JP3216476B2

JP3216476B2 - 連続鋳造方法

Info

Publication number: JP3216476B2
Application number: JP08222195A
Authority: JP
Inventors: 健治堀井; 泰嗣芳村; 忠西野; 宏徳下釜; 平野　　聡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH08281402A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、貫通した絞込み式鋳型
内で溶湯を凝固させながら連続的に引き抜いて、断面形
状一定の長尺物を連続的に製造する連続鋳造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】引用する公知例は以下の３件である。

【０００３】・ＷＯ９４／０７６２８（Internationa
l Pablication Numbar）・特開昭63−126651号・特開平2−34254号貫通した鋳型に溶湯を通し凝固させながら連続的に引き
抜いて鋳片を製造する連続鋳造方式は、既に数十年にわ
たり採用されており特に鉄鋼生産においては９０％以上
の生産に寄与している。

【０００４】さて、スラブを鋳造するスラブ連鋳におい
ては、従来２００mm前後の厚みの鋳片を鋳造することが
主流であったが、最近、この厚スラブに対し比較的薄厚
のスラブや数mm厚のストリップを鋳造するような新しい
コンセプトに基づく鋳造方式が提案されている。

【０００５】前記の新しいコンセプトとして提案されて
いる中のひとつの方法として、鋳型の上部を広く（スラ
ブの厚み方向に厚く）して下方にむかって狭くしていく
絞込み鋳造方式がある。

【０００６】ＷＯ９４／０７６２８，特開昭63−1266
51号及び特開平2−34254号は、いずれも絞込み鋳造方式
についての発明である。これらの絞込み鋳造方式は湯面
を広くすることができ、上方から溶融金属を注湯するノ
ズルのスペースを比較的広くとることで薄スラブの鋳造
やストリップの鋳造を行おうとするものである。

【０００７】これらの新しいコンセプトに基づく方式
は、凝固殻を破断させない等鋳造を問題無く行うために
絞込み過程で短辺に凝固殻を形成させないように配慮が
されている。具体的には、絞込み過程で溶融金属に接触
している鋳型を高温状態に維持するため、絞込み途中の
短辺には耐火物を用いている。

【０００８】ＷＯ９４／０７６２８（International
Pablication Numbar）は、短辺に絞込み過程を取り入れ
た４辺が固定面の鋳型であり、短辺の上流に耐火物を下
流に金属を配置すること等の記載がある。

【０００９】特開昭63−126651号は、スラブの幅方向
（長辺）に循環体であるベルトを用い、短辺に固定側板
を用いた絞込み鋳造方式である。この発明では絞込み終
了位置と鋳型出側すなわちベルト内側の冷却パッドの最
下端部との間に鋳片のクレーターエンドを位置させるた
めメニスカス（湯面と同意語）高さと鋳型への溶鋼の鋳
込み速度を調整することを特徴として述べてある。

【００１０】特開平2−34254号は、固定式サイドダムが
用いられる双ドラム方式の薄板連鋳機のひとつの発明で
ある。固定式サイドダムとして耐火物を用い、しかも、
固定式サイドダムに熱ビームを照射し短辺サイドに凝固
殻をつくらないようにすることで絞込み過程での短辺耐
火物の摩耗を極力小さくすることを特徴として述べてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように主に絞込
み鋳造方式において鋳型の短辺として耐火物が採用され
ているが、このことにより以下の課題が生ずる。

【００１２】鋳造中の湯面近傍の耐火物は他の部位に比
べ消耗が激しい。鋳造中の湯面は変動しないように湯面
制御がかけられており、一般に±２〜５mm程度の変動に
おさえられている。

【００１３】しかしながら、このわずかな湯面の上下動
は耐火物の消耗を速める。特に、パウダーを湯面に供給
して鋳造する場合、パウダーと湯面との間にはパウダー
が解けた溶融スラグが任意の厚みの層として存在する。
この溶融スラグは湯面のわずかな上下動を伴うことで耐
火物をより侵食する。

【００１４】『鉄と鋼Ｖol.８１(１９９５)Ｎo.1 Ｃａ
Ｏ−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ系スラグ中へのアルミ
ナの溶解速度』においては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラ
ミックスなる耐火物のスラグに対する溶損現象について
の報告がされている。

