JPH0446656A - 薄帯連続鋳造方法 - 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〕 本発明は一対の冷却ドラムによって溶融金属から薄帯を
連続鋳造する方法に関する。

〔従来の技術〕

金属の連続鋳造の分野において、最終形状に近い薄帯を
連続鋳造する方法としてツインドラム方式（一対の冷却
ドラム使用）がある。この方式の概略を第２図で説明す
ると、溶融金属Ｍは一対の冷却ドラムｌａ、ｌｂとサイ
ド堰２ａ、　２ｂとの間に形成した湯溜り部４にタンデ
ッシニから供給され、次いで、冷却ドラムｌａ、ｌｂを
介して抜熱され、冷却ドラムｌａ、ｌｂの周面に凝固シ
ェルを形成する。該凝固シェルは前記冷却ドラムｌａ、
ｌｂのロールギャップ部で圧着され一体化されて薄帯Ｓ
となって送り出される。

上記の方式において、サイド堰は冷却ドラム間の溶融金
属をシールするために必要不可欠のものであり、例えば
実開昭６３−９０５４８に見られるような構造をしてふ
り鋳造中はこの該サイド堰を冷却ドラム端面に一定圧力
で押付けたり、冷却ドラムとサイド堰の間のギャップを
一定に保持するようにして冷却ドラム端面とサイド堰間
からの湯洩れ、あるいはパリ発生等を防止する操業が試
みられている。

〔発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の押付はカ一定制御方式では長時間
安定鋳造を継続するのは困難である。すなわち、 （１）押付は力を一定にしても、冷却ドラム、サイド堰
共に鋳造前の予熱及び鋳造中の溶鋼からの熱により不均
一に変形し、冷却ドラムとサイド堰の摺動面を早期に均
一合致させるのは困難である。

又、サイド堰は冷却ドラムとの摺動摩擦、冷却ドラム圧
下による凝固シェルの張出し等、冷却ドラムからの反力
を受ける。この反力は不安定で押付はカ一定制御におい
て反力が押付は力より大きくなると、サイド堰が押返さ
れるため冷却ドラムとサイド堰の摺動を均一にすること
は困難である。

エアーシリンダーを使用した押付は装置では、゛押し返
される時の後退量が大きく冷却ドラム端面とサイド堰と
の間にギャップを生じ湯漏れを引き起こす。

一方、鋳造期間中、大きな押付は力を維持しておくこと
は冷却ドラム及びサイド堰の摩耗が早く経済的でなく、
又、サイド堰に生じた大きな摩耗溝はその溝の渕が欠損
し易くて欠損材の鋳片への巻き込みが生じたり、溝の縁
と凝固シェルの接触により鋳片の端部形状を不良にした
りする鋳造トラブルを引き起こし易い等の問題がある。

（２）同様に、ギャップを一定に保持する制御方式では
鋳造準備期間中及び鋳造初期の冷却ドラム及びサイド堰
の不均一な熱変形により、鋳造期間中、ドラムとサイド
堰の摺動面の全領域において、ギャップを一定に維持す
る事は極めて困難である。

本発明は、従来のこれらの問題点を解決するもノテ、冷
却ドラム照面へのサイド堰押付は方におけるサイド堰摩
耗量の低減とサイドシールの確保を両立させることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、鋳造の進行に応じ
てサイド堰の摩耗量を制御する鋳造方法を提供するもの
である。すなわち、本発明の要旨は回転する一対の冷却
ドラムの両側面に一対のサイド堰を押付けて湯溜りを形
成し、前記冷却ドラムを回転することにより前記湯溜り
内の溶湯を冷却して薄帯を連続的に鋳造する方法におい
て、前記薄帯の鋳造開始前に前記サイド堰を前記冷却ド
ラム端面に大きな面圧で押付けて該サイド堰に変形を付
与しながら該サイド堰を摩耗させて安定鋳造に必要な摺
動面を形成した後鋳造を開始し、次に、該摩耗量が最小
になるように前記押付は面圧を更に下げて摩耗抑制状態
にして鋳造を継続することを特徴とする薄帯連続鋳造方
法であり、前記サイド堰の鋳造初期の摩耗番逆井＃及び
定常鋳造の摩耗Ｗを該サイド堰のドラム側面への押付は
力によって制御する方法、又は前記各時期を該サイド堰
の位置によって制御する方法ならびに、この押付は力制
御と位置制御を併用して制御する方法を提供する。

