JPH0466247A - 薄肉鋳片の連続鋳造方法 - 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、薄肉鋳片の連続鋳造方法、特にツインドラム
式連続鋳造方法に関する。

ツインドラム式（または「双ロール式」等）の連続鋳造
方法は、一対の回転冷却ドラム間に金属溶湯を注入し、
冷却ドラムの間隔に対応する厚さの鋳片を鋳造する連続
鋳造方法であり、特に製品厚さに近い厚さの薄肉鋳片の
鋳造に適している。

冷却ドラムとサイド堰とで構成された鋳型内では注入さ
れた金属溶湯が湯溜りを形成し、湯溜り内の溶湯が冷却
ドラムの外周面上で冷却されて凝固殻を形成し、冷却ド
ラムの回転に伴って両方の冷却ドラム外周面上で成長し
た凝固殻が両ドラムの最近接点（いわゆる「キッシング
・ポイント」）付近で合体して凝固を完了し、鋳片とな
って冷却ドラム間から引き出される。

〔従来の技術〕

ツインドラム式連続鋳造方法において、鋳片の横割れを
防止するために、冷却ドラム外周面上の付着物厚さを均
一にする方法がすでに提案されている（例えば、特開昭
６０−１８４４４９、特開昭６２−１７６６５０等）。

付着物の生成要因は、溶湯中の揮発成分に起因する酸化
物や、湯溜り表面に浮遊するスカム等であり、付着物は
これらの要因が不規則に組み合わさって生成するために
厚さが不均一となる。その結果、冷却ドラム外周面上で
の凝固殻形成・成長も不均一になって鋳片横割れが発生
する。そこで、上記の従来法では、冷却ドラム外周面を
回転ブラシで清浄化し、付着物厚さの均一化を図ること
により、鋳片横割れを防止しようとしている。

しかし、これら従来法では、付着物厚さの均一化によっ
て横割れは防止できても、鋳造中に付着物厚さが徐々に
増加し、それに伴って鋳片厚さが減少してしまい、所定
厚さの鋳片が安定して得られないという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記従来法に内在する問題を解決し、鋳片の
横割れを防止するとともに、付着物厚さを一定に維持す
ることにより所定厚さｐ鋳片を安定して鋳造することが
可能な薄肉鋳片の連続鋳造方法を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

前記した課題は、本発明によれば、一対の回転冷却ドラ
ム間に金属溶湯を注入し、冷却ドラムの間隔に対応する
厚さの鋳片を鋳造する薄肉鋳片の連続鋳造方法において
、 粗研削用回転ブラシと仕上研削用回転ブラシとを上記冷
却ドラム回転方向に沿ってこの順で配置し、且つ冷却ド
ラムの自由外周面に少なくとも１本の粗研削用回転ブラ
シと１本の仕上研削用回転ブラシを押付けて鋳造を開始
し、 鋳造中に冷却ドラム自由外周面の付着物厚さを連続して
測定しながら、得られた測定値に応じて上記回転ブラシ
の押付は本数、回転数、押付は力の優先順位で随時調整
することにより上記付着物厚さを一定に維持することを
特徴とする薄肉鋳片の連続鋳造方法によって達成される
。

〔作　用〕

本発明の方法においては、鋳造中にオンラインで、除去
能力の大きい粗研削用回転ブラシにより付着物の厚さ増
加分を除去し、この粗研削面を仕上研削用回転ブラシに
より、横割れを防止できる程度まで平滑化することがで
きるので、鋳片厚さの減少と横割れとを同時に防止でき
る。

以下、添付図面を参照し、実施例により本発明を更に詳
細に説明する。

〔実施例〕

第１図に、本発明に従って回転ブラシを配置し、これに
よって行う連続鋳造方法の例を示す。

矢印Ｒ方向に回転する一対の冷却ドラムｌの間に金属溶
湯を注入して湯溜り２を形成し、キッシング・ポイン）
Ｋ付近で凝固を完了させて鋳片３を鋳造する。

鋳片３の厚さは、鋳造速度、冷却ドラム１による抜熱量
、湯溜り２の湯面レベル、冷却ドラム１の押し力等によ
って設定される。

各々の冷却ドラム１に対して粗研削用回転ブラシ１１を
２個、仕上研削用回転ブラシ１２を１個、冷却ドラムｌ
の自由外周面すなわち外周面４の矢印Ｓで示した範囲に
図示の順序で配置しである。

さらに、自由外周面４上の点Ｐの位置で、冷却ドラム１
の外周面４上の付着物厚さを赤外線撮像機１３により連
続して測定できるようになっている。

測定値は赤外線撮像機１３から電気信号として出力され
、比較器（図示せず）で所定付着物厚さと比較されて、
比較結果に応じ回転ブラシ１１および１２の使用条件が
、押付け（使用）本数、回転数、押付は力の優先順位で
制御装置（図示せず）により設定・調整される。