【００１５】これによれば試料の回転数が１００rpmの
とき、周速Ｕは８.９cm／sec(＝5.3ｍ／min)程度となり
溶解速度Ｖは９.７×１０^-6cm／secとなる。このＶの値
は時間あたりの消耗量に換算すると０.３５mm／ｈに相
当するものであり３時間の連続鋳造を行うと約１mmも消
耗することとなる。短辺耐火物として許容される消耗量
は明確には特定できないが１mm程度がひとつの限界と考
えられる。また、消耗部のくい込み角が大きくなると、
鋳片の引き抜きの障害と成り、安定した連続鋳造が行え
ない。

【００１６】一方、従来のスラブ連鋳では、上流の取鍋
（レードル）を数杯から数十杯の溶鋼を連続してタンデ
ッシュを経由し鋳型に注湯するようないわゆる連連鋳を
行うことで生産性向上を図っている。この場合、１杯の
レードルで１時間前後の鋳造時間を必要とすることか
ら、きわめて長い時間連続して鋳型へ溶鋼を注湯するこ
とが必要となる。

【００１７】これに対して、従来の２００mm程度の厚み
のスラブを鋳造する場合の鋳型はＣｕあるいはＣｕ合金
であり、前記のような連連鋳を行っても湯面近傍が耐火
物のように消耗することはないので問題とはならない
が、前記の短辺に耐火物を用いる方式では、耐火物の寿
命が鋳造に切れ目をつけることとなり生産性が上がらな
い課題がある。また、この寿命が短いことは頻繁に鋳型
を設定することとなるので保全作業も煩雑になる等課題
がある。

【００１８】従来技術のＷＯ９４／０７６２８，特開
昭63−126651号，特開平2−34254号ではこの点に配慮が
なされていない。

【００１９】尚、絞込み鋳造方式でない場合についても
耐火物を一部あるいは全部に使った鋳型においては上記
の課題が残る。

【００２０】本発明の目的は、絞込み式鋳型の消耗部の
湯面近傍でのくい込み角を小さくし、湯面近傍でできた
凝固殻が消耗部にひっかかり下方からの引き抜きによっ
て生じる凝固殻破断等の不具合を生じにくくし、鋳片の
品質を悪くすることがなく、また、ＢＯ（ブレークアウ
トと言い凝固殻がやぶれ溶融金属が飛び出す現象）が発
生し、鋳造続行ができなくなる不具合を生じにくくする
ことにあり、また、鋳型の耐火物の寿命を伸ばし、鋳片
の品質を維持しつつ、安定した長期間の連続鋳造方法を
提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造方法
は、溶融金属に接触する面の一部または全部を耐火物と
し、対向する短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを具備する
固定鋳型である絞込み式鋳型に該溶融金属を注湯ノズル
から注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯面を形成
し、該湯面上にパウダーを供給し、前記溶融金属の注ぎ
側とは反対側の一方から凝固殻を形成しつつ連続的に鋳
片を引き抜く連続鋳造方法であって、前記湯面のレベル
を鋳造中に変更するようにし、かつ変更された前記湯面
のレベルに対応して注湯ノズルの高さを変更することを
特徴とする。

【００２２】

【００２３】本発明の連続鋳造方法は、鋳造が進行する
に従い、鋳造中に変更する前記湯面のレベルを下方へと
変更していくことが望ましい。

【００２４】或いは、本発明の連続鋳造方法は、溶融金
属に接触する面の一部または全部を耐火物とし、対向す
る短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを具備する固定鋳型で
ある絞込み式鋳型に該溶融金属を注湯ノズルから注ぎ該
溶融金属をプール状とし任意の湯面を形成し、該湯面上
にパウダーを供給し、該溶融金属の注ぎ側とは反対側の
一方から凝固殻を形成しつつ連続的に鋳片を引き抜く連
続鋳造方法であって、前記鋳型の耐火物近傍で前記溶融
金属上面を監視することにより前記湯面のレベルを検出
するとともに、前記注湯ノズルから注湯する前記溶融金
属の量を調整して、前記湯面のレベルを鋳造中に任意に
変更し、かつ変更された前記湯面のレベルに対応して注
湯ノズルの高さを変更することを特徴とする。

