JP2820317B2 - 薄板連続鋳造設備とその操業方法 - Google Patents

薄板連続鋳造設備とその操業方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄板連続鋳造設備とそれの操業方法に関
し、特に薄板鋳片の破断と蛇行を防止し、長時間安定し
て連続鋳造するのに好適な薄板連続鋳造設備とそれの操
業方法について提案する。
〔従来の技術〕
金属の薄板(以下は「鋼板」の例で説明する)を製造
する一般的な方法は、溶鋼から鋼塊または鋼片を製造
し、これを熱間圧延さらには冷間圧延して数ミリ厚以下
の薄鋼板とする方法である。
これに対し、近年、厚さ数mm程度の薄板鋳片,とくに
鋼板を溶鋼から直接製造する方法が試みられている。溶
鋼からこのような薄鋼板を直接製造できれば、所期の厚
さまで圧下するのに要する熱間圧延工程や大型の加熱炉
を必要としなくなり、製造工程を著しく簡略化でき、設
備費や加工費を低減できる。
このような従来技術は、一般に、第3図に示すよう
に、双ロール式と呼ばれている薄板連続鋳造機を、所定
の速度で回転する1対の水冷ロール31,32で構成し、こ
れら水冷ロール31,32間に溶鋼を供給し、この水冷ロー
ル31,32に接して冷却されて形成された凝固シェルを、
両水冷ロール31,32によって圧延しながら連続的に鋳片3
4を鋳造し、これをロール直下に設けたピンチロール35
によって所定の速度で引き抜き、さらに曲げロール36や
ガイドロール37、搬送ロール38などで構成される搬送装
置を経て巻取機39に巻取るようになっている。
このような従来の薄板連続鋳造機において重要なこと
の1つは、鋳造薄板の破断や搬送鋳片の蛇行が起こらな
いように鋳片の引き抜き,搬送,巻取りをコントロール
することである。
一般に、薄板連続鋳造機においては、前記鋳造ロール
下の鋳片抽出口では、鋳片が厚さ方向中央部まで完全凝
固した直後の高温状態にあり、このような高温状態の、
しかも薄板であることから、強度が小さく、それ故にこ
の部分での鋳片の張力を可能な限り低く抑え、鋳片の破
断を防止することが必要である。
この点に関して、例えば前記板破断防止については、
特開平1−130847号公報では、次のような技術を提案し
ている。すなわち、 溶湯から直接、薄板鋳片を連続的に鋳造する薄板連続
鋳造設備において、鋳片搬送装置と巻取機との間に鋳片
の張力を検出する張力検出手段を設け、巻取機にその張
力検出手段の出力信号に応答して張力を一定とする制御
信号を出力する制御手段を設けたことを特徴とする薄板
連続鋳造設備、である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術の場合、それは、単に板
の破断防止には効果を示した。すなわち、この従来薄板
連続鋳造設備の場合、搬送装置と巻取機の間で張力を制
御しているもののフルーループを形成させていることか
ら、ルーズ巻きになることが多く、そのために薄板に傷
がつくことが多かった。一方で、それを防止すべく巻取
機(テンションリール)の張力を大きくすると、前記フ
リーループとの関連で蛇行することが多く、それが板寄
りを生じて巻取り不良となる欠点を招いていた。
そこで、本発明の目的は、板破断の防止のみならず、
搬送鋳片の蛇行防止にも優れた、いわゆる均整のとれた
薄板連続鋳造設備を提供すると共に、それの効果的な操
業技術を確立することによって、上述の従来技術の欠点
を克服することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上掲の目的を実現するために種々研究した結果、本発
明者らは、まずピンチロールによる鋳片の引抜きという
のは、板形状(鋳片の断面形状)が悪いと、蛇行を起こ
し易く、かつ鋳片引抜き張力,すなわち鋳造ロール出口
部における出側張力のみのコントロールも、常に巻取り
張力との関連において制御しなければならないので困難
が多いということが判った。
そこで、本発明では、上述したようなピンチロールに
よる引抜きを止めて、鋳造ロール出側張力を板破断を起
こさない低張力に維持するのに好適なルーパーロールに
代える一方、巻取りに必要な巻取り張力を得るために、
ブライドルロール列の組合せ制御を行うことにより、張
