JP2590487B2 - 薄板の連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄板を連続鋳造する方法の改良に関するも
のである。

（従来の技術） 薄板を製造するに際し、従来は鋳片を熱間圧延するこ
とにより行っていたが、溶融金属（以下「溶湯」とい
う）から直接数mmの厚さの薄板を連続的に鋳造できるな
らば前記熱間圧延工程が省略できる為、薄板の製造コス
トの大幅な低減が可能となる。そこで溶湯から直接数mm
の厚みの薄板を連続的に鋳造する数々の方法が提案され
ている。

例えば、１ケあるいは相対向する方向に同調して回転
する一対の水平水冷ロールの下部表面を溶湯に浸漬せし
めて凝固シェルを形成せしめ、該水冷ロールを回転させ
て連続的にこれを導引して薄板を鋳造するいわゆる引上
げ方式の連続鋳造方法がある（特開昭58−154440号公報
又は特開昭58−163553号公報）。

これら従来の連続鋳造装置の例を第８図〜第13図に基
づいて説明する。

先ず前者の特開昭58−154440号公報に開示された連続
鋳造装置の例を第８図と第８図のＸ−Ｘ線に沿う側面図
である第９図に基づいて説明する。

両端に勾配部を持つ２本の水冷ロール１は水平に配置
されており、これら水冷ロール１は例えば銅、銅合金、
鋼材等により形成され、内部に水冷機構を内蔵し、かつ
２枚の凝固シェル６を圧延するための圧延機構８を有す
るものである。

そして、この水冷ロール１は溶湯２との接触面積を大
きく得るために相当大径のロールとなっている。また該
水冷ロール１は第９図に示すように両端に縮径部１′を
有しているため、水冷ロール１と溶湯槽３は接すること
なく、この間の溶湯２のシールや溶湯槽面の凝固シェル
の生成といった問題点がないという長所を有している。

なお、第８図中４は取鍋、５は注湯ノズル、７は製造
された薄板を示す。

次に後者の特開昭58−163553号公報に開示された連続
鋳造装置の例を前記と同様、第10図と第10図のＹ−Ｙ線
に沿う側面図である第11図に基づいて説明する。

水冷ロール１の両端部には該水冷ロール１の径と等し
い円板状の例えばSiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、BN、Si₃N₄等から
構成される断熱耐火材10が配置されており、この断熱耐
火材10を配置した１本の水冷ロール１が溶湯２に浸漬
し、溶湯２が水冷ロール１の表面に接触し冷却されて凝
固シェル６が形成される。そしてこの凝固シェル６は、
水冷ロール１の回転と共に引き上げられ、圧下成型ロー
ル９′により圧延、成形され移送される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した前者の従来装置においては、水冷ロール１は
溶湯２に接触しており、当然凝固シェル６は水冷ロール
１の縮径部１′にも生成する。縮径部１′に生成した該
凝固シェル６′は水冷ロール１の水平面に生成した凝固
シェル６と比較して溶湯２に浸漬している時間が短いた
めに厚みが薄い。そのため得られた薄板７の両端部の厚
みの薄い部分を切断除去しており、製品歩留りが悪く、
製品コストを高くしていた。

そこで、水冷ロール１の両端の勾配部に凝固シェル
６′が生成するのを防止すべく、水冷ロール１の両端の
縮径部に不活性ガス吐出ノズルを設けることを特徴とす
る薄板の連続鋳造装置が提案されている（特開昭58−15
9949号公報）。これを第12図に示す。しかし、この装置
においても縮径部に不活性ガス吐出ノズル14を設けるた
め水冷ロール１の構造が非常に複雑になることや、縮径
部が溶湯２に浸漬している時には、溶湯２の静圧以上の
圧力を吐出ノズル14に与えなければならず、不活性ガス
の圧力制御が難しいという問題があった。さらに吐出ノ
ズル14の位置によって得られる薄板７の幅が決められて
しまうため、薄板７の幅を変えるためには、吐出ノズル
14の位置や幅の異なる水冷ロール１に変えなければなら
なかった。

