JPH09174203A - 薄帯状鋳片連続鋳造における冷却ドラムのブラッシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄帯状鋳片の連続鋳造において、冷却ドラム
周面に付着した異物を回転駆動するブラシロールによっ
て除去する方法において、冷却ドラム周面に付着した異
物による鋳片の割れ発生を防止すると共に、ブラシロー
ル及びドラム周面の磨耗を抑制する。 【解決手段】 回転する冷却ドラム１，１の周面によっ
て湯溜まり部４を形成し、湯溜まり部４に供給された溶
融金属Ｒを冷却ドラム１，１の周面で冷却凝固しながら
薄帯状鋳片Ｓに連続鋳造する際に、冷却ドラム１の周面
に付着した異物を回転するブラシロール５によって除去
する方法において、ブラシロール５の周速度と冷却ドラ
ム１の周速度との速度差が５０〜３００ｍ／min の範囲
になるようにブラシロール５の回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば双ドラム式
や単ドラム式の連続鋳造のように、溶融金属を回転する
冷却ドラムの周面で冷却凝固しながら薄帯状鋳片に連続
鋳造する方法において、冷却ドラムの周面に付着した異
物を操業中に除去する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、薄帯状鋳片に連続鋳造する装置
としての双ドラム式連続鋳造装置の要部を示す斜視図で
ある。図１において、一対の冷却ドラム１，１と、該冷
却ドラム１，１の両端面にそれぞれ３個の押付装置３に
よって押し付けられた一対のサイド堰２，２によって湯
溜まり部４が形成されている。湯溜まり部４に連続して
供給された溶融金属Ｒは一対の冷却ドラム１，１の周面
で冷却されて凝固し、矢印の方向へ回転する冷却ドラム
１と１の間から下方へ送り出されて薄帯状鋳片Ｓとな
る。

【０００３】このような薄帯状鋳片の連続鋳造におい
て、特に、鋳造開始直後は湯溜まり部４の湯面レベルが
低く、浸漬ノズル（図示しない）は溶融金属に浸漬して
いないため、冷却ドラム１の周面には溶融金属Ｒの蒸発
物やスプラッシュ及び湯面のスカム（酸化物）等の異物
が付着する。

【０００４】付着した異物が除去されずに１周して溶融
金属Ｒに触れると、鋳片表面には異物に対応した凹疵が
発生すると共に、冷却ドラムは異物が付着した部分と付
着しない部分とで熱伝導率が異なることから、凝固シェ
ルの冷却速度に不均一を生じ、鋳片の表面には割れを伴
った汚れが発生する場合が多い。したがって、冷却ドラ
ム周面に付着した異物は、操業中に除去する必要があ
る。

【０００５】冷却ドラム周面に付着した異物を、操業中
に除去する方法として、冷却ドラム周面に回転駆動する
ブラシロールを押し付ける方法が知られている。しか
し、この方法によって異物を完全に除去するようにブラ
ッシングすると、異物は不均一に残留し鋳片の割れ発生
を十分に防止できないばかりか、ブラシロール及び冷却
ドラムの磨耗が増大する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄帯状鋳片
の連続鋳造において、冷却ドラム周面に付着した異物を
回転駆動するブラシロールによって除去する方法におい
て、冷却ドラム周面に付着した異物による鋳片の割れ発
生を防止すると共に、ブラシロール及び冷却ドラムの磨
耗を抑制することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ブラシロー
ルによる冷却ドラム周面の異物除去において、ブラッシ
ング条件と鋳片割れ発生及びブラシロールの磨耗との関
係について、調査検討を重ねた結果、鋳片の割れ防止の
ためには、異物は完全に除去する必要はなく、異物は残
留していてもその厚み変動が小さければよいことを確認
した。そして、異物の厚み変動を左右する最も大きな要
因は、冷却ドラムの周速度とブラシロールの周速度との
速度差であることを確認した。また、冷却ドラムとブラ
シロールとの周速度差が大きいと、ブラシロール素線の
先端とドラム周面との接触回数が増加するだけでなく、
ブラシロール素線の温度が摩擦熱により上昇し、素線は
軟化して磨耗が助長され、さらには、素線の軟化により
異物除去能力が低下することを確認した。

