JPH06154958A

JPH06154958A - 双ロール式連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH06154958A
Application number: JP31198792A
Authority: JP
Inventors: Yoshimori Fukuda; 義盛福田; Hidetaka Oka; 秀毅岡; Mamoru Yamada; 衛山田; Takashi Arai; 貴士新井; Masafumi Miyazaki; 雅文宮嵜; Yoichi Wakiyama; 洋一脇山; Sadamu Terado; 定寺戸
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】【目的】双ロール式連続鋳造方法において、鋳造中に
生じるノズルからの溶湯の不安定な吐出流をオンライン
で制御して冷却ロールに一様に接触させることにより、
鋳片の割れ、しわ、うねり等の発生や鋳片幅断面方向の
板厚の不揃いを防止し、板厚のプロフィールを圧延に適
した形状に制御することを目的とする。【構成】ノズルと冷却ロールとの間に一対の邪魔板を
設け、該邪魔板と冷却ロールとの間の溶湯の温度を検出
するか、あるいは、鋳造された金属薄板の幅方向の板厚
を板厚計にて検出して、温度検出値または板厚検出値に
基づいて邪魔板に昇降移動、冷却ロール軸方向と直交す
る方向への水平移動もしくは水平面内での旋回移動の内
の少くとも一つの移動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶湯より金属薄板を連続
して鋳造する双ロール式連続鋳造方法に関し、特に湯溜
り部に配設する邪魔板の制御方法に関する。

【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。この方法は、互いに反対方向
に回転する一対の冷却ロールを適当な間隙をあけて平行
に対向配置して、これら冷却ロールの両端面に２つのサ
イド堰（サイドダム）を押圧し、上記間隙の上部に冷却
ロールの外周面とサイド堰とにより溶湯の湯溜り部を構
成し、この湯溜り部上方に設けられた注湯装置から溶湯
を連続して供給することで湯溜り部の溶湯を回転する冷
却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、このような連続鋳造法において
は、ノズル孔から吐出した溶湯が冷却ロールへ局部的に
流れ込むことによる凝固厚さの不均一から中央部の板厚
が薄い鋳片あるいは、幅断面方向の板厚が不揃いの鋳片
が製造される場合がある。この場合、後工程の圧延にお
いて板の片伸びなど重大な障害となるため、圧延におい
て好ましいプロフィール形状を常に鋳造できることが重
要となる。このプロフィール形状は通常、幅両端の板厚
が等しく、かつ幅全体にわたって板厚が均一あるいは中
央がわずかな凸太形状を有し、且つ表面にはしわ、うね
り等のない滑らかなプロフィール形状であることが求め
られる。

【０００４】このような課題を解決する技術として特開
昭６０−２１６９５６号公報には、ノズルの吐出孔の向
きを斜め上向きに変化させたり、又はノズル幅を広くし
てノズル吐出流速を小さくして、鋳片幅断面方向の板厚
変動を阻止しようとした連続鋳造装置が記載されてい
る。また、湯溜り部への注湯流路に主流路と側部流路と
を設けると共に、湯面センサ及び鋳片の両幅端面に形状
センサを配設し、湯面センサ検出信号により主流路の流
量を調整して湯面高さを形状センサ検出記号により側部
流路の注湯を制御する方法が特開昭６３−３１７２４０
号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記連
続鋳造装置においては、いずれもノズルの形状が複雑で
コスト高になる。一方ノズルの形状を前述の簡単な構造
にすると、冷却ロールへの溶湯の吐出流が大きくなり、
溶湯流が一様に接していない部位で均一な厚みの凝固シ
ェルを生成できないことと、熱流が冷却ロール幅中央部
に集中するため冷却ロールの熱変形が大きくなり、鋳片
幅中央部の板厚が薄くなり凹細形状となる。そのため冷
延時に冷延速度を上げられない他に片伸びや耳割れ等の
トラブルを引き起こす。

