JP2977315B2 - 双ロール式薄板鋳造における鋳造開始方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は双ロール式薄板連続鋳造
による薄板鋳片の鋳造開始方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】双ロール式薄板連続鋳造によると、厚さ
が１〜３ｍｍの薄い金属帯板の鋳片が得られる。従って
圧延が困難な金属の薄板が製造できる。また圧延によっ
て更に薄い金属薄板を製造する際は、圧下量が少ないた
めに圧延工程を大幅に簡易化できる。しかし双ロール式
薄板連続鋳造においては、特に脆性金属の双ロール式薄
板連続鋳造においては、鋳造ロールの直下で鋳片が破断
し易いという問題点がある。

【０００３】図２は、双ロール式薄板連続鋳造における
鋳片の形成の説明図である。図２(Ａ)で溶湯５は、矢印
８方向に回転する鋳造ロール１−１，１−２と側堰１７
で形成される湯溜り２に注入する。溶湯は鋳造ロールで
冷却されて凝固シェル３−１，３−２を形成する。この
凝固シェル３−１と３−２とは一体化し鋳片６となっ
て、双ロールの最小間隙部４から取り出される。凝固シ
ェル３−１と３−２とは最小間隙部４で一体化せしめ
る。図２(Ｂ)は凝固シェル３−１と３−２が、最小間隙
部４に至る前の７で一体化した例である。凝固シェルは
最小間隙部４で一体化させるが、このため、最小間隙部
４の直前では、鋳片の板厚の中心は溶融状態にあり、さ
らに最小間隙部４から出た直後の鋳片６においても、板
厚中心部では、凝固偏析により液体状態が散在しかつ極
めて高温である。このために極めて脆弱である。

【０００４】図３は、製造した鋳片６を捲取機９に搬送
する、従来の例の説明図である。図３(Ａ)はループ１０
を鋳造ロールの直下に形成する例である。この際ループ
１０の帯状鋳片６の自重は、最小間隙部４の直下の鋳片
にかゝる。しかし既に述べた如く、最小間隙部４の直下
の鋳片は脆弱なためループ１０の自重に耐えられない
で、鋳片は最小間隙部４の直下で破断し易い。図３(Ａ)
で、鋳造ロールの直下の例えば１６にピンチロールを設
け、このピンチロールで鋳片を挟みつけて鋳片を支承す
る事も考えられる。しかし鋳片は脆弱なため挟みつける
力が強いと鋳片は矢張り破断する。このためこの方法も
適切ではない。

【０００５】図３(Ｂ)は特願平２−１０１５７３号に記
載した鋳片搬送装置である。図３(Ｂ)では、帯状鋳片６
は鋳片搬送スライド１１上に送り出され、鋳片搬送スラ
イド１１上を上方から下方に滑って移動し、その後搬送
ベルト２２に乗って移動し、ピンチロール１８によって
引張られて、捲取機に搬送される。この装置によると、
帯状鋳片６の自重は鋳片搬送スライド１１にかゝる。こ
のため鋳造ロールを出た直後の脆弱な鋳片にかゝる鋳片
の自重は大幅に軽減されて、鋳片の破断を防止する。し
かし以下に述べる如く、この搬送装置のみでは、鋳片の
破断防止は完全ではない。

【０００６】図３(Ｃ−１)は、図３(Ｂ)の搬送装置で、
帯状鋳片６が鋳造ロール１−１と１−２から送り出され
る速度が、ピンチロール１８の周速度よりも僅かに遅過
ぎた例である。この際は鋳片搬送スライド１１上の帯状
鋳片の支承開始位置は図３(Ｂ)の１１−１から図３(Ｃ
−１)の１１−２に移動する。支承開始位置が１１−２
に移動すると、最小間隙部４から支承開始位置までの帯
状鋳片６が長くなり過ぎ、鋳造ロールを出た直後の鋳片
にかゝる自重が過大となって、この状態でも鋳片の破断
の原因となる。さらに時間が経過すると鋳片は１１−３
の位置に至り、鋳片に作用する張力が著しく増加して、
ここで確実に破断する。第３図(Ｃ−２)は、帯状鋳片６
が送り出される速度が、ピンチロール１８の周速度より
も僅かに早過ぎた例である。この際には帯状鋳片６に横
折れ１９が発生するが横折れ１９も帯状鋳片６の破断の
原因となる。

