JPH10137903A - 薄帯鋳片製造用冷却ドラムの周面加工方法 - Google Patents

薄帯鋳片製造用冷却ドラムの周面加工方法

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JPH10137903A
JPH10137903A JP29394096A JP29394096A JPH10137903A JP H10137903 A JPH10137903 A JP H10137903A JP 29394096 A JP29394096 A JP 29394096A JP 29394096 A JP29394096 A JP 29394096A JP H10137903 A JPH10137903 A JP H10137903A
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功 水地
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秀毅 岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄帯鋳片を連続鋳造により製造する冷却ドラ
ムの周面にショットブラストにより窪みを加工する場合
において、冷却ドラム周面への投射により破壊したショ
ット球の突き刺さりや亀裂状の窪みの発生を防止する。 【解決手段】 薄帯鋳片Sを連続鋳造により製造する冷
却ドラム2,2の周面にショットブラストにより窪みを
加工する場合において、ショット球としてボールベアリ
ング用の球のような機械加工球を使用することにより冷
却ドラム2.2の周面でのショット球の破壊を防止す
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、薄帯鋳片を連続鋳
造により製造する方法に関するものであり、特に薄帯鋳
片を連続鋳造する装置内に設けられた冷却ドラムの周面
に窪みを加工する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】薄帯鋳片を連続鋳造により製造する方法
としては、内部に水冷構造をもつ冷却ドラムを1個使用
する単ドラム式や、一対の冷却ドラムを使用する双ドラ
ム式および冷却ドラムとベルトを使用するドラム−ベル
ト式等が知られている。
【0003】このような方式のうち、双ドラム式連続鋳
造装置は、互いに反対向きに回転駆動する一対の冷却ド
ラムと、冷却ドラムの両端面に圧接されたサイド堰とで
形成された湯溜り部に溶湯を連続して供給し冷却ドラム
の周面で凝固シェルを形成させながら、凝固シェルを一
対の冷却ドラム間で圧着して薄帯鋳片とする。
【0004】このような方法により製造される薄帯鋳片
は板厚が1〜7mm程度と薄いため、凝固シェルの形成
状態により、その表面性状が著しく影響を受け、特に凝
固シェル厚の不均一等により薄帯鋳片の表面に割れなど
の欠陥が生じ易い。
【0005】このような問題を解決するために、冷却ド
ラム周面に多数の点状窪みを設ける方法が、例えば特開
昭60−184449号公報により知られている。この
窪みにより冷却ドラムと凝固シェルとの間に断熱層とな
るガスギャップを形成し、冷却ドラムの抜熱量を小さく
して溶湯の緩慢な冷却を行うとともに、薄帯鋳片の表面
に窪みによる凸転写を形成させ、凸転写の周縁部から凝
固を開始させることにより、凝固シェル厚を板幅方向で
均一にすることができる。
【0006】ところで、冷却ドラム周面に窪みを設ける
方法としては、ショットブラスト法、フォトエッチング
法及びレーザ加工法等が知られているが、そのうちショ
ットブラストによる方法は、例えば特開平6−1345
53号公報により知られている。ショットブラストによ
る方法は、ショット球と相似形の窪みを能率よく、かつ
低コストで加工できるという利点を有している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ショットブラ
ストにより窪みを加工した場合は、薄帯鋳片の表面に割
れ等の欠陥が生じる場合がある。本発明者は、この原因
を究明するために、ショットブラストにより窪みを加工
した冷却ドラムの周面を綿密に観察した結果、その周面
に破壊したショット球が突き刺さっていたり、破壊した
ショット球の痕跡と考えられる亀裂状の窪みが発生して
いた。このような冷却ドラム周面の異常と薄帯鋳片の表
面割れとの関係について調査した結果、双方の間には密
接な関係が存在することを確認した。また、冷却ドラム
周面にメッキが施されている場合、破壊したショット球
が深く突き刺さっている部分のメッキ層が剥離したり、
