JPH07290202A - 双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜り部保温カバー - Google Patents

双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜り部保温カバー

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JPH07290202A
JPH07290202A JP8473994A JP8473994A JPH07290202A JP H07290202 A JPH07290202 A JP H07290202A JP 8473994 A JP8473994 A JP 8473994A JP 8473994 A JP8473994 A JP 8473994A JP H07290202 A JPH07290202 A JP H07290202A
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JP
Japan
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molten metal
continuous casting
heat
twin
meniscus
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JP8473994A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Yamagami
靖博 山上
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイド堰への地金付着を防止し地金発生及び
その脱落に伴う鋳造トラブルを解消する。 【構成】 湯溜り部保温カバーの湯面に対向する面をサ
イド堰のメニスカス部を焦点とする曲線形状(放物線
状)として湯面からの反射熱をメニスカス部に集中させ
局部的にメニスカスの温度を上昇させて地金発生を防止
する。 【効果】 本発明によってサイド堰への地金付着を容易
に防止でき長時間の安定鋳造が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶湯から直接薄板金属を
製造するための双ドラム式薄板連続鋳造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】互いに平行な回転軸を有する2本の冷却
ドラムと、その端面に位置するサイド堰とによって湯溜
り部を形成し、この湯溜り部に注入された溶湯(溶融金
属)を2本の冷却ドラム間に通して冷却することにより
薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造装置に於て
はサイド堰は溶湯保持のためにその溶湯と接する面はヒ
ーターを内蔵した耐火物製とし溶湯温度近くまで加熱し
てサイド堰への地金付着を防止するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】溶湯とサイド堰の温度
バランス上地金が付着する場合には地金は成長を続け遂
には鋳造ドラム上の鋳造金属の凝固殻と接触し地金が鋳
片に巻き込まれる、この地金の巻き込みはそれ自体鋳片
の均一健全性を阻害するばかりでなく時には鋳片の強度
を低下させ鋳片を破断に至らせると言うトラブルを発生
させる。一般にこの地金付着を防止するためにサイド堰
を加熱することが行われているが、サイド堰を加熱して
も湯面とサイド堰の交点であるメニスカスの上部と下部
では伝熱条件の差によってメニスカスの上部では温度は
低く湯面変動時に地金付着の原因となる。メニスカス部
に地金が付着しない温度までサイド堰本体を加熱すると
メニスカス下部ではサイド堰温度が過剰に高くなり鋳片
端部の凝固を遅らせ端部では鋳片の健全性が得られなく
なる問題があった。特に溶湯の純度が高く溶湯の凝固時
の液相線温度と固相線温度の差が小さい時にはサイド堰
のメニスカス部分の温度管理は重要であり、サイド堰の
メニスカス部分のみを外部から加熱する方法についても
提案されているが、いづれの方案も設備費が高価である
こと或は設置場所のスペース上の制約から実現が困難で
あった。以上のことに鑑み、本発明は前記地金付着を防
止し健全な鋳片を得ることを可能とする双ドラム式薄板
連続鋳造装置の湯溜り部保温カバーを提供する。
【0004】
