JPH02112853A - 可動壁間で連続鋳造する装置の側壁と、この側壁を有する装置と、薄い金属製品の連続鋳造方法 - 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、可動壁の間、特にロール間で、薄い金属製品
、特に薄い鋼の製品を連続鋳造する装置に関するもので
あり、特に、可動壁の側端付近で鋳造空間を規定する一
般に「側壁」といわれる横壁に関するものである。

従来の技術 可動壁間で連続鋳造する種々の形式の装置に共通な問題
点は、可動壁間の鋳造空間の側端をいかに液密に封止す
るかという点にある。

また、鋳造金属が側壁に固着するのをいかに防ぐかとい
うことも問題である。鋳造金属が側壁に固着すると鋳造
製品の端縁で湯もれが起こる危険がある。

さらに別の問題は、ネック部すなわち可動壁間の流路の
最も幅の狭い部分の上方で、可動壁と接触してできる凝
固ウェッジ（楔状部分）の形成をいかにして防止するか
にある。

これらの問題を解決するために、断熱性のある側壁を用
いて側壁に接触して凝固が開始するのを制限し、それに
よって凝固ウェッジが形成されないようにすることが既
に提案されている。この型式の装置は、本出願人による
フランス国特許出願第８７０５２３４号に詳しく述べら
れている。

また、逃げ角を付けた側壁、すなわち側壁の表面がネッ
ク部を向かって互いに対称的に拡大させた側壁を用いる
ことは、アメリカ合衆国特許出願第３０３８２１９号お
よびヨーロッパ特許出願第２１２４２３号において公知
である。この配置にすると、製品はネック部に近づくに
つれて横方向へ拡がることができるようになる。この横
方向への拡大は、凝固過程または早期に凝固した凝固ウ
ェッジの圧延作用によって生じる。

しかし、上記の構造では側壁と可動壁との間に溶融金属
が侵入するのを防ぐことができず、この領域での凝固を
十分に制御することができない。

すなわち、横壁と接触した溶融金属の凝固を防ぐのに十
分なだけ側壁を断熱すると、側壁と可動壁との継ぎ目の
領域に溶融金属が侵入するようになる。さらに、断熱性
の高い側壁を形成するために使用される材料の機械的強
度は一般に小さいため、金属とロール端部とが摩擦する
と直ぐに摩耗が起こり、その結果、溶融金属の侵入が加
速される。

逆に、側壁の断熱程度を下げると、鋳造金属が側壁と接
触して凝固するため、側壁に逃げ角を付けた場合でも、
凝固ウェッジができ、製品端部の固着の問題あるいは製
品端部の不揃いの問題が残る。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上記の欠点を克服し、鋳造製品の長辺
の端部で製品が側壁に接触して早期に凝固すること無し
に、鋳造製品の幅全体を冷却できるようにすることにあ
る。

課題を解決するための手段 本発明による側壁は、可動壁の端面と当接して保持され
ている密閉用プレートと、熱伝導性の高い材料で作製さ
れた２つの挿入部材とで構成され、この挿入部材は２つ
の可動壁の間で鋳造空間中に突き出ており且つ可動壁の
エツジに近接しており、さらに、この挿入部材は鋳造空
間の方を向いた面を有し且つ可動壁間のネック部の近傍
まで延びており、２つの挿入部材の間に区画される領域
が断熱材料で作られたカバーで覆われており、このカバ
ーの表面が平面または凹面であることを特徴としている
。

本発明に従う装置では、冷却された可動壁に接している
凝固金属の皮殻が鋳造空間の方を向いた挿入部材の面上
まで延びるようになる。従って、得られた連続皮殻は、
可動壁と挿入部材との間の継ぎ目を覆い、そこでの溶融
金属の浸透を防ぐ。

