JP3064121B2 - 双ベルト式連続鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄スラブ等の帯板を製
造する双ベルト式連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続鋳造装置においては図５に示
すように先端が閉じられ側方に溶鋼の注湯口が設けられ
た直径１００_mmから２００_mmの円筒状の丸型ノズルが採
用されている。双ベルト式連続鋳造装置において、この
従来の丸型ノズルを使用すると、図６のように上部メニ
スカスをチューリップ状に拡げる必要がある。

【０００３】しかしながら、図６のようなやり方では、
モールド内上下で帯板の短辺厚が異るため、帯板短辺に
おいて凝固シェルの折れ込みが起こる。

【０００４】また、前述のとおり、短辺側がチューリッ
プ状となり、短辺側は固定モールドとなるので鋳片とモ
ールド間に滑りが発生し帯板の短辺側に不良を生じ易い
上、双ベルト式連続鋳造の特長でもある高速化鋳造に限
界が出ることになる。

【０００５】このため、上部メニスカスを拡げないで短
辺平行モールドとし、短辺側モールドに短辺ブロックを
採用して双ベルトと同期化してこれを移送するようにし
て、図３に示すように中空な平板状ノズルの下端から注
湯を下降流として供給するフラットノズルを採用するこ
とが考えられた。

【０００６】しかし、図３のフラットノズルを採用した
場合には、下降注湯流による凝固シェルの再溶解（洗
い）が起こり、また、ノズル幅が広くなることによりノ
ズル間の領域でメニスカスが低下して溶鋼供給不良が起
こって凝固シェルの均一初期成長を妨げるので帯板に縦
割れ等が発生し易く、帯板の製造に不具合を来たすこと
ゝなる。

【０００７】一方、図４のように、前記したフラットノ
ズルの側面に孔を設けたものもあり、これは溶鋼がノズ
ル内に流入することによってメニスカスの湯溜りを低減
しているが、下降流によるメニスカスから成長する凝固
シェルの幅方向の均一化については何らの対策及び効果
になっておらず、凝固シェルの不均一成長による縦割れ
が発生していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の双ベ
ルト式連続鋳造装置にみられた前述のような欠点を除
き、帯板の短辺側に欠陥がなく、溶鋼を均一に凝固さ
せ、従来問題となっていた縦割れなどの発生を抑え高速
化された鋳造を可能とする双ベルト式連続鋳造装置を提
供することを課題としている。

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、向い合った
１対のエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの両
端部にあって前記エンドレスベルトと同期して駆動され
る２組の短辺ブロックによってモールドを形成し、同モ
ールド内の溶鋼流を安定化させ、凝固開始点であるメニ
スカスへの溶鋼の供給を容易化するためフラットノズル
を採用する。

【００１１】そしてこのフラットノズル幅内における溶
鋼の下降流量を低下させることによりメニスカスの低下
を抑えるため、ノズル先端を閉じて複数個の開孔を設
け、かつ、モールド幅方向への溶鋼の拡がりをはかるた
めノズルの幅方向の各側面にそれぞれ複数個の開孔を設
けた構造とし、かつ、内部を幅方向に仕切る中央肋材を
設けた構造のフラットノズルを採用する。

【００１２】

【作用】本発明では、モールドを向い合った１対のエン
ドレスベルトと、同エンドレスベルトの両端部にあって
このエンドレスベルトに同期して駆動される短辺ブロッ
クによってモールドを形成したので、このモールドで鋳
造される帯板は、両端部においてモールドとの滑りや、
凝固シェルの折れ込みが生じないので従来のもののよう
に欠陥を生じない。

【００１３】また、このモールド内に入れられる注湯ノ
ズルは、短辺側にそれぞれ設けられた複数個の開孔から
モールド内へ溶鋼を供給するのでモールド内の幅方向に
対する注湯の拡がりを容易にし、モールド内への溶鋼の
流れを均一流化する。

【００１４】また、注湯ノズルは、ノズル先端部を閉じ
てそこに開孔を設けた構造としているので、モールド内
での溶鋼の下降流量を低減させてモールド内での下降流
影響領域を低減させ、又、ノズル間でのメニスカスの低
下を低減させて溶鋼供給不足を起こさないようにする。
更に、中央肋材を設けてノズル内部を幅方向に仕切って
いるので、上部注湯からの左右湯量のバランスが、ノズ
ルの傾きやノズル内面の付着物による閉鎖から受ける影
響を極力少なくすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示した実施例に基いて具体
的に説明する。本発明では、前述したように、向い合っ
た１対のエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの
両端部に配設され、このエンドレスベルトに同期して駆
動される短辺ブロックによってモールドを形成する。

【００１６】そしてこのモールド内に配設される注湯ノ
ズルの例として図１に示す構造のものを採用する。図１
に示す注湯ノズルは、図３に示されたと同様の平板状の
中空体で、その中央にはノズル中央肋材１がある。

【００１７】平板状の注湯ノズルの厚み方向の側面であ
るノズルエッジ２には側面開孔３が形成されている。又
その下面には下面開孔４が形成されている。

【００１８】この構造の注湯ノズルを採用することによ
って本発明の課題を達成する作用については既に説明し
たとおりであり、以下に本発明者らのおこなったテスト
例について説明する。

