JPS6264456A - 鋼の薄板連鋳装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶鋼から直接的に薄板を連続鋳造するための
双ロール式連鋳機の改善に関する。

〔従来の技術〕

互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを適当
な間隙をあけて平行に対向配置し、この間隙上部のロー
ル円周面上に湯溜りを形成させ。

この湯溜り中の？８湯を１回転するロール円周面で冷却
しながら、該間隙を経て薄板に連Ｖｔ鋳造するいわゆる
双ロール式連鋳機が知られている。このような双ロール
式連鋳機を綱の連鋳に適用して。

ン容鋼から薄鋼板を直接製造しようとする提案もなされ
ている。

ロール対の間隙から薄板連鋳品を常時連続的に鋳造する
には、ロール対の間隙上部に溶鋼の湯溜りを形成し、こ
の湯溜りに溶鋼を連続注入することが必要となるが、こ
の湯溜りを形成するには。

ロール円周面上において、鋳造される薄板の幅方向への
湯の流れを規制するダムがまず必要となる。

このダムは２通常は鋳片の幅を規制する役割を果たし、
したがって、鋳片の両縁を規制すべく。

対をなした二つの固定壁からなる。この鋳片の幅方向へ
の湯の流れを規制する二つの固定壁を本明細書では“サ
イドダム”と呼ふ。また、ロール円周面上に大きな容量
の湯溜りを形成するには、このサイドダムの高さを高く
すると共に、ロール対の円周面上にロール軸に沿う方向
にも固定壁を立ち上げることも必要となる。このロール
軸に沿う方向の固定壁を“長辺側ダム”と呼ぶ。この場
合には、サイドダムと長辺側ダムとで方形の容器が形成
され、ロール対の円周面がその底面となる。

しかし、径の大きなロールを使用する場合には。

長辺側ダムを設けなくても、ロール円周面自身がこの檗
の役割を果たし、サイドダムだけで湯溜り容器を形成す
ることも可能である。

いずれにしても、サイドダムを設けないと、ロール円周
面上に注入される湯のロール軸方向（鋳片の幅方向）へ
の流れを規制できず、従って鋳片幅を一定にした板の連
続鋳造が困難となる。

この対をなすサイドダムの設置方式としては。

その対をロール幅（ロール軸に沿ったロール円周面の長
さ）内に収める場合と、ロール幅一杯にする場合とがあ
る。前者の場合には１両サイドダムはロール円周面上に
設置されることになり、後者の場合には１両サイドダム
は、ロールの両サイドの外側にそのロールサイド面に沿
って立ち上げることになるのが通常である。

〔発明が解決し、ようとする問題点］ 前記のようなサイドダムは、ロール円周面上の幅方向へ
の湯の流れを規制するものであるから。

このサイドダムの下端は、ロール円周面上の湯が少なく
とも凝固している位置まで下げないと、場がこのサイド
ダムの下から漏れることになる。この場合、実際の凝固
完了位置は鋳造中に成る程度変動することが避けられな
いから、サイドダムの下端（Ｊ凝固完了位置の変動範囲
よりも下方に位置させることが必要となる。より具体的
には、ロール対の最狭間隙位置のところまで或いはそれ
より下方までサイドダムの下端を下げるないと、漏鋼を
完全に防止できない。

ところが、ロール対の最狭間隙位置近傍においては、凝
固シェルがロールによって圧延されて幅方向に押し出さ
れるので、この付近にサイドダムの壁が存在すると、こ
のサイドダムの内側から外方に押しつける力が働き、鋳
片の両端がごのサイドダム内側に押圧を与えながら送り
出されることになる。このため、サイドダムの内面の摩
耗が激しくなったり破損したりしてａ鋼の原因となる。

特に、ロールサイド面に接してサイドダムを設置する場
合には、ロールサイド面とサイドダムとの間に間隙が発
生し、ここから漏鋼が生じやすくなる。

また２凝固シエルがサイドダムに強い摩擦力を与えなが
ら押し出されると、この摩擦力によって鋳片の両端に割
れを生じたり、場合によっては板切れの原因ともなる。

このようなことを避けるために、サイドダムの下端を凝
固完了位置の変動範囲よりも上方に位置させると、凝固
完了位置が下がったときに、サイドダムの下端から漏鋼
が生じることになる。

