JPS63242450A - 金属薄帯の連続鋳造方法 - 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ｓ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。

また、このツインドラム法の外゛こ、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、湯溜り部に所定量の溶融金属
が供給されたときに定常状態が得られ、安定した品質の
金属薄帯が製造される。ところが、鋳造開始後に必要量
の溶融金属を湯溜り部に保持するまでには、相当の時間
が必要とされる。この時間が経過する間は、溶融金属の
量が不足し、しかも湯溜り量が時々刻々変化するため、
湯皺２割れ等の欠陥が多い不健全な金属薄帯が製造され
がちである。このような金属薄帯を製品とするためには
、不健全部を切り落とすことが必要になり、著しく製品
歩留りを低下させる。また、この期間を短縮するために
、初期の溶融金属の注入量を増加させると、湯溜り部が
安定せず、その結果が金属薄帯の肉厚変動となって現れ
るばかりか、湯漏れやブレークアウト等の欠陥を発生さ
せる原因ともなる。

このような傾向は、特に大型の鋳造装置を使用する場合
顕著である。たとえば、定常状態で約５００ｋｇの溶融
金属を保持するためには、通常の溶湯供給速度３００〜
５００ｋｇ／分では、６０〜１００秒かかることになる
。その間、冷却ドラム表面で凝固・生成した凝固シェル
は、ロールギャップ部から金属薄帯となって引き抜かれ
る。したがって、たとえば６０ｍ／分の鋳造速度で鋳込
みを行った場合には、６０〜１００ｍの部分が非定常状
態で製造された不健全な鋳片となり、スクラップとして
処理される。

このため、製品歩留りが悪く、生産性を上げることが困
難であった。

そこで、本発明は、この鋳造開始時における湯溜り部に
おける溶融金属の不足量を別途装入した金属及び／又は
合金で補うことにより、鋳造開始から定常状態に至る期
間を短縮し、金属薄帯の先端部に生じる不健全部を小さ
くし、歩留りの向上を図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、鋳造開始に先立つ、て容易に溶解
する金属又は合金を冷却ドラム表面に設けた湯溜り部に
投入することを特徴とする。

ここで使用される金属又は合金としては、粉末状及び／
又は小粒状であることが好ましい。また、その材質は、
金属薄帯に鋳造される溶融金属と同質であることが好ま
しいが、場合によっては異質の材料を使用することもで
きる。

〔作用〕

鋳造開始に先立って冷却ドラム表面に設けた湯溜り部に
装入された金属又は合金は、そこに注入される溶融金属
の保有熱によって迅速に溶解し、溶湯ブールの一部とな
る。なお、溶解を更に迅速に行うため、この金属又は合
金を予熱することもできる。このため、所定量の溶融金
属を湯溜り部に短期間で保持することが可能となる。し
たがって、鋳造開始時における溶融金属の注入量を特別
に高く設定する必要がなく、定常状態と同様な注入条件
を採用することができる。

このように溶融金属の注入速度を上げることがないため
、初期の湯溜り部が過度に撹拌されることが防止される
。これが、所定量の溶融金属を保持するに必要な時間の
短縮と相俟って、鋳造開始を容易にし、安定した条件下
で金属薄帯を製造することを可能にする。

〔実施例〕

次いで、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におけ
る易溶敵性の金属又は合金を装入した状態を示し、第２
図は定常状態における金属薄帯の形成過程を概念的に示
した図である。

鋳造開始においては、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの間隙に
、先端が少なくともロールギャップ部２に至るまでダミ
ーバー３が挿入されている。そして、このダミーバー３
の先端及び冷却ドラムｌａ、　ｌｂの周面により規定さ
れる空間部に、容易に溶融する金属又は合金としての易
溶敵性材料４が装入されている。この易溶触性材料４と
しては、たとえば普通鋼組成の金属薄帯を製造する場合
、その組成と同様な組成をもつ材料が使用される。或い
は、これに炭素、珪素等の融点降下元素を添加した材料
を使用することもできる。

