JP2621978B2 - 薄肉鋳片鋳造用冷却ドラム - Google Patents
薄肉鋳片鋳造用冷却ドラムInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0648—Casting surfaces
- B22D11/0651—Casting wheels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ツインドラム方式，単ドラム方式，ドラム
−ベルト方式等によって薄肉鋳片を連続鋳造するときに
使用する冷却ドラムに関する。
−ベルト方式等によって薄肉鋳片を連続鋳造するときに
使用する冷却ドラムに関する。
連続鋳造の分野では、製造コストの切り下げ，新材質
の創出等を目的として、最終形状に近い薄肉鋳片を溶融
金属から直接的に製造する技術の開発が強く望まれてい
る。この要求に応えるべく、内部水冷機構を備えた一対
の冷却ドラムを使用するツインドラム方式，一本の冷却
ドラムを使用する単ドラム方式，冷却ドラムとベルトと
の間に湯溜り部を形成するドラム−ベルト方式等の各種
方法がこれまで提案され、その一部は工業生産のレベル
にまで達している。
の創出等を目的として、最終形状に近い薄肉鋳片を溶融
金属から直接的に製造する技術の開発が強く望まれてい
る。この要求に応えるべく、内部水冷機構を備えた一対
の冷却ドラムを使用するツインドラム方式，一本の冷却
ドラムを使用する単ドラム方式，冷却ドラムとベルトと
の間に湯溜り部を形成するドラム−ベルト方式等の各種
方法がこれまで提案され、その一部は工業生産のレベル
にまで達している。
これらの連続鋳造方法においては、薄肉鋳片の表面性
状を安定して高水準に維持することが重要である。すな
わち、これら連続鋳造方法は、旧来の連続鋳造設備によ
って製造されるスラブの場合と異なり、後続する工程で
圧延される度合を小さくすることができる薄肉鋳片を得
ることを狙って開発されたものである。そのため、薄肉
鋳片に肉厚変動，表面割れ等があると、これが製品表面
の欠陥となって残り、商品価値を著しく損なう危険が大
きい。
状を安定して高水準に維持することが重要である。すな
わち、これら連続鋳造方法は、旧来の連続鋳造設備によ
って製造されるスラブの場合と異なり、後続する工程で
圧延される度合を小さくすることができる薄肉鋳片を得
ることを狙って開発されたものである。そのため、薄肉
鋳片に肉厚変動，表面割れ等があると、これが製品表面
の欠陥となって残り、商品価値を著しく損なう危険が大
きい。
そこで、良好な表面品質をもつ薄肉鋳片を安定して製
造するため、種々の方法が検討され提案されている。た
とえば、特開昭60-184449号公報では、冷却ドラムと凝
固シェルとの間に断熱層として働くエアギャップを形成
するように、冷却ドラムの周面に凹凸を設けることが提
案されている。このエアギャップによって、冷却ドラム
の抜熱能力が小さくなり、溶融金属の緩慢な冷却が行わ
れる。その結果、凝固シェルの厚みが板幅方向で均一化
され、形状特性の優れた薄肉鋳片が製造可能になるとさ
れている。
造するため、種々の方法が検討され提案されている。た
とえば、特開昭60-184449号公報では、冷却ドラムと凝
固シェルとの間に断熱層として働くエアギャップを形成
するように、冷却ドラムの周面に凹凸を設けることが提
案されている。このエアギャップによって、冷却ドラム
の抜熱能力が小さくなり、溶融金属の緩慢な冷却が行わ
れる。その結果、凝固シェルの厚みが板幅方向で均一化
され、形状特性の優れた薄肉鋳片が製造可能になるとさ
れている。
また、本発明者等も、特定サイズのディンプルをもつ
冷却ドラムや、ディンプルの分布状態，面積率等を特定
した冷却ドラム等を開発し、特願昭62-240479号，特願
昭62-240481号，特願昭63-212962号等として出願してい
る。
冷却ドラムや、ディンプルの分布状態，面積率等を特定
した冷却ドラム等を開発し、特願昭62-240479号，特願
昭62-240481号，特願昭63-212962号等として出願してい
る。
第３図は、このディンプルを周面に形成した冷却ドラ
ムを使用して、凝固シェルを成長させている状態を模式
的に示す図である。溶鋼等の溶融金属１が冷却ドラム２
に接すると、冷却ドラム２の抜熱により急冷・凝固し、
