JPS6037253A - 幅可変連続鋳造方法 - 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】 （発明の目的） 本発明は連続鋳造中において幅可変、特に幅縮小を行う
際の傾斜角度変更時に鋳片凝固殻と鋳型短片壁との間隙
（以下、エアーギャップという）を小さくすること全目
的とするものである。

（従来技術） 連続鋳造中に鋳型幅を変更する技術としては、鋳型の長
片を固定し短片を移動することによって実施することが
知られている。第１図は、前記短片を移動可能に構成し
た周知の幅可変鋳型の一例を示すもので短片１はその上
部および下部に連結されたシリンダー装置３１．３２に
よって鋳片２の幅方向に前進移動あるいは後退移動でき
るよう構成されている。この幅可変鋳型において幅縮小
を行うには、第２図に示すようにその移動初期に短片１
の傾斜角度（α′）全通常操業時の所定角度αより強め
た後短片１を平行移動し移動終期に前記所定角度αに戻
す方法も公知である。ところで前記傾斜角度αは一般に
第１図に示す鋳型中心Ｏより短片上端点１ａ１および短
片下端点１ｂｌまでの距離の差（ｊ＝＝２１Ｘ２　＊以
下傾斜量ｔと云う）として表わされ、その検出、制御等
が行われている。

而して傾斜角度変更速度は傾斜変更量ΔＴ（幅変更前の
傾斜量を一幅変更後の傾斜量１／　）と変更時間ΔＴ Ｓとの比（−７）、となり、以下、移動初期の傾斜角度
変更速度ｋｖｍ１＋移動終期の傾斜角度変更速度を９ｍ
３として説明する。第３図は、前記幅縮小時の短片の移
動を速度線図で示したものである。該第３図において移
動初期には、短片下端点１ｂ１　’ｅ回動中心としてυ
ｍ１の傾斜角度変更速度で短片１を鋳片２の幅縮小方向
へ移動させ、短片ｌの傾斜角度α′を前記所定角度αよ
り強める。次いで−２の速度で短片１を平行移動し、短
片上面１ａが所定幅に達したら移動終期の角度変更に移
行する。該移動終期においては短片上端点１ａＩ　ｆ回
動中心として９ｍ３の傾斜角度変更速度で移動させ、短
片１の傾斜角度α′を前記所定角度αに戻し、これによ
って幅縮小が実施される。短片１の平行移動時にその傾
斜角度α′を通常操業時（α）より強めるのは平行移動
時における押込抵抗を軽減するためであり、該傾斜角度
α′を得るための傾斜変更量ΔＴは、平行移動速度−２
と鋳造速度省。に密接な関係を有し、一般に下記（１）
式より決定されている。

ΔＴ＝に−１・−画一　・・・・・四曲曲　（１）′ｕ
ｃ ΔＴ：傾斜変更量　ｖｍ２：短片平行移動速度に：傾斜
変更系数　τ。：鋳造速度 ｔ：有効短片長さ ところで従来、前記短片の傾斜角度変更は、上下のシリ
ンダー軸３１０，３２０の先端ａ、ｂあるいは前述の如
く短片１の上端点１ａ１．下端点ＩＮ　ｅ支点として短
片１を傾動せしめ傾斜角を変更することが一般的であり
、その時の傾斜角度変更速度ｖｍＶ”ｍ５も短片１の上
面速度および下面速度全基準として経験的に定められた
一定速度に設定され、かつ制御されていた。このため鋳
造速度ｖｃや傾斜角度変更速度ｖｍ１　”ｍ３が所定範
囲を外れて鋳造速度υ。が速くなったり、傾斜角度変更
速度ｖｍ１’νｍ３が遅くなると、前記エアーギャップ
を生じやすくなる問題点を有していた。このエアーギャ
ップが生ずると鋳片２の冷却が不充分となり、鋳型を出
たのちブレークアウト（以下ＢＯと云う）を生じる等の
危険性がある。

本発明者等の経験では、鋳型下部でのエアーギャップが
２ｍ以上になると前記ＢＯ等の危険性が非常に高くなる
という結果を得た。一方、近年、連続鋳造鋳片は高温化
を図り、後工程の圧延ラインと直接結ぶ直接圧延等が積
極的に採用されている。

このため鋳造速度Ｖ　は増々速くなる傾向にあり。

また、鋳造中の幅可変をできるだけ高速に行い、幅可変
によって形成されるチーｔ４鋳片を少くし歩留りを向上
させるために平行移動速度−２金大きくする試みも種々
行われている。平行移動速度ａ’（５大きくするにはΔ
Ｔも大きくする必要があり。