メッキ層に亀裂が入る場合も見られた。そこで、本発明
は冷却ドラムの周面にショットブラストにより窪みを加
工する場合において、冷却ドラム周面での破壊したショ
ット球の突き刺さりや亀裂状の窪みの発生を防止するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】従来のショットブラスト
において使用されているショット球は、溶湯を高圧ガス
や高圧水により噴霧造粒する方法及び溶湯を振動する細
孔から流出させて造粒する方法等、溶湯を直接に球状化
する方法により製造されている。しかし、このような従
来のショット球は、内部に空孔が存在するものがあり、
また外形も瓢箪形など歪んだものが混在している。その
ため、従来のショット球は破壊し易いという欠点があ
る。
【0009】そこで本発明は、冷却ドラム1の周面にシ
ョットブラストにより窪みを加工する場合において、シ
ョット球として内部に空孔がなく、外形が真球に近く球
状度の優れた、例えばボールベアリングに使用されるベ
アリング球のような機械加工球を使用することにより、
ショット球の破壊を防止するものである。
【0010】図2は、冷却ドラムの周面にショットブラ
ストにより窪みを加工する場合において、ショット球と
して溶湯を直接に球状化した従来のショット球を使用し
た場合及びベアリング球を使用した場合と冷却ドラム周
面1cm2 当たりの破壊ショット球の突き刺さり個数及
び亀裂状窪みの個数との関係をショット球径毎で示して
いる。なお、破壊したショット球の突き刺さり及び亀裂
状窪みの個数は、冷却ドラム周面の周方向100mm×
全幅についてサンプリング測定し、cm2 当たりの平均
個数で示した。
【0011】図2において、従来のショット球を使用し
た場合は、破壊ショット球の突き刺さり及び亀裂状窪み
の個数が0.7〜9.5(個/cm2 )であるのに対し
て、ショット球としてベアリング球を使用した場合は、
いずれのショット球径でも破壊したショット球の突き刺
さり及び亀裂状窪みの発生は皆無である。
【0012】図3は、周面にショットブラストにより窪
みを加工した冷却ドラムを使用した薄帯鋳片を製造にお
いて、ショットブラストにおけるショット球として、従
来のショット球を使用した場合と、ベアリング球を使用
した場合の薄帯鋳片の表面割れ発生量の関係を鋳片板厚
毎で示している。なお、表面割れ発生量は、酸洗後の鋳
片の全長について表面を観察し、鋳片長さ1m当たりの
表面割れ長さの合計の平均値で示した。
【0013】図3において、従来のショット球を使用し
た場合は、表面割れ発生量は1.0〜2.0(cm/m
2 )であるのに対して、ショット球としてベアリング球
を使用した場合は、いずれの鋳片板厚でも表面割れの発
生は皆無である。
【0014】したがって、本発明は、回転する冷却ドラ
ムの周面に溶融金属を連続して供給し冷却凝固させなが
ら薄帯鋳片を製造するに際して、前記冷却ドラムの周面
にショットブラストにより窪みを加工する場合におい
て、ショット球として機械加工球を使用することを特徴
とする薄帯鋳片製造用冷却ドラムの周面加工方法であ
り、機械加工球として例えばベアリング用の球を使用す
ることを特徴とする。
【0015】なお、機械加工球は、新品時は真球に近い
形状であるが、ショットブラスト加工によって、破損は
しないもののわずかに変形し、球形はくずれてくる。ま
た、長時間の使用によっては、一部破損するものも発生
する。本発明の効果は、球の変形では全く問題がなく、
球の破損が発生した段階で失われる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明を図1に示したような双ド
ラム式連続鋳造装置に適用した例により説明する。冷却
ドラム2,2は、熱伝導性の良い鉄又は銅又は銅合金製
であり、内部には冷却水の循環経路(図示しない)が設
けられている。冷却ドラム2,2の周面の全域には、必
要に応じて熱伝導率が小さく機械的耐久性の優れたNi
やコバルトあるいはこれらの合金のメッキが厚み0.1
〜2mm程度で施されている。冷却ドラム周面にはベア
リング球等の機械加工球を使用したショットブラストに
より多数の点状窪みを加工した。
【0017】窪みの条件は、鋳造鋼種等によって異なる
が、薄帯鋳片の表面割れを防止するためには例えば鋳造
鋼種がステンレス鋼の場合は、平均深さは60μm以
上、最大深さは100μm以下、窪みの面積率は30%
以上であり、鋳造鋼種が普通鋼の場合は、平均深さは7
0μm以上、最大深さは200μm以下、窪みの面積率
は30%以上が好ましい。
【0018】本発明における機械加工球とは、製造の途
中あるいは製造後に塑性加工を行ったものであり、例え
