JPH07290207A - 単ベルト式連続鋳造方法および溶鋼注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単ベルト式連続鋳造機による連続鋳造方法に
おいて、鋳片サイズを変更せず生産性を変更する場合
に、ロート部を交換することなく注入量を容易に変更
し、安定供給できる単ベルト式連続鋳造方法方法および
溶鋼注入装置を提供する。 【構成】 無端状に移動する冷却構造を備えたベルト
と、このベルトの上面においてその両側で移動する一対
のサイド堰と、このサイド堰の後端側に配設された後部
堰により形成された湯溜まり部に、ロート部を介して溶
鋼を注入し、注入された溶鋼を冷却、凝固させて薄肉鋳
片を製造する、単ベルト式連続鋳造方法において、ロー
ト部の前方の可動壁の前後位置の調整あるいは該ロート
部の後端側注入孔に設けたスライディングノズルの開度
の調整により溶鋼注入量を調整して生産性を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼製造の分野で鋼
（炭素鋼、ステンレス鋼等）の連続鋳造方法として用い
られる単ベルト式連続鋳造方法およびそれに用いる溶鋼
注入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄鋼の連続鋳造の分野では、溶鋼
から最終製品形状に近い数mmから数十mmの厚みを持つ薄
肉鋳片を直接的に鋳造する連続鋳造方法が注目されてい
る。この連続鋳造方法によれば、熱延工程の簡略化、あ
るいは省略が可能になり、また最終製品形状にするため
の圧延も軽度なもので済むため、工程および設備の簡略
化を図ることができる。この連続鋳造方法の一つとし
て、単ベルト式連続鋳造方法の開発が進んでいる。

【０００３】この単ベルト式連続鋳造方法においては、
無端状に移動する、冷却構造を備えたベルトと、その上
面の両側を摺動する一対のサイド堰と、ベルト後端側に
配設された後部堰とで湯溜まり部を形成し、この湯溜ま
り部に、溶鋼を注湯装置を介して注入し、注入された溶
鋼を冷却、凝固させ、薄肉鋳片を製造するように構成さ
れた連続鋳造機が用いられている。（例えば特開平４−
４０６５号公報参照）

【０００４】この連続鋳造機は、より具体的には、図４
に示すように、一対のプーリｐａ，ｐｂに掛け回され無
端状に走行する冷却装置ｗを備えた金属ベルトａと、こ
のベルト表面の両側端部においてチェーン等（図示省
略）によって連結した多数の耐熱ブロックｂが配設され
ており、これらの耐熱ブロックは、ベルトａの走行に同
期して無端状に移動する。この耐熱ブロックｂは、ベル
トａが直線状に走行する上部で、湯溜まり部ｃの両側を
形成する一対のサイド堰ｅとなる。

【０００５】一方、湯溜まり部ｃの上流（後部）側は、
固定堰ｄで仕切られ、前方側が解放されている。したが
って、湯溜まり部ｃは、ベルトａと一対のサイド堰ｅと
固定堰ｄによりが形成される。この湯溜まり部ｃの上部
には、注湯装置ｆが配置されており、その下部には、多
数の注出孔ｇを有する受け皿ｈがあり、溶鋼ｓは、注湯
装置ｆから受け皿ｈの多数の注出孔ｇを介して、湯溜ま
り部ｃに注入され、冷却、凝固し加圧ロールｒを経て薄
肉鋳片ｓｃとして送り出されるようになっている。この
単ベルト式連続鋳造方法によって、製造される薄肉鋳片
ｓｃの幅は一対のサイド堰ｅ間の距離で規制され、厚み
は、溶鋼ｓの供給量（ベルトと接する湯溜まり部の長
さ）と鋳造速度によって規制される。

【０００６】この単ベルト式連続鋳造機においては、例
えば前後の工程との能力バランスをとる必要から、連続
鋳造の生産性を変更したり、鋳造速度を変更する場合等
注入量を制御する必要が生ずることが考えられる。

【０００７】しかし、従来、板厚、サイズ変更の例につ
いては記載はあるものの、サイズを変更しないで、生産
性を変更したり鋳造速度を変更する場合等注入量を制御
（変更）する場合の対策について言及されたものは見当
たらない。

