JPH1177251A - 横注ぎ式薄鋳片の連続鋳造方法および連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サイドノズルの側部堰の内表面に生成する固着
シェルの発生を防止することのできる横注ぎ式薄鋳片の
連続鋳造装置を提供する。 【解決手段】鋳造開始前にサイドノズルの側部堰内に設
けた加熱手段で側部堰を加熱すると共に、側部堰内面に
接触離脱自在の側部堰予加熱手段で側部堰内表面から予
加熱しておき、溶鋼をタンディシュ内に供給する直前に
予加熱手段を退避させて鋳造を開始することを特徴とす
る横注ぎ式薄鋳片の連続鋳造方法およびこの方法を実施
するための装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を冷却機
能を備えた上下ロール間に供給して薄鋳片を鋳造する横
注ぎ式連続鋳造方法および連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】横注ぎ式薄鋳片の連続鋳造装置は、タン
ディシュに供給した溶融金属を、サイドノズルを介して
内部が冷却された１対の相互に反対方向に回転するロー
ルに供給し、ロール表面に凝固シェルを成長させ、ロー
ル間から凝固したシェルを連続的に引き出して薄鋳片を
製造する装置である。

【０００３】図３は、横注ぎ式の連続鋳造装置の一例を
示す図で、図３（ａ）は装置の斜視図、図３（ｂ）はロ
ールの出側（同図の右側）から見た正面図である。

【０００４】この装置は、回転軸が平行になるように配
設された上下ロール１、２と、ロールの入り側に設けら
れたタンディシュ８と、タンディシュとロール間を接続
するサイドノズル３とを備えている。

【０００５】図３（ａ）に示すように、一般に下ロール
２は、上ロール１よりも広幅になっていて、ロール内は
水等の冷媒を循環させる構造となっており、冷却機能を
備えている。タンディシュ８は耐火物からなり、上面と
ロール側が開口された箱型をしている。また、サイドノ
ズルは、耐火物からなる低部堰５と側部堰９ａ、９ｂか
らなり、これら堰のロールとの接触面６は溶融金属が漏
洩しないようにシールされている。

【０００６】この装置で溶融金属を鋳造するには、まず
タンディシュ８内に溶融金属を供給し、サイドノズル３
を通して上下ロールに溶融金属を供給してロール外周面
に接触させる。上下ロール１、２に接触した溶融金属は
冷却されて凝固し、ロール外周面に薄い凝固シェルが生
成し、凝固シェルは上下ロールの回転により、上下ロー
ル間の隙間で圧着されながら薄鋳片１０となり、連続的
に鋳造される。

【０００７】このような装置では、溶融金属がサイドノ
ズルに供給されると、溶融金属の熱が測部堰に伝わり高
温度になるが、サイドノズルの側部堰９ａ、９ｂは上下
ロール１、２と接触しているために接触部近傍はロール
によって冷却され、冷却された部分の側部堰表面に凝固
シェル（固着シェルと呼ばれる）が生成する。この固着
シェルが成長すると、堰からの剥離に伴い耐火物が損傷
すると共に、剥離したシェルや耐火物が薄鋳片に押し込
まれ表面欠陥となり、鋳片の歩留まりが低下する。

【０００８】なお、サイドノズルの低部堰の端部でもロ
ールと接触しているが、接触面積が小さいので低部堰で
の固着シェルは、それほど問題にはなっていない。

【０００９】この固着シェルの生成を防止するために、
溶融金属をタンディシュ内に供給する前に、側部堰をガ
スバーナで予熱する方法がある。しかし、溶融金属を供
給する前に予熱を中止しなければならないので、その後
はロールにより冷却され、側部堰の温度は低下するの
で、固着シェルの発生を完全には防止できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、サイドノズ
ルの側部堰の内表面に生成する固着シェルの発生を防止
することのできる横注ぎ式薄鋳片の連続鋳造方法および
連続鋳造装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、サイドノズ
ルの側部堰の内表面に生成する固着シェルの発生を防止
する方法につき種々検討した。その結果、鋳造開始前か
ら側部堰内部から加熱することが有効であるが、その加
熱のみでは側部堰の温度を充分に上げることは困難で、
鋳造前に側部堰の内表面からも予加熱し、鋳造する直前
まで予加熱してから鋳造を開始すれば固着シェルの発生
を防止することが可能であるとの知見を得た。

