JP2814324B2

JP2814324B2 - 水平連続鋳造方法およびその装置

Info

Publication number: JP2814324B2
Application number: JP3292192A
Authority: JP
Inventors: 英夫金子; 初義神代
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH0724552A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば平板鋼素材や
Ｌ型鋼素材、Ｈ型鋼素材などのような薄板状の鋳片を連
続的に鋳造し成形する水平連続鋳造方法およびその装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】タンディッシュとモールドとが密閉接合
されてなる水平連続鋳造装置は、凝固開始点の溶湯静圧
が大きいため、円形断面の鋳片を容易に鋳造しやすいば
かりでなく、モールド内の冷却効果が大きいため、２次
冷却水が不要となり、鋳造装置全体の設置スペースの削
減を図り、小型化しやすいという利点を有している。

【０００３】ところで、薄板状の鋳片の連続鋳造方法と
して、従来、たとえば、特公平１−５４１４６号公報な
どに開示されているように、モールドの中央部の形状を
ほぼ楕円状に膨らませ、ここにタンディッシュから溶湯
を流入させることで、横断面ほぼ楕円状の鋳片を鋳造さ
せ、モールド内で板状に変形させる方法が知られてい
る。

【０００４】

【発明解決しようとする課題】上記した従来の連続鋳造
方法においては、タンディッシュから薄板状に形成され
ているモールドへ溶湯を流入させるために、その分配が
不安定になって鋳片の縦割れなどの欠陥が発生したり、
モールドの形状が複雑で加工コストが高く、凝固初期の
鋳片（シェル）をモールド内で成形するため、モールド
内の引き抜き抵抗により鋳片の表面に傷を発生すること
がある。

【０００５】また、この種の水平連続鋳造装置として、
矩形断面の鋳片を鋳造し、その未凝固部分と凝固完了部
分とを圧下成形して薄板や溝型鋼を製造する金属片連続
製造方法および装置が知られている（特開昭６２−２５
２６４７号公報参照）。しかしなから、上記構成によれ
ば、水平連続鋳造装置として不利な矩形断面の鋳片をモ
ールドに振動を付勢しながら連続的に引き抜いて鋳造す
るものであり、モールドされる溶湯を振動させるための
モールド部が大型化するとともに、未凝固部分のみなら
ず凝固完了部分をも圧下成形するために強大な動力を要
して圧下成形装置が大型化し、このモールド振動型の水
平連続鋳造装置が大型化するなどの課題がある。

【０００６】これに対し、従来、水平連続鋳造装置とし
て円形断面の鋳片を固定刑のモールドで間欠的に引き抜
いて鋳造し、その凝固完了部分を加熱しなから圧下成形
して小径の円形断面鋳片を製造する連続鋳造インゴット
の圧延機が知られている（特公昭５７−４７６０７号公
報参照）。この水平連続鋳造装置によれば、水平連続鋳
造に有利な円形断面の鋳片を製造することかできるとと
もに、鋳片を固定型モールドで間欠的に引き抜いて鋳造
するためにモールド部の小型化が可能である反面、凝固
完了部分を圧下成形するために、たとえ上記凝固完了部
分を加熱してもその圧下成形に強大な動力を要して圧延
機が大型化するなどの課題がある。

【０００７】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、温度分布に起因する欠陥や縦割れなどの欠
陥、表面傷などを生じない良好な薄板状の鋳片を容易
に、かつ安定良く鋳造することができる水平連続鋳造方
法を提供することを目的としている。

【０００８】この発明の他の目的は、少ない動力で所定
の薄板状の鋳片を製造することができる小型化の可能な
水平連続鋳造装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明による水平連続鋳造方法は、タンディッシ
ュに密閉接合されたモールドにより、ほぼ円形断面の鋳
片の鋳造を行う工程と、上記モールドよりも鋳造方向の
下流側でその鋳造方向に沿って複数段に配置され、か
つ、圧下可能に構成された水平円形ロール対により上記
鋳片の未凝固部分を圧下成形して所定の薄板状の鋳片に
成形する工程と、上記水平円形ロール対により圧下成形
される鋳片の両端相当個所にそれぞれ加熱装置を配置し
て上記鋳片を加熱する工程とを有していることを特徴と
する。

