JPH06262307A - 金属薄肉鋳片の連続鋳造方法及び注湯用ノズル - Google Patents
金属薄肉鋳片の連続鋳造方法及び注湯用ノズルInfo
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- JPH06262307A JPH06262307A JP5090993A JP5090993A JPH06262307A JP H06262307 A JPH06262307 A JP H06262307A JP 5090993 A JP5090993 A JP 5090993A JP 5090993 A JP5090993 A JP 5090993A JP H06262307 A JPH06262307 A JP H06262307A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は金属薄肉鋳片の連続鋳造方法におい
て、鋳片の割れ及び鋳片の破断を防止しするため、簡便
で且つ小型で廉価な注湯方法とその方法を行うための溶
湯ノズルを提供することを目的とする。 【構成】 溶湯が凝固シェルに衝突して凝固シェルを再
溶解することを防止するため、ノズルの吐出口から吐出
する溶湯流動速度Ｕの冷却ドラム面の垂直方向の溶湯流
動速度垂直成分Ｕｖを凝固シェルを再溶解しない速度の
０．２ｍ／ｓ以下に制御する。このために、本発明の方
法は、ノズルの溶湯吐出口方向とツインドラム面の垂直
方向との間に吐出角度θを持たせて注湯する。また、こ
の方法を行う装置は、前述の吐出角度θの吐出口を複数
個有する注湯ノズルで構成される。
て、鋳片の割れ及び鋳片の破断を防止しするため、簡便
で且つ小型で廉価な注湯方法とその方法を行うための溶
湯ノズルを提供することを目的とする。 【構成】 溶湯が凝固シェルに衝突して凝固シェルを再
溶解することを防止するため、ノズルの吐出口から吐出
する溶湯流動速度Ｕの冷却ドラム面の垂直方向の溶湯流
動速度垂直成分Ｕｖを凝固シェルを再溶解しない速度の
０．２ｍ／ｓ以下に制御する。このために、本発明の方
法は、ノズルの溶湯吐出口方向とツインドラム面の垂直
方向との間に吐出角度θを持たせて注湯する。また、こ
の方法を行う装置は、前述の吐出角度θの吐出口を複数
個有する注湯ノズルで構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属薄肉鋳片の連続鋳造
技術に関し、特に該技術に使用する注湯用ノズルに関す
る。
技術に関し、特に該技術に使用する注湯用ノズルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すように軸を水平にして互いに
接近し反対方向へ回転する一対の冷却ドラム６、６と冷
却ドラム６、６の両端面に圧着した一対のサイド堰１
０、１０とで形成された湯溜り部９にノズル４を介して
溶湯を注湯して薄肉鋳片１１を製造する金属薄肉鋳片の
連続鋳造方法において、安定した製造技術で均一な品質
を有する鋳片を製造するため、種々技術方法が用いられ
ている。
接近し反対方向へ回転する一対の冷却ドラム６、６と冷
却ドラム６、６の両端面に圧着した一対のサイド堰１
０、１０とで形成された湯溜り部９にノズル４を介して
溶湯を注湯して薄肉鋳片１１を製造する金属薄肉鋳片の
連続鋳造方法において、安定した製造技術で均一な品質
を有する鋳片を製造するため、種々技術方法が用いられ
ている。
【０００３】特開昭６４−５６５０号公報は、溶湯表面
上での凝固物生成を防止し且つ溶湯面の波立ちを防止す
る方法と装置を開示している。この従来技術は、注湯ノ
ズルを湯溜り部に浸漬し概ね水平方向に溶湯を吐出する
方法である。この技術を用いることで、溶湯表面上での
凝固物生成を防止しでき、且つ湯面波立ちを抑えること
ができ、溶湯の凝固開始点を安定化できるとしている。
しかし、溶湯を水平方向に吐出させるこの従来技術は、
厚みの薄い初期凝固シェルに高温度の溶湯が衝突するこ
とにより、鋳片の凝固の遅延ひいては破断をもたらす恐
れがある。特に、鋳片が薄肉であるほどこの溶湯の衝突
の影響は大きくなる。またこの従来技術のノズル構成は
内ノズルと外ノズルから成り、且つ外ノズル幅は鋳片板
幅とほぼ同一の大きさでなければならない。従って、１
０００ｍｍ以上の板幅の薄肉鋳片を製造するためのノズ
ルは、構造が複雑で且つ大型となるため、製作するに当
たり技術的に非常に難しく且つ高価となる。
上での凝固物生成を防止し且つ溶湯面の波立ちを防止す
る方法と装置を開示している。この従来技術は、注湯ノ
ズルを湯溜り部に浸漬し概ね水平方向に溶湯を吐出する
方法である。この技術を用いることで、溶湯表面上での
凝固物生成を防止しでき、且つ湯面波立ちを抑えること
