JP2020104139A - Twin drum type continuous casting apparatus and twin drum type continuous casting method - Google Patents

Twin drum type continuous casting apparatus and twin drum type continuous casting method Download PDF

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Abstract

To prevent overshooting of a molten metal surface between twin drums during the initial stage of a casting process in a twin drum type continuous casting apparatus and a twin drum type continuous casting method.SOLUTION: A twin drum type continuous casting apparatus 1 comprises: a first tundish 10; a second tundish 20 that temporarily stores a molten metal injected from the first tundish 10; a twin drum type strip caster 30 that has a pair of drums rotated in opposing directions and forms a basin between the pair of drums to carry out continuous casting by injecting the molten metal between the pair of drums from the second tundish 20; and a flowrate controller 40 that controls the throughput V1 of the molten metal injected from the first tundish 10 to the second tundish 20 so that the height H of the molten metal surface of the second tundish 20 can be a prescribed value. The throughput V2 of the molten metal injected from the second tundish 20 to the twin drum type strip caster 30 is determined on the basis of the height H of the molten metal surface of the second tundish 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、双ドラム式連続鋳造装置および双ドラム式連続鋳造方法に関する。 The present invention relates to a twin-drum type continuous casting device and a twin-drum type continuous casting method.

双ドラム式連続鋳造は、溶湯を直接薄板状の鋳片(ストリップ)に鋳造する技術である。この鋳造技術に用いられる双ドラム式連続鋳造装置は、回転する一対のドラム(双ドラム)間に溜められた溶湯(例えば、溶鋼)が、凝固されながらドラムニップで圧着され、連続的にストリップを鋳造する。この双ドラム式連続鋳造装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法によれば、ニアネットシェイプの素材を鋳造し、熱延工程を省略することができる。また、双ドラム式連続鋳造方法によれば、急冷凝固による材料特性の向上も期待される。 Twin-drum type continuous casting is a technique for directly casting molten metal into thin plate-shaped slabs (strips). The twin-drum type continuous casting device used in this casting technique continuously melts molten metal (for example, molten steel) stored between a pair of rotating drums (twin drums) in a drum nip while solidifying it to continuously cast strip. To do. According to the twin-drum type continuous casting method using this twin-drum type continuous casting device, it is possible to cast a near net shape material and omit the hot rolling step. Further, according to the twin-drum type continuous casting method, improvement in material properties due to rapid solidification is expected.

このような双ドラム式連続鋳造装置として、例えば、非特許文献1には、短時間で凝固コントロールすることと鋳型に掛かる過大な熱負荷を克服するため、レードルから一旦溶鋼を溜めるタンディッシュ(大タンディッシュ)の真下に、小タンディッシュ(Transition Piece:TP)が配置されたストリップキャスタが開示されている。非特許文献1では、TPは、溶鋼の鉄静圧を減少させ、鋳造ロールの幅方向の流量分布を均一にする役目を果たすとされている。 As such a twin-drum type continuous casting device, for example, in Non-Patent Document 1, in order to control solidification in a short time and overcome an excessive heat load applied to a mold, a tundish (large There is disclosed a strip caster in which a small tundish (Transition Piece: TP) is arranged directly below a tundish. In Non-Patent Document 1, TP is said to play the role of reducing the iron static pressure of molten steel and making the flow distribution in the width direction of the casting roll uniform.

また、例えば、特許文献1には、大タンディッシュからスライディングノズルを介して小タンディッシュへ注入された溶湯を小タンディッシュから溢流させて、ベルト式連続鋳造機で鋳造する薄鋳片連続鋳造方法において、大タンディッシュから小タンディッシュへの給湯量を制御し、引き抜き速度を常に一定に制御することが開示されている。すなわち、この鋳造方法においては、小タンディッシュの湯面レベルを制御することにより、溶湯を溢流させることを特徴としている。 Further, for example, in Patent Document 1, thin cast continuous casting in which molten metal injected from a large tundish into a small tundish through a sliding nozzle overflows from the small tundish and is cast by a belt type continuous casting machine. In the method, it is disclosed that the amount of hot water supplied from the large tundish to the small tundish is controlled, and the drawing speed is constantly controlled. That is, this casting method is characterized in that the molten metal overflows by controlling the molten metal surface level of the small tundish.

さらに、例えば、特許文献2には、ツインベルトキャスタを用いた連続鋳造方法において、キャスタ側のタンディッシュ側壁に開設した給湯口にゲートを設け、キャスタおよび当該キャスタ側のタンディッシュ内のそれぞれの湯面レベルに応じて、ゲートおよびキャスタ側のタンディッシュの上部に配置されたタンディッシュ(上部タンディッシュ)のノズルの開閉量を調整し、キャスタ内の湯面レベルを一定に制御することが開示されている。 Further, for example, in Patent Document 2, in a continuous casting method using a twin belt caster, a gate is provided in a hot water supply port opened on a tundish side wall on the caster side, and the hot water in the caster and the tundish on the caster side is provided. According to the surface level, it is disclosed that the opening/closing amount of the nozzle of the tundish (upper tundish) arranged on the upper part of the gate and the tundish on the caster side is adjusted to control the level of the molten metal in the caster at a constant level. ing.

加えて、例えば、特許文献3には、双ロールとタンディッシュとの間に、鋳造溶湯面をガス加圧するための加圧室を形成した双ロール式連続鋳造機が開示されている。また、この鋳造機では、上記の加圧式がタンディッシュの下端部から、ロール上面およびサイド堰上部に向けて形成されていてもよいこと、タンディッシュが底部に出湯用の流量規制ノズルを有し、このノズルの上部に底面積の比較的小さい下貯湯部を形成し、この下貯湯部の上部に底面積の比較的大きな上貯湯部を形成してもよいことなども開示されている。 In addition, for example, Patent Document 3 discloses a twin roll type continuous casting machine in which a pressure chamber for gas-pressurizing the surface of the molten metal for casting is formed between the twin rolls and the tundish. Further, in this casting machine, the pressurization type may be formed from the lower end of the tundish toward the upper surface of the roll and the upper part of the side dam, and the tundish has a flow regulating nozzle for tapping at the bottom. It is also disclosed that a lower hot water storage part having a relatively small bottom area may be formed in the upper part of the nozzle, and an upper hot water storage part having a relatively large bottom area may be formed in the upper part of the lower hot water storage part.

特開昭60−203351号公報JP-A-60-203351 特開昭61−014059号公報JP 61-014059 A 特開平02−127946号公報JP-A-02-127946

松下俊郎、他3名、IHI技報、石川島播磨重工業株式会社、Vol.48 No.2(2008−6)Toshio Matsushita, 3 others, IHI Technical Report, Ishikawajima Harima Heavy Industries, Ltd., Vol. 48 No. 2 (2008-6)

ところで、本発明者らの検討によれば、従来の双ドラム式連続鋳造装置では、装置の運転を開始すると、鋳造プロセスの初期(特に、鋳造開始直後)に、双ドラム間の湯溜り部の湯面レベルが、理想的な湯面の上がり方を大きく上回ってしまう(突き抜けてしまう)、いわゆるオーバーシュートという現象が発生してしまうことがわかった。 By the way, according to the study by the present inventors, in the conventional twin-drum type continuous casting apparatus, when the operation of the apparatus is started, at the beginning of the casting process (particularly immediately after the start of casting), It was found that a phenomenon called a so-called overshoot occurs, in which the level of the molten metal greatly exceeds (is penetrated) the ideal way of rising the molten metal.

このオーバーシュートが発生すると、双ドラム間の湯溜り部の湯面レベルが、狙いの湯面レベルよりも高いところまで上昇する。その結果、狙いの湯面レベルよりも上昇した部分の湯溜り壁面や、湯溜り内に設置されたスカム堰に地金が張ってしまう、という問題があった。場合によっては、双ドラム間から溶湯が溢れ出してしまう(オーバーフローしてしまう)恐れもある。 When this overshoot occurs, the level of the molten metal in the basin between the twin drums rises to a level higher than the targeted molten metal level. As a result, there is a problem that the metal is stretched on the wall surface of the pool where the level is higher than the intended level and the scum weir installed inside the pool. In some cases, the molten metal may overflow from the twin drums (overflow).

しかしながら、鋳造プロセスの初期に双ドラム間の湯溜り部の湯面レベルがオーバーシュートする問題について、上述した非特許文献1および特許文献1〜3においては検討されていない。このように、これまでは、双ドラム式連続鋳造装置および双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造プロセス初期のオーバーシュートを防止する手段は提案されていない状況である。 However, the problem that the molten metal surface level of the molten metal pool between the twin drums overshoots at the initial stage of the casting process has not been examined in Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 3 above. Thus, up to now, in the twin-drum type continuous casting apparatus and the twin-drum type continuous casting method, a means for preventing overshoot at the initial stage of the casting process has not been proposed.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、双ドラム式連続鋳造装置および双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造プロセスの初期における双ドラム間の湯溜り部の湯面のオーバーシュートを防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a twin-drum type continuous casting apparatus and a twin-drum type continuous casting method, prevents overshoot of the molten metal surface of the pool between the twin drums at the initial stage of the casting process. The purpose is to do.

上記課題を解決する本発明は、溶湯を一時的に貯留する第1タンディッシュと、前記第1タンディッシュから注入された溶湯を一時的に貯留する第2タンディッシュと、互いに反対方向に回転する一対のドラムを有し、当該一対のドラム間に前記第2タンディッシュから溶湯を注入することにより、前記一対のドラム間に湯溜りを形成して連続鋳造する連続鋳造する双ドラム式ストリップキャスタと、前記第1タンディッシュから前記第2タンディッシュへ注入される溶湯のスループットV1を、前記第2タンディッシュの溶湯面の高さHが所定の値となるように制御する流量制御装置と、を備え、前記第2タンディッシュから前記双ドラム式ストリップキャスタへ注入される溶湯のスループットV2が、前記第2タンディッシュの溶湯面の高さHにより決定されることを特徴としている。 MEANS TO SOLVE THE PROBLEM this invention which solves the said subject WHEREIN: The 1st tundish which temporarily stores a molten metal, the 2nd tundish which temporarily stores the molten metal injected from the said 1st tundish, and it rotates to mutually opposite direction. A twin-drum type strip caster for continuous casting, which has a pair of drums and forms a molten metal pool between the pair of drums by continuously injecting molten metal from the second tundish between the pair of drums. A flow rate control device for controlling the throughput V1 of the molten metal injected from the first tundish into the second tundish so that the height H of the molten metal surface of the second tundish becomes a predetermined value. It is characterized in that the throughput V2 of the molten metal injected from the second tundish into the twin-drum type strip caster is determined by the height H of the molten metal surface of the second tundish.

本発明によれば、第2タンディッシュを設け、この第2タンディッシュから双ドラム式ストリップキャスタに溶湯を注入することにより、第2タンディッシュから双ドラム式ストリップキャスタへの溶湯の注入速度は、第2タンディッシュの溶湯面の高さHの1/2乗に比例するようになる。したがって、鋳造開始時には、第2タンディッシュの湯面レベルは徐々に上昇し、鋳造プロセスの初期から急激な注湯が起こらないため、双ドラム式ストリップキャスタの双ドラム間の湯面レベルが、鋳造プロセスの初期においてオーバーシュートすることを防止できる。 According to the present invention, by providing the second tundish and injecting the molten metal from the second tundish into the twin-drum type strip caster, the injection speed of the molten metal from the second tundish into the twin-drum type strip caster is It becomes proportional to the height H of the molten metal surface of the second tundish. Therefore, at the start of casting, the molten metal level of the second tundish gradually rises, and no sudden pouring occurs from the beginning of the casting process. It is possible to prevent overshoot at the beginning of the process.

前記双ドラム式連続鋳造装置は、前記第1タンディッシュの底部に設けられ、前記第1タンディッシュ内の溶湯を前記第2タンディッシュに注入する第1ノズルと、前記第2タンディッシュ内を上部で連通した投入部と排出部とに区分けする堰と、前記排出部の底部に設けられ、前記排出部内の溶湯を前記双ドラム式ストリップキャスタに注入する第2ノズルと、をさらに備え、前記堰の底部が溶解壁となっており、前記第1ノズルの出口が、前記投入部における前記堰の上端よりも低い位置となるように、前記第1ノズルが設置されてもよい。 The twin-drum type continuous casting apparatus is provided at a bottom portion of the first tundish, and has a first nozzle for injecting the molten metal in the first tundish into the second tundish and an upper portion in the second tundish. And a second nozzle that is provided at the bottom of the discharge section and that injects the molten metal in the discharge section into the twin-drum type strip caster. The first nozzle may be installed such that the bottom of the first nozzle is a melting wall and the outlet of the first nozzle is located at a position lower than the upper end of the weir in the charging part.