【０００６】また、鋳造中の溶湯流は流れの方向が変わ
りやすく、方向の不安定が起こりやすいため、冷却ロー
ルへの局所的な高温溶湯の流れ込みによって、湯じわ、
割れ等の鋳片表面性状の悪化を引き起こす。本発明は、
このような問題に鑑み、ノズルからの溶湯の不安定な吐
出流を制御して冷却ロールに一様に接触させることによ
り、鋳片の割れ、しわ、うねり等の発生や鋳片幅断面方
向の板厚の不揃いを防止して、板厚のプロフィールおよ
び圧延に適した形状に制御する双ロール式連続鋳造方法
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
鋳造中の変化に対応しながら達成するために、互いに反
対方向に回転する一対の冷却ロールと該冷却ロールの両
端面に押圧したサイド堰とで構成した湯溜り部内にノズ
ルを介して溶湯を供給し、該溶湯を前記冷却ロールによ
り冷却凝固して金属薄板を連続鋳造する双ロール式連続
鋳造方法において、前記ノズルと冷却ロールとの間のそ
れぞれに設けた一対の邪魔板の少くとも一方と冷却ロー
ルとの間の溶湯の温度を検出し、この温度検出値に基づ
いて前記一対の邪魔板に昇降移動、冷却ロール軸方向と
直交する方向への水平移動もしくは水平面内での旋回移
動の内の少くとも一つの移動を与えることを特徴とする
双ロール式連続鋳造方法、あるいは、前記鋳造方法にお
いて、前記ノズルと冷却ロールとの間のそれぞれに一対
の邪魔板を設けるとともに、前記冷却ロールで鋳造され
た薄板の板厚を薄板幅方向で２点以上検出して求め、こ
の板厚検出値に基づいて前記一対の邪魔板に昇降移動、
冷却ロール軸方向と直交する方向への水平移動もしくは
水平面内での旋回移動の内の少くとも１つの移動を与え
ることを特徴とする双ロール式連続鋳造方法にを提供す
るものである。

【０００８】また、温度と板厚の検出は組み合わせて行
われてもよく、この場合も上記と同様の手段によって問
題が解決される。なお、邪魔板は耐火物製であり、特に
ＢＮやアルミナ繊維質のものが適当である。

【０００９】

【作用】本発明者らは湯溜り部内で冷却ロール近傍の溶
湯の温度むらを溶融温度センサーにより調査し、鋳片の
欠陥発生部との対応を試みたところ以下のことが判明し
た。すなわち、温度むらの大きな部位に対応して大きな
割れが発生し、特に普通鋼やＮｂ含有フェライト系ステ
ンレス鋼等の割れ感受性の高い鋼種では、前記温度むら
が大きな鋳片表面割れの原因となることがわかった。

【００１０】また、冷却ロール直下に設置した板厚計に
よって鋳造薄板の幅方向の板厚を測定した結果、特にオ
ーステナイト系ステンレス鋼では鋳片の中央部が端部に
対し薄い場合や反対に厚い場合、または両端で板厚が異
なる場合などが発生した。これらの現象はマクロ的に温
度むらが発生している部位や、部分的に他の部分よりも
大きな溶湯流れが発生している部位に生じている。この
ような割れ等の発生により表面性状は悪化して冷延歩留
が著しく低下し、板厚が薄板幅方向で不均一になること
より冷延速度の低下を招いて生産性が著しく低下する。

【００１１】これらの溶湯の温度むらや流れの変化に
は、ノズル自身に起因するものや鋳造中に発生するノズ
ル閉塞等の予期されない溶湯の偏流によって引き起こさ
れるものがある。本発明者らはノズル自身に起因する偏
流や、ノズル吐出孔から出てくる溶湯の流速や、鋳造中
に発生する溶湯流れの変化に対応して、ノズルと冷却ロ
ール間に設置した邪魔板の深さ、配置を制御することに
より好ましい温度分布と溶湯流れにすることで鋳片の表
面性状や形状を問題のない範囲に制御することに成功し
た。

【００１２】すなわち、温度センサーによって溶湯の急
激な正の温度変化を検出した場合、対応する邪魔板の深
さを数mmから数十mmの範囲で下方に移動させる。この検
出温度が他の測定位置に対し連続して高い場合には、こ
の措置を継続する。一方、検出した溶湯の温度変化が一
時的であり、温度が他の部分とほぼ同等、たとえば温度
差が２０℃以下になった場合、邪魔板は元の位置に復元
される。邪魔板の通常深さは、ノズル吐出孔位置により
異なるが、少なくともノズル吐出孔から出てくる溶湯の
上面の溶湯流れを直接さえぎる位置に配置される必要が
ある。

