固定型であるため装置が大型となり、引抜装
置による引抜きストロークや押戻しストロークの精度維
持が難しく、鋳片品質が一層低下しやすくなる（コール
ドシャットクラックが悪化する）。

【０００５】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、間欠
引抜装置の駆動容量を大きくすることなく、間欠引抜装
置による鋳片の位置制御が容易で位置精度の高い水平連
続鋳造設備用鋳片成形装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、タンディッシュとモールドとがブレークリ
ングを介して密閉接続され、少なくともモールドが地上
に固定されて鋳片が間欠引抜される水平連続鋳造設備用
の鋳片成形装置であって、鋳片に搭載するようにして鋳
造方向に移動することが可能な鋳片成形ロールを、非鋳
造時に床面上を鋳造方向に走行することが可能な台車の
フレーム内に具備し、且つ該台車に鋳造方向の位置を検
出するための位置検出装置を設けたことを特徴とする水
平連続鋳造設備用鋳片成形装置を第一の発明とし、タン
ディッシュとモールドとがブレークリングを介して密閉
接続され、少なくともモールドが地上に固定されて鋳片
が間欠引抜される水平連続鋳造設備用の鋳片成形装置で
あって、鋳片に搭載するようにして鋳造方向に移動する
ことが可能な鋳片支持ロールと鋳片成形用圧下プレス
を、非鋳造時に床面上を鋳造方向に走行することが可能
な台車のフレーム内に具備し、且つ該台車に鋳造方向の
位置を検出するための位置検出装置を設けたことを特徴
とする水平連続鋳造設備用鋳片成形装置を第二の発明と
する。

【０００７】本発明において、鋳造方向とは間欠引抜装
置による鋳片の引抜方向および押戻方向の両方をいう。

【０００８】

【作用】第一の発明によれば、鋳片成形ロールを鋳片に
搭載して鋳片を成形できるので、成形時の駆動反力が引
抜装置の負荷にならず、引抜装置の駆動容量を大きくす
る必要がない。しかも、鋳片成形ロールは鋳造方向に移
動できるので、引抜装置の鋳造速度に対応して鋳片成形
ロールを移動させれば、ローラテーブル間の所定位置内
で運転することができる。

【０００９】第二の発明によれば、鋳片成形用圧下プレ
スを鋳片支持ロールとは別体に設けたので、鋳片圧下装
置の許容作動範囲内で一回当たりの成形量をコントロー
ルして多数回成形を行うことにより、圧下成形時におけ
る鋳片の内部割れを少なくし、しかも成形量を大きくと
ることが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１１】（実施例１）図１は本発明の鋳片成形装置
を備えた水平連続鋳造設備の側面図である。図におい
て、１はタンディッシュで、このタンディッシュ１に対
してブレークリング２を介してモールド３が密閉接続さ
れている。４は引抜装置であって、モールド３から送出
されるほぼ角形断面の鋳片５をサポートロール６に沿わ
せて水平方向に間欠的に引き抜く。引抜装置４に後続し
て鋳片成形装置７が設置されている。

【００１２】８はカッターで、鋳片成形装置７で成形さ
れた鋳片５を所定の長さに切断し、その切断後の鋳片５
はローラテーブル９を経て、冷却ベッド（図示せず）に
供給される。図の矢印のうち、右方向の矢印は引抜装置
による鋳片の引抜方向を示し、左方向の矢印は引抜装置
による鋳片の押戻方向を示す。この矢印の意味は以下で
説明する図３および図４においても同じである。

【００１３】上記鋳片成形装置７は、図２に示すよう
に、鋳片５を囲むように上下並びに横方向に４個の鋳片
成形ロール１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが台車１１
のフレーム１１ａに取り付けられたもので、さらにこれ
ら４個の鋳片成形ロールは図３に示すように、フレーム
１１ａの前後に１組づつ設置されている（図３の紙面上
には横方向の鋳片成形ロールは示されていない）。図２
において、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは鋳片成形
ロールの送り装置である減速機付きモータ、１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃは圧下シリンダで、下方の鋳片成形ロール
１０Ｄには圧下シリンダは設けられていない。各圧下シ
リンダと鋳片成形ロールとの関係について、例えばロー
ル１０Ａを代表として説明すると、図２および図３に示
すように、圧下シリンダ１３Ａのロッド１４の先端の部
材１５に係合ピン１６が挿通され、さらに係合ピン１６
はアーム１７を介して台車のフレーム１１ａに１８ａを
支軸として揺動自在に支持されたアーム１８に接続さ
れ、このアーム１８と鋳片成形ロール１０Ａの駆動軸１
９が接続されている。他の圧下シリンダと鋳片成形ロー
ルとの関係も同じであるので説明は省略する。