特開昭５９−２１５２５５号公報は、サイドダムをロー
ルサイド面に押しつけて設置する方式において。

サイドダムとロールサイド面との間の開き量を検出して
サイドダムを昇降させる制御方式を開示する。この方式
によれば、前記のような問題は成る程度解決できるとし
ても、サイドダムが凝固シェルの圧延によって外方に押
されたり凝固シェルによるＰＩ３察を受けたりすること
自体は避けられず。

したがって、サイドダムとロールサイド面との間からの
漏鋼やサイドダムの摩耗、或いは板切れの問題は成る程
度残ると考えられる。また、その制御にかなりの高感度
と迅速な応答性が要求されるであろう。

本発明は、このような双ロール式連続鋳造装置における
問題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決する手段〕

ｉＩｉ記のような問題点の解決を図るために１本発明は
、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを平
行に対向配置し、このロール対の円周面上に形成させた
湯溜り中の溶湯を該ロール対の間隙を経て薄板に連続鋳
造する双ロール式連鋳機において、ロール対の両サイド
面に接してサイドダムを設けるかまたは該ロール対の円
周面の上にサイドダムを設けることによっ、て円周面上
に湯溜りを形成し、この両サイドダムの下縁位置をロー
ル対の最狭位置よりも上方に位置せしめ１両サイドダム
の下縁より下方における該最狭位置付近の両サイド空隙
部に、スラリー状物質を供給するようにしたことを特徴
とする鋼の薄板連鋳装置を創案したものである。

本発明装置においは、サイドダムの下縁位置をロール対
の最狭間隙位置よりも上方に位置させる。

より好ましくは、サイドダムの下縁を通常の凝固完了位
置よりも上方に位置させ、凝固シェルがロール対の最狭
間隙で圧延されるさいに、その両端がサイドダムに邪１
窒されないで自由に延び出すことができるようにする。

そして、このロール対の最狭間隙位置付近の両サイド空
隙部（サイドダム下縁の直下の空隙部）にスラリー状物
質を連続的に圧入するようにすることによって、前述の
問題の解決を図ったものである。

スラリー状物質の連続供給は、前記のロール対の最狭間
隙位置付近の両サイド空隙部に、そのノズル口が近接す
るようにスラリー供給ノズルを設置し８　このスラリー
供給ノズルからスラリー状物質を該空隙部に向けて吐出
させるようにするのがよい。使用するスラリー状物質と
しては１例えば金属の酸化物、フン化物、窒化物、炭化
物などの粉体または炭素の粉末などと油との混合物が好
適である。このスラリー状物質が有しなければならない
条件としては、溶鋼と激しく反応したり溶鋼を汚染した
りしないこと、溶鋼を堰き止める粘ばりを有すること、
鋳造される鋳片の端部によって容易に削りとられるよう
な柔らかさをもつこと。

適度に流動性をもち、削りとられた部分に圧入補填が容
易にできること、などがあり、これらの条件を満たすも
のであｈば前記の物質以外のスラリー状物質も使用可能
である。かようなスラリーを用いることの利点は、スラ
リー自身の流動性により削られた部分の自己修復性が良
いこと、また流体であるために連続供給および供給速度
の制御が容易であることである。特に流化剤として油を
使用することの利点は、溶鋼と激しく反応しないこと、
配合比により流動性の調節が容易なこと、溶鋼と接して
ガスを発生するのでそのガス圧により溶鋼の隙間への差
し込み（漏鋼）を防く副次的効果があること、そして、
ガス発生の際に溶鋼から抜熱する冷却効果が奏されこれ
によって漏鋼を防ぐことができること、などである。

