JPH0428463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ツインベルト型水平式連続鋳造機
（以下、ツインベルト水平式連鋳機と称す）によ
つて連続的に鋼薄鋳片を鋳造する際に使用する溶
綱給湯装置に関するものである。

従来、鉄系金属の薄板材は、まず、第１図に示
されるような通常の堅型連続鋳造法によつて厚み
が200〜300mmのスラブを鋳造し、これに熱間圧延
及び冷間圧延を施して板材にするという多工程を
経て製造されるのが普通であつた。

ところが近年、製鋼技術や鋳造技術の進歩等に
よつて性状の良好な鋳片の製造が可能となつたこ
とや、省力或いは省エネルギー思想の浸透といつ
た諸情勢を背景として、熱間圧延を採用すること
なく鉄系金属の薄板材を製造しようとの気運が高
まつてきている。しかしながら、このように冷間
圧延のみによつて鋳片から薄板材を直接的に製造
しようとすると、肉厚が40mm以下程度の幅の広い
薄鋳片を速い速度で製造する必要があり、表面部
の相対的スリツプによつて鋳型から鋳片を引抜く
形式の、前記第１図に示されるような通常の連続
鋳造法でこのような要望に対処することはほとん
ど不可能であつた。

一方、冷えば銅、亜鉛、アルミニウム等の非鉄
金属板材の鋳造に、第２図に示されるようなツイ
ンベルト水平式連鋳機が実用化されており、溶湯
から薄板材を極めて能率良く製造できることか
ら、現在、各国において多数の装置が稼働してい
る。

第２図に示されるものは、非鉄金属板材の鋳造
に使用される極く一般的なツインベルトキヤスタ
ーの鋳込状態を概略的に表示したものであり、上
下各プーリー８，８′の回転によつて移動する無
端ベルト９，９′間へ、タンデイツシユ１０に付
属する樋１１より溶湯２を注入すると、注入溶湯
は無端ベルトの移動とともに該ベルトとの間に相
対的なスリツプを生ずることなく同方向に移動し
て冷却凝固させるので、凝固した鋳片７を連続的
に、無理なく高速で取り出せるようになつてい
る。なお、符号１２で示されるものは、無端ベル
ト９，９′とともに鋳型壁を構成するエツジダム
である。

そこで、このツインベルト水平式連鋳機を鉄系
金属薄鋳片の鋳造に適用しようとの試みも多くな
されたが、鉄系金属は一般的な非鉄金属に比して
融点が極めて高いことや製錬方式等の相違から各
種の問題が派生し、未だ実用に供されていないの
が現状である。

本発明者等は、上述のような観点に立つて、溶
綱から肉厚の極めて薄いスラブを特接的に高能率
で製造すべく、特に前記ツインベルト水平式連鋳
機の有する極薄スラブの高速鋳造特性に着目し
て、これを鋼の鋳造に適用しようとする際に現わ
れる各種障害を徹底的に浮彫りにし、かつ該障害
を完全に排除して、ツインベルト水平式連鋳機に
よる鋼の製造を可能とするために各種方面からの
検討・研究を繰返している過程で、ツインベルト
水平式連鋳機によつて実操業規模で鋼スラブの鋳
造を実施する場合、該連鋳機への溶鋼供給手段と
して、従来の連続鋳造（通常のたて型連続鋳造、
及び非鉄金属のツインベルト水平式連鋳機による
連続鋳造とも）に使用されていた給湯装置を採用
したのでは、到底、良好な鋳造作業を安定して続
けることができないという重大な問題点を存在す
ることを見出したのである。

まず、通常型の鋼スラブ用連続連鋳機の給湯装
置は、いずれも第１図に示されるように、取鍋１
からの溶鋼２を一旦タンデイツシユ４に受容しつ
つ、これをモールド６内に注入するように構成さ
れており、その際の取鍋２及びタンデイツシユ４
の役割はつぎの通りである。即ち、 Ａ 取鍋 (a) バツチ的に精錬される溶鋼を連続鋳造設備
に運搬する。

