JPH06277809A - 連続鋳造用ダミーバーおよび連続鋳造機内鋳片圧下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は、連続鋳造用ダミーバーと、これを
用いて連続鋳造機内で鋳片を圧下する方法に関し、ダミ
ーバーの改良により、連続鋳造設備自体の改造を必要と
せずに、鋳片を連続鋳造機内での圧下を可能にすること
を目的とする。 【構成】 連続鋳造鋳型から引き抜かれた鋳片２１の厚
みを所定厚みにまで減少させる圧下手段を含む連続鋳造
機に用いるダミーバー１０において、上記圧下時に上記
鋳片の圧下を実質的に妨げずに変形可能であり且つ上記
引抜きに要する力を鋳片の凝固開始端に伝達可能である
ダミーバーヘッド１１を、上記所定厚み以下の厚みのダ
ミーバー本体１２に着脱可能に取り付けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造用ダミーバー
と、これを用いて連続鋳造機内で鋳片を圧下する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、金属の連続鋳造において鋳片厚み
の調整や偏析の軽減等のために、連続鋳造機内で鋳片を
厚み方向に圧下する技術が開発されている。従来、ダミ
ーバーは一般に鋳片厚み方向には剛体であるように構成
されているため、上記のように連続鋳造機内で鋳片厚み
方向に圧下をかける場合には、鋳造初期にダミーバーが
圧下手段を通過するまでは、この圧下手段の厚みはダミ
ーバーの厚み以上に開いておき、ダミーバーが圧下手段
を通過した後に所定圧下代に見合った厚みまで絞り込
み、後続の鋳片を所定厚みにまで圧下する方法が行われ
てきた。

【０００３】典型的には、圧下手段は開度可変の引き抜
きロールと開度固定のガイドロールとで構成される。鋳
片の厚みとダミーバーの厚みは異なっている場合が多い
ので、引き抜きロールについては、鋳片の進行にあわせ
てダミーバーおよび鋳片のそれぞれの厚みに応じてロー
ル開度が調整できる。しかし、引き抜きロールに隣接し
て配置されているガイドロールについては、ダミーバー
および鋳片ともに拘束なく進行できる開度に固定されて
いるのが一般的である。そのため、上記従来の圧下方法
をそのまま適用することはできない。また、従来の圧下
方法を適用できるように設備を改造することは技術的に
は可能であるが、改造費用が膨大になるため実際的には
採用できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解消し、連続鋳造設備自体の改造を必要とせず
に、鋳片を連続鋳造機内で圧下できるように改良したダ
ミーバーおよびそれを用いた連続鋳造機内鋳片圧下方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、連続鋳造鋳型から引き抜かれた鋳片の厚みを所
定厚みにまで減少させる圧下手段を含む連続鋳造機に用
いるダミーバーにおいて、上記圧下時に上記鋳片の圧下
を実質的に妨げずに変形可能であり且つ上記引抜きに要
する力を鋳片の凝固開始端に伝達可能であるダミーバー
ヘッドを、上記所定厚み以下の厚みのダミーバー本体に
着脱可能に取り付けたことを特徴とする連続鋳造用ダミ
ーバーによって達成される。

【０００６】また上記ダミーバーを用いた本発明の連続
鋳造機内鋳片圧下方法は、連続鋳造鋳型から引き抜かれ
た鋳片の厚みを所定厚みにまで減少させる圧下を連続鋳
造機内で行う方法において、上記圧下時に上記鋳片の圧
下を実質的に妨げずに変形可能であり且つ上記引抜きに
要する力を鋳片の凝固開始端に伝達可能であるダミーバ
ーヘッドが上記所定厚み以下の厚みのダミーバー本体に
着脱可能に取り付けられたダミーバーを用い、上記ダミ
ーバーヘッドと上記鋳片の凝固開始端とを連続的に上記
所定厚みにまで圧下することを特徴とする。

【０００７】

【作用】まず、ダミーバー本体を連続鋳造機出側の鋳片
厚み以下としたことにより、機内での厚み圧下に影響を
受けずに鋳片の引き抜きを行うことができる。引き抜き
ロールは前述のように鋳片の進行にあわせて開度を変更
できるので、ダミーバー通過時にはダミーバー厚みに合
わせた開度に、また鋳片通過時には所定圧下量に見合っ
た開度に、それぞれ設定する。

