JPH0732096A - スラブ連続鋳造方法及びその装置 - Google Patents

スラブ連続鋳造方法及びその装置

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JPH0732096A
JPH0732096A JP19767893A JP19767893A JPH0732096A JP H0732096 A JPH0732096 A JP H0732096A JP 19767893 A JP19767893 A JP 19767893A JP 19767893 A JP19767893 A JP 19767893A JP H0732096 A JPH0732096 A JP H0732096A
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JP
Japan
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slab
continuous casting
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solidified shell
molten steel
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JP19767893A
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Takuo Nagata
卓雄 永田
Keiji Tsunenari
敬二 恒成
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、スラブ連鋳機の鋳型直下から凝固
完了点までの凝固殻内の未凝固溶鋼を、凝固殻のみで支
持して凝固を完了させる連鋳手段を提供する。 【構成】 溶鋼から鋳片の凝固,引抜きを行うスラブ連
続鋳造装置において、該鋳造装置を、溶鋼の凝固殻を形
成する鋳型3及び鋳型振動装置4と、凝固殻を成長させ
ながら鋳片7を凝固させる2次冷却装置5と、前記鋳型
直下より鋳片底部を保持してその移動を行う鋳片降下装
置9とから構成する。 【効果】 多サイズ,小ロット材の鋳造を効率的に実施
することができ、ユーザーニーズの多様化に対応できる
とともに、既存の設備を活用できる等建設費も低廉とな
り、小ロット生産によるコストの上昇を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳型直下より鋳片表面
の凝固殻を拘束することなく溶鋼の鋳造凝固を行うスラ
ブ連続鋳造方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在鉄鋼製造における連続鋳造による生
産比率は、すでに90%を越えるレベルにまで到達して
いるが、品質安定,省コストの観点から、更に連続鋳造
化が進められている。
【0003】また現在連続鋳造装置は、連続鋳造プロセ
スの省エネルギー,省工程を目指した圧延装置との直結
化,同期化,高速鋳造等により、高生産型連続鋳造機を
指向する傾向にある。
【0004】このような状況にあって、現在連続鋳造化
が行われていない鋼種は、成分等により連続鋳造化困難
なこと,注文ロットが小さいこと,鋳造サイズが大きく
て鋳造速度が上げられない等の理由により、既存の高生
産性連続鋳造機に効率的に組み込めないことから、コス
ト,生産性の観点からは連続鋳造法に劣る普通造塊法に
より生産されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、既に連続鋳造機
で生産されている鋼種においても、ユーザーニーズの多
様化により品質の高度化,多品種化,小ロット化する傾
向にある。従って結果として従来法の普通造塊で製造せ
ざるを得ない鋼種もある。
【0006】これらの鋼種は、異鋼種連連続鋳造を行う
ことにより連鋳生産に組込むことも可能であるが、成分
混合を抑制するための分離,鉄板の挿入等の作業性,生
産性の阻害,異鋼種の継ぎ目の成分混合等を充分抑止で
きず、成分混合部を屑化するか、或いは、連続鋳造に溶
鋼を供給する精錬炉の製造ロット以下の小ロット材を組
み込む場合には、保管料を伴う余材を増加する等の問題
がある。
【0007】なお厚板材の場合、一般的には余材が発生
してから3ケ月以内に元の規格に振り当てられる振当率
は、注文ロットが小さくなるほど低下し、150ton
/年以下のロットの場合、振当率は50%を下回る。
【0008】また全体の受注量から考えると、150t
