JPH10286653A - 双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム - Google Patents

双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム

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JPH10286653A
JPH10286653A JP9567697A JP9567697A JPH10286653A JP H10286653 A JPH10286653 A JP H10286653A JP 9567697 A JP9567697 A JP 9567697A JP 9567697 A JP9567697 A JP 9567697A JP H10286653 A JPH10286653 A JP H10286653A
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達己 齋藤
Katsuyoshi Takai
克芳 高井
Takashi Arai
貴士 新井
Kazuo Hamada
和夫 浜田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラム端面の耐熱衝撃性を向上させ、安定し
た長時間の鋳造を可能にする双ドラム式薄板連続鋳造用
ドラムを提供する。 【解決手段】 双ドラム式薄板連続鋳造において、冷却
ドラムのサイド堰との摺動面に円周方向に0.1〜0.
5ピッチで耐摩耗性部材と熱歪緩衝部材を交互に配置す
ること及び熱歪緩衝部材の線膨張係数をNiメッキの線
膨張係数を1としたときに0.7〜1.4とし、その材
料としてNi、Ni−Cr合金、CoCrAlY、Co
NiCrAlYのいずれかを用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双ドラム式薄板連
続鋳造用ドラムに関し、特に、連続鋳造時に冷却ドラム
の端面とサイド堰との間を潤滑する機構を備えた双ドラ
ム式薄板連続鋳造用ドラムの端面のサイド堰との摺動部
に、耐摩耗性部材と熱歪緩衝部材を交互に配置する双ド
ラム式薄板連続鋳造用ドラムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、溶鋼等の溶融金属から最終形状に
近い数mm程度の厚みを有する薄板を直接的に製造する連
続鋳造方法が注目されている。この場合、従来のような
多段階にわたる熱間圧延工程を必要とせず、また、最終
形状にする圧延も軽度なもので良いため、工程及び設備
の簡略化が図られる。
【0003】このような連続鋳造法の一つとして、例え
ば、特開昭60−137562号公報で開示された双ド
ラム式薄板連続鋳造方法がある。この方式においては、
図2に示すように、互いに逆方向に回転する一対の冷却
ドラム1a、1b及びサイド堰2a、2bにより区画さ
れた凹部に湯溜まり部3を形成する。タンディシュ等の
容器から注湯ノズルを介して、溶融金属がこの湯溜まり
部3に注湯される。湯溜まり部3に収容された溶融金属
4は、冷却ドラム1a、1bと接する部分が冷却・凝固
して凝固シェルとなる。この凝固シェルは、冷却ドラム
1a、1bの回転に随伴され、一対の冷却ドラム1a、
1bが互いに最も接近した位置で向かい合う、いわゆる
ドラムギャップ部6に移動する。このドラムギャップ部
6では、それぞれの冷却ドラム1a、1bの表面で形成
された凝固シェルが互いに圧着され、目的とする金属薄
帯(薄板)5となる。ここで18は冷却ドラム端面であ
る。
【0004】かかる薄板連続鋳造機において、前記サイ
ド堰2a、2bは、一般に、実開昭63−90548号
公報に見られるように、サイド堰ケースに収容された断
熱材と該断熱材に植設されたベース部材と該ベース部材
の冷却ドラムに対応する面に植設されたセラミックスよ
り構成されている。そして、鋳造時は、サイド堰を冷却
ドラム端面に押し付け、上記セラミックスを冷却ドラム
によって摩耗させることによって隙間をなくし、溶鋼洩
れを防止している。また、サイド堰には、特開昭61−
266160号公報に開示されているように、一般に、
振動が与えられており、ドラム端面の損耗をも助長して
いる。
【0005】前記薄板連続鋳造機における冷却ドラム端
面寿命は、冷却ドラムへの溶鋼熱が伝熱によりドラム端
