JPS63215343A - 双ロ−ル式連続鋳造機 - 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〕 本発明は狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対
方向に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において
湯溜りを形成するためのサイドダムを双ロールの両側部
に配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却凝
固しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳
造する双ロール式連続鋳造機の改善に関する。

〔従来の技術および発明の背景〕

双ロール式連続鋳造機を鋼の薄板の製造に適用しようと
する試みがなされ、この薄板連続鋳造機の改善に関する
提案がこれまで数多くなされている。

双ロール式連続鋳造法とは、一対の内部冷却式ロールを
、軸を平行にして所定の間隙を開けて対向配置し、これ
らのロールの間に注入された溶湯を９回転する双ロール
表面で冷却しつつ、この冷却によって両方のロール表面
で成長する一対の凝固殻を双ロール最狭隙部で互いに圧
着して薄板に直接製造するものである。特に、成る程度
の厚みをもった薄板を製造する場合においては、凝固殻
の成長に必要な時間を付与するために１回転する双ロー
ル円周面上に湯溜りを形成することが必要であるが、こ
のためには、双ロールの両端部において湯が漏れないよ
うにダムを形成することが必要となる。このダムをサイ
ドダムと呼び１両側とも同じ構成とされるのが通常であ
る。

このサイドダムの設は方には、従来、大別して以下の３
種類の方式が提案されている。

一つは、双ロールの両サイド面（ロールの両端部の軸と
直交する外面）に、このサイド面と接して（摺接して）
壁を形成する方式である。

第二は、双ロールの円周面の上にサイドダムを立ち上げ
る方式である。すなわち、サイドダムの底部が双ロール
の両側部の円周面の上に摺接するように双ロール表面上
に立ち上げるのである。

第三は、底のない箱の形状をした方形の枠体を双ロール
の上に設置する方式である。つまり、サイド側のみなら
ず、これと直交する長辺側もこの枠体で溶湯を囲繞する
方式である。

いずれの場合においても、サイドダムが果たすべき役割
としては、湯の差し込みなどが生じないように湯を適切
に堰き止めることのほかに、鋳造される薄板の両端部の
品質に悪い影響を与えないこと、特に板を拘束したり過
大な摩擦が発生して耳割れ等が発生しないことが重要で
あり、このためにいずれの方式でもそれなりの改善案が
提案されている。

〔発明の目的〕

本発明は、双ロール式連続鋳造機におけるサイドダムの
前記第二の設置方式、つまり双ロールの両側部の円周面
上にその底部が接するようにサイドダムを立ち上げる方
式の一層の改善を目的としたものである。より具体的に
は、かようなサイドダムを設置する場合の薄板鋳片の板
端部の品質の改善、特に、サイドダムの内面で発生する
凝固殻に基づくトラブルの発生防止を目的とするもので
ある。

〔発明の構成〕

前記の目的を達成せんとする本発明の要旨とするところ
は、狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対方向
に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において湯溜
りを形成するためのサイドダムを該双ロールの両側部に
配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却凝固
しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳造
する双ロール式連続鋳造機において。

前記の各サイドダムは、その底部が双ロールの円周面と
接するように双ロールの円周面の上に立ち上げた耐火物
壁であってその最下縁の位置を双ロールの最狭隙部分よ
り上方に位置せしめた耐火物壁と、この耐火物壁を外側
から支持する外壁であってロール円周面を外れたロール
側面に設置された外壁と、からなり。

前記の耐火物壁に、この耐火物壁自身を外熱により加熱
するための加熱手段を設けたことを特徴とする双ロール
式連続鋳造機である。

〔発明の詳細な 説明における双ロール式連続鋳造機のサイドダムは、溶
湯と接する側の内側の耐火物壁とその外側の外壁との二
重構造に形成され、耐火物壁はその底部が双ロールの円
周面と摺接するように双ロール円周面上に設置する。こ
の耐火物壁は円周面とは外れた双ロールのサイド面に接
して設置した外壁によって支持される。この外壁として
は金属板を使用することができる。

