JPH0768353A - 双ドラム式連続鋳造用サイド堰およびそのベース部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】双ドラム式連続鋳造装置のサイド堰において、
金属ケースに配設する不定形耐火物、ベース部材、セラ
ミックスプレート等耐火物の配設構造を簡易化して、そ
の製造工期を短縮し、製造コストを低減する。 【構成】金属ケース１０に配設されるベース部材１２を
不定形耐火物とし、型枠に流し込み一体成型してブロッ
ク状にしたり、このベース部材を不定形耐火物としその
周囲に配設される不定形耐火物１１とともに型枠に流し
込み一体成型してブロック状にして、金属ケースに配設
するようにしたもので、流し込み一体成型してブロック
状にする時にヒータ挿通孔１２ｂとセラミックスプレー
ト１３植設溝１２ａを形成する。この流し込み一体成型
するに際して、金属ケースを型枠として併用してこの金
属ケースに直接不定形耐火物を流し込むようにしても良
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双ドラム式連続鋳造に
おいて用いられるサイド堰の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に知られている例えば双ド
ラム式連続鋳造装置を用いた広幅薄肉鋳片の連続鋳造に
おいては、図４に示されるように、回転する一対の冷却
ドラムＲａ、Ｒｂとこのドラムの両端面に当接されるサ
イド堰Ｓａ，Ｓｂによって形成される移動鋳型内に、タ
ンディッシュ内から内ノズルａ、外ノズルｂを介して溶
湯ｅを供給し、移動鋳型内に所定レベルの湯溜り部ｐを
つくりつつ、冷却ドラムで冷却して凝固シェルを形成
し、この凝固シェルを一対の冷却ドラムの最接近部に形
成されるギャップにおいて圧接・一体化して広幅薄肉鋳
片ｃを得るようになっている。

【０００３】このサイド堰Ｓａ、Ｓｂは図５に示される
ように冷却ドラムＲａ，Ｒｂ間の溶湯ｅ（ハッチングを
施した部分）をシ−ルするために必要不可欠なものであ
り、一般にはこのようなサイド堰は例えば実開昭６３−
９０５４８号に開示されているように、図６のように構
成されている。

【０００４】即ち、このサイド堰１は、枠板２と底板３
とからなるサイド堰ケース４内に、断熱性耐火材５と、
この耐火材に植設されたベース部材６と、このベース部
材に内蔵されたヒータ８と、ベース部材に植設されたセ
ラミックスプレート７とからなっており、このセラミッ
クスプレートを、回転する冷却ドラムの両端面に直接接
触させて、移動鋳型を形成するものである。

【０００５】鋳造中、このサイド堰（セラミックスプレ
ート）と回転する冷却ドラムの端面との間から溶湯が漏
れないようにする必要があり、このために、特にこのセ
ラミックスプレートは冷却ドラム端面に密着して摺動す
る必要があり、形状的には該ドラム両端面に十分に適合
する面を有し、材質的には適度の潤滑性を有することが
必要なものである。

【０００６】鋳造開始に際しては、このサイド堰への地
金付着を防止し、サイド堰への熱衝撃を緩和するため
に、鋳造開始前に、このサイド堰の予熱を行なうのが通
例になっており、この場合、連続鋳造操業の安定化を図
るために、サイド堰の熱変形を極力抑制するとともに、
この熱変形を再現性のあるものにする必要がある。

【０００７】このサイド堰は、概念的には、図６に示す
ように、表層部にセラミックスプレート７を植設するＹ
字溝を有し内部にヒータ挿通孔を有するベース部材６
を、枠板２と底板３からなるサイド堰ケース４に、断熱
性耐火材５を介して配設し、その周辺部に不定形耐火物
５ａを流し込み、養生、乾燥後、ベース部材６のＹ字溝
にこれと類似形状のセラミックスプレート７を配設し接
着剤を用いて接着し、セラミックスプレート表面を研磨
して得られるものである。