【００１４】図２において、２０は非鋳造時に台車１１
を鋳造方向の適正位置に走行させるギヤードモータ、２
１は台車走行用の車輪、２２は床面上に敷設されたレー
ルである。

【００１５】また、鋳造時の鋳片成形装置の鋳造方向の
位置を適正位置に修正するための手段として、図３に示
すように、台車１１下部に位置検出装置２３が取り付け
られている。

【００１６】次に、係る構成を有する鋳片成形装置を用
いて鋳片を成形する方法について、図１〜３を参照しな
がら説明する。鋳造開始時は鋳片成形装置７には鋳片５
の代わりにダミーバーがセットされており、通常このダ
ミーバーは鋳片より小さい断面をしており、各圧下装置
は開放され、台車１１の車輪２１はレール２２に搭載さ
れて地上の所定位置（図１のサポートロール６ａと６ｂ
のほぼ中間の位置）に静止した状態にある。そして、鋳
造が開始された後、タンディッシュ１からブレークリン
グ２を介してモールド３に供給された金属溶湯は、外周
から冷却され一定の厚みの凝固層が形成される。

【００１７】この鋳片５はさらに凝固層厚みを増しなが
ら引抜装置４に達する。そして、鋳片５は引抜装置４で
『引抜−停止−押戻−停止』の間欠引抜を受けながら、
下流側の鋳片成形装置７に達する。この時点で圧下シリ
ンダ１３Ａを作動させて台車１１を地上より離し、続い
て圧下シリンダ１３Ｂ、１３Ｃを作動させて圧下成形を
開始する。鋳片成形ロール１０Ａと１０Ｄはフレーム１
１ａを介して接続されているので、圧下シリンダ１３Ａ
による下方への押圧力が上方の鋳片成形ロール１０Ａに
付加されると、下方の鋳片成形ロール１０Ｄにもほぼそ
れに見合うだけの上方への押圧力が発生して、鋳片５へ
の上下方向の圧下成形が行われる。同時に圧下シリンダ
１３Ｂ、１３Ｃにより鋳片５への横方向の圧下成形が行
われる。このようにして鋳片５の圧下成形が行われる
が、各鋳片成形ロールには走行移動用の駆動装置１２Ａ
〜１２Ｄが具備されており、この各駆動装置による鋳片
成形ロールの移動速度は引抜装置４から出力される平均
速度に対応するように制御されているので、鋳片成形装
置７はあたかも静止しているかの如く成形作業を実行す
る。そして、鋳片成形装置７の成形位置がサポートロー
ル６ａと６ｂとの間のある一定範囲を超えると、位置検
出装置２３からの信号により鋳片成形ロールの移動速度
の調整を行ってその位置が修正されるので、常に一定位
置での鋳片成形作業が可能となる。

【００１８】なお、本実施例では圧下成形用の鋳片成形
ロールを鋳片の全面を覆う４面に設けたが、成形される
形状に応じて上下の２面にのみ成形用ロールを設けるこ
とができる。さらに、鋳片の形状は角断面のみならず、
円形断面でも構わない。

【００１９】また、走行移動用の駆動装置１２Ａ、１２
Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは４面に必要なものではなく、１台
でも可能である。

【００２０】（実施例２）次に、別の実施例について図
４〜６を参照しながら説明する。この実施例は圧下成形
装置と送り装置とを分けた場合を示す。図４に示すよう
に、上下１組の支持ロール２５、２６が台車のフレーム
１１ｂの前後に各々設置されており、鋳片５の上方の支
持ロール２５には圧下シリンダ２４が配設されている
が、下方の支持ロール２６には圧下シリンダは配設され
ていない。また、図５に示すように、上方の支持ロール
２５には走行用の駆動装置（減速機付きモータ）２７が
配設されているが、下方の支持ロール２６には走行用の
駆動装置は配設されていない。さらに、鋳片５の横方向
には支持ロールはない。これらの各支持ロールは鋳片を
支持して移動する機能は有し、後記する圧下プレスの駆
動反力に対抗して圧下プレスを一定位置に保つために使
用されるもので、本実施例においては、鋳片成形用とし
て図６に示すように、鋳片５の４面を囲むようにして、
圧下プレス２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄが配設さ
れ、各圧下プレスには圧下シリンダ２９Ａ、２９Ｂ、２
９Ｃ、２９Ｄが備えられている。なお、図１〜３と同一
構成には同一符号を付して説明は省略する。

