JPH02220742A

JPH02220742A - 金属薄帯連続鋳造機

Info

Publication number: JPH02220742A
Application number: JP3842789A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Ogawa; 茂小川; Toshio Kikuma; 敏夫菊間
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1990-09-03
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2898292B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、溶湯から直接金属薄帯を連続的に製造する、
金属薄帯連続鋳造機に関する。

［従来の技術］溶湯から金属薄帯が直接製造できると、圧延工程が大幅
に簡易化できるために好ましい。第５図は、特開昭６ｌ
−２７６７５Ｊ＋公報に記載の、双ドラム式金属薄帯連
続鋳造機の例である。溶湯１１は、矢印方向に回転する
２本の回転ドラム１８−１と１８−２で形成される湯溜
り部に注入される。回転ドラムと接した溶湯は、ｍ点か
らｎ点までの間で冷却されて凝固シェルを形成するが、
回転ドラム１８−１と１８−２上にそれぞれ生成した凝
固シェルはｎ点で合体して、金属薄帯ＩＯとなって取り
出される。この方法で生産性（トン／時間）を大きくす
るためには回転トラムを早く回転させることとなるが、
ｍ点とｎ点の距離が短いために、早く回転させると凝固
シェルの厚みが不十分で、所定の厚さの金属薄板が製造
できない。また回転ドラムの直径を大きく、ると極めて
大規模な設備となる。

第６図は、特開昭５９〜４７０４７号公報に記載の、双
ベルト式金属薄帯連続鋳造機の例である。溶湯１１は、
矢印方向に回転するプーリ１９−１．１９−２．１９−
３に張り渡されて走行する無端ベルト１と、同様に張り
渡されて走行する無端ベルト１′とで形成される湯溜り
部に注入される。無端ヘルド１および１′は、裏面が冷
却装置２１および２１’で冷却されているため、無端ベ
ルトに接した溶湯は凝固シェルを形成し、凝固がおおよ
そ完了した時点で金属板ＩＯとして取り出される。この
方法で薄い板厚の金属板を製造するには無端ベルト１と
１′との間隔ｔを狭くすることとなるが、この方法でｔ
を小さくし過ぎると、溶湯の注入流２０が無端ベルトに
当って、無端ベルトを損傷し、また金属板ｌＯの表面性
状が損なわれるため、好ましくない。

［発明が解決しようとする課題］以上述べた如く、双ドラム式金属薄帯連続鋳造機は、板
厚の薄い金属薄板が製造できるが、高い生産性を稗るこ
とは容易でなく、また双ベルト式金属連続鋳造機は、例
えば第６図でプーリ１９−１と１９−２との距離を大き
く配することによって、高い生産性が得られるが、薄い
金属板の製造は容易ではない。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、薄い金属帯を高い生産性で製造でき
、かつ、金属帯の板厚分布を精度よく制御できる金属薄
帯連続鋳造機を提供するものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するための本発明に係る金属薄帯連続鋳
造機は、図面にも示す如く、上ロール２．２と下ロール
３．３′の間で傾斜して走行し上広鋳型の長辺壁を形成
する無端ベルト１と１′とを有し、下ロール３と３′を
鋳片板面内から見て交差することのできる機構を有し、
この交差角を操作することによって、鋳型の下端で無端
ベルト１と１′との隙間から取り出される金属薄帯の板
厚分布を制御する。

［作用］本発明においては、無端ベルト間の湯溜り部が上広鋳型
を形成すると共に、鋳片板厚を決める下ロールが鋳片板
面内から見て交差し得るように構成したので、鋳片の板
クラウンを制御でき、これにより板厚分布を制御し得る
ようにしている。

［実施例］以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図は本発明の金属薄帯連続鋳造機の全体を示す模式図で
、（Ａ）は側面を示す図、（Ｂ）はＸ−Ｘ断面とＹ−Ｙ
断面を重ね合わせた図、（Ｃ）は２−２断面図、（Ｄ）
はＷ−Ｗ断面図である。

