JPH02211947A - 金属薄帯連続鋳造機及びその操業方法 - 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］ 本発明は、溶湯から直接金属薄帯を連続的に製造する。

金属薄帯連続鋳造機とその操業方法に関する。

［従来の技術］ 溶湯から金属薄帯が直接製造できると、圧延工程が大幅
に簡易化できるために好ましい。

第７図は、特開昭６１−２７６７５号公報に記載の、双
ドラム式金属薄板連続鋳造機の例である。溶湯６は、矢
印方向に回転する２本の回転ドラム１８−１と１８−２
で形成される湯溜り部に注入される６回転ドラムと接し
た溶湯は１ｍ点からｎ点迄の間で冷却されて凝固シェル
を形成するが、１８−１と１８−２上にそれぞれ生成し
た凝固シェルはｎ点で合体して、金属薄板１０となって
取り出される。

この方法で生産性（トン／時間）を大きくするためには
回転ドラムを早く回転させる事となるが１ｍ点とｎ点の
距離が短いために、早く回転させると凝固シェルの厚み
が不十分で、所定の厚さの金属薄板が製造できない、又
回転ドラムの直径を大きくすると、極めて大規模な設備
となる。

第８図は、特開昭５９−４７０４７号公報に記載の、双
ベルト式金属薄板連続鋳造機の例である。溶湯６は、矢
印方向に回転するプーリー１９−１．１９−２．１９−
３に張り渡されて走行する無端ベルト１と、同様に張り
渡されて走行する無端ベルト１′とで形成される湯溜り
部に注入される。無端ベルト１及び１１は、裏面が冷却
装置１２で冷却されているため、無端ベルトに接した溶
湯は凝固シェルを形成し、凝固が大兄完了した金属板１
０として取り出される。この方法で薄い板厚の金属板を
製造するには、無端ベルト１と１′との間隔ｔを狭くす
ることとなるが。

この方法でｔを小さくし過ぎると、溶湯の注入流１４が
無端ベルトに当って、無端ベルトを損傷し又金属板ｌＯ
の表面性状が損われるため、好ましくない。

以上述べた如く、双ドラム式金属薄板連続鋳造機は、板
厚の薄い金属薄板が製造できるが、高い生産性を得る事
は容易でなく、又双ベルト式金属薄板連続鋳造機は、例
えば第８図で１９−１と１９−２との距離を大きく配す
る事によって、高い生産性が得られるが、薄い金属板の
製造は容易ではない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、薄い金属帯を高い生産性で製造できる金属薄
帯連続鋳造機と、その操業方法を開示するものである。

［ｉＩ！題を解決するための手段および作用］第１図は
本発明の金属薄帯連続鋳造機の全体を示す模式図で、（
Ａ）は側面を示す図、（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（Ｃ）は
Ｙ−Ｙ断面図である。

（１）本発明の薄帯連続鋳造機は上ロール２と下端ロー
ル４との間に、傾斜して矢印５方向に走行する無端ベル
ト１と、これと対面して配された、上ロール２′と下端
ロール４′との間に傾斜して矢印５′方向に走行する無
端ベルト１′とで、鋳型の長辺が形成されている。本発
明で無端ベルト１と１′は上広形の湯溜り７が形成され
るように、傾斜している。

無端ベルトの両端部には鋳型の短辺を形成するサイド堰
３，３′が配されている。無端ベルトとサイド堰の隙間
から溶湯が漏れないように、サイド堰は無端ベルト１及
び１′の傾斜に沿った側面を有する上広形である。溶−
湯６はこの湯溜り部に注入されるが、無端ベルトは裏面
が冷却装置１２．１２’によって冷却されているため、
溶湯は無端ベルト上で凝固して凝固シェル８，８′を形
成する。凝固シェル８と８′とは、無端ベルトを介し、
下端ロール４゜４″で加圧されて合体し、凝固薄帯１０
となる１本発明の薄帯連続鋳造機は、先に述べた双ドラ
ム式の薄板連続鋳造機と異なり、上ロール２（２’　）
と下端ロール４（４’）とを十分に離して設けた設備と
する事が容易であり、従って高速度で鋳造しても、十分
な厚さの凝固シェル８，８′が得られて、所定の厚さの
金属薄帯が製造できる。又本発明の薄帯連続鋳造機は、
先に述べた公知の双ベルト式薄板連続鋳造機とは異なり
、溶湯は上広がりの湯溜りに注入されるため、板厚が薄
い金属帯の鋳造に際しても、溶湯の注入流が無端ベルト
に当って、無端ベルトを損傷したり凝固薄帯１０の表面
肌を損う事がない。

