JPH0417953A - 連続鋳造用高周波振動鋳型 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、綱の連続鋳造に使用する高周波振動鋳型に関
するものである。

（従来の技術） 綱を連続鋳造するに際しては、鋳型と鋳片との焼付きを
防止し、ブレークアウトを発生させることなく安定して
鋳造を継続するために潤滑剤（溶融パウダー）を供給し
つつ鋳型を鋳片鋳込方向に移動させるオシレーションを
実施している。

ところで、このオシレーションは、鋳片の引抜方向と平
行な往復運動であり、その速度は鋳片の引抜速度以上で
あるため、鋳型内メニスカス部における凝固シェルが押
し曲げられて鋳片にオシレーションマークをつけること
になる。そして、潤滑剤の粘度やオシレーションのスト
ローク条件乙こよっては前記オシレーションマークが深
くなって表面ワレの発生原因となる。また前記押し曲げ
られた凝固シェルの内面に気泡がトラップされ、ピンホ
ール疵として内部欠陥が残存する場合もある。

そこで、かかる問題を解決するために、鋳型をオシレー
ションさせずに鋳造する方法として、鋳型に超音波を付
与してスティッキングを防止する提案が多くなされてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記鋳型に超音波を付与する方法にあっ
ては、超音波振動装置が現状では小出力であるため、鋳
型に取り付けて所要の振動条件を得るには多くの超音波
振動装置を配設しなければならない。従って、この多く
の超音波振動装置のお互いの振動が干渉し合って振動を
相殺しないような制御が必要である（特開平１−１２２
６４５号公報）。また、この方法は、非常に高い周波数
の高周波振動を鋳型に与えるため、鋳型内の冷却水にキ
ャビテーションが発生し、冷却溝内面を損傷する等メン
テナンス上条くの問題もある。

更に、この方法は、超音波振動装置がかなり高価な上、
多数必要とするために設備費が非常に高くなるにもかか
わらず、５〜５０ＫＨｚという高振動数で１〜１０μｍ
という小振幅の振動では鋳片と鋳型間のスティンキング
防止には効果が少ない等の問題もあった。

本発明はかかる従来の超音波振動鋳型にあった問題点、
すなわち、■多数の超音波振動装置を必要とすること、
■スティンキングに対して効果が少ないこと、■超音波
振動装置間の超音波振動の干渉を防ぐための制御が必要
である、等の問題を解決できる連続鋳造用高周波振動鋳
型を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明は、本発明者らが種々実験・研究等行った結果得
られた知見に基づいて成されたものである。

すなわち、本発明者らが得た鋳型の振動条件と摩擦力と
の関係を第２図に示すが、振幅×振動数を振動エネルギ
ーとして摩擦係数との関係を調べると、この振動エネル
ギーが５×１０５前後の位置のときに摩擦係数が大きく
減少することが判った。従って、摩擦係数を減少させる
ためには従来より提案されているようなｌ０ＫＩ（ｚ前
後の超音波振動は必要ではないことが判明した。

また、鋳型と鋳片間における溶融パウダーのフィルム厚
さは５００　ｕｍ〜１．Ｏｍｍと推定されるが、この厚
さのパウダーフィルムに従来の超音波振動の如き５μｍ
程度の振幅の振動を付与しても溶融パウダーの流入は促
進されず、鋳片と鋳型間のスティンキング防止効果は必
ずしも明らかではなかった。

本発明はかかる知見に基づいて成されたものであり、ス
ティッキングを防止すべく鋳型に所定の振動を付与すべ
く構成した振動鋳型において、振幅が１０〜５００μｍ
、振動数が１０００〜Ｉ００００ｃｐｍの振動を鋳片引
抜方向に対して直角方向に付与する振動発生装置を鋳型
に設けると共に、該鋳型を支持するモールドテーブルに
は鋳型の自己振動の減衰防止機構を設置してなることを
要旨とするものである。

本発明において、本発明鋳型を構成する振動発生装置が
付与すべき高周波振動の振幅を１０〜５００μｍとした
のは１０μｍ未満の振幅ではパウダー流入促進によるス
ティッキング防止効果が少ないからであり、また５００
μｍを超えた場合には鋳型の横ふれにより鋳片の下方に
位置する鋳片支持装置との間にズレが生し、ブレークア
ウト発生の危険性があるからである。本発明者らの実験
・研究によればより好ましい範囲は５０〜２００μｍで
ある。

