JP2002316245A - 薄帯鋳片連続鋳造方法及び装置 - Google Patents
薄帯鋳片連続鋳造方法及び装置Info
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Abstract
鋳造において、湯溜まり部の湯面に浮遊するスカムを鋳
造の合間で排出する。 【解決手段】 一対の冷却ドラム1、1と一対のサイド
堰によって形成された湯溜まり部3に溶湯rを供給しな
がら複数のコイル状薄帯鋳片を製造する方法において、
前記コイル状薄鋳片の1コイル当たりの鋳造を終了した
とき、ガスノズル7bからガスを吹き付けて溶湯に浮遊
するスカムsを一方のメニスカスm2に吹き寄せ、吹き
寄せたスカムを鋳片表面やドラム周面に付着させて湯溜
まり部から排出する。
Description
厚みが1〜10mm程度の薄帯鋳片を製造する方法及び
装置に関するもので、特に、湯溜まり部の湯面に浮遊す
るスカムの排出処理に関するものである。
して、双ドラム式連続鋳造方法は、互いに反対方向に回
転する一対の冷却ドラムと、この冷却ドラムの両端面に
押し付けられた一対のサイド堰とで形成された湯溜まり
部に溶湯を供給しながら、回転する冷却ドラムの周面で
凝固シェルを形成し、凝固シェル同士を冷却ドラム間の
最接近部で圧着して薄帯鋳片とし、薄薄帯鋳片を下流側
でコイル状に巻き取る方法である。
等の非金属介在物が混入し、また、溶湯表面には、酸化
により金属酸化物が生成し、これらは、湯溜まり部の溶
湯上でスカムとなって浮遊し、メニスカスからドラム周
面や鋳片表面に巻き込まれる。その結果、その部分の冷
却が遅れたり不均一になるため、鋳片に割れや組織む
ら、あるいは酸洗むらが発生し、製品に光沢むらが発生
する。
として、湯溜まり部をシールチャンバーで覆い、該シー
ルチャンバー内に不活性ガスなどの非酸化性ガスを供給
して溶湯面をシールする方法が、例えば、特開平3−1
98951号公報によって知られている。しかしなが
ら、このような方法によって溶湯面をシールしても、ス
カムの生成を十分に防止することはできない。
巻き込みを防止する方法として、湯溜まり部の注湯ノズ
ルを挟んでドラム幅方向に延びた一対のスカム堰を、溶
湯に浸漬して設け、スカム堰によりスカムの冷却ドラム
側への流動を阻止する方法が、例えば、特開平3−66
450号公報によって知られている。しかしながら、ス
カム堰を設けても、スカム堰と冷却ドラムの間のメニス
カス近傍で生成するスカムには対処できない。
ることが特に問題であるが、スカムの量が多いと、不均
一に巻き込まれ易くなる。スカムの生成量は鋳造時間の
経過に伴って多くなるため、生産能率向上のために長時
間鋳造を行う場合は、スカムの生成量が多くなって、不
均一に巻き込まれ易くなるという問題がある。
より薄帯鋳片を製造する方法において、湯溜まり部に浮
遊するスカムを排出することにより、スカムのドラム周
面や鋳片表面への巻き込みを防止することを課題とす
る。
明の薄帯鋳片連続鋳造方法は、(1)一対の冷却ドラム
と一対のサイド堰によって形成された湯溜まり部に、注
湯ノズルを挟んでドラム幅方向に延びた一対のスカム堰
を溶湯に浸漬して設け、前記湯溜まり部に溶湯を供給し
ながら薄帯鋳片を鋳造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き
取って複数のコイル状薄帯鋳片を製造する方法におい
て、前記薄帯鋳片の1コイル当たりの鋳造を終了したと
き、前記スカム堰を溶湯から引き上げること、を特徴と
する。
(2)一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によって形成
された湯溜ま部に溶湯を供給しながら薄帯鋳片を鋳造
し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き取って複数のコイル状
薄鋳片を製造する方法において、前記薄帯鋳片の1コイ
ル当たりの鋳造を終了したとき、前記湯溜まり部の溶湯
面に、前記一対の冷却ドラムの一方又は双方に指向して
ガスを吹き付けること、を特徴とする。
鋳造装置は、(3)一対の冷却ドラムと一対のサイド堰
によって形成された湯溜まり部に溶湯を供給しながら薄
帯鋳片を鋳造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き取って複
数のコイル状薄鋳片を製造する装置において、前記湯溜
まり部の上方中央部にメニスカスの一方又は双方に指向
したガスノズルを設けたこと、を特徴とする。
用いた本発明の実施の形態を説明する。図1(a)及び
