JPH04356333A - 双ロール式薄板連続鋳造におけるダミーシート - 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】本発明は双ロール式薄板連続鋳造
による薄板鋳片の製造に関する。

【０００２】

【従来の技術】双ロール式薄板連続鋳造によると、板厚
が１〜３ｍｍの薄い金属薄板の鋳片が得られる。従って
圧延が困難な金属の薄板が製造できる。また圧延によっ
て更に薄い金属薄板を製造する際は、圧下量が少ないた
めに圧延工程を大幅に簡易化できる。

【０００３】図２は、双ロール式薄板連続鋳造機を用い
た鋳片の製造の説明図である。図２（Ａ）で溶湯５は、
矢印８方向に回転する双ロール１−１，１−２と側堰２
１で形成される湯溜り２に注入する。溶湯は双ロールで
冷却されて凝固シェル３−１，３−２を形成する。この
凝固シェル３−１と３−２は合体し、鋳片６となって、
双ロールの最小間隙部４から取り出される。

【０００４】凝固シェル３−１と３−２は、最小間隙部
４近傍で合体せしめる。図２（Ｂ）は凝固シェル３−１
と３−２が、最小間隙部４に至る前の７で合体した例で
ある。７で合体すると厚さがｔ１よりも大きいｔ２ｍｍ
の厚さに合体するが、厚さがｔ２ｍｍの凝固部を、ｔ２
ｍｍよりも狭いｔ１ｍｍの双ロール最小間隙部を通過さ
せる定常作業は容易ではない。

【０００５】以上述べた如く、双ロール式薄板連続鋳造
機では、凝固シェルを最小間隙部４で合体させるため、
最小間隙部４の直前では、鋳片の板厚の中心は溶融状態
にある。従って最小間隙部４から出た直後の鋳片６には
液体状態のミクロ偏析が散在し極めて高温である。この
ため極めて脆弱である。

【０００６】図３は、製造した鋳片６を捲取機９に搬送
する走路の例である。図３（Ａ）はループ１０を形成し
た後で巻取る例である。この際ループ１０の鋳片６の自
重は、最小間隙部４の直下の鋳片にかゝる。しかし既に
述べた如く、最小間隙部４の直下の鋳片は極めて脆弱で
ある。従って最小間隙部４の直下の鋳片がループ１０の
自重に耐えられないで、鋳片は最小間隙部４の直下で破
断し易い。

【０００７】図３（Ｂ）は下降する鋳片を滑り台１１で
支承した例である。この際鋳片は滑り台１１上を滑って
その後で搬送ロール群１４によって案内される。尚鋳片
の大部分の自重は滑り台にかゝる。従って鋳片が、最小
間隙部４の直下で破断する事を防止する。図３（Ｂ）で
は、平滑な傾斜面の滑り台１１の例を図示したが、水平
な多数のローラを用いて鋳片を下方から支承し傾斜誘導
する滑り台等であってもよい。

【０００８】図３（Ｃ）では、ピンチロール１２が鋳片
の両面を加圧して支承する。この際鋳片の大部分の自重
はピンチロール１２にかゝる。従って鋳片が、最小間隙
部４の直下で破断することを防止する。

【０００９】図３では鋳片の搬送の走路を述べたが、鋳
造の開始に際しては、図３の最小間隙部４と捲取りロー
ル９の間にダミーシート１３を鋳片の走路に沿って予め
張り渡す。ダミーシート１３は、一方の端部を双ロール
１−１と１−２に噛み込ませて他端を捲取機９に嵌着す
る。鋳造を開始する際は、図２（Ａ）の湯溜り２に溶湯
を注入後、双ロール１−１，１−２を矢印８方向に回転
させ同時に捲取機９を回転させてダミーシートを巻取る
。 湯溜り２内のダミーシートの端部には溶湯が融着凝固し
、鋳片の先端部を形成するが、双ロールと捲取機を回転
させ、ダミーシートを捲取機９によって巻取ると、鋳片
の先端部はダミーシートに案内されて、図３（Ｂ）、（
Ｃ）で図示した走路に沿って走行し、捲取機９に至り、
ダミーシートを巻取った後で巻取られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、図３（
Ｂ），（Ｃ）の型式の双ロール式連続鋳造機で、鋼製の
帯板をダミーシートとして用いて鋳造を行ったが、ダミ
ーシートに後続して送り出された鋳片の先端部近傍にシ
ャープな折れと薄肉域が発生することを知得した。図４
は鋳造開始直後の鋳片の形状の説明図である。シャープ
な折れ１７はダミーシート１３と鋳片の接合部で発生す
る。ダミーシート１３と鋳片とが、通常の引張りでは破
断しない強さに接合されていても、シャープな折れ１７
が発生すると、接合部が図３の搬送ロール群１４に達し
あるいは捲取機９に達して、シャープな折れ１７が形状
矯正されて平滑化する際に、接合部が破断する。１８は
瘤状部で板厚が厚い。瘤状部１８に後続して薄肉域１６
が発生する。薄肉域１６は板厚が薄いために鋳片は破断
し易い。定常部１９は薄肉域１６に後続して表れる。定
常部１９以降は、鋳片には折れは発生せず、また鋳片の
板厚には大きな変動はない。

