JPH02133151A - 薄板連鋳機における注湯装置 - 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、溶湯から直接的に薄板を連続鋳造する双ロー
ル式連鋳機の注湯装置に関する。

〔従来の技術〕

金属溶湯から直接的に薄板を製造する薄板連続鋳造法は
、熱間圧延の省略、難圧延材の製造、象、速凝固効果に
よる材質特性の向上などのメリットがあり、数多（の提
案がなされ発展の著しい分野である。なかでも双ロール
法は、ロール対の両ロール表面で同様な凝固がなされる
ため、凝固形態に偏りがないこと、ロール最近接点を通
過するまでの過程でロール表面に形成された両方の凝固
シェルが圧下されるため内部にポロシティが残存しにく
いこと１表面肌が比較的きれいであるといったことから
開発研究が積極的に進められている。

この鋳造技術は熱間圧延工程を省略するので鋳造された
薄板の品質に対して非常に厳しい要求がなされる。特に
薄板表面の品質は重要であり、湯じわ１割れ、不純物の
かみこみ等の欠陥は極力抑える必要がある。

このような鋳造される薄板の表面欠陥を防止するには、
双ロールの円周面上で形成される湯溜りでの場面変動を
減少させ、また溶湯の滞留による場面温度の低下を防止
すること、更には場面温度分布の均一性を図ることが重
要である。すなわち場面の変動が大きい場合には鋳造さ
れる薄板表面に湯しわが形成され易く、また湯面上に溶
湯流の停留部が存在するとそこで溶湯温度が下がり１表
面が固まったり酸化浮遊物のスカムが生じ、これらが回
転するロールとともに巻き込まれ薄板表面にプリントさ
れるといったことが生じる。湯溜部の溶湯温度が鋳板の
幅方向に不均一であると、薄板表面温度分布にむらが生
じ１割れ発生の原因ともなる。

したがって、双ロール式連鋳機においては双ロール表面
に形成される湯溜りへの溶湯の供給の仕方が重要となる
。特公昭６０−３９４６１号公報および特開昭６０−１
３０４５５号公報は、いずれも注湯流の形態を一種の帯
状とする方法を開示する。しかし、特公昭６０−３９４
６１号公報に記載のスリット状の注湯ノズルでは、ノズ
ル先端の耐火物スリット加工が難しいこと、ノズル先端
で溶湯が詰り易いこと、特に幅が広くなると注湯容器へ
のセットおよび連結方法が難しいこと、特殊な形状とな
るため耐火物製作コストが高くなること、注湯容器から
の注入流速度を制御することが難しく、要求される緩や
かな注入流が得難いといったことが予想される。

また、特開昭６０−１３０４５５号公報に記載されたよ
うに注入流の衝撃力を緩和するために、溶湯流の中間に
中継ガイド板を設けて、溶湯を一旦ノズル下の中継ガイ
ドにあてて注湯する方法では、中継ガイドでの衝突の際
のスプラッシュ飛散が大きいこと９層状の緩流を作り出
すまでには至らないといったことが予想される。

〔発明の目的〕

本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決し、双
ロール式連鋳機によって溶湯から薄板を直接鋳造するさ
いの薄板の表面欠陥を防止することを目的とし、特に湯
溜り内での溶湯の場面変動や停滞域の減少を図り、良品
質の薄板を安定して製造するための注湯技術の開発を目
的としたものである。

〔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、互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを
軸を平行にして対向配置し、このロール対の上方にセッ
トされた注湯容器からロール対の円周面上に溶湯を連続
注入し、ロール対の円周面上に供給された溶湯をロール
円周面で冷却しつつロール間隙を経て薄板に連続鋳造す
る薄板連鋳機において、鋳造される薄板の幅方向に沿っ
たスリット状開口を底部にもつ中間容器を、前記の注湯
容器とロール対の円周面上に形成される湯溜りとの間に
配置し、注湯容器から流下する溶湯ストリームをこの中
間容器で一旦受は止めてから前記スリット状開口を経て
咳湯溜りに帯状ストリームとして供給するようにしたこ
とを特徴とする。

そのさい、管下部の側壁に吐出口が相対して二個設けら
れた管状ノズルを、その二個の吐出口の向きが中間容器
のスリットの方向と直交する方向に向くように、注湯容
器の底部に垂直方向にセットシ、且つこの管状ノズルの
全体が中間容器内に収まるように中間容器を注湯容器の
底部にセットし、管状ノズルから吐出する溶湯ストリー
ムを中間容器の壁に衝突させて中間容器内に一旦受は止
めるようにするのがよい。

