JPH0768354A

JPH0768354A - 双ロール式連続鋳造装置

Info

Publication number: JPH0768354A
Application number: JP5216482A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Todoroki; 秀和轟; Koji Nakatani; 孝司中谷; Tetsuo Maruyama; 哲男丸山
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】サイド堰板に局部的な溶損が生じるのを極力
抑え、以て良好な端部形状の鋳片を製造可能な双ロール
式連続鋳造装置を提供する。【構成】上方から注がれる溶湯を冷却固化させながら
下方へ導くように互いに逆向きに回転してなる一対の鋳
造ロールと、その一対のロールを両側方から挟んでロー
ル端部からの湯漏れを防ぐ一対のサイド堰板とを具備し
てなる連続鋳造装置において、前記サイド堰板は、Ａｌ
Ｎを含有してなるセラミックス材料よりなることを特徴
とする。また、そのＡｌＮの含有量は、好ましくは、３
〜１５重量％である。さらに、前記セラミックス材料
は、５５〜７７重量％のＳｉ₃Ｎ₄と、２０〜３０重量％
のＢＮを含有している。【効果】サイド堰板の寿命が伸び、一回当りの連続鋳
造量が増大し、薄鋼板の生産性の向上がもたらされる。
コイラーでの巻取り不良などの不具合の発生が回避され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双ロール式連続鋳造装
置に関し、特に一対の鋳造ロールの端部からの湯漏れを
防ぐサイド堰板に適用して有用な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼から例えば厚さ約５mm以下の薄鋼板
を直接鋳造する一手法として双ロール式連続鋳造法が公
知である。図１には、一般的な双ロール式連続鋳造装置
が示されている。同図に示すように、この鋳造装置にお
いては、互いに逆向きに回転してなる一対の円筒形状を
なす鋳造ロール１，１と、それら鋳造ロール１，１を両
側方から挟む一対のサイド堰板２（図１において、図面
手前側のサイド堰板２に付いては表れていない。）とか
ら画成されてなる湯溜部３に、タンディッシュ４から柱
湯ノズル５を介して溶湯６を注ぎ、その溶湯６を鋳造ロ
ール１，１の各表面にて冷却して固化させながら、反対
側（下側）に鋳片７として送り出すようになっている。

【０００３】従来、このサイド堰板２の材料として、耐
熱衝撃性に優れる窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）に窒化ホウ素
（ＢＮ）を含有させてなるセラミックス材料（組成：７
０〜８０重量％Ｓｉ₃Ｎ₄−２０〜３０重量％ＢＮ）が用
いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記材
料よりなるサイド堰板２を用いた鋳造装置においては、
以下のような問題点のあることが、本発明者によって明
らかとされた。即ち、鋳造量が増えるにしたがって、サ
イド堰板２の内側面、即ち湯溜部３に貯留されてなる溶
湯６との接触面は徐々に溶損して後退していくが、図２
に示すように、鋳造量が約５トンを越えると、特にサイ
ド堰板２の、鋳造ロール１及び溶湯６との境界部分にお
ける溶損の度合が激しく、最大損耗部８が形成されてし
まう、というものである。

【０００５】そして、この最大損耗部８の形成によっ
て、著しくサイド堰板２の寿命、即ち耐久性が低下して
しまい、サイド堰板２の交換頻度が高くなってしまう。
従って、鋳造装置の一回当りの連続稼働時間が短くなっ
て、薄鋼板の生産性が低下してしまう、という問題点が
あった。

【０００６】また、各鋳造ロール１，１の表面において
生成した２枚の凝固シェル９，９がキスポイント１０
（図１参照）において圧着されて鋳片７となる時、図３
に示すように、鋳片７の端部に、上記最大損耗部８に起
因するバリ１１が生じて鋳片７の断面がドッグボーン状
となってしまったり、未凝固の溶鋼のしみ出しによる滲
出痕１２が生じてしまう、という問題点もあった。

【０００７】そのようなバリ１１が大きくなる、即ちバ
リ１１の高さｈが高くなると、鋳片７をコイラーで巻き
取る際に、巻取り不良が起きたり、所謂耳切り（トリミ
ング）の工程において鋳片７の縁を切断する際に、刃に
バリ１１が引っかかる、などの不具合が生じる虞があっ
た。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、サイド堰板に
局部的な溶損が生じるのを極力抑え、以て良好な端部形
状の鋳片を製造可能な双ロール式連続鋳造装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、サイド堰板の耐溶損性を高めるべく鋭
意研究を重ねた結果、上述した最大損耗部の発生抑制に
対して、耐熱衝撃性の点に付いては余り優れているとは
いい難いが、耐溶損性に付いては優れた特性を有する窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）が有効であることを見い出
し、本発明の完成に至った。