【０００８】従来、このサイド堰１を形成するベース部
材６には、焼成耐火物が用いられ、特に熱変形を軽減す
るという観点から、このベース部材は、一体物にせず、
成型、焼成して得られる焼成耐火物から切り出した数枚
の分割プレート６、６ａ，６ｂ，６ｃを組み合わせ（熱
応力吸収により変形を抑制）、機械加工と接着により得
られるのが一般的であった。このため、この数枚の分割
プレートからなるベース部材を製造する場合、かなり複
雑な工程を必要としており、製造コスト、工期等の面で
改善の要請が高くなってきている。

【０００９】この従来のベース部材の製造工程の概略は
次の通りである。 （１）耐火材料をバインダ−とともに混練し、成型、乾
燥、焼成して得られる焼成耐火物を所定の寸法のプレー
ト状に切り出し、 （２）平面研磨後切断して複数分割し、この分割プレー
トを平面研磨する。 （３）分割プレートを並べてベース部材の素材とし、そ
の表面にＹ字型のセラミックスプレート植設溝とベース
部材外形の罫書線を描く。 （４）グラインダーによりれぞれの分割プレートにセラ
ミックスプレート植設溝を形成する。 （５）ドリルによりそれぞれの分割プレートにヒータ挿
通孔を形成する。 （６）グラインダ−によりそれぞれの分割プレートの外
形を整える。 （７）それぞれの分割プレート側端面に接着剤を塗布
し、位置合せを行って接着する。この場合、固定具を用
い固定状態にして乾燥する。

【００１０】このように、ベース部材を得るためには、
可なり複雑な工程が必要であり、サイド堰製造工期が長
く、サイド堰の製造コストが高くなっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、双ドラム式
連続鋳造装置のサイド堰を構成するベース部材の製造工
程を簡易化し、サイド堰の製造工期を短縮し、サイド堰
製造コストの低減が図れるサイド堰およびベース部材を
提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、双ドラム式連
続鋳造装置のサイド堰を構成するベース部材を、不定形
耐火物として、流し込みにより一体成型することを特徴
としており、請求項１は、金属ケースと、断熱材と、不
定形耐火物を型枠に流し込み一体成型してなりこの成型
時ヒータ挿通孔とセラミックスプレート植設溝を形成し
たベース部材と、このベース部材の周囲に配設した不定
形耐火物と、ベース部材のヒータ挿通孔に挿通し金属ケ
ースに固定したヒータと、ベース部材のセラミックス植
設溝に植設したセラミックプレートとで構成したことを
特徴とする双ドラム式連続鋳造用サイド堰であり、請求
項２は、金属ケースに配設するベース部材を、その周囲
に配設する不定形耐火物と同様流し込み不定形耐火物と
し、金属ケースに断熱材を配設後、不定形耐火物を、型
枠を併用して流し込み養生後、型枠を外して、他の型枠
を併用し棒状体を配設後、ベース部材用不定形耐火物を
ヒータ挿通孔とセラミックスプレート植設溝を形成しな
がら流し込み養生後、型枠を外して乾燥後、ベース部材
に形成されたヒータ挿通孔にヒータを挿通して金属ケー
スに固定し、セラミックスプレート植設溝にセラミック
スプレートを植設して構成したことを特徴とする双ドラ
ム式連続鋳造用サイド堰である。

【００１３】また請求項３は、金属ケースに配設される
ベース部材と、その周囲に配設される不定形耐火物を、
同材質の流し込み不定形耐火物とし、型枠を用いヒータ
挿通孔とセラミックスプレート植設溝を形成しながら流
し込み一体成型したブロック状の双ドラム式連続鋳造装
置のサイド堰用ベース部材である。

【００１４】

【作用】本発明においては、金属ケースに配設されるベ
ース部材を、不定形耐火物として型枠に流し込んで一体
成型して得られるので、サイド堰製造工程を簡易化し、
製造工期を短縮し、サイド堰の製造コストを低減でき
る。そして、サイド堰としての機能低下もなく、長時間
にわたって、安定した連続鋳造ができる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を図１（ａ）〜（ｃ）に示す実
施例に基づいて説明する。本発明のサイド堰９は、金属
ケース（ＳＳ４１）１０と、この金属ケースに収容され
た不定形耐火物（フュ−ズドＳｉＯ₂ 質）１１と、この
不定形耐火物に植設されたベース部材（Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｓ
ｉＣ−Ｃ質）１２と、このベース部材に冷却ドラムＲ
ａ，Ｒｂの端面と摺動するごとく植設されたＹ字型のセ
ラミックスプレート（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ーＢＮ−ＡｌＮ質）１
３と、上記ベース部材に埋設されたヒータ（ＳｉＣ発熱
体）１４を主要構成としている。

