JPH01218743A - 金属薄帯連続鋳造用冷却ドラム - 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、冷延に必要なりラウンをもつ金属薄帯をツイ
ンドラム方式の連続鋳造機によって製造する際に使用す
る冷却ドラムに関する。

〔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ｍｍ〜数
十ｎｕｎ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く、
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可能となる。

第５図は、この連続鋳造法の一つとして知られているツ
インドラム方式の設備構成を示す（特開昭６０−１３７
５６２号公報参照）。

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を注人し、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の周面に凝固シ
ェルを形成させる。この凝囮シェル、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に移行する。このドラムギャップ５で、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
、圧接・一体化され、金属薄帯６として冷却ドラムｌａ
、　ｌｂ間から搬出される。

金属薄帯６は、次いで熱延工程を経て冷延工程に送られ
、所定のサイズに圧延される。この冷延ニオ門における
圧延効果を高めるためには、冷間圧延機に送り込まれる
薄帯を凸クラらンをも二た断面形状にすることが好まし
い。そのためには、冷却ドラムｌａ、　ｌｂに、その断
面形状にり応したクラウンを付けることが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようなりラウンを単純に冷却ドラムｌａ、
　　ｌｂに付けると、ドラムギャップ５で不均一な圧下
刃が凝固シェルに加わり、表面割れ発生の原因となる。

第６図は、この不均一な圧下刃が発生する状況を説明す
るための図である。冷却ドラムｌａ、１ｂは、製造しよ
うとする金属薄帯に所定のクラウンを付けるため、その
クラウンに対応した凹クラウンをもった周面に形成され
ている。この周面で形成される凝固シェルフ’ａ、　７
ｂは、冷却ドラムｌａ、　ｌｂのクラウンに沿って湾曲
した状態に成長する。

この凝固シェルフａ、　７ｂが冷却ドラムｌａ、　ｌｂ
の回転に伴ってドラムギャップ５に移行し、圧接される
とき、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの両端部ではドラムギャ
ップ５の幅が狭いため大きな圧下刃を受ける。

ところが、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの中央部ではドラム
ギャップ５０幅が大きく、凝固シェルフａ、　７ｂの間
に未凝固の溶融金属８が存在する状態で圧下が行われる
。したがって、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの中央部で凝固
シェルフａ、　７ｂに加わる圧下刃が極端に小さくなる
。このように、凝固シェルフａ、　７ｂに働く圧下刃が
冷却ドラムｌａ、　ｌｂの軸方向に沿って変動するため
、得られた金属薄帯の表面に疵、皺等が発生し、表面性
状が劣化する。

そこで、本発明は、冷却ドラムの軸方向に関する冷却能
力を調整することによって、冷却ドラムの凹クラウンに
対応して凝固シェルの成長を制御し、均一な圧下刃で凝
固シェルを圧接し、冷延に効果的なりラウン及び優れた
表面性状をもつ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及び作用〕本発明の金属薄
帯連続鋳造用冷却ドラムは、その目的を達成するために
、一対の冷却ドラムの表面に供給した溶融金属を急冷凝
固して金属薄帯を製造する連続鋳造機において、ドラム
軸方向に関して中央部で厚く両端部で薄いドラムギャッ
プを形成するクラウンを前記冷却ドラムの一方又は双方
に付け、前記クラウンを付けた冷却ドラムのドラム軸方
向中央部の冷却能力を大きく、両端部の冷却能力を小さ
くしたことを特徴とする。

ここで、冷却ドラムの冷却能力は、冷却ドラムの周面に
形成した窪みの密度分布、又は冷却ドラムの周面に塗布
された断熱材の厚みによって調整することができる。

第１図は、周面に窪みを形成した冷却ドラムを示す。冷
却ドラム１は、凸クラウンをもつ金属薄帯を製造するた
めに、その凸クラウンに対応した凹クラウンが周面に形
成されている。そして、この凹クラウンを付けた周面に
、多数の窪み１０を形成する。窪み１０は、深さが５〜
１００ｐで直径が０．１〜１．２ＩＩＩｍの範囲にある
円形又は長円状の凹部に成形されたものである。この窪
み１０によって、冷却ドラム１の周面とその上に形成さ
れる凝固シェルとの間に空隙が生じ、この空隙が断熱層
として働く。そのため、窪み１０を形成した個所では凝
固シェルの成長が抑制される。なお、この程度のサイズ
の窪み１０によっては、得られた金属薄帯の表面に凹凸
は生じない。

