JPS63212049A - 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、鋼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ｍｍ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最終形状にするため
の圧延が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約
が少な（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４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、金属製のベルト１が一対のブー１
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１の無限軌道は、ブーＩＪ
２ａに向かって上昇するものとなる。

このベルト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１の走行に同期して移動する。

耐熱ブロック３は、ベルト１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＋［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ｒｉｊ４８が
注湯される。

注湯された溶融金属８は、ベルト１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４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、従
来の装置にあっては、湯溜り部４を区画する固定堰６及
びサイド堰５が必要であった。

これらの堰を固定式のものとするとき、堰がベルト１に
対して摺動する。そのために、ベルト１を構成する部材
の摩耗が激しく、短時間でベルト１を取り替えることが
必要であった。また、溶融金属の保有熱が堰に伝わらな
いように、堰５．６の内面には耐火物がライニングされ
ているものもあるが、このライニングは摺動摩耗によっ
て容易に堰本体から剥離する。その結果、堰の寿命も短
いものであった。

また、第４図に示した移動式のサイド堰５においても、
ベルト１と同期させて搬送することは難しく、両者の走
行速度に若干のずれが生じることは避けられない。その
ため、この場合にも、同様な摺動摩耗が生じる。更に、
移動式のサイド堰５を使用した場合にあっては、高温状
態にある耐熱ブロック３を搬送するため、耐熱ブロック
３に与える衝撃が大きなものとなり、耐火ライニングの
剥離が助長される。

また、ベルト１は下面から水冷されているため、３００
℃以下の温度に保たれており、溶鋼が急激に冷却される
ため、凝固シェル１０の熱応力が緩和されず、凝固シェ
ル１０下面に凹凸が発生する。

そこで、本発明は、ベルトの使用をなくすことにより、
連続鋳造装置の保守・管理を簡単にすると共に、緩冷却
により品質の優れた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、湯
溜り部に注湯された溶融金属を冷却・凝固させて金属薄
帯を製造し、該金属薄帯を循環させて前記湯溜り部に送
り、湯溜り部を区画する鋳型壁として使用した後、前記
金属薄帯を巻き取ることを特徴とする。

また、この方法を実施する連続鋳造装置は、湯溜り部に
注湯された溶融金属を冷却・凝固することにより得られ
た金属薄帯を再度前記湯溜り部に循環させる一対のプー
リを前記湯溜り部の前後に設け、前記湯溜り部から搬出
された金属薄帯を鋳型形状に成形する成形ロールを前記
金属薄帯の循環経路に設け、且つ鋳型として使用された
後の金属薄帯を目標形状に成形する加圧ロールを巻取り
装置の上流側に配置したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、溶融金属を冷却・凝固して得られた
金属薄帯を湯溜り部に再度循環させ、この金属薄帯を湯
溜り部の輪郭を形成する鋳型として使用している。すな
わち、第４図で説明したようなベルト１を本質的に不要
としているので、摩耗、衝撃等によって損傷したベルト
を交換する作業から解放される。

そして、この金属薄帯は、湯溜り部で生成・成長する凝
固シェルと同材質のものであるから、溶融金属に対する
濡れ性が非常に優れている。すなわち、溶融金属が金属
薄帯の表面に沿って広がる傾向は、従来の鋼製のベルト
に比べて格段に優れており、生成した凝固シェルの表面
は、鋳型として使用された金属薄帯の表面を倣った平坦
なものとなる。また、ベルト保護のために表面を低温に
保つ必要がないから、溶鋼の緩冷却が可能となり、鋳造
薄板の鋳型と接する面に凹凸が生じない。さらに、従来
のように堰とベルトとの間の隙間に溶融金属が侵入する
ことがないので、製品の端部形状も優れたものである。

〔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、本発明の第１実施例で使用した連続鋳造装置
の全体を示す。なお、同図において、第４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、湯溜り部４に注湯された溶融金属８
が冷却・凝固することによって生成・成長した凝固シェ
ル１０は、湯溜り部４から薄帯１１として搬出された後
、ブーＩＪ２ａ、　　成形ロール１５．ブー’Ｊ２ｂを
経て再度湯溜り部４に送られる。

この循環経路の途中に設けた成形ロール１５によって、
薄帯１１は、所定の鋳型断面に加工される。

第２図は、成形ロール１５により加工された後の薄帯１
１の断面形状を数例示すものである。同図（ａ）の場合
は、薄帯１１の両端部に突縁１１ａ　を成形し、この突
縁１１ａ及び薄帯１１の中央部で囲まれた空間１１１１
を湯溜り部４として利用する。同図（ｂ）の例では、薄
帯１１を湾曲させ、この湾曲面に沿った内部空間１１ｃ
を湯溜り部４として利用する。

このように鋳型断面に成形された薄帯１１は、湯溜り部
４に送られ、凝固シェル１０保持用の鋳型として使用さ
れる。なお、本実施例においては、ブー１Ｊ２ａ、２ｂ
間にある薄帯１１に若干の弛みをもたせることにより、
その間の中央付近で薄帯１１を垂れ下がらせている。こ
れによって、第４図に示した固定堰６の作用も、薄帯１
１にもたせることができる。

次いで、薄帯１１は、加圧ロール１２を経て巻取り装置
１３に送られ、薄板コイル１４として巻き取られる。こ
の加圧ロール１２によって、第２図に示した断面を持つ
薄帯１１は、平板状に形成され、目標とする平板に圧延
される。なお、この湯溜り部４から巻取り装置１３に至
る経路の途中に、鋳型側壁として使用された薄帯１１の
両端部を切り落とす剪断機を設けることもできる。

