JPH01197049A - 薄鋳片の連続鋳造方法 - Google Patents

薄鋳片の連続鋳造方法

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JPH01197049A
JPH01197049A JP2302988A JP2302988A JPH01197049A JP H01197049 A JPH01197049 A JP H01197049A JP 2302988 A JP2302988 A JP 2302988A JP 2302988 A JP2302988 A JP 2302988A JP H01197049 A JPH01197049 A JP H01197049A
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JP
Japan
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coating
coating agent
solidified shell
area ratio
metal
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Pending
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JP2302988A
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English (en)
Inventor
Tokiaki Nagamichi
常昭 長道
Takeshi Nakai
中井 健
Takashi Kanazawa
敬 金沢
Taku Okazaki
岡嵜 卓
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
    • B22D11/0668—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating for dressing, coating or lubricating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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、無端状金属ベルトを使用した薄鋳片の連続
鋳造方法に関する。
(従来の技術およびその課題) 近年、鉄鋼産業においては、省資源、省エネルギーを目
指し、製鉄から成品製造に到るあらゆる製造部門におい
て、製造設備あるいは生産工程の省略または簡素化が図
られつつあり、鋼板製造においてもその例外ではない。
従来、鋼板は水冷銅鋳型内に溶鋼を連続的に供給し、冷
却・凝固して厚200〜300ml11、幅1500〜
2000+n+a程度のスラブを製造し、このスラブを
熱間圧延機および冷間圧延機により圧延し製造している
。しかし、前記熱間圧延工程における消費エネルギーが
極めて大きいところから、熱間圧延設備に代替し得る省
エネルギー型鋼板製造設備の実現が望まれていた。
このような状況下にあって、溶鋼から直接薄鋳片あるい
は薄板を製造する技術が数々提案されている。例えば、
本出願人が提案した特開昭61−180623号公報に
開示した発明も一つである。この装置は第1図に示すよ
うに、駆動ローラ1によって循環される無端状ベルト2
を僅かに傾けて対向配置し、やはり無端状の2つのダム
ブロック3を前記両金属ベルトの両幅端部で挟持して、
上下一対の金属ベルトと左右一対のダムブロックとで包
囲された鋳造空間を形成するよう構成されている。
そして、駆動ローラ1によって金属ベルト2を図中矢印
方向に循環させると金属ベルト2と共にダムブロック3
も同時に循環する。このような状態において、給湯機4
から溶[5を注入すると、溶鋼5は上下の金属ベルト2
の鋳造表面に凝固シェル6を形成し始める。両金属ベル
ト2の裏面には、多量の冷却水7が噴射されているから
、凝固シェル2は段々と成長し鋳片8が製造されて行く
のである。
ところで、前述のような薄鋳片連続鋳造装置を使用し、
溶鋼中(C)が0.09〜0.16%の中炭素鋼の薄鋳
片を製造する場合、鋳片表面に縦割れが発生することが
多い。この縦割れが発生すると、後の圧延工程の前に疵
取りをせねばならず、手入れ作業と温度低下の為に連続
鋳造の優れた経済性は半減してしまう。
さて、前記縦割れ発生の原因であるが、次の2つのこと
が考えられる。すなわち (1)中炭素鋼の凝固組織上の問題、 (2)鋳造装置の冷却上の問題、 である、以下、それぞれについて説明する。
(1)中炭素鋼の凝固組織上の問題 溶鋼中(C)が0.09〜0.16%の中炭素鋼の鋳造
鋳片に縦割れが発生し易いのは、この炭素量域の綱は包
晶組織であり、凝固に際し包晶凝固となってオーステナ
イトが粗大化し、また、凝固時の収縮量が大きいため平
均−厚さの凝固シェルが生成する。そして、凝固シェル
の薄い部分に熱応力が集中して縦割れの原因になると考
えられる。
(2)鋳造装置の冷却上の問題 金属ベルトを使用する連続鋳造装置では、金属ベルトの
鋳造面は約1600°Cの溶鋼に接し、その裏面には多
量の冷却水が噴射されているから、金属ベルトの厚さ方