【００１３】また、冷却ロール直下に設置された板厚計
によって、板厚に薄板幅方向の変動が認められた場合、
同様にこの位置の邪魔板の深さを変化させる。この場
合、局部的に厚くなった時も薄くなった時も基本的には
邪魔板の深さを大きくする方向に移動させる。但し、場
合によってはこの逆の操作を行うときもある。この邪魔
板の操作は、板厚計による板厚変動を検出しながら、制
御装置によって行われる。

【００１４】さらに、ノズル吐出孔から出てくる溶湯に
偏流が発生してノズルの一方のサイド堰側のみに溶湯流
が生じている場合、振幅方向両端の板厚に差を生じる。
この場合、邪魔板の深さを変動させるのみでは制御でき
ないため、邪魔板を旋回させることが有効となり、たと
えば邪魔板の旋回を１０度以下の範囲の角度で行う。以
下に実施例をもとに詳細に説明する。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明を説明する。
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冷却ロール２及び
３の両端面に、扇状のサイド堰４及び５（図２（Ａ)
(Ｂ）参照）が圧接されている。

【００１６】鋳造時、各冷却ロール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れ、冷却ロール２，３の外周面
２ａ及び３ａと両サイド堰４，５によって構成される湯
溜り部７には、その上方に位置するタンディシュ２３に
付設されたノズル２１から、ステンレス鋼（例えばＳＵ
Ｓ３０４）などに代表されるような金属の溶湯（溶融金
属）６が矢印ｃに示すように冷却ロール側へ供給され、
所謂湯溜り部７が形成される。

【００１７】以上のように構成される鋳造装置１におい
て湯溜り部７には、耐火物から形成されノズル２１から
直接冷却ロール２，３へ向かう溶湯の流れを阻止する邪
魔板８及び９が設けられる。邪魔板の深さは、通常ノズ
ル吐出孔の上面側の流れが直接邪魔板にあたるよう配置
する。これはノズル形状、吐出孔角により大きく変化す
る。

【００１８】この邪魔板８，９は、ＢＮ製で、図２
（Ａ)(Ｂ）に示すように単体または複数に分割され、油
圧または空圧シリンダーに代表される機構によって駆動
される。邪魔板８，９の形状は図１，２に示すように、
ロール２，３の幅よりも若干小さい幅を有し、湯溜り部
７上方から溶湯湯面にかけて延び、その下端において湯
溜り部７に浸漬するように配置される。尚、本実施例に
よれば、これらの邪魔板８，９は、湯面に垂直または、
湯溜り部７への注湯口を出来るだけ大きくとり、注湯を
容易にさせるため、２つの邪魔板８，９に挟まれる空間
断面積が湯溜り部７から上方にかけて徐々に拡大される
ように、湯面に対して傾斜して浸漬される。

【００１９】また、この邪魔板８，９は、邪魔板と冷却
ロール間の温度が下がりすぎると油皺等の表面性状の悪
化を引き起こすオーステナイト系ステンレス鋼等の場
合、必要に応じ図３に示すように邪魔板９に１〜２０mm
φ程度の貫通孔１０を配し、冷却ロールと邪魔板間の温
度低下を防止する。邪魔板８，９の湯面からの深さは移
動装置１５，１５で、冷却ロールからの距離は移動装置
１７，１７で調整される。さらに図２（Ａ）に示す冷却
ロール３と邪魔板９間の距離イ、ロを移動装置１７，１
７により邪魔板を旋回させることで変えることができ
る。ノズル２１の浸漬深さはタンディシュ昇降装置２１
によって上下される。

