JPH03169457A - 薄鋳片連続鋳造機の短辺鋳型 - 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、溶融金属から厚さ５０ｍｍ以下の薄鋳片を連
続鋳造する双ベルト式連続鋳造機に係わり、特に鋳片短
辺面の品質向上に好適な先細り型側板鋳型に関する。

〔従来の技術〕

特開６０−１３７５５５昭号公報（以下、文献Ａという
）においては、先細り型側板面が耐火物で構或され、第
１０図に示すように先細り範囲（イ〜ロ）の側板面にお
ける凝固殻生成を抑制して鋳造の円滑化と鋳片側面の品
質改善を図ろうとしている。製造される鋳片断面形状は
、側板面が平面であるため長辺面に対し側面が直角に交
わる長方形である（第■０図参照）。

また、公開特許公報昭６１−７０４６号（以下、文献Ｂ
という）においては、鋳片の水平断面の全周長を先細り
範囲内でほぼ一定とするため、第１１図に示すように先
細り範囲内（イ〜口）における側板面の水平断面形状を
Ｕ字状とするものであるが、側板面は先細り範囲以降（
口〜ハ）では文献Ａにおけるのと同様に平面を威すので
、鋳片の断面形状は文献Ａにおけるのと同じく長方形で
ある（第１１図参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記文献Ａによると、側板壁面が耐火物で構成され側板
壁面での凝固殻生成を阻止しようとしている。しかしな
がら、注入溶湯の対流状況が側板壁面部において悪い場
合、凝固殻が生成する。この側板面部に生成した凝固殻
は、長辺面に生成する凝固殻に随伴して下方へ絞り込ま
れ、絞り込みで余った凝固殻は側板面部で屈曲または亀
裂破壊を呈し第ｔＯ図に示すような薄鋳片となる。この
ように、鋳片の短辺面表層性状が著しく悪化するので、
連続鋳造機以降の熱間、冷間圧延過程においてストリッ
プ端部のトリミング量の増大を招き生産上の大きな問題
を提起している。

また、上記文献Ｂによると、側板のＵ字形状は、第１１
図に示すように側板面に設けるＵ字状溝底幅Ｂを鋳片厚
さに一致させ、凝固殻の水平断面の全周長を先細り範囲
（イ〜口）内でほぼ一定となるように選定されている。

凝固殻は、長辺面と側板先端部が交差する線上イ〜口に
沿って曲げ矯正を順次受けながら下方へ引き抜かれ長方
形断面を有する薄厚スラブ鋳片として或形される。しか
しながら、場面レベルから曲げ矯正終了点口に至るまで
の時間経過により長辺面の凝固が曲げ矯正終了点口の近
傍で進展し、また短辺面側の凝固状態も影響するので、
鋳片の剛性が曲げ矯正終了点ロにおいて増大し、長方形
断面への曲げ矯正が円滑に行われにくい。このため、鋳
片と同期し循環する長辺面用循環体すなわちベルトの循
環力と、ベルトの裏面に設けるベルト支持パッドの支持
剛性によって、曲げ矯正終了点口近傍では曲げ矯正より
もむしろ圧縮矯正が強引に行われ、所要の長方形断面に
成形されている。ベルトと支持パッドの間の冷却通水層
は、前記強引な圧縮矯正によるべルト側からの圧迫変形
で閉塞され、閉塞部が局部的に冷却能力を低下させると
共に、ベルトと支持パッドの間の強引な接触を原因とす
る両者間の損傷、異常摩耗が避けられない状況にある。

一方、連続鋳造機で製造された鋳片は、通常次工程の熱
間圧延設備まで保熱状態で直送され、５０〜７０％に達
する高圧下率で効果的な圧延処理を受けて２〜３ｍｍ程
度の厚さの熱間圧延コイルとして巻き取られる。