このような窪みによって冷却ドラム１の冷却能力を調整
すること自体は、本発明者等が特願昭６２６２−２４ｏ
号で提案したところである。しかし、本発明にあっては
、この窪み１０のサイズ及び／又は粗密を変えることに
よって、冷却ドラム１周面の全表面積に対して窪みが占
める割合（以下、これを窪みの密度という）をドラム軸
方向に沿って調整している。

第２図は、この窪みの密度を冷却ドラムの軸方向に沿っ
て変化させた一例を示す。すなわち、冷却ドラム１の両
端部においては窪み１０の密度を高くし、冷却ドラム１
の中央部においては窪み１０の密度を小さくしている。

したがって、冷却ドラム１の両端部では冷却能力が小さ
く、凝固シェルの成長が抑制される。他方、冷却ドラム
１の中央部では、大きな冷却能力で溶融金属及び／又は
凝固シェルが冷却される。

第３図は、このように冷却能力をドラム軸方向に沿って
調整した冷却ドラムを使用して、金属薄帯を製造する状
態を説明している。前述したように、冷却ドラムｌａ、
　ｌｂの両端部では、冷却能力が小さなために生成した
凝固シェルフａ、　７ｂの厚みが小さなものとなる。他
方、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの中央部では、大きな冷却
能力で溶融金属及び／又は凝固シェルが冷却されるため
、凝固シェルフａ、　７ｂは厚くなる。そこで、冷却ド
ラムｌａ、　ｌｂの凹クラウンを相殺するように、冷却
能力を調整して凝固シェルフａ、　７ｂの成長を行わせ
るとき、それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂ周面に成長
した凝固シェルフａ。

７ｂはドラムギャップ５でほぼ均一な圧下刃を受けるこ
とになる。したがって、第５図で説明したような不均一
な圧下刃が凝固シェルフａ、　７ｂに加わることが避け
られ、皺、疵等の欠陥がない金属薄帯を製造することが
できる。

第３図の例にあっては、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの双方
に凹クラウンを形成している。しかし、凹クラウンは、
冷却ドラム１ａ又は１ｂの一方だけに形成しても良い。

また、冷却ドラムの冷却能力をドラム軸方向に沿って調
整する方法としては、窪み１０の密度を変えることの外
に、冷却ドラムの周面に塗布する断熱材の厚みを変える
ことを採用することも可能である。

第４図は、この目的のために断熱材の厚みをドラム軸方
向に関して変えて冷却ドラムの周面に塗布した例を示す
。断熱材としては、アルミナ、酸化ジルコニウム、ンリ
カ等が使用される。この断熱材をオンラインで冷却ドラ
ムｌａ、　ｌｂの周面に塗布するた約、ドラム軸方向に
沿って多数の断熱材吹付はノズルを設け、湯溜り部から
出て来た冷却ドラムの周面に対してそれぞれのノズルか
ら異なった流量で断熱材を吹き付ける。断熱材の吹付は
量を多くした冷却ドラムｌａ、　ｌｂの両端部では、厚
い断熱材層が周面に形成され、その部分における凝固シ
ェルフａ、　７ｂの成長が抑制される。他方、冷却ドラ
ムｌａ、　ｌｂの中央部では、薄い断熱材層が形成され
る。したがって、第３図で説明したような冷却ドラムｌ
ａ、　ｌｂの凹クラウンを相殺する断面形状をもつ凝固
シェルフａ、　７ｂが形成され、凝固シェルフａ、　７
ｂがドラムギャップ５においてドラム軸方向に関して不
均一な圧下を受けることがない。

