JP3045212B2 - 双ドラム式薄板連続鋳造方法 - Google Patents
双ドラム式薄板連続鋳造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯から薄板を連
続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造方法に関し、特に鋳
造初期の鋳片未凝固などによって生じる鋳片の欠陥や破
断を防止する方法に関するものである。
続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造方法に関し、特に鋳
造初期の鋳片未凝固などによって生じる鋳片の欠陥や破
断を防止する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】互いに反対方向に回転する一対の冷却ド
ラムを水平に、かつ所定の間隙を置いて互いに平行にな
るように対向配設するとともに、冷却ドラムの両端面に
一対のサイド堰を圧着して上記間隙の上部に冷却ドラム
の外周面とサイド堰とによって湯溜まり部を形成し、湯
溜まり部に溶湯を注入し冷却ドラムの外周面で冷却しな
がら上記間隙を介して薄板を連続鋳造する、いわゆる双
ドラム式薄板連続鋳造方法が知られている。
ラムを水平に、かつ所定の間隙を置いて互いに平行にな
るように対向配設するとともに、冷却ドラムの両端面に
一対のサイド堰を圧着して上記間隙の上部に冷却ドラム
の外周面とサイド堰とによって湯溜まり部を形成し、湯
溜まり部に溶湯を注入し冷却ドラムの外周面で冷却しな
がら上記間隙を介して薄板を連続鋳造する、いわゆる双
ドラム式薄板連続鋳造方法が知られている。
【０００３】このような薄板連続鋳造方法において、鋳
造初期の鋳片は凝固不充分などによって鋳片に孔や欠損
さらには破断が生じる場合がある。鋳造初期における鋳
片の凝固を制御する方法として、例えば特開平２−８０
１６０号公報では、溶鋼シール性確保の観点から初期の
ロールギャップの変化をなるべく小さくするために、初
期のドラム圧下力を低下させているが、むしろ鋳片の凝
固不良をまねくおそれがある。
造初期の鋳片は凝固不充分などによって鋳片に孔や欠損
さらには破断が生じる場合がある。鋳造初期における鋳
片の凝固を制御する方法として、例えば特開平２−８０
１６０号公報では、溶鋼シール性確保の観点から初期の
ロールギャップの変化をなるべく小さくするために、初
期のドラム圧下力を低下させているが、むしろ鋳片の凝
固不良をまねくおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属溶湯か
ら薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造方法にお
いて、鋳造初期の鋳片未凝固などによって生じる鋳片の
欠陥や破断を防止することを課題とする。
ら薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造方法にお
いて、鋳造初期の鋳片未凝固などによって生じる鋳片の
欠陥や破断を防止することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】双ドラム式薄板連続鋳造
方法において、鋳造初期の鋳片は凝固不充分などによっ
て鋳片に孔や欠損さらには破断が生じる原因について検
討した結果、 （１）冷却ドラムは鋳造時に加熱されて太鼓状に膨張す
るため、予め鼓状に形成されているが、鋳造初期は膨張
が不充分で冷却ドラムの鼓状の程度が大きく、鋳片幅中
央部に圧下力が充分にかかり難い。そのため、鋳片幅中
央部の凝固が遅れること。
方法において、鋳造初期の鋳片は凝固不充分などによっ
て鋳片に孔や欠損さらには破断が生じる原因について検
討した結果、 （１）冷却ドラムは鋳造時に加熱されて太鼓状に膨張す
るため、予め鼓状に形成されているが、鋳造初期は膨張
が不充分で冷却ドラムの鼓状の程度が大きく、鋳片幅中
央部に圧下力が充分にかかり難い。そのため、鋳片幅中
央部の凝固が遅れること。
【０００６】なお、ドラム２回転目以降は、上記の傾向
は急速に軽減される。 （２）溶湯シール用に溶湯に対して非可溶性のアルゴン
ガスを用いると、冷却ドラムと鋳片間のガス膜が厚くな
るため、鋳片の凝固が遅れること。 （３）鋳造初期は冷却ドラムの回転速度が低いため、凝
固シェルがノズルからの吐出流によって洗われる時間が
長くなり凝固シェルの成長が阻害されやすいこと。 （４）特に溶湯が普通鋼や電磁鋼の場合は、ステンレス
鋼と比べて鋳片の熱間強度が小さいこと。
は急速に軽減される。 （２）溶湯シール用に溶湯に対して非可溶性のアルゴン
ガスを用いると、冷却ドラムと鋳片間のガス膜が厚くな
るため、鋳片の凝固が遅れること。 （３）鋳造初期は冷却ドラムの回転速度が低いため、凝
固シェルがノズルからの吐出流によって洗われる時間が
