JPH04333352A - 金属薄帯連続鋳造機 - 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】

【０００１】

【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に関する。

【０００２】

【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。図７は
、特開昭６１−２７６７５号公報に記載の、双ドラム式
金属薄帯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１８ａと１８ｂで形成される
湯溜り部に注入される。回転ドラムと接した溶湯は、ｍ
点からｎ点間での間で冷却されて凝固シェルを形成する
が、１８ａと１８ｂ上にそれぞれ生成した凝固シェルは
ｎ点で合体して、金属薄帯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、ｍ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帯が製造できない。ま
た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。また、この方式では回転ドラム１８ａと１８ｂ
の間隔を変化させることによって板厚を変化させること
ができるが、このためにはサイド堰はドラム胴端に押し
当てる他なく、この場合、板幅の異なる鋳片を得るため
には、種々の胴長を有するドラムを用意せざるを得ず、
設備コストは膨大なものになるうえ、板幅変更時に必ず
ドラム組み替えが必要になり操業上も好ましい生産形態
とはならない。

【０００３】図８は、特開昭５９−４７０４７号公報に
記載の、双ベルト式金属薄帯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１９ａ，１９ｂ，
１９ｃ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および１′は、裏面
が冷却装置１２および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、凝固がお
およそ完了した後に金属薄帯１０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、溶湯の注入流が無端ベルト
に当たって、無端ベルトを損傷し、また金属薄帯１０の
表面性状が損なわれるため、好ましくない。また、この
方式では、サイド堰は、固定型あるいは移動型にかかわ
らず、ベルト面に挟持される形となるため、板厚を変更
するにはサイド堰を交換しなければならない。

【０００４】以上述べた如く、双ドラム式金属薄帯連続
鋳造機は、板厚の薄い金属薄帯が製造できるが、高い生
産性を得ることは容易でなく、また板幅変更は容易では
ない。これに対して双ベルト式金属薄帯連続鋳造機は、
例えば図８で１９ａと１９ｂとの距離を大きく配するこ
とによって、高い生産性が得られるが、薄い金属板の製
造は容易ではなく、また板厚を変更することは容易では
ない。

【０００５】

【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、かつ鋳造機の構成部品を交換
することなく、鋳片の板厚・板幅を変更し得る金属薄帯
連続鋳造機を開示するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は金属薄帯連続鋳造
機の全体を示す模式的正面図である。この金属薄帯連続
鋳造機は、上ロール２と下ロール３との間で、傾斜して
、例えば矢印５方向に走行する無端ベルト１と、これと
対面して配され上ロール２′と下ロール３′との間で傾
斜して、例えば矢印５′方向に走行する無端ベルト１′
とで、上広鋳型の長辺壁が形成されている。なお本発明
で無端ベルト１や１′は、例えばテンションロール９や
９′によって張力をかけて張り渡されている。４と４′
はサイド堰で、無端ベルト１と１′の走行路に沿った上
広形で、無端ベルトに挟まれて、上広鋳型の短辺壁を形
成する。溶湯６はこの上広鋳型に注入されるが、無端ベ
ルトは裏面が冷却パッド１２，１２′によって冷却され
ているため、鋳型内で凝固シェル８，８′を形成し、鋳
型の下端で凝固シェル８，８′は合体して金属薄帯１０
となる。凝固シェル８と８′との合体に際しては、下ロ
ール３と３′は無端ベルト１と１′を介して凝固シェル
を加圧する。この加圧によって金属薄帯１０の厚さおよ
び断面形状が調整される。

【０００７】図２は図１の金属薄帯連続鋳造機の平面図
であり、比較的板幅の小さい鋳片を得るためサイド堰４
，４′はベルト１，１′の中に入り込んだ状態となって
いる。これに対して図３は比較的板幅の大きい鋳片を鋳
造している状態を示しており、サイド堰４，４′はベル
ト１，１′の端面近傍に位置している。このように本鋳
造機では、サイド堰４，４′の板幅方向移動により容易
に板幅を変更することができる。

【０００８】また、本鋳造機では無端ベルト１，１′が
形成する上広鋳型の板面形状および対応するサイド堰４
，４′の側面部形状が円弧形状となっており、このため
サイド堰を交換することなく板厚も変更することが可能
である。このことについて以下に詳しく説明する。

【０００９】図４は本発明の鋳造機で図１の状態よりも
板厚の大きいものを鋳造する場合を図示しているが、無
端ベルト１（１′）、上ガイドロール２（２′）、下ガ
イドロール３（３′）、冷却装置１２（１２′）が一体
となってベルト面の曲率中心のまわりに剛体回転してお
り、この結果、サイド堰との間にギャップを生じること
なく鋳片板厚を変更できている。本鋳造機はこのような
機能を有しているため、サイド堰を交換することなく板
厚の異なる鋳片を鋳造することが可能であり、鋳造中に
連続的に板厚を変更することも可能である。

