JPS63171251A - 金属薄帯の連続鋳造方法及び装置 - 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、たとえばツインドラム法のように、冷却ロー
ルの表面で溶湯を急冷凝固させ、金属薄帯を連続的に製
造する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数鶴程度の
厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法が注目されてい
る。この連続鋳造方法によるときには、熱延工程を必要
とすることがなく、また最終形状にする圧延も軽度なも
ので良いため、工程及び設備の簡略化が図られる。

このような連続鋳造法の一つとして、ツインドラム法が
ある（特開昭６０−１３７５６２号公報参照）、この方
式においては、互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラ
ムを水平に配置し、その一対の冷却ドラム及び場合によ
ってはサイド堰により区画された凹部に湯溜り部を形成
する。この湯溜り部に収容された溶融金属は、冷却ドラ
ムと接する部分が冷却・凝固して凝固シェルとなる。こ
の凝固シェルは、冷却ドラムの回転につれて一対の冷却
ドラムが互いに最も接近した位置で向かい合う、いわゆ
るロールギャップ部に移動する。このロールギャップ部
では、それぞれの冷却ドラム表面で形成された凝固シェ
ルが互いに圧接・一体化されて、目的とする金属薄帯と
なる。

［発明が解決しようとする問題点〕 このように冷却ドラムの表面で熔融金属を急冷・凝固す
ることにより生成した凝固シェルをロールギャップ部近
傍で圧接・一体化するとき、成長が充分でない凝固シェ
ルが圧接されることがある。

この凝固シェルの成長は冷却ドラムの冷却能、溶湯供給
量、鋳造速度等を調節することにより制御されるもので
あるが、実際の鋳造作業が高速であるために、内部が未
凝固の状態のままで未発達の凝固シェルを圧接すること
を完全に防止することができない。

この未発達の凝固シェルを圧接すると、その内部の未凝
固部分が幅方向に流出し、サイド堰と冷却ドラム側面と
の間に湯差しを生じさせる。この湯差しによって、鋳バ
リが助長され、更には湯漏れ等の危険な状況に至ること
になる。ところが、この未凝固部分の幅方向の流出を検
出し、それを抑制する具体的な解決策は、これまでのと
ころ提案されてりない。

そこで、本発明は、この未凝固部分の流出を正確に検知
し、その結果に基づき操業条件を制御することにより、
安定した条件下で健全な金属薄帯を製造することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の連続鋳造方法は、その目的を達成するために、
冷却ドラムの表面に供給した溶湯を急冷凝固して金属薄
帯を製造するに際し、ロールギャップ部近傍における冷
却ドラム幅方向に沿った材料の流動を検出し、その検出
値が設定値を超えた場合にサイド堰の押圧力を増加又は
冷却ドラムの押付は力を減少させ、或いは溶湯の供給量
及び／又は鋳造速度を低下することを特徴とする。

また、この方法を実施するための連続鋳造装置は、回転
する一対の冷却ドラムの周面に形成した湯溜り部にある
溶湯を急冷凝固させて、前記冷却ドラムのロールギャッ
プ部から金属薄帯として搬出する連続鋳造装置において
、前記湯溜り部の冷却ドラム幅方向端部を仕切るサイド
堰を少なくとも一方の冷却ドラムの側面に押圧して配置
し、前記サイド堰と冷却ドラムの側面との間に流入する
金属材料を検出する測定器と、該測定器により検出され
た金属材料の流動状態を入力し、その入力値に基づきサ
イド堰の押圧力、冷却ドラムの押付は力、溶湯の供給量
及び冷却ドラムの回転速度の少なくとも一つを制御する
信号を出力する制御ユニットとを設けたことを特徴とす
る。

