(57)【要約】【課題】電磁攪拌装置を装着した鋳造用鋳型において、電磁攪拌による能力を低下させず、銅板取替えのメンテナンスを容易とする連続鋳造用鋳型およびその取り外し方法を提供する。【解決手段】冷却箱内に電磁攪拌装置を収納し、該冷却箱の溶鋼側に冷却壁を張設し、該冷却箱の下部に冷却壁に冷却水を給水する給水ヘッダと給水後の冷却水を排水する排水ヘッダとを設けた連続鋳造用鋳型であって、前記冷却壁を銅板固定プレートおよび銅板により構成し、該銅板固定プレートを前記冷却箱の前部板に取り付けたことを特徴とする連続鋳造用鋳型およびその取り外し方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却箱内に電磁攪拌装置を収納し、該冷却箱の溶鋼側に冷却壁を張設し、該冷却箱の下部に冷却壁に冷却水を給水する給水ヘッダと給水後の冷却水を排水する排水ヘッダとを設けた連続鋳造用鋳型であって、前記冷却壁を銅板固定プレートおよび銅板により構成し、該銅板固定プレートを前記冷却箱の前部板に取り付けたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
【請求項２】
前記電磁攪拌装置を構成するコアの先端と溶鋼面との距離が６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となるように前記冷却壁を設置したことを特徴する請求項１に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項３】
前記冷却壁を取り付ける前部板の電磁攪拌装置装着部に開口部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項４】
前記冷却箱を取り付ける前部板側に凸部を設け、銅板固定プレート側に凹部を設け、この凹凸により前部板と銅板固定プレートとを嵌合させたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項５】
前記銅板固定用プレートにおける前記コア先端が係合する部分に凹部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項６】
前記銅板固定プレート内に、一端が銅板冷却スリットと連通し、他端が鋳型冷却用排水ヘッダと連通する冷却水通水用縦穴を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項７】
前記冷却壁を構成する銅板固定プレートと銅板とを、該銅板固定プレート上面から溶鋼面までの距離ｈ１と銅板上面と溶鋼面までの距離ｈ２とがｈ１＞ｈ２となるように、前記銅板を前記銅板固定プレートに張設したことを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項８】
前記冷却箱を構成する銅板固定プレートの上面に、メンテピースを配設し、このメンテピースに調整ボルトを嵌合させたことを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の連続鋳造用鋳型。
【請求項９】
冷却箱内に電磁攪拌装置を収納し、該冷却箱の溶鋼側に冷却壁を張設し、該冷却箱の下部に冷却壁に冷却水を給水する給水ヘッダと給水後の冷却水を排水する排水ヘッダとを設けた連続鋳造用鋳型の取り外し方法であって、前記冷却壁を銅板固定プレートおよび銅板より構成した銅板固定プレートの上面にメンテピースと調整ボルトにより銅板固定プレートを溶鋼側に移動させて銅板固定プレートと銅板を同時に取り外すことを特徴とする連続鋳造用鋳型の取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、鋳型内溶鋼を電磁攪拌する電磁攪拌装置を備えた連続鋳造用鋳型および連続鋳造用鋳型の取り外し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続鋳造用鋳型内に注入された溶鋼に含まれる非金属介在物あるいはガスを積極的に浮上させて除去し、表面品質の優れた鋳片を得るため、鋳型内溶鋼を電磁攪拌する方法が知られており、それを行う装置が実公昭５９−４９１７２号公報に開示されている。
この実公昭５９−４９１７２号公報には、冷却箱の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、該冷却壁に設けた冷却水溝に冷却水を供給する給水室と、該冷却水溝からの冷却水を排出する排出室と、電磁攪拌装置を収納する収納室とを該冷却箱に設けた連続鋳造鋳型において、該収納室を該冷却箱の上部に、該排水室を該収納室の下方に、夫々設けると共に、該冷却箱の冷却壁と接する枠体に、一端が該冷却溝と、他端が該排水室とに夫々連通する排水溝を設けた連続鋳造鋳型が提案されている。
