JP2922234B2 - 双ドラム連続鋳造機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１対のサイドダムで端部を閉じた２つのド
ラム間に溶湯をプールして、２つのドラムを回転しなが
ら連続的に薄板を製造する双ドラム連続鋳造機に関す
る。

〔従来の技術〕

双ドラム連続鋳造機は数mm厚の薄板を製造するのに適
した方式であるため、実用化が望まれている。しかしな
がら、双ドラム連続鋳造機には、一般的に以下に述べる
ような問題点がある。

双ドラム連続鋳造機は２本のドラムと２個のサイドダ
ムにて溶湯をプールするが、これで鋳造した場合、注湯
ノズルからの湯流れによる溶湯プールの湯面の波立ちが
生じると共に、溶湯の流量制御による湯面一定制御の限
界が±３〜5mm程度であるため、湯面の上下変動が避け
られない。また、溶湯プールの湯面は空気等の常温気体
と温度上昇が不十分なサイドダム上部に接しているた
め、特に２本のドラムと２個のサイドダムにて囲まれる
湯面の４コーナは冷却され易い条件下にある。

このような理由から、湯面付近には不良シェル（皮張
り等の凝固殻）が生じ易く、また長時間鋳造時にはノロ
が湯面に浮上集積することが避けられない。このような
状態で連続鋳造を続行した場合、不良シェルやノロがド
ラム間にしばしば噛込み、表面欠陥となる。

このような問題点を解決する方法の一つとして、サイ
ドダムを研削可能な材料で構成すると共に、サイドダム
を鋳造方向に所定速度で送り出す機構を設け、サイドダ
ムをドラムの端部で研削しながら下降させることが提案
されている。例えば特開昭63−252646号公報に記載のも
のにおいては、第７図〜第９図に示すように、サイドダ
ム50a,50bにドラム1a,1bの端面形状に沿って板厚の薄い
部分51を設け、この部分51をドラム端面に当接させなが
ら、送りネジ52の回転によりガイドロッド53で移動方向
を規制される移動台54を移動させることによりサイドダ
ム50a,50bを所定速度ｖで送り、サイドダムの板厚部分5
5を研削する。

一方、他の従来例としては特開昭63−36955号公報に
記載のものがあり、これは、サイドダムは一定の厚みと
し、その平坦面を２つのドラム端面に直接押付け、研削
しながら鋳造方向に一定速度で送り、堰の摩耗に応じて
常に新しい堰面を提供するものである。

これらの方式はサイドダムの研削を前提としているの
で、サイドダム材質として最適な高断熱性を有するセラ
ミックファイバ系耐火物（熱伝導度0.1〜0.3Kcal/m.h.
℃）を使用できるので、湯面付近での上述した不良シェ
ルおよびノロの発生を減少させることができる。

また、上記問題点を解決する他の方法として、２つの
ドラムのドラム軸間にそれらが近接する方向への押圧力
を付勢することが提案されている。例えば特開昭61−21
2451号公報に記載のものにおいては、２つのドラムを支
持する各軸受相互間にそれらドラム相互間の最狭隙部の
間隔を固定する剛体を介在させるとともに、各軸受箱か
ら剛体側にそれぞれ作用する締付力を予め与える。これ
により、不良シェルやノロの噛込み時におけるドラムの
撓みを抑制し、ドラム間隔の拡大を低減するようになっ
ている。

また特開平１−192449号公報に記載のものにおいて
は、２つのドラムを近接する方向への押圧力を付勢する
油圧シリンダに加えて、それらを離間する方向への押圧
力を付勢する油圧シリンダを２つのドラム間に設けるこ
とにより、ドラムの押圧力が相対的に小さい場合と相対
的に大きい場合における「ドラム押圧力−ドラム押し込
み量」特性の差をなくす。これにより、制御性を良好に
し、不良シェルやノロの噛込み時におけるドラムの撓み
を抑制し、ドラム間隔の拡大を低減できるようになって
いる。