２ 傾斜角度変更速度Ｖｍ１　’シｍ３ヲ従来のように一定
に定めているだけでは、エアーギャップの発生率が高ま
りＢＯ等の危険性が増し実用化するうえで大きな障害と
なっていた。次に、前記傾斜角度変更時における工γ−
ギャッグ発生の概念を第４図と第５図に示す幅縮小時金
例として説明する。第４図は幅変更を開始する短片１の
移動初期の傾斜角度変更時における短片１と鋳片凝固殻
２ａの動きを線図で示すもので、短片上面１ａが傾斜角
度変更速度ｖｌＴ１１でＡ点から０点に前進する間に、
鋳片凝固殻２ａはＡ点からＡ′点に鋳造速度ｖｃで進む
。このとき短片１の回動支点が下端点ＩＮに固定されて
いると鋳造速度ｖｃと傾斜角度変更速度’ｍ１の相関関
係が変化し、凝固殻２ａの進む距離（Ａ　Ａ’　）が短
片１の長さより長くなると短片壁ＢＣと鋳片凝固殻面Ａ
’Ｃの間に側線部のエアーギャップ５を生じる。第５図
は幅変更終期の傾斜角度変更時を示すものであり、短片
下面１ｂが傾斜角度速度ら、でＢ点からＤ点へ前進する
間に、鋳片凝固殻２＆はＡ点からＡ′点へ、Ｂ点からＢ
′点へ進む。この幅変更終期においても回動支点が上端
点１１に固定されていると鋳型短片壁ＡＤと鋳片凝固殻
面ＡＡ’Ｂ’の間に斜線部のエアーギヤ・ｙ　ｆ　ｋ生
じる。この場合のエアーギャップ５の大きさは、短片１
がＡＨからＡＤへ傾斜角度変更する間に鋳片凝固殻２ａ
の進む距離（Ａ　Ａ’　）が大きくなるほど第５図（Ｉ
Ｌ）に示す如く大きくなる。

（第５図（ｂ）は鋳片凝固殻２ａの移動距離が第５図ａ
より小さいときを示す） 以上のように短片１の傾斜角度変更時の回動支点を短片
１の上端点１ａ１．下端点１ｂ１もしくはシリング−軸
先端に一義的に決めた従来法ではエアーギャップが増大
し、それに起因するＢＯ等のトラブルが多発し、逆に前
記ＢＯ等の発生を防止するために高速の幅可変ができな
いと云う問題があった。

（発明の構成１作用） 本発明は前記従来技術の欠点を解決するものであり幅可
変連続鋳造方法において長片を固定し、短片を移動する
にあたり、傾斜角度変更を短片の回動半径中心を鋳造速
度と短片の移動速度から鋳型下方および上方に設定し、
短片の傾斜を前記中心全共有する回転面に沿うよう移動
せしめることを特徴とするものである。

第６図から第９図は本発明に基づく幅縮小時の傾斜角度
変更の基本的な原理を説明するための図であり短片の移
動と鋳片凝固殻の移動を線図で表わした構成図である。

第６図は移動初期の傾斜角度変更を示し、ΔＴだけ短片
上面１ａが前進して。

傾斜角度変更する間に鋳片凝固殻２ａはＡ点からＡ′点
へ進む。然るに前記角度変更終了時に鋳片凝固殻２ａが
達する点Ａ／　（、回動半径中心として設定し、短片１
の傾斜を前記回動半径中心（以下、回動中心Ｐと云う）
を共有する回転面に沿うよう移動せしめるとエアーギャ
ップを生じることなく傾斜角度を変更できる逅いう知見
金得た。即ち前記点Ａ′は短片１が角度変更する時間（
ΔＴ／ｓ’ｍ１）に鋳片凝固殻２ａが鋳造速度τ。で進
む距離であり、該点Ａ′、つｔ、ｂ回動中心Ｐを鋳造速
度ｖ０と短片１の移動速度ｖｍ１から鋳型下方に設定す
ることにより、第８図に示すように角度変更時のいずれ
においても短片壁ＣＤと、鋳片凝固殻面ＣＤが常に一致
してエアーギャップの生じることのないことが本発明者
等の多くの実験で確認された。而して回動中心Ｐの短片
１ｂよシの長さβは下記（２）式でめられる。

ここで前記（１）式のΔＴを（２）式に代入するとβは
下記（３）式と々る。

７ｍ１ 従って、傾斜角度変更係数ｋを鋳造速度Ｖを加味した適
切なものとすることにより、幅変更時における短片ｌの
平行移動速度’ｍ２の変化にも対応した回動中心Ｐが設
定できる。同様に、移動終期の傾斜角度変更においても
短片１の回動中心を短片上方のＰ′点に設定し、該回動
中心Ｐ懐共有する回転面に沿うよう短片１の傾斜を行わ
しめることによりエアーギャップを最少にできる。この
移動終期の傾斜角度変更を第８図に示し、短片上端１ａ
より回動中心Ｐまでの長さβ′は次式で表わすことがで
きることがわかった。