図1(b)は、請求項1の発明に沿う実施の形態を説明
する側断面図である。互いに反対方向に回転する一対の
冷却ドラム1、1の両端面には、一対のサイド堰2、2
(一方のみを仮想線で示す)が押し付けられて、湯溜ま
り部3が形成されており、湯溜まり部3には、タンディ
ッシュ(図示略)から注湯ノズル4を通して溶湯rが供
給される。湯溜まり部3の上方は、溶湯表面の酸化によ
るスカム生成を防止するために、シールチャンバー(図
示略)で覆われており、シールチャンバー内には、アル
ゴンや窒素等の非酸化性ガスが供給される。
冷却ドラム1、1の周面で冷却されて一対の凝固シェル
g、gを生成し、一対の凝固シェルg、gは、ドラム最
近接点kpで圧着されて薄帯鋳片cとなって下方に送り
出され、薄帯鋳片cは下流側に配設された巻取機(図示
略)でコイル状に巻き取られる。巻き取られた薄帯鋳片
の重量が所定重量になったとき、その巻き取りを止めて
別の巻取機で引き続いて巻き取ることで、複数のコイル
状薄鋳片を製造する。
ー内には、アルゴンや窒素等の非酸化性ガスが供給され
て、溶湯表面の酸化等によるスカムの生成を防止してい
るが、スカムの生成を十分に防止することはできない。
スカムの鋳片表面への巻き込みを防止するために、図1
(a)に示すように、注湯ノズル4を挟んで、ドラム幅
方向に延びた一対のスカム堰5、5を溶湯に浸漬して設
け、溶湯表面に浮遊するスカムsのドラム側への流動を
阻止する。
鋳造速度から、ドラム最近接点kpから送り出された薄
帯鋳片の重量をリアルタイムで計算し、計算重量が1コ
イル相当の重量に到達し、1コイル当たりの鋳造を終了
したとき、図1(b)に示すように、一対のスカム堰
5、5を溶湯から引き上げる。スカム堰5、5を引き上
げると、溶湯表面に浮遊していたスカムsは、注湯ノズ
ル4から吐出する溶湯流によって冷却ドラム側に流動
し、メニスカスmに寄せられる。このとき、冷却ドラム
は回転を継続しているため、メニスカスmに寄せられた
スカムsは、ドラム周面や鋳片表面に巻き込むまれて、
湯溜まり部3から排出される。
沿う実施の形態を説明する側断面図であり、図1と同じ
符号のものは、名称、構造ともに図1と同じである。ま
た、湯溜まり部3の上方には、シールチャンバー(図示
略)が設けられていて、チャンバー内には非酸化性ガス
が供給される。図では、一対のスカム堰5、5は、溶湯
から引き上げられた状態を示しているが、鋳造中は溶湯
rに浸漬して、注湯ノズル4から吐出する溶湯の流れを
堰止めることにより、スカムsのメニスカスm1、m2へ
の流動を阻止する。スカム堰5、5の背面には、メニス
カスm1及びm2側から注湯ノズル4に指向して湯溜まり
部の溶湯に非酸化性ガスを吹き付けるガスノズル6a、
6bが取り付けられている。
リットタイプ、丸孔タイプなど何れの形式でもよく、ス
リットタイプの場合の例としては、幅;1.5mm、長
さ;18mm、湯面との距離;60〜70mm(スカム
堰浸漬時)であり、丸孔タイプ場合の例としては、ノズ
ル径;0.5〜1.0mm、孔ピッチ;5mm、湯面と
の距離;80mmである。ガスノズルの高さやガス噴出
角度は、溶湯面の高さ等に応じて調整でき、ガス流速は
スリットタイプ及び丸孔タイプともに、20〜30mp
sである。
に、薄帯鋳片cは下流側に配設された巻取機(図示略)
でコイル状に巻き取られ、巻き取らた薄帯鋳片の重量が
所定重量になったとき、その巻き取りを止めて別の巻取
機(図示を省略する)で引き続いて巻き取ることで、複
数のコイル状薄鋳片を製造する。
部3の溶湯rに浸漬して、スカムsのメニスカスm1、
m2への流動を阻止し、スカムのドラム周面や鋳片表面
への巻き込みを防止する。また、ガスノズル6a、6b
からは窒素やアルゴン等の非酸化性ガスを、メニスカス
m1、m2の手前側のドラム周面からスカム堰5に指向さ
せて噴出させ、スカム堰5とメニスカスm1、m2の間
に浮遊するスカムsをスカム堰5に、さらに、サイド堰
に寄せることで、スカムのメニスカスm1、m2への巻き
込みを防止する。
ラム最近接点kpから送り出された薄帯鋳片の重量をリ
アルタイムで計算し、計算重量が1コイル相当の重量に
到達し、1コイル当たりの鋳造を終了したとき、図2に
示すように、一対のスカム堰5、5を溶湯rから引き上
げるとともに、ガスノズル6a、6bの一方(図では向
かって右側)のガスノズル6bから非酸化性ガスを噴出
させる。
スカスm1から他方のメニスカスm2に吹き寄せられ
る。このとき、冷却ドラム1、1は回転を継続している
ため、メニスカスm2に吹き寄せられたスカムsは、回
転するドラム周面や鋳片表面に巻き込まれて湯溜まり部
3から排出される。なお、本例では、ガスノズル6a、