【０００３】
この技術により電磁攪拌装置を鋳型の上部に配置できるようになり、鋳型内溶鋼上面と電磁攪拌装置コイル状面を一致させることができるようになり、溶鋼攪拌が良好となり、表面品質の優れた鋳片を製造することが可能になった。
また、冷却箱の溶鋼面側前部板の表面には銅板が全面に張設され、この銅板に冷却水を通水することで冷却効果を高め、鋳型内に注入された溶鋼を冷却し凝固させる構造になっている。この冷却箱前部板は冷却箱に溶接固定され、冷却箱の一部材として構成されている。
【０００４】
しかし、鋳型内銅板は高温の溶鋼と常に接触し、割れや溶損などが発生しやすく、その補修作業のため他の銅板に交換したり、補修したりしなければならない。
また、実公昭５９−４９１７２号公報に開示された構造では冷却箱と銅板は一体構造となっているため大半の部品を分解しなければ銅板の取り替えを行うことはできなかったため取り替え作業に多大の時間を要していた。
【０００５】
そこで、銅板の製作費の低減および補修すべき銅板の交換を容易に行うため特開平９−２６２６４２号公報には、長辺フレームと銅板の間に冷却溝をもつスペーサを装入して、銅板には冷却水を通水する冷却溝を設けないようにして、冷却能力を変化させる場合でもスペーサを取りかえるようにして、銅板は同じもの使用するようにし、銅板を交換する場合は、スペーサが着脱自在な構成とされているので、スペーサを取り外すことで銅板も簡単に取り外すことができる方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】実公昭５８−４９１７２号公報
【特許文献２】特開平９−２６２６４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の実公昭５８−４９１７２号公報に開示される技術においては、銅板を補修する場合、冷却箱と銅板を一体で取りかえるため、冷却箱と銅板の一体品の予備品が必要となり設備コストが高くなる。また、銅板を取りかえるためには鋳型を構成する部品の大半を分解しなければならず銅板の取り替えに時間がかかるという問題点があった。
また、特開平９−２６２６４２号公報に開示されている技術では、銅板の取り替え方法について具体的には開示されていないがスペーサが着脱自在に設置されていることから、銅板が張設されたスペーサを冷却箱から取り外した後、スペーサから銅板を取り外すものと思われる。しかし、スペーサを介在させることにより溶鋼面と電磁攪拌装置の距離が大きくなり、電磁力の大きな電磁攪拌装置を配置する必要があった。
そこで、本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、電磁攪拌装置を装着した鋳造用鋳型において、電磁攪拌による能力を低下させず、銅板取替えのメンテナンスを容易とする連続鋳造用鋳型および連続鋳造用鋳型の取り外し方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）冷却箱内に電磁攪拌装置を収納し、該冷却箱の溶鋼側に冷却壁を張設し、該冷却箱の下部に冷却壁に冷却水を給水する給水ヘッダと給水後の冷却水を排水する排水ヘッダとを設けた連続鋳造用鋳型であって、前記冷却壁を銅板固定プレートおよび銅板により構成し、該銅板固定プレートを前記冷却箱の前部板に取り付けたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。
（２）前記電磁攪拌装置を構成するコアの先端と溶鋼面との距離が６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下となるように前記冷却壁を設置したことを特徴する（１）に記載の連続鋳造用鋳型。
（３）前記冷却壁を取り付ける前部板の電磁攪拌装置装着部に開口部を設けたことを特徴とする（１）または（２）に記載の連続鋳造用鋳型。
【０００９】
（４）前記冷却箱を取り付ける前部板側に凸部を設け、銅板固定プレート側に凹部を設け、この凹凸により前部板と銅板固定プレートとを嵌合させたことを特徴とする（１）乃至（３）に記載の連続鋳造用鋳型。
（５）前記銅板固定用プレートにおける前記コア先端が係合する部分に凹部を設けたことを特徴とする（１）乃至（４）に記載の連続鋳造用鋳型。
（６）前記銅板固定プレート内に、一端が銅板冷却スリットと連通し、他端が鋳型冷却用排水ヘッダと連通する冷却水通水用縦穴を設けたことを特徴とする（１）乃至（５）に記載の連続鋳造用鋳型。
【００１０】
（７）前記冷却壁を構成する銅板固定プレートと銅板とを、該銅板固定プレート上面から溶鋼面までの距離ｈ１と銅板上面と溶鋼面までの距離ｈ２とがｈ１＞ｈ２となるように、前記銅板を前記銅板固定プレートに張設したことを特徴とする（１）乃至（６）に記載の連続鋳造用鋳型。
