JPH08267181A

JPH08267181A - 連続鋳造の鋳込装置

Info

Publication number: JPH08267181A
Application number: JP9321195A
Authority: JP
Inventors: Takashi Osako; 隆志大迫; Shinichi Nishioka; 信一西岡; Masayuki Nakada; 正之中田; Shinichi Okimoto; 伸一沖本; Hirohisa Nakajima; 廣久中島; Makoto Shibamaru; 誠柴丸; Shinobu Kumagai; 忍熊谷
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、タンディッシュから、該タンデッ
シュとモールドを直結する鋳造ノズルと鋳造リングを介
してモールドに溶融金属を連続鋳造する連続鋳造装置に
おけるコールドシャット等の欠陥を防止するため、三重
点における初期凝固を制御する。【構成】タンディッシュから、該タンデッシュとモー
ルドを直結する鋳造ノズルと鋳造リングを介してモール
ドに溶融金属を連続鋳造する連続鋳造装置において、下
記のような電磁誘導コイルを備えていることを特徴を有
する連続鋳造の鋳込装置。（ａ）前記鋳造ノズルの溶融金属の流通孔を周回し、か
つ、その一部または全部がモールド内壁の延長面の内側
になるように配置された電磁誘導コイルであり、（ｂ）
かつ、該電磁誘導コイルとモールド入口部のモールド表
面との最短距離が５mm以上となるように設置されている
電磁誘導加熱コイル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、広くは連続鋳造一般
に関し、特にタンディッシュから鋳造ノズルと鋳造リン
グを介してモールドに溶融金属を連続鋳造する連続鋳造
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から水平式連続鋳造装置は設備費が
少ないことから、垂直式連続鋳造機に代わり徐々に発展
している。しかし、水平式連続鋳造装置においては通常
断続的な引抜き方法を採用しているためにいわゆるコー
ルドシャットと言われる表面欠陥が発生している。そこ
で、このコールドシャットの発生を防止するために種々
の技術が開発されてきた。

【０００３】特開昭63−281751号公報には、図８、及び
図９に示されたような水平式連続鋳造装置に関する従来
の技術が開示されている。これらの図において、１はモ
ールド、２はタンディッシュ、３はタンディッシュ２に
嵌合するフロントノズル、４はフロントノズル３に直結
するフィードノズル、５はフィードノズル４のモールド
１側端面に接続されるブレークリングであり、タンディ
ッシュ２は、互いに直結するフロントノズル３、フィー
ドノズル４、ブレークリング５を介して、モールド１と
直結している。

【０００４】また、フロントノズル３、フィードノズル
４、ブレークリング５は、耐火物である。６はモールド
１内で冷却・凝固する凝固シェル、７は電磁波誘導コイ
ル（以下単にコイルという）である。９はタンディッシ
ュ２内からモールド１内を満たす溶融金属である。ま
た、10はタンディッシュ２のモールド１側出口である。

【０００５】ここで、図８はコイル７をフィードノズル
４の外側に設けたものであるのに対し、図９はコイル７
をフィードノズル４の耐火物中に埋設したものであるこ
とが、図８と図９の相違である。図10は従来技術の水平
連続鋳造における、モールド１〜ブレークリング５付近
の拡大図であり、６Ａ、６Ｂはそれぞれ間欠引抜き１サ
イクル毎の周期性を持って成長を開始する初期凝固シェ
ルであり、その不連続境界面は、コールドシャット
（Ｃ．Ｓ）といわれている。

【０００６】凝固シェル６Ａにおいて最もシェルの薄い
部分はホットスポット（Ｈ．Ｓ）と言われている。また
８は、モールド１、ブレークリング５、及び溶融金属９
が同時に接する部位で三重点と呼ばれている。

【０００７】次に動作について説明する。タンディッシ
ュ２内の溶融金属９はモールド１内に入り、冷却されて
凝固シェル６を形成して引き抜かれ、連鋳片として取り
出される。水平連続鋳造機のようなモールド１〜タンデ
ィッシュ２間が直結した鋳型方式の連続鋳造装置の場
合、連鋳片は一般に図11のような引抜きパターン、すな
わち、引抜き11ａ−停止11ｂ−押戻し11ｃを１サイクル
とする引抜きモードによって、モールド１から間欠的に
水平方向に取り出される。その結果、モールド１内には
図10に示されたような凝固シェル６が形成される。