〔実施例〕

冷却ドラムとしては、ドラム軸方向長さ８００ｍｍ。

径１２００ｍｍであり、鋳造中において両端部の外径を
１２００、１　ｍｍ、　　中央部の外径を１２００．０
ｍｍとする凹クラランをその周面に形成したものを使用
した。そして、１個当たり開口部の平均面積が約３ｍｍ
２　の窪みを、第２図に示した密度分布をもって冷却ド
ラムの周面に形成した。これにより、両端部の冷却能力
を７　Ｘ１０６ｋａｌ／ｍ２・ｈｒに、中央部の冷却能
力を６．３　　Ｘ１０６ｋａｌ／ｍ２・ｈｒに調整した
。

この冷却ドラムを対として配置し、鋳造中における両端
部の間隙が３．８ｍｍで中央部の間隙が４．０ｍｍのド
ラムギャップを設けた。そして、これら冷却ドラムの間
に形成される湯溜り部に、Ｓ　Ｕ　５３０４のステンレ
ス鋼組成をもち温度１４６０℃の溶鋼を流量１７ｋｇ／
分で注湯した。注湯された溶鋼は、冷却ドラムで抜熱さ
れて凝固シェルとなり、ドラムギャップ５で総圧下刃３
　ｔｏｎで圧下された。

このようにして得られた金属薄帯は、皺、疵等の表面欠
陥がなく、中央部の厚みが３．９胴で両端部の厚みが３
．７ｍｍの凸クラウンをもつものであった。この凸クラ
ウンのために、得られた金属薄帯を効率良く冷延するこ
とができた。これに対し、窪みを形成しないことを除き
、他は同様な冷却ドラムを使用して鋳造することにより
得られた金属薄帯にあっては、表面欠陥、特に縦割れが
０．５ｍ／ｍｍ２　の割合で発生し、これを冷延したと
き、その表面欠陥を起点として多数の割れ、破断等が生
じた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、凹クラウン
を付けた冷却ドラムを使用して金属薄帯を製造する際、
その凹クラウンに対応して冷却能力をドラム軸方向に変
えている。これにより、冷却ドラムの周面に生成した凝
固シェルをドラムギャップ部で圧接するとき、均一な圧
下刃が凝固ンエルに加わり、疵や皺等のない優れた表面
性状をもつ金属薄帯を製造することができる。また、こ
のようにして得られた金属薄帯は、中央部が厚く両端部
が薄い凸クラウンとなっているた杓、冷延時の圧下刃が
有効に作用し、効率良く目標サイズに仕上げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は窪み形成によって冷却ドラムの冷却能力をドラ
ム軸方向に変える場合を説明する図であり、第２図はそ
のときの窪みの密度分布を示し、第３図はこの冷却ドラ
ムを使用して鋳造を行っている状態を示し、第４図は断
熱材の塗布厚みを変えることによって冷却ドラムの冷却
能力を調整する場合を説明するための図である。他方、
第５図は従来のツインドラム方式の連続鋳造機を示し、
第６図は凹クラウンを付けた冷却ドラムによって金属薄
帯を製造する場合の問題点を説明するための図である。 特許出願人　新日本製鐵　株式会社（ほか１名）代　理
　人　小　堀　　益（ほか２名）−４ト １１’＋　９　　　２％ ２１　　　亭 ＠【栃瞑止鰺 （安爛 １さＨ彫 ！・へ腔 油脂Ｃ りｅ鍔囮

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の冷却ドラムの表面に供給した溶融金属を急冷
   凝固して金属薄帯を製造する連続鋳造機において、ドラ
   ム軸方向に関して中央部で厚く両端部で薄いドラムギャ
   ップを形成するクラウンを前記冷却ドラムの一方又は双
   方に付け、前記クラウンを付けた冷却ドラムのドラム軸
   方向中央部の冷却能力を大きく、両端部の冷却能力を小
   さくしたことを特徴とする金属薄帯連続鋳造用冷却ドラ
   ム。 ２、特許請求の範囲第１項記載の冷却能力が、冷却ドラ
   ムの周面に形成した窪みの密度分布によって調整された
   ものであることを特徴とする金属薄帯連続鋳造用冷却ド
   ラム。 ３、特許請求の範囲第１項記載の冷却能力が、冷却ドラ
   ムの周面に塗布された断熱材の厚みによって調整された
   ものであることを特徴とする金属薄帯連続鋳造用冷却ド
   ラム。