前記双ドラム式連続鋳造装置は、少なくとも前記第2タンディッシュの底部から前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面までの空間を外気と遮断するカバー部材と前記カバー部材の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、をさらに備えてもよい。 The twin-drum type continuous casting apparatus is inert to at least a cover member that shuts off a space from a bottom portion of the second tundish to a surface of the molten metal injected between the pair of drums to the outside air and an inside of the cover member. An inert gas supply device for supplying gas may be further provided.

前記双ドラム式連続鋳造装置において、前記所定の値が、定常鋳造状態の前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が前記スループットV2と等しくなるときの前記第2タンディッシュにおける前記溶湯面の高さHであってもよい。 In the twin-drum type continuous casting apparatus, the predetermined value is the molten metal surface in the second tundish when the throughput V3 * of the molten metal from the twin-drum type strip caster in the steady casting state becomes equal to the throughput V2. May have a height H * .

また、本発明は、前述した双ドラム式連続鋳造装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法であって、定常鋳造状態の前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が、前記スループットV2と等しくなるときの前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHを予め定めておき、前記双ドラム式連続鋳造装置の運転開始から前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さが前記高さHに到達するまでの期間には、前記スループットV2よりも大きな前記スループットV1で前記第1タンディッシュから前記第2タンディッシュに溶湯を注入し、前記双ドラム式ストリップキャスタの運転開始から、前記一対のドラム間に注湯された溶湯の湯面レベルが、予定した湯面角度θに到達するまでの期間には、前記スループットV2よりも小さな前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3で鋳造することを特徴としている。 Further, the present invention is a twin-drum type continuous casting method using the twin-drum type continuous casting apparatus described above, wherein the molten metal throughput V3 * from the twin-drum type strip caster in the steady casting state is the throughput V2. When the height H * of the molten metal surface in the second tundish when they are equal to each other is predetermined, the height of the molten metal surface in the second tundish from the start of operation of the twin-drum type continuous casting device is the height H. In the period until reaching * , the molten metal is injected from the first tundish to the second tundish at the throughput V1 which is larger than the throughput V2, and the pair of drum drum type casters is operated from the start of operation. During the period until the level of the molten metal poured between the drums reaches the planned level angle θ * , the throughput V3 of the molten metal from the twin-drum strip caster is smaller than the throughput V2. It is characterized by casting.

本発明によれば、第2タンディッシュを設け、この第2タンディッシュから双ドラム式ストリップキャスタに溶湯を注入することにより、第2タンディッシュから双ドラム式ストリップキャスタへの溶湯の注入速度は、第2タンディッシュの溶湯面の高さの1/2乗に比例するようになる。したがって、鋳造開始時には、第2タンディッシュの湯面レベルは徐々に上昇し、鋳造プロセスの初期から急激な注湯が起こらないため、双ドラム式ストリップキャスタの双ドラム間の湯面レベルが、鋳造プロセスの初期においてオーバーシュートすることを防止できる。 According to the present invention, by providing the second tundish and injecting the molten metal from the second tundish into the twin-drum strip caster, the pouring speed of the molten metal from the second tundish into the twin-drum strip caster is It becomes proportional to the 1/2 power of the height of the molten metal surface of the second tundish. Therefore, at the start of casting, the molten metal level of the second tundish gradually rises, and no sudden pouring occurs from the beginning of the casting process. It is possible to prevent overshoot at the beginning of the process.

前記双ドラム式連続鋳造方法における前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が一定となる定常鋳造状態、言い換えると、ドラムの周速度が一定で前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHがHに一致している状態において、前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面の湯面角度θが、θ<θの場合には、前記流量制御装置が、前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHが、前記高さHよりも高くなるように前記スループットV1を調整し、前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面の湯面角度θが、θ>θの場合には、前記流量制御装置が、前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHが、前記高さHよりも低くなるように前記スループットV1を調整してもよい。ここで、スループットとは、溶湯(例えば、溶鋼)または鋳片の質量流量(kg/min)を意味する。 A steady casting state in which the throughput V3 of the molten metal from the twin-drum type strip caster in the twin-drum type continuous casting method is constant, in other words, the peripheral speed of the drum is constant and the height H of the molten surface in the second tundish is constant. When H is equal to H *, when the molten metal surface angle θ of the molten metal injected between the pair of drums is θ<θ * , the flow rate control device causes the second tank The throughput V1 is adjusted so that the height H of the molten metal surface in the dish is higher than the height H *, and the molten metal surface angle θ of the molten metal injected between the pair of drums is θ> In the case of θ *, the flow rate control device may adjust the throughput V1 so that the height H of the molten metal surface in the second tundish is lower than the height H * . Here, the throughput means the mass flow rate (kg/min) of the molten metal (for example, molten steel) or the slab.

本発明によれば、双ドラム式連続鋳造装置および双ドラム式連続鋳造方法において、鋳造プロセスの初期における双ドラム間の湯溜り部の湯面のオーバーシュートを防止することが可能となる。 According to the present invention, in the twin-drum type continuous casting apparatus and the twin-drum type continuous casting method, it is possible to prevent the overshoot of the molten metal surface of the molten metal pool between the twin drums in the initial stage of the casting process.

本発明の第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the twin drum type continuous casting apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法における制御方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control method in the twin drum type continuous casting method which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の第2タンディッシュの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the 2nd tundish of the twin drum type continuous casting apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 一般的な双ドラム式ストリップキャスタに設けられるスカム堰の機能を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the function of the scum weir provided in a general twin drum type strip caster. 本発明の第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法における制御方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control method in the twin-drum type continuous casting method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置のカバー部材および不活性ガス供給装置の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the cover member and inert gas supply apparatus of the twin drum type continuous casting apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置のカバー部材および不活性ガス供給装置の構成の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a structure of the cover member and inert gas supply apparatus of the twin drum type continuous casting apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施例における双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3と、第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHとの関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the molten metal throughput V3 from the twin-drum type strip caster and the height H of the molten metal surface in the second tundish in the example of the present invention. 本発明の実施例における双ドラム式連続鋳造方法による双ドラム間における溶湯の湯面レベルのシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result of the molten metal surface level between twin drums by the twin drum type continuous casting method in the Example of this invention. 鋳造プロセスの初期における双ドラム間の湯溜り部の湯面のオーバーシュート現象を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the overshoot phenomenon of the molten metal surface of the molten metal pool part between twin drums in the initial stage of a casting process.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

[オーバーシュートの発生原因とその防止手段の検討]
上述したように、従来の双ドラム式連続鋳造装置では、装置の運転を開始すると、鋳造プロセスの初期にオーバーシュートが発生してしまう。ここで、図10を参照しながら、オーバーシュートが発生する原因を説明する。
[Examination of the cause of overshoot and its preventive measures]
As described above, in the conventional twin-drum type continuous casting apparatus, when the operation of the apparatus is started, overshoot occurs at the beginning of the casting process. Here, the cause of occurrence of overshoot will be described with reference to FIG.

まず、双ドラム間の湯面の理想的な上がり方としては、図10に実線で示すように、主に双ドラム間の湯溜り部内の湯流れの安定性と生産性から定められる狙いの湯面レベルθ(例えば、湯面角度θ=40度)となるまで緩やかに上昇し、狙いの湯面レベルに到達した以降は、その湯面レベルを一定に保つという上がり方である。これに対して、双ドラム式連続鋳造の生産性を上げるためには、双ドラム間の湯面を狙いの湯面レベルに早めに到達させることが希求される。そのためには、鋳造プロセス初期(特に、鋳造開始直後)に双ドラム間に注入する溶湯の流量を大流量にすることが望ましい。この場合、双ドラム間の湯面が狙いの湯面レベルに近づいた際に、溶湯の流量を絞った(制限した)としても、溶湯の流量が大きいため、非常に急峻な制御(時定数の短い制御)となり、すぐに双ドラム間の湯面レベルの上昇速度が低下しない(溶湯の流量の調整に対する応答性が低い)。その結果、双ドラム間の実際の湯面レベルは、図10に破線で示すように、理想的な湯面の上がり方(図10に実線で示した曲線)を大きく上回り、オーバーシュート(図10の丸囲み部分を参照)が発生してしまう。また、双ドラム間への溶湯の流量をストッパを介して制御する場合、レードルからタンディッシュへの溶湯の注入開始時には、ストッパは閉じた状態であり、タンディッシュに溶湯が溜まってきた段階でストッパを開放する。ここで、ストッパを開放する直前には、タンディッシュ内に地金が張った状態となっており、この地金を洗い流すために、ストッパの開放直後は、ストッパを全開せざるを得ず、双ドラム間に注入される溶湯の流量が、鋳造プロセス初期に大きくなる。そのため、上記と同様に、溶湯の流量の制御が困難であり、オーバーシュートが発生してしまう。 First, as an ideal way of raising the molten metal level between twin drums, as shown by the solid line in FIG. 10, the target molten metal is mainly determined by the stability and productivity of the molten metal flow in the molten metal pool between twin drums. The level is gradually increased until the surface level θ * (for example, the surface angle θ=40 degrees) is reached, and after reaching the target surface level, the level is kept constant. On the other hand, in order to improve the productivity of twin-drum type continuous casting, it is required that the level of the molten metal between the twin-drums reaches the target level of molten metal as soon as possible. For that purpose, it is desirable to make the flow rate of the molten metal injected between the twin drums large at the initial stage of the casting process (particularly immediately after the start of casting). In this case, even if the molten metal flow rate is narrowed (limited) when the molten metal level between the twin drums approaches the target molten metal level, the flow rate of the molten metal is large, and therefore a very steep control (time constant (Short control), and the rising speed of the molten metal level between the twin drums does not immediately decrease (low responsiveness to the adjustment of the molten metal flow rate). As a result, the actual molten metal level between the twin drums greatly exceeds the ideal rising direction of the molten metal (the curve shown by the solid line in FIG. 10) and the overshoot (see FIG. 10), as shown by the broken line in FIG. (See the circled part of)) occurs. Also, when controlling the flow rate of the molten metal between the twin drums via a stopper, the stopper is in the closed state at the start of pouring the molten metal from the ladle to the tundish, and when the molten metal has accumulated in the tundish. Open up. Immediately before opening the stopper, the bare metal is in tension in the tundish.To wash away the bare metal, the stopper must be fully opened immediately after opening the stopper. The flow rate of the molten metal injected between the drums increases at the beginning of the casting process. Therefore, similarly to the above, it is difficult to control the flow rate of the molten metal and overshoot occurs.

そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、レードル(図示せず)から溶湯が注入される第1タンディッシュの後段(下部)に、第2タンディッシュを設け、第1タンディッシュからの第2タンディッシュへ注入される溶湯のスループットを、第2タンディッシュの溶湯面の高さHが所定の値となるように制御することで、双ドラム間へ注入される溶湯の穏やかな流量制御(時定数の長い制御)が可能であることを知見し、この知見に基づき、鋳造プロセス初期のオーバーシュートを防止する手段を着想した。 Therefore, as a result of diligent studies, the inventors of the present invention provided a second tundish in the subsequent stage (lower part) of the first tundish into which molten metal was poured from a ladle (not shown), and provided a second tundish from the first tundish. By controlling the throughput of the molten metal injected into the two tundish so that the height H of the molten metal surface of the second tundish becomes a predetermined value, a gentle flow rate control of the molten metal injected between the twin drums ( It was found that control with a long time constant) is possible, and based on this finding, a method for preventing overshoot at the initial stage of the casting process was conceived.

[第1実施形態]
以下、上述した知見に基づいてなされた本発明の第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法を詳述する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the twin-drum type continuous casting apparatus and the twin-drum type continuous casting method using the apparatus according to the first embodiment of the present invention made based on the above-described knowledge will be described in detail.

(双ドラム式連続鋳造装置)
まず、図1を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1の構成を示す模式図である。
(Twin drum continuous casting machine)
First, the configuration of a twin-drum type continuous casting apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to this embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1は、本実施形態に係る第1タンディッシュの一例としての大タンディッシュ10と、本実施形態に係る第2タンディッシュの一例としての小タンディッシュ20と、双ドラム式ストリップキャスタ30(以下、「双ドラムキャスタ30」と略記する。)と、流量制御装置40と、湯面レベル検出装置50と、を備える。 As shown in FIG. 1, a twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the present embodiment includes a large tundish 10 as an example of a first tundish according to the present embodiment and a second tundish according to the present embodiment. A small tundish 20 as an example, a twin-drum type strip caster 30 (hereinafter, abbreviated as “twin-drum caster 30”), a flow rate control device 40, and a molten metal level detection device 50 are provided.