一方、双ドラム連続鋳造機では製造される薄板の板幅
は１対のサイドダム間の距離で決まるが、特開昭60−16
6149号公報には、２つのドラムを軸方向にずらし、２つ
のサイドダムをそれぞれ一方のドラムの周面と他方のド
ラムの端面に当接させ、板幅の幅変更を可能としたもの
が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭63−252646号公報に記載の従来例では、サイド
ダムに高断熱性の耐火物を使えるので、不良シェルおよ
びノロの発生を減少させることができる。しかしなが
ら、第９図に示すように、大きな不良シェルやノロ56の
噛込みがあった場合には、圧着荷重の増大によってドラ
ム1a,1bの撓みが増大することは避けられず、そのため
ドラム1a,1bの間隔が瞬間的に増大する。この結果、溶
湯プールを囲みこれを保持しているサイドダム50a,50b
とドラム1a,1bの接触摺動面にギャップが生じ、このギ
ャップに溶湯が差し込んで鋳張り57が発生し、サイドダ
ム50a,50bを破壊してしまうことになる。

特開昭63−36955号公報のものでは、サイドダムの平
坦面を２つのドラムの端面に押し付ける方式であるた
め、２つの端面が同一面上に位置しないことも考慮し、
サイドダムを強くドラム端面に押付ける必要があり、長
時間鋳造した場合にはサイドダムのドラム端面との接触
部は摩耗が促進され、結果的には、特開昭63−252646に
示される凸形のサイドダム形状になってしまうので、同
様の弊害が生ずることになる。また、サイドダムを両ド
ラム端面に押付ける方式となっているため、板幅が変更
できず、要求される板幅が概ね600〜1800mmであるか
ら、これに対応するためには無数のドラムを準備する必
要があり、現実的ではない。

特開昭61−212451号公報及び特開平１−192449号公報
に記載の従来例では、不良シェルやノロの噛込み時にお
けるドラムの撓みによる間隔の拡大をある程度は低減す
ることができるが、上記第９図を用いて説明した場合と
同様、大きな不良シェルやノロの噛みがあった場合にド
ラムの撓みを防止するのは困難であり、そのため鋳張り
の発生を防止するのが困難である。

特開昭60−166149号公報に記載の従来例はサイドダム
を一定速度で送る機構を備えておらず、高断熱性の耐火
物の使用が可能なサイドダム研削方式になっていない。

以上のように、従来の装置では、大きな不良シェルや
ノロの噛みがあった場合の鋳張りの発生を十分に防止で
きず、長時間連続鋳造運転が困難であるという問題があ
った。

本発明の目的は、長時間連続鋳造において大きな不良
シェルやノロの噛みがあった場合の鋳張りの発生を十分
に防止し、サイドダム破壊による操業中断を回避できる
と共に、板幅変化に対応できる双ドラム連続鋳造機を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、前記１対のサイ
ドダムのそれぞれを、湾曲形状部及び平坦部を備えた高
断熱性の耐火物で構成し、前記２つのドラムを軸方向に
ずらして配置し、前記１対のサイドダムを、それぞれ、
一方のドラムに対しては前記湾曲形状部をドラム周面に
当接させ、他方のドラムに対しては前記平坦部をドラム
端面に当接させると共に、各サイドダムを前記ドラム周
面に向けて所定速度で送り込み、サイドダムを該ドラム
周面にて研削させるサイドダム送り装置と、各サイドダ
ムを前記一方のドラム周面に向けて常時付勢し、２つの
ドラムが瞬間的に開いたときにサイドダムの前記湾曲形
状部とドラム周面とのギャップを補償するサイドダム押
付装置とを設け、このサイドダム押付装置は、前記平坦
部の前記他方のドラム端面への当接を維持しつつ前記湾
曲形状部を前記一方のドラム周面に押し付けるようにし
たものである。

〔作用〕

このように構成した本発明においては、サイドダムを
ドラム周面に向けて所定速度で送り込むサイドダム送り
装置を設けることにより、ドラム周面によるサイドダム
の研削が可能となる。そしてこれに対応しサイドダムを
高断熱性の耐火物で構成することにより、湯面付近での
不良シェルおよびノロの発生を抑制することが可能とな
る。

