JPH06114505A - 双ロール式連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は双ロール式連続鋳造装置において、
注湯に伴う湯溜り部表面の湯面波立ちを低く抑えて安定
したメニスカス部を達成し、かつ溶融金属の酸化を抑制
できる鋳造装置を提供することを目的とする。 【構成】 鋳造装置１は、タンディッシュ６に接続され
た注湯ノズル７を備え、注湯ノズル７の先端には、湯溜
り部９の溶融金属８に浸漬される多孔質耐火物材料から
成るフィルタ１１が設けられる。注湯された溶融金属８
は、フィルタ１１を通って湯溜り部９中の溶融金属内に
流入することで、酸化されることなく流動エネルギが消
耗され、湯面の波立ちは低く抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶湯より直接的に金属薄
板を連続して鋳造する双ロール式連続鋳造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、溶鋼等の溶融金属から薄板を連続
的に製造する鋳造方法が注目されており、その中に双ロ
ール式連続鋳造法がある。これは、互いに反対方向に回
転する一対のロールを適当な間隙をあけて平行に対向配
置して、これらロールの両端面に２つのサイド堰（サイ
ドダム）を圧着し、上記間隙の上部にロールの外周面と
サイド堰とにより溶湯の湯溜り部を画成し、この湯溜り
部上方に設けられたタンディッシュから溶融金属を連続
して供給することで湯溜り部の溶湯を回転するロールの
外周面で冷却しながら凝固シェルを生成し金属薄板を連
続的に鋳造する方法である。

【０００３】ところでこの連続鋳造法においては、通
常、湯溜り部への注湯に伴って湯面に大きな波立ちを生
じることは避けられず、この波立ち現象は溶融金属とロ
ール外周面との最初の接触部（これをメニスカス部と呼
ぶ）に乱れを生じ、ロール幅方向の凝固開始点が不均一
となる傾向にある。そしてこのような凝固開始点のバラ
ツキは、鋳造される薄板鋳片の表面に湯じわや割れなど
の欠陥を生む原因ともなり、又、双方のロールで生成さ
れた凝固シェル同士を圧着する際に、内部の未凝固シェ
ルが漏出するような現象（ブレークアウト現象と呼ばれ
る）も発生し易いという問題がある。

【０００４】双ロール式連続鋳造法の上述したような問
題に対しては、例えば図６に示すように、その溶融金属
吐出部分６０ａに溶融金属８の滞留部を備えた注湯ノズ
ル６０をタンディッシュ６１に接続し、この先端部を湯
溜り部９に浸漬して、鋳造時上記滞留部９から溢れ出た
溶融金属８が湯溜り部９に供給されるようにして湯面の
波立ちを低く抑えようとした鋳造装置が提案されている
（特開平２−２９９７４６号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの鋳造
装置は、湯溜り部９への溶融金属の供給が、滞留部を形
成する堰６０ｂから溶融金属８が溢れて自由落下するこ
とによってなされるために、この際の落下流による液面
叩きによって湯溜り部表面には波立ちが発生し、依然と
して凝固シェル生成条件を不安定にしている。

【０００６】加えてこの鋳造装置では、上記堰６０ｂか
らの溶融金属落下流の殆どが、湯溜り部９上の雰囲気に
対して広い面積を以て触れながら湯溜り部９へと落下す
るため、この時多くの酸化物が生成されることとなり、
この金属酸化物は湯溜り部９に浮上して凝固シェルに巻
き込まれ、鋳片の表面性状を著しく悪化させる問題があ
る。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑み注湯の際
の酸化物生成を低く抑えつつ、湯溜り部表面の波立ちを
低く抑え、安定した凝固シェル生成を可能にする連続鋳
造装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的のため本発明に
よれば、互いに反対方向に回転する一対のロールを平行
に対向配置すると共に上記一対のロールの両端面にサイ
ド堰を圧着し、このロールの外周面とサイド堰とにより
溶湯の湯溜り部を画成し、該湯溜り部の上方に設けられ
たタンディッシュから注湯ノズルを介して前記湯溜り部
に溶融金属を注湯し、以てロール間の間隙を経て金属薄
板を連続的に鋳造する双ロール式連続鋳造装置におい
て、前記注湯ノズルの先端に多孔質耐火物材料から成る
フィルタが設けられていることを特徴とする双ロール式
連続鋳造装置が提供される。

