JPS61180653A - ツインベルトキヤスターによる金属の鋳造法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、非金属介在物が少なく、シかも表面性状の
良好な金属薄鋳片を、ツインベルトキャスターによシ安
定して鋳造する方法に関するものである。

〈従来技術並びにその問題点〉 近年、固定銅鋳型を用いた従来型の連続鋳造機では鋳造
が不可能な程度の広幅薄鋳片をも極めて速い速度で高能
率鋳造できると言うことから、鉄鋼或いは非鉄金属の別
を問わず、薄鋳片の製造にツインベルトキャスターの採
用が試みられるようになってきた。

第６図は、ツインベルトキャスターによる広幅薄鋳片の
鋳造状態を模式化した概略図であるが。

上下の各ベルト駆動用プーリー１，１′の回転によって
同期移動する上下一対の鋼製無端ベルト２゜／と、該鋼
製無端ベルト間に挾まれて同期移動する左右一対のダム
ブロック３．３’（第６図では３′は図示せず）とで形
成される空間部へ、給湯用樋４によって金属溶湯５を注
入し、これを強制冷却されている鋼製無端ベル）２．２
’にて短時間に冷却・凝固して所定寸法の鋳片６としな
がら、ツインベルトキャスター後方から連続的に取シ出
している状態を示している。なお、符号７で示されるも
のは、ダムブロックのガイドロールである。

ところで、このようなツインベルトキャスターでは、厚
さの薄い鋳片を高速で鋳造するものであることから、従
来型の連続鋳造機におけるような浸漬ノズル及び鋳造パ
ウダーを使用することができず、前記第６図に示される
ようなオーバーフロ一方式の給湯が一般的に行われてい
る。従って。

給湯流やツイン（ルトキャスター内溶湯面のシール（無
酸化状態確保）が、鋳片介在物低減上極めて重要な要素
となっている。

しかしながら、ツインベルトキャスターは、上下の鋼製
無端ベルト及び左右のダムブロックが鋳片と共に下流方
向へ連続的に移動する構造を有しているので、金属溶湯
の酸化防止策として一般的に知られている不活性ガス雰
囲気確保のためのシール用カバーの取シ付けを試みよう
としても必要部位（給湯部）の完全密封が困難であって
、どうしても大気の侵入が余儀なくされ、特に溶湯の酸
化を問題視される金属（例えば鉄鋼等）の鋳造では十分
な成果を挙げるに至っていなかった。

即ち、ツインベルトキヤスターの給湯部にシール用カバ
ーを取シ付ける場合、該カバーと鋼製無端ベルトとの隙
間を無くするためにこれらを密着させると、鋼製無端ベ
ルト表面に塗布しである鋳片との焼付防止用コーテイン
グ材の剥離を招くことになシ、また前記カバーをダムブ
ロックに密着させようとするとダムブロックの移動が阻
害されてしまうので、シール用カバーと前記両者との間
に多少の隙間は必須だったのである。

そこで、このような弊害を防止するため、シールカバー
内へ多量の不活性ガスを供給することも試みられたが、
多量の不活性ガスを気体状態でシールカバー内へ供給す
るためには該気体の供給流　　。

速を大きくせざるを得す、その結果としてシールカバー
内における気体の流れが激しくなって、前述した各部の
隙間からの大気吸込み現象を生じることとなり、逆にシ
ール性を劣化させることや、高速気体流が給湯流並びに
ツインベルトキャスター内溶湯面に衝突して引き起す溶
湯表面の皮張り現象のため、鋳片表面にシワ疵を発生す
ること等が明らかとなった。

また一方では、シールカバーを設置すると、該シールカ
バー内の雰囲気温度が過度に上昇して鋼製無端ベルトの
熱変形を大きくシ、鋳片表面性状の劣化、更にはベルト
寿命の低下を招くことも判明したのである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、上述のような観点から、溶湯の酸化が問
題となる金属であっても１表面性状並びに内質とも申し
分のない薄鋳片をツインベルトキャスタ５−にて能率良
く安定して製造する手段を見出すべく、様々な実験・研
究を重ねた結果、以下（ａ）〜（Ｃ）に示される如き知
見を得るに至ったのである。即ち。

（ａ）　　ツインベルトキャスターの給湯部（溶湯入側
部及び給湯槽）にシールカバーを配置した上で。

該カバー内へ不活性ガス（ＡｒやＮ２等）を液体状態で
滴下・供給すると、供給された液体状不活性ガスはシー
ルカバー内で気化し、体積膨張してカバー内の気圧を大
気圧よりも高い状態にするので。

