JP4214814B2 - レオキャスト装置および連続鋳造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼等を連続鋳造する方法に係り、詳しくはレオキャスト法による連続鋳造を可能にしたレオキャスト装置および連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼等を連続鋳造する装置として、従来、双ロール式連鋳機が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。この双ロール式連鋳機は、水平かつ平行に設けられた２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に配設されたサイド堰とを備えて構成されたもので、冷却ロールの相互間上に溶湯を供給して湯溜りを形成し、該溶湯を冷却ロールによって冷却しつつ、回転によってその相互間から前記溶湯を鋳片として導出させるものである。
【０００３】
ところで、近年、鋳造法の一つとして、溶けた金属の一部を凝固させて鋳型等に流し込む、レオキャスト法が提案され、一部に実施されている。そして、このようなレオキャスト法を用い、かつ鋼等の連続鋳造を行うべく、前記の双ロール式連鋳機にレオキャスト法を適用したいとの要求があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１７２４０号公報
【特許文献２】
実開平５−６０６４５号公報
【特許文献３】
実開昭６２−１０９３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、特に鋼について、前記の双ロール式連鋳機を用いてレオキャスト法で鋳造した場合の成功例は報告されていない。
すなわち、レオキャスト法は、金属の一部を凝固させるべく、この金属の液相温度より低い温度にて鋳型等に導入する必要があり、前記の双ロール式連鋳機に適用した場合には、冷却ロールの湯溜りに供給する溶湯の平均温度を液相温度より低くする必要がある。
【０００６】
ところが、前記の双ロール式連鋳機の湯溜りに溶湯を供給すると、特にこの双ロール式連鋳機においては、そのサイド堰側が中央部に比べ環境温度などの影響を受けて冷え易くなっているため、供給された溶湯がこのサイド堰沿いで固まり易くなってしまう。そして、特にこのサイド堰沿いで凝固が起こると、冷却ロールの回転に支障が生じ、結果として冷却ロールの運転が行えなくなってしまうのである。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レオキャスト法を用い、かつ鋼等の連続鋳造を可能にした、レオキャスト装置および連続鋳造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のレオキャスト装置では、２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えてなり、前記タンディッシュから供給された溶湯を前記湯溜り上に案内する経路として、前記湯溜りのサイド堰側に案内するサイド堰側経路と、該サイド堰側間となる中央部に案内する中央部経路とを有し、前記中央部経路から湯溜りに供給される溶湯を液相温度より低い温度に冷却し、前記サイド堰側経路から供給される溶湯を液相温度より高い温度にする温度調整手段を備えたことを前記課題の解決手段とした。
【０００９】
このレオキャスト装置によれば、前記中央部経路から湯溜りに供給される溶湯を液相温度より低い温度に冷却し、前記サイド堰側経路から供給される溶湯を液相温度より高い温度にする温度調整手段を備えているので、特にサイド堰側に案内された溶湯が液相温度より高くなり、したがって一般には凝固が起こり易いサイド堰側でも凝固が起こり難く、よってこのサイド堰側で凝固が起こることによる不都合が防止される。
【００１０】
本発明の連続鋳造方法では、２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えた双ロール式連鋳機を用い、前記タンディッシュから前記湯溜り上に供給する溶湯を、該湯溜りのサイド堰側にはその液相温度より高い温度で供給し、該サイド堰側間となる中央部にはその液相温度より低い温度で供給して、連続的に圧延を行うことを前記課題の解決手段とした。