本発明の薄帯連続鋳造機は上ロール２と下ロール３との
間に、傾斜して矢印５方向に走行する無端ヘルド１と、
これに対面して配された、上ロール２′と下ロール３′
との間に傾斜して矢印５′方向に走行する無端ベルト１
′とで、上広鋳型内壁の長辺面が形成されている。なお
本発明で無端ベルト１および１′は、例えばガイドロー
ル８や８′によって張力をかけて張り渡されている。７
と７′はサイド堰で、例えば無端ベルト１と１′の走行
方向に沿った上広型で、無端ベルトに挟まれて、上広鋳
型内壁の短辺面を形成する。溶湯は湯溜り９に注入され
るが、無端ベルト１（１’）は裏面を冷却装置４　　（
４’）によって冷却されているため、溶湯は無端ベルト
上で凝固して凝固シェルを形成し、鋳型の下端で合体し
て金属薄帯１０となる。

本発明の薄帯連続鋳造機は、先に述べた双ドラム式の薄
板連続鋳造機と異なり、上ロール２（２′）とＦロール
３（３’）とを十分に離して設けた設備とすることが容
易であり、したがって高速度で鋳造しても、十分な厚さ
の凝固シェルか得られて、所定の厚さの金属薄帯が製造
できる。また本発明の薄帯連続鋳造機は、先に述べた公
知の双ベルト式薄帯連続鋳造機とは異なり、溶湯は上広
かりの湯溜りに注入されるため、板厚が薄い金属帯の鋳
造に際しても、溶湯の注入流が無端ベルトに当たって、
無端ベルトを損傷したり金属薄帯１０の表面肌を損なう
ことがない。

本発明の薄帯連続鋳造機では、ベルト１およびｔ′にそ
れぞれ独立に成長した凝固シェルの合体に際して、丁ロ
ール３と３′は無端ベルト１と１′を介して凝固シェル
を加圧する。この加圧によって金属薄帯１０の板厚分布
や表面性状が調整される。

この装置では、板厚が薄く、後工程の圧延で板厚方向の
圧下量が少ない板厚の薄い金属帯が製造できる。しかし
この際、金属薄帯の寸法や形状を、後の圧延工程に適す
るように正確に制御することが重要である。例えば、横
断面が、後の圧延に適していないクラウンや凹クラウン
を有する金属薄帯は、圧延後の薄板に中伸びや耳波等の
平坦度不良が発生するため、好ましい圧延材ではない。

したがって、薄い金属帯を製造する場合は、後の圧延工
程から要求される板クラウンを正確に造り込む必要があ
る。

本発明の薄帯連続鋳造機では、凝固シェルを加圧する下
ロール３と３′とを交差することのできる構造となって
いる。第１図はその一例であり、Ｘ−ｘ断面およびＹ−
Ｙ断面図で見た下ロール３と３′か角度２θで交差した
状態を示している。

下ロールの交差角の設定は、例えば（Ｂ）図に示されて
いるように、下ロール３のチョック２２ａ。

２２ｂの位置を、位置制御可能なチョック押え２３ａ。

２３ｂ、　２３ｃ、　２３ｄによって変更し、同時に下
ロール３′のチョック位置を逆方向に変更して行う。な
お、第１図の例では、下ロール３は、上ロール２と下ロ
ール３の間に張り渡されたベルト１の面内で交差し、下
ロール３′は、上ロール２′と下ロール３′の間に張り
渡されたベルト１′の面内で交差する構造となっている
。すなわち下ロールチョックの移動はそれぞれ第１図（
Ａ）の矢印６および６′の方向に行われる。このように
構成することによって、サイド堰と干渉することなしに
ロールを交差させることが可能となる。また、このよう
に下ロールを交差することによってベルト１（１′）に
負荷される張力が作業側と駆動側とで不均一となる危険
性があるが、これは、例えば、ガイドロール８　　（８
’）の支持機構を作業側と駆動側で独立にし、常に作業
側と駆動側で同じ張力が作用するように制御することに
より回避することができる。ところで、この鋳造機にお
いては、凝固シェルを加圧することが重要であり、この
加圧力を鋳造中にも迅速に制御できるように、第１図の
装置では、下ロール３　　（３’）全体を矢印６　　（
６’）の方向に移動できる機構を有することが好ましい
。