双ロール円周面上に立ち上げる耐火物壁の底部はロール
の円周面の形状に対応したロール表面と接する部分と、
ロール間隙部分におけるロール表面に接しない部分とか
らなり、後者のロール間隙部分のロール表面に接しない
部分が耐火物壁の最下縁となる。この耐火物壁の最下縁
の位置を双ロールの最狭隙部より上方に位置せしめる。

これによって最狭隙部で押し拡げられる凝固殻が耐火物
壁を内側から圧接するのが防止される。一方、この耐火
物壁を支持する外側の外壁は耐火物壁の前記の最下縁よ
りも下方にまで延び出した部分を持たせ、この延び出し
た部分で双ロールの最狭隙部を外側から挟むようにする
。

さらに本発明のサイドダムの特徴は、耐火物壁自身を外
熱により加熱するための加熱手段を耐火物壁に設けた点
にある。具体的には、耐火物壁の壁内に電気ヒータを挿
入する。これによって、稼動中において耐火物壁の内面
の温度（溶湯と接する側の耐火物壁温度）を所定温度以
上に維持させる０本発明者らは溶鋼を対象とした鋳造を
繰り返し実験してきたが、既述のような耐火物壁を設け
る場合には、この耐火物壁の内面に凝固殻の発生を見る
こともあった。この耐火物壁の内表面で生成する凝固殻
（サイドシェル）は、もしこれがロールの最狭隙部まで
成長するに至ると、ロール間に噛み込まれ、水冷ロール
円周面上に形成される正常な凝固殻と折り重なってロー
ルによって圧下されることになるが、この圧下開始点は
正常な凝固殻のみが圧下される場合と比較して著しく上
方となることがわかった。これの圧下に伴って発生する
板幅方向への凝固殻の張り出しく板幅方向への展伸）が
耐火物壁の最下縁よりも上方において発生することにな
り、この正常でない“張り出し。

の発生は耐火物壁の損傷のみならず湯を堰き止めるとい
うサイドダム耐火物本来の機能を失う重大な事故に至る
原因となり、また正常な凝固殻上に折り重なって圧下さ
れたサイドシェルは鋳造された板の端部の品質を損なう
ことになることが判明した。前記の耐火物壁の外熱によ
る加熱はこのような知見事実のちとに設置するものであ
り、これによって該問題は完全に解決することができる
。

なお、内部冷却式双ロールの溶湯と接する外円筒部（双
ロールの円周面を形成する円筒部）は銅合金で構成する
のが好ましル）。銅合金は良好な熱伝導率を有するので
冷却効果が大きく、また熱膨張率が小さいので、銅合金
を外円筒部の材料として使用すると最狭隙部の間隔の変
動を少なくすることができる。

以下に図面の実施例に従って１本発明装置の内容を具体
的に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明に従う双ロール式連続鋳造機の要部を図
解的に示す斜視図である。１ａと１ｂは軸を水平にして
互いに平行配置された内部冷却式双ロール（スリーブロ
ール）である。この水冷ロールｌａ、　ｌｂは矢印の方
向に互いに反対方向に回転する・この水冷ロールｌａ、
ｌｂの円周面上に供給された溶湯２は水冷ロールｌａ、
　Ｉｂの円周面で冷却されつつ最狭隙部を経て薄板３に
鋳造される。

本発明装置では溶湯２の湯溜りを形成するためのサイド
ダムが耐火物壁４と外壁５とから構成される。サイドダ
ムの一方をａ、他方をｂのサフィックスを付けて示すが
、いずれも対照的な同形状の構成を有している。なお、
外壁５ａ、５ｂについては図示の都合上、破線で示され
ている。また、水冷ロールｌａ、ｌｂの円周面をＲ，サ
イド面をＳで示す。

第１図に見られるように、サイドダムの内側の耐火物壁
４ａ、４ｂは水冷ロールｌａ、ｌｂの円周面Ｒの上に立
ち上げられ、サイドダムの外側の外壁５ａ、５ｂは水冷
ロールｌａ、ｌｂの円周面Ｒから外れた外側からサイド
面Ｓに接して設置され、この外壁５ａ、５ｂによって耐
火物壁４ａ、４ｂが支持される。