長くなり凝固シェルの成長が阻害されやすいこと。 （４）特に溶湯が普通鋼や電磁鋼の場合は、ステンレス
鋼と比べて鋳片の熱間強度が小さいこと。
【０００７】に起因していると考えた。そこで本発明の
双ドラム式薄板連続鋳造方法は、互いに反対方向に回転
駆動する一対の冷却ドラムと、該冷却ドラムの両端面に
圧着した一対のサイド堰とによって形成された湯溜まり
部に金属の溶湯を供給して薄板を連続鋳造する方法にお
いて、鋳造開始から少なくとも前記冷却ドラムが１回転
するまでの間における冷却ドラムの圧下力をドラム幅当
たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満とすることを特徴と
する。
双ドラム式薄板連続鋳造方法は、互いに反対方向に回転
駆動する一対の冷却ドラムと、該冷却ドラムの両端面に
圧着した一対のサイド堰とによって形成された湯溜まり
部に金属の溶湯を供給して薄板を連続鋳造する方法にお
いて、鋳造開始から少なくとも前記冷却ドラムが１回転
するまでの間における冷却ドラムの圧下力をドラム幅当
たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満とすることを特徴と
する。
【０００８】図１は、双ドラム式薄板連続鋳造装置を用
いてステンレス鋼を鋳造した場合の鋳造初期の冷却ドラ
ムの幅当たりの圧下力及びその圧下力を定常時の値に切
り替えたタイミングと鋳造結果との関係を示す。図にお
いて、冷却ドラムの回転数が１回転以上において圧下力
を９kg／mm以上としたとき、良好な鋳片が得られる。一
方、表１のテストＮｏ．７に示すように圧下力が４０kg
／mm以上ではドラム表面に損傷が生じる。したがって、
良好な鋳片を得るためには、鋳造開始から少なくとも冷
却ドラムが１回転するまでの間における冷却ドラムの圧
下力をドラム幅当たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満と
することが必要である。
いてステンレス鋼を鋳造した場合の鋳造初期の冷却ドラ
ムの幅当たりの圧下力及びその圧下力を定常時の値に切
り替えたタイミングと鋳造結果との関係を示す。図にお
いて、冷却ドラムの回転数が１回転以上において圧下力
を９kg／mm以上としたとき、良好な鋳片が得られる。一
方、表１のテストＮｏ．７に示すように圧下力が４０kg
／mm以上ではドラム表面に損傷が生じる。したがって、
良好な鋳片を得るためには、鋳造開始から少なくとも冷
却ドラムが１回転するまでの間における冷却ドラムの圧
下力をドラム幅当たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満と
することが必要である。
【０００９】
【作用】冷却ドラム周面における溶湯の凝固は、冷却ド
ラムと鋳片間の熱伝達によって大きな影響を受け、熱伝
達は冷却ドラムと鋳片間のガス膜の厚みに支配される。
鋳造初期の冷却ドラムの圧下力を増すことによって鼓状
の冷却ドラムと鋳片間のガス膜厚みが薄くなり、冷却ド
ラムと鋳片間の熱伝達が向上し、凝固が促進される。
ラムと鋳片間の熱伝達によって大きな影響を受け、熱伝
達は冷却ドラムと鋳片間のガス膜の厚みに支配される。
鋳造初期の冷却ドラムの圧下力を増すことによって鼓状
の冷却ドラムと鋳片間のガス膜厚みが薄くなり、冷却ド
ラムと鋳片間の熱伝達が向上し、凝固が促進される。
【００１０】本発明によれば、鋳造初期において冷却ド
ラムが少なくとも１回転するまでの間は冷却ドラムの圧
下力をドラム幅当たり９kg／mm以上とすることで、鋳片
の凝固に必要な冷却ドラムと鋳片間の熱伝達を得、凝固
シェルの形成を促進させることができる。これによって
前記（１）〜（４）の問題を解決し鋳造初期に生じる鋳
片の孔や欠損および破断を防止することができる。ま
た、該圧下力をドラム幅当たり４０kg／mm未満とするこ
とでドラム表面の損傷を防止することができる。
ラムが少なくとも１回転するまでの間は冷却ドラムの圧
下力をドラム幅当たり９kg／mm以上とすることで、鋳片
の凝固に必要な冷却ドラムと鋳片間の熱伝達を得、凝固
シェルの形成を促進させることができる。これによって
前記（１）〜（４）の問題を解決し鋳造初期に生じる鋳
片の孔や欠損および破断を防止することができる。ま
た、該圧下力をドラム幅当たり４０kg／mm未満とするこ
とでドラム表面の損傷を防止することができる。
【００１１】
【実施例】図２は本発明を実施するための双ドラム式薄
板連続鋳造装置１を例示したもので、その主体をなす一
対の冷却ドラム２，３は、内部を水のような冷却媒体に
よって冷却されていると共に、駆動機構（図示しない）
によって同じ回転速度で互いに反対方向（矢印の方向）
に回転駆動される。冷却ドラム２，３の間隙の上部はサ
イド堰（図示しない）によって側面を仕切られた湯溜ま
り部１１が形成されており、湯溜まり部１１内にタンデ
ィシュのノズル（図示しない）によって溶湯が供給され
る。湯溜まり部１１に供給された溶湯は、冷却ドラム
