JPH08267188A - 双ロール型薄板連続鋳造機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モールドロール内の空間に単純かつ安価な形
状の中子堰を別途に挿入し、溶湯供給用ノズルからの溶
湯流れを中子堰により抑制して、直接短辺堰に与えない
ようにした双ロール型薄板連続鋳造機を提供する。 【構成】 溶湯６を、溶湯供給用ノズル４から短辺堰８
側に向けて表面方向に均一に供給し、溶湯６の流れを、
中子堰10の内面にぶつかることで抑制（軽減）し、緩速
な流れとなったのち、貫通部15を通って短辺堰８側に到
達させるため、短辺堰８での盛り上がりはなく、短辺堰
８上に均一の動圧を与える。 【効果】 扇形の特殊でかつ高価なノズルを用いること
なく、モールドロール内の空間３に単純な形状の中子堰
10を設置するだけで、溶湯供給用ノズル４から短辺堰８
の方向への溶湯流れを、中子堰10により抑制できて、直
接短辺堰８に与えないようにでき、溶湯の横方向の流れ
に起因した問題を安価に解消できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば溶湯から厚み
が直接２mm〜６mmの鋼板を直接鋳造し、熱間圧延工程を
経ずに直接冷間圧延により0.3mm 〜0.5mm 程度の薄い鋼
板を製造するのに利用される双ロール型薄板連続鋳造機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、厚みが0.3mm から0.5mm 程度
の薄い鋼板は、通常、スラブ連続式鋳造機によって、厚
みが100mm 〜150mm のスラブ材から、熱間圧延、冷間圧
延の工程を経て製造される。この方式によると、工程が
多いのみならず、いったん冷却したスラブ材を、熱間圧
延に供するため再び加熱する必要がある。そのために、
溶湯から鋼板を直接鋳造するところの双ロール型薄板連
続鋳造機が採用されている。

【０００３】従来の双ロール型薄板連続鋳造機は、たと
えば図８、図９に示すように、ストレート型の一本の溶
湯供給用ノズル20を用い、この溶湯供給用ノズル20の供
給口21を短辺堰22に対向させている。この場合に、耐火
物もしくはセラミックスで構成した短辺堰22を用いたと
き、鋳造時に短辺堰22に凝固層が成長するのを防止する
ために、鋳造開始前に短辺堰22を予熱する必要があり、
願わくば、鋳造中にも加熱装置を用いて加熱するか、供
給する溶湯の熱を利用するため、溶湯流れ23を、短辺堰
22、特に短辺堰22とモールドロールが摺動する近辺に配
置することが効果的であった。

【０００４】また図10に示すように、短辺堰に、電磁力
を利用した電磁力利用短辺堰26を用いた場合は、電磁力
により、溶湯供給用ノズル20からの溶湯流れ23に逆らっ
た力27が生じているため、溶湯静圧および流れによる動
圧にバランスさせて溶湯を保持し得る。さらに電磁力利
用短辺堰26を用いた場合は、電磁力利用短辺堰26側に溶
湯流れ23を与えて電磁力利用短辺堰26を加熱する必要が
ないのみならず、溶湯流れ23による動圧を与えること
は、静圧以上の電磁力を必要とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８、図９で示される
耐火物もしくはセラミックスの短辺堰22では、溶湯流れ
23が短辺堰22側に向かうことで、この短辺堰22の加熱に
有効に作用するが、短辺堰22に当たった溶湯流れ23は、
短辺堰22に沿った盛り上がり流れ23Ａを生じ、これが鋳
片の表面欠陥の原因の一つであった。さらに溶湯流れ23
は時として乱れを生じ、その乱れが溶湯表面に現れ、ロ
ール24，25と溶湯境界の巻き込み部に生じた場合には、
溶湯表面に浮遊しがちの金属酸化膜を巻き込み、これも
鋳片の表面欠陥の原因の一つとなる。

【０００６】また図10で示される短辺堰に電磁力利用短
辺堰26を用いたとき、溶湯供給用ノズル20からの溶湯流
れ23による圧力と溶湯の静圧との和が、電磁力と釣りあ
った場合は、溶湯表面に盛り上がりもしくは乱れを生ぜ
ず、また電磁力利用短辺堰26の表面での溶湯の盛り上が
りはないが、操業の安定のため電磁力に余裕をもたせて
いること、また、溶湯供給用ノズル20からの溶湯流れ23
は必ずしも一定でないことから、電磁力利用短辺堰26か
ら少し離れた領域に溶湯流れ23と電磁力により生じた溶
湯流れとのぶつかった部分に盛り上がり23Ｂを生じる。

