JPS5926384B2 - 回転式連続鋳造用インゴット鋳型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転式連続鋳造用インゴット鋳型に関し、特
に鋼インゴツトを回転連続鋳造するためのインゴット鋳
型に関する。

本出願人は、すでに、１９７０年１２月３０日出願のフ
ランス特許第７０４７３３７におし・て、次のようなイ
ンゴット鋳型を開示して℃・る。

すなわち、それは、はぼ垂直方向で鋳造を行なうように
なった回転式連続鋳造用インゴット鋳型であって、冷却
流体の循環によってその外側から冷却を行なうようにな
ったインゴット鋳型である。

このようなインゴット鋳型にあっては、鋳型本体を構成
する回転部分が設けられており、この回転部分はベアリ
ングに取付けられ、またそこには冷却壁が形成され、さ
らに回転部分と共軸となった固定部分も設けられており
、この固定部分は回転部分の冷却壁と接触するようにな
った冷却流体の供給を受けるようになっており、回転部
分と固定部分との間には環状ラビリンスシールが形成さ
れ、このラビリンスシールは多数のラビリンス歯を備え
、これにより冷却流体が強制的に回転部分の冷却壁に沿
って流されるようになってし・る。

この従来のインゴット鋳型は比較的高速で回転駆動させ
られ、この場合ラビリンスシールのために大きな摩擦が
生じることはなし・。

かかるインゴット鋳型におし・ては、他の従来のインゴ
ット鋳型の場合とは異なって、インゴットを固化する際
のその回転運動によってインゴット鋳型の回転駆動が行
なわれるので、インゴット鋳型を回転駆動させるための
独立した駆動手段を設ける必要はなし・。

本発明は上述したタイプのインゴット鋳型を改良しよう
とするものである。

すなわち、本発明はインゴット（高速で回転する小径の
インゴットの場合でさえも）によるインゴット鋳型の直
接回転駆動を一層容易に行なうことをめざし、またイン
ゴット鋳型中に注入された液体金属例えば溶鋼の冷却に
つし・ての改良もめざしても・る。

さらに、本発明は固化皮膜の形成につし・ての改善をも
めざしており、このような改善により一層良質なインゴ
ットが得られるとともに液体金属の浴出を伴うような多
数の裂目の形成が減少させられる。

また、本発明はインゴット鋳型の完全な整合を保証して
、鋳造製品の品質を高めることをめざしている。

本発明によれば、はぼ垂直方向で回転連続鋳造を行なう
ようになったインゴット鋳型であって、インゴット鋳型
はその外側から冷却流体の循環によって冷却されるよう
になっており、ベアリングに取付けられかつ冷却壁を備
える回転部分が設けられ、前記冷却壁の外側表面は同心
の第１の通路によって冷却され、前記第１の通路はイン
ゴット鋳型の下側部で出口を備え、前記回転部分は同心
の固定部分によって支持されたベアリングに取付けられ
、前記固定部分には冷却流体が供給されるようになって
おり、前記回転部分と前記固定部分との間には環状ラビ
リンスシールが形成され、前記ラビリンスシールが前記
冷却流体を前記冷却壁の長さ方向に沿って前記第１の通
路中に強制的に通過させるようになった複数のラビリン
ス歯からなるインゴット鋳型におし・て、前記固定部分
が流体分配室を備え、前記流体分配室はインゴット鋳型
の下側部に配置され、しかも前記ベアリングの下側に置
かれた前記第１の通路の出口よりも上側に位置し、前記
流体分配室はまた前記回転部分に形成された第２の通路
に開口し、前記第２の通路は前記第１の通路と同心関係
にあり、しかも外側ジャケットと前記両通路を分離する
内部隔壁との間に置かれ、前記両通路はインゴット鋳型
の上側部の付近で互℃・に連通させられ、前記外側ジャ
ケットは二組のラビリンス歯を備え、これらラビリンス
歯が前記流体分配室の内側で二組の該当ラビリンス歯と
協働するようになってし・ることを特徴とするインゴッ
ト鋳型が提供されろ。