２，３の表面に接しているところで冷却され、凝固して
シェル１２を形成し、凝固シェルは冷却ドラム２，３が
矢印の方向に回転駆動されることによって冷却ドラム
２，３の最も狭い間隙を通過し、圧下力を受けて帯板状
の鋳片１３となり連続的に下方に送り出される。送り出
された鋳片１３は図示しないピンチローラ等によって案
内される間に更に冷却されて最後にコイラに巻き取られ
る。
板連続鋳造装置１を例示したもので、その主体をなす一
対の冷却ドラム２，３は、内部を水のような冷却媒体に
よって冷却されていると共に、駆動機構（図示しない）
によって同じ回転速度で互いに反対方向（矢印の方向）
に回転駆動される。冷却ドラム２，３の間隙の上部はサ
イド堰（図示しない）によって側面を仕切られた湯溜ま
り部１１が形成されており、湯溜まり部１１内にタンデ
ィシュのノズル（図示しない）によって溶湯が供給され
る。湯溜まり部１１に供給された溶湯は、冷却ドラム
２，３の表面に接しているところで冷却され、凝固して
シェル１２を形成し、凝固シェルは冷却ドラム２，３が
矢印の方向に回転駆動されることによって冷却ドラム
２，３の最も狭い間隙を通過し、圧下力を受けて帯板状
の鋳片１３となり連続的に下方に送り出される。送り出
された鋳片１３は図示しないピンチローラ等によって案
内される間に更に冷却されて最後にコイラに巻き取られ
る。
【００１２】双ドラム式薄板連続鋳造装置１は、冷却ド
ラム２，３の軸４，５の両端をそれぞれ回転自在に支持
する軸受６，７（図２は軸受６，７の一端側のみを示し
ている。以下同様）と、軸受６，７を支持する共通のフ
レーム８（仮想線によって示している）と、軸受７とフ
レーム８との間に設けられて、軸受７の位置を定める油
圧サーボシリンダー９，９と、油圧サーボシリンダー
９，９への圧油の供給量を調節する制御装置１４および
軸受６に作用する荷重（反力）を検出するためにフレー
ム８との間に設けられた荷重検出器（ロードセル）１
０，１０を備えている。
ラム２，３の軸４，５の両端をそれぞれ回転自在に支持
する軸受６，７（図２は軸受６，７の一端側のみを示し
ている。以下同様）と、軸受６，７を支持する共通のフ
レーム８（仮想線によって示している）と、軸受７とフ
レーム８との間に設けられて、軸受７の位置を定める油
圧サーボシリンダー９，９と、油圧サーボシリンダー
９，９への圧油の供給量を調節する制御装置１４および
軸受６に作用する荷重（反力）を検出するためにフレー
ム８との間に設けられた荷重検出器（ロードセル）１
０，１０を備えている。
【００１３】冷却ドラム２，３の間隔は油圧サーボシリ
ンダー９，９によって定められる軸受７の位置によって
決まるが、その間隔の大きさと冷却ドラム２，３の回転
速度が、連続鋳造される鋳片１３の厚さを決定する主た
る要因となる。連続鋳造が行われる際、冷却ドラム３は
油圧サーボシリンダー９，９によって冷却ドラム２に向
かって押圧されて支持されるが、それによって冷却ドラ
ム２，３に挟まれた鋳片１３には圧下力が作用すると共
に、圧下力に対応する反力が荷重検出器１１によって検
出される。
ンダー９，９によって定められる軸受７の位置によって
決まるが、その間隔の大きさと冷却ドラム２，３の回転
速度が、連続鋳造される鋳片１３の厚さを決定する主た
る要因となる。連続鋳造が行われる際、冷却ドラム３は
油圧サーボシリンダー９，９によって冷却ドラム２に向
かって押圧されて支持されるが、それによって冷却ドラ
ム２，３に挟まれた鋳片１３には圧下力が作用すると共
に、圧下力に対応する反力が荷重検出器１１によって検
出される。
【００１４】冷却ドラム２，３による溶湯の凝固は、冷
却ドラムと鋳片間の熱伝達によって大きな影響を受け、
熱伝達は圧下力が増すほど冷却ドラムと鋳片間のガス膜
の厚みが薄くなって凝固が促進され、鋳片幅中央部の凝
固も促進される。本発明によれば、鋳造開始後冷却ドラ
ムが少なくとも１回転以上するまでの間における冷却ド
ラムの圧下力をドラム幅当たり９kg／mm以上とすること
で、冷却ドラムによる鋳片幅中央部の凝固が促進されて
鋳造初期の脆弱な鋳片に生じる孔や欠損および破断を防
止することができる。また、該圧下力をドラム幅当たり
４０kg／mm未満とすることでドラム表面の損傷を防止す
ることができる。
却ドラムと鋳片間の熱伝達によって大きな影響を受け、
熱伝達は圧下力が増すほど冷却ドラムと鋳片間のガス膜
の厚みが薄くなって凝固が促進され、鋳片幅中央部の凝
固も促進される。本発明によれば、鋳造開始後冷却ドラ
ムが少なくとも１回転以上するまでの間における冷却ド
ラムの圧下力をドラム幅当たり９kg／mm以上とすること
で、冷却ドラムによる鋳片幅中央部の凝固が促進されて
鋳造初期の脆弱な鋳片に生じる孔や欠損および破断を防
止することができる。また、該圧下力をドラム幅当たり
４０kg／mm未満とすることでドラム表面の損傷を防止す
ることができる。
【００１５】表１は、図２に示した双ドラム式薄板連続
