JPH07112609B2 - ベルト式連続鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造装置に関し、特
に１本の無端走行するベルト上で連続的に金属薄板を鋳
造するベルト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いる。これは従来の
ように多段階に亙る圧延等の処理を施す必要がなく、工
程及び設備の簡略化が図れることに起因しており、この
方法の１つの後述するベルト式連続鋳造法がある。

【０００３】このベルト式連続鋳造法は、例えば連続走
行する１本の無端ベルト上に、後面堰とベルト両側のサ
イド堰とにより溶湯の湯溜り部を画成し、更にその上方
に注湯装置を設け、注湯装置より上記湯溜り部に溶融金
属を注湯して、この金属をベルト裏面側に配置された冷
却装置によってベルトを介して冷却し・凝固することに
より、ベルト表面に凝固シェルを生成して金属薄板を連
続的に製造している（特開昭63−290664号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述したよう
なベルト式連続鋳造法において、走行するベルトは溶湯
の熱によって変形し、その表面には微妙な凹凸が生じて
いる。またこのベルト上に画成される湯溜り部内の溶湯
の温度分布は、ベルト幅方向（ベルトの走行する方向に
直交する方向）においても、又湯溜り部深さ方向におい
ても不均一である。この温度分布不均一傾向は、湯溜り
部深さ方向において特に顕著であり、具体的にはベルト
に近ければそれほど溶湯の温度は低くなる。

【０００５】従って、このベルト上に生成されることに
なる凝固シェルそれ自体においても、ベルトに近接する
シェル下部と、ベルトから比較的離れたシェル上部とで
は、その冷却・凝固状態が異なることになり、この結
果、凝固シェル上下方向の収縮差に起因し、製造された
薄板の表面、特に上述した理由によって凹凸を生じたベ
ルトに接する側の面には、さらに大きな凹凸が生じ薄板
表面性状を著しく低下している。そしてこの薄板の凹凸
のために、現状では、薄板の平坦度を確保するため鋳造
後の薄板に、削りしろの大きな加工処理を施さねばなら
ず、製造コストを著しく高めている。

【０００６】本発明はかかる現状に鑑み、上述したベル
ト式連続鋳造法において、製造される薄板表面の凹凸を
小さくできるような連続鋳造装置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】上記目的のため本発明に
よれば、走行する無端ベルト上に形成される湯溜り部の
上方に注湯装置を設け、該注湯装置より上記湯溜り部に
溶融金属を注湯して、これを冷却・凝固することにより
溶融金属より凝固シェルを生成して金属薄板を成し、該
薄板を上記無端ベルトの走行によって湯溜り部より連続
して搬出するベルト式連続鋳造装置であって、上記無端
ベルト上に、凝固シェルが生成される湯溜り部を含んで
外部より密封隔離された空間を画成するケーシングを設
けると共に、少なくとも鋳造時の該空間内の圧力を外部
の気圧より高める圧力増加手段を設けたことを特徴とす
るベルト式連続鋳造装置が提供される。

【０００８】

【作用】図４は、本願発明者による実験によって得られ
たものであり、ベルト式連続鋳造装置における湯溜り部
内、溶湯の静圧と、生成された凝固シェル湾曲度（薄板
下面側の凹凸）との関係を示すものである。この図は、
溶湯の静圧が高ければそれだけ鋳片下面の凹凸は小さく
なることを示しており、溶湯静圧の増加に伴ってベルト
や凝固シェルの変形に対する矯正力が大きくなることを
意味している。

【０００９】本発明は湯溜り部をケーシングで気密化し
て、その上方空間を圧力増加手段によって加圧すること
により溶湯の静圧を高め、凝固シェルの熱変形とベルト
変形への矯正力を高める。

【００１０】

【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は本発明によるベルト式連続鋳造装置
１の概略的構成を示しており、一対のプーリ２，３に掛
け渡された金属製の無端ベルト４が図示しない駆動機構
によって無限軌道を矢印方向に走行するようになってい
る。そして一方のプーリ３を、プーリ２より若干高い位
置に保持することによって、ベルト４の無限軌道はプー
リ３に向かって上昇するものとなる。

【００１１】このベルト４の両側方、即ち矢印で示すベ
ルト走行方向と直角に交わる方向には、チェーン等によ
って連結された多数の耐熱ブロック５が配置され、これ
らの耐熱ブロック５はベルト４の走行に同期して移動す
る。これら耐熱ブロック５は、ベルト４が直線状に走行
する上部側で、後述する湯溜り部６の側面を仕切るサイ
ド堰５′を構成する。

【００１２】湯溜り部６は、上述したサイド堰５′の
他、鋳造方向上流側においてベルト４上に設けられた後
面堰７によって仕切られており、以上のようにしてベル
ト４上にはベルトの進行方向が解放された湯溜り部６が
画成されることになる。この湯溜り部６には、その上方
に配置される注湯装置９から溶融金属、即ち溶湯10が注
湯口８を介して注湯される。

【００１３】注湯された溶湯10はベルト４の裏面側に設
けられた冷却装置11によって抜熱され、冷却・凝固して
ベルト４上に凝固シェル12を生成する。この凝固シェル
12はベルト４の移動に伴って搬送されるが、この搬送の
過程でも依然としてベルト４からの抜熱作用が継続され
るため、凝固シェル12は所定の厚みを有する金属薄板13
に成長し、湯溜り部６から送り出され、最終的にはプー
リ３の位置においてベルト４の上面より離れ、例えば圧
延ロール14によって圧下され巻取りロール15によって金
属薄板コイルとして巻き取られることになる。