以下に図面の実施例に従って本発明装置の内容を具体的
に説明する。

〔実施例〕

第１図は１本発明装置の一実施例を示す要部斜視図であ
り、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールＬ
ａ、１ｂを平行に対向配置し、このロール対１ａ、　１
ｂの円周面Ｒ上に形成させた湯溜り中の溶湯をロール対
１ａ、１ｂの間隙を経て薄板４に連続鋳造するようにし
た双ロール式連鋳機において。

ロール対１ａ、　１ｂの両サイド面Ｓに接してサイドダ
ム２ａ、２ｂを立ち上げることによって湯溜り３を形成
し、この両サイドダム２ａ　、　２ｂの下縁６の位置を
ロール対１ａ、１ｂの最狭位置よりも上方に位置甘しめ
、小径ロール対７ａ、７ｂを、その最狭間隙がサイドダ
ム２ａ、２ｂの該下縁６の位置よりも下方に位置するよ
うに且つそのサイド面がロール対１ａ、１ｂのサイド面
と摺接するように、ロール対１ａ、１ｂの両サイドに回
転可能に設置し、そして、サイドダム２ａ、２ｂの下縁
６と小径ロール対７ａ、７ｂによって形成される。ロー
ル対１ａ、　１ｂの最狭位置付近の両サイド空隙部に、
ノズル５によってスラリー状物質８を供給するようにし
た綱の薄板連鋳装置を示している。

第１図において、サイドダム２ａ、２ｂは、ロール対１
ａ、ｉｂのサイド面Ｓに接して、ロール対１ａ、　１ｂ
の間隙をロール幅一杯に挟むようにして固定されている
。従って、この両サイドダム２ａ、２ｂの内壁と、ロー
ル対１ａ、　１ｂの円周面Ｒとによって湯溜り３が形成
される。この湯溜り３のロール軸方向の内幅はロールｌ
ａ、　１ｂ０幅に相当しており、この幅が鋳片４の幅に
実質上相当することになる。そして鋳片４の厚みは稼動
中のロール１ａ、１ｂＯ間で形成される最狭間隙がこれ
に相当することになる。

小径ａ−ル対７ａ、７ｂは鋳造される仮の端部を冷却圧
延し且つスラリー状物質を、下部から保持するためのも
のであり、この小径ロール対７ａ、７ｂのサイド面がロ
ールｌａ、　１ｂのサイド面Ｓと摺接するように、そし
て、ロール対１ａ、１ｂの最狭間隙とこの小径ロール対
７ａ、７ｂ０）ｆｆｉ狭間隙がほぼ一致するように、ロ
ール対１ａ、１ｂの両サイドに回転可能に設置される。

この小径ロール対７ａ、７ｂは遊転ロールに構成し、鋳
片４両端がこの小径ロール対７ａ、７ｂの間隙に挟まれ
た場合の摩擦力で自由に回転できるようにしておけばよ
く、必ずしも外部動力で回転するものでなくてもよい。

そしてこの小径ロール対７ａ、７ｂはその円周面が冷却
されるように内部冷却ロールで構成するのがよい。

本発明装置においては２両サイドダム２ａ、２ｂの下縁
位置をロール対１ａ、　１ｂの最狭位置よりも上方に位
置せしめ３両サイドダム２ａ、２ｂの下縁より下方にお
けるロール対１ａ、　１ｂの最狭位置付近の両サイド空
隙部に、スラリー状物質を供給するようにするのである
が、第１図の例では、小径ロール対７ａ、７ｂが設けら
れているので、サイドダム２ａ、２ｂの下縁６と小径ロ
ール対７ａ、７ｂによって形成される。ロール対１ａ、
１ｂの最狭位置付近の両サイド空隙部に１ノズル５によ
ってスラリー状物質８を供給するようにしである。この
関係を第２図および第３図に示す。