【０００８】そこで本発明は、回転する冷却ドラムの周
面によって湯溜まり部を形成し、該湯溜まり部に供給し
た溶融金属を前記冷却ドラムの周面で冷却凝固しながら
薄帯状鋳片に連続鋳造する際に、前記冷却ドラムの周面
に付着した異物を回転するブラシロールによって除去す
る方法において、冷却ドラムの周速度に応じてブラシロ
ールの周速度を制御するものであり、冷却ドラムの周速
度とブラシロールの周速度との速度差が５０〜３００ｍ
／min となるようにブラシロールの回転速度を制御する
ことにより、異物の厚み変動を小さくして鋳片の割れ発
生を防止する。また、異物を完全に除去しなくて済むの
で周速度差が小さくて済み、結果としてブラシロール及
び冷却ドラムの磨耗を抑制することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図２
に示した双ドラム式連続鋳造装置によって具体的に説明
する。なお、図２において図１に示した従来の装置と同
一部材及び部位には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。図２に示すブラシロール５は油圧シリンダー
（図示しない）により、冷却ドラム１の周面に押付け可
能に設けられており、一対の冷却ドラム１，１のそれぞ
れに設けられるが、それに付随する構成は薄帯状鋳片Ｓ
を挟んで左右で同じであるため、図では片側（右側）の
みを示して説明する。

【００１０】ブラシロール５は、冷却ドラム１の軸と平
行に向けられており、幅は少なくとも湯溜まり部４の幅
以上であり、素線の長さ２０〜２００mm程度、直径０．
０５〜０．３０mm程度の硬鋼線やステンレス鋼線が植設
されて形成されている。

【００１１】冷却ドラム１は、例えば幅８００mm、直径
１２００mmで、外筒部は銅製で周面にはＮｉメッキ等が
施され、メッキ面にはショットブラスト加工やフォトエ
ッチ加工等が施されている。ショットブラスト加工の場
合は、例えば平均深さ２０〜２００μｍ程度の窪みが２
０％以上の面積率で形成されており、フォトエッチ加工
の場合は、例えば直径０．１〜１．２mm、平均深さ４０
〜２００μｍ程度の円形乃至は楕円形の窪みが２０％以
上の面積率で形成されている。

【００１２】冷却ドラム１及びブラシロール５の回転軸
には、直流モータ６，７が連結されており、冷却ドラム
１は矢印方向に回転駆動され、ブラシロール５は矢印方
向又は矢印方向と逆向きに回転駆動される。冷却ドラム
１及びブラシロール５の回転数は、回転検出器８，９に
よって計測され、その信号は演算制御装置１０に取り込
まれる。

【００１３】演算制御装置１０は、冷却ドラム１及びブ
ラシロール５の回転数（rpm ）と予め設定された冷却ド
ラム１及びブラシロール５の外径（mm）とから、冷却ド
ラム１及びブラシロール５の周速度を、それぞれ演算す
る。演算された周速度は比較され、その速度差が所定値
となるように、ブラシロール５の直流モータ７がモータ
電機子電圧の出力信号により制御される。

【００１４】図３は、図２に示した双ドラム式連続鋳造
装置において、ブラシ素線として素線長さ５０mm、素線
径０．１５mmの硬鋼線を植設した外径１５０mmのブラシ
ロールを使用したＳＵＳ３０４ステンレス鋼薄帯状鋳片
の鋳造において、冷却ドラムの回転速度に応じてブラシ
ロールの回転速度を制御した場合の、冷却ドラムの周速
度とブラシロールの周速度との速度差と鋳片表面の１m²
当たりで発生した割れの合計長さの関係を示している。
図３に示すように、冷却ドラムの周速度とブラシロール
の周速度との速度差が５０ｍ／min 以上になると鋳片の
割れ発生が大幅に減少し、１００ｍ／min 以上では鋳片
の割れ発生は皆無になる。

