JPH04172153A - 連続鋳造方法及びその装置 - 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、溶鋼等の溶融金属の連続鋳造方法及びその装
置に関するものである。

〈従来の技術〉 鋼等の溶融金属の連続鋳造においては、周知のように水
冷した金属性鋳型、とくに銅鋳型が一般的に用いられて
いる。この場合の問題は、鋳型の断面積をある値以下に
は小さく出来ないことである。その値は注入ノズルの径
により決ってしまう。

何故なら、注入ノズルの径を小さくすると、特に溶鋼注
入の場合ロングノズルの使用が一般的であるが、Ａ　ｌ
　ｔ’ｓ等がノズル内部へ析出し、あるいは溶鋼の凝固
等によりノズルが閉塞してしまい連続注入が不可能とな
るからである。

一方、近年省工程、省エネルギーを０指して、ｆｆｔＪ
ｌｉのダイレクト・キャスター（ストリップ・キャスタ
ー）や棒鋼・線材用、すなわち製品により近い極細のビ
レット・キャスターの開発が大々的に進められている。

しかしながら、前述したように現在多用されている連続
鋳造方法においては鋳造の断面サイズに限界があるため
適用できない。

そこで実に多数のストリップ・キャスター及びビレット
・キャスターについての提案がなされている。

例えば、ここに代表的２例を示す。

１つはツイン・ヘルド式と称される方式で、装置の概略
は第３図に示す通りである。同方向に回転する上下のベ
ルト４．５とやはり同方向に回転する左右のメタル・ブ
ロック・ダム６で構成された鋳型空間にタンデイツシュ
３より溶融金属２を流し込むようになっている。なお１
は引抜かれた鋳片であり、また７は高速冷却水用ノズル
、８は除水機である。

しかしながら、この方式は設備的に非常に大損りであり
、またヘルドの平ｔＢ度が保ち難く表面性状の劣るもの
しか生産されておらず、未だ試験の段階を出ていない。

他の１つの例は輪・ベルト式と称される方式で、装置の
概略は第４図に示す通りである。この方式は、表面に溝
を有する大径のロール状鋳込機９と銅製ベルト１０とで
形成される鋳型空間に注入口１２より溶鋼を注入し、ピ
ンチロール１１により鋳片１を引抜くものである。なお
２０．２１はロール状鋳込機９に鋼製ベルト１０を密着
させる押付はロールである。

しかしながら、この方式においても鋼製ベルトｌＯの平
坦度を鋳込み中維持することは困難であり、また注入口
１２が狭いので、安定した溶鋼補給が難かしく、実機と
して稼動するまでには至っていない。

〈発明が解決しようとする！Ｉ’ｌｌ＞このように従来
様々な提案がなされているが、未だストリップ・キャス
ターやビレット・キャスターに関して、工業的に安定し
た操業をなすに至っていない。

本発明は、このような現状に鑑みて、ストリップ・キャ
スク−及びビレット・キャスターがいずれも容易に実現
することのできる連続鋳造方法及びその装置を提案する
ことを目的とするものである。

く課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、上部が耐火物で下部が金属製から
なり、中央部が貫這した鋳型で、かつ上部耐火物鋳型の
溶融金属受湯部の断面積が下部金属鋳型の溶融金属受湯
部の断面積より大きく、かつ耐火物鋳型の下部金属受湯
部の断面積内に収まるようにした鋳型を用いて連続鋳造
する際に、少くとも溶融したフラックスの下面を耐火物
鋳型と金属鋳型との境界面より低く保持した状態で溶融
金属を注入しながら引抜くことを特徴とする連続鋳造方
法であり、望ましくは下部金属鋳型に振動を与えながら
連続鋳造する方法であり、その振動方向は縦、横いずれ
でもよく、あるいはその合成振動もとり得る。

また本発明が対象とする溶融金属は溶鋼に対して好適に
用いることができるが、銅やその他の非鉄金属にも適用
できる。

また、本発明は、下部金属鋳型を内部水冷しながら連続
鋳造することを特徴とする請求項１．２又は５記載の連
続鋳造方法である。

上部の耐火物鋳型から下部に連らなる金属鋳型の断面形
状により、薄板、Ｈ形、Ｔ形、棒状等の種々の形状の鋳
片を連続鋳造することができる。

なお、下部金属鋳型の冷却は下部金属鋳型のサイズ、材
質及び鋳込み金属の種類によって種々の形式がとり得る
。極端な場合、自然放冷でもよい場合もあるが、通常は
銅鋳型の内部に冷却水路を設けた内部水冷方式が望まし
い。

また本発明においては溶融フラックスの下面、すなわち
溶融フラックスと金属鋳型内に滞溜している溶融金属と
の境界面をはダ一定の位置に保持することが望ましい、
保持する方法としては鋳片引抜き速度に見合った注入速
度にコントロールする方法を採用することができる。注
入速度は鍋あるいはタンデイツシュの重量変化から、引
抜き速度は接触回転針等により容品に測定可能である。