【０００９】

【作用】注湯ノズルからの溶融金属をフィルタを通過さ
せて湯溜り部に供給することにより、溶融金属自体の持
つ運動エネルギが多孔質材料通過の際の流動抵抗によっ
て消耗され、また夫々の流動方向成分が均一化され、従
って湯溜り部表面の波立ちが低く抑えられる。

【００１０】又、このフィルタは注湯ノズルの先端に設
けられ、湯溜り部に浸漬されながら溶融金属を供給する
ため、フィルタ通過後の雰囲気接触度合が低く、酸化物
生成が抑えられる。

【００１１】

【実施例】図面を参照しながら本発明の一実施例を以下
に説明する。図１は本発明による双ロール式連続鋳造装
置１（以下、鋳造装置１と略す）の概略的外観を示して
おり、所定幅の間隙を隔てて対向配置される一対のロー
ル２及び３の両端面に対しては、扇状のサイド堰４及び
５が圧着されている。

【００１２】鋳造時、各ロール２，３は、図示しない駆
動機構によって図中、矢印ａ，ｂに示すように互いに反
対方向に回転駆動させ、ロール２，３の外周面２ａ及び
３ａと両サイド堰４，５によって画成される空間には、
その上方に位置するタンディッシュ６から注湯ノズル７
を介して、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）などに
代表されるような金属の溶湯（溶融金属）８が供給さ
れ、ここで所謂湯溜り部９が形成される。

【００１３】注湯ノズル７は、図２に詳しく示すよう
に、タンディッシュ６に接続される筒状の耐火性導管１
０と、その先端に固定されるフィルタ１１とによって構
成され、鋳造時においては図示するようにフィルタ１１
は湯溜り部９の溶融金属８中に浸漬される。本実施例に
よればフィルタ１１は、図２及び図３の単体外観から明
らかなように多孔質（ポーラスとも呼ばれる）の耐火物
材料より成る上壁部分１１ａと、各ロール外周面２ａ，
３ａに対面するポーラスの側壁部分１１ｂと、各サイド
堰４，５に対面する端壁部分１１ｃ，１１ｄとによって
組み立てられ、その内部に空間１２を形成する匡体とし
て形成される。

【００１４】又、このフィルタ１１の空間１２は、図４
に示すように、上壁部分１１ａに形成された穴１３を介
して耐火性導管１０の内部と連通しており、鋳造時にお
いてはタンディッシュ６から供給される溶融金属８が、
耐火性導管１０内を落下してフィルタ１１内空間１２を
充満するようになっている。尚、本実施例では更に上記
端壁部分１１ｃ，１１ｄは、後述する理由によりその一
部がポーラス（微細孔）を持たない密閉壁１１ｃ′，１
１ｄ′として構成される。

【００１５】注湯ノズル７の先端に上述したフィルタ１
１を備える本鋳造装置１の作用について、図１〜４を参
照しながら以下に説明する。鋳造時、タンディッシュ６
の溶融金属８は耐火性導管１０の内部を通ってフィルタ
１１へと供給され、その内部に充填されることになる。
そして、このフィルタ１１内部を満たした溶融金属８
は、空間１２内での一次滞留の間、攪はん状態にあるも
のは自らの運動エネルギ（流動エネルギ）を消費しつ
つ、この空間１２内で鎮静化し、次いで各壁部分１１ａ
〜１１ｄのポーラスを通過して湯溜り部９へと流れ出す
ことになる。

【００１６】しかして、上述したフィルタ１１のポーラ
スは、この溶融金属８を通過させるにあたって、その流
動抵抗として作用するため、この通過の際に溶融金属８
自体の流動エネルギは通過のために多く消費されること
になり、結果としてポーラス通過後の溶融金属８は、流
速が小さくかつ穏やかな流れとなって、湯溜り部９の溶
融金属８へと流出するようになる。

【００１７】そして、この流出溶融金属は比較的ゆっく
りとした速度でロール外周面２ａ，３ａに向かって流れ
ることとなり、又、湯溜り部９の表面でも激しい波立ち
もなく、従って湯溜り部表面とロール外周面との接触線
も乱れがなく、メニスカス部においては安定した凝固シ
ェル生成開始ラインを作ることができる。尚、前述した
ように、本実施例ではフィルタ１１からの溶融金属８
は、湯溜り部９の溶融金属内にそのまま供給される形を
とるために、ここでは湯溜り部上の雰囲気と接触せず、
従って金属酸化物は生成されにくい。

