JPS60257953A - ベルト式連続鋳造装置 - 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、合金、金属の連続鋳造装置、特に、ベルト式
連続鋳造装置に関する。詳細には、本発明は、鋼などの
高融点の金属、合金のスラブ、ビレットなどの連続鋳造
に好適なベルト式連続鋳造装置に関する。

〔従来技術〕

従来のベルト式連続鋳造装置を第４図及び第５図に基づ
いて説明する。第４図は、往復動鋳型と一方向移動ベル
トで鋳型が構成されている従来の傾斜型シングルベルト
キャスタの側断面図であり、第５図は、回転ドラムの胴
とフランジ及びこれと同調して移動するベルトによって
鋳型が構成されている、いわゆる、従来のロータリキャ
スタの側断面図である。

〔傾斜形シングルベルトキャスタ（第４図）の構成と作
用〕 従来の傾斜型シングルベルトキャスタは、第４図に示す
ように、鋳型ベルト１０１がプーリ１０２によって張力
を与えられている。プーリを矢印１０２ａの向きに回し
て、鋳型ベルト１０１を矢印１０１ａの向きに動かす。

鋳型ベルト１０１の表面は断熱離型材核種１１０が施さ
れている。鋳造域の鋳型ベルト１０１の裏側には、フィ
ンロール１０３、ノズル１０４カ配股されている。フィ
ンロール１０３は溶湯静圧に抗して鋳型ベルト１０１を
支え、ノズル１０４ｉｉ鋳型ベルト１０１の裏面に噴水
１０４ａを吹付は収面を冷却する。

鋳造域では、鋳片１１５の取出方向の往復動を繰返す往
復動鋳型１０５が鋳型ベルト１０１の平面に対向して配
置され、これらが囲む領域に溶湯１１４が注入される。

往復動鋳型１０５の水路１０５ａを冷却水が高速で流れ
、その鋳型面を冷却する。往復動鋳型１０５の鋳型面は
、鋳造域の鋳型ベルト１０１に平行な平面と、これに直
交する２平面とから成り、それぞれ鋳片１１５の３面を
成形・冷却する。

溶湯１１４は、図示し々いとシベからとい１１３を介し
て流れて鋳造域に入シ、そこで冷却され凝固して鋳片１
１５として引出される。

〔ロータリキャスタ（第５図）の構成と作用〕従来のロ
ータリキャスタは、第５図に示すように、鋳型ベルト２
０１がプーリ２０２によって張力を与えられている。プ
ーリを矢印２０２ａの向きに回して、鋳型ベルト２０１
を矢印２０１ａの向きに動かす。

鋳型ベルト２０１の表面は、断熱離型材被覆２１０が施
されている。鋳造域の鋳型ベルト２０１の裏側には、ノ
ズル２０４が配設されている。ノズル２０４は鋳型ベル
ト２０１の裏面に噴水２０４ａを吹付け、数面を冷却す
る。

鋳型ベルト２０１に対向するように鋳型ドラム２０５を
配置しておシ、それを矢印２０５ｃのように動かす。鋳
型ドラム２０５のフランジ外周面は鋳型ベルト２０１の
表面に密着してお少、この密着面には辷りはない。

鋳型ドラム２０５の内部にも、ノズル２０５ａが配設さ
れ、鋳造域とその付近の鋳型ドラム２０５の内面に噴水
２０５ｂを吹付は数面を冷却する。鋳型ドラム２０５の
胴部周面とこれに直交する２つのフランジの内面は３つ
の鋳型面となって、それぞれ鋳片２１５の３面を成形・
冷却する。

溶湯２１４は、タンディシュ２１３のノズルから流出し
て鋳造域に入シ、そこで冷却され、凝固して鋳片２１５
として引出される。

〔上記従来装置の欠点〕

上記した従来のベルト式連続鋳造装置、すなわち、従来
の傾斜形シングルベルトキャスタ（第４図）及びロータ
リキャスタ（第５図）に於いて、溶湯に接する鋳型ベル
ト表面の断熱離型材被覆（１１０７は２１０）に剥離・
圧壊などの損傷を生じた場合、その補修のために操業を
長時間にわたって中断せざるを得す、生産能率の低下を
招く欠点を有している。また、断熱離型材被覆（１１０
又は２１０）に長時間の連続使用に耐える性能を要求す
ると、非常に高価なものとなり製品コストへの影醤は大
きく経済性の面で採用しにくい欠点を有している。