【０００７】また、現実的には溶湯供給用ノズル20から
の溶湯流れ23を一定に保持することは困難であり、常に
一定の動圧とすることは不可能である。したがって、こ
の電磁力利用短辺堰26を配した双ロール型薄板連続鋳造
機において、電磁力利用短辺堰26の方向に供給口21を向
けた溶鋼供給用ノズル20を用いた場合は、大きな電磁力
を必要とするのみならず、溶鋼供給用ノズル20からの溶
湯供給の乱れに起因した種々の問題を生じ、鋳片の表面
欠陥の原因となっていた。

【０００８】このように、いずれの場合も溶湯表面に
は、大きな安定しない盛り上がり23Ａ，23Ｂを生じ、表
面欠陥の原因の一つとなっていた。このような問題点を
解決する手法として、一般のストレート型一本の溶湯供
給用ノズルでなく、溶湯供給用ノズルが扇型になり、溶
湯を直接下方に落し、短辺堰の方向である横方向に流れ
を与えないか、もしくは溶湯をロールの周方向に流す方
式もあるが、この場合、溶湯供給用ノズルが特殊形状と
なるため高価となり、商業ベースの実生産に用いるには
大きな制限があった。

【０００９】本発明の目的とするところは、モールドロ
ール内の空間に単純かつ安価な形状の中子堰を別途に挿
入し、溶湯供給用ノズルからの溶湯流れを中子堰により
抑制して、直接短辺堰に与えないようにした双ロール型
薄板連続鋳造機を提供する点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
第１発明は、互いに相対向した一対のロールで形成され
る空間に溶湯供給用ノズルから溶湯を供給しつつ、相対
向したロールを挟み込む方向に回転することでロール表
面に生成した金属凝固層を圧着して溶湯から肉厚の薄い
板を製造する双ロール型薄板連続鋳造機において、前記
空間内に、前記溶湯供給用ノズルとは別個に中子堰を設
置し、この中子堰は平面視において長方形箱状であっ
て、その中央部分に前記溶湯供給用ノズルを位置させる
とともに、中子堰の壁部に、の内外に亘る貫通部を形成
している。

【００１１】また本第２発明は、上記した第１発明に記
載の双ロール型薄板連続鋳造機において、中子堰の短辺
堰側の内面を椀形状内面に形成するとともに、貫通部
を、両ロールに対向した左右壁部に形成している。

【００１２】そして本第３発明は、上記した第１発明に
記載の双ロール型薄板連続鋳造機において、中子堰の短
辺堰側の内面を椀形状内面に形成するとともに、貫通部
を底壁部に形成している。

【００１３】

【作用】上記した本第１発明の構成によると、溶湯を、
溶湯供給用ノズルから短辺堰側に向けて表面方向に均一
に供給し得、そして溶湯の流れを、中子堰の内面にぶつ
かることで抑制（軽減）し得、緩速な流れとなったの
ち、貫通部を通って短辺堰側に到達させるため、この短
辺堰での盛り上がりはなく、短辺堰上に均一の動圧を与
えることになる。

【００１４】また本第２発明の構成によると、溶湯供給
用ノズルから短辺堰側に向けて供給された溶湯流れは、
中子堰の椀形状内面に当り、そして下方向に流れて、モ
ールド内の溶湯の深い部分に入ることになる。したがっ
て、湯表面は均一な穏やかな流れとなり、この穏やかな
流れの状態で、溶湯は貫通部を通ってモールド表面の周
方向に拡散しながら供給される。

【００１５】そして本第３発明の構成によると、溶湯
を、溶湯供給用ノズルから短辺堰側に向けて、かつモル
ドロールの軸方向に均一に供給し得る。この溶湯は、椀
形状内面にぶつかり、椀形状内面の曲率に沿って流れつ
つ下方に流れ、最終的に下部の貫通部を通ってロールに
供給し得る。これにより、溶湯供給方向を下向けとし、
ロールの表面周方向には流れを与えないことになる。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。双ロール型薄板連続鋳造機は、互いに相
対向した一対のロール１，２で形成される空間３に、溶
湯供給用ノズル４の供給口５から溶湯６を供給しつつ、
相対向したロール１，２を挟み込む方向に回転すること
で、ロール表面に生成した金属凝固層を圧着して溶湯６
から肉厚の薄い板７を製造するよう構成している。前記
溶湯供給用ノズル４の供給口５は短辺堰８側に向いてい
る。そして前記空間３内に、前記溶湯供給用ノズル４と
は別個に中子堰10を設置するとともに、中子堰10の中央
部に前記溶湯供給用ノズル４を位置させている。