また上記した後者の装置では、水冷ロール１の端面に
配置されている断熱耐火材10は該水冷ロール１により冷
却されるために、水冷ロール１と接している付近の断熱
耐火材10にも水冷ロール１表面に形成する凝固シェル６
に続いて、わずかではあるが凝固シェル６′が形成され
る（第13図参照）。該凝固シェル６′は、水冷ロール１
表面に形成した凝固シェル６が水冷ロール１から離れる
時に同時に断熱耐火材10から離される。このため、該凝
固シェル６′により断熱耐火材10が部分的に剥離した
り、削られたりして、断熱耐火材10の寿命が短く、長時
間の操業ができなかった。さらに薄板７の幅は、前者の
装置や特開昭58−159949号公報に開示された装置と同
様、水冷ロール１の幅によって決められてしまうため、
薄板７の幅を変えるためには、幅の異なる水冷ロール１
に取り替えなければならなかった。

本発明はかかる問題点を解決できる薄板の連続鋳造方
法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の第１発明は、下部表面を溶湯に浸漬せしめた
水冷ロールを回転させ、該水冷ロールの表面に形成した
凝固シェルを連続的に引き出して薄板を製造する方法に
おいて、前記水冷ロールの両端に設けた断熱耐火材ある
いは水冷ロールの両端に形成した截頭円錐状の縮径部の
外周面に、可燃性物質を連続的に供給しつつ凝固シェル
を引き出すことを要旨とする薄板の連続鋳造方法であ
る。

また第２発明は下部表面を溶融金属に浸漬せしめた水
冷ロールを回転させ、該水冷ロールの表面に形成した凝
固シェルを連続的に引き出して薄板を製造する方法にお
いて、前記水冷ロールの両端に設けた断熱耐火材あるい
は水冷ロールの両端に形成した截頭円錐状の縮径部の外
周面に、可燃性物質を連続的に供給するとともに、水冷
ロールの両側所定範囲、あるいは水冷ロールにおける中
央水平部の両側所定範囲にも可燃性物質を連続的に供給
し、前記水冷ロールあるいは中央水平部への供給域を変
化させることを要旨とする薄板の連続鋳造方法である。

（作用） 本発明にかかる薄板の連続鋳造方法は、下部表面を溶
湯に浸漬せしめた水冷ロールを回転させ、該水冷ロール
の表面に形成した凝固シェルを連続的に引き出して薄板
を製造する方法において、前記水冷ロールの両端に設け
た断熱耐火材あるいは水冷ロールの両端に形成した截頭
円錐状の縮径部の外周面に、可燃性物質を連続的に供給
しつつ凝固シェルを引き出すものであり、可燃性物質が
溶湯に接して燃焼し、これによって発生する気体により
溶湯が断熱耐火材あるいは縮径部から反発されるため、
断熱耐火材あるいは縮径部での凝固シェルの生成が防止
できる。

また、可燃性物質を前記断熱耐火材や縮径部に続く水
冷ロールの両側所定範囲、あるいは水冷ロールにおける
中央水平部の両側所定範囲にも連続的に供給し、かつそ
の供給領域を変化させれば、凝固シェルの幅が変化し、
製造せんとする薄板の幅替えが行える。

（実 施 例） 以下、本発明方法を第１図〜第７図に示す実施例に基
づいて説明する。

すなわち、第１図〜第６図において、凝固シェル６を
形成させるための一対の水冷ロール１は所定の間隔を隔
てて並行に設置され、それぞれが同一速度で内方向つま
り相対向して回転駆動される。そして、上記水冷ロール
１は、溶湯槽３内の溶湯２と接することによりその表面
に凝固シェル６が形成される。この凝固シェル６はそれ
ぞれ上方に引き上げられて圧接ロール９により圧接さ
れ、一枚の薄板７として送出される。

11は可燃性物質であり、それぞれ供給用ノズル13を通
して水冷ロール１の表面に沿って導出され、第２図に示
す実施例にあっては、該水冷ロール１の両端に配置され
た断熱耐火材10の表面に、また第３図に示す実施例にあ
っては、該水冷ロール１の両端に形成した截頭円錐状の
縮径部１′に連続的に供給される。その供給量は、水冷
ロール１が溶湯２に浸漬している時間、即ち水冷ロール
１の回転速度と該水冷ロール１の溶湯２に対する浸漬深
さによって決定される。上記断熱耐火材10の表面又は縮
径部１′に供給された可燃性物質11は溶湯26浸漬すると
その熱により燃焼して気体12となり、この気体12が断熱
耐火材10の表面又は水冷ロール１の縮径部１′の溶湯２
を離反させ、断熱耐火材10又は水冷ロール１の縮径部
１′と溶湯２が接触しないようにしているものである。