粗研削用回転ブラシ１１および仕上研削用回転ブラシ１
２は、ブラシ素線の材質、太さ、長さ、および密度を適
宜設定することにより、前者を付着物除去能力の大きい
ブラシとし、後者を横割れ防止可能な平滑化に適したき
めの細かい研削ブラシとして作製する。例えば、ステン
レス鋼薄肉鋳片を鋳造する場合には、溶鋼中より蒸発し
たＭｎの酸化物が付着物の大部分を占めており、その研
削除去には、粗研削用回転ブラシ１１の素線として非常
に高硬度の高炭素鋼線が適し、仕上研削用回転ブラシ１
２の素線としては前者より柔らかく、平滑化に適した５
ＵＳ３０４ステンレス鋼線が望ましい。

粗研削用回転ブラシ１１と仕上研削用回転ブラシ１２と
は、冷却ドラム１の回転方向Ｒに対して前者が後者の上
流側になるように配置する。また、赤外線撮像機１３は
回転ブラシ１２の下流側になるように配置する。このよ
うな相対位置であれば、もちろん図示の配置以外の配置
とすることもできる。それぞれ、冷却ドラム１の自由外
周面４上の付着物温度等により、必要な除去効果を得易
い位置に配置すればよい。

各ブラシの配置本数はそれぞれ１本以上であり、付着物
除去効果、設備の許容度等に応じて設定する。それぞれ
複数本のブラシを配置して右き、冷却ドラム１の外周面
４へ押付けたり、あるいは離したりすることにより、適
宜使用本数を調整できるようにしておく。

赤外線撮像機１３による付着物厚さの測定は、例えば本
発明者が特願平２−８４６１で開示した原理で行われる
。すなわち、金属溶湯に接触した後の冷却ドラムｌの外
周面４の赤外線強度を測定し、この測定値と外周面４の
温度により外周面４にあける放射率を算出して、この算
出値に基づき付着物厚さを求める。

そこで、以上述べてきたような特徴を有する第１図の装
置を用い、本発明に従って厚さ３．８ｍｍのＳＵＳ　３
０４ステンレス鋼薄肉鋳片を鋳造した。

このときの鋳造条件および回転ブラシ条件は下記の通り
であった。

冷却ドラム；　（径）１．２００ｍｍφ、（輻）８００
闘 湯面レベル（第１図の角度θで表示）；４０゜鋳造速度
；４０ｍ／分 粗研削用回転ブラシ； （材質）硬鋼線、（径）０．２５ｍｍφ、（長さ）０ｍ
ｍ （回転数）常用１００〜１．　６０　Ｏｒｐｍ　、標準
００ｒｐｍ （押付は力＊）常用０．　５〜２．　５ｋｇ／ｃｄ、標
準１．５ｋｇ／ｃａ！ 仕上研削用回転ブラシ； （材質）ＳＵＳ３０４、（径）０．１５ｍｍφ、（長さ
）５０ａｎ （回転数）常用１００〜１．　６０　Ｏｒｐｍ　、標準
００ｒｐｍ （押付は力０）常用０．５〜２．　５ｋｇ／ｃＩ１１゜
標準１．　５ｋｇ／ｃａｆ なお、押付は力（＊）は、使用するエアシリンダーに表
示された圧力を記載した。

そこで以下に、付着物厚さの具体的制御方法を述べる。

まず、粗研削用回転ブラシの内の１本、及び仕上研削用
回転ブラシを、いずれも回転数６０Ｏｒｐｍ１押付は力
１．　５ｋｇ／ｃａｆにて冷却ドラム１に押付け、鋳造
を開始した。

その後、はぼ鋳造が安定した段階、すなわち鋳造開始後
３分経過してから、赤外線撮像機１３により付着物厚さ
の測定を開始した。この最初に得られた測定値が付着物
厚さ制御の基準値となる。

その後の制御手順は次の通りである。

（１）１０秒（この値は任意に設定可能）経過後、付着
物厚さを測定し、上記基準値に対する厚さ増加量が許容
範囲０．２５μｍ　（この値も任意に設定可能）を越え
るか否かを比較検討する。

（２）−００，２５μｍを越える場合には、（３）へ移
る。

一■０．２５μｍ以内、または厚さ減少が見られる場合
には、（１）へ戻る。

（３）粗研削用回転ブラシの使用本数を１水増やす。回
転数及び押付は力は既に使用中のものと同じにする。

（４）１０秒経過後、付着物厚さを測定し１、前記基準
値に対する厚さ増加量または減少量が許容範囲０．２５
μｍ以内か否かを比較検討する。

（５）−■増加量が０．２５μｍを越える場合には、（
６）へ移る。

一■増加量または減少量が０．２５μｍ以内の場合には
、（４）へ戻る。

一■減少量が０．２５μｍを越える場合には、（７）へ
移る。

（６）粗研削用回転ブラシの回転数を５Ｏｒｐｍ（この
値は任意に設定可能）増やし、（４）へ戻る。

（７）粗研削用回転ブラシの使用本数を１本減らし、　
（８）へ移る。

（８）粗研削用回転ブラシの回転数を５Ｏｒｐｍ増やし
、（９）へ移る。もし、回転数が常用回転数の上限値１
．６０Ｏｒｐｍを越える場合には、６０Ｑｒｐｍに再設
定し、（３）へ戻る。

（９）１０秒経過後、付着物厚さを測定し、前記基準値
に対する厚さ増加量または減少量が許容範囲０．２５μ
ｍ以内か否かを比較検討する。

（１０）−■増加量が０．２５μｍを越える場合には、
（８）へ戻る。

一■増加量または減少量が０．２５μｍ以内の場合には
、（９）へ戻る。

一■減少量が０，２５μｍを越える場合には、（１１）
へ移る。

（１１）粗研削用回転ブラシの回転数を５Ｏｒｐｍ減ら
し、（１２）へ移る。

（１２）粗研削用回転ブラシの押付は力を０．１ｋｇ／
ｃｕｔ（この値は任意に設定可能）増やし、（１３）へ
移る。もし、押付は力が常用押付は力の上限値２．５ｋ
ｇ／ｃｎｆを越える場合には、１．５ｋｇ／ｃｆｌｌに
再設定し、（８）へ戻る。

（１３）１０秒経過後、付着物厚さを測定し、前記基準
値に対する厚さ増加量または減少量が許容範囲０．２５
μｍ以内か否かを比較検討する。

（１４）−■増加量が０．２５μｍを越える場合には、
（１２）へ戻る。

一■増加量が０．２５μｍ以内、または厚さ減少が見ら
れる場合には、（１３）へ戻る。

以上のような手順に基づく制御を行なうことによって冷
却ドラム１上付着物の厚さは一定となる。

なお、本実施例においては、付着物厚さの測定間隔を１
０秒、付着物厚さ増加量の許容範囲を０．２５２ｍ１粗
研削用回転ブラシの回転数増加幅を１回当たり５Ｏｒｐ
ｍ、並びに粗研削用回転ブラシの押付は力増加幅を０．
１　ｋｇ／ｃｒｌで設定した。

これらの値は細かいほど制御精度は向上するが、大きな
乱れがあると制御不能に陥る可能性があるため、個々の
装置によって適切な値を選択する必要がある。

第２図（ａ）および（ｂ）は上記本発明に従った鋳造を
実施した場合の付着物厚さおよび対応する鋳片厚さの変
化を示し、付着物厚さが一定となって、鋳片厚さも一定
となることがわかる。

また、比較のために、第１図の装置で仕上研削用回転ブ
ラシ１２のみを用い、従来のように横割れ防止のための
研削除去のみを行った場合の付着物厚さおよび鋳片厚さ
の変化を第３図（ａ）および（ｂ）に示した。

従来の方法では、鋳造長５００ｍの間に付着物厚さは１
〜１．５μｍ程度まで直線的に増加し続けており、それ
に伴って鋳片厚さが所定値３．８ＩｌｌＩＤから３．５
ｍｍまで直線的に減少している。

これに対して、本発明の方法では、鋳造長駒１２０ｍ程
度までに約０．４μｍまで増加した付着物厚さは、それ
以降は一定に維持され、鋳片厚さが所定値３．８肝に安
定して確保されている。

なお、いずれの場合にも鋳片横割れは全く観察されなか
った。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、横割れを防止す
るとともに、所定厚さの薄肉鋳片を安定して鋳造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って回転ブラシを配置し、鋳造を
実施する状態を示す図、 第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明に従って薄肉鋳片
を鋳造した際の鋳造長に対する（ａ）付着物厚さの変化
および（ｂ）　紐片厚さの変化を示すグラフ、また、 第３図（ａ）および（ｂ）は、従来の方法で薄肉鋳片を
鋳造した際の鋳造長に対する（ａ）付着物厚さの変化お
よび（ｂ）鋳片厚さの変化を示すグラフである。 １・・・冷却ドラム、　　　　２・・・湯溜り、３・・
・鋳片、 ４・・・冷却ドラム１の自由外周面、 １１・・・粗研削用回転ブラシ、 １２・・・仕上研削用回転ブラシ、 １３・・・赤外線撮像機、 Ｋ・・・キッシング・ポイント、 Ｒ・・・冷却ドラムｌの回転方向、 θ・・・湯面レベル（角度）。 鋳造長（ホ） （Ｃ１） 鋳造長（ホ） （ｂ） 第 図 鋳造長− （ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の回転冷却ドラム間に金属溶湯を注入し、冷却
   ドラムの間隔に対応する厚さの鋳片を鋳造する薄肉鋳片
   の連続鋳造方法において、 粗研削用回転ブラシと仕上研削用回転ブラシとを上記冷
   却ドラム回転方向に沿ってこの順で配置し、且つ冷却ド
   ラムの自由外周面に少なくとも１本の粗研削用回転ブラ
   シと１本の仕上研削用回転ブラシを押付けて鋳造を開始
   し、 鋳造中に冷却ドラム自由外周面の付着物厚さを連続して
   計測しながら、得られた計測値に応じて上記回転ブラシ
   の押付け本数、回転数、押付け力の優先順位で随時調整
   することにより上記付着物厚さを一定に維持することを
   特徴とする薄肉鋳片の連続鋳造方法。