JPH01133651A - 金属薄帯の連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ツインドラム方式で金属薄帯を連続鋳造する
際、鋳造された直後の金属薄帯の冷却速度をコントロー
ルする機能を備えた連続鋳造装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数ｍｌ１１
程度の厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法が注目さ
れている。この連続鋳造方法によるときには、従来のよ
うに大きな加工率の熱延工程を必要とすることがなく、
また最終形状にする圧延も軽度なもので良いため、工程
及び設備の簡略化が図られる。

このような連続鋳造法の一つとして、ツインドラム法が
ある〈特開昭６０．−１３７５６２号公報参照）。この
方式においては、第３図に示すように、互いに逆方向に
回転する一対の冷却ドラムｌａ、　ｌｂを水平に配置し
、その一対の冷却ドラムｌａ、　ｌｂ及びサイドｌ［２
ａ　、　２ｂにより区画された凹部に湯溜り部３を形成
する。この湯溜り部３に供給された溶融金属は、冷却ド
ラムｌａ、　　ｌｂと接する部分が、冷却・凝固して凝
固シェルとなる。

この凝固シェルは、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの回転につ
れて一対の冷却ドラムｌａ、　ｌｂが互いに最も接近し
た位置で向かい合う、いわゆるドラムギャップ部に移動
する。このドラムギャップ部では、それぞれの冷却ドラ
ムｌａ、　ｌｂ裏表面形成された凝固シェルが互いに圧
接・一体化されて、目的とする金属薄帯４となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この形式の連続鋳造装置において、鋳造された金属薄帯
４に加わる張力を制御するため、ツインドラムとピンチ
ロールとの間にルーバを設け、このルーバによって張力
を制御する方法がある。しかし、このルーバによる張力
付与は、ドラムギャップ部から出た直後の金属薄帯４に
加わらず、左右の冷却ドラム１ａ又は１ｂのいずれかに
金属薄帯４が引っ張られ、ドラムギャップ部から搬出さ
れる金属薄帯４の走行状態が不安定になることを避ける
ことができない。

すなわち、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの周面で凝固シェル
の成長条件を正確に一致させることは困難である。この
ため、それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂ周面で成長し
た凝固シェルがその周面から離れるタイミングが異なり
、これが金属薄帯４に対して振動。

ブレ等を与える。また、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの回転
速度を正確に同期させることも困難であり、この回転速
度のずれも振動、ブレ等の原因となる。更に、高速で冷
却ドラムｌａ、　ｌｂのドラムギャップ部から金属薄帯
４が送り出されることから、場合によっては振動、ブレ
等に起因して搬出される金属薄帯４が大きく蛇行するこ
とになる。

この振動、ブレ等は金属薄帯４に横割れが生成すること
を促進し、また、連続鋳造装置の下流側に配置されてい
る金属薄帯搬送装置との関係において、冷却ドラムｌａ
、　ｌｂと搬送装置との速度調整を行うことが困難とな
る。更には、搬出された金属薄帯４の冷°却ドラム１ａ
又は１ｂに対する接触状態が不規則になり、安定した冷
却効果を金属薄帯４に与えることができない。

この問題を解消するためには、ドラムギャップ部から出
た直後の金属薄帯４に、冷却ドラムｌａ。

ｌｂからの剥離力以上の力を定常的に与えることが必要
となる。しかし、この部分の金属薄帯４は、未だ充分な
強度をもつものではない。このような金属薄帯４に対し
て大きな力が作用するとき、金属薄帯４が破断したり、
横割れが発生する。この傾向は、特に薄肉の金属薄帯４
を製造する場合や高温で金属薄帯４を製造する場合に、
顕著なものとなる。

そこで、本発明は、このドラムギャップ部から出た直後
の金属薄帯を一方の冷却ドラムに対して確実に押し付け
ることにより、鋳造された金属薄帯を均一な条件下で冷
却すると共に、金属薄帯の搬出を安定化させることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の連続鋳造装置は、その目的を達成するために、
回転する一対の冷却ドラムの表面間に溶融金属を供給し
て金属薄帯を製造する連続鋳造装置において、ドラムギ
ャップ部から送り出された金属薄帯を一方の冷却ドラム
に押圧する単数又は複数のガイドロールを、前記一方の
冷却ドラムの軸心を中心として旋回可能に配置したこと
を特徴とする。

なお、ガイドロールは、一方の冷却ドラムのアームから
延びた旋回可能なアームに枢着することができる。或い
は、一方の冷却ドラムの周囲に同心円状に配置したガイ
ドレールに沿って移動可能に設けても良い。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、冷却ドラムの周囲に同心円状に配置したガイ
ドレールにガイドロールを設けた第１実施例を示す。な
お、第１図において、第３図で示した部材等に対応する
ものについては、同一の符番で指示した。

