JPS59120351A - 同期回転式連続鋳造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は同期回転式連続鋳造方法及び装置に関］７、％
に鋳片に適正な冷却を施し、鋳片のブレイクアラ）Ｔｈ
防止して安定した生産ができるよう改良した同１υ１回
転式連続鋳造力法及び装置Ｒを提供するものである。 同期回転式連続鋳造方式及び装置に関しては、既に株式
会社日立製作所、財団法人機械シスデム振興協会等によ
って開発さね−１例えば特開昭４９−３８２６月（連続
胸造設備）他、数十性もの梵明考案が提案さｈており、
既に一部メーカーで（Ｃ１実１・Ｙ・業に採用さねてい
る。 こわら従来の、同期回転式連続鋳造方式を概説すると、
次のようにして台形断面のり１片を生産する。 １−’１１ぢ、第１図に示す如く、 （イ）同転するυ、１造輪］、 （ロ）該鋳造輪］の外周の一部を囲繞し該訊１造輪１と
同期して＃動し鋳型２を形成するベルト３、（ハ）該鋳
型２から出て来る鉤片４′（ｒ−冷却１７なから離型す
るための口出しナイフ５及び該ナイフ５と共に衰ｊ片４
ヶ矯正する基型ローラー６、に）該矯正ロー−ノー６に
後続するピンチローラ−７、 Ｇ］→十配（ハ）及び（Ｆ−）の一部に亘、って配設し
プζ鋳片冷（：Ｓ　） 却装置８、 （へ）該鋳造輪からの水切装置〕６、 （ト）上記鋳造輪１のドライーヤ９、 （イ）上記（ｒりへ溶融金属を供給するタンディノシ＝
１０及び供給し７た浴融金属のレベルを管理するレベル
測定装置１］、 これら（イ）〜（イ）分備λた同期回転式連続鋳造方式
で鋳片を生産する提案である。 核力式における鋳片４け、鋳型部から出て来ても未だ子
の内部は未凝固の浴輔金鴇状態にｋ・るため、上記（ハ
）〜（ホ）において、口出しナイフ５と鋳片冷却装置８
とにより積極的に冷却して凝固を促進し、ブレークアウ
トが生じないようにする。該冷却の適正条件は、冶金学
上、鋳片の品質により異ることは勿論である。 ところで−上記１１出しナイフ５汀、第２図に拡大示す
る如く内部に形成した図示せぬ冷却媒体供給路に冷却水
を供給し、該ナイフ、５自体分冷却して機能確保を図る
と共に、該冷却水］２を上記ナイフ５に設けた多数の冷
却水供給細孔１３から鋳片４お（４） よび／または鋳片４と口出しナイフ５との僅かな間隙１
４（第３図参照）へ供給して鋳片４と接触させて冷却す
る機能をもつ。 一方、上記（イ）の鋳片冷却装＃８は、鋳片４の大部分
を冷却するため複数のゾーンに分割してスプレー状態で
冷却できる方式になっている。 従って鋳片４に適正な冷却を施し、鋳片４のブレイクア
ウトの発生を防止し、安定生産できるようにするに汀、
スプレー状態で冷却で含ない口出しナイフ５による冷却
条件が適正か否かが支配要因の一つとなる。即ちブレイ
クアウトの発生は、同期回転式連続鋳造方式の場合、（
］出Ｌ２ナイフ５と矯正ローラー６（又にガイドローラ
ーとも称す）とで、鋳片４全逆曲げしながら矯正しつつ
真直状態にするため、鋳片４上側の凝固殻に引張り応力
が作用するため、物理的にも発生し易い状態にあり、口
出しナイフ５での適正冷却が、ブレークアウト発生の支
