JPS63207452A - 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、冷却ドラ
ムの表面で溶湯を急冷凝固させて金属薄帯を連続的に製
造する際、均一な形状及び表面性状をもつ金属薄帯を製
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ｍｍ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
もので良いた杓、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
の凝固シェルハ、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。

また、このツインドラム法の外に、一つの冷却ドラムを
使用し、その冷却ドラムの周面に湯溜り部を形成して、
同様に急冷凝固によって金属薄帯を製造する単ロール法
も知られている（特開昭６１−９９４８号公報参照）。

〔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溶融金属を急冷・凝固
して凝固シェルを作る際、その凝固シェルの生成は、溶
融金属から冷却ドラムへの熱伝達の大小に大きく左右さ
れる。ところが、冷却ドラム自体の材質が不均一なこと
、ドラム表面から内部の水冷機構までの距離が正確には
異なること等に起因して、冷却ドラムの表面部が一様な
冷却能をもつものではない。このため、冷却能が小さな
部分では凝固シェルの生成及び成長が遅く、冷却能の大
きな部分では凝固シェルが迅速に成長することになり、
冷却ドラムの幅方向でみた凝固シェルの厚みが不均一な
ものとなる。

このような不均一な厚みをもつ凝固シェルを加圧して金
属薄帯を作るとき、その加圧力及び熱収縮力が凝固シェ
ルの薄肉部に集中し易くなる。このため、この薄肉部に
亀裂が生じ易く、これが縦割れ或いは横割れとなって製
品である金属薄帯に現れる。また、凝固シェルのこのよ
うな不均一な厚みは、製品において板幅方向に沿った表
面のうねりとなって現れる。

そこで、本発明は、この溶融金属から冷却ドラムへの熱
伝達を調整することにより、凝固シェルの冷却ドラムの
周方向及び幅方向に沿った厚みを均一化させ、表面性状
に優れた金属薄帯を製造することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段及び作用〕本発明の金属
薄帯の連続鋳造方法は、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、鋳造された金属薄帯の幅方向に沿っ
た板厚を測定し、その測定値に基づき、凝固シェル生成
開始部における溶融金属から冷却ドラムへの熱伝達を抑
えるために前記冷却ドラムの表面に塗布されるコーティ
ング材の塗布量を冷却ドラムの幅方向に沿って制御する
ことを特徴とする。

また、その方法を実施するための連続鋳造装置は、冷却
ドラムの表面にその幅方向に沿って設けたコーティング
材塗布装置と、鋳造された金属薄帯の板厚を幅方向に沿
って測定する厚み計と、該厚み計により測定された金属
薄帯の板厚を制御信号として前記コーティング材塗布装
置からのコーティング材の塗布量を制御する制御機構と
を備えていることを特徴とする。

以下、図面を参照しながら、本発明をその作用と共に具
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にお
ける装置を概念的に示した図である。

タンディシュ等の容器（図示せず）から注湯された溶融
金属は、一対の冷却ドラムｌａ、　ｌｂの闇に溜り、溶
湯プール２を形成する。この溶湯プール２の溶融金属は
、冷却ドラムｌａ、　ｌｂにより冷却されて、冷却ドラ
ムｌａ、　ｌｂ裏表面沿って凝固シェル３を形成する。

そして、それぞれの冷却ドラムｌａ。

ｌｂ表面に形成された凝固ンエル３が、ロールギャップ
部４で圧接・一体化されて金属薄帯５として搬出される
。

このとき、冷却ドラムｌａ、　　ｌｂの表面は、その輻
方向及び／又は周方向に沿って均一な冷却能をもったも
のとは限らない。この冷却能に不均一があるとき、凝固
シェル３の成長速度が異なる。すなわち、厚みの異なる
凝固シェル３がロールギャップ部４で圧接・一体化され
るため、ロールギャップ部４から送り出される金属薄帯
５が幅方向に変動した板厚をもつものとなる。

そこで、この板厚を幅方向に沿って配置した複数の厚み
計６により測定する。この厚み計６により測定された板
厚を信号として制御装置７に人力する。この制御装置７
においては、人力された板厚信号を設定値と比較演算し
て、その偏差を求める。

他方、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの幅方向に沿って複数の
コーティング材吹付は用のノズル８が配置されており、
このノズル８にコーティング材を送給する配管９の途中
に流量調整弁１０が設けられている。

このノズル８から吹き付けられるコーティング材として
は、ＷＣ，ＴｉＣ，ＭｏＣ等の炭化物やアルミナ、シリ
カ等の酸化物が使用される。このコーティング材は、冷
却ドラムｌａ、　　ｌｂの材質と比較して熱伝導率の小
さいものであり、吹き付けられたコーティング材が冷却
ドラムｌａ、　ｌｂ裏表面膜を形成したときに、溶融金
属から冷却ドラムｌａ、　ｌｂへの熱伝達量が小さくな
る。また、これらコーティング材は、冷却ドラムｌａ、
　ｌｂ裏表面対する溶融金属の濡れ性を改善させる効果
をも持つ。

配管９に設けられている流量調整弁１０には制御装置７
で求められた偏差が入力されており、これによってノズ
ル８から冷却ドラムｌａ、　ｌｂ裏表面吹きつけられる
コーティング材の量が制御される。