力の分離制御を図ることで、従来技術の欠点を解消する
こととした。
このような着想の下に構成される本発明は、薄板連続
鋳造機の、その下流側に鋳片搬送装置および巻取機を配
置して、金属溶湯から薄板鋳片を直接鋳造するようにし
た薄板連続鋳造設備において、前記薄板連続鋳造機と鋳
片搬送装置との間に、鋳造ロール出側張力をコントロー
ルするためのルーパーロールを設置する一方、鋳片搬送
装置部には巻取り張力をコントロールするための、ブレ
ーキ機構つきブライドルロールを複数列設置して鋳片搬
送装置を構成したことを特徴とする薄板連続鋳造設備、 である。
そして、この設備の操業に当たっては、上記ルーパー
ロールによる鋳造ロール出側張力範囲を0.02〜0.05kg/m
m2にコントロールする一方、上記ブライドルロール列に
より発生させられた巻取り張力範囲を0.1〜1.05kg/mm2
にコントロールして搬送,巻取りを行うことを特徴とす
る。
〔作 用〕
本発明において、ピンチロールを使うことなくルーパ
ーロールを採用して鋳造ロール出側張力Trをコントロー
ルする理由というのは、ピンチロールだと、薄板断面形
状が悪い場合に蛇行する虞れがあるが、かかるルーパー
ロールだとピンチしない分だけ板形状に影響されること
が少ないからであり、また蛇行防止制御のために十分な
張力制御が阻害されなくてすむからである。
このルーパーロールによる鋳造ロール出側張力は0.02
〜0.05kg/mm2が好適である。この張力が0.02kg/mm2未満
だと鋳造薄板を曲げロールを経てループ状に掛け渡す曲
げ力 が不足してループコントロールができなくなる。一方、
この張力が0.05kg/mm2を超えると、鋳片がロール直下で
破断する。
次に、本発明において、鋳片搬送装置としてブレーキ
10つきブライドルロール9は、板破断の防止のためにル
ーパーロール8を採用して低張力にコントロールした鋳
片(搬送薄板)を、巻取機11にて巻取るのに必要な張力
を付与することにある。ここで、ブレーキ10つきブライ
ドルロール9は、第2図(a)に示すようにその複数
列、好ましくは5列を上下に交互配列して板の蛇行巻付
けを施して、主としてロール巻付角(θラジアン)を調
整することにより、第2図(b)に示すように、出側
(巻取機側)張力、即ち、ブライドルロール列により発
生させられた巻取り張力Tl(Tl=T2/T1=exp μθ)と
ブライドルロールの入側(ルーパーロール側)張力、即
ち、鋳造ロール出側張力Trを生じさせるものである。す
なわち、一定のロール摩擦係数μの下では、好適な巻取
りを行うための前記出側張力Tlはほぼ前記ロール巻付角
(θラジアン)に比例する。なお、このブライドルロー
ルの好ましい列設の数を5列としたのは、ロール巻付角
との関係で必要な張力を得るのに必要な数ということで
ある。
前記出側張力Tlは、0.1〜1.05kg/mm2にコントロール
する。この張力Tlが0.1kg/mm2未満ではルーズ巻きとな
って巻取り不能になるか、コイル巻きが挫屈する。一
方、この張力Tlが1.05kg/mm2を超えると、破断等の虞が
生じ、操業が不安定になる要因となる。
なお、本発明に係る鋳造設備の運転に当たって、上述
したブライドルロールへの張力のかけ方は、鋳片先頭部
分の、いわゆる非定常部を通板し終ってから行う。すな
わち、鋳造のスタート時において鋳造ロールが目標の回
転速度になると同時に、該ロール間の湯溜りが目標のレ
ベルになるまでは、上記張力をかけると、横割れや破断
のおそれがあり、そのために張力をかけるタイミングを
ずらすのである。
〔実施例〕
以下本発明装置の実施例を第1図〜第3図により説明
する。
第1図は、本発明にかかる薄板連続鋳造設備の全体を
概略的に示し、図中符合Cは薄板連続鋳造機である。こ
の薄板連続鋳造機Cは双ロール式の連続鋳造機であり、
内部冷却方式の1対の鋳造ロール1,2と、鋳造ロール1,2
の両側部に位置する耐火材からなる1対の固定せき3,4
とからなり、鋳造ロール1,2と固定せき3,4で形成される
鋳型に溶鋼5が注湯される。この溶鋼5は鋳造ロール1,
2の表面に接触して冷却され、凝固シェルが生成され、
この凝固シェルは鋳造ロール1,2により圧延,一体化さ
れ、鋳片6となる。
連続鋳造機Cの下流には、複数個のガイドロール7、