【０００８】例えば、受け皿を交換しないで、 生産性を上げようとすれば、受け皿への溶鋼供給量を
増加させることになるが、注出孔は固定であるから、受
け皿上に溜まる量（ヘッド）が増加するだけで、湯溜ま
りへの溶鋼注入量を増加することはできず、生産性を上
げることができない。 生産性を下げようとすれば、受け皿上への溶鋼供給量
を減少することになるが、注出孔は固定であるから、こ
の注出孔からの注入量が減少する結果、特に受け皿前部
の注出孔壁での溶鋼の付着量が増加し注出孔が目詰まり
を起こし操業不能になる。

【０００９】このようなことから、生産性を変更する場
合の一般的な方法としては、受け皿を、その生産性に応
じて交換することが考えられるが、種々の生産性を得る
ために最適なロート部を用意し、変更の都度繁雑な交換
作業を必要とし、生産性の低下、生産コストの低下は避
けられない。

【００１０】一方、薄肉鋳片の品質を安定化するために
は、凝固シェルｓｓを安定生成する必要があり、そのた
めに、受け皿の注出孔から湯溜まり部への注入量分布を
均一にする必要があるが、従来の場合は注入量の均一化
対策が十分ではない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、単ベルト式
連続鋳造機による連続鋳造方法において、鋳片サイズを
変更せず生産性を変更する場合において、受け皿（本発
明では、以下「タンディッシュロート部」と称する）を
交換することなく注入量を容易に変更し、注入量分布を
均一にして安定供給できる単ベルト式連続鋳造における
溶鋼注入方法を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
無端状に移動する冷却構造を備えたベルトと、このベル
トの上面においてその両側でベルトの走行と同期して無
端状に移動する一対のサイド堰と、ベルトの後端側に配
設された後部堰により形成される湯溜まり部に、複数数
の注入孔を有するロート部を介して溶鋼を注入し、注入
された溶鋼を冷却、凝固させて薄肉鋳片を製造する単ベ
ルト式連続鋳造方法において、ロート部を構成する前方
壁面を前後に位置調整自在な可動壁とするとともに、前
部の注入孔を開閉自在にし、該前方壁面の位置を調整し
て溶鋼注入量を調整することを特徴とする単ベルト式連
続鋳造方法である。

【００１３】また、第二の発明は、無端状に移動する冷
却構造を備えたベルトと、このベルトの上面においてそ
の両側でベルトの走行に同期して無端状に移動する一対
のサイド堰と、ベルトの後端側に配設された後部堰とに
より形成された湯溜まり部に、複数の注入孔を有するロ
ート部を介して溶鋼を注入し、注入された溶鋼を冷却、
凝固させて薄肉鋳片を製造する単ベルト式連続鋳造方法
において、ロート部を構成する前方壁面を前後に位置調
整自在な可動壁として、前部の注入孔を開閉自在にする
とともに、該ロート部の後端側注入孔にスライディング
ノズルを設け、ロート部前方壁面の位置とこのスライデ
ィングノズルの開度とを調整して溶鋼注入量を調整する
ことを特徴とする単ベルト式連続鋳造方法である。

【００１４】そして、第三の発明は、第一の発明および
第二の発明を実施するために用いられる溶鋼注入装置
で、溶鋼を収容するタンディッシュと、このタンディッ
シュから溶鋼を受ける位置に設けた複数の注入孔を有す
るロート部と、このロート部前部に前後に位置調整自在
に配設され、ロート部前部の注入孔を開閉する可動壁
と、ロート部後部の注入孔の下側に配設され、ロート部
後部の注入孔の開度を調整するスライディングノズルと
を備え、無端状に移動する冷却構造を備えたベルトと、
このベルトの上面においてその両側でベルトの走行に同
期して無端状に移動する一対のサイド堰と、ベルトの後
端側に配設された後部堰とにより形成された湯溜まり部
の上方に配設されたことを特徴とする単ベルト式連続鋳
造用溶鋼注入装置である。

