JP2009542439A - 電磁撹拌で平らな金属製品を連続鋳造するための方法および実施装置 - Google Patents

Abstract

特に鋼でできている細長い横断面のスラブまたは他の金属製品の連続鋳造のための方法が提示され、この方法で溶融金属が冷却された金型１０に注入され、外側を凝固された製品１４が、金型から連続的に引き出され、上述金型１０の下流にある二次冷却ゾーン１２に案内される。等軸支配の凝固を示す鋳造製品を得るためには、金型１０から引き出された製品１４は、ゼロセグメント２０に組み込まれた少なくとも２つロール撹拌器２４を用いて二次冷却ゾーン１２の上述ゼロセグメントの中で電磁撹拌にさらされる。

Description

本発明は、金属、特に鋼の連続鋳造の分野に関する。これは、具体的には、平らな製品、すなわち細長い横断面のスラブおよび他の同様の製品の連続鋳造に関し、この連続鋳造の間、溶融鋳造金属に作用する移動磁界は、得られる鋳造製品の品質および／または鋳造方法自体の条件もしくは性能特性を改善するために用いられる。

連続鋳造運転が、金属製金型本体（銅または銅合金でできている）から本質的に成り、平らな製品の鋳造のための組み立てられた板から概ね成り、鋳造金属のための通路を画成する底のない金型の中に溶融金属を下方に注入することにあることをここで簡潔に想起されたい。これら壁は、数ミリメートルの厚さにわたって外側で既に凝固した製品をこの金型のベースを介して連続的に引き出されるために水の循環によって勢いよく冷却される。凝固は、「二次冷却」ゾーンと呼ばれる金型の下流への下降の間、製品の中心線に最終的に到達する前に周辺部から進行し、このゾーンで支持および案内ロール（以下支持ロールと呼ぶ）によって案内される鋳造製品には、その完全な凝固のために必要な熱を抽出するために水が噴霧される。次いで、このように得られた凝固した製品は、ある長さに切断され、次いで、顧客に出荷される前に圧延され、または板製品、シート製品などに現場で加工される。

通例スラブと呼ばれる平らな金属製品、したがって、細長い横断面の金属製品の場合、連続鋳造装置の二次冷却ゾーンの中で溶融金属の電磁撹拌を実施することは、長い間知られている。

概略的には、知られるように、電磁撹拌は、スラブを１つまたは複数の移動磁界（すなわち、最大強度が空間で定義された方向に時間とともに移動する磁界）にさらすことにあり、したがって、この溶融金属への移動磁界の作用は、磁界の変位に感度および歩行において一致した金属のエントレインメントによって現れる。

平らな製品を鋳造する場合、液体金属は、移動磁界と呼ばれる直線状に移動する磁界を用いて概ね運ばれ、製品の広い面に平行な水平並進移動を受ける。

移動磁界は多相の線形インダクタによって作り出され、このインダクタは、スラブとの電磁結合を最大化するためにスラブに可能な限り近く配置される。

この目的のために、インダクタは、「ボックスタイプ撹拌器」と呼ばれる解決策の中で支持ロールの後、あるいは二次冷却ゾーン、「撹拌器ロール」または「インロール撹拌器」と呼ばれる解決策の中でこの目的のために中空で作製された支持ロールの内側のいずれかに取り付けられることができる。

これら２つの解決策は、１９８０代の初め以来市場で共存し、鋳造金属の内部の安定度を改善するために初めからずっと用いられている。これは、撹拌の結果、製品の中心線に向かい外側から製品の中心線の直ぐ近くへの「樹木状」タイプの自然の結晶質成長が「等軸の」構造物と呼ばれるより微細な非指向性の凝固構造物の発達のために遮られるからである。

したがって、これは、中央の多孔率の低減および軸方向のマクロセグリゲーション（ｍａｃｒｏｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）の同時低減をもたらす（欧州特許第００９７５６１号参照）。本質的には、内部安定度でのこの改善は、重い板製品になるために低い変形率で圧延される鋼の等級のために求められた。

鋼スラブ鋳造機の二次冷却ゾーンの中で得られる製品の内部安定度に関して最適な撹拌を実現するためには、単一の局所化された位置だけでなく、それどころか冶金学的長さにわたって少なくとも２倍で撹拌する、すなわち段階的な撹拌を実行することが必要であることが発見されている。

