JPH0565261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は絞込み式連続鋳造機に係わり、特に金
属額縁を備えたサイドダムによつて造形される鋳
片短辺の品質を向上させるのに好適な絞込み式連
続鋳造機に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造機は、一般的に、相対する２つの同期
回転式鋳型要素と、これら鋳型要素間に対向配置
された２つのサイドダムとで鋳型を構成し、ここ
に溶湯を注湯して鋳片を鋳造するようになつてい
る。この連続鋳造機において、特開昭58−218349
号に記載のものは、同期回転式鋳型要素として双
ベルトを用い、この双ベルトの鋳型上流の間隔を
拡げ、下流に行くに従い鋳型の厚みに対応した所
望の間隔となるように絞込んでゆくようになつて
おり、これは絞込み式連続鋳造機と呼称されてい
る。この連続鋳造機においては、注湯ノズルを鋳
型に注湯した溶湯の中に浸漬できるので静粛な湯
面が得られ、良質の表面品質の薄肉鋳片を製造す
ることができる。

また相対する２つの同期回転式鋳型要素として
双ドラムを用いた連続鋳造機があり、この連続鋳
造機は双ドラムの形状から、もともと鋳型上流の
間隔が広く、下流に行くに従い絞り込まれ、双ド
ラムの最近接位置において鋳片の厚みに対応した
最狭間隔となつており、これも絞込み式連続鋳造
機の１つと見ることができる。

このような絞込み式連続鋳造機においては、サ
イドダムは鋳型を絞込むために扇形にされてお
り、この扇形のサイドダムは、鋳片短辺の造形を
円滑に行う上で重要な役割を果たしている。この
サイドダムは、一般的に、その上流部分において
溶湯の冷却を回避するため耐火物で構成され、下
流部分において溶湯を冷却し鋳片短辺を造形する
ため金属で構成されている。このようにすること
により、鋳型が絞り込まれている領域ではサイド
ダムによる溶湯の凝固を行わず、下流の同期回転
式鋳型要素例えば双ベルトの間隔が一定となつた
領域でサイドダムによる溶湯の凝固を行つて鋳片
短辺を造形定し、鋳片短辺の移動を確実に行いか
つ品質の維持を図るようにしている。

一方特開昭58−218360号には、双ベルト式連続
鋳造機において、この扇形サイドダムに金属額縁
を設け、サイドダムの機能を高めることが提案さ
れている。

即ちこの提案においては、扇形サイドダムの上
流部分はその鋳型面の両縁部を幅一定の金属材料
で縁取りして金属額縁を形成し、その中央部は耐
火物で構成し、また下流垂直部分の鋳型面は全面
金属製となつている。このような構成のため、鋳
片短辺の造形に関しては、初期のサイドダムの上
流部分において、金属額縁により鋳片短辺の縁部
に、中央部を除いて初期凝固殻が形成される。し
かる後、鋳片短辺は扇形から垂直状に絞込まれ、
下流垂直部分において全面金属材料により鋳片短
辺が全体的に造形される。

このように鋳造初期から金属額縁によりサイド
ダム鋳型面の双ベルトと接触す両側部に凝固殻が
造形されるので、双ベルトとサイドダム間の合せ
面で溶湯の漏れが生じず、完全な鋳型の機能を発
揮させることができる。

またサイドダムは移動するベルトと摺動的に接
触しているので、上流部分の鋳型面全体を耐火物
で構成したサイドダムではその摺動部が摩耗し、
寿命が短くなるという問題が生じる。しかしなが
ら、上記のように金属額縁を備えたサイドダムで
は、金属部分が摺動部となり、この金属部分には
潤滑油の供給が可能なので、摺動摩耗の問題も軽
減される。

〔発明が解決しようとする問題〕

このように、特開昭58−218360号で提案されて
いる絞込み式連続鋳造機の金属額縁付サイドダム
は、各種長所を有しているが、実際には、なお、
次のような欠点を有している。