【００１５】

【作用】本発明においては、タンディッシュのロート部
の前方壁を前後に位置調整自在な可動壁にして、ローと
ト部前部の注入孔を開閉自在にしたので、タンディッシ
ュ、ロート部を交換することなく、この可動壁の位置を
調整することにより、注入範囲と溶鋼の位置ヘッドを調
整することにより、注入量を調整し、生産性を変更する
ことができる。

【００１６】また、タンディッシュのロート部の後端側
の注入孔の開度をスライディングノズルにより調整する
ことにより、注入量を調整することができ、タンディッ
シュロートを交換することなく、生産性を変更すること
ができる。以下に本発明について説明する。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明の実施例を説明する。図３は
本発明を実施する単ベルト式連続鋳造機例を示す側断面
概要説明図で、ある。

【００１８】図３において、１は一対のプーリ２ａ，２
ｂに掛け回され無端状に走行する冷却構造１ｗを備えた
金属ベルトで、このベルト表面の両側端部には、チェー
ン等（図示省略）によって連結された多数の耐熱ブロッ
ク３が配設されており、これらの耐熱ブロックは、ベル
トの走行に同期して無端状に移動する。この耐熱ブロッ
ク３は、ベルト表面で湯溜まり部４の両側を形成するサ
イド堰５ａ，５ｂとなる。

【００１９】一方、湯溜まり部４の上流（後部）側は、
後部堰６で仕切られ、前方側が解放されている。したが
って、湯溜まり部４は、ベルト１と一対のサイド堰５
ａ，５ｂと後部堰６によりが形成される。この湯溜まり
部４の上部には、タンディッシュ７が配置されており、
このタンディッシュには、多数の注入孔８を有するロー
ト部９があり、溶鋼１０は、タンディッシュ７からロー
ト部９の多数の注入孔８を介して、湯溜まり部４に注入
され、冷却されて凝固し、圧下ロール１１で圧下されて
薄肉鋳片１２として送り出されるようになっている。

【００２０】図中、１８はロート部内溶鋼中への介在物
混入を防止し、併せて溶鋼の揺動を抑制する隔壁、１９
は溶鋼鍋、２０は注入ノズル、２１はタンディッシュへ
の溶鋼供給を制御するストッパーである。

【００２１】この実施例では、タンディッシュ７のロー
ト部の仕切り壁（可動壁）１３は前後に位置調整自在な
可動壁になっており、その位置を変え、ロート部の前部
側の注入孔列を開閉し、注入孔による注入範囲を調整す
ることができ、溶鋼注入量を変更（調整）して、連続鋳
造の生産性（生産能力）を変更することができる。

【００２２】この例では、この可動壁１３の位置調整機
構は図３（ｃ）に示すように、ロート部９をタンディッ
シュ７内に一体形成し、タンディッシュの前方壁７₁ の
内側に可動壁１３を、ロート部表面９₀ とタンディッシ
ュ側壁７₀ とガイド１４間で前後に摺動自在に配設され
ている。

【００２３】この可動壁１３には、タンディッシュの前
方壁７₁ に螺着した螺棒１５が回転自在に取り付けられ
ており、この螺棒１５をハンドル１６操作で回転させる
ことにより、所望の位置に移動することができる。そし
て、この可動壁１３の移動位置を、ロート部の注入孔の
径、配置、鋳造速度等に応じて、予め設定された溶鋼注
入量の調整目盛り（通常３〜５段階設定）に合わせるこ
とにより、所望の溶鋼注入量を確保し、ロート部から湯
溜まり部への注入量分布も改善することができる。

【００２４】また、この例では、ロート部９の最後列の
注入孔８の下部にそれぞれスライディングノズル１７を
配設して、この注入孔８の開度を調整し、この注入孔か
らの注入量を調整して、ロート部９の各注入孔から湯溜
まり部４への注入量分布を、さらに均一にして、鋳造の
安定化、鋳片品質の均質化をより確実なものにしてい
る。このスライディングノズル１７による注入孔の開度
調整は、前記の可動壁１３の位置で決まる注入範囲、注
入量に応じて、注入量分布が均一になるように行われ
る。