配要因となると言わハでいる。 然るに核日出１〜ナイフ５からの冷却水に既述のとおり
、多数の冷却水供給細孔１３より、鋳片４お（５） よび／捷たは鋳片４との僅かな間隙］４に供給し、鋳片
４と接触させて冷却するだけであるため、該細孔１３は
、操業条件から順次閉塞され冷却媒体の適正供給を欠く
ことは回避でき〃い。例えば操業中、仮りに一度でも僅
かのブレイクアウトが発生すると、それが原因して上記
細孔１３を閉塞する。 斯様な現象は、他の連続−叉ｊ造方式による一次冷却（
含釣型内冷却）ＶＣおいても体験するところでｋ・る。 従って上記閉塞が生ずると、冷却水１２の供給量が変動
し、冷却能、冷却条件が不適正となるため、供給された
冷却媒体に゛沸騰現象奮起し気化圧を大きくするためブ
レークアウトの発生機会をつくり、安定生産を困難にす
る。 また、上記冷却水１２汀、鋳片４との接触条件によって
は、例えば、接触時に鋳片４の凝固殻１５が極めて薄く
、ブレークアウト寸前の状態にあるとき、またはブレー
クアウトしつつあると＠、さらには僅かでもブレークア
ウトしているときに冷却媒体が接触すると、該媒体の気
化圧が未凝固の溶融金属の静圧よりも大きくなり、ブレ
ークアウト（６） を促ｉｆ６　Ｌ安定生産を困難にする。（勿論既述の引
張応力も作用し、相互作用も働く。） 一方、上記冷却水〕２が鋳片４と接触させた１１にして
おくと、蒸気膜を形成し、冷却媒体の冷却能を害して冷
却条件ケ悪くする。従って蒸気膜が生ずると、鋳片４の
凝固を遅延し、ブレークアウトの発生要因、引抜き速度
の低下による生産性不良要因、鋳片の各辺の冷却速度の
相異に基づく矯正不良９！！因等になるため、様々の難
点を生ずる。 従って」−述の問題点に解決する必要が、ｓ、　６　、
それが同期回転式連続鋳造方式の発展の一つにもなる。 ところで、既述の同期回転式連続鋳造方式の開発者等は
、本発明と汀異る観点に立脚して、ブレークアウトの発
生防止及び発生時の溶融金属飛散防止分図り、もって安
全操業か可能なロータ＋７−ギヤスターを、特公昭、”
＋７−４８３００号により提案している。該提案の趣旨
は、次に引例するとおりである。即チ、　　ｔ−ロータ
１ｊ−キャスタにあっては、セパレータとガイドテーブ
ルとで鋳片を逆面げしながら真直状態に矯正するとき、
鋳片の上側の凝固殻に引張応力が作用するため、凝固殻
が破断したり亀裂が生じたりし内部の溶融金属が外部へ
流出するという現象、すなわちブレークアウトの発生が
避けられない。」との前提に立脚し、このブレークアウ
トが発生しても、［前記セパレータ部に設けた第一の鋳
片冷却装置の冷却流体供給圧を溶融金属の静圧より低く
設定する手段を設けることにより％鋳片がブレークアウ
トしセパレータからの冷却流体供給孔が詰った場合でも
、冷却流体の圧力は溶融金属静圧′！ｉ７越えること汀
ｌい。したがって、前述の如き溶融金属の飛散全完全に
防止することができ、安全なロータリーキャスタが得ら
れる−１ことを提案している。 例えば以上の改良例から見ても、同期連続鋳造方式にお
いて％鋳片のブレイクアラトラ防＃　１　ｆｃは抑制で
きることは、操業技術上、極めて意義のあることである
