JP2001219247A - 薄帯連続鋳造用冷却ドラム - Google Patents

薄帯連続鋳造用冷却ドラム

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JP2001219247A
JP2001219247A JP2000029275A JP2000029275A JP2001219247A JP 2001219247 A JP2001219247 A JP 2001219247A JP 2000029275 A JP2000029275 A JP 2000029275A JP 2000029275 A JP2000029275 A JP 2000029275A JP 2001219247 A JP2001219247 A JP 2001219247A
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cooling drum
drum
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Masafumi Miyazaki
雅文 宮嵜
Yasushi Kurisu
泰 栗栖
Hideaki Yamamura
英明 山村
Hidetaka Oka
秀毅 岡
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却ドラムを用いて溶鋼から薄肉鋳片を製造
する薄帯連続鋳造装置において、冷却ドラムと溶鋼との
間の接触熱伝達を緩和して冷却ドラムへの熱流を阻害す
ることによって、冷却ドラム表面の熱疲労割れを防止す
ると共に鋳片表面の熱収縮割れを防止する双ロール式薄
帯連続鋳造用冷却ドラムを提供する。 【解決手段】 冷却ドラムを用いた薄帯連続鋳造装置に
おいて、前記冷却ドラム外表面に粒子径10μm〜50
0μmの微細MgO微粉末を溶媒100重量部に対し2
0〜80vol%懸濁したスラリーを塗布した被覆層を
有することを特徴とする双ロール式薄帯連続鋳造用冷却
ドラム。その被覆層の塗布は、噴射、ロール塗布、多孔
質含浸塗布のいずれかの手段で付与される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ドラムを用い
て溶鋼から薄肉鋳片を製造する装置、特に双ドラム式薄
帯連続鋳造用冷却ドラムを用いて溶鋼から薄肉鋳片を製
造する装置において、冷却ドラムと溶鋼との間の接触熱
伝達を緩和して冷却ドラムへの熱流を阻害することによ
って、冷却ドラム表面の熱疲労割れを防止すると共に、
の熱疲労を防止し、鋳片表面の熱収縮割れを防止する薄
帯連続鋳造用冷却ドラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属の連続鋳造分野において、最終形状
に近い薄帯を連続鋳造する方法として一対の冷却ドラム
を用いた双ドラム式ストリップ連続鋳造方法があるが、
この鋳造方法は図1に示すように、溶融金属Mが一対の
冷却ドラム1−a、1−bとこれら冷却ドラム間の溶融
金属をシールするためのサイド堰2−a、2−bとの間
に形成された湯溜まり3にタンディシュから供給され、
次いで冷却ドラム1−a、1−bを介して抜熱され、冷
却ドラム1−a、1−bの周面に凝固シェル4を形成さ
れ、更に前記冷却ドラム間のロールギャップで圧着され
一体化された薄帯Sとなって送り出される。前記鋳造方
法において使用する冷却ドラムは、溶鋼との接触と非接
触の繰り返しによる熱疲労のため、ドラムの寿命が短い
という問題がある。
【0003】先ず、前述した冷却ドラムに使用されるロ
ールに要求される特性としては、溶融金属との濡れ性、
即ち、表面光沢性、熱伝導性に優れ、かつ十分な耐摩耗
性を有し、しかも溶融金属がロール表面に凝着すること
のない耐焼付性を併せ持つ必要がある。このような使用
条件に適合するロール材料としては従来より、軸受鋼、
ダイス鋼、ハイス鋼等の鉄基金属製ロールの表面を焼き
入れ・研摩したものが用いられている。このドラムの溶
鋼との非接触時における冷却を緩和する方法として、特
開昭53−35633号公報に開示されているように、
複式ベルト鋳造装置において無端ベルトと溶融金属の間
に離型剤液体分散体を吹きつけて鋳造金属の気泡減少と
鋳造速度の向上を図る方法、特開昭63−171252
号公報のようにツインドラム鋳造法でアルミナ、シリカ
等のコーティング剤をドラム表面に塗布してコーティン
グ剤による加炭のない鋳片を製造する方法、特開昭63
−207452号公報のツインドラム鋳造法で冷却ドラ
ム表面に塗布されるコーティング材の塗布量を冷却ドラ
ムの幅方向に沿って制御することで均一形状、表面性状
のよい鋳片を製造する方法、特開平3−42154号公
報のベルト鋳造法で断熱性コーティング剤の膜厚を鋳片
幅方向で中央部を両端部より薄く塗布することでブレー
