JP2968922B2 - 連続鋳造設備による連鋳片の小ロット生産方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造設備による連
鋳片の小ロット生産方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】周知のごとく連続鋳造設備の
特徴の一つは、化学成分や厚みや巾が略同一状態の製品
を大量に生産することにあるが、この生産単位をロット
と呼んでいる。

【０００３】ところで最近、連続鋳造設備で生産された
製品に対する需要の多様化に伴い、一般に小ロット生産
が多くなって来た。特に、厚板の場合、未だ連鋳化され
ていない極厚板を含めると、小ロット生産の要求が多
い。

【０００４】かかる小ロット生産に関し、従来一般の連
続鋳造設備を用いると、主として、次のような（１）
（２）（３）の問題があった。

【０００５】（１）小ロット生産を行う場合、例えば、
従来のストレ−ト型や弯曲型の連続鋳造設備では、長大
化した連続状の連鋳片が成形されるので、ある一定以上
の生産量がまとまった後、通常の連続鋳造法により生産
することが行われている。かかる操業の場合、当然、製
品の納期が遅延し生産計画上での不都合が生じていた。

【０００６】また、小ロット生産の他の例として、連続
鋳造設備における異鋼種等の多品種小ロット生産では、
連々鋳と呼ばれる操業が採用されている。かかる操業の
場合、複数の鋼種を連続して注湯するため、境界部に異
鋼種の混合状態が発生する。この混合部は鋳造しようと
する鋼種とは成分が異なるため、一般的にはスクラップ
にしたり、また、混合を防止するため鉄板等の仕切板の
連結部材を介在させて混合状態を可及的に避けている。
したがって、かかる異鋼種連々鋳法においては、スクラ
ップが多く発生するという問題があり、また、連結部材
を挿入する場合、その挿入の間、鋳造をストップさせる
ので、鋳造能率が低下すると共に、定常部と非定常部の
連鋳片を比べると、鋳片内質（中心偏析）に差を生じ、
殊に高級鋼材の場合、使用に供し難く、スクラップ化せ
ざるを得ないという問題があった。

【０００７】（２）小ロット生産を行う場合、一般の連
続鋳造設備によれば、連鋳片における中心偏析や空孔
（センタ−ポロシティ）等鋳片内質について、次のよう
な問題があった。一般に、連続鋳造設備において鋳込ま
れた連鋳片は、凝固収縮に伴う溶湯の流動および体積減
少によって、中心偏析や空孔が発生する。これを防止す
るため、溶湯の凝固末期において軽圧下法が適用されて
いる。この軽圧下法は、いう迄もなく凝固末期に位置す
る連鋳片を挟んで対向したロ−ル群のロ−ル間隔を漸
次、縮小させて徐々に小量の圧下を行い、凝固収縮に伴
う体積減少に対応させ、中心偏析や空孔を防ぐことを指
している。

【０００８】しかしながら、かかる軽圧下法では、一般
の連続鋳造設備による小ロット生産に関し、次のような
問題があった。（２−１）一般に軽圧下帯に連鋳片の凝
固末期の位置を常時、合致させるには困難となる。

【０００９】何故なら、連鋳片引抜速度は、タンディッ
シュノズルのノズル閉塞等の影響を受けて変動しやすい
ことから、何等かの理由により連鋳片引抜速度が低下す
ると、２次冷却水量を減少させても連鋳片の凝固末期の
位置は、鋳型の側に移動するので、凝固末期の位置は、
漸次、ロ−ル間隔縮小のための勾配のついた軽圧下帯か
ら外れることになるからである。

【００１０】（２−２）一方、厚板の小ロット生産の場
合、各ロット毎に化学成分が異なることが多い。したが
って、一般の連続鋳造設備を用いて、かかる小ロット生
産を行う場合には、レ−ドル毎に鋳造を完了させる必要
があるので、連続鋳造操業の定常時間に対し、鋳造開始
の初期および鋳造完了末期の非定常時間の割合が大きく
なる。これらの非定常時においては、前記のように凝固
末期の位置が変動することから、軽圧下法を適用しても
効果が得られないので、非定常時の連鋳片の内部品質は
定常時のものより劣るという問題があった。

