JPS6096354A - 薄肉鋳片連続鋳造機の冷却パツド - 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】 技　術　分　野 溶融金属とくに溶鋼から厚さが８０鋪以下の薄肉鋳片（
シートバー等）を直接製造する薄肉鋳片連続鋳造機（以
下ベルトキャスターという）の流体（水）膜冷却装置（
冷却パッド）について１冷水の給水孔、排水孔の寸法、
配置を望ましい冷却水流水膜を形成するように改良した
も゛のであ゛る。

従来技術とその問題点 溶鋼から直接シートバーの如き鋼板を連続的にに製造す
る連続鋳造機雷ベルトキャスターとして、例えば特開昭
５７−１００８５１号として開示されたようなものがあ
る。その開示のような同期式のベルトキャスターには種
々の形式のものがあるが、第１図にその代表的な例を示
す。通常該ベルトキャスターは、所定の距離にわたって
溶鋼２を保持するための間隙を維持しつつ、それぞれ複
数個のガイドｏ−ル６　ａ　１６　ｂ　ｅ　６０　ａ　
６　’　ａ　ａ６’ｂ、６’Ｏを介して軸回移動する対
向配置した一対の背面が冷却水膜で冷却されている金属
ベルト４．５と、それら両金属ベルト４．５相互の間に
挾まれて各側縁近傍で繁密に接した一対の固定側板とで
４方を限局し鋳造空間を構成してなる構造を有する。

なお、図示の１はタンディシュ、８は注入ノズル、７．
８は上記金属ベルト４，５の背面にあって該ベルトを内
側の溶鋼の静圧を冷却水流水膜の圧力で支持し冷却する
ための冷却パッド、９゜１０はベルト張設ばね、１１は
鋳造鋳片を示す。

さて、上記冷却パッド７．８の機能としては、（８） 湯面から鋳片引抜き方向に向うに随って溶鋼もしくは半
凝固鋳片による静圧が変化するので、＠造生成物の各段
階（＠片引抜き方向の各位置）での上記溶鋼静圧と冷却
流水田とがつり合うように、冷却パッドの金属ベルトに
面した導入孔先端に設けた冷却水の液溜め窪みの大きさ
、配置、そこに供給する流量を調節していた。

第２および８図は、こうした従来の冷却パッド７．８に
採用している構造を示すもので、金桐ベルト４，５に面
する側に、冷却水を流出させるための各給水孔１５先端
部分に多数の長円形（ａＸｂ）窪み１２を設け、該金属
ベル）４．５と冷却パッド７．８との間に冷却水流水膜
を形成し、溶鋼静圧に対処するとともにベルトの均一冷
却を果すようになっている。なお、上記長円形窪み１２
の寸法としては、短径（ａ）　＋　５０〜１５０ｍ＋＋
＋、長径（ｂ）　：　１００〜２００闘で、配置は横間
隔（ｚ、　）　１２００〜４ＱＯｓｍ、縦間隔（Ｊ、）
：２’ＯＯ〜６００程度のものが普通である。

このような従来冷却パッドの構造では、薄肉ス（４） ラブやシートバーを連続鋳造すると、窪み１２部分に形
成される水流部１４とそれ以外の面に形成されろ水膜部
１８とでは液流の速度が著しく異なり冷却強度に差が出
る。

そうした冷却の差があると、上記金属ベルトが変形し波
状を呈するに至る。その結果、該金属ベルト４．５と固
定側板との液密接触が害され、隙間を生じて溶鋼が浅田
し、鋳造事故やフィンをもつなど形状不良鋳片を発生す
る。さらに、鋳片表面が平滑にならず、そのため圧延後
の薄鋼板の表面形状にも影暢して品質劣化を招く欠点が
あった。

発　明　の　目　的 本発明の目的は、従来の水膜部１８と水流部１４とで金
楓ベルトの背面を冷却する形式の冷却パッドのもつ欠点
を、溶鋼の静圧につり合う冷却水流水膜の形成を給水孔
と排水孔との後述するような配置によって吏服し、鋳造
作業事故や鋳片品質の劣化を防止するところにある。