【０００８】しかし、図10において三重点８では、モー
ルド１側からだけでなく、ブレークリング５の溶融金属
９との接触面側からも初期凝固シェルが成長するため、
シェル６Ａと６Ｂの境界面Ｃ．Ｓは必要以上に冷却され
る場合があり、この場合Ｃ．Ｓの溶着不全によるクラッ
ク等が発生することがある。

【０００９】上記の問題を解決するため、従来の技術で
は、フィードノズル４のブレークリング５接続部寄りの
部分の外周部に、コイル７を配設し、これに高周波電流
を流すことで、ブレークリング５及びその近傍を加熱し
て、ブレークリング５側からの凝固シェルが早期に生成
するのを防止し、図12に示したように、シェル厚みの成
長を一様になるように初期凝固を制御する。

【００１０】これにより、凝固シェル６Ａと６Ｂの境
界、すなわち、Ｃ．Ｓの溶着不全によるクラックの発生
を防止し、表面性状の良好な連鋳片を得ることができ
る。また、図８、及び図９から明らかなように、コイル
７はモールド１内壁13の延長線上より内側に位置する。
こうすることで磁場はモールド１の外壁に遮蔽されず、
三重点８に有効に作用させることができる。

【００１１】一方、上記の技術は水平連続鋳造について
のものであるが、タンディッシュとモールドが直結した
タイプの垂直型連続鋳造装置においても同様なアイディ
アが適用されている。例えば特開平１−284469号公報
は、図13に示すように、鋳型（モールド）の直前に、鋳
型に沿って周回して配した通電管（コイル）に高周波電
流を供給している。

【００１２】高周波電流により発生する電磁力により溶
鋼をタンディッシュと鋳型の直結部境界と非接触として
鋳造でき、かつ通電管を、鋳型入口より上部で、少なく
とも内端が鋳型内壁の延長線上より鋳型内側に迫り出し
て設置されたことを特徴とする連鋳機が提案されてい
る。ここで２１は鋳型、６は凝固シェル、９は溶鋼、２
２は溶鋼９を保持する耐火物、７はコイル、２０は電磁
力により溶鋼が保持されてできた空隙である。

【００１３】しかし、この方法は、磁気圧力によって三
重点付近に空間を作り、すなわち溶鋼の自由表面を作る
ことで、初期凝固を制御している方法であり、前述の従
来技術とは根本的に概念が異なる。またこの方法では、
溶鋼の自由表面を作ることで、鋳片の凝固は常に鋳型か
ら開始されるよう制御されるため、前述の従来技術のよ
うに、凝固開始点を規定するために存在しているブレー
クリング等の鋳造リングは必要としない。

【００１４】さらに、特開平１−284469号公報に開示さ
れた方法は、三重点にかかる溶融金属の静圧が極端に大
きい連続鋳造方法の場合には現実的に適用できない。例
えば、特開平１−284469号公報の実施例では、凝固開
始点から湯面までの高さ（以下、ヘッド高さと定義す
る）が１００mm程度の限定的な条件下での連続鋳造にお
いて、現実的な適用が可能な方法である。以上のよう
に、特開昭63−281751号公報で開示された従来技術と
は、根本的に異なる技術である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述の特開昭63−2817
51号公報で述べられた技術では、静圧がどれだけ大きく
ても初期凝固制御に関する効果において差はなく、一般
的な水平連続鋳造装置の典型的なヘッド高さ、すなわち
８００〜１０００mm程度の連続鋳造方法でも全く問題な
く適用できる。

【００１６】しかし、図８に示すような従来の技術で
は、、コイル７がフィードノズル４の外側に位置するた
め、コイル７の一部分でもモールド１内壁13の延長線上
より内側に位置させようとすると、フィードノズル４を
ブレークリング５のフィードノズル４側端面全面でモー
ルド１側に押し付けることができず、ブレークリング５
がフィードノズル４の内周側のみを、偏って押し付ける
構造になる。