【００１６】ここで用いられているベース部材１２は、
不定形耐火物であり、型枠に流し込んで一体成型された
ものであり、図２に示すように、ヒータ挿通孔１２ａと
セラミックスプレート１３の植設溝１２ｂが形成されて
いる。

【００１７】図３は、このベース部材１２を流し込み一
体成型する場合に用いられる型枠例を示しており、この
型枠は、上型１５と下型１６からなり、下型１６には、
多数のヒータ挿通孔１２ａを形成するための複数の棒状
体１７が配設され、上型には、Ｙ字型のセラミックスプ
レート１３の植設溝１２ｂを形成するＹ字型凸状部１５
ａが形成されている。

【００１８】したがって、ベース部材用不定形耐火物を
流し込み孔１８から型枠内に流し込み養生後、型枠を外
すことによって、ベース部材１２にはＹ字型のセラミッ
クスプレート植設溝１２ｂが形成され、また、乾燥して
から棒状体１７を引き抜くことによって、ヒータ挿通孔
１２ａが形成される。

【００１９】不定形耐火物の場合は、焼成れんがに比し
熱伝導率が小さく、また組織が粗いため、熱応力吸収能
に優れており、一体化物でも熱変形を生じ難い性質を有
している。本発明でこのベース部材を不定形耐火物で一
体成型する理由は、ここにもある。

【００２０】本発明で用いるベース部材用不定形耐火材
としては、耐亀裂性（低弾性、低熱膨張、高強度）、容
積安定性（低熱膨張、高熱伝導）に優れていることが必
要であり、耐火材としては、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＣ−Ｃ質
の耐火材が適性が高く、バインダ−としてはアルミナセ
メントが適性が高い。

【００２１】このようにして得られたベース部材を用い
てサイド堰を構築する場合、ベース部材形成後の工程
は、従来の工程とそれ程変わらないが、その概要を説明
する。 （１）サイド堰９の外殻となる側板１０ａと底板１０ｂ
からなる金属ケース１０に、本発明で得られたベース部
材１２を配設する。この金属ケース１０とベース部材１
２にはヒータの挿通孔が形成されており、ここにこの挿
通孔とほぼ同径のパイプ（図示省略）を挿通するととも
に、位置固定部材（図示省略）の配設により、金属ケー
ス１０とベース部材１２の位置関係を固定する。この場
合、金属ケース１０とベース部材１２間には膨張代にな
る空隙１９が形成されるようになっており、この空隙に
は可縮性を有する繊維状耐火材（例えば、商品名「カオ
ウ−ル」）からなる断熱シ−ト２０が装填される。

【００２２】（２）金属ケース１０とベース部材１２を
拘束部材と締結具（図示省略）を用いて拘束する。これ
は不定形耐火物１１を周囲に流し込んだ時、ベース部材
１２が浮き上がったり、位置がずれたりしないようにす
るためである。このように、金属ケースとベース部材を
拘束状態にして、その周囲に不定形耐火物１１を流し込
み、１２〜２４時間養生後、拘束を解く。

【００２３】（３）乾燥炉で３５０℃〜５００℃程度の
温度で２４〜４８時間乾燥して耐火物部分の水分を除去
する。これはサイド堰の予熱時や鋳造時に残留水分の急
激な蒸発により耐火物部分が爆裂・破壊を生じないよう
にするためである。

【００２４】（４）ベース部材１２のＹ字型植設溝１２
ｂに、これと類似形状になるセラミックスプレートを配
設し、セラミックス系の接着剤（例えば、商品名「スミ
セラム」で接着し、１１０〜１５０℃程度の温度で乾燥
する。このセラミックスプレートは、植設溝１２ｂと類
似形状で、複数の分割片からなり、セラミックス系の接
着剤により張り付けてられＹ字型に形成されるものであ
る。