【０００８】ダミーバーと鋳片との接続部を成すダミー
バーヘッドは、圧下時に鋳片特にダミーバーヘッドと直
接接続される凝固開始端（一般には鋳片下端）の圧下を
妨げないように変形できるようにする。これは、例えば
ダミーバーヘッド内部に圧下代を十分に吸収できる大き
さの空洞を設けることにより容易に実現できる。望まし
くは、ダミーバーヘッドのダミーバー本体側は、本体厚
みから鋳片厚み（詳しくは、鋳片厚み−α：ここでα＝
〔鋳型下端幅〕−〔鋳片鋳型壁間シール材用クリアラン
ス〕）にまで連続的に変化させ、その部分のヘッド内部
に空間を設けておき、厚み圧下手段を通過するときに圧
下力によりヘッドが厚み圧下される強度に作製してお
く。

【０００９】また、鋳片凝固開始端は低温であり剛性が
高いので、厚み圧下時にこの部分が容易に圧下できるよ
うに、鋳片のこの部分に空洞ができるように、ダミーバ
ーヘッドの鋳片側に中空状の突起部を設けることが望ま
しい。鋳造開始時に鋳型内に注入された溶融金属はダミ
ーバーヘッド先端の中空突起部を取り囲んで凝固し、鋳
片凝固開始端の内部に空洞を残す。

【００１０】ダミーバーヘッドの鋳片側は、鋳片に引き
抜き力を伝達し得るように鋳片凝固により係合部が構成
されるような形状にしておく。厚み圧下を経て連続鋳造
機外へ出た鋳片からダミーバーを分離する必要がある。
そのために、ダミーバーヘッドはダミーバー本体と着脱
可能に取り付けるようにする。ダミーバー本体から取り
外されたダミーバーヘッドは、鋳片凝固により鋳片凝固
開始端に固着された状態になっている。このダミーバー
ヘッド固着部分を含む鋳片端部を鋳片本体から切り離す
ことにより、最終的に鋳片とダミーバーとの分離を行
う。切り離された鋳片端部とダミーバーヘッドとの固着
物は廃棄する。すなわち、本発明のダミーバーは、その
ヘッド部分を使い捨てとし、各鋳造毎に新たなダミーバ
ーヘッドをダミーバー本体に装着して用いる。

【００１１】本発明のダミーバーおよびそれを用いた鋳
片圧下方法は、多段のガイドロールの絞り込みによって
鋳片厚みを大きく減少させる場合に適用すると特に効果
的である。鋳片厚みを大幅に減少させる方法としては、
これ以外にも単段あるいは比較的少数段の圧下装置を用
いることもできるが、その場合には必然的に鋳片の温度
降下が大きくなりエネルギー効率は低下する。

【００１２】このように、本発明によれば、連続鋳造機
内で鋳片厚み圧下を行う場合に、鋳造開始時のダミーバ
ーが圧下手段を通過する際に、鋳片凝固開始端に接続さ
れた厚み方向変形可能なダミーバーヘッド部分が容易に
変形することにより、厚み圧下装置自体は特に変更を加
えることなく、ダミーバー全体を通過させ、後続の鋳片
本体に所定量の圧下を引き続き行うことが可能になる。

【００１３】以下に、添付図面を参照して、実施例によ
り本発明を更に詳細に説明する。

【００１４】

【実施例】本発明をいわゆるニアネットシェイプ連続鋳
造機に適用した。ニアネットシェイプ連続鋳造機におけ
るひとつの問題は、薄肉鋳型への金属溶湯の注入であ
る。例えば、鋳型キャビティー厚みを薄肉鋳片の厚みと
同等に薄くした場合、これに応じて浸漬ノズルの吐出部
を薄くするとノズル閉塞等の種々の問題が発生する。こ
れを回避するために、鋳型キャビティーの厚みをある程
度大きくとり、所定の鋳片厚みを連続鋳造機内で得るた
めに、機内のガイドロールの絞り込みによる鋳片厚み圧
下を行った。用いたダミーバーの形状を図１に示す。同
図は、鋳片の厚み方向に沿った縦断面図である。

【００１５】本発明のダミーバー１０は、鋳片２１の下
端（凝固開始端）に直接接続するダミーバーヘッド１１
をダミーバー本体１２に装着して構成されている。ダミ
ーバーヘッド１１のダミーバー本体１２側部分は、本体
１２と同等の厚みＴｄになっている。ダミーバーヘッド
１１とダミーバー本体１２とは装着部Ａで互いに鍵型の
端部で係合させて使用し、使用後に容易に取り外すこと
ができる。

