JPH0847759A

JPH0847759A - 広幅薄鋳片の連続鋳造方法

Info

Publication number: JPH0847759A
Application number: JP18608994A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Koide; 優和小出; Takashi Kanazawa; 敬金沢; Toshihiko Murakami; 敏彦村上; Tadashi Hirashiro; 正平城; Seiji Kumakura; 誠治熊倉
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】かくして、本発明の目的は、連続鋳造機で鋳
型の出側サイズより薄く鋳片を製造するために鋳片の未
凝固部分を鋳型の出側以降で積極的に圧下する方法にあ
って、鋳片先端と鋳片後端部分をも鋳造速度の変化に追
従して目標とする鋳片厚みを得る方法を提供することで
ある。【構成】未凝固圧下鋳造法において、連続鋳造開始に
際して、ダミーバヘッドの通過と同時にロール群に一
定の押付力を加える、または連続鋳造終了に際して、
鋳造速度の低下と共に圧下ゾーンを鋳型側に順次移行さ
せ、鋳片後端が鋳型内にある間にシールギャップを鋳片
に差し込み、あるいは鋳型内にダミーシェルを挿入す
ることによりボトム部の圧下ダミーシェルと一緒に行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造装置、例えば
湾曲型連続鋳造機を使用して広幅薄鋳片を製造する方
法、特に鋳片に未凝固部分が存在する範囲でその未凝固
部分に圧下力を加えることにより、鋳型サイズより薄い
鋳片を歩留りよく製造する方法における鋳造開始および
終了方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、精錬技術や鋳造技術の著しい進歩
により品質性状の良好な鋳片の製造が容易に行われるよ
うになったことや、省力・省エネルギー思想の高まり等
を背景にして熱間圧延工程の大幅な省略を図るべく、あ
るいは熱間圧延を施すことなく溶湯から直接的かつ連続
的に薄板材を製造しようとの試みが、アルミニウムある
いは銅などの比較的融点の低い非鉄金属ばかりでなく鉄
系金属にまで行われるようになってきた。

【０００３】この薄鋳片を連続的に鋳造する手段とし
て、これまで以下のような方法が提案されている。 (1) ベルト式壁面移動モールドを使用する連続鋳造法(
ベルト式連続鋳造法) 。 (2) 異形断面モールドを使用した連続鋳造方法（ＳＭＳ
方式、異形断面モールド法) 。 (3) 双ロール式連続鋳造法。

【０００４】しかし、(1) ベルト式連続鋳造法は、ベル
ト冷却が難しいためメンテナンス費用やランニングコス
トが高いという問題のほか、この種の鋳型では配設に大
きな困難性を伴いがちな浸漬ノズルによる断気鋳造を行
わないと表面品質を維持することが非常に難しいという
問題点があること、また、(2) 異形断面モールド法によ
る連続鋳造法には、漸次ではあるが鋳型内の断面積を減
少させるために鋳型内面と鋳片表面との間に大きな摩擦
力が生じ、この摩擦抵抗による鋳型内面の摩耗が激しく
鋳型寿命が短くなるという問題点が指摘されているこ
と、また、(3) 双ロール式連続鋳造法は、未凝固部での
ロール圧下時に溶湯の流動が激しく介在物の浮上分離が
困難なことや、偏析が生じ易いという問題点が存在す
る。

【０００５】このように、従来の薄鋳片連続鋳造法は、
何れも充分に満足できる品質の薄鋳片を作業性よく安定
して製造するという観点からは未解決な問題が多く、特
に鉄系金属の薄板材の工業的製造において、熱間圧延を
伴う従来法に代替し得るほどの域に達していないのが現
状であった。

【０００６】そこで、以上の方法に代わる方法として、
鋳型厚みは従来と同等以下として鋳造した鋳片を、未凝
固状態にある連続鋳造装置内で圧下し、50〜60mmの薄鋳
片を製造する方法が提案されている。いわゆる未凝固圧
下法あるいは未凝固圧下鋳造法である。

【０００７】ここに、図１および図２は未凝固圧下鋳造
法を実施する連続鋳造装置の概略説明図である。図１は
鋳造開始時の様子を、図２は定常状態になった時の様子
をそれぞれ示す。