凝固シェル３となる。このとき、ディンプル４が刻設さ
れた個所は、冷却ドラム２の周面より窪んでいるため、
凝固シェル３と冷却ドラム２周面との間にエアギャップ
５が発生する。このエアギャップ５は断熱層として働く
ため、溶融金属１又は凝固シェル３が緩冷却される。ま
た、ディンプル４によって凝固シェル３を拘束し、凝固
シェル３が冷却ドラム２から離れないようにし、冷却が
均一に進行する。
ムを使用して、凝固シェルを成長させている状態を模式
的に示す図である。溶鋼等の溶融金属１が冷却ドラム２
に接すると、冷却ドラム２の抜熱により急冷・凝固し、
凝固シェル３となる。このとき、ディンプル４が刻設さ
れた個所は、冷却ドラム２の周面より窪んでいるため、
凝固シェル３と冷却ドラム２周面との間にエアギャップ
５が発生する。このエアギャップ５は断熱層として働く
ため、溶融金属１又は凝固シェル３が緩冷却される。ま
た、ディンプル４によって凝固シェル３を拘束し、凝固
シェル３が冷却ドラム２から離れないようにし、冷却が
均一に進行する。
このディンプル４による作用を効果的に発揮させる上
では、ディンプル４の直径を0.4mm以上にすることが好
ましい。ここで、0.4mm以上の直径のディンプル４をド
ラム周面に形成することにより、緩冷却の条件の下で凝
固シェルを成長させ、且つ冷却ドラム２に対する凝固シ
ェル３の拘束が確実に行われ、局部的に凝固シェル３が
不均一に生成，成長することが避けられる。一方、0.4m
m未満の直径のディンプル４内への溶融金属１の押し入
りがなく、ディンプルの縁による冷却ドラム２に対する
凝固シェル３の拘束ができず、第３図上側面図のような
局部的に不均一な凝固シェル３が生じ易い。
では、ディンプル４の直径を0.4mm以上にすることが好
ましい。ここで、0.4mm以上の直径のディンプル４をド
ラム周面に形成することにより、緩冷却の条件の下で凝
固シェルを成長させ、且つ冷却ドラム２に対する凝固シ
ェル３の拘束が確実に行われ、局部的に凝固シェル３が
不均一に生成，成長することが避けられる。一方、0.4m
m未満の直径のディンプル４内への溶融金属１の押し入
りがなく、ディンプルの縁による冷却ドラム２に対する
凝固シェル３の拘束ができず、第３図上側面図のような
局部的に不均一な凝固シェル３が生じ易い。
ところが、ディンプル４の直径を0.4mm以上にすると
き、鋳造された薄肉鋳片の凝固シェル表層と冷却ドラム
２のディンプル４に対応した凸部６及び凸部６の周囲表
面との間に空隙部７が発生し易くなる。そして、隣接間
距離1.2mm以内に隣接して凸部６が連続して存在する
と、凸部周りの空隙７が隣り同士で一体化し、大きな表
面凹凸や横皺等の原因となる。
き、鋳造された薄肉鋳片の凝固シェル表層と冷却ドラム
２のディンプル４に対応した凸部６及び凸部６の周囲表
面との間に空隙部７が発生し易くなる。そして、隣接間
距離1.2mm以内に隣接して凸部６が連続して存在する
と、凸部周りの空隙７が隣り同士で一体化し、大きな表
面凹凸や横皺等の原因となる。
そこで、本発明は、比較的大きなディンプルを冷却ド
ラムの周面に刻設するとき、個々のディンプルの隣接間
距離を規定することによって凸部表面に凝固シェル表層
を確実に密着させ、表面凹凸や横皺等のない優れた品質
の薄肉鋳片を製造することを目的とする。
ラムの周面に刻設するとき、個々のディンプルの隣接間
距離を規定することによって凸部表面に凝固シェル表層
を確実に密着させ、表面凹凸や横皺等のない優れた品質
の薄肉鋳片を製造することを目的とする。
本発明の薄肉鋳片鋳造用冷却ドラムは、その目的を達
成するために、直径が0.4〜1.2mmの円形又は長円状の開
口部をもち、深さが５〜100μｍの多数のディンプル
を、互いに接することなく鋳型の一部を形成する冷却ド
ラムの周面に刻設し、且つ隣接する前記ディンプル間の
距離を1.2mmを超え3.0mm以下にしたことを特徴とする。
成するために、直径が0.4〜1.2mmの円形又は長円状の開
口部をもち、深さが５〜100μｍの多数のディンプル
を、互いに接することなく鋳型の一部を形成する冷却ド
ラムの周面に刻設し、且つ隣接する前記ディンプル間の
距離を1.2mmを超え3.0mm以下にしたことを特徴とする。
本発明においては、ディンプル４による緩冷却効果及
び凝固シェル３に対する拘束を確実にするため、個々の
ディンプル４を直径Ｄが0.4mm以上のものとした。そし