大タンディッシュ10は、レードル(図示せず。)から注入された溶湯を一時的に貯留する。大タンディッシュ10の底部には、第1ノズル11が設けられている。大タンディッシュ10に貯留された溶湯は、第1ノズル11から小タンディッシュ20に注入される。第1ノズル11には、第1ノズル11を流れるよう湯の流量を調整する流量調整装置として、アクチュエータ12が設けられており、このアクチュエータ12により、大タンディッシュ10から小タンディッシュ20に注入する溶湯のスループットV1が調整される。アクチュエータ12としては、ストッパ式、ゲート式、などから適宜選択することができる。相対的な比較であるが、ストッパ式は構造的に単純であるが開度特性(ストッパー移動量と流量の変化量との関係)が大きく、ストッパ自体の損傷等のトラブルが発生する場合がある。ゲート式は構造がやや複雑であるが動作は安定している。これらの方式は、各工場、設備の特性を考慮して選択すればよい。 The large tundish 10 temporarily stores the molten metal injected from a ladle (not shown). A first nozzle 11 is provided at the bottom of the large tundish 10. The molten metal stored in the large tundish 10 is poured into the small tundish 20 from the first nozzle 11. The first nozzle 11 is provided with an actuator 12 as a flow rate adjusting device that adjusts the flow rate of the hot water so as to flow through the first nozzle 11. The actuator 12 injects the large tundish 10 into the small tundish 20. The throughput V1 of the molten metal is adjusted. The actuator 12 can be appropriately selected from a stopper type and a gate type. As a relative comparison, the stopper type is structurally simple, but the opening characteristics (relationship between stopper movement amount and flow rate change amount) are large, and problems such as damage to the stopper itself may occur. .. The gate type has a slightly complicated structure, but the operation is stable. These methods may be selected in consideration of the characteristics of each factory and facility.

小タンディッシュ20は、大タンディッシュ10から第1ノズル11を通して注入された溶湯を一時的に貯留する。小タンディッシュ20の底部には、第2ノズル21が設けられている。小タンディッシュ20に貯留された溶湯は、第2ノズル21から双ドラムキャスタ30の一対のドラム(双ドラム)31、31間の湯溜り部30aへ注入される。ここで、本実施形態では、第2ノズル21には、第1ノズル11のように流量調整装置は設けられておらず、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30へ注入される溶湯のスループットV2は、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHにより決定される。なお、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHとは、図1に示すように、第2ノズル21の先端部(溶湯の出口側の端部)21aの側面に開口する溶湯の吐出口の中心からの、小タンディッシュ20に貯留されている溶湯の湯面レベル2TDP(例えば、溶鋼ヘッド)の高さのことを意味する。 The small tundish 20 temporarily stores the molten metal injected from the large tundish 10 through the first nozzle 11. A second nozzle 21 is provided at the bottom of the small tundish 20. The molten metal stored in the small tundish 20 is injected from the second nozzle 21 into the molten metal pool 30 a between the pair of drums (twin drums) 31 of the twin drum caster 30. Here, in the present embodiment, the second nozzle 21 is not provided with a flow rate adjusting device like the first nozzle 11, and the throughput V2 of the molten metal injected from the small tundish 20 into the twin-drum caster 30 is , H of the surface of the molten metal of the small tundish 20. The height H of the molten metal surface of the small tundish 20 is, as shown in FIG. 1, the molten metal discharge port opening on the side surface of the tip end portion (end portion on the outlet side of the molten metal) 21a of the second nozzle 21. It means the height of the molten metal level 2TDP (for example, molten steel head) of the molten metal stored in the small tundish 20 from the center.

双ドラムキャスタ30は、互いに反対方向に回転する一対のドラム(双ドラム)31、31を有し、当該一対のドラム31、31間の湯溜り部30aに小タンディッシュ20から注入された溶湯を連続鋳造する。双ドラムキャスタ30においては、回転する一対のドラム(双ドラム)31、31間に溶湯が注入され、各ドラム31の表面からの抜熱により、各ドラム31の表面に凝固シェルが形成される。2枚の凝固シェルは、双ドラム31、31間の間隔が最も小さい点で圧着され、1枚の鋳片(ストリップ)になる。 The twin-drum caster 30 has a pair of drums (twin-drums) 31 and 31 that rotate in mutually opposite directions. The molten metal poured from the small tundish 20 into the pool 30 a between the pair of drums 31 and 31. Continuous casting. In the twin-drum caster 30, the molten metal is injected between a pair of rotating drums (twin-drums) 31, 31, and heat is removed from the surface of each drum 31 to form a solidified shell on the surface of each drum 31. The two solidified shells are pressure-bonded at the point where the distance between the twin drums 31, 31 is the smallest to form one cast piece (strip).

双ドラムキャスタ30の主要部分であるドラム31は、溶湯との接触による加熱に伴う熱変形が少ないこと、加熱・冷却の繰り返しで疲労破壊しないこと、溶湯を凝固させるための熱的条件が安定していることが要求される。こうした条件を満足させるために、ドラム31は、例えば、ステンレス鋼−銅合金−ニッケルめっきの3層構造とし、内部に冷却水路を設けることが好ましい。 The drum 31, which is the main part of the twin-drum caster 30, has little thermal deformation due to heating due to contact with the molten metal, does not undergo fatigue fracture by repeated heating and cooling, and has stable thermal conditions for solidifying the molten metal. Is required. In order to satisfy such conditions, it is preferable that the drum 31 has, for example, a three-layer structure of stainless steel-copper alloy-nickel plating, and a cooling water channel is provided inside.

流量制御装置40は、大タンディッシュ10から小タンディッシュ20へ注入される溶湯のスループットV1を、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHが所定の値となるように制御する。例えば、流量制御装置40は、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHが所定の値を一定に維持できるようにアクチュエータ12を制御することにより、スループットV1を調整する。このように、本実施形態では、大タンディッシュ10の第1ノズルには流量調整装置(アクチュエータ12)が設けられているが、小タンディッシュ20の第2ノズルには流量調整装置は設けられておらず、第1ノズルからの溶湯のスループットV1が、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHが所定の値で一定となるように制御されることにより、第2ノズルからの溶湯のスループットV2、すなわち、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30に注入される溶湯の流量は、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHのみにより決定される。 The flow rate control device 40 controls the throughput V1 of the molten metal injected from the large tundish 10 into the small tundish 20 so that the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 becomes a predetermined value. For example, the flow rate control device 40 adjusts the throughput V1 by controlling the actuator 12 so that the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 can be kept constant at a predetermined value. As described above, in the present embodiment, the first nozzle of the large tundish 10 is provided with the flow rate adjusting device (actuator 12), but the second nozzle of the small tundish 20 is provided with the flow rate adjusting device. However, the throughput V1 of the molten metal from the first nozzle is controlled so that the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 is constant at a predetermined value, so that the throughput V2 of the molten metal from the second nozzle is That is, the flow rate of the molten metal injected from the small tundish 20 into the twin drum casters 30 is determined only by the height H of the molten metal surface of the small tundish 20.

ここで、所定の値は、双ドラムキャスタ30からの溶湯のスループットV3が一定となる定常鋳造状態(スループットが能力値となる状態)におけるスループットV3が、第2ノズル21からのスループットV2と等しくなる(V3=V2となる)ときの小タンディッシュ20における溶湯面の高さHであることが好ましい。 Here, the predetermined value is such that the throughput V3 * in the steady casting state where the throughput V3 of the molten metal from the twin-drum casters 30 is constant (the state where the throughput is the capacity value) is equal to the throughput V2 from the second nozzle 21. It is preferable that the height H * of the surface of the molten metal in the small tundish 20 is (when V3 * =V2).

なお、小タンディッシュ20における溶湯の高さHの計測方法としては、例えば、小タンディッシュ20の重量を計測し、その計測値から推算する(例えば、小タンディッシュ20の変化重量を小タンディッシュ20の底面積で除することによる推算)方法や、レーザー変位計を用いて小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPを直接計測する方法などが挙げられるが、これらの方法に制限されるものではない。 As a method for measuring the height H of the molten metal in the small tundish 20, for example, the weight of the small tundish 20 is measured and estimated from the measured value (for example, the changed weight of the small tundish 20 is small tundish. 20) and a method of directly measuring the melt level 2TDP of the small tundish 20 using a laser displacement meter, but the method is not limited to these. ..

湯面レベル検出装置50は、双ドラムキャスタ30の双ドラム31、31間の湯溜り部30aの湯面レベルWSPを検出する。この湯面レベル検出装置50の具体的な構成は特に制限されるものではないが、例えば、CCDカメラ等の撮像手段を有する湯面レベル計とすることができる。なお、図1に示すように、湯面レベルWSPは、ドラム31に対する湯面角度(図1に示す断面において、湯面およびドラム31の接触部とドラムニップ部Nとを結ぶ円弧の中心角)θで表す。例えば、湯面レベル検出装置50は常時、湯面レベルWSPの湯面角度θを計測し、湯面角度θがθ>θまたはθ<θであることを検出した場合には、流量制御装置40に検出結果を送信する。この検出結果を受信した流量制御装置40は、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHを調整することで、θ=θとなるように、小タンディッシュ20からのスループットV2を制御する。 The molten metal level detection device 50 detects the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a between the twin drums 31, 31 of the twin drum caster 30. The specific structure of the molten metal level detecting device 50 is not particularly limited, but may be, for example, a molten metal level meter having an image pickup means such as a CCD camera. As shown in FIG. 1, the molten metal level WSP is the molten metal angle with respect to the drum 31 (in the cross section shown in FIG. 1, the central angle of the circular arc connecting the molten metal surface and the contact portion of the drum 31 and the drum nip portion N) θ. It is expressed by. For example, the molten metal level detection device 50 constantly measures the molten metal angle θ of the molten metal level WSP, and when it is detected that the molten metal angle θ is θ>θ * or θ<θ * , the flow rate control is performed. The detection result is transmitted to the device 40. The flow rate control device 40 receiving the detection result controls the throughput V2 from the small tundish 20 by adjusting the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 so that θ=θ * .

以上のように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1によれば、小タンディッシュ20を設け、双ドラムキャスタ30の湯溜り部30aに第2ノズル21の出口を直結することにより、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30への溶湯の注入速度は、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHの1/2乗に比例するようになる。したがって、鋳造開始時には、小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPは徐々に上昇し、鋳造プロセスの初期から急激な注湯が起こらないため、双ドラムキャスタ30の双ドラム31、31間の湯面レベルWSPが、鋳造プロセスの初期においてオーバーシュートすることを防止できる。 As described above, according to the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the present embodiment, the small tundish 20 is provided, and the outlet of the second nozzle 21 is directly connected to the molten metal pool 30a of the twin-drum caster 30. The pouring speed of the molten metal from the small tundish 20 to the twin drum casters 30 becomes proportional to the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 to the power of 1/2. Therefore, at the start of casting, the molten metal level 2TDP of the small tundish 20 gradually rises, and sudden molten metal does not occur from the beginning of the casting process. Therefore, the molten metal level between the twin drums 31, 31 of the twin drum caster 30 is not increased. It is possible to prevent the WSP from overshooting early in the casting process.

また、定常鋳造状態(鋳造継続運転時)においては、小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPが一定となるように流量制御装置40を制御することにより、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30へ注入される溶湯のスループットV2も一定に維持される。したがって、従来の大タンディッシュ10のみ(単一のタンディッシュのみ)を有する双ドラム式連続鋳造装置における流量制御よりも容易となり、安定した鋳造プロセスを実施できる。 Further, in the steady casting state (during continuous casting operation), the small tundish 20 is injected into the twin-drum caster 30 by controlling the flow rate control device 40 so that the level 2TDP of the small tundish 20 becomes constant. The molten metal throughput V2 is also kept constant. Therefore, it becomes easier than the flow rate control in the twin drum type continuous casting apparatus having only the large tundish 10 (only a single tundish) in the related art, and a stable casting process can be carried out.

(双ドラム式連続鋳造方法)
次に、図2を参照しながら、上述した構成を有する本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1を運転することにより実施される本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の流れについて説明する。図2は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法における制御方法の一例を示す説明図である。
(Twin drum continuous casting method)
Next, the flow of the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment, which is performed by operating the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the present embodiment having the above-described configuration, will be described with reference to FIG. 2. To do. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a control method in the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment.

本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法は、以下の<条件1>〜<条件3>の3つの条件を少なくとも満たす。 The twin-drum type continuous casting method according to this embodiment satisfies at least the following three conditions <condition 1> to <condition 3>.

<条件1>
定常鋳造状態の双ドラムキャスタ30からの溶湯のスループットV3が、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30へのスループットV2と等しくなる(V3=V2となる)ときの小タンディッシュ20における溶湯面の高さHを予め定めておく(以下、定常鋳造状態における値には上付きの*を付し、例えば、V3、H等のように表すこととする)。
<Condition 1>
The melt surface in the small tundish 20 when the throughput V3 * of the molten metal from the twin drum casters 30 in the steady casting state is equal to the throughput V2 from the small tundish 20 to the twin drum casters 30 (V3 * =V2). The height H * is defined in advance (hereinafter, the value in the steady casting state is marked with a superscript *, for example, represented as V3 * , H *, etc.).