第２図は、以上のように下ロールの交差角を変更するこ
とによって、鋳片の板厚分布を制御することかできる原
理の説明図である。第２図（Ａ）は、第１図（Ｂ）のよ
うに交差角２θだけ下ロール３．３′を交差したときの
、作業側の鋳片板端位置におけるロール断面位置とロー
ルギャップｈ　Ｗ’、および鋳片板中心位置のロールギ
ャップｈｃを示す図であり、第２図（Ｂ）・は、そのと
きの駆動側の鋳片板端位置におけるロール断面位置とロ
ールギャップｈｄおよび板中心位置のロールギャップｈ
ｃを示す図である。なお１．実用的にはロール交差角は
１′前後と非常に小さい値で十分であるため、鋳片を加
圧している範囲では、その反力によってベルトは下ロー
ルに常に接触していると考えられる。したがって、第２
図ではベルト１および１′は、それぞれ下ロールと一体
と見なして図示している。第２図（Ａ）において、交差
角２θをとることによって、板中心位置において３ｃ、
３ｃ’、の位置にあった下ロール断面は、作業側板端位
置では、３ｗ、３ｗ’の位置になる。このときの下ロー
ル３．３′の断面中心の移動量Ｕは、鋳片板幅をｂとす
るとき、次式で計算される。

ｕ＝（ｂ／２）　　ｔａｎθ　　　　　　　　　　・（
１）したがって、この場合の下ロール３および３′の移
動面となるサイド堰の側面が鉛直線となす角度をφとす
るとき、板端位置における最小ギャップすなわちり、は
、ベルト肉厚を加算した見かけの下ロール半径をＲとす
るとき、次式で４算される。

・・・（２）式（１）を式（２）に代入することにより次式を得る。

・・・（３）まったく同様にして、第２図（Ｂ）よりｈｄ＝ｈ１か得
られる。以上から交差角を２０とることによって交差用
事の場合に比へて、式（３）右辺第２項で計算されるだ
け、鋳片の板クラウンがマイナス方向に変化することが
わかる。したがって、交差用事の、ときに鋳片が凸クラ
ウンとなるように、あらかじめ下ロール３．３′に凹ク
ラウンを付与しておくと、鋳片の板厚分布を凸クラウン
から凹クラウンまで自由自在に制御することが可能とな
る。また、式（３）より、本発明の目的である鋳片板厚
分布の制御を行うためには、φ〈９０°であることが必
要条件であることがわかる。φ〉９０”の場合は、湯溜
りを形成することができず、φ＝９０°の場合は、式（
３）右辺第２項が恒等的に零となり、下ロールの交差に
よる板厚分布制御効果は皆無となってしまう。φ〈９０
°の状態で下ロールを交差する場合は、金属薄帯１０の
板面内から見て、ロール交差が行われているかどうかを
観察することができ、これが本発明の必要条件となる。

第３図は、本発明の薄帯連続鋳造機の別の構造を示すも
のである。第３図の装置は、下ロール３（３′）の下方
に、下ロール３と３′とで決まるベルトｌと１′の間隔
をほぼ一定に保ちつつベルト１（１’）による鋳片ｌＯ
の冷却領域を延長できるように５冷却装置１４　（１４
’）およびガイトロール１２（＋２’）を装備している
。ガイドロール１２　（１２’）は下ロール３　　（３
’）の移動に応じて矢印１３　（＋３’）の方向に移動
可能に構成しており、ガイドロール１２（１２’）によ
って鋳片１０を僅かに加圧することも可能である。ただ
し、無端ベルト１および１′上に生成した凝固シェルを
圧着せしめるのは下ロール３　　（３’）であり、した
がって鋳造開始時を除いた定常作業時は、下ロールより
下方にはサイド堰は基本的には必要ない。このようにベ
ルト１（１’）による冷却領域を延長することによって
、鋳片の材質を制御する手段としての冷却速度の選択範
囲が広がるとともに、鋳造開始時のような不安定操業時
においても、鋳片破断等のトラブルを生じにくい機構と
なる。また、第３図の鋳造装置で鋳造後急冷する必要が
なくなったときには、ガイドロール１２と１２′の間隙
を大きくして、下ロール３（３′）より下方でベルｈｌ
（１’）が鋳片に接触しないようにすれば良い。