クアウトを防止する方法、更には、特開平8−2500
4号公報および特開平9−285849号公報に記載さ
れたようなベルト式連続鋳造装置の鋳型表面に SiO2, A
l2O3, CaO, MgO, LiO2, F 含む材料に水、バインダーを
添加したスラリーとしたコーティング剤をベルト表面に
塗布してメニスカス部に浮上した介在者を確実に吸収
し、かつ金属ベルト表面に斑なくコーティングを可能に
して良好な鋳片を製造する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の冷却ロール或いは冷却ドラムでは、冷却ドラム
溶鋼との接触と非接触の繰り返しによる熱疲労が激しい
ため、ドラムの寿命が短いという問題がある。主に、銅
合金からなるドラム内部とその表面のメッキ層何れの寿
命も問題になるが、メッキ層は研削、再メッキ等での補
修ができるが、ドラム内部は簡単に補修ができないた
め、その寿命がドラム本体の寿命となってしまう。この
寿命を延長するには、ドラム側の強度向上により耐久性
を上げるか、或いは溶鋼からの受熱を緩和して熱負荷を
低減することが必要であり、また、鋳造される鋳片表面
の熱収縮応力割れを極力低減することが必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄帯連続鋳
造用冷却ドラムを用いて溶鋼から薄肉鋳片を製造する薄
帯連続鋳造装置において、冷却ドラムと溶鋼との間の接
触熱伝達を緩和して冷却ドラムへの熱流を阻害すること
によって、冷却ドラム表面の熱疲労割れを防止すると共
に鋳片表面の熱応力収縮割れを防止することを目的にな
されたものである。すなわち、本発明は、冷却ドラムを
用いる薄帯連続鋳造装置において、前記冷却ドラム外表
面に粒子径10μm〜500μmの微細MgO微粉末
を、好ましくは溶媒100重量部に対し20〜80vo
l%懸濁したスラリーを塗布した被覆層を有する薄帯連
続鋳造用冷却ドラムであり、前記被覆層の付与手段が噴
霧、ロール塗布、多孔質含浸塗布のいずれかの手段であ
る薄帯連続鋳造用冷却ドラムである。また、本発明は上
記薄帯連続鋳造装置が、一対の冷却ドラムを用いる双ド
ラム式薄帯連続鋳造装置である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明者らは、冷却ドラム表面と
溶融金属との間の界面張力を上げて濡れ性を悪化させる
べく様々な実験を試みた結果、微細MgO粒子を液体、
例えば水、アルコール等の有機溶媒に懸濁したスラリー
を冷却ドラム表面に塗布することで冷却ドラムと溶鋼と
の間に伝熱抵抗が増加し、緩冷却化と凝固の均一性が図
れることを見いだした。更に、本発明ではMgOスラリ
ーを用いるが、このMgOは安価で、しかも溶鋼との化
学反応性が低く、加えて融点が高いために利便性に優れ
る。また、この微細MgO粒子は粒子径10μm〜50
0μmの範囲にある粒子を用いるが、100μm前後の
粒子径が好ましい。
【0007】その理由は、上記MgO微粉末を付与する
ことにより微粉末の空隙のアギャップによる熱移動抵抗
が増加する軟接触化が図られ、また、冷却ドラムへの入
熱量の低減による熱疲労が緩和されるという融解潜熱放
出効果、凝固核の発生起点を多数与えることによる凝固
組織の微細均一化という凝固起点の多数付与という効果
が期待できることによるものである。前記MgO微粉末
粒子径が10μm以下では微粉末粒子への溶鋼浸潤によ
り上記効果が低減し、また500μm以上では微粉末粒
子間の凝固起点となりにくいことによるからである。こ
のMgO微粉末粒子は、液体、例えば水、低融点のアル
コール等の有機溶媒100重量部に対し20〜80vo
l%、好ましくは50vol%前後懸濁したスラリーと
して冷却ドラム表面に塗布するが、水、有機溶媒等を用
いることで溶媒のガス化による軟接触が図ることができ
る。前述したMgOと溶媒の相乗作用により伝熱を阻害
させて緩冷却化の効果が得られるものである。
【0008】また、上記MgO微粉末粒子被覆層の厚み
については、その上限を約2mmとするが、この理由は
被覆層が厚過ぎると剥離して不均一となったり、溶鋼に
巻き込まれて表面欠陥の原因となる。この微粉末粒子被
覆層の厚みの下限については粒子径の約2倍程度が適切
であると考えられる。何れにしても、微粉末粒子被覆層
の厚みについては被覆層を構成する粒子径によって異な
るものであるが極力厚い方が伝熱抵抗付与の観点からは
望ましいと考えられるが上述した問題点を考慮すると厚
みについては自ずから限界がある。
【0009】更に、本発明における上記微粉末粒子を被
覆するに際しては、噴射、ロール塗布、多孔質含浸塗布
のいずれかの手段で付与されることが好ましいが、本発
明では特に鋳造中に冷却ドラム表面に連続塗布或いは間
欠的な逐次塗布であってもよいことである。