以下に図面の実施例について説明する。

〔実施例］ 第１図は本発明装置の稼働中の状態を図解的に示したも
ので、　ｌａ、ｌｂは互いに反対方向に回転する一対の
内部冷却ロールであり、軸を平行にして対向配置される
。このロール対１ａ、　ｌｂの円周面上には湯溜り２が
形成されるが、このロール軸方向への溶湯の流出を堰き
止める一対のサイドダム３がロールサイド部に設置され
る。湯溜り２内の溶湯はロール対１ａ、　ｌｂの各円周
面上で冷却されて凝固シェル４ａ、４ｂを形成し、この
凝固シェル４ａ、４ｂがロール対間隙を経て圧着圧延さ
れ、薄板５が鋳造される。６は注湯容器であり、湯溜り
２の場面レベルよりも上方の位置に設置され２重力を利
用して注湯容器６内の溶湯が湯溜り２に連続供給される
のであるが３本発明においては、その間に、中間容器７
と管状ノズル８がセットされる。

中間容器７は、第２図の切欠き斜視図に示したような形
状の箱型ノズルである。すなわち、その底部中央にスリ
ット状の開口９を有し、このスリット状開口９が位置す
る底部中央部が最下部となるように、スリット状間口９
の両縁から上広がりに延びる傾斜側面部１０ａ、　１０
ｂを長辺側の側壁１１ａ。

１１ｂの一部として下方に有し、これらの側壁と短辺側
の側壁１２ａ、　１２ｂ（１２ｂの側は第２図では切り
欠いであるので見えない）との間で箱型容器を形成して
いる０図示の例では、スリット状開口９は。

傾斜側面部１０ａ、　１０ｂの幅一杯、つまり短辺側の
側壁１２ａ、　１２ｂに当接するまでの長さをもって形
成されているが、短辺側の側壁１２ａ、１２ｂに当接す
る手前の位置までとして回倒より短い長さとしてもよい
、しかし、鋳造される薄板の幅の６０％以上の長さとす
ることが望ましい、中間容器７はｉｉ板製の外被の内側
に耐火物を内張して構成されており。

第１図に示すようにその全体が注湯容器６の底部に接続
できるようにしである。内張は、施工が容品なボード状
の耐火物（セラミックファイバーボード、ＭｇＯボード
など）を用いるとよい、注湯容器６にこの中間容器７を
接続するには、外被鋼板を注湯容器６の底部にボルト等
によって固定する方式が便宜である。スリット状間口９
のスリット中は、溶鋼を対象とした場合、５〜１０＋＋
ｍ程度とすることが適切であることがわかった。スリッ
ト中が５ｍｍより小さくなると、溶湯が詰まる場合があ
り、スリット中が１０ｍｍより大きくなると、これから
吐出する溶湯量が多くなり、注湯量を制御する際に、ス
リットの一部からしか供給されないといったさみだれ状
の注湯になる場合もあって、巾広の帯状の吐出流を得る
という効果が減殺されてしまうことがある。

他方、管状ノズル８は、その全体が中間容器７内に収納
されるように９注湯容器６の底部に垂直にしてセットさ
れる。この管状ノズル８は、その下部側壁に二個の吐出
口１３ａ、　１３ｂが相対して設けられたものである。

すなわち、管状ノズル８の底部は閉塞しており、管状ノ
ズル８内を流下した溶湯は底部に衝突し、途中の側壁に
設けた吐出口１３ａ。

１３ｂから横向きに溶湯流が吐出するようにしである。

この横向きの吐出流が中間容器７の長辺側の側壁１１ａ
、　ｌｌｂ、好ましくは傾斜側面部１０ａ、１０ｂにほ
ぼ直角に衝突するように、管状ノズル８と中間容器７と
の相対的な位置決めがなされる。

また、中間容器７はその底部のスリット状間口９が、鋳
造される薄板の幅方向に整合するようにセットされる。

第１図の例では、ロール対１ａ、　ｌｂは同径の内部冷
却ロールが使用され、それらの軸が同じ水平レベル位１
となるように平行にして対向配置されており、したがっ
て、ロール対１ａ、　ｌｂの円周面上に形成される湯溜
り２はロール間隙を通る垂直面に対して互いに対称な容
積形状をもつものである。中間容器７のスリット状開口
９がロール間隙の垂直面内に位置するように中間容器を
セットすることによって、ロール間隙の垂直面上つまり
湯溜りの中心に帯状の溶湯が供給されることになる。

二のように構成した本発明装置によると、注湯容器６内
の溶湯は、管状ノズル８を介して中間容器７内に供給さ
れ、ここでその流下ストリームを一旦受は止めたうえ、
その下部のスリット状開口９から帯状の流れとして湯溜
り２に供給される。

したがって、注湯容器６内の場面レベルの変化によって
管状ノズル８からの吐出流の流速や流量が変化しても、
注湯容器６内に一旦受は止められることによって緩和さ
れ、その変化が直接的に湯溜り２に伝達されることはな
い、しかも、注湯容器６内に一旦受は止められた溶湯は
底部のスリット状開口９から厚みの薄い帯状の流れとな
って湯溜り２に流下するので、波立ちを可及的に少なく
することができる。この結果、湯溜り２内の場面変動を
軽微にすることができると共に薄板の幅方向への均一な
注湯ができ、場面での湯漬れの停滞域も無くすことがで
きる。