〔作　用〕

本発明の薄帯連続鋳造方法は鋳造開始に先立ってサイド
堰を冷却ドラムに積極的に押付けて鋳造を開始して摩耗
を促進させ、サイド堰を冷却ドラムに馴染ませてサイド
シールを確保したのち、サイド堰シールの必要最小押付
は力で鋳造を継続し、鋳造期間全体としてサイド堰の摩
耗量を低減するものである。

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。

〔実施例〕

まず、本発明で用いる装置について第１図及び第２図に
基づき説明する。前述の如く、本発明は第２図に示すツ
インドラム方式の鋳造装置で薄帯Ｓを鋳造するが、サイ
ド堰３は耐火物（ベースプレート）３−２と金枠３−１
とより構成されており該耐火物３−２にドラム端面２の
摺動面２ａに当接するセラミックス３−３が埋込まれて
いる。

該セラミックス３−３はＢＮ、　Ａｊ！Ｎ、　Ｓｉ３Ｎ
、等を主成分として構成されているが、本実施例では特
に摩耗特性に影響の大きいＢＮを５０％含有した材料を
用いた。

サイド堰３には該サイド堰３を冷却ドラム端面２に押付
けるための押付は装置５を複数個設ける。

図示の押付は装置は外力に対抗して前後進及び停止可能
な電動式油圧シリンダー５−１を使用した。

本発明における制御系は次のように構成されている。す
なわち、押付は装置５の前後進量を検出する検出器６が
該装置のシリンダー５−１に、サイド堰の位置を検出す
る検出器７がサイド堰金枠３−１に、又冷却ドラム端面
へのサイド堰押付は力（反力）を検出する押付は力検出
器８が押付は装置のロッド８にそれぞれ設けられ、更に
、鋳造中の鋳片のパリ状態、サイド堰からの湯漏れ状態
或いは冷却ドラム端部へのパリ付着状態等を監視する監
視装置９が適当箇所に設けられており、これら検出器又
は監視装置を制御装置１０に連結してそれぞれの情報を
該制御装置１０で処理するようになっている。

以上の装置を用いて次のような工程により薄帯を鋳造し
た。

（押付は力制御方式による工程） まず、鋳造開始前に１２００〜１４００℃に予熱された
サイド堰３を回転する冷却ドラム端面２に押当てるが該
押付は面圧を冷却ドラム端面２の摺動面２−ａとの単位
摺動面積当り約１０　ｋｇ　／　ｃｎｆとし、約１分間
押付けることによりサイド堰３及び上記摺動面を凹凸０
．３Ｍ以下に変形せしめた。

次いで、上記時間が経過後、面圧を約５ｋｇ／ｃｎｆに
下げ、この面圧て鋳造を開始し、長さ約３０ｍの薄帯を
鋳造した。この押付は面圧てはサイドシールは良好て湯
漏れは発生せず、又、サイド堰の摩耗速度は比較的大き
く、摺動長さ当りの平均摩耗速度は約７…／ｍであった
（摩耗促進状態）。この状態で約３０ｍ鋳造した結果サ
イド堰の摩耗量は約０．２証となり、冷却ドラム端部及
びサイド堰の熱変形に馴染んで、押付は力を下げても良
好なシール状態となった。

そこで更に押付は面圧を１ｋｇ／Ｃ［Ｉ！に下げて鋳造
を継続したく摩耗抑制状態）。この摩耗抑制状態ではサ
イド堰の摩耗速度は押付は面圧には５′比例し、面圧１
ｋｇ／Ｃｒｌでの摺動長さ当りの平均摩耗速度は約ｌ　
ｔ−７ｍとなり、この状態で約２５０ｍ鋳造した結果、
サイド堰の摩耗量は約（１４５ｍｍとなった。

