JPH0215853A

JPH0215853A - ベルト式連続鋳造機

Info

Publication number: JPH0215853A
Application number: JP16294988A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Katahira; 片平　圭一; Kiyomi Shio; 塩　紀代美; Noriyuki Kanai; 金井　則之
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-19
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06102256B2

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、製造される金属薄帯の幅を自由に変更するこ
とができるベルト式連続鋳造機に関する。

〔従来の技術〕

最近、ン容鋼等の溶融金属から最終形状に近い数ｍｍ−
数十ｍｍ程度の厚みをもつ金属薄帯を直接的に製造する
連続鋳造方法が注目を浴びている。この方法によるとき
、従来のような多段階にねる圧延工程を省略することが
できるため、工程及び設備の前略化が図られる。また、
各工程間で素材を加工温度に加熱する工程が本質的に不
要となるため、省エネルギー効果も期待することができ
る。このような連続鋳造の一つに、ツインベルト方式が
ある。

第７図は、このツインベルト式連続鋳造機の概略を示す
図である。この連続鋳造機においては、タンデイツシュ
１内の溶融金属をノズル２から鋳造空間に供給する。こ
の鋳造空間は、プーリ３に掛は渡されて走行する鋼等の
耐熱性材料でできた一対のベルト４の相対する空隙の両
側部を短辺鋳型で仕切ることによって形成されている。

この鋳造空間に注湯された溶融金属は、冷却面６によっ
て冷却擬制され、金属薄帯７となって（般出される。

このとき、ベルト４と短辺鋳型との間に隙間があると、
そこに熔融金属が差し込み、鋳バリが発生する。そこで
、ベルト４を短辺鋳型に押圧することが必要となる。

ごの短辺鋳型には、鋳造される金属の移動方向には移動
しない短辺鋳型と、鋳造される金属の移動に同期して移
動する無端連結形短辺鋳型とがある。以下これらを総称
して短辺鋳型というが、上記２種を区別して表現する場
合には、前者を固定短辺鋳型、後者を同期移動短辺鋳型
と称する。

固定短辺鋳型を用いて鋳造中を変更する場合には、短辺
鋳型をベルトの巾方向に拡大、縮小する。

また、同期移動短辺鋳型を用いて鋳造中を変更する場合
には、同期移動短辺鋳型をその架台と共にヘルｉ−巾方
向に拡大、縮少する場合と、同期移動短辺鋳型を構成す
る冷却用ブロックを順次ベルト間に挿入するに際し、ベ
ルトの中方向の拡大もしくは縮小位置に変更してブロッ
クを挿入する場合とがある。この場合該ブロック単体で
はへルト中方向に移動するわけではないが、位置を変更
されたブロック群の挿入によって鋳造中は変更される。

以下の説明においては、これらの短辺鋳型による鋳造中
変更を総称して、短辺鋳型の中方向移動と称する。

本発明者等は、先にこの短辺鋳型の押え装置を開発し、
これを出願した。（特開昭６１−９９５４１号公報参照
）この装置においては、短辺鋳型をベルトの幅方向に移
動可能に配置し、冷却面両側の短辺押えブロック以外に
、冷却面内部にも短辺押えブロックを配置している。こ
の短辺押えブロックは、ロッドを介して押出し装置の駆
動力を伝えることにより、ベルト背面に対して進退自在
となっている。このような短辺押えブロックを冷却面の
幅方向に複数個設けることにより、製造する金属薄帯の
幅を変えることができる。

ずなわら、最大幅の金属薄帯を製造する場合には、外側
の短辺押えブロックで鋳造空間の両側部を仕切る。この
とき、ベルトと冷却面との間の空隙全体にわたって冷媒
を供給する。幅の小さな金属薄帯を製造する場合には、
短辺鋳型をベルト１１】方向の内方の個所に移動させ、
その個所にある短辺押えブロックをベルトに押圧するこ
とによって、鋳造空間を形成している。そして、ベルト
の幅方向に関して短辺押えブロックより内側にあるベル
トと冷却面との間に冷媒を供給し、その外側の隙間に対
する冷媒の供給を停止している。なお、ベルトに対向す
る冷却面の面には、複数のリブが突設されており、これ
は溶融金属の静圧によってベルトが冷却面に近づきすぎ
ることを防止すると共に、所定の冷媒流路を確保するだ
めのものである。

