JPH0451257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばツインドラム法のように、
冷却ロールの表面で溶湯を急冷凝固させ、金属薄
帯を連続的に製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数
mm程度の厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法
が注目されている。この連続鋳造方法によるとき
には、熱延工程を必要とすることがなく、また最
終形状にする圧延も軽度なもので良いため、工程
及び設備の簡略化が図られる。

このような連続鋳造法の一つとして、ツインド
ラム法がある（特開昭60−137562号公報参照）。
この方式においては、互いに逆方向に回転する一
対の冷却ドラムを水平に配置し、その一対の冷却
ドラム及び場合によつてはサイド堰により区画さ
れた凹部に湯溜り部を形成する。この湯溜り部に
収容された溶融金属は、冷却ドラムと接する部分
が冷却・凝固して凝固シエルとなる。この凝固シ
エルは、冷却ドラムの回転につれて一対の冷却ド
ラムが互いに最も接近した位置で向かい合う、い
わゆるロールギヤツプ部に移動する。このロール
ギヤツプ部では、それぞれの冷却ドラム表面で形
成された凝固シエルが互いに圧接・一体化され
て、目的とする金属薄帯となる。

また、このツインドラム法の外に、一つの冷却
ドラムを使用し、その冷却ドラムの周面に湯溜り
部を形成して、同様に急冷凝固によつて金属薄帯
を製造する単ロール法も知られている（特開昭61
−9948号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、冷却ドラムの表面で溶融金属を急
冷・凝固して凝固シエルを作る際、湯溜り部の端
部近傍においては少量の溶融金属が冷却ドラムの
表面に接することになる。この湯溜り部の端部、
すなわちメニスカス部は、湯面の変動に応じて極
めて不安定な状態にある。そのため、凝固シエル
生成の初期に、極めて大きな急冷効果が溶融金属
に与えられ、生成した凝固シエルに亀裂、不均一
応力等が生じ易い。

このような傾向は、鋳造開始時において特に顕
著に現れる。すなわち、鋳造開始時の冷却ドラム
の表面には、未だ充分な湯溜り部が形成されてお
らず、湯溜り部の湯面は大きく変動する。したが
つて、凝固シエルの形成条件は定常状態における
条件とは大いに異なり不安定なものである。たと
えば、溶融金属の量が少ないとき、凝固シエルの
成長が充分でなく、これが得られた金属薄帯にお
いて小さな肉厚となつて現れ、極端な場合には破
断してしまう。また、鋳造速度が大きすぎる場合
も、同様にして肉厚の低下となる。或いは逆に、
注湯量が大きすぎる場合、余分な溶融金属が湯溜
り部から溢れ出し、湯漏れ、ブレークアウト等を
発生させ、操業不能に至ることもある。

この鋳造開始時における肉厚の変動を回避する
ため、鋳造された金属薄帯の板厚を制御因子とし
て、溶融金属の注湯量や鋳造速度をフイードバツ
ク的に制御する手法が考えられる。しかし、溶融
金属から金属薄帯を製造する速度が極めて大きな
ものであるため、このような手法では、その速度
に対応して鋳造条件を調整することができず、ど
うしても制御遅れの発生が避けられない。そのた
め、得られた金属薄帯の先端部を肉厚不揃いのた
めに切り落とす割合が大きくなる。また、フイー
ドフオワード方式によつて注湯量や鋳造速度を制
御する場合にあつても、同様に制御遅れの発生を
避けることができない。

そこで、本発明は、この制御遅れに起因して金
属薄帯の先端部が肉厚不揃いになることを解消す
べく案出されたものであり、プログラム制御を採
用することにより、鋳造開始から定常状態までの
過程を安定した条件の下で操業し、製品の歩留り
を高めることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の金属薄帯連続鋳造方法は、その目的を
達成するために、冷却ドラムの表面に供給した溶
湯を急冷凝固して金属薄帯を製造するに際し、鋳
造開始から定常状態に至る段階における溶融金属
の注湯量及び鋳造速度を、鋳造開始時の注湯量は
定常状態における注湯量より大であり、鋳造開始
後に徐々に注湯量を絞つて行き、定常注湯量にな
り、前記鋳造速度は鋳造開始直後の鋳造速度は０
であり、その後徐々に増速し定常速度になるパタ
ーンを予め設定しておき、鋳造開始とともに前記
設定されたパターンに基づく注湯量及び鋳造速度
の下で鋳造を開始することを特徴とする。

〔作 用〕

第２図は、本発明をツインドラム法に適用した
場合における金属薄帯の形成過程を概念的に示し
た図である。

タンデイシユ等の容器（図示せず）から注湯さ
れた溶融金属は、一対の冷却ドラム１ａ，１ｂの
間に溜り、溶湯プール２を形成する。この溶湯プ
ール２の溶融金属は、冷却ドラム１ａ，１ｂによ
り冷却されて、冷却ドラム１ａ，１ｂ表面に沿つ
て凝固シエル３を形成する。そして、それぞれの
冷却ドラム１ａ，１ｂ表面に形成された凝固シエ
ル３が、ロールギヤツプ部４で圧接・一体化され
て金属薄帯５として搬出される。

