JPH0455769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷却ドラムの周面で溶融金属を急冷
凝固させて金属薄帯を連続的に製造するツインド
ラム式連続鋳造機用ダミーシートにおいて、鋳造
開始を円滑に行うためのダミーシートに関する。

〔従来の技術〕

最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数
mm〜数十mm程度の厚みをもつ薄帯を直接的に製造
する方法が注目されている。この連続鋳造法によ
るとき、従来のような多段階にわたる熱延工程を
必要とすることなく、また最終形状にする圧延も
軽度なもので済むため、工程及び設備の簡略化が
可能となる。

第３図は、この連続鋳造法の一つとして知られ
ているツインドラム方式の設備構成を示す（特開
昭60−137562号公報参照）。

この方式においては、互いに逆方向に回転する
一対の冷却ドラム１ａ，１ｂの間に、ドラム軸方
向両端をサイド堰２ａ，２ｂで仕切り、湯溜り部
３を形成する。そして、この湯溜り部３に溶融金
属４を注入し、冷却ドラム１ａ，１ｂを介して溶
融金属４を抜熱することにより、それぞれの冷却
ドラム１ａ，１ｂの周面に凝固シエルを形成させ
る。この凝固シエルは、成長しながら冷却ドラム
１ａ，１ｂの回転に伴つてドラムギヤツプ５に移
行する。このドラムギヤツプ５で、それぞれの冷
却ドラム１ａ，１ｂ表面上に形成された凝固シエ
ルは、圧接・一体化され、金属薄帯６として冷却
ドラム１ａ，１ｂ間から搬出される。

このように冷却ドラム１ａ，１ｂの周面で溶融
金属４を急冷・凝固して凝固シエルから金属薄帯
６を作る際、鋳造開始時に得られる金属薄帯６を
如何にしてダミーシートに噛み合わせるかが問題
となる。この噛合いが充分でないと、金属薄帯６
をドラムギヤツプ５から円滑に引き出すことが困
難になる。たとえば極端な場合には、鋳造された
金属薄帯６がダミーシートから外れて、金属薄帯
６の巻取りが不可能になる。また、不充分な噛合
いは、得られた金属薄帯６の先端部形状を不安定
なものにし、波打ち、皺、肉厚不良等の欠陥が発
生する。これを製品とするためには、金属薄帯６
の先端部を切り落とす必要があり、製品歩留りを
低下させる原因となつていた。

そこで、金属薄帯６の先端部とダミーシートと
の噛合いを改良するために、これまで種々の提案
が行われている。たとえば、特開昭60−121441号
公報では、ダミーシートの先端に切欠きを設ける
ことにより、金属薄帯と接触する面積を大きくし
ている。また、本発明者等も、ダミーシートの先
端に高融点材料の線材又は帯材を取り付け、この
高融点材料を介して金属薄帯とダミーシートとを
結合することにより接続部の強度を向上させるこ
とを、特開昭63−224847号公報において提案し
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、鋳造開始時に湯溜り部３に注湯され
た溶融金属４は、タンデイツシユや注湯ノズルの
内壁に付着している種々の異物、炉壁から剥離し
た耐火物、金属酸化物等を含んでいる。そして、
このときの溶融金属４は乱流状態で湯溜り部３に
供給されるため、溶融金属４に浮遊している異物
等が冷却ドラム１ａ，１ｂの周面に付着し易い。
また注湯された溶融金属４の直撃によつて、冷却
ドラム１ａ，１ｂの周面が疵付き易くなる。

このように冷却ドラム１ａ，１ｂの周面の汚れ
や疵が発生すると、冷却ドラム１ａ，１ｂの抜熱
能力が不均一になり、その周面に形成される凝固
シエルに肉厚変動が生じる。また、この汚れや疵
等は、冷却ドラム１ａ，１ｂの回転に伴つて周期
的に凝固シエルと接触するため、得られた金属薄
帯６の長手方向に沿つた肉厚変動も周期的なもの
となる。この肉厚変動に起因して、金属薄帯６に
横割れが発生する。

