JPS6182952A

JPS6182952A - 連続鋳造装置

Info

Publication number: JPS6182952A
Application number: JP20188284A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Yasuda; 一美安田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-26

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】産業上の利用分野本発明は、薄板鋼板を直接鋳造する装置に関するもので
ある。

従来の技術従来の薄板鋼板の製造方法は、鋼塊からの分塊圧延また
は連続鋳造法により２００〜２５０ｍｍ　　厚のスラブ
を製造し、その後これを熱間圧延して薄板銅板を得る方
法か一般的である。

然るにこれらの方法では、大規模な熱延設備やスラブを
加熱するエネルギーが必要であるため、薄板を直接鋳造
する技術の開発が重要な課題となっている。

従来より溶鋼を連続的に鋳造する場合、鋳型内に溶鋼を
注入し、断面内の周囲を凝固させた後にこれを下方に引
抜く方法が一般的に行なわれてきている。しかしこの方
法では（１）ノズル径と鋳型内のりとの取合いの関係から厚さ
数十ａｍ以下の鋳片を鋳造する事は困難である。

（２）Ｍ片と納型の間のマサツのため引抜き速度を２ｍ
／ｓｉｎ程度以上に上げる事が困難である等の問題があ
る。

これらの問題を解消して、薄板の効率的な鋳造法及び装
置を提供するものとして出願人は既に、次の方法及び装
置の特許出願を行なっている（特願昭５６−１８８８８
２）　。

即ち、傾斜した無限軌道をなす平板上に、溶鋼を注ぎ薄
板を鋳造する方法において、鋳造方向と注入流の流れの
方向を逆にし、流れの下端が溶鋼の表面張力で自己保持
される様にした事を特徴とする薄板の鋳造方法及び駆動
輪により駆動され無限軌道をなすとともに、傾斜した工
面を有するベルト機禍と、ｆｔｆｉ胴したベルト平面上
に溶融金属を流下供給する手段と、傾ネ４面上方側に、
鋳片を抽出する装置と、ベルトを駆動輪を介してぶ４面
上方向に駆動する装置とよりなる溶融金属のａ続鋳造装
置である。

この方法と装置では無限軌道平面上で溶鋼が凝固し、凝
固シェルの引抜き速度と鋳型の移動速度を同期させる事
により、マサツによる溶鋼のブレークアウトを防止する
事が出来るため引き抜き速度を上げる事ができる。

また片面凝固のため、鋳造中鋳片の下面は鋳型面と接し
ているが、上面は溶鋼または空気と接しており、鋳型の
上面が不要であるため、ノズル配置に特に問題は生しな
い、この既出願発明について、さらに第５図により説明
する。

図中、５１は鋳造用ベルトまたは無限軌道、５２は鋳型
駆動輪、５３はタンディツシュ、５４は未凝固溶鋼、５
５は凝固薄板、５６は巻き取り装置、５７は案内ロール
又は圧下ロールを示す。溶鋼５４はタンディツシュ５３
から鋳型面上に注入され、重力に従って一定距離、鋳型
面を鋒下するが、＃ｊ！型面が上向きに移動しているた
め、足帛状態では溶鋼先端５日は鋳型面上のほぼ一定の
位置に静止する。また凝固シェルは鋳型面上の溶鋼先端
から図中左に進むにつれて発達し、終には溶鋼面をくぐ
り出て、完全凝固薄板となり、その後案内ロール又は圧
下ロール５７を通って巻き取り装置に巻きとられる。本
方式により約２〜２０＋ａｍの薄板を製造する事かでき
る。

上記方法のように、注入した溶鋼の流れ方向と凝固した
薄板の引抜き方向を逆にした、向流型詩造方式の特徴は
、（１）最終凝固シェルの上面が溶鋼表面をくぐり出る形
で形成される点にあり、このため凝固シェルの上面表面
性状がなめらかになる。

（２）第５図の如く溶鋼注入流の落下位置ではすでにシ
ェル厚か成長しており、ベルトに直接溶鋼が衝突しない
ため凝固シェルの下面表面性状がなめらかになるととも
にベルトの一久性か向上する。

しかしこの方法では、第５図の溶鋼先端位置５８が、操
作条件の変化に伴ない変動しやすく、先端位置が傾斜直
線部からはすれてしまい凝固シェルの曲ｑｚか変化する
恐れがあった。