さらに、挿入部材の間の領域での断熱性が高いので、溶
融金属が挿入部材の間の側壁領域と接触しても皮殻は形
成されない。

本発明の特別な配置では、側壁が鋳造空間と対向する面
と、挿入部材が鋳造空間と対向する面と、断熱カバーの
表面とで形成される表面とに実質的な逃げ角が付けられ
ている。この配置では、側壁の逃げ角によって、鋳造製
品の端部が横方向に拡大できるようになると同時に、挿
入部材と接触して形成される皮殻の端部が鉄の静圧によ
り可動壁に徐々に当接される。

他の付加的な配置では、鋳造空間に面した挿入部材の面
が可動壁に垂直な垂直平面に対しても傾斜している。こ
の傾斜角度は、挿入部材の上端から下端に向かって徐々
に減少し、挿入部材の下端ては前記可動壁にほぼ垂直に
なっている。

この場合には、凝固皮殻が漸次当接するという効果がさ
らに増加し、凝固皮殻の幅は徐々に拡がって厚くなり、
ネック部近傍の近傍で、２つの凝固皮殻の厚さが製品の
幅全体にわたってほぼ一定となる。

この特別な配置にすることによって、特に、ロール壁面
に垂直に加わる力を最小にすることができる。

すなわち、もし、溶融金属の表面レベルの所から皮殻端
部で凝固が始まりロール壁面に垂直な舌部が形成される
場合には、これら舌部はネック部に近づくにつれて厚く
なり、鉄の静圧だけでロールの冷却壁面にこの舌部を一
様に当接させることが困難になり、その結果、凝固が不
規則になると同時に、舌部が互いに接するネック部近傍
で大きな力が生じ、舌部が「圧延」されることになる。

さらに、これらの舌部が冷却壁面に正しく当接していな
ければロールと側壁との間の密封ができないため、溶融
金属が舌部とそれに隣接する側壁との間に侵入する危険
がある。こうした危険は、上記の特別な配置の場合には
実質的に無くなる。

本発明の他の対象は、上記構成のいずれかに従う側壁を
備えていることを特徴とする、可動壁間、特にロール間
で薄い金属製品を連続鋳造する装置にある。

本発明のさらに他の対象は、上記の装置を用いた薄い金
属製品、特に薄肉の鋼ストリップの連続鋳造方法にあり
、この方法の特徴は、鋳造空間に溶融金属を供給し、挿
入部材および断熱性カバーの上端よりも下方に溶融金属
の浴面を保ち、可動壁を同じ方向へ向かって同時に駆動
し、冷却された可動壁に溶融金属が接触して凝固した皮
殻を形成し、この凝固皮殻の各端部を鋳造空間の方を向
いている挿入部材の面の上まで延ばし、凝固皮殻を可動
壁の動きに比例して拡大させ且つ厚くし、ネック部の領
域の近傍で可動壁間で互いに合流させ、次いで、凝固し
た薄い金属製品を連続的に下流側に引き抜く点にある。

本発明の特徴および利点は、添付図面を参照した、２つ
のロール間で連続鋳造する場合の例を示した以下の実施
例の説明からより明瞭になるであろう。

実施例 第１〜６図に示した概略図は単なる説明のためのもので
あり、各要素の相対寸法は本発明の対象と目的が容易に
理解できるようにするだめのもので実際のものではない
ことは理解できるであろう。

第１図は、２つのロール１．２の間で連続鋳造する装置
の片方の端部を概念的に図示したものであり、例えば、
第２のロールは単にその壁面側端部の線２１で表されて
いる。

これら２つのロールの軸は互いに平行で、同一水平面Ｐ
上に配置されており、矢印３および４の方向に互いに逆
向きに回転駆動される。ネック部５の領域は両ロールの
軸を通る平面Ｐの高さの所に対応しており、被鋳造製品
の厚さに対応した距離だけ互いに離間している。