【０００８】図１中、タンディッシュ１からスライドゲ
ード２を介して、鋳型３に溶融金属５が給湯される。鋳
型３に鋳込まれた溶融金属 (溶鋼) ５は鋳込前に挿入セ
ットされたダミーヘッド６の先端に置かれた冷却材７と
鋳型内壁によって冷却され凝固殻 (シェル) ８を生長さ
せながらダミーバ９を押付けている引抜ロール (ピンチ
ロール)10 で下方に引抜かれる。この際、内部に未凝固
溶鋼５を含んだ鋳片はダミーバ９に引張られて下方に引
出されながら、ガイドロール11とガイドロール11の間に
配設されたスプレーノズル12から噴射される冷却水によ
り、徐々に未凝固部分も凝固されピンチロール10により
連続的に引出され、鋳片が製造される。図２において図
１と同一部材は同一符号でもって示す。ピンチロールが
引き出されてからは、図２に示すように未凝固領域にお
いて圧下が行われ、薄片化が実施される。

【０００９】しかしながら、前述の未凝固圧下鋳造方法
には下記の欠点が問題となる。 (1) 鋳造開始初期の段階では、鋳型に給湯された溶鋼は
板壁とダミーバ先端に置かれた冷却材により、冷却さ
れ、かつダミーバをピンチロールで引抜くことにより凝
固し始めた凝固殻がダミーバ先端から引離されないだけ
の冷却時間を必要とし、鋳造開始時から徐々に増速し、
目標とする速度まで上げなければならない。従って、未
凝固部分が圧下可能ゾーンに達するまでは所望の圧下が
できない。従って、下方に配設した完全凝固部を圧下す
るロールまたは圧延機の負荷も大きくなり、設備投資額
も大きくなる。

【００１０】(2) 一方、鋳造終了時は鋳型への給湯は停
止されるが、未凝固部分の圧下を継続したまま鋳片の引
抜を続行すると圧下された体積分の未凝固溶鋼は上流
(鋳型)側へ押し出されるため、凝固シェル後端から溢れ
出てガイドロール等に巻付き、次の鋳込ができなくな
る。そのため、鋳造終了時は鋳造速度を下げながら圧下
ロール群を初期の位置まで戻す必要がある。すなわち、
テーパ状の鋳片を製造することになる。

【００１１】例えば、前述の特開平２−52159 号公報で
は、圧下可能ゾーンに未凝固部分が到達して始めて圧下
可能であった。それまでの鋳造速度の増速過程で鋳片は
完全凝固状態で圧下可能ゾーンを通過する。従って、そ
の部分を圧延しようとすると、より頑強なロールおよび
圧下設備を必要とする。減速過程でも同様である。この
問題を解決する方法が特開平５−200502号公報に開示さ
れている。

【００１２】すなわち、鋳造終了時に、この管状で連鋳
材形状に整合されている金属製スリーブを鋳型の中に挿
入し、スリーブエッジが連鋳材初期凝固シェルと溶接す
るように連鋳材後端の開放端に圧入される方法である。

【００１３】この方法では、連鋳材の開放端には、鋳型
と鋳片間の潤滑の役目をするパウダーが連鋳材の開放端
上に浮遊しており、スリーブを圧入しても不完全接合と
なることがあり、圧下ゾーンで圧下することにより洩
鋼、または鋳片を引抜くことにより縁切れを生じること
があり必ずしも満足し得ない。

【００１４】一方、元の鋳型厚みが小さいため浸漬ノズ
ルは従来に比べて耐火物厚みが薄くならざるを得ないの
で、連続鋳造時の連々数は従来の７〜８連続鋳造に対し
て、高々４連続鋳造、通常は３連続鋳造が限界である。
したがって、連々鋳造数が限られている分だけ、この非
定常部をいかに少なくするかが歩留り向上、生産性向上
という点で大きな課題となってくる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】かくして、本発明の第
一の目的は、未凝固圧下鋳造法にあって、鋳片先端部分
および鋳片後端部分を、定常状態の鋳造速度でかつ目標
厚みに可及的速やかに鋳込めるようにして歩留まりの一
層の改善を図ることのできる方法を開発することであ
る。