【００２５】このセラミックスプレート１３をベース部
材１２に植設する場合は、植設溝１２ａの底面に、位置
固定用スペーサ（図示省略）を複数列配設し、接着剤を
充填し、その上にセラミックスプレート１３の複数の分
割片を押し付けて張り付け、Ｙ字型のセラミックスプレ
ートを形成後、ベース部材とセラミックスプレ−との側
面境界近傍部にセラミックス系の補強接着剤（例えば、
商品名「ＫＳＢ−１］）を塗布して補強し、１１０℃程
度の温度で乾燥する。

【００２６】（５）セラミックスプレート１３の表面を
研磨装置で研磨して、その表面粗度を１０Ｓ以下に仕上
げる。これは、連続鋳造開始時、冷却ドラムとの摺動抵
抗を低減し、この冷却ドラムの駆動装置における起動ト
ラブルを防止するためである。

【００２７】（６）ベース部材１２のヒータ挿通孔１２
ａからパイプを引き抜き、このヒータ挿通孔にヒータ１
４を挿通し、金属ケース１０に固定する。

【００２８】このように、不定形耐火物により一体成型
したベース部材を用いて得られた本発明のサイド堰（一
対）を、それぞれ、支持体（図示省略）に取り付け、そ
れぞれのサイド堰を冷却ドラムＲａ，Ｒｂの両端面に当
接し、ヒータにより予熱後鋳造を開始し、幅１２００m
m，厚さ５mmの広幅薄肉鋳片を３０m/min の鋳造速度で
約３５０トン連続鋳造した。

【００２９】ここで用いた本発明のサイド堰のベース部
材の成分組成と、サイド堰予熱、鋳造開始後の特性評価
結果は、表１の通りである。

【表１】

【００３０】表１に示すように、本サイド堰（ベース部
材）は、予熱時、鋳造開始後とも変形は極めて軽微であ
り、従来例であるベース部材を分割、接着して形成した
ものに比し、全く遜色がなく、またこの従来例と同様、
割れの発生も認められず、継続使用が可能な状態にあっ
た。

【００３１】以上のように、この実施例では、予熱に際
しての熱変形は軽微で、設定温度まで容易に予熱でき、
また、鋳造操業中にサイド堰に関するトラブルもなく、
長時間に亘って、サイド堰としての機能を全うし形状の
良好な鋳片を安定的に鋳造できることを確認できた。

【００３２】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、サイド堰構造、材料、接着剤、製造条件
は、冷却ドラム条件（端面の材質、寸法、形状等）、サ
イド堰条件（構造、寸法、形状、材料の組み合わせ、予
熱条件等）、連続鋳造の操業条件（温度、速度、寸法
等）等に応じて、本発明の請求項の範囲内で適宜変更し
得るものである。

【００３３】例えば、この実施例では、ベース部材用不
定形耐火物を上型１５と下型１６によって形成される型
枠に流し込み一体成型したブロック状のベース部材１２
を用いてサイド堰９を形成しているが、サイド堰を構築
するときに、金属ケース１０を型枠として、これに型枠
（例えば上型１５）を併用して直接的に不定形耐火物１
１、ベース部材用不定形耐火物を順次流し込み成型して
も良い。

【００３４】この場合、ベース部材１２の周囲に配設す
る不定形耐火物１１を、金属ケース１０に型枠を併用し
て流し込み成型し、ある程度養生（固化）してから、こ
の不定形耐火物を型枠の一部として機能させ、他の型枠
を併用して、ベース部材用不定形耐火物を直接流し込み
成型することができる。

【００３５】また、ベース部材の周囲に配設する不定形
耐火物とベース部材用不定形耐火物を同じ耐火材にし
て、予め型枠を用いて同時に流し込み一体成型し、ブロ
ック状にして用いても良いし、金属ケースと型枠を併用
して金属ケースに直接流し込み一体成型しても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明のサイド堰においては、金属ケー
スに配設されるベース部材を、不定形耐火物として型枠
（金属ケースの併用もあり）に流し込み一体成型して得
られるので、サイド堰の製造工期を短縮し、サイド堰製
造コストを低減できる。より具体的にはサイドの堰製造
工期を３〜５日短縮でき、サイド堰製造コストを１／３
に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図で、（ａ）図は湯
溜り部側から見たサイド堰の正面説明図、（ｂ）図は
（ａ）図Ａａ−Ａｂ矢視側断面説明図。