ここで、冷却ドラム幅方向に沿った材料の流動は、たと
えばサイド堰に当接する接触子をもつ位置検出器を使用
して、サイド堰の変位として検出される。或いは、サイ
ド堰と冷却ドラム側面との間に指向する光度計を使用し
、その間隙にある材料の輝度の変化として検出される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本発明をツインドラム法に適用した場合の装
置構成を概念的に示した図であり、第２図は金属薄帯生
成過程を説明する図である。

タンディシュ等の容器ｌから注湯された溶融金属２は、
一対の冷却ドラム３ａ、　３ｂの間に溜り、溶湯プール
４を形成する。この溶湯プール４の冷却ドラム３ａ、　
３ｂ幅方向端部は、サイド堰５により仕切られている。

第１図の例では、このサイド堰５は、両者の冷却ドラム
３ａ、　３ｂの側面に配置されている。しかし、これに
拘束されることなく、たとえば鋳造される金属薄帯の幅
を可変とするように冷却ドラム３ａ、　３ｂの軸方向位
置を相互にずらせて配置した場合には、サイド堰５の側
面が一方の冷却ドラム３ａ又は３ｂの周面に当接するよ
うに、サイド堰５を設けても良いことは勿論である。

溶湯プール４の溶融金属は、冷却ドラム３ａ、　３ｂに
より冷却されて、それぞれの冷却ドラム３ａ、　３ｂ表
面に沿って凝固シェル６ａ、　６ｂを形成する。これら
凝固シェル６ａ、　６ｂは、冷却ドラム３ａ、　３ｂの
回転に伴って移動し、ロールギャップ部７で圧接・一体
化されて金属薄帯８として搬出される。このとき、凝固
シェル６ａ、　６ｂの成長が充分でないと、その内部に
ある未凝固部分９がロールギャップ部７に達することに
なる。凝固シェル６ａ、　６ｂに対する未凝固部分９の
比率が大きすぎるとき、凝固シェル６ａ、　６ｂが圧接
される際に、この未凝固部分９が冷却ドラム３ａ、　３
ｂ幅方向に滲み出る。或いは、それに押されて、すでに
凝固した部分が幅方向に流動することになる。

そこで、本実施例においては、材料の幅方向に関する流
動をサイド堰５の変位として検出している。すなわち、
位置検出器１０を、その接触子がサイド堰５に当接する
ように配置する。そして、幅方向に流動し、サイド堰５
と冷却ドラム３ａ、　３ｂの側面との間に侵入した金属
材料により押されるサイド堰５の横方向に関する変位を
、この位置検出器ｌＯにより測定する。なお、位置検出
器１０としては、たとえば市販のポテンショメータ等を
使用することができる。

位置検出器１０による検出値は、制御ユニット１１に入
力される。この制御ユニット１１には基準信号１２が入
力されており、位置検出器１０からの入力信号がこの基
準信号１２と比較される。そして、サイド堰５の変位に
応じた制御量を演算し、これを制ｍ（３号として容器１
から送り出される溶融金属２の流量調節機構（図示せず
）及び冷却ドラム３ａ、　３ｂ駆動用のモータ１３の回
転速度を調節するレギュレータ１４に出力する。これに
より、位置検出器ｌＯの位置変動に応じて、溶融金属２
の流量及び冷却ドラム３ａ、　３ｂの回転速度、すなわ
ち鋳造速度が制御される。

なお、第１図の例では、流量及び鋳造速度の両者を制御
しているが、そのいずれか一方を制御しても所定の効果
が達せられる。また、図示はしていないが、制御ユニッ
ト１１からの制御信号を、サイド堰５を冷却ドラム３ａ
、　３ｂの側面に押圧する加圧機に出力し、その加圧力
を調節することもできる。或いは、位置検出器１０によ
って測定されたサイド堰５の変位が基準値を越えたとき
、冷却ドラムの押付は力を減少させることにより、ロー
ルギャップを大きくして、サイド堰５と冷却ドラム３ａ
＋３ｂとの間に溶融金属２が流入することを防止するこ
ともできる。