溶融金属は公知の任意の方法で鋳造空間中に供給される
。この鋳造空間は、ネック部より上側の両ロール壁面と
、両ロール端縁部に設けられた側壁とによって区画され
ている。この側壁は両ロール端縁部に液密に接触してい
る。側壁は静止しており、両ロール壁面は可動であるの
で、側壁と両ロール端縁部との間で大きな摩擦が生じて
、摩耗するのを防ぐために、両者の間には最低限の機能
上の遊びが維持されていなければならない。従って、完
全に液密にすることはできないため、両者の間に溶融金
属が侵入する危険がある。本発明の目的の１つは、特に
、両者の間に溶融金属が侵入する危険を減らすことにあ
る。

既に述べたように、溶融金属が接触しても凝固をしない
ような十分に断熱性のある材料で上記側壁を構成した場
合には、冷却されたロール壁面に接して凝固した金属の
皮殻が、側壁とロールとの間のちょうど継ぎ目の所で途
切れ、この部分で溶融論属が侵入する危険が高くなる。

本発明では、特に、上記の凝固した皮殻を側壁がロール
と直接隣接する部分の所まで延ばすことによって溶融金
属を封止すると同時に、この皮殻の端縁が容易に形成で
きるようにすることによって、溶融金属が側壁と接触し
て凝固するのを防止する。すなわち、ロールと側壁との
間の継ぎ目を覆う凝固した皮殻が溶融金属の侵入を防ぐ
封止壁の役目をする。

第１図は、機能上の遊びを介して、両ロール１．２の端
部、すなわち、両ロールの円筒状表面の端面に対向して
いる垂直な平らなプレート６１によって構成された横壁
、すなわち「側壁」６を示している。このプレート６１
は熱伝導率の高い材料で作られた２つの挿入（インサー
ト）部材７．８を支持している。各挿入部材７．８は薄
い薄板であり、好ましくは被鋳造製品の約半分の厚さの
薄板で、ロールの曲率に沿って曲げられ、プレート６１
から鋳造空間の内側へ向かって突き出て、両ロールの円
筒状壁のエツジ１１と一致するようになっている。

挿入部材の下端７１．８１はネック部５のやや上側の位
置で互いに合流しているのが好ましい。挿入部材がプレ
ート６から突き出る幅は、上端７２．８２から下端７１
．８１へ向かって一様に減少している。鋳造空間に面し
ている挿入部材の面７３．８３は、全ての高さにおいて
、その高さの位置でのロールの母線に対して傾斜してお
り、この傾斜角度は、挿入部材の上端から下端へ向かっ
て徐々に増加し、下端では約９０°になっている。換言
すれば、各挿入部材の面７３．８３は曲面であり、この
面の水平母線は上端７２．８２では隣接する各ロールの
対応する母線と例えば約１３５°の鈍角をなし、この角
は下へ行くに従って徐々に減少し、下端ではほぼ９０°
に等しくなる。

同じ側の側壁の２つの挿入部材の間の区域は断熱性の有
る耐火材料のプレートすなわちカバー９で構成されてお
り、その鋳造空間に面した表面９１は好ましくは平面で
ある。この表面９１は、垂直面に対して傾いており、既
に述べたように、また第２図かられかるように逃げ角を
形成して、挿入部材の面７３．８３との接続線の部分が
凹凸なしに連続した表面となるようになっている。耐火
材料９は表面が硬化されていて、鋳造金属による急速な
摩耗を防ぐようになっていることが有利である。

もちろん、鋳造中の溶融金属の高さは、上記挿入部材お
よび耐火材料の上限よりも下側に維持されていなければ
ならないことは理解できるであろう。

第２図に示すように、挿入部材の下端は、前記ヨーロッ
パ特許出願第２１２４２３号に示されるように、プレー
ト６１に対して切り立った段部６２とすることができる
。これにより、ネック部の領域で鋳造製品の端の漢方向
への拡大が自由になるが、後で詳細に説明するように、
挿入部材の面７３．８３および耐火材料の面９１とその
直下の部分の面６３とは連続していることが好ましい。

挿入部材の面７３．８３を断熱性耐火材料９の表面９１
と同一面とすると、前記挿入部材の作製が簡単になり、
また、ロールと挿入部材との間の継ぎ目領域での凝固皮
殻の連続性も確保される。しかし、第３〜６図を参照し
て以下に説明する実施例に比べて、この場合には、皮殻
の形成とその好ましい変化に対して熱伝導が低くなる。

