JPH0248342B2 - Hakubannorenzokuchuzohoho - Google Patents

Hakubannorenzokuchuzohoho

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JPH0248342B2
JPH0248342B2 JP18886281A JP18886281A JPH0248342B2 JP H0248342 B2 JPH0248342 B2 JP H0248342B2 JP 18886281 A JP18886281 A JP 18886281A JP 18886281 A JP18886281 A JP 18886281A JP H0248342 B2 JPH0248342 B2 JP H0248342B2
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JP
Japan
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molten steel
metal belt
speed
belt
slab
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JP18886281A
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Kazumi Yasuda
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0631Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a travelling straight surface, e.g. through-like moulds, a belt

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄板鋼板を直接鋳造する方法に関す
るものである。
従来の薄板鋼板の製造方法は、鋼塊からの分塊
圧延または連続鋳造法により200〜250mm厚のスラ
プを製造し、その後これを熱間圧延して薄板鋼板
を得る方法が一般的である。
然るにこれらの方法では、大規模な熱延設備や
スラプを加熱するエネルギーが必要であるため、
薄板を直接鋳造する技術の開発が重要な課題とな
つている。
従来より溶鋼を連続的に鋳造する場合、鋳型内
に溶鋼を注入し、断面内の周囲を凝固させた後に
これを下方に引抜く方法が一般的に行なわれてき
ている。しかしこの方法では (1) ノズル径と鋳型内のりとの取合いの関係から
厚さ数十mm以下の鋳片を鋳造する事は困難であ
る。
(2) 鋳片と鋳型の間のマサツのため引抜き速度を
2m/min程度以上に上げる事が困難である等
の問題がある。
本発明はこれらの問題を解消して、薄板の効率
的な鋳造法を提供するものである。即ち 本発明の要旨とするところは、 無限軌道を構成する金属ベルトを、該金属ベ
ルトの巾方向を水平に、長さ方向を傾斜させて
配設し、 前記金属ベルトを、該ベルト面上における注
湯される溶鋼の流下方向とは逆方向に走行さ
せ、 該溶鋼を、該金属ベルトにより片面冷却して
凝固させながら、該金属ベルト上に連続供給
し、 得られた鋳片を、該金属ベルトの走行方向
に、該金属ベルトの走行速度(単位時間当たり
の走行距離)と同じ引抜き線速度で、かつ、該
溶鋼の供給速度(単位時間当たりの供給重量)
と同じ引抜き重量速度で引抜く事を特徴とす
る、 薄板の連続鋳造方法である。
本発明においては、まず、無限軌道を構成する
金属ベルト面上で溶鋼が凝固し、薄板鋳片の引抜
き速度と金属ベルトの走行速度を同期させる事に
より、マサツによる溶鋼のプレークアウトを防止
する事が出来るため引き抜き速度を上げる事がで
きる。
また片面凝固のため、鋳造中鋳片の下面は金属
ベルト面と接しているが、上面は溶鋼が空気と接
して、自由表面となつており、鋳型の上面が不要
であるため、注入ノズル配置に特に問題は生じな
い。
次に本発明を第1図に示す実施例に用いた装置
により詳細に説明する。
図中、11は金属ベルト、12は金属ベルト駆
動輪、13はタンデイツシユ、14は未凝固溶
鋼、15は薄板鋳板、16は巻き取り装置、17
は案内ロール又は圧下ロールを示す。溶鋼14は
タンデイツシユ13から金属ベルト面上に注入さ
れ、重力に従つて一定距離、金属ベルト面を降下
