JPH0620608B2 - ベルト式連続鋳造機の湯差し防止方法 - Google Patents

ベルト式連続鋳造機の湯差し防止方法

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JPH0620608B2
JPH0620608B2 JP61166728A JP16672886A JPH0620608B2 JP H0620608 B2 JPH0620608 B2 JP H0620608B2 JP 61166728 A JP61166728 A JP 61166728A JP 16672886 A JP16672886 A JP 16672886A JP H0620608 B2 JPH0620608 B2 JP H0620608B2
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永康 別所
宏一 戸沢
徹也 藤井
正昭 久我
三郎 森脇
登 安川
望 田村
智明 木村
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Kawasaki Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0677Accessories therefor for guiding, supporting or tensioning the casting belts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、溶融金属からシートバーのような薄鋳片を
直接連続鋳造するベルト式連続鋳造機の鋳造空間を構成
する金属ベルトと鋳型短辺との間隙(以下単に間隙とい
う)を制御して湯差しを防止する方法に関する。
(従来の技術) 特開昭58-38642号公報には、固定側板と循環体、すなわ
ち鋳型短辺と金属ベルトとで囲まれた鋳造空間を備えた
ベルト式連続鋳造機についての開示がある。
該ベルト式連続鋳造機は金属ベルトの背面に設置した冷
却盤から供給される冷却水によって、金属ベルトと冷却
盤との間に水膜を形成し、金属ベルトの冷却および支持
を行っている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで金属ベルトにかかる外力は、金属ベルトに加わ
る張力や溶鋼静圧の変動などによって、金属ベルトの両
側端域とその他の領域とで異なるため、とくに金属ベル
ト両側端域の間隙が開いてそこに溶鋼が侵入し、湯差し
の発生原因となる。
そこで金属ベルトと鋳型短辺との間隙を制御し湯差しの
発生を防止することが、この発明の目的である。
(問題点を解決するための手段) この発明は、複数の給排水口を有する冷却パッドを背面
に配した金属ベルトと、該金属ベルトの側縁部に沿って
配置した鋳型短辺とで鋳造空間を構成したベルト式連続
鋳造機における、該鋳型短辺と金属ベルトとの摺動部の
湯差しを防止するに当り、上記金属ベルトの背面に形成
する水膜の該金属ベルトの幅方向における圧力を、鋳型
短辺側で大きくかつ中央部で小さくし、金属ベルトの鋳
型短辺への押付力を金属ベルトの幅方向で変えて、金属
ベルトと鋳型短辺との間隙を制御することを特徴とする
ベルト式連続鋳造機の湯差し防止方法である。
また実施に当り、 金属ベルトの鋳型短辺への押付力が、3atm以下である
こと、 金属ベルトの厚みを除く鋳型短辺と冷却パッドとの間隙
δ(mm)を、鋳込み中の水膜厚みδw(mm)との関係で
次式; δ−0.2mm≦δw<δ を満たすように制御すること、が有利に適合する。
次にこの発明を具体的に説明するに当り、まず第1図に
示すベルト式連続鋳造機は、所定の距離にわたって溶鋼
や凝固シェルを保持するための間隙を維持しつつ、複数
のガイドロール3a,3b,3c,3d,3e,3fを介して輪回移動す
る対向して配置された長辺面となる金属ベルト1,2
と、これらの金属ベルトの側縁近傍で金属ベルト1,2
と緊密に接している鋳型短辺4,5とで鋳造空間を構成
している。特に、鋳型短辺4,5は、注入ノズル6の径
が約100 mm以上であり、製造する薄鋳片7の厚みが50mm
以下であるために、上部が広幅で下部に向うに従って順
次先細りとなり、下部で一定の幅となる略逆三角形とな
っており、耐火物の内張り層4a,5aをもつ構造となって
いる。
また金属ベルト1,2の背面には冷却装置として、第2
図(a)に示すように給水口9と排水口10を備える冷却パ
ッド8が設けられている。この冷却パッドの給水口9
は、第2図(b)に示すように冷却パッドの幅方向に一列
設けられ、次の列に排水孔10が設けられ、以下冷却パッ
ド8の縦方向、即ち鋳造方向に給水口の列と排水口の列
を交互に設けてある。そして給水口9から流出する冷却
水を排水口10に流入させることにより、第2図(c)に示
すように金属ベルト1と冷却パッド8との間に水膜11を
形成させて金属ベルトを冷却・支持している。
さらに冷却パッド8の内部は第3図に示すように、金属
ベルト1(2)の幅方向に区画した3つの給水用ヘッダー
からなる。すなわち鋳型短辺4および5の端面と接する
金属ベルト1(2)の両端部域の背面に対向した給水口9
の給水を司る端部ヘッダ−12a,12bと、該端部ヘッダー
12a と12b とに挟まれた中間部ヘッダー13とに区画さ
