JPH05318043A - 金属薄帯の連続鋳造方法及び装置 - Google Patents

金属薄帯の連続鋳造方法及び装置

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JPH05318043A
JPH05318043A JP10286492A JP10286492A JPH05318043A JP H05318043 A JPH05318043 A JP H05318043A JP 10286492 A JP10286492 A JP 10286492A JP 10286492 A JP10286492 A JP 10286492A JP H05318043 A JPH05318043 A JP H05318043A
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貴士 新井
Yuji Yoshimura
裕二 吉村
Yoshimori Fukuda
義盛 福田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 双ロール式連続鋳造方法において鋳片の破断
を生じることなく形状の良い金属薄帯を長時間に亘り安
定して鋳造することを目的とする。 【構成】 一対の冷却ドラムとサイド堰で構成された湯
溜り部に供給された溶融金属を冷却凝固して金属薄帯を
製造するに際し、前記湯溜り部内の溶融金属の温度TY
(℃)と前記サイド堰の温度TS (℃)を下記の2式を
満足する温度範囲に保持しつつ金属薄帯を製造する。 Tm +10≦TY ≦Tm +70…………………(1)式 2×Tm −TY −140≦TS ≦2×Tm −TY +10
……(2)式 但し Tm :湯溜り部内の溶融金属の液相線温度(℃)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属薄帯の連続鋳造に関
し、特に双ドラム式連続鋳造方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】双ドラム式連続鋳造方法においては、軸
が平行に置かれた一対の回転冷却ドラム間と一対のサイ
ド堰間とで湯溜り部を構成し、この湯溜り部に溶融金属
(例えば溶鋼)を注入して冷却ドラムの周面に接する部
分で、溶鋼を冷却・凝固して凝固シェルを生成し、この
凝固シェルを上記冷却ドラム最接近部のドラムギャップ
部で圧接一体化して薄肉鋳片(金属薄帯)を鋳造してい
る。従って、この凝固シェルを安定して成長させること
が良好な表面性状を有する薄肉鋳片を得る上で極めて重
要である。
【0003】このように安定した鋳造を行うためには湯
溜り部の溶鋼温度を適正に保持する必要がある。かゝる
溶鋼温度に着目した技術として、例えば特開平1−91
941号公報に、溶融金属の注湯時の過熱温度を15℃
以下に抑え、凝固時の収縮力を低減して縦割れ発生を防
止する製造方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、安定し
た鋳造を行うに必要な湯溜り部内の溶鋼温度調整は単に
溶鋼の過熱温度を調整するだけでは不十分である。本発
明者は溶鋼の過熱温度の他に溶鋼が接触しているサイド
堰の温度の調整が極めて重要であることを確認した。す
なわち、鋳造に際し、溶鋼温度が低過ぎると、湯面に地
金が張ってホットバンドの発生を引起こし、逆に高過ぎ
るとシェルの発達が不十分のためブレークアウトを引起
すが、更にサイド堰温度が低過ぎるとサイド堰に地金が
張ってホットバンドの発生を引起こし、逆に高過ぎると
鋳片端部の凝固が不十分となってエッジの欠落が起るの
である。
【0005】ここでホットバンドというのは、鋳造中の
凝固シェルの中へ地金や耐火物の破片等の異物が噛み込
まれて、鋳片の厚さがその部分で一時的に増大し、鋳片
への圧下力が瞬間的に低下する結果、冷却ドラムと鋳片
との接触面圧が低下するため抜熱量が減少し鋳片上に帯
状に現れる高温ないしは未凝固の部分のことである。鋳
片がドラムの間隙から出てコイラの方へ導かれるとき
に、鋳片に張力が作用することによって、鋳片に形成さ
れたホットバンドのような弱点において鋳片が破断し易
くなり、もし破断すると連続鋳造の操業が中断に追い込
まれるだけでなく、その修復作業に多大な時間と資材を
浪費することになる。
【0006】本発明はかゝる認識に基づいてなされたも
ので、鋳片の破断および形状不良を生じることなく安定
した連続鋳造を行うことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、下記に示す鋳造方法と鋳造装置を提供するも
のである。すなわち本発明は、一対の冷却ドラムとサイ
ド堰とで構成された湯溜り部に供給された溶融金属を冷
却凝固して金属薄帯を製造するに際し、前記湯溜り部内
