JPH067898A - 連続鋳造機および連続鋳造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内部に非金属介在物や偏析が少なく、かつ表面
疵が少ない、板厚が３００ｍｍ以上のスラブ状鋳片を製
造するのに適した連続鋳造機及び連続鋳造方法を提供す
る。 【構成】横向きに走行する金属ベルトと、多数のローラ
および冷却水噴射ノズルを有する２次冷却帯とを金属ベ
ルトの走行方向に連設する。金属ベルトと２次冷却帯に
亘って、一対の側面堰を設ける。金属ベルト上の側面堰
の間に後面堰を設ける。後面堰は壁面を加熱しおよびま
たは溶鋼に不活性ガスを吹込む構造とする。溶湯の注入
は後面堰の壁面の下部を１０００℃〜１５００℃に加熱
してあるいは後面堰の壁面の下部から不活性ガスを２リ
ットル／溶湯トン以上を吹込みながら行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板厚５０ｍｍ以上、特
に高品位の厚板を製造するのに適した板厚が３００ｍｍ
以上のスラブ状鋳片を製造可能な連続鋳造機と連続鋳造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、厚さが３００ｍｍ以上のスラブ
状鋳片を製造する方法として、通常の造塊法が考えられ
る。しかし造塊法による鋼塊は成分偏析のため均質性が
不十分で、また所望のスラブに成形するための分塊圧延
工程が必要で、歩留りが低いという問題点がある。

【０００３】スラブ状鋳片は竪型連続鋳造機によって製
造する事ができる。しかし厚さが３００ｍｍ以上の鋳片
はバルジングを防止するための強固な構造の２次冷却帯
が必要で、また切断機までのライン長が長くなり設備が
大規模となる。また竪型連続鋳造機によるスラブ状鋳片
も中心部に偏析があるため品質上不十分な場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】また、高品位の厚板を
製造するには、表面性状が良好で、偏析が少なく、清浄
度が優れたスラブ状鋳片が望ましい。本発明は表面性状
が良好で、偏析が少なく、清浄度が優れたスラブ状鋳片
を製造するのに適した簡易な構造の連続鋳造機とこれを
用いたスラブ状鋳片の連続鋳造法の提供を課題としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の連続鋳造
機の全体の説明図で、(Ａ)は正面の説明図、(Ｂ)は平面
の説明図である。本発明の連続鋳造機は裏面が冷却され
て横向きに走行する金属ベルト１を有する。本発明で横
向きとは、傾斜角度が５°以下の大凡の水平をいう。こ
の金属ベルト１は、無端状の金属ベルトをプーリー２ａ
と２ｂに掛け渡し、プーリー２ａ，２ｂを矢印方向に回
転することによって得られる。図中５は金属ベルト１の
裏面を冷却する冷却装置である。

【０００６】金属ベルト１の出側には２次冷却帯３を配
する。２次冷却帯は多数のローラ４と各ローラ４の間に
配した噴射ノズル６を有する。各噴射ノズル６は冷却媒
体、例えば水を上向きに噴射する。また多数のローラ４
はその上端が金属ベルト１と同じ高さとなるように金属
ベルトの延長ラインに配されている。

【０００７】本発明の連続鋳造機はまた、製造する鋳片
７の板巾Ｗに見合った間隔を設けて、金属ベルト１と２
次冷却帯３に亘って延在して配された１対の側面堰８ａ
と８ｂを有する。この側面堰８ａおよび８ｂは金属ベル
ト１と同じ矢印９方向に金属ベルト１と同じ速度で走行
する。

【０００８】２以上の側面堰ブロック例えば図１(Ｂ)の
８−１，８−２，８−３を切離し可能に長さ方向に連結
して側面堰を形成し、矢印９方向への走行の結果、２次
冷却帯３から外れるに至った例えば側面堰ブロック８−
３を側面堰８ａから切離し、８−０の位置に移送し、側
面堰ブロック８−１の尾端部に連結する操作を順次行う
と、３本の側面堰ブロック８−１，８−２，８−３で側
面堰８ａを形成することができる。

【０００９】本発明の連続鋳造機はまた、金属ベルト１
上の側面堰８ａと８ｂとの間に、金属ベルト１と側面堰
８ａ，８ｂに密接して配した後面堰１０を有する。後面
堰１０は矢印９方向に走行するものではなく、定位置に
設けられる。従って金属ベルト１や側面堰８ａ，８ｂの
内壁面は後面堰１０を擦って走行する。

【００１０】図２は本発明の連続鋳造機の後面堰１０の
例の説明図で、(Ａ)は正面の(Ｂ)は右側面の説明図であ
る。本発明の後面堰は、溶湯11と接触する壁面の下部を
加熱する加熱装置１３を有する。この加熱装置１３は例
えば電気抵抗発熱性のグラファイト耐火物に通電電極１
６(＋)と１６(−)を連結し、通電電極から電流を流しグ
ラファイト耐火物を通電加熱することによって得られ
る。

【００１１】例えばウレタンフォームの気孔を形成して
いる柱にグラファイト系耐火材料のスラリーを塗着し、
これを焼成すると、ウレタンフォームは熱分解して消失
し３次元に連通孔を有し、電気抵抗発熱性を有する多孔
性のグラファイト耐火物が得られる。この多孔性のグラ
ファイト系耐火物を図２の１３に配しその背面に、加圧
した不活性ガスを充満した風函１４を、風函１４の開口
面を多孔性のグラファイト耐火物に密着させて配する
と、不活性ガス導入管１５から風函１４に送り込まれた
不活性ガスが溶湯１１中に吹込まれ、本発明の、溶湯１
１に不活性ガスを吹込む、ガス吹込装置となる。

【００１２】例えば前述の如くに多孔性グラファイト系
耐火物と風函１４を配し、多孔性グラファイト系耐火物
に通電電極１６(＋)と１６(−)を連結し、通電電極に電
流を通ずると同時に風函１４に加圧した不活性ガスを充
満すると、加熱しかつ溶湯中に不活性ガスを吹込むこと
ができる後面堰が得られる。

【００１３】本発明で加熱装置は壁面の下部を加熱し、
またガス吹込装置は壁面の下部からガスを吹込む。後で
詳述するが、後面堰の溶湯と接触している壁面の下部に
は凝固物が形成され易いが、この凝固物が形成すると鋳
片の表面性状が損なわれる。本発明では後面堰の下部を
加熱してこの凝固物の形成を防止し、また後面堰の下部
の溶湯を吹込みガスで撹拌してこの凝固物の形成を防止
する。従って本発明で加熱装置は後面堰の少なくとも下
部を加熱し、ガス吹込装置は後面堰の少なくとも下部か
らガスを吹込む。従って本発明は後面堰の上部の加熱や
上部からのガス吹込みを必須とするものではない。

【００１４】図１に基づき本発明の連続鋳造方法を説明
する。連続鋳造に際して、溶湯１１は金属ベルト１と側
面堰８ａ，８ｂと走行しない後面堰１０とで形成される
湯溜りに注入する。注入した溶湯１１は金属ベルト１に
よって冷却されて金属ベルト１上に凝固シェル１２を形
成する。この凝固シェルは生長しながら金属ベルト１の
走行に追従して矢印９方向に走行する。

【００１５】金属ベルトの走行方向の端部に達した後
は、凝固シェルはローラ４によって支持される。金属ベ
ルトの走行方向の端部に達した際、凝固シェル１２の上
方には未凝固の溶湯１１が残存しているが、凝固シェル
は生長して既に厚く、十分な強度を有するために、金属
ベルト１による支持からローラ４による支持に変えても
破断その他の支障は発生しない。なお凝固シェル１２の
上方には未凝固の溶湯１１があるため、２次冷却帯３に
おいても側面堰８ａ，８ｂで側面を継続して支持し、溶
湯１１が側面から流出するのを防止する。

【００１６】２次冷却帯３においても、凝固シェル１２
は、噴射ノズル６から噴射する冷却媒体例えば水によっ
て、その下面が継続して冷却されて、矢印９方向に走行
しながら生長し、凝固を完結して鋳片７となる。鋳片７
は慣用の手段、例えば２次冷却帯３の出側に設けた図示
しない切断機によて、所望のスラブ寸法に切断される。

【００１７】通常の鋼塊や、竪型連続鋳造機または湾曲
式連続鋳造機による鋳片は、側面が強く冷却されるため
に、凝固シェルと溶湯との界面に非金属介在物が捕捉さ
れ易い。また、静圧によるバルジングに起因した偏析が
問題となる。

【００１８】本発明において鋳片１２は、専ら底面から
冷却される。また鋳片１２は金属ベルト１の走行方向に
走行する。この結果、凝固シェルの先端面、即ち凝固シ
ェル１２と溶湯１１との界面は、図１(Ａ)に示す如く緩
やかな傾斜面を形成する。このため、非金属介在物は溶
湯中を垂直に浮上する。しかし傾斜面の上方は溶湯１１
のみである。このため偏析成分や非金属介在物は凝固シ
ェル１２に捕捉される事がなく、溶湯中を浮上する。ま
た、横向きであるため、溶湯静圧が極めて小さく、鋳片
にバルジングが発生しないから、凝固進行に伴う濃化溶
鋼の吸引がなく、偏析が軽微となる。このため本発明の
凝固シェル１２や凝固シェルが生長した鋳片には、非金
属介在物や偏析が少ない。

【００１９】図３は鋳片の表面のコールドシャット疵の
発生の模式説明図である。後面堰１０の最下端近傍は冷
却された金属ベルト１に接するため温度が下がりやす
く、後面堰の壁面の下部には図３(Ａ)に示す如く、凝固
物１７が形成され易い。この凝固物１７は凝固シェル１
２と通常は連結していないのが、断続的に連結するよう
になる。凝固シェル１２は金属ベルト１の走行に追従し
て矢印９方向に走行するため、凝固物１７は図３(Ｂ)に
示す如く後面堰１０の壁面から剥離する。凝固物１７の
この剥離に際して、凝固シェル１２との結合部は不連続
な凝固組織となる。このために鋳片裏面にはコールドシ
ャット疵が断続的に発生する。

【００２０】本発明で、後面堰１０に設けた加熱装置あ
るいはガス吹込み装置は、凝固物１７の形成を防止す
る。従って本発明によるとコールドシャット疵の少ない
連続鋳造鋳片が得られる。

【００２１】本発明者等の知見によると、加熱装置によ
る後面堰の壁面の加熱は１０００℃〜１５００℃とする
事が好ましい。１０００℃未満ではコールドシャット疵
の防止効果が小さい。また１５００℃に加熱すれば凝固
物の形成はないため、１５００℃以上の加熱は不必要で
ある。また後面堰からの不活性ガス吹込量は、２Ｎｌ／
溶鋼トン以上とする事が好ましい。吹込量が２Ｎｌ／溶
鋼トン未満では、溶湯を撹拌する力が小さく、コールド
シャット疵の防止効果が小さい。

【００２２】通常の竪型連続鋳造機においては、中心部
が未凝固な凝固シェルを側面から支持するために、強度
が大きい２次冷却帯が必要であり、また未凝固な溶湯の
静圧に起因するバルジングが発生し易い。本発明では凝
固シェルを下方から支持するために、２次冷却帯の構造
は簡単であり、また未凝固な溶湯の静圧は極めて小さい
ために、バルジングが発生する事がない。

【００２３】

【発明の効果】本発明を行う事により、コールドシャッ
ト疵の発生が防止されて表面性状が良好であり、かつ偏
析や非金属介在物が少ないスラブ状鋳片が得られるが、
この鋳片は高品位の厚板を製造するのに好ましい。本発
明の連続鋳造機は構造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の連続鋳造機の全体の説明図、図２は本発
明の連続鋳造機の後面堰の説明図、図３はコールドシャ
ット疵の発生の模式説明図、である。

【符号の説明】

１：金属ベルト、 ２ａ(２ｂ)：プーリー、 ３：２次
冷却帯、 ４：ローラ、 ５：冷却装置、 ６：噴射ノ
ズル、 ７：鋳片、 ８ａ(８ｂ)：側面堰、９：金属ベ
ルト、凝固シェル、側面堰の走行方向、 １０：後面
堰、 １１：溶湯、 １２：凝固シェル、 １３：加熱
装置(電気抵抗発熱性を有する耐火物)、１４：風函、
１５：不活性ガス導入管、 １６(＋)(１６(−))：通電
電極、 １７：凝固物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面が冷却されて横向きに走行する金属ベ
   ルトと、上端を金属ベルトと同じ高さに配した多数のロ
   ーラと各ローラ間に配した冷却媒体を上向きに噴射する
   噴射ノズルを有し金属ベルトの出側から金属ベルトの走
   行方向に延在せしめた２次冷却帯と、製造する鋳片の板
   巾に見合った間隔を隔てて金属ベルトと２次冷却帯に亘
   って延在せしめて配し金属ベルトと同期して走行する一
   対の側面堰と、金属ベルト上の側面堰の間に金属ベルト
   と側面堰とに密接して配した走行しない後面堰とを有す
   る連続鋳造機において、後面堰が溶湯と接触する壁面の
   下部を加熱する加熱装置あるいは溶湯と接触する壁面の
   下部から溶湯に不活性ガスを吹込むガス吹込装置あるい
   は加熱装置とガス吹込装置とを併せ有することを特徴と
   する連続鋳造機。
2. 【請求項２】請求項１に記載の連続鋳造機を用いて、金
   属ベルトと側面堰と後面堰とで形成される湯溜りに溶湯
   を注入し、溶湯と接触する後面堰の壁面を１０００〜１
   ５００℃に加熱し、あるいは後面堰から２Ｎｌ／注入溶
   湯トン以上の不活性ガスを吹込み、あるいは１０００〜
   １５００℃に加熱しかつ２Ｎｌ／注入溶湯トンの不活性
   ガスを吹込みながら、連続鋳造鋳片を製造することを特
   徴とする、連続鋳造方法。