【００１２】本発明は、このような知見に基づきなされ
たもので、その要旨は以下の通りである。

【００１３】（１）冷却機能を備えた上下ロールの入り
側に設けられたタンディシュと、タンディシュとロール
間を接続してタンディシュ内に供給された溶鋼を上下ロ
ールに供給するためのサイドノズルを備えた横注ぎ式連
続鋳造装置による薄鋳片の鋳造方法であって、鋳造開始
前にサイドノズルの側部堰内に設けた加熱手段で側部堰
を加熱すると共に、側部堰内面に接触離脱自在の側部堰
予加熱手段で側部堰をその内表面から予加熱しておき、
溶鋼をタンディシュ内に供給する直前に予加熱手段を退
避させて鋳造を開始することを特徴とする横注ぎ式薄鋳
片の連続鋳造方法。

【００１４】（２）冷却機能を備えた上下ロールの入り
側に設けられたタンディシュと、タンディシュとロール
間を接続してタンディシュ内に供給された溶鋼を上下ロ
ールに供給するためのサイドノズルを備えた横注ぎ式薄
鋳片の連続鋳造装置であって、サイドノズルの側部堰の
内面の一部が上下ロールの両端面と接触しており、サイ
ドノズルの側部堰内に側部堰を加熱するための加熱手段
を備え、かつ側部堰内面に接触離脱自在の側部堰予加熱
手段を備えていることを特徴とする横注ぎ式薄鋳片の連
続鋳造装置。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の方法を実施する
のに用いる横注ぎ式連続鋳造装置の１例を示す図で、図
２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した図
の右側（ロールの出側）から見た正面図である。

【００１６】この装置は、前記図３で説明した装置とほ
ぼ同じで、予加熱用ヒータ１２ａ、１２ｂを備え、上下
ロールの端面がサイドノズルの側部堰の内面に接して設
けられている点で相違している。

【００１７】サイドノズルは、アルミナグラファイト、
アルミナ等の耐火物からなる低部堰５と側部堰４ａ、４
ｂからなり、これら側部堰の内部には、加熱手段が設け
られている。例えばニクロム線や炭化珪素製のセラミッ
ク発熱体等の電気抵抗発熱体が埋設されており、リード
線１１ａ、１１ｂから電力を供給して加熱する手段があ
る。

【００１８】また、側部堰４ａ、４ｂの内面に接触離脱
自在の側部堰予加熱ヒータ１２ａ、１２ｂを備えてい
る。

【００１９】着脱自在とするのは、鋳造開始直前まで、
側部堰を加熱しておき、鋳造を開始する直前に速やかに
側部堰予加熱ヒータを退避させるためである。

【００２０】図１は、側部堰予加熱装置の一例を示す図
で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はサイドノズル内
にヒータをセットした状態の正面図、同図（ｃ）はヒー
タをノズル外に退避させた状態の側面図である。

【００２１】図１（ｂ）に示すように、この装置は基盤
１９に固定軸２１を介して回転軸２０が取り付けられて
いて、回転軸２０に回転アーム１８、その先端に退避シ
リンダー１５がガイドロッド１６ｃと共に取り付けられ
ている。また、ガイドロッド１６ｃの先端には右格納シ
ロンダー１４がガイドロッド１６ｂとともに取り付けら
れており、さらにガイドロッド１６ｂの先端に左格納シ
リンダー１３がガイドロッド１６ａと共に取り付けられ
ている。図１（ｂ）は、予加熱している状態を示してお
り、サイドノズル側部堰４ａ、４ｂの内面にヒータ１２
ａ、１２ｂが接触している。ヒータ１２ａ、１２ｂは耐
火物とその内部に収納されたニクロム線や炭化珪素製の
セラミック発熱体等の電気抵抗発熱体からなる。

【００２２】予加熱が終了すると、左格納シリンダー１
３によりヒータ１２ａをＡの位置まで退避させ、次いで
右格納シリンダー１４でヒータ１２ａをさらにＢの位置
まで退避させると共に、ヒータ１２ｂもＣの位置まで退
避させる。