(b) 底部ノズルにストツパーロツド又はスライ
デイングノズル３を具備しており、鋳造作業
中、適正流量にてタンデイツシユ４に溶鋼を
供給しつづける。

Ｂ タンデイツシユ (a) 底部ノズルにストツパーロツド又はスライ
デイングノズル５のいずれか、又は双方を具
備しており、モールド６に適正流量にて溶綱
を供給しつづける。

(b) ある程度の容量を備え、溶鋼の滞留時間を
利用して介在物の分離を図る。

(c) 容量を十分に設計することによつて、連々
鋳における取鍋１交換作業時にもモールド６
への給湯を維持し続ける。

(d) 多ストランド連鋳機においては、取鍋１か
らの溶鋼を複数のモールド６に分配し、かつ
ストランド毎に時々刻々の給湯量を制御す
る。

ところが、ツインベルト水平式連鋳機では、第
２図からも明白なように、水兵よりもわずかに傾
斜させた２つのベルト９，９′の間に幅方向へ広
がりを持つて給湯を行う必要があり、第１図に示
されるような通常型の鋼スラブ連鋳機に使用され
るタンデイツシユをこれに適用することは不可能
であつた。従つて、ツインベルト水平式連鋳機へ
の注湯には、第２図の符号１０で示されるよう
な、樋１１或いはノズルを備えたタンデイツシユ
を用いて、溶湯２を樋或いはノズルから溢れ出さ
せ、良好な注入流を得ることが不可欠とされてお
り、ツインベルト水平式連鋳機への溶湯注入タン
デイツシユと言えば、当然に上述のようなタンデ
イツシユを指すものであつた。そして、このよう
なタンデイツシユにあつては、良好な注入流を得
るために、溶湯流入量をことさら厳しく制御する
必要があつた。

そこで、このような型式のタンデイツシユを使
用している非鉄金属用ツインベルト水平式連鋳機
の給湯装置としては、第３図に示されるようなも
のが代表的なものとして採用されている。

非鉄金属の溶湯を得るためには、通常、連続溶
解炉が用いられており、従つて第３図に示す給湯
装置も、連続溶解炉１３、保持炉１４、タンデイ
ツシユ１０、及びこれらをつなぐ樋１５から構成
されており、保持炉１４とタンデイツシユの間で
何らかの流量制御の手段を具備している。第３図
の例では、保持炉出側の流量コントロールプラグ
１６とその下流のフロート式流量コントロールノ
ズル１７がこれにあたる。

そして、連続式溶解炉１３にて得られた溶湯は
取鍋を要することなく、流量が制御されながらタ
ンデイツシユ１０に送り込まれ、該タンデイツシ
ユの注湯口から良好な注入流となつてツインベル
ト水平式連鋳機１８に注入されるものである。

しかしながら、この様な給湯装置の構成は、前
述のように鋼スラブ用のツインベルト水平式連鋳
機には全く適さないものなのである。なぜなら、
鋼は転炉、電気炉などでバツチ式に精錬されるの
が現在主流の方法であり、一旦取鍋に溶鋼を受容
することが不可欠であること、並びに鋼は非鉄金
属に比べて溶融温度が高いので溶湯温度降下を来
たしやすく、長い樋を連ねて溶湯を運搬するのは
良策でないこと等の問題が存在する故である。

従つて、以上の事柄を考慮すれば、鋼スラブの
連続鋳造にツインベルト水平式連鋳機を適用する
際には、その給湯装置を、第１図に示されるよう
な通常の堅型モールド式連鋳機における取鍋とタ
ンデイツシユとの組合せを基本として、そのタン
デイツシユを、ツインベルト水平式連鋳機の特異
な形状に適合したものとすれば良いとの結論が導
き出され、第４図に概略図で示されるように、先
端から幅方向に広がりをもつて溶鋼に供給する形
状を有する、いわゆるツインベルト水平式連鋳機
溶給湯タンデイツシユを備え、その後方から取鍋
の溶鋼を注入する型式の給湯装置が想起される
が、種々の実験の結果、このように構成される給
湯装置にはつぎのような問題点のあることがわか
つた。即ち、 比較的狭いタンデイツシユの上部から取鍋に
よつて溶鋼を供給するために、連々鋳における
取鍋交換作業時にはツインベルト水平式連鋳機
への給湯がとぎれ、連々鋳操業が不可能となる
こと。