〔本発明の目的〕

そこで、本発明は、上記従来装置の欠点を解消するベル
ト式連続鋳造装置を提供することを目的とする。すなわ
ち、本発明の目的は、溶湯に接する詩型ベルト表面の断
熱Ｍ型材核種に損傷を生じても、操業を中断することな
く、健全な被覆を絶えず鋳造域に送り込むようにし、ま
た、短寿命であるが、安価な断熱離型材の採用を可能に
するようにしたベルト式連続鋳造装置を提供するにある
。

〔本発明の構成〕

そして、本発明は、上記目的を達成する手段として、鋳
型ベルトの１サイクルごとに安価な断熱離型材の被覆を
繰返すようにしたものであり、そして、繰返し被覆に必
要な溶融被覆材の連続供給、使用ずみ被覆の除去、生地
の乾燥などの手段を鋳型ベルトの周辺に付設したもので
ある。すなわち、本発明は、少くとも１個の鋳型ベルト
をそなえたベルト式連続鋳造装置に於いて、該鋳型ベル
トの鋳造域上流に鋳型ベルト乾燥装置及び被覆材溶融供
給装置を配設し、がっ、鋳型ベルトの鋳造域下流に被徨
材除去装置を配設してなることを特徴とするベルト式連
続鋳造装置である。

本発明に於けるベルト式連続鋳造装置は、少くとも１個
の鋳型ベルトをそなえたものであジ、前述の従来の傾斜
形シングルベルトキャスタ及びロータリキャスタをも包
含するものである。

そして、この鋳型ベルトはエンドレスであって可撓性を
有するものであり、該鋳型ベルトの鋳造成に於いて、表
面は鋳造金属に接し、裏面は冷却水に接しているもので
ある。また、この鋳型ベルトは複数個のプーリに巻掛け
られておシ、このブーリレ鋳型ベルトに張力を与え、そ
して、該プーリの少くとも１個は駆動装置に連結してい
る。なお、鋳造域に於いて、鋳型ベルトは腕片と同じ向
きに移動するものである。

本発明に於いて、鋳型ベルトの鋳造域上流に鋳型ベルト
乾燥装置及び被機材溶融供給装置を配設し、かつ、鋳型
ベルトの鋳造域下流に被覆材除去装置を配設するもので
あるが、この各装置の配列を示すフローチャート図を第
１図に表わす。第１図に示すように、本発明は、鋳造域
の上流に被機材溶融供給装置を、更にその上流に鋳型ベ
ルト乾燥装置を直列的に並べる。−万、鋳造域の下流に
＃−を被覆材除去装置を配設する。

なお、第１図において、実線矢印は鋳型ベルトの移動を
示し、破線矢印は溶湯又は鋳片の移動を示す。

本発明に於ける被機材溶融供給装置としては、被覆材を
溶融状態に保つものであって、しかも、鋳型ベルト表面
に溶融状態の被覆材を所定流量で吐出する装置である。

したがって、該装置には、被覆材を定温に保ち、かつ、
温度制御機能をそなえた加熱手段及び溶融被機材の吐出
流量制御手段を有するものである。

また、本発明における被覆材除去装置としては、溶湯に
接触した後の被機材を鋳型ベルトの表面から除去するも
のであル、これはワイヤブラシやスクレーパなどで剥ぎ
取シ、残存付着物（細片・微粉など）をワイパで拭いて
とる手段を採用するのが好ましい。

また、鋳型ベルト乾燥装置としては、溶融状態の被機材
を鋳型ベルト上に吐出するのに先立つ前処理として、鋳
型ベルト表面を乾燥するための装置であシ、これは、熱
風を吹付け、鋳型ベルトに付着している水分を蒸発させ
る手段を採用するのが好ましい。

さらに、本発明に於いて、被機材としては、けい酸ソー
ダが好適である。そして本発明ではＪＩＳＫ１４０８（
１９６６）で規定される１号、２号、３号、１種メタけ
い曹、２種メタけい曹のすべてが使用できる。いずれも
被覆材溶融供給装置において、９００Ｃ以上に加熱し水
分を含まない溶融体となしたのち、乾燥した鋳型ベルト
上に吐出する。

