JPS63248547A - 急冷金属薄帯の製造方法 - 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） この発明は、金属急冷薄帯（以下薄帯という）の製造方
法および装置に関し、特に双ロール法によって薄帯を製
造する場合に、得られる薄帯の板形状とくに端面形状の
有利な改善と板厚偏差の減少とを図ろうとするものであ
る。

（従来の技術） 金属薄帯の製造方法の１つとして双ロール法が開発され
、すでに実用化の段階に入っている。この双ロール法は
、溶融金属をその注湯ノズルより高速で回転する１対の
冷却ロールのロールキス部に連続して供給し急冷凝固さ
せて薄帯を作成するものである。

ところで一般に双ロール法で作成した薄帯の板形状は、
中央が厚く両端部が薄いといったクラウン形状を有する
だけでなく、板の両端部ではのこ月形状となったり、酸
化域が生じるため、健全な製品を得るためには両端部を
切り落さざるを得す、歩留りが悪い。

このため従来かかる問題点を解決すべく、ロールキス部
での溶湯を保持する方法、すなわち２本の冷却ロールと
ロール端面に押しあてた２個の固定せき（以下短辺と記
載する）とでできる空間に溶湯を注湯し、’ａｖｉを連
続的に製造する方法が提案されている。しかしながらこ
の方法では、溶湯が大気もしくは短辺で冷却されるため
、短辺への凝固もしくは半凝固シェルの付着が増大し、
やがてはこれがロールギャップ内に脱落、かみ込んで鋳
片に不連続部を生じて板切れの原因となったり、異常な
圧下反力を生じて、ロール停止やロール変形といった操
業トラブルを生じる。

これに対して特開昭５７−１３０７４３号公報において
は、ポーラス状耐火物をそなえる短辺をロール端面に押
しつけて溶湯洩れ防止を図ると同時にポーラス状耐火物
から不活性ガスを送給することによって、溶融金属の冷
却による凝固シェルの発生を防止する方法が提案されて
いる。しかしながら、短辺の全面に均一にガスを供給す
ることは極めて難しいため、かかる短辺への凝固シェル
の形成付着を完全に抑制することはできず、このため凝
固シェルが一旦短辺に付着すると、上記の方法ではその
成長を防ぐことができず、しかも長期間の使用により摩
耗が進行して、ロール端面と短辺との隙間への溶湯の差
し込みが生じることもあって、やはり連続的な鋳込みは
不可能だったのである。

又特開昭６０−１４８６４６号及び同６〇−１６６１４
６号各公報には、短辺を上下２分割に゛して湯差しを防
ぐこと、特開昭６０−１６２５５７号公報には、溶湯と
接触する部分とロール端面に接触する部分とに分けた短
辺を用いる装置についてそれぞれ記載されているが、ロ
ール端面および短辺の摩耗によって湯ざしが発生し、そ
れがブレークアウトに至る可能性があり、さらにロール
端面に短辺を強い圧力で押付けて密着させるため、ロー
ルを回転させるモータに大きな負荷がかかる。

特開昭６１−３３７３６号公報では短辺と短辺のバック
アップ装置を設け、特にロールの端面と接触するバック
アップ装置に、黒鉛等を用いてロール端面との摩擦を低
減することが開示されているが、バックアップ装置をロ
ール外周の形に合わせて高精度で加工する必要があり、
長時間にわたって使用すると、摩耗によりロール端面と
バックアップ装置の間に隙間が生じ、また短辺をバック
アップ装置に接着しているのでその目地に湯が差し込む
おそれがある。

一方摺動する２つの物体間に液状の潤滑剤を供給して摩
擦を低減する手法は広く知られているが、これを双ロー
ル式の栄、冷薄帯製造法に適用するのは例えば潤滑剤を
短辺に設けたしみ出し口からしみ出させることにより原
理的には可能となる。

しかししみ出し口の閉塞や液体潤滑剤が多すぎ、それが
湯溜りにまで入ると、湯溜りが乱れ、薄帯化せずにブレ
ークアウトしたり、薄帯中にブローホールを生じる等の
不良を招くのでその適用は非常に難しい。

同様に摺動する２つの物体の一方を摩擦抵抗の小さい物
質で形成することも摩擦低減法として知られているが、
ロール端面及び短辺のどちらかに適用したとしても、い
ずれは摩耗するため湯差しを防ぐことは難しい。