また、サイドダムの湾曲形状部をドラム周面に押し付
けるサイドダム押付装置を設ける。これにより、大きな
不良シェルやノロの噛込みによりドラムが撓みドラム間
隔が瞬間的に開いたとしても、サイドダムの湾曲形状部
が一方のドラムの撓んだ部分を追いかけるように素早く
追従し、ドラムの撓んだ部分の周面に押し付けられる。
しかもこのとき、一方のドラムから軸方向にずれて配置
された他方のドラム端面に対し、サイドダム平坦部の当
接が維持されており、平坦部は他方のドラム端面と当接
したまま摺動する。これにより、サイドダム平坦部は、
湾曲形状部の追従動作を阻害することなく他方のドラム
端面との密着状態を維持し、溶湯プールを確保する。

以上のように、大きな不良シェルやノロの噛込みによ
りドラムの瞬間的な撓みが発生し、その撓みによってド
ラム間隔が瞬間的に開いたとしても、サイドダムと一方
のドラムとの間は湾曲形状部の追従によってギャップの
発生が防止され、サイドダムと他方のドラムとの間は平
坦部の当接によってギャップの発生が防止される。すな
わち、ドラムの瞬間的な撓みの発生を完全に防止できな
くてもその撓んだ状態のままでギャップに溶湯が差し込
むのを防止できるので、鋳張りの発生を十分かつ確実に
阻止することができる。

また、２つのドラムが軸方向にずらして配置されるこ
とにより、サイドダム間の距離の変更が可能となり、板
幅の変更に対応することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明
する。

第１図において、２つのドラム1a,1bの端部にはサイ
ドダム2a,2bが配置され、２つのドラム1a,1bとサイドダ
ム2a,2bとで溶湯プール３が形成され、溶湯プール３へ
図示しないタンデッシュより新湯４が注湯され、ドラム
1a,1bの両ドラム面で形成された凝固殻が両ドラムの最
狭隙部で合体圧着され、薄板５が連続的に製造される。

ドラム1a,1bは、各々、反対軸方向に移動可能に支持
され、ドラム1a,1bを反対軸方向に移動することにより
サイドダム2a,2bの間隔Ｗが任意に設定される。すなわ
ち、薄板５の板幅を自由に変更することができる。

一方、サイドダム2a,2bは、各々、一方のドラムのド
ラム面、すなわち、周面に当接する湾曲部分６と、他方
のドラムの端面に当接する平坦部分７とを有し、平坦部
分７をドラム端面に移動台9a,9bに取り付けられた液圧
シリンダ８で押圧しながら、サイドダム2a,2bを支持す
る移動台9a,9bを送りネジ10a,10bの回転にて鋳造方向に
所定速度ｖで送り出し、主にドラムの周面で、また僅か
にドラム端面でサイドダムを研削させる。

ここで、送りネジ10a,10bは、それぞれ固定台11に取
り付けられたモータ12によりベベルギヤボックス13を介
して駆動され、移動台9a,9bは固定台11に植設された２
本のガイドロッド19a,19bにて移動方向が規制される。

また、サイドダム2a,2bは不良シェルおよびノロの発
生の少ない高断熱性を有するセラミックファイバ系耐火
物から構成される。このセラミックファイバ系耐火物は
通常のサイドダムでは強度が弱く、使用できないが、本
実施例では上述したようにサイドダムを研削方式とした
ため使用が可能となったものであり、これにより連続鋳
造の安定化が図られる。

サイドダム2a,2bと移動台9a,9bの間には中間支持台14
a,14bが設けられている。中間支持台14a,14bには、移動
台9a,9bをドラム軸方向に案内するガイドロッド15が２
本植設されると共に、移動台9a,9bに取り付けられた液
圧シリンダ８のロッド先端が係合し、ガイドロッド15に
てサイドダム2a,2bの移動方向を規制し、液圧シリンダ1
6にてサイドダム2a,2bの平坦部分７をドラム端面に押圧
している。但し、サイドダム2a,2bは必ずしもドラム端
面に押圧する必要はなく、位置規制する支持のみでもよ
い。