シールカバー内の酸素値が極めて低くなシ、シかも該カ
バーとツインベルトキャスター各部との隙間からの大気
侵入も防止され、十分なシール効果が得られること。

（ｂ）非酸化性の雰囲気作りのために液体状態の不活性
ガスを使用するので、少量の液体供給で大量のガスを供
給することとなり、従って供給時にシールカバー内気流
の速度を速くしたり気流を激しく乱したシする現象が起
きず、ツインベルトキャスター内湯面の変動や皮張りが
防止されて鋳片表面疵の発生を抑えられること。

例えば、気体状態で５００　Ｎｔ／ｍｕに相当するＡｒ
量を液体状態として供給すると、体積流量で０．９ｔ／
ｍｉａにしかならず、極めて少量（体積で）の供給で良
いことになる。

（Ｃ）　　更に、液体状不活性ガスは温度が極めて低い
（液体状Ａｒで一１８６℃、液体状Ｎ２では一１９６℃
）ので、これを供給することによってツインベルトキャ
スター内の雰囲気温度を下げることができ、従って鋼製
無端ベルトの熱変形を軽減して鋳片表面疵を防止したり
、該ベルトの寿命延長を図ったりすることが可能となる
こと。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
第１図乃至第３図に示される如く。

ツインベルトキャスターの溶湯入側部及び給湯部４を覆
うようにシールカバー８を配置するとともに、該シール
カバー８内へ液体状不活性ガスを供給することによシ、
シールカバー８内を大気圧よりも高い気圧の不活性ガス
雰囲気となしてツインベルトキャスターでの鋳造を実施
することで、非金属介在物が少なく、シかも表面性状の
良好な金属薄鋳片６を、能率良く安定して製造する点、
Ｋ特徴を有するものである。

なお、第２図は第１図におけるＡ−Ａ矢視図であり、第
３図は第１図における給湯部シールの実施例を示す要部
詳細模式図である。そして、第３図の符号９で示される
ものは、シール性向上のため、鋼製無端ベル）２．２’
或いはダムブロック３゜３′と軽く接触するようにシー
ルカバ−８端部に取り付けられたアスベスト布であり、
符号１ｏで示されるものは液体状不活性ガス供給ノミイ
ブである。

第１図乃至第３図において、ツインベルトキャスターを
駆動しながら液体状不活性ガス供給パイプ１０より液体
状不活性ガスを滴下し、かつ給湯用樋４から金属溶湯５
をオーバーフローさせると、シールカバー８内で液体状
不活性ガスは気化して該カバー内に大気圧よシも高い気
圧の不活性ガス雰囲気を形成することとなる。従って、
例えアスベスト布９と鋼製無端ベルト２．２’間や、ア
スベスト布９とダムブロック３，３′間に隙間ができた
としても、大気がシールカバー８内へ侵入して溶湯を酸
化する恐れがない。

このような状態でツインベルトキャスターの運　　　　
ｊ転を続けると、鋳込まれた金属溶湯は鋼製無端ベル）
２．２’及びダムブロック３，３′に挾まれて移動しな
がら凝固し、所定寸法の鋳片６となってツインベルトキ
ャスター後方から連続的に取シ出される。

そして、前述のように、給湯部における溶湯の酸化が確
実に防止されることから、得られる鋳片は非金属介在物
が極めて少なり、シかも不活性′ガス雰囲気の形成が極
めて穏やかになされるので鋳片表面性状の悪化を招くこ
ともない。

ところで、この発明の鋳造法を鋼に適用し、かつ液体状
不活性ガスとして液体Ａｒを使用した本発明者等の試験
で、「液体Ａｒの供給量を気体換算で１３００　ＮＬ／
ｍ＊と言う多量にすると、気体Ａｒを供給した場合より
もはるかに良好な鋳片を得ることができはするが、それ
でもツインベルトキャスター内の湯面に皮張りが生じが
ちとなシ、″′湯シワ”及び１表皮下の介在物量″が悪
化する傾向となる」ことが明らかとなシ、更なる試験に
よって、この発明の鋳造法を鋼に適用する場合には、シ
ールカバー内の雰囲気温度を１５０〜４００℃に調整す
ることが鋳片の“湯シワ″や”非金属介在物″を減少す
る上でより好適であることも解明された。

この場合、シールカバー内の雰囲気温度が１５０℃を下
回ると、ツインベルトキャスター内湯面に皮張りが生じ
がちとなって、鋳片表面疵や鋳片介在物成績が劣化する
傾向となることは前述の通りであり、一方、前記雰囲気
温度が４００℃を越えると鋼製無端ベルトの変形による
鋳片表面疵を悪化させる傾向が出がちである。なお、シ
ールカバー内の雰囲気温度の調整は、供給する液体状不
活性ガス量を調整することによって容易になし得ること
が確認されている。

