JPH1119756A - 連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋳造初期のブレークアウトを防止する。 【解決手段】対向する長辺鋳型と対向する短辺鋳型とで
形成される固定鋳型の空間に溶融金属を連続して供給す
ると共に該固定鋳型内で凝固するシェルを連続的に引き
抜くことで鋳片を連続して製造する連続鋳造装置の該短
辺鋳型の幅の上部が大きく、下部が小さい概扇形形状で
ある連続鋳造装置において、鋳造開始時に使用するダミ
ーバーヘッドの一部を概扇形の曲線に沿って突起させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貫通した鋳型内で
溶融金属を凝固させながら連続的に引き抜いて、断面形
状一定の長尺物を連続的に製造する連続鋳造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】金属板を製造する場合、先ず溶融金属を
連続鋳造により鋳片(板状インゴット)にした後、圧延す
るのが一般的である。鋳片の厚みは２００mm程度が一般
的であるが、１０mm以下の金属板を得るためには多くの
圧延工程が必要となる。これに対し、鋳片の厚みを小さ
くした薄板連続鋳造法のような場合、圧延工程を少なく
することができる。

【０００３】しかし、このような場合、生産量を確保す
るために鋳造速度を大きくする必要がある。これと同時
に、鋳片の厚みを小さくした場合、溶融金属を鋳型に供
給する注湯ノズルを挿入する空間が小さくなるため、注
湯ノズル挿入部を広げる工夫がされている。

【０００４】具体的には、長辺鋳型上部のノズル挿入部
のみを広げたもの（USP5311922号公報)と、長辺鋳型全
体を円弧状にしたもの（WO 94／07628 号公報）に２分
される。前者は短辺鋳型が鋳造方向に対して平行である
のに対し、後者は鋳造方向に対し短辺鋳型の幅が狭くな
るのが特徴である。後者の場合、短辺鋳型の幅が狭くな
る領域では短辺鋳型面で凝固シェルの生成を防止するこ
とが必要になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では鋳型
の中で凝固シェルを変形させながら引き抜くことにな
る。従って、従来式の連鋳機と比較すると、凝固シェル
の変形抵抗分だけ鋳型との接触圧力が大きくなり、結果
的に鋳型との摩擦力が大きくなる。摩擦力低減のため
に、鋳型を振動させる方式の連鋳機ではモールドパウダ
ーを使用するのが一般的である。モールドパウダーは溶
鋼の熱により溶融して潤滑効果を発揮するものである。

【０００６】従って、鋳造初期のモールドパウダー投入
直後では、溶融が不十分であり、十分な潤滑効果を発揮
しない。この潤滑不良により、鋳造初期にブレークアウ
トが生じる確立が高い。このことは、従来型の連鋳機で
も同じであるが、鋳型との摩擦力が大きい前記従来技術
（鋳型の中で凝固シェルを変形させながら引き抜く技
術）では顕著である。しかし、前記従来技術では、この
初期トラブルに対して十分な配慮は見られない。

【０００７】本発明が解決しようとする課題は、鋳造初
期のブレークアウトを最小限に止めるのに最適な構成要
素を提案することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、ダミーバー
ヘッドの一部を長辺鋳型の曲面に沿って接する突起物を
設けることにより解決される。

【０００９】また、上記課題は１０００℃以上における
突起の引張強度が（数１）式を満足するような材料を使
用することで解決される。

【００１０】即ち、鋳造初期のモールドパウダーによる
潤滑が不十分な時期は鋳型と凝固シェル間の摩擦力が大
きい。また、凝固シェルと鋳型の隙間にモールドパウダ
ーが介在しないため、冷却が不均一になり易く、局所的
にシェル厚みの薄いところができる可能性が大きい。さ
らには、潤滑不良による凝固シェルの焼き付けも生じ易
い。これらの作用により、本来強度の小さい凝固シェル
が破断し易い状態にある。凝固シェルが破断しないよう
に、引き抜き開始時刻を遅らせたり、引き抜き開始時の
速度を遅らせる方法も考えられる。しかし、このような
場合、凝固シェルの成長に伴い凝固シェルを変形させる
のに必要な力も大きくなり、引き抜き抵抗も増大する。