【００２０】なお、図３はノズル２１と邪魔板９の溶湯
内での位置関係を示したもので、ノズル吐出孔上面と湯
面との距離Ｌ₁、吐出孔幅Ｌ₂、本発明の調整前の邪魔
板９の深さＬ₃、調整後の深さＬ₄の関係を示してい
る。また、邪魔板の深さを大きく変更させる必要がある
場合には、深く入った邪魔板によりノズル吐出孔からの
溶湯による熱供給がほとんどなくなるため、邪魔板と冷
却ロール間の温度が下がり、鋳片表面にしわ、うねりを
発生する。図４はかゝる場合に使用する邪魔板を示した
もので、邪魔板に貫通孔１０を多数設けて、熱の供給を
行っている。

【００２１】鋳片１１の板厚形状は、冷却ロール直下に
設置されたＸ線透過装置などの板厚計１３にて測定され
る（図１参照）。邪魔板８，９と冷却ロール２，３間の
溶湯温度は溶融温度センサー２２によって測定される
（図１，２参照）。まず、溶融温度センサー２２によっ
て異常が検出された場合について説明する。冷却ロール
近傍の溶湯の温度むらはノズル自身のもつ構造的な原因
やノズル吐出口からの溶湯流れ（主流）の偏りによって
発生し、特に普通鋼やＮｂ含有フェライト系ステンレス
鋼等の割れ感受性の高い鋼種において、大きな鋳片表面
割れの原因となる。

【００２２】邪魔板８，９はかかる高温溶湯の冷却ロー
ル外周面２ａ，３ａへの流れ込みを阻止し、均一な温度
の溶湯を供給するものであるが、温度の均一化には邪魔
板の深さ、冷却ロール表面からの距離、冷却ロールの表
面と旋回によって近接した邪魔板との間隔に大きく左右
される。すなわち、邪魔板８，９と冷却ロール外周面２
ａ，３ａ間の溶湯６中へ浸漬した溶融温度センサー２
２，２２で検出した値を制御装置内１９で演算処理し、
その結果に基づいて、単体または複数に分割された邪魔
板８，９の浸漬深さを制御するか、または、分割された
邪魔板８，９の個々の浸漬深さと冷却ロール外周面２
ａ，３ａから邪魔板８，９までの位置を制御し、およ
び、あるいは、水平方向に旋回させて冷却ロール外周面
２ａ，３ａと近接する邪魔板８，９との間隙を制御す
る。

【００２３】高温溶湯の冷却ロール外周面３ａへの流れ
込みが起こった場合、邪魔板９の制御は以下の手順で行
なわれる。高温溶湯の流れ込みによって溶融温度センサ
ー２２で温度異常が検出され、制御装置１９に入力、演
算処理され、先ず、邪魔板の移動装置１５によって温度
異常の検出された部位の邪魔板９の溶湯への浸漬深さが
増大される。通常、この作業でほとんど温度むらは解消
される。さらに邪魔板９を深くしたい場合や邪魔板９と
冷却ロール外周面３ａ間に大きな温度差が生じた場合、
邪魔板９と冷却ロール３との距離を変更する。さらに湯
溜り部の対面側で大きな温度差が生じた場合、ノズル２
１を旋回させて温度むらを防止する。

【００２４】また、鋳片板厚形状の不揃いが生じた場
合、邪魔板９の制御は以下の手順で行なわれる。板厚計
１３によって検出された値が制御装置１９に入力、演算
処理され、形状の不均一な部位の邪魔板９の浸漬深さを
変更する。鋳片中央部が厚い場合邪魔板の深さを小さく
する方向に、鋳片中央部が薄い場合邪魔板の深さを大き
くする方向に変更させる。邪魔板９の深さ制御で板厚の
矯正が十分でない場合、冷却ロールからの距離を大きく
して浸漬深さをさらに増大させるか、またはタンディシ
ュ昇降装置２１を用いてノズル浸漬深さを減少させて邪
魔板の浸漬深さを増大させる。

【００２５】また、冷却ロール３の両端で板厚差が生じ
ている場合、これらの対策に加え、邪魔板９を旋回させ
て冷却ロール３と邪魔板９との間隔を冷却ロールの両端
でそれぞれ変化させて（図２（Ａ）参照）、板厚の幅方
向の不揃いを防止する。邪魔板を旋回させることによっ
て邪魔板と冷却ロールの距離を大きくした部分は温度の
均一化が図られ、冷却ロール両端での板厚の差が解消さ
れる。