（８）前記冷却箱を構成する銅板固定プレートの上面に、メンテピースを配設し、このメンテピースに調整ボルトを嵌合させたことを特徴とする（１）乃至（７）に記載の連続鋳造用鋳型。
（９）冷却箱内に電磁攪拌装置を収納し、該冷却箱の溶鋼側に冷却壁を張設し、該冷却箱の下部に冷却壁に冷却水を給水する給水ヘッダと給水後の冷却水を排水する排水ヘッダとを設けた連続鋳造用鋳型の取り外し方法であって、前記冷却壁を銅板固定プレートおよび銅板より構成した銅板固定プレートの上面にメンテピースと調整ボルトにより銅板固定プレートを溶鋼側に移動させて銅板固定プレートと銅板を同時に取り外すことを特徴とする連続鋳造用鋳型の取り外し方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１乃至図５を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の連続鋳造用鋳型の実施形態を例示する鋳型全体図である。
図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。
図３は、本発明の別の実施形態を例示すする鋳型全体図である。
図４は、本発明に用いるコア先端と溶鋼表面距離との関係を示す図である。
図５は、本発明に用いる銅板取替え方法を示す図である。
【００１２】
図１および図２において、前部板８に銅板固定用プレート１０を張設し、この銅板固定用プレート１０に銅板１１を張設している。長辺側冷却箱前部板８は長辺側冷却箱１に溶接固定され、冷却箱１の一部材として構成されており、この冷却箱１の中に電磁攪拌装置を収納している。
電磁攪拌装置を構成するコア３の先端が溶鋼面に接近するように前部板８に開口部１６を設け、この開口部１６にコア３の先端を貫通させて配置している。
また、前部板８の溶鋼面側には銅板固定用プレート１０を張設している。この銅板固定用プレート１０と長辺側冷却箱の前部板８には凹凸形状の溝（凹凸部）１７を配設し、この凹凸形状により、いわゆる印籠状態に嵌合し、取り付けボルト９により固定している。このように嵌合させることで、前部板８に設けた開口部１６により強度不足となった冷却箱１の強度を保持することができる。
また、前部板８と銅板固定用プレート１０の厚みを極力薄くすることができ電磁攪拌装置を構成するコア３の先端を溶鋼面に近接させることができる。
また、銅板固定用プレート１０のコア３の先端近接部は銅板固定用プレート１０に凹部１５を形成しており、この凹形状を設けることで、さらにコア３の先端を溶鋼面に近接させることができる。
【００１３】
本発明は、電磁攪拌装置を鋳型の上部に設けるために、従来鋳型の上部に設けることが常識であった鋳型冷却水の排水ヘッダを冷却箱の下部に設けるとともに、銅板固定用プレート１０に一端が銅板冷却スリット１３と、他端が排水ヘッダ４とに連通する排水孔１２を設けることで、銅板冷却スリット１３から鋳型冷却水が排水される。
図４において、コア先端と溶鋼面との距離（ｔ）が大きくなると電磁攪拌の推力１９が低下し、距離が大きくなれば容量を上げる必要がある。
一方、コア先端と溶鋼面との距離（ｔ）が大きくなると、銅板固定用プレートおよび前部プレートの厚みを厚くすることになり、鋳型本体の剛性１８は上昇する。
そこで、剛性と推力の最も効率のよいところは、図４に示すように６０ｍｍから１００ｍｍの距離あることが判明した。この距離を確保するため、従来では考えられなかった発想のもとに、本発明は、従来の前部板８に開口部１６を設け、さらに銅板固定プレート本体のコア前面部に凹部を設けている。これによる冷却箱１の強度不足を補うため、銅板固定用プレート１０と冷却箱１を印籠状態に嵌合している。
【００１４】
本発明の鋳型は、前部板８の上面と銅板固定用プレート１０の上面は一致させて設置し、この銅板固定用プレート１０の上面は溶鋼上面１４よりｈ１の高さとしている。また、銅板固定用プレート１０に張設する銅板１０は溶鋼上面１４よりｈ２の高さとしている。一般的に連続鋳造用鋳型では、鋳型内に注入された溶鋼を冷却し凝固させる目的で冷却水を通水し、冷却効果を高める銅板１３が張設されている。この銅板は前部板全面に張設されることが一般的である。また、銅板１１を締結した銅板固定用プレート１０は電磁攪拌装置を収納する冷却箱１の前部板８部にボルトにて締結されている。
【００１５】
銅板固定用プレート１０を取り付ける方法として、このボルトを取り付けるためのフランジ部を設けるか、冷却箱の背面からボルトを取り付けてフランジ部を無くすかのいずれかの方法が採られている。電磁攪拌装置を装着した鋳型においてボルトを冷却箱内に設置する場合、メンテのため冷却箱内の電磁攪拌装置を撤去して、スペースを開けて、ボルトを外す必要があり、メンテ時間がかかる。フランジ部を設けてボルトを設置する場合、冷却箱上面にフランジの厚みだけのスペースが必要となる。本発明では、メンテを考慮して銅板固定用プレート１０の上面から溶鋼上面１４までの距離をｈ１とし、取り付けボルト９を取り付けるスペースを確保した形状としている。この前面に張設する銅板１１は溶鋼上面からｈ２の高さに成るように銅板固定用プレート１０に張設している。
