JPH01313157A

JPH01313157A - 連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH01313157A
Application number: JP14284288A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamazaki; 明山崎; Akira Shiyuuno; 秀野　晃; Mitsuhiro Otaki; 大滝　光弘; Yukio Tsukuya; 津久家　幸雄
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18

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〕本発明は溶融金属を走行する金属ベルト上に注湯し、鋳
造金属をスキンロールにより冷却凝固せしめるオープン
ベルト方式の連続鋳造方法の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

走行す名ヘルド面上に溶湯を流して冷却、凝固せしめて
、連続して板状鋳塊を得る連続鋳造方法は、特嚢公［６
０−３５２１８などにより公知である。その方法は、下
記の通りである。すなわち、第４図に示すように、タン
デイツシュ（１）に連続移送された溶湯は、回転ドラム
（２）及び駆動ドラム（３）によってその上面を水平に
支持されるエンドレス金属ベルト（４）上に、出湯口（
５）より注湯される。

金属ヘルド（４）にはテンションロール（６）によって
強く張力が加えられている。注湯された溶湯（７）は、
金属ヘルド（４）を介して、金属ベルト（４）下部に設
置された冷却装置（８）により冷却された、凝固し、固
相（９）を形成する。溶湯表面は、駆動ドラム（３）上
部に設置され、内外部を水冷されたスキンロール００）
により冷却され、凝固し、固相（９′）を形成する。

固相（９）、（９′）はスキンロール００）と駆動ドラ
ム（３）の間で若干圧延されて、所望の板厚の鋳塊００
が製出される。鋳塊θυはローラコンヘアー０２）で鋳
塊冷却装置Ｑつにより冷却され、コイラー０４に巻取ら
れる。

この方法では、金属ヘルド（４）の上面から溶湯（７）
表面までの溶湯の厚みは、タンデイツシュ（１）からの
溶湯の吐出量により制御されるが、その制御精度は±２
１１ｎ程度である。この湯面変動は、スキンロールの冷
却面長と冷却時間を変動させ、スキンロールによって形
成される固相の量を変動させる。

すなわち、第５図に示すように、湯面変動によって、ス
キンロール側からの固相厚（ｔｅ’）　　が変動するた
め、最終凝固部の全固相厚（ｔ　ｅ）が変動する。本方
法では、鋳塊の板厚Ｄｉ）に対する全固相厚（ｔｅ）の
比率（固相率＝　ｔ　ｅ　／　ｔ　１Ｘ１００）が１０
２〜１０８％の場合に健全な鋳塊が製出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のような方法では、湯面変動により
しばしば、鋳塊欠陥が発生したり、板厚が変動し、次の
ような問題が生じる。すなわち、湯面が低下し、固相率
が低下して１０２％未満になると、スキンロールが固相
全面に接触せず（固相に若干の凹凸があるため熱抽出が
充分になされず、鋳塊に割れを生じたり、未凝固の溶湯
がスキンロール前方に排出されたりして、健全鋳塊を得
ることができない。一方、固相率が１０８％を越えると
、圧延荷重が大きくなり板厚が厚くなり、また、ヘルド
とスキンロールの走行及び回転速度が同しであるため、
ベルト上の未圧延の固相がベルト速度より遅くなり、固
相とベルト間にスリップが生し、未だ充分な強度を持た
ない固相に亀裂を生じ、その結果、圧延後に鋳塊割れが
発生する。

又、安定した酸化膜を速やか形成するアルミニウムやそ
の合金においては、酸化膜が溶湯の流動性を阻害し、注
湯ノズルを用いない木刀式の注湯方法では、自然流動と
なるために、湯面の高さは１０ＩＩ１１１程度となる。

従って、製出鋳塊の巻取作業等のハンドリングが可能な
最大鋳造速度の２０ｍ／　ｍ　ｉ　ｎでも固相の厚さ（
ｔｅ）は６Ｉ１ｍ程度であり、５鵬以下の薄板の鋳塊を
製造することは不可能である。