【００１０】一般にサイド堰の側面形状が円弧以外の曲
線形状の場合は、ベルト面の剛体回転あるいは剛体移動
のみでは板厚変更時に発生するサイド堰とのギャップを
完全に埋めることは不可能であり、板厚可変連続鋳造機
として成立しない。また、サイド堰の交換なしで板厚変
更可能となるサイド堰の側面形状としては、円弧形状（
２次式）の他に直線形状（１次式）がある。直線形状の
場合は、鋳造装置の剛体回転を行う必要がなく、板厚変
更の操作はさらに容易になるものの、ベルト張力によっ
てベルトを冷却装置に押しつけることが不可能となり、
特に溶湯静圧の低いメニスカス近傍において冷却能の高
いパッド冷却を採用することが困難となるためベルト溶
損の危険性が高くなり、さらにベルトも温度偏差によっ
て座屈しやすく板厚精度の高い鋳片を得ることが困難と
なる。これに対して円弧形状の場合は、ベルト張力によ
ってベルトを冷却装置に押し付けることが可能で、全面
にわたってパッド冷却を採用できベルト溶損の危険もな
く安定した鋳造が可能である。またベルト自身の曲率も
あって温度偏差による座屈も生じにくくなり、板厚精度
の高い鋳片を得ることができる。

【００１１】なお、実際に板幅、板厚が変更可能な鋳造
機を構成するには、大別して次の二つの方式が考えられ
る。 （１）サイド堰４，４′が板幅方向に移動可能で、無端
ベルト１，１′、ガイドロール２，２′，３，３′およ
びベルト冷却装置１２，１２′が一体として、ベルト面
曲率中心軸のまわりに回転可能に構成してなる金属薄帯
連続鋳造機。 （２）サイド堰４，４′が鋳造方向および板幅方向に移
動可能で、無端ベルト１，１′、ガイドロール２，２′
，３，３′およびベルト冷却装置１２，１２′が一体と
して、鋳片板厚方向に移動可能かつベルト面曲率中心軸
のまわりに回転可能に構成してなる金属薄帯鋳造機。

【００１２】（１）の方式は図４に示されており、サイ
ド堰は板幅を変更する場合に板幅方向に移動するのみで
、板厚を変更する場合は、サイド堰以外の鋳造機本体が
ベルト面曲率中心軸のまわりに剛体回転して新たな上広
鋳型を形成することになる。この場合、キッシングポイ
ントが板厚変更に伴って上下に移動するものの、鋳造装
置の可動部分の機構が簡単になるという長所がある。

【００１３】（２）の方式は図５に示されており、板厚
の変更時には鋳造機本体は鋳造方向にはほとんど移動せ
ず、サイド堰が鋳造方向に移動して板厚が変更されるこ
ととなる。この場合、キッシングポイントは移動しない
が、その他の鋳造機本体は板厚方向の剛体移動と下ガイ
ドロール３（３′）の中心軸まわりの剛体回転を行わな
ければならず、鋳造装置の可動部分の機構が複雑になる
という欠点がある。

【００１４】図６に、本発明の金属薄帯連続鋳造機の他
の構造を示す。図６に示す連続鋳造機は、下ガイドロー
ル３，３′の下方に、無端ベルト１および１′による鋳
片１０の冷却領域が拡大できるように、冷却装置１２ｂ
，１２ｂ′およびガイドロール１１，１１′が配設され
ている。ガイドロール１１，１１′によって鋳片を僅か
に加圧することも可能であるが、無端ベルト１，１′上
に生成した凝固シェル８，８′を加圧圧着するのは下ガ
イドロール３，３′であり、したがって鋳造開始時を除
く定常作業時には、下ガイドロール３，３′よりも下方
にはサイド堰は基本的には必要ない。

【００１５】このように、無端ベルト１，１′による鋳
片１０の冷却領域の拡大によって、鋳片の材質を造り込
むための冷却速度の選択範囲を拡大することができると
ともに、鋳造開始時のような、不安定な操業時にも鋳片
がブレークアウトを起こすといった事故を抑止し得る効
果がある。また、この実施態様において、鋳造後に鋳片
１０を急冷する必要がない場合には、ガイドロール１１
，１１′の間隔を大きくして、下ガイドロール３と３′
よりも下方においても無端ベルト１，１′が鋳片１０に
接触しないようにすればよい。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 図１のような構造を有し、ベルト肉厚１．５ｍｍ、ベル
ト幅２０００ｍｍ、上ガイドロール２，２′、下ガイド
ロール３，３′および冷却装置１２，１２′によって構
成されるベルト１，１′形状が曲率半径３０００ｍｍの
円弧であるような鋳造機を用いて、０．１％Ｃ鋼組成を
有する温度１５９０℃の溶鋼を湯溜りに注入し、肉厚４
．６ｍｍ、板幅１５００ｍｍの金属薄帯を１０７ｍｐｍ
　の鋳造速度で製造した。このときのキッシングポイン
トからメニスカスまでの湯面高さは１７５０ｍｍであり
、ベルトと湯溜りとの接触長さは約１９４０ｍｍである
。同じ条件下で、サイド堰４，４′の間隔を小さくする
ことによって、板厚４．６ｍｍ、板幅９００ｍｍの鋳片
を鋳造することができた。次に板厚の大きい鋳片を鋳造
するため、サイド堰は固定したまま、上ガイドロール２
（２′）、下ガイドロール３（３′）、冷却装置１２（
１２′）を一体として、ベルト面曲率中心軸のまわりに
１．８４°だけキッシングポイントにおけるギャップを
拡大する方向に剛体回転した状態で溶鋼を注入し、５．
２ｍｐｍ　の鋳造速度で板厚２５ｍｍの鋳片を製造する
ことができた。