従って、第２図に示す実施例にあっては、溶湯２中の
断熱耐火材10の近傍は第４図に示すような状況となっ
て、第13図に示すような凝固シェル６′が形成されない
ため、上記断熱耐火材10が剥離したり、削られたりする
ことがなく、長時間の連続操業が可能となる。

また、第３図に示す実施例にあっては、水冷ロール１
の縮径部１′と溶湯２が接触しないため、水冷ロール１
の縮径部１′には凝固シェルが形成されない。そのため
端部まで厚みの均一な薄板７を得ることができ、端部を
切断・除去することもない。

さらに第５図及び第６図に示すように、供給ノズル13
を断熱耐火材10に続いて水冷ロール１の軸方向にも配置
したり、又水冷ロール１の縮径部１′に続いて、水冷ロ
ール１の中央水平部１″の軸方向にも配置することによ
り、可燃性物質11を断熱耐火材10の表面又は水冷ロール
１の縮径部１′に続いて水冷ロール１における中央水平
部１″の表面にも連続的に供給すれば、水冷ロール１下
部表面に形成される凝固シェル６の幅を変えることがで
き、薄板７の幅を簡単に変化させることができる。

即ち、水冷ロール１近傍の断熱耐火材10又は水冷ロー
ル１の縮径部１′に可燃性物質11を供給しながら薄板７
を送出している時にも断熱耐火材10又は縮径部１′に続
いて水冷ロール１における両側所定範囲の表面に、供給
ノズル13より可燃性物質11を供給することにより薄板７
の幅を狭くしたり、逆に上記水冷ロール１における両側
所定範囲の表面に供給している可燃性物質11の供給を中
断することにより薄板７の幅を広くすることが簡単にで
きる。このような水冷ロール１を交換することなく、薄
板７の幅を変えることができる。

なお、可燃性物質11としては、シリコン油、なたね油
や鉱物油、さらにはグリセリン、軽油等があげられる。

ところで可燃性物質11の供給量が多すぎると、これよ
り発生するガス量が多くなり、水冷ロール表面下部中央
部の凝固シェル６が生成する部分まで気体12に包まれ
て、水冷ロール１から成長する凝固シェルが形成されな
かったり、あるいは、その幅が極端に狭くなる等の現象
が現れる。また、供給量が少ないと気体12の発生量が少
なく、溶湯２を水冷ロール１から離反することができ
ず、水冷ロール１に接する断熱耐火材10の表面又は縮径
部１′に凝固シェル６′が形成され、得られる薄板７の
形状を損なうため、供給量の決定に関しては細心の注意
が必要である。

15は水冷ロール上部に配設されたブラシであり、これ
によって凝固シェル６の離れたロール表面をブラッシン
グして再びロール表面に可燃性物質11が供給される。

なお、第１図〜第６図に示す実施例は、所定の間隔を
隔てて相対向する一対の水冷ロールによって薄板を引き
上げる装置であるが、本発明は第７図に示す如く一ケの
水冷ロール１によって薄板７を引き上げる装置にも適用
し得る。

更に、第８図に示す圧延機構を有する相対向する水冷
ロールによって薄板を引き上げる装置にも適用し得るこ
とは勿論であり同様の効果を奏する。

次に第２図及び第５図に示す装置を適用して本発明方
法を実施した結果について述べる。

第２図の場合、溶湯２には低炭素アルミキルド鋼を用
い、直径1000mmでその表面に銅を用いた水冷ロール１を
溶湯２に50mm浸漬し、周速40m/minの速度で回転させ
た。そして、水冷ロール１の端面にはSiO₂製の断熱耐火
材10を配置した。また、可燃性物質11にはシリコン油
（粘度10ポイズ）を使い、水冷ロール１上に70〜80μｍ
の厚みになるように供給量を設定した。

可燃性物質11を供給するノズル13は、幅30mmのものを
使い、断熱耐火材10から片側４ケを配置した。このうち
１ケを使って断熱耐火材10に可燃性物質11を供給したと
ころ、水冷ロール１面には厚さ1.6mm、幅600mmの凝固シ
ェル６が形成され、この凝固シェル６を圧接ロール９に
よって圧接して厚さ3.2mmの薄板が得られた。