れ、金属ベルト1(2)の端面背面に形成する水膜11の圧
力を独立に調整する。該調整によって金属ベルトの鋳型
短辺への押付力を変えて間隙の制御を行って、湯差しを
防ぐ。
そして間隙の制御に当り、溶鋼又は鋳片と金属ベルトと
が接触する領域および溶鋼又は鋳片と金属ベルトとが接
触しない領域の境界で、水膜厚みをたとえば冷却パッド
8に埋め込んだ超音波式水膜厚み計により、水膜圧力を
たとえば冷却パッド8に埋め込んだ半導体式圧力計によ
り、また鋳型短辺にかかる金属ベルトの押付力は鋳型短
辺に設けたロードセルでそれぞれ測定し、これらの測定
値に基づき上記給水用の端部ヘッダー12a,12bから水膜
内への供給水量を変化させることにより間隙の制御を実
施する。
(作 用) 次に金属ベルトにかかる外力および水膜圧力の分布につ
いて、第3図を参照して説明する。
ベルト式連続鋳造機における鋳造空間には、金属ベルト
の幅方向へわたって、溶鋼又は鋳片と金属ベルトとが接
触する領域A(金属ベルト中央部)および領域Aに隣接
する溶鋼又は鋳片と金属ベルトとが接触しない領域B
(金属ベルトの側端部寄り)があり、領域AとBとでは
鋳込中の鋳造空間に生じる熱応力により、ベルトテンシ
ョンが異なる。領域A,Bにおける金属ベルトの温度差
ΔT(℃)とした場合のベルトテンションは、それぞれ
下記式(1),(2)で与えれる。
ここで σ;ベルトの初期張力(kg・mm-2) X;ベルト幅(mm) b;鋳片幅(mm) Δσ=αΔTE ただし α:ベルトの線膨張係数 E:ベルトのヤング率 また第1および2図に示すように、鋳型短辺部が冷却パ
ッドの一定曲率半径Rの部分に面している場合、領域
A,領域Bでの支持すべき必要な圧力PA,PBは以下の式
(3),(4)で示される。
ここで、hはベルト厚である。
従って、PA≠PBとはならずσ>>σのためPA<PB
なるのが常である。
第3図(b)および(c)に、上記圧力PA、PBと水膜圧力PW
との関係を示した。
領域BにおいてPW<PBの場合は鋳型短辺またはベルト
間に湯差しが生じ、領域AにおいてP>>Pである
と、水膜厚みが厚くなり、鋳片厚の変動および冷却能不
足によるベルト熱変形が生じ、そしてPW<<PAである
と、水膜切れが生じ、ベルト熱変形を生ずる。
したがって、金属ベルトの幅方向で水膜に圧力差を設け
るのが有利である。
さて次に下記に示す間隙制御を具体的な条件について、
第4図に示したところに従い述べる。
記 (1) δ;0.1〜1.5mm (2) δ-0.2mm≦δw<δ (3) P≦3 atm(δ=δwのとき) ただし δ:設定間隔(金属ベルトの厚みを除く鋳型短
辺と冷却パッドとの間隙) δw:金属ベルト端部域背面の水膜厚み PW:金属ベルトの短辺側への押付力 まずδを0.1mm 未満にすると水膜を確保できないおそれ
があり、またδが1.5mm をこえると所定の水膜圧力を確
保するのに大量の水が必要となるため、δを0.1 〜1.5m
m の範囲とした。
次いで、δ<δ−0.2mm であると、金属ベルトと鋳型
短辺との間隙に湯差しが発生するため、δ−0.2mm ≦δ
w≠δとした(第4図(a)参照)。
またδ=δwのときPw>3 atmであると、金属ベルトと
鋳型短辺との間の摩耗が激しく両者の寿命が著しく低下
するため、PF ≦3atm とした(第4図(b)参照)。
ここで上記(3)の条件を導くに至った実験について述べ
る。
ベルト式連続鋳造機にて鋳造を行うに当り、金属ベルト
の背面に形成した水膜の圧力を1チャージごとに変動さ
せ、各チャージごとに鋳型短辺部に相当する水膜圧力P
を水膜圧力計により、また金属ベルトが鋳型短辺に及
ぼす押付力Pを鋳型短辺に取付けたロードセルによっ
て、それぞれ検出するとともに、水膜厚みδを超音波
式水膜厚み計により検出し、鋳張り発生率および金属ベ
ルト、鋳型短辺の摩耗比率を調べた。
この結果を第5図に示すように、鋳張り発生率が低くか
つ摩耗比率も低い範囲は、 1) δ−δ≦0.2mm 、又は 2) δ=δで鋳型短辺とベルト密着時のP≦3atm とすればよいことがわかる。
(実施例) 1ヒート160 トンの溶鋼(低炭アルミキルド鋼)を、SP
CC(JIS G31141)製で1.2mm厚の金属ベルトと、溶融シリ
カをCu板に固定した鋳型短辺とを備えるベルト式連続鋳
造機に注入し、厚さ40mm、幅800mm の薄鋳片を表1に示
す条件にて鋳造した。
鋳込みに当り、第2図に示した冷却パッドを用いて、金
属ベルトの背面に水膜を形成した。
また鋳込みに先立ち設定間隙δを 0.6mmとし、鋳込み中
の鋳型短辺と溶鋼部との境界領域に相当する水膜厚みδ
wを0.5 〜0.6mm の範囲とするよう、領域Bの水膜圧力
Pwを冷却パッドの端部ヘッダーへ供給する水量によって
調整した。なお領域Bの水膜圧力Pは2.5 〜3.5atm、
領域Aの水膜圧力Pは0.3 〜0.9atmに調整した 具体的には、鋳込み中の鋳型短辺にかかる押付力P
を、鋳型短辺のCu板にロードセルを取付けて検知し、
PF が常時0〜1.5atm の範囲にあるように水膜圧力Pwを
供給水量の変化により調整した。
該制御を行ったところ、鋳込み中に湯差しは発生せず、
鋳造後の金属ベルトおよび鋳型短辺の摩耗は極めてわず
かであった。
(発明の効果) この発明によれば、湯差しの発生防止のほか、金属ベル