【００１６】本発明の第二の目的は、未凝固圧下鋳造法
にあって、鋳造開始および鋳造終了に際して、可及的速
やかに速度上昇、速度減少を可能にすることで連続鋳造
効率を一層改善する方法を開発することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】よって、本発明の要旨と
するところは、鋳片中の未凝固層を有する鋳片をローラ
エプロン帯で圧下することにより薄鋳片を製造する未凝
固圧下鋳造法において、連続鋳造開始に際して、ダミー
バヘッドの通過と同時にロール群に一定の押付力を加え
ることを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳造方法である。

【００１８】また、別の面からは、本発明は、鋳片中の
未凝固層を有する鋳片をローラエプロン帯で圧下するこ
とにより薄鋳片を製造する未凝固圧下鋳造法において、
連続鋳造終了に際して、鋳造速度の低下と共に圧下ゾー
ンを鋳型側に順次移行するとともに鋳片後端が鋳型内に
ある間にシールキャップを鋳片に差し込むことを特徴と
する広幅薄鋳片の連続鋳造方法である。

【００１９】さらに別の面からは、本発明は、鋳片中の
未凝固層を有する鋳片をローラエプロン帯で圧下するこ
とにより薄鋳片を製造する未凝固圧下鋳造法において、
連続鋳造終了に際して、鋳造速度を低下させることな
く、鋳片後端が鋳型内にある間にダミーシェルを鋳片に
差し込むことを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳造方法で
ある。

【００２０】なお、さらに別の面からは、本発明は、鋳
片中の未凝固層を有する鋳片をローラエプロン帯で圧下
することにより薄鋳片を製造する未凝固圧下鋳造法にお
いて、連続鋳造終了に際して、鋳型内にダミーシェルを
挿入し、最終鋳片端まで目標とする鋳片厚みにまで圧下
すべく前記ダミーシェルとともにボトム部の圧下を行う
ことを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳造方法である。

【００２１】

【作用】次に、本発明の作用についてより具体的に説明
する。本発明にかかる方法を鋳造開始時に実施する例に
ついて図１でもって概略説明する。

【００２２】まず、鋳型３内へ注入された溶鋼４は、鋳
込開始前に鋳型３内に挿入されたダミーバヘッド６と、
鋳型壁面で冷却され凝固殻を形成させながら溶鋼のレベ
ルは上昇し、目標レベルマイナス20〜50mmの溶鋼レベル
に到達してからピンチロール10を起動し、鋳造開始とな
る。

【００２３】図２に示す如く、鋳型３直下から圧下ロー
ル装置13が配設されていると早い段階から、すなわちダ
ミーバヘッド６が圧下ロール装置13-1〜13-5をそれぞれ
通過直後から順次圧下ロール装置13-1ないし13-5の油圧
シリンダ14に油圧圧力を加えて次々と圧下可能にする。
ダミーバヘッド６の通過検出はピンチロール10の回転数
で検出する。すなわち、ロール群を構成する各圧下ロー
ル装置13-1〜13-5に順次一定の押付力を加えるのであ
る。

【００２４】ここに、本発明において「ロール群に一定
の押付力を加える」ことの具体的内容は、垂直曲げ型連
続鋳造機または湾曲型連続鋳造機において未凝固部分の
圧下をする場合、静鉄圧力＋凝固部分の圧下に対する変
形抵抗分の力を加えなければならない。つまり、一定の
押付力を加える必要がある。このとき静鉄圧力に相当す
る力Ｆ₁ は、Ｆ₁ ＝ｋ₁・ρ・Ｈ・Ｐ (Ｗ−２ｔ) 変形抵抗に対する圧下力Ｆ₂は、Ｆ₂＝ｋ₂・ρ_W・２ｔ・√(D・δ) で表わされ、したがって、一定の押付力Ｆ＝Ｆ₁＋Ｆ₂
となる。