（発明が解決しようとする問題点） 冷却ロール端面及び鋳型短辺の摩耗を低減し両者間の密
着性を長期にわたり保つことによって端部への湯差しを
防ぐこと及び、冷却ロール回転用のモータへの負荷を低
減しモータートリップ等の故障を防止することが、この
発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、１対の冷却ロールと、該冷却ロール対の間
隙部を含む冷却ロール端面に当接配置した鋳型短辺とで
形成される鋳造空間に、溶融金属を連続的に供給し急冷
凝固させて金属薄帯を製造するに当り、溶融金属の供給
に先立ち、冷却ロール端面及び鋳型短辺のうち少なくと
もいずれか一方に固体潤滑剤を付着させること及び、溶
融金属の供給開始後に、冷却ロール端面と鋳型短辺間へ
固体潤滑剤の供給を行うことを特徴とする急冷金属薄帯
の製造方法である。

又実施に当り、固体潤滑剤の供給を、冷却ロール端面と
鋳型短辺間に生じる摩擦力に基づいて実施することが有
利である。

（作　用） この発明では、冷却ロール端面と鋳型短辺間に固体潤滑
剤を介在させることにより、両者間に生じる摩擦を低減
し長期の使用でも両者の接触面の摩耗を防止し、よって
湯差しを回避する。

ここで固体潤滑剤としては、ＢＮや黒鉛等が有利に適合
する。

又、潤滑を与える面への固体潤滑剤の付着性を高めるた
めに、冷却ロール及び鋳型短辺の接触面の一方又は双方
に微小な凹凸を形成することが好ましく、その加工には
例えばレーザによる粗面化が好適である。

次に上記接触面への固体潤滑剤の供給または付着につい
て、第１図に示すところに従い説明する。

図中１は供給ノズル２から供給された溶湯、３ａ、３ｂ
は冷却ロール、４ａ、４ｂはロール軸、５は鋳型短辺、
６は薄帯そして７はエアシリンダである。エアシリンダ
７の先端に固体潤滑剤のブロック８を固定し、該ブロッ
ク８を冷却ロール端面に押付けることにより、固体潤滑
剤を付着させる。

又第２図は固体潤滑剤の微小粉末を例えばトリクロルエ
タン等の揮発性液体に分散させたものを、スプレーノズ
ル９から噴霧して固体潤滑剤を冷却ロール端面に付着さ
せる場合の好適例である。

なお上記と同様の手法によって、鋳型短辺５に固体潤滑
剤を付着させてもよいことは勿論である。

さらに冷却ロールの回転を司るモータの電流値又は鋳込
方向に向かって鋳型短辺にかかる荷重を測定し、冷却ロ
ール端面と、鋳型短辺間の摩擦変化を推定し、その推定
値が予め設定した基準値以上になったら前述した手法に
て固体潤滑剤の供給を開始したり、その供給量を増した
りすることにより過度な潤滑剤供給を防止し、潤滑剤の
原単位削減や薄帯中への潤滑剤成分の混入を低減するこ
とが望ましい。

（実施例） 直径５５０ｍｍの内部水冷した１対の銅ロールと、その
端面に押付けた、水冷した銅製の鋳型短辺とにより構成
される鋳造空間に、含４．５ｗｔ％Ｓｉの溶鋼を連続的
に供給し厚さ０．３ｍｍ０薄帯を製造するに当り、下記
の各条件にて固体潤滑剤を付着させる処理を行った。な
お冷却ロールの回転には出カフ５ｋｉｙでトリップする
限界の電流値が３０ＯＡの電動機を用いた。

記 某ｍ上 冷却ロール端面と鋳型短辺とにＢＨ粉が分散した溶剤（
トリクロルエタン）を噴霧して０．１ｍｍ厚で付着させ
る前処理を行い、鋳込中も第１図のようにＢＨのブロッ
クを冷却ロール端面に押し当ててＢＮを供給した。なお
鋳型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ２の力で冷却ロール端面に
押し当てた。

尖隻孤又 実施例１と同様の前処理を行い、鋳込中は第２図のよう
に冷却ロール端面にＢＨ粉が分散した溶剤を噴霧した。

なお鋳型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ”の力で冷却ロール端
面に押し当てた。

実施班工 実施例１と同様の前処理を黒鉛で行い、鋳込中は黒鉛ブ
ロックを冷却ロール端面に押し当てて供給した。なお鋳
型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ２の力で冷却ロール端面に押
し当てた。