第４図は、本発明の薄帯連続鋳造機のさらに別の構造を
示すものである。第４図の装置では、下ロールの胴長が
鋳片板幅より僅かに短くなっており、このため金属薄帯
１０の板面内においてすなわち矢印６　　（６’）の方
向に下ロール３　　（３’）のチョックを移動し、下ロ
ール３と３′を交差することが可能な構造となっている
。この場合の交差角２θと鋳片の板厚分布変化の関係は
、式（３）においてφ＝０とおくことにより与えられる
。さらにこの装置においては、下ロール３．３′による
鋳片の加圧力を制御するため、下ロールを鋳片板厚方向
に移動可能な構造とすることが好ましい。このような下
ロール３．３′の動きに対して、サイド堰とベルトの間
から湯漏れを生じないようにサイド堰７′はサイド取押
え１７および１７′によってベルトを介して湯漏れを生
じない程度に軽く加圧されており、図示していないが、
作業側（手前側）のサイド堰７も四揉のサイド取押えに
よって支承されている。サイド堰の加圧力は例えばサイ
ド取押え移動装置１６ａ　（Ｉ［ｉａ’）および＋６ｂ
　（１６ｂ’）によって与、えられる。また、サイド堰
７　　（７’）は、下ロール３　　（３’）の鋳片板厚
方向の大きな移動にも対応できるように上下に移動可能
に構成することが好ましい。

［発明の具体例］第１図のような構造を有し、ベルト肉厚１ｍｍ、ベルト
幅８００＋ｎｎ＋の鋳造装置を用いて、５ＬＩＳ　’３
０４のステンレス鋼組成を有する温度１４９０℃の溶鋼
を湯溜りに注入し、肉厚２ｍｍ　、板幅６００１１１１
！ｌの金属薄帯を製造した。下ロール３および３′は直
径３０ｏＩ！１ＩＩＩであり、第１図に示すようにそれ
ぞれ鉛直線に対して１５°傾斜したベルト面すなわち矢
印６および６′の方向にチョックを移動して交差できる
ように構成されている。胴長９００１の下ロール３およ
び３′に２２０μｍ／直径の凹クラウンを付与して鋳造
を行ったところ、約１００μ山の凸クラウンを有する鋳
片が得られた。そこで、第１図（Ｂ）に示すように角度
２θ＝１．５°で下ロールを交差して鋳造を実施したと
ころ、はぼ板クラウン宇の鋳片が得られた。

［発明の効果］本発明の金属薄帯連続鋳造機を用いることにより、薄い
金属帯を高い生産性で製造でき、かつ金属帯を次工程の
圧延に好ましい形状に精度よく制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を示す模式図、第２図は本発明の
基本原理を説明する模式図、第３図は本発明の別の構造
を示す図、第４図は本発明のさらに別の構造を示す図、
第５図は公知の双ドラム式金属薄帯連続鋳造機を示す図
、第６図は公知の双ベルト式金属薄帯連続鋳造機を示す
図である。１．１’：無端ベルト、２．２’：上ロール、３゜３′
：下ロール、４．４’：冷却装置、６．５’：ベルト走
行方向、６．６’：下ロールチョック移動方向、７．７
’：サイド堰、８．８’ニガイドロール、９：湯溜り、
ｌＯ：金属薄帯、１１：溶湯、１２ニガイドロール、１
３ニガイドロール移動方向、１４：冷却装置、１５ニガ
イドロール、１６ニサイド堰押え移動装置、１７：サイ
ド取押え、１１３（１１３−１，１８−２＞　：回転ド
ラム、　１９（１９−１，１９−２，１９−３，１９’
−１，１９’−２，１９’−３）　：プーリ、２０：溶
湯の注入流、２１．２１’：冷却装置、２２　（２２ａ
、２２ｂ）　：下ロールチＢ　”／り、２３　（２３ａ
、２３ｂ。２３ｃ、２３ｄ）ニチョック押え◇

Claims

【特許請求の範囲】

１、上ロール（２）、（２′）と下ロール（３）、（３
′）の間で傾斜して走行し上広鋳型の長辺壁を形成する
無端ベルト（１）と（１′）とを有し、下ロール（３）
と（３′）を鋳片板面内から見て交差することのできる
機構を有し、この交差角を操作することによって、鋳型
の下端で無端ベルト（１）と（１′）との隙間から取り
出される金属薄帯の板厚分布を制御する、金属薄帯連続
鋳造機。