ができ、溶湯の凝固開始点を安定化できるとしている。
しかし、溶湯を水平方向に吐出させるこの従来技術は、
厚みの薄い初期凝固シェルに高温度の溶湯が衝突するこ
とにより、鋳片の凝固の遅延ひいては破断をもたらす恐
れがある。特に、鋳片が薄肉であるほどこの溶湯の衝突
の影響は大きくなる。またこの従来技術のノズル構成は
内ノズルと外ノズルから成り、且つ外ノズル幅は鋳片板
幅とほぼ同一の大きさでなければならない。従って、１
０００ｍｍ以上の板幅の薄肉鋳片を製造するためのノズ
ルは、構造が複雑で且つ大型となるため、製作するに当
たり技術的に非常に難しく且つ高価となる。
【０００４】特開平２−２５８１４５号公報は、下方に
向かう溶湯の流動速度を鋳片板幅方向でほぼ均一にする
装置を開示している。この装置は、タンディッシュの溶
湯流下口に中子を取り付け、この中子のスリット間に上
下２つのマニホールドを設けている。このような構成を
有することによって、溶湯のスリットでの通過抵抗によ
り各マニホールドで溶湯を一旦滞留して鋳片板幅方向で
の溶湯の流動速度を平均化して、溶湯の流動速度を鋳片
板幅方向でほぼ均一にできた。しかし、この方法におい
ては溶湯が下方に向かうため、溶湯表面上での凝固物生
成を十分に防止することができない。その上この技術も
装置の構造が複雑となり、溶湯の偏流防止のため鋳片幅
とほぼ等しい幅のノズルが必要となる。このため、この
溶湯ノズルの製作は技術的に非常に難しく且つ高価にな
る。従って、板幅１０００ｍｍ以上の薄肉鋳片を製造す
る小型で簡便であり且つ安価な注湯方法とその装置が必
要とされていた。
向かう溶湯の流動速度を鋳片板幅方向でほぼ均一にする
装置を開示している。この装置は、タンディッシュの溶
湯流下口に中子を取り付け、この中子のスリット間に上
下２つのマニホールドを設けている。このような構成を
有することによって、溶湯のスリットでの通過抵抗によ
り各マニホールドで溶湯を一旦滞留して鋳片板幅方向で
の溶湯の流動速度を平均化して、溶湯の流動速度を鋳片
板幅方向でほぼ均一にできた。しかし、この方法におい
ては溶湯が下方に向かうため、溶湯表面上での凝固物生
成を十分に防止することができない。その上この技術も
装置の構造が複雑となり、溶湯の偏流防止のため鋳片幅
とほぼ等しい幅のノズルが必要となる。このため、この
溶湯ノズルの製作は技術的に非常に難しく且つ高価にな
る。従って、板幅１０００ｍｍ以上の薄肉鋳片を製造す
る小型で簡便であり且つ安価な注湯方法とその装置が必
要とされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
てはいずれも、鋳片板幅の増加に伴い溶湯の吐出流量を
増加させた場合、溶湯が凝固シェルに衝突してシェルの
成長を遅滞させる。この結果は、鋳片幅方向の板厚不均
一、及び凝固シェルの温度不均一により鋳片高温部に割
れの発生をもたらし、さらに、凝固シェルの再溶解によ
りブレークアウトが発生する。
てはいずれも、鋳片板幅の増加に伴い溶湯の吐出流量を
増加させた場合、溶湯が凝固シェルに衝突してシェルの
成長を遅滞させる。この結果は、鋳片幅方向の板厚不均
一、及び凝固シェルの温度不均一により鋳片高温部に割
れの発生をもたらし、さらに、凝固シェルの再溶解によ
りブレークアウトが発生する。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
に、凝固シェルを安定に成長させ、鋳片の板厚を均一化
し、且つ鋳片の割れ及びブレークアウトを防止する注湯
方法と装置を提供するものである。
に、凝固シェルを安定に成長させ、鋳片の板厚を均一化
し、且つ鋳片の割れ及びブレークアウトを防止する注湯
方法と装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは金属薄肉鋳
片の連続鋳造方法における鋳片高温部の割れと鋳片破断
に及ぼす溶湯の流動状態を詳細に調査した結果、鋳片の
割れとブレークアウトを防止する重要な因子は、溶湯が
凝固シェルに垂直に衝突する流動速度垂直成分Ｕｖであ
ることが明らかとなった。
片の連続鋳造方法における鋳片高温部の割れと鋳片破断
に及ぼす溶湯の流動状態を詳細に調査した結果、鋳片の
割れとブレークアウトを防止する重要な因子は、溶湯が
凝固シェルに垂直に衝突する流動速度垂直成分Ｕｖであ
ることが明らかとなった。
【０００８】すなわち、本発明は下記事項を特徴とする
ものである。 （１） ノズルの吐出口から吐出される溶湯の吐出方向
を変化させ冷却ドラム面に垂直に衝突する溶湯流動速度
垂直成分Ｕｖを制御する。すなわち本発明の金属薄肉鋳
片の連続鋳造方法は、軸を水平にして互いに接近して回