又、第９図は、移動終期傾斜角度変更の短片移動状態を
示すもので角度変更時の短片１の移動は第９図１から第
９図Ｃへ順次進む。この際鋳片凝固殻２ａの移動開始点
Ａ′は第８図の破線で示すように垂直方向に降下するこ
とから前記移動開始点Ａ′が短片下端を通過するまでエ
アーギヤ、、ｆＣ斜線部）５全生じるが従来の上端点１
ａＩ　ｆ回動支点とした場合に比較してその量は著しく
少なくすることができ、実質的にＢＯに継がることはな
い。

さて、本発明におい工は回動中心Ｐ又はＰ′を共有する
回転面に沿うよう短片１の移動が行われるが傾斜角度変
更速度ｖｍ１．ｖｍ５は前述の如く平行移動速度７ｍ２
等より決定される所定速度に維持する必要がある。この
ため、短片１の上端１ａ及び下端１ｂの移動速度は第６
図、第８図に示すように移動初期傾斜角度変更時は下記
（４）　ｔ　（５）式となる。

ｌ　９ｍ２ 上端移動速度’ＩＨ１＝ｊｍ　Ｉ　Ｘ　ｔ　−ｖｍＩ　
Ｘ　、Ｘ　ｌｃ　°ｌ　１Ｖｍ。

−ｋ　ｅｖｍ２・・・・・・・・・（４）下端移動速度
’ｍ１１”　ｖｍ　１−ｖｍｌ　＝に・７ｍ２−ｖｍｌ
°°゛°°直５）又、移動終期傾斜角度変更時は下記（
６）　、　（７）式と寿ることかわかった。

下端移動速度ｖｍ　５　”　Ｖ　ｍ５　Ｘ−一マｍ３　
Ｘ　ｔ　Ｘ　ｋ・か草；に−ｖｍ２・・・・・・・・・
・・・（６）上端移動速度’ｍ３３”’Ｉｍ５　’ｍ３
＝ｋ”９ｍ２　’ｍ！ｌ　・・・・・・（７）而して短
片１の上下端面がそれぞれ前記移動速度で移動するよう
例えばシリンダー装置３１．３２の押出し速度を制御す
ると短片１は回動中心Ｐ、Ｐ’を共有する回転面に沿っ
て移動することができる。

実施例 １０００ｗＸ２５０■の鋳片を連続鋳造中において幅９
０−に幅縮小する際に本発明を実施した。本実施例では
第１０図（Ｌ＝７７２ｍｒ１１−３５ｍ、ｔ２　＝５８
５ｍ　、　！−３−１０３ｍ、β＝β’＝５１．５■）
に示すように鋳造速度ｖｃ＝　ｌ、　６　ｍ　／ｍｒ、
傾斜変更速度ｖｍ１−マｍ３＝２１町ｊ、短片平行移動
速度ｖｍ２＝３２ｗ／ｍで縮小した。

尚、傾斜変更係数は０．７．有効短片長さｔは７７２ｗ
＋であった。従って、傾斜角度変更の回動中心点（Ｐ点
Ｐ点）の短片下方或いは上方のずれ量β＝β′と、短片
上、下端の移動速度ｖｍ１−７ｍ３　ｙ　Ｙ＝１１　＝
ｖに５５は下記となる。

β＝β′−に−１−ｖ呼−１＝Ｏ，７ｘ　７７２ｘ”−
７７２Ｖｍｆ　２１ 中５１．５ｍｍ ｖｍ１＝ｖ、４５＝ｋ　ｖｍ２＝０．７Ｘ３２ｘ２２．
４ｍｍ／ｍｖｍ１１＝ｖｍ５３＝２２．４−２１＝１．
４ｓｎ／ｍ実際には、有効短片の上端、下端と短片駆動
用のシリンダー軸３１０，３２０の位置がズレるため、
傾斜変更時のシリンダー速度を前記ズレ量で補正して、
下記として制御した。

Ｘ＋１１＋１２７２１．５ 輻１８＝２２．４　Ｘ−−２２，４×ｍ＝　１９．６ｍ
ｙｗｔｘｘ＋１ α＋ｔ、　１３６．５ υム、１８＝２２．４ｘ　−２２，４Ｘ積汀、＝３．７
岬−α＋ｔ α＋１２　＋１３　７３８．５ 譜５　Ｓ　＝　２２．４　Ｘ　−−−２２，４Ｘ丁＝　
２０．ｔｔｒｍｚ”α＋ｔ α＋ｔ３　１５３．５ 軸、３Ｂ　＝　２２．４　ｘ−−一−２２，４ｘ積重、
ｓ　＝４．２　ｗ−α＋を 以−ヒの実施例により工γ−ギャップを最少にし、幅可
変を行うことができ、ブレークアウト等のトラブルを無
くすことが可能となった。

