JPH01138039A - 急冷薄帯の製造方法 - 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） この発明は、急冷薄帯の製造方法に関し、とくに双ロー
ル法によって急冷薄帯を製造する場合に薄帯端部形状の
有利な改善を図ろうとするものである。

（従来の技術） 従来、溶鋼などの溶融金属から連続的に薄板を鋳造する
装置としては、第２図に示すように、互いに同長で軸線
が水平かつ平行な近接した一対の冷却ロールｌａ、　ｌ
ｂと、それらの回転駆動手段（図示せず）と、一対の冷
却ロール１．ａ、　Ｉｂそれぞれの端部に押し当てて溶
融金属パドルを形成するだめの一対のサイドガイド２ａ
、　２ｂとからなる装置が知られている（特開昭６０−
３０５５６号公報、同６０−２６１６４３号公報）。

しかしながら上述した薄板の連続鋳造装置には次のよう
な欠点があった。

すなわち固定されたサイドガイド２ａ、　２ｂの内面に
生成付着した凝固シェルが冷却ロールｌａ、　Ｉｂ間に
入り込んで異常圧下を惹起し、板破断などのトラブルと
なったり、固定のサイドガイド２ａ、　２ｂと冷却ロー
ル１ａ＋　Ｉｂの端面間の摺動摩耗や冷却ロールの軸振
れ、ガタなどにより、溶融金属が冷却ロール端面とサイ
ドガイド２ａ、　２ｂ間にはいりこんで湯ざしを生じ、
冷却ロールｌａ、　ｌｂの円滑な回転を阻害すると共に
作成した薄帯の端部形状を悪化させる。

これに対し特開昭５８−１８８５４９号公報や特開昭６
０−８３７５４号公報では、第３図に示すようにロール
の片端部に耐熱・耐摩耗性を有する材料（具体的にはセ
ラミック）をフランジ３として一体に形成し、押圧手段
により互いに他のフランジ３に冷却ロール胴の他端を押
圧接触するようなしくみになる鋳造装置を提案している
。

上記のセラミックフランジロールは、発明者らの実験結
果では１ｍｍ厚以上の薄板であればロール周速１ｍ／ｓ
以下で溶鋼溜２００ｍｍ以上の条件下で製造可能である
。

しかしながら板厚がｌ間取下の薄板の製造において、上
記のごときセラミックフランジを用いた場合には、フラ
ンジ３における溶鋼４との接触部分が、冷却ロール１の
回転と共に常に変化しているとは言うものの、ロール周
速が速いためその時間が短く、また溶鋼溜が小さいため
に、十分加熱されず、凝固シェルの固着凝固が免れ得な
かった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の方法では、板厚が１　ｍｍ以下の薄板
（急冷薄帯）を製造する場合に、ロール周速１ｍ／ｓ以
上溶鋼溜２００　ｍｍ以下の製造条件下で、端辺におけ
る凝固生成物の付着を免れ得ず、薄帯の端面性状悪化や
ブレークアウトが生じ易かったため、工業的に連続して
鋳込みを行うことは事実上不可能だったのである。

この発明は、上述したような従来の問題点を有利に解決
するもので、薄帯端面支持部材に起因する薄帯の端部の
性状悪化やブレークアウトを効果的に防止することがで
きる急冷薄帯の有利な製造方法を提案することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、以下に述べる知見を得た。

ｉ）ロール間隙の端面側を端面押さえ部材で封止する従
来法では、かかる部材が循環移動式のもの（フランジ、
ベルトなど）であっても、該端面押さえ部材がセラミッ
クの場合には部材の溶湯との接触面を溶湯の融点近くま
で加熱保持しないかぎり、その凝固シェル生成は防止で
きず、とくに溶湯が鉄合金のような高融点金属の場合は
かかる高温度まで端面押さえ部材を加熱することは不可
能であるから、端面押さえ部材の溶融金属に接する面上
における凝固シェル生成は避けることが出来ない。

ｉｉ）この点フランジ式端面押さえ部材は、冷却ロール
と同期して凝固シェルを生成するので、冷却ロールキズ
部（ロール最接近部）出側で端部形状の良好な薄板を製
造する上で最も望ましいが、そのためには生成した凝固
シェルがフランジより容易に脱落し、その周期が非常に
短いことが条件となる。

