JPS61212457A - 大断面スラブの縦型連続鋳造設備 - 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］ 本発明は、大断面スラブの縦型連続鋳造設備に関する。

［従来の技術］ 一般に、鋼板に要求される機械的性質は、圧延比（スラ
ブの断面積／最終鋼板の断面積）によるところが大きく
、通常圧延比３〜５程度が必要最小限の値とされている
。とこ、ろで、従来の垂直曲げ型或いは湾曲型のスラブ
連鋳機では、曲げ、矯正等による表面、内部の割れの発
生等を防止する必要上、スラブ厚は通常３００ｍｍ以下
程度に制限されるので、例えば製品厚１００ｍｍ以上の
極厚綱板については充分な圧延比を確保することができ
ない。

そこで、従来、極厚鋼板については造塊材で対処してい
るが、造塊の大型鋼塊では中心偏析、表面性状等の問題
があって満足できる品質を得ることが難しいばかりでな
く、歩留まりの低下及びコストアップを招来する問題も
ある。　　　　　　゛［問題点を解決するための手段］ 上記の問題を解消するため、本発明では、移動可能な電
磁攪拌装置を備えた縦型連続鋳造設備によって大断面ス
ラブを鋳造するようにしたものである。

より具体的には、本発明に係る縦型連続鋳造設備は、 大断面スラブを連続鋳造する鋳型と、 該鋳型で連続鋳造されるスラブの下端を支持して鉛直下
方へ案内する案内手段と、 鉛直下方へ案内されるスラブの側部を支持する支持手段
と、 スラブが鋳型から降下する際に、残溶鋼率が最適の値と
なる高さでスラブ内の未凝固部分を攪拌する電磁攪拌装
置とを備え、 上記案内手段の上下移動量によって定まる所定長の大断
面スラブを連続鋳造するようにしたことを基本的な特徴
とする。

上記のように、連続鋳造設備を縦型とすれば、鋳造され
るスラブに曲げ、矯正等の荷重が作用しないので、割れ
を生じることなく、大断面のスラブを鋳造することがで
き、しかも鋳造過程においてスラブ内の未凝固部分を電
磁攪拌するに際し、電磁攪拌装置による攪拌装置を、ス
ラブの残溶鋼率が最適の値を取る高さに合せて移動させ
て攪拌せしめるようにしたので、攪拌効率が向上し、そ
れによって、中心偏析が減少して、品質の良い大断面ス
ラブを生産することができる。又、従来の造塊法に比し
て、歩留まりの向上及びコストダウンを実現できる。

ところで、上記支持手段としては、鉛直方向に所定の間
隔を置いて配置される複数のサポートロールを採用する
ことが好ましい。

その場合、各サポートロールに電磁攪拌装置を組み込み
、各サポートロール内の電磁攪拌装置を下部のロールか
ら上部のロールの順に選択的に作動させるようにするこ
とができる。このようにすれば、各電磁攪拌装置を現実
に移動させる必要がないので、設備の構成を簡素化でき
、しかも、故障が少なくなって、設備の信頼性が向上す
る。

更に、電磁攪拌装置がスラブのごく近傍に配置されるの
で、電磁攪拌効率が向上する。

又、各サポートロール内に電磁攪拌装置を内蔵する代わ
りに、電磁攪拌装置を内蔵し、スラブに沿って移動可能
な単一の電磁攪拌ロールを設け、且つ、各サポートロー
ルをスラブに接触・離間可能に構成して、上記電磁攪拌
ロールの通過部位近傍のサポートロールは電磁攪拌ロー
ルとの干渉を回避すべくスラブから離間させ、それ以外
のサポートロールはスラブに接触させるようにすること
もできる。その場合は、電磁攪拌装置が１個のみで良い
ので、コストダウンが図れる。

又、上記縦型連鋳設備は、１ザイクルの鋳造終了毎に、
鋳造されたスラブの頭部（上端部）を保温する保温手段
、例えば、保温ボード、過熱ヒータ等を配備することか
好ましい。該保温手段は、スラブの頭部の凝固を遅らせ
ることにより、溶鋼中の不純物をスラブ頭部に凝集させ
るためのもので、それによってクロップ（切除片）の減
少及びスラブの品質向上等の効果を得ることができる。

なお、上記保温手段でスラブ頭部を保温するに際し、凝
固の生じやすい凝固シェル近傍の保温機能を相対的に高
くすることにより、スラブ頭部の全域の凝固を遅らせる
ように留意することが好ましい。

又、上記保温手段を設ける場合、上記鋳型は分割可能に
構成することが望ましい。このように、分割可能型の鋳
型を採用すれば、■サイクルの鋳造終了後に鋳型を分割
することにより、上記保温手段を鋳型に干渉させること
なく、容易にスラブ頭部にセットすることができる。