具体的には、上述の欧州特許第００９７５６１号が提示するのがこれであり、この欧州特許は鋳造鋼スラブを連続的に電磁的に撹拌するための方法について記載し、この方法では対の段階的な撹拌器ロールによって生成される複数の移動磁界が、冶金学的長さにわたって作用するために生成され、上部の対と下部の対の間の間隔は１から２メートルである。したがって、合計で１セットの４つの撹拌器ロールに基づいて、金型に最も近い対の撹拌器ロールは、金型の中の液体金属の自由表面の下に約５から７ｍに配置され、凝固だめの底に可能な限り近く配置される撹拌器ロールの第２の対は、この底から約４から６ｍに配置される。さらに、ロールのための電源は、上部の対によって作り出される磁界が下部の対によって作り出される磁界の方向と反対方向に移動するように調整される。

したがって、この教示によれば、撹拌器ロールは、鋳造機の「下部セグメント」と呼ばれる二次冷却ゾーンの領域に取り付けられる。これらは、これらの地点に通常設けられた支持ロールと置換され、したがって、形状、特に隣接したロールの外径と同一またはいかなる場合でもほぼ同じ外径を有し、この隣接ロールはこの二次冷却ゾーンの中で少なくとも２３０ｍｍの直径を典型的には有する。

概しては、段階的な撹拌は、原則的に２つのボックスタイプ撹拌器で実行されることがやはりできるが、撹拌器ロールで実行される。しかしながら、これらボックスタイプ撹拌器は、スラブの表面からのそれらの距離のために約５倍の電力を必要とするので、著しく高価であり、その結果、ボックスタイプのインダクタを有する段階的な撹拌は、法外な費用がかかることになる。

二次冷却ゾーンでのこの電磁撹拌技術は、重い板製品の品質を改善するために世界中で極めて広範囲に用いられているが、１９９０年代に「ソフトメカニカルリダクション」と呼ばれる競争力のある技術に置換された。実質的には、これは、スラブの広い面の各側で凝固フロントを一体にさせるために既に鋳造機の中の柔軟な圧延ステップに比較され、したがって電磁撹拌でより有効に中央の多孔率および中央の分離を減少させることができる。

したがって、具体的には、二次冷却ゾーンでの電磁撹拌は、現在ステンレス鋼およびケイ素鋼の場合を除いて、次いで相異なった冶金学的の目的のためにもはや使用されない。これはこれら鋼の等級の連続鋳造に特有の問題があるからであり、この問題のために、波状の表面外観で明示される「ローピング」または「リッジング」タイプの表面欠陥が、圧延または引き抜きの後に得られた製品で多くの場合観察される。かかる表面は、ステンレス鋼の場合、光学的に不満足なものであり、ケイ素鋼の場合、変圧器または電動機ヨークのための積層の製造のための積重ねで稠密度の問題をもたらす。

しかしながら、このローピングおよびリッジング問題は、スラブが、等軸タイプの極めて大きな部分、すなわち少なくとも約５０％で凝固構造物を有する場合、なくされることができることが既に知られている。理論的には、極めて低いレベルの過熱で金属を鋳造することによってかかる結果を得ることが可能であるが、実際には、これは連続鋳造では不可能であり、したがって、電磁撹拌がこの過熱を急速に抽出するために必要とされる。

多孔率および軸方向の分離が最小化される必要がある重い板製品に反して、ここで目的は等軸の凝固部分の程度を最大化することである。これが、鋳造機のセグメントゼロの中の金型に可能な限り近くにあるために撹拌が二次冷却ゾーンの中の頂部に向かって上げられる必要があることの理由である。

「セグメントゼロ」が金型のフットロールを出るとき鋳造製品を直接受け入れるセグメントにあることを想起されたい。これは、金型出口から約３から４ｍの距離にわたって延びる冶金学的長さの特定の部分を画成する。きっちりした１組の小さな直径（典型的には約１５０ｍｍ）の支持ロールによって形成されたこの部分は、鋳造機製造者によって特に重要であると考えられている。具体的には、これは接触母体間の小さな間隔およびスラブの機械的支持の規則性に関するものであり、このスラブのまだ比較的薄い凝固金属の外殻は、この地点ですでに高い溶鋼静圧（ｆｅｒｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）にさらされているので、２つの連続する機械的支持ロールの間の間隔の中でバルジングの危険がある。

したがって、これら小さな支持ロールの後に配置されたボックスタイプのインダクタを用いる電磁撹拌がその中で提案され、一方、実質的により大きな直径の撹拌器ロールを取り付けることが支持ロールの間隔の不連続性を伴うことは、セグメントゼロの中のスラブを支持するロールの規則性および小さな間隔を局所的に修正しないためである。

