JPS58356A - 水平連続鋳造設備 - 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、水平連続鋳造設備に関する。

大型断面の鋳造体を得るためにモールドと同等の大型断
面をもつタンディツシュノズルを採用すれば、次のよう
な問題が生じる。タンディツシュノズルを大きくするこ
とによって、冷却面積が増加してそのタンディツシュノ
ズルを通過する溶融金属が冷えやすくなる。また大型断
面の冷却には時間がかかり、引抜速度は低くならざるを
えない。

これによってタンディツシュノズル内を流れる溶融金属
の流速を低下しなければならない。これらのことから、
タンディツシュノズル内面に凝固シェルが発生し、付着
しやすくなる。タンディツシュノズル内面に凝固シェル
が発生するとさらにその部分の凝固は増長され、モール
ド内で作られるべき凝固シェルとつながってしまい、鋳
造体を引抜くとき、凝固シェルが破れて、いわゆるブレ
ークアウトが生じる。また大形のタンディツシュノズル
は製作が困難である。従って先行技術では、大形断面を
有する鋳造体を得ることは不可能であった。

本発明の目的は、大形断面の鋳造体を得ることを可能に
する水平連続鋳造設備を提供することである。

第１図を参照すると、本発明の一実施例の水平連続鋳造
設備の全体の正面図が示されている。溶融金属たとえば
溶鋼が貯留されたタンディッシュｌには、その溶融金属
の温度を安定させるための予熱装置２が備えられている
。タンディツシュｌに関連して設けられたモールド３か
ら得られる大形断面を有する鋳造体４は、冷却帯５を通
過して冷却されながらｇ１抜き装置６によってり［接方
向４５にグ１抜かれ、切断装置７によって切断されたイ
ンゴット９はランアウトローラテーブル１０によって搬
送される。

′第２図はタンディツシュノズル１５とモールド３の境
界付近の拡大断面図である。タンディツシュ１には、耐
火物１１が内張すされており、溶融金属１２が貯留され
る。タンディツシュｌのノズル孔１３には、溶融金属１
２を流出・遮断するためのスライディングゲート１４が
設けられる。スライディングゲート１４を経た溶融金属
１２は、耐火物から成るタンディツシュノズル１５を経
て％−ＡＺド３に導かれる。タンディツシュノズル１５
は１．取付金物１６によってタンディツシュ１に固定さ
れている。スライディングゲート１４は、ｍｌｌ用シリ
ンタ１７　ｔＰＸよって駆動される０タンデイツシユノ
ズ／１７１５のモールド３寄りの端部付近には、タンデ
ィツシュノズル１５を外囲して素線が巻回されて成る電
磁界発生手段１８が配置される。電磁界発生手段１Ｂに
よる電磁力によって、ノズル１５内を流れる溶融金属１
２は、後述の第４図を参照して説明するように、半径方
向内方に絞られる。モールド３は、タンディツシュノズ
ル１５の外径よりも大きい内径を有し、タンディツシュ
ノズル１５の外周面から半径方向外方に間隔があけられ
ている内周面１９を有する。タンディツシュノズル］５
とモールド３との境界におけるモールド３のタンディツ
シュノズル１５に臨ム端面付近には、もう１つの本発明
に従う電磁界発生手段２０がダ１抜方向とほぼ直角平面
内に配置される。モールド３内に導かれた溶融金属は冷
却水等で冷却されるモールド３内で凝固を開始し、時間
とともに凝固厚みを増大させる。

第３図は第２図の切断面１１１−ｊ、からＭ、た断面図
である。電磁界発生手段２０は、モールド３の軸線に直
角に延びるコア２１に素線２２が巻回されて成る電磁界
発生要素２３が相互に平行に水平に配列されて構成され
る。電磁界発生要素２３は、モールド３の上部よりも下
部において相互の間隔が小さくなるようにして密に配置
される。