【課題を解決する為の手段】本発明は前記課題を解決す
るために、サイド堰本体の過剰加熱を行うことなくサイ
ド堰のメニスカス部に生成する地金付着を防止する安価
で実用的な方法で、湯溜り部の溶湯表面からの放射熱を
サイド堰のメニスカス部に反射させメニスカスの放熱を
抑制し地金付着を防止するものである。その要旨とする
ところは下記のとおりである。
【0005】(1)互いに平行な回転軸を有する2本の
冷却ドラムと、その端面に位置するサイド堰とによって
湯溜り部を形成し、この湯溜り部に注入された溶湯(溶
融金属)を2本の冷却ドラム間に通して冷却することに
より薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造装置の
湯溜り部上方に設置された保温カバーであって、ドラム
軸に平行な鉛直方向断面形状が、湯面とサイド堰の交点
であるメニスカスを焦点とする放物線形となっているこ
とを特徴とする。
【0006】(2)同じく、互いに平行な回転軸を有す
る2本の冷却ドラムと、その端面に位置するサイド堰と
によって湯溜り部を形成し、この湯溜り部に注入された
溶湯を2本の冷却ドラム間に通して冷却することにより
薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜
り部上方に設置された保温カバーであって、ドラム軸に
平行な鉛直方向断面形状が、湯面とサイド堰の交点であ
るメニスカスを焦点とする放物線形を折れ線で近似した
直線群となっていることを特徴とする。
【0007】(3)特に、上記(1)または(2)にお
いて、湯面の昇降に追従して昇降自在に設置するとよ
い。 (4)また、上記(1)または(2)または(3)にお
いて、その内部には加熱装置を設けると効果的である。 (5)なお、上記(4)において、加熱装置は電気ヒー
ターで有ることが好ましい。
【0008】
【作用】最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数
mm程度の厚みを持つ金属薄帯を直接的に製造する方法が
注目されている。この連続鋳造方法によるときには、従
来のような大きな加工率の熱延工程を必要とすることな
く圧延も軽度なものでよいため、工程及び設備の省略化
が図られる。
【0009】このような連続鋳造方法の一つとして、双
ドラム方式がある(例えば特開昭60−137562号
公報参照)。この方式に於ては、図3に示すように、互
いに逆方向に回転する回転軸が平行な一対の鋳造冷却ド
ラム1a,1bを対向して配置し、その端面に位置する
一対のサイド堰2a,2bとによって区画された凹部に
湯溜り部3を形成する。この湯溜り部に供給された溶融
金属は、鋳造ドラムと接する部分が冷却され凝固殻とな
りドラムの回転につれて、各ドラムが最も接近した位置
で向かい合ういわゆるキス部(KP)に移動し、各々の
凝固殻が互いに圧接一体化されて、目的とする金属薄帯
4となる。図中の5は溶湯の注入ノズル、6は鋳片搬送
用のピンチロールを示す。
【0010】ここで使用される冷却ドラムの表面は例え
ば銅合金の表面にニッケルメッキを施した金属で作られ
る。一方サイド堰の溶湯に接する面は耐火物で作られ、
特に、ドラムとの摺動部分はZrB2 −SiC−BN系
等のセラミックス類が使用される。サイド堰はドラムと
サイド堰の間からの湯漏を防止するためにドラムに押付
けられている。サイド堰は溶湯保持のためにその溶湯と
接する面はヒーターを内蔵した耐火物製とし溶湯温度近
くまで加熱してサイド堰への地金付着を防止するのが一
般的で例えば実開昭63−90548号公報のような加
熱手段を有するサイド堰が提案されているが、溶湯とサ
イド堰の温度バランス上地金が付着する場合には地金は
成長を続け遂にはドラム上の鋳造金属の凝固殻と接触し
地金が鋳片に巻き込まれる、この地金の巻き込みはそれ
自体鋳片の均一健全性を阻害するばかりでなく時には鋳
片の強度を低下させ鋳片を破断に至らせると言うトラブ
ルを発生させる。サイド堰を加熱してもサイド堰のメニ
スカスの上部と下部では伝熱条件の差により温度差を生
じメニスカスの上部では低温となるので湯面変動時に地
金付着の原因となる。地金が付着しない温度までサイド
堰本体を加熱するとメニスカス下部のサイド堰温度が過
剰に高くなり鋳片端部の凝固を遅らせ端部では鋳片の健
全性が得られなくなる問題があり、合金等液相温度と固
相温度の差が大きいときにはこの傾向は比較的小さい
が、溶湯の純度が高く凝固時の液相温度と固相温度の差
