JPH0399758A - ロール間で薄い金属製品を連続鋳造するための装置 - 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】 顔業上の利用分野 本発明はロール間での薄い金属製品、特に鋼製品の連続
鋳造に関するものである。

従来の技術 ロール間で連続鋳造するための公知の設備では、各ロー
ルの平行軸線を通る平面の上側に位置した各ロールの円
筒状壁の一部と小さい方の面または側壁とよばれる密閉
用の端部壁とによって区画された鋳造空間内に溶融金属
を注入している。鋳造時には、溶融金属が各ロールの冷
却された円筒状壁と接触し、次第に凝固して表皮を形成
し、この表皮は回転するロールによって送られ、ネック
部の所、すなわち各ロールの軸線を通る上記平面の高さ
の所で互いに合流して最終製品となり、連続的に下方に
引き出される。

この連続鋳造設備に一種の固定ダム（ｒｅｈａｕｓｓｅ
）が設けられることもある（例えば、日本国４’ｆ　ｌ
’！’Ｆ第５７−３２８５２号と日本国特許５８−６８
４６０号を参照）。この固定ダムは、各ロールと液密に
接触した２枚の縦方向壁と、」１記の小さい方の面を上
方に延長するか、この小さい方の面の一部を成す２枚の
正面壁とによって構成されている。これらのダムは鋳型
または金型に、固定鋳型または金型に鋳造する際の収縮
用ヘッダ（押湯）となる立上り部を形成する部分と類似
しているので、以下「ヘッダ」と呼ぶことにする。ロー
ル間で鋳造する場合、この「ヘッダ」は、鋳造金属の凝
固が起こるロール表面を区画し且つヘッダ中の金属の高
さよは無関係に凝固を均質化する役目をする。また、溶
融金属のメニスカスがロール壁と接触することがないの
で、メニスカス上に浮遊する不純物が随伴するという恐
れが大幅に減少する。

このヘッダは高い断熱性を有する耐火材で作られている
が、公知のように、耐火材はヘッダ壁に要求される高い
機械的強度がない。従って、溶融金属をヘッダ壁の横壁
を通して供給するようなノズルを用いた場合には、溶融
金属の流れによって加わる応力が最も大きくなる区域で
のヘッダの機械的強度が不足する。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、横向きの出口を有するノズルが使用で
き、しかも、充分な熱特性を有するヘッダを提案するこ
とにある。

課題を解決するための手段 本発明の対象は、ロールおよび小さい方の面と共同して
鋳造空間を区画するヘッダを有する形式の回転冷却ロー
ル間で薄い金属製品を連続鋳造するだめの装置において
、上記ロールと接触するヘッダの縦壁が断熱性の高い耐
火材で作られており、上記の小さい方の面と接触するヘ
ッダの正面壁が機械的強度の高い耐火材で作られている
ことを特徴とする装置にある。

本発明では、ヘッダの正面壁がノズルから出る金属噴射
流により加わる機械的応力に耐え得る耐火材を用いて構
成されている点にある。この耐火材はヘッダの縦壁を構
成する材料よりも断熱性が低くてもよい。

これらのロール、小さい方の面およびヘッダによって区
画される鋳造空間内にはノズルを介して溶融金属が供給
される。このノズルは、鋳造溶融金属を収容した鋳造機
械の上方に位置した湯だまりに接続されている。また、
このノズルは溶融金属のプール中に浸されている。最も
単純な例では、末端部に単一の開口部を有する真直なノ
ズルにすることができる。従って、溶融金属は鉛直方向
に沿って溶融プールを通過し、鋳造機械の幾何学的特性
と供給時の流体力学的パラメータを関数とする深さに達
する。この装置の基本的欠点は、ノズルから出た溶融金
属が、ロール上に形成されつつある凝固表皮に直ちに到
達する点にある。すなわち、凝固表皮が湯だまりから直
接出て来た熱い金属と直接接触すると、凝固表皮は部分
的に再溶融し、ロール間のニップの高さの所から下方で
、凝固表皮が破断する危険が大きくなる。

この問題は、上記ヘッダに、少なくとも１つの横方向を
向いた開口部を有するノズルを組み合わせて用いること
によって、鋳造空間に入った溶融金属が溶融プール中を
循環して過剰な熱と運動エネルギの大部分を失った後に
ロールに達するようにすることにより解決することがで
きる。このようなノズルの一例は、同一の水平軸線上ま
たはほぼ水平な２つの軸線上で互いに反対方向を向いた
２つの開口を有するノズルである。このノズルの開口を
ヘッダの内側、すなわち、溶融金属がロール上で凝固す
る区域より上方で開口させる。この装置では、ノズルか
ら出た溶融金属流は、最初にヘッダの壁に当たるので、
ヘッダの壁は充分な機械的強度を有していなければなら
ない。

一般に、ヘッダの全ての壁は密度が０．５または０．７
５ｇ／ｃｕｔの発砲ソリ力またはアルミナ繊維の耐火材
のような断熱性に優れた材料で作られている。

すなわち、ロールと接触する耐火材は接触区域で熱伝導
によって冷却される傾向があるので、出来る限り断熱性
に優れたものにすることが必須である。その理由は、過
度に冷却されると、そこに凝固金属層が形成され、それ
が次第に厚くなってゆき、この現象が起こると、ロール
上への溶融金属の供給条件を安定に維持することができ
なくなる。