タンディツシュノズル１５には、電磁界４１手段１８に
関して溶融金属１２の上流寄り（第２図の左方）でタン
ディツシュノズル１５の内周面の全周にわたってヘッダ
２４が形成されており、このヘッダ２４には、タンディ
ツシュノズル１５の半径方向内向に向けて開口したノズ
ル２５が形成される。ノズル２５は、タンディツシュノ
ズル１５の周方向全周にわたって形成されている。ヘッ
ダ２４には、貯留槽２６から管路２７を介して潤滑剤が
供給される。ヘッダ２４に供給される潤滑剤３６は、Ｏ
＆０．８１０□、またはＡｍ、０３の粉体を主成分とし
、純鉄またはＣｏ・などの強磁性体の粉体が混合されて
成る。またこの潤滑剤は、菜種油を主成分とし、純鉄ま
たはＯｏ　などの強磁性体の粉末が混合されて成っても
よい。

第４ドは、電磁界発生手段１８によってタンディツシュ
ノズル１５を通過する溶融金属１２が絞られる現象を説
明するための簡略化した斜視図である。溶融金ｊｌｌＫ
１２は、鋳造体４の引抜方向４５に移動している。電磁
界発生手段１８の素線に矢符２８の方向に交流電流が流
れると、溶融金属１２にはその方向２８とは逆方向２９
に電流の変化量に応じた渦電流が生じる。電磁界発生手
段１８の素線に：電流が矢符２８の方向に流れることに
よって、矢符３０の方向に磁界が発生する。これによっ
て溶融金属１２には、半径方向内向に向う電磁力がその
溶融金Ｊ！！１２の全周にわたって作用する。こうして
電磁界発生手段１８によって、タンディツシユノズ／Ｌ
１１５を通る溶融金属１２が絞られることになる。

潤滑剤３６を供給するノズル２５は、溶融金属１２がタ
ンディツシユノズ／Ｉ／１５の内周面から離れる位置３
１よりも引抜方向４５の前方（第２図の右方）にある。

従ってノズル２５からの潤滑剤３６は、絞られた溶融金
属１２の外周面に供給されることになり、溶融金属１２
内に入り込むことはない〇 潤滑剤３６には、強磁性体粉体が混合されており、従っ
て潤滑剤３６が溶融金属１２の表面から離れることなく
安定して付着したまま供給することが可能になる。

再び第２図を診照して、もう１つの電磁界発生手段２０
において、電磁界発生要素２３の素１１２２に矢符３２
の方向に電流が流れると、モールド３内の溶融金ＦＩ４
１２には、矢符３２とは逆方向の矢符３３で示される方
向に渦電流が生じる。矢符３２の方向に素＠２２に電流
が流れることによって、磁界が参照符３４で示すように
第２図の紙面の手前に向けて生じる。これによってモー
ルド３内の溶融金属１２には、引抜方向４５の前方に沿
う矢符３５で示される電磁力が発生する。このようにし
てタンディツシュノズル１５において電磁界発生手段１
８によって絞られた溶融金属１２は、モールド３内で半
径方向外方に広がり、かつ引抜方向４５の前方に電磁界
発生手段２０によって電磁力を受ける。こうしてモール
ド３によって溶融金属１２の鋳造が行なわれることにな
る。

ノズル２５から供給されて溶融金属１２の外表面に付着
している潤滑剤３６は、その溶融金属１２がモールド３
の内周面１９に接触する位置３７における潤滑性を向上
させるとともに溶融金属の酸化を防止する。このように
して、大形断面を有する鋳造体４の鋳造が可能になる〇 電磁界発生要素２３は、モールド３の上部よりも下部に
おいて相互の間隔が密に配置されているので、溶融金属
１２の下部に作用する矢符３５の方向の電磁力は上部の
それよりも大きくなる。そのため溶融金属１２がモール
ド３の内周面１９に接触して凝固する条件を周方向全周
にわたってはぼ均一にすることができ、鋳造体４の品質
を向上することが可能になる。電磁界発生要素２３は、
引抜方向４５に沿って複数（この実施例では２層２０　
ａ、　２０　ｂ）の層を成して配列される。各層２０ａ
、２０ｂの電磁界発生要素２３は、垂直面内で上下方向
にずれている。したがってモールド３内の溶融金ＪｉＩ
４１２の表面における凹凸が一層減少される。そのため
潤滑剤３６は溶融金属１２の全表面にわたって均一に付
着することが可能になる。

