JP2005512820A

JP2005512820A - 双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置

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Publication number: JP2005512820A
Application number: JP2003556192A
Authority: JP
Inventors: チェオルミンパク; ドンキュンチョー; タエウックカン
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Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2005-05-12
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Abstract

本発明は、双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固を防止する装置に関するものである。
本発明は、メニスカスシールド(5)及び複数個の堰(12)を含む薄板鋳造設備において、前記メニスカスシールド(5)の左右両端に鋳造ロール(1)の長手方向と平行に配置され、非酸化性ガス供給及び排出口を含む第1チャンバー(60)；前記第1チャンバー(60)から非酸化性ガスが供給されるよう前記第1チャンバー(60)の下部面に連通して組み立てられ、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に非酸化性ガスを噴射できるよう前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と対応する傾斜面に前記鋳造ロール(1)(1a)の長手方向に形成される多数個のスリット溝(81)を含む第2チャンバー(80)；及び、前記メニスカスシールド(5)と第2チャンバー(80)との間を通して前記第1チャンバーのガス排出口まで形成され、前記第2チャンバー(80)から噴射された非酸化性ガスと金属蒸発成分とが混合した汚染ガスを外部に排出する流路(S)；を含む双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を提供する。

Description

本発明は、双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面の汚れを防止し、且つ鋳片の両エッジ部が未凝固になるのを防止するための装置に関するもので、より詳しくは、湯面の揺れを防止する堰(weir)と堰同士の空間におけるガス圧力と、ロールが溶鋼と接触する堰外部空間におけるガス圧力を相互調節することにより、溶鋼の表面に発生する蒸発金属成分がロールエッジ部に蒸着しないようにし、堰外部側から発生した蒸発金属成分をロールエッジ部よりロール幅中央部側へ排出させ、ロール幅方向にバラツキの無い鋳片を凝固させることにより欠陥の無い薄板が得られる双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置に関するものである。

従来の双ロール式薄板鋳造機(100)は、図1に示したように、鋳造ロール(1)(1a)の両側面に密着しているエッジダム(4)の間に、タンディッシュ(2)から浸漬ノズル(3)を通じて溶鋼が供給され、前記鋳造ロール(1)(1a)とエッジダム(4)との間に溶湯プール(13)が形成され、前記溶湯プール(13)の表面と接触する気体中に含まれる酸素により前記溶鋼が酸化するため、これを防止すべく前記鋳造ロール(1)(1a)の上部にメニスカスシールド(5)を設け、その下方と湯面との隙間に非酸化性ガスを供給する方法が一般に用いられる。こうすることにより、溶湯プール(13)の湯面が非酸化性ガスと接触するため、溶融金属の酸化をできる限り抑えることができる。

そして、日本特開平6-297111号公報には、前記鋳造ロール(1)(1a)とエッジダム(4)とで取り囲まれた溶湯プール(13)の溶鋼酸化を防止すべく、湯面上方の浸漬ノズル(3)の浸漬深さを調節可能にしながら外部の酸化性雰囲気を遮断できるシーリング(sealing)装置が提案されている。

前記公報によると、鋳造時湯面レベルの変化が必要な場合には、タンディッシュ(2)の側面に設けられた蛇腹を調節して浸漬ノズル(3)の浸漬深さを調整可能にすると共に、湯面レベルの高さの変化からも湯面上の雰囲気が維持され続けるようにする。

また、日本特開平7-204795号公報においては、溶湯プール(13)に部分的に浸漬される長辺ダムや堰を設けて、湯面に生成された酸化物が凝固シェルに巻き込まれるのを防止することを図っている。即ち、鋳造ロール(1)(1a)の表面と長辺ダムとの間に若干の間隔を保ち、湯面レベルを該間隔の間に維持させるようにすると共に、湯面上方を非酸化性ガス雰囲気に保ち、できる限り酸化物の生成を防止するのと同時に、生成された酸化物が成長中の凝固シェルに巻き込まれるのを防止する。