【００１１】（３）なお、従来より鋳型から連続的に引
抜かれる連鋳片を、切断装置により定尺に切断した後、
シリンダ収容器内に落下させ、この容器を横倒した後、
この容器から連鋳片を押出して、水平状に取出す回転式
縦型連続鋳造設備は知られている（例えば、特公昭４２
−６９６９号公報、特公昭４４−１１８８４号公報等参
照）。しかしながら、かかる回転式縦型連続鋳造設備に
よって小ロット生産をすれば、前記（１）で述べたよう
に、長大化した連続状の連鋳片が鋳込まれ、これを切断
することから前記（１）と同様の問題がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、以上の
ような小ロット生産に関する問題を解決するためになさ
れたもので、その要旨とするところは、１）上下貫通型
モ−ルドの直下に配置され、かつ、略垂直状と略水平状
とに姿勢変更するストレ−ト型ロ−ラエプロンであっ
て、該ロ−ラエプロンは、連鋳片を、制動して挟持する
多数のロ−ルと、２次冷却水噴射装置と、これらの部材
が取付けられたエプロンフレ−ムとから構成されてお
り、該ロ−ラエプロンを垂直状にして溶湯を鋳込み、次
いで、該ロ−ラエプロンを水平状にした後、ロ−ラエプ
ロン内より連鋳片を取出すことを特徴とする連続鋳造設
備による連鋳片の小ロット生産方法にあり、また、２）
上下貫通型モ−ルドの直下に配置され、２次冷却水噴射
装置が設けられ、かつ、略垂直状と略水平状とに姿勢変
更するストレ−ト型ロ−ラエプロンを用い、該ロ−ラエ
プロンを垂直状にして溶湯を鋳込み、次いで、ロ−ラエ
プロンを水平状にした後、隣接した鋳片支持テ−ブル上
に不完全凝固状の連鋳片を取出し、鋳片支持テ−ブル上
で、その凝固による体積減少に応じて圧下することを特
徴とする連続鋳造設備による連鋳片の小ロット生産方法
にある。

【００１３】

【実施例】本発明の構成を添付図面に示す実施例装置に
より詳細に述べる。図１は本発明の実施例装置の全体概
念図である。

【００１４】本実施例は、鋼の厚板（例えば、板厚６mm
以上のもの）を小ロット生産する連鋳片の製造法に好適
である。図１において、符号１は連続鋳造設備における
鋳床であって、この鋳床１にはレ−ドルタレット２とタ
ンディッシュタレット（タンディッシュ旋回台）３とが
設けられている。このレ−ドルタレット２には、通常の
レ−ドル４が載置され、このレ−ドル４の底部には、溶
湯（溶鋼ともいう）をレ−ドル４内からタンディッシュ
８に注ぐためのロングノズル５が設けられている。

【００１５】前記タンディッシュタレット３には、中心
柱６に放射状に、２〜３の複数のタレットア−ム７，７
…が独立して回転可能に支持されており、これらのタレ
ットア−ム７の先端部には、その底部にノズル開閉装置
（不図示）を備えたタンディッシュ８が載置されてい
る。したがって、このタンディッシュ８はレ−ドル４の
下側と、後記の上下貫通型モ−ルド９の上側との間を、
旋回して往復する。なお、このタンディッシュ８に合金
元素添加装置を付設すれば、同一レ−ドルからの溶湯を
用いて異鋼種の連鋳片を生産することができる。

【００１６】このモ−ルド９の直下には、連鋳片を冷却
支持するためのストレ−ト型ロ−ラエプロン１０が設け
られている。このロ−ラエプロン１０は、多数のロ−ル
１１と、不図示の２次冷却水噴射装置と、これらの部材
が取付けられたエプロンフレ−ム１２とから構成されて
いる。このエプロンフレ−ム１２は、横転用回転軸１３
を中心に、略水平状から略垂直状にし、また、その逆の
状態になるように姿勢変更されるようになっている。そ
のため回転用駆動装置は、特に図示していないが、前掲
の公報で示されたような、例えば、油圧ジャッキの往復
動により駆動されるラックと、このラックに噛合うよう
前記横転用回転軸１３に固着されたセクタ歯車とで構成
してもよい。