本発明におし・て、回転部分の回転を促進させるような
方向に冷却流体を流体分配室に導入することが有利であ
る。

例えば、本発明の好まし℃・実施例におし・ては、回転
部分に複数の傾斜面もしくはベーンなどの手段が設けら
れ、これにより冷却流体の導入に応じて回転部分に回転
が生じることになる。

また、本発明の好まし℃・実施例におし・ては、ベアリ
ングの両側で固定部分のラビリンス歯と協働するように
なったラビリンス歯を支持するための２つの小さなフラ
ンジを除し・ては、回転部分には外側ジャケットから半
径方向外側に向って延びる部分が形成されな℃゛ように
される。

このような場合には、インゴット鋳型が特にコンパクト
なものとなり、しかもその慣性がきわめて小さくされる
ので、インゴット鋳型中のインゴットの皮膜が薄し・場
合でも、そのインゴットによって回転駆動を行なうこと
ができる。

また、云うまでもなく、本発明によれば、冷却流体用の
上方ラビリンスシールがベアリングの下側に配置される
ために冷却流体の浸透に対しテヘアリングレースを保護
する必要がなし・と（・うことによっても、インゴット
鋳型の慣性は小さくされる。

本発明のその他の利点および特徴につし・ては、添附図
面を参照する以下の説明により明らかにされる。

本発明によるインゴット鋳型は、垂直軸線１のまわりで
回転するようになった回転部分からなり、そこには全体
的に円筒形状となった冷却壁２が設けられる。

この冷却壁１の内壁面は０．６〜１．８係の範囲のテー
パ状となっており、この場合、最大直径は鋳型の頂部側
となって℃゛て、その頂部には截頭円錐形部分４に連結
される。

上述の回転部分には少なくとも１つの中間仕切壁が設け
られる。

図示の実施例にお（・では、２つの中間仕切壁すなわち
隔壁５，６が設けられ、冷却壁２と隔壁５との間には環
状流路７が形成される。

環状流路７の下方部分には複数の出口すなわちほぼ半径
方向のオリフィス８が設けられる。

また、上述の回転部分には外側ジャケット９も設けられ
、この外側ジャケット９は隔壁６とともに外側流路１０
を形成する。

外側流路１０は環状流路７と共軸となって℃・て、しか
もこれら両流路は截頭円錐形部分４の付近に設けられた
通路１１によって互に連結される。

インゴット鋳型はまたフレーム１２に設けられた固定部
分からなり、そこには環状流路１３が形成される。

環状流路１３には図示されてし・ない適当な入口から冷
却水が供給される。

また、環状流路１３に対して共軸に配置された環状分配
室１４も設けられる。

環状分配室１４は環状通路１３から所定数の通路１５を
介して冷却水の供給を受ける。

通路１５は半径方向に配置されてもよく、また環状分配
室１４内に上述の回転部分の回転運動と協調するような
水の円運動を生じさせるべく半径方向に対して傾斜して
配置されてもよい。

また、環状流路１３は２つの部材１６，１７を包含する
ベアリングに対して固定され、これら部材１６゜１７は
ローラ１９用のベアリングレース１８゜２０の一方１８
を支持する。

他方のベアリングレース２０はインゴット鋳型の水平中
立面よりも幾分上方で外側ジャケット９の外壁によって
支持される。

図示するように、環状分配室１４と外側ジャケット９と
の間での冷却水に対する液密性は水平方向の２つの環状
ラビリンスシール２１，２２によって得られ、これらラ
ビリンスシール２１，２２は環状分配室１４と外側ジャ
ケット９によってそれぞれ支持される複数の歯から構成
され、これら歯は互℃・に嵌入して狭い遊隙を形成する
。