トおよび鋳型短辺の損耗軽減を達成でき、鋳込みを安定
して行い得る。
【図面の簡単な説明】
第1図はベルト式連続鋳造機の説明図、 第2図は冷却パッドの説明図で、同図(a)は配置を示す
図、同図(b)は正面図、同図(c)は側面図、 第3図はベルトテンション分布、および水膜圧分布およ
び冷却パッドの内部構造を示す図、 第4図は金属ベルトの押付力と水膜圧力との関係および
水膜厚みと設定間隙を示す説明図、 第5図は鋳張り発生率および摩耗比率を示すグラフであ
る。 1,2……金属ベルト 3a〜3f……ガイドロール 4,5……鋳型短辺、6……注入ノズル 7……薄鋳片、8……冷却パッド 9……給水口、10……排水口 12a,12b……端部ヘッダー 13……中間部ヘッダー
フロントページの続き (72)発明者 藤井 徹也 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 久我 正昭 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 森脇 三郎 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 安川 登 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 田村 望 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 木村 智明 茨城県日立市幸町3−1―1 株式会社日 立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭58−110161(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の給排水口を有する冷却パッドを背面
    に配した金属ベルトと、該金属ベルトの側縁部に沿って
    配置した鋳型短辺とで鋳造空間を構成したベルト式連続
    鋳造機における、該鋳型短辺と金属ベルトとの摺動部の
    湯差しを防止するに当り、 上記金属ベルトの背面に形成する水膜の該金属ベルトの
    幅方向における圧力を、鋳型短辺側で大きくかつ中央部
    で小さくし、金属ベルトの鋳型短辺への押付力を金属ベ
    ルトの幅方向で変えて、金属ベルトと鋳型短辺との間隙
    を制御することを特徴とするベルト式連続鋳造機の湯差
    し防止方法。
  2. 【請求項2】金属ベルトの鋳型短辺への押付力が、3at
    m 以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の湯差し防止方法。
  3. 【請求項3】金属ベルトの厚みを除く鋳型短辺と冷却パ
    ッドとの間隙δ(mm)を、鋳込み中の水膜厚みδw (m
    m)との関係で次式; δ−0.2mm≦δw <δ を満たすように制御することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の湯差し防止方法。
JP61166728A 1985-10-03 1986-07-17 ベルト式連続鋳造機の湯差し防止方法 Expired - Lifetime JPH0620608B2 (ja)

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US06/914,015 US4759400A (en) 1985-10-03 1986-10-01 Belt type cast sheet continuous caster and prevention of melt leakage in such a caster
EP86307610A EP0222494B1 (en) 1985-10-03 1986-10-02 Belt type cast sheet continuous caster and method for prevention of melt leakage in such caster
DE8686307610T DE3668809D1 (de) 1985-10-03 1986-10-02 Bandstranggiessanlage und verfahren zur schmelzenauslaufverhuetung in einer solchen giessanlage.
BR8604827A BR8604827A (pt) 1985-10-03 1986-10-03 Fundidor continuo de folha de fundicao e processo para prevencao contra vazamento de material fundido
CN87105618A CN1007497B (zh) 1985-10-03 1986-10-03 带式连续铸造机
KR1019860008366A KR910000126B1 (ko) 1985-10-03 1986-10-03 벨트식 주조 시트 연속 주조 장치 및 융체 누출 방지법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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