【００１７】この場合ブレークリング５に曲げの応力が
働き、押付けが不安定になりやすいばかりか、最悪の場
合ブレークリング５を折損し、溶融金属漏れを起こす可
能性があり、操業上危険である等の問題点がある。仮に
フィードノズル４でブレークリング５を全面で押し付け
る構造にした場合、ブレークリング５の外周は、モール
ド１の内壁13の延長線よりも外側に位置させざるを得な
い。

【００１８】この結果、コイル７の位置はモールド１の
三重点８の延長線よりも外側に位置することになり、モ
ールド１の外壁が磁界を遮蔽し、三重点８での有効な電
磁誘導加熱（以下単に誘導加熱という）が得られない。

【００１９】一方、図９では上記の問題点を解消するた
めに、コイル７をフィードノズル４の耐火物中に埋設
し、ブレークリング５がフィードノズル４に全面当りで
モールド１側に押し付けることができる構造になってい
る。しかしこの場合、フィードノズル４の成型の段階か
らコイル７を埋め込む必要があり、フィードノズル４を
１個製作する毎にコイル７も１個ずつ必要となり、コス
ト面で無駄が多い。

【００２０】また、使用後にフィードノズル４よりコイ
ル７を取り出すために、フィードノズル４を破壊する必
要があるが、この作業で、場合によってはコイル７本体
を破損する恐れがあるため、非常に注意深い作業が要求
される。以上のように、従来の技術では作業面・コスト
面で多々問題があった。同様の問題は、垂直型の連続鋳
造装置でも起こりうることは、言うまでもない。

【００２１】また、図８、図９の共通の問題であるが、
三重点８付近の誘導加熱量は、コイル７から三重点８ま
での距離が短い程大きいため、三重点８で有効な誘導加
熱の効果を得るためには、コイル７と三重点８をある程
度近付ける必要がある。

【００２２】しかし、一方でモールド１とコイル７を近
づけ過ぎると、モールド１の外壁が磁場を遮蔽し、三重
点８の誘導に必要な磁場が入りにくくなったり、モール
ド１の誘導電力分だけ、高周波磁場を発生させる発振機
の負荷が大きくなり、エネルギー効率を下げる原因とな
る。また、誘導加熱によるモールド１の温度上昇によ
り、モールド１の熱変形、あるいは最悪の場合、モール
ド１の溶損といったトラブルを引き起こす可能性もあ
る。

【００２３】この発明は上記の様な問題点を解消するた
めになされたもので、ブレークリング５のモールド１へ
の押付け状態を常時安定化できるとともに、コイル７を
三重点８の延長線よりも内側に位置せしめ、かつ、コイ
ル７と三重点８の距離を適度に接近させることで、三重
点８での初期凝固の制御を有効に行うことができ、しか
もコイル７の着脱が容易である連続鋳造の鋳込装置を提
供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、タンディッシュから、該タン
デッシュとモールドを直結する鋳造ノズルと鋳造リング
を介してモールドに溶融金属を連続鋳造する連続鋳造装
置において、下記のような電磁誘導コイルを備えている
ことを特徴とする連続鋳造の鋳込装置を提供する。（ａ）前記鋳造ノズルの溶融金属の流通孔を周回し、か
つ、その一部または全部がモールド内壁の延長面の内側
になるように配置された電磁誘導コイルであり、（ｂ）
かつ、前記電磁誘導コイルとモールド入口部のモールド
表面との最短距離が５mm以上となるように設置されてい
る電磁誘導コイル。

【００２５】（２）請求項２の発明は、前記モールドの
入口側端面とモールド内壁との縁部を面取りすることに
よって、前記電磁誘導コイルとモールド入口部のモール
ド表面との前記最短距離を５mm以上にしたことを特徴と
する請求項１に記載した連続鋳造の鋳込装置を提供す
る。

【００２６】（３）請求項３の発明は、前記電磁誘導コ
イルが前記鋳造ノズルの鋳造リング側端部の溝内に配置
され、該鋳造ノズルの鋳造リング側端部とモールド内壁
の入口部に少なくともその一部が嵌め込まれている該鋳
造リングの鋳造ノズル側端部とが少なくともその一部で
接して直結したことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載した連続鋳造の鋳込装置を提供する。