ここで、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHと、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30へのスループットV2との間には、次の式(1)の関係がある。なお、第2ノズル21の圧損係数kとしては3〜4の値を用いているが、これらの値は事前に実験により決定した。
V2 = S×k(2gH)1/2 ・・・(1)
V2:定常鋳造状態における双ドラムキャスタ30のスループット
S:第2ノズル21の断面積(出口面積)
g:重力加速度
k:第2ノズル21の圧損係数
Here, the height H of the molten metal surface in the small tundish 20 and the throughput V2 from the small tundish 20 to the twin-drum casters 30 have the relationship of the following expression (1). Note that the pressure loss coefficient k of the second nozzle 21 is a value of 3 to 4, but these values are determined in advance by experiments.
V2=S×k(2gH) 1/2 (1)
V2: Throughput of twin-drum caster 30 in steady casting state S: Cross-sectional area of second nozzle 21 (outlet area)
g: Gravitational acceleration k: Pressure loss coefficient of the second nozzle 21

そこで、双ドラム式連続鋳造装置1の運転に先立ち、定常鋳造状態における双ドラムキャスタ30のスループットV3が得られる小タンディッシュ20の溶湯面(湯面レベル2TDP)の高さHを予め求めておく。この高さHは、上記式(1)に基づき、次の式(2)で求めることができる。
= (V3/kS)/(2g) ・・・(2)
Therefore, prior to the operation of the twin-drum type continuous casting apparatus 1, the height H * of the molten metal surface (melt level 2TDP) of the small tundish 20 that can obtain the throughput V3 * of the twin-drum caster 30 in the steady casting state is obtained in advance. Keep it. This height H * can be obtained by the following equation (2) based on the above equation (1).
H * =(V3 * /kS) 2 /(2g)... (2)

<条件2>
図2の最上段および上から2段目のチャートに示すように、双ドラム式連続鋳造装置1の運転開始(時刻t)から小タンディッシュ20における溶湯面の高さが定常状態における高さHに到達する(時刻t)までの期間(期間I)には、スループットV2よりも大きなスループットV1(V1>V2)で大タンディッシュ10から小タンディッシュ20に溶湯を注入するように、流量制御装置40によりアクチュエータ12を制御する。なお、V1>V2としているのは、小タンディッシュ20に溶湯を貯留するためである。
<Condition 2>
As shown in the uppermost chart and the second chart from the top in FIG. 2, the height of the molten metal surface in the small tundish 20 from the start of operation of the twin-drum type continuous casting apparatus 1 (time t 1 ) is the height in the steady state. During the period (period I) until reaching H * (time t 3 ), the molten metal is injected from the large tundish 10 to the small tundish 20 at a throughput V1 (V1>V2) larger than the throughput V2. The actuator 12 is controlled by the flow rate control device 40. The reason V1>V2 is to store the molten metal in the small tundish 20.

<条件3>
図2の最上段、上から3段目および最下段のチャートに示すように、双ドラムキャスタ30の運転(双ドラム31、31の回転)開始(時刻t)から、双ドラム31、31間の湯溜り部30aに注入された溶湯の湯面レベルWSPが、予定した湯面角度θ(例えば、θ=40度)に到達する(時刻t)までの期間(期間II)には、スループットV2よりも小さな双ドラムキャスタ30からの溶湯のスループットV3(V2>V3)で鋳造する。なお、V2>V3としているのは、双ドラムキャスタ30の双ドラム31、31間の湯溜り部30aに溶湯を貯留するためである。
<Condition 3>
Top of Figure 2, as shown in the third row and the lowermost chart from the top, from the operation of the twin drum caster 30 (rotation of the twin drum 31, 31) start (time t 2), during twin drum 31 In the period (period II) until the molten metal surface level WSP of the molten metal injected into the molten metal pool portion 30a reaches the planned molten metal surface angle θ * (for example, θ * =40 degrees) (time t 4 ). The casting is performed at a throughput V3 (V2>V3) of the molten metal from the twin-drum caster 30 that is smaller than the throughput V2. The reason V2>V3 is to store the molten metal in the molten metal pool 30a between the twin drums 31 of the twin drum caster 30.

次に、図2に基づき、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の具体例を説明する。 Next, a specific example of the twin-drum type continuous casting method according to this embodiment will be described with reference to FIG.

<ステップS
まず、図2の最上段のチャートに示すように、レードル(図示せず。)から大タンディッシュ10へ溶湯(例えば、溶鋼)の注入を開始する(時刻t)。大タンディッシュ10内の溶湯量が所定の値に到達したら(時刻t)、アクチュエータ12(例えば、タンディッシュストッパ)を開放し、大タンディッシュ10から第1ノズル11を経由して小タンディッシュ20内に、スループットV1で溶湯を注入し始める。このときのスループットV1(第1ノズル11における溶湯の流量)は、流量制御装置40により、定常状態における双ドラムキャスタ30のスループットV3と同じ値となるように調整される。なお、スループットV3の値は予め定めておく。
<Step S 0 >
First, as shown in the uppermost chart of FIG. 2, injection of molten metal (for example, molten steel) from a ladle (not shown) into the large tundish 10 is started (time t 0 ). When the amount of molten metal in the large tundish 10 reaches a predetermined value (time t 1 ), the actuator 12 (eg, tundish stopper) is opened, and the large tundish 10 passes through the first nozzle 11 to the small tundish. The molten metal starts to be injected into the inside of 20 at the throughput V1. The throughput V1 (flow rate of the molten metal in the first nozzle 11) at this time is adjusted by the flow rate control device 40 to be the same value as the throughput V3 * of the twin-drum caster 30 in the steady state. The value of the throughput V3 * is set in advance.

小タンディッシュ20への溶湯の注入開始後、図2の上から2段目のチャートに示すように、小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPが上昇を開始し、その結果、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHも増加し始める。 After the start of pouring the molten metal into the small tundish 20, as shown in the second chart from the top of FIG. 2, the level 2TDP of the small tundish 20 starts to rise, and as a result, in the small tundish 20. The height H of the molten metal surface also begins to increase.

<ステップS
大タンディッシュ10から小タンディッシュ20への溶湯の注入と同時に、小タンディッシュ20から第2ノズル21を経由して双ドラムキャスタ30の双ドラム31、31間に、スループットV2で溶湯が注ぎ込まれ、図2の最下段のチャートに示すように、湯溜り30aの湯面レベルWSPが上昇を開始する(湯面角度θが大きくなり始める)。このとき、上述したように、時刻tから小タンディッシュ20における溶湯面の高さが定常状態における高さHに到達する(時刻t)までの期間(期間I)には、スループットV1が、スループットV2よりも大きくなるように、流量制御装置40によりアクチュエータ12を制御する(上記条件2を参照)。
<Step S 1 >
At the same time as the molten metal is poured from the large tundish 10 into the small tundish 20, the molten metal is poured from the small tundish 20 through the second nozzle 21 between the twin drums 31 and 31 of the twin drum caster 30 at the throughput V2. As shown in the chart at the bottom of FIG. 2, the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a starts to rise (the molten metal angle θ starts to increase). At this time, as described above, during the period (time period I) from time t 1 until the height of the molten metal surface in the small tundish 20 reaches the height H * in the steady state (time t 3 ), the throughput V1 However, the actuator 12 is controlled by the flow rate control device 40 so as to be larger than the throughput V2 (see Condition 2 above).

<ステップS
次に、図2の上から3段目および最下段のチャートに示すように、双ドラム31、31間の湯溜り部30aの湯面レベルWSPが、所定の湯面角度θ(例えば、15度)になった時点(時刻t)で、双ドラム31、31の回転を開始し、ストリップの鋳造を開始する。双ドラム31、31の回転速度は、図2の上から3段目のチャートに示すように、予め決定した加速度で増速し、目標の回転速度Vに到達したらその回転速度の値を維持する。
<Step S 2>
Next, as shown in the third and bottom charts from the top of FIG. 2, the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a between the twin drums 31 is set to a predetermined molten metal angle θ 0 (for example, 15° (Time t 2 ), the twin drums 31, 31 are started to rotate, and strip casting is started. The rotation speeds of the twin drums 31, 31 are increased by a predetermined acceleration as shown in the third chart from the top of FIG. 2, and when the target rotation speed V * is reached, the rotation speed value is maintained. To do.

また、上述したように、ストリップの鋳造開始(時刻t)から、双ドラム31、31間の湯溜り部30aに注入された溶湯の湯面レベルWSPが、予定した湯面角度θ(例えば、θ=40度)に到達する(時刻t)までの期間(期間II)には、スループットV2よりも小さなスループットV3(V3<V2)でストリップを鋳造する(上記条件3を参照)。このとき、双ドラムキャスタ30のスループットV3は、双ドラム31、31の回転速度および湯溜り部30aの湯面レベルWSPから決まる。ここで、双ドラム31、31の回転速度および湯溜り部30aの湯面レベルWSPと、スループットV3との関係について以下に詳述する。 Further, as described above, from the start of casting of strip (time t 2), molten metal surface level WSP of molten metal injected into the hot water reservoir portion 30a between twin drum 31 and 31, the molten metal surface angle was scheduled theta * (e.g. , Θ * =40 degrees (time t 4 ), the strip is cast at a throughput V3 (V3<V2) smaller than the throughput V2 (see Condition 3 above). At this time, the throughput V3 of the twin-drum caster 30 is determined by the rotation speeds of the twin-drums 31, 31 and the level WSP of the molten metal pool 30a. Here, the relationship between the rotational speeds of the twin drums 31 and 31, the level WSP of the molten metal pool 30a, and the throughput V3 will be described in detail below.

双ドラム式連続鋳造装置1のようなストリップ鋳造機において、ストリップの板厚(凝固シェル厚の2倍)は、次の式(3)に示すように、溶湯の凝固時間の1/2乗に比例する。
d = k(t)1/2 ・・・(3)
d:ストリップの板厚
t:溶湯の凝固時間
:係数(双ドラムキャスタ30に特有の値)
In a strip casting machine such as the twin-drum type continuous casting apparatus 1, the strip plate thickness (twice the solidification shell thickness) is, as shown in the following equation (3), half the solidification time of the molten metal. Proportional.
d = k 1 (t) 1/2 ··· (3)
d: Strip plate thickness t: Melt solidification time k 1 : Coefficient (value specific to twin-drum caster 30)

また、溶湯の凝固時間は、溶湯が各ドラム31に接触する時間に等しいので、ドラム31の直径を一定と仮定すると、以下の式(4)のように表せる。
t = k(θ/V) ・・・(4)
:係数
θ:湯面レベルWSP(弧角表示)
V:双ドラム31、31の回転速度
Further, since the solidification time of the molten metal is equal to the time during which the molten metal contacts each drum 31, it can be expressed as the following formula (4), assuming that the diameter of the drum 31 is constant.
t=k 2 (θ/V) (4)
k 2 : coefficient θ: molten metal level WSP (arc angle display)
V: rotational speed of twin drums 31, 31

したがって、ストリップの板厚dは、以下の式(5)のような関係になる。
d = k(θ/V)1/2 ・・・(5)
:係数
Therefore, the plate thickness d of the strip has a relationship represented by the following expression (5).
d=k 3 (θ/V) 1/2 (5)
k 3 : coefficient

上記式(5)より、狙いの板厚dのストリップを得るためには、湯溜り部30aにおける湯面レベルWSPと双ドラム31、31の回転速度との比を一定にしておけばよい。実際には、湯面レベルWSPの維持の安定性から、湯面レベルWSPの湯面角度θとして40度〜50度の値を決定し、決定された湯面レベルWSPに合わせて双ドラム31、31の回転速度を決めることになる。 From the above formula (5), in order to obtain the strip with the target plate thickness d, the ratio between the molten metal surface level WSP in the molten metal pool 30a and the rotation speeds of the twin drums 31, 31 may be kept constant. Actually, from the stability of maintaining the molten metal level WSP, a value of 40° to 50° is determined as the molten metal level angle θ of the molten metal level WSP, and the twin drum 31 is set in accordance with the determined molten metal level WSP. The rotation speed of 31 will be determined.

次に、スループットV3は、双ドラム31、31の幅を一定とすれば(当然、密度も一定となる。)、次の式(6)のような関係になる。
V3 = k×V×d
= k×(θ×V)1/2 ・・・(6)
、k:係数
Next, if the width of the twin drums 31, 31 is constant (naturally, the density is also constant), the throughput V3 has a relationship as in the following expression (6).
V3 = k 4 × V × d
= K 5 ×(θ×V) 1/2 (6)
k 4 , k 5 : coefficient

仮に、湯面角度θをn倍に増加させた場合、同一の板厚dを得るためには、双ドラム31、31の回転速度Vもn倍となり、その結果、スループットV3はn倍となる。すなわち、高い湯面レベルWSPで操業するほど、双ドラム式連続鋳造の生産性が高くなる。 If the molten metal surface angle θ is increased by n times, the rotation speed V of the twin drums 31, 31 is also increased by n times in order to obtain the same plate thickness d, and as a result, the throughput V3 is increased by n times. .. That is, the higher the level of WSP, the higher the productivity of twin-drum type continuous casting.