冷却ドラムｌａ、　　ｌｂは、矢印で示すように互いに
逆方向に回転している。この冷却ドラムｌａ、　ｌｂの
間を、ドラム軸方向の両端をサイド堰２ａ、　２ｂで仕
切って湯溜り部３を形成し、そこにタンディッシ５５か
ら溶融金属６を供給することは、第３図で示した従来の
装置と同様である。

それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂの周面で冷却・凝固
した溶融金属は、ドラムギャップ部７で一体化されて、
金属薄帯４として送り出される。この金属薄帯４は、ガ
イドロール８によって一方の冷却ドラム１ｂの局面に密
着された状態で、ピンチロール９ａ、　９ｂにより引き
抜かれ、コイル１０として巻き取られる。この金属薄帯
４の搬送経路にルーパ１１を設け、金属薄帯４を引き抜
くときの張力を一定にコントロールしている。

ここで、ガイドロール８は、冷却ドラム１ｂの軸心に関
して同心円状に配置されたガイドレール１２によって、
そのシャフト１３が回転可能に支持されている。また、
ガイドロール８は、冷却ドラム１ｂの軸心を中心として
、ガイドレール１２に沿って旋回し、所定の位置で回転
可能に支持される。したがって、冷却ドラム１ｂとガイ
ドロール８との間の最接近点Ｐのドラムギャップ部７か
らの距離を自由に調整することができる。また、スプリ
ング。

油圧等によってガイドロール８を冷却ドラム１ｂ方向に
付勢することが好ましい。このときの付勢力によって、
間に挟まれた金属薄帯４は、冷却ドラム１ｂの周面に押
圧される。

このガイドロール８は、モータ等によって駆動されるも
のである。その周速度は、最接近点Ｐ〜ドラムギャップ
部７との間で、金属薄帯４が常に冷却ドラムｌｂに密着
するように、制御される。すなわち、冷却ドラム１ｂの
半径と金属薄帯４の板厚とで定まる金属薄帯４表面の速
度に、金属薄帯４の収縮代等を考慮した速度に制御する
。

第２図は、冷却ドラムのアーμに取り付けたアームによ
ってガイドロールを旋回可能にした第２実施例を示す。

同図（ａ）は冷却ドラムの周面からみた図であり、同図
（ｂ）は軸方向からみた図である。

すなわち、一方の冷却ドラム１ｂのアーμ２１にアーム
２２が旋回可能に取り付けられている。また、アーム２
２の途中にシリンダ２３が設けられており、これによっ
てアーム２２の長さが調節自在となっている。そして、
アーム２２の先端には、ガイドロール８を回転可能に支
持する軸受は部２４が設けられている。このガイドロー
ル８の冷却ドラム１ｂに対する最接近点は、第２図（ｂ
）に示すようにアーム２２をアーム２１周りに旋回させ
ることによって調整される。そして、シリンダ２３の駆
動によって、金属薄帯４を所定の圧力で冷却ドラム１ｂ
の周面に押圧する。

本実施例のガイドロール８は、内部が中板２５で仕切ら
れた空洞になっている。そして、この空洞に一方の軸受
は部２４方向から冷却水２６を供給することによって、
ガイドロール８を水冷している。

このような水冷構造は、第１実施例のガイドロール８に
対しても適用することができる。このようにガイドロー
ル８を水冷構造とするとき、金属薄帯４が両面から冷却
されるため、張力付与状態で搬送するのに必要な強度の
発現をより短時間で行うことができる。また、この両面
からの冷却は、金属薄帯４の組織を均一化する上でも効
果がある。

以上のいずれの実施例においても、ドラムギャップ部７
から最接近点Ｐまでの距離を変更することができるよう
になっている。これは、鋳造される金属薄帯４の材質や
肉厚、鋳造条件（ｉＩｊ造速変速度造温度等）等によっ
て、ドラムギャップ部７から出た直後の冷却ドラム１ｂ
による金属薄帯４の冷却効果を調整するためである。

たとえば、肉厚の大きな金属薄帯４を製造する場合のよ
うに、冷却ドラム１ｂによる冷却効果を大きくとりたい
場合には、ドラムギヤツブ部７〜最接近点Ｐとの間の距
離を大きくして、ドラムギャップ部７から出た金属薄帯
４を長い範囲にわたって冷却ドラム１ｂの局面に接触さ
せる。他方、冷却効果を小さくする場合には、ドラムギ
ヤツブ部７〜最接近点Ｐとの間の距離を小さくして、ド
ラムギャップ部７から出た金属薄帯４が冷却ドラム１ｂ
の周面に接触する距離を短くする。なお、特に冷却ドラ
ム１ｂとの接触を充分に行わせるために、複数のガイド
ロール８を配置することもできる。