なお、上記案内手段としては、具体的には例えば、ダミ
ーパーを使用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、大断面スラブの鋳造
を縦型連鋳によって連鋳化したので、生産性、歩留まり
及びコストの点で宵利となり、しから品質の良い製品を
得ることができるようになる。

［実施例］ 以下、添付図面を参照しながら本発明の詳細な説明する
。

第１図には、本発明の実施例に係る大断面スラブの縦型
連続鋳造設備が示されており、該設備は、基本的には、
大断面スラブｌを連続鋳造する鋳型２と、不図示の昇降
手段によって昇降駆動され、鋳型２で連続鋳造されるス
ラブ１を所定の速度で鉛直下方へ案内するダミーバー３
と、鋳型２の狭面側の下部に鉛直方向に所定の間隔を置
いて配置され、下方へ案内されるスラブＩを両側で支持
する、夫々複数のサポートロール５．５．・・・及び６
゜６、・・・と、−側の各サポートロール５内に組み込
まれるロール内電磁攪拌装置（インロールＥＭＳ）５ａ
とで構成されている。なお、他側のサポートロール６．
６・・・のうち、二点鎖線で囲繞して示す各サポートロ
ール６は、共通の保持部材（不図示）によって保持され
、一点鎖線で示す如く、一体的に側方へ傾倒することが
できるようになっている。

第２図に示すように、上記鋳型２は夫々水平断面り型の
第１部分２ａと第２部分２ｂとで分割可能に構成され、
各部分２　ａ、　２　ｂがシリンダ７．８を介して鋳型
支持部材１０．２により鋳型２の広面方向（図中Ａ、Ａ
’方向）に移動可能に支持されるとともに（移動ストロ
ークは例えば１００ｍｍ程度）、鋳型支持部材ｔｏ、ｔ
ｔは鋳型２の狭面方向（図中Ｂ、Ｂ’方向）へ移動可能
となっている。なお、鋳型２の上部には、鋳型２内に溶
鋼を注入するタンディツシュ（不図示）が配置される。

又、第３図に示すように、この縦型連鋳設備は、■サイ
クルの鋳造終了後に、鋳造されたスラブ１の頭部を保温
する保温ボード１２を具備している。

ここで、各サポートロール５，５・・・及び６，６・・
・のロール径ルｒトロールビニＩ壬のｉ１Ｌ宇力ｆハじ
つい１説明する。

すなわち、各サポートロールに作用する溶鋼静圧Ｗ（Ｋ
ｇ／ｃｍりは、 Ｗ＝Ｐ　−Ｌ（ｂ−２Ｓ）　　　　　　　・・・・・・
（１）但し　　Ｐ：　溶鋼静圧（Ｋｇ／ｃｍ２）Ｌ二　
ロールピッチ（ｃｍ） ｂ：　スラブ幅（ｃ＋ｎ） Ｓ：　シェル厚（ｃａ＋） である。

又、ロール間でのバルジング量δ（ｃｍ）は、・・・・
・・（２） 但し　　ｄ：　スラブ厚（ｃ＋ｎ） Ｅ：　弾性係数（ｃ＋＋＋） ν：　ポアソン比 Ｐ、Ｌ、ｂ、ｓ　：　　上記と同じ となる。

従って、バルジング許容値を決定すると、（２）式から
ロールピッチＬが求まる。又、このロールピッチＬに基
づいて、（１）式からロールに作用する溶鋼静圧Ｗが求
まるので、それに耐えうるようにロール径を決定すれば
良い。

次に、具体的なデータを挙げながら、本縦型連鋳設備に
よる鋳造手順を述べる。但し、スラブ１のサイズ（スラ
ブ幅、スラブ厚及びスラブ長）を決定する、鋳型２のサ
イズとダミーバー３の上下移動量は、鋳型サイズを６０
０ＩｌｌＩＩＩＸ２ＩｏｏＩＩＩＩ１１１ダミーバー３
の上下移動量を６１１１とする。

鋳造開始に際しては、ダミーバー３を鋳型２の直下に配
置し、ダミーバー３で鋳型２下部を閉塞した状態で、前
記タンディツシュから鋳型２内に溶鋼を注入し始める。

そして、鋳造開始後、所定の時間は、ダミーバー３を鋳
型２直下に固定して、溶鋼の凝固を待つ。

鋳型２内での残溶鋼率が３０％になった時点（鋳造開始
から５７分後）で、ダミーバー３の降下を開始する。こ
のダミーバー３の降下によっテ、スラブｌが下方へ案内
され、その際サポートロール５．５．・・・及び６，６
．・・・が、スラブ菫の降下に応じて従動回転しながら
、スラブＩを両側で支持する。