上述した双ドラム式連続鋳造方法において、大タンディッシュ10から小タンディッシュ20への溶湯の注入開始時における小タンディッシュ20の溶湯面(湯面レベル2TDP)の高さHを最大でも初期規定値である高さHとなるように、流量制御装置40がアクチュエータ12を制御することにより、双ドラムキャスタ30の湯溜り部30aの湯面レベルWSPがオーバーフローする(双ドラム31、31間から溶湯が溢れ出す)危険性はない。 In the twin-drum type continuous casting method described above, the height H of the molten metal surface (melt level 2TDP) of the small tundish 20 at the start of injecting the molten metal from the large tundish 10 to the small tundish 20 is an initial specified value at the maximum. The flow rate control device 40 controls the actuator 12 so that the height H * becomes H * , which causes the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a of the twin-drum caster 30 to overflow (the molten metal from between the twin-drums 31 and 31). There is no danger.

なお、この流量制御装置40による制御は、アクチュエータ12での溶湯の流量の増減が、直接的に双ドラムキャスタ30への流量の増減とはなっていないため、非常に緩やかな制御(時定数の長い制御)となり、流量制御装置40として高応答の高価な制御装置を用いることなく、安定した湯面レベルWSPの制御が可能である。 Note that the control by the flow rate control device 40 is a very gradual control (time constant of the time constant because the increase/decrease in the flow rate of the molten metal in the actuator 12 does not directly increase or decrease the flow rate in the twin-drum caster 30). (Long control), stable control of the molten metal level WSP is possible without using an expensive control device having high response as the flow rate control device 40.

また、鋳造開始直後の小タンディッシュ20における溶湯面(湯面レベル2TDP)の高さHは、最大でも初期規定値である高さHであるので、小タンディッシュ20から双ドラムキャスタ30へのスループットV2は、双ドラムキャスタ30のスループットV3を大きく超えることはない。そのため、双ドラム31、31間の湯面レベルWSPが鋳造開始直後にオーバーシュートすることはない。 Further, since the height H of the molten metal surface (melt level 2TDP) in the small tundish 20 immediately after the start of casting is the height H * which is the initial specified value at the maximum, the small tundish 20 moves to the twin-drum caster 30. Throughput V2 does not significantly exceed the throughput V3 of the twin drum caster 30. Therefore, the molten metal level WSP between the twin drums 31 does not overshoot immediately after the start of casting.

<ステップS
双ドラムキャスタ30からの溶湯のスループットV3が一定となる定常鋳造状態においては、流量制御装置40は、アクチュエータ12を以下のように制御することにより、スループットV1を調整する。
<Step S 4 >
In the steady casting state in which the throughput V3 of the molten metal from the twin-drum casters 30 is constant, the flow rate control device 40 controls the actuator 12 as follows to adjust the throughput V1.

例えば、小タンディッシュ20の溶湯面(湯面レベル2TDP)の高さHが所定の高さHとなり、すなわち、スループットV2がスループットV1と等しくなったことを前提とし、双ドラム31、31の増速が終了し、双ドラム31、31の回転速度が定常に達し(回転速度Vとなり)、かつ、双ドラムキャスタ30の湯溜り部30aの湯面レベルWSPが湯面角度θ*で安定した時点(時刻t4)以降の期間(期間III)においては、小タンディッシュ20内の溶湯面の高さHが、初期規定値である高さH(例えば、後述する実施例では、第2ノズルの先端からの溶鋼ヘッドの高さH=500mm)を維持できるように、流量制御装置40が、アクチュエータ12を制御する。 For example, assuming that the height H of the molten metal surface (melt level 2TDP) of the small tundish 20 becomes a predetermined height H * , that is, the throughput V2 becomes equal to the throughput V1, the twin drums 31, 31 After the acceleration is completed, the rotation speed of the twin drums 31, 31 reaches a steady state (becomes the rotation speed V * ), and the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a of the twin drum caster 30 is stabilized at the molten metal angle θ*. In a period (period III) after the time (time t4), the height H of the molten metal surface in the small tundish 20 is the initial prescribed value H * (for example, in the embodiment described below, The flow rate control device 40 controls the actuator 12 so that the height H of the molten steel head from the tip of the nozzle is 500 mm.

具体的には、期間IIIにおいて、双ドラム31、31間に注入された溶湯の湯面レベルWSP(湯面角度θ)が、θ<θの場合には、流量制御装置40が、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHが、高さHよりも高くなるようにスループットV1を調整する。一方、双ドラム31、31間に注入された溶湯の湯面の湯面角度θが、θ>θの場合には、流量制御装置40が、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHが、高さHよりも低くなるようにスループットV1を調整する。すなわち、期間IIIにおいて、湯面レベルWSPが、予定した湯面角度θ(例えば、40度)から外れていれば、流量制御装置40がアクチュエータ12を制御することにより、小タンディッシュ20内の狙いの溶湯面の高さH(溶鋼ヘッド)を増減し、すなわち、定常鋳造状態における高さHを高さH’(≠H)になるように調整することにより、湯面レベルWSPが湯面角度θになるようにする。例えば、図2の最下段のチャートに示すように、時刻t5以降の期間において、湯面レベルWSPの湯面角度θが、θ<θの場合には、図5の上から2番目のチャートに示すように、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHを、高さH’(H’>H)に調整する。一方、時刻t5以降の期間において、湯面レベルWSPの湯面角度θが、θ>θの場合には、小タンディッシュ20における溶湯面の高さHを、高さH’(H’<H)に調整する。 Specifically, in the period III, when the melt surface level WSP (melt surface angle θ) of the molten metal injected between the twin drums 31, 31 is θ<θ * , the flow rate control device 40 causes the small tank. The throughput V1 is adjusted so that the height H of the molten metal surface in the dish 20 is higher than the height H * . On the other hand, when the molten metal surface angle θ of the molten metal injected between the twin drums 31, 31 is θ>θ * , the flow control device 40 determines that the height H of the molten metal surface in the small tundish 20 is large. , The throughput V1 is adjusted to be lower than the height H * . That is, in the period III, if the molten metal level WSP deviates from the planned molten metal angle θ * (for example, 40 degrees), the flow rate control device 40 controls the actuator 12 so that the inside of the small tundish 20 is controlled. By increasing or decreasing the height H of the target molten metal surface (molten steel head), that is, adjusting the height H * in the steady casting state to the height H * ' (≠H * ), the molten metal level WSP So that the surface angle is θ * . For example, as shown in the lowermost chart of FIG. 2, in the period after time t5, when the molten metal surface angle θ of the molten metal level WSP is θ<θ * , the second chart from the top of FIG. As shown in, the height H of the molten metal surface in the small tundish 20 is adjusted to the height H * ' (H * '>H * ). On the other hand, in the period after time t5, when the melt surface angle θ of the melt surface level WSP is θ>θ * , the height H of the melt surface in the small tundish 20 is changed to the height H * ′(H * Adjust to'<H * ).

以上のように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法によれば、双ドラム式連続鋳造装置1の運転開始から、小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPは、徐々に上昇し、鋳造プロセスの初期から急激な注湯が起こらないため、双ドラム31、31間の湯面レベルWSPの鋳造プロセスの初期におけるオーバーシュートを防止できる。また、定常鋳造状態においては、小タンディッシュ20の湯面レベル2TDPを一定に制御する、すなわち、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHが定常鋳造状態における高さH*を維持するように制御することにより、従来の双ドラム式ストリップ鋳造機のように、大タンディッシュから直接双ドラムキャスタ30へ溶湯を注入し、大タンディッシュの底部に設けられたノズルの開度を調整することにより双ドラムキャスタ30への流量(スループット)を制御する方法よりも、安定した鋳造が図れる。 As described above, according to the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment, the molten metal level 2TDP of the small tundish 20 gradually increases from the start of the operation of the twin-drum type continuous casting apparatus 1, and the casting process Since the rapid pouring does not occur from the initial stage of, the overshoot in the initial stage of the casting process of the molten metal level WSP between the twin drums 31, 31 can be prevented. Further, in the steady casting state, the molten metal level 2TDP of the small tundish 20 is controlled to be constant, that is, the height H of the molten metal surface of the small tundish 20 is maintained at the height H* in the steady casting state. By controlling, by injecting the molten metal from the large tundish directly into the twin drum caster 30 and adjusting the opening degree of the nozzle provided at the bottom of the large tundish, as in the conventional twin drum type strip casting machine. Stable casting can be achieved as compared with the method of controlling the flow rate (throughput) to the twin-drum casters 30.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法を詳述する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2は、上述した第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1と比較し、第2タンディッシュ20の構成が異なる。以下、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a twin-drum type continuous casting apparatus according to the second embodiment of the present invention and a twin-drum type continuous casting method using this apparatus will be described in detail. The twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to the present embodiment is different from the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the first embodiment described above in the configuration of the second tundish 20. Hereinafter, the twin-drum type continuous casting apparatus according to this embodiment and the twin-drum type continuous casting method using this apparatus will be described focusing on the points different from the first embodiment.

(双ドラム式連続鋳造装置)
以下、図3および図4を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成について説明する。図3は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2の第2タンディッシュ20の構成を示す模式図である。図4は、一般的な双ドラム式ストリップキャスタに設けられるスカム堰32の機能を説明するための模式図である。
(Twin drum continuous casting machine)
Hereinafter, the configuration of the twin-drum type continuous casting apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the second tundish 20 of the twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to this embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the function of the scum weir 32 provided in a general twin-drum strip caster.

図3に示すように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2は、上述した第1実施形態と同様に、大タンディッシュ10の底部に設けられ、大タンディッシュ10内の溶湯を小タンディッシュ20に注入する第1ノズル11を有するとともに、第1実施形態とは異なり、小タンディッシュ20内に堰22をさらに備える。この堰22は、小タンディッシュ20内を投入室20aと排出室20bとに区分けする。投入室20aは、本実施形態に係る投入部の一例であり、小タンディッシュ20のうち、大タンディッシュ10から第1ノズル11を経由して溶湯が投入される部分である。排出室20bは、本実施形態に係る排出部の一例であり、小タンディッシュ20のうち、当該小タンディッシュ20から第2ノズル21を経由して双ドラムキャスタ30に溶湯が排出される部分である。投入室20aと排出室20bとは上部で連通している。すなわち、投入室20aと排出室20bとが連通した小タンディッシュ20の上部には、堰22は設けられていない。この理由は、堰22が小タンディッシュ20の上部まで設けられている場合、以下のトラブルが発生する可能性がある。第1に、流量制御装置40による第1ノズル11からの流量制御に不具合が生じ、投入室20aへの溶湯の流入が増加した場合、投入室20aから排出室20bへ溶湯が流れないため、投入室20aから溶湯がオーバーフローするタイミングが早くなる。第2に、溶解壁23の溶解が送れた場合、投入室20aから溶湯がオーバーフローする恐れがある。これらのトラブルを軽減するため、本実施形態では、堰22の高さを小タンディッシュ20の周囲の壁よりも低くすることにより、投入室20aと排出室20bが小タンディッシュ20の上部で連通するようにしている。投入室20aから溶湯がオーバーフローするタイミングが少しで遅くなれば、第1ノズル11の非常閉等の処置が有効になる。また、本実施形態に係る第2ノズル21は、排出室20bの底部に設けられ、排出室20内の溶湯を双ドラムキャスタ30に注入する。 As shown in FIG. 3, the twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to the present embodiment is provided at the bottom of the large tundish 10 to reduce the molten metal in the large tundish 10 in the same manner as in the first embodiment described above. In addition to having the first nozzle 11 for injecting into the tundish 20, unlike the first embodiment, a weir 22 is further provided in the small tundish 20. The weir 22 divides the inside of the small tundish 20 into a charging chamber 20a and a discharging chamber 20b. The charging chamber 20a is an example of a charging unit according to the present embodiment, and is a portion of the small tundish 20 into which the molten metal is charged from the large tundish 10 via the first nozzle 11. The discharge chamber 20b is an example of the discharge unit according to the present embodiment, and is a portion of the small tundish 20 where the molten metal is discharged from the small tundish 20 to the twin-drum casters 30 via the second nozzle 21. is there. The charging chamber 20a and the discharging chamber 20b communicate with each other at the top. That is, the weir 22 is not provided above the small tundish 20 in which the input chamber 20a and the discharge chamber 20b communicate with each other. The reason for this is that when the weir 22 is provided up to the upper part of the small tundish 20, the following problems may occur. First, when a problem occurs in the flow rate control from the first nozzle 11 by the flow rate control device 40 and the inflow of the molten metal into the charging chamber 20a increases, the molten metal does not flow from the charging chamber 20a to the discharging chamber 20b. The molten metal overflows from the chamber 20a at an earlier timing. Secondly, when the melting wall 23 is melted, the molten metal may overflow from the charging chamber 20a. In order to reduce these problems, in the present embodiment, the height of the weir 22 is made lower than the wall around the small tundish 20, so that the charging chamber 20a and the discharge chamber 20b communicate with each other at the upper part of the small tundish 20. I am trying to do it. If the timing at which the molten metal overflows from the charging chamber 20a is delayed a little later, measures such as emergency closing of the first nozzle 11 become effective. The second nozzle 21 according to the present embodiment is provided at the bottom of the discharge chamber 20b and injects the molten metal in the discharge chamber 20 into the twin-drum caster 30.