【００１６】ダミーバーヘッド１１の鋳片１側部分は、
鋳片厚み圧下時に容易に潰れるように内部が空洞Ｓにな
っている。空洞Ｓの上部Ｓ１は凝固した鋳片の内部に食
い込んで、鋳片凝固開始端の内部にも空洞を形成してい
る。これにより、厚み圧下時に比較的低温になっていて
剛性が高い鋳片凝固開始端が容易に圧下できる。ダミー
バーヘッド１１の上面にはＴ字型断面の鋼材を溶接して
あり、周囲の凝固鋳片部分と固着係合して、鋳片引き抜
き力を伝達できるようになっている。

【００１７】このダミーバー１０を用いて引き抜かれた
鋳片１は、凝固時の厚みＴ１からガイドロール等による
圧下手段（図示せず）を通過する際に所定厚みＴまで圧
下される。ダミーバー本体１２の厚みＴｄはこの所定厚
みＴよりも小さく設定されており、厚み圧下に対して何
ら干渉を及ぼさない。上部空洞Ｓ１の開口の大きさＰ
は、鋳片１の凝固まま厚みＴ１と圧下後の所定厚みＴと
の差分（圧下代）より若干大きくしてあり、開口Ｐが完
全に閉じることなく所定の圧下代で圧下できるようにな
っている。

【００１８】なお、ダミーバーヘッド１１の鋳片２１側
の部分は、ダミーバー本体１２側（厚みＴｄ）から鋳片
２１側（厚みＴ１）に向けて連続的に厚みが増すように
テーパを付けてあり、最も張り出した肩１１Ｂの部分で
鋳片２１の厚みＴ１と等しい厚みになる。このような形
状にしたことにより、テーパ部分（内部空洞Ｓ）の範囲
で徐々に厚み圧下が開始し、後続の鋳片自体の厚み圧下
へ円滑に移行できるようになっている。

【００１９】図２に、厚み圧下を行うロールを通過する
際の、ダミーバーヘッド１１から鋳片２１の端部に到る
領域の厚み圧下進行状況を模式的に示す。鋳片は同図中
矢印の方向に引き抜かれ同図(a) から(d) の順に進行す
る。ロール２２は例えば開度固定のガイドロールであ
る。図２(a) の位置で先頭のロール２２がダミーバーヘ
ッド１１のテーパ付き空洞部分に差しかかる。この時点
ではまだ圧下は生じていない。

【００２０】図２(d) の位置で先頭のロール２２により
ダミーバーヘッド１１のテーパ付き空洞部分が圧下され
始める。図２(c) の位置まで来ると、ダミーバーヘッド
１１は肩１１Ｂまで圧下されて潰される。上部空洞Ｓ１
の開口Ｐは完全には閉じていない。図２(d) の位置に到
ると、上部空洞Ｓ１も潰されて僅かな間隙として残留す
る状態になり、鋳片２１の実質的な厚み圧下が開始す
る。

【００２１】図３に、本発明のダミーバーを用いて双ベ
ルト式連続鋳造を行う場合の配置例を示す。一対の循環
式冷却ベルト２３で構成した鋳型壁間の鋳型キャビティ
ー２４内に、タンディッシュ２５から下方に伸びた浸漬
ノズル２６が挿入されており、本発明のダミーバーヘッ
ド１１により下方を封鎖した状態で溶湯２７を注入し鋳
造を開始する。ダミーバーヘッド１１と冷却ベルト２３
との間のクリアランスは石綿等のシール材２８で密封し
てある。また、冷却ベルト２３の内側には溶湯注入開始
時のスプラッシュ防止と冷却作用を兼ねて鉄製の金網２
９が配置してある。

【００２２】ダミーバー本体１２の下方部分１２Ａは鋳
片２１の厚み方向に自由に屈曲可能なチェーン構造にな
っており、引き抜きロールあるいはガイドロール２２の
曲線的な配列に沿って拘束無く進行できるようになって
いる。本実施例では、既存の連続鋳造機においてガイド
ロールの開度変更をオンラインで実行できないため、本
発明のダミーバーを用いて鋳造を行った。ダミーバーヘ
ッドを使い捨てとしたため、鋳造毎に使用済ダミーバー
ヘッドを廃棄し、代わりに新たなダミーバーヘッドを用
意しダミーバー本体に装着する必要はあったが、鋳造自
体は全く支障なく実施できた。また、連続鋳造機内での
鋳片進行監視等の大規模な設備改造が全く不要であった
ため、既存の連続鋳造設備をそのまま使用することがで
きた。

【００２３】なお、本実施例においては、ダミーバーヘ
ッド１１と鋳片１とを引き抜き力伝達可能に係合させる
ために、Ｔ字断面の部材１１Ａを溶接して用いたが、本
発明のダミーバーはこれに限定されることはない。例え
ば図４に示したように、上部空洞Ｓ１の部分を図１とは
逆向きの上に広がるテーパ状にすれば、Ｔ字部材１１Ａ
を用いることなく、引き抜き力伝達作用を得ることがで
きる。これ以外にも、ダミーバーヘッド１１が使い捨て
であることを考慮して、あまり多くの工作費を要しない
範囲で、種々のダミーバーヘッド形状を用いることが可
能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のダミーバ
ーあるいは鋳片圧下方法によれば、連続鋳造設備自体の
改造を必要とせず、安価に作製できるダミーバーヘッド
の消耗とその交換作業のみにより、鋳片を連続鋳造機内
で圧下できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明によるダミーバーの一例を示す鋳
片厚み方向の縦断面図である。

【図２】図２は、図１に示した本発明によるダミーバー
を用いた連続鋳造において厚み圧下の進行状況を示す鋳
片厚み方向の縦断面図である。

【図３】図３は、図１に示した本発明によるダミーバー
を双ベルト式連続鋳造に適用した例を示す鋳片厚み方向
の縦断面図である。

【図４】図４は、図１に示した本発明によるダミーバー
のヘッド部分について他の態様を示す鋳片厚み方向の断
面図である。

【符号の説明】

１０…本発明のダミーバー １１…ダミーバーヘッド １１Ａ…鋳片１との係合用Ｔ字部材 １１Ｂ…ダミーバーヘッド１１の肩（最大張り出し部） １２…ダミーバー本体 １２Ａ…ダミーバー本体の屈曲自在部分 Ｓ…ダミーバーヘッド１１の空洞部分 Ｓ１…空洞Ｓの上部部分（鋳片２１内への入り込み部
分） Ｐ…空洞Ｓ１の開口の大きさ Ｔ１…鋳片１の鋳造まま厚み Ｔ…鋳片１の圧下後厚み Ｔｄ…ダミーバー本体の厚み ２１…鋳片 ２２…引き抜きロールまたはガイドロール ２３…冷却ベルト ２４…鋳型キャビティー ２５…タンディッシュ ２６…浸漬ノズル ２７…溶湯 ２８…シール材（石綿） ２９…スプラッシュ防止および冷却用の金網

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造鋳型から引き抜かれた鋳片の厚
   みを所定厚みにまで減少させる圧下手段を含む連続鋳造
   機に用いるダミーバーにおいて、 上記圧下時に上記鋳片の圧下を実質的に妨げずに変形可
   能であり且つ上記引抜きに要する力を鋳片の凝固開始端
   に伝達可能であるダミーバーヘッドを、上記所定厚み以
   下の厚みのダミーバー本体に着脱可能に取り付けたこと
   を特徴とする連続鋳造用ダミーバー。
2. 【請求項２】 前記ダミーバーヘッドが、前記鋳片の圧
   下代を吸収し得る空洞を含むことを特徴とする請求項１
   記載のダミーバー。
3. 【請求項３】 連続鋳造鋳型から引き抜かれた鋳片の厚
   みを所定厚みにまで減少させる圧下を連続鋳造機内で行
   う方法において、 上記圧下時に上記鋳片の圧下を実質的に妨げずに変形可
   能であり且つ上記引抜きに要する力を鋳片の凝固開始端
   に伝達可能であるダミーバーヘッドが上記所定厚み以下
   の厚みのダミーバー本体に着脱可能に取り付けられたダ
   ミーバーを用い、上記ダミーバーヘッドと上記鋳片の凝
   固開始端とを連続的に上記所定厚みにまで圧下すること
   を特徴とする連続鋳造機内鋳片圧下方法。
4. 【請求項４】 前記ダミーバーヘッドが、前記鋳片の圧
   下代を吸収し得る空洞を含むことを特徴とする請求項３
   記載の方法。