JPS6257742A

JPS6257742A - 高周波振動鋳型の加振方法

Info

Publication number: JPS6257742A
Application number: JP19761785A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kawamura; 河村　哲郎; Makoto Tefun; 手墳　誠; Kiyomi Shio; 塩　紀代美
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1987-03-13
Also published as: JPH0322251B2

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】産業上の利用分野本発明は鋳型側壁に高周波振動付与機構を設け、鋳型内
壁に微振動を与える連続鋳造機用高周波振動鋳型の加振
方法に関するものである。

従来の技術従来の高周波振動鋳型に関しては実開昭５９−１２４８
５０　ｒ超音波振動鋳型」に示されている。

上記従来技術は鋳型全体を鋳造方向に振動するいわゆる
メカニカルオシレーション鋳型に変わって、鋳型板に超
音波領域の高周波振動を直接鋳型に加え、メカニカルオ
シレーション鋳型における鋳片表面の表面欠陥であるオ
シレーションマークをなくし、さらに鋳型板に効率よく
、できるだけ大きな振巾でもって均一な振動を行わせし
める鋳型を提供せんとするものである。

次に第５図に基いて従来技術を詳述する。

図に示す如く、鋳型板（１）の−面に複数個の振動子（
２）を設け、それぞれの振動子（２−０、２−１、・・
・２−ｎ）には増巾器（３−０、３−１、・・・３−ｎ
）が連接され必要とする入力を発生させる。（５）は振
動子（２）への入力周波数を決定する信号発生器である
。

上記複数個の振動子（２−０、２−１、・・・２−ｎ）
中の１個を基準振動子（２−０）とし、該基準振動子（
２−０）以外の振動子、即ち補助振動子（２−１、・・
・２−ｎ）にはそれぞれ位相制御器（４−１、・・・４
−ｎ）を連接し、基準振動子（２−０）から出力された
振動の位相と同相になるよう制御し、鋳型板（１）にそ
れぞれの振動子（２）から付与される振動を干渉による
振巾の減少防止を図り、効率よく、かつ、大きな振巾で
もって均一に振動を行わせしめる。

なお、鋳型板（１）に加速度センサー（６）を埋め込み
、該鋳型板（１）の振巾を把握し、信号発生器（５）及
び位相制御器（０にフィードバックし、鋳型板（１）の
最大振巾が得られるようにしている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、前記従来技術は以下に述べる問題点を有
している。

鋳型板（１）の温度は溶融金属の温度により常に変化し
、それにともなって鋳型板（１）内の音速も変動する。

そのため、音速／周波数にて与えられる波長が変化し、
最初同相になるように位相調整しておいても鋳造途中で
逆相となり、干渉し合い、鋳型板（１）の振巾が減少す
る場合が出てくるとともに、該鋳型板（１）の振巾がハ
ンチングし、変動し、振巾の分布が不均一となる、いわ
ゆるうなり現象が生じる。

振動子（２）の数が少ない場合（２〜３台程度）は波長
の変化に伴う位相のずれを補償しつつ、かつ振巾減少を
防止しつつ鋳造することは可能であるが、振動子（２）
の数が多くなると、この制御は極めて困難となる。

このような原因で極端に振巾が小さくなったり、振ＩＪ
分布が不均一となった場合、鋳型板（１）内壁と溶鋼と
の間に供給している潤滑剤であるパウダーの分布が不均
一となるため、潤滑不良箇所が生じ、鋳型板（１）内壁
と鋳片との焼付きや、メカニカルオシレーションの場合
に生じる鋳片表面の割れや、介在物ピンホールの原因と
なるオシレーションマーク部のオーバーラッピングが発
生し、鋳片表面品質が著しく低下する。さらに、ブレー
クアウト等の重大事故を誘発する。

問題点を解決するための手段かかる問題点を解決するため、本発明は鋳型板（１）背
部壁面（１３）に所定間隔をおいて複数個の振動子（２
）を配設し、相隣合う振動子（２）の加振周波数差をう
なり発生限界周波数差以上として鋳型板（１）を高周波
加振する。

作用相隣り合う振動子（２）の加振周波数差をうなり発生限
界周波数差以上として鋳型板（１）を高周波加振するこ
とにより、相隣合う振動子（２）相互間の干渉による振
巾減少が殆んどなくなる。

実施例第１図、第２図、第３図及び第４図の実施例に基づき本
発明を説明する。

第１図は本発明を適用した鋼の連続鋳造機の鋳型の概念
図である。

ノズル（８）から注入された溶鋼は鋳型（１４）内で冷
却され鋳片（１０）となり送り出される。

鋳型（１０は溶鋼（８）と直接接触する４辺の鋳型板（
１）と、該鋳型板（１）を背部から冷却するための冷却
箱（１１）とにより構成されている。

複数個の振動子（２）は鋳型板（１）の背部壁面〔第２
図（１３））にホーン〔第２図（１２））を介し。

接触させ、該鋳型板（１）内壁を加振する。

第２図（ａ）は鋳型長辺の平面図、第２図（ｂ）は鋳型
板（１）の振動状態を各振動子位置に対応して示したグ
ラフである。第２図（ａ）の（２−１）から（２−５）
は振動子、（５−１）　（５−２）は該振動子（２）を
加振させるための信号発生器、（３−１）　（３−２）
は増［口器である。