第５図の場合には断熱耐火材10に可燃性物質11を供給
する１ケのノズル13に続く２ケのノズル13より可燃性物
質11を同様に水冷ロール１における中央水平部１″の両
側所定範囲に供給することにより、水平ロール面には厚
さ1.6mm幅480mmの凝固シェル６が形成され、圧接ロール
９により厚さ3.2mmの薄板が得られた。

また、第３図及び第６図に示す装置を適用して本発明
方法を実施した場合も上記と同様の結果が得られた。

第３図の場合、可燃性物質11を供給するノズル13を、
水冷ロール１の縮径部１′から片側７ケ配置し、この内
の２ケを使って勾配部１′に可燃性物質11を供給した他
は、上記と同じ条件で本発明方法を実施した。なお第６
図の場合には薄板７の幅替えの場合には上記ノズル13を
更に両側夫々２ケづつ開けて可燃性物質11を供給して行
った。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る薄板の連続鋳造方法
は、下部表面を溶湯に浸漬せしめた水冷ロールを回転さ
せ、該水冷ロールの表面に形成した凝固シェルを連続的
に引き出して薄板を製造する方法において、前記水冷ロ
ールの両端に設けた断熱耐火材あるいは水冷ロールの両
端に形成した截頭円錐状の縮径部の外周面に、可燃性物
質を連続的に供給しつつ凝固シェルを引き出すものであ
り、水冷ロールの側面に配置された断熱耐火材の水冷ロ
ール側近傍の表面あるいは水冷ロールの縮径部に可燃性
物質を連続して供給し、該断熱耐火材あるいは縮径部が
溶湯に浸漬した時に上記可燃性物質が燃焼ガスを生成
し、この気体によって溶湯が離反し、水冷ロール近傍で
の断熱耐火材あるいは縮径部での凝固シェルの形成が防
止される。このため、従来のように断熱耐火材が剥離し
たり、削られたりすることなく、安定して長時間の操業
が可能となる。

また、縮径部に形成した凝固シェルを切断・除去する
必要がないため歩留まりが良くなる。

更に不活性ガス吐出ノズルを設けた複雑な構造の水冷
ロールを使用することもなく、簡単にできる。

また更に、薄板の幅を替える場合には、断熱耐火材と
それに続く水冷ロール表面や、縮径部とそれに続く中央
水平部にも可燃性物質11を供給し、その供給領域を水冷
ロールの軸方向に変えるだけで水冷ロールを交換するこ
となく行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例を示す縦断面図、第２図、
第３図、第５図及び第６図は第１図のＺ−Ｚ視による側
面図、第４図は本発明方法の場合の溶湯に浸漬している
時の断熱耐火材近傍の様子を示した図面、第７図は本発
明方法の第３実施例を示す縦断面図、第８図及び第10図
は従来法の一例を示す縦断面図、第９図及び第11図は夫
々第８図及び第10図のＸ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線に沿う側面
図、第12図は更に別の従来法の説明図、第13図は従来の
断熱耐火材部に生じた凝固シェルを示す図面である。 １は水冷ロール、１′縮径部、１″中央水平部、２は溶
湯、６、６′は凝固シェル、７は薄板、10は断熱耐火
材、11は可燃性物質、13はノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−194850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−54554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−82254（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部表面を溶融金属に浸漬せしめた水冷ロ
   ールを回転させ、該水冷ロールの表面に形成した凝固シ
   ェルを連続的に引き出して薄板を製造する方法におい
   て、前記水冷ロールの両端に設けた断熱耐火材あるいは
   水冷ロールの両端に形成した截頭円錐状の縮径部の外周
   面に、可燃性物質を連続的に供給することを特徴とする
   薄板の連続鋳造方法。
2. 【請求項２】下部表面を溶融金属に浸漬せしめた水冷ロ
   ールを回転させ、該水冷ロールの表面に形成した凝固シ
   ェルを連続的に引き出して薄板を製造する方法におい
   て、前記水冷ロールの両端に設けた断熱耐火材あるいは
   水冷ロールの両端に形成した截頭円錐状の縮径部の外周
   面に、可燃性物質を連続的に供給するとともに、水冷ロ
   ールの両側所定範囲、あるいは水冷ロールにおける中央
   水平部の両側所定範囲にも可燃性物質を連続的に供給
   し、前記水冷ロールあるいは中央水平部への供給域を変
   化させることを特徴とする薄板の連続鋳造方法。