転する一対の冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着
した一対のサイド堰とによって形成された湯溜り部に概
ね水平方向に溶湯を吐出するノズルの吐出口を浸漬させ
て溶湯を注入するツインドラム式連続鋳造方式におい
て、前記ノズルの吐出口から吐出される溶湯吐出流の方
向と冷却ドラム面に対して垂直な方向との成す限界角度
Θを１式から求め、溶湯吐出流の方向と冷却ドラム面に
対して垂直な方向との成す溶湯吐出角度θを２式の範囲
に調節して鋳造することを特徴とする。
ものである。 （１） ノズルの吐出口から吐出される溶湯の吐出方向
を変化させ冷却ドラム面に垂直に衝突する溶湯流動速度
垂直成分Ｕｖを制御する。すなわち本発明の金属薄肉鋳
片の連続鋳造方法は、軸を水平にして互いに接近して回
転する一対の冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着
した一対のサイド堰とによって形成された湯溜り部に概
ね水平方向に溶湯を吐出するノズルの吐出口を浸漬させ
て溶湯を注入するツインドラム式連続鋳造方式におい
て、前記ノズルの吐出口から吐出される溶湯吐出流の方
向と冷却ドラム面に対して垂直な方向との成す限界角度
Θを１式から求め、溶湯吐出流の方向と冷却ドラム面に
対して垂直な方向との成す溶湯吐出角度θを２式の範囲
に調節して鋳造することを特徴とする。
【０００９】 ｃｏｓΘ＝０．２×Ｓ／（Ｖ×ｄ×Ｗ）──────（１） Θ≦θ≦９０°─────────────────（２） 但し、Ｗ：鋳片幅 （ｍ） ｄ：鋳片板厚 （ｍ） Ｖ：鋳造速度 （ｍ／ｓ） Ｓ：ノズル吐出口開口総面積 （ｍ2 ） さらに本発明の金属薄肉鋳片の連続鋳造装置用ノズル
は、軸を水平にし互いに接近して回転する一対の冷却ド
ラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一対のサイド堰
とで形成された湯溜り部に溶湯を注入するためのノズル
であって、該ノズルは底部と筒部とで形成されており、
且つ前記底部近傍の横断面からみてノズルの軸芯を通り
且つドラムの軸芯と平行な線と該平行な線と直交しノズ
ルの軸芯を通る線とによって区分されるノズル筒部の４
等分のそれぞれの部位置に、概ね水平方向の吐出口を有
していることを特徴とする。
は、軸を水平にし互いに接近して回転する一対の冷却ド
ラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一対のサイド堰
とで形成された湯溜り部に溶湯を注入するためのノズル
であって、該ノズルは底部と筒部とで形成されており、
且つ前記底部近傍の横断面からみてノズルの軸芯を通り
且つドラムの軸芯と平行な線と該平行な線と直交しノズ
ルの軸芯を通る線とによって区分されるノズル筒部の４
等分のそれぞれの部位置に、概ね水平方向の吐出口を有
していることを特徴とする。
【００１０】以下に本発明の手段を詳細に説明する。ツ
インドラム式連続鋳造装置において、並設した冷却ドラ
ムとサイド堰で構成した湯溜り部９に、タンディシュ下
部に設けたノズルから溶湯を注湯する際に、溶湯吐出角
度θを適切な角度に保持しないと、図２に示すように溶
湯が凝固シェル５に大きな速度で衝突することになり、
これにより、凝固シェル５の一部分が再溶解されて凝固
シェル５の成長を遅滞させる。さらに、鋳片板幅方向に
温度不均一部分が生じ、鋳片幅方向の板厚不均一をもた
らす。また、凝固シェルの温度不均一により鋳片高温部
に割れの発生をもたらし、さらに凝固シェルの再溶解が
進むと鋳片のブレークアウトが発生する。
インドラム式連続鋳造装置において、並設した冷却ドラ
ムとサイド堰で構成した湯溜り部９に、タンディシュ下
部に設けたノズルから溶湯を注湯する際に、溶湯吐出角
度θを適切な角度に保持しないと、図２に示すように溶
湯が凝固シェル５に大きな速度で衝突することになり、
これにより、凝固シェル５の一部分が再溶解されて凝固
シェル５の成長を遅滞させる。さらに、鋳片板幅方向に
温度不均一部分が生じ、鋳片幅方向の板厚不均一をもた
らす。また、凝固シェルの温度不均一により鋳片高温部
に割れの発生をもたらし、さらに凝固シェルの再溶解が
進むと鋳片のブレークアウトが発生する。
【００１１】本発明者らが調査した、溶湯の流動速度垂
直成分Ｕｖと鋳片温度との関係を図１に示す。図１にお
いて、横軸は図３〜図６に示す溶湯の凝固シェルに衝突
する流動速度垂直成分Ｕｖを表し、縦軸はキス点（一対
の冷却ドラム同士の最近接点）から５００ｍｍ鉛直下方
での鋳片板幅方向の温度差を表している。この温度差の
大きさと上述の流動速度垂直成分Ｕｖとによって、健全
な鋳片、表面割れを発生する鋳片及び破断する鋳片とを
区分することができた。上記温度差が約６℃以下の領域
