JPS62240146A - 薄鋳片の連続鋳造方法 - 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） 薄鋳片を連続鋳造する際、凝固初期のシェルが破断した
り、固定側面冷却体に焼き付くことを防止する分野に関
するものである。

（従来の技術） 従来、一定の距離にわたって溶湯を保持するための間隙
を維持して循環する一対の対向して配置された可動ベル
トと、それら可動ベルトの両側縁部に対向して配置され
た固定側面冷却体で形成された空間に、この固定側面冷
却体に当接する溶湯供給ノズルから溶湯を供給して鋳造
する方法が提案されている。しかし、この方法は側面冷
却体が固定されているために、この固定側面冷却体上に
形成される凝固初期のシェルの引張強度が、このシェル
と固定側面冷却体との間の摩擦力よりも小さくなると、
シェルが破断して固定側面冷却体の上に停滞するために
、そのまま鋳造するとブレークアウトにつながる。この
ブレークアウトは一般に拘束性ブレークアウトと呼ばれ
るもので、第１ａ図および第１ｂ図に示すような段階を
経てブレークアウトが生じる。つまり、固定側面冷却体
上に停滞しているシェル１６と引き抜いている鋳片とと
もに移動するシェル１８との間に、最も薄いシェル１７
が形成される。このシェル１７が、固定側面冷却体１４
の出側の位置に移動するまでに、停滞しているシェル１
６が固定側面冷却体１４から離れ、移動しているシェル
１８とともに移動すれば、第１ａ図に示すように連続的
に鋳造することが可能となる。しかし、シェル１６が固
定側面冷却体に停滞したままであると、第１ｂ図に示す
ように固定側面冷却体の出側で溶鋼が洩れ、所謂拘束性
ブレークアウトが発生ずる。また、固定側面冷却体に凝
固シェルが焼き付いた場合も同様の現象が発生ずる。

そこで、凝固シェルが固定側面冷却体の上に停滞するこ
とに起因するブレークアウトを防止する技術として、対
向した一対の無端ベルトの両側縁部に配置された本発明
の固定側面冷却体に相当する支持冷却部材に微振動を与
えて凝固シェルが支持冷却部材に焼き付かないようにす
ることが、特開昭５９−１５３５５３号公報に提案され
ている。

また、一定の引抜き速度で引抜かれている鋳片よりも大
きな速度で、しかも一定の移動速度で連続鋳造鋳型を移
動させることにより、鋳型と凝固シェルが固着しないよ
うにした連続鋳造方法が、特開昭５６−１６５５４３号
公報に提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前述した前者の技術は溶湯供給ノズルが支持冷
却部材に当接している構造となっているために、微振動
を与えると溶湯供給ノズルと支持冷却部材との間に間隙
が生じたり、溶湯供給ノズルの先端部が欠損することが
あった。このために、この部分に溶湯が差し込むことに
よって鋳片の表面性状が悪化したり、ブレークアウトが
発生する問題がある。

また、鋳片引抜き速度よりも連続鋳造鋳型の移動速度を
大きくして、鋳片引抜き速度と連続鋳造鋳型の移動速度
を経時的に変化せずに鋳造する方法は、連続鋳造鋳型、
即ちベルトと固定側面冷却体とのコーナ一部に凝固収縮
によるエアーギャップが生しる。このエアーギャップを
介在して固定側面冷却体上に停滞している初期凝固シェ
ルにベルトの移動を殆ど伝えることができず、ベルト上
に形成されたシェルとヘルドとの摺動による該シェルへ
の圧縮力が作用するのみである。さらに、ベルト上に形
成された移動しているシェルと固定側面冷却体上に停滞
している初期凝固シェルとの境界における摺動抵抗も、
ベルト上に形成された初期凝固シェルが０．５〜２ｍｍ
と非常に薄いうえに変動の大きいことから、小さく且不
安定となる。