なお、図示するように、ラビリンスシール２１はローラ
１９を包含するベアリングのレベルよりも明らかに下方
に位置される。

外側ジャケット９には、ローラ１９より下方でしかもラ
ビリンスシール２１より上方で半径方向外側に延びるフ
ランジ２３が設けられる。

フランジ２３の上側には３つのラビリンス歯が設けられ
、これらラビリンス歯は部材１６に設けられた３つのラ
ビリンス歯と協働して油密性のラビリンスシール２４を
形成する。

フランジ２３０半径方向の幅は、その慣性が小さくなる
ように比較的に狭（される。

ジャケット９の最上部には截頭円錐形の支持体２５が設
けられ、この支持体２５はジャケット９の下側に向って
しかもそこから離れるように延びる。

支持体２５の下端には３つのラビリンス歯が設けられ、
これらラビリンス歯は部材１７に設けられたラビリンス
歯と相補的な関係で協働して油密性のラビリンスシール
２６を形成する。

このラビリンス２６もまた中心軸線１から比較的小さな
距離のところに配置される。

支持体２５とジャケット９との間には空間２７が形成さ
れ、この空間２７は小さな導管（図示されな（゛）によ
り潤滑油の供給を受け、このため空間２７には霧状の潤
滑油が生じて、これによりローラ１９が潤滑されること
になる。

鋳型の頂部に位置した截頭円錐形部分４には環状の保護
部材２８を取付けてもよく、この場合保護部材２８の半
径部分は小さくされる。

本発明ニよるインゴット鋳型を用（・て鋼インゴツトの
鋳造を開始する前に、環状流路１３に冷却水を供給する
ことにより冷却水循環が行なわれる。

すなわち、環状流路１３に供給された冷却水は環状室１
４に送られ、次し・で外側流路１０に流入して、矢印の
方向に沿って流れる。

なお、環状室１４はジャケット９に設けられた適当なオ
リフィスを介して外側流路１０と連通されている。

外側通路１０の上部に至った冷却水は通路１１を通過し
、次℃・で環状流路７を下降してオリフィス８から排出
される。

このようにして、インゴットの冷却方向と同じ方向の冷
却循環が得られる。

隔壁５゜６間にはめくら流路２９が形成され、そこも冷
却水テもって満され、このため鋳型組立体の機械的慣性
を著しく増大させることなくその熱慣性が大きくされる
。

ラビリンスシール２１から漏出する少量の冷却水は環状
室１４と環状流路１３との間に形成された通路３０に放
出されるので、漏出冷却水がベアリングの潤滑油に混入
されることはなし・。

したがって、ラビリンスシールからの漏出冷却水によっ
てベアリングの潤滑が阻害されることはなし・。

このようにして、ベアリングは完全に保護されるので、
ベアリングの噛付などが阻止される。

本発明によるインゴット鋳型を始動するには、一旦冷却
水の循環が得られたら、溶鋼を鋳型の最上部より注入す
ればよい。

この場合、溶鋼はインゴット鋳型の内部に公知態様によ
って予め導入されたダミーバー上で凝固され、鋼の固化
皮膜が表面３に対して形成される。

このとき引き出される栓状のダミーバーを回転すると、
溶鋼皮膜も回転し、これによりインゴット鋳型の回転部
分につ℃゛て完全に同期された回転が得られることにな
る。

かくして、インゴット鋳型を回転させるため駆動装置な
らびにこれに必要な電気設備をすべて排除し得ることが
分るであろう。

云うまでもな（、回転を容易に行なわせるために冷却水
の流れを利用してもよし・。

例えば環状室１４の高さ位置でジャケット９に設けた複
数オリフィスを適当に配向させることによって回転部分
に回転を生じさせるようにしてもよいし、またジャケッ
ト９の適当な位置にベーンを設けて回転を誘発させるよ
うにしてもよい。