この点をイＪ利に解決するために出願人はさらに第６図
に示すような方法および装置の特許出願を行なっている
（特願昭５７−　＋５７４ａ９）。

この方法は、軸線が水平に設置された円曲面の内面の斜
面に溶融した金属を注入し溶融金属が重力により流動降
下する方向と逆方向に円曲面を回転させ、円曲面内壁に
形成された凝固金属シェルを円曲面内壁から剥離させて
巻取る事を特徴とする薄板の連続鋳造方法である。

この方法によれば、溶鋼先端位置が変動しても溶鋼先端
位置が円曲面最下点を通り越して、注入位置と反対側ま
で大巾に逆上る事はなく安定している。また凝固シェル
厚の曲率は常に一定で円曲面内面に重着しているため鋳
造は安定して行なわれる。

この発明方法は次の装置を使用して実施できる。即ち、
その内面に金属を凝固させるための、軸線が水平に設置
された円形ドラムと、ドラム内壁の創面に溶融金属を注
入するための注入装置と、該トラムを注入流と逆方向に
ドラム外壁側より回転駆動する駆動装置と、ドラムを冷
却するための冷却装置と、ドラム内壁に生じた凝固シェ
ルを巻取るための巻取装置からなる溶融金属の薄板連続
鋳造装置である。この場合、トラム内壁が前記円曲面内
壁となる。

この装置の具体例を第６図に示す０円筒ドラム６１は、
駆動装置６２によって、注入装置６３から注入された注
入流６４の流れの方向と逆方向に駆動される。凝固シェ
ル６５は、鋳片圧延装置６６により、表面の凹凸がなら
されて、鋳片案内装置６７を経て、巻取り装置６９によ
り巻取られる。また円筒ドラムは冷却装置７０により冷
却される。注入流が円弧に沿って流れるため先端６０は
１円筒トラムの最下点よりも大巾に左側に来る事はなく
、はぼ安定する。

またこの発明は第７図に示すごとく１円筒面の最下点付
近に湯溜り部７２が形成される場合も含んでいる。湯溜
りを保持するために円筒トラムに側壁７１を設ける必要
がある。

しかし、この発明にも工業設備として、重大な問題が存
していた。即ちこの方式では第６図および第７図に示す
ごとく、鋳片をドラムの内側で巻き取る必要があり、注
入装置と巻取り装置を狭いスペースに配置しなければな
らないという設備上の問題である。

発明が解決しようとする問題点この発明は、前述したドラムの内側に溶融金属の汗入装
だと、鋳片（帯状金属）の巻取装置とを配設しなければ
ならないという設備上の隘路を排除することを技術的課
題としている。

問題を解決するための手段この発明の要旨とする処は、第１の発明として、鋳片幅
に相当する平行な鉛直面を有し、相対向して配設されか
つ、その軸心が水平に向けられた２箇の円形リングと、
該円形リング対の少なくとも最下点を含む円形リング外
面の円弧部に当接して張設されるとともに前記円形リン
グ外面と同期して移動し、前記円形リング対の外面に配
設される複数のプーリーに巻回される無端ベルトと、該
無端ベルトを下面から冷却する冷却手段と、前記円形リ
ング対と該円形リング対の少なくとも最下点を含む円形
リング外面の円弧部に当接して張設された無端ベルトと
によって囲まれる上部開放空間に溶融金属溜りを形成せ
しめる如く溶融金属を供給する注入装置と、前記声端ベ
ルト上で発達する帯状凝固金属を外部に抽出する鋳片（
帯状金属）引出装置とよりなる連続鋳造装置、および第
２の発明として、さらに、外部に抽出される鋳片の厚さを調整するととも
に案内するロール対を設けてなる連続鋳造装置、および
第３の発明として、第１×は第２の発明に、さらに、溶融金属溜りの、鋳片
抽出側と反対側の縁部近傍に、湯面下凝固を可能にすへ
く、断熱材或は、加熱手段によって高温に保持される堰
を、無端ベルト上面に轟接してなる連続鋳造装置にある
。

作用以下に本発明の詳細な説明する。

第１図に、本発明の連続鋳造装どの正面図を、第２図に
、第１図のＡ−Ａ’　端面図を示す。

先ず、Ｓｔ図にもとづいて説明する０円形リング１の下
方円弧部に密着して接触するごとくベルト２がブー９−
３にかけ渡されており、このベルトと円形リングは図中
の矢印の向きに同期して移動する。４はベルトを下面か
ら冷却するための冷却装置である。

注入装、′６５から注入された溶鋼はプール（＃融金属
溜り）６を形成し、凝固シェルフはリングｌ、ベルト２
、場合によりロール８により引抜かれる。このとき無圧
延ロールの場合は、リング１、ヘルド２、ロール８の速
度は一致している。

