JPH02280947A - 双方向引抜型水平連続鋳造方法 - 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 本発明は双方向引抜型水平連続鋳造方法に係り、詳しく
は、水平鋳型の振動条件と鋳造速度とを互いに連動させ
て制御して溶鋼を連続鋳造する方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 最近の製ｕ４操業においては、連続鋳造法が大勢を占め
ているが、連続鋳造法も垂直型から彎曲型に移行し、最
近では、水平型、つまり、水平連続鋳造法が提案移行さ
れている。

すなわち、連続鋳造法のうちで、垂直型は、′ＸｊＩＡ
静圧を高めることによって、鋳造される鋳片の品質を向
上させる。垂直型の連鋳設備の高さは３０〜４０ｍ程度
の如くきわめて高くする必要があるため、建屋その他の
構造物の埋設費用がきわめて高くなり、設備が大型化し
、きわめて高価になる。

次に、彎曲型は、建屋や設備の高さを垂直型に、較べで
ある程度低くでき、建屋その他構造物の建設費用が低減
できるが、鋳片の彎曲部を、矯正する矯正装置が別に必
要で、装置自体や運転！ｆ複雑化する。

これに対し、水平型のうらで、一方向引抜型は水平方向
に正弦波振動する水平鋳型の一端にタンデイツシュなど
の供給容器が接続され、このタンデイツシュから溶鋼を
水平鋳型の一端に連続的に供給する一方、この溶鋼が水
平鋳型の他端に流動する間に冷却凝固され、水平鋳型の
他端から鋳片が連続的に引扱かれる。この水平型である
と、建屋や設備の高さは大巾低（、設備が小型化でき、
設備費がきわめて安くなるが、水平＆７Ｐ型の他９ｄが
ら、つまり、一方向からのみしか鋳片を引抜くことがで
きないため、生産上の上で問題がある。

このところから、特開昭５８−１３８５４４号に示され
る如く、水平鋳型の略々中央部にタンデイツシュを接続
し、水平鋳型の中央部に供給された溶鋼は、中央部で破
断されて水平鋳型両端部に向けて移行する間に、冷却凝
固され、水平鋳型両端部から鋳片を同時に引抜く方法が
提案され、この方法は双方向引抜型と云われている。

すなわら、双方向引抜型では、第４図に示す如く、水平
鋳型１が所定の振巾で水平方向に正弦波振動し、この水
平鋳型１の略々中央部にタンデイツシュ２がフィードノ
ズル３を介して接続され、取８ＩＡ４から溶鋼５はスラ
イディングノズル６を介してタンデイツシュ２に供給さ
れ、溶！ｊ４５はフィードノズル３によって水平鋳型１
の中央部に連続的に注入される。水平鋳型１の中央部に
おいて、溶鋼５は内壁面のうら底面に衝突して左右に振
分けられ、水平鋳型両端に移行する間に、水平鋳型１内
の冷却水８によって冷却凝固され、鋳片７が両端からそ
れぞれ一定の速度で連続的に引抜かれる。

しかしながら、このように水平鋳型１の両端部から鋳片
７を連続的に引抜く場合、水平鋳型１を正弦波振動させ
る場合の振動条件と溶鋼の鋳造速度とが互いに連動せず
、しかも、一定の条件から外れると、鋳造された鋳片１
の表面には、しみ出しや湯じわ等が生成し、表面性状が
損なわれる。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、水平
鋳型の振動条件と鋳造速度とを連動させて、しかも、こ
れらを一定の範囲内に制御して良好な表面性状の鋳片を
得る方法を提案する。

課題を解決するための 手段ならびにその作用 すなわら、本発明方法は、水平方向に正弦波振動する水
平鋳型の略々中央部から溶鋼を注入して、この水平鋳型
内で溶鋼を左右に振分けてから、左右に振分けられた各
溶鋼が水平鋳型の各端部に向けて流動移行する間に水平
凝固し、水平鋳型の各端部から鋳片を一定速度で引抜い
て水平連続鋳造する際に、水平鋳片の振動条件を鋳造速
度と関連させて、次に示す式にしたがって、 ２．８ａｏ　Ｎ≦Ｖ≦３．６ａｏＮ−・・・−ただし％
ａｏ：水平鋳型の正弦波振動の片振幅（１ Ｎ　：水平鋳型の正弦波振動の 周期（ＣｐＨ） ■　＝鋳造速度（ｌ、７分） 制御して鋳造することを特徴とする。