。 本発明の目的は、斯様な従来技術の欠点ｆｔ解消し、口
出しナイフ近傍でのブレイクアウトの発生防止（抑制）
全図ると共に、適正な冷却条件全確保で★るようにし、
安定Ｉ、た鋳片の生産ができるようにした、同期回転鋳
造方法およびその実施装置を提供するものである。 本発明は、−Ｆ述の鋳造輪１％鋳片４、口出し７ナイフ
５による略閉塞された僅かな間隙（空間）１４において
、供給した冷却水１２と鋳片４との接触によって生ずる
沸騰現象に基づく気化圧の程度が、鋳片４のブレイクア
ラトラ左右すること、また蒸気膜が冷却条件を左右して
ブレイクアウト鋳片矯正不良要因となることに着目して
、上記間隙１４より冷却水］２を鋳片４冷却直後、該間
隙１４より糸外へ除去しつつ鋳造できるようにしたもの
である。 換言すれば、上記間隙１４に存する冷却水１２セ、略常
に細孔１３より供給される鼠とし、沸騰現象を発生し難
くしたものである。 すなわち本発明は。 （１）（イ）回転する鋳造輪、 （ロ）該鋳造輪外周の一部を囲繞し該鋳造輪と同期して
移動しｌｉ型を形成するベルト、 （９） （ハ）該調′ｍ力・ら出て来る鋳片を離型するための「
１出しナイフ及び該ナイフと共に鋳片に’ｌＡ正する矯
正ローラー、　　　゛ に）該矯正ローラーに後続するピンチローラ−１（ホ）
上記（ハ）及びに）のゾーンに配設した柄片冷却装置、 （へ）上記鋳造輪からの水切装置、 （ト）上記鋳造輪のドライヤ、 （ホ）上記（ロ）へ浴融金属を供給するタンプイノシー
及び供給した溶融金属のレベル全管理するＶペル測定装
置、 これら（イ）〜（ホ）を備えた同期Ｎ転式連続鋳造装置
で鋳片全製造するに際し、上記、ｌ”］　ｉＪｊ　［〜
ナイフと鋳片との僅か々間隙へ供給する冷却水ｋｇ片と
接触させ、該冷却水の気化圧が駒片未凝固浴融金属の静
圧よりも小さい範囲内で、上記冷態ｊ水を鋳片との接触
糸外へ除去しつつ鋳造することを特徴とする同期回転式
連続鋳造方法。 （２、特許請求の範囲第（］）項記載の方法を実施する
ための装置において、自在ホースを介して気体供（１０
） 給装置ｄと接続した気体噴射孔ケ、口出しナイフの先端
近傍に設けたことを特徴とする同期回転式】ψ続鋳造装
置。 （３）特許請求の範囲第（１）項記載の方法を実施する
ための装置において、１１出（７ナイフに備オた冷却水
供給細孔に対して％鋳造輪の鍔方同へ延びる冷却水排出
孔全接続したこと全特徴とする同期回転式連続鋳造装置
に関する。 以下図面を参酌して従来方式と本発明の実施例をｆｉｔ
？、明する。第１図に同期回転鈎造装詰を示［７、同図
において、１は回転する鋳造輪、３にベルトで、該鋳造
輪１の外周の一部を囲繞し鋳造輪１と同期

【〜で移動し
て鋳型２ケ形成する。５は鋳型３から引き出す鋳片４分
離型するための［−１出しナイフ、６に該ナイフ５と共
に鋳片４を矯正する矯葎ローラーでを）る。７はピンチ
ローラ−１８はスル一方式の鋳片冷却装置で、矯正ロー
ラー６とピンチローラ−７の間に配設きれている。１６
は鋳造輪１からの水切り装置、９は鋳造輪のドライヤー
、１０はタンディツシュ、１１け溶融金属のレベル全（
１１） 管理するレベル測定装置である。 この場合、釣片冷却装置８の構ｈｋは、特に限定されな