て、この大きさのディンプル４について隣接するディン
プル４間の距離Ｌを種々変えた冷却ドラム２を使用して
薄肉鋳片を製造したところ、第１図に示した範囲で鋳片
に発生する割れが少なくなっていることを解明した。
び凝固シェル３に対する拘束を確実にするため、個々の
ディンプル４を直径Ｄが0.4mm以上のものとした。そし
て、この大きさのディンプル４について隣接するディン
プル４間の距離Ｌを種々変えた冷却ドラム２を使用して
薄肉鋳片を製造したところ、第１図に示した範囲で鋳片
に発生する割れが少なくなっていることを解明した。
なお、隣接間距離Ｌは、第２図に示すように、直径Ｄ
をもつディンプル４の周縁から最も隣接するディンプル
４の周縁までの距離を示す。また、本発明者等が先に解
明し特願昭63-212963号で提案した範囲を、第１図にお
いて先願の範囲として示している。
をもつディンプル４の周縁から最も隣接するディンプル
４の周縁までの距離を示す。また、本発明者等が先に解
明し特願昭63-212963号で提案した範囲を、第１図にお
いて先願の範囲として示している。
第１図において、ディンプル４の直径Ｄ≧0.4mmの範
囲で隣接間距離Ｌを1.2mmを超え3.0mm以下としたとき製
造された鋳片に割れ発生が見られないのは、次の理由に
よるものと推察される。薄肉鋳片に発生した縦割れ，横
割れ等を調査したところ、それら欠陥は鋳片の凹み部や
横皺部に発生していることが判った。そして、鋳片の凹
み深さが大きいほど割れ易く、鋳片の凹み発生を防止す
ることが割れを防止する上で有効であるとの知見を得
た。そこで、大きな鋳片凹凸や横皺に関しては、冷却ド
ラム２のディンプル４に対応する鋳片の凸部６の隣接間
距離を1.2mm超に保つことにより、鋳片凸部６の周りに
発生している空隙７の隣接したもの同士が一体化しない
ので、空隙７における割れの発生を防止できた。
囲で隣接間距離Ｌを1.2mmを超え3.0mm以下としたとき製
造された鋳片に割れ発生が見られないのは、次の理由に
よるものと推察される。薄肉鋳片に発生した縦割れ，横
割れ等を調査したところ、それら欠陥は鋳片の凹み部や
横皺部に発生していることが判った。そして、鋳片の凹
み深さが大きいほど割れ易く、鋳片の凹み発生を防止す
ることが割れを防止する上で有効であるとの知見を得
た。そこで、大きな鋳片凹凸や横皺に関しては、冷却ド
ラム２のディンプル４に対応する鋳片の凸部６の隣接間
距離を1.2mm超に保つことにより、鋳片凸部６の周りに
発生している空隙７の隣接したもの同士が一体化しない
ので、空隙７における割れの発生を防止できた。
このようにして、本発明によるとき、比較的大きなデ
ィンプル４を形成しているので、冷却ドラム２の周面に
対する凝固シェル３の拘束が確実に行われる。また、隣
接間距離Ｌを1.2mmを超え3.0mm以下と大きくしているの
で、鋳片表面に大きな凹凸や横皺が発生することがなく
なる。なお、冷却ドラム２のディンプル４の隣接間距離
が3.0mmを超えると、凝固シェル３に対する拘束力が非
常に小さくなるので、ディンプル４の窪みから凝固シェ
ル３が離れ、凝固不均一を起因とした割れが多発する。
ィンプル４を形成しているので、冷却ドラム２の周面に
対する凝固シェル３の拘束が確実に行われる。また、隣
接間距離Ｌを1.2mmを超え3.0mm以下と大きくしているの
で、鋳片表面に大きな凹凸や横皺が発生することがなく
なる。なお、冷却ドラム２のディンプル４の隣接間距離
が3.0mmを超えると、凝固シェル３に対する拘束力が非
常に小さくなるので、ディンプル４の窪みから凝固シェ
ル３が離れ、凝固不均一を起因とした割れが多発する。
本発明者等は、更に詳細な調査を行った結果、たとえ
ばSi脱酸,Si-Mn脱酸或いはSi-Ca脱酸等の脱酸を行った
溶融金属を本発明の冷却ドラムに注入すると、全く割れ
の無い良好な薄肉鋳片を製造できることを突き止めた。
一方、溶融金属中のAl含有量が0.02重量％を超えて0.10
重量％以下となるようなAl脱酸を行った溶融金属を注入
すると、製造された薄肉鋳片には脱酸生成物であるAl2O
3が溶湯中に巻き込まれたことに起因する割れが発生し
た。このように、たとえばSi脱酸,Si-Mn脱酸或いはSi-C
a脱酸等の脱酸を行った溶融金属１又は凝固シェル３か
ら冷却ドラム２に流れる熱流が凝固シェル３全面に渡っ