面の摺動部に伝わる熱負荷と、加熱しているサイド堰か
らドラム端面へ伝わる熱負荷に依存するドラム端面被覆
材の損耗速度によって決まる。従って、ドラム端面の耐
熱性を向上させることが、ドラム端面の寿命向上を図る
上で極めて重要である。これまでは、ドラム端面の高温
での摩耗抑制のために、特開平7−284883号公報
や特開平6−5744号公報に開示されているように耐
摩耗性部材が適用されてきている。
【0006】更に、ドラム端面の損耗形態は摩耗だけで
はなく、ドラムの回転に追随して繰り返し加わる溶鋼及
びサイド堰からの熱負荷により表面の被覆材に発生する
熱亀裂及び剥離があると考えられる。したがって、ドラ
ム端面の損耗を抑制するために、冷却ドラムの摺動面に
耐熱衝撃性に優れた被膜を形成することが有効である。
双ドラム式連続鋳造機における溶射被膜の耐熱衝撃性向
上手法は、特開昭59−76645号公報や特開平1−
186245号公報に開示されているように、母材と熱
を受ける被膜の最表層部との間に、熱歪緩衝部材として
メッキ層を入れる等の技術がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平7−284883号公報や特開平6−5744号公
報に示されているドラム端面被覆材では、耐摩耗性は維
持できるが、ドラムの回転に追随して繰り返し加わる溶
鋼及びサイド堰からの熱負荷による表面の被覆材に発生
する熱亀裂及び剥離は抑制できない。すなわち、ドラム
端面の損耗形態は摩耗だけではなく、熱負荷による亀裂
剥離も考慮する必要がある。また、上記特開昭59−7
6645号公報や特開平1−186245号公報に開示
されているような母材と表層材との間の熱歪緩衝部材と
してのメッキ層だけでは、摺動面の最表層部で発生する
熱歪が大きく、被膜に発生する熱亀裂及び剥離を回避す
ることはできない。
【0008】そこで、本発明は、このような問題を有利
に解決し、安定した長時間の鋳造を可能にする双ドラム
式薄板連続鋳造用ドラムを提供することを目的とするも
のである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、(1)
一対の冷却ドラムとサイド堰との間に形成した湯溜ま
り部に溶融金属を注入し、ついで該溶融金属を前記冷却
ドラムの回転周面で冷却、凝固させながら薄板を連続鋳
造する双ドラム式薄板連続鋳造用ドラムであって、ドラ
ム端面のサイド堰との摺動部にNiメッキしその上層に
厚さ10〜50μmの保護被膜を形成する双ドラム式薄
板連続鋳造用ドラムにおいて、前記保護被膜として、耐
摩耗性部材と熱歪緩衝部材とを円周方向で交互に0.1
〜0.5mmのピッチで配置することを特徴とする双ドラ
ム式薄板連続鋳造用ドラム、(2) 前記熱歪緩衝部材
の線膨張係数がNiの線膨張係数との比で0.7〜1.
4であることを特徴とする上記(1)に記載の双ドラム
式薄板連続鋳造用ドラム、(3) 前記熱歪緩衝部材の
成分が不可避的不純物を除きNiであることを特徴とす
る上記(1)または(2)に記載の双ドラム式薄板連続
鋳造用ドラム、(4) 前記熱歪緩衝部材の成分がCr
=15〜25%で残部Ni及び不可避的不純物であるこ
とを特徴とする上記(1)または(2)に記載の双ドラ
ム式薄板連続鋳造用ドラム、(5) 前記熱歪緩衝部材
の成分が不可避的不純物を除きCoCrAlYであるこ
とを特徴とする上記(1)または(2)に記載の双ドラ
ム式薄板連続鋳造用ドラム、(6) 前記熱歪緩衝部材
の成分が不可避的不純物を除きCoNiCrAlYであ
ることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の双
ドラム式薄板連続鋳造用ドラム、である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。先ず、本発明で用いる双ドラム式薄板連
続鋳造用ドラムについて図1、図2により説明する。ド
ラム端面の構造は、サイド堰に向けて所定の幅(摺動
幅)を持ってドラム軸方向にリング状に突出した形状に
なっており、突出した部分がサイド堰と摺動する。その
摺動部の円周方向に、摺動幅のセンターライン上で、
0.1〜0.5mmピッチで耐摩耗性部材7と熱歪緩衝部
材8が交互に配置されるように溶射施工する。耐摩耗性
部材7と熱歪緩衝部材8との施工ピッチが0.1mm未満
では、耐摩耗性部材の母材への密着強度が確保できず、
摺動時の機械的負荷により被膜が剥離する。また、0.
