JPS6027448A - 鋼板の連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は移動鋳型を使用した鋼板の連続鋳造法に係り、
特に冷却鋳型に近接して対向する漬注へ口の末端部に放
熱若しくは鋳型からの冷熱を受けて形成され成長してい
く望ましくな０溶鋼の凝固殻に対し、溶鋼の流速を高め
その熱を有効に作用させて上記凝固殻の成長を抑制し、
この凝固殻が成長して冷却鋳型上に形成され成長してい
く本来の溶鋼の凝固層とつながることによる不具合を可
及的に解消しうるようにした鋼板の連続鋳造法に関する
。

一般に連続鋳造法には、溶湯を固定鋳型に連続的に鋳造
し、凝固した鋳塊を連続的に引き出していく方法と、移
動鋳型に溶湯を連続的に注入し、鋳型の移動により凝固
した鋳塊を連続的に送り出していく方法とがある。前者
はスラブを生産するに際して主に使用され、後者は薄板
鋼板を生産するために使用される。スラブの鋳造にあっ
ては後に圧延工程が加わり大幅に引き延ばされるので鋳
造速度はそれ程要求されないが、鋼板の鋳造にあたって
は、鋳造された鋼板がそのまま製品となるので生産性を
上げるため特に鋳造速度を高める必要がある。この鋳造
速度を高めるために鋼板の連続鋳造法では、上述した如
く固定鋳型ではなく移動鋳型を使用するのである。

この移動鋳型を用いた鋼板の連続鋳造法には、更に冷却
長さの比較的短いロール式のものと、冷却長さの比較的
長いブロック式のものとの２種類がある。

先ず、ロール式のものについて説明づ゛ると、従来のロ
ール式連続鋳造法として第１図に示づような方法が知ら
れている。すなわち、互いに平行に水平方向に回転駆動
自在に配設された二本の冷却ロール１，１上に溶湯２を
供給し、これを冷却し凝固させつつロール１，１間より
下方に板状の鋳物を連続鋳造する方法である。この方法
では、図示する如く、冷却ロール１上に溶湯を溜め、ロ
ール１．１間にこれを連続的に供給するための温性入口
となる耐火性の枠体３が設けられている。枠体３の下端
部は溶湯もれが少ないように冷却ロール１．１の曲面に
沿うように形成され、ロール１の対向部との境界４には
僅かな間隙が存在しているか、おしつけられてすきまが
なくされている。溶湯２は冷却ロール１に接することに
より冷却され凝固し、冷却ロール１面に凝固層５が形成
される。

この凝固層５がロール１の回転によりロール１゜１間よ
り押し出されて鋼板６となる。

次にブロック式のものについて説明すると、従来のブロ
ック式連続鋳造法としては第２図に示すような方法が知
られている。すなわち、相対向させ、かつ同方向に移動
する無端軌道上に連結したブロック状の冷却鋳型７．７
間室間８（キャビティ）に溶湯を供給し、これを冷却し
凝固させつつキャビティ８間より前方に板状の鋳物を連
続鋳造する方法である。この方法では図示する如く対向
する冷却鋳型７が噛み合い始める鋳型７，７間に、湯溜
９に溜めた溶湯を連続的に供給するための温性入口とな
る耐火性のノズル１０が湯溜９より延設されている。こ
のノズル１０の先端部は潟ちれが少ないようにほぼ鋳型
７に接するような寸法に形成されている。キャビティ８
に注入され７Ｃｒ８湯は冷却鋳型７と共に移動しながら
順次凝固して連続的な鋼板１１となって鋳型７の噛み終
り部より押し出される。

このように両方法は、適宜離間しつつ互いに向き合って
同方向に周運動する冷却鋳型間に温性入口から溶鋼を連
続的に注入する点で基本的に同じであり、同じである故
に共通の問題を有している上記、ロール式とブロック式
の他に双ベルト、ベルトと溝付ホイールの組み合せ方式
等もあるが事情は同様である。。

この問題をロール式の連続鋳造法についてみると第３図
に示す如く、冷却ロール１面に形成される凝固層５に、
枠体３の下端部３ａに形成、成長する凝固殻１２が繋が
り鋳造鋼板５の表面に筋状の傷、あるいは板切れ１３を
発生する問題がある。

