JPS6087904A - 金属薄板圧延材を連続的に製造する方法 - 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】 この発明は、所謂°′連続υ、ｊ造圧延″によって、金
属溶湯から平坦度の良好な薄板圧延材を連続的に高能率
で製造する方法に関するものである。

近年、各種産業界における省力化・省エネルギー化思想
はその徹底の度合を一層深めてきており、例えば熱間圧
延や熱間鍛造等の大型予備加工処理が必須とされていた
金属薄板材の製造においても、これら大型の予備加工処
理をｒ略して製造コストの更なる低減や製造能率の一層
の向上を目指すと言ったような、省力・省エネルギーの
観点からの製造工程尻重しの気運が高まっている。

しかしながら、上述のように冷間圧延のみによって鋳片
から薄板材を直接的に製造しようとすると、例えば鉄鋼
の場合では、広幅で、かつ肉厚が４０Ｋｍ以下程度の薄
鋳片を速い速度で鋳造する必要があり、このような要件
を満たす連続鋳造技術の開発が競われているのが現状で
あった。

ところで、最近、金属広幅薄鋳片の製造手段として、第
１図に示されるようなツインベルト式薄鋳片連続鋳造法
が非鉄金属を中心に実用化されており、鉄系金属に適用
する際の各種条件に関する報告も多数なされるようにな
って、金属溶湯から広幅薄鋳片を高能率で製造し得る安
定した手段であるとして注目を集めるようになってきた
。

第１図は、ツインベルト式薄υ２ｊ片連続鋳造設備によ
る金属簿納片の製造状態を２」：す概略模式図であり、
内面側から強制冷却されるとともに上下各プーリー１．
’１’の回転により回転移動する無端ベルトと、これと
同期して同方向に移動しながら左右の側壁を形成するダ
ムブロック３とで構成される鋳型間へ、スキンマー４．
溶湯供給樋５等を有する給湯装置６よ多金属溶湯７をオ
ーバーフローさせて注入すると、注入溶湯は無端ベルト
及びダムブロックの移動とともに、これらとの間に相対
的なスリップを生ずることなく同方向に移動して冷却凝
固されるので、凝固した薄鋳片８を連続的に無理なく取
り出せるようになっている。なお、給湯装置６への溶湯
の供給は、取鍋９や溶湯保持炉によって行われる。

そこで、上述のようなツインベルト式薄鋳片連続鋳造設
備にて金属広幅薄鋳片を鋳造した後、これを圧延素材と
してそのま捷圧延することによシ低コストで薄板圧延材
を製造しようとの試みもなされたが−この場合、？４％
られる薄板圧延材製品はの点で十分に満足できるもので
はなかったのである。

本発明者等は、上述のような観点から、前記ツインベル
ト式薄鋳片連続鋳造法によって製造された広幅薄鋳片の
圧延材に見られる肉厚不均一の原因を解明し、更に、金
属の広幅薄鋳片の高速かつ安定した鋳造が可能なツイン
ベルト式薄鋳片連続鋳造法で得られる鋳片を次工程でそ
のまま軽圧下圧延するのみで、熱間圧延や熱間鍛造等の
大型予備加工処理を施すことなく、平坦度の良好な金属
薄板圧延材を高能率でコスト安く製造する方法を見出す
べく研究を行ったところ、以下ａ）〜ｄ）に示す如き知
見を得たのである。

ａ）ツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備により鋳造され
た鋳片は、従来の連続鋳造鋳片に比べて鋳片厚が非常に
薄いので鋳片幅方向の不均一な凝固殻が生成され易く、
これが凝固完了鋳片の鋳片厚変動に極めて大きく影響す
ること。

つまり、第２図に幅方向断面模式図で示したように、ツ
インベルト式薄鋳片連続鋳造設備によシ鋳造された鋳片
は厚さが薄く凝固速度が非常に速いため、凝固殻１０が
鋳片幅方向に亘って十分均一に形成される前に部分的に
凝固が終了してしまい、従って鋳片全体の凝固完了直前
では上部凝固殻と下部凝固殻とがイ点のように十分に成
長して接続した部分と、四点のように凝固殻成長の遅れ
によって未凝固溶湯１１が残在する部分が同時に存在す
ることとなる〔第２図（８，）　：）。そこで、この鋳
片をこのまま完全に冷却凝固させると、前記四点におけ
る如き未凝固溶湯残存部では遅れ凝固による凝固収縮の
影響が凝固完了後の鋳片に現われ、第２図（ｂ）のハ点
で示されるように、早期凝固完了部二点に比べて鋳片厚
の減少を招くのである。