以上本発明の詳細な説明したが、さらに、第２図（第１
実施例）及び第３図（第２実施例）に基づいて本発明を
よシ詳細に説明する。

第１実織例 〔往復動鋳型と一方向移動ベルトで鋳型を構成した傾斜
型〕 この実施例は、従来の傾斜形シングルベルトキャスタ（
第４図）に本発明を適用したものであシ、これを第２図
に示す。すなわち、第２図は本発明の第１実施例を示す
傾斜型シングルベルトキャスタの側面図である。第２図
において、鋳型ベルト１は一対のプーリ２に巻掛けられ
ている。２個のプーリ２は両者の間隔を離すように突張
シ合い、また、いずれか１個は外部駆動装置と連結して
トルクを与えられるようになっている。鋳造域の鋳型ベ
ルト１の裏側には、多数のフィンロール３とノズル４が
配設されている。フィンロール３の外周面は鋳型ベルト
の裏面に接している。またノズル４の噴出方向は鋳型ベ
ルトの裏面に向かっている。

鋳造域に於いては、鋳片取出方向に往復動を繰返す往復
動鋳型５が、鋳型ベルト１の平面に対向して配置されて
、斜め上方と、斜め下方に開口をもつ筒形領斌が形成さ
れている。

往復動鋳型５の鋳型面は、鋳片断面の１つの長辺と２つ
の短辺を成形・冷却する。鋳片断面の残る一辺（長辺）
は鋳型ベルト１の平面によって成形・冷却される。

往復動鋳型５の内部には、冷却水路５ａが設□けられて
おり、外部の吸排水設備と連通している。往復動鋳型５
の下流側にも、多数のフィンロール６とノズル７が配置
されている。

一方、鋳造域の上流側には、被覆材貯槽８が配置されて
おシ、この貯槽８の周囲には発熱体８ａが置かれ、貯槽
８の内部の被覆材を加熱している。また、貯槽８の上部
には加圧ガス人口９があり、貯槽８内部の溶融状態の被
覆材１０を加圧するためのガスが図示しないガス源から
導入される。このガス源の圧力は適当に制御可能である
。

貯槽８の下部には、はｙ鋳片幅の広が９を持つノズル１
１が設けられている。その先端は鋳型ベルト１の表面に
向っている。そして、ノズル１１に近い下流側に厚み計
１２が鋳型ベルト１に接近して置かれている。

鋳造域の下流側で、鋳型ベルト１が鋳片１５から離れた
ところに、回転式スクレーパ１６が配置されている。こ
の回転式スクレー、パ１６と貯槽８の間に、ダクト１８
が設置されている。

ダクト１８の流路は外部の熱風発生装置と連通している
。また、とい１６が、鋳造域の直前に取付けられており
、このとい１３の先端部は鋳造域をのぞき込むように位
置ぎめされている。

以上詳記した構成からなる装置において、その鋳造プロ
セスを説明すると、鋳型ベルト１は、一対のプーリ２の
間に平面部を形成し、プーリ２の矢印２ａの向きの回転
に伴って、矢印１ａの向きに移動する。この移動の向き
は鋳造域においては、鋳片取出しの向き１５ｂと同じに
なる。

鋳造域は、鋳型ベルト１の平面部と、これに対向する往
復動鋳型５０３つの鋳型面で囲まれる領域である。溶湯
は図示しないとシベから、とい１５を経て、この鋳造域
へ注入され、そこで４つの鋳型面によって冷却され、凝
固層１５ａを生成する。該凝固層１５ａは斜め下方へ移
動しながら厚みを増し、遂には各鋳型面から発達したも
のが合体して鋳片１５として引出される。

鋳片１５の引出しは図示しない引出装置（通常ビンチロ
ール機構）が鋳片１５に引出力を加えることによってな
される。鋳片１５の移動はそれと一体につながっている
初期凝固層１５１にもそのま〜伝わっていく。

鋳型面の冷却は、水路５ａＫ冷却水を矢印５ｂのように
流し、またノズル４から噴水４ａを噴出することによっ
てなされる。

鋳造域において、鋳型ベルト１に加わる溶湯静圧は、フ
ィンロール３の外周面で支えられ、調型ベルト１の撓み
が過大になるのを防いでいる。

鋳造域の下流に配設されたフィンロール６は、その部分
の鋳片を押さえて変形を防ぎ、また隣接するノズル７か
ら流出する噴水７ａは核部の鋳片を更に冷却する。

次に、第２図に示す装置において、その鋳型ベルトに被
覆材を供給するプロセスを説明すると、被覆材貯槽８の
周囲に配置した発熱体８ａは、内部の被覆材１０を一定
温度の溶融状態に保つ。