即ち、枠体３は高温の湯が溜められているので全体的に
みれば温度は高いが、その下端部３ａは冷却ロール１に
近接して対向している関係から冷却ロール１より冷熱Ａ
を受けて冷却され、また枠体３外表面からの放熱Ｂによ
り他部と比べて大幅に冷却される傾向にある。し／ｊが
って、枠体下端部３ａの内面には冷却ロール１に接して
いる部分から徐々に凝固殻１２が形成され時間の経過と
共に大きく成長していく。そして、この下端部３ａに形
成された凝固殻１２は冷却ロール１との境界４にまで達
し、遂には冷却ロール１面に形成されている凝固層５と
連結固着することになる。その結果、この連結固着部に
は冷却口−ル１の回転によって大きな剪断ノｊがかかり
、冷却ロール１面に形成される凝固層５に割れを形成す
る。この割れは、スラブの如く後にくりかえし圧延する
場合には消滅することがあるが、鋼板の場合にはそのま
ま表面に筋状の傷として残ったり、あるいは板切れを発
生する原因となる。また、上記凝固殻１２の成長が速く
連結固着部の固着力が強い場合には、枠体３に凝固層５
を介して冷却ロール１の回転による大きな剪断力がかか
り、枠体３の先端部３ａが破損しその部分がもぎ取られ
て欠損部りが出来ることがある。かかる場合には最早操
業を中止せざるを冑ないという重大な事態に落ち込む。

この様にロール式のものにあっては枠体３の末端部３ａ
に望ましくない凝固殻１２が形成、成長して、これが鋳
造される鋼板に悪影響を与え、さらに極端な場合には操
業停止という問題を有していた。

上記事情はブロック式のものにおいても全く同じである
。即ら、第４図に示す如く、ノズル先端部１０ａが冷却
鋳型７からの冷熱を受けて冷却され、その表面に同様な
凝固殻１６が形成され成長していき、冷却鋳型７面に形
成される凝固Ｍ１７と連結同名し、その結果鋼板表面に
傷等を形成したり、あるいはノズル先端部１０ａを破損
してしまうという欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされ、その目的とするとこ
ろは、冷却鋳型に近接して対向する温性入口の末端部に
凝固殻が形成、成長するのを有効に阻止し、この凝固殻
に起因する鋼板表面の傷あるいは板切れの発生又は温性
入口の破損を有効に防止して、良質な鋼板を能率良く鋳
造し得るようにした鋼板の連続鋳造法を提供するにある
。

上記目的は、本発明によれば、次のようにして達成され
る。即ち、適宜離間しつつ互いに向き合って同方向に周
運動する冷却鋳型間に溶鋼を連続的に注入するに際し、
溶鋼を注入づべき洞性入口の末端部とこれに臨む上記冷
却鋳型の対向部との境界に上記溶鋼を当てるように注ぎ
込み、上記境界によ配湯注入口の末端部から冷却鋳型の
対向部に沿わせて鋳型間にその流速を高めて流れ込む溶
鋼流を形成させて鋼板を連続鋳造するようにしたもので
ある。

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述
づる。

第５図は、本発明方法を説明するだめのロール式連続ｖ
ｉｆｉ装置の一例を示す概略説明図である。

本発明方法に係るロール式連続鋳造装置の一例にあって
は、その基本的構成は従来例と同様である。

同図に示す如く、枠体３内に、これに供給される溶鋼２
を分流させ、枠体下端部３ａと冷却ロール１との境界４
、より詳しくは枠体下端部３ａ内面に形成するべき凝固
殻１２と、冷却ロール１面に形成される凝固層５と、溶
鋼２との３つの境界からなる接合点に案内すべく、頂点
を上に底辺を下に向けた断面略三角形状の案内体２０が
、ロール１．１間の中心線上に股１ノられている。案内
体２０の頂部は、望ましくは湯表面より突出させ、場内
のみで分流Ｊるのでなく瀉外でも供給される溶鋼を予め
分流されるのが好ましい。これは、溶鋼の静圧が大きｔ
ノれば冷却ロール１への密着度が高くなり鋼板表面がよ
り秀麗となることから場面を高める要請があり、場面が
高い場合には、場内のみの案内では必ずしも充分高い流
速が得られない虞れがあるからである。

