JPS61108451A - 薄肉鋳片連続鋳造機のベルト冷却装置 - 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】 （産業上の利用分野） この明細書で述べる技術は、溶融金属とくに溶鋼から厚
さが５０ｆｆＦ１以下にもなる薄肉鋳片を直接製造する
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）膜によるベルト冷却装置（冷却パッド）
に関し、冷却水の給水孔の配置を凝固シェル矯正力との
関連で望ましい冷却水流水膜が形成されるように改良し
た装置について提案する。

（従来の技術） 溶鋼から直接シートバーの如き鋼板を連続的に製造する
連続鋳造機：ベルトキャスターとしては・例えば特開昭
５７−１００８５１号等として既に開示されている。こ
れら既知のベルトキャスターとしては種々の形式のもの
があるが、第１図の（ａ）にその代表的な例を示す。か
かるベルトキャスターは。

所定の距離にわたって溶鋼ｌを保持する几めの間隙を維
持しつつ、それぞれ複数個のガイドロール２．３を介し
て軸回移動する対向配置した一対の金属ベルト（背面が
冷却水膜で冷却されている）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緊密に接し
友一対の固定側板６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のが普通である。

なお１図示の７は注入ノズル、８および９は。

上記金属ベルト４，５の背面にあって内側の溶鋼の静圧
を該ベルトを介して冷却水流水膜の圧力で″　　支持し
、かつ溶鋼・鋳片および該ベルトを冷却するための冷却
パッド、１０は凝固シェル、ｌＯ＆は鋳造鋳片を示す。

さて、上記冷却パッド８，９の機能としては・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・鋳造生成物の各段階（鋳片
引抜き方向の各位置）での上記溶鋼静圧と冷却水流水圧
とがつり合うように冷却パッド８．９の金属ベルト４，
５に面した給水孔の大きさや配置、そこに供給する冷却
水の流量を調節していた。

第４図は、こうした静水圧軸受型と称される従来の冷却
パッド８，９に採用している構造を示すもので、金属ベ
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１１・・・・・を設け。

咳金属ベルト４，５と冷却パッド８，９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
均一冷却を来すようになっている。

なお、Ｗｓは鋳片幅、Ｗｂはベルト幅を示す。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の静水圧軸受型のベルト冷却装置：すなわ
ち冷却パッド８．９は、金属ベルト４゜６の均一冷却を
主眼に、溶鋼１の静圧の変化を考慮しただけの、一様な
冷却パット８，９構造を持っていたにすぎず、凝固シェ
ルｌＯの矯正力が大　　１きい場合には、凝固シェルｌ
Ｏの矯正力に水圧が負けて、水膜の途切れを引き起し、
いわゆる冷却が不十分となってベルト番、５に熱変形を
発生させてい比。

要するに本発明は、凝固シェルの矯正力が作用する領域
の冷却パッドに対し、かかる矯正力とちょうど釣合うよ
うな給水孔と給水機構とを別途に配設してベルト保持を
行うことで、従来の技術が抱える問題点を克服するとこ
ろにその目的がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、冷却パッドに配
設する給水孔をシェルの矯正力と釣合う水圧を付加する
に足る給水孔を設けることとし・さらに必要に応じて給
・排水部には絞り弁や圧力センサー、水膜検知器等を設
けて冷却水の水圧、流量を調節するようにし九。

すなわち、その構成を要約して述べると、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
維持しつつ軸回移動する鋳片長辺面側の一対の金属ベル
トと、それら金属ベルト相互間にあってそれらと緊密に
接している一対の固定側板とで構成される薄肉鋳片連続
鋳造機にあって、前記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、凝固シェルに矯正力
が作用する範囲に当る上記金属ベルト背面の冷却パッド
に、かかる凝固シェルの矯正圧力分布に応じてそれらの
圧力に釣合うような機能をもつ給水孔配置の構造を採用
した点にある。