【００２５】この例のようにタンディッシュ７から多数
の同径の注入孔８を有するロート部９を介して溶鋼を湯
溜まり部４に注入する場合には、ロート部９からの注入
量分布は一般論として、タンディッシュ７に近い注入孔
部で多く、遠い位置にある注入孔部で少なくなる傾斜分
布になる。

【００２６】このため、タンディッシュに近い注入孔部
分の下方では、凝固シェルが再溶解するというような現
象を生じ、凝固シェル１２ｓの生成が不安定になり、鋳
片の品質が不均質になるので、注入量分布は均一である
ことが必要である。

【００２７】（実施例２）前記図３に示すような単ベル
ト式連続鋳造機を用いて、まず、鋳造速度１０．７m/mi
n 、溶鋼注入量（生産能力）２３００kg/minで、厚み３
０mm×幅１０００mmの薄肉鋳片を鋳造した。

【００２８】この時のスライディングノズルの開度は８
０％で、注入量分布は、図１の通りで、この鋳造によっ
て得られた薄肉鋳片の品質は良好であった。その後、厚
み２０mm×幅１０００mmの薄肉鋳片を同一速度で鋳造す
るため、溶鋼注入量（生産能力）を１５４０kg/minに落
とす必要が生じた。

【００２９】そこで、ロート部の可動壁１３を後方に移
動して前部２列の注入孔８ｂ，８ｃを遮蔽し、溶鋼注入
量（生産能力）１５４０kg/minに変更し、併せてスライ
ディングノズルにより、ロート部後部一列の注入孔の開
度を８０％から６０％に変更し、注入量分布の均一化を
図り、生産性を落として鋳造を継続した。この時の注入
量分布は図１の通りである。

【００３０】このように生産性を落として鋳造した結果
を、可動壁１３、スライディングノズル１７を有しない
従来の単ベルト式連続鋳造方法例による連続鋳造の場合
と比較して表１に示した。 鋳造操業条件 鋼種：炭素鋼（ＳＳ４１） 鋳造温度：１５３０〜１５７０℃ ベルト 材質：炭素鋼 寸法：厚み１．２mm×幅１３００mm 冷却条件：散水 耐熱ブロック 材質：アルミナ質ボード／鉄（溶鋼接触面／背面） 寸法：１５０×１００×１５０mm ロート部 幅：８００mm 注入孔 径：８mm 列：７列 数：１０個／列×７列

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示すように、本発明の実施例では、
生産性を落としても、溶鋼の注入量分布を図１（ａ）に
示すように、均一に維持することができ、注入孔の詰ま
りもなく鋳造操業を円滑に維持でき、品質の良好な薄肉
鋳片鋳片を製造することができた。

【００３３】これに対して、可動壁、スライディングノ
ズルを有しない従来例では、注入量分布は図１（ｂ）に
示す通り不均一になり、得られた薄肉鋳片の表面に割れ
発生が認められた。また、ロート部最前部の注入孔の目
詰まりが顕著で、孔径が２０％程度縮小し、注入量分布
の不均一度をさらに大きくする状況になっていた。

【００３４】（実施例３）実施例１で、生産性を落とし
て鋳造操業後、元の生産性に変更する必要が生じたた
め、可動壁１３の位置とスライディングノズル１７の開
度を元に戻して鋳造を継続した。この時の注入量分布
は、図２（ａ）の通りで、生産性を上げても、注入量分
布を均一に維持することができ、注入孔の詰まりもなく
鋳造操業を円滑に維持でき、品質の良好な薄肉鋳片鋳片
を製造することができた。

【００３５】これに対して、可動壁１３、スライディン
グノズル１７を有しない従来例では、注入量分布は図２
（ｂ）に示す通りさらに不均一になり、得られた薄肉鋳
片の表面に割れ発生が認められた。また、ロート部最前
部の注入孔の目詰まりがさらに進んでいた。

【００３６】本発明においては、上述のように、ロート
部９の前部側に設けた可動壁１３の位置、ロート部９後
部の注入孔８下部に設けたスライディングノズル１７の
開度を調整して、生産性を変更することを特徴とするも
のであり、そのための構造、鋳造条件等については、実
施例に限るものではなく、適宜変更されるものである。