【図２】本発明のブロック状に一体成型されたベース部
材例を示す説明図であり、（ａ）図は湯溜り部側から見
た正面説明図、（ｂ）図は（ａ）図のＢａ−Ｂ矢視側断
面説明図。

【図３】図２に示される本発明のブロック状ベース部材
を製造する型枠構造例で、（ａ）図は一部断面平面説明
図、（ｂ）図は（ａ）図のＣａ−Ｃｂ矢視側断面説明
図、（ｃ）図は（ａ）図のＤａ−Ｄｂ矢視側断面説明
図。

【図４】本発明を実施する双ドラム式の広幅薄肉鋳片の
連続鋳造装置例を示す立面説明図。

【図５】本発明を実施する双ドラム式の広幅薄肉鋳片の
連続鋳造装置例におけるサイド堰配置状態を示す説明図
で、（ａ）図は平面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の正
面説明図。

【図６】従来の双ドラム式連続鋳造装置例におけるサイ
ド堰例を示し、（ａ）図は湯溜り部側から見た正面説明
図、（ｂ）図は（ａ）図のＥａ−Ｅｂ矢視側断面説明
図。

【符号の説明】

（従来） １ サイド堰） ２ 枠板 ３ 底板 ４ サイド堰ケース ５ 断熱性耐火材 ６ ベース材 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ （ベース部材）分割プレート ７ セラミックスプレート ８ ヒータ （本発明） ９ サイド堰 １０ 金属ケース １０ａ （金属ケース）側板 １０ｂ （金属ケース）底板 １１ 不定形耐火物 １２ ベース部材 １２ａ Ｙ字型植設溝 １２ｂ ヒータ挿通孔 １３ セラミックスプレート １４ ヒータ １５ 上型 １５ａＹ字型凸状部 １６ 下型 １７ 棒状体 １８ 流し込み孔 １９ 空隙 ２０ 断熱シート ａ 内ノズル ｂ 外ノズル ｃ 鋳片 ｅ 溶湯 Ｍ メニスカス ｐ 湯溜り部 Ｒａ，Ｒｂ 冷却ドラム Ｓａ，Ｓｂ サイド堰

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 (72)発明者 石井 章生 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 (72)発明者 桐原 端史 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ケースと、断熱材と、不定形耐火物
   を型枠に流し込み一体成型してなりこの成型時ヒータ挿
   通孔とセラミックスプレート植設溝を形成したベース部
   材と、このベース部材の周囲に配設した不定形耐火物
   と、ベース部材のヒータ挿通孔に挿通し金属ケースに固
   定したヒータと、ベース部材のセラミックス植設溝に植
   設したセラミックスプレートとで構成したことを特徴と
   する双ドラム式連続鋳造用サイド堰。
2. 【請求項２】 金属ケースに配設するベース部材を、そ
   の周囲に配設する不定形耐火物と同様流し込み不定形耐
   火物とし、金属ケースに断熱材を配設後、不定形耐火物
   を、型枠を併用して流し込み養生後、型枠を外して、他
   の型枠を併用し棒状体を配設後、ベース部材用不定形耐
   火物をヒータ挿通孔とセラミックスプレート植設溝を形
   成しながら流し込み養生後、型枠を外して乾燥後、ベー
   ス部材に形成されたヒータ挿通孔にヒータを挿通して金
   属ケースに固定し、セラミックスプレート植設溝にセラ
   ミックスプレートを植設して構成したことを特徴とする
   双ドラム式連続鋳造用サイド堰。
3. 【請求項３】金属ケースに配設されるベース部材と、そ
   の周囲に配設される不定形耐火物を、同材質の流し込み
   不定形耐火物とし、型枠を用いヒータ挿通孔とセラミッ
   クスプレート植設溝を形成しながら流し込み一体成型し
   たブロック状の双ドラム式連続鋳造用サイド堰のベース
   部材。