このように短辺押えブロックを移動可能にすることによ
って、必要とする幅をもつ金属薄帯７を同一の連続鋳造
装置により製造することが可能となる。

また、金属薄帯７を鋳造している際に、ベルト４の全表
面の中で、溶融金属と接触する部分は大きな熱流束を受
けるため、ベルト４自体の温度が中央部でその他の部分
より高くなる。その結果、ベルト４が中央部で熱膨張し
、ベルト４の変形を生じることが知られている。その状
況を模式的に第８図に示す。この変形を防止する方法と
して、ベルト４の全面を均一な温度にすることが有効で
ある。

たとえば、ＵＳ特許３９３７２７０　（特公昭５７−６
１５０２号）においては、ベルトのしわの原因は鋳造入
側でのコールドフレーミングにあるとして、その対策と
して、ベルト温度を事前に高くしておくことを提案して
いる。また実開昭５９−５８５５０号では、ベルト巾方
向の両端部を加熱し、中央部と同じ温度にすることを提
案している。

更に１種のベルト鋳型で異なる巾の鋳片を鋳造する時に
は、ＵＳ特許３９３７２７０　（特公昭５７−６１５０
２号）において、ベルト両端部水量を変更することも提
案されている。

しかし製造される金属薄帯の鋳造と継続しつつ、その巾
を変更する場合に、幅変更に応じて冷却部と非冷却部と
を金属薄帯の鋳造中の変更に追従して変更する手段は、
これまでのところ提案されていない。

さらにＵＳ特許（＾）３８７８８８３　（特公昭５９−
４２２５号）においては、ベルトを緊張しベルト断面１
平方インチ当り８０００〜２００００ボンドの張力を付
与することを示している。

しかし、この方法によっても、鋳片中の変更を伴う鋳造
を行う場合には、十分なベルトのしわ発生防止ができな
いことがわかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

鋳造される金属の巾が変更された場合には、それに合わ
せてベルトの背面にある冷却水のベルト巾方向の範囲も
変更する必要がある。例えば冷却水のかかる範囲が鋳造
中より広い場合には、ベルトの１１１方向の鋳造金属の
ない部分が冷却水により冷却されることになり、あるい
は鋳造金属のない部分への注入を停止したとしても、ベ
ルト温度は低い状態にあり、ベルト巾の中央部付近に生
ずるしわを抑制できず、もしくはベルトのエッヂヒータ
ーによる加熱により、ベルト巾方向温度差を小さくしよ
うとする作用を著しく損なうことになる。

本発明は鋳造中を変更しようとする場合に、上記の課題
を解決する為のベルト式連続鋳造機を提供するものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、一対のベルトと、この一対のベルト間におい
て湯溜り部を画成する一対の短辺鋳型とを有し、この湯
溜り部に注入された溶融金属を冷却・擬制して金属薄帯
を製造するベルト式連続鋳造機において、前記短辺鋳型
は一対のベルト間に該ベルトの幅方向に移動可能に配置
され、一対のベルトのそれぞれの背面においてベルトの
幅方向端面近くに配置され且つ該幅方向に区切られた複
数の冷却・加熱室と、ベルト巾方向中央部付近に配置さ
れた冷却函と、前記ベルトの背面を押圧可能である複数
の押え手段と、ピストンで２分された内部空間の一方が
冷却媒体供給源に他方がベルト端面用加熱媒体供給源に
接続され、且つ前記内部空間には軸線方向に沿って前記
複数の冷却・加熱室にそれぞれ連通している複数の分岐
流路が備えられた流体供給ピストンへラダーと、前記冷
却函、冷却・加熱室にそれぞれ連通している排水路と、
移動された短辺鋳型に対してベルトを押圧するように前
記複数の押え手段のうちの少なくとも１個を選択作動さ
せる制御装置とを有し、前記複数の押え手段は、前記冷
却・加熱室と、その流体出口に備えた冷却・加熱室内の
流体静圧を高める絞り装置と、該絞り装置のうちの少な
くとも１個を選択作動させる絞り装置の作動制御機構と
を備えており、該作動制御機構により移動した前記短辺
鋳型に相当する位置にある前記冷却・加熱室の流体出口
の絞り装置を選択作動し、該流体出口流路を絞って冷却
・加熱室における冷却・加熱媒体の静圧を高めて前記ベ
ルトを短辺鋳型に圧着させるようになっていることを特
徴とするベルト式連続鋳造機であり、また前記冷却函、
冷却・加熱室がベルト進行方向に複数配置されているこ
とを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下図面を参照しながら、本発明を垂直型の双ベルト式
連続鋳造機に適用した実施例によ′り具体的に説明する
。