【００１１】本発明による技術を適用すれば、強度の小
さい凝固シェルの外面（鋳型との接触面側）に強度の大
きな凝固シェルが存在するのと同等の作用になり、鋳造
初期の凝固シェル破断が生じないように作用する。ま
た、溶鋼または凝固シェルが鋳型と直接接触しないた
め、鋳型に焼き付くことも防止できる。この際、突起は
鋳型面に沿って設置することが重要である。凝固シェル
は鋳型表面で成長するため、鋳型面に沿わずに設置する
と、溶融金属中に突起が存在するだけとなり、凝固シェ
ルとは無関係な存在になるからである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１に本実施例で用いた連続鋳造装置
の模式図を示す。上部の幅が大きく，下部の幅が小さい
概扇形状をした短辺鋳型１と長辺鋳型２から構成される
固定鋳型に注湯ノズル３を介して溶湯が供給され、溶湯
プール４が形成される。溶湯は鋳型内で冷却，凝固され
鋳片５となり、鋳型下部に引き抜かれる。この際、鋳片
は支持ロール６に支持される。鋳型は上下方向に振動さ
せた。また、鋳造中の湯面にモールドパウダーを供給し
た。

【００１３】図２に本実施例で用いたダミーバーヘッド
の構造図を示す。また、図３に従来までのダミーバーヘ
ッドの構造図を示す。ダミーバーヘッド１０に厚み０.
５mmのＳＰＣＣ製（JIS G 3141）の突起１２を長辺鋳型
の面に接するように取り付けた。突起１２の鋳片幅方向
の寸法は鋳片とほぼ等しくした。鋳造速度４.５ｍ／mi
n，鋳片厚み４０mmとし、０.２％Ｃ鋼を鋳造した。

【００１４】計算による推定では、メニスカス下１００
mmでの凝固シェル厚みは鋳造初期及び定常状態と共に２
mm前後であり大差ないと思われる。しかし、鋳造初期の
方はパウダーによる潤滑が不十分なため引き抜き抵抗が
大きく、凝固シェルの強度の方が小さいか、または、同
程度と推定される。図２に示すような突起付きのダミー
バーヘッドを用いた場合、鋳造初期の長辺側の凝固シェ
ルが厚くなったのと同等の作用があるので、鋳造初期の
凝固シェル破断が起こりにくくなり、ブレークアウトの
発生を低減できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によると、ブレークアウトの発生
を少なくできる。ブレークアウトが発生すると、生産が
中断するほか、復旧のために多額の費用が必要になる。
これらは製造コストの上昇に結び付くことになる。本発
明により、相対的にコストダウンが図れるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた連続鋳造装置の模式図。

【図２】実施例で用いたダミーバーヘッド構造図。

【図３】従来方式のダミーバーヘッド構造図。

【符号の説明】

１…短辺鋳型、２…長辺鋳型、３…注湯ノズル、４…溶
湯プール、５…鋳片、６…支持ロール、７…バックプレ
ート、８…長辺銅板、９…冷却水孔、１０…ダミーバー
ヘッド、１１…ダミーバー、１２…突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 忠 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 下釜 宏徳 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 磯野 光永 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向する長辺鋳型と対向する短辺鋳型とで
   形成される固定鋳型の空間に溶融金属を連続して供給す
   ると共に該固定鋳型内で凝固するシェルを連続的に引き
   抜くことで鋳片を連続して製造する連続鋳造装置の該短
   辺鋳型の幅の上部が大きく、下部が小さい概扇形形状で
   ある連続鋳造装置において、鋳造開始時に使用するダミ
   ーバーヘッドの一部が概扇形の曲線に沿って突起してい
   ることを特徴とする連続鋳造装置。
2. 【請求項２】前記突起は１０００℃以上での引張強度が
   （数１）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の
   連続鋳造装置。 【数１】 σ_B ≧１−０.００５Ｔ …（数１） ここで，σ_B ：引張強度（kg／mm² ），Ｔ：温度（℃）
   である。