【００１７】なお、このエプロンフレ−ム１２には、回
転軸１３の反対側に、オッシレ−ション装置１４が設け
られている。このオッシレ−ション装置１４は、待避用
レ−ル１５上に載置されてエプロンフレ−ム１２に枢着
されたオッシレ−ションア−ムと接離自在に設けられて
いるので、ロ−ラエプロン１０を水平状に横転するに先
だって、エプロンフレ−ム１２から離されるようになっ
ている。なお、このオッシレ−ション装置１４をエプロ
ンフレ−ム１２に取付けておき、オッシレ−ション装置
１４と共にロ−ラエプロン１０を水平状に横転するもの
でもよい。

【００１８】このロ−ラエプロン１０が垂直状にあると
き、その下方に昇降ダミ−バ−１６が設けられている。
また、このロ−ラエプロン１０が水平状にあるとき、そ
の入側には、連鋳片２０を押出すために、往復動する突
き出し棒からなる連鋳片押出装置１７が設けられてい
る。この連鋳片押出装置１７は通常時、制動されている
ロ−ル１１を連鋳片押出時に回転駆動して連鋳片２０を
押出す機構に代替してもよい。

【００１９】そして、その出側には、鋳片支持テ−ブル
１８が隣接されて設けられている。この鋳片支持テ−ブ
ル１８には、圧延ロ−ルスタンド１９からなる圧下装置
が設けられている。この鋳片支持テ−ブル１８は、図示
側では１本の連鋳片２０が載置されているようになって
いるが、不完全凝固の連鋳片を漸次処理することから、
鋳片支持テ−ブル１８を連続状に複数個並設してもよ
い。また、この圧延ロ−ルスタンド１９は、適宜の鍛造
プレスからなる圧下装置であってもよい。

【００２０】次に、本実施例装置により小ロット生産を
行う作業について述べる。ストレ−ト型ロ−ラエプロン
１０を垂直状にして、昇降ダミ−バ−１６をロ−ラエプ
ロン１０の中を通ってモ−ルド９に下方から挿入する。
そこで、タンディッシュ８からモ−ルド９に注湯すると
共に、昇降ダミ−バ−１６を下方へ除々に引抜いて行
く。連鋳片２０はロ−ル１１群の中を通過しながら、２
次冷却水噴射装置から冷却水を受けて冷却されて側表面
にシェルを形成して行く。連鋳片２０の鋳込方向先端が
ロ−ラエプロン１０の下端または所定の位置に到達した
ところで、昇降ダミ−バ−１６と連鋳片２０とを分離
し、昇降ダミ−バ−１６をロ−ラエプロン１０から出た
初期の位置迄更に降下させる。そのとき、連鋳片２０は
制動されているロ−ル１１で挟持されているので、落下
することはない。これと同時に、タンディッシュ８から
モ−ルド９への注湯も停止する。勿論、これらの昇降ダ
ミ−バ−１６の分離と注湯停止とは、いずれを先行させ
てもよい。

【００２１】次いで、２次冷却水噴射装置から噴出する
冷却水量を、連鋳片引抜き時より増やして、連鋳片２０
の頭部（後端部）にシェルを形成させた後（この状態を
不完全凝固の状態ともいう）、この連鋳片２０を支持し
たロ−ラエプロン１０を横転させて、略水平状にする。
このとき、図示例ではモ−ルド９は鋳床１に定置させて
いるが、モ−ルド９もロ−ラエプロン１０と共に横転さ
せてもよい。次いで、連鋳片押出装置１７を作動させ
て、連鋳片２０をロ−ラエプロン１０から押出し、鋳片
支持テ−ブル１８上へ取出す。