ルーパーロール8、搬送装置である複数個のブライドル
ロール9…(ブレーキ10つき)が順次に設置され、そし
てその下流側には巻取機11が設置してある。
上掲の設備の下で、鋳造スタート(注湯の開始)から
20秒経過後、鋳造ロール1,2の出側における張力Trを、
ルーパーロール8の張力をコントロールすることにより
0.04kg/mm2に制御した。ついで、本発明において搬送装
置である5列のブライドルロール(500mmφ×500mmW)
9…について、パウダーブレーキ10を備える5本のロー
ル9a〜9eを、第2図に示すような配置とし、巻付角θと
ブレーキトルクを調整することによって、第1表に示す
ような巻取り張力(kg/mm2)に制御した。すなわち、ル
ーパーロール8を通過した鋳片6の初期張力を0.04kg/m
m2とし、最終のブライドルロール9eの出側張力を1.05kg
/mm2として、巻取機11による巻取り張力Tlを1.0kg/mm2
とした運転を行った。
その結果、薄板鋳片(2.0mmt)の破断や搬送時の蛇
行、巻取機10への巻づれ、ルーズ巻きが発生することな
く、表面性状のよい薄帯を安定して鋳造することができ
た。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、鋳造ロール出側
の張力をかぎりなく小さくできる一方で、巻取り張力の
方は十分に大きくコントロールできるので、鋳片の破断
がなくなり、長時間安定して連続鋳造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明薄板連続鋳造設備の略線図、 第2図(a),(b)は、本発明の搬送装置例であるブ
ライドルロール配列の1例と張力付与のメカニズムを示
す略線図、 第3図は、従来の薄板連続鋳造設備の略線図である。 1,2……鋳造ロール、3,4……固定せき、 5……溶鋼、6……鋳片、7……ガイドロール、 8……ルーパーロール、9……ブライドルロール、 10……ブレーキ、11……巻取機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加瀬 政夫 東京都中央区京橋1丁目5番8号 日本 冶金工業株式会社内 (72)発明者 松崎 光洋 東京都中央区京橋1丁目5番8号 日本 冶金工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−49350(JP,A) 特開 昭58−196149(JP,A) 特開 平2−211944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/00 - 11/22 B21C 47/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄板連続鋳造機の、その下流側に鋳片搬送
    装置および巻取機を配置して、金属溶湯から薄板鋳片を
    直接鋳造するようにした薄板連続鋳造設備において、 前記薄板連続鋳造機と鋳片搬送装置との間に、鋳造ロー
    ル出側張力をコントロールするためのルーパーロールを
    設置する一方、鋳片搬送装置部を、巻取り張力をコント
    ロールするための、ブレーキ機構つきブライドルロール
    を複数列設置したものにて構成したことを特徴とする薄
    板連続鋳造設備。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の薄板連続鋳造設備の操業
    に当り、上記ルーパーロールによる鋳造ロール出側張力
    範囲を0.02〜0.05kg/mm2にコントロールする一方、上記
    ブライドルロール列により発生させられた巻取り張力範
    囲を0.1〜1.05kg/mm2にコントロールして搬送,巻取り
    を行うことを特徴とする薄板連続鋳造設備の操業方法。
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KR100920638B1 (ko) * 2002-12-23 2009-10-08 주식회사 포스코 쌍롤형 박판 주조기에서 비철금속의 박판제조방법
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