第７図は双ベルト式連続鋳造機の概念を示す略側面図で
あり、タンデイツシュ１に注がれた溶融金属は、ノズル
２を通ってプーリ３にかけられたベルト４と、図示され
ていない短辺鋳型によっ°ζ構成される鋳造空間へ注入
される。ベルト４の背面には冷却面６があり、一般には
冷却水によりベルト４を冷却し、溶融金属を擬制させて
いる。凝固した金属は、鋳型の下部から金属薄帯７とな
って連続的に引き出されていく。

第１図は本発明になるベルト弐連続鋳造機の全体構成を
説明するための縦断斜視図であり、図において双ベルト
式連続鋳造機の片側のベルトユニットと、片側の同期移
動短辺鋳型５を図示している。

第２図はベルト背面の冷却装置部を説明するための第１
図ｘｏ−ｘｏ矢視断面を示す。第１図、第２図において
、冷却面６は上段の噴流冷却部６ａとパッド冷却部６ｂ
により構成されている。

噴流冷却部６ａは、溶融金属静圧が低いためベルト背面
から加圧して押しつけることを避け、高い抜熱効果を得
るために噴流ノズル１１１から噴出されるジェット水流
によりベルト背面を冷却する。又ベルト４の平面を保つ
ために、フィンロール１１９によりベルトを背面から支
持している。

パッド冷却部６ｂは溶融金属の静圧に対抗しつつ抜熱す
るためにパッド構造とし、水路２５内を圧力をもった冷
却水を流している。水路の厚みを一定に保つための後述
する冷却パッドフィンＩ２によりベルトを摺動支持して
いる。しかし溶融金属の静圧の大部分は、パッド内冷却
水の静圧により支えるため、上記冷却パッドフィン１２
には大きな力はかからない。

ベルト４は、上流側プーリ５２、下流側プーリ５３、ス
テアリングプーリ５４にかけ渡され、張力用のシリンダ
６１により一定の張力を与えられ、且つ上記プーリの中
の１つから駆動力を与えられて回転する。

一方短辺鋳型５は、ベルトと同期して回転させるために
、多数の短辺ブロック５５を連ねた構造でガイド５８に
沿って走行し、上流側スプロケット５６又は下流側スプ
ロケット５７により駆動されている。この短辺ブロック
５５は、ガイド５８を巾方向に移動することにより鋳型
５１の巾を変えることができる。この短辺鋳型５とベル
ト４の間に隙間があると、溶融金属が差し込みパリとな
るので、この隙間を無くするために短辺鋳型部のベルト
を押し圧するために噴流冷却部６ａにはベルト押えブロ
ックがあり、パッド冷却部６ｂにはベルトを押さえるた
めの機構５９を有している。

さて第３図、第４図（ａ）及び第５図（ａ）を参照して
、本発明の詳細な説明する。

第３図は短辺鋳型および冷却水静圧上昇機構並びに冷却
水と加熱媒体の供給装置を示す平面図であり、第４図（
ａ）及び第５図（ａ）はその断面図である。

短辺鋳型５は製造される金属薄帯７の幅を変更する際に
、アクチュエータ１３によって１１方向に出し入れされ
る。冷却媒体は、圧力コントロールパルプ２２を通り供
給ピストンヘッダー２３及び分岐水路２４を経由して、
ベルト４の背面にある冷却・加熱室１４を下方から上方
に進みながらベルト４を冷却する。そして、排水側分岐
水路２６を経て排出ピストンヘンダー２７に集められ、
出側圧力コントロールバルブ２８を経て系外に排出され
る。

水路２５を流れる冷却水は、ベルト４からの必要な抜熱
が得られるように流路内の流速と水路厚みが決定され、
且つ溶融金属の静圧にほぼ近い値になるように圧力コン
トロールバルブ２２、出側圧力弁２８によって制御され
ている。一方、短辺鋳型の位置に相当する冷却・加熱室
１４は排水側分岐水路２６の絞り弁３９を絞ることによ
って冷却水流速の一部を圧力エネルギーに変換して静圧
を高め、ベルト４を短辺鋳型５に圧着させる。この関係
を第４図（ｂ）、第５図（ｂ）に水路内圧力分布として
示す。第４図（ｂ）は短辺を押える必要が無い部分で絞
り弁３９が開いている場合であり、第５図（ｂ）は短辺
を押さえる必要のある部分で絞り弁３９が閉となってい
るため供給圧力そのものがかかっている。ここで■部で
圧力が急に下がるのは水路入側ノズル２５ａで絞ること
により圧損を大きくとっているためである。冷却・加熱
室の各室は水路シール３３ｄにより隔離されている。