い。しかし、ロータリーキャスターの既述の開発者σ、
特公昭５’７−４８３００号により、鋳片のブレ・−ク
アウト及びブレークアウトが発生（２ても溶融金属の逆
流およびこれに伴う溶融金属飛散を防止できる手段、す
なわち、［セパレータ部に設けた第一の鋳片冷却装置の
冷却流体供給圧ｆ浴融金属の静圧よね低く設定する手段
ケ設け］ることか、理論に合致するので好丑しい。ｔ＊
、十Ｎｄにおいて、１］出しナイフ５以外の構成は％７
１、述の開発者等の提案により、既知のものである。 そこで口出しナイフ５　ＶＣついて説明すると、従来の
ナイフ５釦”、第２図に拡大示するとおり、鋳造輪１と
対向する面］−７に冷却水供給細孔１３（ｒ橡数列設け
、とれらから冷却水］２を第３図に拡大示するとおり、
鋳造輪１および／またに１１片４と鋳造輪］−との僅か
な間隙１４へ供給［７鋳片４と１と糾させて冷却（〜で
いる。勿論、上記細孔Ｇ３に至る冷却水］２は、図示せ
ぬホースを介１７て供給さｈるＭワ′ｌ稈（１２） においで、目出１〜ナイフ５自体の冷却も兼ねている。 上記間隙１４は第３図の如く、概ね閉塞さｈだ状態を示
［２ており、冷却水１２が一部滞留して沸騰現象分生じ
、気化圧Ｐ２ｆｆ：未Ｍ固の溶融金属１８の静圧Ｐ１と
の関係でＰ２　＞　Ｐ　１　ｆ形成すること、及び不必
要な蒸気膜１９を形成する機会が多い環境にあることが
わかる。 そこで本発明では第４図に示す如く、口出しナイフ５の
先端近傍に、自在ホース２０金介して気体供給装置と接
続した気体噴射孔２１ヲ設けて構成している。該気体噴
射孔２１ケ、第５図（イ）の如く、口出しナイフ５の側
面に一部が露出状態で設けてもよく、また同図側の如く
、該ナイフ５の内部に図示せぬ気体供給経路を設けて気
体噴射孔２１を設けてもよい。これらの選択は、例えば
製作の難易性、鋳造輪】との関係により行う。 上記、気体噴射孔２１よりの噴射気体２２は、例えば窒
素、アルゴン、空気が良く、気体の噴射圧力は、２に、
Ｐ／１ｙｎ２以下が良い。これは冷却水１２の供給（１
３） 圧力が２　Ｋｙ／ｌｓ２以上であり、冷却水１２と鋳片
４、鋳造輪１の接触による冷却がある程度、確保するた
めに必要なことである。 この気体２２を噴射することによって、冷却水１２は間
ｌ！ｊＪｊｌ内において渣拌作用を受けるため、佛騰現
象および気化圧全畠める機会が抑ＩｌｌをれＺ）。また
冷却水１２と鋳片４、鋳造輪１の熱は、気体２２の噴射
作用で持ち去られると共に、気化熱の作用とも相互作用
して冷却全促進する。従って、鋳片４の凝固殻］８５に
強くなり、ブレイクアウトの危惧？改善する作用も果す
。さらに、該気体２２汀、噴射作用により鋳造輪］の鍔
２３方向へ旋回しつつ系外へ除去されるので該輪１およ
び鍔２３の熱変形ケも抑制する役目を果す。さらに寸だ
、噴射孔２１よりの気体２２は、冷却水供給細孔１３の
閉塞を防止する作用も果すので、該細孔１３よりの冷却
水］２供給駄供給圧力等の変動を防止でさる。 以上のように、本発明に係る［１出しナイフ５０″：ｒ
冷却条件を適正化できる作用効果を軸挿する。 第６図に、第４図〜第５図（イ）、（ロ）の他の実施例