貯槽８の上部の加圧ガス人口９から導入された圧力は内
部の被覆材（溶融体）１０をノズル１１から所定流速で
押出す。貯槽８のノズル１１から流出した被覆材１０は
所定速度で下流側に移動している。調型ベルト１の表面
に付着して、被覆層（半溶融体）１０ａとなる。該被覆
層１０ａの厚さは絶えず、厚み計１２によって監視して
おシ、所定厚さとのちがいが許容限を超えたとき、貯槽
８の上部９から導入しているガス圧力を加減することに
よってノズル１１の吐出量を修正する。被覆層１０ａは
鋳型ベルト１と共に被覆層（固体）１０ｂの方に移動し
ながら温度を下げ固化して、鋳造域に至る。

鋳造域において、被覆層１０ｂは溶湯あるいは鋳片と、
鋳型ベルトの間に介在して熱抵抗を与える。この熱抵抗
によって、鋳片の冷却速度が緩和されて、良好な表面品
質が得られ、また鋳型ベルトの過熱が抑制されて熱変形
・熱応力の軽減、寿命延長などの効果が得られる。

鋳造域を通過して、鋳型ベルト１がプーリ２によって曲
げられるとき、被覆層は部分的に割れや剥離を生じる。

その周辺に設置している回転式スクレーパ１６は、矢印
１６ａの向きに回転して、移動している鋳型ベルト１の
表面から被覆層を剥離片１０ｃとして完全に除去する。

この除去過程で鋳型ベルト１の表面に付着した細片や微
粉はワイパ１７できれいに拭いとられる。生地を露出し
た鋳型ベルト１は、ダクト１８の領域に至シ、そこを矢
印１８ａのように流れる熱風によって加熱され付着水分
を除かれる。

この後は、再び、貯槽８の被覆材を鋳型ベルト１の表面
に吐出する最初の工程とそれに続く一連の工程が繰返え
される。

第２実施例 〔回転ドラムの胴と移動ベルトで鋳型を構成したロータ
リキャスタ〕 この実施例は、従来のロータリキャスタ（第５図）に本
発明を適用したものであル、これを第３図に示す。すな
わち、第３図は本発明の第２実施例を示すロータリキャ
スタの側断面図である。第３図において、鋳型ベル）５
１１ｄ、３個のプーリ５２に巻掛けられている。この３
個のプーリ５２は鋳型ベルト５１に張力を与え、またい
ずれか少くとも１個は外部駆動装置と連結してトルクを
与えられるようになっている。

鋳造域の鋳型ベルト５１の裏側にはノズル５４が多数配
置されている。ノズル５４の噴射方向は鋳型ベルトの裏
面に向かっている。また、鋳造域に於いては鋳型ベルト
５１の凹面に対向して鋳型ドラム６９を配置している。

鋳型ドラム６９のフランジ外周面は、鋳型ベルト５１の
表面に密着している。鋳型ベルト５１の移動速度と鋳型
ドラム６９の回転速度は両者の前記密着面にすべりを生
じないようにきめている。

鋳型ドラム６９の内側には、ノズル７０が多数配置され
ている。ノズル７０の噴射方向は、鋳型ドラム６９の内
面に向かっている。鋳造域においては、鋳型ベルト表面
、鋳型ドラムの胴部外局面、鋳型ドラムの両側フランジ
の内面の４面が鋳型面を構成している。

鋳造域の上流側には、被機材貯槽５８が配置されている
。その上部の加圧ガス入口５９、下部のノズル６１、周
辺の発熱体５８ａ１厚み計６２などは第１実施例と同様
である。また、回転式スクレーパ６６、ワイパ６７、ダ
クト６８の構成も第１実施例と同様である。