第４図は、この横割れ発生状況をグラフ化した
ものである。第４図から明らかなように、鋳造開
始時に注湯された溶融金属が冷却ドラムの周面と
接触した部分が、冷却ドラムが１回転して次に溶
融金属と接触するとき、周面の汚れ、疵等によつ
て凝固シエルに成長不良を生じさせ、横割れの原
因となつている。そして、この横割れは、冷却ド
ラムが更に回転して溶融金属との接触を繰り返す
とき、累積されていつて多発することになる。ま
た、この横割れに起因して、操業の継続が不能な
ブレークアウトが生じる事態にもなる。

そこで、本発明は、この鋳造開始時に冷却ドラ
ムの周面を保護することによつて、注湯された溶
融金属の直撃を回避し、冷却ドラムの周面状態を
健全に維持して、鋳造開始を安定化させることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のツインドラム式連続鋳造機用ダミーシ
ートは、その目的を達成するために、一対の冷却
ドラムの表面に供給した溶融金属を急冷凝固して
金属薄帯を製造するツインドラム式連続鋳造機用
ダミーシートにおいて、前記一対の冷却ドラムの
間〓に挿入される先端部に、前記冷却ドラムのそ
れぞれの周面に沿う易溶融性金属箔及び高融点材
料でできた線材を取り付けたことを特徴とする。

第１図は、本発明のダミーシートを組み込んだ
ツインドラム式連続鋳造機の要部を示す。また、
第２図は、その斜視図である。なお、第１図及び
第２図において、第３図に示した部材等に対応す
るものについては、同一の符番で指示した。

ダミーシート７は、冷却ドラム１ａ，１ｂの間
に先端部が挿入されている。この先端部に易溶融
性金属箔８が溶接あるいは機械的係合等の手段に
よつて取り付けられている。この易溶融性金属箔
８は、それぞれの冷却ドラム１ａ，１ｂの周面を
覆うように配置される。この易溶融性金属箔８に
よつて、冷却ドラム１ａ，１ｂ間の湯溜り部３に
注入された溶融金属４が所定量溜るまで、注湯ノ
ズル９から流出する溶融金属４が冷却ドラム１
ａ，１ｂを直撃することが防止される。

易溶融性金属箔８としては、溶融金属４の保有
熱により溶融する材料が使用される。たとえば、
18Cr−8Ni組成のステンレス鋼を鋳造する場合に
は、それよりも融点が低い、あるいは同等の金属
として18Cr−8Ni組成のステンレス鋼を易溶融性
金属箔８として使用する。ここで、易溶融性金属
箔としては、注湯する溶融金属の保有熱により溶
ける事が必要であり、易溶融性金属箔の融点は溶
融金属の注湯温度以下とする必要がある。

易溶融性金属箔８の厚みは、注湯ノズル９から
注入された溶融金属４が所定量だけ湯溜り部３に
蓄えられた後で、冷却ドラム１ａ，１ｂに接触す
るような値に設定される。たとえば、温度1500℃
のSUS304ステンレス鋼を注湯する場合、易溶融
性金属箔８の厚みを10〜300μｍの範囲とするこ
とが好ましい。これによつて、湯溜り部３に注入
された溶融金属４を、0.1〜１秒の間だけ冷却ド
ラム１ａ，１ｂと非接触状態に保つことができ
る。

また、易溶融性金属箔８の高さは、注湯ノズル
９から流出する溶融金属４が冷却ドラム１ａ，１
ｂの周面に当たることがないように、好ましくは
注湯ノズル９の流出口以上の高さとする。なお、
易溶融性金属箔８の幅は、第２図に示すように注
湯ノズル１ａ，１ｂの軸方向全長にわたつた幅に
する必要はない。これは、注湯ノズル９から流出
する溶融金属４が、冷却ドラム１ａ，１ｂの軸方
向両端部を直撃することがないためである。

このように易溶融性金属箔８で冷却ドラム１
ａ，１ｂの周面を覆うことにより、鋳造初期に冷
却ドラム９から流出した異物等を比較的多量に含
有する溶融金属４が冷却ドラム１ａ，１ｂの周面
に直接接触することが防止される。したがつて、
異物等の付着によつて冷却ドラム１ａ，１ｂの周
面が汚れることがない。また、鋳造開始時に易溶
融性金属箔８を介して冷却ドラム１ａ，１ｂが溶
融金属４の保有熱により加熱される。そのため、
溶融金属４の流動エネルギーが冷却ドラム１ａ，
１ｂに直接伝わることが無くなると共に、冷却ド
ラム１ａ，１ｂに与えられる熱衝撃が緩和され
る。その結果、冷却ドラム１ａ，１ｂの周面に疵
が発生することもない。

