JPH10314893A - 金属板の連続鋳造方法およびその装置 - Google Patents

金属板の連続鋳造方法およびその装置

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JPH10314893A
JPH10314893A JP12180897A JP12180897A JPH10314893A JP H10314893 A JPH10314893 A JP H10314893A JP 12180897 A JP12180897 A JP 12180897A JP 12180897 A JP12180897 A JP 12180897A JP H10314893 A JPH10314893 A JP H10314893A
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JP
Japan
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strip
metal
cooling
casting
coil
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JP12180897A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Hara
一晃 原
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】金属の溶湯を鋳型や冷却ロールを使うことなく
連続的に鋳造するモールドレス連続鋳造技術を提案す
る。 【解決手段】溶鋼と同じか似た成分系の鋼帯 (コイルで
提供される) を鋳壁として用い、この鋼帯を鋳造方向に
連続的に繰り出しながら一緒に鋳ぐるんで鋳造鋳片とす
る方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板の連続鋳造
法に関し、特に鋼板やアルミニウム板などの板状金属鋳
片をモールドレスで連続鋳造する方法およびこの方法の
実施に用いる装置についての提案である。
【0002】
【従来の技術】金属板 (以下は、「鋼板」の例で説明す
る) を連続鋳造する方法としては、従来、一次冷却の水
冷鋳型内に金属溶湯 (以下、「溶鋼」の例で説明する)
を注入し、鋳型壁に沿って生成した凝固シェルを次第に
肥厚化させて下方に連続的に引き抜き、かつその鋳型下
では上記凝固シェルに二次冷却となる散水を施すことで
凝固の促進を図り、連続的な鋳片を得る方法が代表的で
ある。また、一対の冷却ロール (ドラム) 部に溶鋼等を
注入し、この冷却ロールにて溶鋼を急冷凝固させること
で薄鋼板を連続鋳造する方法、あるいは、水冷金属ベル
トの如き移動冷却体を介して薄鋼板を連続鋳造する方法
もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術は、溶
鋼を保持し所定の形状の凝固鋳片を得るための鋳型ある
いは冷却ロール等が必要不可欠である。そのために、設
備費や運転コストが嵩むことは勿論、次のような技術的
課題も抱えていた。
【0004】即ち、鋳型を使って鋳造する技術の場合、
この鋳型内に潤滑材としてモールドパウダーを投入して
いるが、そのパウダーが鋳片中に入り込み、鋳片の品質
が低下する。また、この方法では、生成する凝固シェル
と鋳型内壁面との焼き付き (固着) が起こらないよう
に、鋳型にオッシレーションを加える必要があるが、そ
のために鋳片にオッシレーションマークが発生し、この
オッシレーションマークが起点となって鋳造中に鍵割れ
という表面欠陥が発生することがあった。
【0005】一方、冷却ロールや冷却ドラム、あるいは
冷却ベルトを使って鋳造する技術の場合、30mm厚程度
までの薄帯しか製造することができず、従来の連続鋳造
鋳片(厚み≧150 mm) に代替させることは現在のところ
できないのが実情である。
【0006】要するに、従来技術が抱えているこれらの
課題というのは、鋳型や冷却ロールを使って溶鋼を凝固
させることにより鋳片鋳造をするという技術が本質的に
抱えている問題点であり、もし、鋳型や冷却ロールなし
に溶鋼の連続鋳造が可能になれば、これらの課題は一挙
に解消する筈である。
【0007】本発明の目的は、金属の溶湯を、鋳型や冷
却ロールを使うことなく連続的に鋳造するモールドレス
連続鋳造技術を提案するところにある。本発明の他の目