【００１６】
図３は溶鋼上面１４から銅板固定用プレート１０の上面までの距離ｈ１を極力低くするため銅板固定用プレート１０と前部板８を固定する取り付け用ボルト９を溶鋼面側より取り付けたものである。この方法によりｈ１は鋳型の外側から取り付けたときよりさらに低くすることができる。
図５は、銅板固定用プレートと銅板とを冷却箱から取り外すための要領図であり、銅板固定用プレート１０の上部にメンテピース２０を取り付け、このメンテピース２０に調整ボルト２１を螺合させている。銅板固定用プレート１０と銅板１１を鋳型から取り外すには、まず銅板固定プレート取り付け用ボルト９を緩めて、前部プレート８と銅板固定用プレート１０を着脱自在して、前記した調整ボルト２１を回転させることで、銅板固定用プレート１０と銅板１１を溶鋼面側に印籠状態に嵌合した部分の距離だけ移動させる。そして鋳型の上方にクレーン等により取り外す。なお、銅板固定用プレート１０と銅板１１を鋳型に取り付けるには、逆の動作を行うことで簡単にメンテナンスが完了する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、長辺側電磁攪拌装置と溶鋼面との距離を近接でき、電磁攪拌による品質効果を確保でき、鋳型内部の銅板固定用プレートと銅板のみを容易に取り外すことが可能となり、取り替え作業時間を大幅に短縮することができる。
また、冷却箱の予備品が不要となり、設備費を大幅に下げることができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続鋳造用鋳型の実施形態を例示する鋳型全体図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の別の実施形態を例示すする鋳型全体図である。
【図４】本発明に用いるコア先端と溶鋼表面距離との関係を示す図である。
【図５】本発明に用いる銅板取替え方法を示す図である。
【符号の簡単な説明】
１・・・冷却箱、２・・・コイル、３・・・コア、
４・・・鋳型冷却用排水ヘッダ、５・・・鋳型給水用ヘッダ、
６・・・銅板固定プレート取り付け用ボルト、
７・・・銅板固定プレート取り付け用ボルト、
８・・・前部板、９・・・銅板固定プレート取り付け用ボルト、
１０・・・銅板固定プレート、１１・・・銅板、１２・・・排水孔、
１３・・・銅板冷却スリット、１４・・・溶鋼面、
１５・・・銅板固定プレート凹部、１６・・・前部板開口部、
１７・・・凹凸部、１８・・・剛性曲線、１９・・・推力曲線、
２０・・・メンテピース、２１・・・調整ボルト、２２・・・給水孔、
ｈ１・・・銅板固定プレート上面から溶鋼面までの距離、
ｈ２・・・銅板上面から溶鋼面までの距離、
ｔ・・・コア端面から溶鋼面までの距離
【図１】
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【図２】
2005052840.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月19日(2004.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来、連続鋳造用鋳型内に注入された溶鋼に含まれる非金属介在物あるいはガスを積極的に浮上させて除去し、表面品質の優れた鋳片を得るため、鋳型内溶鋼を電磁攪拌する方法が知られており、それを行う装置が実公昭５８−４９１７２号公報に開示されている。
この実公昭５８−４９１７２号公報には、冷却箱の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、該冷却壁に設けた冷却水溝に冷却水を供給する給水室と、該冷却水溝からの冷却水を排出する排出室と、電磁攪拌装置を収納する収納室とを該冷却箱に設けた連続鋳造鋳型において、該収納室を該冷却箱の上部に、該排水室を該収納室の下方に、夫々設けると共に、該冷却箱の冷却壁と接する枠体に、一端が該冷却溝と、他端が該排水室とに夫々連通する排水溝を設けた連続鋳造鋳型が提案されている。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
しかし、鋳型内銅板は高温の溶鋼と常に接触し、割れや溶損などが発生しやすく、その補修作業のため他の銅板に交換したり、補修したりしなければならない。
また、実公昭５８−４９１７２号公報に開示された構造では冷却箱と銅板は一体構造となっているため大半の部品を分解しなければ銅板の取り替えを行うことはできなかったため取り替え作業に多大の時間を要していた。