また、本発明を構成する振動発生装置の振動数を１００
０〜１１００００ｃｐとしたのは、本発明者らの実験に
よって摩擦係数を減少するためには振動エネルギー（振
幅×振動数）が５ＸＩＯ５以上であることが必要であり
、この振動エネルギーを得るためには前記振幅との関係
で１０００〜１００００ｃρｍの範囲が適当だからであ
る。

また、本発明で、振動発生装置を鋳型自体に設置するの
は、第１に、鋳型自体とこれを支持するモールドテーブ
ルとの重量比は約ｌ：１であるため、鋳型自体のみを振
動させる方が小さな動力でよいこと、第２に、本発明鋳
型の振動は、オシレーションに比べて振幅が極端に小さ
く、振動による鋳型の動きを制御するための大がかりな
支持機構を必要としないため、振動を発生させる最小限
のブロックである鋳型自体のみを振動させ、鋳型を支持
するモールドテーブルとの間に振動の減衰防止機構だけ
を設けることによって鋳型の振動を継続することが可能
だからである。

（作　　用） 上記した構成の本発明鋳型にあっては、振動発生装置間
の干渉を防ぐための制御を必要とすることなく、１台の
振動発生装置によって効果的に鋳型に振動を付与し、効
果的にスティッキング防止が図れる。

（実　施　例） 以下、第１図に示す一実施例に基づいて本発明を説明す
る。

第１図（イ）は本発明鋳型の正面図、（ロ）は同じく一
部断面して示す側面図を示すものであり、この第１図中
の１は鋳型であり、この鋳型ｌは、例えば短辺側側壁部
に突出状に設けられた支持突設部２の下面に設けられた
レール３が、モールドテーブル４の前記レール３と相対
する位置に回転自在に設けたロール５の上面に嵌合すべ
く載置されることにより、鋳片Ａの厚さ方向の移動は許
容し、かつ鋳片Ａの幅方向の移動を防止しつつモールド
テーブル４に支持されている。

６は前記鋳型１の例えば長辺側外壁面に固定された振動
発生装置であり、鋳型ｌに振幅が１０〜１００μｍ、振
動数が１０００〜１００００ｃｐｒｎの鋳片Ａの厚さ方
向の振動を付与するものである。そして、この振動によ
って鋳型１が共振し、鋳型の内面に高周波振動が発生す
るのである。

７は前記鋳型１に発生する振動の減衰を防止するために
鋳型１とモールドテーブル４との間に介設された減衰防
止機構であり、モールドテーブル４の上面に取付けられ
た支持ブロンク８と、該支持ブロック８を貫通すべく前
記鋳型１の支持突設部２に突出状に設けられたねじ軸９
及びこのねし軸９に螺合するナンド１０と、該ナツト１
０と支持ブロック８間に介設されるスプリンタ１１とか
ら構成され、これで鋳型１を鋳片Ａの厚さ方向から挟持
状に支持している。

従って、前記ナンド１０の締付量を変化させることによ
り、スプリング１１の押付力を制御して鋳型ｌの振動幅
を制御すると同時に、振動の中心位置すなわち鋳型１の
基準位置を設定することができる。

なお、鋳型１の振動の振幅は原則としては前記したよう
にスプリング力を調整することによって行うが、振動発
生装置６の振幅調整によって行うことも可能である。

上記構成の本発明鋳型によって鋳型を振動させた場合、
第３図に示すように振動発生装置６とほぼ同様の振動が
鋳型１の内面に発生することが確認できた。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明鋳型を用いた場合、鋳片と
鋳型間のスティッキングを防止し、安定した連続鋳造が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋳型の説明図で、（イ）は正面図、（ロ
）は一部断面して示す側面図、第２図は鋳型に付与する
振動エネルギーと摩擦係数の関係を示す図、第３図は、
振動発生装置の振動数と鋳型内面振動数との関係図であ
る。 ｌは鋳型、４はモールドテーブル、６は振動発生装置、
７は減衰防止機構。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スティッキングを防止すべく鋳型に所定の振動を
   付与すべく構成した振動鋳型において、振幅が１０〜５
   ００μｍ、振動数が１０００〜１００００ｃｐｍの振動
   を鋳片引抜方向に対して直角方向に付与する振動発生装
   置を鋳型に設けると共に、該鋳型を支持するモールドテ
   ーブルには鋳型の自己振動の減衰防止機構を設置してな
   ることを特徴とする連続鋳造用高周波振動鋳型。