【0010】
【実施例】ドラム径:1200mm、ドラム幅:100
0mmで内部水冷構造の次の3タイプの冷却ドラムを有
する双ドラム式連続鋳造機を用いて、60トン/チャー
ジのAISI304ステンレス鋼を鋳造速度:64m/
分で3mm厚の薄肉鋳片を鋳造した。同一条件での鋳造
を20回繰り返して累計鋳造量1200トンとなった時
点で冷却ドラム外表面を子細に観察してクラックの有無
を調査した。
【0011】 タイプ1:冷却ドラム外表面が鉄合金のみ タイプ2:冷却ドラム外表面にアルミナスラリー塗布 タイプ3:冷却ドラム外表面にMgOスラリー塗布 なお、タイプ2、3については、何れも粒子径20〜5
0μmのアルミナ或いはMgO微粒子を、水:エタノー
ル=50:50の混合液体中に分散させ調製し、スプレ
ーにより鋳造中に冷却ドラム外表面に連続噴霧して被覆
層を形成した。この時の微粉末粒子被覆層の膜厚は30
0μmであった。上記タイプ1〜3においては毎回完鋳
できたが、各タイプの冷却ドラム表面状態および鋳片の
表面性状を以下に示す。
【0012】 タイプ1:鋳片表面割れ有りおよびドラムクラックあり タイプ2:鋳片表面割れ有るもドラムクラックなし タイプ3:鋳片表面割れなし、ドラムクラックなし このように、冷却ドラム表面にMgO微粉末粒子被覆層
を形成した本発明による冷却ドラムにおいては、鋳片割
れ防止と冷却ドラムクラック防止を両立させることがで
きた。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、冷却ドラ
ム表面にMgO微粉末粒子を懸濁したスラリーを塗布す
ることで、軟接触による緩冷却化で鋳片表面割れが防止
できると共に、軟接触による緩冷却化で冷却ドラム表面
の熱疲労防止を達成できる双ロール式薄帯連続鋳造用冷
却ドラムを提供することが可能になったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための双ロール式薄帯連続鋳
造装置を示す一部断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 英明 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 岡 秀毅 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内 Fターム(参考) 4E004 DA13 QA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却ドラムを用いた薄帯連続鋳造装置に
    おいて、前記冷却ドラム外表面に粒子径10μm〜50
    0μmの微細MgO微粉末を懸濁したスラリーを塗布し
    た被覆層を有することを特徴とする薄帯連続鋳造用冷却
    ドラム。
  2. 【請求項2】 冷却ドラムを用いた薄帯連続鋳造装置に
    おいて、前記冷却ドラム外表面に粒子径10μm〜50
    0μmの微細MgO微粉末を溶媒100重量部に対し2
    0〜80vol%懸濁したスラリーを塗布した被覆層を
    有することを特徴とする薄帯連続鋳造用冷却ドラム。
  3. 【請求項3】 前記被覆層の付与手段が噴霧、ロール塗
    布、多孔質含浸塗布のいずれかの手段であることを特徴
    とする請求項1または2記載の薄帯連続鋳造用冷却ドラ
    ム。
  4. 【請求項4】 前記薄帯連続鋳造装置が、一対の冷却ド
    ラムを用いる双ドラム式薄帯連続鋳造装置であることを
    特徴とする請求項1、2または3の何れかの項に記載の
    薄帯連続鋳造用冷却ドラム。
JP2000029275A 2000-02-07 2000-02-07 薄帯連続鋳造用冷却ドラム Withdrawn JP2001219247A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005002733B4 (de) * 2004-11-15 2015-11-19 Primetals Technologies Japan, Ltd. Zwillingswalzen-Gießwalzmaschine und Zwillingswalzen-Gießwalzverfahren

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005002733B4 (de) * 2004-11-15 2015-11-19 Primetals Technologies Japan, Ltd. Zwillingswalzen-Gießwalzmaschine und Zwillingswalzen-Gießwalzverfahren

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