【００２７】（４）請求項４の発明は、前記鋳造ノズル
の鋳造リング側端部の溝を挟む内側端部と外側端部の双
方の全部、または、その一部が該鋳造リングの鋳造ノズ
ル側端部に接していることを特徴とする請求項３に記載
した連続鋳造の鋳込装置を提供する。

【００２８】

【作用】この発明における連続鋳造の鋳込装置は、タン
ディッシュとモールドを鋳造リング、及び鋳造ノズルを
介して直結せしめた鋳造方式の連続鋳造装置において適
用される。以下この発明の一例として、水平連続鋳造に
本発明を適用した例について説明する。

【００２９】図１は本発明の水平連続鋳造への一適用例
を示したもので、図１において、１はモールド、２はタ
ンディッシュである。３はタンディッシュ２に嵌合する
鋳造ノズルで、例えばフロントノズルと呼ばれる。４は
鋳造ノズル３に直結する鋳造ノズルで、例えばフィード
ノズルと呼ばれる。５は鋳造ノズル４とモールド入口を
接続する鋳造リングで、例えばブレークリングと呼ばれ
る。

【００３０】６はモールド１内で生成している凝固シェ
ル、７はコイルである。８はモールド１、鋳造リング
５、及び溶融金属が一点で接する三重点と呼ばれてい
る。９はタンディッシュ２内からモールド１内に鋳造さ
れる溶融金属である。

【００３１】また、10はタンディッシュ２のモールド１
側出口、12は鋳造ノズル４の溶融金属流通用貫通孔であ
る。コイル７は、鋳造ノズル４の溶融金属流通用貫通孔
12を周回し、かつ、コイル７の一部、または全部分が、
モールド１内壁13延長線上よりも内側に位置するように
配置される。

【００３２】ここで鋳造リング５とは、モールドの入口
部に装着され、溶融金属の流通のための貫通孔を持つ、
リング状定型物であり、水平連続鋳造におけるブレーク
リング、ホットトップ垂直型連続鋳造における鋳造リン
グ等の呼称で呼ばれるものを含み、その材質は、耐火
物、セラミック、サーメット、金属等である。

【００３３】また本発明における鋳造リング５は、三重
点へ磁場を有効に作用させるために、原則として非磁
性、かつ非導電性のものが好ましい。鋳造リング５のモ
ールドへの装着状態は、図２の（ａ）〜（ｃ）で示され
た例等が挙げられ、鋳造リング５とモールド１の間は、
直接接している場合の他、不定形あるいは定形耐火物、
モルタル、金属板等のガスケットが組み込まれている場
合もある。

【００３４】鋳造ノズル３、４とは、鋳造リングを介し
てモールドとタンディッシュを直結し、かつ、溶融金属
の流通のための貫通孔を持つ、単一、あるいは複数のノ
ズル状定型物であり、フィードノズル、フィードチュー
ブ、フロントノズル、スライディングノズル、タンディ
ッシュノズル等と呼ばれるものである。

【００３５】三重点８付近の誘導加熱量は、コイル７か
ら三重点８までの距離が短い程大きいので、三重点８で
有効な誘導加熱の効果を得るためには、コイル７と三重
点８をある程度近付ける必要がある。しかし、一方でモ
ールド１とコイル７を近づけ過ぎると、モールド１の外
壁が磁場を遮蔽し、三重点８に必要な磁場が入りにくく
なったり、モールド１に吸収される誘導電力により、電
磁場を発生させる発振機の負荷が大きくなり、エネルギ
ー効率を下げる原因となる。

【００３６】また、誘導加熱によるモールド１の温度上
昇により、モールド１の熱変形、あるいは最悪の場合、
モールド１の溶損といったトラブルを引き起こす可能性
もある。

【００３７】上述の内容を図３により説明する。三重点
付近の磁場測定、及びモールド表面温度測定の結果を図
４に示す。図３において、１はモールド、５は鋳造リン
グ、７はコイル、８は三重点である。また、13はモール
ド１の内壁、14はモールド１の入口側端面、15はコイル
７のモールド側端面である。