第５図は金属額縁付サイドダムを備えた連続鋳
造機の鋳型断面を示し、鋳型は金属額縁付サイド
ダム１とこのサイドダム１を挟む２つのベルト
２，３とで構成され、注湯された溶湯を保持し、
かつ冷却するようになつている。このサイドダム
１の鋳型面は、前述したようにベルト２，３と接
触する両側部は金属で縁取りし、金属額縁４，５
を形成し、中央部は溶湯を冷却し、凝固殻を形成
しないように耐火物６で構成されている。

このような鋳型に溶湯７が注湯されるとベルト
２，３に接触する部分に、鋳片長辺となる凝固殻
８，９が造形される。またサイドダム１では金属
額縁４，５の部分に、鋳片短辺となる凝固殻１
０，１１が形成される。

しかるにこの金属額縁部での凝固殻１０，１１
は、下流に移動し経時的に冷却されるに従い、第
５図に示すように鋳型の内方に倒れこんでくるこ
とが判明した。これは溶湯が凝固する際に収縮が
生じることが原因の１つであると推測される。即
ち、金属額縁４，５により薄い初期凝固殻が形成
される鋳造初期においては、その凝固殻は倒れ
ず、直角状になつているが、下流に移動して経時
的に冷却され、凝固殻１０，１１の内側部分で凝
固が進むに従い、その部分で凝固収縮が生じ、こ
の凝固収縮により凝固殻１０，１１が内方に倒れ
るためである。この倒れ量は、金属額縁幅を10mm
とすれば、凝固殻１０，１１の先端部分において
１−３mm程度である。

このように凝固殻１０，１１が倒れると、凝固
殻と金属額縁４，５との間に〓間が生じ、この部
分に溶湯が浸入し、最終的に凝固した鋳片１２の
短辺部分の断面形状は、第３図に示すように二重
肌１３になり、後工程の圧延時にこの部分が割
れ、製品歩留り低下を招く問題が生じる。

また金属額縁４，５により形成される凝固殻１
０，１１は、サイドダム１は固定されているた
め、双ベルト２，３により形成され、搬送される
長辺側の凝固殻８，９に引かれて下流に移動す
る。しかしながら、長辺側の凝固殻８，９の鋳型
上流の湯面近傍では成長が十分でなく厚みが薄
い。従つて、このような薄い凝固殻では金属額縁
４，５により形成された凝固殻１０，１１をサイ
ドダム１の抵抗に打ち勝つて滑らかに移動させる
ことが困難な場合であり、凝固殻８，９と凝固殻
１０，１１との間で破断が生じ、その部分から溶
湯が漏れ、鋳片短辺の鋳肌を荒らし、やはり鋳片
短辺の品質を悪化させるという問題を生じる。

以上の問題点は、特開昭58−218360号に記載の
サイドダムを双ドラム式の連続鋳造機に適用した
場合にも同様に存在する。

従つて本発明の目的は、金属額縁付サイドダム
を備えた絞込み式連続鋳型において、鋳片短辺の
品質を向上させることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、サイドダムの金属額縁を、額縁外
縁から鋳片外方に向けて傾斜させ、かつその傾斜
の勾配を、鋳型上流では大きく、下流に行くに従
い小さくすることにより達成される。

上記目的はまた、サイドダムの金属額縁の幅
を、鋳型上流では小さく、下流に行くに従い大き
くすることによつて達成される。

〔作用〕

鋳造初期における金属額縁の傾斜勾配を、金属
額縁により造形される凝固殻の上述した倒れ角度
を見込んで定めておくことにより、その金属額縁
は、鋳造初期において上記傾斜勾配に対応した角
度で造形された凝固殻を、鋳型下流に行くに従い
鋳片内方に強制的に起こすように作用するか、少
なくともその凝固殻の倒れ変化に追随する。従つ
て、金属額縁とこれにより造形される凝固殻との
間には〓間が生じることがない。これにより鋳片
短辺部に二重肌が生じる欠点を解消し、平滑な短
辺品質の鋳片が得られる。

また金属額縁の幅を鋳型上流において小さくす
ることにより、これにより造形される凝固殻の場
も小さくなり、凝固殻の移動に対するサイドダム
の抵抗が小さくなる。これにより鋳片短辺の円滑
な移動が確保され、鋳片長辺の凝固殻との間に破
断が生じることがなく、やはり平滑な短辺品質の
鋳片が得られる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図乃至第４図により
説明する。