【００２６】高温溶湯の流れ込みと鋳片形状の不揃いが
ほぼ同時に検出された場合は、高温溶湯流れ防止を優先
して制御させる。なお高温溶湯の流れ込み対策によって
も板厚の不揃いが生じた場合、板厚の不揃いを直す方向
に制御される。高温溶湯を検出した場合、邪魔板は片側
のみ制御される。なお、邪魔板８の制御も邪魔板９の場
合と同様に行われる。

【００２７】表１にこれらの実施例を板厚の状況ととも
に示す。割れの発生や板厚の不良を溶融温度検出器や板
厚計で検知し、邪魔板の配置を適正化することによっ
て、これらの割れや板厚の不良は解消された。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、双
ロール式連続鋳造装置において湯溜り部のノズルと冷却
ロールとの間の溶湯に一対の邪魔板を設け、邪魔板の溶
鋼への浸漬深さ、冷却ロールからの距離及び冷却ロール
の向きを制御することで、冷却ロールに接する溶融金属
の温度を均一に、且つ該冷却ロールに当接する溶湯流れ
を鎮静化して凝固促進を均等化することにより、板厚が
均一で表面にしわ、うねり等が存在しない滑らかな断面
プロフィールの金属薄板を得ることが可能となる。これ
によって後工程の圧延に必要な好ましい形状の鋳片を提
供し、品質の優れた歩留の高いものを製造できる。

【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
な外観断面図である。

【図２】図１の装置の邪魔板配置と昇降装置を示した図
で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）図のＸ−Ｘ線断面
概略図である。

【図３】ノズル吐出孔位置と邪魔板貫通孔の対応を示す
断面図である。

【図４】本発明の邪魔板の他の実施例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１…双ロール式鋳造装置２，３…冷却ロール４，５…サイド堰６…溶湯７…湯溜り部８，９…邪魔板１０…貫通孔１１…金属薄板１２…昇降装置１３…板厚計１４…支持ロール１５…移動装置（垂直方向）１６…支持装置１７…移動装置（水平方向）１８…支持装置１９…制御装置２０…ノズル浸漬深さセンサー２１…ノズル２２…溶融温度センサー２３…タンディッシュ

フロントページの続き (72)発明者山田衛山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (72)発明者新井貴士山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (72)発明者宮嵜雅文山口県光市大字島田3434番地新日本製鐵株式会社光製鐵所内 (72)発明者脇山洋一広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者寺戸定広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに反対方向に回転する一対の冷却ロ
ールと該冷却ロールの両端面に押圧したサイド堰とで構
成した湯溜り部内にノズルを介して溶湯を供給し、該溶
湯を前記冷却ロールにより冷却凝固して金属薄板を連続
鋳造する双ロール式連続鋳造方法において、前記ノズル
と冷却ロールとの間のそれぞれに設けた一対の邪魔板の
少くとも一方と冷却ロールとの間の溶湯の温度を検出
し、この温度検出値に基づいて前記一対の邪魔板に昇降
移動、冷却ロール軸方向と直交する方向への水平移動も
しくは水平面内での旋回移動の内の少くとも一つの移動
を与えることを特徴とする双ロール式連続鋳造方法。
【請求項２】互いに反対方向に回転する一対の冷却ロ
ールと該冷却ロールの両端面に押圧したサイド堰とで構
成した湯溜り部内にノズルを介して溶湯を供給し、該溶
湯を前記冷却ロールにより冷却凝固して金属薄板を連続
鋳造する双ロール式連続鋳造方法において、前記ノズル
と冷却ロールとの間のそれぞれに一対の邪魔板を設ける
とともに、前記冷却ロールで鋳造された薄板の板厚を薄
板幅方向で２点以上検出して求め、この板厚検出値に基
づいて前記一対の邪魔板に昇降移動、冷却ロール軸方向
と直交する方向への水平移動もしくは水平面内での旋回
移動の内の少くとも１つの移動を与えることを特徴とす
る双ロール式連続鋳造方法。