第３〜６図は、鋳造装置の第２図に示した鋳造中の各高
さにおける水平断面を示している。

第３図は、溶融金属の高さＮに近い■の高さにおける断
面を概略的に示している。溶融金属１０はロール１およ
び２の冷却された壁面に接して凝固し、各ロール上に薄
い凝固皮殻１０１．１０２を形成する。この皮殻は舌部
１０３．１０４の所まで延びている。この舌部１０３．
１０４は、溶融金属がロールの冷却壁面に隣接して冷却
されている熱伝導性の良い挿入部材７．８と接触し且つ
大きな質量のプレート６１と接触して冷却されることに
よって凝固して形成される。これに対して、断熱性耐火
材料９に接触した鋳造金属は凝固しない。ロールと挿入
部材との間の点１０５．１０６の領域は、凝固皮殻によ
って上側から封止されていることが理解できよう。

第４図は、中間の高さ■における断面図で、回転ロール
の壁面によって皮殻１０１．１０２がこの高さの所まで
送られてきたことを示している。この運動によって、舌
部１０３．１０４も挿入部材の面７３．８３上を滑って
一絡に送られてくる。

鋳造金、属の冷却が続くと、皮殻１０１°、１０２’お
よび舌部１０３′、１０４゛の厚さが増加する。各挿入
部材の面７３．８３の幅は、ロール壁面に対する傾斜角
度が増加するので減少する。同時に、凝固皮殻がロール
と接触する幅は、側壁が後退するので増加する。また、
舌部は、溶融鉄の静圧の作用でロール壁面に対して釣り
合って存在している。また、耐火物９の表面９１には逃
げ角があるので、鋳造空間の幅が拡大する。

挿入部材の下端のＶの高さでは（第５図）、皮Ｇ　１０
１　”、１０２’″の厚さがさらに増加する。各挿入部
材上に形成された２つの舌部は、ロール壁面に当接し、
同時に１０゛８の部分で互いに合流する。

ネック部の領域では（■の高さ、第６図）、２つの皮殻
が完全に接触して所望の断面の製品１０９が形成される
。圧延作用によって生じる端部の横方向への拡大は、鋳
造空間の幅が最終的に増加して壁面６３に接触するまで
可能である。

以上の説明から理解できるように、本発明に従う装置は
、 （１）鋳造空間をシールすることができ、（２）製品の
漢方向への拡大が可能であり、（３）側壁上に凝固皮殻
が形成されるのを防ぎながら、凝固皮殻、特に、その端
部（舌部）の形成と変形をコントロールすることができ
る。

第７〜１０図は、本発明に従う側壁の好ましい実施例を
図示している。

この実施例では、プレート６１が、挿入部材７．８を保
持できるように、ネジ止めによって組み立てられた複数
の部品で構成されている。このプレート６１は平らな支
持プレート６４を有し、この支持プレート６４には心出
しピン１１２によって位置決めされた２枚の軸受は板６
５．６６がネジ１１１によって固定されている。軸受は
板６５．６６の平らな表面はロールの端部と対向して配
置され、且つロールと同じ半径で湾曲したエツジ６７．
６８を有するように成形されている。このエツジ６７．
６８は正確にロールの延長線上にある。

金属の挿入部材７．８は上記の湾曲エツジ６７、６８と
当接し且つ支持プレート６４と接触している。

この挿入部材は、それに形成された楕円形の穴７５を貫
通し且つ上記軸受板６５．６６に固定されたスタンド７
４によって位置決めされていて、挿入部付がロールの軸
に平行な方向には動かないようになっているが、長さ方
向には伸びることができるようにするために、軸受板の
エツジに平行な方向にはわずかに動かせるようになって
いる。

