JPH03142046A - 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〕 本発明は回転ドラムと駆動ドラム間に張られ、冷却され
走行するエンドレス金属ベルトの上に、鋳造金属を流し
、該金属ベルト上で、鋳造金属を下方より冷却凝固させ
ると共に、該金属ベルトの上に位置し、金属ベルトと同
速で回転する冷却されたスキンロールにより上方から冷
却凝固させ、該スキンロールの直下に設けられ、その外
周に前記金属ベルトを巻き付け、ベルトを駆動させる駆
動ドラムとスキンロール間でベルトを介して、前記、上
下方向より冷却凝固した固相に若干の圧延加工を施しつ
つ、連続して板状鋳塊を製造する、いわゆるベルト、ロ
ール方式の連続鋳造方法に係るものであり、健全鋳塊を
得るために圧延前の固相の生成を均一化させるための方
法を提供するものである。

〔従来の技術〕

上述のオーブンベルト方式の連続鋳造方法は、特公昭６
０−３５２１８号等により公知である。第３図及び第４
図に本方式を示すが、第３図は上面図、第４図は側面図
である。

溶湯（１）は図示せぬ移送系により、注湯ノズル（２）
に導入され、走行するベルト（３）上に、場面を制御さ
れ注湯されるが、注湯ノズル（２）を出た溶湯（１）は
回転ドラム（４）の上部に位置する場所に設置されたｌ
対のガスバーナ（５）により、予熱され、ガイド板（６
）により、その軌跡を平行に保ち、ベルト（３）と同速
で走行する１対のダムブロック（７）により、その巾を
規定され、走行するベルト（３）上で、その下面から冷
却され凝固する。そしてベルト（３）の走行に伴い経時
的に凝固相の厚みを増して行き、スキンロール（８）に
より、溶湯（１）の上面側が冷却され凝固し、スキンロ
ール（８）と駆動ロール（９）の最下点直前で全域固相
となり、次に、スキンロール（８）と駆動ロール（９）
により、ベルト（３）を介して僅かに圧延されて板、或
いは条の鋳塊（１０）として連続して製造される。

尚（１１）はベルト（３）の下面を冷却する冷却装置で
ある。

〔発明′が解決しようとする課題〕

しかしながら上述の方法では、凝固の不均一に起因する
圧延割れが鋳塊の中方向の中央部の長手方向に連続して
発生する。この原因について以下に説明する。注湯ノズ
ルから注湯された溶湯は、ベルト上で冷却され下方から
上方に向って固相が威長する、と同時に溶湯は両サイド
のダムブロックにも触れて冷却され横方向へ固相が威長
する。

すなわち、ベルトとダムブロックから構成されるコーナ
部は下方と横方向から固相が戒長し、第３図のＳ−３断
面近傍における固相の厚さ分布は第５図に示す様に、両
サイドが厚く、中央部が薄くなる。この様な不均一な厚
さの固相を、次にスキンロールと駆動ロール間で圧延す
ると、両サイドの厚い固相は高圧下され、中央部の薄い
固相は低圧下となり、高圧下された鋳塊の伸延率は大き
く、又、低圧下された中央部の伸延率が小さくなり、鋳
塊巾方向の伸延率に差を生じ、伸延率の小さい中央部は
、伸延率の大きい両サイドにより引張応力が負荷される
。又、高圧下された両サイドは、スキンロールと駆動ロ
ール間の強い圧延荷重により鋳塊からの奪熱効率が高ま
り、鋳塊冷却が促進されるに対し、中央部においては奪
熱効率が低く鋳塊の暦度は両サイドにくらべて高温であ
り、跪弱である。この様な事により中央部に割れを生ず
るものである。またこれ等の鋳塊の巾方向のミクロｌｌ
１ｗ１は両サイドは加工＆ｌｌ織であるのに対し、中央
部には鋳造組織が認められる。尚、均一凝固相を得るた
めに、ベルト下部の冷却ＢＯＸの冷却能を高めても、そ
の効果は顕著でない、よって、・従来方法では鋳塊の中
央部に割れを有し、又ごクロ＆［ｌ織的にも不均一なも
のであり、健全鋳塊を得るには至っていない。