鋳造装置を用いてＳＵＳ３０４ステンレス鋼を、定常期
の鋳造速度；５５ｍ／min 、ドラム圧下力４ton で連続
鋳造したときの、鋳造初期の冷却ドラムの圧下力および
鋳造結果を示す。
鋳造装置を用いてＳＵＳ３０４ステンレス鋼を、定常期
の鋳造速度；５５ｍ／min 、ドラム圧下力４ton で連続
鋳造したときの、鋳造初期の冷却ドラムの圧下力および
鋳造結果を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】No. １〜６は８００mmの冷却ドラムにおい
て、ドラム初期圧下力を変化させたものであり、ドラム
幅当たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満の圧下力を保つ
ことによって、鋳片最ボトム部の形状を良好に保つこと
ができる。圧下力が４０kg／mmのNo. ７は、鋳片形状は
良好であるが、必要以上に圧下力を上げているため冷却
ドラムや鋳片の表面に損傷を生じ、また大規模な圧下設
備を必要とするので不経済である。
て、ドラム初期圧下力を変化させたものであり、ドラム
幅当たり９kg／mm以上、４０kg／mm未満の圧下力を保つ
ことによって、鋳片最ボトム部の形状を良好に保つこと
ができる。圧下力が４０kg／mmのNo. ７は、鋳片形状は
良好であるが、必要以上に圧下力を上げているため冷却
ドラムや鋳片の表面に損傷を生じ、また大規模な圧下設
備を必要とするので不経済である。
【００１８】No.８〜１２は、冷却ドラムの圧下力を初
期値から定常値に切替えるタイミングを変化させたもの
であるが、このタイミングをドラム１回転以降にするこ
とによって、鋳片最ボトム部の形状を良好に保つことが
できる。切替えタイミングは、ドラム１回転以降であれ
ば鋳片の形状を良好に保つことができるが、必要以上に
遅くすることは表面欠陥を生じ易い非定常期の鋳片長さ
を長くすることになるので好ましくない。
期値から定常値に切替えるタイミングを変化させたもの
であるが、このタイミングをドラム１回転以降にするこ
とによって、鋳片最ボトム部の形状を良好に保つことが
できる。切替えタイミングは、ドラム１回転以降であれ
ば鋳片の形状を良好に保つことができるが、必要以上に
遅くすることは表面欠陥を生じ易い非定常期の鋳片長さ
を長くすることになるので好ましくない。
【００１９】No.１３〜１５は、１３３０mm幅の冷却ド
ラムにおいて、ドラム初期圧下力を変化させたものであ
るが、８００mm幅の冷却ドラムと同様にドラム幅当たり
９kg／mm以上の圧下力を保つことによって、鋳片最ボト
ム部の形状を良好に保つことができる。
ラムにおいて、ドラム初期圧下力を変化させたものであ
るが、８００mm幅の冷却ドラムと同様にドラム幅当たり
９kg／mm以上の圧下力を保つことによって、鋳片最ボト
ム部の形状を良好に保つことができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、金属溶湯から薄板を連続鋳造
する双ドラム式薄板連続鋳造方法において、鋳造初期の
鋳片未凝固などによって生じる鋳片の欠陥や破断を防止
することができる。このため鋳片の破断によって生じる
連続鋳造の中断を未然に防ぐことができるので、生産能
率の向上を図ることができる。
する双ドラム式薄板連続鋳造方法において、鋳造初期の
鋳片未凝固などによって生じる鋳片の欠陥や破断を防止
することができる。このため鋳片の破断によって生じる
連続鋳造の中断を未然に防ぐことができるので、生産能
率の向上を図ることができる。
【００２１】特に炭素鋼や珪素鋼は、（１）熱間強度が
小さいこと、（２）窒素の上限値が低いためシールガス
として溶鋼に対して非可溶性のアルゴンガスを使用する
ことになるが、この場合、冷却ドラムと鋳片間のアルゴ
ンガス膜が厚くなって鋳片の凝固が遅れることによる鋳
片破断が生じ易いが、本発明によれば、炭素鋼や珪素鋼
についても鋳片破断を生じることなく双ドラム式によっ
て連続鋳造することができる。
小さいこと、（２）窒素の上限値が低いためシールガス
として溶鋼に対して非可溶性のアルゴンガスを使用する
ことになるが、この場合、冷却ドラムと鋳片間のアルゴ
ンガス膜が厚くなって鋳片の凝固が遅れることによる鋳
片破断が生じ易いが、本発明によれば、炭素鋼や珪素鋼
についても鋳片破断を生じることなく双ドラム式によっ
て連続鋳造することができる。
【図１】鋳造初期における冷却ドラム幅当たりの圧下力
と鋳片の状況との関係を示す図である。
と鋳片の状況との関係を示す図である。
【図２】本発明の双ドラム式薄板連続鋳造方法を実施す
るための装置例を示す図である。
るための装置例を示す図である。