すなわち溶湯が凝固シェルに垂直に衝突する流動速度垂
直成分Ｕｖが０．２ｍ／ｓ以下の領域で健全な鋳片が得
られた。しかし、上記温度差が約６℃を越えた領域すな
わち流動速度垂直成分Ｕｖが０．２ｍ／ｓを越えた領域
では、鋳片の高温部に表面割れが発生した。さらに、上
記温度差が約５０℃を越えた領域すなわち流動速度垂直
成分Ｕｖが約０．３５ｍ／ｓを越えた領域では、鋳片が
破断（ブレークアウト）に至った。これらの結果から、
健全な鋳片を得るための溶湯が凝固シェルに垂直に衝突
する流動速度垂直成分Ｕｖは、０．２ｍ／ｓ以下である
ことが明らかとなった。
直成分Ｕｖと鋳片温度との関係を図１に示す。図１にお
いて、横軸は図３〜図６に示す溶湯の凝固シェルに衝突
する流動速度垂直成分Ｕｖを表し、縦軸はキス点（一対
の冷却ドラム同士の最近接点）から５００ｍｍ鉛直下方
での鋳片板幅方向の温度差を表している。この温度差の
大きさと上述の流動速度垂直成分Ｕｖとによって、健全
な鋳片、表面割れを発生する鋳片及び破断する鋳片とを
区分することができた。上記温度差が約６℃以下の領域
すなわち溶湯が凝固シェルに垂直に衝突する流動速度垂
直成分Ｕｖが０．２ｍ／ｓ以下の領域で健全な鋳片が得
られた。しかし、上記温度差が約６℃を越えた領域すな
わち流動速度垂直成分Ｕｖが０．２ｍ／ｓを越えた領域
では、鋳片の高温部に表面割れが発生した。さらに、上
記温度差が約５０℃を越えた領域すなわち流動速度垂直
成分Ｕｖが約０．３５ｍ／ｓを越えた領域では、鋳片が
破断（ブレークアウト）に至った。これらの結果から、
健全な鋳片を得るための溶湯が凝固シェルに垂直に衝突
する流動速度垂直成分Ｕｖは、０．２ｍ／ｓ以下である
ことが明らかとなった。
【００１２】次に溶湯の凝固シェルに垂直に衝突する流
動速度垂直成分Ｕｖを０．２ｍ／ｓ以下にすることがで
きる手段について説明する。上記注湯ノズルの吐出口か
ら吐出される溶湯流動速度Ｕの冷却ドラム面に対する垂
直方向の溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖを下記に定義す
る。 Ｕｖ＝Ｕｃｏｓθ≦０．２（ｍ／ｓ）───────（３） ここで吐出される溶湯の溶湯流動速度Ｕは、下記の式で
定義される。
動速度垂直成分Ｕｖを０．２ｍ／ｓ以下にすることがで
きる手段について説明する。上記注湯ノズルの吐出口か
ら吐出される溶湯流動速度Ｕの冷却ドラム面に対する垂
直方向の溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖを下記に定義す
る。 Ｕｖ＝Ｕｃｏｓθ≦０．２（ｍ／ｓ）───────（３） ここで吐出される溶湯の溶湯流動速度Ｕは、下記の式で
定義される。
【００１３】 Ｕ＝Ｗ×ｄ×Ｖ／Ｓ ───────────（４） 但し、Ｗ：鋳片幅 （ｍ） ｄ：鋳片板厚 （ｍ） Ｖ：鋳造速度 （ｍ／ｓ） Ｓ：ノズル吐出口開口総面積 （ｍ2 ） よって吐出限界角度Θは、 ｃｏｓΘ＝０．２×Ｓ／（Ｖ×ｄ×Ｗ）──────（１） となり、溶湯吐出角度θが上記限界角度Θを下回ると、
溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖが限界値０．２ｍ／ｓを越
え、健全な鋳片が得られない。従って吐出角度θは上記
限界角度Θ以上でなければならない。また、吐出角度θ
が増加するとノズル吐出流は浅い角度で凝固シェルに達
し、θ＝９０°では冷却ドラム面に対して溶湯が平行に
吐出され、ノズル吐出流が凝固シェルに直接衝突しない
ことを意味する。すなわち、 Θ≦θ≦９０°──────（２） の範囲に調整すればよい。但し、この場合、凝固シェル
に対する溶湯流動の影響はなく健全な鋳片が得られる
が、溶湯表面の凝固物発生防止のためには吐出角度θは
限界角度Θに近いほうが望ましい。
溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖが限界値０．２ｍ／ｓを越
え、健全な鋳片が得られない。従って吐出角度θは上記
限界角度Θ以上でなければならない。また、吐出角度θ
が増加するとノズル吐出流は浅い角度で凝固シェルに達
し、θ＝９０°では冷却ドラム面に対して溶湯が平行に
吐出され、ノズル吐出流が凝固シェルに直接衝突しない
ことを意味する。すなわち、 Θ≦θ≦９０°──────（２） の範囲に調整すればよい。但し、この場合、凝固シェル
に対する溶湯流動の影響はなく健全な鋳片が得られる
が、溶湯表面の凝固物発生防止のためには吐出角度θは
限界角度Θに近いほうが望ましい。
【００１４】本発明の金属薄肉鋳片の連続鋳造において
用いるノズルは、吐出口８を複数個備えた頂点の一部を
面取りした図３の菱形の形状、図４の円形の形状又は図
