JPH0761527B2 - 金属製帯状鋳物の鋳造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は、例えば鋼である金属製帯状鋳物の注湯装置で
あって、注湯ノズルを有する貯蔵容器と、前記帯状鋳物
のための鋳型装置から成り、前記貯蔵容器と前記鋳型装
置が水平方向に対して傾斜するように調整可能な枠の上
に軸支されている金属製帯状鋳物の注湯装置に関する。

b. 従来の技術 水平方向に対して傾斜するように調整可能な枠を有する
このような金属製帯状鋳物の注湯装置が西独特許出願公
告第2116870号公報に記載されている。前記金属製帯状
鋳物の注湯装置は、肉厚が数mmの非鉄金属の鋳造に使用
される。溶綱のために有利に使用可能な実施例は公知で
はない。

西独出願公開第3521778号公報またはヨーロッパ特許出
願公開第0208890号公報により、水平に配置された平面
状搬送ベルトの上に注湯することが公知である。その際
注湯が、冷却体（搬送ベルト）の動いている冷却面への
注湯の際にノズルの領域において喫形に形成される凝固
前線を斟酌し、そして冷却面の速度に整合しながら、流
出側のノズルリップの間隔および必要に応じて側面のノ
ズルリップの間隙が、溶湯が調整されずに流出すること
を阻止する初期の幅から、所望の鋳物の肉厚に対応し、
かつ同様に溶湯が調整されずに流出することを阻止する
終了時の幅へ徐々に拡大される。このような方法におい
ては、注湯ノズルから流出する溶湯が流出方向から、冷
却されている搬送ベルトの運動方向に向かって加速され
る。このようにして発生する速度のずれにより溶湯の流
路が不確実となり、所望の肉厚を調整することが困難と
なり、肉厚が均一でなくなることがある。

c. 発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、注湯および連続鋳造を動的にそして流
体技術的に改善することにある。

d. 課題を解決するための手段 上記課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の
特徴により解決される。

本発明による注湯装置においては、搬送ベルトの運動方
向において個々の層に依存して加速される際に、個々の
部分層流が僅かに方向変換されるのみであり、冷却され
ている搬送ベルトの上に非常に厚い層流が生じる。この
場合、注湯ノズルの終端における流出速度は搬送ベルト
の速度にほぼ等しい。斟酌すべきパラメータは例えば帯
状鋳物の肉厚、加熱温度およびその都度の鋼の特性であ
る。

注湯過程は、始動するために搬送ベルトを、ほぼ水平で
ある溶湯落下面の始位置から、傾斜している動作位置に
徐々に傾斜させることにより導入される。本注湯装置
は、鋳造容器と搬送ベルトの共通の傾斜を、鋳造容器と
搬送ベルトを別個に調整する場合とまったく同一におこ
なうことが可能であり、かつ高さの間隔も斟酌できる利
点を有する。

別の１つの有利な実施例においては、枠の上に、調整可
能な送り台のための送り台案内部材が設けられ、送り台
の上に貯蔵容器と、貯蔵容器のための少なくともホイス
ト装置が配置されている。従って貯蔵容器は一方では搬
送ベルトへ調整することが可能であり、他方では搬送ベ
ルト領域からまったく除去し搬送ベルトへの接近が容易
になるようにすることが可能である。

種々の動作状態のための傾斜搬送ベルトについての他の
改良は、冷却されている搬送ベルトのための接触部材が
ドラムの間に配置されることと、前記接触面が連続的輪
郭部材を有し、前記連続的輪郭部材が、ドラム周囲に接
する１本の接線の上を走行することと、少なくとも貯蔵
容器の注湯ノズルが領域において、接触部材の連続的輪
郭部材または、冷却されている搬送ベルトの形状変化に
整合され、そしてそれぞれ側面に配置され、そして共に
走行する密封部材が設けられ、前記密封部材の高さは、
冷却されている搬送ベルトの肉厚と帯状鋳物の肉厚の和
に少なくとも等しいことにより得ることができる。この
ようにして搬送ベルトを案内し、かつ帯状鋳物等の重量
を受止るために適切である座が形成され、また連続的輪
郭部材により、傾斜角度の調整により適切な流体状態を
形成することが可能となるので有利である。従って、搬
送ベルトと共に走行する密閉部材を設けることにより、
溶湯が側面から流出する問題、また帯状鋳物の横断面に
おける側面の肉厚が異なる問題は解決される。