挿入部材の厚さは一定（例えば、２ｍｍ）である。

挿入部材の幅は、上端では軸受板の表面から数ｍｍ（例
えば５〜１０ｍｍ）突き出るが、下に向かって減少し、
下端では極めて小さい（例えば１〜２　ｍｍ）。

これらの値は単に例として示したもので、その値は装置
全体の寸法によって異なる。これらの値は挿入部材およ
び耐火物の逃げ角が約１〜３°の場合に対応している。

挿入部材７．８の面７３．８３は前記のような形に成形
されていて、ロール壁面に対して表面の傾斜角度が均一
に変化している。従って、挿入部材は、上端では約４５
°の角度の斜断面を有し、そこから下側に向かって増大
し、下端では四角い断面となる。

金属の中間プレート６９の両側は各挿入部材の曲率と同
じ曲率に成形されており、両方の挿入部材が軸受板６５
．６６の湾曲エツジ６７．６８と当接した状態で２つの
挿入部材の間に挿入されている。この中間プレート６９
は、支持プレート６４にネジ１１３　によって固定され
ている。

中間プレート６９は軸受板６５．６６よりも薄くなって
おり、耐火材料９を挿入部材の間に配置し且つ中間プレ
ート６９と当接させた時に、耐火材料の鋳造空間の方を
向いた面９１が挿入部材の面７３．８３と同一平面にな
るようになっている。この耐火材料は中間プレート６９
に予め結合した予備組立プレートにすることができ、ま
た、例えば、スプレーによって材料を堆積させて作るこ
ともできる。

中間プレート６９の挿入部材の下端および断熱性耐火カ
バー９の下端は、ネック部と同じ高さ、またはそれより
わずかに高い位置にある。この高さの所では、２つの挿
入部材の下端が互いにわずかに開いており、断熱性耐火
材料の「先端」が脆弱になるのを防ぐために、一定の幅
を有している。

この高さ（第２図の高さＶに対応している）より下側で
は、側壁は案内シュー１２０　となって延びている。こ
の案内シュー１２０はネジ１１４で支持プレート６４に
固定されている。案内シュー１２０の後部１２１は軸受
板６５．６６中に形成された対応する凹所１２２．１２
３に挿入されている。案内シューの前部１２４は、その
端面１２５．１２６が軸受板６５．６６のエンシロ７．
６８の曲率と同じ曲率を有するように加工されている。

この案内シューが鋳造製品と対向する面は、ネック部の
上方に耐火カバー９の面９１の延長上の逃げ領域１２７
を有し、ネック部（平面Ｐの高さ）の下方に、軸受板６
５．６６の表面と同一平面の垂直平面部１２８を有して
いる。

案内シュー１２０は耐摩耗性に優れた材料、例えば鋳鉄
で作られているのが好ましい。

上記の特別な形状の案内シ：Ｌ−１２０、特に、その逃
げ領域１２７の利点は、第２図に示された段６２に比べ
て、鋳造製品と接触した側壁の連続性が確保されること
と、挿入部材および耐火カバーが急速に摩耗または破壊
するのを防止できる点にある。