１））　この鋳片厚の変動は、変動率が大きい鋼の場合
で、４０Ｍ厚の鋳片において１０−前後であるが、その
後工程の加熱や圧延では該鋳片厚変動を完全に矯正する
ことが固締、であり、製品金属圧延板に肉厚不均一とな
って持ち来たされることになること。

もちろん、幅方向に１０％以上の厚さ変動を有する鋳片
を圧延加工すると該厚さ変動は多少軽減されはするが、
それでも製品圧延板に１０チ弱の幅方向板厚変動が発生
し、平坦度上大きな問題となるのである。

Ｃ）ところが、第２図（ａ）に示すような未凝固溶湯の
残存する鋳片をこの状態で圧下し〔第３図（ａ）〕、凝
固完了部を押しつぶすとともに未凝固溶湯残存部の未凝
固溶湯な押し出して、対向する上下凝固殻を密着させ、
凝固殻厚を均一に矯正すると〔第３図（ｂ）〕、第３図
（Ｃ）に示すように全体として幅方向に均一な厚さの鋳
片を得ることができ、更に、この鋳片を引き続いて連続
圧延すると均一な板厚の金属薄板圧延材が得られること
。なお、第３図（ａ）において符号１２及び１２’で示
されるものは圧延ロールである。

ｄ）　Ｌかも、このように鋳片の凝固完了直前より圧延
を開始すると、鋳片の変形抵抗が小さく、圧延動力の節
減が期待できること。

この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、 ツインベルト式薄ｖｊ片連続鋳潰設備の下手側に圧延装
置を配置し、前記ツインベルト式薄鋳片連続ν、ｊ造設
備によって連続的に鋳造され移動してぐる薄鋳片を、そ
の中心部に未凝固溶湯部が鋳片厚の１０％以上残存する
位置で連続的に圧延することにより、平坦度の良好な金
属助板圧延材を連続的に高能率で製造するようにした点
を特徴とするものである。

なお、この発明の金属薄板圧延材の製造方法において、
薄鋳片の圧延開始位置を、未凝固溶湯部が鋳片厚の１０
％以上残存する位置と定めた理、由は次の通シである。

即ち、ツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備によって鋳造
される薄υ、１片の凝固殻生成の変動は、Ｓ添加テスト
笠による調査結果から鋳片厚の１０％以上発生する場合
が多いことが確認されておシ、従って未凝固溶湯部が１
０％以上残存する位置で鋳片を圧下しないと前記変動を
十分に矯正できないのである。そして、未凝固溶湯部が
鋳片厚の１０％以上残存した状態で鋳片を圧下すると、
鋳造金属の種類を問わず、凝固遅れ部の最終鋳片厚への
影響を無くすることができる。

第４図は、本発明の方法によって金属薄板圧延材を連続
的に製造している状態を示す概略模式図であシ、ツイン
ベルト式薄鋳片連続鋳造設備１３の下手側の、鋳片中心
部の未凝固溶湯部が１０％以上残存する位置に圧延装置
１４が配置されていて、ツインベルト式薄鋳片連続鋳造
設備１３によって連続的（（鋳造され移動してぐる薄鋳
片は、続いて圧延装置１４にて連続的に圧延され、平坦
度の良好な薄板圧延材となるのである。このとき、ツイ
ンベルト式薄鋳片連続鋳造設備１３の出口での鋳片は、
凝固殻１０，１０が幅方向及び鋳込方向に不均一な状態
で生成したものとなっているが。

引き続いての圧延装置１４の入側のロールによる圧下で
凝固殻厚が矯正され、その後に続く圧延ロールで更に圧
下がなされるので、優れた平坦度を有する薄板圧延材が
直接製造されるのである。