【００１０】即ち、本発明は、上方から注がれる溶湯を
冷却固化させながら下方へ導くように互いに逆向きに回
転してなる一対の鋳造ロールと、その一対のロールを両
側方から挟んでロール端部からの湯漏れを防ぐ一対のサ
イド堰板とを具備してなる連続鋳造装置において、前記
サイド堰板は、ＡｌＮを含有してなるセラミックス材料
よりなることを特徴とする。また、上記セラミックス材
料におけるＡｌＮの含有量は、好ましくは、３重量％以
上で、且つ、１５重量％以下であることを特徴とする。
さらに、前記セラミックス材料は、５５重量％以上７７
重量％以下のＳｉ₃Ｎ₄と、２０重量％以上３０重量％以
下のＢＮを含有していることを特徴とする。

【００１１】ＡｌＮの好ましい含有量が上記範囲である
のは以下の理由による。即ち、ＡｌＮが上記下限に満た
ない時には、サイド堰板の耐溶損性を改善することがで
きず、一方、上記上限を超える時には、サイド堰板の硬
度が高くなり過ぎて、サイド堰板の耐熱衝撃性が低下し
てしまうからである。

【００１２】また、ＢＮの含有量が上記範囲であるのは
以下の理由による。即ち、ＢＮが上記下限に満たない時
には、鋳造ロールに対するサイド堰板の潤滑性が悪化し
て、鋳造ロールの端面が摩耗してしまい、一方、上記上
限を超える時には、サイド堰板の硬度が低下して、鋳造
ロールに対するサイド堰板の耐摩耗性が低下するからで
ある。

【００１３】

【作用】上記した手段によれば、サイド堰板はＡｌＮを
含有してなるセラミックス材料よりなり、ＡｌＮが優れ
た耐溶損性を有しているため、サイド堰板の耐溶損性が
向上する。耐溶損性が向上する理由は、反応式（１）が
右に進み、ＡｌＮと溶鋼中の酸素（Ｏ）とが反応して、
サイド堰板の表面に、耐溶損性に非常に優れるアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）が緻密な皮膜となって析出するからである
と考えられる。

【数１】

【００１４】また、ＡｌＮは比較的耐熱衝撃性に劣る
が、上記セラミックス材料におけるＡｌＮの含有量が３
重量％以上１５重量％以下であれば、耐熱衝撃性の低下
の抑制が図れ、優れた耐溶損性とともに実用上十分な耐
熱衝撃性を有してなるサイド堰板が得られる。

【００１５】さらに、上記セラミックス材料は、５５重
量％以上７７重量％以下のＳｉ₃Ｎ₄と、２０重量％以上
３０重量％以下のＢＮを含有しているため、特に前記範
囲の含有量のＢＮによって、適当な硬度のセラミックス
が得られ、鋳造ロール及びサイド堰板の何れもその摩耗
が極力小さく抑えられる。

【００１６】

【実施例】以下に、実施例及び従来例並びに比較例を挙
げて本発明の特徴とするところを明かとする。実施例及
び従来例並びに比較例においては、図１に示した構成の
連続鋳造装置を用い、目標鋳造量を約１０トンに設定し
て、板厚２mmのＳＵＳ３０４よりなる薄鋼板の製造を行
った。なお、何れの例においても、鋳造ロール１は、直
径８００mmで長さ６００mmの銅製ロールの表面にＮｉメ
ッキを施してなるもので、その回転速度はその最外周に
おいて７０ｍ／分であった。また、サイド堰板２の厚さ
は１０mmであり、鋳造中はサイド堰板２を常時、鋳造ロ
ール１の端面に沿って横方向に２mmの振幅で、２０Ｈｚ
のサイクルで振動させた。

【００１７】（実施例１〜８）実施例１〜８の何れにお
いても、ＡｌＮの含有量は３〜１５重量％であり、Ｓｉ
₃Ｎ₄の含有量は５５〜７７重量％であり、ＢＮの含有量
は２０〜３０重量％である。各例に付いて、その組成を
表１に示す。また、実際に連続して鋳造した量、サイド
堰板２の最大損耗量（図２におけるｄの値）及び鋳片７
の端部におけるバリ１１の高さ（図３におけるｈの値）
の各実測値を、表１に併せて示す。同表よりわかるよう
に、何れの例においても目標鋳造量を達成することがで
きた。

【表１】

【００１８】（従来例）ＡｌＮを含有しないセラミック
ス材料（組成：８０重量％Ｓｉ₃Ｎ₄−２０重量％ＢＮ）
よりなるサイド堰板２を使用した。その他の条件は上記
実施例１〜８と同じであった。実際の連続鋳造量、サイ
ド堰板２の最大損耗量及び鋳片７のバリ高さの各実測値
を表１に示す。従来例においては、目標鋳造量を達成す
ることができなかった。

【００１９】以上の実施例１〜８及び従来例の結果に基
いて、表１における最大損耗量とＡｌＮの含有量との関
係を図４に示す。同図より、ＡｌＮの含有量が３重量％
以上において最大損耗量が著しく低減するか又は零とな
るのがわかる。