そこで、これら手段たる構成ならびにその作用を史に具
体的に説明すると、次の通りである。

まず、第４図に示すところと同様に、水平鋳型１は、そ
の冷却通路の冷却水９によって冷却され、略々中央部か
らタンデイツシュ２の′；！ＩｆＡ５はフィードノズル
３を経て注入される。注入された溶鋼５は水平鋳型１内
で左右に振分けられ、振分けられた各溶鋼が両端部に向
けて移行する間に、水平鋳型１の冷却水８によって順次
に冷Ｗ凝固され、しがも、水平鋳型１の内壁面に接触す
るところから凝固シェルフ１，７ｒが成長し、水平鋳型
１の両端から鋳片１として連続的にそれぞれが一定の速
度で引抜かれる。また、このように溶鋼を連続鋳造する
間に、水平鋳型１は慢記の如く所定の振幅ならびに周期
をもって水平方向に正弦波振動する一方、冷却凝固され
た各鋳片７は水平鋳型１０両端部から一定の引抜き速度
、つまり、鋳造速度で連続的に引抜かれる。

そこで、上記の如く、正弦波振動する水平鋳型の略々中
央部で溶鋼を左右に振分けて、水平連続鋳造する際に、
この水平鋳片のｉｔ！Ｆ１条件、つまり、振幅ならびに
周期と鋳造速度とを関連させ、その上で、次の（１）式
に示す範囲内で、２．８ａｏ　Ｎ≦Ｖ≦３．６ａｏ　Ｎ
　　−・・・・−ｔｌ　＋ただし、ａｏ：水平鋳型の正
弦波振動の片振幅ｔｌｌｌｌ Ｎ　：水平鋳型の正弦波振動の 周期ｔｃｐｎｔ１ Ｖ　：鋳造速度（１／分） 制御して、双方向引抜型水平連続鋳造する。

股に、双方引抜き型で水平連続鋳造する場合に１（１）
水平鋳型の一端から溶鋼を注入し、他端からのみ鋳片な
連続的引抜く一方向引抜き型の場合と相違して、水平鋳
型の略々中央部で常に溶鋼が左右に振分けられること、
換言すれば、水平鋳型両端部から引抜かれる鋳片が略々
中央部で破断され、しかも、この破断面が常に一定の位
置にありかつ鋳片引抜き方向に＠直であることが必要で
ある。また、この条件が満足されなければ、鋳片に所謂
湯じわ（生成される凝固シェルの上に新しい凝固シェル
が重なって、鋳片表面にしわが生じることンが生成する
。その上、水平鋳型の振動条件や鋳造速度などの鋳造条
件が適正でないと、所謂しみ出しく外周部に生成される
凝固シェルが割れて内部が露出すること）が発生し、こ
れらしみ出し、湯じわによって鋳片の表面性状が悪化す
る。

このところから、本発明者らは、双方引抜き型で水平連
続鋳造する際の各鋳片の表面性状を向上させる条件につ
いて研究したところ、上記の如く、水平鋳片の振動条件
と、鋳造速度とを連動させて制御すること、ならびにこ
れらの関係は互いに相関させて、しかも、（１）式の範
囲内がきわめて適切であることであった。

すなわち、水平鋳型の振動条件のうちで、振幅（ａＯ）
が小さいと、最適周期（Ｎ）は鋳造速度ｍより広い範囲
で変化でき、これらは振幅と周期の積としてとらえるの
が好ましい。従って、振動条件をａｏ　ＸＮとしてとら
えると、鋳造速度（Ｖ）が２．８ＸａｏＸＮ以下のとき
には、後記の如く、生成される凝固シェルに作用する圧
縮力が過多になって表面性状が悪化し、３．６ＸａｏＸ
Ｎ以上のときには、この圧縮力が不足し、良好な凝固シ
ェルが生成できない。

また、このように双方引抜き型で水平連続鋳）Δする際
に、ポジティブストリップ時間に発生する水平鋳型内面
の露出長さとネガティブストリップ時間の鋳片押し込み
長さとの間に一定の条件が成り立つように振動周期を鋳
造速度にカスケードして制御すると、鋳造安定性の向上
、鋳片表面性状の向上を達成することもできる。

すなわち、第１図（ａ）は、双方向から引抜いて水平連
鋳する場合に水平鋳型内で順次に凝固シェルが生成する
態様を、水平鋳型の振動速度ならびに変位との関連で示
す説明図であって、鋳型の振動速度は第１図（ｂ）、鋳
型の変位は第１図ｔｃｌにそれぞれ示す。第１図（ｂ）
に示す如く、水平鋳型は所定の周期で正弦波振動し、こ
れに伴って、水平鋳型は振幅（２Ｘａｏ）のもとで第１
図（Ｃ１の通りに変位する。また、左右の鋳片は？Ｊ４
１図（ｂ）に示す如く水平鋳型の両端部から一定の速度
（ＶＬ、ｖｌＩ）で双方向に連続的に引抜かれる。第１
図（Ｉ］）において、水平鋳型の振動速度の絶対値が鋳
造速度（ＶＬ、ＶＲ）の絶対値を超えないとき、つまり
、ポジティブストリップ時間（Ｉｔ））では、その開始
時には両凝固シェルフ１，７ｒの先端は接触状態にある
が、その後は、両凝固シェルフ１゜７「の先端が離間し
、しかも、その間で水平鋳型の内面、つまり、銅板が露
出し、その露出面上に注入された溶鋼が冷却、凝固され
、露出長さ（２６）に応じた新しい凝固シェル９が生成
する。