これによって、基準値を超えてサイド堰５が変位するこ
とが避けられ、安定した条件下で金属薄帯８が製造され
る。すなわち、サイド堰５と冷却ドラム３ａ、　３ｂ側
面との間の間隙が闇値以下に抑えられているため、湯漏
れは勿論のこと、その間隙に大きな鋳バリが生じること
がない。そのため、冷却ドラム３ａ、　３ｂの回転が円
滑に行われる。また、幅方向端部の条件が一定化するの
で、得られた金属薄帯８の幅は揃ったものとなる。

第１図の例においては、材料の横方向に関する流動をサ
イド堰５の変位として検出している。しかし、この材料
の流動は、サイド堰５と冷却ドラム３ａ、　３ｂ側面と
の間における輝度の変化としても検出されるものである
。すなわち、未凝固部分９或いは高温状態にある材料が
その間隙に流出すると、その間隙における輝度は当然の
こととして高くなる、この輝度の増加を、その間隙に指
向する光度計により測定し、この測定値を同様に制御因
子として使用することも可能である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、冷却ドラム
の幅方向に沿って流出する未凝固部分又は高温状態の金
属材料を検知し、この検知結果に基づき熔融金属供給量
、鋳造速度、サイド堰の加圧力等を制御することによっ
て、湯差し、鋳バリの増加、湯漏れ等の問題が生じない
ようにその流出を抑制している。これによって、安定化
した条件下で金属薄帯を製造することが可能となり、ま
た得られた製品も幅方向に不揃いがないものとなる。こ
のように、本発明は、冷却ドラムを使用した連続鋳造法
を実施化する上で、多大の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明をツインドラム法に適用した場合にお
ける装置構成を模式的に示し、第２図は金属薄帯が生成
する過程を説明する図である。 笛１図 ｇ２　　■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷却ドラムの表面に供給した溶湯を急冷凝固して金
   属薄帯を製造するに際し、ロールギャップ部近傍におけ
   る冷却ドラム幅方向に沿った材料の流動を検出し、その
   検出値が設定値を超えた場合にサイド堰の押圧力を増加
   又は冷却ドラムの押付け力を減少させ、或いは溶湯の供
   給量及び／又は鋳造速度を低下することを特徴とする金
   属薄帯の連続鋳造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の冷却ドラム幅方向に沿
   った材料の流動を、サイド堰の変位として検出すること
   を特徴とする金属薄帯の連続鋳造方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の冷却ドラム幅方向に沿
   った材料の流動を、鋳造直後の金属薄帯の端部における
   輝度の変化として検出することを特徴とする金属薄帯の
   連続鋳造方法。 ４、回転する一対の冷却ドラムの周面に形成した湯溜り
   部にある溶湯を急冷凝固させて、前記冷却ドラムのロー
   ルギャップ部から金属薄帯として搬出する連続鋳造装置
   において、前記湯溜り部の冷却ドラム幅方向端部を仕切
   るサイド堰を少なくとも一方の冷却ドラムの側面に押圧
   して配置し、前記サイド堰と冷却ドラムの側面との間に
   流入する金属材料を検出する測定器と、該測定器により
   検出された金属材料の流動状態を入力し、その入力値に
   基づきサイド堰の押圧力、冷却ドラムの押付け力、溶湯
   の供給量及び冷却ドラムの回転速度の少なくとも一つを
   制御する信号を出力する制御ユニットとを設けたことを
   特徴とする金属薄帯の連続鋳造装置。 ５、特許請求の範囲第４項記載の測定器が、サイド堰に
   当接する接触子をもつ位置検出器であることを特徴とす
   る金属薄帯の連続鋳造装置。 ６、特許請求の範囲第４項記載の測定器が、サイド堰と
   冷却ドラム側面との間にある金属材料の輝度の変化を測
   定する光度計であることを特徴とする金属薄帯の連続鋳
   造装置。