5mmを越えると耐摩耗性部材内部での熱歪が大きくな
り、熱亀裂や剥離の発生に至ってしまう。特に、溶射施
工時に被膜の品質安定性を確保するためには、施工ピッ
チは、0.3mm以上、0.5mm以下が望ましい。
【0011】また、耐摩耗性部材と熱歪緩衝部材のピッ
チを不等ピッチとする場合は、耐摩耗性部材と熱歪緩衝
部材の比率が2:1を越えると緩衝能力が不足するた
め、該比率を2:1以下にすることが望ましい。
【0012】熱歪緩衝部材の線膨張係数は、Niの線膨
張係数の0.7倍未満では熱歪緩衝能力が無く熱亀裂が
生じてしまう。また、線膨張係数がNiの線膨張係数の
1.4倍を越えると、熱歪緩衝部材の熱による膨張と収
縮が大きく逆に熱亀裂が発生してしまうため、熱歪緩衝
部材の線膨張係数がNiの線膨張係数との比で0.7〜
1.4とする。
【0013】熱歪緩衝部材として、Niは、単独では耐
摩耗性が不足するが、それを耐摩耗性部材で補うことが
でき、かつ母材と同材質(線膨張係数)であるため、好
ましい材料である。
【0014】また、熱歪緩衝部材としてのCrとNiの
合金成分は、Cr=15〜25%とする。Crの成分比
率が25%を超えると熱衝撃性が低下して、被膜の割れ
を引き起こし、一方、15%未満のCr含有率では、N
iよりも優れた耐摩耗性向上効果を発揮できないためで
ある。
【0015】また、CoCrAlY、CoNiCrAl
Yは、熱遮蔽性被膜として用いられ、熱歪緩衝機能を有
し且つ母材との密着性向上機能をも有するため、本発明
の熱歪緩衝部材として好ましい合金である。AlやCo
等の金属は、更に耐熱性を向上させる目的で添加され
る。また、合金化することで、耐摩耗性もNiと比べて
向上させることが可能である。歪の発生する方向性や材
料の熱による軟化特性を考慮すれば、さらに熱歪の緩衝
効果を高めることができる。
【0016】耐摩耗性部材としては、本発明では特に限
定するものではなく、従来技術のWC系やCo−Cr−
Al−Y系、Co−Mo−Cr−Si系などの溶射コー
ティング材を適宜選択し、使用できる。なお、本発明
は、ドラム式連続鋳造機でサイド堰をドラム端部に押し
付ける構造のものならば、形式を問わず有効である。
【0017】
【実施例】本発明と比較例を用いて鋳造試験を実施し
た。試験条件及び結果を表1に示す。従来の熱緩衝部材
を適用しないケースと本発明の比較を試験No.1と3
により行った。また、耐摩耗性部材と熱歪緩衝部材のピ
ッチを本発明範囲内とそれ以外の場合の比較を試験N
o.2、3及び4により行った。また、材質を変えた場
合の本発明の有効性も併せて試験No.5、6、7によ
り確認した。
【0018】試験結果を鋳造量と単位面積当たりの亀裂
発生状況の関係として整理し、図3に示した。本発明例
では、いずれもドラム端面の熱による損耗が抑制されて
長時間安定した溶鋼シールが確保できることが確認でき
た。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、ド
ラム端面の熱亀裂による損耗がなく、安定した長時間の
鋳造を行うことができるため、本発明は、工業的に価値
の高い発明であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のドラム端面の概略を模式的に説明する
図である。
【図2】双ドラム式薄板連続鋳造法の概略を斜視図で模
式的に示す図である。
【図3】本発明を適用したときの鋳造量と熱亀裂の発生
量の関係を示す図である。
【符号の説明】
1a、1b 冷却ドラム 2a、2b サイド堰 3 湯溜まり部 4 溶融金属 5 金属薄帯 6 ドラムギャップ部 7 耐摩耗性部材 8 熱歪緩衝部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 和夫 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の冷却ドラムとサイド堰との間に形
    成した湯溜まり部に溶融金属を注入し、ついで該溶融金
    属を前記冷却ドラムの回転周面で冷却、凝固させながら
    薄板を連続鋳造する双ドラム式薄板連続鋳造用ドラムで
    あって、ドラム端面のサイド堰との摺動部にNiメッキ
    しその上層に厚さ10〜50μmの保護被膜を形成する
    双ドラム式薄板連続鋳造用ドラムにおいて、前記保護被
    膜として、耐摩耗性部材と熱歪緩衝部材とを円周方向で
    交互に0.1〜0.5mmのピッチで配置することを特徴
    とする双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム。
  2. 【請求項2】 前記熱歪緩衝部材の線膨張係数がNiの
    線膨張係数との比で0.7〜1.4であることを特徴と
    する請求項1記載の双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム。
  3. 【請求項3】 前記熱歪緩衝部材の成分が不可避的不純
    物を除きNiであることを特徴とする請求項1または2
    記載の双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム。
  4. 【請求項4】 前記熱歪緩衝部材の成分がCr=15〜
    25%で残部Ni及び不可避的不純物であることを特徴
    とする請求項1または2記載の双ドラム式薄板連続鋳造
    用ドラム。
  5. 【請求項5】 前記熱歪緩衝部材の成分が不可避的不純
    物を除きCoCrAlYであることを特徴とする請求項
    1または2記載の双ドラム式薄板連続鋳造用ドラム。
  6. 【請求項6】 前記熱歪緩衝部材の成分が不可避的不純
    物を除きCoNiCrAlYであることを特徴とする請
    求項1または2記載の双ドラム式薄板連続鋳造用ドラ
    ム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100388031B1 (ko) * 1998-12-21 2003-11-10 주식회사 포스코 쌍롤식박판주조장치의주조롤코팅방법

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