そこで発明者らは、上記ｉ）、ｉｉ）の条件を満足する
鋳造方法を開発すべく、数多くの実験と検討を重ねた結
果、試行錯誤の末にこの発明を完成させるに至ったので
ある。

すなわちこの発明は、金属溶湯を、高速で回転する一対
の冷却ロールのロールキズ部に連続して＝５− 供給し、急冷凝固させて薄帯を連続的に製造するに当た
り、内部水冷式冷却ロールのロール胴の一端に同じく内
部水冷式になる金属フランジを設け、該フランジの交互
配置として冷却ロール対を相対させつつ、押圧手段によ
って一方の冷却ロールのフランジ面と他方の冷却ロール
のロール胴端部とをそれぞれ押圧接触させて、鋳造空間
を形成することからなる急冷薄帯の製造方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

第１図に、この発明の実施に用いて好適な急冷薄帯の製
造装置を模式で示す。構成の骨子は前掲第３図に示した
従来装置と共通するので同一の番号を付して示し、図中
番号５ａ、　５ｂが熱伝導が良好な銅合金や炭素鋼から
なるを可とする金属製フランジである。また６はロール
軸、７は軸受、８は押圧シリンダー、９は圧下シリンダ
ー、１０はコントローラ、そして１１は凝固シェルであ
る。

同図に示したところにおいて、金属製フランジ５ａ、　
５ｂは、冷却ロール軸端に設置した油圧もしくは空圧シ
リンダーからなる押圧シリンダー８によって、−４のロ
ールのロール胴端部が他方のロールのフランジ面に押し
当てられて鋳造空間を形成するしくみになっている。冷
却ロールｌａ、　ｌｂは、油圧シリンダー９ａ、　９ｂ
によって圧下され、これにより凝固シェル１１が圧延さ
れて薄板となる。上記油圧圧下刃に応じてコントローラ
１０にてスラスト（軸方向）力を演算し、油圧もしくは
空圧シリンダーの押圧力を負荷している。

冷却ロールｌａ、　ｌｂおよびこれと一体になるフラン
ジ５ａ、　５ｂの詳細な内部構造を第４図に示す。冷却
ロールのロール胴表面は、熱伝導性が良く強度の高い金
属（たとえば銅合金や炭素鋼）からなっていて、その断
面は冷却水１２の通路を有するスリーブ構造でたとえば
第４図に示すように軸方向にスリット溝１３が形成され
ている。

フランジ５ａ、　５ｂは、上記冷却ロールスリーブと一
体の構造とするが、第４図に示すような一体成形スリー
ブでもまた分割したスリーブフランジを冷却ロール軸３
に組み込んだものでもよい。冷却水はロール軸６内に設
けられた冷却水溝１４を経てフランジ５の内部に供給さ
れ、その後スリーブ内部の冷却水通路１３を通過し、系
外に排出される。

（作　用） この発明に従い、フランジとして熱伝導が良くまた強度
も高い銅合金および炭素鋼を用い、これらの内部を水冷
することによって、フランジの表面温度を６００　’Ｃ
以下に保持できるので、フランジに接触凝固した微小シ
ェルをフランジ面から容易に脱落させることができ、か
くして凝固シェルの固着が防止される結果、薄帯の端部
形状不良やブレークアウトが回避され、更にロール周速
の増加が可能である。

（実施例） 実施例１ 第１図に示した双ロール式危、冷薄暑製造装置を用いて
以下の条件で急冷薄帯を製造した。

外径：５５０ｍｍ、胴長：　３５０　ｍｍの銅合金から
なるロールスリーブおよび外径＝６２０胴３幅：　８０
　ｍｍの同じく銅合金からなるフランジを備えかつそれ
ぞれ内部に冷却水を循環する溝を有するロール対を、周
速：３ｍ／ｓ、圧下刃：１ｔｏｎで高速回転させ、その
ロールキズ部に４．５％Ｓｉ　−Ｆｅ組成の合金溶湯を
連続して供給し、急冷凝固させて金属薄帯とした。この
時の冷却ロール構造は、第５図に示すようなスリーブ一
体成形もしくは第６図に示すようなスリーブ分割形で構
成されている。また冷却ロールのそれぞれのロール胴端
部と他端のフランジ面とはロール軸端に設けた油圧シリ
ンダーにて油圧力３００　ｋｇで押し付けた。