帯状鋳物の幅を無視すると、冷却されている搬送ベルト
の搬送ベルト平面にて、帯状鋳物の肉厚の間隔で１つの
冷却されている平滑ロールが配置されていることは有利
である。これによって帯状鋳物の、搬送ベルトに面して
いない表面の表面品質が改善される。

本発明の実施例においては、冷却されている平滑ロール
が貯蔵容器の注湯ノズルの領域に配置されている。従っ
て平滑動作は、表面への熱作用が有利に働く所定の温暖
領域にて行われる。

搬送ベルトを保護するための１つの有利な手段において
は、湾曲状接触部材と、冷却されている搬送ベルトの間
に冷却媒体が加圧下にて導入可能である。このようにす
ると搬送ベルトに対する冷却効果が強まり、従って帯状
鋳物を冷却する際に搬送ベルトを介して多大の熱量を放
出することが可能である。

本発明の１つの別の有利な実施例においては、注湯ノズ
ルの領域に配置されている注湯側のドラムに、冷却され
ている搬送ベルトのための案内部材が配設されている。
このような案内部材により、搬送ベルトの高さにそして
その側面に配置され、かつ搬送ベルトと共に走行する密
封部材の間の摩耗を低減する。

本発明の１つの別の有利な実施例においては、注湯側の
ドラムに、ドラム円周表面を平滑にする清掃装置または
スプレー装置が配設されている。このようにすると帯状
鋳物を容易に搬送ベルトから分離できるので有利であ
る。

本発明の他の特徴においては、側面に位置し搬送ベルト
と共に走行する密封部材は、動作位置において平面を形
成する金属素子から成る。

帯状鋳物の再酸化を防止するために、貯蔵容器の注湯ノ
ズルと、接触面の上を案内される冷却されている搬送ベ
ルトと、平滑ロールと、側面に位置し搬送ベルトと共に
走行する密封部材との間に、不活性ガスが充填している
注湯空間が形成されている。

不活性ガスの消耗は、注湯方向において注湯空間に接続
して、酸化防止のためのフードを設けることにより制限
することができる。

e. 実施例 次に本発明を実施例に基づいて図を用いて説明する。

鋳造すべき帯状鋳物１は溶湯２（溶融鋼）から製造さ
れ、前記溶湯２は貯蔵容器３から注湯ノズル４を貫流し
搬送ベルト５に到達し、幅1aにわたり延在するノズル開
口部６は、前記搬送ベルト５の搬送ベルトレベル5aに対
して、搬送ベルト５の搬送ベルト平面5aに対して鋭角に
かつ帯状鋳物１の肉厚７に設定される。この角度設定は
前記ノズル開口部６が、運動方向８での後部6aにて前記
溶湯２の表面張力（メニスカス）により密封され、そし
て前記運動方向８での前部6bにて搬送ベルト５の搬送ベ
ルト平面5aに対して鋭角にかつ肉厚７に設定されるよう
に行われる。

搬送ベルトレベル5aは水平方向９に対して、注湯方向10
にて鋭角11を形成する。鋭角11の形成は、搬送ベルトレ
ベル5aが相応に湾曲することにより可能である。

搬送ベルトレベル5aが水平方向９に対して、注湯方向10
にて形成する鋭角11は、注湯速度及び溶湯２の加工材パ
ラメータ（例えば肉厚７、過熱温度、鋼の種類等）に依
存して設定され、従って注湯ノズル４の内部の流出速度
12は搬送ベルト速度15に等しい。逆に、流出速度12を搬
送ベルト速度15に整合させる為に、搬送ベルト速度15を
注湯ノズル４の所定の寸法にかつ流出速度12に調整する
ことが可能であるのは自明である。