が小さいときにはこの傾向が大きく特に液相線温度が高
い低炭素鋼等の普通鋼ではメニスカスへの地金付着傾向
が大きい。また、特願平4−14590号では溶融金属
の温度との関連でサイド堰加熱温度の管理する方法が、
或は実開昭60−166452号公報ではサイド堰のメ
ニスカス部分を外部から加熱する方法が提案されてい
る。前記特願平4−14590号のようにサイド堰を溶
融金属より低い温度にすると長期的にはサイド堰への地
金付着が発生する、又サイド堰のメニスカス部を外部か
ら有効に加熱する方法については設備費が高価であるこ
と或は設置場所のスペース上の誓約等の問題があり実現
が困難であった。一般に湯溜りに注入される金属溶湯は
その凝固温度より若干高い過熱温度を持って注入される
ため注入流をサイド堰に向けて注入することが考えられ
る。地金付着防止策として、特開昭60−274449
号公報ようなの提案例もあるが、湯溜り内の湯流れは鋳
片品質と密接な関係があり注入流のみでサイド堰の地金
付着防止と鋳片品質確保を両立させることは極めて困難
である。
【0011】本発明はサイド堰本体の過剰加熱を行うこ
となくサイド堰のメニスカス部に生成する地金付着を防
止する安価で実用的な方法を提供するものであって、湯
溜り部の溶湯表面からの放射熱をサイド堰のメニスカス
部に反射させメニスカスの放熱を抑制し地金付着を防止
するものである。即ち、サイド堰の直前の湯溜りの熱流
は本鋳造法の主眼とするドラム方向への熱流の他にサイ
ド堰方向への熱流及び湯面上部方向への熱流があるが、
サイド堰への地金付着の主原因となる溶湯の冷却は、主
としてサイド堰方向への熱流及び湯面上部方向への熱流
であり、その内サイド堰方向への熱流はサイド堰自体が
耐火物であり熱抵抗が大きい上にサイド堰を溶湯との温
度差を小さくなるよう加熱するので地金生成の主原因は
湯面上部方向への熱流であり湯溜り部の上部保温カバー
は湯溜りの温度低下防止に効果が大きい。本発明はこの
湯溜り部の保温カバーを放物線状の曲面とすることによ
って、湯溜り部からの上部への放射熱をサイド堰のメニ
スカス部に反射させ温度低下を防止するものである。以
下、本発明について、実施例に基づいてさらに説明す
る。
【0012】
【実施例】図1は本発明による湯溜り部の保温カバーの
概要図であって図3のA−A断面に相当する。図中7は
本発明の保温カバー、Mはサイド堰のメニスカス部であ
る。本発明の保温カバーは図のように溶湯に対向する面
を放物線状とし、放物線の焦点をM点とし軸を鉛直線方
向とすることによって、湯面の任意の点(P,Q)から
の鉛直方向の熱放射をM点に反射する事ができる。
【0013】保温カバーの反射面は鏡面である事が望ま
しいが、実用上高温域で鏡面を保つ材料を選定すること
は困難ではあるが、乱反射面でも保温カバーが放物線で
あればメニスカスへの熱反射は十分大きくなる。更に保
温カバーの反射率がある程度低い場合には保温カバーの
反射面の裏側を断熱構造とする事によって、反射面温度
が上がり熱放射が大きくなるので、結果としてメニスカ
ス部への熱反射が大きくなったのと同様の効果をもたら
す。又、保温カバーの乱反射或は、湯面からの鉛直線以
外の方向への放熱分の反射はメニスカス部には焦点を結
ばないがメニスカス直上部のサイド堰及びサイド堰直前
の湯面の温度低下を防止するので湯面変動時の地金発生
防止に効果がある。本発明の保温カバーの材料としては
耐火断熱煉瓦、耐火セラミックス、或は断熱材と金属性
反射板の組み合わせたもの等が適当である。又、保温カ
バーの反射面は必ずしも滑らかな曲線でなくても平面を
組み合わせて全体として放物線状とする案も本発明に含
まれる。
【0014】又、湯面の昇降に合わせて本保温カバーを
昇降自在にする事によって常にサイドのメニスカス部を
焦点とすることができる。保温カバーの昇降装置とし
て、特に新たな機構を追加する必要はなく、双ドラム式
連鋳機では注入ノズルの湯溜り部への浸漬深さを一定に
保つための昇降装置に保温カバーを取付けることで十分
である。通常はタンディッシュもノズルとともに昇降す
るのでタンディッシュ又はタンディッシュ昇降装置に保
温カバーを取付けるのが実際的である。
【0015】更に保温カバーの断熱効果が小さい時、あ
るいは鋳造初期または鋳造末期のように溶湯温度が比較
的低いときには、カバー内部に電熱ヒーターを内蔵させ
保温カバーからの放熱損失を補うことによって湯面から
の放熱を効果的にメニスカス部に反射させることができ
る。又、保温カバー自体を電導性の耐火物製とすること