なお、蛇足ではあるが、従来の銅製固定鋳型を用いた連
続鋳造法、或いは上注又は下注造塊法等において、溶鋼
の酸化防止のために液体Ａｒや液体Ｎ２を用いることは
１例えば特公昭５５−２８７８１号公報及び特開昭５４
−５６９３５号公報にもみられるように既知の事項であ
る。これらはいずれも、溶融金属の注入流及び鋳型的溶
融金属の表面を気化したＡｒ又はＮ２で被覆し、更にそ
の外側を液状のＡｒ又はＮ２で被覆することによって大
気からの酸化防止を狙ったものであるが、稼動部が多く
て大気の流入を招きやすいツインベルトキャスターにお
いては、単に液状不活性ガスを吹き付けると言う上記方
法を適用してもシール効果が不十分であることは言うま
でもなく、このことからも、ツインベルトキャスターの
給湯部にシールカバーを設置するとともに、該シールカ
バー内で液体状不活性ガスを気化させて雰囲気圧力を高
め、よ・り完全なシールを図ると言うこの発明の方法の
有効性が容易に理解されるであろう。

次いで、この発明を実施例によシ、比較法と対比して説
明する。

〈実施例〉 まず、シール性向上のため端部にアスベスト製布を取シ
付けた第１図乃至第３図に示される如きシールカバーを
用意し、これを同図に示されるようにツインベルトキャ
スターに配置して、第１表の如き化学成分組成の溶鋼か
ら鋼の薄鋳片を鋳造した。

なお、溶鋼鋳造に際しては、内径：５１１の液体状不活
性ガス供給パイプ１０から液体Ａｒ又は気体Ａｒヲ供給
してシールカバー８内の不活性雰囲気形成を行った。

第　　　１　　　表 また、このときの鋳込み条件は次の通りであった。即ち
、 鋳片寸法：　１０００顛幅×４０Ｂ厚、鋳込み速度：　
３．　Ｏ〜６．０　ｍ　／ｍｙ＊　。

Ａｒ供給量： 液体Ａｒの場合・・・２００〜１３０゜Ｎ　Ｌ／ＩＩＩ
ＩＩＬ（気体換算）。

気体Ａｒの場合・・・０〜ｌ　２００　Ｎｔ／＋ｎｉｕ
。

次に、このようにして得られた鋳片について表面シワ疵
の発生状況と非金属介在物量を調査し。

それぞれの結果をＡｒ流量と関係づけて第４図及び第５
図に示した。

第３図及び第４図に示される結果からも、鋳片品質向上
に関して、シールカバー内の不活性雰囲気形成のため液
体Ａｒを用いた本発明方法が、気体Ａｒを用いた比較法
に比して極めて有効な手段であることが明らかである。

この実施例では不活性雰囲気形成のために液体Ａｒを用
いたが、液体Ｎ２を用いても同様の効果が得られること
も十分に確認された。

く総括的効果〉 以上に説明した如く、本発明によれば、非金属介在物が
少なく、シかも表面性状の極めて良好な金属薄鋳片を高
能率で安定して製造することができるなど、産業上有用
な効果がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るツインベルトキャスターを用い
た金属の鋳造方法を示す概略模式図、第２図は、第１図
におけるＡ−Ａ矢視図、第３図は、第１図における給湯
部シールの実施例を示す要部詳細模式図、 第４図は、　Ａｒ流量と鋳片の表面シワ疵との関係を示
すグラフ。 第５図は、Ａｒ流量と鋳片の非金属介在物量との関係を
示すグラフ、 第６図は、従来のツインベルトキャスターによる広幅薄
鋳片の鋳造状態を模式化した概略図である。 図面において、 １．１′・・・ベルト駆動用プーリー、２．２′・・・
鋼製無端ベルト、 ３．３′・・・ダムブロック、 ４・・・給湯用樋、　　５・・・金属溶湯、６・・・鋳
片。 ７・・・ダムブロックのガイドロール。 ８・・・シールカバー。 ９・・・シール用アスベスト製布、 １０・・・液体状不活性ガス供給・ξイブ。 条１図 差２図 第３Ｒ 都４図 Ａｒ渣量　（Ｎ！　／ｍｉｎ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ツインベルトキヤスターの溶湯入側部及び給湯樋
   を覆うようにシールカバーを配置するとともに、該シー
   ルカバー内へ液体状の不活性ガスを供給することにより
   、シールカバー内を大気圧よりも高い気圧の不活性ガス
   雰囲気となして鋳造を行うことを特徴とする、ツインベ
   ルトキヤスターを用いた金属の鋳造方法。
2. （２）鋳造金属を鋼とするとともに、シールカバー内の
   雰囲気温度を１５０〜４００℃に調整して成る、特許請
   求の範囲第１項に記載のツインベルトキヤスターを用い
   た金属の鋳造方法。