【００１１】
この連続鋳造方法によれば、湯溜りのサイド堰側には液相温度より高い温度で溶湯を供給し、該サイド堰側間となる中央部には液相温度より低い温度で溶湯を供給するようにしたので、一般には凝固が起こり易いサイド堰側でも凝固が起こり難くなり、したがってこのサイド堰側で凝固が起こることによる不都合が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のレオキャスト装置の一実施形態を示す図であり、図１中符号１はレオキャスト装置である。このレオキャスト装置１は、特に鋼を鋳造するための装置であって、双ロール式連鋳機２と、溶湯の温度を調整する温度調整手段３とを備えて構成されたものである。
【００１３】
双ロール式連鋳機２は、図２に示すように、水平かつ平行に設けられた２本の冷却ロール４、４と、これら冷却ロール４、４の両端部に配設されたサイド堰５、５（図２中では片側のみ示す）とを備えたもので、これら冷却ロール４、４とサイド堰５、５との間、すなわち冷却ロール４、４の間でかつサイド堰５、５に挟まれた位置に、湯溜り６を形成するものである。
【００１４】
また、この湯溜り６の上方には、図１に示したように溶湯を供給するためのタンディッシュ７が設けられている。このタンディッシュ７は、溶融状態にある金属、すなわち溶湯を受けて貯留し、さらにこれを前記湯溜り６に供給するためのものである。
【００１５】
このタンディッシュ７の下方には、これから供給する溶湯を前記湯溜り６上に案内するための経路８が設けられている。この経路８は、タンディッシュ７の直下に設けられた分配器９と、この分配器９に接続された冷却器１０および分岐管１１、１１と、前記冷却器１０に接続された中央分配器１２と、前記分岐管１１、１１に接続されたサイド堰用分配器１３、１３とからなるものである。
【００１６】
分配器９は、例えば内部に仕切りを有した箱状の容器で、タンディッシュ６から供給された溶湯をその底部に形成された連通口（図示せず）から冷却器１０に導出し、かつ側部に形成された連通口（図示せず）から分岐管１１、１１にそれぞれ導出するものである。
【００１７】
冷却器１０は、本発明における温度調整手段３となるものである。ここで、溶湯が鋼からなる場合、その融点すなわち液相温度が約１５３０℃であることから、タンディッシュ６に貯留される溶湯はこれが容易に凝固しないよう、通常その温度が１５８０℃程度に調整される。そこで、前記冷却器１０は、レオキャストを行うべくこれを前記融点（液相温度）より５〜１０℃低い温度、すなわち１５２０〜１５２５℃程度にまで冷却し、前記中央分配器１１に導出するようになっている。
分配管１１、１１は、分配器９から導出された溶湯、すなわち１５８０℃程度の溶湯をそのまま下方に案内し、前記サイド堰用分配器１３、１３に導出するよう構成されたものである。
【００１８】
中央分配器１２は、その底部に多数のノズル１２ａを有したもので、これらノズル１２ａから冷却ロール４、４間の湯溜り６に冷却後の溶湯、すなわち一部が凝固した溶湯を供給するものである。ここで、ノズル１２ａは、湯溜り６の中央部、すなわちサイド堰５、５間における中央部の全域に亘ってほぼ均一に溶湯を供給できるよう、その数や位置が適宜に調整され形成されている。
【００１９】
サイド堰用分配器１３、１３も、それぞれその底部にノズル１３ａを有したもので、該ノズル１３ａから液相温度より高い温度の溶湯、すなわち１５８０℃程度の溶湯をそのまま、湯溜り６のサイド堰５側に案内するものである。ここで、湯溜り６のサイド堰５側とは、前述した中央部よりサイド堰５側を意味するもので、具体的には、サイド堰５の内面から２０〜４０ｍｍ程度、好ましくは２０〜３０ｍｍ程度の範囲をいう。なお、冷却ロール４の長さは例えば１３５０ｍｍとされるが、特にこれに限定されることなく、８００ｍｍであっても２０００ｍｍであってもよい。
【００２０】
そして、このような長さの場合にも、サイド堰用分配器１３、１３からサイド堰５側に供給される溶湯は、前述したようにサイド堰５の内面より２０〜４０ｍｍ程度、好ましくは２０〜３０ｍｍ程度の範囲とされる。これは、環境温度等の影響を受けて冷え易くなる範囲としては、冷却ロール４の長さに関係なく、ほぼ前記の範囲となるからである。