【００２１】本実施例の場合、上記実施例の効果に加え
てより大きな成形が可能となる効果が期待できる。とい
うのは、あるロール径における一回当たりの圧下量は鋳
片の物性によりある一定値以下に制限され、図１〜３に
示した実施例の場合は、台車のフレームの前後に設置さ
れた鋳片成形ロールによる２段の圧下で可能な範囲の圧
下量しか鋳片を成形できない。この圧下量を増すために
は、ロール径を大きくするか圧下段数を増す（鋳片成形
装置を増やす）方法があるが、設備制約上並びにコスト
面からロール径を必要以上に大きくしたり、鋳片成形装
置を多数設置することはできない。これに比し、本実施
例においては、引抜装置の鋳造速度に対応する鋳片成形
装置の許容作動範囲内で小刻みに圧下する（圧下プレス
の１回当たりの圧下量を小さくして多数回圧下する）こ
とにより、大圧下が可能となり、しかも１回当たりの圧
下量が少ないので、鋳片内部で発生しやすい内部割れを
防止することができる。

【００２２】なお、鋳片成形装置の設置位置としては、
図１に示すように、引抜装置の下流側に設置する方が、
成形装置前後の鋳片断面積の変化による鋳造速度の変化
が引抜装置による鋳造速度の制御にあまり影響を与えな
いのでより好ましいが、圧下量が少ない場合は、係る弊
害は少ないので、鋳片成形装置を引抜装置の上流側に設
置することもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で以下の効果を奏する。 鋳片成形装置が地上に固定されず鋳片に搭載されて
いるため、鋳片成形時の駆動反力が引抜装置の負荷にな
らず、引抜装置の駆動容量を大きくする必要がない。ま
た、これにより引抜装置の容量に十分余裕がとれるた
め、引抜装置の制御精度が阻害されず、位置精度を良好
に維持することができる。 鋳造方向に移動可能なロールを備えているため、引
抜装置による鋳造速度に応じて成形装置の鋳造速度が制
御され、鋳片の『引抜き−成形』の一連の動作がスムー
ズに行われる。また、鋳片成形装置を鋳造方向の所定位
置にあたかも静止しているように保持した状態で鋳片の
成形が可能である。

【００２４】 鋳片の送り装置と圧下成形装置を別体
とすることにより、鋳片品質を良好に維持しつつ大圧下
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳片成形装置を備えた水平連続鋳造設
備の側面図である。

【図２】本発明の鋳片成形装置の正面図で、図３のＡ−
Ａ矢視図である。

【図３】本発明の鋳片成形装置の側断面図である。

【図４】本発明の鋳片成形装置の別の実施例の側断面図
である。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】従来の鋳片成形装置の斜視図である。

【符号の説明】

１…タンディッシュ ２…ブレークリング ３…モールド ４…引抜装置 ５…鋳片 ７…鋳片成形装置 １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…鋳片成形ロール １１…台車 １１ａ、１１ｂ…フレーム ２３…位置検出装置 ２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ…圧下プレス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュとモールドとがブレーク
   リングを介して密閉接続され、少なくともモールドが地
   上に固定されて鋳片が間欠引抜される水平連続鋳造設備
   用の鋳片成形装置であって、鋳片に搭載するようにして
   鋳造方向に移動することが可能な鋳片成形ロールを、非
   鋳造時に床面上を鋳造方向に走行することが可能な台車
   のフレーム内に具備し、且つ該台車に鋳造方向の位置を
   検出するための位置検出装置を設けたことを特徴とする
   水平連続鋳造設備用鋳片成形装置。
2. 【請求項２】 タンディッシュとモールドとがブレーク
   リングを介して密閉接続され、少なくともモールドが地
   上に固定されて鋳片が間欠引抜される水平連続鋳造設備
   用の鋳片成形装置であって、鋳片に搭載するようにして
   鋳造方向に移動することが可能な鋳片支持ロールと鋳片
   成形用圧下プレスを、非鋳造時に床面上を鋳造方向に走
   行することが可能な台車のフレーム内に具備し、且つ該
   台車に鋳造方向の位置を検出するための位置検出装置を
   設けたことを特徴とする水平連続鋳造設備用鋳片成形装
   置。