（１４） 全示す。 核１−１出１．ナイフ５の％徴け、冷却水供給細孔１３
に対しで、鋳造輪］の鍔２３万回へ延びる冷却水排出孔
２４分接枕［、で構成したことにある。この構成の狙い
は、同図（ロ）に平面で示す如く、鋳片４、鋳造輪］の
中心線ＣＬに対する冷却水１２の流れが他の面の流れよ
りも支配的で、その流水の作用により冷却水１２が鋳造
輪１の鍔２３方向へ持ち去られつつ鋳片４を冷却するよ
うにしたことにある。これにより、冷却水１２は間隙］
４に滞留することが少くなり、常に新しい冷却水が鋳片
４を冷却する機会を多くできるので、蒸気膜の発生によ
る伝熱不良の発生を抑制できる。また冷却水の沸騰現象
の発生抑制に伴い気化圧の正常維持全図ることができる
。従って鋳片４、鋳造輪１の冷却も適正に促進できるの
で、凝固殻は健全となり、ブレイクアウトの発生を抑制
する作用効果全発揮する。 以上のように本発明では、口出しナイフ５と鋳片４との
僅かな間隙１４へ供給する冷却水１２を鋳片４と接触さ
せ、この冷却水１２の気化圧Ｐ２が鋳片４の未凝固溶融
金属の静圧Ｐ１よりも小さい範囲内で、上記冷却水１２
ヲ鋳片４との接触系外へ除去し２つつ鋳造するものであ
る。 次に本発明の実施例を示す。 この実施例は、次の条件で仮定して試舞したものでｐ）
る。前提条件として、 鋳造輪径　　　　４７５０絡φ 釣片水平部パスラインから測ったメニスカスの高さ　　
　　　　　　１８７５　ｍ　／　ｍ８１片サイズ　　　
１９０／２３０Ｘ１４０鋳造速朋　　　　６ｍ／ｍｊ、
ｎ 浴融部の比重　　１．８ 鋳片表面渦１屹　　〕００００ ℃種　　　　　　１丁５（Ｇ３５０５　）　ＳＷＲＭＩ
Ｏとすれば浴鏑静圧Ｐ１は約１．．５　Ｋｙ／ｃｔｎ２
となる。 （・、−Ｐ２＝’７．８×コ８’７５ｍ／ｍ　＝１４，
６２５悲Ａｑ　＝：］、４，６２．５Ｋｙ／　Ｇ２−１
．４６中１．５Ｋｙ／ｃｍ”　）気化【７た蒸気が鋳片
表面温度１０００℃のとき、気化圧Ｐ２は絶対圧力で約
３．４１ＸＰ／　ｃｍ２で＃＋　ｂ　、＜・、−ボイル
ーシャルルの法則より、絶対圧力で１なわちゲージ圧で
は、２．４　Ｋｐ　／　ｔｙｎ２である。したがって本
発明では気体噴射孔２１よりの圧穿の供給圧力ｋ　３　
ｂ／ｃｍ２とした。その結果、鋳片表面から５へ生した
蒸気膜は、ただちに除去され蒸気圧Ｐ２が静圧Ｐ１より
も犬きくなることを抑制でき、新しい鋳片面と冷却水が
接することができるため冷却能の低下げない。また、蒸
気は鋳片サイドに飛ばされ、鋳造輪内に侵入することも
ない。 以上の如く本発明は、口出しナイフ５部の冷却において
、間隙１４の冷却水１２の沸騰現象を抑制できるので蒸
気圧Ｐ２が静圧Ｐ１よりも大きくなることを抑制するこ
とができる。また蒸気膜の発生を抑制することもできる
。従って鋳片のブレイクアウト発生を抑制できるので、
安定して鋳片全生産できる効果がある。これは同期回転
式連続鋳造方式においては、極めて意義ある効果で、該
方式の発展を促進する。

【図面の簡単な説明】

（１７） 第１図は従来方式と不発明方式とを説明するための１期
［９１転式連糾−崎造力式の立面説明図、・暦２図汀従
来の１１１図における１１出（２プイフの拡大説。 明図、第３図は第１図の要部拡大立面薄明ｊツｌ１．君