【００１５】図４は、図３と同様に、双ドラム式連続鋳
造装置を使用した薄帯状鋳片の鋳造において、冷却ドラ
ムの回転速度に応じてブラシロールの回転速度を制御し
た場合の、冷却ドラムの周速度とブラシロールの周速度
との速度差とブラシロール素線の磨耗速度との関係を示
している。図４に示すように、冷却ドラムの周速度とブ
ラシロールの周速度との速度差が２５０ｍ／min を超え
ると、ブラシ素線の磨耗速度が大きくなり、３００ｍ／
min を超えるとブラシ素線の磨耗速度は急激に大きくな
る。

【００１６】したがって、鋳片の表面割れを防止すると
共にブラシロールの磨耗を抑制するためには、冷却ドラ
ムの周速度とブラシロールの周速度との速度差を５０〜
３００ｍ／min の範囲に制御することが必要であり、鋳
片の割れを皆無にすると共にブラシロールの磨耗をより
一層抑制するためには、速度差を１００〜２５０ｍ／mi
n の範囲に抑制することが必要である。

【００１７】図２に示した双ドラム式連続鋳造装置を使
用した冷却ドラムのブラッシング方法について説明す
る。タンディッシュ１１内の溶融金属Ｒを注湯ノズル１
２を介して湯溜まり部４に供給し、湯溜まり部４の湯面
が所定レベルに到達すると、直流モータ６及び直流モー
タ７を駆動する。直流モータ６及び７は、鋳造する溶融
金属の鋼種や板厚などに基づいて、予め設定された回転
数で駆動され、冷却ドラム１，１は矢印の方向へ回転す
る。ブラシロール５は、矢印の方向又は逆方向に回転し
ながらシリンダー（図示しない）によって冷却ドラム１
の周面に押し付けられ冷却ドラム周面の異物を除去す
る。

【００１８】冷却ドラム１及びブラシロール５の回転数
（rpm ）は、回転検出器８，９により計測され、演算制
御装置１０に取り込まれる。演算制御装置１０は、冷却
ドラム１及びブラシロール５の回転数と予め設定された
冷却ドラム１及びブラシロール５の外径から、冷却ドラ
ム１及びブラシロール５の周速度を、それぞれ演算す
る。

【００１９】演算された周速度は比較され、その速度差
が５０〜３００ｍ／min の範囲を外れると、演算制御装
置１０は速度差に応じたモータ電機子電圧の出力信号に
より、ブラシロール５の直流モータ６を制御すること
で、ブラシロール５は過不足なく異物を除去すると共
に、異物の厚みを均一化して鋳片の割れ発生を防止す
る。

【００２０】鋳造中において薄帯状鋳片Ｓの板厚を薄く
する場合は、冷却ドラム１の回転速度を速くし、鋳片の
板厚を厚くする場合は、冷却ドラム１の回転速度を遅く
する。また、前工程との関係で鋳造速度を速くする場合
は、湯溜まり部４の湯面レベルを高くするとともに冷却
ドラムの回転速度を速くする。このような場合も前記同
様に、演算制御装置１０は、冷却ドラム１及びブラシロ
ール５の回転数と予め設定された冷却ドラム１及びブラ
シロール５の外径から、それぞれの周速度を演算し、両
者間の速度差に応じたモータ電機子電圧の出力信号によ
り、ブラシロール５の直流モータ６を制御する。