本発明の薄帯連続鋳造機では、更に、鋳型の下端を形成
するように無端ベルトｉｔ　（ｔ’）の下方を支承して
いる下端ロール４．　（４’）が、無端ベルトの傾斜走
行方向５（５’）と平行な、矢印１５（１５’）方向に
移動できる。　１１（１１’）は無端ベルトの張力を調
整するテンションロールで、下端ロール４（４’）カ矢
印１５（１５’　）方向に移動すると、テンションロー
ル１１（１１’）は１例えば左右に移動して、無端ベル
トの張力を調整する。

この薄帯連続鋳造機は、下端ロール４（４’）を移動可
能に構成することによって、鋳片を加圧することが可能
であることが最大の特徴であり、これによって後に詳述
するように板厚精度および表面性状にすぐれた金属薄帯
が安定して製造可能となる。

第２図は、本発明の薄帯連続鋳造機の別の構造を示すも
のである。第２図の装置は、無端ベルトｌ（１′）の傾
斜走行方向に平行に移動可能な下端ロール４（４’）の
下方に、下端ロール４と４′とで決るベルト１と１′の
間隔をほぼ一定に保ちつつベルト１（１’）による鋳片
ｌＯの冷却領域を延長できるように、冷却装置２４（２
４’）およびガイドロール２３（２３’）を装備してい
る。ガイドロール２３（２３’）は下端ロール４（４′
）の移動に応じて矢印２６（２６’）の方向に移動可能
に構成しており、ガイドロール２３（２３’）によって
鋳片をわずかに加圧することも可能である。

ただし、ベルト１および１′上に生成した凝固シェルを
圧着せしめるのは下端ロール４（４’）であり、従って
鋳造開始時を除いた定常作業時は、下端ロールより下方
にはサイド堰は基本的に必要ない。

このようにベルトｔ（ｔ’）による冷却領域を延長する
ことによって、材質を造り込むための冷却速度の選択範
囲が広がるとともに、鋳造開始時のような不安定操業時
にも、鋳片破断等のトラブルを生じにくい機構となる。

また、第２図の鋳造装置で鋳造後急冷する必要がなくな
ったときには、ガイドロール２３と２３′の間隔を大き
くして、下端ロール４（４’）より下方でベルト１（１
’）が鋳片に接触しないようにすればよい。

（２）本発明は又、前記（１）に記載の金属薄帯連続鋳
造機を用いて、下端ロール４，４′を移動させて設定し
、板厚の異なる金属薄帯を製造する、金属薄帯連続鋳造
機の操業方法である。

第３図は、下端ロール４．（４″）を移動させた状態を
示す図である。既に述べた如く１本発明の装置では下端
ロール４（４’）は無端ベルトの傾斜と平行に上下に移
動する。又サイド堰の側面も無端ベルトの傾斜に沿って
無端ベルトの傾斜と平行である。

従って、下端ロール４（４’）を移動せしめても、無端
ベルトとサイド堰は密着して、湯差しの発生が防止され
ている。

第３図（Ａ）にみられる如く、下端ロール４　（４’　
）を上方に設定すると、板厚の厚い凝固薄帯１０が得ら
れるし、又第３図（Ｂ）にみられる如く、下端ロール４
（４’）を下方に設定すると、板厚の薄い凝固薄板１０
が得られる。なおこの時に所定の厚さの凝固薄帯を得る
ために冷却能あるいはベルト走行速度の調節を行わなけ
ればならないことはいうまでもない。