このように薄帯１１を循環させて鋳型として使用すると
き、たとえば第２図（ａ）のように単にその断面を加工
したものにあっては、空間１１ｂすなわち湯溜り部４の
幅が順次狭くなり、製造される薄帯１１が細いものとな
る。そこで、成形ロール１５による加工の際、その分を
補償するように、薄帯１１が幅広となる加工を行うこと
が好ましい。或いは、薄帯１１を幅広に加工する成形手
段を、成形ロール１５とは別個に設けることも可能であ
る。

第３図は、第２実施例の装置を示す。本例は、湯溜りＢ
４の後端部に固定堰６を設けている点を除き、第１実施
例と同様である。この固定堰６を設けるときには、第１
実施例に示したように薄帯１１を弛ませることなく湯溜
り部４を保持することができる。

なお、第１図及び第３図のいずれにおいても、湯溜り部
４にある溶融金属８は、薄帯１１の下方に配置した冷却
装置９によって、第４図の場合と同様に冷却されること
は勿論である。本発明においては、鋳片が鋳型を兼ねて
いるため、鋳片が冷却・凝固された後に、−周して湯溜
まり部４に達する前に高温で十分なｗ４熱を有するので
、鋳片が湯溜まり部４に達する以前の第１図１７に示す
位置で冷却することも有効である。

また、循環している薄帯１１に対する凝固シェル１０の
焼付きは、湯溜り部４に送られたときの薄帯１１の表面
温度を７００℃以下に保つように、薄帯１１の循環搬送
経路を長くとること、または冷却を制御することによっ
て防止することができる。この焼付きを確実に防止する
ために、湯溜り部４に送り込まれる薄帯１１の表面に離
型剤を塗布することが好ましい。第１図における符番１
６は、この離型剤を薄帯１１の幅方向に沿って塗布する
ノズルを示す。使用される離型剤としては、窒化はう素
、炭化珪素、炭素粉等がある。或いは、離型剤に代えて
、セラミックスで作られた不燃紙を、薄帯１１と凝固シ
ェル１０との間に介在させるように搬送することもでき
る。

次いで、具体的な操業データによって、本発明の詳細な
説明する。

連続鋳造の開始に先立って、湯溜り部４→ブー１Ｊ２ａ
−４成形ロール１５→プーリ２ｂ−４湯溜りａ４→加圧
ロール１２→巻取り装置１３に、普通鋼組成をもち幅が
１２０ｍｍのダミー材を掛は渡した。このダミー材はブ
ーＩＪ２ａ、　２ｂ間で弛まされており、この弛み部分
に普通鋼組成の温度１６１０℃の溶鋼を８０ｋｇ／分の
流量で注湯し、幅１２０順で長さ５００ｍｍの湯溜り部
４を形成した。なお、この湯溜り部４の最大深さを２０
ｍ１こ維持した。

そして、冷却装置９によって注湯された溶融金属８を冷
却・凝固させながら、凝固シェル１０を生成・成長させ
、肉厚３印の薄帯１１を１６ｍ／分の速度で湯溜り部４
から搬出した。湯溜り部４→プーリ２ａ→成形ロール１
５→ブー！Ｊ２ｂ−４湯溜り部４の搬送経路を６ｍの長
さにしたとき、湯溜り部４から搬出された薄帯１１が再
度湯溜り部４に送り込まれたときの温度は６５０℃に低
下しており、その薄帯１１上に生成された凝固シェル１
０が焼き付くことはなかった。

加圧ロール１２を経由した薄帯１１は、その表面の平滑
度が表面粗さ３０μと優れたものであった。これは、鋳
型として使用された薄帯１１に対する凝固シェル１０の
なじみが良いことに起因するものと考えられる。また、
本実施例の薄帯１１は、従来使用されている冷延鋼板の
ベルトに比較して表面温度が高いため、凝固シェル１０
が緩冷却される。したがって、鋳造中に薄帯１１に作用
する熱応力が少なくなり、板厚の不均一も少ないもので
あった。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、得られた薄
帯を湯溜り部保持用の鋳型として循環使用しているので
、従来の装置に見られたような摩耗等によって損傷した
ベルトを取り替える作業が不必要となる。また、薄帯自
体に堰としての機能を持たせるとき、部品点数が少なく
なり、装置の保守・管理が容易になる。また、薄帯の表
面温度が高いため、鋳造中の熱応力が小さくなり、それ
に伴って製品の板厚分布も均一なものとなる。そして、
鋳型を構成する薄帯に対する凝固シェルのなじみは、両
者が同一の材料であることから、非常に良好なものであ
る。したがって、生成した凝固シェルが鋳型内面に充分
に広がり、得られた製品に右いて表面性状の向上が図ら
れる。このようにして、本発明により、品質の優れた金
属薄帯を能率良く製造することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の連続鋳造装置を示し、第
２図は該装置において鋳型として使用される薄帯の加工
された断面を示し、第３図は第２実施例の連続鋳造装置
を示す。他方、第４図は本発明者等が先に提案した連続
鋳造装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、湯溜り部に注湯された溶融金属を急冷・凝固させて
   金属薄帯を製造し、該金属薄帯を循環させて前記湯溜り
   部に送り、湯溜り部を区画する鋳型壁として使用した後
   、前記金属薄帯を巻き取ることを特徴とする金属薄帯の
   連続鋳造方法。 ２、湯溜り部に注湯された溶融金属を急冷・凝固するこ
   とにより得られた金属薄帯を再度前記湯溜り部に循環さ
   せる一対のプーリを前記湯溜り部の前後に設け、前記湯
   溜り部から搬出された金属薄帯を鋳型形状に成形する成
   形ロールを前記金属薄帯の循環経路に設け、且つ鋳型と
   して使用された後の金属薄帯を目標形状に成形する加圧
   ロールを巻取り装置の上流側に配置したことを特徴とす
   る金属薄帯の連続鋳造装置。