ツインベルト水平式連鋳機への給湯量制御は
取鍋スライデイングノズル３によることとなる
ので、多ストランド連鋳機の場合には、ストラ
ンド毎に時々刻々の給湯量を制御することがで
きないこと。

つまり、第５図からも明白なように、タンデ
イツシユ１０から複数のツインベルト水平式連
鋳機１８，１８に流れ込む溶鋼量を個々に制御
しようとしても、取鍋スライデングノズル３の
みではどうしようもなく、流れ込み部の溶綱流
れを制御する特殊な装置を新たに開発する必要
がでてくるのである。なお、第５図中の符号１
９で示されるものはピンチロールである。

第４図に示されるような給湯方式では、刻々
の給湯量制御の取鍋スライデングノズル３で行
なわなければならないが、このとき、ツインベ
ルト水平式連鋳機１８への給湯量制御の速い応
答性を得るためには、タンデイツシユ内溶鋼の
表面積を極力小さくして溶鋼表面の昇降の度合
を鋭敏にしなければならず、他方、取鍋内溶鋼
に含まれる非金属介在物をツインベルト水平式
連鋳機内に持ち込まないようにするには、タン
デイツシユの容量を大きくし、タンデイツシユ
内での介在物の浮上分離を図る必要があり、両
者の調整が極めて困難であること。

つまり、第４図のような２段給湯方式では、
給湯制御性からはタンデイツシユの極力小さい
ものが望ましいにもかかわらず、スラブ品質面
からは極力大きいのが望ましいという矛盾が生
じること。

該タンデイツシユは充分に予熱しておかない
と溶鋼のベルトキヤスターの注入温度が下が
り、タンデイツシユの樋上で溶鋼の皮はり現象
など異常な現象が生じて注入流の乱れとなり、
品質の悪化や操業の失敗につながるために、一
般に鋳込み開始直前までタンデイツシユを予熱
する必要があるが、かかる予熱は連鋳機本体に
も加熱してしまわないように連鋳機本体から離
れた所でガスバーナーによりタンデイツシユを
予熱する必要があること。

この発明は、上述のような各種の問題点を解決
するためになされたものであり、その特徴とする
ところは、鋼スラブのツインベルト水平式連鋳機
用給湯装置を、取鍋からの溶鋼を受容する親タン
デイツシユと、該親タンデイツシユから供給され
る溶綱を受容しつつ、これをツインベルト水平式
連鋳機へ注入するための子タンデイツシユとから
成り、該親タンデイツシユと子タンデイツシユは
独立した別々の親タンデイツシユカーと子タンデ
イツシユカーにそれぞれ支持され、該ツインベル
ト水平式連鋳機の鋳造方向に平行に独立して前後
進可能なる構造としたことにある。

第６図は、この発明の鋼スラブ用ツインベルト
水平式連鋳機の給湯装置の概要を示す模式図であ
るが、鋼スラブ７を鋳造するツインベルト水平式
連鋳機１８へ溶鋼２を供給するための給湯装置
を、取鍋１から取鍋スライデングノズル３によつ
て流量調整された溶鋼２を受容する親タンデイツ
シユ２０と、該親タンデイツシユ２０から親タン
デイツシユスライデングノズル２１によつて流量
調整されて供給される溶鋼を受容しつつ、これを
ツインベルト水平式連鋳機へ注入するための子タ
ンデイツシユ２２とで構成したものを表わしてい
る。そして、この場合の取鍋、親タンデイツシ
ユ、及び子タンデイツシユの機能並びに特徴点は
つぎの通りである。即ち、 Ａ 取鍋 (a) バツチ的に精錬される溶鋼を連続鋳造設備
に運搬する。

(b) 底部ノズルにストツパーロツド又はスライ
デイングノズル３を具備しており、鋳造作業
中、適正流量にて親タンデイツシユ２０に溶
鋼を供給しつづける。

Ｂ 親タンデイツシユ (a) 底部ノズルにストツパーロツド又はスライ
デインノズル２１のいずれか、又は双方を具
備しており、これにより流出量調整によつて
ツインベルト水平式連鋳機１８への給湯量を
制御する。

(b) ある程度の容量を備えており、溶鋼の滞留
時間を利用してタンデイツシユ内での介在物
の浮上分離を行う。なお、この場合には、子
タンデイツシユ２２に対して介在物の浮上分
離機能を期待しないものである。