（発明の効果） 本発明で短片傾斜角度変更時エアーギャッ″ｊ′ａ：小
さくすることにより、連続中の幅可変を安定して行うこ
とが可能となりその効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知の幅可変鋳型を示す断面構造図、第２図は
周知の幅縮小手段を示す構造図、第３図は、幅縮小時の
短片移動を示す速度線図、第４図および第５図（ａ）　
ｅ　（ｂ）は従来法におけるエアーギヤラグ発生の概念
を示す構造図、第６図、第７図（ａ）。 （ｂ）　、　（０）、第８図、第９図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｅ）及び第１０図は本発明に基づ〈実施例を
示すもので第６図および第７図は幅可変初期の、又第８
図および第９図は幅可変終期の傾斜角度変更の基本的な
原理全説明するための構造図、第１０図は本発明に基づ
く具体的な実施例を示す構造図である。 １・・・短片、　２・・・鋳片、 ３１．３２・・・シリンダー装置、 ３１０．３２０・・・シリンダー軸。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ａ）（ｂ） 第６図 第１０図 ｐ′ 手続補正書 昭和ｔｉ年７ρ月θ日 昭和ぐｒ手持　許願　第１グ６２グジ号事件との関係　
出　願　人 →影−音二Ｈ弱（へ）− 氏　名（名称）柴斤１−１＃　吹絃４鴻（−ｎ矛Ｌ、へ
會」ぐニー４、代理人 、− ７、補正の対象 補　正　書 本願明細舎中下記事項を補正いたします。 記 １、第８頁１〜２行目に 「鋳造速度Ｖ。と短片１の移動速度ｖｍ１」とあるな 「鋳造速度υ。と短片１の移動速度”ｍ□」と訂正する
。 ２、第８頁８〜１４行目の（２）式を次の如く訂正する
。 ３、第８貴下から３〜２行目の（３）式を次の如く訂正
する。 」 ４、第８頁最下行に 「鋳造速度Ｖ。」とあるな 「鋳造速度τ。」と訂正する。 ５、第１０頁４〜５行目に 「傾斜角度変更速度輻１　”ｍｓは前述の如く平行移動
速ｖｖｍ２」とあるを 「傾斜角度変更速度％１　’　ｖｍ３は前述の如く平行
移動速度ｖｍ２　Ｊと訂正する。 ６、第１０頁９〜１６行目に 「上端移動速度・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（７）」とあるを次の如く訂正する。 ＝に−ｖｍ２・・・・・・・・・（４）下端移動速度”
ｍｌｌ　＝　”ｍｌ　’＝ｖｍｌ　＝に一輻２−輪、　
−・−・・−（５）又、移動終期傾斜角度変更時は下記
（６）、（７）式となることがわかった。 ＝に°１ｍ２　・・・・・・・・・・・・（６）上端移
動速度””３３＝”ｍｓ　”ｍ！＝”ｖｍ２−ｖｍ３−
９．−１（７）」７、第１１頁７〜９行目に 「鋳造速度・・・・・・・・縮小した。」とあるな［鋳
造速度υ。−１，６ｍｌ　ｍｉｎ　、傾斜変更速度”ｍ
ｌ　−”ｍ３　＝＝　２１　ＭＡ／ｍｔ　ｎ　％短片平
行移動速度ｖ−２＝　３２　＋ｍ／　ｍｉｎで縮小した
。」と訂正する。 ８、第１１頁１３〜１９行目に 「移動速度・・・・・・・実際には、」とあるを次の如
く訂正する。 ［移動速度υ’ｍ１−τ鍋・”ｍｔｌ　＝　”ｍａａは
下記となる。 中５１．５晒 １’、、□＝１’ｍ３＝ｋｖｍ２＝　０．７　Ｘ　３２
＝２２．４　ｆｉ／ｍｉｎ”Ｔｎｌ、−ｖ−３３＝　２
□、４−２□−０，４３廁。 実際には、」 ９、第１２頁３〜６行目に ”’ｍ１Ｅｌ””・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・＝　４．２−／ｍｉｎ　Ｊとあるを次の如く訂正す
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 幅可変連続鋳造方法において、長片を固定し、短片を移
   動するにあたり、傾斜角度変更を短片の回動半径中心を
   鋳造速度と短片の移動速度から鋳型下方および上方に設
   定し、短片の傾斜を前記中心全共有する回転面に沿うよ
   う移動せしめることを特徴とする幅可変連続鋳造方法。