第１図乃至第３図は本発明を双ベルト式の絞込
み式連続鋳造機に適用した例であり、これら図面
において符号２０，２１は相対する周期回転式鋳
型要素を構成する双ベルトであり、この双ベルト
２０，２１、それぞれ２つのガイドローラ２２〜
２５と１つの駆動ローラ２６，２７の回りに張設
され、矢印Ａ方向に回転される。これら双ベルト
２０，２１の両側部間には双ベルトに狭持された
２つのサイドダム２８（一方のみ図示）が対向配
置されている。双ベルト２０，２１は鋳片の長辺
を造形し、サイドダム２８は鋳片の短辺を造形
し、しかしてこの双ベルトとサイドダムで鋳型を
構成するようになつている。

双ベルト２０，２１は、鋳型上流において間隔
が拡げられ、鋳型下流に行くに従い鋳片の厚みに
対応した間隔となるように絞込まれており、サイ
ドダム２８はその絞込み形状に対応した扇型をし
ている。このサイドダム２８は大部分を金属材料
で製作され、双ベルト間の間隔が絞り込まれてい
る上流部分において、その鋳型面の両縁部を除く
中央部のみが耐火物２９で構成されている。これ
により扇形サイドダム２８はその上流部分におい
て、鋳型面の両縁部を金属材料で縁取りされ、溶
湯Ｍを冷却し凝固させる金属額縁３０，３１を備
え、その中央部は溶湯Ｍを凝固させない耐火物２
９で構成され、また双ベルト２０，２１の絞込み
が終了した下流の垂直部分においては、鋳片短辺
の全面凝固のため、鋳型面３２が全面金属製とな
つている。

サイドダム２８の金属額縁３０，３１は、第１
図に示すように、双ベルト２０，２１と接触する
額縁外縁から鋳片外方に向けて勾配θで傾斜さ
せ、そのかつ勾配θは、鋳型上流では大きく、下
流に行くに従い小さくされている。この勾配θ
は、鋳型上流の湯面Ｈ近傍では、前述した金属額
縁３０，３１によつて造形される凝固殻の倒れを
見込み、その倒れ角度より大きいか少なくとも等
しくされ、サイドダム２８の両縁部が垂直になる
位置Ｃ（第３図参照）付近においてほぼ０にされ
る。

また、この金属額縁３０，３１の溶湯と接触す
る幅Ｓは、好ましくは第３図に示すように、鋳型
上流では小さく、下流に行くに従い、即ち図上で
は湯面Ｈからの距離ｙが大きくなるに従い大きく
されている。

鋳型上方にはタンデツシユ３３が設置され、タ
ンデツシユ３３には、鋳型内の溶湯に浸漬された
ノズル３４が接続され、このノズル３４より溶湯
が連続的に供給される。

双ベルト２０，２１の背面には冷却パツド３
５，３６が配置され、この中から高圧の冷却水が
双ベルトに向けて流出され、冷却パツド３５，３
６と双ベルト２０，２１の間の間〓３７，３８に
強制流水膜を形成し、これによりベルトを冷却す
ると共に、ベルトが円滑に回転するように浮動支
持する。

次にこのように構成された絞込み式連続鋳造機
の動作を説明する。

双ベルト２０，２１を回転させながら、双ベル
ト２０，２１とサンドダム２８とにより構成され
た鋳型内に、タンデツシユ３３のノズル３４より
溶湯を連続的に供給すると、溶湯はこれら双ベル
ト及びサンドダムにより冷却され、鋳片Ｔとして
下方より連続的に引き抜かれる。