本発明は以上のような点にかんがみてなされたもので、
その目的とするところは、鋳塊欠陥のない、また、５ｍ
ｍ以下の薄板鋳塊を安定して製造することのできる連続
鋳造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段とその作用］上記目的を達
成するために本発明によれば、回転ドラムと駆動ドラム
間に張られ、冷却されてエンドレスに走行する金属ベル
ト上に溶融金属を流し、該金属ベルト上で溶融金属を下
方より冷却凝固せしめるとともに、該金属ベルト上に位
置し、金属ベルトと同速で回転する冷却されたスキンロ
ールにより溶湯金属を上方より冷却凝固せしめ、スキン
ロールと該スキンロールの直下に設けられて金属ベルト
を駆動させる前記駆動ドラムの間で凝固有後の固相に若
干の圧延加工を施し、連続して板状鋳塊を製造する連続
鋳造方法において、スキンロールの手前の金属ヘルド上
に、スキンロールと隣接し、金属ベルト上面に所望の間
隙を設けるように固定された鋳造金属の厚み制御板を設
置し、溶融金属を該厚み制御板の下を通過させることに
より、上記溶融金属の湯面変動を防止することを特徴と
する連続鋳造方法が提供される。

上記のような方法では、厚み制御板の下端面が常に湯面
下に位置するように、厚み制御板を設置することにより
、該厚み制御板の手前の湯面が変動しても、；８湯が冷
却を開始するスキンロールの位置は常に一定であり、冷
却時間も一定となり、従って、固相率も一定となる。

厚み制御板の温度は鋳造金属や鋳造の目的によって異な
る。溶湯の温度を融点の数１０°Ｃ以上に加熱する通常
の鋳造時には、ＡＮなどの低融点金属に対しては、人為
的な加熱は必要としないが、Ｃｕなどの場合には、厚み
制御板を鋳造金属の融点以上に加熱する必要がある。ま
た、厚み制御板を冷媒により冷却して、厚み制御板の下
端面に接触した溶湯を冷却し、連続して初晶を生成させ
、次に、振動によりこの初晶を分離してベルト上面に形
成されている固相の上に、溶湯と初晶が混在する低温の
溶湯を生成させ、スキンロールによって、冷却、凝固、
圧延を行う場合もある。

〔実施例〕

以下図面に示した実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例１第１図は本発明にかかる連続鋳造方法の一実施例の装置
の説明図であり、厚さ制御板０ωがスキンロール０［Ｄ
の手前に設置されている以外は従来装置と同じである。

以下に、９９．７％Ａ２溶湯から厚さ５ｍ＋＊、中３０
０−の鋳塊を製造する方法を説明する。厚さ制御板０５
）はＣａ５ｔｅ、系の断熱材より形成され、その形状は
、スキンロール０ω側の曲率を、スキンロールの半径２
００ｍｍに対して、２０１ｍｍとし、両者の曲率面間に
わずかな隙間を設け、回転するスキンロール００）によ
る厚さ制御板（＋５１の曲率面の摩耗を防止した。金属
ベルト（４）の上面から厚さ制御板（１５）の下端面ま
での間隙（以下単にギャップと呼ぶ）は、理想とする固
相率１０２〜１０８％（固相厚みｔ　ｅ−５，１〜５．
４ｍｍ）が得られる事を確認した上で、６ｍｍに設定固
定した。また、２〜８％の圧延を施すスキンロール０ω
の最下点と金属ベルト（４）の間隔（以下ロールギャッ
プと呼ぶ）は５咽に設定した。厚さ制御板面は特に加熱
されないが、鋳造前の装置予熱の際の放射熱により、約
ｔ　ｏ　ｏ　’ｃに暖められている。

溶湯は図示せぬ保持炉より７００　’Ｃに温度制御され
、タンデイツシュ（１）内に移送され、所定量が溜めら
れる。その後、静かに出湯口（５）が開かれ、毎分１０
ｍで走行する金属ベルト（４）上に注湯される。金属ベ
ルト（４）はその下部より冷却水を噴出する冷却装置（
８）により冷却され、溶湯（７）は金属ベルト（４）を
介して均一に冷却され凝固し固相（９）を形成する。