(c) その容量を十分に設計することによつて、
連々鋳における取鍋交換作業時にも子タンデ
イツシユ２２への給湯を維持できる。

(d) 多ストランド連鋳機においては、第７図に
示されるように、取鍋１からの溶鋼２を、各
ストランド毎に設けた子タンデイツシユ２
２，２２に分配するようにでき、親タンデイ
ツシユスライデイングノズル２１，２１等に
より、ストランド毎に給湯量を簡便に制御で
きる。

Ｃ 子タンデイツシユ ツインベルト水平式連鋳機の入口形状に適し
た樋先をその前端に具備し、所定の広がりをも
つて溶綱をツインベルト水平式連鋳機１８に供
給する。従つて、子タンデイツシユ２２の容量
は、ツインベルト水平式連鋳機への給湯量の制
御性を良くする意味から、極力小さい方が望ま
しい。

従つて、この発明のように、給湯装置を３段
給湯方式とすることによつて、バツチ式に精錬
され、その都度取鍋によつて所定量ずつ運ばれ
てくる溶鋼であつても、取鍋交換時にツインベ
ルト水平式連鋳機への給湯を中断することなく
鋳造作業を継続することができ、また、ツイン
ベルト連鋳機への給湯量を細かく微妙に調整す
ることが可能となる上、多ストランド鋳造の場
合でも、ストランド毎にきめ細かく給湯量の制
御ができるようになるのである。

第８図は、この発明の鋼スラブ溶ツインベルト
水平式連鋳機給湯装置の実施例を示すものであ
る。この実施例では、給湯装置を、取鍋１から受
け取つた溶鋼中の介在物の浮上を確実にするため
に、時間当り給湯量の５分間分が収容できる容量
（具体的には、2.4トン／分の溶鋼供給量に対し、
12トンの容量）もつた親タンデイツシユ２０と、
給湯制御性確保のため、親タンデイツシユ注入流
により内張耐火物がはなはだしく侵触されない程
度に極力小型化を図り、溶鋼容量を1.5トンに設
計した子タンデイツシユ２２とを主たる要素とし
て構成した。第８図において、取鍋１は取鍋架台
２３に支持され、取鍋からの溶鋼はスライデンイ
ングノズル３によつて調節されて親タンデイツシ
ユ２０に流入する。

取鍋１から親タンデイツシユ２０への注入流
は、シール２４によつて大気による酸化を防止さ
れる。また、親タンデイツシユ２０は昇降機構２
５を有する親タンデイツシユカー２６に積載さ
れ、予熱位置と鋳造時所定位置の間をスラブ引抜
方向に平行に走行可能としてある。親タンデイツ
シユ２０からの溶鋼はスライデイングノズル２１
及び溶鋼酸化防止用エクステンシヨンチユーブ２
７を経て子タンデイツシユ２２に導かれる。

子タンデイツシユ２２は、残鋼抜用ストツパー
ノズル２８及びスキンマー２９を備え、子タンデ
イツシユカー３０に積載されており、やはり予熱
位置と鋳造時の所定位置の間を、スラブ引抜方向
と平行に走行可能とされている。そして、ツイン
ベルト水平式連鋳機１８内には、子タンデイツシ
ユ２２の樋先先端から溶鋼が導かれるようになつ
ている。第８図において、符号３１で示されるも
のは親タンデイツシユカー走行レール、３２で示
されるものは子タンデイツシユカー走行レールで
ある。

親タンデイツシユ２０および子タンデイツシユ
２２は、ツインベルト連鋳機１８から離れた場所
においてバーナー（図示せず）により予熱された
のち、親タンデイツシユ２０を親タンデイツシユ
カー２６により、子タンデイツシユ２２を子タン
デイツシユカー３０によりそれぞれツインベルト
水平式連鋳機１８に近接するように運搬し、セツ
トされる。該親タンデイツシユ２０および子タン
デイツシユ２２をセツトしたのち、さらに溶湯２
の入つた取鍋１をセツトし、最終的に第８図に示
されるようにセツトされる。このようにセツトさ
れた取鍋１の取鍋スライデイングノズル３を開く
と溶湯はまず親タンデイツシユ２０に装入され、
ついで子タンデイツシユ２２を通つてツンインベ
ルト水平式連鋳機１８に供給される。