勿論、インゴット鋳型のフレーム１２自体を中心軸線１
に沿って垂直方向に振動し得るように取付けて、回転振
動式連続鋳造法を行なうこともできる。

また、インゴット鋳型にはそのほぼ中間位置好ましくは
その中間位置よりも上側に唯一のベアリングが設けられ
るので、インゴット鋳型をラビリンス歯の横方向の遊び
の範囲内で振動させることができ、これによりインゴッ
トに対するインゴット鋳造の自己整合性が高められ、し
かもインゴットとインゴット鋳型のの間で不整合状態と
なる可能性が著しく小さくされる。

云うまでもなく、本発明によるインゴット鋳型につ℃゛
て本発明の範囲内で種々の変更を行なし・得る。

例えば、インゴット鋳型の慣性をさらに低下させるため
に、隔壁６を省き、これに応じてジャケット９と中間隔
壁５とに間に流路１０を直接的に形成してジャケット９
の直径を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

添附図面は、本発明によるインゴット鋳型の中心軸線を
通る縦断面図である。 ２・・・・・・冷却壁、５，６・・・・・・隔壁、７，
１０・・・・・・環状流路、８・・・・・・オリフィス
、９・・・・・・ジャケット、１１・・・・・・通路、
１２・・・・・・フレーム、１３・・・・・・環状流路
、１４・・・・・・分配室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ はぼ垂直方向で回転連続鋳造を行なうようになった
   インゴット鋳型であって、インゴット鋳型はその外側か
   ら冷却流体の循環によって冷却されるようになっており
   、ベアリングに取付けられかつ冷却壁を備える回転部分
   が設けられ、前記冷却壁の外側表面は同心の第１の通路
   によって冷却され、前記第１の通路はインゴット鋳型の
   下側部で出口を備え、前記回転部分は同心の固定部分に
   よって支持されたベアリングに取付けられ、前記固定部
   分には冷却流体が供給されるようになっており、前記回
   転部分と前記固定部分との間には環状ラビリンスシール
   が形成され、前記ラビリンスシールが前記冷却流体を前
   記冷却壁の長さ方向に沿って前記第１の通路中に強制的
   に通過させるようになった複数のラビリンス歯からなる
   インゴット鋳型におし・て、前記固定部分が流体分配室
   を備え、前記流体分配室はインゴット鋳型の下側部に配
   置され、しかも前記ベアリングの下側に置かれた前記第
   １の通路の出口よりも上側に位置し、前記流体分配室は
   また前記回転部分に形成された第２の通路に開口し、前
   記第２の通路は前記第１の通路と同心関係にあり、しか
   も外側ジャケットと前記両通路を分離する内部隔壁との
   間に置かれ、前記両通路はインゴット鋳型の上側部の付
   近で互℃・に連通させられ、前記外側ジャケットは二組
   のラビリンス歯を備え、これらラビリンス歯が前記流体
   分配室の内側で二組の該当ラビリンス歯と協働するよう
   になって℃・ることを特徴とするインゴット鋳型。 ２ 回転部分の回転を促進させるような方向に冷却流体
   を流体分配室に導入するための手段が設げられてし・る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインゴ
   ット鋳型。 ３ 冷却流体の導入によって回転部分に回転を生じさせ
   るための手段がその回転部分に取付けられて℃・ること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のインゴット
   鋳型。 ４ 冷却流体の導入によって回転部分に回転を生じさせ
   るための手段が複数の傾斜表面またはベーンであること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のインゴット
   鋳型。 ５ ベアリングの両側で固定部分のラビリンス歯と協働
   するようになったラビリンス歯を支持するための２つの
   小さなフランジを除υ゛ては、回転部分には外側ジャケ
   ットから半径方向外側に向って延びる部分が形成されて
   ℃・なし゛ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のインゴツｈＭ型。 ６ 熔融金属に接触してこれを冷却するための回転部分
   の冷却壁が０．６なし・し１．８係の範囲内での円錐形
   となって℃゛ることを特徴とする先行の特許請求の範囲
   第１項に記載のインゴット鋳型。