搬送ベルト５（第２図及び第３図）の始動の為に、溶湯
２が搬送ベルト５に落下する溶湯落下点13における、搬
送ベルト５のほぼ水平な状態から出発する。搬送ベルト
５のほぼ水平な状態である点13において速度プロフィル
14は、搬送ベルト速度15が相応の速度を有する場合に速
度プロフィル14の上部において、負の速度成分を有し、
速度分布17はこの負の速度成分により低減する。従って
溶湯２の流体中に剪断力が発生するが、剪断力は溶湯落
下点13に既に傾斜傾向が存在するので克服される。従っ
て始動の際にこの状態は、搬送ベルト５（第３図）を傾
けることにより迅速に克服され、その結果速度プロフィ
ル14は流速の増加に伴い急速に高くなり、新速度分布17
aが生ずる。

第２図及び第３図には帯状鋳物１の肉厚が、速度プロフ
ィル14を身やすくするために、強く拡大されて図示され
ている。速度プロフィル14はノズル開口部６の前部6bに
おいて切離リング18により好ましく影響される。切離リ
ング18は、水平連続鋳造で通常使用され、水平連続注湯
鋳型の中に取付けられている破断リングに対応する即ち
例えば亜硝酸ホウ素から成るが、しかし溶湯２を連続的
に切離する。

肉厚７が数mmである帯状鋳物用の注湯装置は貯蔵容器３
（第４図）を備え、貯蔵容器３はライニング19と中間壁
20と蓋21と注湯ノズル４を備えている。注湯ノズル４は
注湯石22の中に取付けられ、容器ジャケット3aに取付け
られているサポートリング23によりパッキン輪24を介し
て支持されている。従って注湯ノズルは簡単に交換可能
である。前方領域4aの回りには冷却装置25または加熱装
置26が取付けられ、また冷却装置25と加熱装置26とを組
合せ、溶湯２の温度に依存してそれぞれを接続または遮
断することも可能である。冷却されており調整可能なく
せ取りロール27が、注湯方向において注湯ノズルの後に
そして帯状鋳物１の肉厚７の間隔にて設けられ、くせ取
りロール27の長さは帯状鋳物１の肉厚７に対応して定め
られている。くせ取りロール27は回転軸受28の中に回転
可能に軸支され、回転軸受28は間接アーム対29と柱対30
により支持されている。（液圧式）ホイスト装置対31は
くせ取りロール27の調整に用いられる。

溶湯２のための貯蔵容器３と、搬送ベルト５を有するド
ラム5bおよび5cは枠32に載置されている。枠32は２つの
平行なビームから成る（第６図）。枠32は、床35の上に
支持され関節構造であり枠32に関節接続しているピスト
ン−シリンダ伝動装置36により、軸受ブロック対34の水
平軸33の回りに回動可能に構成されている。貯蔵容器３
は枠32の上にて、高さと搬送ベルト5aに対する傾斜とに
関して調整可能である。枠32の上には更に、調整可能な
送り台38のための送り台案内部材37が設けられている。
送り台38は、貯蔵容器３と、貯蔵容器３のためのホイス
ト装置39を支持している。送り台38は、車輪40を有する
台車として構成され、水平に走行可能である。このため
に送り台38はシフトシリンダ41の形の駆動装置を有し、
シフトシリンダ41のシリンダケーシング42は送り台43に
関節部材43aを介して関節接続している。