て均一化され、大きな応力が局部的に集中することがな
くなり、割れや皺等がない優れた表面性状をもつ薄肉鋳
片となる。
ばSi脱酸,Si-Mn脱酸或いはSi-Ca脱酸等の脱酸を行った
溶融金属を本発明の冷却ドラムに注入すると、全く割れ
の無い良好な薄肉鋳片を製造できることを突き止めた。
一方、溶融金属中のAl含有量が0.02重量％を超えて0.10
重量％以下となるようなAl脱酸を行った溶融金属を注入
すると、製造された薄肉鋳片には脱酸生成物であるAl2O
3が溶湯中に巻き込まれたことに起因する割れが発生し
た。このように、たとえばSi脱酸,Si-Mn脱酸或いはSi-C
a脱酸等の脱酸を行った溶融金属１又は凝固シェル３か
ら冷却ドラム２に流れる熱流が凝固シェル３全面に渡っ
て均一化され、大きな応力が局部的に集中することがな
くなり、割れや皺等がない優れた表面性状をもつ薄肉鋳
片となる。
連続鋳造装置としては、冷却ドラム２を一対として配
置し、その間に形成した湯溜り部に溶融金属１を注入す
るツインドラム方式の装置を採用した。そして、ステン
レス鋼SUS 304の組成をもち温度1500℃のSi脱酸,Si-Mn
脱酸或いはSi-Ca脱酸した溶鋼から、65m/分の鋳造速度
で肉厚2.4mm,板幅800mmの薄肉鋳片を製造した。
置し、その間に形成した湯溜り部に溶融金属１を注入す
るツインドラム方式の装置を採用した。そして、ステン
レス鋼SUS 304の組成をもち温度1500℃のSi脱酸,Si-Mn
脱酸或いはSi-Ca脱酸した溶鋼から、65m/分の鋳造速度
で肉厚2.4mm,板幅800mmの薄肉鋳片を製造した。
得られた薄肉鋳片の表面割れを観察し、ディンプル４
の直径Ｄ及び隣接間距離Ｌが割れ発生に与える影響を調
べた。第１図は、このときの結果を表したものである。
なお、割れ発生指数は、鋳片1m2当りの割れの長さ
（ｍ）で示している。図中、印○は割れ発生指数が0.01
m/m2以下，印△は発生指数が0.01m/m2を超えて0.2m/m2
未満，印×は発生指数が0.2m/m2以上のものを示してい
る。
の直径Ｄ及び隣接間距離Ｌが割れ発生に与える影響を調
べた。第１図は、このときの結果を表したものである。
なお、割れ発生指数は、鋳片1m2当りの割れの長さ
（ｍ）で示している。図中、印○は割れ発生指数が0.01
m/m2以下，印△は発生指数が0.01m/m2を超えて0.2m/m2
未満，印×は発生指数が0.2m/m2以上のものを示してい
る。
第１図から明らかなように、本発明で特定したディン
プル４の直径Ｄ及び隣接間距離Ｌの領域においては、割
れはほとんど発生していない。そして、この領域では、
ディンプル４の直径Ｄを比較的大きくしたことに伴っ
て、凝固シェル３の緩冷却及び拘束が確実となり、製造
された薄肉鋳片の全面にわたり一定した性状の表面が形
成された。そのため、得られた鋳片を冷延して板厚0.3m
mの最終製品に仕上げたところ、光沢ムラや粗大結晶組
織のない高品質の薄板となった。
プル４の直径Ｄ及び隣接間距離Ｌの領域においては、割
れはほとんど発生していない。そして、この領域では、
ディンプル４の直径Ｄを比較的大きくしたことに伴っ
て、凝固シェル３の緩冷却及び拘束が確実となり、製造
された薄肉鋳片の全面にわたり一定した性状の表面が形
成された。そのため、得られた鋳片を冷延して板厚0.3m
mの最終製品に仕上げたところ、光沢ムラや粗大結晶組
織のない高品質の薄板となった。
以上に説明したように、本発明の冷却ドラムにおいて
は、直径Ｄ及び隣接間距離Ｌが特定されたディンプルを
周面に形成することによって、緩冷却の条件の下で凝固
シェルを成長させ、且つ冷却ドラムに対する凝固シェル
の拘束を確実にしている。そのため、凝固シェルの全面
にわたって均一な冷却が可能となり、大きな収縮応力が
局部的に発生することが避けられる。その結果、製造さ
れた薄肉鋳片に割れ，皺等の欠陥がなく、この鋳片を冷
延したときに表面性状の良好な薄板製品が得られる。
は、直径Ｄ及び隣接間距離Ｌが特定されたディンプルを
周面に形成することによって、緩冷却の条件の下で凝固
シェルを成長させ、且つ冷却ドラムに対する凝固シェル
の拘束を確実にしている。そのため、凝固シェルの全面
にわたって均一な冷却が可能となり、大きな収縮応力が
局部的に発生することが避けられる。その結果、製造さ