そして、耐火物壁４ａ、４ｂのそれぞれの壁内に加熱体
としてのヒータ６ａ　、　６ｂが挿入される。このヒー
タ６ａ、６ｂは、スリーブ内に電熱線が挿入された管状
の電気ヒータであり２図示の例では各耐火物壁に二本つ
づその上辺から縦方向に壁内に挿入されている。その詳
細は後述の第３図および第４図で説明する。

第２図は、双ロールｌａ、　ｌｂの軸と平行な垂直面で
ロール１ａとｌｂの間（鋳造される板の幅方向）を切断
した鋳造中の模式図である。Ｌはロール幅。

Ｄはロール直径、０は水冷ロール１ａ、Ｉｂ間の最狭隙
の位置（ロール１ａと１ｂの中心を通る線を含む面で切
断した位置）を示している。この第２図に見られるよう
に、耐火物壁４ａ、４ｂはロール幅り内に入るように、
そして外壁５ａ、５ｂはロール幅り内に入らないように
両者が一体的に接合されており。

両者の境界が丁度ロールの端に存在している。外壁５ａ
ｔ５ｂは耐火物壁４ａ、　４ｂよりも下方および側方で
張り出した大きな面積を有しており、その張り出した部
分は回転する水冷ロールｌａ、　ｌｂのサイド面Ｓと摺
接することになる。この外壁５ａ　、　５ｂの張り出し
面はスプリング７ａ、７ｂを介して押圧部材８ａ。

８ｂによってサイド面Ｓに押し当てられている。外壁５
ａ、５ｂは耐火物壁４ａ、４ｂを支持するという目的に
合致する材料であればいかなる材料でもよく。

例えば金属で作られも良い。耐火物壁４ａ、４ｂはその
最下縁９ａ、９ｂの位置が水冷ロールｌａ、ｌｂの最狭
陵部（第２図の０の位置）よりも上方となるようにセッ
トされている。そして外壁５ａ、５ｂの前記の下方に延
び出した部分でこの最狭陵部を外側から挟んでいる。し
たがって、最狭陵部では耐火物壁４ａ、４ｂの最下縁の
下方には、耐火物壁４ａと４ｂの内壁間の幅をＬ゛とす
ればＬ−Ｌ″に相当する幅をもつ空間１０ａ、１０ｂが
生ずるが、この空間１０ａ、　１０ｂが凝固殻の幅拡が
りを許容させることになる。耐火物壁４　ａ　＋　４　
ｂの厚みを等しくすれば各空間１０ａ、　ＩＱｂの幅は
１／２（Ｌ　−Ｌ’）である、ａ固殻の幅拡がり量は製
品の板厚に関係し、板幅の影響は少ないことが実験的に
明らかとなった。したがってこの空間１０ａ。

１０ｂの幅つまり耐火物壁４ａ、４ｂの厚み（１）を定
めるにあたっては、ｌ≧Ｆ（ｔ）（ｔは製品の板厚）と
すれば良好な端面を有する製品を製造することができる
。ただし、　ＦＣｔ）−はｔの画数であり、材料応じて
実験的に決定される。

第３図は耐火物壁４の部分の斜視図である。この図に見
られる曲線辺１１は水冷ロールの円周面Ｒと接する部分
であり７その最下縁９が水冷ロールの最狭陵部より上方
に位置させるような形状を有している。図示の例では耐
火物壁は単一の材質により構成されているが、複数の材
料をはり合わせてもよいし、２種以上の材料により構成
された複合材料であってもよい。この耐火物壁４の壁内
には加熱体としてのヒータ６が挿入される。このヒータ
６は、第４図に示したように、耐熱スリーブ１２内に電
熱線１３が挿入された管状の電気ヒータである。したが
って、電熱線１３への通電量を制御することによって発
熱量を制御することができ、これによって耐火物壁４の
溶湯と接する側の耐火物壁温度を制御することができる
。図示の例では二本の加熱体を各耐火物壁４に設けた例
を示したがこの本数は何本であってもよい、また、スリ
ーブ内に電熱線を挿入した例のほか、電熱線を直接耐火
物壁内に埋め込んでもよし、さらには、耐火物が電熱線
に相当する抵抗をもつものであれば耐火物自身に直接通
電して加熱してもよい。