このようなことから、固定側面冷却体上に形成されたシ
ェルは安定且規則的な停滞−移動の現象を繰り返すこと
ができず、拘束性ブレークアウトが発生する危険性があ
る。また、初期凝固シェルの停滞時間が長くなると固定
側面冷却体上で凝固した初期凝固シェルが厚くなり、こ
のシェルが移動、さらにその周囲から新しい凝固シェル
が形成されると第１ｂ図に示すように凝固組織の不連続
な境界線５が長くなり且明瞭となる。この結果、鋳造し
た薄鋳片を巻取る際、切欠き効果によりこの個所が割れ
の起点となる危険性があった。

本発明は、このような問題を起こすことなく、凝固シェ
ルが固定側面冷却体に焼き付いたり、破断することを防
止することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、第３図、第４図、および第５図に示すような
溶湯供給ノズルが固定側面冷却体に当接する構造の連続
鋳造機により薄鋳片を連続鋳造する際に、第２ａおよび
２ｂ図に示すように薄鋳片の引抜き速度Ｖｃを基準にし
て、一対の無端ベルト１あるいはいづれか一方の無端ベ
ルトの回転移動速度Ｖ、を鋳片引抜き速度ｖｃ以上で且
周期的に変化させることにより、溶湯供給ノズルの先端
部が破損することや凝固初期のシェルが破断したり、固
定側面冷却体に凝固シェルが焼き付くことを防止するも
のである。

上述した無端ベルトの回転移動速度を周期的に変化させ
る電気的な手段としては、無端ベルトの回転移動速度を
常に検知して予め設定した周期一（ｆは振動数）および
振幅ａに合うように、無端ベルトの駆動モーターの回転
数を制御する。また、機械的な手段としては、前記した
と同様に回転移動速度を検知して、無端ヘルドに例えば
バンドを周期的に押し当てることにより摺動抵抗を与え
て無端ベルトの回転移動速度に周期性をもたせるように
制御する。

また、設定する周期−ば、実験の結果、初期凝固Ｃ シェルの引抜き速度をν。とすると０〈−≦２００　（
ｍｍ／ｃ）、つまり１回のペルー・の周期的な速度変化
により初期凝固シェルが間欠的に引き抜かれるピッチが
Ｏｍｍより太きく　　２００＋ｎｍ以下になるように周
期−を設Ｃ ように設定することが望ましい。

（作　用） 本発明は第３図、第４図および第５図に示すような連続
鋳造機において、無端ヘルド１の回転移動速度ＶＢを、
ピンチロール２による鋳片引き抜き速度Ｖｃ以上で、且
駆動四−ル８により第２ａ図および第２ｂ図に示すよう
な周期的な変化をさせる。

この無端ベルト１の周期的な速度変化により、一定速度
で引き抜かれている薄鋳片の部分とは異なり、無端ベル
トで冷却、凝固した初期凝固シェルは間欠的に引き抜か
れ振動するのと同じ状態になる。この振動が固定された
側面冷却体１４上に生成、凝固した初期凝固シェルに伝
播して、固定された側面冷却体上に停滞した初期凝固シ
ェルをも振動させることになる。

また、無端ベルトが周期的に速度変化するので、無端ベ
ルトに弛が発生し、無端ベルトが薄鋳片の厚み方向に振
動して無端ベルトと固定側面冷却体とのコーナ一部のエ
アーギツプを駆逐する。このエアーギツプがなくなるこ
とから、無端ベルトは固定側面冷却体上に形成された凝
固シェルと接触し、無端ベルトの周期的な速度変化を固
定側面冷却体上に停滞している凝固シェルに伝えること
ができる。

さらに、無端ベルトの回転移動速度ｖｌｌを鋳片引き抜
き速度ＶＣよりも大きい状態で周期的に変化させること
により、初期凝固シールには薄鋳片の引き抜き方向に周
期的な圧縮力が加わった状態になる。この圧縮力は、固
定側面冷却体上に生成・凝固する初期凝固シェルの停滞
を阻止する作用、つまり停滞した凝固シェルを周期的に
押出す作用をする。