（作用） 本発明は、凝固シェルの矯正圧力に応じた圧力調整機能
を発揮することができるように構成した冷却パッドを採
用することにある。例えば、この冷却パッドの給水孔構
造につき、矯正圧力分布に応じて第１図Φ）に示すよう
に、矯正力の大きい部分には数を多くシ、小さい部分に
は少なく配設することが第１に効果的である。また、矯
正力に応じ九本膜圧を形成するための給水比調節の例と
して、給・排水管系にセンサーや水膜検知器を設けへ絞
り弁を設けてその部分の水圧や流量を調節することも有
効であり、このような配慮をすればシェル矯正点におけ
る金属ベルトの熱変形を防止することができる。

なお、このようにすれば、シェル矯正点以外のパッド部
における金属ベルトの熱変形も同様に防止できる。

そのためには、冷却パッドへの給水管のみに弁１８を設
置するのではなく、排水管系にも弁１９を配設し、その
給・排水管系の両方の位置から水圧センサー１６や超音
波水膜厚み計１７を使って冷却水膜圧力を９４ｙＭすれ
ばよい。すなわち、冷却水流水膜の圧力は、給水孔入口
圧力（Ｐ工）と排水孔の出口圧力（Ｐｏ）との差圧ΔＰ
（ΔＰ＝１１２に−Ｖ　　。

ただし、Ｋは流量係数、Ｖは水腹の流速）を調節すれば
よいから、上述のような弁やセンサーの配置が有効とな
るのである。

金属ベルトにかかる圧力ＰｗＵ　、ベルトテンション圧
力をＰａとし、溶鋼静圧をＰｂとし・そして鋳片の曲げ
戻し圧力をＰ。とすると、適当な流水膜を保持するには
、前記圧力の関係が次式；％式％ を満足しなければならず、このような圧力制御は給・排
水管系の両方に弁やセンサー等を設置しないと効果的な
制御が難しい。

第２図に、第１図示のような一定円弧絞り込み式一点矯
正型ベルト式薄肉鋳片連続鋳造機の鋳片（凝固）シェル
矯正部におけるシェル矯正圧力分布の１例を示す。図中
Ａ点より注湯部Ｉｓ側では。

鋳片の長辺面側で形成されｆｃ＃！固シェルｌＯは一定
半径のまま引き抜かれるため、矯正力は必要としない。

しかし、Ｌ定円弧の絞り込み部と直線部の継ぎ目でおる
Ａ点では、長辺面に形成された凝固シェル１０は、曲面
から直線へと矯正されるため、Ａ点およびその下の凝固
域１８の一部ではシェルの矯正力が必要となる。シェル
の矯正力は第２図に示したごとく、鋳片方向Ｘ、および
鋳片幅方向Ｙに対しても大きさが異なる。幅方向で鋳片
短辺面近傍で圧力が大きいのは、凝固シェル厚が短辺面
側から冷却される結果厚くなっていることによるもので
ある。

前記凝固シェル１０の矯正力は、金属ベルト背面の冷却
水圧力とバランスしなければならない。

冷却水圧力が矯正力よりも小さい場合は、ベルトが冷却
パッドに押しつけられ、冷却水の途切れが生じ、ベルト
の熱変形が起る。そこで本発明は・凝固シェルの矯正圧
力とバランスするよりに、冷却パッドに対して凝固シェ
ル矯正用の適切な流水膜圧力となるように給水孔の配置
ならびに給・排水管系の圧力制御を行うようにしたので
ある。

（実施例） まず参考例として第４図に、従来の冷却パッドＢ　ｇ　
ｇ　ｍｍ、鋳片幅Ｗ８は６００　ｍｍ、通常の給水孔１
１列と排水口１４列のピッチは５９ｆｉｆｉである。

−短円弧部１２と直線部１８の接続部Ａ点が凝固シェル
（鋳片）の矯正部になり、この近くにシェル矯正力が分
布する。このシェル矯正力を保持しそれらにちょうど釣
合うような矯正月給゛水孔１５を適当数設けたものであ
る。凝固シェル１０矯正用給水孔１５分布は、凝固シェ
ルの矯正力分布（第２図）に対応させ、矯正圧力と水圧
が釣合うように、矯正力の大きい部分には給水孔１５密
度を大きくシ、矯正力の小さい部分には給水孔１５密度
を小さくする。ま九、矯正用給水孔１５に゛は凝固シェ
ルの最大矯正圧力と等しい水圧を加える。