第３図は前述のサイド堰押付は面圧とサイド堰のセラミ
ックスの摩耗速度との関係を示したものである。

上記の面圧制御は押付は装置５に設けた押付は力検出器
８により押付は力を検出し、目標値と比較することによ
って行われた。押付は力が目標値より大きくなったとき
は、サイド堰の押付は装置５を停止してその状態を維持
し、サイド堰の摩耗によって押付は力が漸次低下するの
を待ち、押付は面圧が目標値になったとき目標面圧を維
持しつ５再度前進させ、これを繰り返えした。これは押
付は力を下げるために押付は装置５を後退させると、押
付は装置５のガタにより押付は力が突変することがある
ので、サイド堰を前進させるだけで制御するものである
。又、サイド堰は鋳造中に、湯溜りからの静圧、ドラム
との摺動摩擦力等の反力を受は退避方向に動かされよう
とするので、サイド堰支持押付は装置はこれらの外力に
対抗して前後進及び停止が可能な様なサーボ機構を使用
した。このため実施例においては押付は装置の全体の剛
性（バネ常数）は５００ｋｇ／ｍｍ２　とし、押付は装
置の位置停止精度を３０７！ｍとした。

なお、以上の押付は力制御手段の他の例として押付は力
制御目標値を予め定めたパターンに従って鋳造途中で変
更する方法を用いてもよい。

鋳造初期のサイド堰の摩耗を促進させる状態から、それ
に続く摩耗抑制状態への切り替え時期の判定には本実施
例では鋳造長さを使用したが、この他に鋳造開始（又は
、ドラム起動）からの経過時間、サイド堰振動回数、サ
イド堰の摩耗量、サイド堰押付は力の変化、鋳造ドラム
の回転駆動トルク、鋳造ドラムの回転駆動動力、鋳造中
の鋳片のパリ状態、サイド堰からの湯漏れ状態、又は、
ドラムの端部へのパリ付着状態の内のいづれか１つ、又
は、これらの内の２つ以上の組合せによって、押付は力
切り替えタイミングを決めることもできる。

又、鋳造中の鋳片のパリ状態、サイド堰からの湯漏れ状
態、又は、ドラムの端部へのパリ付着状態を監視装置９
により監視し、濡湿等サイドシールの異常発生を検知し
たときは押付は力を上昇させ、サイドシールの異常の回
復した後再度押付は力を低下させる制御を行った。

（位置制御方式による工程） 鋳造開始前にサイド堰を冷却ドラム端面に押付ける条件
は前記押付は力制御方式の場合と同様にし、面圧を５ｋ
ｇ／ｃｎｆとして鋳造を開始した後、サイド堰を予め定
めたパターンに従って冷却ドラム側へ前進させた。即ち
、鋳造初期においては前進速度を早めて積極的に摩耗を
促進させ、安定鋳造に必要な初期摩耗量を得た後、その
前進速度を低下させ、目的とする低摩耗速度とした。

本実施例においては、第４図に示すように、鋳造開始時
のサイド堰押付は装置の位置を基準位置とし、鋳造長に
対応した位置のパターンを定約て制御した。

図において、鋳造開始前に面圧１０ｋｇ／ｃ＆で１分間
サイド堰３を冷却ドラム端面２に押付け（ａ）、その後
面圧を５ｋｇ／ｃａｆに下げて鋳造を開始して３０ｍ鋳
造しくｂ）、次いで、更に面圧を１ｋｇ／ｃａｆに下げ
て２５０ｍまで鋳造した（Ｃ）。（ｄ）はサイドシール
異常発生時にとるべきパターンである。

上記方式の場合でもサイド堰の摩耗量は０．５　ｍｍと
なり、従来の鋳造法に比べ大幅に摩耗量を減少すること
ができた。

上記位置の測定には押付は装置の前後進量検出器６、サ
イド堰位置検出装置７を使用した。なお、サイド堰の摩
耗量と前進量の不一致が生ずる過剰押込みを防止するた
めにサイド堰位置検出器７で前進量を測定しておき、過
剰前進量が検出された場合゛はサイド堰の前進を停止し
て基準前進量になるまで待機し、一方、過小前進量の状
態が続くときは基準前進量になる迄サイド堰を前進させ
た。

第５図は位置制御方式における鋳造長さとサイド堰押付
は装置の前進量のパターンとそのときの押付は面圧の関
係を示し、（ａ）は鋳造開始点、（ｂ）は鋳造長さ３０
ｍの点、（Ｃ）は過小前進量検知時点であり、（ｄ）は
前進量回復時点でこれ以降はサイド堰前進を停止してお
き、（ｆ）は過大前進量検知時点であり、（ｅ）及び（
ｇ＞は基準前進量回復による低速前進再開時点である。