しかも、この凝固金属層は定期的に剥離して、製品上に
欠陥となって現れる。

しかし、既に述べたように、これら耐火材料の機械的強
度と断熱能力とは反比例するので、ノズルの水平方向開
口部から出た溶融金属流がヘッダ壁に当たって衝撃を受
けると、ヘッダ壁が破損する危険性が極めて大きい。

本発明では、連続鋳造機械の小さい方の面と共同してヘ
ッダを構成する正面壁を、機械的強度の大きい緻密な耐
火材によって作る。すなわち、本発明者は、正面壁の断
熱性の重要度は比較的低いと考えているので、シリカま
たはアルミナコンクリートのような緻密な耐火材を用い
ることによって、ノズルの出口から金属噴射が耐久性の
ある正面壁の方向に向いて噴射された場合でも、このヘ
ッダは横方向に２つの出口を有するノズルと一緒に用い
ることができる。

本発明は、添付の図面を参照にした以下の説明からさら
に明らかになるであろう。

実施例 第１図では、薄い金属製品の連続鋳造機械のロール１．
１″の上に、４つの壁から成るヘッダ２が配置されてい
る。縦壁３．３′はロールと接触し、ロールの軸線とほ
ぼ平行な方向を向いている。

これらの縦壁３．３′は断熱性の高い耐火材で作られて
いる。正面壁４．４′は、ロールによって区画される鋳
造空間５の横を密閉する小さい方の面（第１図では見え
ない）の上に液密状態で乗っている。各ヘッダ壁の間の
間隙は、溶融金属の侵入を防ぐため、出来る限り狭くし
なければならない（１／１０ｍｍ以下が望ましい）。図
示されていない湯だまりに接続されたこの連続鋳造機械
に溶融金属を供給するためのノズル６には２つの開口部
が設けられている。各開口部はヘッダの正面壁４．４′
の方を向いていて、溶融金属の流れを、矢印で示したよ
うに、壁４．４′の方向へ向けるようになっているのが
好ましい。

第２図は、連続鋳造機械の各要素の鉛直方向での配置を
示している。この図には示すように、溶融金属のプール
８のメニスカス９はヘッダ２の内部、従って、ロール１
．１”の上方に位置している。溶融金属は互いに反対方
向に回転駆動されるロール１．１′」二で凝固して凝固
製品１０ができる。

ヘッダ２は、断熱耐火材から成る縦壁３．３”を介して
ロール１．１′と接触し且つ耐久性のある耐火材からな
る正面壁４．４”を介して鋳造空間を閉じている小さい
方の面（第２図ではその一方１１のみしか見えない）と
接触している。ノズル６は溶融プール８中に浸されてお
り、その開口部７．７゛　はヘッダ２の内部、すなわち
、小さい方の面１１の上端縁１２およびヘッダの縦壁の
下端縁１３．１３′の上方に開口している。

」二足ヘッダ用材料を選択する場合に考慮すべき基本的
な特性は下記の特性である： （１）縦壁の場合には、１，０００℃で測定した熱伝導
率が０．　５　Ｗ　／　ｍ、　Ｋ以下であること。

（２）正面壁の場合には、見掛は密度が１．５ｋｇ／ｍ
’以上であること。

本発明は図示した実施例に限定されるものではないこと
は理解できよう。特に、ヘッダの正面壁を小さい方の面
の上に配置せずに、小さい方の面の一部としてもよい。

さらに、ノズルは実施例に示したものと異なる形状およ
び開口部数を有していてもよい。重要なことは、ノズル
が高速の金属流れをヘッダの断熱縦壁に向けないことで
ある。

なお、製品の幅を変えることができるように軸線に沿っ
て移動可能なロールを備えた連続鋳造機械に用いられる
可変寸法のヘッダに本発明の方法を適用することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による薄い金属製品を連続鋳造するた
めの装置のロールと、ノズルと、ヘッダとの概念的な平
面図であり、 第２図は、第１図のＡ−Ａ線による断面図である。 （主な参照番号） ■、１′・・ロール、 ３．３°・・縦壁、 ５・・鋳造空間、 ７．７゛・・開口部、 ９・・メニスカス、 ２・・ヘッダ、 ４．４′・・正面壁、 ６・・ノズル、 ８・・プール、 １０・・凝固製品。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロールおよび小さい方の面と共同して鋳造空間を
   区画するヘッダを有する形式の回転冷却ロール間で薄い
   金属製品を連続鋳造するための装置において、 上記ロールと接触するヘッダの縦壁が断熱性の高い耐火
   材で作られており、上記の小さい方の面と接触するヘッ
   ダの正面壁が機械的強度の高い耐火材で作られているこ
   とを特徴とする装置。
2. （２）溶融金属を供給するためのノズルを有し、このノ
   ズルが上記ヘッダの正面壁の方向を向いた２つの横方向
   出口を有していることを特徴とする請求項１に記載の装
   置。
3. （３）上記ヘッダの縦壁を構成する耐火材料が、温度１
   ，０００℃で０．５Ｗ／ｍ．Ｋ以下の熱伝導率を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. （４）上記ヘッダの正面壁を構成する耐火材料が、１．
   ５ｋｇ／ｍ＾３以上の見掛け密度を有することを特徴と
   する請求項１または２に記載の装置。