【００２５】ただし、ρ：比重(kg/mm³)、Ｈ：ヘッド(m
m)、Ｐ：ロールピッチ (mm) Ｗ：スラグ幅 (mm) 、ｔ：凝固シェル厚 (mm) k₁, k₂：安全係数、σ_W：変形抵抗 (kg/mm²) Ｄ：ロール径 (mm) 、δ：圧下による潰す量×1/2 (mm) 次に、連続鋳造で製造される鋳片の凝固殻の厚みは一般
簡易式として下記で表わされる。

【００２６】ｔ＝ｋ√(L/V) ＝ｋ√Ｔ、Ｄ−2t＝未凝
固部の厚み (mm) ｔ：凝固殻の厚み (mm) ｋ：凝固係数 (mm・min^1/2) Ｌ：鋳型内湯面レベルからの長さ (m) Ｖ：鋳造速度 (m/min) Ｔ：時間 (min) Ｄ：鋳片厚 (mm) 式から分かるように凝固殻の厚みは、√(L/V) に比例す
る。したがって、鋳造速度の変化に伴って鋳片の完全凝
固位置 (Ｄ−2t＝０) が変化する。そのため、理想的に
は圧下ゾーン(L) も変化させる必要がある。

【００２７】すなわち、鋳造開始から目標速度に至るま
での時期と、鋳造終了時期には、圧下ゾーンを定常速度
の時の圧下ゾーンより鋳型側に必要となる。鋳造終了時
期には圧下ゾーンで圧下したまま引抜くと鋳片後端面部
より溶鋼が溢れでるため、その溢れ防止を行う必要があ
る。

【００２８】鋳造終了時期に、従来のように鋳造速度を
徐々に低下させて最終部分の鋳型内溶鋼 (メニスカス)
を凝固させることなく一定速度で鋳造を完了させること
により、最終部分の鋳片も圧下が可能な状態となすこと
ができる。しかしながら、本発明の態様によれば、鋳造
速度の低下と共に圧下ゾーンを鋳型側へ順次移行させる
のである。

【００２９】ここに、本発明において鋳造終了時に「圧
下ゾーンを鋳型側に移行させる」ことの具体的内容は、
先に述べたように鋳片の凝固シェル厚ｔはｋ√(L/V) に
比例するから鋳造終了前の鋳造速度の低下に伴い、ｔが
一定になるようＶの変化に応じＬもＬ／Ｖが一定になる
ようＬの変化に応じ圧下ゾーンの圧下装置を鋳型側へ移
行させることである。

【００３０】ところで、上記鋳造終了方法により圧下が
可能な状態の鋳片を連続鋳造装置内で未凝固圧下すると
圧下時に未凝固層の逆流により、鋳型上部より漏鋼が生
じる危険性が大きくなる。

【００３１】そこで、本発明によれば、この非定常部分
の圧下による漏鋼を防止するために、例えば図４に示す
下端開放の箱型シールキャップ24または図５に示す一部
切り開き可能な筒形状のダミーシェル44を鋳型内に挿入
することにより最ボトム部の圧下を可能とした。これら
の大きさは圧下ゾーンの圧下体積により異なるが、その
体積を包含する大きさで充分である。

【００３２】また、挿入するこれらのダミーシェルは完
全に筒形状でなくてもよく、図６に示すようにスラブの
４面をそれぞれ４枚の鉄板46を別々に挿入することによ
り漏鋼防止は可能である。つまり、４枚の鉄板を鋳型内
のメニスカスに挿入する際、すでに凝固している凝固シ
ェル内側に鉄板を４面共に挿入すれば、鋳型内でそれぞ
れの面のコーナー部分は凝固し、四周からの漏鋼を防止
することができる。

【００３３】既に述べた如く連続鋳造では鋳造初期はダ
ミーバヘッド６と鋳片８との噛合部がダミーバ９の引抜
途中で離れるのを防ぐため、引抜開始前から引抜開始
後、その接合部が充分強度がでるまで徐々にピンチロー
ル10の引抜速度を上げる必要がある。そのため、鋳造開
始初期の未凝固部は定常 (目標) 速度に達した時の未凝
固部先端より鋳型に近いところにある。