しかしながら、ボックスタイプの撹拌は、作用する磁界に遮へいを形成しないために任意の金属製構造物がインダクタと非磁性の鋼でできているべきスラブの間に存在することを必要とする。これは、目的が既存の鋳造機に撹拌を導入することであるときセグメントゼロの、または新しい鋳造機を製造するときより高価である特別にデザインされたセグメントゼロの修正を伴う。さらに、セグメントゼロの中の支持ロールの約１５０ｍｍの小さな直径にもかかわらず、スラブとボックスタイプのインダクタ間の距離は、支持ロールの後の機械的構造物のために２７０から２５０ｍｍ未満に減少されることができず、この構造物はこれらロールのための中間軸受を支持する。既に上述で説明したように、インダクタと鋳造製品の間のこの課された距離は、これら２つの間の電磁結合を著しく劣化させ、補償として電力の大きな増加を必要とする。

したがって、ステンレス鋼およびケイ素鋼の場合の最先端技術は、（ｉ）スラブの厚さの約５０％以上の等軸のゾーン幅を得るために鋳造機のセグメントゼロの中で局所的に撹拌すること、（ｉｉ）前記ロールの直径および位置を局所的に修正しないために小さな支持ロールの後のボックスタイプでインダクタを使用すること、（ｉｉｉ）したがって、段階的な撹拌がよりよい結果をもたらすが費用の理由のために単一の非段階的な撹拌運転に撹拌を制限すること、および（ｉｖ）所与のセグメントゼロに対して撹拌器の位置を変更することが不可能であることを特徴とする。

本発明の目的は、セグメントゼロの中で電磁撹拌を実施するために上述欠点を有さない解決策を提案することである。

この目的のために、本発明の１つの主題が、鋳造製品の広い面の幅にわたって移動する磁界によって電磁撹拌で平らな金属製品の連続鋳造のための方法であり、この方法は、等軸支配の凝固構造物を有する（すなわち、スラブの幅の５０％より広くにわたって）鋳造製品を得ることを目的として、前記電磁撹拌が前記セグメントを作り出す１組の支持ロールの間に挿入され、同一方向に移動する磁界を生成する少なくとも２つの撹拌器ロールを用いて鋳造機の二次冷却ゾーンのセグメントゼロの中で実行されることを特徴とする。

この等軸支配の内部凝固構造物は、圧延の間の金属の動きを改善し、ローピングまたはリッジングタイプの欠陥を防止し、それによって、フェライトステンレス鋼またはケイ素鋼でできている平らな製品の連続鋳造に具体的によく適した本発明による方法を作り出す。しかしながら、この方法はまた、もちろん炭素鋼に概して適用可能である。

スラブの凝固構造物への効果は別として、セグメントゼロの中の撹拌は、鋳造時の金属の過熱のより良い制御を可能にするという点において有利である。

したがって、本発明による方法が、実質的により小さい直径の支持ロールの場所を取るセグメントゼロの中で撹拌器ロールを用いることによって通常の実施に反し、この方法の意図が、セグメントゼロが、鋳造の間、スラブの表面で接触母体の数を最大化するために、したがって、前記スラブに対する機械的支持を最大化するために小さなロールから排他的に成ることであり、これがスラブ支持での不連続性を意味する支持ロール直径の不連続性がスラブの過度のバルジングを容赦なくもたらすことを意味し、このバルジングが凝固した外殻で観察される亀裂の原点であることに留意されたい。

本発明者らは、細長い横断面の連続鋳造製品の当業者の原則に反して、小さな支持ロールを撹拌器ロールに置換することによって鋳造機のセグメントゼロの中にインダクタを導入すること、したがって、連続鋳造方法を多少なりともそれに応じて妥協することなく、特に亀裂を生成することなくスラブのための支持に不連続性を導入することが全く可能であることを生産工程で実証した。明らかに、これが、スラブのバルジングが局所的に高かろうとも亀裂の形成を防止する撹拌によって引き起こされる液体金属の移動の効果であるようである。

本発明の基本の変形形態によれば、撹拌器ロールは対で用いられる。

スラブを横切る磁界の集中を促進するためには、対を構成する２つの撹拌器ロールが互いに向かい同じレベルに、それぞれがスラブの広い面の上に配置される。しかしながら、鋳造方向に沿って撹拌の作用の長さの増加を促進するためには、それらは、スラブの同じ広い面を支承するために並んで上下に直接隣接して配置される。