冷却された搬送ベルト５はドラム5aと5bの間において接
触部材44に接触する。接触部材44はくせ取りロール27に
対向して位置し、そして特別の輪郭部材45を有する。輪
郭部材44はドラム周囲（第２図）に接する接線46の上に
て、連続的にしかし湾曲して変化する。貯蔵容器３の注
湯ノズル４領域の中に、輪郭45の変化に整合され、帯状
鋳物１の肉厚７を越えて突出し、搬送ベルトと共に走行
する密閉部材47が設けられ、密閉部材47は可撓性であり
ロール対48または49を介して案内される。これに対応し
てロール対48および49の軸50は水平線９に対して垂直ま
たは斜めに走行する。可撓性密閉部材47は、動作位置に
おいて平面51を形成する金属製素子52から成る。

湾曲している接触部材44と搬送ベルトの間に冷却媒体が
加圧下にて導入される。可撓性密閉部材47に対する摩耗
を小さく保持するために、搬送ベルトは注湯ノズル４の
領域において案内部材54（第７図）により側面にて案内
される。注湯側のドラム5bには清掃装置55とスプレー装
置56（第４図）が配設されている。

貯蔵容器３の注湯ノズル４と、冷却されており接触面44
の上を案内される搬送ベルト５と、くせ取りロールと、
側面に位置し搬送ベルトと共に走行する密閉部材47との
間に注湯空間57（第４図）が形成され、注湯空間57の中
はアルゴンまたは窒素等の不活性ガスが充填しているの
で、注湯空間57はフード58（第５図）により囲まれ、フ
ード58の中に不活性ガスは導管59を介して流入し、そし
て間隙60を介して流出し、従って帯状鋳物１は凝固の際
に空気ひいては酸素と接触しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を説明するための注湯ノズル
の横断面図、第２図は注湯時の搬送ベルトの原理図、第
３図は注湯後の第２図の搬送ベルトの原理図、第４図は
搬送ベルトとくせ取りロールを有する貯蔵容器と注湯ノ
ズルの垂直断面図、第５図は注湯装置全体の側面図、第
６図は第５図の注湯装置全体の上面図、第７図は共に走
行する側面に位置する密閉部材を有する注湯装置の一部
の上面図である。 １……帯状鋳物、２……溶湯、 ３……貯蔵容器、3a……容器ジャケット、 ４……注湯ノズル、4a……前方領域、 ５……搬送ベルト、5a……搬送ベルト、 5bおよび5c……ドラム、６……ノズル開口部、 6a……ノズル後部、6b……ノズル前部、 ７……肉厚、８……運動方向、 ９……水平方向、10……注湯方向、 11……鋭角、12……流出速度、 13……溶湯落下点、14……速度プロフィル、 15……搬送ベルト速度、17……速度分布、 17a……新速度分布、18……切離リング、 19……ライニング、20……中間壁、 21……蓋、22……注湯石、 23……サポートリング、24……パッキン輪、 25……冷却装置、26……加熱装置、 27……くせ取りロール、28……回転軸受、 29……間接アーム対、30……柱対、 31……ホイスト装置対、32……枠、 32aおよび32b……ビーム、 33……水平軸、34……軸受ブロック対、 35……床、 36……ピストン−シリンダ伝動装置、 37……送り台案内部材、38……調整可能な送り台、 39……ホイスト装置、40……車輪、 41……シフトシリンダ、 42……シリンダケーシング、 43……送り台、44……接触部材、 45……輪郭部材、46……接線、 47……密閉部材、48……ロール対、 49……ロール対、50……軸、 51……平面、52……金属製素子、 54……案内部材、55……清掃装置、 56……スプレー装置、57……注湯空間、 58……フード、59……導管、 60……間隙。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・フォス‐シュピルカー ドイツ連邦共和国、デー 4152 ケンペ ン、トゥルペンシュトラーセ 55 (72)発明者 エヴァルト・フォイエルシュタッケ ドイツ連邦共和国、デー 4270 ドルシュ テン、シュペルバーシュトラーセ ２

