JPH02133152A - 薄板連鋳装置 - 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〕 本発明は双ロール式の薄板連鋳装置の改善に関する。

（従来の技術〕 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２　ロール円周面上に溶湯を連続
注入して湯溜りを形成させつつロール円周面上に薄い凝
固シェルを生成させ８この凝固シェルをロール間隙を経
て薄板に圧着圧延する薄板連鋳装置が知られており、こ
の薄板連鋳装置を用いて溶鋼から直接的に薄板を製造す
る技術開発が進められており、数々の発明が提案されて
いる。この薄板連鋳装置によると、熱間圧延が省略され
るので、とくに鋳造される薄板の表面品質を良好とする
必要があるが９通常の連続鋳造用ノズルを用いて単にロ
ール間に溶鋼を注入した場合。

ロール間の溶鋼は酸化、不均一流動、場面レベル変動等
の影響を受け１結果的に鋳造された薄板は湯じわ２局部
的なブレークアウト状の表面欠陥等が生じ易く通常の熱
延板と比較した場合１表面性状が著しく低下することに
なる。

このため、ロール円周面上に十分な湯溜りを形成させる
ことが有効となり、ロール軸と直交する方向の一対のサ
イドダムに加えて、ロール軸に平行方向の一対の長辺ダ
ムを配置し、二〇長辺ダムによって場面レベルを高くす
ることが特に有利である０例えば特開昭６１−１８６１
５３号公報等に見られるように、サイドダムと長辺ダム
とを一体化したボックス状の耐火物製容器をロール対の
円周面上に設直し、場面レベルを冷却ロールと長辺ダム
の接点より上方に位置させ、冷却ロールによる凝固開始
点を場面下として１表面欠陥の生成を防止する提案がな
されている。

サイドダムと長辺ダムとが一体的になったボックス状で
あろうと２両者が別々に設置されるものであろうと、長
辺ダムを設けて双ロール円周面上の湯溜りの場面レベル
をロール対の円周面よりも上げる場合には、鋳造される
薄板の湯じわの問題はほぼ防止出来るが、他方において
長辺ダムを配置したことに伴う鋳造薄板の新たな欠陥と
して。

以下に示すような問題が発生する。

すなわち第１図（イ）に示したように、ロールｌの円周
面にロール軸方向の長辺ダム３を設置した場合に、長辺
ダム３が冷却ロール１と接する底面摺動部６は局部的に
冷却される。したがって長辺ダム３の内側底部のコーナ
部に滞留する溶鋼が、第１図（ロ）に示すように、該底
面摺動部６を起点として不良な凝固シェル１７が発生す
る。なお、８はロール円周面で形成される健全な凝固シ
ェル、７は湯溜りの場面レベルを示す、この不良シェル
１７は冷却ロール１の回転方向に向かって漸次、第１図
（ハ）に示すように円周上に成長し。

ある程度の長さ（例えば１０〜３０ｍｍ）にまで成長す
ると、第１図（ニ）に示すように２回転する冷却ロール
１の摺動抵抗によって該底面摺動部６より剥離、Ｎ脱し
て鋳造される薄板と一体化し、その結果、鋳造薄板表面
には不良シェル１７が表面欠陥となって表れる。

この不良シェルの発生防止策として９例えば特開昭６２
−４０９５５号公報は、電磁撹拌装置や前記のダムに相
当する堰自体を振動させる装置を設けて該コーナ部での
溶鋼の滞留を防止したり、この堰摺動部に加熱ヒーター
を埋め込んだりして、不良シェルが堰摺動部に付着して
も十分成長する前に落下させて溶鋼中に再溶解させる提
案がなされているが１本発明者らの試験によればこのよ
うな手段を講じても不良シェルの発生を抑制し表面欠陥
の発生を完全に防止するには至らなかった。

（発明の目的〕 したがって１本発明の目的とするところは、長辺ダムを
設けて場面レベルを双ロールの円周面よりも高い位置に
維持する場合において前記の不良シェルの発生を効果的
に防止することにある。さらに本発明の目的とするとこ
ろは、長辺ダムを設けた場合においてもなお湯溜り内で
の溶湯の不均一な流動を防止し１局部的に流動の大きな
箇所付近の凝固シェルの成長が阻害されるといったこと
を防止することにある。

