JPH0413447A - 薄肉鋳片の連続鋳造方法 - 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、鋳片から熱間圧延を経ずに冷延鋼板を製造す
るために、製品厚さに近い厚さの１肉鋳片を連続鋳造す
る方法に関する。

［従来の技術］ 製品厚さに近い厚さの薄肉鋳片を鋳造する連続鋳造法と
して、ツインドラム式（あるいは「双ロール式ｊ等とも
呼称される）連続鋳造法が行われている。ツインドラム
式連続鋳造法においては、ドラム面を対面させて平行に
配置した一対の冷却ドラムと、これら冷却ドラムの両端
面に押しつけた一対のサイド堰とで形成した鋳型内に、
金属溶湯を注入して湯溜りを形成する。

薄肉鋳片を鋳造する際の金属溶湯の注入は、ドラムの軸
方向すなわち鋳片の幅方向に均一に注入できるように、
例えば第２図（ａ）および（ｂ）に示したような広幅ノ
ズル１によって行う。広幅ノズル１の下部に、溶湯を冷
却ドラム３間に均一に供給するため、ノズル１の幅方向
に長い、溶湯の主たる吐出口２が開口している。

広幅ノズル１の主吐出口２から冷却ドラム３間に注入さ
れた溶湯が湯溜り４を形成し、冷却ドラム３のドラム面
Ｓと接触する溶湯が凝固を開始して凝固殻５が形成され
、冷却ドラム３０回転（図中の矢印Ｄ）により図中の下
方に移動するにしたがって両側から成長してきた凝固殻
５が、二つの冷却ドラム３の最近接点（いわゆる［キッ
シング・ポイン）Ｊ　）　Ｋ付近で出合って凝固を完了
し、鋳片６となって冷却ドラム３間から図中の下方へ出
現する。

冷却ドラム３の両端面にはサイド堰７が押しつけられて
冷却ドラム３間をシールしている。通常、サイド堰７は
地金付着を防止するために加熱されているが、長時間の
鋳造では地金付着を完全に防止できなくなる場合がある
。

サイド堰７に付着する地金形状は、第２図（ａ）に示し
た冷却ドラム３間の形状に従った楔形をしており、これ
が冷却ドラム３の回転りに伴って下方に移動すると冷却
ドラム３間に巻き込まれ、冷却ドラム３間の間隔を押し
拡げる。冷却ドラム３間の間隔が拡げられた状態で形成
される鋳片６は、必然的に厚さが増加して厚さ中央部の
凝固が遅れるため、厚さ中央部に未凝固の溶湯が残留し
た状態で出現する。中央部に未凝固部分を含んだ鋳片６
は冷却ドラム３直下で復熱して脆弱になり、自重で破断
してしまう。

更に、サイド堰に付着した地金が不連続に剥離・脱落し
、ドラム表面で凝固した凝固殻と共に鋳片中に巻き込ま
れる現象が起こり、たとえ鋳片の破断には至らないとし
ても、鋳片の表面欠陥となる。

また、このような地金巻き込みによるトラブルが発生す
ると、鋳造を中断せざるを得なくなるため、生産性の観
点からも非常に望ましくない。

長時間の鋳造中にもサイド堰への地金付着を発生させな
い対策として、注入ノズル１の両側部に第２図の８のよ
うな補助吐出口を設けることにより、サイド堰へも積極
的に溶湯を供給し、注入直後の高温の溶湯流の持つ熱で
サイド堰表面の地金を再熔融させ、地金の発達を防止す
ることが提案されている（例えば特開平１−２２４１４
５）。

しかしこの方法では、鋳造開始時点からサイド堰７に溶
湯が供給される。鋳造開始時には、湯溜り４がまだ形成
されていないので、補助吐出口８から吐出された比較的
少量の溶湯は空気に直接触れて急冷されるため、サイド
堰７に地金付着が発生する。これにより、サイド堰７に
よる冷却ドラム３間のシールが不完全になって湯漏れが
発生したり、上記のような鋳片破断が生じるため鋳造開
始が不安定になるという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、鋳造開始を安定化し且つ長時間の鋳造でもサ
イド堰の地金付着を発生させない薄肉鋳片の連続鋳造方
法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、本発明によれば、ドラム面を対面させて
平行に配置した一対の冷却ドラムと、これら冷却ドラム
の両端面に押しつけた一対のサイド堰とで形成した鋳型
内に、金属溶湯を注入して湯溜りを形成するツインドラ
ム式連続鋳造法により薄肉鋳片を鋳造する方法において
、 上記金属溶湯の注入を、溶湯の主たる吐出口と上記サイ
ド堰に溶湯を供給する補助吐出口とを有する注入ノズル
で行う際に、 上記補助吐出口を溶湯可溶性材料で閉塞して注入を開始
し、注入開始から所定湯面高さの湯溜りが形成されるま
では閉塞作用を維持し且つ所定湯面高さの湯溜り形成後
直ちに閉塞作用を失うように上記閉塞を行うことを特徴
とする薄肉鋳片の連続鋳造方法によって達成される。