しかし、湯面上の雰囲気が非酸化性ガスで満たされても、溶湯プール(13)の成分中に、鋼の場合マンガン、亜鉛、鉛など揮発し易い成分があると、該揮発成分が溶湯プール(13)から雰囲気ガスに混ざり込むようになり、これにより雰囲気ガスが純粋な非酸化性ガスと混ざって汚染ガスになる。

前記のように、汚染ガスは揮発成分を含むため、冷却されている鋳造ロール(1)(1a)の表面と接触すると、凝縮され前記鋳造ロール(1)(1a)の表面に吸着し、これにより前記鋳造ロール(1)(1a)の熱伝達に影響し、鋳片(10)に悪影響を及ぼすことになる。こうして、できる限り汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の表面と接触しないようにしなければならない。

さらに、溶鋼表面から発生する揮発性金属ガスの流れをコントロールできないので、該揮発性金属ガスである汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の表面を汚し、結局鋳片(10)の表面欠陥及び生産性の低下を招くことになる。

また、前記メニスカスシールド(5)の両側には、ロール長手方向と平行に非酸化性ガスが供給されるガス供給ライン(9)と連結されるガスナイフ(6)が設けられ、外気が前記メニスカスシールド(5)の下部空間に流れ込まないよう遮断するが、ここでロール外周面に噴射される窒素などの非酸化性ガスもやはり、外気がメニスカスシールドの下部空間に流れ込むことを防止すると共に、非酸化性ガスの流れを促す。

そして、前記浸漬ノズル(3)の下端に形成されたノズル孔(14)を通して吐出された溶鋼の運動量はかなり大きく、湯面揺れを引き起こし兼ねないので、前記溶湯内の溶湯プール(P)における溶鋼の遊動を制御する目的から、図3のように、ロール幅方向へ堰支持台(17)にその上端が位置固定される堰(12)を設ける。

ここで、前記溶湯プール(13)の湯面上の雰囲気をできる限り非酸化性雰囲気に維持することを図っても、100%完全なシーリングとするのは難しく、部分的に酸化物が湯面に生成する恐れがあるが、前記堰(12)は、こうして生成された酸化物が成長中の凝固シェルに届かないようにする一種の障害物(barrier)の役目も果たす。

一方、前記鋳造ロール(1)(1a)の間に形成された溶湯プール(13)に供給された溶鋼の表面には、鋳造中連続的にマンガンなどの物質がメニスカスシールド(5)の下部空間から蒸発し、こうした蒸発性不純物である金属成分は湯面上に供給される非酸化性ガスと混合しガスの流れに沿って移動するようになる。

この際、このような揮発したマンガンなどの物質が前記鋳造ロール(1)(1a)の表面上に蒸着される場合、熱伝導度が非常に低い為、凝固シェル(11)の形成にあたって一種の熱抵抗として作用し、局部的な未凝固の発生及び鋳片(10)の欠陥などを引き起こしかねない。

一般に、前記メニスカスシールド(5)の下部空間においては、自然排出を原則とするが、汚染ガスの発生量が多い時には排気ポンプ(7)を作動させ、ガス排出用ホース(8)を通して外部に流出されるガス量を調節することが必要になる。

図2に示したように、エッジダム(4)と堰(12)との間には隙間が存在し、前記隙間を通って非酸化性ガスの流れが発生する。もし、前記非酸化性ガスの流れを無くそうと前記堰(12)とエッジダム(4)との隙間を無くす、即ち密着させると、鋳造初期あるいは鋳造途中に前記エッジダム(4)と堰(12)との密着部位においてスカルが発生し、ひどくなると前記堰(12)の破損などを招き、鋳造を中断すべき状況も発生しかねない。

また、鋳造作業中前記エッジダム(4)の表面から発生するスカル生成を抑制すべくエッジダム(4)を振動させる場合があるが、前記のように堰(12)とエッジダム(4)とが密着していると、前記エッジダム(4)側に与えられる振動により前記堰(12)が破損する恐れがある。以上のような理由から、エッジダム(4)と堰(12)とを密着させることは困難である。