【００１０】この発明による水平連続鋳造装置は、タン
ディッシュと、これに密閉接合されてほぼ円形断面の鋳
片を鋳造するモールドと、このモールドよりも鋳造方向
の下流側でその鋳造方向に沿って間隔を隔てて複数組配
置され、かつ、圧下駆動により上記モールドから送出さ
れる鋳片の未凝固部分を圧下成形して所定の薄板状の鋳
片に成形する水平円形ロール対と、上記水平円形ロール
対により圧下成形される鋳片の両端相当個所にそれぞれ
配置された加熱装置とを備えていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明の請求項１および２によれば、タンデ
ィッシュからの溶湯を、これに密閉接合されているモー
ルドに供給することにより、モールド内に流入した溶湯
の温度分布を少なくして、温度分布に起因する欠陥の発
生を減少することが可能である。

【００１２】また、モールドでほぼ円形断面の鋳片を鋳
造させるようにすることで、モールドとタンディッシュ
間に設けられるセラミック等から製作されるブレークリ
ングを作り易いとともに、このモールドにおいて、ほぼ
円形断面に鋳造される鋳片の表面性状が安定したのち、
そのほぼ円形断面の鋳片を複数組の水平円形ロール対の
圧下によって薄板状に成形するために、所定の薄板状の
鋳片を非常に安定して製造することができる。

【００１３】さらに、鋳片の未凝固部分を圧下成形する
ことにより、鋳片を変形させるための動力が少なく小型
の装置となり、しかも、ロール対による圧下成形時にお
いて、歪の最も大きい鋳片の両端部分を加熱することに
より、その両端部に割れなどの欠陥が発生することを防
止するとともに、圧下成形のための必要動力を少なくす
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１は、この発明の一実施例による水平連
続鋳造装置の全体構成図であり、同図において、１はレ
ードルであり、ここで保持された溶湯はその下部に配置
されたタンディッシュ２に保持される。３はモールド
で、このモールド３は一般にタンディッシュ２との接合
部にセラミックから円筒状に製作されたブレークリング
と、強冷却部となるモールドチューブと緩冷却部となる
アジャスタブルモールドとからなり、上記タンディッシ
ュ２に密閉接合されている。４は引き抜ぎ成形装置であ
って、上記モールド３から送出されるほぼ円形断面の鋳
片５を支持ロール６に沿わせて水平方向に間欠的に引き
抜きながら、その鋳片５を所定の薄板状の鋳片５Ａに成
形する。７はトーチ式カッタて、上記引き抜き成形装置
４により引き抜かれる成形後の薄板状長尺鋳片５Ａを所
定の長さに切断し、その切断後の薄板状鋳片５Ａをロー
ラテーブル８上を経て、冷却ベッド９に供給させるよう
になされている。

【００１５】上記引き抜き成形装置４は、上記モールド
３の下流側でその鋳造方向に適当な間隔を隔てて設置さ
れた４段の成形ロールユニット４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ
から構成されており、かつ、これら各段の引き抜き成形
ロールユニット４Ａ〜４Ｄは、図２および図３に示すよ
うに、それぞれ鋳片５の直径方向に対向させて配置され
た水平円形ロール対１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと
これら各ロール対１１Ａ〜１１Ｄをそれぞれ鋳片５の周
面に押し付ける圧下機構１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０
Ｄと上記各ロール対１１Ａ〜１１Ｄを回転駆動する駆動
機構１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄおよびユニット台
枠１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄから構成されてい
る。

【００１６】上記各圧下機構１０Ａ〜１０Ｄは、一方の
円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄを回転可能に支承した状態
で、水平支軸１４Ａ〜１４Ｄの周りに揺動可能に装着さ
れた揺動枠１５Ａ〜１５Ｄおよびこの揺動枠１５Ａ〜１
５Ｄを上記支軸１４Ａ〜１４Ｄの周りに揺動駆動する油
圧シリンダ１６Ａ〜１６Ｄから構成されているととも
に、上記各駆動機構１２Ａ〜１２Ｄは、円形ロール対１
１Ａ〜１１Ｄを各別に駆動するようにロール軸１１ａ〜
１１ｄの一端部に取り付けた減速機１７Ａ〜１７Ｄおよ
びそれら減速機１７Ａ〜１７Ｄに直結させた駆動モータ
１８Ａ〜１８Ｄから構成されている。

【００１７】上記４段の引き抜き成形ロールユニット４
Ａ〜４Ｄは、それぞれの円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄが
鋳片５の未凝固部分を圧下成形するように配置されてい
る。つまり、鋳片５の凝固末端部で圧下成形を終了する
ような位置に配置されている。