れた薄肉鋳片に割れ，皺等の欠陥がなく、この鋳片を冷
延したときに表面性状の良好な薄板製品が得られる。
第１図は本発明の効果を具体的に表したグラフであり、
第２図は本発明冷却ドラムの表面一部を示したものであ
る。他方、第３図は、窪みを周面に形成した冷却ドラム
がもつ問題点を説明するための図である。 1:溶融金属、2:冷却ドラム 3:凝固シェル、4:ディンプル 5:エアギャップ、6:凸部 7:空隙 D:ディンプルの直径、L:隣接間距離
第２図は本発明冷却ドラムの表面一部を示したものであ
る。他方、第３図は、窪みを周面に形成した冷却ドラム
がもつ問題点を説明するための図である。 1:溶融金属、2:冷却ドラム 3:凝固シェル、4:ディンプル 5:エアギャップ、6:凸部 7:空隙 D:ディンプルの直径、L:隣接間距離
フロントページの続き (72)発明者 山本 恵一 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 佐々木 邦政 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−83342（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52152（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】直径が0.4〜1.2mmの円形又は長円状の開口
部をもち、深さが５〜100μｍの多数のディンプルを、
互いに接することなく鋳型の一部を形成する冷却ドラム
の周面に刻設し、且つ隣接する前記ディンプル間の距離
を1.2mmを越え3.0mm以下としたことを特徴とする薄肉鋳
片鋳造用冷却ドラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117987A JP2621978B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 薄肉鋳片鋳造用冷却ドラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117987A JP2621978B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 薄肉鋳片鋳造用冷却ドラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02295648A JPH02295648A (ja) | 1990-12-06 |
| JP2621978B2 true JP2621978B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=14725218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117987A Expired - Fee Related JP2621978B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 薄肉鋳片鋳造用冷却ドラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621978B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483342A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-29 | Nippon Steel Corp | Cooling drum for continuous casting apparatus for cast thin slab |
| JPH0536148A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Ricoh Co Ltd | 磁気ヘツド移送制御装置 |
-
1989
- 1989-05-10 JP JP1117987A patent/JP2621978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02295648A (ja) | 1990-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |