JPH05318047A - 双ドラム式薄板連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 双ドラム式薄板連続鋳造装置から送りだされ
る鋳片の、冷却不足になりがちな辺縁部の弱点を原因と
する鋳片切れを防止する。 【構成】 互いに反対向きに同じ速度で回転駆動される
一対の鋳造ドラム２、３の間隙４の直下に、間隙４から
送りだされる鋳片１０の辺縁部１１を挟んで互いに反対
向きに同じ速度で回転することができる一対の水冷ロー
ル１３、１４と、水冷ロールの回転軸１５、１６を回転
可能に支持すると共にそれに対する冷却水の供給、排出
を行うロール駆動機構１７、１８と、水冷ロールの間隔
を調整する間隔制御機構２０とよりなる辺縁部用水冷ロ
ール装置１２を付設したことを特徴とする双ドラム式薄
板連続鋳造装置。比較的に温度が高くなっている鋳片１
０の辺縁部１１を、ドラム間隙４の直下に設けた辺縁部
用水冷ロール装置１２によって特別に冷却するので、鋳
片強度の低い部分がなくなり、バリも消滅する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯から薄板を連
続鋳造する連続鋳造装置に係り、特に鋳造ドラムの間隙
から送りだされる鋳片の辺縁部の強度を高めるために、
特別の装置を備えている双ドラム式薄板連続鋳造装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】双ドラム式連続鋳造装置を用いる薄板の
連続鋳造においては、鋳型であるドラムの表面における
金属溶湯の凝固速度と、ドラム端面をシールしているサ
イド堰における金属溶湯の凝固速度とが大幅に異なる等
の理由から、ドラムとサイド堰との接続部において金属
溶湯の冷却が遅れて、その部分だけ凝固シェルが薄肉と
なり、鋳片がドラム間隙から離れてのちも、例えば、鋳
片の両側縁から幅５０〜１００ｍｍにわたって中央部分
よりも温度の高い部分が帯状にできるため、この辺縁部
の鋳片強度が中央部分よりも低くなり、種々の応力が作
用するとまず鋳片の辺縁部に亀裂が生じて、それが鋳片
の破断の原因になる場合がある。

【０００３】双ドラム式の薄板連続鋳造におけるサイド
シール機構、及び鋳片辺縁部の形成に関する従来技術と
しては、 特開昭６０−９２０５２号公報 薄板連続鋳造
方法 特開昭６１−４９７５５号公報 薄板連続鋳造
装置 特開昭５９−２２５８６０号公報 薄板を連続鋳
造する際のブレークアウト防止法 特開昭５９−１９７３５４号公報 金属薄板の連
続鋳造設備 特開昭５８−１６３５５４号公報 金属薄板の連
続鋳造設備 などがある。これらの従来技術は、いずれも金属製の薄
帯又は棒（フープ）をサイドシール部に供給し、それを
鋳型（ドラム）表面の移動と同期させて送ることによ
り、鋳片の辺縁部にフープを鋳ぐるむという方法をとる
もので、それによってサイドシール性を確保し、鋳バリ
の発生を防止しつつ鋳片の辺縁部をフープによって補強
して、鋳造作業の安定性を向上させようとするものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
避けることができない問題点は次の諸点である。 (1) 設備が複雑なものとなり、特に、湯面の上方にフー
プの供給装置を設ける必要があることから、タンディッ
シュの交換などのハンドリング性を阻害する。 (2) 〜の方法によっては、鋳造中の板厚変更が不可
能である。 (3) 高融点の金属を鋳造する場合はフープの熱変形等で
シール性が低下する。 (4) フープを用いた分だけコストが上昇する。 (5) フープを鋳ぐるんだ辺縁部の性状を鋳片の中央部分
と同等にすることは難しいので、フープを含めて両側の
辺縁部を切り捨てるサイドトリムを要する。 そこで、本発明は、従来技術のこれらの問題点を解消す
る新たな手段を提供することを発明の目的とするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、互いに反対向きに同じ速度
で回転駆動される一対の鋳造ドラムの間隙の直下に、前
記間隙から送りだされる鋳片の辺縁部を挟んで互いに反
対向きに同じ速度で回転することができる一対の水冷ロ
ールと、前記水冷ロールの回転軸を回転可能に支持する
と共にそれに対する冷却水の供給、排出を行うロール駆
動機構と、前記水冷ロールの間隔を調整する間隔制御機
構とよりなる辺縁部用水冷ロール装置を付設したことを
特徴とする双ドラム式薄板連続鋳造装置を提供する。

【０００６】

【作用】一対の鋳造ドラムの間隙から送りだされる金属
溶湯が凝固した直後の鋳片は、一般にその辺縁部まで冷
却が十分に行き届いていないため、中央部分に比べて温
度が高くなっていて、強度も比較的に低いため鋳片切れ
の原因になりやすいが、本発明によれば、鋳造ドラムの
間隙から出たばかりの直下位置において鋳片の辺縁部を
挟む水冷ロールによって、鋳片の辺縁部に対して追加的
に冷却を行うことにより、鋳片の温度分布が比較的に均
一になる結果、辺縁部の強度が著しく増加して、亀裂や
それに伴う鋳片切れを起こす恐れがなくなる。

【０００７】この際に、もし鋳片の辺縁部にバリが発生
していても、水冷ロールに与えられる弱い圧下力により
バリは押し潰されるので、バリ取りのための仕上げ工程
を設ける必要がなくなる。水冷ロールの間隔は間隔制御
機構によって鋳片の厚さに追従するように調整されるの
で、辺縁部用水冷ロール装置が鋳片に対して必要以上の
圧下力を加えたり、鋳片の移動を拘束したりすることは
ない。

【０００８】

【実施例】図１に本発明の実施例としての双ドラム式薄
板連続鋳造装置１の概観を示す。鋳造装置の本体の構造
は従来のものと同様なもので、図示しない駆動機構によ
って駆動されることにより、同じ回転速度で矢印で示す
ように互いに反対向きに回転する一対の金属製鋳造ドラ
ム２及び３の、鋳造厚さを決定する間隙４の上部には、
図示しないタンディッシュから例えば溶鋼のような金属
溶湯が連続的に供給される湯溜まり部５が形成され、そ
の両端部はドラム２及び３に摺動接触するサイド堰６、
７によってシールされている。

【０００９】ドラム２及び３の内部には冷却水が循環し
ているので、その表面は比較的に低温になっており、湯
溜まり部５に供給された金属溶湯８がドラム２及び３の
表面に接触して冷却されることにより、接触部分から凝
固して凝固シェル９を形成する。凝固シェル９は、ドラ
ム２及び３の最も狭い間隙４を通過するまでに厚さ方向
に圧下力を受けて薄肉平板状の鋳片１０となる。間隙４
を出たのちの鋳片１０は、図示しないピンチローラやガ
イドローラ等によって案内される間に、周囲の空気や、
場合によっては噴射される冷却水によって更に冷却さ
れ、内部まで完全に凝固して強度の高い金属薄板となっ
てからコイラに巻き取られる。

【００１０】ドラム２及び３の間隙４から送りだされた
ばかりの鋳片１０は、未だ内部まで完全には凝固が進ん
でおらず、部分的に温度が高くなっているところ（ホッ
トバンドともいう）では未だ鋳片１０の強度が十分高く
なっていないので、その部分で比較的簡単に破断して鋳
片切れ（ブレークアウト）を起こす。鋳片１０の一部に
温度の高い部分を生じる原因は色々あり、一旦形成され
た凝固シェル９が後から供給される金属溶湯８の熱を受
けて再溶解するシェル洗いは、原因の代表的なもので、
鋳造速度が低い起動直後の過渡期に起こりやすい。もし
何らかの原因によって鋳片切れを起こすと、それを修復
して正常な状態に戻すまでに多大な時間や資材、労力等
の浪費を余儀なくされるので、著しく生産性を低下させ
ると共にコスト上昇を招く。

【００１１】鋳片１０の側端縁から普通５０〜１００ｍ
ｍ程度の幅の辺縁部１１が幅方向の中央部に比べて温度
が高くなるのは、サイド堰６、７が殆ど冷却効果をもた
ないこと、金属溶湯８の表層に浮いている金属酸化物等
のスカムをドラム２及び３の表面に噛みこませないよう
にするために、図示しないガイドを設けて湯溜まり部５
内の金属溶湯８の流れを偏向させることが多いこと、ド
ラム２及び３内の冷却水がドラムの両端まで循環してい
ないこと、等が原因になっているが、どのような方法を
とっても鋳片１０の辺縁部１１の温度は中央部よりも高
くなり、それが鋳片１０の弱点になって鋳片切れを起こ
すため、例えば前述のように従来は辺縁部１１にフープ
を鋳ぐるむという対策をとっていた。

【００１２】図１及び図２に示す実施例では、ドラム２
及び３の間隙４を出たところで、鋳片１０の辺縁部１１
だけを追加的に冷却するために、特別の辺縁部用水冷ロ
ール装置１２を設けた点に特徴がある。鋳片１０の辺縁
部１１に対して設けられる辺縁部用水冷ロール装置１２
は、ドラム２及び３と平行に支持されて鋳片１０の辺縁
部１１を挟む一対の水冷ロール１３、１４を備えてお
り、図示の例では水冷ロール１３、１４はそれぞれ回転
軸１５、１６の先端に片持ち式に取り付けられている
が、各水冷ロール１３、１４の両端に回転軸１５、１６
を出して、両側を軸承してもよい。回転軸１５、１６
は、例えば二重管のような構造を有していて、冷却水を
供給、排出することができるようになっており、供給さ
れた冷却水が水冷ロール１３、１４の内部の冷却水通路
を循環して水冷ロール１３、１４の表面を冷却するよう
になっている。

【００１３】図示例の場合、回転軸１５、１６はそれぞ
れロール駆動機構１７、１８によって軸承されており、
それによって水冷ロール１３、１４は、互いに反対向き
に、回転駆動される。水冷ロール１３、１４の周速はド
ラム２及び３の周速と略同じとする。また、水冷ロール
１３、１４は鋳片１０に対して大きな圧下力を加えるも
のではないので、その間隙は鋳片１０の厚さに合わせて
調整する。間隙の大きさを鋳片１０の厚さに追従して変
化させるために、ロール駆動機構１７及び１８の間隔
は、それらを連結している例えば右ねじと左ねじを有す
るターンバックル１９のような手段によって調整され
る。ターンバックル１９は、図示しない制御装置によっ
て作動する間隔制御機構２０によって回転を与えられる
ことにより、ロール駆動機構１７、１８と回転軸１５、
１６を介して水冷ロール１３、１４の間隔を鋳片１０の
厚さに適合するように調整する。

【００１４】なお、図示例の辺縁部用水冷ロール装置１
２では、水冷ロール１３、１４を、ロール駆動機構１
７、１８に内蔵されたモータ等によってドラム２及び３
の周速に合わせて回転駆動しているが、場合によって
は、水冷ロール１３、１４を積極的に駆動しないで、自
由に回転することができるように軸承するだけの構造と
することにより、鋳片１０の移動によって実質的に抵抗
なく「つれ回り」をするようにしてもよい。間隔制御機
構２０も鋳片１０の厚さに合わせてターンバックル１９
を正確に回転調整しないで、比較的弱いスプリングによ
ってロール駆動機構１７及び１８の間隔を狭める方向に
付勢するだけの簡単な構造とすることもできる。要は、
ドラム２及び３の間隙４から送りだされた直後の位置
で、鋳片１０を特別の水冷ロール１３、１４によって追
加的に両側の辺縁部１１だけ冷却することができればよ
い。また、供給する冷却水量を調整する等によって水冷
ロール１３、１４の冷却能を調整して、鋳片１０の辺縁
部１１の温度を好適な状態にすることができる。

【００１５】辺縁部用水冷ロール装置１２を設けて、そ
の水冷ロール１３、１４によって鋳片１０の辺縁部１１
を軽く挟んで追加的に冷却を行うことにより、一般に温
度が高くて鋳片の弱点になっている辺縁部１１の温度が
低下し、辺縁部１１の強度が急速に増大するので、鋳片
切れを効果的に予防することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術のように、フ
ープを鋳片の辺縁部に鋳ぐるむというような面倒な手段
を用いなくても、きわめて簡単に辺縁部の破断を原因と
する鋳片切れを防止することが可能になる。たとえ鋳造
中であっても間隔制御機構によって鋳片の厚さに合わせ
て水冷ロールの間隙を自由に調整することができるし、
辺縁部用水冷ロール装置を設けることによってサイドシ
ール性に悪影響を及ぼす恐れもない。また、フープのよ
うなものを使用しないので、余計なコスト上昇要因がな
くなるし、サイドトリムも不要になる。鋳片の辺縁部に
生じやすいバリも水冷ロールによる弱い圧下力を受けて
消滅するので、最終工程を簡略化し、歩留りを高めるこ
とができる。辺縁部用水冷ロール装置はドラム間隙の直
下に設けられるので、タンディッシュ交換作業等の邪魔
になることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の一部を取り出して示す斜視図である。

【符号の説明】

１…双ドラム式薄板連続鋳造装置 ２、３…鋳造ドラム ４…ドラム間隙 ５…湯溜まり部 ６、７…サイド堰 ８…金属溶湯 ９…凝固シェル １０…鋳片 １１…鋳片の辺縁部 １２…辺縁部用水冷ロール装置 １３、１４…水冷ロール １５、１６…回転軸 １７、１８…ロール駆動機構 １９…ターンバックル ２０…間隔制御機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに反対向きに同じ速度で回転駆動さ
   れる一対の鋳造ドラムの間隙の直下に、前記間隙から送
   りだされる鋳片の辺縁部を挟んで互いに反対向きに同じ
   速度で回転することができる一対の水冷ロールと、前記
   水冷ロールの回転軸を回転可能に支持すると共に前記水
   冷ロールに対する冷却水の供給、排出を行うロール駆動
   機構と、前記水冷ロールの間隔を調整する間隔制御機構
   とよりなる鋳片の辺縁部用水冷ロール装置を付設したこ
   とを特徴とする双ドラム式薄板連続鋳造装置。