その後、更に、水平鋳型の左方向への振動を続けて、そ
の振動速度が絶対値で例えば左側鋳片の鋳造速度（ＶＬ
　）を超えた時が、つまり、ネガティブストリップ時間
（ＴＮｌである。このネガティブストリップ時間（■、
）では、すでに生成されている左右の両凝固シェルフ１
，７ｒは水平鋳型の振動とは関係な（鋳造速度（ｖＬ、
ＶＲｌで引抜かれるのに反し、新しく生成した凝固シェ
ル９は水平鋳型１の内面に付着したままで、凝固シェル
９は水平鋳型１とともに振動移動するため、この移動に
よって凝固シェル９は水平鋳型の押込み長さ（δ′）だ
け例えば左側に押されて圧縮され、この状態で左側の凝
固シェル１）の先端に付着し、鋳造が行なわれる。

この場合、ネガティブストリップ時の押込み長さ（δ′
）と、ポジティブストリップ時に露出する水平鋳型内壁
の露出長さ（２６）とが、０．５６＜δ′　く２δ・・
・・・・（２）の関係になるよう、前記水平鋳型の振動
をυｊ御する。

このように水平鋳型の振動条件や、鋳造速度を制御する
と、左右の鋳片の破断面の位置が安定する。つまり、押
込み長さ（δ′）が水平鋳型内面の露出長さの１／４ｆ
Ｏ，５Ｘ　６１より大きい場合には、新しく生成した凝
固シェル９は左側の凝固シェルフ１の先端に叶今に付着
でき、押込み長さ（δ′）が水平鋳型内面の露出長さ（
２×６）より小さい場合には、反対側の凝固シェルの先
端と干渉することがない。

また、ちなみに、（２）式の条件によって、水平鋳型の
振動条件、鋳造速度を求めると、次の通りである。

まず、 ｔａ）ポジティブ時（Ｔｌｌ）のときに新しく生成され
る凝固シェルは水平鋳型と共に移動する。

（Ｅｌｌ左右の鋳片はともに水平鋳型とは完全にスリッ
プした状態で引抜かれる。

そこで、左右の鋳造速度を等しいとして、ＶＩＩＩ−Ｖ
Ｌ　＝Ｖとすると、鋳型内壁面の露出長さ（２５）は、 ２５　＝（ＶＩＩＩＶＬ　）　−ｒｐ＝２Ｖ　−Ｔｐ・
・−−−−＋３１δ′　く２δの条件から、 また、 １７＋、（８）式より、 だから、 次に、（２）式において、０．５６＜６’　の条件から
、 の６値とオシレーション周期との関係を求めると、その
条件は、 （１）Ｔｐ／ＩＮ＝０．４〜０．５５ （２）振幅ａＯを小さくすると、最適オシレーションサ
イクルＮは、鋳造速度により広い範囲で変化する。

この破断点安定条件を鋳型振動条件と鋳造速度との関係
を求めると、第２図に示す通りになる。第２図から、安
定領ｂ１をはずれると、鋳造速度が上昇せず、鋳造速度
が一定のときには、周波数を上げるとやや鋳造が不安定
となり、周波数を上げる程、安定領域から遠ざかる。

実施例 まず、第４図に示す如く、タンデイツシュ２から溶！Ｉ
５を水平鋳型１で；！続鋳造し、このときに、本発明法
によって水平鋳型の最適振動周期ｆｌｉＯ１を求めて、
水平鋳型の振動条件と鋳造速度とを連動させて鋳造した
。この結果を示すと、第３図で・印によって示す通りで
あって、比較のために行なった従来法はＯ印であり、第
３図では、縦軸には次の式で示す鋳片表面性状インデッ
クス、横軸は寅際に行なった鋳造時のＳｖＪ周期ｔＮ）
と最適Ｓ勤周期（Ｎｏ　ｌとの比を示す。

第３図から明らかな通り、本発明法によると、最適周期
（Ｎｏ　）を求め、これに合せて水平鋳型を振動させて
ｖｉ造するため、左右の鋳片の破断が安定して行なわれ
ることもあって、表面性状に優れる鋳片Ｉｆ得られる。