【００２１】
ここで、前記の分配器９、冷却器１０および中央分配器１２によって本発明における中央部経路が構成されており、また、前記の分配器９、分岐管１１、１１、サイド堰用分配管１３、１３によって本発明におけるサイド堰側経路が構成されている。
【００２２】
次に、このような構成からなるレオキャスト装置１を用いた鋼の連続鋳造方法について説明する。
まず、タンディッシュ７に鋼の溶湯、すなわち１５８０℃程度の溶湯を貯留する。そして、この溶湯を連続的に分配器９に供給する。なお、冷却ロール４、４については予めその温度を所定の温度に制御しておき、その状態で回転させておく。
【００２３】
すると、分配器９に供給された溶湯は、その過半部が冷却器１０に案内され、残りは分岐管１１、１１にそれぞれ案内される。冷却器１０に案内された溶湯はここで冷却されることにより、液相温度より低い温度、すなわち、前述したように１５２０〜１５２５℃程度にまで冷却され、その後、前記中央分配器１２に導出される。一方、分岐管１１、１１に案内された溶湯は、強制的に冷却されることなくほぼそのままの温度、すなわち溶湯の液相温度より高い温度（１５８０℃程度）でサイド堰用分配器１３、１３に導出される。
【００２４】
そして、中央分配器１２に導出された溶湯はそのまま冷却ロール４、４間の中央部に供給され、また、サイド堰用分配器１３、１３に導出された溶湯はサイド堰５側に供給される。すると、特に一般には凝固が起こり易いサイド堰５側でも、このサイド堰５側に液相温度より高い温度で溶湯を供給しているので、このサイド堰５側で凝固が起こり難くなり、したがって凝固により冷却ロール４、４の運転が行えなくなるなどの不都合が防止され、連続的に圧延・鋳造が行われるようになる。
【００２５】
また、湯溜り６の中央部に供給された溶湯は、冷却器１０によって液相温度より低い温度に冷却されていることから、冷却ロール４、４間でさらに冷却されることにより容易に凝固し、そのまま圧延・鋳造される。したがって、冷却ロール４、４の中央部においてもサイド堰５側においても良好に圧延・鋳造がなされることから、前記レオキャスト装置１による連続鋳造方法によれば、レオキャスト法を用いて鋼を良好に連続鋳造することができる。
【００２６】
図３は、本発明の他の実施形態を示す図であり、図３中符号２０はレオキャスト装置である。このレオキャスト装置２０が図１に示したレオキャスト装置１と異なるところは、冷却器１０を、中央部経路中およびサイド堰側経路中の両方に共通させて設け、サイド堰側経路中においては、冷却器１０の下流側に加熱器を設けた点である。
【００２７】
すなわち、このレオキャスト装置２０においては、タンディッシュ７の下に直接冷却器１０が配置され、この冷却器１０の底部側に中央分配器２１および分岐管２２、２２が設けられている。中央分配器２１は、図１に示した中央分配器１２と同様にその底部に多数のノズル２１ａを有したもので、これらノズル２１ａから冷却ロール４、４間の湯溜り６に冷却後の溶湯、すなわち一部が凝固した溶湯を供給するものである。
【００２８】
一方、分岐管２２、２２には加熱器２３が設けられている。加熱器２３は、冷却器１０で冷却された溶湯、すなわち１５２０〜１５２５℃程度にまで冷却された溶湯を再び液相温度より高い温度、例えば１５４０〜１５８０℃程度にまで加熱するものである。そして、これら分岐管２２、２２にはサイド堰用分配器１３、１３が接続されており、これによって加熱器２３で加熱された溶湯は、図１に示したレオキャスト装置１の場合と同様に、サイド堰５側に供給されるようになっている。
【００２９】
ここで、本実施形態のレオキャスト装置２０にあっては、前記の冷却器１０および中央分配器２２によって本発明における中央部経路が構成されており、また、前記の冷却器１０、分岐管２２、２２、およびサイド堰用分配管１３、１３によって本発明におけるサイド堰側経路が構成されている。また、前記冷却器１０と加熱器２３、２３とから、本発明の温度調整手段が構成されている。
【００３０】
