JPH02295658A - 鋳型の下方で厚さを縮小させて薄い金属製品を連続鋳造する方法と設備 - 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 本発明は薄いスラブのような金属製品、特に鋼製品の連
続鋳造方法に関するものである。

特に、本発明は、断面形状が細長い鋳型に溶融金属を流
し込み、製品が鋳型から出た直後で且つ製品の芯部（コ
ア）が凝固しない間に製品の厚さを縮小する方法に関す
るものである。

本発明はさらに上記方法を実施するための鋳造設備に関
するものである。

特に、本発明の設備は、冷却された固定壁を有する鋳型
と、この鋳型の直ぐ後に配置された鋳造製品を所望最終
的厚さの薄厚製品に縮小させる２つの扶持部材を有する
装置とによって構成され、上記の２つの扶持部材は、一
般に、圧延ロールと同様な方法で鋳型から出た製品の凝
固壁を互いに接近させ且つ一体化するように製品に力を
加えるロールによって構成されている。

従来の技術 上記のような方法と設備は既に公知であり、薄厚のスラ
ブ、すなわち幅が厚さの３倍以上で、厚さが約１２０ｍ
ｍ以下のスラブの製造に用いられている。

既に提案されている、例えば、幅の狭い面と幅の広い面
とを有する鋳型に溶融金属を流し込む方法では、２つの
幅の広い面の間にノズルを入れるために、鋳型の少なく
と上部中央部に拡大した部分（フレア）が形成されてい
る。従って、幅の広い面の断面形状が例えば「三角帽」
になっている。

この場合には、鋳造製品の断面形状を長方形にするため
に、鋳型の幅を上から下に向かって次第に縮小して、鋳
型下部で断面を長方形にするか、鋳型の直ぐ下で鋳造製
品を、鋳造製品の幅の広い面と接触し且つ互いに平行な
２つのロールの間を通過させている。

一方、断面形状がほぼ一定な細長い長方形の鋳型で鋳造
する方法も提案されている。しかし、この場合には、ノ
ズルを鋳型の両側の壁の間に挿入できるようにするため
には、ノズルの断面形状を極めて偏平にしなければなら
ない。

何れの場合でも、芯部がまだ凝固しない間に、鋳型から
出た製品の厚さを鋳型の直ぐ下側で縮小して、所望厚さ
の鋳造製品にしている。

しかし、これらの方法には、主として鋳型から出た製品
の両端縁部が圧延されることに起因して問題が生じる。

既に述べたように、この圧延は製品の芯部がまだ溶融状
態にあるときに行われる。

しかし、実際には圧延ではなく、鋳型の幅の広い面の凝
固表皮が互いに接触するまで接近させるための鋳型から
出た製品を押し潰す操作である。すなわち、幅の広い面
の中央部分は、この押し潰し操作の間、実質的に伸びな
いが、製品の両端縁部は鋳型中で凝固しているため、こ
れらの両端縁部は実質的に圧延され、その結果、変形し
て伸びることになる。その結果、これらの方法で作られ
た薄いスラブには、圧延操作で「長い端縁部」といわれ
る欠陥ができ、また、端縁部が伸びることによって幅の
広い面の凝固表皮に非常に大きな引張り応力が発生し、
凝固表皮が割れて孔が生じることになる。

さらに、端縁部を圧延するためには、幅の広い面の中央
部分の凝固表皮を互いに接近させるのに必要な力よりは
るかに大きな締付け力を厚さを縮小させるためのロール
に加えなければならなくなり、その結果、「圧延機」の
寸法が過度に大きくなってしまう。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上記の問題を解決して、薄いスラブ等の
薄い製品が優れた品質で製造でき、しかも、製造設備に
必要な寸法、従って、スペースを小さくすることにある
。

課題を解決するための手段 本発明は、断面形状が細長い連続鋳造用の鋳型に溶融金
属を流し込み、鋳型から部分的に凝固した金属を連続的
に抜き出した製品の芯部がまだ凝固していない間に、鋳
型の直ぐ下流に配置された製品の厚さを縮小するための
装置によって縮小する形式の薄い金属製品、特に薄いス
ラブを連続鋳造する方法を提供する。

本発明の特徴は、鋳型から出た製品の凝固した両端縁部
を除く中央領域のみの厚さを、上記両端縁部の厚さの半
分以下の値に縮小し、厚さを縮小した後に、厚さを縮小
しなかった製品の両端縁部を切り取る点にある。

上記の厚さの縮小は、上記の厚さを縮小するための装置
の直ぐ下流で、完全に凝固した製品が得られるように行
うのが好ましい。

本発明の方法を用いることによって、前記の「長い端縁
部」ができるという欠点は無くなるか、少なくとも大幅
に少なくなる。すなわち、本発明の方法では製品の凝固
した領域は圧延されず、溶融プールまたはペースト状プ
ールの幅に対応した製品の中央領域のみで厚さが縮小さ
れる。製品の幅の広い方の面の凝固表皮は伸びること無
しに互いに接近され、芯部の非凝固金属は鋳型の方へい
くらか押し戻される。また、製品の幅の狭い方の面の凝
固凝固表皮は圧延されず、また、伸ばされることもない
。その結果、金属は、鋳型で凝固された製品の全ての領
域の長さがそのまま保持されるため、最終製品に応力の
差が無くなり、歪みの発生が防止される。