第５図は、本発明の他の実施例の断面図であり、第１図
の実施例に対応する部分には同一の参照符を付す。注目
すべきは、タンディツシュノズル１５を外囲する電磁界
発生手段１８とともに、電磁界発生手段３８が設けられ
ていることであり、この電磁界発生手段３８は前述の第
２図および第３図に関連して説明した電磁界発生手段２
０の構造とは異なり、モールド３のタンディツシュノズ
ル１５に臨む端面付近に半径方向に延びて形成される。

この電磁界発生手段３８は、素線がモールド３の軸線の
まわりに巻回されて構成される。電磁界発生手段３８の
素線に、第５図の紙面に垂直でその紙面の背後に向けて
電流が流れたとき、モールド３内の溶融金＃４１２には
、第５図の紙面の手前に向う参照符３９で示される１ｌ
Ｉｌｌ流が生じるとともに、矢符４０の方向に磁界が生
じる。そのためモールド３内の溶融金属１２には、引抜
方向４５前方に向う矢符４１で示される電磁力が発生す
る。

第６図は本発明の他の実施例を示す。第５ｖ！ＪＣ示す
実施例では、電磁界発生手段３８により形成されたモー
ルド３内の溶融金属１２の端面は、溶融金ｊ！１２の静
圧差により静圧の大きい下部はどタンディツシュノズル
１５側へせり出し、勝手に形成される。従って、モール
ド３内の溶融金属１２のモールド３内での接触長さすな
わち冷却能力が上下位置で巣なり均一な冷却効果が得ら
れ餐い。

本実施例は上記下部台を解決すべく、電磁界発生手段３
８が下方になるにつれて引抜方向４５前方にモールド３
の軸線に一致した水平線と角度θだけ傾斜している。こ
れによってモールド３内の溶融金属１２には、その上部
よりも下部において大きな電磁力が与えられることにな
る。そのためモールド３内の溶融金属１２は引抜方向に
対してはぼ直角な平面を保つ。従って、溶融金属のモー
ルド３の内周面１９＆：接触する位置３７における凝固
条件が周方向全周にわたって均一になる。こうして鋳造
体４の品質が向上される。また、潤滑剤３６は溶融金属
１２の全周にわたって均一に付着することが可能になる
。

第７図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例では、耐火物から成るタンディツシュノズル
４２は、筒部４３と７ラング部４４とから成る。筒部４
３と７ラング部４４との連続点付近で溶融金属１２が筒
部４３から離れた位置５５よりも引抜方向４５の前方に
は、ヘッダ４６が形成されており、このヘッダ４６には
貯留槽２６に貯留された潤滑剤３６が管路２７を経て供
給される。

ヘッダ４６内の潤滑剤３６は、ヘッダ４６に形成された
ノズル４７から溶融金属１２の外周面に供給される。ノ
ズル４７は、周方向全周にわたって形成される。電磁界
発生手段４８は、モールド３の端面においてモールド３
の軸線のまわりに筒部４３を外囲して累珈が巻回されて
成る。この電磁界発生手段４８の素線に第７図の紙面の
背後に向かう電流が流れることによって、モールド３内
の溶融金属１２には第７図の紙面の手前に向う参照符４
９で示す渦電流が流れるとともに、矢符５０の磁界が発
生する。そのためモールド３内の溶融金属１２には、引
抜方向４５前方の矢符５１で示される電磁力が生じる。