【００１１】以上述べた如く、双ロール薄板連続鋳造で
は、シャープな折れや薄肉部が発生し、通常の方法では
捲取機に至る過程で破断し易い。本発明は、これ等の破
断を防止することが可能なダミーシートの提供を課題と
している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】特開昭６３−２２４８４
７号は、先端部に、純鉄線、軟鋼線、ステンレス鋼で代
表される高融点材料をとりつけたダミーシートである。 特開昭６３−２２４８４７号には記載されていないが、
本発明者等の知見によると、図３（Ｂ），（Ｃ）の型式
の双ロール式連続鋳造機では、上記の純鉄線、軟鋼線、
ステンレス鋼をとりつけただけでは、破断の防止に不十
分である。

【００１３】本発明は、鋳片を連結する側の端部に、Ｗ
，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂから選ばれる線状、網状、薄板
状の補強材を湯溜り内に延在するように接合した、ダミ
ーシートである。

【００１４】例えばＮｉを５０重量％含有するＮｉ−Ｃ
ｕ合金薄板や、Ｆｅを５０重量％含有するＦｅ−Ｃｕ合
金薄板や、Ｃｏを３０重量％含有するＣｏ−Ｃｕ合金薄
板は、弱電機器に使用されているが、圧延によって薄板
を製造する事は難しい。

【００１５】双ロール式薄板連続鋳造法によると溶湯か
ら直接薄板を製造する事ができる。しかしこれ等の弱電
機器用合金は、特に高温では脆弱であるために、図４で
述べたシャープな折れ１７や薄肉域１６が発生すると破
断し易い。後で詳述するが、双ロール式連続鋳造では、
シャープな折れ１７や薄肉域１６の発生を完全に防止す
る事は容易ではない。従って本発明者等は、シャープな
折れ１７や薄肉域１６が発生しても、鋳片を破断せしめ
ない手段を研究した。

【００１６】これ等の弱電機器用合金は融点が１３５０
〜１４５０℃である。また図４に示した、鋳造開始直後
に双ロールから送り出された鋳片の温度は１１００〜１
３００℃である。表１は、本発明で補強材として用いる
、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂの高温特性の例である。尚
表１で、純鉄、軟鋼、ステンレス鋼は比較例である。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１にみられる如く、本発明で用いるＷ，
Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂの補強材は融点が高いために、補
強材として用いた際に湯溜りの溶湯中に延在せしめても
溶融する事がなく、かつ高温での強度が大きいために、
線径が細くあるいは板厚が薄い線状、網状、板状物であ
っても、鋳造直後に双ロールから送り出された鋳片を、
強い力で補強する。線状補強材としては直径が０．１〜
１．０ｍｍのＷ線、Ｔａ線、Ｍｏ線、Ｖ線、Ｎｂ線を、
また網状補強材としては上記の線を用いて製造した網を
、また板状補強材としては厚さが０．１〜１．０ｍｍの
Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂの薄板を用いることができる
。

【００１９】本発明で補強材は湯溜り中に延在せしめる
が、補強材の長さは、鋳造開始の際の湯溜り２の溶湯浴
面よりも上方に突出する長さとする事が好ましい。本発
明ではダミーシートとなる帯板の端部に、線状、網状、
板状の補強材を接合するが、この接合は、例えば当て金
を用いて、補強材を帯板と当て金の間に挟みつけ、当て
金と帯板を例えば相互に溶接する事等によって、行うこ
とができる。