【００２５】本発明の連続鋳造方法は、溶融金属に接触
する面の一部または全部を耐火物とし、対向する短辺鋳
型と対向する長辺鋳型とを具備する固定鋳型であるを具
備する絞込み式鋳型に該溶融金属を注湯ノズルから注ぎ
該溶融金属をプール状とし任意の湯面を形成し、該湯面
上にパウダーを供給し、該溶融金属の注ぎ側とは反対側
の一方から凝固殻を形成しつつ連続的に鋳片を引き抜く
連続鋳造方法であって、前記鋳型の耐火物近傍で前記溶
融金属上面を監視することにより前記湯面のレベルを検
出し、前記注湯ノズルから注湯する前記溶融金属の量を
調整して、前記湯面のレベルを鋳造中に任意に変更し、
かつ変更された前記湯面のレベルに対応して注湯ノズル
の高さを変更して前記注湯ノズルの前記溶融金属への浸
漬深さを特定範囲値に維持することを特徴とする。

【００２６】本発明の連続鋳造方法は、溶融金属に接触
する面の一部または全部を耐火物とし、対向する短辺鋳
型と対向する長辺鋳型とを具備する固定鋳型である絞込
み式鋳型に該溶融金属を注湯ノズルから注ぎ該溶融金属
をプール状とし任意の湯面を形成し、該湯面上にパウダ
ーを供給し、該溶融金属の注ぎ側とは反対側の一方から
凝固殻を形成しつつ連続的に鋳片を引き抜く連続鋳造方
法であって、前記鋳型の耐火物近傍で前記溶融金属上面
を監視することにより前記湯面のレベルを検出し、前記
注湯ノズルから注湯する前記溶融金属の量を調整して、
前記湯面のレベルを鋳造中に任意に変更し、かつ前記注
湯ノズルの前記溶融金属への浸漬深さを特定範囲値に維
持するために前記湯面のレベルの変更に対応して前記注
湯ノズルを上下移動させることを特徴とする。

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【作用】本発明の連続鋳造方法は、溶融金属に接触する
面の一部または全部を耐火物とした鋳型に該溶融金属を
注湯ノズルから注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯
面を形成し、該溶融金属の注ぎ側とは反対側の一方から
凝固殻を形成しつつ連続的に鋳片を引き抜く。

【００３４】この湯面の変更は、鋳型への溶融金属の供
給量を調整することで可能となる。すなわち、湯面レベ
ルをセンサで検出し、鋳型へ溶融金属を供給するタンデ
ッシュからの供給量を調整する。タンデッシュからの溶
融金属供給量の調整は、ストッパの上下動によって可能
であるため、湯面レベルの検知をしながら、湯面が変更
するようにストッパの上下動を行う。この際、湯面レベ
ルの検出方法としては、鋳型の垂直方向に複数の熱セン
サを特定間隔で埋込，鋳型の垂直方向での温度変化を確
認することでも可能である。

【００３５】このように、湯面のレベルを鋳造中に変更
すると、鋳造中に湯面近傍の耐火物の消耗を散らすこと
ができ、長期間の安定した連続鋳造が行える。

【００３６】また、連続鋳造を行う上で、湯面上にパウ
ダーを供給する場合がある。このパウダーの供給は、主
に、湯の保温効果向上，湯面の酸化防止，鋳片引き抜き
の潤滑性向上，鋳片の割れ防止及び浮上介在物の吸収等
を行い、安定した連続鋳造方法及び製品品質向上のため
に行う。

【００３７】しかし、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃及びＭｎＯ等
のパウダーの供給を行うと、鋳型の耐火物の消耗が激し
くなり、長期間の安定した連続鋳造ができなくなる。

【００３８】このため、本発明の湯面のレベルを鋳造中
に変更することは、特に、湯面上にパウダーを供給して
鋳造する際には、製品品質を向上しつつ、長期間かつ安
定した連続鋳造が可能であるといえる。

【００３９】次に、注湯ノズルの高さ変更をする装置を
具備することにより、湯面のレベルを鋳造中に変更する
ときに、注湯ノズルの高さも変更することで注湯ノズル
の浸漬深さを特定値とすることができる。

【００４０】これは、供給される溶融金属が適切な対流
によって、連続鋳造を行うためであり、仮りに溶融金属
がうまく対流しないと、溶融金属の凝固過程が良好に行
われずに製品品質を悪くし、安定した連続鋳造が行えな
い。