このように、本発明では無端ベルトの回転移動速度ＶＢ
を鋳片引抜き速度Ｖ、よりも大きくして、且無端ヘルド
の周期的な速度変化により、初期凝固シェルに周期的な
圧縮ノコと振動を与えるので、拘束性ブレークアウトも
なくなるとともに固定側面冷却体と当接する溶湯供給ノ
ズルの破損もなくなる。さらに、無端ペルー・の速度変
化の周期性に対応して固定側面冷却体上に凝固するシェ
ルの停滞時間を任意に調整することができるので、凝固
組織の不連続な境界線に起因する巻取り時の薄鋳片の割
れを防止できる。

（実施例） 注入ノズル９からの溶湯を溶湯保持容器５および溶湯供
給ノズル３を介して、駆動ロール８、テンションロール
７および入側ロール４により回転移動し水膜冷却箱６で
背面を冷却している無端ベル）１と図示しない固定側面
冷却体で形成された空間に溶湯１５を注入する装置を第
３図に示す。この装置を用いて、厚さ２０ｍｍ、幅６０
０ｍｍの薄鋳片（ＳＳ４１）を５ｍ／ｍｉｎの引き抜き
速度Ｖｃで引き抜き、上下の無端ベルトの回転移動速度
ＶＢがＶＢ　＝Ｖｃ＋ａ　５ｉｎ２πｆｔ　（ただし、
シｎ−ａ　５ｉｎ２ｙｒｆｔ＞ν。。

ΔＶ　＝ａ）となる条件と、ＶＩｌ＝Ｖ（＋ａ　５ｉｎ
２πｆｔ（ただし、ｖＥ＜ν。のときはＶｎ　＝　Ｖｃ
）となる条件に、ベルト回転移動速度Ｖ、をそれぞれ制
御して鋳造した。なお、この時のａを０．１６ｍ／ｍｉ
ｎ　とし、ｆを８３１１ｚに設定した。

比較のために従来のように引き抜き速度Ｖ、を無端ベル
トの回転移動速度Ｖｎと常に等しくして鋳造した結果と
無端ヘルドの移動速度Ｖ、を鋳片引抜き速度Ｖ。よりも
大きくし且無端ベルトの移動速度と鋳片引抜き速度とを
一定にして鋳造した結果を第１表に示す。

この表からもわかるよううに、完鋳率は４３％から１０
０％に増加し、鋳片の表面は美麗で、無端ベルトの周期
的な速度変化に対応したりラブルマークが鋳片側面に見
られるものの、シェルが固定側面冷却体に焼き付き不規
則な停滞と解放を繰り返したと考えられる多数のブレー
クアウトマークは全く観察されず、溶湯供給ノズルの破
損もなかった。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、凝固初期シェルが
破断したり固定側面冷却体に焼き付くことによるブレー
クアウトは全く発生せず、溶湯供給ノズルの破損も起こ
さず、表面が美麗な鋳片を製造することが可能になった
。また、鋳片の巻取り時に鋳片側面に割れが発生するこ
ともなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、固定側面冷却体上に形成される凝固シェル
を示す図であり、 第１ｂ図は、凝固シェルが破断する様子を示す図である
。 第２ａ図は、本発明法における無端ベルトの回転移動速
度と鋳片引抜き速度との関係を示す図であり、 第２ｂ図は、本発明法における無端ベルトの回転移動速
度と鋳片引抜き速度との関係を示す図である。 第３図は、本発明の方法に使用する装置の一例を示す図
であり、 第４図および第５図は本発明の方法に使用する他の装置
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一定の距離にわたって溶湯を保持するための間隙を
   維持しつつ循環する一対の対向して配置された循環体と
   、それらの循環体の両側縁部に対向して配置された一対
   の固定側面冷却体とで形成された空間に、該固定側面冷
   却体と当接した溶湯供給ノズルから溶湯を供給して薄鋳
   片を連続鋳造する方法において、前記循環体の回転移動
   速度を定速で引き抜かれる鋳片の引抜速度以上で且鋳片
   引抜速度に対して周期的に変化させながら鋳造すること
   を特徴とする薄鋳片の連続鋳造方法。