【００２３】次いで、図１（ａ）に示すように、図示し
ない巻き上げモータによりワイヤで回転アーム１８を引
き上げ、ヒータ１２を矢印の方向に回転させて、サイド
ノズル外に退避させる。ヒータの退避を終了させた状態
は図１（ｃ）のようになる。次ぎに、上記のような予加
熱装置を用いて薄鋳片を鋳造する本発明の連続鋳造方法
について以下に説明する。

【００２４】図２に示すように、鋳造を開始する前にサ
イドノズルの側部堰をその内部に設けた前記加熱手段で
加熱する。内部から加熱するのみでは、予熱時に側部堰
から大気中に放熱されたり、ロールにより抜熱されて充
分温度が上昇しない。例えば、抵抗発熱体の温度を１４
００℃にまで上げても、側部堰のロールとの接触してい
る近傍では６００℃程度にまでしか加熱されない。そこ
で、側部堰の内面の表面に上記のような予加熱装置によ
りヒータ１２ａ、１２ｂを密着させて側部堰を表面から
も加熱する。

【００２５】このように、側部堰の内部と外面との両方
から加熱することにより、側部堰のロールと接触する近
傍の側部堰を１０００℃程度にまで加熱することができ
る。側部堰の内表面の好ましい加熱温度は、８００〜１
０００℃である。７００℃未満の温度であれば、鋳造中
に側部堰のロール接触近傍で固着シェルが発生するおそ
れがある。この予加熱は、鋳造を開始する直前までおこ
なうのがよい。

【００２６】鋳造を開始する直前に側部堰予加熱用のヒ
ータは前記したようにサイドノズル外に速やかに退避さ
せる。鋳造を開始すると溶鋼から側部堰に熱が供給され
るが、側部堰はロールにより抜熱されるので、鋳造中も
側部堰内の加熱手段は通電して加熱を継続するのが好ま
しい。

【００２７】連続鋳造装置におけるサイドノズルおよび
ロールの好ましい態様を以下に説明する。

【００２８】図３に示した装置は、下ロール２の胴部は
上ロール１の胴部よりもかなり広く、サイドノズル３の
側部堰９ａ、９ｂは、その内面の一部が上ロールの端面
と、また側部堰の下端面の一部６が下ロールの外周面と
それぞれ接触している。このような装置に本発明の方法
を適用することも可能である。しかし、このような装置
では、ロールに接触している近傍の側部堰内部には電気
抵抗発熱体を配することができないので、側部堰のロー
ルに接触している近傍では固着シェルが発生しやすい傾
向がある。

【００２９】図２に示したように、上ロール１に対して
下ロールの胴部を１〜５０ｍｍ程度長くし、サイドノズ
ルの側部堰の内面のみが上下ロールの端面と接触するよ
うな構造とすると、図２（ａ）の斜線部Ｓで示すロール
端面と接触している部分とその近傍の側部堰内にも電気
抵抗発熱体を設置することができるので、固着シェルの
発生防止にはより効果的である。

【００３０】

【実施例】図２に示した連続鋳造装置および図１に示し
た予加熱装置を用いて、オーステナイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４）の溶鋼を厚さ２ｍｍの薄鋳片に連続鋳
造した。用いた上下ロールおよびサイドノズルは下記の
通りであった。

【００３１】上下ロール 外径 ・・・・・・・ １０００ｍｍ 胴部幅 ・・・・・ 上ロール：６００、下ロール：６４０ （下ロールの両端面は、上ロール端面よりも２０ｍｍ張
り出ている） サイドノズル側部堰 厚さ ・・・・・・・ １００ｍｍ 幅 ・・・・・・・・・ ３００ｍｍ 最長部長さ ・・・・・・・ ６００ｍｍ 側部堰の内部のほぼ全面にセラミックヒータ（炭化珪素
発熱体）を埋め込み電源に接続した。