【００３４】本発明によれば、鋳造開始初期の未凝固部
分をなす溶鋼５を圧下するために、初速から定常 (目
標) 速度に達するまでの間にその速度に見合った圧下ゾ
ーンを配設した連続鋳造機を用い、ダミーバヘッド６の
通過位置は、ピンチロール (引抜ロール) 10の回転数と
ロール径から電気的に把握し、ヘッド６の通過位置を検
出して、ヘッドの通過と共に通過した直前の圧下ロール
群に溶鋼静圧力による反力と、冷却条件から決まる圧下
抵抗分の力を当該圧下ロール群の油圧シリンダに加える
ことにより未凝固部分が圧下される。

【００３５】目標とする鋳片厚にするためには、鋳型直
下に配設される圧下ロール群には、過圧下しないために
上ロールと下ロールを支えるフレーム間に固定のストッ
パを有するもので、かつ、圧下用シリンダには圧下量の
指示がでる圧下量検出センサを内蔵したものを採用す
る。これを使うことによって、鋳造速度の上昇と共に、
最初の圧下ロール群の位置を開く方向に制御し、次の圧
下ロール群、さらには次の次の圧下ロール群へと圧下速
度 (mm/min) を制御し、定常鋳造速度域での圧下ゾーン
へ順次移行させる。その時の目標とする鋳片厚をＤt と
するとＤ_t＝Ｄ−２ｔ＝Ｄ−２ｋ√(L/V ) そのときの圧下ゾーンの下端は

【００３６】

【数１】

【００３７】となる。圧下ロール群以降のロールには、
圧下ロールと圧下量が等しくなるか、または凝固収縮量
分を加えた量だけ圧下制御系で下げ指令を与えて下げ
る。

【００３８】圧下ゾーンを鋳造速度の増加と共に下方へ
移動させなければならない理由の一つは、鋳造速度を増
速することで鋳片温度が上り、短辺表面近傍に微小割れ
を生じることである。他の理由の一つは、鋳片内質をよ
り良好にすることにある。設備的には非定常速度域 (鋳
造開始および終了時期) の圧下を可能にすることにより
特別に大きな圧下装置も必要なくなる。

【００３９】このようにして鋳型直下から配設された連
続鋳造機により鋳造開始初期から目標とする鋳片厚を得
ることができる。もちろん、ダミーバ先端の凝固部分は
トップクロップとして処理 (スクラップ化) されるが、
圧下ゾーンが鋳型直下から配設されると、このスクラッ
プ量も低減される。一方、鋳造終了直前から終了後に至
る時間の鋳片の引抜に対し、継続して圧下を行っている
と、図４に示す如く近似的に

【００４０】

【数２】

【００４１】分の未凝固分が鋳型の方向に押し出される
ことになる。 (Ｗは鋳片幅を示す) この押し出される溶
鋼が鋳片後端から溢れでるのを防ぐ方法としては、タン
ディッシュからの給湯停止直後から圧下ゾーンまでの圧
下容積に見合うダミーキャップ24またはダミーシェル44
を鋳片が鋳型から抜けるまでの鋳片後端面に差し込むこ
とにより、溢れ出る溶鋼をダミーキャップ24内にとじこ
めながら、かつ圧下引抜きを継続して行う方法がある。

【００４２】ところで、目標の薄スラブ厚を一例として
50mmとすると、連続鋳造機ピンチロール出側でのスラブ
厚が50mmとなるように連続鋳造装置内で未凝固圧下する
ことが必要である。この際、鋳型厚みを従来の浸漬ノズ
ルが挿入できる厚み、例えば、100 〜150 mm、幅方向一
定とすると鋳片中央部は未凝固層が存在するので50mm厚
に圧下可能であるが、通常の鋳造終了方法では鋳片ボト
ム部の凝固が定常部分より進むため圧下ゾーンでの薄肉
化が不可能である。そこで、鋳造終了時にも一定速度で
鋳造すると共に、図５、図６に示すようなダミーシェル
44、46をメニスカスに挿入して圧下ゾーンでの薄肉化を
可能とした。ダミーシェルに用いる鉄板は特に定めるも
のではないが、１mm厚程度の巻取りが可能な厚みのもの
で充分である。