このような鋳造過程において、鋳造初期の鋳型
内上流部分においては、双ベルト２０，２１によ
り鋳片長辺側の凝固殻４０，４１が造形され、サ
イドダム２８の金属額縁３０，３１により鋳片短
辺側の凝固殻４２，４３が造形される。この凝固
殻４２，４３は金属額縁３０，３１が勾配θで傾
斜されているので、それに対応して傾斜して造形
される。そしてこの凝固殻４２，４３は、鋳型下
流に行くに従い前述した理由により鋳型内方に倒
れ込む。しかるにこのとき上述したように、金属
額縁の傾斜勾配θは、湯面Ｈ近傍において少なく
ともその倒れ角度に等しく設定されている。従つ
て金属額縁３０，３１は、鋳型下流に行くに従い
この凝固殻４２，４３を鋳片内方に強制的に起こ
すように作用するか、少なくともその凝固殻の倒
れ変化に追随する。そして位置Ｃにおいて凝固殻
４２，４３の傾斜勾配を０にし、両凝固殻を平行
にする。従つて、金属額縁３０，３１とこれによ
り造形される凝固殻４２，４３との間には〓間が
生じることがなく、そのような〓間を溶湯が流入
して鋳片短辺部に二重肌が生じるということがな
い。

また、湯面Ｈ近傍では双ベルト２０，２１によ
り凝固殻４０，４１が未だ十分に造形されておら
ず、その厚みが薄いので強度が小さい。このよう
状態において、金属額縁３０，３１により造形さ
れる凝固殻４２，４３の幅が大きいと、その金属
額縁によつて与えられる抵抗も大きくなり、凝固
殻４０，４１は双ベルト２０，２１の動きを凝固
殻４２，４３に伝えることができず、鋳片短辺の
滑らかな移動が困難となる。この問題は、金属額
縁３０，３１で凝固殻を鋳片内方に強制的に起こ
すようにした場合には、金属額縁の抵抗が大きく
なり、より無視できなくなる。

図示実施例では、金属額縁３０，３１の幅Ｓを
鋳型上流において小さくされているので、これに
より造形される凝固殻４２，４３の幅も小さい。
従つて、凝固殻の移動に対する金属額縁３０，３
１の抵抗が小さくなり、厚さの薄い凝固殻４０，
４１によつても双ベルト２０，２１の動きを十分
短辺側凝固殻４２，４３に伝えることができ、鋳
片短辺の円滑な移動が確保される。

鋳型の下流垂直部分においては、全面金属部分
３２により鋳片短辺の中央部にも凝固殻が形成さ
れ、鋳片短辺全体に凝固殻が造形される。

従つて鋳片短辺には、、二重肌や鋳割れによる
肌荒れが生じることがなく、平滑な短辺品質の鋳
片を得ることができる。

絞込み式双ベルト連続鋳造機においては、鋳造
される鋳片断面寸法は、板厚20〜50mm、板幅700
〜1600mmであり、鋳造速度は10〜15ｍ／min程度
である。実験の結果、このような連続鋳造機にお
いては、金属額縁３０，３１の幅Ｓは、湯面Ｈ近
傍で約２mm、扇型から垂直になる位置Ｃで５〜10
mm程度に選定するのが、双ベルト２０，２１によ
り造形される凝固殻４０，４１の成長度合いとう
まく釣り合い、鋳片短辺の移動を円滑にするのに
好適であることが確認された。

一方このような連続鋳造機においては、金属額
縁によつて造形される凝固殻は、10mm程度の幅で
その先端が１〜３mm程度倒れることが判明してお
り、この場合金属額縁３０，３１の勾配θは、湯
面Ｈ近傍では0.3〜0.5、垂直になる位置Ｃでは０
に近くすることが好ましいことが確認された。即
ち、このようにすることにより、金属額縁３０，
３１の勾配θは凝固殻の倒れの勾配0.1〜0.3より
も大きくなり、これにより、凝固殻４２，４３を
強制的に押し倒し、金属額縁と凝固殻との間の〓
間の発生を確実に防止することができる。

なおサイドダム２８の湯面Ｈでの幅寸法は、注
湯ノズル３４を十分収容できるように150〜250mm
程度の適切な寸法に設計される。

第４図は本発明を双ドラム式連続鋳造機に適用
した実施例である。図中符号５０，５１は矢印Ｂ
の方向に回転する双ドラムであり、これら双ドラ
ム５０，５１の両側部間には、やはりサイドダム
５２（一方のみ図示）が対向配置され、双ドラム
とサイドダムとで鋳型を構成している。サイドダ
ム５２は、鋳型が絞り込まれている上流部分にお
いて、鋳型面の両縁部に金属額縁５３，５４を備
え、中央部は耐火物５５で構成され、絞込みが終
了した下流の垂直部分において、鋳型面全面が金
属材料５６で作られている。