１…双ドラム式薄板連続鋳造装置 ２，３…冷却ドラム ４，５…ドラムの軸 ６，７…ドラムの軸受 ８…フレーム ９…油圧サーボシリンダー １０…荷重検出器 １１…湯溜まり部 １２…凝固シェル １３…鋳片 １４…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐原 端史 山口県光市大字島田3434番地 新日本製 鐵株式会社 光製鐵所内 (72)発明者 寺戸 定 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (72)発明者 服部 英則 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島製作所内 (56)参考文献 特開 平２−80160（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258149（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115946（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−308399（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−154957（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B22D 11/16
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに反対方向に回転駆動する一対の冷
却ドラムと、該冷却ドラムの両端面に圧着した一対のサ
イド堰とによって形成された湯溜まり部に金属の溶湯を
供給して薄板を連続鋳造する方法において、鋳造開始か
ら前記冷却ドラムが少なくとも１回転するまでの間にお
ける冷却ドラムの圧下力をドラム幅当たり９kg／mm以
上、４０kg／mm未満とすることを特徴とする双ドラム式
薄板連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126099A JP3045212B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 双ドラム式薄板連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126099A JP3045212B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 双ドラム式薄板連続鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335752A JPH06335752A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3045212B2 true JP3045212B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=14926592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5126099A Expired - Fee Related JP3045212B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 双ドラム式薄板連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045212B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8267152B2 (en) | 2009-01-09 | 2012-09-18 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. | Twin-roll continuous caster |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP5126099A patent/JP3045212B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8267152B2 (en) | 2009-01-09 | 2012-09-18 | Mitsubishi-Hitachi Metals Machinery, Inc. | Twin-roll continuous caster |
| DE102009060322B4 (de) | 2009-01-09 | 2016-01-21 | Primetals Technologies Japan, Ltd. | Doppelwalzen-Stranggussvorrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06335752A (ja) | 1994-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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