【００１４】以上述べた鋳造装置１の構造は従来のそれ
と何ら変わることはない。以下に本発明による鋳造装置
１の特徴部分を説明する。

【００１５】本実施例によれば、上述したようにサイド
堰５′と後面堰７とによって画成される湯溜り部６の上
方にはケーシング16が設けられる。このケーシング16は
図２に具体的に示すように、両側のサイド堰５′の上面
に摺接する側板16ａと、後面堰７の上面に接する後板16
ｂと、湯溜り部６上方に位置する上板16ｃと、湯溜り部
６より鋳造方向下流側に位置してベルト幅方向に延びる
前板16ｄとを有しており、図示しない支持機構、或いは
後面堰７によって堅固に支持され、湯溜り部６上方に外
部より気密状に遮断された空間17を画成するように構成
されている。従って、ケーシング上板16ｃには注湯装置
９から延びる注湯口８が気密状に貫通されており、更に
前板16ｄには、走行する金属薄板13に対して密に接触回
転するロール18と、例えばカーボン等の摺動材料から形
成されかつロール18を回転可能に支持するシール材19が
設けられる（図３参照）。

【００１６】ケーシング16によって画成された上記空間
17には、湯溜り部６の溶湯10の酸化を防止するため、例
えばアルゴンに代表されるような不活性ガスが充填され
る。この不活性ガスは、ケーシング16外部に設けられた
加圧ポンプ20（圧力増加手段）によって、ケーシング上
板16に接続されるパイプ21を介して空間17内に常に供給
されるようになっており、鋳造時においては外部の気圧
Ｐｏ（大気圧）よりも常に高い状態に保持される（圧力
Ｐ；Ｐ＞Ｐｏ）。

【００１７】この空間17内の高圧力化によって、ベルト
４表面に形成される凝固シェル12に対しては、その上に
存在する溶湯10の重量に加えて、この増加された空間内
圧力Ｐがかかることとなり、凝固シェル12がベルト４に
強く押し付けられて、溶湯凝固・成長の際に発生する熱
応力を原因とした従来の熱変形が防止、又は矯正される
ことになる。また、この圧力増加に伴って凝固シェル下
のベルト４に対しても付勢力が増すために、ベルト４自
体のたわみ等の変形が矯正され、従ってこのベルト表面
に接する凝固シェル12の下面凹凸も小さくなり、以て製
造された薄板13の湾曲度も従来に比して低減することが
できる。

【００１８】以上説明したように本発明によるベルト式
連続鋳造装置は、少なくとも溶湯の湯溜り部を外部より
隔離して、隔離された空間の圧力を高めることにより、
製造される金属薄板の表面性状を向上することができる
が、上述した本実施例ではこの空間に同時に不活性ガス
を充満しているため、湯溜り部表面における酸化物生成
が抑制され、凝固シェルへの不純物巻き込みが低減さ
れ、金属組織上からも好ましい金属薄板が製造されるこ
とになる。尚、図示した実施例では、空間内圧力Ｐを外
部圧力Ｐｏより単に高くする構成のみ示したが、例えば
圧力センサ等をケーシングに設置して空間内圧力Ｐをモ
ニタリングし、要求される薄板の品質仕様や操業条件に
応じて、この空間内圧力Ｐを適正値に保つようにポンプ
の駆動を制御するようにしても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、凝
固シェルやベルトの変形に対し、その矯正力を高めたた
め、製造される薄板の凹凸が小さくなり表面性状が向上
する。従って、鋳造後において平面度（平坦度）確保の
ための加工をする場合でも、削りしろが少なくなり、製
造コストを低減することができる。また従来の鋳造装置
においては、ベルト変形矯正のためにテンショナ等の付
帯設備を備えることもあったが、本発明によればこのよ
うな設備は必要ないため、構造自体もシンプルでかつ、
故障の少ない鋳造装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるベルト式連続鋳造装置の縦断面図
である。

【図２】図１の装置のケーシング上部の一部を切り欠い
た上方斜視図である。

【図３】図２に示されたケーシング前板部分の断面図で
ある。

【図４】凝固時の溶湯静圧と凝固シェル湾曲度の関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１…ベルト式連続鋳造装置 ４…無端ベルト ６…湯溜り部 10…溶湯 11…冷却装置 12…凝固シェル 13…金属薄板 16…ケーシング 20…加圧ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する無端ベルト上に形成される湯溜
   り部の上方に注湯装置を設け、該注湯装置より上記湯溜
   り部に溶融金属を注湯して、これを冷却・凝固すること
   により溶融金属より凝固シェルを生成して金属薄板を成
   し、該薄板を上記無端ベルトの走行によって湯溜り部よ
   り連続して搬出するベルト式連続鋳造装置であって、上
   記無端ベルト上に、凝固シェルが生成される湯溜り部を
   含んで外部より密封隔離された空間を画成するケーシン
   グを設けると共に、少なくとも鋳造時の該空間内の圧力
   を外部の気圧より高める圧力増加手段を設けたことを特
   徴とするベルト式連続鋳造装置。