JPH067899A - スラブの連続鋳造機および連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内部に偏析や非金属介在物が少ない、板厚が３
００ｍｍ以上の厚スラブを製造可能な連続鋳造機および
連続鋳造方法を提供する。 【構成】裏面が水冷されて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、金属ベルトと同期して走行す
る一対の側面堰を設ける。また樋と貯湯部を有する溶湯
供給槽を、樋の端部を金属ベルトの入側の側面堰の間に
金属ベルトと側面堰とに密接して配する。貯湯部に溶湯
を注入し、金属ベルト上に溶湯供給槽内の溶湯と連通し
た湯溜りを形成する。金属ベルト上に凝固シェルを生成
させ、凝固シェルを金属ベルトの走行に追従して走行さ
にながら生長させ、２次冷却帯で凝固を完結させてスラ
ブとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板厚が５０ｍｍ以上、
特に３００ｍｍ以上で偏析や非金属介在物の少ない厚ス
ラブ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以上の厚スラ
ブ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を有しまた清浄度も
不十分であり、また所望の寸法の厚スラブに成形するた
めの分塊工程が必要で、歩留りが低いという問題点があ
る。

【０００３】特公昭５３−１９２９０号公報、特開昭６
１−１４０６７号公報の発明は厚スラブの製造に関し、
偏平鋳型に溶湯を注入し、凝固を鋳型の底面から垂直上
方に生長せしめて偏析を軽減する。これ等の方法では偏
平鋳型の底面は通常の定盤で形成するが、強制冷却をし
ない通常の定盤では溶湯の冷却速度を調節できない。従
って厚さが厚いスラブの場合は、鋳型内の上部では底面
からの凝固速度は緩かで、上面から底面に向って凝固し
易く、凝固を鋳型の底面から垂直上方に精度よく生長せ
しめる事は難しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】凝固を底面から上方に
生長せしめ、偏析成分や非金属介在物が凝固層に捕捉さ
れる事を防止して、最後に上面を凝固させると、偏析成
分や非金属介在物はスラブの上面に分離されて、偏析や
非金属介在物が少ない厚スラブ状の鋳片が得られる。本
発明はこの偏析や非金属介在物が少ない厚スラブ状の鋳
片を製造する連続鋳造機と連続鋳造方法の提供を課題と
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の走行方向の端部（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一対の側面堰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
８−１〜８−５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、支持している
溶湯の凝固が完結するに至った例えば側面ブロック８−
５を側面堰８ａから切離し、８−１のうしろに移送し、
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、５本の側面堰ブロック８−１〜８−５で側面堰８
ａを形成することができる。

【０００９】本発明では樋１０と貯湯部１１を有し、樋
１０の端部を金属ベルト１の入側の側面堰８ａ，８ｂの
間に配した溶湯供給槽１２を設ける。尚樋１０の端部
は、金属ベルト１と側面堰８ａ，８ｂに密着して配す
る。

【００１０】本発明では貯湯部１１に溶湯１３を注入
し、側面堰８ａ，８ｂと金属ベルト１とで形成されたス
ペースに、溶湯供給槽１２内の溶湯と連通した湯溜りを
形成する。湯溜り内の溶湯１３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１４を形成す
る。この凝固シェル１４は金属ベルト１の走行に追従し
て、矢印９方向に走行しながら生長する。

【００１１】金属ベルト１の走行方向の端部に達した凝
固シェルは、以後はローラ４によって支持される。金属
ベルト１による支持からローラ４による支持に変る際、
凝固シェル１４上には、未凝固の溶湯１３が残存してい
るが、凝固シェル１４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
による支持に変わっても破断その他の支障は発生しな
い。

【００１２】なお凝固シェル１４の上方には未凝固の溶
湯１３があるため、２次冷却帯３においても側面堰８
ａ，８ｂで側面を継続して支持し、溶湯１３が側面から
流出するのを防止する。

【００１３】２次冷却帯３においても、凝固シェル１４
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
しながら生長を続け、凝固を完結して、厚スラブの鋳片
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って、所望の長さに
切断される。

【００１４】

【作用】図２は溶湯の凝固の模式説明図である。溶湯は
底面に凝固シェル１４を形成しこの凝固シェル１４は上
方に生長する。しかし凝固シェル１４の生長速度が遅い
と、溶湯の上部の温度が降下して、溶湯の上表面に表面
凝固層１５を形成する。表面凝固層１５と凝固シェル１
４は合体して凝固が完結した鋳片７となる。この合体に
際して溶湯１３の一部が表面凝固層１５と凝固シェルに
挾み込まれ、鋳片内に閉じ込められる。

【００１５】この鋳片内に閉じ込められた溶湯は最後に
凝固することとなるが、閉じ込められた溶湯は偏析成分
や非金属介在物を含有しているために、鋳片７には偏析
が発生しまた清浄度が損なわれる。また、最後に凝固す
る部分にはポロシティが生成する。

【００１６】先に述べた特公昭５３−１９２９０号公
報、特開昭６１−１４０６７号公報の発明は、底面が通
常の定盤で形成された偏平鋳型を用いるが、通常の定盤
では底面からの凝固速度が遅く、また偏平鋳型であるた
めに上部の溶湯は温度の降下が早いために、表面凝固層
１５が発生し易く、鋳片が溶湯の一部を閉じ込め易いた
めに、偏析や非金属介在物の除去が十分ではない。

【００１７】本発明では鋳片１４の底部は金属ベルト１
と噴射ノズル６とによって水冷するために、また噴射ノ
ズル６は金属ベルト１を介さないで鋳片の底部に水を直
接噴射して強い冷却が得られるために、凝固シェル１４
の生長速度が大きく、短時間で上表面に達するために表
面凝固層１５が発生し難い。このために偏析や非金属介
在物が少ない鋳片が得られ易い。

【００１８】図１の１２で示した本発明の溶湯供給装置
を用いないで、金属ベルト１上に図２の１６で示した後
面堰を配し、小さい湯溜りを形成する連続鋳造装置が考
えられる。しかし本発明者等の知見によると、図２で示
した小さい湯溜りの場合、湯溜りの熱容量が小さいため
に、表面凝固層１５が発生し、偏析、非金属介在物、あ
るいはポロシティの発生防止が不十分となる場合があ
る。

【００１９】本発明では、図１に示す如く、溶湯供給槽
１２内の溶湯と連通した湯溜りが形成される。このため
溶湯の熱容量が大きく、表面凝固層１５の発生を更に防
止する。このために偏析や非金属介在物を更に十分に除
去した鋳片７が得られる。

【００２０】本発明の連続鋳造機には、湯溜りの溶湯を
撹拌する撹拌装置１７と、貯湯部１１内の溶湯を加熱す
る図示しない加熱装置を設けることができる。撹拌装置
としては、例えば電磁誘導を利用した電磁撹拌装置を用
いる事ができる。また加熱装置としては、例えば貯湯部
１１の外周に誘導コイル配した汎用の誘導加熱装置や、
上部から溶湯を加熱する通常の電弧加熱装置等を用いる
ことができる。

【００２１】この撹拌装置１７や加熱装置を用いて、湯
溜り内の溶湯を撹拌しあるいは加熱すると、表面凝固層
１５の形成が更に防止されて好ましい。

【００２２】本発明の連続鋳造操業においては、溶湯の
表面に保温剤を配する事ができる。保温剤としては、例
えば鋼塊の押湯部の保温に用いる各種の発熱性保温剤や
断熱性保温剤を用いることができる。この保温剤を用い
ると湯溜り内の溶湯の上部の温度降下が一層防止される
ために、表面凝固層１５の形成を一層防止することがで
き、一層好ましい。本発明で、撹拌装置１７や加熱装置
や保温剤は、必要に応じて選択して使用しあるいは併用
する。

【００２３】

【発明の効果】本発明を実施する事によって、凝固を、
専ら底面から上方に生長せしめて、最後に上面を凝固さ
せた厚スラブの鋳片を製造する事が可能となり、鋳片の
偏析や非金属介在物を大幅に低減する事ができる。

【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は溶湯
の凝固の模式説明図、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：樋、
１１：貯湯部、 １２：溶湯供給槽、 １３：溶湯、
１４：凝固シェル、 １５：表面凝固層、 １６：後面
堰、 １７：撹拌装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面が冷却されて水平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に連接した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し金属ベルトと同期して
   走行する一対の側面堰と、樋と貯湯部を有し樋の端部を
   金属ベルトの入側の側面堰の間に金属ベルトと側面堰と
   に密接して配した溶湯供給槽とを有する事を特徴とす
   る、スラブの連続鋳造機。
2. 【請求項２】請求項１の連続鋳造装置が、湯溜りの溶湯
   を撹拌する撹拌装置と、貯湯部内の溶湯を加熱する加熱
   装置とを有することを特徴とする、スラブの連続鋳造
   機。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の連続鋳造機を用
   いて、貯湯部に溶湯を注入し、金属ベルト上に溶湯供給
   槽内の溶湯と連通した湯溜りを形成し、金属ベルト上に
   凝固シェルを生成させ、凝固シェルを金属ベルトの走行
   に追従して走行させながら生長させ、２次冷却帯で凝固
   を完結させて厚スラブとすることを特徴とする、スラブ
   の連続鋳造方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載の連続鋳造方法で、溶湯の
   表面に保温剤を配することを特徴とする、スラブの連続
   鋳造方法。