的は、鋳造欠陥やオフスケールの少ない連続鋳造鋳片を
製造する方法を提案するところにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述したモールドレス連
続鋳造技術の実現に向けて鋭意研究した結果、発明者
は、金属溶湯, 例えば溶鋼を保持する手段として従来の
鋳型に代えて金属ストリップ (帯板) , とくにそれのコ
イルを利用することに着目した。即ち、本発明は、溶鋼
と同じか似た成分系の鋼帯 (コイルで提供される) を鋳
壁として用い、この鋼帯を鋳造方向に連続的に繰り出し
ながら一緒に鋳ぐるんで鋳造鋳片とする方法である。以
下にその要旨構成を示す。
【0009】本発明は、4枚の金属帯板にて方形の鋳造
空間を形成させたのち、その鋳造空間内に金属の溶湯を
注入すると同時に、該帯板外面を強制冷却することによ
り、該帯板内面に注入金属の凝固殻を生成させ、その凝
固殻を上記帯板の順次移動による冷却の更新により次第
に肥厚化させて連続的に鋳造鋳片を形成していくことを
特徴とする金属板の連続鋳造方法である。本発明におい
ては、各帯板と注入金属溶湯とを一体化させて鋳造鋳片
とすることが好ましい。本発明においては、各金属帯板
は、金属帯板コイルから巻き戻したものを使うことが好
ましい。本発明においては、コイルおよびこのコイルか
ら連続的に巻きほどかれる4枚の金属帯板側縁どうしを
突き合わせることにより、コイルおよび帯板を鋳壁とす
る方形の鋳造空間を形成することが好ましい。本発明に
おいては、強制冷却を、注入後の帯板外面に散水を施す
ことにより行うと共に、鋳片引き抜き方向に沿って継続
して施すことが好ましい。本発明においては、金属溶湯
注入後の帯板外面に列設した一対の圧下ロール群にて鋳
造鋳片をスライド可能に挟圧保持することが好ましい。
【0010】また、本発明は、上記の実施に当たり、相
対峙する一対の長辺側金属帯板コイルと短辺側金属帯板
コイルとを、それぞれ対峙方向に対して移動可能にかつ
巻き戻し方向に回転可能に支持し、その金属帯板コイル
どうしにて金属溶湯を注入のための方形の鋳造空間を形
造らせると共に、その鋳造空間以降の帯板繰り出し方向
に沿う該帯板外面には散水冷却設備を配設したことを特
徴とする金属板の連続鋳造装置を用いる。なお、上記装
置においては、長辺側金属帯板コイルと短辺側金属帯板
コイルの巻き戻し速度が同期することが好ましい。ま
た、上記装置においては、コイルから巻き戻される各金
属帯板部の側縁部どうしを接合固着するようにしたこと
が好ましい。さらにまた、上記装置においては、巻き戻
し金属帯板の先端にダミーバーを固着して底部壁とした
ことが好ましい。さらにまた、上記装置においては、溶
融金属注入後の金属帯板外面に、その帯板引き抜き方向
に沿って一対の圧下ロールを列設したことが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】上掲の要旨構成から明らかなよう
に、本発明の考え方の基本は、モールドレス連続鋳造,
つまり鋳型や冷却ロール, 冷却ベルトを使わずに金属溶
湯, 例えば、溶鋼の連続鋳造を行うようにすることにあ
る。そのために、本発明では、一緒に鋳ぐるむ金属帯
板、例えば、鋼帯にて鋳造金属、すなわち注入した溶鋼
を所定の形状 (鋳片) となるように保持すると同時に、
散水冷却によって凝固殻を生成させながらその凝固殻を
冷却雰囲気中の鋳片引き抜き方向、主として下方に連続
的に引き出し、次第に成長 (肥厚化) させて鋳片を得る
ようにしたのである。特に本発明では、溶鋼の注入・保
持から凝固殻の生成・成長にわたる連続化の工程を、前
記鋼帯の連続的な繰り出しによって実現することで、連
続鋳造を図るようにした点に特徴がある。
【0012】なお、こうした考え方の実現のために本発
明では、注入溶鋼の保持をその静圧に耐えられるよう
に、できれば2個で一対の2組の鋼帯コイルをそれぞれ
対峙させることでモールドに代替させることが有効であ
る。もちろん、鋳片形状が薄物であり、鋼帯コイルが厚
いものであれば、巻きほどかれて連続的に繰り出される
4枚の鋼帯にて、注入溶鋼をバルジングを起こさせるよ
うなことなく保持することも可能である。この場合は、
まさに鋼帯のみにて鋳造空間を形成させることになる。
以下に、代表的な装置構成について説明する。
【0013】図1および図2は、本発明にかかる金属板
の連続鋳造装置を例示するものである。図1に示すよう
に、本発明は、それぞれ一対の長辺側帯板コイル1, 2
と、短辺側帯板コイル3, 4とを、鋳造鋳片の横断面形
状に相当する間隔をおいて方形に配置すると共に、これ
らを回転軸5, 6, 7, 8にて巻き戻し方向に回転可能
にかつ対峙方向に対して移動 (軸間距離の調整) 可能に
支持して、主として構成されている。
【0014】上記の構成において、4個の帯板コイル1
〜4の組み合わせにより、方形の鋳造空間mを形成する
ことができ、回転軸5, 6, 7, 8の回転により各帯板
1s,2sを巻き戻すことができる。そして、この回転
軸5, 6, 7, 8の移動により鋳片サイズ (形状, 大き
さ) を調整すると共に、帯板の巻き戻しに伴うコイル径
の減縮を補填 (初期鋳造空間の維持) することができ
る。なお、回転軸の回転や移動には、モーターやラック
・ピニオン機構等の汎用のものを適用する。また、帯板
コイル1〜4と各回転軸5〜8との固定は、エスパンド
機構9, 10, 11, 12 などを利用する。
【0015】本発明においては、主として4個の帯板コ
イル1〜4の位置で鋳造空間mを形成させるが、この鋳
造空間m以降, 即ち、帯板1s〜4sの巻き戻し引き出
し方向 (ダミーバー13引き抜き方向) に沿って、散水冷
却用ノズル14…を該帯板1s〜4sの外面に向けて配設
すると共に、鋳造鋳片のバルジングや溶鋼のブレイクア
ウトを防止するために一定の間隔で一対の圧下ロール1
5, 15′を列設することにより、凝固殻16の生成、成長
を促し、定形の連続鋳造鋳片を製造するように構成され
ている。
【0016】本発明において使用する帯板としては、た
とえば、厚み0.5 〜1.0 mm程度の冷延鋼板、あるいは厚
み 1.0〜2.0 mm程度の熱延鋼板を使用する。これらの鋼
板は、コイルに巻き取ったものを使用するが、この鋼帯
コイルから巻き戻して鋳造空間mを形成するときに、各
鋼帯側縁部が会合する4個所を溶接接合することによ
り、各鋼帯の繰り出し速度を同期させるようにしてもよ
いが、各回転軸のモーターを個別に制御して同期繰り出
しを行ってもよい。なお、鋳造の開始に当たっては、鋳
造空間mの下端に当たる各帯板下端にダミーバー13を溶
接固定することにより、注入溶鋼の漏洩を防止すると共
に、鋳片の引き抜きを行う。
【0017】次に、上述した鋼帯の連続鋳造装置によ
り、溶鋼を連続鋳造する方法について説明する。すなわ
ち、帯板1〜4として鋼帯を使う場合、鋼帯コイル1〜
4によって形成される鋳造空間m内に、鋳造速度に見合
う溶鋼量を注入し、同時に鋼帯外面からは散水冷却を施
す。使用する鋼帯として熱延鋼板を使うものでは、約1.
5 mm厚の鋼板で鋳造空間mを形成し、厚み50〜150 mm厚
の連続鋳造鋳片を製造しようとした場合を例にとると、
その鋳片は、下流側において加熱し、熱間圧延される間
に表面が酸化され、少なくとも片側で約0.75mmの酸化ス
ケールが生成するが、後工程においてスケールオフされ
る厚みは約0.80mmである。従って、注入溶鋼とともに鋳
ぐるまれる該鋼帯1s〜4sは、このスケールオフされる量
以下であり、それ故に注入溶鋼種がどうであれ、もとも
とスケールオフされる部分であることを考えると、前記
鋼帯の種類が問われることはない。
【0018】以上のようにして、各鋼帯コイル1〜4で
形成される鋳造空間m内に注入された溶鋼は、鋼帯1s〜
4s外面への散水冷却により急冷され、凝固殻16を生成す
る。さらに時間が経過すると、その凝固殻16は成長して
肥厚化する。そこで、上記回転軸5〜8ならびに鋼帯コ
イル1〜4を回転させて鋼帯1〜4を巻き戻す (繰り出
し) と共に、散水冷却を続けながらダミーバー13を下方
に引き降ろし、冷却雰囲気中を順次移動させながら連続
鋳造を行う。
【0019】上述した連続鋳造によって上記鋼帯コイル
1〜4は、次第にコイル径が小さくなる。従って、本発
明において対峙する上記長・短辺側コイルどうしの間隔
は次第に狭めていく必要がある。そうしないと、鋳片サ
イズに見合う所定の鋳造空間mを継続的に維持すること
ができない。なお、上掲の圧下ロール15, 15′は、主と
して鋳片の長辺側をバルジングによって形成不良や操業
トラブルになるのを防ぐ意味で重要な役割を担うもので
ある。
【0020】発明者が行ったラボ実験では、鋳片品質に
着目した結果の場合、従来連続鋳造装置とは異なり、モ
ールドパウダーを必要としないので消費量は皆無であ
り、パウダーに起因する表面欠陥の発生はなかった。し
かも、従来のモールド鋳造のように、オッシレーション
の付加を必要としないので、オッシレーションマークの
如き欠陥ならびに鋳片鍵割れ発生もごく微小で、顕著な
発明の効果を得ることができた。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モールドレス連続鋳造方法であるから、モールドに起因
する鋳造欠陥がなく、良好な表面品質の鋳片を簡便かつ
安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明連続鋳造装置の概略平面図である。
【図2】本発明連続鋳造装置の概略側面図である。
【符号の説明】
1, 2, 3, 4 帯板コイル 1s, 2s, 3s, 4s 鋼帯 5, 6, 7, 8 回転軸 9, 10, 11, 12 エキスパンド機構 13 ダミーバー 14 ノズル 15, 15′ 圧下ロール 16 凝固殻

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4枚の金属帯板にて方形の鋳造空間を形
    成させたのち、その鋳造空間内に金属の溶湯を注入する
    と同時に、該帯板外面を強制冷却することにより、該帯
    板内面に注入金属の凝固殻を生成させ、その凝固殻を上
    記帯板の順次移動による冷却の更新により次第に肥厚化
    させて連続的に鋳造鋳片を形成していくことを特徴とす
    る金属板の連続鋳造方法。
  2. 【請求項2】 各金属帯板と注入金属溶湯とを一体化さ
    せて鋳造鋳片とすることを特徴とする請求項1に記載の
    方法。
  3. 【請求項3】 各金属帯板は、金属帯板コイルから巻き
    戻したものを使うことを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 コイルおよびこのコイルから連続的に巻
    きほどかれる4枚の金属帯板側縁どうしを突き合わせる
    ことにより、コイルおよび帯板を鋳壁とする方形の鋳造
    空間を形成することを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 強制冷却を、注入後の帯板外面に散水を
    施すことにより行うと共に、鋳片引き抜き方向に沿って
    継続して施すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 金属溶湯注入後の帯板外面に列設した一
    対の圧下ロール群にて鋳造鋳片をスライド可能に挟圧保
    持することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 相対峙する一対の長辺側金属帯板コイル
    と短辺側金属帯板コイルとを、それぞれ対峙方向に対し
    て移動可能にかつ巻き戻し方向に回転可能に支持し、そ
    の金属帯板コイルどうしにて金属溶湯を注入のための方
    形の鋳造空間を形造らせると共に、その鋳造空間以降の
    帯板繰り出し方向に沿う該帯板外面には散水冷却設備を
    配設したことを特徴とする金属板の連続鋳造装置。
  8. 【請求項8】 長辺側金属帯板コイルと短辺側金属帯板
    コイルの巻き戻し速度が同期することを特徴とする請求
    項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 コイルから巻き戻される各金属帯板部の
    側縁部どうしを接合固着するようにしたことを特徴とす
    る請求項7に記載の装置。
  10. 【請求項10】 巻き戻し金属帯板の先端にダミーバー
    を固着して底部壁としたことを特徴とする請求項7に記
    載の装置。
  11. 【請求項11】 溶融金属注入後の金属帯板外面に、そ
    の帯板引き抜き方向に沿って一対の圧下ロールを列設し
    たことを特徴とする請求項7に記載の装置。
JP12180897A 1997-05-13 1997-05-13 金属板の連続鋳造方法およびその装置 Pending JPH10314893A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113333695A (zh) * 2021-05-27 2021-09-03 中铁建电气化局集团康远新材料有限公司 上下型高强高导耐磨铜钢复合接触线的生产设备及其方法

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