さらに、堰22の底部は溶解壁23となっている。溶解壁23が、短時間壁を保持し、その後溶解するためには、溶解壁23の材質を、鋳造する金属と同程度の融点のものとする必要がある。従って、溶解壁23は、鋳造する金属と同じ金属で形成することが好ましい。例えば、鋳造する金属が鋼の場合には、溶解壁23は鉄板で形成される。また、鋳造する金属がアルミニウムの場合には、溶解壁23はアルミニウム板で形成される。大タンディッシュ10から小タンディッシュ20へ溶湯を注入し始めてから数秒(例えば、2〜3秒)経過後、溶解壁23は溶解する。堰22の下部に溶解壁23を設ける理由は、排出室20bへの溶湯が流入する時間を僅かに遅らせることにより、溶湯成分が酸化して生成されるスカム等の介在物を投入室20aの上部へ浮上させ、清浄な溶湯を排出室20bへ導入し、この清浄な溶湯を双ドラムキャスタ30に注入するためである。また、溶解壁23を設けることにより、生成した介在物による第2ノズル21出口の吐出孔の詰まりを防止できる。 Further, the bottom of the weir 22 is a melting wall 23. In order for the melting wall 23 to hold the wall for a short time and then melt, it is necessary that the material of the melting wall 23 has a melting point similar to that of the metal to be cast. Therefore, the melting wall 23 is preferably formed of the same metal as the metal to be cast. For example, when the metal to be cast is steel, the melting wall 23 is formed of an iron plate. When the metal to be cast is aluminum, the melting wall 23 is formed of an aluminum plate. The melting wall 23 melts after several seconds (for example, 2 to 3 seconds) have elapsed since the molten metal was poured from the large tundish 10 into the small tundish 20. The reason why the melting wall 23 is provided below the weir 22 is that by slightly delaying the time during which the molten metal flows into the discharge chamber 20b, inclusions such as scum generated by the oxidation of the molten metal components are added to the upper portion of the charging chamber 20a. This is for floating the clean molten metal into the discharge chamber 20b and injecting the clean molten metal into the twin-drum casters 30. Further, by providing the melting wall 23, it is possible to prevent clogging of the discharge hole at the outlet of the second nozzle 21 due to the generated inclusions.

また、本実施形態によれば、小タンディッシュ20内に堰22および溶解壁23を設けることにより、小タンディッシュ20の排出室20bから清浄な溶湯が双ドラムキャスタ30の湯溜り部30aに注入される。そのため、図4に示すように、従来の双ドラム式ストリップキャスタ30の双ドラム31、31間の湯溜り部30aに設けられていたスカム堰32を省略できる。スカム堰32は、ノズル24から湯溜り部30aに注入された溶湯が、図4の矢印に示すような湯溜り部30aへの流れを堰き止め、湯面に浮遊するスカム(金属酸化物)が鋳片に巻き込まれるのを防止するためのものである。このスカム堰32が設けられていると、スカム堰32とノズル24の間、あるいはスカム堰32とサイド堰(図示していない)との間の湯面に地金が張ることがあり、正常な湯面レベル検出を阻害する一因となる。本実施形態ではスカム堰32を省略できるため、湯溜り部30aの湯面の地金皮張りを防止でき、その結果、正常な湯面レベル検出を維持でき安定した操業が可能となるとともに、正常な溶鋼が湯溜り部30aに供給される。その結果、スカム等の介在物の巻き込みが顕著に低減するため、本実施形態にかかる双ドラムキャスタ30により鋳造される鋳片(ストリップ)の品質が向上する。 Further, according to the present embodiment, by providing the weir 22 and the melting wall 23 in the small tundish 20, clean molten metal is injected from the discharge chamber 20b of the small tundish 20 into the hot water pool portion 30a of the twin drum caster 30. To be done. Therefore, as shown in FIG. 4, the scum weir 32 provided in the hot water pool portion 30a between the twin drums 31 of the twin drum type caster 30 of the related art can be omitted. The scum weir 32 blocks the flow of the molten metal injected from the nozzle 24 into the hot water pool portion 30a to the hot water pool portion 30a as shown by an arrow in FIG. 4, and scum (metal oxide) floating on the hot water surface is generated. This is to prevent the slab from being caught. When the scum weir 32 is provided, the metal may spread on the molten metal surface between the scum weir 32 and the nozzle 24, or between the scum weir 32 and the side weir (not shown), so that the normal This is one of the factors that hinder the detection of the molten metal level. In the present embodiment, since the scum weir 32 can be omitted, it is possible to prevent the metal surface of the molten metal pool of the molten metal pool 30a from being crusted, and as a result, it is possible to maintain a normal molten metal level detection and to perform stable operation. The molten steel is supplied to the pool 30a. As a result, the inclusion of inclusions such as scum is significantly reduced, so that the quality of the cast piece (strip) cast by the twin-drum caster 30 according to the present embodiment is improved.

また、本実施形態では、第1ノズル11の出口は、投入室20aにおいて開口しており、第1ノズル11の出口が投入室20aにおける堰22の上端よりも低い位置となるように、第1ノズル11が設置される。第1ノズル11から注入された介在物を含む溶湯が直接排出室20bに流入しないようにするためである。 In addition, in the present embodiment, the outlet of the first nozzle 11 is opened in the charging chamber 20a, and the first nozzle 11 is arranged so that the outlet of the first nozzle 11 is located at a position lower than the upper end of the weir 22 in the charging chamber 20a. The nozzle 11 is installed. This is to prevent the molten metal containing the inclusions injected from the first nozzle 11 from directly flowing into the discharge chamber 20b.

さらに、小タンディッシュ20からの溶湯の流量(スループットV2)を決める高さHを規定するのに必要な小タンディッシュ20における湯面レベル2TDPは、第2ノズル21の出口の位置と堰22の上端の位置との間になるように設計する。投入室20aの湯面に浮いているスカム(酸化物)等の介在物が、堰22の上部から排出室20b側に流入するのを防止するためである。 Furthermore, the level 2TDP of the molten metal in the small tundish 20 required to define the height H that determines the flow rate (throughput V2) of the molten metal from the small tundish 20 is determined by the position of the outlet of the second nozzle 21 and the weir 22. Design so that it is between the top position. This is to prevent inclusions such as scum (oxide) floating on the molten metal surface of the charging chamber 20a from flowing into the discharge chamber 20b side from the upper part of the weir 22.

(双ドラム式連続鋳造方法)
次に、図5を参照しながら、上述した構成を有する本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2を運転することにより実施される本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の流れについて説明する。図5は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法における制御方法の一例を示す説明図である。
(Twin drum continuous casting method)
Next, the flow of the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment, which is performed by operating the twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to the present embodiment having the above-described configuration, will be described with reference to FIG. 5. To do. FIG. 5: is explanatory drawing which shows an example of the control method in the twin drum type continuous casting method which concerns on this embodiment.

本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法が、上述した<条件1>〜<条件3>の3つの条件を少なくとも満たすことは、第1実施形態と同様である。以下、図5に基づき、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法の具体例のうち、第1実施形態と異なる点を説明する。 It is similar to the first embodiment that the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment satisfies at least the three conditions <Condition 1> to <Condition 3> described above. Below, based on FIG. 5, among the specific examples of the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment, the points different from the first embodiment will be described.

<ステップS
ステップSでは、第1実施形態と同様に、レードル(図示せず。)から大タンディッシュ10へ溶湯の注入を開始し(時刻t)、大タンディッシュ10内の溶湯量が所定の値に到達したら(時刻t)、アクチュエータ12を開放し、大タンディッシュ10から第1ノズル11を経由して小タンディッシュ20内に、スループットV1で溶湯を注入し始める。本実施形態では、このとき、図5の上から2段目のチャートに示すように、まず、小タンディッシュ20の投入室20aの湯面が上昇を開始する(この時点では、排出室20bには溶湯は流入していない)。
<Step S 0 >
In step S 0 , similarly to the first embodiment, pouring of molten metal from the ladle (not shown) into the large tundish 10 is started (time t 0 ), and the amount of molten metal in the large tundish 10 reaches a predetermined value. (Time t 1 ), the actuator 12 is opened, and the molten metal is started to be injected from the large tundish 10 into the small tundish 20 via the first nozzle 11 at the throughput V1. In the present embodiment, at this time, as shown in the second chart from the top of FIG. 5, first, the molten metal surface of the charging chamber 20a of the small tundish 20 starts to rise (at this point, the discharge chamber 20b is discharged). Is not flowing in).

<ステップS
小タンディッシュ20へ溶湯を注入し始めてから数秒経過後(通常は、2〜3秒)、小タンディッシュ20内の堰22の下部に設けられた溶解壁23(例えば、鉄板)が溶解する(時刻t’)。溶解壁23の溶解と同時に投入室20aから排出室20bに溶湯が流入を開始し、概ね瞬時に投入室20aと排出室20bの湯面レベル2TDPは等しくなる。さらに、排出室20bの底部に設けられた第2ノズル21を経由して溶湯が双ドラム31、31間にスループットV2で注ぎ込まれ、双ドラムキャスタ30の湯溜り部30aの湯面レベルWSPが上昇を開始する。このとき、時刻tから小タンディッシュ20における溶湯面の高さが定常状態における高さHに到達する(時刻t)までの期間(期間I)には、スループットV1が、スループットV2よりも大きくなるように、流量制御装置40によりアクチュエータ12を制御することは、第1実施形態と同様である。
<Step S 1 >
A few seconds after the molten metal starts to be poured into the small tundish 20 (usually 2 to 3 seconds), the melting wall 23 (for example, an iron plate) provided below the weir 22 in the small tundish 20 melts ( Time t 1 '). Simultaneously with the melting of the melting wall 23, the molten metal starts to flow from the charging chamber 20a to the discharging chamber 20b, and the molten metal level 2TDP of the charging chamber 20a and the discharging chamber 20b becomes almost instant. Further, the molten metal is poured between the twin drums 31 and 31 at the throughput V2 via the second nozzle 21 provided at the bottom of the discharge chamber 20b, and the molten metal level WSP of the molten metal pool 30a of the twin drum caster 30 rises. To start. At this time, during the period (period I) from time t 1 until the height of the molten metal surface in the small tundish 20 reaches the height H * in the steady state (time t 3 ), the throughput V1 is higher than the throughput V2. Controlling the actuator 12 by the flow rate control device 40 so as to increase is also the same as in the first embodiment.

ステップS以下は、第1実施形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。 Since Step S 2 or less is the same as in the first embodiment, a detailed description thereof is omitted.

(第2実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、小タンディッシュ20内に堰22および溶解壁23を設けることにより、溶湯の流れのパス(経路)が長くなるため、投入室20aにおけるスカム等の介在物の浮上を促進できる。これにより、従来、双ドラムキャスタ30の双ドラム31、31間に設けられていたスカム堰32を省略できる。その結果、湯溜り部30aの湯面に発生する皮張り(湯面にスカムによる膜が形成されること)が低減し、安定した操業が可能となるとともに、スカム等の介在物の巻き込みが低減し、介在物による鋳片表面の疵が低減するため、鋳片(ストリップ)の品質が向上する。
(Operation and effect of the second embodiment)
According to the present embodiment, by providing the weir 22 and the melting wall 23 in the small tundish 20, the path of the flow of the molten metal becomes longer, so that the floating of inclusions such as scum in the charging chamber 20a is promoted. it can. As a result, the scum weir 32, which is conventionally provided between the twin drums 31 of the twin drum caster 30, can be omitted. As a result, skinning (forming a film of scum on the surface of the molten metal) generated on the molten metal surface of the pool 30a is reduced, stable operation is possible, and inclusion of inclusions such as scum is reduced. However, since defects on the surface of the slab due to inclusions are reduced, the quality of the slab (strip) is improved.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置およびこの装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法を詳述する。本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3は、上述した第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1の構成に加え、カバー部材の一例としてのフード60(またはフード60A)および不活性ガス供給装置70をさらに備える点で、第1実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法は、第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造方法と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a twin-drum type continuous casting apparatus and a twin-drum type continuous casting method using the apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described in detail. The twin-drum type continuous casting apparatus 3 according to the present embodiment has, in addition to the configuration of the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the first embodiment described above, a hood 60 (or a hood 60A) as an example of a cover member and an inert gas. It is different from the first embodiment in that a gas supply device 70 is further provided. Hereinafter, the twin-drum type continuous casting apparatus according to the present embodiment will be described focusing on the points different from the first embodiment. Since the twin-drum type continuous casting method according to the present embodiment is the same as the twin-drum type continuous casting method according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

(双ドラム式連続鋳造装置)
以下、図6および図7を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置の構成について説明する。図6は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3のカバー部材および不活性ガス供給装置の構成の一例を示す模式図である。図7は、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3のカバー部材および不活性ガス供給装置の構成の他の例を示す模式図である。
(Twin drum continuous casting machine)
Hereinafter, the configuration of the twin-drum type continuous casting apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the cover member and the inert gas supply device of the twin-drum type continuous casting apparatus 3 according to the present embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the configurations of the cover member and the inert gas supply device of the twin-drum type continuous casting apparatus 3 according to the present embodiment.