向に著しい熱勾配を生じ金属ベルトは大きく変形する。
具体的に説明すると、金属ベルトの変形は、第2図(a
)に示すように金属ベルトの幅方向にも、同図(b)の
ように金属ベルトの鋳込み方向にも変形する。このよう
に金属ベルトが変形すると鋳造面の冷却能に差が生ずる
ため、平均−厚さの凝固シェルが形成される。その理由
は、第3図(a)に示すように、金属ベルト2の裏面か
ら冷却水7が噴射され冷却されているため、鋳造空間に
溶鋼5が注入されると、金属ベルト、2の鋳造面に凝固
シェル6が形成される。そして、メニスカスから離れる
につれて、成長する凝固シェル6が金属ベルト2への抜
熱に対する抵抗となって、金属ベルト2の温度上昇が軽
減される上、金属ベルト2が冷却されているために、金
属ベルトの熱間変形が低下し、金属ベルト2が局所的に
凝固シェル6から離反するようになる。そうすると、第
3図(ロ)のように凝固シェル6の厚さの不均一度が益
々増長されるのである。
このように、金属ベルトの変形によっても平均−厚さの
凝固シェルが形成され、凝固シェルの薄い部分に熱応力
が集中して縦割れの原因となるのである。
(課題を解決するための手段) 以上のことから、中炭素鋼の連続鋳造方法において鋳片
表面の縦割れを防止するには、いかにして均一厚さの凝
固シェルを形成させるかが問題点解決の最も重要な手段
であり、そのためには局所的な急冷を避は全体を緩冷却
することが必要である、とのv2*に立って鋭意研究を
進めた結果、本発明をするに到ったのである。
すなわち、本発明は「駆動ローラーにより循環される無
端状金属ベルトを所定の間隔をなすように対向配置し、
これら両金属ベルトの両幅端部近傍で両ベルトに挟持さ
れ、金属ベルトと共に循環するダムブロックを備え、前
記両金属ベルトとダムブロックで包囲される鋳造空間に
溶鋼を供給して薄鋳片を連続的に製造する連続鋳造方法
において、金属ベルト表面に粒径が500 p m以下
の塗布剤をコーティングし、かつ前記塗布剤のコーティ
ング面積率を80%以上とすることを特徴とする薄鋳片
の連続鋳造方法」にある。
上記のように、本発明の要旨は、金属ベルトの表面に特
定粒径の塗布剤を、かつ特定の面積率でコーティングし
、そのコーティング層によって緩冷却を行い、均一厚さ
の凝固シェルを形成させるものである。そして、凝固シ
ェルの厚さが均一であるため、凝固シェル内部に不均等
な熱応力が生じないから、鋳片表面の縦割れが発生しな
い。
(作用) 第4図は薄鋳片連続鋳造装置の上下金属ベルトのリター
ン側鋳造面に塗布剤のコーティング装置9−t−設けた
場合を示している。
塗布剤としては、耐熱性を有し、溶鋼との濡れ性の良く
ないものであれば何でも良いが、酸化物(例えば、アル
ミナ粉、ジルコニア粉、シリカ粉)、炭化物(例えば、
炭化ジルコニウム、炭化珪素)、窒化物(例えば、窒化
ジルコニウム、窒化珪素)粉状炭素物質(例えば、煤)
等がある。
例えば、煤をコーティングする場合には、アセチレンガ
スをコーティング装置9から吹き出すと同時に不完全燃
焼させてコーティング層を形成させるのである。また、
アルミナ粉を使用する場合には、アルミナ粉をアルコー
ルをバインダーとしてコーティング装置9からスプレー
すれば、コーティング層を形成できる。
次に、本発明の塗布剤の粒径および塗布剤のコーティン
グ面積率の限定理由について説明する。
第5図はアルミナ粉の粒径を変化させ、凝固シェル厚さ
の不均一度を調査したものである。この図から粒径が5
00μmを越えると急速に不均一度が増大していること
が分かる。500μm以下であれば、第6図に示すよう
に、アルミナ粉18間に大気の巻き込みやバインダーの
アルコールの蒸発により生じた微細な気泡2aが存在し
、この気泡2aは溶鋼5の表面張力によっても破壊され
ずに存在するため、アルミナ粉1aとこの気泡2aとに
より断熱による緩冷却効果が生じ、均一厚さの凝固シェ
ルが形成されると考えられる。
しかし、アルミナ粉の粒径が500μmを越えると、溶
鋼の表面張力が破れて気泡が存在しなくなって緩冷却効
果が無くなり、不均一度さの凝固シェルが形成されると
考えられる。このことから、塗布剤の粒径は500μm
以下と限定した。
なお、凝固シェル厚さの不均一度とは、凝固シェル厚さ
の変動量を示す標準偏差で定められるもので、この値が
大きいほど、凝固シェル厚さの不均一度が大きいことに
なる。ここでは、不均一度Yは次の式に依った。
ここで、nは凝固シェル厚さの測定点数、X、は一定間
隔で測定した凝固シェル厚さ、7は凝固シェル厚さの平
均値、である。
次に、塗布剤のコーティング面積率について説明する。
第7図はコーティング面積率と凝固シェル厚さ不均一度
との関係を示したものである。
この図からコーティング面積率が小さいと凝固シェル厚
さの不均一度は極めて大きいが、面積率が増加するにつ
れて凝固シェル厚さの不均一度は段々と低下して行き、
面積率が80%以上になると大きく改善されることが分
かる。
この改善は、塗布剤の粒径のところで述べたと同様に、
金属ベルト表面の気泡の存在によるものと考えられる。
以上はアルミナ粉を使用した場合を述べたが、他の塗布
剤の場合でも同じ結果が得られた。なお、コーティング
面積率とは、第8図に示すように、金属ヘルド2の単位