【００４１】この適切な対流のための注湯ノズルの浸漬
深さもしくは湯面から溶融金属供給口までの距離は、ノ
ズル形状，鋳型サイズ及び供給時の溶融金属の流速等に
よって定まる特定の範囲である。この特定の範囲内に注
湯ノズルの浸漬深さもしくは湯面から溶融金属供給口ま
での距離を維持することにより、製品品質を向上しつ
つ、長期間かつ安定した連続鋳造が可能である。

【００４２】また、鋳造中に変更する前記湯面のレベル
を鋳造が進行するに従い下方へとずらすように変更する
ことで湯面を常に消耗の少ない面とすることができる。

【００４３】すなわち、上方に湯面を変更した場合、先
の耐火物消耗部が鋳型内の溶融プール内に存在し、鋳片
引き抜きの際に障害となり、安定した連続鋳造が行えな
い場合が考えられる。特に、先の耐火物の消耗がひどい
場合にこの障害が考えられる。

【００４４】逆に、下方に湯面を変更した場合、先の耐
火物消耗部は鋳型内の溶融プール内に存在せず、溶融プ
ールの上（湯面より上）に存在する。

【００４５】そのため、常に、溶融プール内では消耗し
ていない耐火物の面のみであり、鋳片引き抜きの際に障
害となることはなく、常に長期間かつ安定した連続鋳造
が可能である。

【００４６】４辺が固定の鋳型では、安定した連続鋳造
方法及び製品品質向上のために前記のパウダー供給を頻
繁に行う。そのため、４辺が固定の鋳型において、湯面
を変更の効果は顕著である。

【００４７】このような方法は、２辺を鋳片と共に移動
するベルトとし残りの２辺に耐火物を用いた鋳型や２辺
を鋳片と共に移動する回転ドラムとし残りの２辺に耐火
物を用いた鋳型にも適用でき、長寿命化に寄与する。

【００４８】更に、湯面は、常に均一な高さを維持して
いるわけではなく、溶融金属供給により、波打つことが
ある。このため、湯面のレベルの監視は、鋳型の耐火物
近傍で行うことが望ましい。そして、注湯ノズルから注
湯する溶融金属の量を調整して、湯面のレベルを鋳造中
に任意に変更し、かつ注湯ノズルの溶融金属への浸漬深
さを特定範囲値に維持するために前記湯面のレベルの変
更に対応して前記注湯ノズルを上下移動させることが適
切である。

【００４９】実際に、時間経過とともにどのように湯面
レベルを変更したいかを湯面レベルを指令し、そして、
湯面レベルの変更の情報を検出し、湯面レベル設定値と
実際の湯面レベルの変更量を比較し、湯面レベルの変更
量が湯面レベル設定値に一致するように供給する溶融金
属量の調整を行うことで、適切な湯面レベル調整が行え
る。

【００５０】また、湯面レベルが変更した際、その変更
量に対応して注湯ノズルの高さを調整することで、溶融
金属が鋳型に供給される際の湯流れを良好に保つことが
できる。

【００５１】さらに、湯面レベルの変更に応じて鋳型の
冷却水の調整を行うことにより、過冷却や冷却不足にな
ることは無く、安定した連続鋳造が行える。

【００５２】また、過冷却や冷却不足等の確認は、鋳型
内の温度を熱伝対等で測定することで可能であり、鋳型
内の温度を検出し、その温度から冷却水の流量を制御し
ても良い。この際、任意の湯面レベルに対する適切な冷
却水の流量を実験的に求めておき、湯面レベルと適切な
冷却水の流量との関係をデータベースとして、湯面レベ
ルの変更に従って冷却水の流量を制御することが望まし
い。

【００５３】

【実施例】以下、図１〜図６によって、本発明の実施例
を説明する。

【００５４】図１は、本発明の一実施例である連続鋳造
装置の構成図を示し、図６は、本発明の一実施例である
連続鋳造装置の斜視図を示す。

【００５５】この連続鋳造装置は、主にタンデッシュ９
及び固定鋳型を有している。

【００５６】固定鋳型は、対向する短辺鋳型１と短辺鋳
型２及び対向する長辺鋳型３，長辺鋳型４を具備してお
り、タンデッシュ９に蓄えられた溶融金属６は、ストッ
パ駆動装置１１によるストッパ１０の上下動の調整によ
って、注湯ノズル５を介して前記鋳型に供給される。溶
融金属６は、鋳型内で凝固し、鋳片１５として下方に引
き抜かれる。この際、鋳片１５は、支持ロール１４によ
って支えられる。