【００３８】コイル７を鋳造ノズルを周回して配置し、
その延長線は、モールド１の内壁13の延長線と一致させ
る。16はモールド表面温度の測定点であり、コイル７の
延長線とモールド１の入口側端面14の交点に相当する。
Ｘはコイル７のモールド側端面15からの三重点８までの
距離、Ｌはコイル７のモールド側端面15からのモールド
１の入口側端面14までの距離である。また、ａは鋳造リ
ング５の鋳造方向の厚みである。なお、モールド１は純
銅製、鋳造リング５は非磁性かつ非導電性のセラミック
製である。

【００３９】磁場測定の方法は、コイル電流一定条件下
（５０００アンペア）で、図３におけるモールド１と鋳
造リング５を一体にして鋳造方向に動かして、各鋳造方
向距離での三重点８の磁場の強さを測定した。

【００４０】またモールド１の表面温度は、モールド表
面を流れる誘導電流によるジュール熱で上昇するが、そ
の代表温度として各鋳造方向距離での測定点16における
最終到達温度として測定した。図４には距離Ｌにおける
三重点８での磁場の強さΦ [Tesla]、及びモールド表面
温度の測定点１６での温度Ｔ〔℃〕との関係を示す。

【００４１】なお、磁場の強さ、及びモールド表面の到
達温度はコイル電流の大小により異なるので、図４で
は、Φ、Ｔはそれぞれインデックスで表されている。図
４について、距離Ｌが小さくなる、すなわち、コイル７
とモールド１、三重点８を接近させると、Φは暫く増加
傾向を示すが、Ｌ＝２０mm付近よりその増加し、Ｌ＝１
０mm前後では収束した。

【００４２】これは、モールド１とコイル７の接近によ
り、モールド１の外壁の遮蔽効果が大きくなり、最も誘
導加熱の効果が必要な三重点８に、磁場が入りにくくな
ったためである。この場合、発振機本体の負荷も増大
し、無駄なエネルギーが浪費されることになる。

【００４３】一方、距離Ｌが大きくなると、三重点８で
の誘導加熱の効果が急激に低下する。これは、実際には
鋳造リング５の鋳造方向の厚みａにより、コイル７と三
重点８の距離Ｘは（Ｌ＋ａ）分となっているためであ
る。例えば鋼の水平連続鋳造おける実用的な鋳造リング
のａの値は２０〜３０mm程度であり、この場合、図３の
単純系に限れば、Ｌ＝２０mmの場合、コイル７から三重
点８までの距離Ｘは４０〜５０mm程度にもなる。

【００４４】またＬが小さくなればなる程、モールド表
面の到達温度Ｔの値は増加傾向を示し、モールド１とコ
イル７の接近によるモールド１の誘導加熱の増大し、こ
れに伴うトラブルの可能性と、モールド冷却の強化の必
要性を示唆している。よって、ある基準以下の到達温度
内に表面温度を保つために、Ｌには下限が存在する。

【００４５】例えば、鋼の水平連続鋳造における実用的
な銅モールドにおいて、その材料特性からモールドの表
面温度は経験的に４３０℃以下にする必要があるが、図
４ではその基準を満たすためには、Ｌ＝５mm以上とする
必要がある。なお、この到達温度の上限（Ｌの下限）基
準は、鋳造条件、モールドの材質等により変化する。以
上の結果より、コイルの表面とモールド表面との最短距
離は、５mm以上とする必要がある。他方、ある程度の電
磁力を確保し、三重点８における誘導加熱の効果を確保
するためにはＬ＝２０mm以下が望ましい。

【００４６】コイルとモールド表面との最短距離を確保
する方法としては、例えばモールドの一部分を面取りを
行うことで実現される。また、面取りにより三重点へ磁
場はより入り込みやすくなる。これにより、三重点での
誘導加熱の効果を最大限作用させると同時に、モールド
の誘導加熱を最小限に抑制する。