【００１９】モールド幅１３００_mm、モールド厚み５０
_mmの双ベルト鋳造モールドに対し注湯ノズル幅２００_mm
のフラットノズルを２本モールド内に配設した。メニス
カスにおけるノズルとモールド間の距離は１０_mmであっ
た。

【００２０】ノズルの先端を１００_mm溶鋼に浸漬すると
メニスカスレベルが鋳造速度１５_m／分の場合、凝固シ
ェル厚の成長遅れ０．５_mmに相当するメニスカス高低差
１０ _mm以内に納まり、メニスカスの高いところがモール
ド中央に位置し、モールド内溶鋼流れもメニスカスレベ
ル以降、早期に均等化されていることが確認された。

【００２１】なお、この場合に使用したノズル１本の形
状は、ノズル内を図１のように幅方向に２分割し、モー
ルド幅方向の流路幅が２００_mm、モールドの厚み方向の
流路幅が１２_mmのものである。

【００２２】また、ノズル両端に、先端から８０_mmの範
囲内に直径１２_mmの開孔３を片側４個設け、閉じられた
下端部には直径８_mmの開孔４を中央肋材１の片側に９個
設けた。

【００２３】このようにして実施した場合のメニスカス
レベルと溶鋼の流れの状況を示したのが図２である。図
２においてｈは、メニスカス高低差である。図１に示し
たような側面開孔３と下面開孔４の関係については、モ
ールドのメニスカス面積に対し、ノズルの下降流面積が
常に小さいため早急にメニスカスに溶鋼を供給する必要
があることから、側面開孔３の面積を大きくする必要が
ある。

【００２４】本発明者らのテスト結果によれば、凝固シ
ェルの再溶解による帯板の割れを防止できるためには、
下面開孔の面積は側面開孔の面積より大きくてはいけな
いことがわかった。また、モールド幅に対するノズル幅
は３０％以上、８０％以下が好ましかった。これ以上に
なるとメニスカスに乱れが生じ鋳片に表面しわや割れが
生ずるという問題が出て来る。

【００２５】また、３０％未満だとモールド内での下降
流の影響が大となり、下降流による反転流の影響により
メニスカスレベル変位が±１０_mm以上となり凝固シェル
の安定成長に不具合を生ずる。

【００２６】また、給湯配分比は下降流がモールド幅の
３０％以上で発生する時、ノズル内の下降流部孔面積を
５０％以上すなわち配分比表示１以上にすると、凝固シ
ェル成長が不均一となり割れる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、モールドの短辺側を双
ベルトと同期した短辺ブロックで構成したので両端部で
モールドとの滑りや凝固シェルの折れ込みが生じない。
また、このモールド内に入れられる注湯ノズルは、短辺
側に設けられた複数個の開孔からモールド内へ溶鋼を供
給するのでモールド内での幅方向に対する注湯の拡がり
を容易にし均一流化する。

【００２８】また、注湯ノズルは先端部を閉じて、そこ
に開孔を設けた構造としているので、モールド内での溶
湯の下降流量を低減させてモールド内での下降流影響領
域を低減させ、また、ノズル間でのメニスカスの低下を
低減させて溶湯の供給不足を起こさないようにする。更
にまた、中央肋材を設けてノズル内部を幅方向に仕切っ
ているので、上部注湯からの左右湯量のバランスが、ノ
ズルの傾きやノズル内面の付着物による閉鎖によって受
ける影響を極力少なくすることができる。

【００２９】本発明者らの行なったテスト結果得た鋳片
肌のレベル変化跡から溶鋼のメニスカスレベル変位が±
数_mm以内が予想され、モールド内溶鋼流れの早期均一化
が得られている。このため、凝固シェルの均一成長が図
られ、縦割れ防止及び偏析の低減に効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による双ベルト式連続鋳造装置で用いる
注湯ノズルの１実施例を示す部分的断面図。

【図２】図１に示す注湯ノズルを使った場合のモールド
内の溶湯の流れをテストした状況を示す側面図。

【図３】従来のフラットノズルの部分的断面図で（ａ）
は縦断面図、（ｂ）は横断面図。

【図４】従来の孔あきフラットノズルを示す断面図。

【図５】従来の丸型ノズルを示し（ａ）は断面図、
（ｂ）は上面図。

【図６】従来の丸型ノズルを用いた双ベルト式連続鋳造
装置を示す側面図。

【符号の説明】

１ 中央肋材 ２ ノズルエッジ ３ 側面開孔 ４ 下面開孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−47545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284951（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−187350（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317662（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−273654（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−184650（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−11649（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/06 340 B22D 11/10 330 B22D 41/50 520

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 向い合った１対のエンドレスベルトと同
   １対のエンドレスベルトの両端部にあって同エンドレス
   ベルトと同期して駆動される２組の短辺ブロックによっ
   て形成されたモールドと、同モールド内に配設され同モ
   ールド内に溶湯を供給する注湯ノズルを有する双ベルト
   式連続鋳造装置において、前記注湯ノズルが前記モール
   ドの幅に対する前記ノズルの幅が３０％以上８０％以下
   の平板状でモールドの幅方向の各側面と下面にそれぞれ
   複数個の開孔をもつとともに内部を幅方向に仕切る中央
   肋材を設けたフラットノズルであることを特徴とする双
   ベルト式連続鋳造装置。