上記案内体２０は、枠体３と同様に耐火物から成り、そ
の形状としては、図示例では、もっとも簡易な形状のも
のが示しであるが、この形状に限定されるものではない
、。案内体２０として最も重要なことは案内体２０の存
在により上記境界４に供給される溶鋼が勢いよくぶつか
り、滞留域が形成されないように境界４に向かう高速流
が形成されることである。したがって、境界４　（＝ｌ
近に高速流が形成されるものであれば、それが渦流を起
りものでも、また直接境界４に向けて溶鋼を噴き出す浸
漬ノズルであってもよい。なお、図示実施例の案内体２
０によれば、結果的に底辺の両側、すなわち境界４近傍
に絞りが形成され、この絞りによる流速の上昇も加味さ
れることになる。

次に以上の構成よりなるロール式連続鋳造装置の作用を
説明する。

冷却ロール１，１は図示しないモータの駆動により同一
方向に回転駆動され、冷却ロール１，１の枠体３には溶
鋼が供給される。冷却ロール１はロール１の内部に設け
た図示しない冷却溝を流れる冷却水により常に冷却され
ており、枠体３に供給された溶鋼２は冷却ロール１と接
触して冷却され凝固し、冷却ロール１面に凝固層５が形
成される。冷却ロール１による冷却速度は速く凝固層５
は、僅かな時間に成長し、ロール１．１間でやや圧延さ
れ鋼板６が連続鋳造される。

枠体３内の溶鋼２は高温であり、したがって枠体自体も
かなり高温となるので、冷却ロール１と異なり枠体内面
には冷却による凝固殻は形成されにくい。しかしながら
、枠体３の下端部３ａは冷却ロール１に近接しているこ
ともあってその内面に凝固殻１２が形成され成長してロ
ール１と枠体３との境界４を凝固殻１２が固化連結する
ことがある。これを放置しておくと、ロール１の回転に
より同化連結部に剪断力が働きロール１面の凝固層５に
傷や割れを発生させ、ひどい場合には、枠体３は破損さ
れてしまう。

ところが、本実施例においては、この鋼板６の傷等ある
いは枠体３の破損は次のようにして回避される。丈なわ
ち、枠体３の上方より枠体３内に溶鋼が供給されるとき
、溶鋼２は案内体２０の頂部で分流され案内体２０の斜
面に沿って流下しつつ枠体下端部３ａとこれに臨む冷却
ローラ１の対向部どの境界４に向かって加速される。し
たがってこの加速された溶鋼は境界４に当たるように注
ぎこまれ、境界４に勢いよくぶつかり、枠体下端部３ａ
からロール１の対向部に沿って高速流を形成する。この
１〔め枠体下端部３ａに形成ないし成長しつつあった凝
固殻１２はその高速流による連続的且つ大量のカ１１熱
を受けて急速に溶解し、その形成が阻止され、ロール１
面に形成される凝固層５と連結固着することがない。

また、境界４には案内体２０によって絞りが形成されて
いるので、他の部分よりも境界４における流速が高くな
る。このため、案内体２０が存在しない場合に比べて枠
体下端部３ａにおける凝固殻の形成速度が減速され、ロ
ーラ１方向への成長が可及的に抑制されて、上述の連結
固着が発生することがない。

このように、本実施例では、凝固殻１２が形成されるべ
き枠体下端部３ａとロール対向部との境界に向けて積極
的に溶鋼を注ぎ込み、もしくは境界における溶鋼の流速
を高めるようにしたので、枠体下端部３ａにおける凝固
殻１２の形成が有効に阻止され、この凝固殻の成長に基
因する鋼板表面の筋状の傷、板切れの発生、あるいは枠
体３の破損を有効に防止することができる。

なお、境界４に溶鋼２をｍｔｉｉ的に注ぎ込むことによ
り、本来的に要求されるロール１面に形成される凝固層
５に与える影響が問題となるが、確かに溶鋼２の注入に
より当該部分の凝固層５の形成が幾分阻害されることは
認められるものの、この阻害により失うものに対し得ら
れる利益（傷等の発生がなく枠体３の破損が防止）の方
がはるかに大きいので問題とはならない。また、時とし
て、ロール１面の凝固層５が急激に成長しその層厚が淳
くなってＯ−ル１側からも連結固着が生じる場合もある
が、これをら有効に防止することができる利点がある。