【００４７】ここで面取りとは、モールド内壁とモール
ドの入口側端面とで成る縁部を、曲面あるいは、ｎ個の
平面（ｎは１以上の自然数）、あるいは曲面とｎ個の平
面の組み合わせで構成された、内側に凸または内側に凹
の面、または全くの平面等、任意の形状で切除すること
を総称するものとする。例えば、図１において示された
一適用例、あるいは、図５ｂに示されたモールドの一形
態において、面取り部分は17である。

【００４８】また、モールド内壁とは、図１、図３及び
図５に示されたモールドの形態において、13で示された
面である。また、モールド入口側端面とは、図１、図
３、及び図５の14で示された面である。

【００４９】鋳造リングのセット面とは、面取りした面
の一部、または全部から成る、鋳造リングのモールド入
口側の直結面で、鋳造リングとの任意の接触状態で直接
接触している場合の他、耐火物、金属板等のガスケット
が組み込まれている場合もふくむ。例えば図１、及び図
５ｂにおいて18で示される面である。このうち図５ｂ
は、面取り面17の全部が鋳造リングのセット面18である
例である。なお、コイルの表面とモールド表面との最短
距離とは、コイルのモールド側の端部と、側端面、面取
り部分（鋳造リングセット面を含む）、及びモールド内
壁との距離のうち最も短い距離をいう。

【００５０】図１において、コイル７は、予め設けられ
た鋳造ノズル４の鋳造リング５側端部の溝19内に装着さ
れる。これにより、コイル７の三重点８に磁場を有効に
作用させ、初期凝固シェル６の成長を制御すると同時
に、コイル７の着脱、繰返し使用を容易にする。

【００５１】また、図１において、鋳造ノズル４の鋳造
リング５側端部の溝19を挟む、内側端部と外側端部は、
各々少なくともその一部が鋳造リング５の鋳造ノズル４
側端部に接し、各々の部分で、鋳造リング５をモールド
１側に両押しするよう作用させる。これにより、従来の
技術と問題となった、鋳造リング５の鋳造ノズル４によ
る偏押しと、これに伴う鋳造リング５のモールド１側へ
の押付不良、鋳造リング５の折損、溶融金属漏れ等のト
ラブルを解決する。

【００５２】ここで、端部とは鋳造ノズル・鋳造リング
の鋳造方向軸に直交する平面だけでなく、球面の一部を
用いた端部、円錐面の一部を用いた端部、ダボ付端部
等、任意の形状の端部を称する用語とする。また、「接
した」状態とは圧着、押付け、引き寄せ等で表現される
状況のみならず、垂直型連続鋳造の場合、「載せる」、
「置く」という表現で表される状態も含まれ、それぞ
れ、モルタル等を用いて、あるいは用いないで、両者が
任意の状態で当たっている状況であると定義する。

【００５３】

【実施例】

実施例１以下、この発明の一実施例について説明する。図１は、
本発明の一実施例を示したもので、図１において、１は
モールド、２はタンディッシュである。３はタンディッ
シュ２に嵌合するフロントノズルである。４はフロント
ノズル３に直結するフィードノズルである。５はフィー
ドノズル４のモールド１側端面に接続されるブレークリ
ングである。

【００５４】６はモールド１内で冷却・凝固する凝固シ
ェル、７はフィードノズル４内に埋まって位置するコイ
ルである。８は、モールド１、鋳造リング５、及び溶融
金属が一点で接する部位で三重点と呼ぶ。９はタンディ
ッシュ２内からモールド１内を満たす溶融金属である。
また10は、タンディッシュ２のモールド１側出口、12は
鋳造ノズル４の溶融金属流通用貫通孔である。

【００５５】コイル７は、フィードノズル４の溶融金属
を流通させる貫通孔12を周回し、かつ、コイル７の一
部、または全部分を、モールド１内壁13延長線上よりも
内側に位置するように配置される。コイル７はフィード
ノズル４のブレークリング５側端部に予め設けられた溝
19内に装着されている。

【００５６】これにより、三重点８に磁場を有効に作用
させ、初期凝固シェル６の成長を制御すると同時に、鋳
造ノズル４の溝19より外周側の部分と内周側の部分で、
各々、鋳造リング５の外周部、及び内周部を、モールド
１側に両押しするよう作用し、かつ、コイル７の着脱を
容易にせしめる。