また金属鋳型内側面に熱転対をとりつけ、あるいはＸ線
やγ線等の放射線を利用して、該境界面の位置を検出す
ることも可能である。

鋼を鋳込む場合、フラックスとしては現在通常のスラブ
の連続鋳造で用いられている所謂モールドパウダーを使
うことができる。しかしながら本発明の場合、モールド
パウダーが比較的狭い断面において金属鋳型と接触して
いるので、その融点は低くかつ粘性が小さい方が望まし
い。

上部鋳型の耐火物については特に制限はないが、フラッ
クスならびに溶融金属による浸蝕に抵抗性の高いもので
、しかも断熱特性が大きいもの程望ましい。

なお本発明で言うところの上部耐火物鋳型の溶融金属受
湯部の断面積とはノズル開口部端面を含む平面での面積
である。

また下部金属鋳型の？８融金金属湯部の断面積は、溶融
フラックスの下面、すなわち溶融フラックスと金属鋳型
内に滞溜している溶融金属との境界面での断面積で代表
できる。

く作用〉 第１図及び第２図に基づいて本発明を説明する。

両図とも本発明の実施状態を示す説明図である。

第１図は上部耐火物鋳型１５の溶融金属受湯部の断面積
が幅２の絞り部に至るまで直線的に減少し、幅ｌの絞り
部が下部金属鋳型１６の接続面１９までほぼ一様幅で続
いている場合を示している。下部金属鋳型の断面積は、
はぼ−様でよいが、溶融金属が凝固・冷却する際の収縮
分に対応したテーパーを付けることは望ましい。

一方、第２図は上部耐火物鋳型１５の受湯部断面積がま
す幅！を有する絞り部まで急激に減少し、ついで下部金
属鋳型１６の接続面１９まで一様に拡がる状態の場合を
示している。

それぞれの場合において、溶融金属受湯部の断面積がロ
ングノズル１８の径に対して十分大きくとれるので、ノ
ズル径を敢えて小さくする必要がなくなりノズル閉塞の
恐れは全くない。

またフラックスは通常のスラグ連続鋳造と同様に衣剤と
して作用するので金属鋳型と溶融金属との焼き付きが防
止でき、表面性状の優れた鋳片を得ることができる。

また本発明においては、少くとも溶融フラックスの占め
る領域を耐火物鋳型と金ＷＡｖｉ型との境界面より低く
保持し、かつ上部鋳型は断熱特性に優れる耐火物製なの
で、溶融金属は金属鋳型内に至って始めて集積、滞溜し
凝固することができる。

ノズルより流出した溶鋼流は溶融フラックス中を下降し
下に行くにつれて、次第に分散し、次いで集積しほぼ均
一に溶湯滞溜面１４に到達し凝固し始める。滞溜溶湯内
部にフラックスが巻き込まれ内部欠陥となることが懸念
されるが、その場合にはフラックスの占める領域を上部
に揚げるか、耐火物鋳型での下降範囲を大きくとり、フ
ラックスの浮上に余裕を与えることが望ましい、またフ
ラックスの浮上に余裕を与える手段として引抜き速度を
遅くする方法もとり得る。

本発明においては、一般の連続鋳造に比べて溶鋼凝固開
始面におけるフラックスのヘッド圧が高いので、鋳型面
と凝固層間へのフラックスの流入が円滑に行われ易く、
金属鋳型の振動はかならずしも必要でない、しかし拘束
性ブレークアウトの恐れがあるときは、少くとも下部の
金属鋳型を振動させることは望ましい、振動の方式とし
ては縦振動、横振動あるいは両者の合成振動が採用でき
る。

また本発明においては、耐火物鋳型の下部において絞り
部２０を設けこの絞り部の最小断面積（第１図、第２図
では縦面図における絞り部幅Ｐで代表させている）に対
応した投下写影（ｆｆｉ’で代表させている）が下部金
属鋳型の溶融金属受湯部の断面積（第１図、第２図では
金属鋳型幅りで代表させている）に・収まるようにして
いるので、ノズルより流出した溶融金属の下降流が該絞
り部でその幅をｌに規制され、下部金属鋳型の溶融金属
受湯部に到達する間に金属鋳型壁面に接触する機会を少
なくすることができる。従って鋳型壁面の金属付着に起
因する拘束性フレークアウト等の発止を減らすことが可
能となる。

金属鋳型の冷却に関しては、放冷から内部水冷まで含め
て、種々の段階の冷却水準がとり得るが、好ましい冷却
水準は鋳片の形状や厚み、フラックスの融点、引抜き速
度等によって決定されねばならない。

なお、例えば線状の細いビレットを鋳造する場合には、
１本のロングノズル、１つの耐火物鋳型に対応して金属
製鋳型を２ヶ以上接続して引抜き速度を遅延させること
もできる。

次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。

〈実施例〉 実施例１ 第１図に示すストリップ・キャスターを用いて純銅の薄
スラブを、次に示す条件で連続鋳造したところ、厚み５
０ｍ、輻１０００ｍ＋ｎの健全な薄スラブが得られた。