このとき、従来の方法では、溶湯プール２のメ
ニスカス部２ａ，２ｂを適宜の手段により検出
し、その測定値によつて溶湯プール２に注入する
溶融金属の流量や金属薄帯５としてロールギヤツ
プ部４から引き出される量を制御していた。しか
し、このような制御方法では、前述したような制
御遅れが発生する。特に、その制御遅れは、メニ
スカス部２ａ，２ｂの変動が大きな鋳造開始時に
おいて顕著に現れる。

そこで、本発明にあつては、溶融金属の注入量
及び金属薄帯５の引抜き速度を、鋳造装置の能力
を勘案してプログラム制御する。これによつて、
湯溜り部を早期に充分形成することで、安定した
条件の下で鋳造を開始することが可能となる。さ
らに、このような制御方式を採用することにより
制御遅れにともなう肉厚変動の量、回数を大幅に
減ずることができる。

また、このような制御方式を採用することによ
つて、鋳造開始から定常状態に至る時間を短縮す
ることも可能となる。そのために、金属薄帯５の
先端に生じる肉厚変動領域を小さくすることがで
き、切り捨てられる端部長さが小さくなるので、
製品歩留りの向上が図られる。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は、本発明の制御パターンを表した図で
ある。金属薄帯の生長速度を基に、板厚変動が最
も小さく、その時間が最も短くなるように溶融金
属の注入量及び鋳造速度の立ち上げのパターンを
あらかじめ計算により求めておき、それに従つた
制御を行うものである。

第１図において、T_Nは鋳造速度及び注湯量が
定常値V_N及びQ_Nに達する時間である。また、T_L
は鋳造速度の立上げを開始する時間である。鋳造
速度V_Nは目標板厚に応じて設定されるものであ
り、板厚が薄い場合は高速、厚い場合は低速であ
る。また、注湯量Q_Nは定常状態での鋳片生産量
とつり合うように設定する。

鋳造開始時の注湯量Q_Sは、定常時における注
湯量Q_Nよりも大である。鋳造開始後の注湯量Q_A
は徐々に絞り、その後は定常値Q_Nにする。

鋳造開始直後の鋳造速度は０である。すなわ
ち、冷却ドラムを回転させない。鋳造開始時の鋳
造速度V_Sは徐々に増速し、その後は定常値V_Nに
する。

このように鋳造開始時の注湯量を定常時のそれ
よりも大きくし、鋳造開始直後の鋳造速度を０に
し、その後は増速することによつて、湯溜り部を
早期に充分完成させることができる。

これによつて、 湯面の変動による凝固シエルの急冷及び不均
一応力を防止して、鋳片の亀裂発生を解消する
ことができる。

湯溜り部の形成不充分による凝固シエルの成
長不足を防止して、鋳片の肉厚不足を解消する
ことができる。

第３図は、このようにして鋳造の初期条件を制
御することにより得られた金属薄帯５の先端部に
おける肉厚変動を示す。この図から明らかなよう
に本実施例によるとき、鋳造開始からわずかな時
間で、金属薄帯５が破断することなく目標板厚４
mmに安定する。したがつて肉厚変動のために切り
落とす金属薄帯５の先端部長さを12mから2mと
短くすることができた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、鋳
造開始時における溶融金属の注入量及び金属薄帯
の鋳造速度を、湯溜り部が早期に形成されるよう
なパターンで予め設定し、この設定の下で鋳造を
開始する。これにより、制御遅れが発生すること
なく、良好な条件の下で鋳造を開始することが可
能となる。そのため、特に金属薄帯の先端に生じ
ていた肉厚が変動する領域を小さくし、製品歩留
りを向上させることができる。また、鋳造開始か
ら定常状態に至る期間が短縮されるので、早期に
安定した条件の下での操業が行える。このよう
に、本発明は、冷却ドラムを使用した金属薄帯の
連続鋳造方法を実施する上で、大いに効果を発揮
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における制御パターンを
表した図であり、第２図は溶融金属から金属薄帯
が製造される過程を概略的に示す図であり、第３
図は本発明の効果を具体的に表したグラフであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷却ドラムの表面に供給した溶湯を急冷凝固
   して金属薄帯を製造するに際し、鋳造開始から定
   常状態に至る段階における溶融金属の注湯量及び
   鋳造速度を、鋳造開始時の注湯量は定常状態にお
   ける注湯量より大であり、鋳造開始後、徐々に注
   湯量を絞つて行き、定常注湯量になり、前記鋳造
   速度は鋳造開始直後の鋳造速度は０であり、その
   後徐々に増速し、定常速度になるパターンを予め
   時間関数として設定しておき、鋳造開始とともに
   前記設定されたパターンに基づく注湯量及び鋳造
   速度の下で鋳造を開始することを特徴とする金属
   薄帯の連続鋳造方法。