この熱間圧延設備においては、従来の設備と同じく幅圧
延も併用されるが、鋳片の前記長方形断面形状がこれら
の次工程圧延において必ずしも最適でない。すなわち、
５０ｍｍの厚さの長方形断面を有する鋳片に前記の高圧
下圧延を施す場合、鋳片の短辺面が高圧下圧延に特有の
凸状（第１２図参照）を呈し、鋳片コーナ一部が欠陥と
して露出し易い。このため、熱間圧延されたストリップ
の幅方向の両端部においては、長方形コーナ一部に割れ
等が発生し、品質性状の良い製品が望めず、次工程での
サイドトリミング量の増大を招いている。また、第ｔ３
図に示すように、幅圧延を併用した場合、圧延により端
部の厚さが膨れたいわゆるドックボーン形状を呈する。

この膨れは後方の水平圧延機で圧下修正を受けるが、膨
れ部と平坦部との差が大きい場合には歪差に起因した微
細な割れ、肌荒れがストリップ表面に生じると共に、膨
れ現象が摩耗によりロール寿命を低下させる原因となっ
ている。

本発明の目的は、矯正、引抜上無理の少ない円滑な鋳造
を可能にし、圧延製品の品質向上と歩留まり向上に寄与
することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明によると、溶融金属お
よび鋳片を保持するための間隔を維持しながら輪回移動
する一対の循環体と、該一対の循環体の間にあって該循
環体の両側部と緊密に接する一対の先細り型短辺側板と
により鋳造空間を画成する連続鋳造機の短辺側板におい
て、前記短辺側板が略Ｕ字形の水平断面を有する溝を形
成され、この溝の底面の幅が短辺側板全長にわたり鋳片
厚さより狭くされ、前記湾の側面が前記底面の法線方向
に対して傾斜して前記底面から延び、前記溝の側面の幅
が先細り範囲においては下方へ次第に減少し、かつ先細
り範囲より短辺側板の下端までは一定であることを特徴
とする薄鋳片連続鋳造機の短辺鋳型が提供される。

好ましくは、前記溝の底面の幅は短辺側板全長にわたり
鋳片厚さの２０〜８０％であり、前記溝の側面は前記底
面の法線方向に対して３０〜６００の範囲の傾斜角度で
前記底面から延びている。

〔作用〕

短辺側板は、略Ｕ字形の水平断面を有する牌の底面の幅
が短辺側板全長にわたり鋳片厚さより狭く、満の側面が
底面の法線方向に対して傾斜して底面から延び、溝の側
面の幅が先細り範囲においては下方へ次第に減少し、か
つ先細り範囲より短辺側板の下端までは一定であるから
、凝固シェルは、先細り終了点以降の溝側面の幅一定の
部分に沿っては矯正されず、そのまま鋳片となって鋳型
下方へ引き抜かれる。従って溝の側面形状に対応して、
鋳片端部の断面は順次厚さを減Ｌたエツジドロップ形状
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第９図を参照して説
明する。

まず第８図及び第９図を参照して連続鋳造機の全体措成
を説明する。第８図と第９図において、間隔を維持しつ
つ対向配置され溶融金属８および鋳片を保持する一対の
循環体である金属ベルト１は、複数個のガイドローラー
２ａ，２ｂ，２ｃを介して輪回移動する。該一対の金属
ベルト１は、その間にあって金属ベルト１と緊密に接し
ている一対の短辺側板３と協働して先細り鋳造空間を構
成する。

該先細り鋳造空間への注湯は、浸積ノズル４を通じて行
われ、金属ベルト１の移動と共に鋳片の凝固を進展させ
るようになっている。

張力付与装置５は、油圧パワーアクチュエー夕等で構成
され、該ガイドローラ２ｂを動作させて金属ベルト１に
張力を付与する。金属ベルト１の背面は、冷却パッド６
からの冷却水により冷却される。