【０００７】後で詳述するが、双ロール式薄板鋳造にお
いては、特に鋳造開始の直後においては、鋳造ロールの
周速度とピンチロールの周速度はモーターのトルク等の
差により必ずしも一致しない上、鋳造ロールから送り出
される帯状鋳片は、冷却により収縮するためピンチロー
ル１８を鋳造ロールと同じ周速度に設定すると、帯状鋳
片６が送り出される速度とピンチロールの周速度が一致
しないために、第３図(Ｃ−１)および(Ｃ−２)で示した
原因で、帯状鋳片が破断することがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋳造ロール
から送り出された帯状鋳片を、破断させないで安定して
捲取機に搬送することができる、双ロール式薄板鋳造に
おける鋳片搬送装置および搬送方法を提供することを課
題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】図１は本発明
の搬送装置の要部の説明図で、(Ａ)は平面図、(Ｂ)はイ
−イ縦断面図である。本発明では鋳造ロール１−１，１
−２の下方に、鋳片搬送スライド１１を設ける。鋳片搬
送スライド１１の上端は鋳造ロールの最小間隙部４に近
接して配し、傾斜してあるいは図１(Ｂ)に示す如く湾曲
傾斜して設けられている。最小間隙部４から送り出され
た鋳片６は、鋳片搬送スライド１１に達し、鋳片搬送ス
ライド１１を斜め下方に滑って移動する。

【００１０】本発明の装置では、鋳造ロールを出た鋳片
６は鋳片搬送スライド１１で支承されるため、鋳造ロー
ルを出た直後の鋳片にかゝる帯状鋳片の自重は大きく軽
減される。従って鋳片搬送スライド１１は帯状鋳片６が
最小間隙部４の直下で破断することを防止する。

【００１１】本発明ではまた鋳片位置検出器（以下検知
ローラと呼ぶ）１２を用いる。検知ローラ１２は、鋳片
搬送スライド１１に設けられた凹部に、あるいは図１
(Ｂ)に示す如く鋳片搬送スライド１１に設けられた開孔
部２０に配する。検知ローラ１２は鋳片搬送スライドの
表面からの突出量を調整して設定できるが、鋳造の開始
の際は、帯状鋳片６や鋳造開始に際して帯状鋳片の端部
を走路に沿わせて誘導するダミーシート１３に当接させ
るため、検知ローラ１２は鋳片搬送スライド１１の表面
より僅かに突出させて設定する。

【００１２】検知ローラ１２は、鋳片６に接触して回転
し、鋳片６の位置を検知する。検知ローラ１２の位置
は、ピンチロール制御機１５に伝え、鋳片の上下位置が
予め設定した中立点にくるようにピンチロール制御機１
５がピンチロール１８の回動速度を調整する。

【００１３】図３(Ｃ−１)，(Ｃ−２)で既に述べた如
く、帯状鋳片の破断を防止するには、鋳造ロールの直下
の鋳片の上下位置を一定に保つようピンチロール１８の
周速度を制御する事が重要である。しかし鋳造の開始の
際は、鋳造ロールの周速度とピンチロールの周速度と
は、モータートルクの差、ロールと鋳片間の滑り等によ
り一致しない。また、鋳片も冷却中の収縮のため、鋳片
移動速度自体も変化する。このためピンチロール１８を
鋳造ロール１−１，１−２と同じ周速度または鋳片の冷
却収縮分を考慮してピンチロールの周速度を鋳造ロール
より数％増加させて回動させても、ピンチロール１８の
周速度を鋳片６の速度と一致させることは難しい。本発
明ではピンチロール１８の上流に検知ローラ１２を配
し、検知ローラ１２を鋳片下面に接触させ、その位置が
一定の中立点に定まるようピンチロール１８の速度を制
御せしめる。この結果、鋳片を破断なく搬送することが
できる。

【００１４】検知ローラ１２の設定位置は特に限定しな
いが、好ましくは鋳片搬送スライド１１上の中間位置に
近づけて設けると、検知ローラ１２は更に高い精度で、
鋳造ロールから送り出される鋳片の上下位置を検知す
る。従って検知ローラ２０を鋳片搬送スライド１１の中
間位置に設けることによって、更に高い精度でピンチロ
ール１８を制御させることができる。

【００１５】また、上で述べた鋳片搬送装置を用いて、
鋳造開始後少なくとも鋳片の速度が安定するまでの間
は、検知ローラ１２を帯状鋳片６やダミーシート１３と
接触させて、かつピンチロール１８を予め設定した周速
度で回動させる。この際、鋳片のたわみ、破断を防止す
るためには、ピンチロールの周速度を鋳造ロールより数
％低めに設定することが好ましい。