前記のように、外部からメニスカスシールド(5)内に供給された非酸化性ガスが流れながら溶湯プール(13)から発生した蒸発金属成分と混ざって汚染された混合気体である汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の表面に接触すると、蒸発成分が再び固体に凝縮され鋳造ロール(1)(1a)の表面に付着するようになる。

この際、前記鋳造ロール(1)(1a)に付着した固相蒸発成分は、溶融金属から鋳造ロール(1)(1a)への熱伝達を妨げる作用をする為、その付近において鋳造薄板の凝固シェル(11)の厚さにバラツキを生じさせ、鋳造薄板の凝固時に亀裂を発生させる問題があった。このため、汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の表面上に吸着されないよう鋳造ロール(1)(1a)を管理しなければならない。

したがって、本発明は、前記のような従来の問題点を解消すべく提案されたもので、その目的は、非酸化性ガスと蒸発した金属成分とが混合し汚染された汚染ガスがロール表面に接触し、吸着したり溶融金属に混入するのを防止して、鋳造される鋳片の品質を向上できる双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を提供することにある。

（発明の開示）
前記のような目的を成し遂げるための技術的な構成として、本発明は、鋳造ロール(1)(1a)とエッジダム(4)との間に形成される溶湯プール(13)の溶鋼が酸化することを防止すべく外気の流入を遮断し非酸化性ガスを供給するメニスカスシールド(5)、及び前記溶湯プール(13)の湯面揺れを防止すべく前記メニスカスシールド(5)の下部面に装着される複数個の堰(12)を含む薄板鋳造設備において、前記メニスカスシールド(5)の左右両端に鋳造ロール(1)の長手方向と平行に配置され、非酸化性ガス供給口及び排出口を含む第1チャンバー(60)；前記第1チャンバー(60)から非酸化性ガスが供給されるよう前記第1チャンバー(60)の下部面に連通して組み立てられ、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に非酸化性ガスを噴射できるよう前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と対応する傾斜面に前記鋳造ロール(1)(1a)の長手方向に形成される多数個のスリット溝(81)を含む第2チャンバー(80)；及び、前記メニスカスシールド(5)と第2チャンバー(80)との間を通して前記第1チャンバーのガス排出口まで形成され、前記第2チャンバー(80)から噴射された非酸化性ガスと金属蒸発成分とが混合した汚染ガスを外部に排出する流路(S)；を含む双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を提供する。

（発明を実施するための最良の形態）
以下、本発明について図面を参照しながらより詳しく説明する。
図3は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面の汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した断面図で、図4は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した部分断面図で、図5は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置に用いられる第2チャンバーを示した詳細図で、図6は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した使用状態図であり、図7は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置に用いられるメニスカスの平面図で、図8は本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置において形成される第1、2領域を示した概略図である。

本発明の装置(1)は、図3ないし図8に示したように、溶鋼から発生する金属性蒸発成分と非酸化性ガスとが混合した汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)と接触しないよう、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に供給される非酸化性ガスの流れを調節して、鋳片の凝固を均一にするよう溶湯プール(13)の上部を密閉するメニスカスシールド(5)の左右両側にそれぞれロール長さ方向に設けられるものとして、こうした装置(1)は第1チャンバー(60)と第2チャンバー(80)とで成る。

即ち、前記第1チャンバー(60)は、前記メニスカスシールド(5)の左右両端に鋳造ロール(1)(1a)の長手方向と平行に配置され、外部に設けられたガス供給ポンプから非酸化性ガスが供給され、また前記溶湯プール(13)から排出される汚染ガスが排出されるよう四角断面の内部空間を成す多数個のプレート部材が複数個のボルト部材で組み立てられているが、上部面には、非酸化性ガスが供給されるガス供給ライン(61a)と連結される上部ガス供給口(61)と、汚染ガスが排出されるガス排出ライン(62a)と連結される上部ガス排出口(62)とがそれぞれ複数個の分離膜(63)を境界に独立に貫通形成され、下部面には、前記上部ガス供給口(61)と対応する下部ガス供給口(64)が貫通形成される一方、前記メニスカスシールド(5)の左右両端と対応する側面には、前記上部ガス排出口(62)と対応する下部ガス排出口(65)が貫通形成される。