【００１７】実施例２ 図１のような構造を有し、ベルト肉厚１．５ｍｍ、ベル
ト幅２０００ｍｍ、上ガイドロール２，２′、下ガイド
ロール３，３′および冷却装置１２，１２′によって構
成されるベルト１，１′形状が曲率半径３０００ｍｍの
円弧形状であるような鋳造機を用いて、０．１％Ｃ鋼組
成を有する温度１５９０℃の溶鋼を湯溜りに注入し、肉
厚４．６ｍｍ、板幅１５００ｍｍの金属薄帯を１０７ｍ
ｐｍ　の鋳造速度で製造した。このときのキッシングポ
イントからメニスカスまでの湯面高さは１７５０ｍｍで
あり、ベルトと湯溜りとの接触長さは約１９４０ｍｍで
ある。同じ条件下で、サイド堰４，４′の間隔を小さく
することによって、板厚４．６ｍｍ、板幅９００ｍｍの
鋳片を鋳造することができた。次に板厚の大きい鋳片を
鋳造するため、サイド堰を９５．６ｍｍだけ鋳造方向に
下げ、上ガイドロール２（２′）、下ガイドロール３（
３′）、冷却装置１２（１２′）を一体として板厚方向
に移動し、さらに下ガイドロール３（３′），を中心と
して剛体回転を与えサイド堰とのギャップを埋めた状態
にして、溶鋼を注入し５．２ｍｐｍ　の鋳造速度で板厚
２５ｍｍの鋳片を製造することができた。

【００１８】

【発明の効果】本発明の金属薄帯連続鋳造機を用いるこ
とにより、種々の板幅・板厚の金属薄帯を良好な品質で
、かつ高い生産性で安定して製造することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属薄帯連続鋳造機の基本構造を示す
正面図。

【図２】本発明の金属薄帯連続鋳造機で板幅の比較的小
さい鋳片を鋳造している状態の平面図。

【図３】本発明の金属薄帯連続鋳造機で板幅の比較的大
きい鋳片を鋳造している状態の平面図。

【図４】本発明の金属薄帯連続鋳造機で、図１の状態か
らサイド堰を鋳造方向に移動することなく板厚の比較的
大きい鋳片を鋳造している状態の正面図。

【図５】本発明の金属薄帯連続鋳造機で、図１の状態か
らサイド堰を鋳造方向に移動して板厚の比較的大きい鋳
片を鋳造している状態の正面図。

【図６】本発明の金属薄帯連続鋳造機の他の構造を示す
図。

【図７】公知の双ドラム式金属薄帯連続鋳造機を示す図
。

【図８】公知の双ベルト式金属薄帯連続鋳造機を示す図
。である。

【符号の説明】

１，１′　　無端ベルト　　　　　　　　　　　　　　
２，２′　　上ガイドロール ３，３′　　下ガイドロール　　　　　　　　　　４，
４′　　サイド堰 ５　　　　ベルト走行方向　　　　　　　　　　　　　
　６　　　　溶湯７　　　　湯溜り　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　８（８′）　　凝固シェル ９（９′）　　テンションロール　　　　　　１０　　
金属薄帯１１，１１′　　ガイドロール　　　　　　　
　１２，１２′　　冷却装置 １３　　無端ベルトの旧位置　　　　　　　　　　１４
　　上ロールの旧位置 １５　　下ロールの旧位置　　　　　　　　　　　　　
　　　１６　　テンションロールの旧位置 １７　　冷却装置の旧位置 １８（１８ａ，１８ｂ）　　回転ドラム，１９（１９ａ
，１９ｂ，１９ｃ，１９ａ′，１９ｂ′，１９ｃ′）　
　プーリー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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（４），（４′）を有し、該上
   広鋳型の板面形状および対応するサイド堰の側面部形状
   が円弧形状であることを特徴とする金属薄帯連続鋳造機
   。