【００１６】図２(Ｂ)で既に述べた如く、鋳造ロールの
表面に形成した凝固シェル３−１と３−２が最小間隙部
４に至る前に一体化すると、狭い双ロールの最小間隙部
を厚い凝固物が無理に通過する事となる。鋳造の開始の
際は鋳造ロール１−１と１−２の間にはダミーシートの
端部が配されているため溶湯は早く凝固する。また鋳造
の開始直後に湯溜り２内に注入される溶湯５は温度が低
く、湯溜り内の溶湯は早く凝固する。このため鋳造直後
や鋳造の初期には、不規則に、図２(Ｂ)で示した厚い凝
固物が湯溜り２内に形成され易い。双ロールの狭い最小
間隙部を厚い凝固物が無理に通過すると、鋳造ロールと
鋳片とが滑り合い、あるいは鋳片が鋳造ロールの最小間
隙部で塑性変形して、鋳造ロールから鋳片が取り出され
る速度が不規則となる。

【００１７】本発明の方法では、鋳造開始後少なくとも
鋳片の速度が安定するまでの間は、検知ローラ１２を帯
状鋳片６やダミーシート１３と接触させ、検知ローラ１
２を介して、ピンチロール１８の周速度を鋳片ループ位
置が中立点に定まるよう制御する。鋳片の速度が安定し
た後は、鋳片搬送スライド１１を、図１(Ｂ)の例では左
方に移動して、退避させる。検知ローラ１２は、鋳片の
速度が安定した後も退避させないため、鋳片搬送スライ
ド１１が退避した後は、検知ローラ１２は帯状鋳片を支
承することとなる。既に述べた如く、双ロール式薄板鋳
造で、鋳造ロールを出た直後の帯状鋳片がフリーループ
を形成して走行すると、フリーループの自重によって帯
状鋳片６は最小間隙部４の直下で破断し易い。しかし本
発明では検知ローラ１２が帯状鋳片を支承するため、鋳
造ロールを出た直後の鋳片にかゝる帯状鋳片の自重を軽
減することができる。本発明によると、帯状鋳片６は定
常部では鋳片搬送スライド１１を擦らないため、軟質の
薄板の製造に際して、帯状鋳片の表面のすり疵の発生を
防止することができる。

【００１８】なお、極めて脆弱な鋳片を搬送する場合
は、ピンチロールを省略し、直接コイラーで引張り、巻
取ることも可能である。この場合は、検知ローラの位置
により、コイラーの回動速度を制御することとなる。

【００１９】

【発明の効果】本発明を実施することにより、双ロール
から送り出された脆弱な帯状鋳片を、破断させないで安
定して搬送する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の搬送装置の要部の説明図、

【図２】は双ロール式薄板連続鋳造における鋳片の形成
の説明図、

【図３】は帯状鋳片の従来の搬送装置の説明図、であ
る。

【符号の説明】

１(１−１，１−２)：鋳造ロール、 ２：湯溜り、 ３
(３−１，３−２)：凝固シェル、 ４：鋳造ロールの最
小間隙部、 ５：溶湯、 ６：鋳片(帯状鋳片)、 ９：
捲取機、 １０：ループ、 １１：鋳片搬送スライド、
１２：鋳片位置検出器（検知ローラ）、 １３：ダミ
ーシート、 １４：搬送ローラ、 １５：ピンチロール
制御器、１７：側堰、 １８：ピンチロール、 １９：
横折れ、２０：開孔部。 ２１：ダンサーロール、 ２
２：搬送ベルト。

フロントページの続き (72)発明者 塩 紀代美 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社中央研究本部内 (72)発明者 宮沢 憲一 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社中央研究本部内 (72)発明者 森本 好郎 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式会社設備技術本部内 (56)参考文献 特開 平１−130847（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266461（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211944（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−319045（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266458（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−126263（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B22D 11/08 B22D 11/16 104 B22D 11/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双ロール式薄板鋳造装置の鋳造ロールの
   最小間隙部の下方に近接して上端を配し傾斜してあるい
   は湾曲傾斜して延在せしめかつ、随時搬送ライン上から
   退避可能な鋳片搬送スライドと、鋳片搬送スライド使用
   時には鋳片搬送スライドの上面側に設けた凹部内に鋳片
   搬送スライド表面からの突出量を調整して設定でき、鋳
   片搬送スライド退避後は、鋳片下面に接する鋳片位置検
   出器と、検出器の上下位置を常に一定に保つよう速度制
   御されるピンチロールあるいはコイラーを有する双ロー
   ル式薄板鋳造装置において、鋳造開始後鋳片の速度が安
   定するまでの間は鋳片を鋳片搬送スライドに沿わせて搬
   送し、ピンチロールあるいはコイラーを予め設定した鋳
   造ロールとほぼ同一の周速度で回転させ、鋳片の速度が
   安定した後は鋳片搬送スライドを退避させて、鋳片位置
   検出器により鋳片を支承し、その位置が常に一定となる
   ようピンチロールあるいはコイラーの回転速度を制御す
   ることを特徴とする、双ロール式薄板鋳造における鋳造
   開始方法。