JPH0642980B2 - ツインドラム式連続鋳造における注湯方法及び浸漬ノズル - Google Patents

ツインドラム式連続鋳造における注湯方法及び浸漬ノズル

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JPH0642980B2
JPH0642980B2 JP16456787A JP16456787A JPH0642980B2 JP H0642980 B2 JPH0642980 B2 JP H0642980B2 JP 16456787 A JP16456787 A JP 16456787A JP 16456787 A JP16456787 A JP 16456787A JP H0642980 B2 JPH0642980 B2 JP H0642980B2
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重典 田中
厚一郎 片岡
邦政 佐々木
省夫 下里
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
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Nippon 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
    • B22D11/064Accessories therefor for supplying molten metal

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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〕 本発明は、表面層の降温を防止しながら、一対の冷却ド
ラムの間に設けられている湯溜り部に溶融金属を注湯す
る方法及びその方法において使用する浸漬ノズルに関す
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、従来のような多
段階にわたる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。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
及び場合によっ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・凝固して凝固シェ
ルとなる。この凝固シェルは、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、いわゆるドラムギャップ部に移動する。このドラ
ムギャップ部では、それぞれの冷却ドラム表面で形成さ
れた凝固シェルが互いに圧接・一体化されて、目的とす
る金属薄帯となる。
この冷却ドラムの間に設けられた湯溜り部に対する溶融
金属の注入は、これまで、湯溜り部の上に配置された注
湯ノズルから溶融金属を流下することによって行われて
いた。本発明者等も、この流下式の注湯ノズルを開発
し、これを特願昭61-123581号として出願した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
湯溜り部の上方に配置した注湯ノズルから溶融金属を供
給するとき、注湯された溶融金属は、第4図に示すよう
に流動する。すなわち、注湯ノズルaから流下した溶融
金属bは、その落下エネルギーにより冷却ドラムcの間
に形成された湯溜り部d内を主として垂直方向に流れ
る。
このため、湯溜り部dの湯面は、溶融金属bの落下エネ
ルギーにより撹拌される影響が少ない。この湯面は外気
によって冷却されるところであるので、湯面の温度が下
がり、そこに溶融金属bが凝固した薄皮が形成されやす
い。この薄皮が、湯溜り部d内の溶融金属流に乗って冷
却ドラムc周面に形成された凝固シェルeに運ばれる。
凝固シェルeに薄皮が巻き込まれたり、付着したりする
と、冷却ドラムcのドラムギャップfで凝固シェルeを
一体化することにより得られた金属薄帯hに空隙等の内
部欠陥,二重肌等の表面欠陥として残る。
また、湯溜り部dに侵入した溶融金属bが冷却ドラムc
周面上の凝固シェルeに達することもある。この位置
は、溶融金属bが垂直下降流であるため、ドラムギャッ
プf直上となる。この位置での凝固シェルeは、冷却ド
ラムcが矢印方向に回転していく過程で成長したもので
ある。ここに過熱状態にある溶融金属bが供給される
と、凝固シェルeの再溶解が起こり、薄肉化した部分g
が生じる。薄肉化した部分gの生成状態は湯溜り部d内
の溶融金属流によって不規則に変わるものであるため、
製造された金属薄帯hの肉厚が一定化せず、表面の凹凸
が増加する原因となる。
そこで、本発明は、溶融金属の注湯に工夫を加えること
により、湯溜り部の表面に薄皮が生成すること及び供給
された溶融金属の流れが凝固シェルの成長に与える悪影
響を無くし、優れた品質の金属薄帯を製造することを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のツインドラム式連続鋳造における注湯方法は、
その目的を達成するために、一対の冷却ドラムの間に設
けられた湯溜り部にノズルを浸漬し、該ノズルの側壁に
穿設された開口部から溶融金属を水平方向の成分をもっ
た流れとして前記湯溜り部に供給することを特徴とす
る。
また、この方法において使用するツインドラム式連続鋳
造装置用浸漬ノズルは、一対の冷却ドラムの間に設けら
れた湯溜り部に浸漬されるノズルであって、前記冷却ド
ラムの軸方向に延びる長辺側壁及び前記冷却ドラムの軸
心に直角な短片側壁からなる矩形状断面をもち、前記湯
溜り部の湯面以下にある前記長辺側壁の部分に複数の開
口部を穿設し、且つ底面を無孔板で形成したことを特徴
とする。
〔実施例〕
以下、図面を参照しながら、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、本発明の浸漬ノズルを装備したツインドラム
式連続鋳造装置を示す。
この連続鋳造装置は、一対の冷却ドラム1a,1bを備えて
いる。これら冷却ドラム1a,1bの周面と冷却ドラム1a,1b
側面に配置されたサイド堰2a,2bによって、湯溜り部3
が区画されている。この湯溜り部3の長手方向に沿っ
て、注湯ノズル4を配置している。
この注湯ノズル4は、第2図の一部断面図で示すよう
に、内ノズル5及び外ノズル6の二重構造を持ってい
る。そして、内ノズル5の下部側面には、湯溜り部3の
長手方向に指向した開口部7が内ノズル5の管軸に関し
て対称的に穿設されている。また、外ノズル6は、その
下端面が湯溜り部3の形状に対応するように、湯溜り部
3の長手方向に沿った末広がり状に形成されている。し
たがって、タンディッシュ等の容器から注入された溶融
金属は、内ノズル5の開口部7を介して外ノズル6の長
手方向に広がる。
外ノズル6の長手方向側壁には複数のノズル孔8がその
長手方向に沿って設けられており、また底壁9は無孔に
なっている。そして、この外ノズル6のノズル孔8が湯
溜り部3の湯面下になるように、外ノズル6を湯溜り部
3に浸漬する。したがって、内ノズル5を経由して外ノ
ズル6内に広がった溶融金属10は、水平方向の成分をも
った流れとなって湯溜り部3に供給される。
第3図は、この湯溜り部3内における溶融金属の流れを
説明する図である。溶融金属10は、外ノズル6の側壁に
設けられているノズル孔8から流出するため、湯溜り部
3の湯面を撹拌しながら、冷却ドラム1a,1bの周面方向
に流れる。この流出した直後の溶融金属10は、過熱状態
にあるので、外気により冷却されがちな湯面の温度低下
を防止する。また、すでに湯溜り部3にある溶融金属と
温度差があることから、注湯された直後の溶融金属10は
比較的小さな比重をもつ。そのため、湯溜り部3の対流
が促進され、これによっても湯面の降温が防止される。
したがって、溶融金属の凝固により湯面に薄皮が生成す
ることが防止され、凝固シェル11に薄皮が取り込まれ或
いは付着したことに起因する内部欠陥及び外部欠陥が金
属薄帯12に生じることがない。
この過熱状態にある溶融金属10は、湯面近傍の冷却ドラ
ム1a,1b周面上に形成される初期の凝固シェル11を再溶
解する。この部分は、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、ここで生成した凝固シェル11
は、湯皺や形状の不揃い等の欠陥が多い。この凝固シェ
ル11をそのまま金属薄帯12とするとき、その欠陥が製品
に持ち込まれることになる。この点、本実施例にあって
は、過熱状態にある溶融金属10を供給することによって
湯面近傍で凝固シャル11が生成することを防止してい
る。したがって、製品自体の形状特性も良好なものとな
る。
また、このようにして溶融金属10を注湯するとき、それ
がドラムギャップ13近傍に達することがない。そのた
め、冷却ドラム1a,1bの回転に随伴される過程で行われ
る凝固シェル11の成長も、安定したものとなる。特に、
ドラムギャップ13近傍で凝固シェル11が再溶解すること
がないため、得られた金属薄帯12における肉厚変動,波
打ち等が少なくなる。
なお、第2図の例では、ノズル孔8は、水平面に対して
傾斜角度θの傾きをもって外ノズル6の側壁に設けられ
ている。この傾斜角度θは、7度以下にすることが好ま
しい。このように若干下降して溶融金属10を湯溜り部3
に流入させるとき、湯溜り部3内における溶融金属の撹
拌効果が一層向上する。なお、この傾斜角度θが7度を
越えるとき、過熱状態にある溶融金属10が凝固シェル11
に到達する位置がドラムギャップ13の近傍となって、第
4図で説明した欠陥が発生する傾向がみられる。この点
から、傾斜角度θを7度以下に定めた。また、この傾斜
角度θが零、すなわち湯面に水平にノズル孔8から溶融
金属10を流出されることもできる。この場合にも、同様
な撹拌効果が得られ、湯面の降温が防止される。
次いで、具体的な操業条件及び製造された金属薄帯の性
状を示す。
長辺側長さ700mm,短片側長さ50mmの外ノズル6を使用
し、長辺側側壁に長径50mm,短径7mmのノズル孔8を等
間隔で10個穿設した。このノズル孔8が湯溜り部3の湯
面から5mm下方となるように、外ノズル6を備えた注湯
ノズル4を湯溜り部3に浸漬した。そして、普通鋼組成
をもち温度1525℃の溶鋼を湯溜り部3に流量950kg/分
の割合で注入した。
得られた製品である金属薄帯12には、薄皮の取込みに起
因する内部欠陥及び外部欠陥のいずれも検出されなかっ
た。また、金属薄帯12の形状も安定しており、湯皺,波
打ち等の表面欠陥も発生していなかった。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、注湯ノズル
から湯溜り部に注湯される溶融金属を水平方向の成分を
もった流れとすることにより、湯溜り部にある溶融金属
の撹拌を行っている。このため、湯溜り部の湯面が外気
により冷却されて、そこに薄皮が生成することがない。
したがって、得られた金属薄帯に二重肌等の表面欠陥や
空洞等の内部欠陥が発生することが防止される。また、
注湯された溶融金属は、湯面近傍の凝固シェルを再溶解
して初期冷却条件を安定化させると共に、ドラムギャッ
プ近傍の凝固シェルに触れることがないため、製品であ
る金属薄帯の形状特性も向上する。このようにして、本
発明によるとき、優れた品質の金属薄帯を製造すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例において使用した装置を示し、
第2図は注湯ノズルの要部を示し、第3図は注湯された
溶融金属の湯溜り部内における流れを説明するための図
である。他方、第4図は、従来の注湯方法を説明する図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 邦政 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 下里 省夫 広島県広島市西区観音新町4丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−195747(JP,A) 特開 昭63−183752(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の冷却ドラムの間に設けられた湯溜り
    部にノズルを浸漬し、該ノズルの側壁に穿設された開口
    部から溶融金属を水平方向の成分をもった流れとして前
    記湯溜り部に供給することを特徴とするツインドラム式
    連続鋳造における注湯方法。
  2. 【請求項2】一対の冷却ドラムの間に設けられた湯溜り
    部に浸漬されるノズルであって、前記冷却ドラムの軸方
    向に延びる長辺側壁及び前記冷却ドラムの軸心に直角な
    短片側壁からなる矩形状断面をもち、前記湯溜り部の湯
    面以下にある前記長辺側壁の部分に複数の開口部を穿設
    し、且つ底面を無孔板で形成したことを特徴とするツイ
    ンドラム式連続鋳造装置用浸漬ノズル。
JP16456787A 1987-06-30 1987-06-30 ツインドラム式連続鋳造における注湯方法及び浸漬ノズル Expired - Fee Related JPH0642980B2 (ja)

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