第８図に本発明にかかる冷却パッド８，９の横断面図を
示す。要するにこのような矯正月給水孔配置を採用する
ことにより、シェルの矯正による冷却水の途切れが防止
でき１、金属ベルトの熱変形が防止できる。

また、上述したシェル矯正用給水孔１５に同一の給水圧
力を加えて給水孔分布密度を変える方式（上述し次実施
例）以外に１本発明では給水孔の分布密度を等しく＋、
、７１０える圧力を変化させる方法、さらには分布密度
と加える水圧の両方を変化させる方法でも同じ効果が得
られる。あるいはシェル矯正用給水孔１５を設けずに従
来の給水孔のままでシェル矯正力の加わる部分のみ圧力
を高くするような部品法でもある程度の効果が得られる
。

本発明操業例 シェル矯正用給水孔を設は九本発明冷却装置（矯正用給
水圧力１　、２　ｋｇ／ｃｍ　）により低炭アルミキル
ド鋼を、ΔＴ＝８０℃〜５０℃、引抜き速度８ｍ／ｍｉ
ｎ〜５ｒｎ／ｍｉｎ、冷却水ｋ　ｌ　Ｏｌ／ｋｙｔａｔ
ｅｅｌ〜１５１／　ｋｆｓｔｅｅｌ！にて、厚さ３　Ｑ
　ｍｍ　、幅Ｑ　Ｑ　Ｑ　ｍｍ　、長さ５００ｍの薄鋳
片を各々ａＯＯヒート鋳造した。

その結果、従来技術の冷却パッドを使ったときのベルト
寿命を１とすると、本発明冷却パッドのベルト寿命は６
．９でベルト寿命が著しく増大し、ｔたベルト熱歪みも
解消できた。これは従来冷却パッドでは、シェル矯正力
によってベルト−冷却パッド間の水膜が途切れてベルト
の冷却が不足し。

ベルトに大きな熱負荷がかかる友めにベルト熱変形が生
じ°Ｃいたのである。この点１本発明法はシェル矯正力
による水膜途切れもなくベルト熱負荷も小さい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、シェル矯正部にお
いて水膜の途切れを因とする冷却不足が解消され、ベル
ト熱変形が防止でき、また表面性状に優れ、内部割れの
少ない薄肉鋳片の連鋳ができる〇

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、薄鋳片連続鋳造機の路線図で、同図中
）は・本発明冷却パッドの正面図。 第２図（ａ）、　（ｂ）は、凝固シェル矯正部における
矯正圧力分布の説明図。 ＩＪＪＪ８図は１本発明冷却パッドの断面図。 第４図は、従来冷却パッドの正面図である。 １・・・溶鋼　　　　　　　　　Ｚ、　Ｂ・・・ガイド
ロール４．５・・・金属ベルト　　　６・・・側板７・
・・注入ノズル　　　　８，９・・・冷却パッドｌＯ・
・・凝固シェル　　　　１１・・・給水孔１２・・・注
湯部　　　　　１８・・・凝固部１４・・・排水孔　　
　　　　１５・・・矯正用給水孔１６・・・センサー　
　　　　１７・・・水膜厚み計１８・・・給水弁　　　
　　　１９・・・排水弁第２図 ａ）　　　　　　（ｂ） Ｗｂ：ベルト惺 第３図

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動する鋳片長辺面側
   の一対の金属ベルトと、それら金属ベルト相互間にあっ
   てそれらと 緊密に接している一対の固定側板とで構成される薄肉鋳
   片連続鋳造機にあって、 上記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、 凝固シェルに矯正力が作用する範囲に当る 上記金属ベルト背面の冷却パッドに、かかる凝固シェル
   の矯正圧力分布に応じてそれらの圧力に釣合うような圧
   力調整機能をもつ給 水孔配置の構造を採用したことを特徴とする薄肉鋳片連
   続鋳造機のベルト冷却装置。 ２、凝固シェルの矯正圧力分布に応じる給・排水圧力調
   整のために、冷却パッド給・排水管系に圧力センサーお
   よびまたは水膜厚み検知器と弁とを設け、液圧および流
   量を調節するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲１記載の装置。