【００２０】また、表１におけるバリ高さとＡｌＮの含
有量との関係を図５に示す。同図より、ＡｌＮの含有量
が３重量％以上においてバリ高さが著しく低減し、実用
上問題のない程度のバリしか生じないことがわかる。

【００２１】（比較例１〜３）比較のため、ＢＮの含有
量を１０重量％及び４０重量％とした例を夫々比較例１
及び比較例２に挙げ、またＡｌＮの含有量を２０重量％
とした例を比較例３に挙げた。各例における組成及び実
際の連続鋳造量を表１に示す。なお、比較例１において
は鋳造ロール１の端面が摩耗してしまい、比較例２にお
いてはサイド堰板２の摩耗が激しく、比較例３において
は熱衝撃によりサイド堰板２に割れが発生して湯漏れを
起こしてしまったため、何れの例においても、鋳造を途
中で停止せざるを得なかった。従って、目標鋳造量を達
成することができなかった。

【００２２】以上、実施例１〜８及び従来例並びに比較
例１〜３より、耐溶損性及び耐熱衝撃性の何れにも優れ
たサイド堰板２を得るには、Ｓｉ₃Ｎ₄−ＢＮ−ＡｌＮ系
セラミックス材料において、ＡｌＮに付いてはその含有
量が２０重量％未満であればよく、好ましくは３重量％
以上１５重量％以下であるのがよいことがわかる。ま
た、ＢＮに付いてはその含有量が１０重量％を超えて４
０重量％未満であればよく、好ましくは２０重量％以上
３０重量％以下であるのがよいことがわかる。さらに、
Ｓｉ₃Ｎ₄に付いてはその含有量が好ましくは５５重量％
以上７７重量％以下であるのがよいことがわかる。

【００２３】なお、ＡｌＮの含有量が３〜１５重量％の
範囲外においては、如何なる場合にも本発明において期
待される効果を奏しないわけではなく、Ｓｉ₃Ｎ₄及びＢ
Ｎの含有量や、他の組成のセラミックス材料などの添加
により、耐溶損性及び耐熱衝撃性の何れにも優れるとい
う効果が期待されるのはいうまでもない。また、Ｓｉ₃
Ｎ₄−ＢＮ−ＡｌＮ系セラミックス材料における組成比
は、上記実施例により何等制限されないのは勿論であ
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る双ロール式連続鋳造装置に
よれば、サイド堰板が、優れた耐溶損性を有するＡｌＮ
を含有してなるセラミックス材料よりなるため、サイド
堰板の耐溶損性が向上する。それ故、従来のようにサイ
ド堰板に最大損耗部が形成されるのを極力抑えることが
でき、サイド堰板の耐久性が向上し、その寿命が伸び
る。従って、サイド堰板の寿命によっても決定される一
チャージ当りの連続鋳造量が増大し、薄鋼板の生産性の
向上がもたらされるので、経済的な価値が極めて大であ
る。

【００２５】また、サイド堰板の耐溶損性の向上によ
り、鋳造量が増しても、鋳片の端部に従来のようなバリ
や滲出痕を生じることなく、良好な端部形状の鋳片を連
続して製造することができ、コイラーでの巻取り不良
や、トリミングにおける刃の引っかかりなどの不具合の
発生が回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な双ロール式連続鋳造装置の一例の縦断
面図である。

【図２】従来の双ロール式連続鋳造装置の図１のII-II
における平断面図である。

【図３】従来の双ロール式連続鋳造装置により製造され
てなる鋳片の斜視図である。

【図４】サイド堰板の最大損耗量とＡｌＮの含有量との
関係を示す図である。

【図５】鋳片端部のバリ高さとＡｌＮの含有量との関係
を示す図である。

【符号の説明】

１鋳造ロール２サイド堰板６溶湯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山哲男東京都中央区京橋一丁目５番８号日本冶金工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上方から注がれる溶湯を冷却固化させな
がら下方へ導くように互いに逆向きに回転してなる一対
の鋳造ロールと、その一対のロールを両側方から挟んで
ロール端部からの湯漏れを防ぐ一対のサイド堰板とを具
備してなる連続鋳造装置において、前記サイド堰板は、
窒化アルミニウムを含有してなるセラミックス材料より
なることを特徴とする双ロール式連続鋳造装置。
【請求項２】上記セラミックス材料における窒化アル
ミニウムの含有量は、好ましくは、３重量％以上で、且
つ、１５重量％以下であることを特徴とする請求項１記
載の双ロール式連続鋳造装置。
【請求項３】前記セラミックス材料は、５５重量％以
上７７重量％以下の窒化ケイ素と、２０重量％以上３０
重量％以下の窒化ホウ素を含有していることを特徴とす
る請求項１又は２記載の双ロール式連続鋳造装置。