の溶融金属の温度TY(℃)および前記サイド堰表層の
温度TS (℃)を下記式(1)及び(2)を満足する温
度範囲に保持する金属薄帯の連続鋳造方法であり、 Tm +10≦TY ≦Tm +70…………………(1) 2×Tm −TY −140≦TS ≦2×Tm −TY +10……(2) 但し Tm :湯溜り部内の溶融金属の液相線温度(℃) また、一対の冷却ドラムとサイド堰とで構成された湯溜
り部に供給された溶融金属を冷却凝固して金属薄帯を製
造する装置において、前記サイド堰の加熱装置と、前記
湯溜り部内の溶融金属の温度を検出する測温装置と、前
記サイド堰表層の温度を検出する測温装置と、前記溶融
金属の温度およびサイド堰表層の温度の信号を入力して
比較しサイド堰の加熱装置に温度制御信号を出力する制
御装置とを設けた鋳造装置である。
【0008】
【作用】本発明者は安定鋳造条件を得るために種々研究
を行った結果、湯溜り部における溶鋼温度とサイド堰温
度との関係において安定鋳造領域が存在するということ
を見出した。ホットバンドの発生すなわち湯溜り部内で
の地金張りの張り易さは、溶鋼の過熱温度(TY
m )に関係し、鋳片エッジの凝固性は液相線温度とサ
イド堰予熱温度の差(Tm −TS )に関係すると考えら
れるので、表1で示した実施例の結果をTY −Tm とT
m −TS の関係で整理したものが図1である。図におい
て、横軸は湯溜り部内溶鋼の過熱温度(℃)であって
(湯溜り部内の溶鋼温度TY−液相線温度Tm )(℃)
で求められる。縦軸は(液相線温度Tm −サイド堰表層
温度TS )(℃)であってサイド堰表層温度が高くなる
程低い温度となる。
【0009】図中の安定鋳造域は溶鋼温度(TY )がT
m +10℃以上Tm +70℃以下である範囲と、サイド
堰温度(TS )が−TY +(2Tm −140)(℃)以
下、−TY +(2Tm +10)(℃)以上である範囲と
で囲まれた領域である。この安定鋳造域(斜線の範囲)
が、ホットバンドの発生量をドラム回転(Rev)当た
り0.05未満に抑えることができ、鋳片の破断を生じ
ることなく、かつ鋳片エッジの未凝固も発生しなかった
領域である。この領域は下に示す式(3)及び式(4)
で表される。
【0010】 10≦TY −Tm ≦70…………………………(3) TY −Tm −10≦Tm −TS ≦TY −Tm +140………(4) 式(3)及び式(4)を変形すると、 Tm +10≦TY ≦Tm +70…………………(1) 2×Tm −TY −140≦TS ≦2×Tm −TY +10……(2) が得られる。
【0011】すなわち、式(1)及び式(2)を満たす
ように、湯溜り内の溶鋼温度TY 、サイド堰予熱温度T
S を制御することによりホットバンドの発生量を抑えて
鋳片の破断を防止し、かつ鋳片の未凝固を防止してブレ
ークアウト及び鋳片エッジの欠落を防止することができ
て、長時間の安定鋳造が可能となるのである。図2およ
び図3は本発明を実施する金属薄帯の双ドラム式連続鋳
造装置1を例示したもので、その主体をなす一対の冷却
ドラム2及び3は、内部を循環する水のような冷却媒体
によって冷却されていると共に、図示しない駆動機構に
よって同じ回転速度で互いに反対向き(矢印の方向)に
回転駆動される。
【0012】前記冷却ドラム2及び3の間隙の上部には
サイド堰4,5(一方のみ示す)によって側面を仕切ら
れた湯溜り部6が形成され、タンディシュ14のノズル
7が湯溜り部6内に伸びていて、そのノズルによって溶
鋼(一般的には溶融金属)が湯溜り部6内に供給され
る。湯溜り部6内に供給された溶鋼は、ドラム2及び3
の表面に接しているところで冷却され、凝固してシェル
8,9を形成し、ドラム2及び3が矢印の方向に回転駆
動されることによってドラム2及び3の間の最も狭い間
隙を通過し、圧下力を受けて帯板状の鋳片Sとなり連続
的に下方へ送り出される。送り出された鋳片Sは、図示
しないピンチローラ等によって案内される間に更に冷却
されて最後にコイラに巻き取られる。
【0013】図3はサイド堰の温度制御を説明する概略
図である。図中のサイド堰4,5(4のみ示す)には加
熱装置10として電熱ヒーターが埋設されており、湯溜
り部6内の溶鋼の温度は測温装置11によって検出さ
れ、またサイド堰4,5の表層温度も測温装置12によ
って検出される。検出された溶鋼Mの温度(TY )およ
びサイド堰表層の温度(TS )の信号は、制御装置13
に入力され、制御装置13において両信号は前記式2に
基づいて比較され、サイド堰の温度(TS )が式2を満
足するように温度制御信号がサイド堰4,5の加熱装置
10に出力される。例えばSUS304(液相線温度T
m =1455℃)の場合、溶鋼の温度(T Y )が150
0℃、サイド堰の温度(TS )が1450℃のときは、
サイド堰の温度(TS )が高過ぎるため、電熱ヒータ1