【００２０】

【作用】図１は、ダミーシート１３の端部に接合した本
発明の補強材２０の作用の説明図である。本発明では鋳
造直後に双ロールから送り出された鋳片において、補強
材２０は、一端は帯板１３の端部に接合され、シャープ
な折れ１７や薄肉域１６を貫通して、他端は定常部１９
で鋳片と接合される。鋳片６は巻取られる搬送の間にシ
ャープな折れ１７や薄肉域１６でワレが発生する事はあ
るが、本発明のダミーシートにおいては鋳片６にワレが
発生しても、補強材２０が貫通しているために、補強材
によって支承され連結されて、鋳片は破断する事がなく
、捲取機に巻取ることができる。

【００２１】既に述べた如く、純鉄や軟鋼やステンレス
鋼は、湯溜りの溶湯中に延在せしめると溶湯に溶蝕され
易いために、また高温での強度が小さいために、これ等
を補強材として用いても、搬送中にシャープな折れ１７
や薄肉部１６でワレが発生すると、ワレの両端部を連結
する強度がなく、鋳片はワレが発生すると破断する。例
えば板厚が厚い純鉄や軟鋼やステンレス鋼の板を補強材
として用いると、補強材の強度は上昇するが、後で述べ
る如く瘤１８が大きくなり過ぎて、薄肉域の厚さが更に
薄くなるために好ましくない。

【００２２】図４のシャープな折れ１７の発生原因は必
ずしも詳かではないが、大凡下記の如くと想考される。 図５は鋳造開始直後の双ロール式連続鋳造作業である。 双ロール１−１，１−２はＶ１の周速度で回動し、同時
に捲取機９も双ロールと同期した周速度例えばＶ１で回
動する。従ってこの際鋳片６は双ロールからＶ１の速度
で送り出される。またダミーシートの捲取機側９’はＶ
１の速度で巻取られる。しかしダミーシート１３には巻
きぐせや捩れ等があるため、走路に対して図５の波型で
示した遊びがある。このためにダミーシートの双ロール
側１１’は、巻取りによってこの遊びが消失した後にＶ
１の速度となるが、捲取機を回転させた直後はＶ１より
も小さいＶ２の速度で移動する。従って図５の４と１１
’との間には圧縮応力が発生するが、鋳片とダミーシー
トの接合部は弱いために、この圧縮応力でシャープな折
れ１７が形成される。

【００２３】図４で、薄肉域１６の発生原因も必ずしも
詳かでないが、大凡下記の如くに発生すると想考される
。図６（Ａ）は図２の凝固シェル３−２の形成の説明図
である。湯溜りの湯面がａ’の時は、凝固シェルの凝固
はロール１−２上のａ点が最小間隙部４に達するまでの
時間進行し、最小間隙部４における凝固シェルは４から
４ａに至る厚さとなる。湯溜りの湯面がｂ’の時は、最
小間隙部４における凝固シェルは同様に４から４ｂに至
る厚さとなる。以上の如く、湯面が高いと凝固シェルは
厚く湯面が低くなると薄くなる。図６（Ｂ）は双ロール
が回動する直前である。双ロールの回動の前には予め溶
湯を所定の高さまで注入するが、溶湯が所定の高さに達
する間に溶湯の凝固は進行し、回動が開始する際には、
最小間隙部ｔ１よりも厚いｔ２ｍｍの合体した凝固シェ
ルが形成されている。厚さがｔ２ｍｍの合体した凝固シ
ェルは、図６（Ｃ）の如く、通過の間だけ、双ロール１
−１，１−２を最小間隙部がｔ１からｔ２となるように
左右に移動させて通過させるが、この双ロールの移動に
よって湯溜りの容積は増大し、溶湯の湯面は低下する。 また図６（Ｃ）で、時間Ｔ０からＴ０＋αに至るα秒の
間に溶湯から取り出される凝固物の体積はｍ１であり、
Ｔ０＋αからＴ０＋２αに至るα秒の間に溶湯から取り
出される凝固物の体積はｍ２である。即ちＴ０＋αから
Ｔ０＋２αに至るα秒の間にはｍ１よりも大きいｍ２の
凝固物が湯溜りから取り出される。従って溶湯の湯面は
一層低下する。以上の如く、双ロールを回転させた直後
は湯溜り内の溶湯の湯面は急に低下するが、湯面が低下
すると、図６（Ａ）で述べた如く凝固シェル（鋳片）の
厚さが薄くなり、薄肉域を形成する。

【００２４】図５のダミーシートの遊びや、図６のｔ２
は作業によって変動するため高精度の制御は難しい。従
って双ロール式薄板連続鋳造においては、シャープな折
れや薄肉域が不測に発生するが、本発明のダミーシート
においては補強材が鋳片の破断を防止する。

