JPH01192449A - 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、冷却ドラムの相互間隙を調整しながら一定し
た形状をもつ金属薄帯を連続鋳造する装置に関する。

〔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耐〜数士
鮒程度の板厚をもつ金属薄帯を直用的、に製造する方法
が注目されている。この連続鋳造法によるとき、従来の
ような多段階にわた・る熱延工程を必要とすることなべ
、また最終形状にする圧延も軽度なもので済むため、工
程及び設備の簡略化が図られる。

第３図は、この連続鋳造法の一つとして、特開昭６０−
１３７５６２号公報等で紹介されているツインドラム方
式の設備構成を示す。

この方式においては、互いに逆方向に回転する一対の冷
却ドラムｌａ、　ｌｂの間に、ドラム軸方向両端をサイ
ド堰２ａ、２ｂで仕切り、湯溜り部３を形成する。そし
て、この湯溜り部３に溶融金属４を注入し、冷却ドラム
ｌａ、　ｌｂを介して溶融金属４を抜熱することにより
、それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂの表面に凝固シェ
ルを生成させる。この凝固シェルは、成長しながら冷却
ドラムｌａ、　ｌｂの回転に伴ってドラムギャップ５に
移動する。そして、それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂ
表面上に形成された凝固シェルは、ドラムギャップ５で
圧接され、金属薄帯６として冷却ドラムｌａ、　ｌｂ間
から搬出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このツインドラム方式に右いては、板厚特性の優れた金
属薄帯６を製造するために、冷却ドラムｌａ、　ｌｂ間
の間隙を正確に維持することが必要である。そのため、
冷却ドラムｌａ、　ｌｂの一方又は双方に押圧機構（図
示せず）を対峙させて、冷却ドラムｌａ、　ｌｂに金属
薄帯６の板厚に応じた押圧力を加えながら、鋳造時にド
ラム間隙を一定に維持している。

しかしながら、上記のように鋳造時のドラム間隙を一定
に維持していても、次のような理由により金属薄帯６の
板厚が変動する。すなわち、ドラム製作時の加工精度不
良に基づく真円度不良や、鋳造中の事故などにより湯溜
り部３に溶融金属４が有る状態で冷却ドラムｌａ、　ｌ
ｂの回転が中止されたときの熱歪みによる変形などによ
る冷却ドラムｌａ、　ｌｂの１回転内におけるドラム間
隙の変動によって金属薄帯６の板厚が変動する。また、
鋳造中にサイド堰２ａ、　２ｂと冷却ドラムｌａ、　　
ｌｂとの間に生じた鋳ぼりやスラグが鋳造装置の振動に
よりドラムギャップ５に咬込んでドラム間隙を押し拡げ
たり、あるいはドラム表面の汚れむらにより凝固シェル
の厚さが部分的に変動してドラム間隙を押し拡げたりす
る結果、金属薄帯６の板厚が変動する。

ここで、前記鋳ばりが大きい場合には、ドラムギャップ
５が大きく押し拡げられるために、金属薄帯６の板厚が
厚くなるだけでなく、板厚が厚いことにより冷却が遅れ
て、その部分が高温部となり（以下、これをホットバン
ドという）、甚だしいときには金属薄帯６が破断して鋳
造ができ、なくなることがある。

前記の板厚変動要因のうち、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの
真円度不良や熱歪み変形に起因する板厚変動は、ミルス
プリング値（冷却ドラムの押圧力／冷却ドラムの押込み
量）が小さい方が板厚変動は小さくなる。一方、鋳ぼり
等のドラムギャップ５への咬込みに起因する板厚変動は
、ミルスプリング値が大きい方が板厚変動は小さくなる
。

このような条件のもとて長時間安定して鋳造を行うため
には、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの真円度不良や熱歪み変
形に起因する板厚変動を小さくするように制御しながら
、同時に鋳ぼり等のドラムギャップ５への咬込みに起因
する゛板厚変動を防止して、ホットバンド等の欠陥を防
止することが必要である。

ところが、第４図の冷却ドラム押圧力と冷却ドラム押込
み量との関係図に示すように、押圧力が小さな領域では
押圧力の大きさとドラムギャップ５の間隙との間は直線
的な関係になく、かつミルスプリング値が小さい。この
理由は、冷却ドラムｌａ、　ｌｂが押圧力を受けたとき
、ドラム、軸受、ハウジング等で構成される全体装置の
なかの一部がまず局部的に弾性変形して、その後に全体
が弾性変形することによる。すなわち、冷却ドラムｌａ
。