また圧延ロールを設ける場合は、′Ａ量流量が場所によ
り一定になるようにロールの速度が調整されなければな
らない。ヌ、円形リングの断面形状を、凝固シェルを上
面からベルト面に押し付けることか可能なように、下部
よりも上部を鋳片の幅中央方向に突出させることができ
る。

この点を第２図により説明する０円形リングの金属部分
１１はリングとベルトの押付は圧力を支える。断熱部に
は、鋳片が側面から凝固するのを防止する役目を果して
いる。

またリングのベルト面に接する部分を凹ませており、こ
の部分で凝固したシェルをベルト面に押付け、凝固シェ
ルがベルト面から浮上しないようにしている。

本発明は、湯溜り部の引抜き側と反対の縁部付近に、湯
面下凝固を可能にする様な、断熱性または加熱して表面
での凝固を防止した堰を配設することかできる。

すなわち、第１図の状態においては、凝固先端部９は、
湯面のさざ波により多少の変動はまぬがれないため、鋳
片の下面には微小な模様が発生する。したかって、本発
明では微小な模様さえも間かとなるような用途の鋳片に
おいては、湯面下凝固方式により模様の発生を防ごうと
するものである。

この点を第３図によって説明する。２１は堰であり、こ
のうち湯面に面する部分２２は断熱材で構成されており
、後面は強度を支えうる剛性部２３から成っている。ま
た堰２１は一定の位置□に保持される必要があるため、
リングとベルトの移動から独立した土台２５にバネ２４
を介して支持されている。このバネは堰をベルト面に押
付けて、隙間を作らないために設置されている。

本発明の説明図では、第１図および第３図のごと〈注入
位置が湯溜り部にある場合を示したが。

無論第４図に示すごとく、注入位置が湯溜り部よりも引
抜き側に位置していてもよく、この場合も本発明に含ま
れる。この様にすることにより、凝固長を長くとること
ができる。

ここで第１図の場合の各部寸法および周速の関係を説明
する。

第１図に寸法を入れ第８図とした。すなわち、円形リン
グ外径：ＣＤ＝２ｒ円形リング半径：　ＣＯ＝　ｒ湯溜り水平長さ：ＡＢ＝ｈ凝固長さ：ＡＢ＝文＝ｒθ （ただし、θ＝　、４ＡＯＢ（ラジアン））湯溜り深さ
：ＣＨ＝ｐ円形リング輻：　ＣＥ＝　ｂリング周速をＶとすると、湯溜り水平長さｈ、凝固長さ
文、凝固厚ｄはそれぞれ（１）　、　（２）、（３）式
で表わされる。

したがって、ｈ　＝２　ｎ覆工　　（１）ただし、ｋ：
凝固係数（約２０〜２５）臆１ｎ−力）ｔ：凝固時間実施例下記の寸法諸元の実験装置を用いて実験を行なつプこ拳ｒ＝０．８ｍＰ＝０．０８＋ａｖ＝６ｍ／閣１ｎ輻＝０．２０ｍこのとき、ｋ　＝　２０＋ｏ＋ｅ１１ｎ　ノとすると、
（１）、（２）　、　　（３）からｋ　＝　０．８８７４ｍ文＝０．７２１６ｍｄ　　＝　６．８３８ｍｍ実際に得られた鋳片は次の通りである。