【００４３】本発明を適用することにより鋳造終了時に
も未凝固圧下が可能となり、従来10ｍ程度の非定常部分
が皆無となり飛躍的に歩留りが向上した。

【００４４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図を参照しながら説
明する。 (実施例１)本例では、図１および図２に示す連続鋳造装
置を使用し、100 mm厚の鋳型３出側サイズから未凝固部
分の圧下によって60〜70mmの薄鋳片を製造した。

【００４５】本例では、目標レベルマイナス20〜50mmの
溶鋼湯面レベルからピンチロール10を起動し、鋳造を開
始した。この時のピンチロール10の回転による増速過程
は図３に示す。

【００４６】図示のように、最初、加速度α₁＝２〜３
m/min²で増速し、目標速度Ｖ₁＝４〜６m/min の鋳造速
度に達するには２分程度要した。すなわちダミーバヘッ
ド６が圧下ロール装置13-1を通過直後から圧下ロール装
置13-1の油圧シリンダ14に油圧圧力を加えて圧下を開始
した。

【００４７】鋳型出側の最初の圧下ロール装置13-1部で
の未凝固部分の先端 (クレータエンド) までの湯面から
の長さＬは、Ｌ＝ (D/2k)²・Ｖとなり、増速過程での鋳
造速度 (V)を上位のコントローラに取込み、予めプログ
ラミングされた計算により、溶鋼静圧力と圧下による鋳
片殻の圧下 (変形) 抵抗に抗して圧下する油圧圧力指令
を油圧コントローラに与え、油圧コントローラはその圧
力指令に基づき油圧装置の圧力調整弁の圧力制御を行
い、その圧力を圧下装置13-1の油圧シリンダに加えるこ
とにより、上部ロールが下り、鋳片の圧下を始めた。

【００４８】この時の油圧圧力と圧下量を検出するセン
サのフィードバック信号を圧下量検出アンプを介して、
上位コントローラが鋳造速度との比較で、圧下量コント
ロールした。

【００４９】このような制御を行うことにより、ダミー
バヘッド６が圧下ロール装置を通過直後から鋳片の圧下
を行い、鋳片先端から目標とする鋳片厚を製造すること
ができた。のみならず、鋳片先端の完全凝固部を押し潰
すに必要な剛性の高いロールによる圧下装置を連続鋳造
機内に配設する必要がなくなった。

【００５０】鋳造速度が目標速度 (定常速度) まで増速
される過程での各圧下ロール装置13は上位のコントロー
ラの指令により、それぞれのロール間隙が保たれ、増速
に従って、クレータエンド位置が下流側へ移行するに従
って圧下速度(mm/min)＝圧下勾配(mm/m)×鋳造速度(m/m
in) は150mm/min 以下になるように、各圧下ロール装置
の圧下勾配をコントロールする。この圧下速度は小さい
程、内部欠陥に対して有利であることは周知の通りであ
る。

【００５１】(実施例２)本例は、鋳造終了時に鋳型３へ
の給湯がストップされて、その状態で鋳片を引抜くと圧
下により未凝固溶鋼５が鋳片８の後端より溢れ出るトラ
ブルを防ぐ例を図４で説明するものである。

【００５２】すなわち、タンディッシュ (図示せず) か
ら鋳型３への給湯が停止される直前から、鋳造速度は減
速 (２〜４m/min²) され、減速に従って図２に示す上位
コントローラは各圧下ロール装置の圧下範囲を上流側へ
移動させ、鋳造速度がＶ₂ ＝2.2(m/min)になって鋳型３
への給湯を停止すると同時にタンディッシュも速やかに
上昇させ、鋳型３上から退避させる。退避と同時にシー
ルキャップ24を鋳型内の溶鋼表面が固まらない間に差し
込み擬似の凝固殻を設ける。このシールキャップ24は、
下端開放型であって、鋼板で作られた箱型構造で溶鋼５
に差し込む側のみ空いている。天井側はガス抜用孔を数
個所あけてあればよい。この大きさは鋳型３内の初期凝
固厚みと圧下容積 (クレータエンドから鋳型内湯面まで
の長さ×未凝固部分の幅×圧下量) と鋳造速度から決め
られる。