次に、溶湯は厚さ制御板ａωの下方を金属ベルト（４）
の移動に伴って通過し、スキンロールＯｍに至り、固相
（９）上部の溶湯（７）がスキンロール００）により冷
却され凝固し固相（９′）を形成し、スキンロール０ω
の最下点の直前で全体が固相となり若干の圧延がなされ
て鋳塊として製出される。この時点ですでに厚さ制御板
Ｇωの手前の湯面は、図示せぬ湯面制御器により所定の
高さに制御されている。本実施例では該湯面を平均１０
ｍｍとしたが、その変動は±２ｍｍであった。しかし厚
さ制御板０ωの下端面が湯面下約４閣に位置しているか
ら、スキンロール（ｌ［＋１人口の湯のギャップは厚さ
制御板ｑ０によって規制され、初期に設定した６ＩＩＩ
ｆｆｉで一定であるから厚さ制御板Ｏ５）手前の湯面が
１０±２ｍｍの変動をしても、冷却時間や冷却面長の増
減に同等影響を及ぼす事はなく、固相率は常に１０２〜
１０８％を保ち、板厚は均一となり、又、未圧延による
欠陥の発生もなくなった。

本実施例により得られた鋳塊板厚と、従来法により毎分
１０ｍの鋳造速度で得られた６■厚の鋳塊板厚の変動を
比較した結果を第３図に示す。

図から分かる様に、従来法では±４％程度の板厚変動を
有しているが、本発明法によれば±２％以下の均一な板
厚を有する鋳塊であり、その効果の顕著な事がわかる。

又、上記鋳塊の欠陥（割れ）の数を調査した結果、従来
材には鋳塊の中方向に伸びた５〜３０鴫の細い割れが０
．６個／ｍ発生しているが、本発明材には２〜４ｍｍ程
度の割れが０．０３個／　ｍ　確認され、本発明法によ
れば、欠陥の大きさ、及び単位長さ当たり°の欠陥数共
に、大巾に減少する事がわかった。

次に２ｍ厚さＸ３００ｍ＋ａ巾の鋳塊の鋳造を行った。

この時、ギャップは２．４園、鋳造速度（ベルト走行速
度）は１５ｍ／ｗｉｎであった。この場合も安定して鋳
造を行う事が出来た。

実施例２次に、９９．９９％Ｃｕの鋳造に、本発明の制御板を適
用して２ｍｍ厚Ｘ３００ｍｍ巾の鋳塊の製造を行った結
果について述べる。制御板にグラファイトを用い、１，
１００°Ｃに通電加熱保持した。１，１２０°Ｃの溶湯
をベルト上に注渇し、湯面の高さを５ｍに制御した。ギ
ャップは２．４論、鋳造速度は１５ｍｍ／ｍｉｎである
。この時の湯面変動は±１ＩｎＩ１１であったが、前述
した様に、制御板の作用により、全く欠陥は発生せず、
高品質の鋳塊を得る事が出来た。

実施例３次に９９．７　％Ａ　１？＠湯を用い、スキンロールの
奪熱量を緩和し、生産性を高めるために、制御板を冷却
し、該制御板の下端面の接触した溶湯を冷却し、低温領
域を形成させると共に、該制御板の下端面への初晶の固
着防止のために該制御板に振動を与えなから２（財）厚
Ｘ３００Ｍ巾の鋳塊の製造を行った実施例について第２
図を用いて説明する。

制御板０ωの内部には、冷却水を流通させる冷却大群０
ωがあり、制御板θつは内部を流れる冷却水によって、
冷却される。又、該制御板０９の上部には、該制御板θ
ωに振動を与える加振器０７）が配置され、該別振器に
交流電流を通電させる事によって振幅０、１　ｍ＋ａの
振動が左右（水平方向）に発生し、制御板０５）を左右
に振動させる。