次に、本発明方法をブロック式連続鋳造装置の一例につ
いても説明する。ブロック式連続鋳造装置の一例にあっ
てもその基本的構成は従来例と同様である。

第６図に示す如く、ノズル１０の先端部１０ａにこれよ
り噴出づる溶鋼流２２がそのまま軸方向に直進づるのを
妨げ、ノズル１０の径方向外方に位置するノズル先端部
１０ａと冷却鋳型７との境界４０に廻り込ませて案内し
た後直進するように、底辺を上流側に頂部を下流側に向
りた断面略三角形状の案内体３０が先端部１０ａの前方
に取付番ノられている。この案内体３０はノズル１０と
同様耐火物で形成され、先端部への取付手段３１は図示
例では、案内体３０とノズル１０とを一体構造とづる最
も簡易な連結体として示しであるが、その他通貨の手段
を使用してもよい。また、ノズル先端部１０ａは図示例
の如（、境界４０に対し自らも溶鋼流を案内すべくテー
バ３２が形成されている。

なお、上記案内体３０は既に述べたロール式における案
内体３０と同じく境界に溶鋼を勢いよく当てる機能を有
するものであるから、図示例の形状のものに限定される
ものではな（、かかる案内体３０を配してノズル１０の
溶鋼通路内周面に螺旋溝を設けて、これによる渦流が噴
出の際拡散して径方向外方に位置する境界４０にぶつか
るようにしてもよい。

上記ブロック式連続鋳造装置によれば、案内体３０及び
先端部１０ａに形成したテーバ３２により、噴出した溶
鋼流が勢いよく境界４０に当たり、該境界４０の温度を
可及的に高めるので、ノズル先端部１０ａにおける凝固
殻１６の形成が有効に抑制される。したがって、凝固殻
１６の連結固着は発生せず、これに起因する鋼板の傷等
あるいはノズル１０の破損を防止することができる。

このように、ロール式及びブロック式のいずれにあって
も、瀾注へ口となる枠体３又はノズル１０の先端部とこ
れに対向するロール１又は冷却鋳型７との境界を常に高
温の溶鋼で洗うようにしたので、温性入口の先端部にお
ける望ましくない凝固殻の形成を有効に抑制することが
できる。なお、上記方式に限らずベルト式のものにも適
用でき、同一の効果を秦することはいうまでもない。

以、Ｆ要づるに本発明によれば次のような優れた効ψを
発Ｊｉｌｔりる。

（′１）温性入［」の末’１２Ｉ：部に発生する凝固殻
の成長が有効に抑制され、この凝固殻の成長に起因する
鋼板表面の筋状の傷、板切れの発生を有効に防止でき、
秀麗な鋼板を鋳造することができる。

（２）上記凝固殻の成長に起因する温性入［１の末端部
が破損されることを防止することができ、これがため作
業能率が飛躍的に増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＯ−ル式連続鋳造装置を示す概略断面図
、第２図は従来のブロック式連続鋳造装置を示す概略断
面図、第３図及び第４図はそれぞれ従来のロール式、ブ
ロック式に共通して存在した問題点を説明する要部拡大
断面図、第５図は本発明方法を実施したロール式連続鋳
造装置の好適一実施例を示す概略断面図、第６図は同じ
くブロック式連続鋳造装置の好適−実施例を示す要部拡
大概略断面図である。 なお、図中１及び７は冷却鋳型を例示する冷Ｆ！１０−
ル及びブロック状冷却鋳型、２及び２２は溶鋼ないし溶
鋼流、３及び１０は温性入口の例示である枠体及びノズ
ル、３ａ及び１０ａは間柱入口の末端部の例示である枠
体先端部及びノズル先端部、４及び４０は温性入口の末
端部とこれに臨む冷ＮＪ鋳型の対向部との境界、６及び
１１は鋳造された鋼板である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
絹　谷　信　雄 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 適宜離間しつつ互いに向き合って同方向に周運動する冷
   却鋳型間に溶鋼を連続的に注入するに際し、溶鋼を注入
   すべき滉注へ口の末端部とこれに臨む上記冷却鋳型の対
   向部との境界に上記溶鋼を当てるように注ぎ込み、上記
   境界に上記温性入口の末端部から冷却鋳型の対向部に沿
   わ「て鋳型間にその流速を高めて流れ込む溶鋼流を形成
   するようにして鋼板を鋳造することを特徴とする鋼板の
   連続鋳造法。