on/年以下の鋳造ロットの発生量は月により変動する
が、月間5,000〜20,000tonであり、極め
て少ない。従って、高生産連続鋳造機で小ロット材を生
産することの不利益を解消する目的で小ロット材専用の
装置を考える場合、極めて安価な設備投資で実現できる
連続鋳造機とする必要がある。
【0009】以上のことから、以下の要件を満たす現存
の連続鋳造機の製造範囲外のサイズを含む小ロット材
を、効率的に連続鋳造化できる小ロット材生産用連続鋳
造機を実現することが必要である。以下に小ロット材生
産用連続鋳造機のコンセプトを示す。
【0010】(1)小ロットを効率的に生産できる。す
なわち小ロットの鋳造にフレキシブルに対応出来る。 (2)大断面鋳片を含む多サイズの鋳造に対応できる。
すなわち鋳造サイズ範囲として汎用連続鋳造鋳造厚から
鋳片サイズをカバー出来る。 (3)普通造塊法に比較し歩留,生産能率が勝る。すな
わちホットトップの減少,凝固時間を含むトラックタイ
ムの短縮が可能である。 (4)少量生産,従って少メリットに対応可能な低設備
投資、すなわち既存クレーン,建屋を活用できるコンパ
クトな設備、操業上必要機能のみの設備で構成され、操
業、整備を行う上でシンプルな設備であること。
【0011】本発明は上記の連続鋳造機に対するコンセ
プトを実現し、連続鋳造化が遅れている,或はユーザー
ニーズの多様化により今後増加する多サイズ,小ロット
材の鋳造を効率的に実施するスラブ連続鋳造方法及びそ
の装置を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、スラブ
用連続鋳造機の鋳型直下以降、凝固完了点までの凝固殻
内の未凝固溶鋼を、凝固殻のみで支持して凝固を完了さ
せることを特徴とするスラブ連続鋳造方法である。
【0013】また本発明の装置は、溶鋼から鋳片の凝
固,引抜きを行う連続鋳造装置において、該鋳造装置
を、溶鋼の凝固殻を形成する鋳型及び鋳型振動装置と、
凝固殻を成長させながら鋳片を凝固させる2次冷却装置
と、前記鋳型直下より鋳片底部を保持してその移動を行
う鋳片降下装置とから構成したことを特徴とするスラブ
連続鋳造装置である。
【0014】
【作用】以下本発明を、作用とともに詳細に説明する。
【0015】本発明の特徴の1つは、従来のスラブ用連
続鋳造機の鋳片ガイド設備を排除し、装置を簡素化した
ことにある。
【0016】従来の連続鋳造機は、鋳型内で溶鋼を冷却
し凝固殻を形成する。次いで鋳型から鋳片引抜き装置に
より引き抜かれ、ガイドロールで拘束されながら、2次
冷却帯で冷却される。
【0017】連続鋳造機におけるガイドロール,2次冷
却の機能の一つは、凝固殻が溶鋼静圧により変形(バル
ジング)することを防止する事にある。バルジングは溶
鋼静圧により起こることから、溶鋼静圧が大きいほど,
また凝固殻が薄いほど大きくなるが、鋳片の幅,厚みの
影響も大きく、鋳片幅(厚み)が狭い所謂ブルーム,ま
たはスラブの短辺側は長辺側よりバルジングが起こりに
くい。
【0018】2次冷却帯において、鋳片はスプレイ冷
却,あるいは気水冷却法により冷却されるが、鋳片のコ
ーナー部は鋳片短辺,及び長辺の両側から冷却され、或
いは2次冷却用の水が鋳片と衝突後鋳片コーナー部を通
って排出されることから、長短辺の中央部より強度に冷
却され、凝固殻が成長すると同時に凝固殻の温度も低下
し、長短辺の中央部の凝固殻に比較しコーナー部凝固殻
の強度は強くなる。
【0019】図1にバルジングに対する鋳片幅の影響を
示す。図1から、形状係数(α)は1m以上の鋳片幅の
場合はほぼ一定値を示すが、0.6〜0.8m以下では
低下してバルジングしにくくなる傾向を示す。この挙動
は、コーナー部凝固殻が鋳片幅中央部のバルジングに対
して拘束力を有し、バルジングを抑止することを示して
いると考えられる。
【0020】実際の鋳造においても、鋳片幅(厚み)が
狭い所謂ブレーム,またはスラブの短辺側では、凝固完
了まで鋳片ガイドロール設置は行われていないが、鋳片
の形状は制御されていることと一致する。
【0021】一方バルジングに対する鋳片コーナーの抑
制効果が働かないスラブを鋳造する連続鋳造機は、従来
生産性を重視し、高い鋳造速度で鋳造する仕様で製作さ
れており、鋳型直下以降の鋳片が凝固を完了するまでの
範囲にわたって充分な凝固殻強度が得られず、長辺側は
鋳型直下以降に鋳片ガイド装置を設置し、それにより鋳
片形状を規定形状に保ちながら2次冷却装置で冷却して
凝固を完了させる方法が一般的であり、鋳片長辺側のガ
イド装置は不可欠である。
【0022】従って、鋳型直下のある限られた範囲のみ
にしかガイドロールを設置する必要の無いブルーム用連
続鋳造機に比較して設備費は高価となる。
【0023】しかしながら1m以上の鋳片幅の場合にお
いても、鋳造速度,二次冷却帯における鋳片冷却温度制
御により凝固殻の強度を強化した鋳造法を取れば、従来
スラブ連続鋳造機に設置していたガイドロールなしに、
凝固殻のみで鋳片内未凝固溶鋼を支持しながら鋳造が可
能であり、鋳片形状も制御可能である。
【0024】図2に鋳造速度,2次冷却温度と鋳片バル
ジング量の関係を示す。この場合の鋳造条件としては、 鋳片サイズ :鋳片幅1,800mm、鋳造厚み350
mm 鋳造速度 :0.1〜0.5m/min 鋳片冷却温度:600℃,800℃の2水準 鋳型長さ :1000mm(有効長さ:900mm) である。
【0025】図2から判るように、鋳造速度,温度によ
りバルジング量は制御可能である。なお鋳片のバルジン
グは、鋳片の搬送,圧延形状の確保の点で、設備,操業
上の対応が必要となることから鋳片変形の許容量はそれ
らの要因を考慮して決められるが、片側50mm以下が
望ましい。
【0026】また前記したように、小ロット連続鋳造機
による月間の必要生産量は月間10,000〜20,0
00tonのように非常に少ないことから、低速鋳造型
の低生産連続鋳造機であっても、充分その目的を達する
連続鋳造機を実現できる。
【0027】本発明は、鋳造速度および二次冷却帯にお
ける鋳片冷却温度制御により、従来連続鋳造機で不可欠
であった鋳片ガイド装置を設置しないという新しい考え
方に基づくスラブ連続鋳造方法及びその装置を提供する
ものである。
【0028】すなわち本発明は、(1)スラブ連続鋳造
機の鋳型直下以降凝固完了点まで、凝固殻内の未凝固溶
鋼を凝固殻のみで支持し、凝固を完了させるスラブ連続
鋳造方法であり、(2)溶鋼から鋳片の凝固,引抜きを
行う連続鋳造装置として、溶鋼の凝固殻を形成する鋳型
及び鋳型振動装置、凝固殻を成長させながら鋳片を凝固
させる2次冷却装置、鋳型直下より鋳片底部を保持して
その移動を行う鋳片降下装置のみで構成したスラブ連続
鋳造装置である。
【0029】
【実施例】図3に本発明の連続鋳造機の一例を示す。
【0030】ここに示す連続鋳造機は、幅変更が可能な
鋳型3,鋳型振動装置4,鋳片冷却装置5,鋳片底部を
保持し移動する鋳片降下装置9,鋳片移動装置ストッパ
ー11で構成されており、鋳片降下装置9は、鋳型3直
下から鋳片移動装置ストッパー11の間の任意の位置
で、停止,鋳造鋳片の保持が可能である。
【0031】また本連鋳機は、従来スラブ連続鋳造機に
不可欠であった鋳片ガイドを排除したことから、鋳造サ
イズの変更は極めて簡単であり、従来鋳片ガイド設備仕
様で制約を受けていた鋳造可能な鋳片厚みの制約も緩和
される、極めて幅の広いサイズまで鋳造可能な連続鋳造
機が設計可能である。
【0032】以下に操業法について述べる。
【0033】(1)注入準備は鋳片降下装置9によりダ
ミーブロック8を鋳型直下に上昇し、鋳型3とダミーブ
ロック8間をシールする事により完了する。
【0034】(2)鋳造は鋳型上部に移動、停止したレ
ードル1からタンディッシュ2等の溶鋼保持,供給装置
に設置したストッパー等の注入装置(図示せず)を通し
て鋳型3に注入され、鋳型内に注入された溶鋼は鋳型で
冷却され凝固殻を形成する。
【0035】(3)鋳型内で凝固殻が形成されたのち鋳
片7は、鋳片降下装置9の降下に従って鋳型内より連続
的に引き抜かれるが、鋳片は通常のスラブ連続鋳造機と
異なり自らの凝固殻のみにより鋳片内部の溶鋼を保持し
た状態で2次冷却装置5内を通過し、冷却されて凝固が
進行する。
【0036】2次冷却装置5は駆動装置6により移動可
能であり、鋳造サイズの変更に対応出来る構造となって
いる。
【0037】(4)鋳片降下装置9のストローク範囲で
規定長さ鋳造を行った段階で、供給装置からの注入を停
止し、鋳片7を完全凝固させる。規定長さは必要鋳片長
さに鋳片のトップ,ボトム部の切り捨て量を勘案し、粗
鋳片歩留を高く維持することを考慮して設定する。
【0038】(5)注入完了後、鋳片が完全凝固状態に
至るまでにレードル1,タンディッシュ2は連続鋳造機
上から退避し、注入を完了した鋳片7は停止,或いは降
下させながら、完全凝固状態まで連続鋳造機内で保持す
る。
【0039】(6)鋳型3は鋳片取り出しのために長短
辺を開放するか、鋳造位置より退避させる。
【0040】(7)図4は鋳型3を開放し、鋳造された
鋳片7をトング12により取出す状況を示す図面であ
り、鋳片7が完全凝固した段階で、先ず鋳片は鋳片降下
装置9により上昇する。
【0041】(8)鋳片トップ部が操業床上面より出た
段階で鋳片7の上昇を停止し、トング12を用いて上方
クレーンにより鋳片を連続鋳造機外に搬出する。
【0042】(9)鋳片の連続鋳造機外搬出後、鋳造サ
イズ変更,鋳型整備を行い、引き続き次の操業に入る。
【0043】図3において、鋳片降下装置9は油圧シリ
ンダー10により昇降する方法を示しているが、それ以
外にウインチ等により昇降する方法も可能である。また
2次冷却装置5は、駆動装置により鋳造サイズ変更,或
は鋳片搬出時に適時移動可能である。
【0044】また2次冷却装置5の駆動装置を使用し、
片側の2次冷却装置を大きく退避させれば、図4に示し
たように上方クレーンによる鋳片取り出し法によらず、
連続鋳造機内で鋳片7を転倒して連続鋳造機外へ搬出す
る方法も適用可能である。
【0045】図3,4は1基のみの連続鋳造機について
示したが、2基以上の連続鋳造機を並列に配置し、各々
独立のタンディッシュに大容量のレードルから分湯して
鋳造する、或は多数機の連続鋳造機に共通な1基のタン
ディッシュを使用し同時に鋳造することも可能である。
【0046】この場合のタンディッシュの機能は、取鍋
から溶融金属を受けて連続鋳造機の各ストランドに分配
する機能、及び特公平2−38302号公報,特開平2
−299753号公報に示されるように、タンディッシ
ュに付随する加熱装置,攪拌装置により注入温度を保
持,均一化,合金添加の精錬機能を持たせたものも適用
可能である。添加する合金としては、例えばSi−M
n,Fe−Si,Fe−Mn,Fe−Nb,Fe−Ti
が考えられる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続鋳造機の鋳型直下以降、凝固完了点までの凝固殻内の
未凝固溶鋼を、凝固殻のみで支持して凝固を完了させ、
これらを反復して鋳造を行うことにより、多サイズ,小
ロット材の鋳造を効率的に実施することができ、ユーザ
ーニーズの多様化に対応できるとともに、既存クレーン
や建屋を活用できる等建設費も低廉となり、小ロット生
産によるコストの上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋳片のバルジングに対する鋳片幅の影響を示す
図面である。
【図2】鋳片のバルジングに対する鋳造速度,2次冷却
温度の影響を示す図面である。
【図3】本発明の連続鋳造機の一例を示す側断面図であ
る。
【図4】図3に示す連鋳機で鋳造された鋳片を取出す状
況を示す図面である。
【符号の説明】
1 レードル 2 タンディッシュ 3 鋳型 4 鋳型振動装置 5 2次冷却装置 6 2次冷却移動装置 7 鋳片 8 ダミーブロック 9 鋳片降下装置 10 油圧シリンダー 11 ストッパー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラブ用連続鋳造機の鋳型直下以降、凝
    固完了点までの凝固殻内の未凝固溶鋼を、凝固殻のみで
    支持して凝固を完了させることを特徴とするスラブ連続
    鋳造方法。
  2. 【請求項2】 溶鋼から鋳片の凝固,引抜きを行う連続
    鋳造装置において、該鋳造装置を、溶鋼の凝固殻を形成
    する鋳型及び鋳型振動装置と、凝固殻を成長させながら
    鋳片を凝固させる2次冷却装置と、前記鋳型直下より鋳
    片底部を保持してその移動を行う鋳片降下装置とから構
    成したことを特徴とするスラブ連続鋳造装置。
JP19767893A 1993-07-16 1993-07-16 スラブ連続鋳造方法及びその装置 Withdrawn JPH0732096A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023535184A (ja) * 2020-07-22 2023-08-16 ノベリス・インコーポレイテッド 直接チル鋳造金型システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023535184A (ja) * 2020-07-22 2023-08-16 ノベリス・インコーポレイテッド 直接チル鋳造金型システム
JP2024102068A (ja) * 2020-07-22 2024-07-30 ノベリス・インコーポレイテッド 直接チル鋳造金型システム

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