図6に示すように、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3は、上述した第1実施形態と同様の構成に加え、本実施形態に係るカバー部材の一例としてのフード60と、不活性ガス供給装置70とをさらに備える。フード60は、少なくとも小タンディッシュ20の底部から双ドラム31、31間に注入された溶湯の湯面(湯溜り部30aの表面)までの空間を外気と遮断する。また、不活性ガス供給装置70は、フード60の内部に不活性ガスを供給する。不活性ガスは、不活性ガス供給装置70から、フード60の内部と外部とを連通させるように設けられた不活性ガス供給ノズル71を経由して、フード60内に供給される。このように、本実施形態によれば、フード60および不活性ガス供給装置70が設けられることにより、双ドラムキャスタ30へ注湯時の溶湯の酸化が防止できるので、第1実施形態よりも、さらにスカム等の介在物の発生量が低下できる。その結果、スカム等の介在物の鋳片への巻き込み量が低下できるため、高品質の鋳片が得られる。 As shown in FIG. 6, the twin-drum type continuous casting device 3 according to the present embodiment has a hood 60 as an example of a cover member according to the present embodiment, in addition to the same configuration as that of the first embodiment described above. An active gas supply device 70 is further provided. The hood 60 blocks at least the space from the bottom of the small tundish 20 to the surface of the molten metal injected between the twin drums 31, 31 (the surface of the hot water pool 30a) from the outside air. The inert gas supply device 70 also supplies an inert gas into the hood 60. The inert gas is supplied from the inert gas supply device 70 into the hood 60 via an inert gas supply nozzle 71 provided so as to communicate the inside and the outside of the hood 60. As described above, according to the present embodiment, since the hood 60 and the inert gas supply device 70 are provided, it is possible to prevent the molten metal from being oxidized when pouring into the twin-drum casters 30, and thus, compared to the first embodiment. Further, the amount of inclusions such as scum generated can be reduced. As a result, the inclusion amount of inclusions such as scum into the slab can be reduced, so that a high quality slab can be obtained.

不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等を用いることができる。不活性ガスのフード60内への流量は、フード60で囲まれた空間が大気圧よりも正圧に維持できれば十分である。 As the inert gas, for example, nitrogen gas, argon gas or the like can be used. The flow rate of the inert gas into the hood 60 is sufficient if the space surrounded by the hood 60 can be maintained at a positive pressure higher than the atmospheric pressure.

また、例えば、フード60とドラム31との間には、フード60の下端(ドラム31と接する側の端部)にブラシ(図示せず。)を設け、このブラシをドラム31の表面に圧接する構造とすればよい。一方、フード60とドラム31とのシールを避けるため、さらに広範囲、例えば、図7に示すように、小タンディッシュ20とピンチロール90との間をフード60Aにより覆ってもよい。 Further, for example, a brush (not shown) is provided between the hood 60 and the drum 31 at the lower end of the hood 60 (the end on the side in contact with the drum 31), and the brush is pressed against the surface of the drum 31. It may be structured. On the other hand, in order to avoid the seal between the hood 60 and the drum 31, a wider range, for example, as shown in FIG. 7, a space between the small tundish 20 and the pinch roll 90 may be covered with the hood 60A.

なお、本実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3には、サイド堰80も設けられている。サイド堰80は、鋳造中の湯漏れ等を防止するためのものである。このサイド堰80は、第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1および第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2に設けられていてもよいことは言うまでもない。 The twin drum type continuous casting apparatus 3 according to the present embodiment is also provided with a side weir 80. The side weir 80 is for preventing molten metal leak during casting. It goes without saying that the side dam 80 may be provided in the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the first embodiment and the twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to the second embodiment.

(第3実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、フード60(またはフード60A)および不活性ガス供給装置70を設けることにより、双ドラムキャスタ30への注湯時の酸化が防止できるので、スカム等の介在物の発生量が低下でき、さらに高品質の鋳片が得られる。
(Operation and effect of the third embodiment)
According to the present embodiment, by providing the hood 60 (or the hood 60A) and the inert gas supply device 70, oxidation at the time of pouring the twin drum casters 30 can be prevented, so the amount of inclusions such as scum generated. Can be reduced, and a high quality slab can be obtained.

[各実施形態における操業上の効果および鋳片の品質の比較]
次に、下記表1に示す構成を備える従来の双ドラム式連続鋳造装置および上述した各実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1、2、3の操業上の効果および得られる鋳片(ストリップ)の品質について比較する。なお、表1においては、タンディッシュをTDと略記する。
[Comparison of operational effect and slab quality in each embodiment]
Next, the operation effect of the conventional twin-drum type continuous casting apparatus having the configuration shown in the following Table 1 and the twin-drum type continuous casting apparatuses 1, 2, and 3 according to the above-described embodiments and the obtained slab (strip) ) Compare the quality of. In Table 1, the tundish is abbreviated as TD.

Figure 2020104139
Figure 2020104139

従来の双ドラム式連続鋳造装置の操業では、鋳造開始時に双ドラム間31、31の湯溜り部30aの湯面のオーバーシュートが発生する。また、スカム堰32とサイド堰80との間、および、スカム堰32と第2ノズル21と間の湯面に皮張りが発生(地金が生成)する。また、湯面レベル検出装置50により検出される湯面レベルWSP(検出湯面)と実際の湯面レベルWSP(実湯面)との差が大きく(検出湯面>実湯面)、実湯面が目標値よりも低いものとなり、スカム堰32が湯溜り部30aに浸漬せず、スカムが常時湯面に巻き込まれた状態となる。また、得られる鋳片の品質としては、スカム巻き込み部が多数存在し、スカム巻き込み部に鋳片の表面割れやスケールのムラ(デスケーリング性不良)を生じる。巨大な地金巻き込み部の板厚が厚く、部分的に孔が空くこともある。 In the operation of the conventional twin-drum type continuous casting apparatus, an overshoot of the molten metal surface of the molten metal pool portion 30a between the twin-drums 31, 31 occurs at the start of casting. Further, skinning occurs (metal is generated) between the scum weir 32 and the side weir 80 and between the scum weir 32 and the second nozzle 21. Further, there is a large difference between the molten metal level WSP (detected molten metal level) detected by the molten metal level detection device 50 and the actual molten metal level WSP (actual molten metal level) (detected molten metal level> actual molten metal level). The surface becomes lower than the target value, the scum weir 32 does not immerse in the molten metal pool 30a, and the scum is always caught in the molten metal surface. As for the quality of the obtained slab, there are a large number of scum-engaged parts, and the scum-engaged part causes surface cracks and scale unevenness (descaling failure). The plate thickness of the enormous metal entrainment part is thick, and holes may be partially formed.

一方、第1〜第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1、2、3の操業では、双ドラム間31、31の湯溜り部30aの湯面のオーバーシュートは発生せず、緩やかに目標とする湯面レベルWSP(湯面角度θ=θ)に到達する。また、第1実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置1により得られる鋳片の品質は、スカム巻き込み部が僅かに存在し、そのスカム巻き込み部にスケールのムラを生じるが、概ね優良な品質である。第2実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置2により得られる鋳片の品質は、スカム巻き込み部が極僅かに存在し、そのスカム巻き込み部にスケールのムラを生じるが、概ね高品質である。第3実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置3(ただし、堰22を備える。)により得られる鋳片の品質は、スカム巻き込み部が存在せず、極めて高品質である。 On the other hand, in the operation of the twin-drum type continuous casting apparatuses 1, 2, and 3 according to the first to third embodiments, the overshoot of the molten metal surface of the molten metal pool portion 30a between the twin-drums 31 and 31 does not occur and is gentle. The target level WSP (level angle θ=θ * ) is reached. Moreover, the quality of the cast product obtained by the twin-drum type continuous casting apparatus 1 according to the first embodiment is almost excellent in quality, although the scum winding part is slightly present and scale unevenness occurs in the scum winding part. is there. The quality of the slab obtained by the twin-drum type continuous casting apparatus 2 according to the second embodiment is substantially high, although there are very few scum winding portions and scale unevenness occurs at the scum winding portions. The quality of the slab obtained by the twin-drum type continuous casting apparatus 3 (provided that the weir 22 is provided) according to the third embodiment is extremely high quality without the scum winding portion.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this example. It is obvious to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and of course, the technical scope of the present invention is also applicable to them. Understood to belong to.

なお、本発明の好適な実施形態と、上述した非特許文献1、特許文献1および特許文献2とは、第2タンディッシュ(小タンディッシュ)からの溶湯の流量(スループットV2)の制御方法が異なる。すなわち、本発明の好適な実施形態では、小タンディッシュ20の底部に設けた第2ノズル21からのスループットV2を、小タンディッシュ20の溶湯面の高さHを制御することにより調整する点で、非特許文献1、特許文献1および特許文献2とは相違する。 In addition, the preferred embodiment of the present invention and the above-mentioned Non-Patent Document 1, Patent Document 1 and Patent Document 2 have a method of controlling the flow rate (throughput V2) of the molten metal from the second tundish (small tundish). different. That is, in the preferred embodiment of the present invention, the throughput V2 from the second nozzle 21 provided at the bottom of the small tundish 20 is adjusted by controlling the height H of the molten metal surface of the small tundish 20. , Non-Patent Document 1, Patent Document 1 and Patent Document 2 are different.

また、上述した特許文献3では、タンディッシュが一つのみで、第2タンディッシュ(小タンディッシュ20)への流量(スループットV1)の調整方法が示されていない。ここで、特許文献3には、「また、加圧室に送入されるガス圧が一定でも、・・・タンディッシュ3の上貯湯部15の静圧ΔHを変えるよう流量を調整し、双ロール関間の溶湯面7の高さを調整することにより、金属薄板10の厚さを一定化できる」(4頁左下)との記載がある。しかし、以下の2点から、本発明の好適な実施形態とは相違する。第1に、特許文献3は、加圧室の一定のガス圧を前提としたものであって、本発明では必要のない要件である。第2に、特許文献3のタンディッシュの前段はレードル5であり、本発明の好適な実施形態のように、第1タンディッシュおよび第2タンディッシュという2つのタンディッシュは存在しない。また、上述した実施形態に係る第2タンディッシュ(小タンディッシュ)を設けることへの示唆はない。 Moreover, in the above-mentioned Patent Document 3, there is only one tundish, and no method for adjusting the flow rate (throughput V1) to the second tundish (small tundish 20) is shown. Here, in Patent Document 3, “Also, even if the gas pressure fed into the pressurizing chamber is constant, the flow rate is adjusted so as to change the static pressure ΔH of the upper hot water storage portion 15 of the tundish 3. By adjusting the height of the molten metal surface 7 between the rolls, the thickness of the thin metal plate 10 can be made constant” (page 4, lower left). However, it differs from the preferred embodiment of the present invention in the following two points. First, Patent Document 3 is based on the assumption of a constant gas pressure in the pressurizing chamber, and is a requirement that is not necessary in the present invention. Secondly, the front stage of the tundish of Patent Document 3 is the ladle 5, and there are no two tundishes, the first tundish and the second tundish, as in the preferred embodiment of the present invention. Further, there is no suggestion to provide the second tundish (small tundish) according to the above-described embodiment.

上述した本発明の好適な実施形態の効果を確認するため、以下の双ドラム式連続鋳造の操業シミュレーションを行った。 In order to confirm the effects of the preferred embodiment of the present invention described above, the following twin drum type continuous casting operation simulation was performed.

鋳造する鋼種は、炭素鋼(C:0.05質量%、Si:0.6質量%、Mn:1.5質量%、Al:0.03質量%、残部はFe及び不可避的不純物である。)とした。 The type of steel to be cast is carbon steel (C: 0.05% by mass, Si: 0.6% by mass, Mn: 1.5% by mass, Al: 0.03% by mass, and the balance is Fe and inevitable impurities. ).