１施孤土 実施例１と同様の前処理を行い、鋳込中の固体潤滑剤の
供給は行わなかった。なお鋳型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ
”の力で冷却ロール端面に押し当てた。

災施皿ｌ 実施例１と同様の前処理を行い、鋳込中は第１図に示し
たようなエアシリンダによるＢＮブロックでの供給をロ
ール回転用モータの電流測定に基づいて行った。すなわ
ち電流値と潤滑剤の供給との関係を第３図に示すように
、鋳込初期にはエアシリンダを冷却ロール端面から離し
、モータの測定電流が５５Ａに達したときにＢＮブロッ
クを冷却ロール端面に押付けて潤滑剤の補給を開始し、
その後モータの電流が減少したので補給を中止した。な
お鋳型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ”の力で冷却ロール端面
に押し当てた。

又比較として、潤滑剤の供給を全く行わない場合（比較
例１，２）及び前処理としてなたね油をはけ塗りし、鋳
込中は第４図に示す装置を用いてその供給ホース１０及
びしみ出し口１１を介してなたね油１２の供給を行う場
合（比較例３）についてもそれぞれ実施した。なお比較
例２，３では鋳型短辺は４ｋｇ−ｆ／ｃｍ”の力で冷却
ロール端面に押し当て、比較例１では他の例での短辺押
付は力の半分にしている。

上記実施例１〜５及び比較例１〜３によってそれぞれ１
ｔの溶鋼を鋳込んだ結果について表１に示す。

■ 表１から明らかなように、本発明の実施例では連続して
１ｔの溶鋼を鋳込んでも湯差しは実施例４においてわず
かに認められる程度であるのに対し、比較例１では湯差
しが５〜１０ｍｍと多く、薄帯エツジ部が湯差しに拘束
されブレークアウトが生じ、比較例２でも湯差しが多く
鋳型短辺押付けによる負荷が増大し、１を鋳込む前にモ
ータートリップが発生した。比較例３では鋳込み初期に
湯溜りの乱れによってブレークアウトが発生し、その後
はしみ出し口の閉塞によって潤滑剤が供給されず湯差し
によるブレークアウトが生じた。

（発明の効果） この発明により冷却ロール端面と鋳型短辺との摩耗が低
減し、湯差しを防ぎ、端部形状のすぐれた薄帯を連続し
て多量に製造することができる。

また、鋳型短辺を設けたことによるロール回転の負荷上
昇を抑えモーターのトリップ等の故障を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄帯製造装置の説明図、 ｚ 第２図は固体潤滑剤の供給方法を示す説明図、第３図は
モータの電流値に基づく固体潤滑剤の供給パターンを示
すグラフ、 第４図は液体潤滑剤の供給方法を示す説明図である。 １・・・溶湯　　　　　　　　２・・・供給ノズル３ａ
、３ｂ・・・冷却ロール ４ａ、４ｂ・・・ロール軸　　５・・・鋳型短辺６・・
・薄帯　　　　　　　　７・・・エアシリンダ８・・・
固体潤滑剤のブロック ９・・・スプレーノズル　　　１０・・・供給ホース１
１・・・しみ出し口　　　　１２・・・なたね油特許出
願人　　川崎製鉄株式会社 第１図 第３図 麿今入量（ｔｏｎ） １閂凹固 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１対の冷却ロールと、該冷却ロール対の間隙部を含
   む冷却ロール端面に当接配置した鋳型短辺とで形成され
   る鋳造空間に、溶融金属を連続的に供給し急冷凝固させ
   て金属薄帯を製造するに当り、 溶融金属の供給に先立ち、冷却ロール端面及び鋳型短辺
   のうち少なくともいずれか一方に固体潤滑剤を付着させ
   ること及び、 溶融金属の供給開始後に、冷却ロール端面と鋳型短辺間
   へ固体潤滑剤の供給を行うことを特徴とする急冷金属薄
   帯の製造方法。 ２、固体潤滑剤の供給を、冷却ロール端面と鋳型短辺間
   に生じる摩擦力に基づいて実施する特許請求の範囲第１
   項記載の製造方法。