サイドダム2a,2bはサイドダム支持枠17a,17bに装着さ
れており、サイドダム支持枠17a,17bは支持ピン18にて
中間支持台14a,14bに枢動可能に支持されている。ま
た、中間支持台14a,14bには支持ピン18から離れた位置
に、ロッドの先端がサイドダム支持枠17a,17bに連結さ
れた液圧シリンダ20a,20bが取り付けられ、この液圧シ
リンダ20a,20bにてサイドダム2a,2bを支持ピン18を中心
としてドラム周面に向かう方向に回転するよう押圧し、
サイドダム2a,2bの湾曲部分６を一定圧力にてドラム周
面に押付けている。

このような構成によれば、例えば不良シェルやノロ等
の噛込みがあってドラム間隔が瞬間的に拡大し、第２図
に示すようにドラム1bとサイドダム2aの湾曲部分６との
間にギャップＧが生じようとしても、サイドダム2aはド
ラム1bの撓み速度に速やかに追従して、第３図に想像線
で示すように支持ピン18を回転の支点としてドラム周面
方向に回転するので、ギャップＧの発生はない。しかも
このとき、ドラム1bから軸方向にずれて配置されたドラ
ム1aの端面に対しては、液圧シリンダ16によるサイドダ
ム2aの平坦部分７への当接は維持されており、平坦部分
７はドラム1aの端面と当接したまま摺動する。これによ
り、サイドダム2aの平坦部分７は、湾曲部分６の追従動
作を阻害することなくドラム1a端面との密着状態を維持
し、溶湯プールを確保する。なお、サイドダム2bについ
ても同様である。

以上のように、大きな不良シェルやノロの噛込みによ
りドラム1a,1bが撓み、ドラム1a,1bの間隔が瞬間的に開
いたとしても、サイドダム2a（又は2b）とドラム1b（又
1a）との間は、サイドダム2a（又は2b）の湾曲部６の追
従によってギャップＧの発生が防止され、サイドダム2a
（又は2b）とドラム1a（又は1b）との間は、サイドダム
2a（又は2b）の平坦部７の当接によってギャップの発生
が防止される。したがって鋳張り発生や、サイドダム2
a,2bの欠壊といったトラブルを回避することができる。

本発明の他の実施例を第４図〜第６図により説明す
る。

上述の実施例ではサイドダムを一定速度ｖで送る方向
を鋳造方向としたが、サイドダムの研削はドラム周面に
て行われるので、鋳造方向と直角な方向または傾斜した
方向のいずれにサイドダムを送ってもよい。本実施例は
サイドダムを鋳造方向と直角な方向に送る例である。

第４図〜第６図において、サイドダム2aは移動台30に
取り付けられ、移動台30はこれを貫通する２本のガイド
ロッド31により鋳造方向と直角な方向に移動するよう移
動方向が規制され、ナット箱32内の送りナット33に螺合
する送りネジ34の回転により一定速度ｖが横送りされ
る。ナット箱32内の送りナット33の前後にはバネ35が配
置される。

本実施例においては、ナット箱32内のバネ35はサイド
ダム2aの通常の送り時、送りネジ34の送り力によりサイ
ドダム2aをその送り方向に付勢するよう一定反力で撓ん
だ状態にある。この状態から、不良シェルやノロの噛み
込み時、ドラム間隔が瞬間的に拡大すると、バネ35が開
放されてサイドダム2aをドラム周面に向けて移動させ、
第６図に示すドラムとサイドダム湾曲部分６とのギャッ
プＧの発生を阻止する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２つのドラムを軸方向に相対して移
動するので、板幅変更が無段階にかつ容易に設定ができ
る。