〔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、ロール円周面上に湯溜りを
形成させるためのロール軸と直交する方向の一対のサイ
ドダムとロール軸に平行方向の一対の長辺ダムとを配置
し、これらのダムによって形成されるロール円周面上の
空間にこれより上方にセットされた注湯容器から溶湯を
連続注入し、この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装置において
、該両方の長辺ダムの少なくともロール円周面と接する
部分の材質を易削性の耐火物で構成すると共にこの長辺
ダムをロール円周面に向かう方向に送り出す機構を設け
、ロール円周面によって研削された該易削性耐火物のパ
ウダーを溶湯と接するロール円周面上に介在させること
を特徴とする。

すなわち、第２図にその原理を示したように。

内部冷却ロールｌのロール円周面上にロール軸に平行な
方向に立ち上げる長辺ダム３を、従来の通常の概念であ
る高強度の耐火物を使用する代わりに１例えばＡ　ｊ！
　ｔＯｓ系セラミックファイバー等の易削性の耐火物で
構成し、これを回転するロール１の円周面（ロールスリ
ーブ面）で積掻的に研削させると、先に説明した不良シ
ェルの発生が効果的に防止できる事実を見出した。この
研削を良好に行わせるために、長辺ダム３を適切な速度
でロール円周面に向けて（図示の矢印の方向に）送り出
すと共にロール円周面を適度な粗面に形成しておくのが
よい。

また５両長辺ダムの内面中腹に凸部を設けて薄板の幅方
向に沿ったスリット状の狭間隙を両長辺ダムの内面によ
って形成すると共に、この狭間隙の下方に下部湯溜り室
、上方に上部湯溜り室を形成し、前記の注湯容器から該
上部湯溜り室に溶湯を注入する構成とすることによって
下部湯溜り室には非常に安定した溶湯ブールが形成され
、−層良好に表面欠陥のない薄板が鋳造できることがわ
かった。したがって１本発明はまた。長辺ダムの少なく
ともロール円周面と接する部分の材質を易削性の耐火物
で構成すると共にこの長辺ダムをロール円周面に向かう
方向に送り出す機構を設け。

且つ両長辺ダムの内面中腹に凸部を設けて薄板の幅方向
に沿ったスリット状の狭間隙を両長辺ダムの内面に形成
すると共にこの狭間隙の下方に下部湯溜り室、上方に上
部湯溜り室を形成し、ロール円周面によって研削された
該易削性耐火物のパウダーを溶湯と接するロール円周面
上に介在させるようにした薄板連鋳装置を提供するもの
である。

〔発明の詳述〕

長辺ダムの少なくともロール円周面と接することになる
部分を易削性の耐火物で構成し、適度に粗面化した冷却
ロールの回転によってその摺動部をロール表面にすり込
ませ、長辺ダムの摺動部を連続的に更新させるようにす
ると、第１図で説明した不良シェル１７の生成が効果的
に防止できることがわかった。これは、長辺ダム３の底
部が連続的に更新されるので、第２図に示したように、
長辺ダム３の内側下縁４の部分から研削されたパウダー
５が溶湯と接するロール円周面に流出し、このパウダー
５が流出することによって、凝固シェルが内側下縁４の
部分に生成し付着することを防止すること、また長辺ダ
ム摺動部が研削更新されることによって、内側下縁４の
部分がロールｌからの冷却によってそれほど低温になる
ことが防止され、且つ仮にこの内側下縁４に凝固シェル
が付着しても研削消耗によって第１図のような不良シェ
ル１７にまで成長して健全な凝固シェル８が部分的にち
ぎれた状態になる前に溶湯中に剥離離脱し再溶解してし
まうといった現象が総合的に作用しているものと考えら
れる。

本発明者らの溶鋼を対象とした試験によると。

長辺ダム３の摺動部６の易削性耐火物としてＡｆ。

Ｏ１系セラミックファイバーを使用した場合、冷却ロー
ル円周面にすり込まれたこのパウダーの存在が凝固シェ
ル内にまき込まれることによる薄板表面の欠陥の発生は
みられなかった。またロール円周面の粗面化はサンドブ
ラスト処理やセラミンクコーティング処理により表面粗
度ＲＡ、６〜１２μ曙程度が適当であった。長辺ダム３
の摺動部６のすり込ませ速度は鋳造初期は３ＩＩＩｌ／
１ｌｉｎ程度で。

以降、鋳造の経過に伴い摺動部６の温度が１０００°Ｃ
程度まで上昇した後は０．５ｍｍ／ｓｉｎ程度に低下さ
せても、不良シェル１７の発生は防止することが出来た
。

他方１両ロールサイド側にロール軸と直交する方向に設
置されるサイドダムについても、ロールと摺動する部分
を易削性の耐火物で構成し、ロールの回転によってその
摺動部分を研削消耗させながら鋳造を実施すると、サイ
ドダムからの湯・漏れや摺動部分への湯差しを防止でき
、また鋳造される薄板の端部の割れ発生を防止できる。