【００２１】

【実施例】図２に示した装置を用いた連続鋳造におい
て、冷却ドラムの周面に付着した異物を回転するブラシ
ロールによって除去しながら、板厚３．２mmのＳＵＳ３
０４ステンレス鋼の薄帯状鋳片を本発明例と比較例と
で、それぞれ５５分程度の鋳造時間を要して約で６０ト
ン製造した。なお、冷却ドラムは幅８００mm、直径１２
００mmであり、ブラシロールは幅９００mm、直径１５０
mm、素線長さ４０mm、素線径０．１５mm、素線の材質は
ＳＵＳ３０４ステンレス鋼である。

【００２２】本発明例では、ブラシロールの周速度は２
１０ｍ／min 、冷却ドラムの周速度は６０ｍ／min と
し、ブラシロールと冷却ドラムとの周速度差を１５０ｍ
／minとした。鋳造後のドラム周面には、異物がほぼ均
一に残存したがブラッシングによる掻き疵等は観察され
なかった。また、鋳片には表面割れの発生はなく、ブラ
シロールの素線の磨耗量０．１mmであった。

【００２３】比較例として、ブラシロールの周速度を４
５０ｍ／min 、冷却ドラムの周速度を６０ｍ／min と
し、ブラシロールと冷却ドラムとの周速度差を３９０ｍ
／minとした。鋳造後のドラム周面には、異物は殆ど除
去されていたが一部が残存し、ブラッシングによる掻き
疵が観察された。また、鋳片には表面割れが発生し、ブ
ラシロールの素線の磨耗量は０．８mmであった。

【００２４】なお、以上の説明では薄帯鋳片に連続鋳造
する装置として、双ドラム式の例を示したが、本発明は
単ロール式にも適用することができる。また、鋳造鋼種
としてＳＵＳ３０４ステンレス鋼の例を示したが、本発
明はＳＵＳ３０４ステンレス鋼以外の他の鋼種にも適用
することができる。また、ブラシロールの素線の素材は
ステンレス鋼線や硬鋼線が望ましく、望ましい素線の長
さや径は鋳造鋼種や異物の付着状態によって異なるが、
長さは２０〜２００mm程度、直径は０．０５〜０．３０
mm程度である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、薄帯状鋳片の連続鋳造
において、冷却ドラムの周面に付着した異物を回転駆動
するブラシロールによって除去する方法において、ブラ
シロールの周速度を冷却ドラムの周速度に応じて制御
し、異物の厚みを均一化するようにブラッシングできる
ので、不均一に付着した異物による鋳片の割れ発生を防
止することができる。また、異物は完全に除去するので
はなく均一化すればよいので、ブラシロールの磨耗を抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の双ドラム式連続鋳造装置の要部を示す斜
視図である。

【図２】本発明を実施するための双ドラム式連続鋳造装
置の要部を示す片側側面図である。

【図３】鋳片割れ長さと、冷却ドラム周面とブラシロー
ル周面の周速度差との関係を示す図である。

【図４】ブラシロールのブラシ素線の摩耗速度と、冷却
ドラム周面とブラシロール周面の周速度差との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１…冷却ドラム ２…サイド堰 ３…押付装置 ４…湯溜まり部 ５…ブラシロール ６…冷却ドラム駆動用の直流モータ ７…ブラシロール駆動用の直流モータ ８…冷却ドラムの回転数検出器 ９…ブラシロールの回転数検出器 １０…演算制御装置 １１…タンディッシュ １２…注湯ノズル Ｒ…溶融金属 Ｓ…薄帯状鋳片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する冷却ドラムの周面によって湯溜
   まり部を形成し、該湯溜まり部に供給した溶融金属を前
   記冷却ドラムの周面で冷却凝固しながら薄帯状鋳片に連
   続鋳造する際に、前記冷却ドラムの周面に付着した異物
   を回転するブラシロールによって除去する方法におい
   て、前記冷却ドラムの周速度とブラシロールの周速度と
   の速度差が５０〜３００ｍ／min の範囲になるように前
   記ブラシロールの回転速度を制御することを特徴とする
   薄帯状鋳片連続鋳造における冷却ドラムのブラッシング
   方法。