なお金属製鋳型には鉄製の鋳型を用いた。

耐火物鋳型受湯部断面積　　２００　Ｘ　１１００ｍｎ
＋　”耐火物鋳型絞り部最小断面積　３５ｘ９５０　ｒ
ａｎ”金属鋳型受湯部断面ＩＩ　　　　　５４　Ｘ　１
０１０剛２引抜き速度　　　　　　　　　５ｍ／分フラ
ックス組成　　　　　Ｂ２Ｏ２７０％Ｎａｚ０　　　２
０％ ＣａＣｌ　ｔ　　　１０％ 実施例２ 第２図に示すストリップ・キャスターを用いて０．０３
％Ｃを含む低炭素鋼を、次に示す条件で連続鋳造したと
ころ、厚み５０１１ｆｆｉ、幅１０００閣の健全な薄ス
ラブが得られた。なお金属製鋳型には内部水冷タイプの
銅製鋳型を用いた。

耐火物鋳型受湯部断面積　２００Ｘ１１００ｍ＋ｎ”耐
火物鋳型絞り部最小断面積　３５Ｘ９５０　ｔｒａ”金
属鋳型受湯部断面積　　　５４Ｘ１０１０ａｍ”縦振動
条件　　　　　振幅　　５ｍ 振動数　５回／秒 引抜き条件　　　　　　　　　４ｍ／分フラックス組成
　　　　　ＣａＯ２０％５ｉｏｔ　　３５％ 八ｊ！！０３５％ ＣａＦ、　　２０％ Ｎａ、０　２０％ 実施例３ 金属鋳型の振動条件のみを実施例２と変更して連続鋳造
したところ同様に健全なスラブが得られた。

横振動条件　　　　　　振幅　　２Ｎ 振動数　２０回／秒 実施例４　゛ 金属鋳型の振動条件のみを実施例２．１４：変更して連
続鋳造したところ同様に健全なスラブが得られた。

振動条件 横振動条件　　　　　振幅　　ｌｌｌｌ１１振動数　１
０回／秒 縦振動条件　　　　　振幅　　５１１Ｉ１１振動数　５
回／秒 実施例５ 第１図に示すストリップ・キャスターを用いて、その他
は実施例４と同じ条件で連続鋳造したところ健全な薄ス
ラブが得られた。

〈発明の効果〉 本発明により、厚みを減少した健全なスラブが容易に連
続鋳造できるようになり、コスト低減に及ぼす効果は非
常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明の実施状況を示す説明図
、第３図は従来のツイン・ベルト式、第４図は従来の輪
・ベルト式を示す説明図である。 １・・・鋳片、　　　　　　２・・・溶融金属、３・・
・タンデイツシュ、４．５・・・ベルト、６・・・メタ
ル・ブロック・ダム、 ７・・・高速冷却水用ノズル、８・・・除水機、９・・
・ロール状鋳込機、１０・・・ベルト、１１・・・ピン
チロール、　１２・・・注入口、１３・・・溶融フラツ
クス、１４・・・溶湯滞溜面、１５・・・上部耐火物鋳
型、１６・・・下部金属鋳型、１７・・・鉄皮、　　　
　　１８・・・ロングノズル、１９・・・上部・下部鋳
型の接続面、 ２０．２１・・・押えロール。 特許出願人　　川鉄テクノリサーチ株式会社嬉１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上部が耐火物で下部が金属製からなり、中央部が貫
   通した鋳型で、かつ上部耐火物鋳型の溶融金属受湯部の
   断面積が下部金属鋳型の溶融金属受湯部の断面積より大
   きく、かつ耐火物鋳型の下部において絞り部を設けこの
   絞り部の最小断面積に対応した投下写影が下部金属鋳型
   の溶融金属受湯部の断面積内に収まるようにした鋳型を
   用いて連続鋳造する際に、少くとも溶融したフラックス
   の下面を耐火物鋳型と金属鋳型との境界面より低く保持
   した状態で溶融金属を注入しながら引抜くことを特徴と
   する連続鋳造方法。 ２、少くとも下部金属鋳型に振動を与えながら連続鋳造
   することを特徴とする請求項１記載の連続鋳造方法。 ３、少くとも下部金属鋳型に縦振動を与えながら連続鋳
   造することを特徴とする請求項２記載の連続鋳造方法。 ４、少くとも下部金属鋳型に横振動を与えながら連続鋳
   造することを特徴とする請求項２又は３記載の連続鋳造
   方法。 ５、溶融金属が溶鋼であることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の連続鋳造方法。 ６、下部金属鋳型を内部水冷しながら連続鋳造すること
   を特徴とする請求項１、２又は５記載の連続鋳造方法。 ７、上部が耐火物で下部が金属製からなり、中央部が貫
   通した連続鋳造用鋳型において、上部耐火物鋳型の溶融
   金属受湯部の断面積が下部金属鋳型の溶融金属受湯部の
   断面積より大きく、かつ耐火物鋳型の下部において絞り
   部を設けこの絞り部の最小断面積に対応した投下写影が
   下部金属鋳型の溶融金属受湯部の断面積内に収まるよう
   にしたことを特徴とする連続鋳造用鋳型。