ここで、前記第1チャンバー(60)の上部ガス供給口(61)から延長されるガス供給ライン(61a)は、非酸化性ガスを供給し、供給圧力及び流量を測定できる圧力計を有するガス供給ポンプに連結され、前記上部ガス排出口(62)から延長されるガス排出ライン(62a)は、排気ポンプ(7)と連通して連結される一方、前記上部ガス排出口(62)には、これを通って外部に排出される汚染ガスの異物を濾過すべくフィルター部材(66)が設けられてもよい。

そして、前記第2チャンバー(80)は、前記第1チャンバー(60)の下部面に形成された下部ガス供給口(64)と連通して、前記第1チャンバー(60)から非酸化性ガスが供給されるよう前記第1チャンバー(60)の下部面に着脱可能になるよう組み立てられ、三角断面の内部空間を形成するよう水平、垂直及び傾斜した複数個のプレート(80a)(80b)(80c)の左右両端にエンドプレート(80d)を複数個のボルト部材で組み立て構成されるもので、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と相互対応する前記第2チャンバー(80)の傾斜面には、前記下部ガス供給口(64)を通じて内部供給された非酸化性ガスを前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に噴射できるよう、前記鋳造ロール(1)(1a)の長手方向にスリットされたスリット溝(81)を多数個形成する。

ここで、前記第2チャンバー(80)には、上部面に前記第1チャンバー(60)の下部ガス供給口(64)と連通するガス注入口(82)が複数個貫通形成され、内部空間には、前記スリット溝(81)を通って前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に噴射される非酸化性ガスが中央部分と左右両側エッジ部分に分割されるよう、2個の分離膜(83a)(83b)が設けられる。

また、前記スリット溝(81)が形成される前記第2チャンバーの傾斜面は、ガスの流れを容易に制御できるよう、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と同一の曲率半径で一定間隔を置くよう形成されるべきである。

そして、前記第2チャンバー(80)とメニスカスシールド(5)の左右両端との間には、前記第2チャンバー(80)のスリット溝(81)から前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に噴射された非酸化性ガスと溶鋼から発生した金属蒸発成分とが混合した汚染ガスを、前記第1チャンバーの側面に形成された下部ガス排出口(65)を通して排出できるよう流路(S)を形成する。

こうした流路(S)は、前記堰(12)と前記第2チャンバー(80)との隙間、前記第2チャンバー(80)を固定する固定プレート(89)に貫通形成された排気孔(85)、及び前記第1チャンバー(60)の下部ガス排出口(65)を相互連通するガス排出ラインとすることが好ましい。

そして、前記第1チャンバー(60)とガスナイフ(6)との隙間をシーリング材(24)により遮断し、前記ガスナイフ(6)の下端に、前記ガスナイフ(6)の下部端と鋳造ロール(1)(1a)との隙間を長手方向に遮断して外気の流入を防止するカーテン(23)を装着する。これにより、鋳造工程時鋳造ロール(1)(1a)を回転させながら溶湯プール(13)の湯面上に外部の空気が流れ込むことを防止するのと同時に、汚染ガスが前記第1チャンバー(60)の上部ガス排出口(62)のみを通って外部に排出されるようにする。

こうしたシーリング材(24)には主にガラスウール(wool)を用い、前記カーテン(23)はスチールホイル(23)(steel foil)を用いて構成する。

前述のような構成を有する本発明の作用及び効果について説明する。
先ず、タンディッシュ(2)内の溶鋼を左右一対の鋳造ロール(1)(1a)とエッジダム(4)との間に溶湯プール(13)ができるよう浸漬ノズル(3)を通して供給し、前記鋳造ロール(1)(1a)を相互異なる方向へ回転させると、前記鋳造ロール(1)(1a)と接触する溶鋼が、ロール中心方向へと熱量を奪われながらロール表面に凝固シェル(11)を形成し、ロールニップ部から溶鋼が押し出されて鋳片(10)が鋳造される。