以下、注入開始から所定湯面高さの湯溜りが形成される
までの期間を「鋳造開始期Ｊ、所定湯面高さの湯溜り形
成後の鋳造期間を「定常鋳造期」と呼称する。

本発明の方法に用いる注入ノズルとしては、第２図に示
したような従来の広幅ノズルが適当である。すなわち、
広幅ノズル１の先端に、溶湯を冷却ドラム３間に均一に
供給するための主吐出口２がノズル１の幅方向に延びて
おり、ノズル先端両側部にはサイド堰７に溶湯を供給す
るための補助吐出口８が設けられている。主吐出口２は
、冷却ドラム３間に向けて？容湯を吐出する向きに設け
られる。　薄肉鋳片（例えば厚さ１０ｍｍ以下）を鋳造
する場合、主吐出口２からの溶湯吐出方向について、厚
肉鋳片の鋳造時とは違った特別な配慮が必要である。す
なわち、湯溜り４の下部すなわち凝固が完了するキッシ
ング・ポイントＫに向けてあまり強力に溶湯注入が行わ
れると、不完全凝固や凝固部の再溶解による鋳片破断等
の鋳造不良が発生する恐れがある。これを防止するため
、主吐出口２を真下に向けずに、第２図（ａ）のように
冷却ドラム３の方に向けて傾斜させて設けることが望ま
しい。

補助吐出口８は、サイド堰７に溶湯を供給する向きに設
ける。通常、注入ノズル先端の各側部（サイド堰に面し
た側）に補助吐出口８を一個以上設ける。個りの補助吐
出口８の形状・寸法・位置は鋳造材料・鋳造条件・鋳片
寸法等により必要に応じて決定する。

溶湯可溶性材料とは、溶湯との接触により融解し得る材
料であり、溶湯温度よりも低い融点を有する物質を用い
る。鋳造開始期中は閉塞作用を維持し且つ定常鋳造期に
入った後直ちに閉塞作用を失うように補助吐出口の閉塞
を行うための溶湯可溶性材料の種類、形状、量、および
閉塞の仕方は、溶湯の種類、温度、流量、および注入ノ
ズル補助吐出口近傍の形状、寸法等に応じ、予め実験に
より決定することができる。一般に補助吐出口は主吐出
口に比べて非常に小さいので、鋳造開始期中これを閉塞
するための溶湯可溶性材料の量は、鋳造開始期に主吐出
口から供給される累積溶湯量に比べて無視し得る量とす
ることができる。すなわち、溶湯中への溶解による鋳片
成分への影響を無視し得る量とすることができる。

〔作　用〕

本発明の方法においては、鋳造開始期は、補助吐出口が
閉塞されており補助吐出口からの溶湯吐出が行われない
ため、サイド堰への地金付着が発生せず、鋳造開始を安
定化することができる。また、所定湯面高さの湯溜りが
形成されて定常鋳造期に入ると直ちに補助吐出口の閉塞
が解かれ、補助吐出口からの溶湯吐出が行われるため、
従来の補助吐出口と同様にサイド堰への地金付着を防止
し、長時間にわたって安定して鋳造を行うことができる
。

以下に、実施例により本発明をより詳細に説明する。

（実施例〕 第１図（ａ）、（ｂ）、および（Ｃ）に、本発明の薄肉
鋳片の連続鋳造方法における、注入ノズルの補助吐出口
の閉塞方法の例を示す。これらの図には、注入ノズル先
端の補助吐出口付近のみを拡大して断面図で示しである
。注入ノズル自体の形態は第２図に示したものと同様の
広幅ノズルが適している。

第１図（ａ）の例においては、ノズルの溶湯流路９を形
成するノズル壁１０に開けられた補助吐出口８内に、微
粒状あるいは粉末状のワイヤ、チップ、ネット、焼結体
等の溶湯可溶性材料１１ａを加圧充填することにより閉
塞を行う。