すなわち、厚み計６で測定した個所における金属薄帯５
の板厚が設定値より小さい場合、凝固シェル３の成長が
不充分であるとして、ノズル８から吹きつけるコーティ
ング材の量を少なくする。他方、金属薄帯５の板厚が大
きい場合には、コーティング材の吹付は量を多くし、冷
却ドラムｌａ、　　ｌｂ裏表面おける凝固シェル３の成
長を抑える。このようにして、金属薄帯５の板厚を均一
化することができる。

また、コーティング材の吹付は量の制御は、金属薄帯５
の幅方向に沿った板厚を均一化させることの外に、凝固
シェル３の生成から圧接に至る過程で応力の分散を図る
ことにも利用できる。すなわち、ノズル８から吹き付け
るコーティング材の量を冷却ドラムｌａ、　ｌｂの幅方
向に沿って多数の山及び谷をもつように制御するとき、
それに応じて凝固シェル３０幅方向に沿った板厚が波状
に変化する。この波の繰り返しを大きくする、すなわち
谷に当たる凝固シェル３の薄肉部を多くすると、凝固シ
ェル３の生成及び成長過程で応力が集中する個所が多く
なる。その結果、応力の分散が図られ、亀裂の原因とな
る局部的に大きな力が凝固シェル３に加わることが防止
される。

このように、本発明は、縦割れ、不均一応力の防止にも
効果を発揮するものである。

なお、第１図の例においては、図面の簡略化のために、
厚み計６からノズル８に至るコーティング材吹付は量制
御系統を片側だけに配置している状態を示しているが、
この制御系統を反対側にも設けることは勿論である。こ
の場合、制御装置７は共用することができる。

また、コーティング材を冷却ドラムｌａ、　ｌｂ裏表面
吹き付けるためにノズル８を使用しているが、本発明は
、これに拘束されるものではない。たとえば、第２図に
示したように、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの長手方向に沿
ってスポンジ、ゴム等で作られた含浸性ロール１１を配
置し、この含浸性ロール１１に対して供給ノズル１２又
は回転ブラシ等によってコーティング材を供給する方式
を採用することもできる。また、これらの図に示したよ
うなツインドラム式に代えて、たとえば単ロール法のよ
うなその他の形式の連続鋳造法に本発明が適用されるも
のであることは勿論である。

〔実施例〕

次いで、実施例により、本発明の効果を具体的にｉ！胡
する。

第３図（ａ）は、第１図に示したツインドラム式の連続
鋳造装置を使用して、普通鋼組成の溶湯から板厚２ｍｍ
で板幅６００ｍｍの金属薄帯を製造した場合の幅方向に
沿った板厚変化を示す。同図の場合、コーティング材の
塗布量は、冷却ドラムｌａ、　ｌｂＯ幅方向に関して変
動させず、約１０μｓの厚みで吹き付けた。なお、使用
したコーティング材は、タングステンカーバイドを有機
溶媒に分散させたものである。

この図から明らかなように、幅方向に沿った板厚は、両
端部で厚くなり、中央部でやや厚いものになっている。

このような波状で薄肉部が生じるとき、特に位置Ｃに凝
固収縮力が集中し縦割れとなる亀裂が発生し易い。

そこで、第３図（ｂ）に示すように、コーティング材の
吹付は量を冷却ドラムｌａ、　ｌｂの幅方向に沿って変
化させた。その結果、得られた金属薄帯の幅方向に沿っ
た板厚変動は、同図に併せて示すように小さなものとな
った。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、製造される
金属薄帯の幅方向に沿った板厚変動に応じて、冷却ドラ
ム表面に塗布するコーティング材の塗布量を変化させる
ことによって、冷却ドラム表面に形成される凝固シェル
の厚みを制御している。これにより、均一な厚みをもつ
金属薄帯が得られる。また、コーティング材の塗布量を
冷却ドラムの長手方向に沿って多数の山及び谷をもつ波
状に変化させるとき、凝固収縮力が凝固シェルの一点に
集中することが避けられ、縦割れのない健全な金属薄帯
が得られる。このように、本発明によるとき、優れた品
質をもつ金属薄帯を連続鋳造することが可能となる。

【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
ける装置を概略的に示すものであり、第２図はその装置
において含浸性ロールをコーティング材塗布手段として
使用した他の例を示し、第３図は本発明の効果を具体的
に表したグラフである。 特許出願人　新日本製鐵　株式会社（ほか１名）代　理
　人　小　堀　　益　（ほか２名）児１Ｎ−？ 旦 ロー！団、＼Ｉ＞ヰＳｌ祷Ｊ（ 腎睦Ｙ− シーΔ

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、鋳造された金属薄帯の幅方向
   に沿った板厚を測定し、その測定値に基づき、凝固シェ
   ル生成開始部における溶融金属から冷却ドラムへの熱伝
   達を抑えるために前記冷却ドラムの表面に塗布されるコ
   ーティング材の塗布量を冷却ドラムの幅方向に沿って制
   御することを特徴とする金属薄帯の連続鋳造方法。 ２、冷却ドラムの表面にその幅方向に沿って設けたコー
   ティング材塗布装置と、鋳造された金属薄帯の板厚を幅
   方向に沿って測定する厚み計と、該厚み計により測定さ
   れた金属薄帯の板厚を制御信号として前記コーティング
   材塗布装置からのコーティング材の塗布量を制御する制
   御機構とを備えていることを特徴とする金属薄帯の連続
   鋳造装置。