〔課題を解決するための手段〕

従来の問題点は、注湯された溶湯が、ダムブロックによ
り、冷却され横方向（水平方向）に固相が威長し巾方向
に凝固の不均一が生ずる事にあり、これを防止する手段
として、ダムブロックの温度を溶湯温度に近づけるべく
、予熱バーナの加熱能力のアップを計ったが、走行する
ダムブロックの加熱時間が短いために、その効果は不充
分であった。

次に、ダムブロックを取り除いて、その効果を調べた。

その結果、不均一凝固の問題は解決し割れも大巾に減少
し、ミクロ組織も均一化の傾向を示した。しかし、注湯
された溶湯が自然流動となるために、溶湯の巾を規定で
きず、製出された鋳塊の巾は、波状に大きく変動し、−
窓中の鋳塊が得られず、鋳塊の両サイドを大巾にトリミ
ングしなければ次工程に送る事が出来なかった。そこで
、種々検討を重ねた結果、注湯後の溶湯の巾を規定する
手段として、注湯ノズルとスキンロールとの間のベルト
上の左右に、ベルト中央部に向って一定量のガスを、常
に噴出させて、溶湯の両側面に当て、溶湯の中広がりを
規制して一定中とし、不均一凝固を防ぎ、均一圧延を施
し、−窓中の割れのない均一組織の鋳塊を連続して得る
に至ったものである。

即ち、本発明は回転ドラムと駆動ロール間に張られ、冷
却されて走行する。エンドレス金属ベルトの上に鋳造金
属を流し、該金属ベルト上で、鋳造金属を下方より、凝
固させると共に、駆動ロールの上部に位置し、金属ベル
トと同速で回転する、スキンロールにより鋳造金属を上
方より、冷却凝固させ、スキンロール直下で、外周に前
記金属ベルトを巻き付け、ベルトを駆動させる駆動ドラ
ムとスキンロール間でベルトを介して凝固直後の固相に
若干の圧延加工を施して、連続して板状鋳塊を製造する
連続鋳造設備において、注湯ノズルとスキンロール間の
走行するベルト上の両側部に設置され、ベルトの中央部
に向かって、ガスを噴出し、ベルト上に注湯された溶湯
の巾を規定する一対のサイドガイドを設けたことを特徴
とする連続鋳造方法である。

ここで噴出するガスは大気、不活性ガス或いは還元性の
燃焼炎等が用いられその温度は常温以上であることが望
ましい。

〔作用〕

注湯ノズルとスキンロール間のベルト上に、ベルトの走
行方向に対向し、ベルトの走行方向に、はぼ直角でかつ
、はぼ水平にガスを噴出する１対のサイドガイド（以下
、単にサイドガイドと呼ぶ）を、ベルトの上面に密着、
或いは適量の空隙を設けて設置し、該サイドガイドに、
ガス源より、大気圧以上で、常温以上のガスを導入し、
ガス噴出口より噴出させる。その後溶場を注湯ノズルか
ら、その量を制御しつつ、走行するベルト上に注湯し、
サイドガイドからの、ガスの噴出圧により、ベルト上の
溶湯の巾を規制するものであり、ガスの噴出ゾーン長、
すなわち巾の規制長さはベルト上の溶湯が下部より冷却
されたベルトにより冷却され、流動性を失うスキンロー
ルの直前までとする。この事により、従来の問題点であ
った、ダムブロックからの溶湯の凝固による中方向の不
均一凝固が解決され、第１図に示す如く、均一凝固とな
り、スキンロールと駆動ロール間における若干の圧延で
、中方向の伸延率や奪熱が均一となり、鋳塊の中割れは
全く発生せず、巾の均一な健全鋳塊が安定して得られる
ものである。