こうした鋳造工程中前記メニスカスシールド(5)の左右両端に設けられた第1チャンバー(60)に、上部面に形成されたガス供給口(61)とガス供給ライン(61a)を介して連結された供給ポンプ(未図示)から前記第1チャンバー(60)の内部空間に非酸化性ガスを供給し、同時に前記第1チャンバー(60)の外側に配置されたガスナイフ(6)にもガス供給ライン(61a)を通じて非酸化性ガスを供給することにより、鋳造工程中に前記溶湯プール(13)の上部空間が非酸化性雰囲気で保たれるようにする。

続いて、前記第1チャンバー(60)内に供給された非酸化性ガスは、前記第1チャンバー(60)の下部面に貫通された下部ガス供給口(64)と相互連通連結されるガス注入口(82)が上部面に貫通形成された第2チャンバー(80)内に供給される。この際、前記第2チャンバー(80)の内部空間は、分離膜(83a)(83b)によりロール長さ方向に中央領域、左右両側エッジ領域で３分割されているが、非酸化性ガスは同一圧力で各領域に均一に供給される。

そして、前記第2チャンバー(80)内に供給された非酸化性ガスは、傾斜した下部面に形成されたスリット溝(81)を通って鋳造ロール(1)(1a)の外周面に噴射され、前記スリット溝(81)を通って噴射された非酸化性ガスは、前記ガスナイフ(6)から噴射される非酸化性ガスと合流し、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に沿って溶湯プール(13)側へと流れるガス流路を形成するようになる。

ここで、前記溶湯プール(13)の溶鋼表面において、鋳造中連続的にマンガンなどの金属蒸発成分が発生し前記メニスカスシールド(10)の下部空間に蒸発するが、こうした金属蒸発成分の一部は、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に沿って流れる非酸化性ガスと混合し汚染ガスを形成するようになる。前記汚染ガスは、湯面揺れを制御すべく、上端が支持台(17)にボルト部材により着脱可能に設置され下端が溶湯プール(13)に浸漬される堰(12)の外側と、溶鋼が接触する鋳造ロール(1)(1a)の接触境界面との間の第1領域(A)から発生し排出される。

そして、前記金属蒸発成分の残りは，相互向き合う堰(12)間の第2領域(B)から発生し、これと対応するメニスカスシールド(5)の排出口(5a)を通して外部に排出される。

こうして、前記第1領域(A)から発生した汚染ガスは、前記堰(12)を固定する支持台(17)の固定プレート(89)に形成された唯一の通路である排気孔(85)を通って上部に排出され、前記排気孔(85)に誘導された汚染ガスは、前記メニスカスシールド(5)と第2チャンバー(80)との間に形成された流路(S)を通って前記流路(S)と連通した前記第1チャンバー(60)の下部ガス排出口(65)に流入するよう案内されることから、汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の表面に蒸着されなくなるのである。

続いて、前記下部ガス排出口(65)内に流れ込んだ汚染ガスは前記上部ガス供給口(61)と分離膜(63)により相互分離される為、前記上部ガス供給口(61)内に供給される清浄な非酸化性ガスと混合されず、ガス排出ライン(62a)と連通された排気ポンプ(7)により外部に排出されるのである。

こうした汚染ガスの排出は自然排出を原則とするが、汚染ガスの発生量が多い場合には、前記排気ポンプ(7)の吸入力により、前記ガス排出ライン(62a)を通って排出されるガス量を調節できるようにする。

そして、前記堰(12)の外側と溶鋼境界面との間に形成される第1領域(A)のガス圧力を、汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の外周面に付着するのを防止すべく、相互向き合う堰(12)間に形成される第2領域のガス圧力より高くし、前記第1領域(A)と第2領域(B)間の圧力差は100mmH₂O以内にすることが好ましい。