５の楕円形が好ましい形状であるが、多角形、円形及び
非円形のいずれの形状でもよい。また、１式の範囲で規
定された角度を有する吐出口を６図のように偏平状又は
複数個並べて設けてもよい。しかし、吐出口の方向は、
他の流動速度垂直成分Ｕｖを増加する方向には向けな
い。
用いるノズルは、吐出口８を複数個備えた頂点の一部を
面取りした図３の菱形の形状、図４の円形の形状又は図
５の楕円形が好ましい形状であるが、多角形、円形及び
非円形のいずれの形状でもよい。また、１式の範囲で規
定された角度を有する吐出口を６図のように偏平状又は
複数個並べて設けてもよい。しかし、吐出口の方向は、
他の流動速度垂直成分Ｕｖを増加する方向には向けな
い。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の特徴を図面と表を参照して具
体的に述べる。図３の形状のノズル４を用いた本実施例
の金属薄肉鋳片の連続鋳造の主要鋳造条件を次に示す。
用いた冷却ドラムの幅は１２００ｍｍであり、これは鋳
片幅Ｗとほぼ同一となり、ドラム回転速度は６０ｍ／ｍ
ｉｎであり、これは鋳造速度Ｖを表し１ｍ／ｓになる。
用いた溶湯はステンレス鋼であり、鋳片板厚ｄは３ｍｍ
で、吐出口８の総面積Ｓは０．０１ｍ2 であった。これ
らの条件を式４に当てはめて求めた吐出口８での溶湯流
動速度Ｕは、０．３６ｍ／ｓであった。なお、概ね水平
方向に溶湯を吐出する場合、溶湯流動速度Ｕは、吐出口
８と凝固シェル５の間隔内ではほとんど減衰しなかっ
た。ドラム面６に対して垂直な方向３と溶湯吐出方向１
とが成す溶湯吐出角度θを０°、４０°と６０°に変化
させた場合の、ドラム面に垂直に衝突する流動速度垂直
成分Ｕｖ、及び鋳造状況等の結果を表１に示す。
体的に述べる。図３の形状のノズル４を用いた本実施例
の金属薄肉鋳片の連続鋳造の主要鋳造条件を次に示す。
用いた冷却ドラムの幅は１２００ｍｍであり、これは鋳
片幅Ｗとほぼ同一となり、ドラム回転速度は６０ｍ／ｍ
ｉｎであり、これは鋳造速度Ｖを表し１ｍ／ｓになる。
用いた溶湯はステンレス鋼であり、鋳片板厚ｄは３ｍｍ
で、吐出口８の総面積Ｓは０．０１ｍ2 であった。これ
らの条件を式４に当てはめて求めた吐出口８での溶湯流
動速度Ｕは、０．３６ｍ／ｓであった。なお、概ね水平
方向に溶湯を吐出する場合、溶湯流動速度Ｕは、吐出口
８と凝固シェル５の間隔内ではほとんど減衰しなかっ
た。ドラム面６に対して垂直な方向３と溶湯吐出方向１
とが成す溶湯吐出角度θを０°、４０°と６０°に変化
させた場合の、ドラム面に垂直に衝突する流動速度垂直
成分Ｕｖ、及び鋳造状況等の結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】ドラム面に対して垂直な方向３と溶湯吐出
方向１とが成す溶湯吐出角度θを０°にした吐出口８を
設けたノズル、すなわちドラム面に対して垂直な方向３
に溶湯の吐出口８を向けたノズルを用いた実施例におい
ては、この吐出口８からの溶湯流動速度０．３６ｍ／ｓ
自体がそのままドラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速
度垂直成分Ｕｖとなる。その結果、キス点下方５００ｍ
ｍでの鋳片幅方向での表面温度差は５０℃となり、鋳片
は破断してそして鋳造停止に至った。
方向１とが成す溶湯吐出角度θを０°にした吐出口８を
設けたノズル、すなわちドラム面に対して垂直な方向３
に溶湯の吐出口８を向けたノズルを用いた実施例におい
ては、この吐出口８からの溶湯流動速度０．３６ｍ／ｓ
自体がそのままドラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速
度垂直成分Ｕｖとなる。その結果、キス点下方５００ｍ
ｍでの鋳片幅方向での表面温度差は５０℃となり、鋳片
は破断してそして鋳造停止に至った。
【００１８】次に、ドラム面に対して垂直な方向３と溶
湯吐出流方向１とが成す溶湯吐出角度θを４０°にした
吐出口８を設けたノズルを用いた実施例においては、ド
ラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖは
０．２８ｍ／ｓまで減少した。その結果、キス点下方５
００ｍｍでの鋳片幅方向での表面温度差は２３℃とな
り、鋳片は破断すること無く鋳造を完了することができ
た。しかし、鋳片表面には割れが発生して健全な鋳片を
得ることができなかった。
湯吐出流方向１とが成す溶湯吐出角度θを４０°にした
吐出口８を設けたノズルを用いた実施例においては、ド
ラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速度垂直成分Ｕｖは
０．２８ｍ／ｓまで減少した。その結果、キス点下方５