【００５７】また、モールド１の一部分の面取り17を行
うことで、モールド１とコイル７間の最短距離の限界を
確保する。また面取りにより、三重点へ磁場をより入り
込みやすくする。これにより、三重点８での誘導加熱の
効果を最大限作用させると同時に、モールド１の誘導加
熱を最小限に抑制する。

【００５８】次に実施例の操業条件について示す。・連続鋳造方式：水平連続鋳造装置（タンディッシュ・
モールド直結型）・モールド材質：析出硬化型銅・鋳造リング材質：非電気伝導性サイアロン系セラミッ
ク・溶融金属材質：普通鋼（０．４wt％Ｃ含有）、及びオ
ーステナイト系ステンレス・鋳造製品形状：丸ビレット・モールド内径：３３０mm、２１０mm ・コイル断面寸法：１５mm×２５mm（２ターン、水冷）・電磁周波数：３．０×１０³Ｈｚ・コイル電流：最大１．５×１０⁴Ａ・コイル表面〜モールド表面間最短距離：１３〜１７mm ・鋳造速度：平均１．０ｍ／分・間欠引抜きサイクル：５０〜１００ｃｐｍ・溶融金属全装入量：約２００トン

【００５９】以上の鋳造によって、得られた丸ビレット
の表面性状は極めて良好で、コールドシャット部のクラ
ックは皆無であった。また、必要以上の初期凝固シェル
の成長により、鋳造ノズルから初期凝固シェルが切り離
されないことにより発生するミスプル（モールド内の拘
束性ブレークアウト）も全く発生せず、極めて安定した
操業が保持できた。

【００６０】実施例２図６は比較例であるが、鋳造リングの鋳造ノズルによる
偏押し構造の例であり、正常な両押しの押付け状態の第
１図との比較のために意図的に作り出した、異常な鋳造
ノズル〜鋳造リング〜モールドの固定方法である。図６
において、１はモールド、４は鋳造ノズル、５は鋳造リ
ング、７はコイルである。実施例１と同様な操業条件
で、図１、図６それぞれ数チャージずつ試験鋳造を実施
し、鋳造ノズル４と鋳造リング５の耐用・トラブル発生
の有無を調査した。

【００６１】その結果発生した、鋳造リング・鋳造ノズ
ル関係の押付け不良に起因するトラブル率を図７に示
す。図６のような偏押し構造の場合、鋳造リングの押付
け不良に起因する鋳造リングの折損・溶融金属漏れ等の
トラブルは３０％程度存在したが、第１図の両押し構造
では、トラブルは０であった。このことは図１では、鋳
造リングにかかる押付け荷重が均等に分散され、モール
ド側への安定した押付け状態を実現していることを示し
ている。

【００６２】以上、本願発明の実施例について説明した
が、本願発明の範囲は前記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、水平連続鋳造を垂直型とし、鋳片形状を
丸ビレットを角ビレット、ブルーム、スラブとするよう
な変形は当業者にとって任意に設計変更でき、本発明の
範囲に含まれるものである。

【００６３】

【発明の効果】この発明によれば、連続鋳造の鋳造ノズ
ルを周回してコイルを配置し、かつ、コイルを三重点の
延長線よりも内側に位置せしめ、かつ、コイルと三重点
の距離を適度に接近させることができるので、三重点で
の初期凝固制御を有効に行い、凝固シェル間の境界の溶
着不全を解消し、クラックのない表面性状の良好な鋳片
を得られる（請求項１）。

【００６４】さらに、モールドの一部分の面取りを行う
ことで、コイルとモールド表面の最短距離を確保でき、
さらに三重点へ磁場も入り込みやすくなることにより、
三重点での有効な誘導加熱を行えるとともに、モールド
表面の不必要な誘導を抑制できる効果ある（請求項
２）。