【００５３】シールキャップ24で覆うことにより、未凝
固溶鋼はシールキャップ内に溢れるだけで、外部にはも
れない。鋳造速度Ｖ₂で引抜かれながらこのシールキャ
ップ24も最終的に圧延される。

【００５４】このようにして最終鋳片まで目標厚みにす
ることができるのみならず、従来は最終鋳片は静圧がな
くなるため、鋳片内部に引巣が発生し後端部は切り捨て
られていたが、シールキャップ24を設けることにより、
シールキャップ内に溢れ出た溶鋼が押湯の役目を果た
し、切り捨て部分の歩留りも上げることが可能である。

【００５５】圧下ロール装置13の構造は、図２に示すよ
うに一対のロールに左右幅方向に圧下用油圧シリンダ14
を設けたものでもよいが、経済性を考慮してロール２〜
３対を少なくとも１組とする圧下ロール装置を配設する
ようなものであってもよい。

【００５６】この圧下ロール装置の構造は、外側ロール
軸受けを固定するフレーム20と剛性を有するタイロッド
またはフレーム (図示せず) で連結された上部固定フレ
ーム15と、その上部フレーム15の内側に内側ロール軸受
けを支える可動フレーム16と、上部フレーム15に固定さ
れ、可動フレーム16を上下させる油圧シリンダ14とから
成り、油圧シリンダ14には圧下量検出用差動トランスを
内蔵し、圧下量の制御に利用できる機能を有するものが
好ましい。

【００５７】この非定常部分の圧下による漏鋼を防止す
るための他の方法として、図５に示すような一部切り離
されている筒状のダミーシェル44を鋳型内に挿入するこ
とにより最ボトム部の圧下を可能としてもよい。

【００５８】また、挿入するダミーシェル44は完全に筒
形状でなくてもよく、図６に示すように、スラブの４面
をそれぞれ４枚の鉄板46を別々に挿入することにより漏
鋼防止は可能である。なお、図面では手前の鉄板46は省
略して示す。

【００５９】これらの方法は、鋳造終了後タンディッシ
ュを上昇させるか、または上昇させずにモールドから退
避させることなく、実施可能である。これらの方法につ
いては以下実施例３で説明する。

【００６０】(実施例３)図１に示す連続鋳造装置を用い
て、表１に示す成分の低炭素アルミキルド鋼を鋳造速度
5.0 m/min で鋳造した。本例では鋳造開始時はダミーバ
ヘッド通過と同時に圧下を開始し、終了時には図４のダ
ミーシェルであるシールキャップ24を使用した。

【００６１】目標スラブサイズは、50mm厚、1500mm幅ス
ラブであるが、鋳型サイズは100 mm厚、1500mm幅を適用
し、連続鋳造装置内で鋳造中に未凝固部を有するスラブ
を圧下し50mm厚に鋳造した。連続鋳造装置内の圧下ゾー
ンは、ローラエプロン帯の１seg から５seg の３ｍ長さ
の間とした。

【００６２】圧下パターンとしては、各セグメント当た
り10mmの均等圧下とした。２ストランド方式の連続鋳造
装置の第１ストランド側に本発明法を適用し、鋳造終了
時にも定常部と同じ5.0 m/min で鋳造を終了し未凝固圧
下を実施した。

【００６３】これに対して、第２ストランド側では、従
来の方法で鋳造速度を低下させ鋳造を終了した。

【００６４】本発明法を適用した第１ストランド側で
は、鋳造ボトム部まで鋳片厚を50mmに圧下することが可
能であり、また、圧下による漏鋼トラブルの発生もなく
鋳造を終了した。

【００６５】一方、従来法の第２ストランド側では、鋳
片ボトム部は圧下が不可能で約10ｍの非定常部が残り、
鋳片厚も徐々に100 mm厚に戻る傾向を示した。したがっ
て、ボトムクロップは約10ｍとなり、本発明にかかる方
法を実施した第１ストランド側は約10ｍのロス減少効果
が認められた。