【００１７】この中子堰10は、両ロール１，２側に対向
した一対の左右壁部11と、短辺堰８側に対向した一対の
前後壁部12と、底壁部13とにより平面視において長方形
箱状に形成している。そして上部を湯面から突出させる
とともに、左右壁部11の中間位から下位に亘っては、両
ロール１，２の表面に沿って円弧状に形成して、ロール
表面との間に隙間（ギャップ）ｄを形成した状態で配設
している。

【００１８】前記中子堰10の短辺堰８側の内面、すなわ
ち前後壁部12の内面を、縦断面で下部ほど短辺堰８側に
膨らみかつ横断面で曲率ｒの椀形状内面14に形成してい
る。前記中子堰10の壁部には内外に亘る貫通部を形成
し、ここで貫通部は、両ロール１，２側に対向した一対
の左右壁部11の上位に、前後方向の長孔15を、一直線上
に複数設けることで形成している。

【００１９】以下に、本実施例における各部寸法の一例
を述べる。ロール１，２の半径Ｒは600 mmである。湯面
高さＨは、安定した鋳造に重要な値であり、実施例は40
0mmである。但し、経験的に、［ 0.5Ｒ＜Ｈ＜0.75Ｒ］
の範囲であれば、安定した鋳造が可能である。従って湯
面の幅Ｌはロール半径Ｒと湯面高さＨによって一義的に
決まり、今回の実施例では308mm である。なお、 0.5Ｒ
より湯面高さＨが低いと、中子堰10を入れられなくな
り、また0.75Ｒより湯面高さＨが高いと、湯面が高くな
るのみならず、モールドロール内の保持溶鋼量が過大に
多く、鋳造の初期および末期のロスにより経済的ではな
い。

【００２０】ここで問題とするのは ｒ：中子堰10の椀形状内面14の曲率・・・mm ａ：左右壁部11の上部における短辺堰８側からの距離・・・mm ｂ：左右壁部11の底部における短辺堰８側からの距離・・・mm ｃ：中子堰10の湯面浸漬深さ・・・mm である。

【００２１】なお左右壁部11とロール表面との間の隙間
ｄ（mm）はせまくてもよいが、鋳造開始直後に溶湯のま
わり込みをよくするため５mm以上が必要であり、願わく
ば10〜15mmがよい。椀形状内面14の曲率ｒは、中子堰10
の前後壁部12にぶつかった溶湯流れを、左右および下方
向に分散させるのに必要であり、［0.15Ｒ＜ｒ＜0.35
Ｒ］の範囲が実用的である。湯面浸漬深さｃは深い方が
望ましく、中子堰10の構造から自ずと決定され0.15Ｒ以
上が望ましいが、0.35Ｒ以上の構造にするのは難しい。
左右壁部11の上部における距離ａと左右壁部11の底部に
おける距離ｂとの差、すなわち［ａ−ｂ］により、左右
方向のみならず、流れを椀形状内面14に沿って下方に流
すが［10mm＜ａ−ｂ＜50mm］で十分である。

【００２２】以下に、上記実施例における作用を説明す
る。図２、図３に示すように、溶湯６は、溶湯供給用ノ
ズル４の供給口５から左右壁部11側に向けて、かつモル
ドロール１，２の表面方向に均一に供給される。ここ
で、中子堰10の短辺堰８側で溶湯流れが当たる左右壁部
11の内面が椀形状内面14であることから、溶湯供給用ノ
ズル４からの溶湯流れは左右壁部11の椀形状内面14に当
り、そして椀形状内面14が下方に膨らんでいることか
ら、溶湯流れは横方向でなく、下方向に流れ、モールド
内の溶湯６の深い部分に入ることになる。

【００２３】したがって、湯表面は均一な穏やかな流れ
となり、この穏やかな流れの状態で、溶湯６は長孔15を
通ってモールド表面の周方向に拡散しながら供給され
る。このように、溶湯供給用ノズル４から出た溶湯流れ
は、中子堰10にぶつかって流れが抑制（軽減）され、緩
速な流れとなって短辺堰８側に到達するため、この短辺
堰８での盛り上がりはなく、短辺堰８上に均一の動圧を
与えることになる。

【００２４】図５〜図７は本発明の別の実施例を示す。
すなわち、前記中子堰10の短辺堰８側の内面、すなわち
前後壁部12の内面を、縦断面で直線状にかつ横断面で曲
率ｒの椀形状内面17に形成している。そして前記中子堰
10に形成される内外に亘る貫通部を、底壁部13に前後方
向のスリット（または孔）18を設けることで形成してい
る。