別の変形態様によれば、極めて高い撹拌力が特別な用途のために要求されるとき、２つの隣接した対の撹拌器ロール、したがって、スラブの２つの広い面のそれぞれの上に並んで上下に配置された２つのロールが用いられる。

好ましい変形態様によれば、撹拌器ロールの直径は、並んで配置される２つの撹拌器ロールが３つの連続した支持ロールの場所をほぼ取るように選択される。この重要な配置は、３つの連続するロールを除いて（それらは置換される）スラブの各側の上ですべての支持ロールの位置を変更せずに維持することができ、セグメントゼロの合計長さを一定に維持するために上述の実施形態のいずれかを同じセグメントゼロに導入することを可能にする。

実施例として、１８０ｍｍの中心間隔で配置された１５０ｍｍ直径を有する支持ロールに対して（すなわち、２つのロールの間の３０ｍｍの自由な間隔）、３×１５０ｍｍ＋２×３０ｍｍ、すなわち５１０ｍｍの間隔が、２×Ｄ＋３０ｍｍ＝５１０ｍｍ、したがって、Ｄ＝２４０ｍｍの直径の２つの撹拌器ロールを取り付けるために用いられる。

したがって、選択された実施例で撹拌器ロールに対する２４０ｍｍの直径の選択は、向かい合う対または並んだ対のいずれか、さもなければセグメントゼロの長さおよび別の通常の支持ロールの位置を変更することなくともにグループ化された２対の撹拌器ロールを取り付けることができるようにセグメントゼロを修正することを可能にする。

撹拌器ロールに対する外径Ｄの選択が、公式２Ｄ＋ｅ＝３ｄ＋２ｅによってほぼ与えられ、式中、ｅは２つのロールの間の間隔であり、この間隔は撹拌器ロールおよび支持ロールに対しほぼ同一であり、ｄは支持ロールの直径であることが理解されよう。

撹拌構成の選択での柔軟性は、連続鋳造機のオペレータが、次いで向かい合うまたは並んだ１対の撹拌器ロール、あるいは２つのグループ化された対の選択に従って冶金学的結果を容易に最適化することができるので、本発明の具体的に重要な一態様である。

本発明の別の主題は、平らな製品の連続鋳造のための装置であり、この装置は金型および金型の下流にある二次冷却ゾーンを有し、そこで二次冷却ゾーンのセグメントゼロは、このセグメントを作り出す通常の支持ロールの間に挿入される少なくとも２つの撹拌器ロールを有する。

好ましい実施形態によれば、撹拌器ロールの直径は、向かい合うまたは並んだ２つの撹拌器ロールのいずれか、あるいは各広い面に対でグループ化された４つの撹拌器ロールを取り付けることができるために上述の説明の公式、すなわち、２Ｄ＋ｅ＝３ｄ＋２ｅに従って選択される。

撹拌効果が、セグメントゼロの中の撹拌器の位置、すなわち、金型から撹拌器を分離する距離に強く依存するということが分かる。最適な位置はスラブの凝固プロフィルにしたがって選択され、このプロフィル自体は、鋳造速度、冷却強度、鋼の過熱など鋳造条件に依存する。例えば、鋳造速度が遅いとき、セグメントゼロの最も高い部分に撹拌器を取り付けることが好ましい。位置を選択し、この位置で前記セグメントに撹拌器を取り付けるためにセグメントゼロを適合した後（これがボックスタイプの撹拌器または撹拌器ロールかどうかは重要ではない）、次いで、凝固プロフィルが依然として変わらないままであり、選択された位置が依然として正確なままであるように同じ鋳造条件で再製作することが常に絶対に必要である。したがって、鋳造パラメータを修正する柔軟性は失われ、さもなければセグメントゼロを変更することが再度必要である。

したがって、本装置の有利な一実施形態によれば、セグメントゼロの構造物は、同じセグメントゼロを維持しながら撹拌器ロールの位置を変更することができるように設計されている。

この目的のためには、各ロールが支承され、その軸受がほぼ固定される標準の主支持ビームは、もはや用いられないが、毎回、３つの支持ロールが支持ベースプレートの上でともにグループ化され、これらベースプレート自体が主支持ビームに支承され固定される。ベースプレートの高さは、支持ロールおよびその軸受に対して撹拌器ロールのその軸受を超えた高さに等しい。

主ビームに堅く固定される取外し可能な支持ベースプレートからなるかかる構造物は、支持ロールの任意のトリプレットを、向かい合いまたは並んで配置された１対の撹拌器ロールが用いられるかどうか、あるいは２つのグループ化された対が用いられるかどうかに応じて、１対の撹拌器ロール、または撹拌器ロールおよび同じ直径のダミーロールのいずれかの大きい直径のロールのダブレットと置換することができる構造的な柔軟性を提供する。

この配置の選択および取付けの容易さの柔軟性は、連続鋳造機のオペレータが、鋳造条件を修正するとき、したがって、セグメントゼロの中で撹拌器ロールの位置を容易に最適化できるので、具体的に重要であると証明することができる本発明の一態様である。

本発明の別の機能および特徴は、例証の目的で与えられたいくつかの実施形態の以下の詳細説明から添付された図面を参照してより明らかになろう。

図１は、金型１０およびその下流にある二次冷却ゾーン１２を備える鋼製スラブの連続鋳造のための装置を概略的に示す。組み立てられた板から成るタイプの金型１０は、長方形の細長い横断面の鋳造通路を画成し、製造される鋳放しのスラブの形状に押さえつけ、この金型１０の広い板はこれらの外面の上を水の循環によって勢いよく冷却される。金型には埋もれたノズル（図示せず）を用いて溶融金属を頂部から給送され、具体的には外側で凝固されるスラブプラットフォーム１４が金型１０から連続的に引き出される。金型を抜け出ると、スラブ１４は、これが噴射水（図示せず）によって冷却されながら支持ロールによって案内され、支持された二次冷却ゾーン１２に入る。

図１ａが「セグメントゼロ」および「セグメント１」と通常呼ばれる領域に対応する二次冷却ゾーン１２の一部だけを示し、一方、さらに図１ｂが「セグメント２」、すなわち、冶金学長さ約７から８ｍを示すことに留意されたい。この二次冷却部１２では、スラブ１４は、部分的にのみ凝固され、したがって、今までのところむしろ薄い凝固した外殻１６および広い液体のコア１８を有する。

注意として、図１に２０で示すセグメントゼロは、金型１０の直接下に約３ｍの距離にわたって延びる二次冷却ゾーン１２に対応する。従来的には、セグメントゼロは、２２で示す概ね１５０ｍｍの小さな直径の案内ロールを有する。典型的には、スラブの広い面のそれぞれの上に８つから１６の間にある。

したがって、セグメント１、２などは、セグメントゼロの下流にあるより大きい直径の案内／支持ロール２３を典型的には備える二次冷却領域に対応する。例えば、セグメント１および２は、それぞれセグメントゼロの後、約１．５から２ｍの距離にわたって延びる。

図１ａは、ステンレス鋼およびケイ素鋼を撹拌するために用いられるように金型に比較的近い位置に並んだ構成の１対の撹拌器ロール２４を示し、それによって本方法に従って厚さで５０％より大きい、大きな等軸の凝固部分を有するスラブ１４を製造することを可能にする。

対照的に、図１ｂは、重い板鋼に対して通常使用される比較的低い位置においてセグメント１で並ぶ１対の撹拌器ロール２４およびセグメント２で第２の対２４を有する段階的な撹拌を示す。

図１ｂは最新の鋳造機を示し、この鋳造機の中で金型はフットロールを備え、金型およびセグメントゼロの第１の部分は直線状で垂直であり、セグメントゼロは比較的長く、二次冷却ゾーンの曲率はセグメントゼロの底で始まる。

図１ａは、より短い、全体的に湾曲したセグメントゼロを有するより古いデザインの鋳造機を示す。このタイプの鋳造機は多くの場合湾曲した金型を有する。

知られるように、概略的には、撹拌器ロールは、移動磁界の電磁インダクタを有するために筒状に作られた案内／支持ロールであり、したがって、これら案内／支持ロールはスラブの極めて近くに配置される。典型的には、撹拌器ロールは、２３０ｍｍより大きな直径を有し、したがって、この直径はセグメントゼロのロールの直径より実質的に大きい。しかしながら、これら撹拌器ロールのデザイン詳細は、本発明の特有の部分を形成せず、当分野でよく知られているので、ここでは詳細に説明しない。読者は、例えば、特にインダクタに関するこれらのデザインおよび技術についてのさらなる詳細に対して欧州特許第００５３０６０号を参照することができる。

セグメントゼロ撹拌は、スラブの厚さ方向に主に液体の鋼部分をまだ有する位置で用いられる。したがって、これは等軸支配の凝固を実現することを可能にし、この等軸の凝固の厚さはスラブの厚さの５０％より大きい厚さに対応し、この等軸の中央ゾーンは２つの柱状（または樹木状）ゾーンによって境をなす。等軸支配の結晶質構造物が、フェライトステンレス鋼またはケイ素鋼タイプの鋼の等級で圧延の後観察されるローピングおよびリッジングの問題を防止する。

ボックスタイプの撹拌器（図示せず）の代わりに撹拌器ロールを使用することにより、スラブにより近くインダクタを取り付けること、したがって、よりよい電磁結合を得ること、および約５倍電力要求条件を低減すること、したがって、極めて廉価な撹拌を実現することを可能にする。

これは、単一のボックスタイプ撹拌器の費用が、４つの撹拌器ロールの費用より概ね高いからであり、これにより、より低費用のための段階的な撹拌（セグメントゼロで２つの撹拌器ロール、次にセグメント１またはセグメント２で２つの撹拌器ロール）のために使用することを可能にする。段階的な撹拌は、二次冷却ゾーンの中で液体の鋼のより広範囲な移動をもたらし、したがって、二次冷却ゾーンの頂部でのより熱い鋼と底部でのより冷たい鋼の間のよりよい熱交換を実現し、鋼の過熱をよりよく除去するので、単一の撹拌器よりよい結果をもたらす。したがって、より高い過熱で鋼鋳造を受容することが可能であるように鋳造での運転の柔軟性を得ながらよりよい冶金学的結果が得られる。

図２は、セグメントゼロに実質的により大きい直径のロールを挿入することの困難さを示す。実施例として、１５０ｍｍの直径および１８０ｍｍの中心間隔を有する支持ロール（２２）が選択されている。１組の支持ロール（２２）の中への単一の撹拌器ロール（２４）の挿入は２つの支持ロール（２２）の除去を必要とし、それによって、１８０から２７０ｍｍに支持間隔を増加させる（図２ａ）。この１組の１８０ｍｍ間隔の間の２つの２７０ｍｍの間隔は、スラブのバルジングの理由で禁止されるものと考えられる。向かい合う１対の撹拌器ロールから成る構成に対しては、この間隔は２７０から２２５ｍｍに減少されることができる。これはスラブバルジングの観点から受容可能であるが、２×（２７０−２２５）＝９０ｍｍによってセグメントゼロの長さを短縮することが必要となり、これは、全体の二次冷却ゾーン全体を再設計することが必要なので既存の鋳造機に対しては可能ではない。この９０ｍｍは、すべての支持ロールにわたってさらに分布されることができるが、これは、すべてのロールを再調整すること、したがって、新しいセグメントゼロを製造することを必要とすることになる。いかなる場合でも、１つは１対の向き合う撹拌器ロールの構成に制限されることになる。

向かい合う構成または並んだ構成で１対の撹拌器ロールを用いること、または特別の用途が追加の撹拌力を必要とするときともにグループ化された２つの対のロールを用いることさえできる自由度を有することが望ましく、図２ｂに示すように１組の支持ロール（２２）に２つの撹拌器ロール（２４）を挿入することが必要である。

したがって、直径は公式２Ｄ＋ｅ≒３ｄ＋２ｅを用いて選択される必要があり、式中、Ｄおよびｄは、撹拌器ロール（２４）および支持ロール（２２）のそれぞれ直径であり、ｅは、撹拌器ロールおよび支持ロールに対してほぼ等しいと考えられるロール間の間隔である。選択された実施例では、２４０ｍｍの直径Ｄが撹拌器ロールに対して得られる。スラブの支持の間隔は、１８０ｍｍから２２５ｍｍ、２７０ｍｍ、次いで２２５ｍｍおよび１８０ｍｍと連続して変化し、図２ａで示す実施例の一続き１８０、２７０、２７０および１８０ｍｍよりスラブのバルジングに関してよりよい。

要約すると、上述の公式を用いて支持ロールの直径ｄに応じて撹拌器ロールの直径Ｄを選択することによって、およびこの直径Ｄの４つの撹拌器ロールを挿入することによって、スラブのバルジングに関するより有利な状態が、同じセグメントゼロで撹拌構成を変更することができる柔軟性とともに得られる。

図３は、スラブの広い面の両側に配置され、支持ロール（２２）および撹拌器ロール（２４）またはダミーロール（２５）の端部軸受を支持するより大きい支持ビーム（２６）から成るセグメントゼロ構造物を概略的に示す。これを図３に示さないが、支持ロール（２２）は、中間軸受によってこれらの長さに沿って１つまたは２つの場所でさらに支持されることができる（図４参照）。図３は直線状で垂直な形状のセグメントゼロを示すが、この部分がやはり湾曲であってよいことが理解されよう。

図３は、同じセグメントゼロで実現されることができる５つの撹拌構成、２つの相異なる位置で面と向かう対の撹拌器ロール（２４）を用いた撹拌（図３ａおよび図３ｂ）、並んだ１対の撹拌器ロールを用いた撹拌（図３ｃおよび図３ｄ）、ともにグループ化された２対の撹拌器ロールを用いた撹拌（図３ｅ）を示す。図３ａから３ｄに示す４つの最初の構成は、１対の撹拌器ロール（２４）に加えて同じ直径の１対のダミーロール（２５）を用いる。このようにして、非常に大きな柔軟性が、スラブの厚さを横切って集中されるか（図３ａおよび図３ｂ）、またはスラブを横切って少なくされるがより長い長さにわたって適用されるか（図３ｃおよび図３ｄ）、あるいは極端に強力な撹拌（図３ｅ）のいずれかの磁界撹拌の選択で実現される。

図３はまた、ロールの軸受のための支持ビーム（２６）がより大きな直径Ｄのロールの挿入の地点でノッチ（２７）とともに再機械加工されることが必要であり、この修正が行われると、撹拌器ロール（およびダミーロール）の位置がもはや修正されることができないことを示す。

最後に、図４はセグメントゼロ構造物のデザインを示し、このデザインで主支持ビーム（２６）は、（ｉ）それぞれが３つの支持ロール（２２）をともにグループ化するために役立ついくつかのベースプレート（２８）および（ｉｉ）ベースプレート（２８）を支持し固定するために役立つ主ビーム（２９）に分けられる。

もしベースプレートの長さが２つの撹拌器ロールまたはダミーロールによって占められたベースプレートなしの間隔と同一であるならば、これらの位置は、新しいセグメントゼロを再構成することが必要でなく除去／再取付けによってベースプレートに対して容易に変更されることができる。したがって、電磁撹拌の位置を再適合し、鋳造条件、特に鋳造速度が運転条件が修正されるので変更されるとき、冶金学的結果を最適化することが可能である。

主ビーム（２９）の表面のようにベースプレート（２８）が、湾曲していてよいが直線状で示されていることに留意されたい。ベースプレート（２８）の高さがノッチ（２７）の深さに少なくとも等しいこと（または撹拌器ロール（２４）と支持ロール（２２）の間のロール／軸受アッセンブリの高さの差に等しい）に留意されたい。これは、撹拌器ロール／ダミーロールが主ビーム（２９）に直接固定される場合に同一である。これは、撹拌器ロール／ダミーロールがまたベースプレートに取り付けられる場合により大きい。

本発明が上述の実施例に制限されるものでなく、特許請求の範囲によって与えられたその定義が尊重されることを条件としてむしろ本発明が多数の変形態様および均等物に及ぶことは言うまでもない。

金型および二次冷却ゾーンのセグメンを有する連続鋳造機の上部分の概略斜視図である。 金型および二次冷却ゾーンのセグメンを有する連続鋳造機上の部分の概略斜視図である。 支持ロールの直径ｄおよびこれらの間隔に応じて撹拌器ロールおよびダミーロールに対する直径Ｄの選択を示す図である。 支持ロールの直径ｄおよびこれらの間隔に応じて撹拌器ロールおよびダミーロールに対する直径Ｄの選択を示す図である。 ともにグループ化された４つの撹拌器ロールの挿入を有するセグメントゼロの中の大きい直径の１組の支持ロール、およびセグメントゼロの中で実現することができる撹拌構成の１つを示す図である。 ともにグループ化された４つの撹拌器ロールの挿入を有するセグメントゼロの中の大きい直径の１組の支持ロール、およびセグメントゼロの中で実現することができる撹拌構成の１つを示す図である。 ともにグループ化された４つの撹拌器ロールの挿入を有するセグメントゼロの中の大きい直径の１組の支持ロール、およびセグメントゼロの中で実現することができる撹拌構成の１つを示す図である。 ともにグループ化された４つの撹拌器ロールの挿入を有するセグメントゼロの中の大きい直径の１組の支持ロール、およびセグメントゼロの中で実現することができる撹拌構成の１つを示す図である。 ともにグループ化された４つの撹拌器ロールの挿入を有するセグメントゼロの中の大きい直径の１組の支持ロール、およびセグメントゼロの中で実現することができる撹拌構成の１つを示す図である。 本発明によるベースプレートおよび主ビームに分けられるその支持構造物を有するセグメントゼロのデザインを示す図である。