この実施例では、タンディツシュノズル４２内では溶融
金＃４１２は絞られず、従って電力消費が低減されると
いう利点がある。

第８図は本発明の他の実施例を示す断面図である。この
実施例は第７図示の実施例に類似するけれども、注目す
べきは電磁界発生手段４８はモールド３の下方になるに
つれてσ１抜方同４５前方番こ水平線シこ対して角度θ
だけ傾斜している。これによってモールド３内の溶融金
属１２には、その上部よりも下部において大きな電磁力
が与えられる。これによってモールド３内の溶融金属１
２の接触開始位置が引抜方向とほぼ直角平面内に形成さ
れ、ノズル４７からの潤滑剤３６がその溶融金属の表面
全面にわたって付着することが可能になり、しかも七−
ρド３の内周面１９に接触する位Ｎ３７における凝固条
件が周方向全周にわたって均一となり、鋳造体４の品質
が向上される。

第９図は本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例は第７図および第８図示の実施例に類似する
けれども、注目すべきは潤滑剤３６のヘッダ５１は７ラ
ング部４４の半径方向外周端りに設けられており、その
ヘッダ５１のノズ、Ａ’５２よりも半径方向内方の位置
５６で溶融金属１２が離れる。７ラング部４４の半径方
向外周端は、モールド３の内周面１９から半径方向に離
れており、これによって７ラング部４４が冷却モールド
３により冷却されることが防がれ、従って７ラング部４
４に凝固シェルが発生することがない。

本発明のさらに他の実施例として、第９図の仮想線で示
すようにリン夛状のヘッダ５３を配置し、このヘッダ５
３に形成されたノズルから潤滑剤３６を噴射するように
してもよい。

本発明のさらに他の実施例として、第２図および第３図
に示された実施例において電磁界発生手段２０の電磁界
発生要素２３をモールド３の端面に等間隔に配置すると
ともにモールド３の上部よりも下部が引抜方向４５前方
になるように傾斜し、これによってモールド３内の溶融
金属１２の下部に上部よりも大きい電磁力が作用するよ
うにしてもよい。また同様に電磁界発生要素２３を等間
隔に配置して、上部のフィルより下部のコイルはど大き
い電流を供給することによっても同じような効果を得る
ことができる。また第２１Ｎ、８５図、第６図に示す実
施例では溶融金＃１１２をモールド３へ流入・遮断する
ためのスライディングゲート１４が設けられているが、
これの代りに、電磁界発生手段１８の磁界発生力の調整
もしくは取付位置の調整によっても同様にタンディツシ
ュｌ内の溶融金属１２がタンディツシュノズル１５から
モールド３へ流入することを中止することができる。