【００５７】ここで、本実施例では、短辺鋳型１及び短
辺鋳型２としては耐火物を用い、長辺鋳型３及び長辺鋳
型４としてはＣｕを用い、溶融金属６の上面である湯面
にはパウダー７と溶融スラグ８が浮いた状態となってい
る。溶融スラグ８はパウダー７が高温になって溶融した
ものが主成分となっている。

【００５８】湯面の調整は、すなわち、タンデッシュ９
から供給する湯量の調整と成るが、ストッパ駆動装置１
１によってストッパ１０の上下動を調整して行う。

【００５９】湯面の監視は湯面センサ１２で行うが、鋳
造時に溶融金属６上面にはパウダー７の層及び溶融スラ
グ８の層が形成されている。この際、本発明では耐火物
の消耗部が重要であるので、短辺鋳型１又は短辺鋳型２
の近傍を監視することが望ましい。

【００６０】湯面レベルの変動に従い、注湯ノズル５を
注湯ノズル駆動装置１６によって、変動させて、注湯口
と湯面レベルとの距離を特定距離に保つことが望まし
い。特定距離に保つことで溶融金属内で適切な対流が生
じ、安定した鋳造が行える。

【００６１】また、湯面センサ１２によって湯面と湯面
センサ１２との距離を検知し、その情報を湯面レベル検
出装置１３に伝達して鋳型内での湯面レベルを確認する
ことができる。

【００６２】実際に、時間経過とともにどのように湯面
レベルを変更したいかを湯面レベル指令装置２２に設定
し、この湯面レベルの変更する設定値を湯面レベル指令
装置２２から総括制御装置１９に入力する。そして、総
括制御装置１９は、湯面レベル検出装置１３から検出さ
れた湯面レベルの情報を受取り、ストッパ駆動装置１
１，注湯ノズル駆動装置１６，短辺冷却水制御装置２０
及び長辺冷却水制御装置２１に総括制御装置１９から制
御命令を与え、ストッパ１０及び注湯ノズル５の上下動
を行ったり、鋳型の冷却水の流量を調整し適切な連続鋳
造及び冷却能力に調節する。

【００６３】総括制御装置１９では、湯面レベル指令装
置２２から与えられた湯面レベルの設定値と実際に湯面
レベル検出装置１３から検出された湯面レベルとを比較
し、湯面レベルの調整命令を出力する。

【００６４】例えば、実際に検出された湯面レベルが設
定値よりも高い場合、総括制御装置１９からストッパ駆
動装置１１には鋳型に供給する溶融金属の量を減少する
様に命令が与えられる。本実施例では、減少の命令によ
り、ストッパ駆動装置１１によってストッパ１０を下に
下げる。

【００６５】また、総括制御装置１９には、湯面レベル
検出装置１３から検出された湯面レベルの情報が鋳造中
に順次送られてくるが、湯面レベルが変更した際、総括
制御装置１９では、その変更量に対応して注湯ノズル５
の高さを調整する命令が注湯ノズル駆動装置１６に与え
られる。これは、溶融金属が鋳型に供給される際の湯流
れを良好に保つために行われる。

【００６６】例えば、湯面レベルが低くなる過程では、
総括制御装置１９からその低下量に対応して注湯ノズル
５の高さを低くする命令が注湯ノズル駆動装置１６に与
えられ、注湯ノズル５を湯面レベルの低下量分低くす
る。

【００６７】さらに、総括制御装置１９は、湯面レベル
の変更に応じて鋳型の冷却水の調整命令を短辺冷却水制
御装置２０及び長辺冷却水制御装置２１に発することが
できる。

【００６８】通常、高温の溶融金属を鋳型内に供給する
ことで鋳型が加熱されるため、図７に示すように鋳型内
に冷却水用の冷却水口を設け、冷却水を流すことで鋳型
を冷却している。

【００６９】しかし、このような鋳型の加熱は、溶融金
属の温度や鋳型内の溶融金属量によって変わってくるた
め、湯面レベルの変更に応じて鋳型の冷却水の調整を行
う必要がある。