絞り弁３９はレバー４０を介して偏心カム１６に接して
おり、カムの回転に伴って開閉される。

この偏心カム１６は、幅変え必要流路数ｎで３６０度を
除した角度θ＝３６０／ｎずつ順にずらして配置されて
おり、カム軸１７を回転させるとき、外側から内側、又
は逆方向に絞り弁３９が順次開閉される。このカム軸１
７は駆動機構２１に連結されており、これによって必要
とする回転角が与えられる。

冷却・加熱室２５は、第２．４（ａ）および５（ａ）図
に示すように鋳造方向に複数段に分けて配置されており
、溶融金属の静圧増加分を分散させて支持している。

ピストンヘッダー２３．２７は、それぞれのピストン２
９．３０により中方向に分割されている。

そして内側を前述の冷却水の供給・排出系とし、外側を
たとえば蒸気等の加熱媒体の供給・排出系としている。

加熱媒体の供給・排出は、冷却水供給・排出と同様に、
加熱媒体用圧力制御弁３１，３２、供給ピストンヘッダ
ー２３、分岐路２４、水路２５、排水側分岐水路２６、
排出ピストンヘッダー２７及び加熱媒体用圧力制御弁３
２を経由して行われる。

加熱媒体の圧力を上げると、ベルト４が撓む。

そこで、第６図のベルト端部近傍を示す拡大図にあるよ
うに、短辺鋳型５を支持する短辺鋳型支持部材５ａに摺
動用突起５ｃを形成し、これをベルト４面に摺擦するこ
とによってベルト４の撓みを防止することが有効である
。なお、この摺動用突起５ｃに潤滑配管５ｂを介して潤
滑剤を供給し、ベルト４に帯する摺動用突起５ｃの摺動
を円滑に行うことができる。また、冷却・加熱室１４の
外側板１４ａのベルト４側先端にシール材３３ｄを取り
付け、ベルト４の端面から加熱媒体が吹き出すことを防
止する手段も有効である。

ピストン２９．３０は、それぞれのアクチュエータ３５
．３４によって出し入れされる。アクチュエータ３５．
３４の駆動は、アクチュエータ１３及び駆動機構２１と
同期するように制御装置３６によって制御される。これ
により、製造する金属薄帯の巾に対応して出し入れされ
る短辺鋳型５に応じて冷却・加熱室の絞り弁３９が絞ら
れ、その絞った冷却・加熱室１４に対応してピストン２
９．３０の位置が調整される。したがって、冷却水の冷
機能と加圧機能の分離、及び冷却水と加熱媒体の分離が
自動的に行われる。