本発明はさらに、断面形状が細長い連続鋳造用鋳型と、
この鋳型の直ぐ下流に配置された鋳型から出た製品の厚
さを縮小するための装置とを有する薄い金属製品を鋳造
するための設備を提供する。

本発明の特徴は、上記の厚さを縮小するための装置が、
鋳型の下端での鋳型の幅の広い方の面の幅より小さい有
効幅を有する厚さ縮小手段を有し、この厚さ縮小手段の
下流に製品の両端縁部を切り取るための切断手段が設け
られている点にある。

上記の厚さ縮小手段が少なくとも１対のロールによって
構成され、このロールの有効長さは鋳型の下端での鋳型
の幅の広い方の面の幅より短いのが好ましい。

本発明の上記設備を用いることによって、表皮に応力が
ほとんどない製品を製造することができる。さらに、溶
融芯部を圧延するのに必要な力は製品の凝固した両端縁
部を実際に圧延するのに必要な力よりはるかに小さいの
で、製品の厚さを縮小するための上記ロールと、その支
持体と、その駆動手段の寸法を小さくすることができる
。

本発明の上記以外の特徴および利点は、薄いスラブの鋳
造に適用した以下の本発明方法および設備の実施例の説
明から明らかになるであろう。

実施例 第１、２図に示した設備は、水平方向の断面が細長い長
方形である連続鋳造用鋳型１０と、駆動手段２ｌによっ
て回転駆動される１対のロール２２によんで構成される
厚さを縮小するための装置２０とを有している。これら
ロール２２の軸は鋳型の幅の広い方の壁１１と平行であ
る。

鋳型の幅の広い方の壁１１、幅の狭い方の壁１２、およ
びロール２２は公知の方法、例えば冷却流体を内部に循
環することによって冷却されている。

第２図から分かるように、ロール２２の有効長さ、すな
わちロールの母線の長さは鋳型の幅の狭い方の壁の幅よ
り短くなっている。

鋳型１０に流し込まれた溶融金属３は、冷却壁と接触し
て凝固を始めて凝固表皮４、４′を形成する。鋳型（高
さａ）から出た時には、第３図ａに示すように、製品１
の断面は表皮４、４′から成る周縁凝固領域と非凝固芯
部５で構成されている。

ロール２２の軸の面より上で且つロール２２の上側母線
より下の位置である高さｂにおいて、鋳型の幅の広い方
の壁１１と接触して凝固された表皮は、鋳型から出た製
品の中央領域６の所で、ロールの圧延作用によって互い
に接近する。一方、製品の両端縁部７はロールのニップ
の間を通らないので、厚さはそのままである。これらの
鋳型の幅の狭い方の壁１２と接触して凝固した表皮４゛
は圧延されないので、伸びない。また、製品の幅もほと
んど増加しない。高さｂでは、製品の断面形状は第３図
ｂ図に示すように、細長い「犬に与える骨」の形をして
いる。非凝固芯部５の厚さは、表皮４が互いに接近する
ので、製品の前進とともに次第に小さくなる。

ロールの軸の平面に対応した高さＣでは、表皮４が互い
に一体になって製品のウエブ６′を形成し、製品の断面
形状は第３図Ｃに示すようにＩ字形になる。そのフラン
ジ７′の幅は鋳型の幅の狭い方の幅とほぼ同じであるが
、製品の中央部分の厚さは鋳型の幅の狭い方の幅の約半
分、すなわち鋳型から出た製品の端縁部の厚さの約半分
に等しい。もちろん、中央部分の厚さが縮小される度合
をさらに大きくすることも可能であり、例えばこの厚さ
を端縁部の厚さの１／５にすることもできる。

既に述べたように、凝固プールの底部はロール２２の軸
の平面の高さに維持するのが望ましい。そうすることに
よって、２枚の表皮４の凝固プール底部のペースト状領
域での一体化が良好に行われる。しかし、スラブの所望
の最終厚さが充分な場合には、ロール２２の下流に凝固
プールの末端部分が来るようにするともできる。しかし
、この場合には、ロールの軸の高さより下方の凝固表皮
の厚さを大きくして、凝固表皮の変形と製品の膨れを防
ぐ必要がある。また、凝固プールの末端部分を付加的に
冷却して製品の凝固を加速することもできる。

例として、薄いスラブを製造する場合の設備を説明する
。この場合には、上記設備にさらに、上記ロール２２０
間を通ってきた後に得られる凝固した製品のフランジ７
′を切り取るための剪断機またはその他の任意の適当な
切断手段８を設ける。