輻＝　０．１９７　〜Ｏ，１８１ｍ厚さく　ｄ　）　＝’６．３〜７．５ｍ表面：Ｊゾみ変
化はあるが表面はなめらか。

表面：湯皺なし。平坦。

鋳片長：約５０発明の効果以上詳述したごとく、本発明装置を用い、溶融金属から
金Ａ！薄板を鋳造によって、極めて高品質高生産性下に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の連続鋳造装置の説明図である。第２図は、第１図におけるＡ−Ａ’概略端面図である。第３図は、この発明になる装置において、溶融金属溜り
端部に堰２１を設けた実施例を示す説明図である。第４図は、この発明になる装置において、注入装置５を
、湯溜り部よりも、鋳片抽出側に配設した実施例を示す
説明図である。第５図は、従来の薄板連続鋳造装置を示す説明１Δであ
る。第６図は、従来の薄板連続鋳造装置の他の例を示す説す
説明図である。第７１．ｆｆｌは、ドラム内面に湯溜り部を形成せしめ
る従来の薄板連続鋳造装置を示す説明図である。第８図は、この発明装置の溶融金Ｊ４溜り各部の寸法を
示す説明図である。ｌ・・・円形リング、２・・・ベルト、３・・・プーリ
ー、４・・・冷却装置、５・Φ・注入装置、６・・・湯
溜り、７・・・凝固シェル、８・Φ・ロール、９・・・
凝固先端部、１１・φ・金属部、１２・・・断熱部、１
３・争・ノズルヘッダー、１４・ｅ・スプレー水、２１
・・・堰、２２−・・断熱部、２３・・・剛性部、２４
・φ・バネ、２５・・・±台、５１・・命ベルト（無限
軌道）、５２・・・鋳型駆動輪、５３・・・タンディツ
シュ、５４・・・溶鋼、５５・・・凝固薄板、５６◆拳
・巻取装置、５７・・・案内（圧下）ロール、５日・・
・溶鋼先端、６０・−・先端、６１・・・円筒トラム、
６２・・・駆動装置、６３・・・注入装置、６４・・・
注入流、６５・・・凝固シェル、６６・嗜・圧延装置、
６８・・・巻取装置、７０・・・冷却装置、７１・・・
側壁、７２壷・・湯溜り部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋳片幅に相当する平行な鉛直面を有し、相対向し
て配設されかつ、その軸心が水平に向けられた２箇の円
形リングと、該円形リング対の少なくとも最下点を含む
円形リング外面の円弧部に当接して張設されるとともに
前記円形リング外面と同期して移動し、前記円形リング
対の外面に配設される複数のプーリーに巻回される無端
ベルトと、該無端ベルトを下面から冷却する冷却手段と
、前記円形リング対と該円形リング対の少なくとも最下
点を含む円形リング外面の円弧部に当接して張設された
無端ベルトとによって囲まれる上部開放空間に溶融金属
溜りを形成せしめる如く溶融金属を供給する注入装置と
、前記無端ベルト上で発達する帯状凝固金属を外部に抽
出する鋳片（帯状金属）引出装置とよりなる連続鋳造装
置。
（２）鋳片幅に相当する平行な鉛直面を有し、相対向し
て配設されかつ、その軸心が水平に向けられた２箇の円
形リングが、外部に抽出される鋳片（帯状金属）を、円
形リング外面の円弧部に当接する無端ベルト上に挟持す
る如く突起した段付突起部を有するものである特許請求
の範囲第（１）項記載の連続鋳造装置。
（３）鋳片幅に相当する平行な鉛直面を有し、相対向し
て配設されかつ、その軸心が水平に向けられた２箇の円
形リングと、該円形リング対の少なくとも最下点を含む
円形リング外面の円弧部に当接して張設されるとともに
、前記円形リング外面と同期して移動し、前記円形リン
グ対の外側に配設される複数のプーリに巻回される無端
ベルトと、該無端ベルトを下面から冷却する冷却手段と
、前記円形リング対と該円形リング対の少なくとも最下
点を含む円形リング外面の円弧部に当接して張設された
無端ベルトとによって囲まれる上部開放空間に溶融金属
溜りを形成せしめる如く溶融金属を供給する注入装置と
、前記無端ベルト上で発達する帯状凝固金属を外部に抽
出する鋳片（帯状金属）引出装置とを設け、さらに外部
に抽出される鋳片（帯状金属）の厚さを調整するととも
に案内するロール対を設けてなる連続鋳造装置。
（４）鋳片幅に相当する平行な鉛直面を有し、相対向し
て配設されかつ、その軸心が水平に向けられた２箇の円
形リングと、該円形リング対の少なくとも最下点を含む
円形リング外面の円弧部に当接して張設されるとともに
前記円形リング外面と同期して移動し、前記円形リング
対の外側に配設される複数のプーリに巻回される無端ベ
ルトと、該無端ベルトを下面から冷却する冷却手段と、
前記円形リング対と該円形リング対の少なくとも最下点
を含む円形リング外面の円弧部に当接して張設された無
端ベルトとによって囲まれる上部開放空間に溶融金属溜
りを形成せしめる如く溶融金属を供給する注入装置と、
前記無端ベルト上で発達する帯状凝固金属を外部に抽出
する鋳片（帯状金属）引出装置とを設け、さらに前記溶
融金属溜りの、鋳片（帯状金属）抽出側と反対側の縁部
近傍に、湯面下凝固を可能にすべく、断熱材或は、加熱
手段によって高温に保持される堰を、無端ベルト上面に
弾機的に配設してなる連続鋳造装置。