本発明は、単なる例として説明した上記実施例に限定さ
れるものではない。側壁の各要素とその組立方法を種々
技術的に変更することは可能である。

例えば、挿入部材を金属以外の窒化ホウ素系の化合物、
例えば、ＢＮとサイアロン、Ｓ＋３Ｎ４、ＡＩＮまたは
ＳｉＣとからなる材料で作ることが可能である。

耐火カバーの面９１を平面に代えて凹面とすることも可
能である。

さらに、挿入部材をロールの間でさらに前方に突出させ
、案内シューも同様にロールの間に突出させ、その結果
、軸受板から突き出るようにすることも可能である。

凝固皮殻の舌部の形成を促進するために、挿入部材近傍
で軸受板および／または支持プレートおよび案内シュー
を局部冷却する装置を設けるか、挿入部材を直接冷却す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロール間で連続鋳造する装置の部分概略図で、
本発明による側壁の配置を示しており、第２図は第１図
の平面■−■における断面図であり、 第３〜６図は第２図に示された各高さにおける製品の凝
固状態の変化を示した図であり、第７図は鋳造装置に合
わせて設計された本発明による側壁の平面図であり、 第８図はこの側壁の第７図Ｘ−Ｘ線に沿った縦断面図で
あり、 第９図はこの側壁の第７図Ｘ−Ｘ線に沿った断面図であ
り、 第１０図はこの側壁の第７図Ｘ−Ｘ線に沿った他の水平
断面図である。 ＩＯ・　・　・ ６４・　・　・ ６９・　・　・ １０１．１０２ １０３．１０４ １２０・　・　・

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）同じ方向（３、４）に向かって同時に駆動される
   互いに対向した冷却可動壁と、この冷却可動壁とともに
   鋳造空間を区画する２枚の静止側壁（６）とを有する、
   薄い金属製品を可動壁間で連続鋳造する装置に用いられ
   る側壁において、上記可動壁（１、２）の端面と当接し
   て保持されている密閉用プレートと、熱伝導性の高い材
   料で作製された２つの挿入部材（７、８）とで構成され
   、この挿入部材は２つの可動壁間で鋳造空間中に突き出
   ており且つ可動壁のエッジ（１１）に近接しており、さ
   らに、この挿入部材は鋳造空間の方を向いた面（７３、
   ８３）を有し且つ可動壁間のネック部（５）の近傍まで
   延びており、上記２つの挿入部材（７、８）の間に区画
   される領域が断熱材料で作られたカバー（９）で覆われ
   ており、このカバー（９）の表面（９１）が平面または
   凹面であることを特徴とする側壁。
2. （２）挿入部材の鋳造空間の方を向いた面（７３、８３
   ）と断熱材料のカバーの表面（９１）とで形成された鋳
   造空間に面した表面（９１、７３、８３）に逃げ角が付
   けられていることを特徴とする請求項１に記載の側壁。
3. （３）鋳造空間の方を向いている挿入部材の上記面（７
   ３、８３）が、可動壁に垂直な垂直平面に対して傾斜し
   ており、この傾斜角度が挿入部材の上端（７２、８２）
   からその下端（７１、８１）に向かって徐々に減少し、
   挿入部材の下端では可動壁にほぼ垂直になっていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の側壁。
4. （４）上記逃げ角が約１〜３°であることを特徴とする
   請求項２に記載の側壁。
5. （５）隣接する可動壁の母線に対する、鋳造空間の方を
   向いている挿入部材の前記面（７３、８３）の傾斜角度
   が、挿入部材の上端において約１３５°であることを特
   徴とする請求項３に記載の側壁。
6. （６）挿入部材および断熱性カバーの下側に、それらの
   下端に隣接したシュー（１２０）を有し、このシューの
   鋳造空間に面している表面が、ネック部（５）の上方で
   挿入部材および断熱性カバーの上記表面（９１、７３、
   ８３）の延長上に逃げ領域（１２７）を有し、且つネッ
   ク部（５）の下方で垂直平面部（１２８）を有すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の側壁
   。
7. （７）請求項１〜６のいずれか１項に記載の側壁を具備
   することを特徴とする可動壁間、特にロール間で薄い金
   属製品を連続鋳造する装置。
8. （８）鋳造空間に溶融金属を供給し、上記挿入部材およ
   び上記断熱性カバーの上端よりも下方に溶融金属の浴面
   を保ち、上記可動壁を同じ方向へ向かって同時に駆動し
   、冷却された可動壁に溶融金属を接触させて凝固された
   皮殻を形成し、この凝固皮殻の各端部を挿入部材の鋳造
   空間の方を向いている面の上まで延ばし、凝固皮殻を可
   動壁の動きに比例して拡大させ且つ厚くしてネック部の
   領域の近傍で可動壁間で互いに合流させ、次いで、凝固
   した薄い金属製品を連続的に下流側に引き抜くことを特
   徴とする請求項７に記載の装置を使用した薄い金属製品
   の連続鋳造方法。