6bをスカム堰5に取り付けたが、スカム堰5と離して
単独で設けてもよい。
沿う他の実施の形態を説明する図であり、図2及び図3
と異なる点は、同図では、メニスカスの一方にガスを吹
き付けたが、本形態では、メニスカスの双方にガスを吹
き付ける点である。注湯ノズル4の左右両側には、湯溜
まり部3の中央部から双方のメニスカスm、mに指向し
てガスを吹き付けるガスノズル6c,6dが設けられて
いる。
イル状薄鋳片を製造する方法において、鋳造した鋳片の
計算重量が1コイル相当の重量に到達し、1コイル当た
りの鋳造を終了したとき、スカム堰5、5を溶湯rから
引き上げるとともに、ガスノズル6c、6dから非酸化
性ガスを噴出させると、溶湯表面に浮遊するスカムs
は、双方のメニスカスm、mに吹き寄せられる。このと
き、前記同様に、冷却ドラム1、1は回転を継続してい
るため、メニスカスm、mに吹き寄せられたスカムs
は、回転するドラム周面や鋳片表面に巻き込まれて湯溜
まり部3から排出される。
出によりスカムが巻き込まれた鋳片の部分は、スカム疵
が発生して製品にならない場合が多いが、通常、コイル
状薄帯鋳片の先端部及び尾端部の長さ約2〜4mの部分
は疵が発生して製品にならない不良部分であるから、こ
の部分を鋳造しているときにスカムを排出すれば、本発
明による新たな歩留落ちは生じない。したがって、本発
明における「薄帯鋳片の1コイル当たりの鋳造を終了し
たとき」は、前記不良部分を除く製品部分の鋳造を終了
したときが望ましい。なお、スカムの排出は、スカムの
発生量に応じて行えばよく、必ずしも1コイル当たりの
鋳造を終了したとき、全てにおいて排出しなくてもよ
い。
m、幅;1300mmの双ドラム式連続鋳造装置を用い
て180tonを、本発明例として、図2及び図3に示
す形態で鋳造し、1コイル当たりの鋳造を終了したと
き、スカムを、ガス吹きによりドラム周面に寄せて湯溜
まり部から排出した。比較例では、従来のスカム堰は用
いたが、スカムの排出は行わなかった。その結果、比較
例では、製品の表面割れ及び光沢むらを総合した表面欠
陥発生度合が、本発明の約5倍と高い値であった。
置により薄帯鋳片を鋳造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻
き取って複数のコイル状薄帯鋳片を製造する方法におい
て、該薄帯鋳片の単数コイル当たりの鋳造を終了したと
き、湯溜まり部の溶湯面に浮遊するスカムをメニスカス
に寄せることで、スカムを鋳片表面やドラム周面に付着
させて湯溜まり部から排出できるので、特に長時間鋳造
におけるスカムの蓄積を解消して、品質良好な鋳片を製
造することができる。
断面図である。図1(a)は定常鋳造時の形態を示す図
であり、図1(b)はスカム排出時の形態を示す図であ
る。
する側断面図であり、スカム排出時の形態を示す図であ
る。
説明する側断面図であり、スカム排出時を示す図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によ
って形成された湯溜まり部に、注湯ノズルを挟んでドラ
ム幅方向に延びた一対のスカム堰を溶湯に浸漬して設
け、前記湯溜まり部に溶湯を供給しながら薄帯鋳片を鋳
造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き取って複数のコイル
状薄帯鋳片を製造する方法において、前記薄帯鋳片の1
コイル当たりの鋳造を終了したとき、前記スカム堰を溶
湯から引き上げることを特徴とする薄帯鋳片連続鋳造方
法。 - 【請求項2】 一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によ
って形成された湯溜ま部に溶湯を供給しながら薄帯鋳片
を鋳造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き取って複数のコ
イル状薄鋳片を製造する方法において、前記薄帯鋳片の
1コイル当たりの鋳造を終了したとき、前記湯溜まり部
の溶湯面に、前記一対の冷却ドラムの一方又は双方に指
向してガスを吹き付けることを特徴とする薄帯鋳片連続
鋳造方法。 - 【請求項3】 一対の冷却ドラムと一対のサイド堰によ
って形成された湯溜まり部に溶湯を供給しながら薄帯鋳
片を鋳造し、該薄帯鋳片をコイル状に巻き取って複数の
コイル状薄鋳片を製造する装置において、前記湯溜まり
部の上方中央部に、メニスカスの一方又は双方に指向し
たガスノズルを設けたことを特徴とする薄帯鋳片連続鋳
造装置。
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