第２図は第１図のロール対１ａ、１ｂのサイド面Ｓの一
方の側を見た図であり、第３図は第２図の最狭間隙部を
拡大して示した図であるが１図にみられるように、ロー
ル対１ａ、　１ｂの軸芯９ａ、９ｂを結ぶ線上において
ロール対１ａ、１ｂ０間で形成される間隙は最も狭くな
る。この最狭間隙の位置（最狭位置と呼ぶ）よりも上方
にサイドダム２の下縁６がくるようにサイドダム２が設
置され、且つこのサイドダム２の下縁６より下方にその
最狭間隙がくるように対をなす小径ロール対７ａ、７ｂ
が回転可能に設置される。実際上はこの小径ロール対７
ａ、７ｂの軸芯がロール対１ａ、１ｂの軸芯９ａ、９ｂ
を結ぶ線上にくるように設けられるのが好ましい。そし
て。

図示のように、ロール対１ａ、　１ｂの間隙と小径ロー
ル対７ａ、７ｂの間隙がほぼ等しくシ、鋳造中における
ロール対１ａ、　１ｂの間隙が変動しても、これに応じ
て小径ロール対７ａ、７ｂの間隙も追従して変動できる
ように　小径ロール対７ａ、７ｂの軸とロール対Ｉａ、
　１ｂの軸とを剛体のアーム１０ａ、１０ｂで連結して
おくのがよい。

このような構成により２　ロール対１ａ、　１ｂの最狭
位置の両サイドには、サイドダム２の下縁６と小径ロー
ル対７ａ、７ｂの円周面とで囲まれる空隙部が生ずるこ
とになるが、この空隙部にスラリー状物質を供給すべく
、この空隙部の断面形状に応じた断面を持つノズル５が
設置される。この空隙部に相当する位置には、定常運転
状態において、第３図に図解的に示したように、ロール
対１ａ、１ｂ（７）円周面上で凝固しながら発達する凝
固シェル１２ａ、１２ｂが凝固を完了するような位置１
３が存在することになる。したがって、この凝固完了位
置１３よりも上方に存在する溶鋼がサイドダム２によっ
て阻止し得ないこともあるが１本発明装置によるとこの
部分の漏鋼はノズル５から圧入されるスラリー状物質に
よって阻止される。しかし、凝固シェルがロール対１ａ
、　１ｂの最狭位置で圧延され、これが幅方向に延び出
して来ても、サイドダム２を内側から押し出すようなこ
とは防止され、この延び出し量はスラリー状物質によっ
て吸収される。

第４図はサイドダムを取り外した状態で第１図の本発明
装置を上から見た図であり、第５図は第４図の矢視部を
見た概念図である。これらの図に見られるように、ノズ
ル５ａ、５ｂはその先端が小径ロール対７ａ、７ｂの幅
内に若干入り込むか、入り込む寸前のところに位置する
ように設置される。そして、ノズル５ａ、５ｂには、ス
ラリー状物Ｗ８が圧入される。このスラリー状物質８の
圧入には１図示のように、スパイラル式スラリー搬送装
置１４によって簡便に行うことができる。なお、この図
示の例に限らずガス圧や油圧シリンダーなどでスラリー
状物質８を押し出してもよい。

スラリー状物質８は既に述べたような諸条件を満足する
物質で構成されるが、このスラリー状物質８によってサ
イドダム２の下縁６より下部におけるサイドダムが形成
されることになり、また。

このスラリー状物質８によるす、イドダムの場合には、
鋳造される板の端部の通過が拘束されるようなことはな
（なるので、既述の本発明の目的が効果的に達成される
。

第６図は、実機におけるロール対１ａ、１ｂ並びに小径
ロール対７ａ、７ｂの内部冷却方式の例を示したもので
ある。いずれのロールも円周面の裏側に冷却水通路（図
示しない）を設けておき、この円周面の裏側の冷却水通
路に冷却水を供給しそしてこれを排出するために、各ロ
ールの回転軸を二重管に構成し、この二重管の一方の管
を冷却水往管とし他方の管を冷却水戻り管とした構造を
示している。