第１図から第５図を参照して前記の短辺側板３について
詳細に説明する。

第１図に示すように、短辺側板３は、上部が広幅で下部
に向かって次第に先細りとなる湾曲部３ａと、該湾曲部
３ａの下端Ｃ点から一定幅となる直線部３ｂを備えてい
る。短辺側板３の鋳造側には傾斜した側面３ｃと底面３
ｄとからなる略Ｕ字形の水平断面を有する溝３Ａが形成
されている。

第３図、第６ａ図，第６ｂ図および第６Ｃ図に示すよう
に、溝底面３ｄは同一平面ｅ’　　ｃ’　　ｄ’　　ｄ
１０１　をなし、かつ溝底面の幅は短辺側板全長にわた
り、先細り終了点Ｃにおける鋳片厚さＢの２０〜８０％
に相当する寸法となっている。傾斜側面３Ｃは突出縁ｅ
ｃｄと溝底縁ｅ’　　ｃ’　　ｄ’を両側部としており
、突出縁ｅｃｄの突出量はｅ点からＣ点へ向かい次第に
減少し、Ｃ点から一定となっている。溝の側面３ｃは溝
底面３ｄの法線方向に対して３０〜６０°の範囲の傾斜
角度で傾斜している。

溝の傾斜面３Ｃと溝底面３ｄは、短辺側板３の内部に設
けた冷却水路７（第６ａ図，第６ｂ図および第６Ｃ図参
照）により冷却され、鋳片冷却と短辺側板母材の熱変形
、温度上昇を抑制するようになっている。

以上の構成において、鋳型内湯面ａａ’　　ａ’　　ａ
まで注入された溶融金属８は、長辺面用の金属ベルト１
および短辺側板３に接触し凝固を進展しつつ下方へ引き
抜かれる。短辺側板３は、突出縁ｅｃｄと溝底縁ｅ’　
　ｃ’　　ｄ’　を両側部とした傾斜した側面３Ｃを設
けられているので、前記突出縁に生成した凝固シエルｌ
ｌａは、第７ａ図，第７ｂ図および第７ｃ図に示すよう
に先細り引抜かれるにつれ短辺側板３の突出縁部分ｅｃ
に沿って順次曲げ矯正を受け、鋳片■１の長辺面を連続
形成する。先細り鋳造過程での長辺面曲げ矯正は、場面
ａ点から先細り終了点Ｃまでで、形成される鋳片の断面
は、第７Ｃ図に示すようにＣＣからＣ’　　Ｃまで次第
に厚さを減じたエッジドロップ形状となる。凝固シェル
の厚さや鋳造速度等が変化するにしても、凝固シェルの
厚さが薄く、かつ曲げ矯正アームを十分とれれば、曲げ
矯正力は、小さく抑制することができる。

本実施例によると、短辺側板３は、先細り終了点Ｃ以降
においても溝底面ｃ’　　ｃ’　　ｄ’　　ｄ’　に接
続して傾斜面３ｃの部分ｃｃ’　　ｄ’　　ｄを設けら
れているから、凝固シェルは、傾斜面３Ｃの部分Ｃｃ’
　　ｄ’　　ｄに沿っては矯正されず、そのまま鋳片と
なって鋳型下方へ引き抜かれる。すなわち、溝底幅ｅｅ
’　の寸法を鋳片厚さＢの２０〜８０％に設定し、先細
り終了点Ｃ以降にも傾斜面部分ｃｃｄ’　　ｄを設ける
ことにより、この傾斜面部分Ｃｃ’　　ｄ’　　ｄに沿
って凝固シェルの矯正を必要としないで済ませることが
出来る。先細り終了点Ｃ以降において、鋳片１１の幅方
向の端部は、Ｕ字形断面の溝３Ａの３つの表面３ｃ，３
ｃ，３ｄから冷却を受けるため、凝固層の生成進展が他
部分に比較して早く、先細り矯正、引抜きおよび曲げ矯
正に適しない。

短辺側板の先細り終了点Ｃから下端ｄまでの高さは、鋳
片１１がＵ字形の溝３Ａの３面から冷却される凝固状況
から約５ｍｍ以上が好ましい。また、短辺側板の溝の傾
斜面３ｃの機械的強度、冷却特性を考慮すると、その傾
斜角度ｅ（第↓図参照）はθ＝３０〜６０°の範囲にあ
ることが好ましい。