（３）本発明は又、前記（１）に記載の金属薄帯連続鋳
造機を用いて、下端ロール４．　（４’）を移動させて
、下端ロール４（４’）が鋳片に加える加圧力を一定に
保持する。金属薄帯連続鋳造機の操業方法である。第４
図は、この際の下端ロール４（４’）の作用を説明する
模式図である。無端ベルトの走行速度に対して、凝固シ
ェル８，８′の成長速度が速いと、凝固シェル８．８′
は鋳型の下端に達する前に凝固が完了し、第４図（Ａ）
の如くに合体する。

第４図（Ａ）の如く、早期＆己合体した凝固シェルは大
凡同じ厚さで、鋳型の下端ロールに達する。

従ってこの場合は無端ベルトの走路が歪んで１円滑な走
行が損われ、下端ロール４（４’）に過大な負荷がかか
り、設備の損傷等を招き易い０本発明では下端ロール４
（４’）が鋳片に加える加圧力を、凝固シェル８と８′
を合体するのに必要な所定の加圧力Ｐに設定する。ロー
ル反力より測定される加圧力がＰを超えると下端ロール
４（４’）は上方例えば第４図（Ｂ）の位置に移動する
。

下端ロール４（４″）が第４図（Ｂ）の位置に移動する
と、無端ベルトの走路は歪む事がなく、又下端ロールに
過大な負荷がかＳる事がなく、円滑な操業が確保される
。

凝固シェル８，８′の成長速度が速過ぎる場合の例を説
明したが、凝固シェル８，８′の成長速度が無端ベルト
の走行速度に対して遅過ぎると、下端ロール４（４’）
を通過してもなお、凝固シェル８と８′の間に未凝固溶
湯が残り、鋳片のバルジングやブレークアウトを起し易
くなる。この状況はロール反力より測定される加圧力が
低下することにより検知できる０本発明では、加圧に要
する力がＰに達しない際は、下端ロール４（４’）は下
方に移動し。

凝固シェル８と８″との間に未凝固溶湯が多量介在しな
い位置で、凝固シェルをＰの加圧力で合体させるのでバ
ルジングやブレークアウトを起さない安定な鋳造が可能
である。

（４）本発明は又、前記（１）に記載の金属薄帯連続鋳
造機を用いて、下端ロール４（４″）が鋳片を加圧する
加圧力を一定に保ち、下端ロール４（４’）の位置を検
出し、下端ロール４（４’）の位置の検出信号に基づき
無端ベルトの冷却速度を下端ロール４（４’）が定位置
となるように制御する。金属薄帯連続鋳造機の操業方法
である。

既に述べた如く、下端ロール４，４′を移動させて鋳型
の出側における鋳片への加圧力を一定に保持すると、設
備損傷も少なく、鋳片のバルジングやブレークアウトを
起さない安定な操業が確保される。しかしこの方法で１
例えば下端ロール４（４’）が第４図（Ａ）の位置から
第４図（Ｂ）の位置に移動すると、板厚がｔ８の凝固薄
帯１０は板厚がｔ８の凝固薄板となり、凝固薄帯１０の
板厚が変動する。

第５図は、下端ロールの加圧力を一定に保ち且つ板厚の
変動を防止する方法の例を示す図である。

例えば下端ロール４は矢印１５の方向に移動できる。

１６は下端ロール４の位置検出端で１位置検出端１６が
検出した下端ロール４の位置信号は冷却水制御装置１７
に伝えられ、無端ベルト１を冷却する冷却水量及び又は
冷却水温を調整する。即ち例えば第４ＷＩ（Ｂ）の如く
下端ロール４が上方に移動し過ぎた際は無端ベルト１の
冷却が緩やかとなるように冷却装置１１２の冷却水量を
減じあるいは冷却水温を高める。この冷却の制御によっ
て凝固シェル８と８′が合体する位置は下方に移動し、
これに伴って下端ロール４も下方に移動して、所望の板
厚の凝固薄板となる。下端ロール４が下方に移動し過ぎ
た際には、冷却を制御して下端ロールを上方に移行させ
、凝固薄帯１０の板厚の変動が防止できる事は。