以上のように本発明によれば、タンディツシュノズルを
小形にし、しかもモールドを大形にして、断面の大きい
鋳造体を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水平連続鋳造設備の全体を示す正面図、第２図
はタンディツシュノズル１５とモールド３の境界付近の
断面図、第３図は第２図の切断面線ｉｔ−ｍから見た断
面図、第４図は電磁界発生手段１８の動作を説明するた
めの斜視図、第５図〜第９図は本発明の他の各実施例を
示す断面図である。 ■・・・タンディツシュ、３・・・モールド、４・・・
鋳造体、１２・・・溶融金属、１５．４２・・・タンデ
ィツシュノズル、１８，２０，３８．４８・・・電磁界
発生手段、３６・・・潤滑剤 代理人　　　弁理士　西教圭一部 手続補正書 昭和５７年１月７日 特許庁長官　殿 １１事件の表示 特願昭５６−９９１４１ 、発明の名称 水平連続鋳造設備 ３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 住所　神戸市中央区東用崎町３丁目１番１号名称　（０
９７）川崎重工業株式会社 代表者　長　谷　川　臘　浩 ４、代理人 住所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産ビ
ル６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の欄
および図面 ７、補正の内容 ｉｌｌ明細書第６頁第５行目において、「流れると、溶
融金属」とあるを「流れると、励磁電流が第４ａ図Ｌｌ
ｌの曲線６１に沿って増加するときは、溶融金属」に訂
正する。 ＋２１明細省第６貞第１４行目と第１５行目との間に下
記の文章を押入する。 記 一方、励磁電流が第４ａ図Ｉｌｌの曲線６２に沿って減
少する場合は、うず重液２９が逆方向となり、溶鋼に対
して広がり力となる。この力が溶鋼に作用するのを極力
抑えるため、一般的ｖｃＦ′ｉ交流電流は正弦波である
が第４ａ図（１）に例示するごとく励磁電流波形を歪ま
せて曲線６２の＠域のろ励磁電流の変化率を高くする。 このような励磁波形にすると、電磁界発生手段１８の誘
導電流吸収板１８’または第２図のタンディツシュノズ
ル取付金物１６を電気抵抗率の低い銅製等とすることに
より、曲線６２の１＊ｖｔの成分を吸収することが可能
となる。その結果、１サイクルの時間平均を取ると溶鋼
には第４ａ図（２）で示すように絞りカが働く。 さらに第４ａ図１１１ＶＣおいて、励磁電流が曲線６２
　、６２’に沿う＠域では、溶鋼表面に第４図の矢符２
９とは逆方向に誘導電流が流れるので負の絞り力が作用
する。この電流値の変化の大きい曲線６２　、６２１の
領域での誘導電流は励磁電流の変化が大きい程、溶鋼や
モールド壁等で吸収されやすい。そのため第４ａ図１１
１で示す曲線６２　、６２’の１ｌｉ１１Ｗｃをより短
くすれば、電磁界発生手段１８の内方に設けた誘４電流
吸収板１８′は不要である。なオａ４ｍＫ吸収板１８’
ｕ曲線６２　、６２’Ｏ＠域’Ｃの誘４′ｌｉｔ流を積
極的に吸収するものである。っ（３身明細書第７頁第８
行目において、「流れると、」とあるを「増加すると、
」に訂正する。 （４）明細書第７頁第１３行目において、「手前」とあ
るを「向う側」に訂正する。 ＋６１明細書第７頁第１３行目において、「・・・生じ
る。」と「これによって・・・」との間に下記の文章を
挿入する。 記 一方、励磁電流が第４ａ図Ｉｌ＋の曲線６２に沿って減
少する場合は、うず電流２９が逆方向となり溶鋼に対し
て広がり力となる。この力がｇＭ４に作用するのを極力
抑えるため、第４ａ図＋１１に例示するごとく励磁電流
波形を歪ませて曲線６２の領域の一２１励磁電流の変化
率を高くする。このような励磁波形にすると、第２図の
誘導電流吸収板２０′により、曲線６２０頭域の成分を
吸収することが０Ｔ能となる。その結果、１サイクルの
時間平均を取ると溶Ｍには第４ａ図１２）で示すように
絞り力が働く。 ＋６１明細省第９頁第１４行目において「巻回されて構
成される。」とあるを、［巻回されて構成され、その内
方には誘導電流吸収板３８′が配置される。」に訂正す
る。 ＋７１明細書第１１頁第１７行目において「巻回されて
成る。」とあるを、「巻回されて構成され、その内方ｒ
ｃｔａ−導１１Ｌ流吸収板４８′が配置ｄされる。 」に訂正する。 １８）明細書第１５頁第３行目において「斜視図、第５
図」とあるを、「斜視図、第４ａ図は励磁電流と絞り力
の関係を示す図、第５図」に訂正する。 （９）別紙のとおり、図面の第４ａ図を追加する。 態別紙のとおり、図面の第２図、第４図、第５図、第６
図、第７図、第８図および第９図を訂正する。 以上 第４図 （１） 第４ａ図 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンディツシュノズルと、そのタンディツシュノズルの
   外径よりも大きい内径を有し、タンディシュノズルの外
   周面から半径方向外方に間隔があけられている内周面を
   有するモールドとの境界におけるモールドのタンディツ
   シュノズルに臨む端面付近に、電磁界発生手段を配置し
   てタンディツシュノズルからの溶融金属にモールド側へ
   の電磁力を与えるようにしたことを特徴とする水平連続
   鋳造設備。