JPS58167061A - 同期回転式鋳造装置の鋳型冷却方法 - 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】 本発明は広幅板を直接溶湯を鋳造冷却、即ち、造形し製
造する板製造装置の鋳型の冷却法に関する。

従来、主に鉄鋼あるいは非鉄材の広幅薄板材の製造はス
ラブ連鋳て素材ｔ−１１を造し、然るのち熱間圧延設備
でスラブの厚さを減厚正弧し製造していた。

このような従来の製造方法ではスラブ連鋳ての素材厚み
は２００〜２５０ｍｍで、これを数台の圧延機で構成さ
れる熱間圧延設備で圧延減圧し、２．３〜４５ｍｍ板厚
の熱間圧延製造を得ていた。

従って、熱−圧延製品を得るための圧延量は美大なもの
があり、正弧のために極めて多量のエネルギを消費して
いた。即ち、この正弧のための消費エネルギは熱間圧延
製品１トン当り約６αＫＷＨｒ程度必要であり、生産量
は１プラント当り年間５００万トン程度に及ぶから、年
間消費電力は３Ｘ　、１０　’　ＫＷＨｒと極めて大で
ある。

従って、このような熱間圧延を不要とする、即ち、溶湯
から一挙に熱間薄板ｔＩｌｉ造できる装置が実現できれ
ば、その省エネルギ効果は計りしれないものかめる。

さて、従来このように溶湯から一挙に熱間薄板製品が製
造できない理由は、満足すべき鋳造造形装置がなかつ友
ことによる。

即ち、従来の鋳造造形設備のうち代表的なスラブ連鋳方
式では鋳型は振動方式で定置的に配置されているから、
これに鋳造造形された一片は外部よりこれを引抜かねば
ならぬので、高速性に劣り、この方式で薄板ｔ−ａ造す
る場合は、年産５００万トンの生産量を確保することは
到底不可能である。

このためツインベルト方式のハーゼレット型連鋳方式か
開発されたが、この方式では板＠ＩＩは各々ベルトで支
持され問題ないが、板厚側は珠玉状のキャタピラを装置
し、これを板厚側断面内方向に回転移動するものである
ため、非鉄ＡｔやＣｕ材のように冷却性の良好なもので
は各キャタピラ間への溶湯浸入も少なく鋳造を実行でき
る。しかるに鋼材に適用する場合は鋼材の熱伝導率が低
く冷却され難く、必然的に各キャタピラの隙間に溶鋼が
浸入し、鋳造を実現することが極めて困難でおる。

本発明の目的はハーゼレット型連鋳方式を改善し、鋼材
の熱間薄板を製造するに好適な連続鋳造機の鋳型の冷却
法を提供するにある。

ハーゼレット型では板厚側の造形機構は珠玉状キャタピ
ラを用い、これを板厚側断面内方向で回転移動してい之
ため、珠玉状キャタピラの隙間に溶鋼が浸入し問題があ
った。

このため、板厚側に短幅の一体状の薄板ベルト、複数板
のベルトあるいはリング等を用い、これの回転移動方向
は板幅側造形ベルトのいずれか一方側のものと同一方向
にする。

このように板厚側造形機構を連続ベルト化することによ
り溶湯が浸入することを防止できるばかりでなく、ベル
トの回転方向を上述のようにすること、側方ベル）ｆ長
辺ベルトで挟持抑圧すること、また、本ベルトの板幅方
向の長さは十分大にできるので更に板幅側造形ベルト間
との密着性もよくなり、両者ベルト間への溶湯浸入に対
しても十分な防止効果が得られる。更に、板厚側造形ベ
ルトｅ上記回転方向にすることにより、ベルトの回転変
形はゆるやかなものにすることができベルトの曲げ疲労
の問題、を解決するものである。

然るに側方側造形部材は表辺ベルトが１〜２ｍｒｎ程度
に薄いことに対し、鋳片の厚みを保持する而から数ｍｍ
以上の厚みにする必要があり、かつ、幅方向に広くなり
熱容量が大となる。

従って、鋳型あるいは鋳型以降の鋳片の冷却に使用され
た冷却水がベルトに付着してくる水は長辺側ベルトでは
鋳込孔での溶湯からの熱によりベルトが薄く加熱され易
いので容易に乾燥でき、溶湯と接触し始める七ころでは
水はなくなるのに対し、短辺側での付着水は鋳型部材の
熱容量が大なたぬ鋳込孔の熱（１ｍ射あるいはベルト内
の伝導による）により乾燥することは困難である。