【００７０】図７は、鋳型を上からみたときの横断面図
であり、本実施例では短辺鋳型は水冷金属２３，耐火物
２４及び耐火物２５からなる。短辺鋳型内の水冷金属２
３と長辺鋳型３及び長辺鋳型４には、冷却水孔２６が設
けられている。

【００７１】このような鋳型で、冷却水の調整命令を受
けた短辺冷却水制御装置２０及び長辺冷却水制御装置２
１によって、冷却水孔２６に流れる冷却水の流量を変更
し、鋳型内の溶融金属量、すなわち、湯面レベルに応じ
て鋳型を冷却することができる。

【００７２】例えば、湯面レベルが低くなる過程では、
総括制御装置１９からその低下量に対応して冷却水の流
量を減少する命令が短辺冷却水制御装置２０及び長辺冷
却水制御装置２１に与えられ、冷却水の流量を減少す
る。

【００７３】このことにより、過冷却や冷却不足になる
ことは無く安定した連続鋳造が行える。

【００７４】また、過冷却や冷却不足等の確認は、鋳型
内の温度を熱伝対等で測定することで可能であり、鋳型
内の温度を検出した情報を総括制御装置１９に伝え冷却
水の流量を制御しても良い。この際、任意の湯面レベル
に対する適切な冷却水の流量を実験的に求めておき、湯
面レベルと適切な冷却水の流量との関係を総括制御装置
１９に記憶させておき、湯面レベルの変更に従って冷却
水の流量を制御することが望ましい。

【００７５】以上のように湯面を制御し、鋳造中に湯面
を変更する。

【００７６】次に、湯面レベル調整の例を図２に示す。

【００７７】図２は、湯面レベルをｈ１〜ｈ０まで変更
したときの湯面レベルの状態をあらわしているが、直線
的（比例）又は段階的に減少させたものである。

【００７８】本実施例では、まず、時間０からｔ１，ｔ
２及びｔ３まで直線的（比例）に湯面レベルをｈ１〜ｈ
０まで減少させた。

【００７９】また、時間０からｔ１までを湯面レベルｈ
１，時間ｔ１からｔ２までを湯面レベルｈ２及び時間ｔ
２からｔ３までを湯面レベルｈ３に維持し、段階的に減
少させた。

【００８０】この際、湯面レベルの変更は、増加させる
より、減少させた方が好ましい。

【００８１】これは、下方に湯面を変更することで、先
の耐火物消耗部は鋳型内の溶融プール内に存在せず、溶
融プールの上（湯面より上）に存在する。そのため、常
に、溶融プール内では消耗していない耐火物の面のみで
あり、鋳片引き抜きの際に障害となることはなく、常に
長期間かつ安定した連続鋳造が可能になる。

【００８２】また、湯面レベルの変更状態は、図２のよ
うな直線的又は段階的でも良いが、曲線的（緩やか又は
急激な変更）に変化させても良い。

【００８３】このような湯面レベル変更のデータパター
ンを湯面レベル指令装置２２に湯面レベルの設定値とし
て入力し、総括制御装置１９に指令を与える。

【００８４】図２のように湯面レベルを調整した耐火物
の消耗結果を図４及び図５に示す。また、比較例として
従来の湯面レベルを一定に保った場合の耐火物の消耗結
果を図３に示す。

【００８５】耐火物の消耗は、溶融スラグ８と溶融金属
６との境界部で、特に激しくなり、図３の耐火物消耗部
１７が時間とともに消耗して広がっていく。そして、耐
火物消耗部１７と溶融金属６と接触する耐火物の面との
くい込み角の角度θが、除々に大きくなり、かつ、消耗
する深さが深くなっていく。

【００８６】従来は、溶融金属６の湯面は極力一定に保
つように制御されており、その変動量は一般に±２〜５
mm以内に大半がはいるようになっている。湯面の変動を
０にできないのは鋳造を行う上で湯面におけるある程度
の表面流を必要とすることと注湯ノズル５からの流れ量
が変動を伴うこと等があるためである。

【００８７】従来、耐火物の消耗が進むと、湯面の目標
位置が変化せず、任意の位置になるように制御されてい
るため、短辺鋳型１の耐火物の局部的消耗が過大に進行
していく。ある程度消耗が進行すると湯面近傍でできた
凝固殻が該消耗部にひっかかり下方からの引き抜きによ
って凝固殻破断等の不具合が生じ鋳片の品質を悪くして
いた。また、ＢＯ（ブレークアウトと言い凝固殻がやぶ
れ溶融金属が飛び出す現象）が発生し、鋳造続行ができ
なくなるなどの不具合となる。