又、スラブＩの降下に伴い、鋳型２内には、前記タンデ
ィツシュから溶鋼が補充される。

更に、ダミーバー３の降下開始と同時に、インロールＥ
ＭＳ５ａを駆動し、スラブｉ内の未凝固部１ａの攪拌開
始する。その場合、全てのインロールＥＭＳ５ａを同時
に駆動するのではなく、スラブｌの降下位置に応じた最
適攪拌位置を占め、るインロールＥＭＳ５ａのみを選択
的に駆動する。

ここで、スラブの降下速度（鋳造速度）を種々に変更し
た場合の、鋳造開始からの経過時間と、攪拌位置との関
係を、第４図を用いて説明する。但し、第４図中縦軸の
高さは、鋳型２下端からの下方への変位量を意味する。

例えば、鋳造速度が０．０５ａ＋／分の場合、攪拌開始
から所定時間の間は、高さり。に位置するインロールＥ
ＭＳ５ａを駆動し、高さｈｏで攪拌を実施する（折線！
の水平部）。次に、鋳造開始から約２時間経過した時点
、つまりスラブ１の下端が大略高さｈｏの位置に到達し
た時点からは、インロールＥＭＳ５ａの駆動を順次切り
換えて、折線■の傾斜部に沿って攪拌位置を漸次上方に
移しながら、引き続き、電磁攪拌を実施する。このよう
にすれば、駆動中のインロールＥＭＳ５ａと、スラブｌ
とが高さ方向でラップした後に、スラブ１を常時最適攪
拌位置（残溶鋼率が２０〜４０％）で電磁攪拌できるよ
うになり、中心偏析を大幅に減少させることが可能とな
る。

上記の如く、鋳造開始からの時間に応じてインロールＥ
ＭＳ５ａによる攪拌位置を変更しながら連続鋳造を行い
、ダミーバー３の下降壷が６ｍにはなった時点で１サイ
クルの鋳造を終了する。なお、■サイクルの鋳造に要す
る時間及び鋳造開始からの経過時間と最適攪拌位置との
関係は、鋳造速度によって変化する。例えば、鋳造速度
が０゜１ｍ１分の場合、最適攪拌位置は折線Ｈに沿って
推移し、鋳造速度が０．２ｍ／分の場合、最適攪拌位置
は直線■に沿って推移する。

１サイクルの鋳造が終了すると、第２図に２点鎖線で示
す如く、シリンダ７．８によって、鋳型２の第１．第２
部分２　ａ、　２　ｂを互いに反対側の広面方向に移動
させ、更に両部型支持部材ｔｏ、ｔｔを互いに反対側の
狭面方向に移動させることによって、鋳型２を分割し、
しかる後に、第３図に示す如く、鋳造されたスラブ■の
頭部に保温ボード１２を装着する。この保温ボード１２
でスラブ１の頭部を保温することにより、スラブ１頭部
近傍に残存している未凝固部１ａの凝固を遅らせ、それ
によって不純物を最トップ部に凝集させる。なお、その
場合、未凝固部１ａのうち凝固シェル１ｂの近傍の部分
は凝固しやすいので、凝固シェルｔｂの近傍部は相対的
に保温機能を増大せしめて、スラブ１頭部の全域で凝固
を遅らせるようにする。

スラブ！が完全に凝固すれば、保温ボードＩ２を取り外
し、サポートロール群６，６・・・とともにスラブｌを
傾倒して水平方向に引き抜き、次サイクルの鋳造に備え
る。

なお、鋳型２のサイズ及びダミーバー３の上下移動量に
よって定まるスラブｌのサイズ及び鋳造速度は上記した
値に限定されるものではなく、°又、インロールＥＭＳ
５ａによる攪拌位置の変更範囲及び変更速度も、スラブ
サイズ、鋳造速度等に応じて最適な範囲及び値に設定す
ることができる。

又、上記保温ボード１２に代えて加熱ヒータを設け、ｌ
サイクルの鋳造終了後に該加熱ヒータでスラブ１頭部を
加熱することにより、スラブ１頭部の凝固を遅らせるよ
うにしても良い。その場合ら、スラブ１頭部全域の凝固
を遅らせるように配慮することが好ましい。

次に、別の実施例を説明する。

第５図の実施例においては、−側の全てのサポートロー
ル５°にインロールＥＭＳを内蔵する代わりに、鉛直方
向にのびるレール１３に案内され、スラブｌの一側に沿
って上下動可能な単一の電磁攪拌ロール１４（ＥＭＳロ
ール）を設けたものである。そして、−側の各サポート
ロール５°を、不図示の駆動部材にて揺動される揺動ア
ーム１５で支持することにより、各サポートロール５°
をスラブ１ｊこ接触・離間可能とし、図示の如く、９Ｍ
Ｓロール１４の通過域近傍のサポートロール５゜は、９
ＭＳロール１４との干渉を避けるべくスラブＩから離間
させ、９ＭＳロール１４の通過域近傍以外のサポートロ
ール５°は、スラブ１に接触させて、スラブｌを支持せ
しめるようにしている。