【００２５】この別の実施例によると、溶湯６は、溶湯
供給用ノズル４の供給口５から左右壁部11側に向けて、
かつモルドロール１，２の軸方向に均一に供給される。
そして溶湯６は、左右壁部11の椀形状内面17にぶつか
り、この椀形状内面17の曲率ｒを伴った部分で左右方向
に分離されて、曲率ｒに沿って流れつつ下方に流れ、最
終的にスリット18を通ってロール１，２に供給される。
これにより、溶湯供給方向を下向け（ロールのニップラ
イン方向）とし、ロール１，２の表面周方向には流れを
与えないことになる。

【００２６】なお、縦断面で直線状の椀形状内面17に形
成したことで、溶湯６の流れを溶湯供給用ノズル４から
の流れ方向と平行にし得るが、この場合に、流れを上方
向にするため、前実施例とは逆に、縦断面で上部ほど短
辺堰８側に膨らんだ椀形状内面17としてもよい。

【００２７】

【発明の効果】上記構成の本第１発明によると、扇形の
特殊でかつ高価なノズルを用いることもなく、モールド
ロール内の空間に単純な形状の中子堰を設置するだけ
で、溶湯供給用ノズルから短辺堰の方向への溶湯流れ
を、この中子堰により抑制できて、直接短辺堰に与えな
いようにでき、溶湯の横方向の流れに起因した問題を安
価に解消できる。

【００２８】すなわち、短辺堰に耐火物もしくはセラミ
ックスを用いた場合には、溶湯表面に乱れがなく、鋳片
表面の清浄を向上できた。なお、この場合には、短辺堰
の表面温度を高温に保つために、鋳造中も短辺堰の裏側
から加熱することが有効である。また、短辺堰に電磁力
利用短辺堰を用いた場合には、溶湯が直接電磁力利用短
辺堰にぶつからないために、必要とする電磁力を軽減で
き、装置を簡便化できるのみならず、溶湯流れを均一化
できて、鋳片の欠陥防止に有効である。

【００２９】また上記構成の本第２発明によると、溶湯
供給用ノズルからの溶湯流れを、中子堰の椀形状内面に
当てて下方向に流すことで、モールド内の溶湯の深い部
分に入ることができる。したがって、湯表面を均一な穏
やかな流れにでき、この穏やかな流れの状態で、溶湯
を、貫通部を通してモールド表面の周方向に拡散しなが
ら供給できる。

【００３０】そして本第３発明の構成によると、溶湯
を、椀形状内面にぶつけて下方に流し、最終的に下部の
貫通部を通ってロールに供給でき、これにより、溶湯供
給方向を下向けとし、ロールの表面周方向には流れを与
えないことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、双ロール型薄板連続
鋳造機の要部の斜視図である。

【図２】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の平面図で
ある。

【図３】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の縦断側面
図である。

【図４】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の縦断正面
図である。

【図５】本発明の別の実施例を示し、双ロール型薄板連
続鋳造機における要部の平面図である。

【図６】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の縦断側面
図である。

【図７】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の縦断正面
図である。

【図８】従来例を示し、双ロール型薄板連続鋳造機にお
ける要部の平面図である。

【図９】同双ロール型薄板連続鋳造機の要部の側面図で
ある。

【図１０】別の従来例を示し、双ロール型薄板連続鋳造
機の要部の側面図である。

【符号の説明】

１ ロール ２ ロール ３ 空間 ４ 溶湯供給用ノズル ５ 供給口 ６ 溶湯 ７ 板 ８ 短辺堰 10 中子堰 11 左右壁部 13 底壁部 14 椀形状内面 15 長孔（貫通部） 17 椀形状内面 18 スリット（貫通部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに相対向した一対のロールで形成さ
   れる空間に溶湯供給用ノズルから溶湯を供給しつつ、相
   対向したロールを挟み込む方向に回転することでロール
   表面に生成した金属凝固層を圧着して溶湯から肉厚の薄
   い板を製造する双ロール型薄板連続鋳造機において、前
   記空間内に、前記溶湯供給用ノズルとは別個に中子堰を
   設置し、この中子堰は平面視において長方形箱状であっ
   て、その中央部分に前記溶湯供給用ノズルを位置させる
   とともに、中子堰の壁部に、内外に亘る貫通部を形成し
   たことを特徴とする双ロール型薄板連続鋳造機。
2. 【請求項２】 中子堰の短辺堰側の内面を椀形状内面に
   形成するとともに、貫通部を、両ロールに対向した左右
   壁部に形成したことを特徴とする請求項１記載の双ロー
   ル型薄板連続鋳造機。
3. 【請求項３】 中子堰の短辺堰側の内面を椀形状内面に
   形成するとともに、貫通部を底壁部に形成したことを特
   徴とする請求項１記載の双ロール型薄板連続鋳造機。