するが、金属ベルト面が斜め上向きに移動してい
るため、溶鋼プール下端は金属ベルト面上のほぼ
一定の位置に静止する。また凝固シエルは金属ベ
ルト面上の溶鋼プール下端から図中左に進むにつ
れて発達し、終には溶鋼面をくぐり出て、完全凝
固した薄板鋳板となり、その後案内ロール又は圧
下ロール17を通つて巻き取り装置に巻きとられ
る。本方式により約2〜20mmの薄板を製造する事
ができる。
第2図a,bは第1図の実施例装置の上面及び
側面を表わす。側面は第1図と対応しており、図
中23は鋳型側面、24は鋳型側面駆動輪、25
は溶鋼注入流、26は金属ベルト面上溶鋼流、2
7は薄板鋳板を示す。
鋳型側面は鋳型側面駆動輪すなわち堅ロール2
4によつて鋳型下面と同一速度に駆動され、金属
ベルト24を用いても良いし、または、側壁を備
えた無限軌道あるいは超音波振動を付加して摩擦
を減少させた固定式の側板を用いてもよい。
注入された溶鋼は、落下地点の周囲に拡がろう
とするが、金属ベルト面が傾斜しているため、図
中28に示すように、放物線状の溶鋼境界から図
中右方向に流れる。溶鋼は側面図に示す如く、凝
固シエル上に落下し、溶鋼流れも凝固シエルの上
を流れる。しかし溶鋼供給速度(単位時間当たり
の供給重量)は、鋳片を引抜く速度あるいは巻き
取る速度(すなわち、単位時間当たりの引抜き重
量あるいは巻き取り重量)と同じであるため、溶
鋼流は下方に下る事は許されず、図中29に示す
ようなほぼ静止した溶鋼プール下端を形成する。
凝固は溶鋼プール下端29から図中左方に発達
し、28の境界より右では凝固シエルと溶鋼が共
存するが、28の左側では凝固シエルのみとな
る。本発明の方法の様な向流型鋳造方式の特徴
は、このように最終凝固シエルの上面が溶鋼表面
をくぐり出る形で形成される点にあり、このため
凝固シエルの表面性状がなめらかになる。
これに対し、第3図に示した例は、溶鋼の流動
する方向と鋳片の引抜き方向が同方向の場合を示
している。図中31は鋳造ベルト、32は駆動
輪、33は薄板鋳片、34は注入流、35は凝固
完了点、36はタンデイツシユ、37は巻き取り
装置、38は案内または圧力ロールである。
この場合は、注入された溶鋼34は図の右方に
流れ、凝固も同じく右側に行くに従つて進行す
る。図中35は凝固完了点を表わす。この場合は
本発明の場合と異なり、薄板鋳片の上面は最初溶
鋼表面であつた部分より形成される。したがつて
溶鋼表面に発生する表面波の影響を受けて薄板鋳
片の上面に凹凸が発生しやすい。この凹凸は38
に示すような圧下ロールにより解消する事が可能
であるが、本発明の場合よりも圧下率を大きくと
る必要がある。
本発明の方法により良好な性状の薄板を安定し
て生産するためにはプロセス全体の制御を正確に
行なう必要がある。
第4図は本発明の方法に用いた装置の制御機構
の1例を表わす。定常状態においては、注入すな
わち溶鋼供給(重量)速度と引抜き重量速度は同
速度にしなければならない。これはタンデイツシ
ユの注入制御装置42、巻き取り制御装置43、
案内または圧下ロールの回転速度制御装置45、
金属ベルトの速度制御装置44を制御して速度を
加減して調節する事ができる。
また溶鋼先端位置Aは、溶鋼の機外への漏れ、
及び凝固シエル形状の変形を防ぐため、ベルトと
ベルト駆動輪の接点Bよりも左側の、適正範囲内
になければならないが、これを管理するため図示
の如く光学式又は感熱式の溶鋼プール下端検出装
置1を設ける。溶鋼プール下端位置が適正範囲か
ら外れない様に、注入速度、巻き取り速度、ベル
ト走行速度、及びベルト面の傾斜角θを調節す
る。また凝固シエル厚の調整のためにも同様な操
作が有効である。
第5図は本発明のプロセス制御の概念を模式的
に表わした図である。
鋳片の巻き取り速度、(案内又は圧下)ロール
回転速度、ロール開度、ベルト走行速度、溶鋼注
入速度、ベルト傾斜角を加減する事により、溶鋼
プール下端位置、生産速度、凝固シエル厚、製品
厚を所定値に調整する事ができる。
本発明の特徴は下記の如くである。
(1) 直接、2〜20mm程度の薄板を鋳造できるので
熱延工程がほとんど省略でき、省エネ、省設備
の点で有利である。
(2) 凝固が始めから終りまで一平面上で進行し完
全凝固まで加工歪を受けないのでワレ発生がな
い。
(3) ロールによる圧下は完全凝固後に行なわれる
ため、ロール間注入の場合の様な、未凝固圧延
に基く、凝固シエルのくずれに起因するところ
の表面キズが発生しない。