上記の説明から明らかである。

尚この方法では、下端ロールの加圧力は一定に保たれて
いるため、設備損傷も少なく、＃ａ片のバルジングやブ
レークアウトを起さない安定な操業が確保されている。

また上記説明では、鋳片板厚の検出手段として下端ロー
ル４の位置検出端１６を用いる場合の説明を行ったが、
出側鋳片の板厚を直接測定する検出器２２を用いてもま
ったく同様の制御が可能である。

（５）本発明は又、前記（１）に記載の金属薄帯連続鋳
造機を用いて、下端ロール４（４’）が鋳片を加圧する
加圧力を一定に保ち、移動した下端ロール４（４′）の
位置を検出し、下端ロール４（４’）の位置の示す検出
信号に基づき無端ベルトの走行速度を下端ロール４（４
’）が所定の位置となるように制御する。金属薄帯連続
鋳造機の操業方法である。

例えば第４図（Ｂ）では凝固シェル８と８′は上方で合
体し、従って下端ロール４も上方に移動している。この
際無端ベルト１の走「速度を例えば太きくすると、８と
８″が合体する位置は下方に移動し。

これに伴って下端ロール４も下方に移動する。

第６図はこの方法の例を示す図である０位置検出端１６
が検出した下端ロール４の位置信号は、無端ベルト走行
速度制御装置１３に伝えられ、無端ベルト走行速度制御
装［１１３からの指令は、無端ベルトの駆動ロール（例
えば上ロール２）の駆動モーター２１に伝えられて、無
端ベルトの走行速度を制御する。この制御によって凝固
シェルの合体位置が移動し、この移動に伴って移動して
、下端ロール４が移動して、凝固薄帯１０の板厚は変動
が小さくなるように制御される。

［実施例］ 第１図のような構造を有し、ベルト肉厚１＋ｍｓ。

ベルト幅８００ｍ１ｌ＊直径３００ｓ＋＊の移動可能な
下端ロール４および４′を有するような鋳造装置を用い
て。

ＳＯ３３０４のステンレス鋼組成を有する温度１４９０
℃の溶鋼を湯溜りに注入し、肉厚２ｍ＋ａ　、板幅６０
０＋ｕ＋の金属薄帯を製造した。当初下端ロールの位置
を固定して鋳造を行ったところ長さ１０ｍ程鋳造したと
ころで鋳片がブレークアウトするという事故が多発した
。そこで下端ロール４（４’）の加圧力を一定に保持す
るように下端ロール４（４’）の位置を制御したところ
、安定な鋳造が可能となった。