また、サイドダムを所定速度で送り込み、研削する方
式であるので、高断熱性耐火物のサイドダムの使用が可
能となり、不良シェルおよびノロの発生を最少にでき
る。また、サイドダムを所定速度で送るだけでなく、サ
イドダムをギャップ発生方向に常時押圧する２重の機能
を有しているので、万一、不良シェル等の大きな噛込物
があっても鋳張りの発生がなく、サイドダムの欠壊が防
止できる。したがって、連続薄板鋳造の安定化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による双ドラム連続鋳造機の
サイドダム部分の斜視図であり、第２図はサイドダムの
動作を示す説明図であり、第３図はサイドダムの拡大斜
視図であり、第４図は本発明の他の実施例による双ドラ
ム連続鋳造機のサイドダム部分の平面断面図であり、第
５図はサイドダムの拡大斜視図であり、第６図はサイド
ダムの動作を示す説明図であり、第７図〜第９図はそれ
ぞれ従来の双ドラム連続鋳造機の正面図、サイドダムの
斜視図および双ドラム連続鋳造機の平面図である。 符号の説明 1a,1b……ドラム 2a,2b……サイドダム ３……溶湯プール ５……薄板 ６……湾曲部分（ドラム周面） ７……平坦部分 ８……液圧シリンダ（サイドダム押付け装置） 10a,10b……送りネジ（サイドダム送り装置） 18……支持ピン 20a,20b……液圧シリンダ 33……ナット 34……送りネジ 35……バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高倉 芳生 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 松永 滋 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (72)発明者 塙 武志 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (56)参考文献 特開 昭63−180348（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−192449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−212451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252646（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/06 330

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの回転するドラムの端部に薄板の短辺
   鋳型を構成する１対のサイドダムを配置し、この間に溶
   湯のプールを形成し、かつ２つのドラムを互いに反対方
   向に回転させながら前記プールの溶湯を冷却し、２つの
   ドラムの表面に形成された凝固殻を合わせて薄板を製造
   する双ドラム連続鋳造機において、 前記１対のサイドダムのそれぞれを、湾曲形状部及び平
   坦部を備えた高断熱性の耐火物で構成し、 前記２つのドラムを軸方向にずらして配置し、 前記１対のサイドダムを、それぞれ、一方のドラムに対
   しては前記湾曲形状部をドラム周面に当接させ、他方の
   ドラムに対しては前記平坦部をドラム端面に当接させる
   と共に、 各サイドダムを前記ドラム周面に向けて所定速度で送り
   込み、サイドダムを該ドラム周面にて研削させるサイド
   ダム送り装置と、 各サイドダムを前記一方のドラム周面に向けて常時付勢
   し、２つのドラムが瞬間的に開いたときにサイドダムの
   前記湾曲形状部とドラム周面とのギャップを補償するサ
   イドダム押付装置とを設け、かつ、 該サイドダム押付装置は、前記平坦部の前記他方のドラ
   ム端面への当接を維持しつつ、前記湾曲形状部を前記一
   方のドラム周面に押し付けることを特徴とする双ドラム
   連続鋳造機。
2. 【請求項２】請求項１記載の双ドラム連続鋳造機におい
   て、前記１対のサイドダムを構成する高断熱性の耐火物
   は、セラミックファイバ系耐火物であることを特徴とす
   る双ドラム連続鋳造機。
3. 【請求項３】請求項１記載の双ドラム連続鋳造機におい
   て、前記サイドダム送り装置は回転駆動される送りネジ
   を含み、前記サイドダム押付装置は、各サイドダムを枢
   動可能に支持する回転軸としての支持ピンと、各サイド
   ダムを前記支持ピンを中心として回転するように押圧す
   るシリンダ装置とを含むことを特徴とする双ドラム連続
   鋳造機。
4. 【請求項４】請求項１記載の双ドラム連続鋳造機におい
   て、前記サイドダム送り装置は回転駆動される送りネジ
   含み、前記サイドダム押付装置は、各サイドダムと前記
   送りネジとの間に設けられ、サイドダムを前記送りネジ
   の送り方向に付勢するばね手段を含むことを特徴とする
   双ドラム連続鋳造機。