金属額縁５３，５４は、第１の実施例と同様、
額縁外縁から鋳片外方に向けて傾斜を付けられ、
その傾斜の勾配は、鋳型上流では大きく、下流に
行くに従い小さくされ、また金属額縁幅を、鋳型
上流では小さく、下流に行くに従い大きくされて
いる。

鋳造作業はタンデツシユ５７からの溶湯をノズ
ル５８により、鋳型内に連続的に注湯し、ドラム
５０，５１をＢ方向に回転して行う。これにより
鋳片Ｔが鋳造され、下方より引き抜かれる。

この実施例においても、第１の実施例と同様、
金属額縁５３，５４の傾斜及び幅の設定により、
金属額縁とそれにより造形される凝固殻との間の
〓間がなくなり、かつその凝固殻の円滑な移動が
確保され、平滑な短辺品質の鋳片を得ることがで
きることは明らかであろう。

なお以上の実施例はいずれも、金属額縁を傾斜
させた上に、その幅を変化させたが、それぞれ単
独で採用することができ、これによつてもそれぞ
れに対応した作用により、前者においては二重肌
の発生を防ぎ、後者においては凝固殻の破断によ
る肌荒れを防止し、それぞれ鋳片の短辺品質を向
上させることができる。

〔発明の効果〕

以上明らかなように、本発明の絞込み式連続鋳
造機においては、金属額縁を傾斜させ、その勾配
を下流に行くに従い小さくすることにより、従来
生じていた凝固殻の倒れによる二重肌の発生を防
止することができ、また金属額縁の幅を下流に行
くに従い大きくすることにより、鋳片短辺側の凝
固殻の移動を円滑に行い、肌荒れを防止すること
ができる。これにより、鋳造鋳片の圧延時に生じ
る板幅端での耳割発生を大巾に減少させ、歩留り
向上に極めて設きな効果を発揮することができ
る。また、鋳造中の短辺部で生じる凝固破断事故
も大幅に減少し、稼動率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による双ベルト式の
絞込み連続鋳造機におけるサイドダム部分を示す
断面図であり、第２図は同絞込み連続鋳造機の縦
断面図であり、その−線に沿つた断面図が第
１図に該当し、第３図は同絞込み連続鋳造機にお
けるサイドダムの正面図であり、第４図は本発明
を双ドラム式連続鋳造機に適用した実施例の縦断
面図であり、第５図は従来の双ベルト式連続鋳造
機におけるサイドダム部分の断面図であり、金属
額縁により造形される凝固殻の倒れ込み状況を合
わせて示しており、第６図はその来連続鋳造機で
製造された鋳片の短辺部断面形状を示す図であ
る。 図中、符号２０，２１……双ベルト（同期回転
式鋳型要素）、２８，５２……サイドダム、３０，
３１；５３，５４……金属額縁、５０，５１……
双ドラム（同期回転式鋳型要素）、θ……金属額
縁の勾配、Ｓ……金属額縁の幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対する２つの同期回転式鋳型要素と、これ
   ら鋳型要素の両側部で鋳型要素間に対向位置され
   る、金属額縁を備えた２つのサイドダムとで鋳型
   を構成し、ここに溶湯を注湯して鋳片を鋳造する
   絞込み式連続鋳造機において、 サイドダムの金属額縁を、額縁外縁から鋳片外
   方に向けて傾斜させ、かつその傾斜の勾配を、鋳
   型上流では大きく、下流に行くに従い小さくした
   ことを特徴とする絞込み式連続鋳造機。 ２ サイドダムの金属額縁の幅を、鋳型上流では
   小さく、下流に行くに従い大きくしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の絞込み式連続
   鋳造機。 ３ 相対する２つの同期回転式鋳型要素と、これ
   ら鋳型要素の両側部で鋳型要素間に対向配置され
   る、金属額縁を備えた２つのサイドダムとで鋳型
   を構成し、ここに溶湯を注湯して鋳片を鋳造する
   絞込み式連続鋳造機において、 サイドダムの金属額縁の幅を、鋳型上流では小
   さく、下流に行くに従い大きくしたことを特徴と
   する絞込み式連続鋳造機。