長辺ダム更にはサイドダムをその摺動部分で研削更新さ
せるために、これらのダムをロール円周面に向かう方向
に送り出す機構を設けることが必要であるが、その機構
自身はピストンシリンダー機構、ラックとビニオン機構
等の周知の直線運動付与手段を用いればよく、その送り
出し速度や応力を自由に調整できるものとするのがよい
。

さらに１本発明は長辺ダムによって湯溜りの場面レベル
を高くして鋳造、するものであるが、その湯面レベルの
変動や溶湯の流動状態がロール円周面で形成される凝固
シェルの形態に変化を与えないようにするために、薄板
の幅方向に沿ったスリット状の狭間隙を両長辺ダムの内
面に形成し、この狭間隙の下方に下部湯溜り室、上方に
上部湯溜り室を形成して下部湯溜り室に溶湯を注入する
構成とした点に第２の特徴がある。

以下９図面の実施例について説明する。

〔実施例〕

第３図は本発明に従う装置例の稼働中の要部を図解的に
示したものであり、　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、これらは軸を平行
にして対向配置される。このロール対１ａ、　ｌｂの円
周面上にはロール軸に沿って本発明に従う一対の長辺ダ
ム３ａ、３ｂが設置される。この長辺ダム３ａ、３ｂの
少なくともロール円周面と摺動する部分６ａ、６ｂは易
削性耐火物で構成され１図示の矢印の方向に送り出され
ることによって、ロール円周面で研削更新され、これに
より第１図で説明したような不良シェルの発生を防止す
る。

両長辺ダム３ａ、３ｂはその内面中腹にロール軸方向に
延びる凸部９ａ、９ｂをもつ内面形状を有し、この内面
形状によって鋳造される薄板２の幅方向に沿ったスリッ
ト状の狭間隙１０が形成され、この狭間隙１０の下方に
下部湯溜り室１１．上方に上部湯溜り室１２が形成され
ている。そしてロール対１ａ、Ｉｂの上方にセントされ
た注湯容器１３から上部湯溜り室１２に管状ノズル１４
によって注湯される。そのさい、定常状態では場面レベ
ル７が上部湯溜り室１２内に位置するように、従って下
部湯溜り室１１内に溶湯が充満するように連続的に注湯
される。

第４図は、第３図の注湯装置部分の切欠斜視図であり、
この図に見られるように長辺ダム３ａ、３ｂはサイドダ
ム１５ａ、　１５ｂ（１５ｂの部分は切欠いであるので
見えないが、１５ａと対称位置に存在する）と−体的に
構成され、サイドダム１５ａ、　１５ｂ部分もその厚み
の全部がロール円周面上に位置するようにした例を示し
ている。したがって、この両サイドダムの下方には、長
辺ダム３ａ、３ｂの摺動部６よりも下方に突出する部分
１６ａ、　１６ｂが存在する。この突出部分１６はロー
ル間の間隙が徐々に狭まって最狭隙部に至る円周面に対
応した形状の摺動面をもつことになる。このように一体
的に構成したボックス状の構造物全体をロール対１ａ、
ｌｂの円周面の方向に向けて送り出し、ロール円周面と
摺動する部分６．１６の面を研削更新させる。両長辺ダ
ム３ａ、３ｂの内面中腹の凸部９ａ、９ｂによって形成
されるスリット状の狭間隙１０は、好ましくは長辺ダム
３ａ、３ｂの内幅−杯（両サイドダムの間の距離）とす
るが。

場合によっては、これより短い長さとすることもできる
。このスリットの長さを十分に形成することにより薄板
の幅方向への均一な溶湯の注入が行われ、下部湯溜り室
ｌｌ内での溶湯の温度分布並びに渦流れを均一化するこ
とができる。最も好ましい態様においては、第３図に示
したようにロール対１ａ、　ｌｂの最狭隙部の垂直面上
に前記のスリット状の狭間隙１０が位置するようにし、
そのスリットの長さを鋳造される薄板の路幅相当とする
のがよい。またスリットの幅は鋳造条件とも関係するが
３〜１０１１＋ｌの出来るだけ狭い幅とするのがよい。

両長辺ダム３ａ、３ｂとサイドダムとは回倒のように一
体化することは必ずしも必要ではなく、互いに摺動可能
に接続して構成し、長辺ダム３ａ　、　３ｂの送り出し
をサイドダムとは独立させることもできる。