【００６６】約100 チャージの実験結果を図７にグラフ
で示すが、クロップロスの比較を平均しても約８ｍの減
少効果が認められる。鋳型厚が小さいため浸漬ノズルも
耐火物厚みが小さくならざるを得ないので、従来の大断
面に比べて連々鋳は不可能である。したがって、トップ
クロップロスを少なくすることは歩留り向上に大きく寄
与することになる。

【００６７】他方鋳造終了時も定常速度、すなわち５m/
min で鋳造を完了する場合は、鋳造終了前に図６のよう
な薄板を４面に準備し鋳造終了、すなわち図２のスライ
ドゲート２を前閉にすると同時に４枚の鉄板46を別々に
挿入することで漏鋼を防止することも可能である。

【００６８】

【表１】

【００６９】一方、鋳型厚みが50mmとすると浸漬ノズル
が鋳型内に挿入できず、従来の浸漬ノズル給湯は不可能
である。その意味で、スラブサイズが50mm厚の鋳片製造
においてマシン内での未凝固圧下技術は非常に有効であ
ることが判明した。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、連続鋳
造による未凝固圧下鋳造法であって、鋳造トップ部およ
びボトム部という非定常部分を最小限にしてその製造歩
留りを向上することが可能になる。これは鋳造初期と末
期の鋳造速度の増減による鋳片の完全凝固部を圧下する
に必要な、かつ頑強な設備を投資して設置する必要もな
くなる優れた作用効果をもたらすのであり、産業上から
もその意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳造開始時の概念図である。

【図２】本発明の実施例を示す。圧下装置を鋳型直下に
配設されている連続鋳造機の概略説明図である。

【図３】連続鋳造設備における鋳造速度の変化を示す概
略図である。

【図４】鋳片ボトム (後端) にシールキャップをした時
の圧下状態を示す概念図である。

【図５】本発明のダミーシェルの形状を表す模式説明図
である。

【図６】本発明のダミーシェルの鋳型内への挿入方法を
示す模式説明図である。

【図７】本発明によるボトムクロップ減少効果を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１：タンディッシュ、３：鋳型４, ５：溶鋼、 10：ピンチロール 13-1,13-2 ：圧下ロール装置、 14：油圧シリンダ 15：上部フレーム、 16：可動フレーム 17：クレータエンド、 18： 19：圧下シリンダ、 20：フレーム 21：搬送ローラ、 22：圧下シリンダ 27：モールド下部のフートローラ 24：シールキャップ 25：鉄筋棒 (変形防止用) 26： 27：冷却材 (鋼製粒粉等) 28：丸鋼製吊手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平城正大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内 (72)発明者熊倉誠治大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳片中の未凝固層を有する鋳片をローラ
エプロン帯で圧下することにより薄鋳片を製造する未凝
固圧下鋳造法において、連続鋳造開始に際して、ダミー
バヘッドの通過と同時にロール群に一定の押付力を加え
ることを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳造方法。
【請求項２】鋳片中の未凝固層を有する鋳片をローラ
エプロン帯で圧下することにより薄鋳片を製造する未凝
固圧下鋳造法において、連続鋳造終了に際して、鋳造速
度の低下と共に圧下ゾーンを鋳型側に順次移行するとと
もに、鋳片後端が鋳型内にある間にシールキャップを鋳
片に差し込むことを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳造方
法。
【請求項３】鋳片中の未凝固層を有する鋳片をローラ
エプロン帯で圧下することにより薄鋳片を製造する未凝
固圧下鋳造法において、連続鋳造終了に際して、鋳造速
度を低下させることなく、鋳片後端が鋳型内にある間に
ダミーシェルを鋳片に差し込むことを特徴とする広幅薄
鋳片の連続鋳造方法。
【請求項４】鋳片中の未凝固層を有する鋳片をローラ
エプロン帯で圧下することにより薄鋳片を製造する未凝
固圧下鋳造法において、連続鋳造終了に際して、鋳型内
にダミーシェルを挿入し、最終鋳片端まで目標とする鋳
片厚みにまで圧下すべく前記ダミーシェルとともにボト
ム部の圧下を行うことを特徴とする広幅薄鋳片の連続鋳
造方法。