〔実施例〕

第２図は、オープンベルト方式の連続鋳造設備に本発明
のサイドガイド（１２）を設置した模式図である。以下
に本設備を用いた実施例について説明する。

実施例１ サイトガイド（１２）は、第１図及び第２図に示す様に
、左右のダムブロック（７）を取り除いたベルト（３）
上の注湯ノズル（２）とスキンロール（８）間を走行す
るベルト（３）の進行方向に平行に１対が設置され各々
のガス導入口（１３）よりガスが導入され、各々のガス
噴出口（１４）まりベルト（３）中央部に向って、やや
上向きに噴出するが、ガス噴出口（１４）の長手方向に
均一に噴出させるために、ガス導入口（１３）より導入
したガスは、先ず、第１室の分配室（１５）で、サイド
ガイド（１２）の長手方向に分散され、ガス噴出口（１
４）に通しる第２室（１６）に至り、厚さ０．２閣、長
さ２５０閣のガス噴出口（１４）より噴出するものであ
る。又、ガス噴出口（１４）のベルト（３）面からの高
さは、サイドガイド（１２）の底辺を走行するベルト（
３）に密着させた状態でベルト（３）面より３ｍとした
。

この様に構成されるサイドガイド（１２）を用い９９゜
７％Ａｆの連続鋳造を行った実施例について以下に説明
する。

溶湯（１）は図示せぬ溶解保持炉より移送樋により、注
湯ノズル（２）の上部に位置するタンデイツシュに移送
され、７５０°Ｃの溶湯（１）の流量が制御され注湯ノ
ズル（２）に導入される。この時までに、サイドガイド
（１２）は対向するガス噴出面間の巾を２６０圓にの圧
力はｏ、２ｋｇ／ａｉに制御保持され、又、１対のサイ
ドガイド（１２）には２８１７ｗ１ｎの空気が噴出して
いる。注湯ノズル（２）に導入された溶湯（１）は、そ
の場面を上昇し、次いでは１５ｍ／ｍｉｎで走行するベ
ルト（３）上に、注湯ノズル（２）の出湯中２３０ｍ＋
ａから流出する。流出した溶湯（１）は流動し、その巾
は広がろうとするが、サイドガイド（１２）より噴出す
る空気により、その巾が規制され約２５０ｍ＋＋巾でほ
ぼ一定となり３５ｒｒｆ／ｈｒの冷却水でその下面を冷
却されつつ走行するベルト（３）により冷却され固相を
成長させながら進行し、スキンロール（８）とベルト（
３）を介する駆動ロール（９）により、若干の圧延がな
されて鋳塊（１０）となる。

尚、この際、注湯ノズル（２）と駆動ロール（９）の最
下点間の距離は３５０ｍとし、この間のベルト（３）上
に流出した溶湯（１）の厚み、すなわちベルト（３）上
の場面高さは５±ｌＩｍに制御し、更にスキンロール（
８）と駆動ロール（９）に巻き付けた１ＩＩＩＩＩＬの
ベルト（３）上面間の隙間、すなわちロールギャップは
１．９ｍに設定した。

これ等の事により１５ｍ／＋ｉｎの鋳造速度で厚さ２ｍ
、中２５０±２ｍの健全な鋳塊（１０〉を連続して得る
事が出来た。

又、サイドガイドの底辺部を１階切削し、ベルト（３）
とサイドガイド（１２）の底辺間に１＋ｍの隙間を設け
、上述の条件で鋳造を行ったが、噴出する空気の効果に
より１０１１１１隙間に溶湯（１）が差し込む事なく、
安定した鋳造がなされ健全鋳塊（１０）を得る事が出来
た。