特に実施例に示した管状ノズル８および注湯容器６を図
示の関係をもってセットした場合には。

管状ノズル８の側壁下部に設けた吐出口１３ａ、　１３
ｂから水平方向（横方向）へのベクトルを多くもつ吐出
流が得られ且つその吐出流が注湯容器６の壁面に衝突し
てから注湯容器６内に受は止められるので、流下する流
体がもつ運動エネルギーが大きく吸収され、注湯容器６
内の場面が変化してもスリット状開口９からは定常的な
流速をもつ帯状流が流出する。そして、ロール対１ａ、
　ｌｂの最狭隙部の垂直面に対して互いに対称な形状の
注湯容器６を使用し、その中心に管状ノズル８をセット
し５両方の吐出口１３ａ、　１３ｂから該垂直面を境に
して互いに相対する方向に溶湯を吐出させ、スリット状
開口９から該垂直面内に帯状に湯溜り２に溶湯を供給す
れば、湯溜り２内での場面の停滞域が完全に無くなり、
場面変動も極微に低減させることができ、定常運転を継
続することができる。

このようにして本発明によると、湯溜り２に供給する注
入流の速度変化に起因する場面の変動や注入流の形態変
化による場面流れの停滞域を無くすることができるので
　場面変動による薄板表面の湯じわの発生、停滞域によ
る皮張りやスカムの発生を回避することが可能となり、
また薄板の表面の温度分布も均一となって表面欠陥や割
れのない良品質の薄板を安定して鋳造することができる
。

そして、管状ノズル８および中間容器７を注湯容器６に
セットしたり取外したりする操作も簡易に行なうことが
出来ると共にスプラッシュも中間容器７内で捕捉するこ
とができるので１作業性も非常によい。

本発明者らは、径φ８００ｍｍ、幅６００ｍｍの図示の
双ロール弐連鋳機を使用し２図示の関係をもって管状ノ
ズルと注湯容器をセットし、スリット長さが４５０ｍ５
＋でスリット幅が５ａｍのスリット状開口から溶鋼流を
湯溜りに供給し、鋳造速度３０〜５０＋ｓ／ｓｉｎ。

薄板厚み２〜３■の鋳造条件で鋼の薄板連鋳を行った。

その結果、湯溜り内湯面の変動幅は約±５１と非常に小
さく、湯溜りの停留域発生による湯面の皮はり現象やス
カムの生成が解消され場面温度は高くなっていることが
確認された。そして鋳造された薄板には９表面欠陥であ
る湯じわの発生が、管状ノズルから直接的に湯溜りに溶
湯を注入した場合に比べ、約１１５に低減した。また、
湯面の皮張り、スカム発生が解消されたことにより薄板
表面のスカムのプリントがなくなり、薄板の表面温度分
布が均一になったことにより割れ発生も生じなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の要部を示す稼働中の略断面図、第
２図は本発明に従う注湯装置の切欠斜視図である。 ｌａ、　ｌｂ・・双ロール、　　２・・湯溜り、　　３
・サイドダム、　　５・・鋳造される薄板、　　６・注
湯容器、　　７・・中間容器、　　８・・管状ノズル、
　　９・・スリット状開口、　　１０ａ、１０ｂ・・中
間容器の傾斜側面部、　　１３ａ、１３ｂ・・管状ノズ
ルの吐出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロール
   を軸を平行にして対向配置し、このロール対の上方にセ
   ットされた注湯容器からロール対の円周面上に溶湯を連
   続注入し、ロール対の円周面上に供給された溶湯をロー
   ル円周面で冷却しつつロール間隙を経て薄板に連続鋳造
   する薄板連鋳機において、鋳造される薄板の幅方向に沿
   ったスリット状開口を底部にもつ中間容器を、前記の注
   湯容器とロール対の円周面上に形成される湯溜りとの間
   に配置し、注湯容器から流下する溶湯ストリームをこの
   中間容器で一旦受け止めてから前記スリット状開口を経
   て該湯溜りに帯状ストリームとして供給するようにした
   薄板連鋳機における注湯装置。 （２）中間容器は、箱型の容器の底部中央にスリット状
   の開口をもち、該スリットの位置する底部中央部が最下
   部となるような傾斜側面を有している請求項１に記載の
   注湯装置。（３）注湯容器から中間容器への溶湯の供給
   は、注湯容器の底部に垂直方向にセットされた管状ノズ
   ルであって、その下部側壁に吐出口が相対して二個設け
   られた管状ノズルを経て行われ、そのさい該二個の吐出
   口の向きが該スリットの方向と直交する方向に向けられ
   、且つ該管状ノズルの実質上全てが中間容器内に位置す
   る請求項１または２に記載の注湯装置。 （４）中間容器のスリット状開口は、鋳造される板幅の
   ６０％以上の長さをもつ請求項１、２または３に記載の
   注湯装置。 （５）ロール対は、同径ロールをそれらの軸を同じ水平
   レベル位置に平行にして対向配置され、該スリット状開
   口がこのロール対のロール間隙の垂直面内に位置するよ
   うに中間容器がセットされる請求項１、２、３または４
   に記載の注湯装置。