・１発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明法は、ポジティブスト
リップ時間に発生する水平鋳型内壁面の露出長さとネガ
ティブスＩ・リップ時の鋳片押し込み長さとの間に一定
の条件が成り立つよう、水平ｖＩ型の周波数と鋳造速度
とを連動させて、水平連続鋳造する方法である。従って
、鋳ｊΔ安定性が向上し、鋳片表面性状が大巾に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は水平鋳型の凝固シェルの生成態様の説明
図、第１図（ｂｌならびに（Ｃ）は水平鋳型の振動速度
と変位とを示す各グラフ、第２図は水平鋳型の最適振動
条件と鋳造速度との関係を示すグラフ、第３図は本発明
法と従来法とによって鋳造された鋳片の表面性状と振動
周波数との関係を示すグラフ、第４図は双方引抜き型水
平連ＶＩ法の一例の説明図である。 １）号１・・・・・・水平鋳型 ２・・・・・・タンディッシュ ５・・・・・・溶鋼 ７１．Ｉｒ・・・・・・凝固シェル フ・・・・・・鋳片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水平方向に正弦波振動する水平鋳型の略々中央部か
   ら溶鋼を注入して、この水平鋳型内で溶鋼を左右に振分
   けてから、左右に振分けられた各溶鋼が前記水平鋳型の
   各端部に向けて流動移行する間に水平凝固し、前記水平
   鋳型の各端部から鋳片を一定速度で引抜いて水平連続鋳
   造する際に、 前記水平鋳片の振動条件を鋳造速度と関連させて、次に
   示す式にしたがつて、 ２．８ａ＿ｏＮ≦Ｖ≦３．６ａ＿ｏＮ・・・・・・ただ
   し、 ａ＿ｏ：水平鋳型の正弦波振動の片振幅（ｍ） Ｎ：水平鋳型の正弦波振動の周期（ｃｐｍ） Ｖ：鋳造速度（ｍ／分） 制御して鋳造することを特徴とする双方向引抜型水平連
   続鋳造方法。 ２）水平方向に正弦波振動する水平鋳型の略々中央部か
   ら溶鋼を注入して、この水平鋳型内で溶鋼を左右に振分
   けてから、左右に振分けられた各溶鋼が前記水平鋳型の
   各端部に向けて流動移行する間に水平凝固し、前記水平
   鋳型の各端部から鋳片を一定速度で引抜いて水平連続鋳
   造する際に、 前記水平鋳型が、左右の鋳片のうらの一方の鋳片の引抜
   き方向に正弦波振動する間に、この振動速度が前記鋳片
   の引抜き速度より大きいネガティブストリップ時の押込
   み長さ（δ′）と、前記水平鋳型の振動速度が前記鋳片
   の引抜き速度より小さいポジティブストリップ時に露出
   する水平鋳型内壁の露出長さ（２δ）とが、 ０．５δ＜δ′＜２δ の関係になるよう、前記水平鋳型の振動条件を制御して
   鋳造することを特徴とする双方向引抜型水平連続鋳造方
   法。 ３）水平方向に正弦波振動する水平鋳型の略々中央部か
   ら溶鋼を注入して、この水平鋳型内で溶鋼を左右に振分
   けてから、左右に振分けられた各溶鋼が前記水平鋳型の
   各端部に向けて流動移行する間に水平凝固し、前記水平
   鋳型の各端部から鋳片を一定速度で引抜いて水平連続鋳
   造する際に、 鋳造開始時には、初期設定鋳造速度を前記水平鋳片の振
   動条件と関連させて、次に示す式によって求めて、 ２．８ａ＿ｏＮ≦Ｖ≦３．６ａ＿ｏ・・・・・・ただし
   、 ａ＿ｏ：水平鋳型の正弦波振動の片振幅（ｍ） Ｎ：水平鋳型の正弦波振動の周期（ｃｐｍ） Ｖ：鋳造速度（ｍ／分） 制御して鋳造し、その後、初期設定速度に達したときに
   は、前記水平鋳型が、左右の鋳片のうらの一方の鋳片の
   引抜き方向に正弦波振動する間に、この振動速度が前記
   鋳片の引抜き速度より大きいネガティブストリップ時の
   押込み長さ（δ′）と、前記水平鋳型の振動速度が前記
   鋳片の引抜き速度より小さいポジティブストリップ時に
   露出する水平鋳型内壁の露出長さ（２δ）とが、 ０．５δ＜δ′＜２δ の関係になるよう、前記水平鋳型の振動条件を制御して
   鋳造することを特徴とする双方向引抜型水平連続鋳造法
   。