００ｍｍでの鋳片幅方向での表面温度差は２３℃とな
り、鋳片は破断すること無く鋳造を完了することができ
た。しかし、鋳片表面には割れが発生して健全な鋳片を
得ることができなかった。
【００１９】さらに、ドラム面に対して垂直な方向３と
溶湯吐出流方向１とが成す溶湯吐出角度θを６０°に傾
けた吐出口８を設けたノズルを用いた実施例において
は、ドラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速度垂直成分
Ｕｖは０．１８ｍ／ｓまで減少することができた。その
結果、キス点下方５００ｍｍでの鋳片幅方向での表面温
度差はほぼ０℃となり、鋳片は破断すること無く鋳造を
完了することができた。さらに、鋳片表面には割れが発
生せず健全な鋳片を得ることができた。
溶湯吐出流方向１とが成す溶湯吐出角度θを６０°に傾
けた吐出口８を設けたノズルを用いた実施例において
は、ドラム面に垂直に衝突する溶湯の流動速度垂直成分
Ｕｖは０．１８ｍ／ｓまで減少することができた。その
結果、キス点下方５００ｍｍでの鋳片幅方向での表面温
度差はほぼ０℃となり、鋳片は破断すること無く鋳造を
完了することができた。さらに、鋳片表面には割れが発
生せず健全な鋳片を得ることができた。
【００２０】本発明の上記実施例における吐出限界角度
Θを計算すると次のようになった。鋳片幅Ｗ：１２００
ｍｍ、鋳造速度Ｖ：１ｍ／ｓ，鋳片板厚ｄ：３ｍｍおよ
びノズル吐出口開口総面積Ｓ：０．０１ｍ2 などの値か
ら１式を満足する吐出限界角度Θは、５６°であった。
従って本実施例における溶湯吐出角度θは、５６°≦θ
≦９０°の範囲内にあり、溶湯吐出角度θを６０°で鋳
造した本実施例では鋳片板幅方向の温度差も安定して健
全な鋳片を得ることができた。
Θを計算すると次のようになった。鋳片幅Ｗ：１２００
ｍｍ、鋳造速度Ｖ：１ｍ／ｓ，鋳片板厚ｄ：３ｍｍおよ
びノズル吐出口開口総面積Ｓ：０．０１ｍ2 などの値か
ら１式を満足する吐出限界角度Θは、５６°であった。
従って本実施例における溶湯吐出角度θは、５６°≦θ
≦９０°の範囲内にあり、溶湯吐出角度θを６０°で鋳
造した本実施例では鋳片板幅方向の温度差も安定して健
全な鋳片を得ることができた。
【００２１】次に、本発明の金属薄肉鋳片の連続鋳造用
ノズルの実施例を図８乃至図１０によって説明する。参
照番号１２は図７に示した湯溜り部９に溶湯を注入する
ための連続鋳造装置用ノズルであって、ノズル１２は底
部１３と筒部１４とで形成されている。ノズルの筒部１
４には、底部１３近傍の横断面を示す図１０において、
ノズルの軸芯Ｏを通り且つドラムの軸芯と平行な線Ｌと
該平行な線Ｌと直交し且つノズルの軸芯Ｏを通る線ｌと
によって区分される４等分のそれぞれの部位１４Ａ，１
４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに、概ね水平方向の吐出口１５が
設けられている。吐出口１５は１個でも複数でもよい
が、１個の場合は図８のように横長状とし、複数の場合
は横に並べて設けることが必要である。ノズルの筒部１
４の断面形状は特に制限されないが図５、図６のように
偏平状がよい。
ノズルの実施例を図８乃至図１０によって説明する。参
照番号１２は図７に示した湯溜り部９に溶湯を注入する
ための連続鋳造装置用ノズルであって、ノズル１２は底
部１３と筒部１４とで形成されている。ノズルの筒部１
４には、底部１３近傍の横断面を示す図１０において、
ノズルの軸芯Ｏを通り且つドラムの軸芯と平行な線Ｌと
該平行な線Ｌと直交し且つノズルの軸芯Ｏを通る線ｌと
によって区分される４等分のそれぞれの部位１４Ａ，１
４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに、概ね水平方向の吐出口１５が
設けられている。吐出口１５は１個でも複数でもよい
が、１個の場合は図８のように横長状とし、複数の場合
は横に並べて設けることが必要である。ノズルの筒部１
４の断面形状は特に制限されないが図５、図６のように
偏平状がよい。
【００２２】ノズル１２を図６に示すように配設して湯
溜り部９に溶湯を注入すると、溶湯は吐出口１５から冷
却ドラム面６ａ，６ａに対して傾きをもって吐出するた
め、吐出した溶湯は冷却ドラム面に形成された凝固シェ
ル５、５に対して広がった幅をもって且つ斜めから衝突
する。このため溶湯は凝固シェル５、５の広い域に緩や
かに衝突するので、凝固シェル５の局部的な再溶解が防
止される。また溶湯はサイド堰１０、１０に向かう湯流
れが形成されるため、溶湯の表面の凝固が防止され、ま
た溶湯表面に凝固物が形成しても凝固シェル５への巻き
込みが防止される。
溜り部９に溶湯を注入すると、溶湯は吐出口１５から冷