【００６５】このコイルを予め設けられた鋳造ノズルの
鋳造リング側端部の溝内に装着したことにより、鋳造ノ
ズルの鋳造リング側端部の溝を挟む、内側端部と外側端
部の各々少なくともその一部が、鋳造リングの鋳造ノズ
ル側端部に接し、各々の部分で、モールド側に鋳造リン
グを両押しするよう作用させることができる。そのた
め、鋳造リングのモールドへの押付け状態を常時安定に
保持でき、連続鋳造の操業を安定に行うことができる。
また、コイルを鋳造ノズルの溝内に装着したことによ
り、コイルの着脱・繰返し使用が容易であるので、コイ
ルの製作個数が最小限に抑えられ、コストの抑制という
効果がある。加えて、鋳造ノズルからのコイル取出しの
繊細な作業から解放されることにより、作業性の改善と
いう効果もある（請求項３、４）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳込装置の一実施例を示す図であ
る。

【図２】本発明における鋳造ノズルのモールドへの装着
例を示す図である。

【図３】本発明の鋳込装置において電磁誘導コイルから
の磁場測定とモールド表面温度測定を実施した場合の鋳
込装置の構成を示す図である。

【図４】図３に示す鋳込装置における磁場測定結果とモ
ールド表面温度測定結果を示す図である。

【図５】モールドの各面、及び、面取りを説明するため
の図である。

【図６】本発明に係る鋳込装置の他の実施例を示す図で
ある。

【図７】図１と図６に示した鋳込装置における鋳造結果
を比較した図である。

【図８】従来の鋳込装置を示す図である。

【図９】従来の鋳込装置を示す図である

【図１０】従来の鋳込装置のおける凝固シェルの成長形
態を示す図である。

【図１１】水平連続鋳造のようなモールドからタンディ
ッシュまでが直結した連続鋳造装置における間欠引抜き
の概念を説明する図である。

【図１２】従来技術におけるモールド内の凝固シェル成
長過程を示す図である。

【図１３】モールドからタンディッシュまでが直結した
垂直型連続鋳造装置における連続鋳造方法を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１モールド２タンディッシュ３鋳造ノズル（またはフロントノズル）４鋳造ノズル（またはフィードノズル）５鋳造リング（またはブレークリング）６凝固シェル７コイル８三重点９溶融金属 11ａ間欠引抜きにおける引抜き 11ｂ〃停止 11ｃ〃押戻し 17 面取り 19 鋳造ノズル４の鋳造リング５側端部の溝

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２２Ｄ 41/60 Ｂ２２Ｄ 41/60 (72)発明者沖本伸一東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者中島廣久東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者柴丸誠東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者熊谷忍東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュから、該タンデッシュと
モールドを直結する鋳造ノズルと鋳造リングを介してモ
ールドに溶融金属を連続鋳造する連続鋳造装置におい
て、下記のような電磁誘導コイルを備えていることを特
徴を有する連続鋳造の鋳込装置。（ａ）前記鋳造ノズルの溶融金属の流通孔を周回し、か
つ、その一部または全部がモールド内壁の延長面の内側
になるように配置された電磁誘導コイルであり、（ｂ）
かつ、該電磁誘導コイルとモールド入口部のモールド表
面との最短距離が５mm以上となるように設置されている
電磁誘導加熱コイル。
【請求項２】前記モールドの入口側端面とモールド内
壁との縁部を面取りすることによって、前記電磁誘導コ
イルとモールド入口部のモールド表面との前記最短距離
を５mm以上にしたことを特徴とする請求項１に記載した
連続鋳造の鋳込装置。
【請求項３】前記電磁誘導コイルが前記鋳造ノズルの
鋳造リング側端部の溝内に配置され、該鋳造ノズルの鋳
造リング側端部とモールド内壁の入口部に少なくともそ
の一部が嵌め込まれている該鋳造リングの鋳造ノズル側
端部とが少なくともその一部で接して直結したことを特
徴とする請求項１または請求項２に記載した連続鋳造の
鋳込装置。
【請求項４】前記鋳造ノズルの鋳造リング側端部の溝を
挟む内側端部と外側端部の双方の全部、または、一部が
該鋳造リングの鋳造ノズル側端部に接していることを特
徴とする請求項３に記載した連続鋳造の鋳込装置。