発　明　の　構　成 本発明は、ベルトキャスターの冷却パッド７゜８に対し
、金属ベルト４．５に面して開口させた多数の給水孔１
５と同時に多数の排水孔１６を設けると共に、それらの
大きさ、配置につき、モデル実験によって、冷却水流水
膜の流速分布の観察や熱伝導係数の測定、および実規模
機による測定結果を通じ、次のような条件を満足するよ
うに構成した点に特徴を有する。すなわち、 （１）給水孔１５は金属ベルト４＃５の背面に臨んで、
多数ができるだけ均一に分散していること。

（２）上記給水孔１５の回りにそれらを中心として排水
孔１６を対称的に配置すること。

（８）　上記給水孔の断面積Ａｉ（ｃｍ”）と排水孔の
断面積ＡＯ（ｃｎ＋”　）が次式を満足するものである
こと。

Ａｉ７．。≧αｎ　−（ＩＪ 上記式のｎは、給水孔と排水孔の配装置に依存するパラ
メーターであり、それらの配置形が三角形のときｎ　＝
　０．５となり、四角形のときｎ＝＝１となリ、六角形
のときｎ＝２の値をとる。ｎのそれぞれの配置形を、第
４〜６図に示す。

また、αは給水孔と排水孔の断面積の比に関する補正係
数で、α〈１だと均一な流水膜の形成が困難であり、時
として＠査中ベルトの溶損を招く場合があり、特に３０
０〜２０００声ｍ程度の均一な流水膜をベルト背面に安
定して発生させるためには、第７図に示すように該αは
１・１以上にする必要かあり、より望ましくはα≧１．
２がよい。

（４）　給水孔１５の断面積Ａｉ　（Ｃｍ”　）は、そ
の値が０．５ｃｍ２よりも小さいと、カン石等の付着に
よって孔閉塞を生じやすくなる一方、その値が７Ｃ−を
超えると流水に淀みを生じてしまう。このことから次の
ような関係にあることが必要である。

０．５≦Ａ１≦７ （５）給水孔と排水孔との間の距離１０は、その値が大
きくなると、均一な流水膜分布を確保することが困難と
なるので、１０≦２００ｗＲにする必要があり、より望
ましくはｌ。≦１７５　ｍ：を選ぶ。

（７） なお、上述の説明において、冷却パッドの周辺部におい
ては対称性が失われたり一部条件を満足しない部分が生
じるが、通常この部分の金属ベルトは鋳片を直接冷却し
ないので問題はない。また、上記ｎの値を決定する孔装
置は、正確に三角形等に維持される必要はなく、熱流速
分布に大きな変化を生じさせない程度で差があっても許
容される。

また、本発明は一対の固定側板を有する場合に限らず金
縞ベルトとともに同期移動する形式の側板の場合にも適
用が可能である。

実　施　例 実施例１ 使用冷却パッドは、給水孔断面積Ａｉ　＝　１．１　ｃ
ｍ”（孔径ｄｉ＝ｉ２闘）、排水孔断面積ＡＯ＝　０．
８８ｃｍ”　（孔径ｄ。＝　７　ｍ　）　、給水孔と排
水孔の孔間距離！。”１２０１１ｓ、ｙｌ　１２　（六
角形配置）ものであり、これを第１図に示すようなベル
トキャスターに設置し、厚さ１００１１１１１ＳＩｌｌ
ｌｉ１５’００闘の低炭素ｈｔキルト鋼の連続鋳造鋳片
を得た。この際のタン（８） ディツシュ温度は１５６０”Ｃであり、引抜速度は最大
８．０　ｍ／ｍｉｎで操業した。また、金属ベルトは厚
さ１．２ｍｍの薄鋼板を用いた。

上記冷却パッドを用いて金属ベルト背面より冷却を行っ
た鋳片は、従来の第２・８図に示すような冷却パッドを
用いて冷却を行った鋳片に比べ、表面の凹凸もなく平滑
であり、圧延して得られた薄鋼板は美麗な表面であった
。また、約８０　ｔｏｎ鋳造後の金属ベルトも正常であ
り、変形やこれに起因するフィンの生成も見られなかっ
た。

実施例２ 使用した冷却パラＰは、Ａｉ　＝　０．７９　ｃｍ”　
（ｄｉ　＝１０１１１１）、ＡＯ＝　０．７９　ｃｍ”
（ｄ□　＝　１　０１ｍ　）、ｊ。＝１００ｗ、ｎ　＝
　０．５　（三角形配置）のものであり、実施例１とほ
ば同じ条件で鋳片を得、常法の圧延処理を経て厚さ１．
２１１１１の薄鋼板を得た。この場合も、鋳片の表面は
平滑で薄鋼板の表面性状も優れたものが得られた。