ば一般に市販されているボールベアリング用の球のよう
に、塑性加工により製造された鋼線材を素材として製造
されたものである。塑性加工を行うと内部に空孔が少な
くショット投射によって破壊し難いため、ドラム周面へ
の破壊ショット球の突き刺さり及び亀裂状窪みの発生を
回避できる。機械加工球の真円度や球径等の精度は、ボ
ールベアリング用の球程の精度は要求されないことか
ら、ボールベアリング用の球の製造途中の中間製品を使
用してもよい。機械加工球の径は、0.5〜6.0mm
程度であり、冷却ドラム周面の硬度やショットブラスト
条件等に応じて選択する。例えば、空圧投射式ブラスタ
ーによる場合は、投射空圧;1.0〜10kg/c
2 、一回の投射幅30mm程度で前記条件の窪みを加
工することができる。
【0019】
【実施例】図1に示したような双ドラム式連続鋳造装置
において、冷却ドラムとして従来のショット球を使用し
た冷却ドラムと、ベアリング球を使用した冷却ドラム
を、それぞれ装着して鋼種SUS304、厚み3.0m
mの薄帯鋳片を製造した。なお、両冷却ドラム共に銅製
で、周面には厚み1.0mmのNiメッキを施した。シ
ョットブラスト装置は空圧投射式を使用し、投射に使用
した空気の元圧は6.0kg/cm2 とした。従来のシ
ョット球の素材は炭素鋼で、硬度はHv400〜600
のものと700〜900のものの2種であり、ベアリン
グ球の素材はSUJ2で、硬度はHv700〜800で
ある。
【0020】従来のショット球を使用した冷却ドラム周
面には、破壊ショット球の突き刺さり個数は0.1〜1
(個/cm2)であり、薄帯鋳片には表面割れが1〜2cm
/m2発生した。これに対して、ベアリング球を使用した
冷却ドラム周面には、破壊ショット球の突き刺さり個数
は0(個/cm2)であり、この冷却ドラムを使用して製
造した薄帯鋳片の表面割れ発生率は0cm/m2に低減し
た。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、薄帯鋳片を連続鋳造に
より製造するための冷却ドラムの周面に、ショットブラ
ストによって窪みを加工する場合において、ショット球
として機械加工球を使用することにより、ショット球の
投射における破壊を防止できる。その結果、破壊したシ
ョット球の冷却ドラム周面への突き刺さりやドラム周面
の剥離や亀裂発生による薄帯鋳片の表面割れを防止でき
る。また、冷却ドラム周面の窪み加工をショットブラス
トによって行うことにより、窪み加工を低コスト及び高
能率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される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】ショット球の種類と冷却ドラム周面へのショッ
ト球の突き刺さり及び亀裂状窪みの個数との関係を示
す。
【図3】ショット球の種類と薄帯鋳片の表面割れ発生量
の関係を鋳片板厚に基づいて示す。
【符号の説明】 1…双ドラム式連続鋳造装置 2…冷却ドラム 3…サイド堰 4…湯溜まり部 S…薄帯鋳片

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄帯鋳片を連続鋳造により製造する冷却
    ドラムの周面にショットブラストにより窪みを加工する
    場合において、ショット球として機械加工球を使用する
    ことを特徴とする薄帯鋳片製造用冷却ドラムの周面加工
    方法。
  2. 【請求項2】 前記機械加工球がボールベアリング用の
    球であることを特徴とする請求項1に記載の薄帯鋳片製
    造用冷却ドラムの周面加工方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085369A1 (fr) * 2000-05-12 2001-11-15 Nippon Steel Corporation Tambour de refroidissement pour le moulage par coulage continu de pieces fines, procede et appareil de fabrication, fine piece moulee et procede de moulage par coulage continu
JP4734496B2 (ja) * 1999-02-05 2011-07-27 キャストリップ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 鋼ストリップ連続鋳造方法

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