【００８８】次に、本発明と従来との比較を行った。

【００８９】図４は、図２の直線的に湯面レベルを調整
した本発明の耐火物の消耗状態である。耐火物である短
辺鋳型１の湯面近傍の消耗が鋳造に支障をきたさない消
耗の範囲内のうちに湯面の目標位置を少しずつ下げるよ
うにしたものである。

【００９０】この場合、図４に示すように消耗が上下方
向に分散されるので、図３に比べて長時間の鋳造を可能
とすることがわかった。また、本実施例では、くい込み
角が小さく引き抜きの障害とならない。

【００９１】図５は、図２の段階的に湯面レベルを調整
した本発明の耐火物の消耗状態である。すなわち、この
ように湯面の目標位置を３個所変えれば従来に比べ耐火
物は３倍の寿命を有することがわかった。また、この際
にも従来と比べくい込み角が小さく引き抜きの障害とな
らない。

【００９２】注湯ノズル５の浸漬深さとは、図１におけ
る湯面と注湯ノズル５の下端との距離を示すが、この浸
漬深さは鋳型内の湯流れを決定するひとつの因子となる
ものである。そして、目標として定めた浸漬深さを維持
しなければ湯面の乱れが大きくなって湯じわのような鋳
片表面欠陥を生ずる等の不具合に結び付く。

【００９３】したがって、前記まで記述したように湯面
の目標位置を変える場合、この浸漬深さを考慮する必要
がある。この課題に対しては湯面の目標位置を変える際
に注湯ノズル５の高さ方向の位置をも柔軟に変えること
で対策が可能である。

【００９４】図示はしていないが、図１の長辺鋳型３及
び長辺鋳型４が鋳片と共に移動するベルトであるような
長辺が鋳片と同期して動く鋳造方法においても、短辺鋳
型１及び短辺鋳型２に耐火物を用いる場合は、前記のよ
うに湯面の目標位置を変えながら操業することで長寿命
化を図ることが可能となる。

【００９５】また、図１の長辺鋳型３及び長辺鋳型４
が、鋳片と共に移動する回転ドラムの場合も上記のこと
が言える。

【００９６】さらに、絞込み鋳造だけでなく鋳型の一部
かまたは全部に耐火物を使うような他の連続鋳造機にお
いても湯面の目標位置を変えながら操業することで長寿
命化を図ることができる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、絞込み式鋳型の消耗部
の湯面近傍でのくい込み角を小さくし、湯面近傍ででき
た凝固殻が消耗部にひっかかり下方からの引き抜きによ
って生じる凝固殻破断等の不具合を生じにくくし、鋳片
の品質を悪くすることがなく、また、ＢＯ（ブレークア
ウトと言い凝固殻がやぶれ溶融金属が飛び出す現象）が
発生し、鋳造続行ができなくなる不具合を生じにくくす
ることが可能である。

【００９８】本発明によれば、鋳型の耐火物の消耗を散
らすことができるので、耐火物の寿命を伸ばすことがで
き、製品である鋳片の品質を維持しつつ安定した長時間
の連続鋳造を可能にする。

【００９９】前記により鋳型の上部を広く（スラブの厚
み方向に厚く）して下方にむかって狭くしていく絞込み
鋳造方式において長時間の連続鋳造を可能にできるので
実用的な連鋳機での連続鋳造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である連続鋳造装置の構成
図。