また、ドラムギャップ部７から出た金属薄帯４が冷却ド
ラムｌｂの周面に接触する範囲は、巻取り機前に圧延機
を設けてライン内で圧延を行う場合には、必要な圧延温
度が確保されるように調整される。この点からしても、
ドラムギヤツブ部７〜最接近点Ｐとの間の距離を、ガイ
ドロール８の旋回によって規制することは重要である。

おおよその目安としては、冷却ドラム１ｂを離れるとき
の金属薄帯４の温度を１２００℃以下で９００℃以上に
維持することが好ましい。

他方、巻取り機前のライン内で圧延を行わない場合、鋳
造する金属薄帯４の種類によって異なる適当な温度に冷
却する。たとえば、Ｃ０，１０％以下の低炭素鋼では、
６５０　℃程度が好ましい。

次いで、第２図に示したガイドロール８を使用して、金
属薄帯４を製造したときの具体的な操業条件を示す。

冷却ドラムｌａ、　ｌｂとしては、内部水冷式の鋼製ド
ラムを使用した。このドラムの外径は２０００ｍｍ。

幅は１２００＋＋＋ｍであった。そして、普通鋼組成を
もち温度１５２０〜１５６０℃の溶鋼を湯溜り′部３に
供給し、冷却ドラムｌａ、　ｌｂを３０ｍ／分の速度で
回転させ、肉厚３　ｍｍで板幅１２００ｍｍの鋳片を製
造した。ドラムギャップ部７から出た後の鋳片を冷却ド
ラムｌｂに接触させるガイドロール８としては、内部水
冷構造をもつ径３５０ｍｍの鋼製ロールを使用した。こ
のガイドロール８により、鋳片は２〜３トンの加圧力で
冷却ドラム１ｂの周面に押圧される。また、ドラムギヤ
ツブ部７〜最接近点Ｐまでの距離を６００叩に設定した
。

このようにして鋳片を製造したところ、ドラムギヤノブ
部７から引き抜かれた鋳片は、冷却ドラム１ｂの周面に
密着した状態で搬出され、冷却ドラム１ｂによる充分な
冷却効果を受けていた。そのため、冷却ドラム１ｂから
離れる個所で、大きな強度をもつ状態となったおり、ピ
ンチロール９ａ、　９ｂによりガイドロール８〜ピンチ
ロール９ａ、　９ｂ間の鋳片に付与することができる張
力の制御範囲が拡大した。また、振動、ブレ、蛇行等の
影響を受けることなく鋳片が取り出されるため、破断、
漢割れ。

波打ち等の欠陥がない製品が得られた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、ドラムギャ
ップ部を出た金属薄帯をガイドロールによって一方の冷
却ドラムに押圧し、且つこのガイドロールと冷却ドラム
との間の最接近点のドラムギャップ部からの距離を調節
自在にしている。そのため、鋳造される金属薄帯の性状
や鋳造条件に応じて、ドラムギャップ部から出た金属薄
帯の冷却ドラムによる冷却を制御することができ、冷却
ドラムを離れた時点での金属薄帯がその後の搬送時に付
与される張力に充分耐える強度となっている。そのため
、鋳造された金属薄帯の搬送が容易となる。また、ガイ
ドロールにより金属薄帯が冷却ドラムの周面に沿って送
り出されるため、金属薄帯のバタツキや蛇行も抑制され
、品質の優れた金属薄帯が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明する図であり、第２
図は同じく第２実施例を説明する図である。他方、第３
図は従来の金属薄帯連続鋳造装置を示す。 特許出願人　　新日本製鐵　　株式会社（ほか１名） 代　　理　　人　　　小　　堀　　　益　　くほか２名
）第２図 （ａ） （ｂ） 第３図 フｈ −９０つ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する一対の冷却ドラムの表面間に溶融金属を供
   給して金属薄帯を製造する連続鋳造装置において、ドラ
   ムギャップ部から送り出された金属薄帯を一方の冷却ド
   ラムに押圧する単数又は複数のガイドロールを、前記一
   方の冷却ドラムの軸心を中心として旋回可能に配置した
   ことを特徴とする金属薄帯の連続鋳造装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のガイドロールが、前記
   一方の冷却ドラムのアーバから延びたアームに枢着され
   ていることを特徴とする金属薄帯の連続鋳造装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のガイドロールが、前記
   一方の冷却ドラムの周囲に同心円状に配置したガイドレ
   ールに沿って移動可能に設けられていることを特徴とす
   る金属薄帯の連続鋳造装置。