第７図は１本発明装置の他の実施例を示したもので、互
いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロール１＆、　
１ｂを平行に対向配置し、このロール対ｌａ、　１ｂの
円周面Ｒ上に形成させた湯溜り中の溶湯を該ロール対１
ａ、　１ｂの間隙を経て薄板に連続鋳造する双ロール式
連鋳機において、ロール対１ａ、１ｂの円周面Ｒの上に
サイドダム２ａ　、　２ｂを立ち上げることによって湯
溜り３を形成し、この両サイドダム２ａ、２ｂの下縁位
置をロール対１ａ、　１ｂの最狭位置よりも上方に位置
せしめ、サイドダム２ａ　、　２ｂの下縁とロール対１
ａ、　１ｂの端部円周面とで形成されるロール対１ａ、
１ｂの最狭位置付近の両空隙部にスラリー状物質を供給
するようにした装置を示す。すなわち本例の場合は、サ
イドダム２ａ、２ｂがロール対１ａ、１ｂの円周面Ｒの
上に立ち上げられた点で第１図の装置と相違を存してい
る。この場合も、サイドダム２ａ、２ｂの下縁６はロー
ル対１ａ、１ｂの最狭位置よりも上方に位置せしめ、こ
の下縁６より下方の部分に前例と同様にノズル５ａ、５
ｂの先端を向かわせ、サイドダム２ａ、２ｂの下縁６よ
り下方部分の号イドダムとしてスラリー状物質８によっ
てこれを形成したものである。

なお０本例ではロール対１ａ、１ｂの軸に沿う方向にも
長辺側ダム＋５ａ、　１６ｂを立ち上げ、サイドダム２
ａ、２ｂとこの長辺側ダム１５ａ、１６ｂとによって方
形の湯溜り３を形成することにより湯溜り容器の容量を
大きくしてあり、また１本例では凝固シェルが最狭位置
で圧延されて幅方向に延び出してもこの延び出した部分
はロール対１ａ、１ｂの両側の円周面で圧延される。本
発明装置ではこの幅方向に延び出す板端部をスラリー状
物質８で吸収すると共にサイドダム２ａ　、　２ｂの下
縁６が凝固完了位置より上に来た場合の′ａ鋼をこのス
ラリー状物質８で防止する。

〔実機運転例〕

第１図に示した装置により溶鋼の薄板連鋳を実施した例
について以下にその概略を説明する。

ロール対１ａ、　１ｂとしては、　５４０Ｃ製の直径３
００ｍｍ×幅２００ＩＩＩＩ１１の内部水冷ロール対を
使用した。ロール対１ａ、１ｂの最狭間隙を３ｍｍにセ
ントし、シリカ製サイドダム２ａ、２ｂをその下縁６が
最狭位置よりも３０ｍｍ上方となるようにセットした。

小径ロール対７ａ、７ｂとしては、　５４０Ｃ製の直径
１００ｍｍ　ｘ幅３０ＩＩｌ１１の内部水冷式の遊転ロ
ールを使用した。この小径ロール対７ａ、７ｂの最狭間
隙はロール対１ａ、　１ｂの最狭間隙と一敗させた。そ
してスラリー状物質としては、カオリン粉末（３００メ
ツシユ＞１ｋｇに対してレプシードオイル０．７Ｐを混
合したものを使用し、第５図に示したようなスクリュ一
方式による圧送によってノズル５から２．５ｃｃ／ｓｅ
ｅの速度でサイドダム２ａ、２ｂの下縁６の空隙部に供
給した。

湯溜す３　ニハ５ＵＳ３０４　（７）　／８　ｓｊｒ　
１５００℃で注入し。

ロール対１ａ、　１ｂの回転数を７　ｒｐｍ　としてそ
の最狭【：（隙から連続的に薄板鋳片を鋳造し、３ｍｍ
厚さ×２１）５幅×３０ｍ長さの帯板を製造した。運転
の間に’ｒａｍはなく、板切れも生じなかった。また鋳
造後にサイドダム２ａ、２ｂの内側を観察したが摩耗や
破損は認められなかった。