ここで、前記第1領域(A)のガス圧力を、鋳片の両エッジ部における未凝固を防止すべく、中央部分より左右両エッジ部分で高くすることが好ましい。

一方、上記のような装置(1)を用いた薄板鋳造機(100)においてステンレス鋼を鋳造する場合、通常304ステンレス鋼は18%Cr-8%Niを含有する合金として、こうした304ステンレス鋼にはマンガンが1%ほど含まれており、前記マンガンの溶融温度は1244℃であり、温度が下がると蒸発し非酸化性ガスと混ざった汚染ガスとして排出される特性がある。ここで、前記メニスカスシールド(5)内に注入する非酸化性ガスには100%窒素を使用した。当然、他の混合型非酸化性ガスを使ってもよい。

こうして、前記メニスカスシールド(5)内に窒素ガスである非酸化性ガスを注入した結果、溶湯プール(13)の湯面には多量のマンガンガスである金属蒸発成分が発生し、これを外部に排出できないと鋳造ロール(1)(1a)の表面に吸着され、鋳造時間が長くなるにつれて鋳片(10)の品質に影響を及ぼし、結局未凝固も発生してくるが、本発明の装置(1)である第1、2チャンバー(60)(80)を前記メニスカスシールド(5)の左右両側にガスナイフ(6)と合俟って用いた結果、同一時間で鋳造ロール(1)(1a)の表面から発生する黒皮の生成厚さが著しく減りほぼ20%以下に減少した。

ここで、第1、2領域(A)(B)において汚染ガス及び金属蒸発成分ガスを排出するが、この際各領域(A)(B)において変化するガス圧力をマノメーター(manometer)などの圧力測定計により測定し、前記第1領域(A)と第2領域(B)との圧力差を計算した。こうした圧力差が鋳片(10)のエッジ未凝固に及ぼす影響を実験により観察でき、その結果を下記表1に示した。

従って、実験結果によると、前記第1、2領域(A)(B)間の圧力差が100mmH₂O以内に維持されてこそ、良好なエッジを有する鋳片(10)を得られることがわかる。

本発明は特定の実施例に係り図示・説明したが、添付の請求範囲により具備される本発明の精神や分野を外れない限度内で本発明が多様に改造及び変化されることを、当業界において通常の知識を有するものであれば容易に想到できることがわかる。

（産業上利用可能性）
前述したような本発明によれば、鋳造ロールとエッジダムとの間に形成される溶湯プールの湯面を覆うメニスカスシールドの下部空間に供給される非酸化性ガスの供給量と排出量を調節しガス圧力を調節することにより、内部雰囲気において鋳造途中に湯面から発生する金属蒸発成分と非酸化性ガスとが混合した汚染ガスが鋳造ロール表面に吸着した黒皮の厚さをほぼ20%以下の水準に減少させる為、従来のように鋳造される鋳片表面の凝固のバラツキによる亀裂が殆ど発生しなくなり、鋳片の縁に発生していたエッジ未凝固もほぼ除去され、鋳造された鋳片の品質が大幅に向上する効果を奏する。

従来の双ロール式薄板鋳造機を示した概略図である。図1の双ロール式薄板鋳造機におけるエッジダムと堰との装着状態を示した概略図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した断面図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した部分断面図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置に用いられる第2チャンバーを示した詳細図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置を示した使用状態図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置に用いられるメニスカスの平面図である。本発明による双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置において形成される第1、2領域を示した概略図である。

符号の説明

１、１ａ…鋳造ロール、２…タンディッシュ、３…浸漬ロール、４…エッジダム、
５…メニスカスシールド、５ａ…排出口、６…ガスナイフ、７…排気ポンプ、
９…ガス供給ライン、１０…鋳片、１１…凝固シェル、１２…堰、
１３…溶湯プール、１４…ノズル孔、１７…支持台、２３…カーテン、
２４…シーリング材、６０…第１チャンバー、６１…上部ガス供給口、
６１ａ…ガス供給ライン、６２…上部ガス排出口、６２ａ…ガス排出ライン、
６３…分離膜、６４…下部ガス供給口、６５…下部ガス排出口、
６６…フィルター部材、８０…第２チャンバー、
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ…プレート、８０ｄ…エンドプレート、８１…スリット溝、
８２…ガス注入口、８３ａ、８３ｂ…分離膜、８５…排気孔、
８９…固定プレート、１００…双ロール式薄板鋳造機、Ａ…第１領域、
Ｂ…第２領域、Ｐ…溶湯プール、Ｓ…流路。