本発明では上記欠点をなくすため、鋳型部での側方造形
用鋳型の冷却を制限し、予めａｔを高くしておき、これ
が鋳片より離間した後に付着している水を十分乾燥でき
るようにする。

即ち、水の乾燥は鋳型部材の温度が約６０℃以上であれ
ば、十分な速度で乾燥できる原ｍを使用する。

また、本発明に使用される側方造形用鋳型部材は無端型
で回転するように構成されるので、部材内部に冷却水を
導入し冷却することは困難で、従つて、鋳片造形部での
冷却は外部よりスプレー等により冷却する方法が考えら
れる。然るに、側方鋳型部材の幅は１００ｍｍｇ度に広
いため、部材全体に対する冷却効果は少なく、鋳片造形
中には熱伝導率のよい鋼材を用いても一片と接触する鋳
型部材の温度は２５０℃程度の高温となる。

従って、本発明では側方鋳型部材が鋳片より離間した後
、同上部材の表面から冷却を行ない繰り返し回転使用毎
による累積温度上昇を抑えるものでめる。この冷却に於
いて乾燥水切り効果を十分とするように鋳型部材の温度
ｔ−６０℃〜１００℃程度に抑える、即ち制御冷却せん
とするものである。

本発明の実施例を第１図ないし第３図に示す。

広幅板製造装置は第１図セ取鍋１より供給される溶湯を
スライデングゲート２により、湯量を調整し浸漬ノズル
３よりタンディツシュ５に注入する。タンディツシュ５
は堰７で仕切られ、各々力Ａ−４，６で蓋われている。

この中カバー６で密閉される側の区分には外部より、こ
の部分に加えられる気圧が調整され、ノズル８により本
発明の鋳造造形機へ溶湯が注湯される。上記の気圧調整
は油圧源２４を用いてサーボパルプ２３により高応答で
駆動される液圧シリンダ２２で気圧シリンダ２１１に作
動させ、この気圧シリンダ内の容積変化をパイプ２０を
経てタンディツシュ２５の気圧を調整する。このような
タンディツシュ内気圧調整により、ノズル８より注湯さ
れる湯量を精密に制御する。勿論、湯面２８の位置を検
出し上記気圧調整により本湯面を一定に保持する制御に
対して極めて効果大である。

伺、上記説明中、ノズル８は第１図ではオープンノズル
方式なるも、これを湯面２８の下方に浸漬することも可
能である。

さて、第１図の鋳造造形磯構は板幅側の造形用ベルト１
８と１９及び板厚側造形ベル）１７ＪＩ。

ｂの４個のベルトで構成され、各々鋳造の遂行と共に回
転移動する。

板幅側造形ベル）１８．１９は溶湯の静圧を静水圧軸受
１３．１４により支持し、かつ、冷却される。本ベルト
は、また、ガイドローラ９，１０゜１１．１２に、１支
持され、鋳造実行と共に回転する。

板厚側ベルト１７ａ、１７ｂは第１図の断面Ａ−Ａ′を
示す。第２図に於いて、板幅側ベルト１８゜１９に挟持
される。このベル）１７ａ、ｂは板厚側も板幅側の方の
寸法が長く設定されており、両ベルトの密着保持を良好
に保つ。

即ち、板厚２．．３ｍｍのような熱間薄板を製造する場
合、このように板厚方向での寸法を大にし７ても、この
ベルトを第１図のように鋳片の板幅方向断面内で回転運
動させるので、ベルトの曲げ歪みは大きくならず水運Ｉ
ＩＥｌｌｌが可能になる。

−片の板厚側断面内で回転運動させる方式では第２図の
ベルト１７ａ、ｂＯ幅方向寸法を小さくしないと曲げ歪
みは大となり、連続回転運動は困難となるため、必然的
に狭幅のベルｈｅ使用せざるを得す一８ルト関の・密着
安定性の面で問題が生ずる。

さて、−片板幅側造形ベル）１８．１９は第２図に示す
ように、静水圧軸受１３．１４により冷却１に兼ねた浮
上方式の支持がなされる。

静水圧軸受１３．１４は冷却水室２５の高圧冷却水をノ
ズル２６よりベルト１８．１９に噴出し、ベル）１８．
１９と静水圧軸受１３．１４面間に流体圧を発生しベル
）１−支持し、かつ、冷却を行なう。