却ドラム面６ａ，６ａに対して傾きをもって吐出するた
め、吐出した溶湯は冷却ドラム面に形成された凝固シェ
ル５、５に対して広がった幅をもって且つ斜めから衝突
する。このため溶湯は凝固シェル５、５の広い域に緩や
かに衝突するので、凝固シェル５の局部的な再溶解が防
止される。また溶湯はサイド堰１０、１０に向かう湯流
れが形成されるため、溶湯の表面の凝固が防止され、ま
た溶湯表面に凝固物が形成しても凝固シェル５への巻き
込みが防止される。
【００２３】
【発明の効果】本発明による方法と装置を用いることに
より次に述べる効果を得ることができる。ドラム面に垂
直に衝突する溶湯流動速度垂直成分を制御できるので、
凝固シェルの再溶解が防止でき、凝固シェル再溶解によ
る鋳片のブレークアウトを防止できる。
より次に述べる効果を得ることができる。ドラム面に垂
直に衝突する溶湯流動速度垂直成分を制御できるので、
凝固シェルの再溶解が防止でき、凝固シェル再溶解によ
る鋳片のブレークアウトを防止できる。
【００２４】ドラム面に垂直に衝突する溶湯流動速度垂
直成分を制御できるので、凝固シェルの温度を安定させ
ることができる。このため、凝固シェルの温度不均一に
よる高温部での鋳片の割れを防止できる。ドラム幅方向
に向かう溶湯の流れによって、ドラム幅方向での溶湯の
温度が一定となり、板厚の均一な鋳片を得ることができ
る。
直成分を制御できるので、凝固シェルの温度を安定させ
ることができる。このため、凝固シェルの温度不均一に
よる高温部での鋳片の割れを防止できる。ドラム幅方向
に向かう溶湯の流れによって、ドラム幅方向での溶湯の
温度が一定となり、板厚の均一な鋳片を得ることができ
る。
【００２５】吐出口からの溶湯の吐出流動速度自体は減
速されないので、溶湯表面は望ましく攪拌されの凝固物
生成は防止できる。ノズルは従来技術と比べて小型で構
成が簡単であるので非常に廉価に製作することができ
る。さらに、このノズルで従来技術と同様に板幅の広い
鋳片を製造することができる。
速されないので、溶湯表面は望ましく攪拌されの凝固物
生成は防止できる。ノズルは従来技術と比べて小型で構
成が簡単であるので非常に廉価に製作することができ
る。さらに、このノズルで従来技術と同様に板幅の広い
鋳片を製造することができる。
【００２６】このような効果を持つ本発明による方法と
装置は、優れた品質の金属薄肉鋳片を供給することがで
き、さらに、非常に安価なノズルを提供できるものであ
る。
装置は、優れた品質の金属薄肉鋳片を供給することがで
き、さらに、非常に安価なノズルを提供できるものであ
る。
【図１】溶湯が凝固シェルに垂直に衝突する流動速度垂
直成分Ｕｖと鋳片板幅方向の温度差との関係を示す。
直成分Ｕｖと鋳片板幅方向の温度差との関係を示す。
【図２】従来例の溶湯吐出状態を示す湯溜り部の断面平
面図で、吐出口から吐出した溶湯が凝固シェルを再溶解
する状態を示す。
面図で、吐出口から吐出した溶湯が凝固シェルを再溶解
する状態を示す。
【図３】本発明の実施例を示す湯溜り部の断面平面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の他の実施例を示す湯溜り部の断面平面
図である。
図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す湯溜り部の断面平面
図である。
図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す湯溜り部の断面平面
図である。
図である。
【図７】金属薄肉鋳片の連続鋳造法を説明する図であ
る。
る。
【図８】本発明の連続鋳造装置用ノズルの実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図９】図８のＸ−Ｘ視断面図である。
【図１０】図８のＹ−Ｙ視断面図である。
１…溶湯吐出流方向 ２…溶湯のドラム面に向かう流動速度垂直成分（Ｕｖ）
とその方向 ３…ドラム面に対して垂直な方向 ４…ノズル ５…凝固シェル ６…冷却ドラム ６ａ…ドラム面 ７…溶湯の流動方向 ８…溶湯の吐出口 ９…湯溜り部 １０…サイド堰 １１…鋳片 １２…本発明のノズル １３…ノズルの底部 １４…ノズルの筒部 １４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…ノズルの筒部の部位 θ…溶湯吐出角 Ｏ…ノズルの軸芯 Ｌ…ノズル軸芯を通り且つ軸芯と平行な線 ｌ…ノズル軸芯を通り且つ平行線Ｌと直交する線 Ｕ…吐出流の流動速度 Ｕｖ…吐出流の流動速度垂直成分