なお、以上の実施例は、本発明を双ベルト式連続鋳造機
に適用したものであるが、本発明はベルト式に限られる
ものでなく、先細り鋳込みを行う双ロール式にも適用し
うることを了解すべきである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、短辺側板は、略Ｕ字形の水平断面を有
する溝の底面の幅が短辺側板全長にわたり鋳片厚さより
狭くされ、溝の側面の幅が先細り範囲においては下方へ
次第に減少し、かつ先細り範囲より短辺側板の下端まで
は一定であるので、凝固シェルは、先細り終了点以降の
溝側面の幅一定の部分に沿っては矯正されず、先細り鋳
造過程での曲げ矯正作用を鋳片幅端面まで行う必要がな
くなり、矯正、引抜き無理の少ない円滑な鋳造が期待出
来る。

溝の側面形状に対応して、鋳片両端部の形状が順次厚さ
を減じたエッジドロップ形状となるので、次工程の熱間
圧延工程における幅方向圧延後の端部厚膨れ減少化、水
平圧延後のコーナー欠陥部の露出減少化等の効果を期待
出来るため、圧延製品の品質向上と歩留まり向上に大き
く寄与することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による短辺側板の斜視図、第
２図は第１図の線ｎ−ｍに沿った断面図、第３図は本発
明の短辺側板を組み込んだ双ベルト式連続鋳造機の破断
乎面図、第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図
、第５図は第４図の線■一■に沿った断面図、第６ａ図
，第６ｂ図および第６ｃ図は第２図の線Ｖｉａ−ＶＩａ
，　ＶＩｂ　−Ｖｌｂ，　ＶＩｃ　−　ＶＩ　ｃにそれ
ぞれ沿った断面図、第７ａ図，第７ｂ図および第７Ｃ図
は第２図の線ＶＴ　ａ　−　ＶＩ　ａ　，ＶＩｂ−ＶＩ
ｂ，　ＶＩｃ−Ｖｌｃにそれぞれ沿って行われる凝固殻
曲げ矯正を示す斜視図，第８図は連続鋳造機の概略側面
図、第９図は第８図の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面図、第
１０図と第１１図は従来技術による短辺側板と鋳片を示
す斜視図、第１２図は水平圧延状態を示す斜視図および
第１３図は幅圧延状態を示す斜視図である。 符号の説明 １・・・ベルト、　　　　　３・・・短辺側板、３Ａ・
・・溝　　　　　　　３ａ・・・短辺側板の湾１１１部
、３ｂ・・・短辺側板の直線部、 ３ｃ・・・短辺側板の溝傾斜面、 ３ｄ・・・短辺側板の溝底面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属および鋳片を保持するための間隔を維持
   しながら輪回移動する一対の循環体と、該一対の循環体
   の間にあって該循環体の両側部と緊密に接する一対の先
   細り型短辺側板とにより鋳造空間を画成する連続鋳造機
   の短辺側板において、前記短辺側板が略Ｕ字形の水平断
   面を有する溝を形成され、この溝の底面の幅が短辺側板
   全長にわたり鋳片厚さより狭くされ、前記溝の側面が前
   記底面の法線方向に対して傾斜して前記底面から延び、
   前記溝の側面の幅が先細り範囲においては下方へ次第に
   減少し、かつ先細り範囲より短辺側板の下端までは一定
   であることを特徴とする薄鋳片連続鋳造機の短辺鋳型。
2. （２）前記溝の底面の幅が短辺側板全長にわたり鋳片厚
   さの２０〜８０％であり、前記溝の側面が前記底面の法
   線方向に対して３０〜６０°の範囲の傾斜角度で前記底
   面から延びていることを特徴とする請求項１記載の薄鋳
   片連続鋳造機の短辺鋳型。