1に供給する電力を停止し、また溶鋼の温度(TY )が
1500℃、サイド堰の温度(TS )が1200℃のと
きは、サイド堰の温度(TS )が低過ぎるため電熱ヒー
ター11に供給する電力を増す信号が出力される。
【0014】なお、サイド堰の温度は、サイド堰を加熱
しなければ放熱が優勢であるため低下する。このため上
記ではサイド堰温度の冷却制御は省略した。
【0015】
【実施例】SUS304(液相線温度Tm :1455
℃)の溶鋼を表1に示すように溶鋼温度TY と予熱後の
サイド堰温度TS を種々変えて図2に示す連続鋳造装置
1の湯溜り部6に注湯し、鋳造速度20〜130m/mi
n で1.6から5.0mmの鋳片を鋳造した。
【0016】冷却ドラム2,3は直径1200mm、幅8
00mmであり、図3に示すように、注湯ノズル7から湯
溜り部に連続的に注入された溶鋼の温度を測温装置10
により連続的に検出し、その温度データをもとにサイド
堰3の温度を制御装置13で制御した。
【0017】
【表1】
【0018】表1に示すように、図1に示す安定鋳造域
以外の条件で鋳造した鋳片はエッジ欠落によるエッジ形
状不良(試料No. 1−1,4−1)や、ホットバンドに
よる鋳片切れ(試料No. 1−5,2−3,3,4−4)
の発生また、ブレークアウトの発生による鋳造の中断
(試料No. 5)等が生じた。これに対し、本発明の条件
に合う各試験片はホットバンドの発生量をドラム回転
(Rev)当り0.05未満に抑えることができ(鋳片
の切断なし)、かつ鋳片の未凝固も発生しなかった。
【0019】なお、上記と同様の実験をSUS304以
外の鋼種(SUS308,310,430)で実施し、
同様の結果を得た。
【0020】
【発明の効果】上述したごとく、本発明はホットバンド
の発生量を低位に抑えることにより鋳片の破断を防止
し、かつ鋳片の未凝固による鋳片形状不良を防止するこ
とができるので、長時間の安定鋳造が可能となり、工業
的効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属薄帯の連続鋳造における溶鋼温度とサイド
堰温度との関係を示す図である。
【図2】双ドラム式連続鋳造の状態を示す概略図であ
る。
【図3】本発明のサイド堰の温度制御系を示す一部断面
概略図である。
【符号の説明】
1:双ドラム式連続鋳造装置 2,3:冷却ドラム 4,5:サイド堰 6:湯溜り部 7:注湯ノズル 8,9:凝固シェル 10:加熱装置 11:溶鋼温度測温装置 12:サイド堰表層温度測温装置 13:制御装置 14:タンディシュ S:鋳片 M:溶鋼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 義盛 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の冷却ドラムとサイド堰とで構成さ
    れた湯溜り部に供給された溶融金属を冷却凝固して金属
    薄帯を製造する方法において、前記湯溜り部内の溶融金
    属の温度TY (℃)及び前記サイド堰表層の温度T
    S (℃)を下記式(1)及び(2)を満足する温度範囲
    に保持することを特徴とする金属薄帯の連続鋳造方法。 Tm +10≦TY ≦Tm +70…………………(1) 2×Tm −TY −140≦TS ≦2×Tm −TY +10……(2) 但し Tm :湯溜り部内の溶融金属の液相線温度(℃)
  2. 【請求項2】 一対の冷却ドラムとサイド堰とで構成さ
    れた湯溜り部に供給された溶融金属を冷却凝固して金属
    薄帯を製造する装置において、サイド堰の加熱装置(1
    0)と、湯溜り部内の溶融金属の温度を検出する測温装
    置(11)と、サイド堰の表層温度を検出する測温装置
    (12)と、前記溶融金属の温度およびサイド堰表層の
    温度の信号を入力して比較し、前記サイド堰加熱装置
    (10)に温度制御信号を出力する制御装置(13)と
    を設けたことを特徴とする金属薄帯の連続鋳造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3113812A1 (de) * 1980-07-23 1982-02-25 King-Seeley Thermos Co., 60070 Prospect Heights, Ill. Eismaschine mit schnecke zur herstellung von eis hoher qualitaet
JP2024013397A (ja) * 2022-07-20 2024-02-01 日本製鉄株式会社 双ロール式連続鋳造用サイド堰および薄肉鋳片の製造方法

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