鋳造域の上方には６３、タンディシュがあシ、その中の
溶湯６４がタンディシュノズルを経て、鋳造域に流入す
るように位置ぎめされている。

以上詳記した構成からなる装置において、その鋳造プロ
セスを説明すると、鋳型ベルト５１と鋳型ドラム６９で
囲まれた鋳造域へ、タンディシュ６３内の溶湯６４が注
入される。溶湯６４は鋳型面によって冷却され凝固層６
５ＩＬを生成する。該凝固層６５ａは移動しながら厚み
を増し遂には各鋳型面から成長したものが合体して、鋳
片６５として引出される。鋳型面の冷却はノズル５４．
７０などから噴射される噴水５４＆、７０＆などによっ
てなされる。

この第３図に示す装置において、その鋳型ベルトに被覆
材を供給するプロセスは、第１実施例に記載の同プロセ
スと同一であるので、ここでは省略する。

〔本発明の効果〕

本発明は、以上詳記したように、鋳造域に至る直前の鋳
型ベルトの表面に、新たな断熱離型材を被覆し、かつ鋳
造域を通過した鋳型ベルトの表面から劣化した断熱離型
材被核層を除去する過程を連続１−ることかできるので
、断熱離型材被覆層の補修のために必要とされていた操
業中断が不要となって生産能率が向上する効果が生ずる
ものである。また、断熱Ｍ型Ｉ被覆層に長寿命を要求し
ないので安価な拐料金被機材として採用でき、製品コス
トの低減がもたらされる効果も生ずるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に於ける各装置の配列を説明するため
のフローチャート図であシ、第２図は本発明の実施例で
ある傾斜形シングルベルトキャスタの側断面図であり、
第５図は本発明の他の実施例であるロータリキャスタの
側断面図でる。第４図は従来の傾斜形シングルベルトキ
ャスタの側断面図であり、第５図は従来のロータリキャ
スタの側断面図である。 １：鋳型ベルト１１：ノズル １ａ：移動方向１２：厚み計 ２＝プーリ１３：とい ２ａ：回転方向１４：溶湯 ３：フィンロール１５：鋳片 ４：ノズル１５ａ：初期凝固層 ４ａ：噴水１５ｂ：取出方向 ５：往復動鋳型１６：回転式スクレーバ５１：冷却水路
１６ａ：回転方向 ５ｂ＝冷却水流１７：ワイパ ６：フィンロール１８：タリト ７：ノズル１８ａ：熱風の流れ ７ａ：噴水５１：鋳型ベルト ８：被覆材貯槽５１ａ：移動方向 ８ａ：発熱体５２：プーリ ９：加圧ガス人口５２ａ＝回転方向 １０：被榎材（溶融体）５４：ノズル １０ａ：被覆層（半融体）５４．：噴水１０ｂ：被覆層
（固体）５８：核種材貯檀１０ｃ：剥離片５８ａ：発熱
体 ５９：加圧ガス人口１０１：鋳型ベルト６０：被覆材（
溶融体）１０１ａ：進行方向６０ＩＬ：被覆層（半融体
）１０２：プーリ６０ｂ：被覆層（固体）１０２ａ：回
転方向６０ｏ：剥離片１０３：フィンロール ６１：ノズル１０４：ノズル ６２：厚み計１０４ａ：噴水 ６４：溶湯１０５：往復動鋳型 ６５：鋳片１０５ａ、冷却水路 ６５ａ：初期凝固層１１０：鋳型ベルト被模材６５ｂ＝
取出方向１１３：とい ６６：回転式スクレーパ１１４：溶湯 ６６１Ｌ：回転方向１１５：鋳片 ６７：ワイパ２０１：鋳型ベルト ６８：ダクト２０１ａ：進行方向 ６８ａ：熱風の流れ２０２：ブーリ ６９：鋳型ドラム２０２ａ：回転方向 ６９ａ：回転方向２０４：ノズル ７０：）Ｘｈ２０４ａ：エ゛゛ ７０ａ：７０ａ：噴水２０５：回転ドラム２０５ａ：ノ
ズル２１３：タンデイシュ２０５ｂ：噴水２１４：溶湯 ２０５０：回転方向２１５：鋳片 ２１０：鋳型ベルト被覆材 復代理人内１）明 復代理人萩原亮−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも１個の鋳型ベルトをそなえたベルト式連続鋳造
   装置に於いて、該鋳型ベルトの鋳造域上流に鋳型ベルト
   乾燥装置及び被覆材溶融供給装置を配設し、かつ、鋳型
   ベルトの鋳造域下流に被覆材除去装置を配設してなるこ
   とを特徴とするベルト式連続鋳造装置。