第１図及び第２図に示したダミーシート７は、
更に高融点材料でできた線材１０を備えている。
これは、特開昭63−224847号公報の明細書で説明
したように、ダミーシート７と金属薄帯６（第３
図参照）との接合強度を向上させるものである。
この線材１０は、第２図に示すように多数の凹凸
１１を形成したダミーシート７の先端部に溶接又
は植設している。第２図の例においては、更に金
属薄帯６の幅方向に延びる線材１２を、線材１０
０編み込んでいる。これにより、凝固シエルの先
端部に長手方向及び幅方向に延びる線材１０，１
２が内在するため、金属薄帯６とダミーシート７
との接続強度が良好なものとなる。

〔実施例〕

以下、実施例を説明する。

溶融金属４として、SUS304組成をもつ温度
1500℃の溶鋼を、流量1000Kg／分で湯溜り部３に
供給した。このときの湯溜り部３は、定常状態で
冷却ドラム１ａ，１ｂ間のドラムギヤツプ５を
2.0mm、冷却ドラム１ａ，１ｂの軸方向に沿つた
長さを400mmで、ドラムギヤツプ５までの深さを
370mmとした。このような湯溜り部３を形成する
冷却ドラム１ａ，１ｂの間に、先端部に易溶融性
金属箔８及び線材１０，１２を取り付けたダミー
シート７を挿入した。

易溶融性金属箔８としては、融点1460℃の
SUS304を厚み100μｍ、長さ500mm、幅400mmに成
形したものを使用した。この易溶融性金属箔８
は、前述の溶鋼と静置状態で接触させたとき、
0.5秒程度で溶解するものである。また、線材１
０，１２としては、融点1520℃で径１mmの軟鋼線
を使用した。そして、冷却ドラム９は、ドラムギ
ヤツプ５からの高さ250mmに設定した。

この条件下で鋳造作業を開始したところ、鋳造
開始時に冷却ドラム９から流出した溶融金属４は
易溶融性金属箔８に当たり、冷却ドラム１ａ，１
ｂの周面を直撃することが避けられた。その結
果、第４図に示したような横割れの発生がみられ
ず、健全な表面性状をもつ金属薄帯６を製造する
ことができた。また、金属薄帯６の長手方向に沿
つた肉厚変動も±２％と小さなものであつた。

これに対し、易溶融性金属箔８を取り付けてい
ないダミーシート７を冷却ドラム１ａ，１ｂの間
に挿入し、その他は同じ条件として鋳造開始を行
つたところ、冷却ドラム１ａ，１ｂの周長に相当
する長さ3700mmの間隔で周期的な横割れが金属薄
帯６に発生した。また、金属薄帯６の肉厚変動も
±10％と大きなものであつた。

〔発明の効果〕

以上で説明したように、本発明においては、ダ
ミーシートの先端に取り付けた易溶融性金属箔に
よつて、鋳造開始時に冷却ドラムから流出する溶
融金属が冷却ドラムの周面に直接接触することを
防止している。このため、冷却ドラムから最初に
流出する溶融金属に含まれている耐火物の破片、
金属酸化物等の異物は、冷却ドラムの周面に付着
することがない。また、溶融金属の直撃から冷却
ドラムの周面が保護されるため、周面に疵が発生
することもない。その結果、冷却ドラムの周面性
状の劣化に起因した横割れが発生することなく、
鋳造開始が安定化し、健全な表面性状をもつ金属
薄帯を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のダミーシートを組み込んだツ
インドラム式の連続鋳造機を示す断面図であり、
第２図はその斜視図である。他方、第３図は従来
のツインドラム式連続鋳造機を示し、第４図はそ
のときの問題点を説明するための図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の冷却ドラムの表面に供給した溶融金属
   を急冷凝固して金属薄帯を製造するツインドラム
   式連続鋳造機用ダミーシートにおいて、前記一対
   の冷却ドラムの間〓に挿入される先端部に、前記
   冷却ドラムのそれぞれの周面に沿う易溶融性金属
   箔及び高融点材料でできた線材を取り付けたこと
   を特徴とするツインドラム式連続鋳造機用ダミー
   シート。