１ｂの当たり面の偏平の度合や、ドラム軸受のベアリン
グ内外輪と軸との当たり具合、軸受箱と荷重検出用ロー
ドセル等との当たりの不整や凹凸等のために、押圧力が
小さな領域では、これらの各部分が局部的に荷重を受け
て局部的に弾性変形し、押圧力が大きくなると全体の大
きな面で荷重を受けるようになって、局部的な弾性変形
に続いて全体が弾性変形する。従って押圧力が小さいと
きには、局部がその荷重に応じて変形するために、ミル
スプリング値は小さく、押圧力が大きくなるに従ってミ
ルスプリング値は大きくなり、荷重を全体で受けるよう
になると、ミルスプリング値は一定値となる。第４図に
示した例では、冷却ドラム押圧力が２ｔｏｎ以下の領域
ではミルスプリング値は小さく、かつ、押圧力の大きさ
とドラムギヤツブ５０間隙との関係は非直線的である。

このような装置の特性から、板厚の薄い金属薄帯６の鋳
造時には、サイド堰２ａ、　２ｂと冷却ドラムｌａ、　
ｌｂとの間に生じる鋳ぼりやスラグ等の異物が冷却ドラ
ムｌａ、　ｌｂの間に咬み込まれて、金属薄帯６にホッ
トバンドが生じたり、極端な場合には破断が生じ、安定
した操業ができないことになる。

この点から、押圧力をある値以下に下げることができず
、従って、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの真円度不良や熱歪
み変形に起因する板厚変動と、鋳ぼり等のドラムギャッ
プ５への咬込みに起因するホットバンドや破断の発生及
び板厚変動を同時に防止することは困難であった。

そこで、本発明は、冷却ドラムを相互に離間する方向の
力を付勢する加圧シリンダーを冷却ドラムの間に介在さ
せることによって、ホットバンドや破断の発生がなく、
かつ板厚精度のすぐれた金属薄帯を製造することを目的
とする。

〔課題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、
互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラムの間に湯溜り
部を形成し、該湯溜り部に注入された溶融金属から金属
薄帯を連続鋳造するツインドラム方式の連続鋳造装置に
おいて、前記冷却ドラムを相互に離間する方向の力を付
勢する加圧シリンダーを冷却ドラムの間に介在させ、且
つ前記冷却ドラムを互いに近接する方向に押圧力を加え
る押圧機構を前記冷却ドラムのいずれか一方又は双方に
対峙させたことを特徴とする。

〔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図は本発明実施例の連続鋳造装置の要部を示す平面
図である。なお、同図において、第３図に示した部材等
に対応するものについては、同一の符番で指示した。

図に示すように、冷却ドラムｌａ、　ｌｂには、通常設
置される軸受７ａ、　７ｂとは別に、加圧シリンダー１
０による押拡げ力を受ける軸受ｇａ、　３ｂを設ける。

加圧シリンダーｌＯは、この軸受８ａと８ｂの間に設け
、冷却ドラムｌａと１ｂに対して押拡げ力を加える。そ
して、加圧シリンダーｌＯにより冷却ドラムｌａ、　ｌ
ｂを押し拡げる方向に力を加えた状態で冷却ドラム押圧
用の油圧シリンダー９により冷却ドラムｌｂを冷却ドラ
ム１ａに対して押圧する。この状態においては、軸受７
ａ、　７ｂのベアリング内外輪と軸との当たり面や軸受
７ａと荷重検出用ロードセル１１との当たり面等が、不
整や微小な凹凸が弾性変形することによって全体が一様
に当たった状態となり、ドラム押圧力とドラム押込み量
との関係は、第４図の直線（イ）に示すように、ドラム
押圧力の小さな領域においても直線的となる。そして、
油圧シリンダー９のストロークをさらに大きくすると、
見掛は上のミルスプリング値がより大きくなり、ドラム
押圧力とドラム押込み量との関係は同図の直線（切のよ
うになる。

本発明者等の実験によると、ミルスプリング値が１０〜
１４ｔｏｎ／ｍｍ程度であると、金属ぼり等の咬込みに
よってホットバンドが発生し、金属ばりの大きさによっ
ては、ホットバンド部分で金属薄帯６が破断する事故が
生じた。一方、油圧シリンダー９のストロークを大きく
してミルスプリング値を２０〜３０ｔｏｎ／ｍｍ程度に
すると、ホットバンド数が減少し、また発生してもその
大きさが軽減されて金属薄帯６の破断が発生することは
なかった。