Claims

鋳造ロール(1)(1a)とエッジダム(4)との間に形成される溶湯プール(13)の溶鋼が酸化することを防止すべく外気の流入を遮断し非酸化性ガスを供給するメニスカスシールド(5)、及び前記溶湯プール(13)の湯面揺れを防止すべく前記メニスカスシールド(5)の下部面に装着される複数個の堰(12)を含む薄板鋳造設備において、
前記メニスカスシールド(5)の左右両端に鋳造ロール(1)の長手方向と平行に配置され、非酸化性ガス供給口及び排出口を含む第1チャンバー(60)；
前記第1チャンバー(60)から非酸化性ガスが供給されるよう前記第1チャンバー(60)の下部面に連通して組立てられ、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面側に非酸化性ガスを噴射できるよう前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と対応する傾斜面に前記鋳造ロール(1)(1a)の長手方向に形成される多数個のスリット溝(81)を含む第2チャンバー(80)；及び
前記メニスカスシールド(5)と第2チャンバー(80)との間を通って前記第1チャンバーのガス排出口まで形成され、前記第2チャンバー(80)から噴射された非酸化性ガスと金属蒸発成分とが混合された汚染ガスを外部に排出する流路(S)；を含む双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記第1チャンバー(60)の上部面に、非酸化性ガスが供給されるガス供給ライン(61a)と連結される上部ガス供給口(61)と、汚染ガスが排出されるガス排出ライン(62a)と連結される上部ガス排出口(62)とがそれぞれ複数個の分離膜(63)を境界に独立に貫通形成され、下部面に、前記上部ガス供給口(61)と対応する下部ガス供給口(64)が貫通形成される一方、前記メニスカスシールド(5)の左右両端と対応する側面には前記上部ガス排出口(62)と対応する下部ガス排出口(65)が貫通形成されることを特徴とする請求項1に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記上部ガス排出口(62)に、これを通って外部に排出される汚染ガスの異物を濾過できるようフィルター部材(66)が設けられることを特徴とする請求項2に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記第2チャンバー(80)は上部面に前記第1チャンバー(60)の下部ガス供給口(64)と連通するガス注入口(82)が複数個貫通形成され、内部空間には、前記スリット溝(81)を通って前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面に噴射される非酸化性ガスが中央部分と左右両側エッジ部分とに分割されるよう、2個の分離膜(83a)(83b)が設けられることを特徴とする請求項2に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記スリット溝(81)が形成される前記第2チャンバー(80)の傾斜面が、ガスの流れを容易に制御できるよう、前記鋳造ロール(1)(1a)の外周面と同一の曲率半径で一定間隔を置くよう形成されることを特徴とする請求項1に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記流路(S)は、前記堰(12)と前記第2チャンバー(80)との隙間、前記第2チャンバー(80)を固定する固定プレート(89)に貫通形成された排気孔(85)、及び前記第1チャンバー(60)の下部ガス排出口(65)を相互連通させる排出ラインとで成ることを特徴とする請求項2に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記堰(12)の外側と溶鋼の界面との間に形成される第1領域(A)のガス圧力を、汚染ガスが鋳造ロール(1)(1a)の外周面に付着されることを防止すべく相互向き合う堰(12)間に形成される第2領域(B)のガス圧力より高くすることを特徴とする請求項1に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記第1領域(A)と第2領域(B)との圧力差を、100mmH₂O以内に維持することを特徴とする請求項7に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。
前記第1領域(A)のガス圧力を、鋳片の両エッジ部の未凝固を防止できるよう中央部分より左右両エッジ部分で高くすることを特徴とする請求項7に記載の双ロール式薄板鋳造機におけるロール表面汚れと鋳片エッジ部未凝固の防止装置。