【００１８】つぎに、上記構成の水平連続鋳造装置によ
る水平連続鋳造方法について説明する。レードル１の溶
湯はその下部に配置されたタンディッシュ２内に保持さ
れたのち、モールド３内に流入される。このモールド３
内において、冷却・凝固されて、ほぼ断面円形に鋳造さ
れた鋳片５が送出され、かつ支持ロール６に沿って水平
方向に間欠的に引き抜かれ、かつ、４段の成形ロールユ
ニット４Ａ〜４Ｄにより、圧下圧力を受けながら、駆動
移送されて順次、所定の薄板状の鋳片５Ａに連続的に成
形される。この長尺な薄板状の鋳片５Ａは次にトーチ式
カッタ７で所定の長さに切断されたのち、ローラテーブ
ル８上を経て、冷却ベッド９に供給されて冷却され製品
となる。

【００１９】ここで、上記引き抜き成形装置４を通過す
る鋳片５の周面の直径方向位置には、４段の引き抜き成
形ロールユニット４Ａ〜４Ｄにおける水平円形ロール対
１１Ａ〜１１Ｄがそれぞれ圧下機構１０Ａ〜１０Ｄを介
して、下流側ほど対向間隔が狭くなるように押し付けら
れており、この押し付けられたロール対１１Ａ〜１１Ｄ
が駆動機構１２Ａ〜１２Ｄを介して回転駆動されること
により、長尺鋳片５を圧下しながら、水平方向に間欠的
に引き抜き駆動される。この引き抜き駆動時において、
上記各円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄにより鋳片５が図４
（ａ）〜（ｅ）に分解して示したように、順次、長径が
大きくなる楕円状に変形されて所定の薄板状の鋳片５Ａ
に成形される。

【００２０】上記のように、モールド３でほぼ円形断面
の鋳片５に鋳造して、その表面の厚さなどの性状が安定
したのち、４段の円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄを介して
順次、薄板状の鋳片５Ａに成形することにより、容易
に、かつ安定良く所定の薄板状鋳片５Ａを得ることが可
能であり、また、凝固が完了する前に成形するので、少
ない動力で引き抜き・成形を行うことができるととも
に、鋳片の未凝固部分を圧下成形することにより、鋳片
内部の濃化溶湯をタンディッシュ側に押し出して、内部
偏析の少ない鋳片を得ることができる。

【００２１】つまり、上記円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄ
による成形が、図５で示すように、鋳片５の凝固完了部
でも行われるようにした場合には、大きな動力で引き抜
き・成形を行う必要があるけれども、各引き抜き成形ロ
ールユニット４Ａ〜４Ｄにおける円形ロール対１１Ａ〜
１１Ｄによる成形が、鋳片５の凝固完了前に全てすむた
めに、少ない動力で引き抜き・成形を行うことができ
る。

【００２２】また、上記各引き抜き成形ロールユニット
４Ａ〜４Ｄにおける円形ロール対１１Ａ〜１１Ｄによる
成形に際し、図６で示すように、順次、圧下成形される
鋳片５の両端相当個所に、重油バーナ式あるいは電磁誘
導型コイルなどの加熱装置２３Ａ〜２３Ｄを配置するこ
とにより、圧下成形時に最も歪の大きい鋳片５の端面部
に割れなどの欠陥が発生するのを有効に防止できるとと
もに、圧下成形のための動力が少なくてすむという格別
の効果も奏する。

【００２３】さらに、上記実施例では、平板状の鋼素材
の成形に適用したものについて説明したか、これ以外
に、例えば、図７に示すように、Ｈ型鋼素材の成形や、
図８に示すように、Ｌ型鋼素材の成形にも適用すること
が可能である。ただし、これら型鋼素材の成形に適用す
る場合は、図７、図８に示すように、それぞれの形状に
合わせて鋳片５を順次的に変形（成形）するように製作
された少なくとも５段の変形ロール対１１Ａ〜１１Ｅを
使用する必要がある。