Claims (13)

1. 溶融金属が金型（１０）に注入され、外側を凝固された鋳造製品（１４）が連続的に金型から引き出され、前記金型（１０）の下流にある二次冷却ゾーン（１２）の中で１組の支持ロール（２２）を用いて案内される、平らな金属製品の連続鋳造のための方法であって、等軸タイプ支配の凝固構造物を有する鋳造製品を得るべく、前記金型（１０）から引き出された前記鋳造製品（１４）が、前記１組の支持ロール（２２）の少なくとも内側に存在し、同じ方向に移動する磁界を生成する少なくとも２つの撹拌器ロール（２４）を用いて二次冷却ゾーン（１２）のセグメントゼロ（２０）で作用する移動磁界によって電磁撹拌にさらされることを特徴とする、方法。
2. 前記２つの撹拌器ロール（２４）が向かい合って同じレベルに配置され、各撹拌器ロール（２４）が金属製品（１４）の広い面の上にある、請求項１に記載の方法。
3. 前記２つの撹拌器ロール（２４）が、金属製品（１４）の同じ広い面の上に並んで隣接している、請求項１に記載の方法。
4. ２対の撹拌器ロール（２４）が用いられ、これらが同じレベルでグループ化されて配置され、各撹拌器ロール（２４）が金属製品（１４）の広い面の上にある、請求項１に記載の方法。
5. 前記撹拌器ロール（２４）の直径Ｄが、方程式２Ｄ＋ｅ≒３ｄ＋２ｅをほぼ満足し、式中、ｄが前記支持ロール（２２）の直径であり、ｅが２つの連続したロール間の自由な間隔であること、および前記セグメントゼロ（２０）が、少なくとも２つの撹拌器ロールと、最大限でも２つのダミーロールとを有する前記直径Ｄの４つのロールを１組の支持ロール（２２）の中に挿入することができるように修正され、前記４つのロールが同じレベルでグループ化されて配置され、２つが鋳造製品（１４）の各広い面の上にあることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 鋳造製品（１４）がステンレス鋼またはケイ素鋼である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. セグメントゼロ（２０）の中の撹拌器ロール（２４）の位置が、連続鋳造の少なくとも１つの運転パラメータに従って選択される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 金型（１０）と、複数組の支持ロールから成る連続するセグメントから形成された二次冷却ゾーン（１２）とを備える、平らな金属製品の連続鋳造のための装置であって、二次冷却ゾーン（１２）のセグメントゼロ（２０）が少なくとも２つの撹拌器ロール（２４）を有することを特徴とする、装置。
9. 前記２つの撹拌器ロール（２４）が向かい合って同じレベルに配置され、各撹拌器ロール（２４）が鋳造金属製品（１４）の広い面の上にあることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記２つの撹拌器ロール（２４）が、鋳造金属製品（１４）の同じ広い面の上に並んで隣接していることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
11. 同じレベルにグループ化されて配置され、それぞれが金属製品（１４）の広い面の上にある２つの隣接した撹拌器ロール（２４）の存在を特徴とする、請求項８に記載の装置。
12. 前記撹拌器ロール（２４）の直径Ｄが、方程式２Ｄ＋ｅ≒３ｄ＋２ｅをほぼ満足し、式中、ｄが前記支持ロール（２２）の直径であり、ｅが２つのロール間の自由な間隔であること（ｅは撹拌器ロール（２４）および支持ロール（２２）に対してほぼ同一である）、ならびに前記セグメントゼロ（２０）が、少なくとも２つの撹拌器ロールと、最大限でも２つのダミーロールとを有する前記直径Ｄの４つのロールを１組の支持ロール（２２）の中に挿入することができるように修正され、４つが同じレベルでグループ化されて配置され、２つが鋳造製品（１４）の各広い面の上にあることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 直径Ｄの４つのロール（２４、２５）のグループを越えて下に配置された少なくとも１セットの３つの支持ロール（２２）が、ともにグループ化され、それ自体が主ビーム（２９）に支承され、直径Ｄの４つのロール（２４、２５）のグループの位置を任意のセットの３つの支持ロールの位置と交換することができるように取外し可能に固定される中間ベースプレート（２８）に支承され固定されることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。

Images