４図ハび２部５図（イ）は木）へ明の［１出しナイフの
躯明図、第５図（イ）に第４図の目出１〜ナイフのＩＬ
面から背た立面説明図、ター５，５図回は、第５図（イ
）の曲の実施１＋ｕ全訣明する正面から一見た立面ｉｊ
？、明図、ｔ０６図（イ）は第４図〜第５図（ロ）の他
の実施例のｎ　ｌｌｉ　Ｌナイフの説明図、第６図（ロ
）は同図（イ）の平面から見た計１明図である。 ］・・・・鋳造輪、２・・・・１ＬＪ１柳、３・・・・
ベルト、Ａ・・・鋳片、５・・・１］出（−、ナイフ、
０・・・・り湘正ローラー、７・・・・ピンチローラ−
１８・・・・山片冷月ｊ装置？！　。 ９・・・・鋳造−のドライヤー、１０・・・タンディジ
１．。 １１・・・湯面レベル剖１ｉＩｌｌ装置ｙｔ、１ｚ・・
・冷却水、］Ｇ３・・冷却水供給細孔、１４・・・鋳片
と１」出しナイフとのすき間、］、Ｇ５・・Ｊｊ片の凝
向−戊、１６・・・水切り装置、１７・・・鋳造輪と対
向する面、１８・・・鋳片内の浴融部、］Ｇ９・・鋳片
上の蒸気膜、２０・・・自在ホー（］Ｇ８） ス、２〕・・・気体噴射孔、２２・・・噴射気体、２ト
・・鋳造輪の鍔、２４・・・冷却水排水孔。 特許出願人　新日木製鐵株式曽社 代理人　　　弁理士　井上雅生 第１図 ８ 第５図（イ）　　　　　　第５図（ロ）第６図（ロ） トＳ梓オ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（イ）回転する鋳造輪、 （ロ）核鋳造輪外ｊ句の一部を囲繞し該鋳造輪と同期し
   て移動（−）・型を形成するベルト、し４該、涛型から
   出てオニる鋳片を離型するための［コ出しナイフ及び核
   ナイフと共に鋳片を焔正す７−タ止ローラー、 （ニ）該燃圧ローラーに後続するピンチローラ−１けう
   上記（ハ）及び（ロ）のゾーンに配設した鋳片冷却≠を
   訂、 （へ）該鋳造輪からの水切会［道、 （ト）該瞼造輪のドライヤ、 （イ）−上記（ロ）へ溶融全線を供給するタンディツシ
   ュ及び供給した溶融金属のレベルを中押するレベル氾１
   １定装蔭、 こｆ］ら（イ）〜（ホ）を掘えた同期回転式連続鋳造方
   法で駒片全製造するに際し、上記、「］出しナイフと鋳
   片との僅かな間隙へ供給する冷却水を鋳片と接触させ、
   該冷却水の気化１１−が鋳片未蒋固屑融金Ｊ／＄３の静
   圧よりも小をい締囲内で、上記冷ｚ：１１水ヲ駒片との
   接触的後、該間隙より系外へ除去（−７つつ鋳造するこ
   と全特徴とする同期１１１１転式連続、ｆ（、’■造方
   法。 （２、特許請求の範囲イ（１）Ｊ′ｌ′ｌ記載の方法全
   実施するための装置Ｈにおいて、自在ホースゲ介して気
   体供給装置ａと筬続した気体噴射孔を、口出］２す４フ
   の先端近傍に設けたことを釉徴とする回朋回転式沖続ソ
   、ｊ造装置。 （３）・持πｆ請求の１Ｉｌｉ）囲第（１）項ｄピ載の
   万ｌｂを実施するための装置において、［］出］、ナイ
   フにｌｌ１ｉｌ乏た冷却水供給細孔に対１７て、鋳造輪
   の鍔方同へ延びる冷却水排出孔’Ｔｈ　１９７’続した
   ことを％徴とする回期回転式連続鋳造装置。