第１図（ｂ）の例においては、ノズル壁１０内側の補助
吐出口入口にプレート状の溶湯可溶性材料１１ｂを押圧
固着する。

第１図（Ｃ）の例においては、補助吐出口８に外側から
栓を溶湯可溶性材料１１ｃとして圧入する。

冷却ドラムが幅８００ｍｒｎ、直径１２００ｍｍφであ
るツインドラム鋳造機を用い、第１図に示す閉塞を行な
ったノズルによって５ＵＳ３０４オーステナイト系ステ
ンレス鋼を鋳造した例を以下に説明する。

第２図に１で示した広幅ノズルの上方に設置した図示し
ないタンデイ・７シユに約１５５０°Ｃの溶銅を取鍋よ
り供給し、所定量（例えば１トン）の？’４ｆｔＡがタ
ンデインシュ内に溜ったことを確認した後、タンデイツ
シュ・ストッパーを開口することによって広幅ノズル１
を介して冷却ドラム３間に連続的に注湯することにより
鋳造を行なう。この時、ノズル内を通過する溶鋼の温度
は、タンデイツシュ内での温度降下により１５００°Ｃ
程度となる。ところで、５ＵＳ３０４ステンレス鋼の融
点は成分によって若干変化するが通常１４５０〜１４６
０°Ｃの範囲の値である。したがって、本実験では、第
１図（ａ）〜（Ｃ）に示す広幅ノズル１の補助吐出口８
の溶湯可溶性材料１１ａ、ｌｌｂ、またはｌｌｃとして
、溶鋼と同じ５ＵＳ３０４ステンレス鋼を使用した。本
実施例で用いた連続鋳造装置では、ノズルから湯が出始
めて、補助吐出口８が十分ドラム内の溶湯に浸漬するま
での時間は、実測値より約１０秒であることが確認され
ている。そこで熱計算ならびに予備試験によって補助吐
出口の閉塞材（溶湯可溶性材料）が約１５秒で溶融する
ように５ＵＳ３０４ステンレス綱の量を決定し、鋳造試
験を実施した。

その結果、第３図に代表的な例を示すように補助吐出口
８が開口するまでの時間は１２〜１６秒の範囲でばらつ
きはあるものの、いずれの例についても補助吐出口が完
全に溶湯中に浸漬する゛に必要な時間である１０秒間経
過後数秒以内で補助吐出口８からの注湯を開始させるこ
とができた。

このように、鋳造開始期の直後にサイド堰への注湯を開
始することにより、鋳造開始時のトラブルはもちろん、
鋳造中のサイド堰への地金付着は皆無となり、楔形地金
巻込みによる鋳片の破断ならびに表面欠陥を防止するこ
とが可能となった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば鋳造開始期を安定
化した上で、長時間の鋳造中にもサイド堰への地金付着
を発生させることなく、安定して鋳造を行うことができ
るので、熱間圧延を経ずに冷延鋼板を製造するための薄
肉鋳片を良好な品質を維持し、高い生産性で連続鋳造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、および（Ｃ）は、本発明の方法
に用いる溶湯注入ノズルの補助吐出口閉塞形態の例を示
す断面図、 第２図（ａ）および（ｂ）は従来の薄肉鋳片連続鋳造法
を示す（ａ）正面図および（ｂ）側面図、および 第３図は、ノズルへの注入開始がらノズル補助吐出口か
らの吐出開始までの時間を各実験に対して示すグラフで
ある。 ｌ：注入ノズル、 ２：主吐出口、 ３：冷却ドラム、 ４：湯溜り、 ５：凝固殻、 ６：鋳片、 ７：サイド堰、 ８：補助吐出口、 ９：ノズル内溶湯流路、 １０：ノズル壁、 １１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ：溶湯可溶性材料、Ｓ：冷却ド
ラム３のドラム面、 Ｄ＝冷却ドラム３の回転方向、 Ｋ：冷却ドラム３の最近接点（キッシングポイント）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ドラム面を対面させて平行に配置した一対の冷却ド
   ラムと、これら冷却ドラムの両端面に押しつけた一対の
   サイド堰とで形成した鋳型内に、金属溶湯を注入して湯
   溜りを形成するツインドラム式連続鋳造法により薄肉鋳
   片を鋳造する方法において、 上記金属溶湯の注入を、溶湯の主たる吐出口と上記サイ
   ド堰に溶湯を供給する補助吐出口とを有する注入ノズル
   で行う際に、 上記補助吐出口を溶湯可溶性材料で閉塞して注入を開始
   し、注入開始から所定湯面高さの湯溜りが形成されるま
   では閉塞作用を維持し且つ所定湯面高さの湯溜り形成後
   直ちに閉塞作用を失うように上記閉塞を行うことを特徴
   とする薄肉鋳片の連続鋳造方法。