鋳造設備は、以下のように設定した。
第1タンディッシュ(大タンディッシュ10)の容量:30トン
第2タンディッシュの容量:4トン
アクチュエータ12:ストッパ式
流量制御方法:第2タンディッシュ(小タンディッシュ20)の湯面レベルを測定し、その測定値が狙いの湯面レベル2TDPの値になるように、第1ノズル11からの流量(スループットV1)をストッパ式のアクチュエータ12により制御した。
The casting equipment was set up as follows.
Capacity of the first tundish (large tundish 10): 30 tons Capacity of the second tundish: 4 tons Actuator 12: Stopper type Flow rate control method: Measure the surface level of the second tundish (small tundish 20) The flow rate from the first nozzle 11 (throughput V1) was controlled by the stopper-type actuator 12 so that the measured value was the target level 2TDP.

以上の設定条件において、狙いの鋳片(ストリップ)の厚みdから予め、定常鋳造状態におけるV3(=V3)を求めた。その結果、V3=734kg/minとなった。このV3の値から、上述した下記式(2)により、定常状態における第2タンディッシュの溶湯面の高さHを求め、このHの値(=500mm)を第2タンディッシュの溶湯面の高さHの初期規定値とした。なお、下記式(2)における圧損係数kとしては、k=3を用いた。
= (V3/kS)/(2g) ・・・(2)
Under the above setting conditions, V3 (=V3 * ) in the steady casting state was obtained in advance from the thickness d of the target cast piece (strip). As a result, V3 * was 734 kg/min. From the value of V3 * , the height H * of the molten metal surface of the second tundish in the steady state is obtained by the above-mentioned formula (2), and the value of this H * (=500 mm) is calculated as the molten metal of the second tundish. The initial height H of the surface was defined. In addition, k=3 was used as the pressure loss coefficient k in the following equation (2).
H * =(V3 * /kS) 2 /(2g)... (2)

ここで、図9に示すように、異なる圧損係数k(例えば、図9に示す例では、圧損係数k=2、3、4、5)ごとに、予め、スループットV3と第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHとの関係を示す近似曲線を計算により求めておき、鋳造実験に先立ち溶湯放流試験を行い圧損係数kが3であることを確認した。 Here, as shown in FIG. 9, for each different pressure loss coefficient k (for example, pressure loss coefficient k=2, 3, 4, 5 in the example shown in FIG. 9), the throughput V3 and the molten metal in the second tundish are previously set. An approximate curve showing the relationship with the height H of the surface was obtained by calculation, and a molten metal discharge test was conducted prior to the casting experiment to confirm that the pressure loss coefficient k was 3.

双ドラムキャスタ30については、以下の条件を採用した。
鋳造ロール径:600mm
鋳造ロール幅:1000mm
鋳造開始時の湯面レベルWSP(湯面角度θ):15度
定常状態における湯面レベルWSP(湯面角度θ):40度
鋳造能力(定常鋳造状態のスループットV3):734kg/min(ドラム31の冷却および凝固能力から定めた。)
The following conditions were adopted for the twin drum casters 30.
Casting roll diameter: 600mm
Casting roll width: 1000mm
Level of molten metal at the start of casting WSP (melting angle θ 0 ): 15 degrees Melting level of WSP in steady state (melting angle θ * ): 40° Casting capacity (throughput V3 * in steady casting state): 734 kg/min (Determined from the cooling and solidifying ability of the drum 31.)

本実施例における双ドラム31、31の回転開始時(立ち上げ時)の加速パターンとしては、図9に示すように、回転開始から1秒間で回転速度20mpmまで直線的に上昇させ、その後18秒間で回転速度70mpmまで直線的に上昇させ、回転速度70mpmに到達した後は、この回転速度を維持するようにした。 As shown in FIG. 9, the acceleration pattern at the start of rotation (at the time of start-up) of the twin drums 31, 31 in the present embodiment, as shown in FIG. The rotation speed was linearly increased to 70 mpm, and after reaching the rotation speed of 70 mpm, this rotation speed was maintained.

以上の条件の下で、双ドラム式連続鋳造の操業シミュレーションを行った結果として、第2タンディッシュから双ドラムキャスタ30へのスループットV2、双ドラムキャスタ30からのスループットV3、および、双ドラム31、31間の湯面レベルWSPの時間変化を図9に示す。 As a result of performing the operation simulation of twin drum type continuous casting under the above conditions, the throughput V2 from the second tundish to the twin drum casters 30, the throughput V3 from the twin drum casters 30, and the twin drums 31, FIG. 9 shows the change over time of the molten metal level WSP during 31.

図9の湯面レベルWSPの時間変化の曲線からわかるように、鋳造プロセスの初期における双ドラム31、31間の湯溜り部30aの湯面のオーバーシュートが発生することなく、また、定常鋳造時においても湯面レベルWSPが一定であり、安定した連続鋳造の操業が可能であることがわかった。 As can be seen from the curve of the change over time of the molten metal level WSP in FIG. 9, overshoot of the molten metal surface of the molten metal pool 30a between the twin drums 31, 31 does not occur at the beginning of the casting process, and during steady casting. It was found that the molten metal level WSP was constant and stable continuous casting operation was possible.

本発明は、溶湯を直接薄板状の鋳片(ストリップ)に鋳造するストリップキャスティング技術に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in a strip casting technique for directly casting a molten metal into a thin plate-shaped slab (strip).

1、2、3、3A 双ドラム式連続鋳造装置
10 大タンディッシュ(第1タンディッシュ)
11 第1ノズル
12 アクチュエータ
20 小タンディッシュ(第2タンディッシュ)
20a 投入室
20b 排出室
21 第2ノズル
22 堰
23 溶解壁
30 双ドラム式ストリップキャスタ
30a 湯溜り部
31 双ドラム
32 スカム堰
40 流量制御装置
50 湯面レベル検出装置
60、60A フード(カバー部材)
70 不活性ガス供給装置
71 不活性ガス供給ノズル
80 サイド堰
90 ピンチロール
2TDP 第2のタンディッシュの湯面レベル
WSP 双ドラム間の湯面レベル
N ドラムニップ部
1, 2, 3, 3A Twin-drum type continuous casting device 10 Large tundish (first tundish)
11 First Nozzle 12 Actuator 20 Small Tundish (Second Tundish)
20a Input chamber 20b Discharge chamber 21 Second nozzle 22 Weir 23 Melting wall 30 Twin drum type strip caster 30a Hot water pool 31 Twin drum 32 Scum weir 40 Flow control device 50 Liquid level detector 60, 60A Hood (cover member)
70 Inert Gas Supply Device 71 Inert Gas Supply Nozzle 80 Side Weir 90 Pinch Roll 2TDP Second Tundish Level WSP Level between Twin Drums N Drum Nip

Claims (6)

双ドラム式の連続鋳造装置であって、
溶湯を一時的に貯留する第1タンディッシュと、
前記第1タンディッシュから注入された溶湯を一時的に貯留する第2タンディッシュと、
互いに反対方向に回転する一対のドラムを有し、当該一対のドラム間に前記第2タンディッシュから溶湯を注入することにより、前記一対のドラム間に湯溜りを形成して連続鋳造する双ドラム式ストリップキャスタと、
前記第1タンディッシュから前記第2タンディッシュへ注入される溶湯のスループットV1を、前記第2タンディッシュの溶湯面の高さHが所定の値となるように制御する流量制御装置と、
を備え、
前記第2タンディッシュから前記双ドラム式ストリップキャスタへ注入される溶湯のスループットV2が、前記第2タンディッシュの溶湯面の高さHにより決定されることを特徴とする、双ドラム式連続鋳造装置。
A twin-drum type continuous casting device,
A first tundish for temporarily storing molten metal;
A second tundish for temporarily storing the molten metal injected from the first tundish;
A twin-drum type having a pair of drums rotating in opposite directions, and injecting molten metal from the second tundish between the pair of drums to form a pool of the molten metal between the pair of drums for continuous casting Strip casters,
A flow rate control device for controlling the throughput V1 of the molten metal injected from the first tundish into the second tundish such that the height H of the molten metal surface of the second tundish has a predetermined value.
Equipped with
A twin-drum continuous casting apparatus, wherein the throughput V2 of the molten metal injected from the second tundish into the twin-drum strip caster is determined by the height H of the molten metal surface of the second tundish. ..
前記第1タンディッシュの底部に設けられ、前記第1タンディッシュ内の溶湯を前記第2タンディッシュに注入する第1ノズルと、
前記第2タンディッシュ内を上部で連通した投入部と排出部とに区分けする堰と、
前記排出部の底部に設けられ、前記排出部内の溶湯を前記双ドラム式ストリップキャスタに注入する第2ノズルと、
をさらに備え、
前記堰の底部が溶解壁となっており、
前記第1ノズルの出口が、前記投入部における前記堰の上端よりも低い位置となるように、前記第1ノズルが設置されることを特徴とする、請求項1に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
A first nozzle provided at the bottom of the first tundish for injecting the molten metal in the first tundish into the second tundish;
A weir that divides the inside of the second tundish into an input part and a discharge part that communicate with each other at the upper part;
A second nozzle provided at the bottom of the discharge part for injecting the molten metal in the discharge part into the twin-drum type strip caster;
Further equipped with,
The bottom of the weir is a melting wall,
The twin-drum type continuous casting according to claim 1, wherein the first nozzle is installed such that an outlet of the first nozzle is located at a position lower than an upper end of the weir in the charging section. apparatus.
少なくとも前記第2タンディッシュの底部から前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面までの空間を外気と遮断するカバー部材と、
前記カバー部材の内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
A cover member for blocking at least the space from the bottom of the second tundish to the surface of the molten metal injected between the pair of drums from the outside air;
An inert gas supply device for supplying an inert gas to the inside of the cover member,
The twin-drum type continuous casting apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
前記所定の値が、定常鋳造状態の前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が前記スループットV2と等しくなるときの前記第2タンディッシュにおける前記溶湯面の高さHであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の双ドラム式連続鋳造装置。 The predetermined value is the height H * of the molten metal surface in the second tundish when the molten metal throughput V3 * from the twin-drum type strip caster in the steady casting state becomes equal to the throughput V2. The twin-drum type continuous casting apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is characterized in that. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の双ドラム式連続鋳造装置を用いた双ドラム式連続鋳造方法であって、
定常鋳造状態の前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が、前記スループットV2と等しくなるときの前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHを予め定めておき、
前記双ドラム式連続鋳造装置の運転開始から前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さが前記高さHに到達するまでの期間には、前記スループットV2よりも大きな前記スループットV1で前記第1タンディッシュから前記第2タンディッシュに溶湯を注入し、
前記双ドラム式ストリップキャスタの運転開始から、前記一対のドラム間に注湯された溶湯の湯面レベルが、前記スループットV3が前記スループットV2と等しくなるときの湯面角度θに到達するまでの期間には、前記スループットV2よりも小さな前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3で鋳造することを特徴とする、双ドラム式連続鋳造方法。
A twin-drum type continuous casting method using the twin-drum type continuous casting apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The height H * of the melt surface in the second tundish when the throughput V3 * of the melt from the twin-drum type strip caster in the steady casting state is equal to the throughput V2 is determined in advance,
In the period from the start of the operation of the twin-drum type continuous casting device until the height of the molten metal surface in the second tundish reaches the height H * , the first throughput V1 is higher than the throughput V2. Inject the molten metal from the tundish into the second tundish,
From the start of operation of the twin-drum type strip caster until the level of the molten metal poured between the pair of drums reaches the molten metal angle θ * when the throughput V3 * becomes equal to the throughput V2. During the period, the casting is performed at a throughput V3 of the molten metal from the twin-drum type strip caster smaller than the throughput V2, the twin-drum type continuous casting method.
前記双ドラム式ストリップキャスタからの溶湯のスループットV3が一定となる定常鋳造状態において、
前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面の湯面角度θが、θ<θの場合には、前記流量制御装置が、前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHが、前記高さHよりも高くなるように前記スループットV1を調整し、
前記一対のドラム間に注入された溶湯の湯面の湯面角度θが、θ>θの場合には、前記流量制御装置が、前記第2タンディッシュにおける溶湯面の高さHが、前記高さHよりも低くなるように前記スループットV1を調整することを特徴とする、請求項5に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
In the steady casting state where the throughput V3 of the molten metal from the twin drum type strip caster is constant
When the melt surface angle θ of the melt surface injected between the pair of drums is θ<θ * , the flow rate control device determines that the height H of the melt surface in the second tundish is The throughput V1 is adjusted so as to be higher than the height H * ,
When the molten metal surface angle θ of the molten metal injected between the pair of drums is θ>θ * , the flow rate control device determines that the height H of the molten metal surface in the second tundish is The twin-drum type continuous casting method according to claim 5, wherein the throughput V1 is adjusted so as to be lower than the height H * .
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