鋳造初期のサイド堰の摩耗を促進させる状態から、それ
に続く摩耗抑制状態への切替え時期の判定には本実施例
でも鋳造長さを使用したが、この他に鋳造開始（又は、
ドラム起動）からの経過時間、サイド堰振動回数、サイ
ド堰押付は力の変化、鋳造ドラムの回転駆動トルク、回
転駆動動力、鋳造中の鋳片のパリ状態、サイド堰からの
湯漏れ状態、又は、冷却ドラムの端部へのパリ付着状態
の内のいづれか１つ、又は、これらの内の２つ以上の組
合せによって切替えタイミングを決めることもできる。

又、鋳造中に鋳片のパリ状態、サイド堰からの湯漏れ状
態、又はドラムの端部へのパリ付着状態を監視し、濡湿
等サイドシールの異常発生を検知したときは基準前進量
になるまで前進させた。又、定常状態では、サイド堰を
前進させ、前進量が目的値に達した時点でサイド堰前進
を停止させるか或いは規定量だけサイド堰を後退させ、
ある規定時間その状態を維持し、その後サイド堰を再度
、前進させ、前進量が目的値に達した時点でサイド堰の
前進を停止させるか或規定量だけサイド堰を後退させ、
ある規定時間その状態を維持する事を繰り返す前進パタ
ーンとすることもできる。

又、このとき１個のサイド堰の全ての支持押付は装置の
前進速度を揃えることによってサイド堰の偏摩耗を防止
することができる。

〔発明の効果〕

本発明によって、鋳造開始後速やかに安定鋳造状態に達
し、良好なサイドシールを保ちつつ鋳造全期間を通じて
全サイド堰の摩耗量を極限にまで低下することができ、
大容量鋳造が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の部分拡大概略図、第２図は
本発明に係る装置の全体斜視図、第３図はサイド堰押付
は面圧とサイド堰セラミックスの摩耗速度との関係を示
す図、 第４図は本発明の実施例における鋳造長さとサイド堰押
付は面圧のパターンを示す図、第５図は本発明の他の実
施例における鋳造長さとサイド堰押付は装置の前進量の
パターンとそのときの押付は面圧の関係を示す図である
。 ・・・冷却ドラム、　　　　２・・・冷却ドラム端面、
・・・サイド堰、　　　　３−１・・・耐火物、−２・
・・サイド堰金枠、４・・・湯溜り部、・・・押付は装
置、 ・・・押付は装置の前後進量検出器、 ・・・サイド堰位置検出装置、 ・・・サイド堰押付は力（反力）検出装置、・・・監視
装置、　　　　１０・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する一対の冷却ドラムの両側面に一対のサイド
   堰を押付けて湯溜りを形成し、前記冷却ドラムを回転す
   ることにより前記湯溜り内の溶湯を冷却して薄帯を連続
   的に鋳造する方法において前記薄帯の鋳造開始前に予め
   前記サイド堰を前記冷却ドラム端面に大きな面圧で押付
   けて該サイド堰に変形を付与し安定鋳造に必要な摺動面
   を形成した後鋳造を開始し、次に、該サイド堰の摺動面
   の摩耗量が最小になるように前記押付け面圧を更に下げ
   て摩耗抑制状態にして鋳造を継続することを特徴とする
   薄帯連続鋳造方法。 ２、前記サイド堰の変形与付、鋳造初期の摩耗及び定常
   鋳造時の摩耗を該サイド堰のドラム側面への押付け力を
   調整することによって制御する請求項１記載の薄帯連続
   鋳造方法。３、前記サイド堰の変形付与、鋳造初期の摩
   耗及び定常鋳造の摩耗を該サイド堰の位置制御によって
   制御する請求項１記載の薄帯連続鋳造方法。 ４、前記サイド堰の変形付与、鋳造初期の摩耗及び定常
   鋳造の摩耗を、該サイド堰の冷却ドラムへの押付け力制
   御と該サイド堰の位置制御を併用して制御することを特
   徴とする請求項第１項記載の薄帯連続鋳造方法。