【図２】本発明の一実施例である湯面レベル調整。

【図３】従来の耐火物消耗を表す湯面近傍の拡大図。

【図４】本発明の一実施例である耐火物の消耗。

【図５】本発明の一実施例である耐火物の消耗。

【図６】本発明の一実施例である連続鋳造装置の斜視構
成図。

【図７】本発明の一実施例である鋳型内冷却水口。

【符号の説明】

１，２…短辺鋳型、３，４…長辺鋳型、５…注湯ノズ
ル、６…溶融金属、７…パウダー、８…溶融スラグ、９
…タンデッシュ、１０…ストッパ、１１…ストッパ駆動
装置、１２…湯面センサ、１３…湯面レベル検出装置、
１４…支持ロール、１５…鋳片、１６…注湯ノズル駆動
装置、１７…耐火物消耗部、１８…湯面レベル、１９…
総括制御装置、２０…短辺冷却水制御装置、２１…長辺
冷却水制御装置、２２…湯面レベル指令装置、２３…水
冷金属、２４，２５…耐火物、２６…冷却水孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ２２Ｄ 11/16 １０４Ｂ２２Ｄ 11/16 １０４Ｆ 11/22 11/22 Ａ (72)発明者下釜宏徳茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者平野聡茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (56)参考文献特開平３−114632（ＪＰ，Ａ) 特開平２−255254（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−30160（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−229454（ＪＰ，Ａ) 特開平３−297541（ＪＰ，Ａ) 特開平２−34254（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−259640（ＪＰ，Ａ) 特開平６−71398（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−6148（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/18 B22D 11/06 330 B22D 11/06 340 B22D 11/16 B22D 11/16 104 B22D 11/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属に接触する面の一部または全部を
耐火物とし、対向する短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを
具備する固定鋳型である絞込み式鋳型に該溶融金属を注
湯ノズルから注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯面
を形成し、該湯面上にパウダーを供給し、前記溶融金属
の注ぎ側とは反対側の一方から凝固殻を形成しつつ連続
的に鋳片を引き抜く連続鋳造方法であって、前記湯面の
レベルを鋳造中に変更するようにし、かつ変更された前
記湯面のレベルに対応して注湯ノズルの高さを変更する
ことを特徴とする連続鋳造方法。
【請求項２】請求項１に記載の連続鋳造方法において、
鋳造が進行するに従い、鋳造中に変更する前記湯面のレ
ベルを下方へと変更していくことを特徴とする連続鋳造
方法。
【請求項３】溶融金属に接触する面の一部または全部を
耐火物とし、対向する短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを
具備する固定鋳型である絞込み式鋳型に該溶融金属を注
湯ノズルから注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯面
を形成し、該湯面上にパウダーを供給し、該溶融金属の
注ぎ側とは反対側の一方から凝固殻を形成しつつ連続的
に鋳片を引き抜く連続鋳造方法であって、前記鋳型の耐
火物近傍で前記溶融金属上面を監視することにより前記
湯面のレベルを検出するとともに、前記注湯ノズルから
注湯する前記溶融金属の量を調整して、前記湯面のレベ
ルを鋳造中に任意に変更し、かつ変更された前記湯面の
レベルに対応して注湯ノズルの高さを変更することを特
徴とする連続鋳造方法。
【請求項４】溶融金属に接触する面の一部または全部を
耐火物とし、対向する短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを
具備する固定鋳型である絞込み式鋳型に該溶融金属を注
湯ノズルから注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯面
を形成し、該湯面上にパウダーを供給し、該溶融金属の
注ぎ側とは反対側の一方から凝固殻を形成しつつ連続的
に鋳片を引き抜く連続鋳造方法であって、前記鋳型の耐
火物近傍で前記溶融金属上面を監視することにより前記
湯面のレベルを検出し、前記注湯ノズルから注湯する前
記溶融金属の量を調整して、前記湯面のレベルを鋳造中
に任意に変更し、かつ変更された前記湯面のレベルに対
応して注湯ノズルの高さを変更して前記注湯ノズルの前
記溶融金属への浸漬深さを特定範囲値に維持することを
特徴とする連続鋳造方法。
【請求項５】溶融金属に接触する面の一部または全部を
耐火物とし、対向する短辺鋳型と対向する長辺鋳型とを
具備する固定鋳型である絞込み式鋳型に該溶融金属を注
湯ノズルから注ぎ該溶融金属をプール状とし任意の湯面
を形成し、該湯面上にパウダーを供給し、該溶融金属の
注ぎ側とは反対側の一方から凝固殻を形成しつつ連続的
に鋳片を引き抜く連続鋳造方法であって、前記鋳型の耐
火物近傍で前記溶融金属上面を監視することにより前記
湯面のレベルを検出し、前記注湯ノズルから注湯する前
記溶融金属の量を調整して、前記湯面のレベルを鋳造中
に任意に変更し、かつ前記注湯ノズルの前記溶融金属へ
の浸漬深さを特定範囲値に維持するために前記湯面のレ
ベルの変更に対応して前記注湯ノズルを上下移動させる
ことを特徴とする連続鋳造方法。