〔本発明装置の稼動例〕

稼動例１ 耐火物壁４ａ、４ｂとして厚さ２０１１１１のボロンナ
イトライドを使用し、この耐火物壁４ａ、４ｂのいづれ
にもその厚み中央部に等間隔に３本の円柱状加熱体６（
径は各々３ｓｕ＋）を埋め込んだ、加熱体６の下端はロ
ール円周面より半径方向の距離がいづれもｔｏｍｓとな
るようにした。水冷ロールｌａ、　ｌｂは共に径が４０
０ｍｍ、幅３００ｆｆｉＩＩ＋の大きさであり、最狭陵
部の間隙は３！Ｉ１ｍにセットした。水冷ロールｌａ、
　Ｉｂとサイドダムとによって囲繞される空間に深さが
１８０ａｍの湯溜りを形成しつつ、約４Ｏｎ＋／＋ｗｉ
ｎの鋳造速度で５ｔｌＳ３０４の溶鋼を薄板に連続鋳造
した。鋳造中。

耐火物壁の内面温度は約８００℃に保持した。

鋳造後の板端部の観察によれば、耐火物壁の加熱を行わ
ない場合に見られた正常な凝固殻上へのサイドシェルの
折り重なりはなかった。またサイドダム耐火物壁の損壊
も全く発生しなかった。

稼動例２ 耐火物壁４ａ、４ｂとして厚さ２５ａ＋ｍのボロンナイ
トライドを使用し、この耐火物壁４ａ、４ｂのいづれに
もその厚み中央部に２本の円柱状加熱体６　（径は各々
５ｍｍ）を、耐火物壁の幅方向中心線より左右対称な位
置に埋め込んだ。加熱体６の下端はロール円周面より半
径方向の距離がいづれも５Ｉとなるようにした。水冷ロ
ールｌａ、ｌｂは共に径が４００ｎ＋ｍ。

幅３００ＩＩ１１の大きさであり、最狭陵部の間隙は３
．５ｍｍにセットした。水冷ロールｌａ、　Ｉｂとサイ
ドダムとによって囲繞される空間に深さが１８０　ｍｍ
の湯溜りを形成しつつ、約３０ｍ／ｓｉｎの鋳造速度で
５ＵＳ３０４の溶鋼を薄板に連続鋳造した。鋳造中、耐
火物壁の内面温度は約９００℃に保持した。

鋳造後の板端部には、正常な凝固殻上へのサイドシェル
の折り重なりや、それに起因する耳割れも観察されなか
った。またサイドダム耐火物壁下部の損壊も全く発生し
なかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の双ロール式連続鋳造機の要部を示す斜
視図、第２図は本発明に従う双ロール式連続鋳造機の双
ロール間を垂直な断面で切断した鋳造中の状態を示す模
式図、第３図は本発明に従うサイドダムの耐火物壁の形
状例を示す斜視図。 第４図は加熱体（ヒータ）部分の拡大略断面図である。 ｌａ、　ｌｂ・・双ロール、　　２・・溶湯、　　３・
・鋳造される薄板、　　４ａ、４ｂ・・耐火物壁。 ５ａ、５ｂ・・外壁、　　６・・加熱体（ヒータ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）狭間隙をあけて平行に対向配置した互いに反対方
   向に回転する内部冷却式双ロールの円周面上において湯
   溜りを形成するためのサイドダムを該双ロールの両側部
   に配置し、この湯溜り内の溶湯を該ロール表面で冷却凝
   固しながらロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳
   造する双ロール式連続鋳造機において、 前記の各サイドダムは、その底部が双ロールの円周面と
   接するように双ロールの円周面の上に立ち上げた耐火物
   壁であってその最下縁の位置を双ロールの最狭隙部分よ
   り上方に位置せしめた耐火物壁と、この耐火物壁を外側
   から支持する外壁であってロール円周面を外れたロール
   側面に設置された外壁と、からなり、 前記の耐火物壁に、この耐火物壁自身を外熱により加熱
   するための加熱手段を設けたことを特徴とする双ロール
   式連続鋳造機。