【００３７】なお、本発明は、溶鋼のみを鋳造対象とす
るものではなく、他の溶融金属（銅、アルミ、各種の合
金）を鋳造対象として適用することもできる。その際に
は、溶融金属の比重が異なるという点以外に特に問題は
ない。

【００３８】

【発明の効果】本発明においては、ロート部の前方仕切
り壁を前後に位置調整自在としたので、ロート部のを交
換することなく、その位置を調整することにより、注入
範囲と溶鋼の位置ヘッドを調整することにより、注入量
を調整し、生産性を変更することができる。また、ロー
ト部の後端側の注入孔の開度を調整することにより、注
入量を調整することができ、ロート部のを交換すること
なく、生産性を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例２と従来例における、ロート部
からの注入量分布を示す説明図。

【図２】本発明の実施例３と従来例における、ロート部
からの注入量分布を示す説明図。

【図３】本発明の実施例における単ベルト式連続鋳造機
を示す側断面概要説明図で、（ａ）図は、側断面説明
図、（ｂ）図はタンディッシュおよびロート部の平面概
要説明図。

【図４】従来の単ベルト式連続鋳造機例の側断面概要説
明図。

【符号の説明】

１ ベルト １ｗ 冷却構造 ２ａ，２ｂ プーリ ３ 耐熱ブロック ４ 湯溜まり部 ５ａ，５ｂ サイド堰 ６ 後部堰 ７ タンディッシュ ７₀ タンディッシュ側壁 ７₁ タンディッシュ前方壁 ８ 注入孔 ９ ロート部 ９₀ ロート部表面 １０ 溶鋼 １１ 圧下ロール １２ 薄肉鋳片 １２ｓ 凝固シェル １３ 可動壁 １４ ガイド １５ 螺棒 １６ ハンドル １７ スライディングノズル １８ 隔壁 １９ 溶鋼鍋 ２０ 注入ノズル ２１ ストッパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端状に移動する冷却構造を備えたベル
   トと、このベルトの上面においてその両側でベルトの走
   行と同期して無端状に移動する一対のサイド堰と、ベル
   トの後端側に配設された後部堰により形成された湯溜ま
   り部に、複数数の注入孔を有するロート部を介して溶鋼
   を注入し、注入された溶鋼を冷却、凝固させて薄肉鋳片
   を製造する単ベルト式連続鋳造方法において、ロート部
   を構成する前方壁面を前後に位置調整自在な可動壁とす
   るとともに、前部の注入孔を開閉自在にし、該前方壁面
   の位置を調整して溶鋼注入量を調整することを特徴とす
   る単ベルト式連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 無端状に移動する冷却構造を備えたベル
   トと、このベルトの上面においてその両側でベルトの走
   行に同期して無端状に移動する一対のサイド堰と、ベル
   トの後端側に配設された後部堰とにより形成された湯溜
   まり部に、複数の注入孔を有するロート部を介して溶鋼
   を注入し、注入された溶鋼を冷却、凝固させて薄肉鋳片
   を製造する単ベルト式連続鋳造方法において、ロート部
   を構成する前方壁面を前後に位置調整自在な可動壁とし
   て、前部の注入孔を開閉自在にするとともに、該ロート
   部の後端側注入孔にスライディングノズルを設け、ロー
   ト部前方壁面の位置とこのスライディングノズルの開度
   とを調整して溶鋼注入量を調整することを特徴とする単
   ベルト式連続鋳造方法。
3. 【請求項３】 溶鋼を収容するタンディッシュと、この
   タンディッシュから溶鋼を受ける位置に設けた複数の注
   入孔を有するロート部と、このロート部前部に前後に位
   置調整自在に配設され、ロート部前部の注入孔を開閉す
   る可動壁と、ロート部後部の注入孔の下側に配設され、
   ロート部後部の注入孔の開度を調整するスライディング
   ノズルとを備え、無端状に移動する冷却構造を備えたベ
   ルトと、このベルトの上面においてその両側でベルトの
   走行に同期して無端状に移動する一対のサイド堰と、ベ
   ルトの後端側に配設された後部堰とにより形成された湯
   溜まり部の上方に配設されたことを特徴とする単ベルト
   式連続鋳造用溶鋼注入装置。