によって直接通電加熱することも効果的である。
【0016】図2は本発明の他の実施例であって鋳造の
現場作業で簡便に製作、整備可能なように保温カバーの
反射面を放物線の近似折れ線状にしたものである。な
お、本発明の保温カバーの設置位置は、冷却ドラムとサ
イド堰で形成される湯溜まり部の上部で、両側のサイド
堰から注入ノズルに向かって湯溜まり部全体を覆うもの
であればよい。また、湯面からの高さは本発明の形状を
満足し、所要の熱流束を得られる距離に設定されればよ
い。さらに、本発明の保温カバーの長手方向の形状は、
限定理由の中で前述したごとく、ドラム軸方向に平行な
面で切断した鉛直断面形状が、メニスカスを焦点とした
放物線を形成する曲面または平面の集合体で構成され、
好ましくは、全断面で同一の形状を有する連続した面に
よって構成されるのがよい。
【0017】
【発明の効果】本発明によってサイド堰への地金付着を
容易に防止でき長時間の安定鋳造が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の湯溜り部保温カバーの概要図である。
【図2】本発明の他の実施例の概要図である。
【図3】双ドラム式薄板連続鋳造機の概要図である。
【符号の説明】
1a,1b…鋳造ドラム 2a,2b…サイド堰 3…湯溜り部 4…鋳片(金属薄帯) 5…注入ノズル 6…ピンチロール 7…本発明の保温カバー KP…ドラムキス部 M…サイド堰のメニスカス部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行な回転軸を有する2本の冷却
    ドラムと、その端面に位置するサイド堰とによって湯溜
    り部を形成し、この湯溜り部に注入された溶湯(溶融金
    属)を2本の冷却ドラム間に通して冷却することにより
    薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜
    り部上方に設置された保温カバーであって、ドラム軸に
    平行な鉛直方向断面形状が、湯面とサイド堰の交点であ
    るメニスカスを焦点とする放物線形となっていることを
    特徴とする双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜り部保温
    カバー。
  2. 【請求項2】 互いに平行な回転軸を有する2本の冷却
    ドラムと、その端面に位置するサイド堰とによって湯溜
    り部を形成し、この湯溜り部に注入された溶湯を2本の
    冷却ドラム間に通して冷却することにより薄板を連続鋳
    造する双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜り部上方に設
    置された保温カバーであって、ドラム軸に平行な鉛直方
    向断面形状が、湯面とサイド堰の交点であるメニスカス
    を焦点とする放物線形を、折れ線で近似した直線群とな
    っていることを特徴とする双ドラム式薄板連続鋳造装置
    の湯溜り部保温カバー。
  3. 【請求項3】 湯面の昇降に追従して昇降自在に設置し
    たことを特徴とする請求項1または2記載の双ドラム式
    薄板連続鋳造装置の湯溜り部保温カバー。
  4. 【請求項4】 内部に加熱装置を設けたことを特徴とす
    る請求項1又は2又は3記載の双ドラム式薄板連続鋳造
    装置の湯溜り部保温カバー。
  5. 【請求項5】 加熱装置が電気ヒーターであることを特
    徴とする請求項4記載の双ドラム式薄板連続鋳造装置の
    湯溜り部保温カバー。
JP8473994A 1994-04-22 1994-04-22 双ドラム式薄板連続鋳造装置の湯溜り部保温カバー Withdrawn JPH07290202A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2762534A1 (fr) * 1997-04-29 1998-10-30 Usinor Installation de coulee continue de bandes metalliques entre deux cylindres
KR100779599B1 (ko) * 2006-08-02 2007-11-26 주식회사 포스코 에지 스컬의 생성 및 성장 저감 방법
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