この装置において溶鋼の鋳造作業を実施したと
ころ、親タンデイツシユと子タンデイツシユは独
立した別々の親タンデイツシユカーと子タンデイ
ツシユカーにそれぞれ支持されているので、ツイ
ンベルト水平式連鋳機から離れた作業性のよい広
い場所でそれぞれ親タンデイツシユおよび子タン
デイツシユを独立に予熱することができ、該予熱
が終了したのち第８図に示されるように、まず子
タンデイツシユをツインベルト水平式連鋳機に近
接させ、ついで親タンデイツシユと該子タンデイ
ツシユの上にセツトし、さらに親タンデイツシユ
の上に取鍋をセツトする作業をそれぞれ迅速的確
に行うことができるとともに、ツインベルト水平
式連鋳機への溶鋼供給量の微妙な調節を円滑に行
うことができ、また、取鍋交換作業の間も連鋳機
へ所定量の溶鋼を中断することなく供給し続ける
ことができて、最後まで良好な作業状態を維持す
ることができた。

なお、第８図に示した装置において、取鍋架台
２３は、レードルクレーン、レードルカー、或い
はレードルタレツトに置換えることも可能であ
る。

上述のように、本発明によれば、途切れること
のない、しかも微妙な量の溶湯供給を必要とする
ツインベルト水平式連鋳機に対して、バツチ的に
運ばれてくる溶湯を、連続して、調節容易に供給
することができ、これまで極めて困難とされてい
た鋼のツインベルト水平式鋳造の実操業化がより
身近なものとなるなど、工業上有用な効果がもた
らされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋼スラブの連続鋳造を説明する
ため概略模式図、第２図はツインベルトキヤスタ
ーの鋳込状態を示す概略模式図、第３図は非鉄金
属用ツインベルト水平式連鋳機の給湯装置の概略
構成図、第４図はツインベルト水平式連鋳機へ給
湯するタンデイツシユに取鍋から直接溶湯を注入
したときの状況を示す概略模式図、第５図は第４
図に示した方式を多ストランド鋳造に適用した状
況を示す概略模式図、第６図は本発明の給湯装置
を使用している状況を示す概略模式図、第７図は
本発明の給湯装置を多ストランド鋳造に適用した
状況を示す概略模式図、第８図は本発明の１実施
例を示したものである。 図面において、１……取鍋、２……溶鋼、３…
…取鍋スライデイングノズル、４……タンデイツ
シユ、５……タンデイツシユスライデイングノズ
ル、６……モールド、７……鋳片、８……上プー
リー、８′……下プーリー、９……上ベルト、
９′……下ベルト、１０……タンデイツシユ、１
１……樋、１２……エツジダム、１３……連続溶
解炉、１４……保持炉、１５……樋、１６……流
量コントロールプラグ、１７……フロート式流量
コントロールノズル、１８……ツインベルト水平
式連鋳機、１９……ピンチロール、２０……親タ
ンデイツシユ、２１……親タンデイツシユスライ
デイングノズル、２２……子タンデイツシユ、２
３……取鍋架台、２４……シール、２５……昇降
機構、２６……親タンデイツシユカー、２７……
エクステンシヨンチユーブ、２８……残鋼抜用ス
トツパーノズル、２９……スキンマー、３０……
子タンデイツシユカー、３１……親タンデイツシ
ユカー走行レール、３２……子タンデイツシユカ
ー走行レール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 取鍋からの溶鋼を受容する親タンデイツシユ
   と、該親タンデイツシユから供給される溶鋼を受
   容しつつ、これをツインベルト型水平式連続鋳造
   機（以下、ツインベルト水平式連鋳機という）へ
   注入するための子タンデイツシユとから成り、該
   親タンデイツシユと子タンデイツシユは独立した
   別々の親タンデイツシユカーと子タンデイツシユ
   カーにそれぞれ支持され、該ツインベルト水平式
   連鋳機の鋳造方向に平行に独立して前後進可能な
   る構造を有することを特徴とするツインベルト型
   水平式連続鋳造機の給湯装置。