次いで、この発明を実施例によって説明する。

実施例 まず、第４図に示されるようにツインベルト式薄ζＪ、
５片連続ｐｊ造設備の下手側に圧延装置を配置し、第１
表に示す成分組成の低炭素アルミキルド鋼から圧延薄鋼
板を製造した。

第　１　表 なお、このときの＃１　、Ｙｊｉ・圧延条件は次の通り
であった。

ツインベルト式薄ν、ｊ片連続鋳造装置の傾斜角。

９度。

鋳造速度：６ｍ／臘。

鋳片サイズ２４０期厚Ｘ１００Ｏ朋幅。

圧延開始温度：鋳片表面温度で１２３０℃（未凝固溶鋼
割合：１２％の位置）。

製品鋼板）字さ：　２．３　ｆｆ１ｍ、。

このようにして得られた製品鋼板の平坦度は極めて良好
であり、幅方向の最大肉厚変動箇所でも鋼板厚さの５％
以内であった。

、これとは別に、比較のため、同一鋳造条件にて得られ
た鋳片を一旦完全凝固させ、これを圧延して比較鋼板を
製造した。第５図は、このときの完全凝固鋳片の幅方向
断面形状を模式的に示したものであシ、第６図は比較鋼
板の幅方向断面形状の模式図である。なお、第５図にお
ける破線は、凝固途中での凝固殻内面位置を示すもので
ある。

第５図からは、完全凝固させた鋳片では凝固殻生成速度
の遅い部分で鋳片厚の１０％以上の鋳片厚減少を生じて
いることが明らかであり、また、このように幅方向に１
０チ以上の厚さ変動を持つ鋳片を圧延加工しても、多少
の変動軽減がなされるものの、得られる製品の肉厚が１
０％弱も変動することとなり、良好な平坦度の鋼板を得
ることのできないことが明白である。

なお、この実施例では鋼板の製造例しか示さなかったが
、その他の金属の薄板圧延材の製造に本発明の方法を適
用しても平坦度の良好な製品の得られることは言うまで
もないことである。

上述のように、この発明によれば、金属溶湯から直接、
平坦度の良好な薄板圧延材を連続的に高能率で製造する
ことが可能となり、金属薄板圧延材を安価に提供できる
など、工業上有用な効果がもたらされるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備によって金
属薄鋳片を製造している状態を示す概略模式図、第２図
はツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備で鋳造される切片
の凝固途中と凝固完了時の幅方向断面形状を示す模式図
であり、第２図（ａ）は凝固途中のもの、第２図（ｌＪ
）は凝固完了のもの、第３図は未凝固溶湯の残存する薄
υｊ片をそのまま圧下して金属薄板圧延材とする過程に
おける幅方向断面概略模式図であシ、第３図（ａ）は圧
下直前の状態、第３図（ｂ）は圧下途中の状態、第３図
（Ｃ）は圧下終了後の状態をそれぞれ示すもの、第４図
は本発明の方法にて金属薄板圧延４Ａを連続的に製造し
て比較材として示された完全凝固薄鋳片の幅方向断面形
状の模式図、第６図は第５図に示された薄鋳片を圧延し
て得られた鋼板の幅方向断面形状の模式図である。 図面において、 ｌ・・・上プーリ−、１′・・・下プーリ−，２・・・
上ヘルド、　、２／・・・下ヘルド、３・・・タムブロ
ック、４・・・スキンマー５・・・溶湯供給装置、６・
・・給湯装置、７・・・金属溶湯、　８・・・薄鋳片、
９・・・取鍋、　ｌＯ・・・凝固殻、 １１・・・未凝固溶湯、 １２．１２’・・圧延ロール、 １３・・・ツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備、１４・
・・圧延装置。 出願人　住友金属工業株式会社 代理人　富　１）　和　夫　ほか１名 衆１図 孝２図 柔３図 ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ツインベルト式Ａヶ鋳片連続鋳造設備の下手側に圧延装
   置を配置し、前記ツインベルト式薄鋳片連続鋳造設備に
   よって連続的に鋳造され移動してぐる薄鋳片を、その中
   心部に未凝固溶湯部が鋳片厚の１０％以上残存する位置
   で連続的に圧延することを特徴とする、平坦度の良好な
   金属薄板圧延材を連続的に製造する方法。