切断後に得られる薄いスラブ９の断面形状は長方形であ
る（第３ｄ図）。この長方形スラブ９の厚さはロール間
隔に等しく、その幅はフランジの切断作業によって決ま
る。

図示した好ましい方法および設備では、上記ロールは駆
動手段２１によって回転駆動される。従って、このロー
ルは鋳型から製品を引き抜く手段にもなっている。

この引抜きは、連続鋳造で用いられている形式の引抜き
ローラ等の専用の引抜き手段を、上記の厚さを縮小させ
るための装置の下流に配置することによって行うことも
できる。

引抜き速度は引抜き手段によって決まる。上記の厚さを
縮小させるための装置すなわちロールの速度はこの引抜
き手段の速度に応じて制御する。

引抜き手段を、上記の厚さを縮小させるための装置とは
独立にすることもできる。例えば、厚さを縮小させるた
めのロールを回転の自由なフリーなロールとし、引抜き
を専用の引抜き手段だけで行うこともできる。

後者の構成は、特に、製品を規則的に前進させることが
でき、製品がロール上で滑るのを防止できるという利点
がある。この製品のロール上での滑りの問題は、特に凝
固プールの底部がロールの軸の高さより下に有る場合に
起こる危険性がある。

ロール２２の両端縁部は、製品の中央領域６と両端縁部
７との間の接合部１３の所で製品の表皮に応力が生じな
いような形状にすることが有利である。

そのためには、例えば、ロールの円筒面１４と底面１５
との接合部のロール端部に丸み１６を付けることができ
る。この丸み１６の曲率半径は、求められる厚さの縮小
度合と、鋳造される金属の種類によって変えることがで
きる。

本発明は、断面形状が一定な長方形の鋳型を用いる場合
に限定されるものではなく、例えば、凹状の幅の広い面
を有する鋳型を用いて、中央部の厚さが両端縁部の厚さ
より厚い製品を鋳造することもできる。

また、製品が出る鋳型の下方末端のみの横断面形状を長
方形にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄いスラブの連続鋳造設備の概念
的断面図であり、 第２図は第１図の矢印Ｆの方向から上記設備を見た部分
図であり、 第３図は製造中の各段階の製品の横断面形状の変化の示
す図。 ６　・ ７　・ ８　・ １１・ １３・ ２２・ ・中央領域、 ・端縁部 ・切断手段、 ・幅の広い壁、 ・接合部、 ●ローノレ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面形状が細長い連続鋳造用の鋳型に溶融金属を
   流し込み、鋳型から部分的に凝固した金属を連続的に抜
   き出した製品の芯部がまだ凝固していない間に、鋳型の
   直ぐ下流に配置された製品の厚さを縮小するための装置
   によって縮小する形式の薄い金属製品、特に薄いスラブ
   を連続鋳造する方法において、 鋳型から出た製品の凝固した両端縁部を除く中央領域の
   みの厚さを、上記両端縁部の厚さの半分以下の値に縮小
   し、厚さを縮小した後に、厚さを縮小しなかった製品の
   両端縁部を切り取ることを特徴とする方法。
2. （２）鋳型から出た時の製品の断面形状がほぼ長方形で
   あることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）上記の厚さの縮小が、上記の厚さを縮小するため
   の装置の直ぐ下流で、完全に凝固した製品が得られるよ
   うに行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. （４）上記の厚さを縮小するための装置がロールを有し
   、このロールを回転駆動することを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
5. （５）上記の厚さを縮小するための装置と別体の引抜き
   手段を用いて製品を引抜くことを特徴とする請求項１に
   記載の方法。
6. （６）引抜き手段を用いて製品を引抜き、厚さを縮小す
   るためのロールの速度を上記引抜き手段の速度に応じて
   制御することを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. （７）断面形状が細長い連続鋳造用鋳型（１）と、この
   鋳型の直ぐ下流に配置された鋳型から出た製品の厚さを
   縮小するための装置とを有する薄い金属製品を鋳造する
   ための設備において、 上記厚さを縮小するための装置が、鋳型の下端での鋳型
   の幅の広い方の面の幅より小さい有効幅を有する厚さ縮
   小手段を有し、この厚さ縮小手段の下流に製品の両端縁
   部を切り取るための切断手段（８）が設けられているこ
   とを特徴とする装置。
8. （８）上記の厚さ縮小手段が少なくとも１対のロール（
   ２２）によって構成され、このロールの有効長さが鋳型
   の下端での鋳型の幅の広い方の面の幅より短いことを特
   徴とする請求項７に記載の装置。
9. （９）鋳型の出口の断面形状がほぼ長方形であることを
   特徴とする請求項７に記載の装置。
10. （１０）ロール（２２）の円筒表面部分（１４）とロー
    ルの底面（１５）とが丸みをもって連結されていること
    を特徴とする請求項８に記載の装置。