【００３２】予加熱ヒータは、厚さ２ｍｍ程度のモリブ
デンやタングステン等からなり、その内部のほぼ全面に
セラミックヒータ（炭化珪素発熱体）を埋め込んだ。

【００３３】連続鋳造を開始する前に、側部堰内部のヒ
ータに通電すると共に、予加熱装置をサイドノズル内に
セットして通電して、側部堰の表面と予加熱ヒータとの
間に熱電対を挿入して測温し、１０００℃に６０分間保
持した。その後、鋳造開始直前に予加熱用ヒータをサイ
ドノズル外に退避させて、溶鋼をタンディシュ内に供給
して連続鋳造を開始した。側部堰内部のヒータは、鋳造
が終了するまで通電し、側部堰の加熱を維持した。

【００３４】鋳造開始から２分間連続的に鋳造を継続
し、幅７００ｍｍ、厚さ２ｍｍの薄鋳片を約１５０ｍｍ
鋳造した。

【００３５】比較例として、図３に示した連続鋳造装置
を用い、予加熱装置を用いないで、サイドノズルの側部
堰内のヒータのみにより側部堰を加熱した以外は上記と
同じ条件で、連続鋳造した。鋳造開始直前の側部堰の表
面の温度は６００℃であった。

【００３６】また、用いた上下ロールおよびサイドノズ
ルは下記の通りであった。

【００３７】 上下ロール 外径 ・・・・・・・ １４００ｍｍ 胴部幅 ・・・・・ 上ロール：７００ｍｍ、下ロール：１
０００ｍｍ サイドノズル側部堰 厚さ ・・・・・・・ １００ｍｍ 幅 ・・・・・・・・・ ３００ｍｍ 最長部長さ ・・・・・・・ ８００ｍｍ 鋳造終了後、鋳造した鋳片のトップ部、中央部、ボトム
部の３ヶ所についてそれぞれ１５０ｍの範囲の鋳片表面
を、固着シェルに起因する疵の有無の観察を目視により
行った。

【００３８】その結果、本発明方法を適用して鋳造した
鋳片の表面には、固着シェルによる疵は一切観察されな
かった。一方比較例では、上記３ヶ所とも固着シェルに
よる疵が観察された。

【００３９】

【発明の効果】本発明の薄鋳片の連続鋳造方法および連
続鋳造装置によれば、鋳造中にサイドノズルの側部堰の
ロール接触近傍での固着シェルの発生が防止でき、表面
欠陥のない薄鋳片を安定して製造することができる。ま
た、固着シェルが発生しないので、サイドノズルの寿命
がながくなる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】サイドノズルの側部堰予加熱装置の一例を示す
図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はサイドノズル
内にヒータをセットした状態の正面図、同図（ｃ）はヒ
ータをノズル外に退避させた状態の側面図である。

【図２】横注ぎ式連続鋳造装置を示す図である。

【図３】横注ぎ式の連続鋳造装置の他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

３ サイドノズル ４ａ、４ｂ 側部堰 ８ タンディシュ 11 ヒータリード線 12a,12b ヒータ 13 左ヒータ格納シリンダー 14 右ヒータ格納シリンダー 16a、16b、16c ガイドロッド 17 シリンダーロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却機能を備えた上下ロールの入り側に設
   けられたタンディシュと、タンディシュとロール間を接
   続してタンディシュ内に供給された溶鋼を上下ロールに
   供給するためのサイドノズルを備えた横注ぎ式連続鋳造
   装置による薄鋳片の鋳造方法であって、鋳造開始前にサ
   イドノズルの側部堰内に設けた加熱手段で側部堰を加熱
   すると共に、側部堰内面に接触離脱自在の側部堰予加熱
   手段で側部堰をその内表面から予加熱しておき、溶鋼を
   タンディシュ内に供給する直前に予加熱手段を退避させ
   て鋳造を開始することを特徴とする横注ぎ式薄鋳片の連
   続鋳造方法。
2. 【請求項２】冷却機能を備えた上下ロールの入り側に設
   けられたタンディシュと、タンディシュとロール間を接
   続してタンディシュ内に供給された溶鋼を上下ロールに
   供給するためのサイドノズルを備えた横注ぎ式薄鋳片の
   連続鋳造装置であって、サイドノズルの側部堰の内面の
   一部が上下ロールの両端面と接触しており、サイドノズ
   ルの側部堰内に側部堰を加熱するための加熱手段を備
   え、かつ側部堰内面に接触離脱自在の側部堰予加熱手段
   を備えていることを特徴とする横注ぎ式薄鋳片の連続鋳
   造装置。