とその方向 ３…ドラム面に対して垂直な方向 ４…ノズル ５…凝固シェル ６…冷却ドラム ６ａ…ドラム面 ７…溶湯の流動方向 ８…溶湯の吐出口 ９…湯溜り部 １０…サイド堰 １１…鋳片 １２…本発明のノズル １３…ノズルの底部 １４…ノズルの筒部 １４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…ノズルの筒部の部位 θ…溶湯吐出角 Ｏ…ノズルの軸芯 Ｌ…ノズル軸芯を通り且つ軸芯と平行な線 ｌ…ノズル軸芯を通り且つ平行線Ｌと直交する線 Ｕ…吐出流の流動速度 Ｕｖ…吐出流の流動速度垂直成分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 康志 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 軸を水平にして互いに接近して回転する
一対の冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一
対のサイド堰とによって形成された湯溜り部に概ね水平
方向に溶湯を吐出するノズルの吐出口を浸漬させて溶湯
を注入するツインドラム式連続鋳造方式において、前記
ノズルの吐出口から吐出される溶湯吐出流の方向と冷却
ドラム面に対して垂直な方向との成す限界角度Θを１式
から求め、溶湯吐出流の方向と冷却ドラム面に対して垂
直な方向との成す溶湯吐出角度θを２式の範囲に調節し
て鋳造することを特徴とする金属薄肉鋳片の連続鋳造方
法。 ｃｏｓΘ＝０．２×Ｓ／（Ｖ×ｄ×Ｗ）──────（１） Θ≦θ≦９０°─────────────────（２） 但し、Ｗ：鋳片幅 （ｍ） ｄ：鋳片板厚 （ｍ） Ｖ：鋳造速度 （ｍ／ｓ） Ｓ：ノズル吐出口開口総面積 （ｍ2 ） - 【請求項２】 軸を水平にし互いに接近して回転する一
対の冷却ドラムと該冷却ドラムの両端面に圧着した一対
のサイド堰とで形成された湯溜り部に溶湯を注入するた
めのノズルであって、該ノズルは底部と筒部とで形成さ
れており、且つ前記底部近傍の横断面からみてノズルの
軸芯を通り且つドラムの軸芯と平行な線と該平行な線と
直交し且つノズルの軸芯を通る線とによって区分される
ノズル筒部の４等分のそれぞれの部位置に、概ね水平方
向の吐出口を有していることを特徴とする金属薄肉鋳片
の連続鋳造用ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090993A JPH06262307A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 金属薄肉鋳片の連続鋳造方法及び注湯用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090993A JPH06262307A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 金属薄肉鋳片の連続鋳造方法及び注湯用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262307A true JPH06262307A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=12871911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090993A Withdrawn JPH06262307A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 金属薄肉鋳片の連続鋳造方法及び注湯用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06262307A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729823A (en) * | 1995-04-12 | 1998-03-17 | Sandvik Ab | Cemented carbide with binder phase enriched surface zone |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5090993A patent/JPH06262307A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729823A (en) * | 1995-04-12 | 1998-03-17 | Sandvik Ab | Cemented carbide with binder phase enriched surface zone |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |