JPS63199054A - 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、走行ベルト上で溶融金属を冷却・凝固するこ
とにより、銅帯等の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ｆｌｌｌ
ｌｌ〜２０ｍｍ程度の厚みをもつ薄帯を直接的に製造す
る連続鋳造方法が注目されている。この方法によるとき
熱延工程を簡素化または省略でき、また最終形状にする
ための圧延も軽度なもので済むため。

工程及び設備の簡略化が図られる。

このような金属薄帯の連続鋳造方法の一つにベルト方式
がある。この方式においては、たとえば無端走行するベ
ルトの上に湯溜り部を形成し、ここに注湯された溶融金
属をベルトを介した抜熱によって冷却・凝固し、生成し
たシェルをベルトの走行に伴って湯溜り部から送り出し
、金属薄帯を製造している。このとき、溶融金属は、一
方向から冷却され、ベルトと反対側の面は開放されてい
る。そのため、タンディシュ等の容器から溶融金属をベ
ルト上の湯溜り部に供給するノズルの配置に対する制限
が少なくなる。

本発明者等は、このベルト方式において、湯溜り部の側
面を仕切る堰を移動可能にした鋳造装置を開発し、これ
を特願昭６０−１５５２４７号として出願した。

第３図は、この先願で提案された装置を示す。

この装置においては、金属製のベル）ｌが一対のブーＩ
Ｊ２ａ、　２ｂに掛は渡されており、無限軌道を走行す
るようになっている。そして、一方のプーリ２ａを高く
保持することにより、ベルトｌの無限軌道は、プーリ２
ａに向かって上昇するものとなる。

このベル）１の周囲には、チェーン等によって連結した
複数の耐熱ブロック３が配置され、これら耐熱ブロック
３は、ベルトｌの走行に同期して移動する。

耐熱ブロック３は、ベル）ｌが直線状に走行する上部で
湯溜り部４の側部を仕切るサイド堰５となる。他方、湯
溜り部４の後方には、固定堰６が設けられている。これ
によって、ベルト１の進行方向のみが開放された湯溜り
部４が形成される。

この湯溜り部４に、注湯装置７から溶融金属８が注湯さ
れる。

注湯された溶融金属８は、ベルトｌの裏面に配置されて
いる冷却装置９により抜熱され、冷却・凝固して凝固シ
ェル１０となる。この凝固シェル１０は、ベルト１の移
動に伴って、第３図において右方向に搬送される。この
搬送の過程で抜熱が継続しているので、凝固シェル１０
は所定の厚みをもつ薄帯１１に成長し、湯溜り部４から
送り出される。

この薄帯１１は、次いで加圧ロール１２によって目標板
厚に圧延され、巻取り装置１３によって薄板コイル１４
として巻き取られる。なお、加圧ロール１２は、本質的
な板厚変動を伴うことなく、薄帯１１の表面性状を整え
るような加工を行うものとして、作動させることもでき
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようにベルト１上で溶融金属８を凝固させる際、湯
溜り部４の周囲、すなわち固定ｌｌｌ６及び／又はサイ
ド堰５と接する個所において放熱される。

そのため、固定堰６に接する個所にある溶融金属が凝固
し、凝固シェルを生成する。この凝固シェル１０は、ベ
ル）１の走行によって固定堰６から引き剥がされ、湯溜
り部４から搬出される。引き剥がされた後の固定堰６内
壁には、新たに溶融金属が流入し凝固する。このように
して、固定堰６の内壁に凝固シェルが断続的に形成され
、これがベル）１の走行に伴って剥離される。いわゆる
コールドシャフトが生じ、湯溜り部４から搬出される薄
帯１１に表面欠陥となって現れる。

他方、サイド堰５に接する個所にある溶融金属も、その
サイド堰５を介した放熱により冷却を受ける。そのため
、サイド堰５の内壁に沿って凝固シェルが生成する。こ
のシェルは、本来の目的とするベルト】の表面で生成・
成長する凝固シェルｌＯの両端部から垂直上方に立ち上
がった耳となる。

湯溜り部４から搬出される薄帯１１にこの耳があると、
薄帯１１を最終的に圧延して目標板厚とするとき、圧延
の障害となり、圧延流、亀裂、凹凸等の欠陥が製品の両
端部に発生することになる。そこで、この耳のある両端
部を切り落として薄帯１１の圧延を行うことが必要とな
るが、これでは製品歩留りの向上を図ることができない
。

そこで、本発明は、湯溜り部を仕切る固定堰及び／又は
サイド堰に接する個所にある溶融金属の冷却条件を緩和
することにより、高い生産性で優れた表面性状をもつ薄
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、走
行するベルトの幅方向に沿って注湯された溶融金属を冷
却・凝固することにより金属薄帯を製造する際に、湯溜
り部の後端部を仕切る固定堰の底面及び／又は前記湯溜
り部の側部を仕切るサイド堰の側面を前記湯溜り部にあ
る溶融金属から遮断する不燃紙を前記湯溜り部に送り込
み、該不燃紙の表面で前記溶融金属を凝固させて凝固シ
ェルを生成・成長させることを特徴とする特また、この
方法を実施するための連続鋳造装置は、走行するベルト
の幅方向両端部に長手方向１こ沿って設けたサイド堰及
び前記ベルトの幅方向に設けられた固定堰により前記ベ
ルト上に湯溜り部を区画し、前記固定堰の底面及び／又
は前記サイド堰の側面に接触するように、前記ベルトの
表面に沿って不燃紙を前記湯溜り部に送り込む不燃紙供
給機構を備えたことを特徴とする。

〔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、不燃紙を固定堰の底面とベルトの表面との間
隙に送り込み、ベルト表面に沿って移動させる本発明の
第１実施例を示す。なお、同図において、第３図で示し
た部材等に対応するものについては、同一の符番で指示
し、その説明を省略した。

この装置においても、ブーＩＪ２ａ、　２ｂの間に張設
されたベルト１上に湯溜り部４が、固定堰６及びサイド
堰５（図示せず）によって形成されている。

そして、この湯溜り部４に、注湯装置７から溶融金属８
が注入され、ベルト１の下方に配置した冷却装置（図示
せず）によって冷却・凝固されて凝固シェル１０となる
。

このとき、固定堰６の底面とベルト１の表面との隙間を
介して、不燃紙１５を湯溜り部４に送り込んでいる。こ
の不燃紙１５は、送出しロール１６から送り出され、ベ
ルト１の走行に伴ってその上を搬送され、巻取りロール
１７によって巻き取られる。

第１図の例にあっては、この不燃紙１５を送出しロール
１６から巻取りロール１７に送ることによってノくッチ
式に使用している。しかし、これに拘束されることなく
、不燃紙１５の循環経路を構成し、不燃紙１５を繰り返
し使用することも可能である。

不燃紙１５としては、耐熱性に優れ熱伝導性の低いアル
ミナ、シリカ等のセラミックス系材料を厚み０．３〜０
．５鮒の紙状に加工したものが使用される。

この不燃紙１５は、溶融金属の温度に充分耐え、またあ
る程度の機械的強度をもつものである。そして、たとえ
ばアルミナ７４％、シリカ１９％で作られた不燃紙１５
の場合には、その熱伝導度がＱ、４１ｋｃａｌ／ｍ　ｈ
ｒ　−ｃｌｅｇ（ａｔ　１４００℃）と充分に小さく、
熱遮断壁として作用する。

この不燃紙１５をベルト１表面に配置することにより、
ベルト１が固定堰６に直接接触することが避けられる。

そのため、ベル）１を介した抜熱及び固定堰６を介した
抜熱が相乗的なものとなって湯溜り部４の下位側端部に
作用することがない。

そのため、湯溜り部４の下位側端部における溶融金属の
冷却条件が緩和され、凝固シェルｌＯの生成位置は、固
定堰６の内壁からある程度の距離をもった位置となる。

したがって、コールドシャフトが生じることはなく、湯
溜り部４から搬出された薄帯１１にコールドシャフトに
起因する表面欠陥がなくなる。

また、湯溜り部４においては、溶融金属の抜熱が断熱性
のある不燃紙１５を介して行われるため、ここでも冷却
条件が緩和かつ均一化される。その結果、成長した凝固
シェル１０に過大な熱応力が作用することがなくなり、
その熱応力に起因した波状の欠陥が製品としての薄帯１
１に生じることが防止される。

第２図は、サイド堰５の内壁面に沿って不燃紙１５を送
給する第２実施例を示す図である。本例においては、一
対のサイド堰５が形成する循環経路の内側に、それぞれ
のサイド堰５の内壁面に向けて不燃紙１５を送り出す送
出しロール１６が配置されている。この不燃紙１５によ
って、湯溜り部４にある溶融金属がサイド堰５の内壁面
に直接接触することが防止される。そのため、サイド＠
５を介して側方に湯溜り部４の溶融金属が保有する熱が
放散される量が少なくなり、サイド堰５内壁面における
シェルの生成・成長が抑制される。すなわち、薄帯１１
の両端部に生じる耳が小さなものとなり、加圧ロール（
図示せず）によって薄帯１１を目標板厚に圧延したとき
に圧延の障害となりにり＜、製品両端部において欠陥が
発生することが防止される。

第１図及び第２図では、それぞれ不燃紙１５をベルト１
の表面及びサイド堰５の内壁面に沿って送給する例を示
している。しかし、これらを組み合わせることにより、
ベルト１の表面及びサイド堰５の内壁面の両者を湯溜り
部４にある溶融金属から遮断するように、不燃紙１５を
送給することも可能である。

次いで、操業データによって、本発明の効果を具体的に
示す。

幅５００＊ｍの鋼製ベルト１の上に、サイド堰５及び固
定堰６を配置し、幅２８５ａ＋Ｉ１１．　　長さ８００
ａｕｇ、　　最大深さ５０ＩＩＩＩ１１の湯溜り部４を
形成した。この湯溜り部４に普通鋼組成をもつ温度１５
９０℃の溶鋼を１２０〜１７０ｋｇ／分の流量で注湯し
、肉厚５〜７１１ＩＩｌの薄帯１１を１２ｍ／分の速度
で製造した。

このとき、第１実施例として、不燃紙１５を第１図に示
すように固定堰６の底面及びベルト１の表面に沿って送
給した。な右、不燃紙１５としては、アルミナで作られ
た厚み２ａｓのものを使用した。

また、第２実施例として、同様な不燃紙１５を第２図に
示すようにサイド堰５の内壁面に沿って送給した。また
、第３実施例として、ベル）１表面及びサイド堰５の内
壁面の両方に不燃紙１５を送給した。他方、比較例とし
て、不燃紙１５を送給せずに薄帯１１を製造した。なお
、第１〜第３実施例における不燃紙１５の送給速度は、
ベルト１の搬送速度に同期させた。

このようにして鋳造された薄帯１１を圧延して得られた
製品の表面性状を測定し、その結果を次表に示す。

なお、以上においては、サイド堰５を移動式にしたもの
を備えた装置について説明したが、サイド堰５としては
、これに拘束されることなく、固定式のものを使用する
こともできる。また、本発明が単ベルト式、ベルトード
ラム式等の他の形式のベルトを使用した連続鋳造装置に
も適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明にふいては、湯溜り部に
ある溶融金属がサイド堰や固定堰に直接接触することを
、そこに不燃紙を送給することによって避けている。こ
の不燃紙の介在により、堰を介した放熱が少なくなり、
溶融金属の冷却・凝固が専らベルトを介した抜熱によっ
て行われる。

したがって、固定堰の内壁面にあっては、横皺。

断裂底等の原因となるコールドシャフトが防止され、サ
イド堰の内壁面にあっては、凝固シェルの両端部で耳と
なる凝固シェルの生成・成長が抑制される。また、ベル
トの表面に沿って不燃紙を送給するとき、ベルトを介し
た抜熱も緩和かつ均一化されるため、鋳造された薄帯に
発生する熱応力も小さなものとなり、熱応力に起因して
製品に生じる凹凸も抑制される。このように、本発明に
よるとき、高い生産歩留りで品質の優れた金属薄帯が製
造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例で使用した装置の要部を示
し、第２図は同じく第２実施例で使用した装置の要部を
示す。他方、第３図は、本発明者等が先に提案した連続
鋳造装置を示す。 特許出願人　　新日本製鐵　株式會社 代　　理　　人　　　小　　堀　　　益　　（ほか２名
）第１図 第２図 ｂ：固疋堰　　　１７：巻数りロール ！ＩＢ　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行するベルトの幅方向に沿って注湯された溶融金
   属を冷却・凝固することにより金属薄帯を製造する際に
   、湯溜り部の後端部を仕切る固定堰の底面及び／又は前
   記湯溜り部の側部を仕切るサイド堰の側面を前記湯溜り
   部にある溶融金属から遮断する不燃紙を前記湯溜り部に
   送り込み、該不燃紙の表面で前記溶融金属を凝固させて
   凝固シェルを生成・成長させることを特徴とする金属薄
   帯の連続鋳造方法。 ２、走行するベルトの幅方向両端部に長手方向に沿って
   設けたサイド堰及び前記ベルトの幅方向に設けられた固
   定堰により前記ベルト上に湯溜り部を区画し、前記固定
   堰の底面及び／又は前記サイド堰の側面に接触するよう
   に、前記ベルトの表面に沿って不燃紙を前記湯溜り部に
   送り込む不燃紙供給機構を備えたことを特徴とする金属
   薄帯の連続鋳造装置。