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注湯ノズルを有する貯蔵容器と、前記帯状
   鋳物のための鋳型装置からなり、前記貯蔵容器と前記鋳
   型装置は、水平方向に対して傾斜するように調整可能な
   枠の上に軸支されている金属製帯状鋳物の注湯装置にお
   いて、前記鋳型装置は、互いに離間し、そして転駆動可
   能な２つのドラム（5b,5c）を介して案内され、そして
   片面が冷却されている搬送ベルト（５）と、ノズル開口
   部（４）と、少なくとも注湯ノズル（４）の領域におい
   ては側面に配置され、共に走行する密閉部材（47）とか
   らなることと、前記搬送ベルト（５）がドラム（5b,5
   c）の間において接触面（44）にて支持されていること
   と、冷却されているくせ取りロール（27）が前記帯状鋳
   物（１）の肉厚（７）の間隔だけ搬送ベルトレベル（5
   a）から離間し、そして前記注湯ノズル（４）の領域の
   中に配置されていることを特徴とする金属製帯状鋳物の
   注湯装置。
2. 【請求項２】枠（32）の上にて貯蔵容器（３）は搬送ベ
   ルトレベル（5a）に対して高さおよび傾斜に関して調整
   可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の金属製帯状鋳物の注湯装置。
3. 【請求項３】前記枠（32）の上に、調整可能な送り台
   （38）のための送り台案内部材（37）が設けられ、前記
   送り台（38）の上に前記貯蔵容器（３）と前記貯蔵容器
   （３）のための少なくともホイスト装置が配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の金属
   製帯状鋳物の注湯装置。
4. 【請求項４】前記接触部材（44）が連続的輪郭部材（4
   5）を有し、前記連続的輪郭部材（45）は、ドラム周囲
   に接する接線（46）の上を走行することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし３のいずれか１項に記載の金
   属製帯状鋳物の注湯装置。
5. 【請求項５】前記密閉部材（47）が前記接触部材（44）
   または前記搬送ベルト（５）の前記連続的輪郭部材（4
   5）の形状変化に整合され、前記密閉部材（４）の高さ
   は、前記搬送ベルト（５）の肉厚と帯状鋳物（19）の肉
   厚の和に少なくとも等しいことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装置。
6. 【請求項６】湾曲状の前記接触部材（44）と、冷却され
   た前記搬送ベルト（５）の間に加圧下にて冷却媒体が導
   入されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   ５のいずれか１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装置。
7. 【請求項７】前記注湯ノズル（４）の領域の中に配置さ
   れている注湯側のドラム（5b）に、冷却された前記搬送
   ベルト（５）のための案内部材（５）が配設されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし６のいず
   れか１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装置。
8. 【請求項８】注湯側の前記ドラム（5b）に、前記ドラム
   （5b）の円周面を平滑にするための清掃装置またはスプ
   レー装置（55,56）が設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし７のいずれか１項に記載の
   金属製帯状鋳物の注湯装置。
9. 【請求項９】側面に位置し、共に走行する密閉部材（4
   7）が、動作位置において平面を形成する金属製素子（5
   2）から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし８のいずれか１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装
   置。
10. 【請求項１０】前記貯蔵容器（３）の前記注湯ノズル
    （４）と、冷却され、前記接触部材（44）の上にて案内
    される前記搬送ベルト（５）と、前記平滑ロール（27）
    と、側面に位置し、前記搬送ベルト（５）と共に走行す
    る前記密閉部材（47）との間に注湯空間（57）が形成さ
    れ、前記注湯空間（57）の中に不活性ガスが充填してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし９のい
    ずれか１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装置。
11. 【請求項１１】前記注湯装置（10）の中にそして前記平
    滑ロール（27）に接続して、酸化防止用フードが配置さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    10のいずれか１項に記載の金属製帯状鋳物の注湯装置。