【００２５】

【実施例１】直径が０．３あるいは０．５ｍｍで長さが
２００ｍｍの、表２に示す各種の材質の補強材の線を、
軟鋼製のダミーシートの端部にダミーシートの幅１０ｍ
ｍ当り５本宛連結し、これらのダミーシートを用いて、
Ｎｉ−Ｃｕ合金（Ｎｉ：５０％，Ｃｕ：５０％）、Ｆｅ
−Ｃｕ合金（Ｆｅ：５０％，Ｃｕ：５０％）、Ｃｏ−Ｃ
ｕ合金（Ｃｏ：５０％，Ｃｕ：５０％）の溶湯を鋳造し
た。尚鋳造に際して、湯溜り２の溶湯の浴面は最小間隙
部から大凡１７５ｍｍの高さであった。

【００２６】表２で、Ｎｏ１〜Ｎｏ５は本発明例で、補
強材の材質は、Ｎｏ１はＷ，Ｎｏ２はＴａ，Ｎｏ３はＭ
ｏ，Ｎｏ４はＶ，Ｎｏ５はＮｂである。Ｎｏ６，Ｎｏ７
は比較例で、補強材の材質は、Ｎｏ６は純鉄、Ｎｏ７は
ステンレス（ＳＵＳ３０４）である。またＮｏ８，Ｎｏ
９は補強材の直径を０．８ｍｍとした比較例で、Ｎｏ８
は純鉄、Ｎｏ９はＳＵＳ３０４である。一方Ｎｏ１０は
補強材を用いない比較例である。

【００２７】

【表２】

【００２８】 ＊　　○：ダミーシートと鋳片の連結部が破断せず、×
：ダミーシートと鋳片の連結部が破断表２に見られる如
く、補強材がない場合や、補強材が純鉄、ＳＵＳ３０４
の場合は、ダミーシートと鋳片の連結部が破断するが、
本発明のＮｏ１〜Ｎｏ５では連結部の破断がない。

【００２９】

【実施例２】板厚が０．２〜０．５ｍｍで長さが２００
ｍｍの、表３に示す各種の材質の補強材の薄板を、各ダ
ミーシートの端部に一枚宛連結し、これらのダミーシー
トを用いて実施例１と同じ、Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ｃ
ｕ合金、Ｃｏ−Ｃｕ合金の溶湯を鋳造した。この際も湯
溜り２の溶湯の浴面は最小間隙部から大凡１７５ｍｍの
高さである。

【００３０】表３で、Ｎｏ１〜Ｎｏ５は本発明例で、Ｎ
ｏ６〜Ｎｏ７は比較例である。

【００３１】

【表３】

【００３２】 ＊　　○：ダミーシートと鋳片の連結部が破断せず×：
ダミーシートと鋳片の連結部が破断表３に見られる如く
、純鉄ＳＵＳ３０４の場合はダミーシートと鋳片の連結
部が破断するが、本発明のＮｏ１〜Ｎｏ５では連結部の
破断がない。

【００３３】

【発明の効果】本発明のダミーシートを用いると、鋳造
開始直後の鋳片部が捲取機に搬送される過程で、鋳片が
破断する事がない。

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明のダミーシートの作用の説明図、図２は
、双ロール式薄板連続鋳造機による鋳片の製造の説明図
、図３は、鋳片を捲取りロール９に搬送する走路の説明
図、図４は鋳造開始直後の鋳片の形状の説明図、図５は
鋳片の折れを説明する図、図６は鋳片の薄肉域を説明す
る図、である。

【符号の説明】

１（１−１，１−２）：双ロール、　　２：湯溜り、　
　３（３−１，３−２）：凝固シェル、　　４：最小間
隙部、　　５：注入溶湯流、　　６：鋳片、　　９：捲
取機、１０：ループ、　　１１：滑り台、　　１２：ピ
ンチロール、　　１３：ダミーシート、　　１４：搬送
ロール、　　１６：薄肉域、　　１７：シャープな折れ
、　　１８：瘤状部、　　１９：定常部、　　２０：補
強材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鋳片を連結する側の端部に、Ｗ，Ｔａ
   ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂから選ばれる線状、網状、薄板状の補
   強材を湯溜り内に延在するように接合した事を特徴とす
   る、双ロール式薄板連続鋳造におけるダミーシート。