(4) 溶鋼流れの方向と鋳片走行の方向が逆である
ため、片面鋳造とは言え上面が表面波の影響を
受けずに滑らかである。
(5) 金属ベルトと鋳片の相対運動が凝固進行中に
ない事、及び凝固進行中に鋳片に歪が加わらな
いため高速引抜きが可能である。
次に本発明方法による薄板の生産速度について
述べる。第2図において、溶鋼は断面AA′を通つ
て流入し、完全凝固後にBB′を通つて機外に出
る。したがつてAA′を質量速度(単位時間に定め
られた面を通過する質量で、単位は例えばKg/
sec。もし重量速度の単位をKg/secにとれば、質
量速度とは同等となる。以下同様。)はBB′のそ
れに一致する。また定常状態においては図中の
CC′を通る質量速度は総計が零でなければならな
い。また凝固シエルが成長している領域の長さを
lとする。
ベルトの走行速度をV、注入または巻取りの質
量速度をm、凝固係数をk、凝固シエルの密度を
ρ、生成した薄板鋳片の厚さをd、板巾をbとす
ると次の関係が成立する。
m=ρbdV (2) (1)と(2)かdを消去すると、 m=ρpk√ (3) (1)と(2)からVを消去すると、 m=ρk2bld-1 (4) (4)式より生産速度すなわち質量速度は機長lに
比例し、板厚dに反比例する事がわかる。
いま、1例として、次の場合の生産速度を概算
する。
b=200cm l=1000cm d=0.5cm ρ=7.8g/cm3 k=2.5cm・min-1/2 (4)式より m=7.8×2.52×200×1000÷0.5gr/min =19.5TON/min =1170TON/Hr =28080TON/Day =842400TON/M この様に現行の連鋳機の生産速度(最大30万
TON/月)よりも、はるかに大きな生産速度と
なる。この事は、薄板を鋳造する場合は、凝固速
度が速い事を考えると当然である。ちなみに、上
記例の場合の引抜き速度は(1)式より、 V=k2l/d2 =2.52×1000÷0.52cm/min =25000cm/min =250m/min =4.16m/sec となつて、現行CCの引抜き速度に比べて格段に
大きいが、鋳片と金属ベルトが無摺動であり、か
つ板厚も5mm程度と薄いため、引き抜き機構、巻
き取り機構は設備的に特に問題はない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法に用いた実施例装置を示
す図、第2図a,bは第1図の一部上面、側面を
示す図、第3図は本発明と異なる方向への溶鋼流
動、引抜きを行う例を示す図、第4図は本発明の
方法に用いた装置の制御機構例を示す図、第5図
は本発明のプロセス制御の概念を模式的に示した
図である。 11:金属ベルト、12:金属ベルト駆動輪、
13:タンデイツシユ、14:未凝固溶鋼、1
5:薄板鋳片、16:巻き取り装置、17:案内
又は圧下ロール、23:鋳型側面、24:鋳型側
面駆動輪、25:溶鋼注入流、26:金属ベルト
面上の溶鋼流、27:薄板鋳片、31:鋳造ベル
ト、32:駆動輪、33:薄板鋳片、34:注入
流、35:凝固完了点、36:タンデイツシユ、
37:巻き取り装置、38:案内又は圧下ロー
ル、41:溶鋼プール下端検出装置、42:注入
制御装置、43:巻取り制御装置、44:ベルト
速度制御装置、45:案内又は圧下ロール回転速
度制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 無限軌道を構成する金属ベルトを、 該金属ベルトの幅方向を水平に、かつ、長さ方
    向を傾斜させて配置し、 前記金属ベルトを、該ベルト面上における注湯
    される溶鋼の流下方向とは逆方向に走行させ、該
    溶鋼を、該金属ベルトにより片面冷却して凝固さ
    せながら、該金属ベルト上に連続供給し、 得られた鋳片を、該金属ベルトの走行方向に、
    該金属ベルトの走行速度(単位時間当たりの走行
    距離)と同じ引き抜き(線)速度で、かつ、該溶
    鋼の供給速度(単位時間当たりの供給重量)と同
    じ引き抜き(重量)速度で引き抜く事を特徴とす
    る、薄板連続鋳造方法。
JP18886281A 1981-11-25 1981-11-25 Hakubannorenzokuchuzohoho Expired - Lifetime JPH0248342B2 (ja)

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