本発明者らは、径φ８００ｍｍ、幅６００ＩＩ１１の双
ロール式連鋳装置を使用し５図示の関係をもって、スリ
ット状の狭間隙１０の幅を５鋼剛、スリットの長さを４
５０園鋼とし、長辺ダムおよびサイドダムの材質全体を
Ａ　ｌ　ｔｏｓ系セラミックファイバーボードとして、
初期の送り出し速度３　ｍｍ／＋＊ｉｎ、定常状態での
送り出し速度０．５＋ａｍ／ｓｉｎ　として、鋳造速度
３０〜５０ｍ／ｗｉｎ、　薄板厚み２〜３ＩＩＩ１１の
鋳造条件で５ＵＳ３０４の薄板の連続鋳造を行った。そ
の結果、薄板の表面には湯じわの発生が見られず、また
不良シェルの噛み込みによる局部的なブレークアウト状
の表面欠陥は全く生しることなく安定した鋳造ができた
。

なお、長辺ダムおよびサイドダムと摺動する双ロールの
円周面はセラミックコーテング処理によって平均表面粗
度が約８μｍ程度の粗面としておいたが、健全な凝固シ
ェルを生成させるうえで問題は生じなかった。

以上のように本発明装置によると、長辺ダムを使用する
ことによる第１図で説明した不良シェルの発生の問題が
解決され、また、湯溜り内の溶湯の場面レベルの変動や
流動状態が健全な凝固シェル生成に悪影響を与えるよう
なことが防止され表面品質の良好な薄板を安定して鋳造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は双ロール式薄板連鋳装置において長辺ダムを設
けた場合に発生することがある不良シェルの生成状況を
段階的に示した図、第２図は本発明に従う長辺ダムを使
用した場合の凝固シェル発生状態を示す略断面図、第３
図は本発明装置の一実施例についてその鋳造中の要部を
示す略断面図。 第４図は本発明に従う長辺ダムおよびサイドダムの形状
例を示す切欠斜視図である。 ｌ・・冷却ロール、　　２・・鋳造される薄板３・・長
辺ダム、　　４・・長辺ダムの内側下縁。 ５・・研削されたパウダー、　　６・・長辺ダムがロー
ル円周面と摺動する部分、　　７・・湯面レベル、　　
８・・ロール円周面で生成する健全な凝固シェル、　　
９・・長辺ダム内面に設けた凸部。 １０・・スリット状の狭間隙、　　１１・・上部湯溜り
室、１２・・上部湯溜り室、１３・・注湯容器１４・・
管状ノズル、　　　１５・・サイドダム。 １６・・サイドダムがロール円周面と摺動する部分１７
・・不良シェル。 第１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （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、ロール円周面上に湯溜り
   を形成させるためのロール軸と直交する方向の一対のサ
   イドダムとロール軸に平行方向の一対の長辺ダムとを配
   置し、これらのダムによって形成されるロール円周面上
   の空間に、これより上方にセットされた注湯容器から溶
   湯を連続注入し、この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装置にお
   いて、該両方の長辺ダムの少なくともロール円周面と接
   する部分の材質を易削性の耐火物で構成すると共にこの
   長辺ダムをロール円周面に向かう方向に送り出す機構を
   設け、ロール円周面によって研削された該易削性耐火物
   のパウダーを溶湯と接するロール円周面上に介在させる
   ことを特徴とする薄板連鋳装置。
2. （２）両長辺ダムはその内面中腹にロール軸方向に延び
   る凸部をもつ内面形状を有し、この内面形状によって鋳
   造される薄板の幅方向に沿ったスリット状の狭間隙が両
   長辺ダムの内面によって形成され、この狭間隙の下方に
   下部湯溜り室、上方に上部湯溜り室が形成され、該注湯
   容器から上部湯溜り室に溶湯を注入する構成とした請求
   項１に記載の薄板連鋳装置。
3. （３）サイドダムは、少なくともロール円周面と接する
   部分が易削性の耐火物で構成され、このロールとの摺動
   部分を回転するロール表面で研削消耗させて更新させる
   構成とした請求項１または２に記載の薄板連鋳装置。
4. （４）長辺ダムとサイドダムとは一体的に構成されてい
   る請求項３に記載の薄板連鋳装置。
5. （５）長辺ダムおよび／またはサイドダムと摺動するロ
   ール表面が研削能を有する粗面に形成してある請求項１
   、２、３または４に記載の薄板連鋳装置。
6. （６）両長辺ダムの凸部によって形成されるスリット状
   の狭間隙は、ロール対の最狭隙部の垂直面上に形成され
   ている請求項１、２、３、４または５に記載の薄板連鋳
   装置。