ところで、油圧シリンダー９のストロークを大きくして
ミルスプリング値を大きくすると、前述した冷却ドラム
ｌａ、　ｌｈの真円度不良や熱歪み変形に起因する金属
薄帯６の板厚変動が助長される。

そこで、本装置による゛操業においては、冷却ドラムｌ
ａ、　ｌｂの真円度不良や熱歪み変形に応じて油圧シリ
ンダー９によるドラム間隙制御を行って、板厚変動を防
止する。すなわち、鋳造作業開始前に、溶融金属が湯溜
り部３にない状態で、冷却ドラムｌａ、　ｌｂを油圧シ
リンダー９で押圧しながら回転させ、このときの軸受７
ａの荷重変化をロードセル１１で検出する。冷却ドラム
ｌａ、　ｌｂの１回転内の荷重変化が、冷却ドラムｌａ
、　ｌｂの真円度不良や熱歪み変形に起因するドラム間
隙の変化に対応したものであるので、この鋳造開始前に
検出した１回転内の荷重変化に基づいて、鋳造中に油圧
シリンダー９の押圧力を制御してドラム間隙制御を行う
。

このように、加圧シリンダー１０により冷却ドラムｌａ
、　ｌｂを押し拡げる方向に力を加えた状態で、冷却ド
ラム押圧用の油圧シリンダー９により冷却ドラム１ｂを
冷却ドラム１ａに対して押圧することにより、ドラム押
圧力の小さな領域においても、ドラム押圧力とドラ云押
込み量との関係は直線的となり、また加圧シリンダーｌ
Ｏのストロークを太きくすることにより、見掛は上のミ
ルスプリング値を大きくすることができる。これにより
、鋳ぼり等の咬込みによる金属薄帯のホットバンドや破
断の発生を防止することができる。また、冷却ドラムｌ
ａ、　ｌｂの真円度不良や熱歪み変形に応じて冷却ドラ
ム押圧用の油圧シリンダー９の押圧力を制御することに
より、ドラム間隙を一定に維持することができる。これ
により、板厚変動の小さい金属。

薄帯６を製造することができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、冷却ドラム
を相互に離間する方向の力を付勢する加圧シリンダーを
冷却ドラムの間に介在させることによって、冷却ドラム
の押圧力が小さい領域にあっても、冷却ドラム押圧力と
冷却ドラム押込み量の直線的な関係が得られると共に、
ミルスプリング値を大きくすることができる。さらに、
冷却ドラムｌａ、　ｌｂの真円度不良や熱歪み変形に応
じて冷却ドラム押圧用の油圧シ、リング−９の押圧力を
制御することにより、ドラム間隙を一定に維持すること
ができる。これにより、鋳ぼり等の咬込みによる金属薄
帯のホットバンドや破断の発生を防止すると共に、板厚
変動の小さい金属薄帯を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の連続鋳造装置の要部を示す平面
図であり、第２図は本発明の効果を具体的に表したグラ
フである。他方、第３図は従来のツインドラム方式の連
続鋳造装置を示し、第４図はその装置における問題点を
説明するためのグラフである。 ｌａ、ｌｂ：冷却ドラム　　２ａ、２ｂ：サイド堰３：
ＩＡ溜り部　　　　　４：溶融金属５ニドラムギヤツプ
　　６：金属薄帯 ７ａ、７ｂ：軸受　　　　　３ａ、３ｂ：軸受９：油圧
シリンダー　　１０：加圧シリンダー１１：ロードセル 特許出願人　　　　新日本製鐵　株式金材（ほか１名） 代　　理　　人　　　　　　小　　堀　　　益　（ほか
２名）第１図 第２図 冷却ドラム押込み量（ｍｍ） 第３図 ｂ 第４図 冷却ドラム押込み量（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラムの間に湯
   溜り部を形成し、該湯溜り部に注入された溶融金属から
   金属薄帯を連続鋳造するツインドラム方式の連続鋳造装
   置において、前記冷却ドラムを相互に離間する方向の力
   を付勢する加圧シリンダーを冷却ドラムの間に介在させ
   、且つ前記冷却ドラムを互いに近接する方向に押圧力を
   加える押圧機構を前記冷却ドラムのいずれか一方又は双
   方に対峙させたことを特徴とする金属薄帯の連続鋳造装
   置。