【００１８】ところで、上述したフィルタ１１の大きさ
に関しては、フィルタ１１の内部空間１２に供給される
溶融金属量と、空間１２から外部に漏出する溶融金属量
とのバランスを考慮して、空間１２側の耐火壁表面積が
少なくとも耐火性導管１０の孔断面積の２倍以上あるこ
とが好ましい。これは、あまりにもフィルタ１１を小さ
く形成してしまうと、フィルタ１１へ供給される溶融金
属量に対して漏出溶融金属量が追いつこうとし、結果と
して外部へ流出する溶融の流速が大となり、突出流を形
成したり，或は空間１２内圧力が過上昇してフィルタ１
１自体が破損してしまう恐れがあるからである。尚、こ
の耐火壁表面積の設定に関しては、ロール外周面２ａ，
３ａへと接近する溶融金属流れを一層平静かつ均一にす
るという見地からも、この湯溜り部空間が許す限り、フ
ィルタ１１を大型化することが好ましい。

【００１９】更に、このフィルタ１１を形成する耐火物
壁の厚さに関しても、上述した溶融金属８自体の圧力や
熱によって破損されないように、少なくとも耐火性導管
１０の壁厚以上を確保することが好ましい。ところで、
本実施例におけるフィルタ１１の形状は、図２にその断
面を示すように、湯溜り部９の断面形状に類以した断面
を有するように形成されている。これは湯溜り部９内の
比較的広いエリアに満遍なく溶融金属８を漏出させ、湯
溜り部内で偏った溶融金属流れを起こさないようにする
ことを意図するものであって、当然ながら、本発明のフ
ィルタ形状はこれに限定されるものではなく、例えば図
５に示すように断面が略フットボール状や他の形でも良
い。

【００２０】又、このように湯溜り部９内に溶融金属８
を流出する場合、各サイド堰４，５の下方への溶融金属
流れは鋳片端部の凝固遅れを助長することが実験等によ
って確認されているため、好ましくは図２に示すように
フィルタ１１の端壁部分１１ｃ，１１ｄの下部にポーラ
スを持たない密閉壁１１ｃ′，１１ｄ′を配置し、この
部分からの溶融金属流出を抑制してサイド堰４，５下方
への溶融金属流れを発生させないようにすることが望ま
しい。

【００２１】以上、本発明の好ましい実施例を説明して
きたが、当然ながらフィルタ１１を構成するポーラスの
孔径は、溶融金属８に含まれる溶融酸化物などの非溶融
析出物などによって簡単にポーラスが目詰まりを起こさ
ない大きさで極力小さなものとすることが好ましい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、注
湯ノズルからの溶融金属をフィルタを通過させて湯溜り
部の溶融金属中に供給することにより、溶融金属の酸化
が防止され、乱れのない安定したメニスカス部を以て凝
固シェルを生成することができ、湯じわや表面ワレなど
の欠陥のない薄板鋳片を鋳造することができる。又、安
定したメニスカスにより凝固シェル圧着時のブレイクア
ウトも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による双ロール式連続鋳造装置の概略的
な外観斜視図である。

【図２】図１の部分的拡大断面図である。

【図３】本発明による注湯ノズル単体の外観斜視図であ
る。

【図４】図３の線Ａ−Ａに沿った注湯ノズル断面図であ
る。

【図５】図３とは異なる別実施例としての注湯ノズル外
観図である。

【図６】従来の鋳造装置の概略的断面図である。

【符号の説明】

１…双ロール式連続鋳造装置 ２，３…ロール ４，５…サイド堰 ６…タンディッシュ ７…注湯ノズル ８…溶融金属（溶湯） ９…湯溜り部 １０…耐火性導管 １１…フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに反対方向に回転する一対のロール
   を平行に対向配置すると共に上記一対のロールの両端面
   にサイド堰を圧着し、このロールの外周面とサイド堰と
   により溶湯の湯溜り部を画成し、該湯溜り部の上方に設
   けられたタンディッシュから注湯ノズルを介して前記湯
   溜り部に溶融金属を注湯し、以てロール間の間隙を経て
   金属薄板を連続的に鋳造する双ロール式連続鋳造装置に
   おいて、 前記注湯ノズルの先端に多孔質耐火物材料から成るフィ
   ルタが設けられていることを特徴とする双ロール式連続
   鋳造装置。