易溶触性材料４の装入量は、定常状態で冷却ドラムｌａ
、　ｌｂ裏表面形成される湯溜り部５０３０〜７０重量
％を占めるようにすることが好ましい。この装入量が３
０重量％を下回るとき、易溶敵性材料４装人による湯溜
り部５の早期形成の効果が充分に発揮されない。逆に、
この装入量が７０重量％を越えるとき、湯溜り部５に注
入される溶融金属の過熱度を極端に高くすることが必要
になり、定常部での安定した鋳造が困難になる。

湯溜り部５に装入された易溶触性材料４は、そこに注入
される溶融金属が保有する熱によって容易に溶解する。

たとえば、定常状態で約５００ｋｇの溶鋼を保有する湯
溜り部５に投入された普通鋼組成をもつ約３００ｋｇの
易溶触性材料４は、温度１５７０℃の溶鋼を湯溜り部５
に流量５００ｋｇ／分で注湯するとき、数秒以内で溶解
した。この溶解とほぼ同時に、所定量の溶融金属を湯溜
り部５に保持することができた。これに対し、易溶触性
材料４を装入しない場合、湯溜り部５に所定量の溶融金
属を供給するために、６０秒が必要であった。

このようにして湯溜り部５が形成された後、その湯溜り
部５にある溶融金属は、冷却ドラムｌａ。

１ｂにより冷却・凝固され、冷却ドラムｌａ、　ｌｂの
表面に凝固シェル５ａ、　５ｂを形成する。これら凝固
ンエル５ａ、　６ｂは、冷却ドラムｌａ、　　ｌｂの回
転に伴って成長しながらロールギャップ部２に向かう。

そして、それぞれの冷却ドラムｌａ、　ｌｂ裏表面形成
された凝固シェル５ａ、　５ｂは、ロールギャップ部２
で圧接・一体化され、金属薄帯７となって鋳造装置から
搬出される。

次いで、具体的な操業条件によって、本発明の効果を明
らかにする。定常状態で約４００ｋｇの溶融金属を保持
する湯溜り部５に、約２８０ｋｇの易溶触性材料４を投
入して鋳造を開始した場合、所定量の溶融金属を保持す
るのに必要な時間は、約１０秒であった。なお、このと
き湯溜り部５に対して流ｆｆ１６００ｋｇ／分の割合で
普通鋼組成の溶鋼を供給した。このようにして湯溜り部
５が形成された後を定常状態として、鋳造を続行した。

第３図は、このときの易溶触性材料４投入量と得られた
金属薄帯７の先端に生じた不健全部との関係を表したグ
ラフである。なお、不健全部とは、割れの発生が認めら
れるか或いは表面粗さがＲａ値で５−以上の部位を示し
ている。この図から明らかなように、易溶触性材料４を
投入することにより、定常状態にいたる期間が短縮され
、不健全部が小さくなっている。この部分は切り檜てら
れるものであるが、たとえば易溶触性材料４を投入しな
い場合に比較して、約２８０ｋｇの易溶触性材料４を投
入して形成した湯溜り部５から得られた金属薄帯７にあ
っては、その切捨て部分が８０％も少なくなっている。

〔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
表面に形成された湯溜り部に容易に溶融する金属又は合
金材料を投入しておき、これを次に注入する溶融金属の
保有熱によって溶融することにより、湯溜り部に必要量
の溶融金属を保持することを迅速に行っている。そのた
め、短期間に定常状態に達することが可能となり、得ら
れた金属薄帯の先端部に生じる不健全部を小さく押さえ
ることができる。このようにして、切り捨てられる部分
を少なくし、製品歩留りを向上させることが可能となっ
た。また、必要量の溶融金属を湯溜り部に保持するため
に、操業開始時における溶融金属の供給量を特に上げる
必要がないことから、湯溜り部が安定なものとなり、禍
漏れ、ブレークアウト等の欠陥が発生することが防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例において湯溜り部に易溶触性材料
を装入した状態を示し、第２図は定常状態における金属
薄帯の製造過程を示し、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
）第　１　図 第　２　図 ｊｓ　３　図

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、鋳造開始に先立って容易に溶
   解する金属又は合金を冷却ドラム表面に設けた湯溜り部
   に投入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項記載の金属又は合金が粉末状
   及び／又は小粒状であることを特徴とする金属薄帯の連
   続鋳造方法。