さらに加圧カ一定制御を行いつつ、下端ロールの位置の
変化に応じて既述したような冷却水量の制御を行った結
果、鋳片の板厚変動も大幅に改善された。

また、加圧カ一定制御を行いつつ、下端ロールの位置の
変化に応じて既述したような無端ベルトの走行速度の制
御を行った場合も鋳片の板厚変動は大幅に改善された。

最後に、当初加圧カ一定制御を行いつつ肉厚２ｍｍの金
属薄板を９０ｍ／分の速度で鋳造し、その後次第にベル
ト走行速度を小さくして行った結果。

ベルト走行速度２８ｍ１分において板厚５ｍｍの金属薄
帯を製造することができた。

［発明の効果］ 本発明を実施する事により、薄い金属帯を高い生産性で
安定して製造でき、且つ金属帯の板厚を精度よく制御で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を示す模式図 第２図は本発明の他の例の模式図 第３図は板厚の異なる金属薄帯を製造する方法を示す図 第４図は下端ロールの作用の説明図 第５図は板厚の変動を防止する操業方法の説明図第６図
は板厚の変動を防止する他の操業方法の説明図 第７図は双ドラム式金属薄板連続鋳造機を示す同第８図
は公知の双ベルト式金属薄板連続紡造機を示す図 である。 １（１’）　：無端ベルト、２（２″）：上ロール。 ３（３’）：サイド堰、　４（４’）：下端ロール。 ５（５’）：ベルト走行方向、　６：溶湯、　７：湯溜
り、　　８（８’）：凝固シェル、　ｌＯ二金属薄帯。 １１（１１’）　：テンションロール、１２（１２’）
　：冷却装置、　１３：ベルト速度制御装置、　１４：
溶湯注入流、１５（１５’）　：下端ロール移動方向、
１６：下端ロール位置検出端、　１７：冷却水制御装置
、　１８（１８−１，１８−２）　：回転ドラム。 １９（１９−１，１９−２，１９−３）　：回転ドラム
、２Ｉ；上ロール駆動モーター、　２２：鋳片板厚検出
器。 ２３（２３’）　ニガイドロール、　　２４（２４’）
　：冷却装置。 ２６（２６’）　ニガイドロール移動方向。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）傾斜して張り渡されて走行し上広鋳型の長辺面を
   形成する無端ベルト１、１’と、無端ベルト１と１’と
   に挟持され鋳型の短辺を形成する上広形のサイド堰３、
   ３’と、鋳型の下端を形成するように無端ベルト１、１
   ’を下方で支承しかつ無端ベルトの傾斜と平行に上下に
   移動可能な下端ロール４、４’とを備えた事を特徴とす
   る、金属薄帯連続鋳造機（２）傾斜して張り渡されて走
   行し上広鋳型の長辺面を形成する無端ベルト１、１’と
   、無端ベルト１と１’とに挟持され鋳型の短辺を形成す
   る上広形のサイド堰３、３’と、鋳型の下端を形成する
   ように無端ベルト１、１’を下方で支承しかつ無端ベル
   トの傾斜と平行に上下に移動可能な下端ロール４、４’
   とを備えた金属薄帯連続鋳造機において、下端ロール４
   、４’を移動させて設定し、板厚の異なる金属薄帯を製
   造する事を特徴とする、金属薄帯連続鋳造機の操業方法
   。 （３）傾斜して張り渡されて走行し上広鋳型の長辺面を
   形成する無端ベルト１、１’と、無端ベルト１と１’と
   に挟持され鋳型の短辺を形成する上広形のサイド堰３、
   ３’と、鋳型の下端を形成するように無端ベルト１、１
   ’を下方で支承しかつ無端ベルトの傾斜と平行に上下に
   移動可能な下端ロール４、４’とを備えた金属薄帯連続
   鋳造機において、下端ロール４、４’を移動させて、鋳
   型の出側における鋳片への加圧力を一定に保持する事を
   特徴とする、金属薄帯連続鋳造機の操業方法 （４）傾斜して張り渡されて走行し上広鋳型の長辺面を
   形成する無端ベルト１、１’と、無端ベルト１と１’と
   に挟持され鋳型の短辺を形成する上広形のサイド堰３、
   ３’と、鋳型の下端を形成するように無端ベルト１、１
   ’を下方で支承しかつ無端ベルトの傾斜と平行に上下に
   移動可能な下端ロール４、４’とを備えた金属薄帯連続
   鋳造機において、下端ロール４、４’が鋳片を加圧する
   加圧力を一定に保ち、下端ロール４、４’の位置を検出
   し、下端ロール４、４’の位置の検出信号に基づき無端
   ベルトの冷却を下端ロール４、４’が定位置となるよう
   に制御する事を特徴とする、金属薄帯連続鋳造機の操業
   方法。 （５）傾斜して張り渡されて走行し上広鋳型の長辺面を
   形成する無端ベルト１、１’と、無端ベルト１と１’と
   に挟持され鋳型の短辺を形成する上広形のサイド堰３、
   ３’と、鋳型の下端を形成するように無端ベルト１、１
   ’を下方で支承しかつ無端ベルトの傾斜と平行に上下に
   移動可能な下端ロール４、４’とを備えた金属薄帯連続
   鋳造機において、下端ロール４、４’が鋳片を加圧する
   加圧力を一定に保ち、下端ロール４、４’の位置を検出
   し、下端ロール４、４’の位置の検出信号に基づき無端
   ベルトの走行速度を下端ロール４、４’が定位置となる
   ように制御する事を特徴とする、金属薄帯連続鋳造機の
   操業方法。