第２図（ｂ）で、例えば図の左端位置にある振動子（２
−１）で与えた振動は加振点からグラフの左右両側へ破
線（７−１）のように減衰し伝播する。振動子（２−２
）に対応する位置では振動子（２−１）の振動は破線（
？−１）に示すように、なお充分大きい振巾を持つが振
動子（２−３）に対応する位置では無視できる振巾レベ
ルに減衰している。

グラフの実線（７−２）は振動子（２−２）で与えた振
動を示し、２点ｊＯ線（７−３）は振動子（２−３）で
与えた振動を示す。

グラフの振動子（２−２）に対応する位置では振動子（
２−１）の振動である破線（７−１）と、振動子（２−
２）の振動である破線（７−２）とが干渉し、お互いに
打ち消し合い、顕在する振巾は僅少となる。しかし、２
つの振動の周波数を変えることにより、お互いの振動が
逆相となり干渉し合うことを防上することができる。

このため隣り合う振動子（３）の周波数を異なった周波
数で加振できるよう第２図（ａ）に示す信号発生器（５
）を２系統に分ける。該信号発生器（５−１）は振動子
（２−１）　、　（２−３）　、　（２−５）の入力周
波数を、信号発生器（５−２）は振動子（２−２）　、
　（２−４）の入力周波数を決定する。

しかし、このように相隣合う振動子（２）の周波数を異
なった周波数にしても周波数差によってはうなりという
現象を生ずることがある。

次式の関係から、うなりの周波数が決定されるが、ｆｏ　＝１ｆ＋　−ｆ２１≦ｆ、およびｆまただし、ｆ
ｏ　：うなりの周波数ｆ、、ｆ２　：各振動子の周波数うなりの現象が生じると、第４図（ｂ）のグラフに示す
ように、振巾が常に変動し、鋳型板（１）の振巾分布が
常に変動し、不均一となる。

第３図は周波数の異なる振動を合成してうなりが生じた
場合の現象を示したもので、第３図（ａ）に示す周波数
の振動と第３図（ｂ）に示す振動を合成した場合、第３
図（Ｃ）の破線で示すようなうなりが生じる。

このようなうなりの問題点を解決するため、うなり発生
限界周波数を実験によって求め、信号発生器（５）に適
正な周波数をインプットしている。

なお、各振動子（２）の加振周波数は高調波関係となら
ないように設定することも配慮する必要がある。

第４図は第２図の信号発生器（５）を次のように発振さ
せた場合の実施例を示したものである。

第４図（ａ）は信号発生器（５−１）と信号発生器（５
−２）とを共に１５ＫＨｚで発振させた場合、第４図（
ｂ）は信号発生器（５−１）を１５ＫＨｚ　、信号発生
器（５−２）を１５．２ＫＨｚで発振させた場合、第４
図（Ｃ）は信号発生器（５−１）を１５ＫＨｚ　、信号
発生器（５−２）を１８ＫＨｚで発振させた場合の振巾
の分布状態を示したものである。第４図（Ｃ）は本発明
で発振した場合の一例であり、振巾強度分布は平坦であ
る。

それに対して、第４図（ａ）では振動子（２−１）、（
２−５）に対応する部分以外の振巾が小さくなり、第４
図（ｂ）では振巾が斜線で示す範囲でハンチングし、変
動するいわゆるうなり現象を生じる。

発明の効果本発明は以上の実施例に示したように、隣合う振動子（
２）の加振周波数を変え、かつ該周波数差をうなり発生
限界周波数差以上とすることにより、相隣合う振動子（
２）相互間の干渉がなくなり、振巾の減少がない、効率
のよい高周波振動鋳型を提供できる。

また、安定した高い振巾分布を鋳型板（１）全体にわた
って得ることができるため、均一な鋳片表面品質の改善
を図ることができる。

さらに、加振周波数を２系統にするだけの簡単な制御で
良いので、設備は安価になる。

このように本発明の高周波振動鋳型の加振方法の効果は
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した鋳型の概念図、第２図は鋳型
長辺の平面図と本発明の説明図、第３図はうなり現象説
明図、第４図は鋳型板の振巾分布状態の実施例説明図、
第５図は従来技術の説明図である。１・・・鋳型板、２・・・振動子、３・・・増巾器、４
・・・位相制御器、５・・・信号発生器、６＠拳拳加速
度センサー、７−１−・争破線、７−２−−−実線、７
−３−−−２点鎖線、８゜・・ノズル、９・・会溶鋼、
１０・・・鋳片、１１・・・冷却箱、　１２・−・ホー
ン、１３・・・背部壁面。

Claims

【特許請求の範囲】

鋳型側壁に高周波振動付与機構を設け、鋳型内壁表面に
微振動を与える如くなした連続鋳造機用鋳型に於て、鋳
型板（１）背部壁面（１３）に所定間隔をおいて複数個
の振動子（２）を配設し、相隣合う該振動子（２）の加
振周波数差をうなり発生限界周波数差以上として鋳型板
（１）を高周波加振し、相隣合う振動子（２）相互間の
干渉による振幅減少を防止することを特徴とする高周波
振動鋳型の加振方法。