実施例２ 次に、酸素を１５０〜４５０ｐｐａ＋含有するタフピッ
チ銅の鋳造に適用した実施例について説明する。

本実施例では、実施例１と同様に構成した鋳造設備を用
い、サイドガイド（１２）より噴出させるガスをＮ、ガ
スとし、更に前記Ｎ２ガスを加熱し行ったものである。

Ｎ、ガスはボンベよりガス導入口（１３）に導かれるが
、この間の配管中に熱交換器を設け２００’Ｃに加熱し
、第２室（１６）での圧力０　、７　ｋｇ　／　ｄ、流
出量２８Ｉ！、／ｗｉｎをサイドガイド（１２）より噴
出させておき、溶湯中の０２量を２５０ｐｐｍに制御し
た１１５０°Ｃの溶湯をベルト（３）上に流し、その場
面高さを５±１ｆｆｉｆｌｌに制御し、　１．７＋＋ｎ
＋＋のロールギャップで１５ｍ／ｗｉｎの鋳造速度で鋳
造を行った。この場合も、注湯後の溶湯の巾を規制し、
均一凝固がなされ健全な２ｍＸ２５０±２ｍｍの鋳塊を
得る事が出来た。又、鋳塊中に含有する０２量を分析し
た結果２７０ｐｐ１１と僅かに増加しているが、タフピ
ッチ銅として充分に満足出来る値であった。これは、サ
イドガイド（１２）から噴出したＮ、ガスがベルト（３
）上の溶湯の場面全体を覆い大気をシールする効果をも
有するからである。

又、Ｎ！ガスを加熱した目的は、注湯された溶湯の巾方
向からの凝固を防止し、均一凝固させるためであり、２
００°Ｃ未満の温度では、不均一凝固が発生し健全鋳塊
が得にくくなるからである。更に無酸素銅の鋳造を行っ
た、この場合には、噴出するガスを還元性の炎とし、炎
の勢いで溶湯の巾を規制し、更に場面全体を還元性の炎
でシールする事により、鋳造が可能であった。

以上ＡｌやＣｕの非鉄金属について述べたが、本発明方
法は、鉄鋼や他の金属にも適用する事が出来る。又、サ
イドガイドの構造も本実施例に限定するものではなく、
要は、注湯された溶湯の巾を規定し、溶湯側端部からの
凝固を防止するために、注湯ノズルとスキンロール間の
走行するベルト上の左右に１対設け、常温以上の活性或
いは不活性ガスを噴出させる事にある。

〔発明の効果） 本発明方法によれば、鋳塊の幅方向で凝固が均一に進キ
テし、均質で健全な鋳塊を長時間安定して製造する事力
咄来る。又本発明方法によれば、鋳造設備の簡素化が可
能であり、設備費の低減も可能である等、工業上顕著な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法での均一凝固の様子を示す説明図、第
２図は本発明法の構成を示す上面図である。第３図は従
来の設備の上面図であり、第４図は従来設備の側面図で
ある。第５図は従来設備での不均一凝固の様子を示す説
明図である。 ｌ・・・溶湯、　２・・・注湯ノズル、　３・・・ベル
ト、４・・・回転ドラム、　　５・・・バーナ、　　６
・・・ガイド板、７・・・ダムフ′ロンク、　　８・・
・スキンロール、　　９・・・駆動ロール、　１０・・
・鋳塊、　１１・・・冷却ＢＯＸ、１２・・・サイドガ
イド、　１３・・・ガス導入口、　１４・・・ガス噴出
口、 １５・・・分配室、 １６・・・第２室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転ドラムと駆動ロール間に張られ、冷却されて
   走行するエンドレス金属ベルトの上に鋳造金属を流し、
   該金属ベルト上で、鋳造金属を下方より凝固させると共
   に、駆動ロールの上部に位置し、金属ベルトと同速で回
   転するスキンロールにより鋳造金属を上方より冷却凝固
   させ、スキンロール直下で、外周に前記金属ベルトを巻
   き付け、ベルトを駆動させる駆動ドラムとスキンロール
   間でベルトを介して凝固直後の固相に若干の圧延加工を
   施して、連続して板状鋳塊を製造する連続鋳造方法にお
   いて、注湯ノズルとスキンロール間の走行するベルト上
   の両側部に設置され、ベルトの中央部に向かって、ガス
   を噴出し、ベルト上に注湯された溶湯の巾を規定する一
   対のサイドガイドを設けたことを特徴とする連続鋳造方
   法。
2. （２）噴出するガスが、大気又は不活性ガスであること
   を特徴とする請求項１記載の連続鋳造方法。
3. （３）噴出するガスが還元性の燃焼炎であることを特徴
   とする請求項１記載の連続鋳造方法。
4. （４）噴出するガスの温度が、常温以上であることを特
   徴とする請求項１記載の連続鋳造方法。