このような構成からなるレオキャスト装置２０にあっても、図１に示したレオキャスト装置１と同様に、特に一般には凝固が起こり易いサイド堰５側に液相温度より高い温度で溶湯を供給しているので、このサイド堰５側で凝固が起こり難くなり、したがって凝固により冷却ロール４、４の運転が行えなくなるなどの不都合を防止して連続的に圧延・鋳造を行うことができる。したがって、このレオキャスト装置２０による連続鋳造方法によれば、レオキャスト法を用いて鋼を良好に連続鋳造することができる。
【００３１】
なお、前記実施形態では、処理対象なる溶湯の材料として鋼を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、任意の金属や合金等を対象とすることができる。ただし、鋼は例えばアルミニウムなどに比べその熱伝導性が低く、したがって特にサイド堰５側で冷却された際に部分的に冷却され凝固し易くなることから、本発明の装置および方法による効果がより顕著となり、したがって本発明の処理対象材料として好適となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のレオキャスト装置は、中央部経路から湯溜りに供給される溶湯を液相温度より低い温度に冷却し、サイド堰側経路から供給される溶湯を液相温度より高い温度にする温度調整手段を備えたものであるから、特にサイド堰側に案内される溶湯を液相温度より高くなるようにしたことにより、一般には凝固が起こり易いサイド堰側でも凝固が起こり難く、よってこのサイド堰側で凝固が起こることによる不都合を防止し、レオキャスト法による連続鋳造を良好に行うことができる。
【００３３】
本発明の連続鋳造方法は、湯溜りのサイド堰側には液相温度より高い温度で溶湯を供給し、該サイド堰側間となる中央部には液相温度より低い温度で溶湯を供給するようにしたので、一般には凝固が起こり易いサイド堰側でも凝固を起こり難くすることができ、したがってこのサイド堰側で凝固が起こることによる不都合を防止し、レオキャスト法による連続鋳造を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレオキャスト装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】 双ロール式連鋳機を示す概略構成図である。
【図３】 本発明のレオキャスト装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１、２０…レオキャスト装置、
３…温度調整手段、
４…冷却ロール、
５…サイド堰、
６…湯溜り、
７…タンディッシュ、９…分配器、
１１、２２…分岐管、
１２、２１…中央分配器、
１３…サイド堰用分配器、
２３…加熱器

Claims (4)

1. ２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えてなり、
   前記タンディッシュから供給された溶湯を前記湯溜り上に案内する経路として、前記湯溜りのサイド堰側に案内するサイド堰側経路と、該サイド堰側間となる中央部に案内する中央部経路とを有し、
   前記中央部経路から湯溜りに供給される溶湯を液相温度より低い温度に冷却し、前記サイド堰側経路から供給される溶湯を液相温度より高い温度にする温度調整手段を備えたことを特徴とするレオキャスト装置。
2. 前記温度調整手段が、前記中央部経路中に設けられた冷却器からなることを特徴とする請求項１記載のレオキャスト装置。
3. 前記温度調整手段が、前記中央部経路中およびサイド堰側経路中の両方に設けられた冷却器と、前記サイド堰側経路中にて前記冷却器の下流側に設けられた加熱器と、からなることを特徴とする請求項１記載のレオキャスト装置。
4. ２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えた双ロール式連鋳機を用い、
   前記タンディッシュから前記湯溜り上に供給する溶湯を、該湯溜りのサイド堰側にはその液相温度より高い温度で供給し、該サイド堰側間となる中央部にはその液相温度より低い温度で供給して、連続的に圧延を行うことを特徴とする連続鋳造方法。

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