【００２２】この鋳片支持テ−ブル１８に載置された連
鋳片２０は、その末凝固金属の凝固収縮に伴う体積減少
を補う程度に、連鋳片２０のシェルに対し圧延ロ−ルス
タンド１９による圧延、または鍛造による塑性加工を加
えると、例えば、連鋳片２０にセンタ−ポロシティがあ
れば、これを分散したり、潰したりして良好な鋳片内質
に改善することができる。このように、連鋳片２０が鋳
片支持テ−ブル１８上で完全に凝固する間に、ロ−ラエ
プロン１０を垂直状に復帰させて次の鋳造準備を開始す
る。

【００２３】なお、本実施例は主として異鋼種小ロット
生産方法を説明したが、本発明はこれに限らず、同鋼種
小ロット生産を行ってもよい。この場合、一般の連続鋳
造設備を用いれば長大の連鋳片を鋳込んだ後これを切断
するが、本発明によれば、この切断操作を必要としな
い。また、生産される連鋳片は鋳込まれる溶湯量の増減
で長さが調節できるが、本発明によれば、ロ−ラエプロ
ンと略同一長さで最長にすることができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、一般の連続
鋳造設備による長大な連鋳片を生産することなく、スト
レ−ト型ロ−ラエプロンを用いて、最長の場合でもロ−
ラエプロンと略同一長さの連鋳片を生産するので、小ロ
ット生産方法に好都合となる。小ロット生産専用の装
置であるため、全体を小規模化できる。生産された連
鋳片は直状であるため、曲げ戻し等の加工をする必要が
なく、ひいては鋳片品質を良好にする。小ロット生産
でありながら、連鋳片を小ロット用に切断する必要がな
く、前記と合せて更に小規模化できる。連鋳片を、
制動して挟持するロ−ルを設けたので、ロ−ラエプロン
を略垂直状から略水平状に横転させても、連鋳片はロ−
ルから落下することはない。

【００２５】請求項２の発明によれば、前記〜の
他、凝固末期においては、連鋳片は略水平状態にある
ので、高い溶鋼静圧がシェルに作用しないので、バルジ
ングを防止することができ、安全な操業が行える。従
来の軽圧下法による凝固末期の位置ずれを発生させな
い。不完全凝固の連鋳片をロ−ラエプロンの外で凝固
させるので、ストレ−ト型ロ−ラエプロンの稼働率が高
くなり、全体としての生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例装置の全体概念図であ
る。

【符号の説明】

８…タンディッシュ、９…モ−ルド、１０…ロ−ラエプ
ロン、１１…ロ−ル、１３…横転用回転軸、１８…鋳片
支持テ−ブル、２０…連鋳片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/128

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下貫通型モ−ルドの直下に配置され、
   かつ、略垂直状と略水平状とに姿勢変更するストレ−ト
   型ロ−ラエプロンであって、該ロ−ラエプロンは、連鋳
   片を、制動して挟持する多数のロ−ルと、２次冷却水噴
   射装置と、これらの部材が取付けられたエプロンフレ−
   ムとから構成されており、該ロ−ラエプロンを垂直状に
   して溶湯を鋳込み、次いで、該ロ−ラエプロンを水平状
   にした後、ロ−ラエプロン内より連鋳片を取出すことを
   特徴とする連続鋳造設備による連鋳片の小ロット生産方
   法。
2. 【請求項２】 上下貫通型モ−ルドの直下に配置され、
   ２次冷却水噴射装置が設けられ、かつ、略垂直状と略水
   平状とに姿勢変更するストレ−ト型ロ−ラエプロンを用
   い、該ロ−ラエプロンを垂直状にして溶湯を鋳込み、次
   いで、ロ−ラエプロンを水平状にした後、隣接した鋳片
   支持テ−ブル上に不完全凝固状の連鋳片を取出し、鋳片
   支持テ−ブル上で、その凝固による体積減少に応じて圧
   下することを特徴とする連続鋳造設備による連鋳片の小
   ロット生産方法。