板厚側造形ベル）１７ａ、ｂは第１図の断面ＢＳＩを示
す、第３図に於いてガイドローラ１５によりガイド支持
される。

このガイドローラ１５は軸受箱２９で支持される軸３０
に位置決め２８により幅方向の位置が決められ、ブツシ
ュ３１を介してベル）１７ａ、ｂをガイド支持して回転
する。

位置決め２８は鋳片１８の幅寸法を設定する場合に、ベ
ル）１７ａ、ｂの位置を設定するためガイドローラ１５
を軸３０上を移動設定するために使用する。

第１図でのベル）１８．１９で構成する鋳型は彎曲状に
設定しているが、勿論、直線的なものでもよい。

しかし、直線状に構成すると溶湯と筆するベルトの部分
は加熱により伸び、接しないベルトの部分は加熱量も少
ないので伸びも小さく、その結果、鋳型内でのベルトは
中のび状となる。これを防止するため、第１図に示すよ
うにベルトは彎曲状に構成するのが有利でめる。

即ちベルトか曲っていると長手方向の伸び差Ｉは幅方向
に於ける曲率変化として生じ、中伸びに見られるような
波打ち変形が消失する。

本発明の装置では熱間薄板、板厚２３〜４５ｍｍ板幅は
ａＯＯ〜！１００ｍｍ程度のものを速度２５〜６００ｍ
／ｍｉｎ　程度で製造が可能であり十分な生産量が確保
できる。

さて、本発明では第１図の側方造形用＊ｍ部材１７ａ、
ｂを鋳片１８より離間した後にスプレー５３により冷却
する。尚、本スプレー５３は図示しない冷却水源よりヘ
ッダ５１に給水された冷却水をノズル５２により噴射す
るものである。

側方造形用鋳塁部材１７ａ、ｂの冷却された後の温度は
輻射温度計５４等により測定され、適正な温度となるよ
うにスプレー５３の量が定められる。

第１図に於ける側方造形用鋳型部材１７ａ、ｂは一枚の
ベルトで示されるが、数枚のベルトを重ね合せてこの鋳
撤部材を構成してもよい。

第４図はドラム式鋳造機に本発明を適用した例を示す。

鋳型は長辺側か車両６８の回りに回転するフラットドラ
ム６７とガイドローラ６Ｇ、６１．７０にガイドされ、
ドラム６７に巻きつけられるベルト６９、及び、側方鋳
型部材は、変形する第１図に示すものと同様なベルト（
一枚、複数枚）、あるいは変形するリング等が使用され
る。この場合に於いても鋳片７６より離間した後にスプ
レー７２゜７４により冷却が行なわれる。冷却量は温度
計７７の測定値に基づき適正に噴射される。同、本部材
の側方向へのガイドは図３に示すものと同様にガイドロ
ーラ６３により行なわれる。

鋳型への注湯はノズル６２より行なわれ、鋳片はガイド
テーブル７６により通常見られる作業と同様、外部に引
き出される。

以上の方法により、側方鋳型部材に付着してくる水の乾
燥は容易となり、これが鋳込孔に浸入し、溶湯と水の急
速反応による爆発事故を防止し、かつ、良質な鋳片が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は第１図の
１［−Ｉｔ矢視断面図８、第３図は第１図の■−ｍ矢視
断面図、第４図は本発明の他の実施例の側面図である。 ２５・・・冷却水室、２６・・・ノズル、２７・・・軸
受、２８・・・位置決め、２９・・・軸受箱、３０・・
・軸、３１第　２　日 茅４０ ３０７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶湯を鋳造造形し板材を製造する鋳ｍｔ、板の幅方
   向を造形する２つの冷却鋳型部材及び板の側方向を造形
   する２つの冷却鋳型部材で構成される組合せ鋳型で心っ
   て、前記板の側方向造形用鋳型部材が造形された鋳片と
   同期しながら回転移動できるように構成された鋳型に於
   いて、前部側方向鋳型部材を鋳片から離間した後で、所
   要温度に制御しながら冷却することを％黴とする同期回
   転式鋳造装置の鋳型冷却方法。