【００２４】さらにまた、上記実施例では、各ロール対
１１Ａ〜１１Ｄの間隔が一定不変に構成されているもの
について説明したが、図９および図１０に示すように、
それぞれのロール対１１Ａ〜１１Ｄの間隔を調整可能に
構成したものを使用してもよい。図９および図１０にお
いて、１９は可動側ロールのロール軸の一端に固定した
ロール間隔ストッパ用円板、２０は固定側ロールのロー
ル軸の一端に固定され、その周面が上記ロール間隔スト
ッパ用円板１９の周面に当接するロール間隔ストッパ用
偏心円板、２１は上記ロール間隔ストッパ用偏心円板２
０を偏心軸２２の周りに回転変位させるシリンダであ
り、このシリンダ２１を介して上記ロール間隔ストッパ
用偏心円板２０を偏心軸２２の周りに回転変位させるこ
とにより、各ロール対１１Ａ〜１１Ｅの間隔を調整でき
るようになされたものである。このようなロール間隔調
整機構を有する引き抜き成形ロールユニットを使用すれ
ば、径の異なる複数種の円形断而鋳片５の連続鋳造、つ
まりは、幅の異なる薄板状鋳片の製造に転用使用するこ
とが可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１およ
び２によれば、タンディッシュからの溶湯を、これに密
閉接合されているモールドに供給することにより、溶湯
の供給を安定化できるとともに、モールド内に流入した
溶湯の温度分布を少なくして、温度分布に起因する欠陥
の発生を減少することができる。また、モールドが円形
断面であるため、タンディッシュとモールド間に使用さ
れるセラミック等から製作されるブレークリングが作り
易いとともに、このモールドにおいて、ほぼ円形断面に
鋳造される鋳片の表面性状が安定したのち、そのほぼ円
形断面の鋳片を複数組の水平円形ロール対の圧下によっ
て薄板状に成形するので、所定の薄板状の鋳片を非常に
容易に、かつ安定良く製造することができる。

【００２６】また、ロール対による圧下成形時におい
て、歪の最も大きい鋳片の両端部分を加熱することによ
り、その両端部に割れなどの欠陥が発生することを防止
できるとともに、圧下成形のための必要動力を少なくす
ることができ、しかも、鋳片の未凝固部分を圧下成形す
ることにより、鋳片内部の濃化溶湯をタンディッシュ側
に押し出して、内部偏析の少ない鋳片を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による水平連続鋳造装置の
全体構成図である。

【図２】引き抜き成形装置における引き抜き成形ロール
ユニットの拡大正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図４】４段の水平円形ロール対による成形工程を分解
して説明する要部の正面図である。

【図５】この発明の理解を助けるするための同成形工程
を分解して説明する要部の正面図である。

【図６】同成形工程を分解して説明する要部の正面図で
ある。

【図７】Ｈ型鋼素材の鋳造に適用した場合の成形工程を
分解して説明する要部の正面図である。

【図８】Ｌ型鋼素材の鋳造に適用した場合の成形工程を
分解して説明する要部の正面図である。

【図９】この発明の他の実施例による引き抜き成形装置
における引き抜き成形ロールユニットの拡大正面図であ
る。

【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

２タンディッシュ３モールド４引き抜き成形装置４Ａ〜４Ｅ引き抜き成形ロールユニット５円形断面の鋳片５Ａ薄板状の鋳片１１Ａ〜１１Ｅ水平円形ロール対２３Ａ〜２３Ｄ加熱装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−252647（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−215353（ＪＰ，Ａ) 特公昭57−47607（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】タンディッシュに密閉接合されたモール
ドにより、ほぼ円形断面の鋳片の鋳造を行う工程と、上
記モールドよりも鋳造方向の下流側でその鋳造方向に沿
って複数段に配置され、かつ、圧下可能に構成された水
平円形ロール対により上記鋳片の未凝固部分を圧下成形
して所定の薄板状の鋳片に成形する工程と、上記水平円
形ロール対により圧下成形される鋳片の両端相当個所に
それぞれ加熱装置を配置して上記鋳片を加熱する工程と
を有していることを特徴とする水平連続鋳造方法。
【請求項２】タンディッシュと、これに密閉接合され
てほぼ円形断面の鋳片を鋳造するモールドと、このモー
ルドよりも鋳造方向の下流側でその鋳造方向に沿って間
隔を隔てて複数組配置され、かつ、圧下駆動により上記
モールドから送出される鋳片の未凝固部分を圧下成形し
て所定の薄板状の鋳片に成形する水平円形ロール対と、
上記水平円形ロール対により圧下成形される鋳片の両端
相当個所にそれぞれ配置された加熱装置とを備えている
ことを特徴とする水平連続鋳造装置。