（発明の効果）以上に説明したように、本発明においては、短辺鋳型の
ベルトの中方向に関する移動に対応させてピストンを移
動させることにより、目標板［１１に応じた位置で短辺
鋳型を押え、且つベルトの加熱すべき部分と冷却すべき
部分とを分離する作業が自動的にしかも摺動部分なしで
行われる。このようにして、ベルトの変形を防止しなが
ら種々の板巾をもつ高品質の金属薄帯を容易に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるベルト式連続鋳造機の全体構成を
説明する為の縦断斜視図、第２図は第１図のｘｏ−ｘｏ
断面を示し、３つのプーリとベルトにより囲まれた内部
の冷却及びベルト支持装置の構造を説明する略側面図、
第３図は第２図のＺｚ　　Ｚｔ断面を示し、本発明の実
施例における短辺鋳型及び絞り弁作動機構の概略構成を
示す図面、第４図（ａ）は第３図のＸ５−Ｘ５断面を示
し、短辺を押さえていない状態を示す図面、第５図（ａ
）は第３図のＸ　６−　Ｘ−６断面を示し短辺を神さえ
。でいる状態を示す図面、第４図（ｂ）及び第５図（ロ
）は水路内の静水圧分布を示す図面、第６図は、’１３
図　□における短辺サポート部の−ｉｔ更形３態を示す
２図面、第７図は双ベルト方式の淳ｉ鋳造機の概念を示
す略側面図、第８図は鋳造時に発生するベルト変形を示
す模式図である。ｌ・・・タンデイツシュ、２・・・ノズル、３・・・プ
ーリ、４・・・ベルト、４ａ・・・ベルト４の両端部、
４ｂ・・・ベルト上のしわ、５・・・短辺鋳型、５ａ・
・・短辺鋳型支持部材、５ｂ・・・潤滑配管、５Ｃ・・
・摺動用突起、６・・・冷却面、６ａ・・・噴流冷却部
、６ｂ・・・パッド冷却部、７・・・金属薄帯、８・・
・溶融金属表面、９・・・短辺押ニブロック、ＩＯ・・
・ロッド、ＩＩ・・・シール材、１２・・・冷却バ・ン
ドフィン、１３・・・アクチュエータ、１４・・・冷却
・加熱室、１４ａ・・・冷却・加熱室外側板、１５・・
・スプリング、１６・・・偏芯カム、１７・・・カム軸
、１８・・・軸受け、１９・・・スプリング、２０・・
・ユニバーサルジヨイント、２１・・・駆動機構、２２
・・・圧力コントロールバルブ、２３・・・供給側ピス
トンヘッダ、２４・・・分岐水路、２５・・・水路、２
５ａ・・・流路入側ノズル、２６・・・排水側分岐水路
、２７・・・排水側ピストンヘッダ、２８・・・出側圧
力制御弁、２９・・・ピストン、３０・・・ピストン、
３１・・・加熱媒体用供給側圧力制御弁、３２・・・加
熱媒体用排水側圧力制御弁、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ。３３ｄ・・・シール、３４．３５・・・アクチュエータ
、３６・・・制御装置、３７・・・仕切板、３８．３８
ａ・・・水路板、３９・・・絞り弁、４０・・・絞り弁
レバー４Ｉ・・・ベルト端部加熱用電磁誘導コイル、５
１・・・鋳型、５２・・・上流側プーリ、５３・・・下
流側プーリ、５４・・・ステアリングプーリ、５５・・
・短辺ブロック、５６・・・上流側スプロケット、５７
・・・下流側スプロケット、５８・・・短辺ブロックガ
イド、５９・・・ベルト押え機構、６０・・・プレヒー
タ、６■・・・張力用シリンダー　１１１・・・噴流ノ
ズル、１１９・・・フィンロール

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対のベルトと、この一対のベルト間において湯
溜り部を画成する一対の短辺鋳型とを有し、この湯溜り
部に注入された溶融金属を冷却・凝固して金属薄帯を製
造するベルト式連続鋳造機において、前記短辺鋳型は一
対のベルト間に該ベルトの幅方向に移動可能に配置され
、一対のベルトのそれぞれの背面においてベルトの幅方
向端面近くに配置され且つ該幅方向に区切られた複数の
冷却・加熱室と、ベルト巾方向中央部付近に配置された
冷却函と、前記ベルトの背面を押圧可能である複数の押
え手段と、ピストンで２分された内部空間の一方が冷却
媒体供給源に他方がベルト端面用加熱媒体供給源に接続
され、且つ前記内部空間には軸線方向に沿って前記複数
の冷却・加熱室にそれぞれ連通している複数の分岐流路
が備えられた流体供給ピストンヘッダーと、前記冷却函
、冷却・加熱室にそれぞれ連通している排水路と、移動
された短辺鋳型に対して、ベルトを押圧するように前記
複数の押え手段のうち少なくとも１個を選択作動させる
制御装置とを有し、前記複数の押え手段は、前記冷却・
加熱室と、その流体出口に備えた冷却・加熱室内の流体
静圧を高める絞り装置と、該絞り装置のうちの少なくと
も１個を選択作動させる絞り装置の作動制御機構とを備
えており、該作動制御機構により移動した前記短辺鋳型
に相当する位置にある前記冷却・加熱室の流体出口の絞
り装置を選択作動し、該流体出口流路を絞って冷却・加
熱室における冷却・加熱媒体の静圧を高めて前記ベルト
を短辺鋳型に圧着させるようになっていることを特徴と
するベルト式連続鋳造機。
（２）冷却函、冷却・加熱室がベルト進行方向に複数配
置されていることを特徴とする請求項（１）記載のベル
ト式連続鋳造機。