面積(10mmX10■)に塗布剤mが付着した面積を
、前記単位面積で除した値を百分率で表したものである
。
(実施例) 第4回に示すm鋳片連続鋳造装置により重量%テC:0
.11X、Si : 0.03X 、Mn : 1.2
0χ、P:0.016χ、S:0.008χ、残部Fe
の中炭素鋼の溶鋼を用い、鋳込速度3.0〜6.0 m
/minで、鋳片寸法1000 mn+幅、50mm厚
さの鋳片を製造した。その際、塗布剤にアルミナ粉を使
用し、その粒径と面積率を種々変えてコーティングした
。そして、それぞれの場合について、鋳片表面1 m”
 (1000mm幅X 1000mm長さ)当たりに発
生した縦割れの総長さL (mm)を調査した。その結
果を第9図に示しており、同図中OはLが100mm以
下、CはLが100〜1000mm、・はLが1000
mm以上を表している。
第9図から、塗布剤の粒径が500μm以下で、かつコ
ーティング面積率が80以上である本発明の場合は、鋳
片表面の縦割れ総長さしは、すべて100m+w以下で
あり、鋳片の表面性状は良好であることが分かる。しか
し、塗布剤粒径、コーティング面積率の両方は勿論、何
れか一方が本発明範囲を外れた場合には、縦割れ総長さ
しが増大しており、鋳片表面が荒れていることが分かる
。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、熱間圧延設備を
使用しなくとも薄鋳片が製造でき、しかも中炭素鋼の場
合であっても、鋳片表面の縦割れの無い薄鋳片が製造で
きるので、鋳造後の手入れをすることな(次工程の圧延
を行うことができ、省資源、省工゛ネルギー化に寄与す
るところが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は金属ベルトを使用した薄鋳片連続鋳造装置の概
略図、 第2図(a)(b)は金属ベルトの変形状態を示す模式
第3図(a)■)は下側金属ベルトに凝固シェルが生成
し、成長してゆく状態を示す図、 第4図はコーティング装置を備えた薄鋳片連続鋳造装置
の概略図、 第5図は塗布剤の粒径と凝固シェル厚さの不均一度との
関係を示す図、 第6図は塗布剤の暖冷作用を説明する図、第7図はコー
ティング面積率と凝固シェル厚さ不均一度との関係を示
す図、 第8図はコーティング面積率の定め方を説明する図、 第9図はコーティング面積率、塗布剤粒径および表面割
れ総長さとの関係を示す図、である。 1は駆動ローラー、2は金属ベルト、3はダムブロック
、4は給湯機、5は溶鋼、6は凝固シェル、7は冷却水
、8は鋳片、9はコーティング装置出願人  住友金属
工業株式会社 代理人  弁理士 穂上照忠(ほか1名)第1図 第2図 ”     (b) 第3図 第4図 第6図 第5図       第7図 第8図 m 第9図 コーティング凌し積率(%) 手続補正書 昭和63年6月10ぐ葛 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第23029号 2、発明の名称 薄鋳片の連続鋳造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 大阪市東区北浜5丁目15番地 氏名 (211)住友金属工業株式会社4、代理人 5、補正命令の日付    自発 7、補正の内容 (1)明細書第2頁6行目に「厚」とあるのを「厚さ」
と訂正する。 (2)明細書箱9頁6行目に ry=4−扁〒gtx7−xt”〒」とあるのをする。 (3)明細書箱10頁20行目に「80Jとあるのを「
80%Jと訂正する。 (4)第5図および第7図を別紙のように訂正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 駆動ローラにより循環される無端状金属ベルトを所定の
    間隔をなすように対向配置し、これら両金属ベルトの両
    幅端部近傍で両ベルトに挟持され、金属ベルトと共に循
    環するダムブロックを備え、前記両金属ベルトとダムブ
    ロックで包囲される鋳造空間に溶鋼を供給して薄鋳片を
    連続的に製造する連続鋳造方法において、前記金属ベル
    ト表面に粒径が500μm以下の塗布剤をコーティング
    し、かつ前記塗布剤のコーティング面積率を80%以上
    とすることを特徴とする薄鋳片の連続鋳造方法。
JP2302988A 1988-02-03 1988-02-03 薄鋳片の連続鋳造方法 Pending JPH01197049A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59174254A (ja) * 1983-03-23 1984-10-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 無端ベルト式連続鋳造装置
JPS60116756A (ja) * 1983-11-07 1985-06-24 ヘイズレツト ストリツプ‐キヤステイング コーポレーシヨン マトリツクスコーテイングフレキシブル鋳造ベルト、マトリツクスコーテイングを行なう方法および装置

Patent Citations (2)

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