〔作用効果〕

双ロール式連続鋳造装置においては、第３図に概念的に
示すように、湯溜り内の溶鋼は内部冷却ロール１ε、１
ｂと接触する部分で抜熱され、このロール対１ａ、　１
ｂの円周面上において凝固シェル１２ａ。

１２ｂが最狭間隙位置に近づくにつれて厚く成長するこ
とになる０本発明装置ではサイドダム２ａ、２ｂの下縁
６がロール対１ａ、　１ｂの最狭間隙位置よりも上部に
配置されるので、凝固完了点１３が、サイドダ７−２　
ａ　＋　２ｂの下縁６とロール対１ａ、１ｂの最狭間隙
位置の間にくるような運転条件を選ぶことができる。そ
して、凝固完了点１３での凝固シェルの厚みはロール対
１ａ、　１ｂの最狭間隙より大きくなり、この最狭間隙
を通過するさいにシェルが圧下されて板幅方向に押し出
されることになるが１本発明装置ではこの部分にスラリ
ー状物質８しか存在しないので、押し出された板端部が
サイドダム２ａ、２ｂと摩擦を生ずることもなく、また
溶鋼はスラリー状物質によって堰き止められる。したが
って、既述の問題点が効果的に解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う装置の一実施例の要部を示す斜視
図８第２図は第１図の装置のロールサイド面を見た側面
図、第３図は第２図のロール最狭位置部分を拡大して示
した部分拡大図、第４図は第１図の装置をサイドダムを
取り外した状態で上から見た図７第５図は第４図の矢視
方向に見た側面を示す概念図、第６図は内部冷却ロール
の冷却方式を説明するための冷却水回路図、第７図は本
発明に従う他の実施例の要部を示す斜視図である。 ｌａ、１ｂ＝ロール対、　　２ａ、２ｂ・・サイドダム
。 ３・・湯溜り、　　４・・薄板鋳片、　　５・・スラリ
ー状物質供給ノズル、　　６・・サイドダムの下縁、　
　７ａ、７ｂ・・小径ロール対、　　８・・スラリー状
物質、１２・・凝固シェル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロール
   １ａ、１ｂを平行に対向配置し、このロール対１ａ、１
   ｂの円周面Ｒ上に形成させた湯溜り中の溶湯を該ロール
   対１ａ、１ｂの間隙を経て薄板に連続鋳造する双ロール
   式連鋳機において、 該ロール対１ａ、１ｂの両サイド面Ｓに接してサイドダ
   ム２ａ、２ｂを設けるかまたは該ロール対１ａ、１ｂの
   円周面Ｒの上にサイドダム２ａ、２ｂを設けることによ
   って円周面Ｒ上に湯溜り３を形成し、 この両サイドダム２ａ、２ｂの下縁６の位置をロール対
   １ａ、１ｂの最狭位置よりも上方に位置せしめ、両サイ
   ドダム２ａ、２ｂの下縁６より下方における該最狭位置
   付近の両サイド空隙部に、スラリー状物質を供給するよ
   うにしたことを特徴とする鋼の薄板連鋳装置。
2. （２）スラリー状物質は、金属の酸化物、フッ化物、窒
   化物、炭化物の粉末または炭素粉末と油との混合物であ
   る特許請求の範囲第１項記載の鋼の薄板連鋳装置。
3. （３）サイドダム２ａ、２ｂはロール対１ａ、１ｂの両
   サイド面Ｓに接して設けられ、そして、小径ロール対７
   ａ、７ｂが、その最狭間隙がサイドダム２ａ、２ｂの該
   下縁６の位置よりも下方に位置するように且つそのサイ
   ド面がロール対１ａ、１ｂのサイド面と摺接するように
   、ロール対１ａ、１ｂの両サイドに回転可能に設置され
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の鋼の薄板連
   鋳装置。
4. （４）スラリー状物質は、両サイドダム２ａ、２ｂの下
   縁６より下方における該最狭位置付近の両サイド空隙部
   の断面形状と相似断面形状を有するノズル５によって該
   空隙部に供給される特許請求の範囲第１項、第２項また
   は第３項記載の鋼の薄板連鋳装置。