上記に示した製造方法では、ヒートサイズ：３ｔｏｎま
で連続して凝固シェルのフランジ面への溶着はなく、ま
たフランジの変形およびロール端部への湯ざしによる鋳
ぼり生成などのトラブルなどもなく、板厚＝４００μｍ
、板幅：３５０ｍｍのシャープエツジ形状を有する薄帯
が安定して得られた。

比較例１ 上記実施例に対し、第２図に示す固定式押し付は短辺を
用いて以下の要領で金属薄帯を製造した。

外径：５５０ｍｍ、胴長：　３５０　ｎ＋＋ｎの内部水
冷式の銅合金製ロールを用いて、周速：３ｍ／ｓ、圧下
刃：１ｔｏｎで高速回転するロールキズ部に４．５％５
ｉ−Ｆｅ合金溶湯を連続して供給し、急冷凝固させて金
属薄帯とした。ロール端部にはセラミック、調合金製の
サイドダムを設けた。

上記の製造方法ではヒートサイズ：　５００　ｋｇでサ
イドダム（端辺）に凝固シェルが付着、脱落し、圧下刃
が１０　ｔｏｎ以上まで上昇し、圧下異常で板が破断し
、連続的に薄帯を製造することは出来なかった。

比較例２ 一方第３図に示すフランジを備える冷却ロールを用いて
比較例１と同じ製造要領で金属薄帯を製造した。フラン
ジとしてはＢＮ製になるセラミックフランジを用い、ロ
ール周速１．０ｍ／ｓで１００ｋｇの押付力で押し付け
た。この方法ではヒートサイズ：　ｌ　ｔｏｎまでは鋳
込めたが、フランジの摩耗（０，４〜０．６＋ｎｍの段
付き摩耗）により薄帯端部に鋳ばりが生成し、端部形状
の良好な薄帯が得られず、板破断によって連続的な薄帯
の製造は出来なかった。

比較例３ 比較例２と同じ条件で内部水冷式のセラミック製フラン
ジを用い押付カニ　１５００　ｋｇで金属薄帯を製造し
た。

この方法ではヒートサイズ：３００ｋｇ前後でフランジ
に数髄厚の凝固シェルが生成、脱落し、フランジが変形
、その後折損して冷却水が噴き出したので直ちに操業を
中止した。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、たとえ厚みが１肛以下の薄
帯であっても高速鋳造で端部形状に優れた急冷薄帯を安
定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施りこ用いて好適な急冷薄帯製
造装置の模式図、 第２図は、固定押付式端片を用いた急冷薄帯製造装置の
模式図、 第３図は、セラミック製フランジをそなえる従来の急冷
薄帯製造装置の模式図、 第４図は、冷却ロールの内部構造を示す模式図、第５図
は、一体成形型フランジロールの断面図、第６図は、分
割型フランジロールの断面図である。 ■・・・冷却ロール　　　　２・・・サイドガイド３・
・・フランジ　　　　　４・・・溶鋼５・・・金属製フ
ランジ　　６・・・ロール軸７・・・軸受け　　　　　
　８・・・押圧シリンダー９・・・圧下シリンダー　　
１０・・・コントローラ１１・・・凝固シェル　　　　
１２・・・冷却水１３・・・スリット溝　　　　１４・
・・冷却水溝特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第Ｎ図 ｔ２＝−ＶｊＫＦＸ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属溶湯を、高速で回転する一対の冷却ロールのロ
   ールキズ部に連続して供給し、急冷凝固させて薄帯を連
   続的に製造するに当たり、内部水冷式冷却ロールのロー
   ル胴の一端に 同じく内部水冷式になる金属フランジを設け、該フラン
   ジの交互配置として冷却ロール対を相対させつつ、押圧
   手段によって一方の冷却ロールのフランジ面と他方の冷
   却ロールのロール胴端部とをそれぞれ押圧接触させて、
   鋳造空間を形成することを特徴とする急冷薄帯の製造方
   法。