なお、各サポートロール５°をスラブ１に接触・離間さ
せるに当たり、各サポートロール５゛をシリンダによっ
て水平方向に往復移動させるようにしても良い。

次に、第６図の実施例は、単一のＥＭＳロール！６を、
−側のサポートロール群５”、５“、・・・の外方でレ
ール１７に沿って昇降させるようにしたものである。こ
のようにすれば、各サポートロール５”を移動させる必
要がないので、構造が簡素化し、設備費、運転費も低減
する。

又、上記各実施例では、スラブｌを案内及び支持するダ
ミーパーとサポートロール群を１組のみ設けたが、第７
図の実施例では、ダミーパー２０とサポートロール群２
１．２＋、・・・及び２２，２２゜・・・からなる支持
案内機構Ｓを複数組設け、各支持案内機構Ｓに台車２３
を取り付けて移動可能に構成している。このようにすれ
ば、ｌサイクルの鋳造が終わり、鋳造されたスラブｌに
保温ボード１２を装着した時点で、支持案内機構Ｓを交
換することにより、前サイクルのスラブｌの凝固を待つ
ことなく、次サイクルの鋳造を開始できるので、サイク
ル間での遅延時間か短くなり、生産性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る縦型連続鋳造設備の
垂直断面略図、 第２図は第１図の設備の拡大平面図、 第３図は第１図の設備の１サイクルの鋳造終了後の状態
を示す要部垂直断面略図、 第４図は第１図の設備における鋳造開始からの時間と電
磁攪拌装置による最適攪拌位置との関係を示す図、 第５図〜第７図は夫々本発明の他の実施例の垂直断面略
図である。 ２・・・鋳型、　３・・・ダミーパー（案内手段）、５
．６・・・サポートロール（方浩工陪）５ａ・・・鋳型
内電磁攪拌装置、 ！２・・・保温ボード（保温手段） １４・・・電磁攪拌ロール。 特許出願人　株式会社　神戸製屓所 代　理　人　弁理士　前出　葆　ほか２名第１の 第４図 ｆＴ造開１合筋の待団（分） １１２図 第５！ｉ！１ ｎ ＠３図 第６図 ａ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）大断面スラブを連続鋳造する鋳型と、該鋳型で連
   続鋳造されるスラブの下端を支持して鉛直下方へ案内す
   る案内手段と、 鉛直下方へ案内されるスラブの側部を支持する支持手段
   と、 スラブが鋳型から降下する際に、残溶鋼率が最適の値と
   なる高さでスラブ内の未凝固部分を攪拌する電磁攪拌装
   置とを備え、 上記案内手段の上下移動量によって定まる所定長の大断
   面スラブを連続鋳造するようにしたことを特徴とする大
   断面スラブの縦型連続鋳造設備。
2. （２）上記支持手段が鉛直方向に所定の間隔を置いて配
   置される複数のサポートロールであることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の大断面スラブの縦型連
   続鋳造設備。
3. （３）上記電磁攪拌装置が各サポートロールに組み込ま
   れ、選択的に作動されるロール内電磁攪拌装置であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の大断面
   スラブの縦型連続鋳造設備。
4. （４）上記電磁攪拌装置がスラブに沿って移動可能な単
   一の電磁攪拌ロールとして構成されるとともに、上記各
   サポートロールがスラブに対し接触・離間可能に設けら
   れ、上記電磁攪拌ロールの通過部位近傍のサポートロー
   ルがスラブから離間され、それ以外のサポートロールが
   スラブに接触されることを特徴とする特許請求の範囲第
   （２）項記載の大断面スラブの縦型連続鋳造設備。
5. （５）１サイクルの鋳造終了毎に、鋳造されたスラブの
   頭部を保温してスラブ頭部の凝固を遅らせる保温手段が
   設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   から第（４）項のいずれか一に記載の大断面スラブの縦
   型連続鋳造設備。
6. （６）上記保温手段が、保温ボード又は加熱ヒータであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の大
   断面スラブの縦型連続鋳造設備。
7. （７）上記鋳型が分割可能に構成され、スラブ頭部の保
   温時に鋳型が分割されてスラブ上端部から離間されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（５）項又は第（６）
   項記載の大断面スラブの縦型連続鋳造設備。
8. （８）上記案内手段がダミーバーであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項から第（７）項のいずれか
   一に記載の大断面スラブの縦型連続鋳造設備。