上記装置を作動させ、しかる後に実施例（１）に述べた
様に、ベルト（４）上に注湯が開始され、鋳造が開始さ
れ、ベルト（４）とスキンロール００）により固相（９
，９’　）が形成され、鋳塊（１１）が製出されるが、
内部を冷却されたＡｌ２Ｏ，＋Ｓ　ｉ　Ｏ□系の材質か
らなる制御板０９の下端面に接触する溶湯（７）は、そ
の表面で冷却されて温度低下し低／ｌｌ領域θ印を形成
する。この時、冷却のバランスが僅かに崩れ、下端面に
初品が生成しても、加振器０力の振動により速やかに分
離し、固着する事はない。しかる後、低温領域０（至）
はヘルド（４）上面より形成し、走行する固相（９）に
よって運ばれ、スキンロール００）に接触し更に冷却さ
れ凝固し固相（９′）を形成する。そして圧延されて、
鋳塊となる。

本実施例での鋳造条件は溶湯温度７００°Ｃ、キャン１
２．４価、ロールギヤツブ２ｍｍであり、これは、実施
例１と同一条件である。しかし、実施例Ｉにおいては鋳
造速度１５ｍ／ｍｉｎであったが、本実施例では本実施
例の作用により、１７ｍ／１ｌｉｎで鋳造が可能であっ
た。又鋳塊の品質も高いものであった事は言うまでもな
い。

尚、制御板θωには５ｆｆｉ／ｍｉｎの冷却水を流し、
加振器０７）にはＡＣｌｏｏＶ、５０１ｂの電流を流し
た。

以上３つの実施例では、ＡＮ及びＣｕについて述べたが
、これに限定するものではなく、他の金属や合金につい
ても本方式は適用されるものであり、又、制御板と走行
するヘルドは平行に配置させたが、これに限定するもの
ではなく、例えばベルトを傾斜させて、ギャップをベル
ト進行方向に向って狭くする等、鋳造金属の特性に合わ
せて適宜選択する事は一向にかまわない。

〔発明の効果］以上説明したように本発明によれば、スキンロールの手
前の金属ヘルド上に、スキンロールと隣接して、金属ベ
ルト上面に所望の間隙を設けるように鋳造金属の厚み制
御板を設置することにより、湯面変動の影響を防いで高
品質の鋳塊を連続して製出することが可能となり、また
、従来不可能であった５ｍ以下の板厚の鋳塊を製出する
ことが可能になるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる連続鋳造方法の一実施例の装置
の説明図、第２図は他の実施例の装置の説明図、第３図
は本発明法と従来法との鋳塊板厚変動値の比較図、第４
図は従来の装置の説明図、第５図は凝固開始部分の要部
説明図である。 ■・・・タンデインシュ、　　２・・・回転ドラム、　
　３・・・駆動ドラム、　　４・・・金属ベルト、　　
５・・出湯口、６・・・テンンヨンロール、　７・・・
？８？ｍ、　８・・冷却装置、　９．９′・・・固相、
　　ｌＯ・・・スキンロール、１１・・・鋳塊、　　１
２・・・ローラコンヘア、　　１３・・・鋳塊冷却装置
、　　１４・・・コイラー、　　１５・・・厚さ制御板
、　　１６・・・冷却大群、　　１７・・・加振器、１
８・・・低温領域。特許出願人　　　古河電気工業株式会社１５厚さ制御板ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転ドラムと駆動ドラム間に張られ、冷却されて
エンドレスに走行する金属ベルト上に溶融金属を流し、
該金属ベルト上で溶融金属を下方より冷却凝固せしめる
とともに、該金属ベルト上に位置し、金属ベルトと同速
で回転する冷却されたスキンロールにより溶融金属を上
方より冷却凝固せしめ、スキンロールと該スキンロール
の直下に設けられて金属ベルトを駆動させる前記駆動ド
ラムの間で凝固直後の固相に若干の圧延加工を施し、連
続して板状鋳塊を製造する連続鋳造方法において、スキ
ンロールの手前の金属ベルト上に、スキンロールと隣接
し、金属ベルト上面に所望の間隙を設けるように固定さ
れた鋳造金属の厚み制御板を設置し、溶融金属を該厚み
制御板の下を通過させることにより、上記溶融金属の湯
面変動を防止することを特徴とする連続鋳造方法。
（２）前記厚み制御板を加熱することを特徴とする請求
項１記載の連続鋳造方法。
（３）前記厚み制御板を冷却し、かつ、振動させること
を特徴とする請求項１記載の連続鋳造方法。