実施例ａ 使用した冷却パッドは、Ａｉ＝　８．１ｍ”　（ｄｉ　
＝２０、−）、Ａｏ　＝　０．７９　ｃ＋＋＋”　（ｄ
ｏ　＝　ｌＯｍｍ　）、１ｃ＝１７５＋＋ｔｍ、ｌ］＝
ｌ　（四角形配置）で、これを側面が鋳造方向に先細り
となる絞り込みタイプのベルトキャスターに設置し、厚
さ８０關、幅１０００闘のＡＪキルド鋼を連続鋳造した
。最大引抜き速度はＢ、８　Ｉｌｌ／ｍｉｎである。こ
の結果、得られたシートバーは、実施例１．Ｓと同じで
形状、表面性状とも良好なものが得られた。

比較例Ｉ Ａｉ　＝　８．１　ｃｍ”　（ｄｉ　＝　２０　闘）、
Ａｏ　＝　０．７９　ｃｍ”（ａｏ　＝　１０１１１１
１　）、ｔａ＝ｚｓｏｖｎ、ｎ＝１（四角形配置）の冷
却パッドを、絞り込みタイプのベルトキャスターにて、
厚さ８０ｓｌＮ１幅１０００ｇｍ１００Ｏ！キルド鋼を
引抜き速度４．７　ａ／ｍ：ｉｎで連続鋳造した。この
ケースは、孔間距離ｌＯのみが本発明の条ｐｆ　（ｌｏ
＝　２０　ｃｍ　）を外れて２８０鰭と大きいものの例
であるが、約５トン鋳造後、厚さ１．２闘の鋼製ベルト
の内面を観察したところ、局所的に凹凸が認められ、ベ
ルト交換を余儀なくされた。

発　明　の　効　果 以上説明したように本発明によれば、金挑ベルトの背面
に均一で安定した冷却水流水膜を形成させることができ
るので、該金属ベルトの冷却むらが解消でき、ひいては
該ベルトの波打ち変形が解消される。その結果、該ベル
トと側面固定側板の接触が良くなり、鋳造事故が回避で
きるとともに、鋳片ならびに製品板の品質を向上させる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、薄肉鋳片連続鋳造機の路線図、第２図は、従
来冷却パッドを示す部分断面図、第８図は、従来冷却パ
ッドのベルト側の部分平面図、 第４〜６図は、いずれも本発明冷却パッドの給水孔、排
水孔配置の例を示す路線図、 第７図は、給水孔と排水孔の断面積比の補正係数αが鋳
片形状指数に及ぼす影暢を示すグラフである。 １・・・タンディシュ　２・・・溶鋼 （１１） ８・・・注入ノズル　４．５・・・金執ベルト６ａ〜６
１０・・・ガイドロール ７．８・・・冷却パッド　９．１０−・・ばね１１・・
・鋳片　１２・・・窪み １８・・・水膜部　１４・・・水流部 １５・・・給水孔　１６・・・排水孔。 特許出願人　川崎製鉄株式会社 同　出願人　株式会社日立製作所 代理人弁理士　杉　村　暁　秀 同　弁理士　杉　村　興　作 （１２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　冷却パッドの介在により溶融金属および鋳片を保持
   するための間隙を維持しつつ輪回移勢する鋳片長辺面側
   の一対の金属ペルーと、それら金属ベルト相互間にあっ
   てそれらと繁密に接している鋳片短辺面側の一対の側板
   とで構成される薄肉鋳片連続＠造機の、その金属ベルト
   の背面で冷却水流の導入導出を司る冷却パッドにつき、 該冷却パッドの上記金属ベルトに面して開口させた冷却
   水流の給水孔、排水孔の各断面積ならびにそれらの配置
   を下記式に示すように構成してなる薄肉鋳片連続鋳造機
   の冷却パッド。 記 ０．６≦Ａ１≦７ Ａｉ　／　ＡＯ≧１．１　ｎ ！。≦２０ 式中、Ａ１：給水孔の断面積（Ｃ−） ＡＯ＋排水孔の断面積（Ｃ，”） ！。：給・排水孔中心間の距離（Ｃ） ｎ：給水孔、排水孔の配置に依存す るパラメータで、三角形配置で ０．５、四角形配置で１、六角形 配置で２を示す値