JPS61276751A - 金属薄板の双ロ−ル鋳造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は一対の水平鋳造ロール（双ロール）間に溶融金
属を供給して金属薄板を連続的に鋳造する方法、特に安
定した鋳造が行なえかつ優れた性状の鋳片を得ることが
できる双ロール鋳造方法に関するものである。

（従来の技術） 双ロール鋳造方法は、一対の水冷構造の回転自在な鋳造
ロールを所定の間隔をもって配置し、これらロール間に
溶鋼の如き溶融金属を供給し。

ロールを回転しながら下方に凝固した薄板鋳片を引き出
して、連続的に金属薄板を鋳造する技術である。

この双ロール鋳造方法において、最も重要な点は欠陥の
ない優れた性状の鋳片をいかに効率よく鋳造するかとい
う事である。このような目的を達成するため従来の鋳造
技術では１種々の対策を実施しているが、いずれも実効
を挙げるに至っていないのが現状である。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、凝固完了位置
の制御を主眼とする双ロール鋳造方法であって、優れた
性状の鋳片を得ることができる鋳造方法を提供せんとす
るものである。なお、従来ではこのような鋳片性状改良
のため凝固完了位置を制御することに関しては、何等の
提案がなされていなかった。

（発明の構成・作用） すなわち、本発明の双ロール鋳造方法の構成は、一対の
水平鋳造ロール間に溶融金属を注入して連続的に金属薄
板を鋳造する方法において、ロール間を引き出される鋳
片の凝固完了位置が。

前記一対の鋳造ロールの軸心を結ぶ線上もしくはその近
傍になるように、鋳造条件を制御すること、を特徴とす
る。

制御する鋳造条件としては１例えば鋳造速度。

湯面高さく接触弧長）あるいはロール間隔等が考えられ
る。このように鋳片の凝固完了位置が、前記一対の鋳造
ロールの軸心を結ぶ線上もしくはその近傍になる如くす
れば、鋳造作業自体が安定すると共に、ロール面上で形
成される凝固シェルが互いに良好な状態で接触すること
になり、欠陥のない鋳片が鋳造される。

以下本発明を図面にしたがって詳細に説明する。

まず、本発明を完成するに至った経緯を第１図を用いて
説明する０図において、１は一対の水平鋳造ロールで、
矢印方向に回転可能でかつ図示していないが内部が水冷
構造に形成されている。２はタンディシュからの注湯ノ
ズルによってロール間に供給される溶鋼等の溶湯であり
、３はロール間から凝固して下方に引き出される鋳片で
ある。

しかして、図において凝固完了点を、ロール軸心線より
上方位置■、軸心線位置■、軸心線より下方位置■のそ
れぞれ三箇所を選定して鋳片性状を調査してみた。凝固
完了点は一対の鋳造ロール面上で形成されるそれぞれの
凝固シェルが互いにぶつかる位置をいう。

第１図の■の位置は、凝固完了点がロール軸心線より上
に来るので、凝固直後の非常に脆い（高温のため脆化域
にある）鋳片がロール間を通過することになり、この通
過時にロールによって圧延されることになるため、鋳片
に割れが生じる。また、凝固シェルのぶつかる所で溶湯
の絞り込みが激しいので、負偏析の原因となり好ましく
ない。

したがって、■位置は鋳片の内部割れや表面割れの発生
を招き、しかも鋳片の偏析を助長する問題点がある。

次に、軸心線位置よりも下方の■位置の場合。

鋳片はロール軸心線を通過した後も、内部に未凝固の溶
湯を包含することになり、その結果溶湯の静圧でさらに
は未凝固部が固化するときの凝固潜熱によってシェルが
再溶解されるため、鋳片のふくれ（バルジング）やブレ
ークアウトが発生する、欠点がある。

そこで、軸心線位置■に凝固完了点がくるようにした場
合、上記■及び■位置にて凝固が完了するようにした場
合に生じた前述した問題点の全てが解消された。

本発明はこのように凝固完了点がロール軸心線上及びそ
の近傍に位置するように鋳造を制御するもので、そのた
めに以下に述べるような凝固式を一手段として用いるも
のである。

板厚の薄い双ロール鋳造方法において、接触熱抵抗が存
在する場合、−個のロールと凝固シェルの温度分布が第
２図に示す如くなるとき、凝固式は次のように表される
。

ここで、ｄｓは凝固シェル厚、ｈはロールとシェル間の
総括熱伝達係数、ｔは溶湯とロールの接触時間、）（’
ｆはスーパーヒートを考慮した融解の潜熱、またρｌ、
に′、Ｃ′Ｐはそれぞれ凝固シェルの密度、熱伝導率、
比熱を表す、（１）式をｔｉｓについて解くと、 の関係を得る。この式から接触熱抵抗を考慮して求めら
れる凝固式は、ｔが小さい範囲ではｄｓがＪに対して曲
線的に、またｔが十分大きい場合にはｄｓはπに対して
直線的に変化することがわかる。

第３図に本発明者等の実験によって得られた５ｎ−Ｐｂ
合金におけるｄ　ｃ／２（ｄ　ｇ）とｔの関係を実際に
測定して示した。又、（３）式の計算を行なう場合、総
括熱伝達係数りの値が必要となるが、これは実測値の任
意の一点（具体的にはπ＝　０．０４ｍ１ｎ４、ｄｓ　
＝０．８ｍｍ　）　ｆ）値を（３）式に代入することに
よりｈを求めた。このようにして得たｈはＬ＃Ｉ’７ｖ
ｌＩ’１４／ｂＡ−１７−２−に−−ｄａｔ−１＋＋＋
（Ａ）となり、これを（３）式に代入してｄｓとｔの関
係を求め、実測値との比較を行なった結果を第３図に示
した。なお、計算に際しては、　ｐ’＝　１．０５Ｘ　
１０’ｋｇ／ｌａ”、　　ｋ’＝　３４．０７ｋｃａｌ
／ｍ・ｈｒ−ｄｅｇ、　　Ｃ’ｐ　　＝　　３．５８Ｘ
　　１Ｏ−２ｋｃａｌ／ｋｇ−ｄｅｇ、　　Ｈｆ　　＝
　９．５８ｋｃａｌ／ｋｇ　　、　　ＴＭ＝　２００”
０．Ｔ、＝２０℃の各値を使用した。また１図には熱抵
抗のない場合の関係についても示した０図かられかるよ
うに、（３）式の関係は広い範囲にわたって測定値と非
常によく一致しているのが明らかである。したがって、
前記（１）（３）式の関係は双ロール鋳造法の凝固式と
して極めて有用なものであると言える。

次に、第４図に本発明者等の実験によって得られた溶鋼
におけるｄ　ｃ／２とＥの関係を実際に測定して白丸印
にて示す、この図の測定結果が前記（３）式の凝固式に
よって得た計算結果と一致しているかを検討してみるに
、まず第４図から測定値の比較的多いＫ　＝　０．０２
９ｍ１ｎ”ｔ’のｄｓの値（＝　０．３ｍｍ　）を用い
て溶鋼の場合のｈの値を求めると、次式となる。

ｈ　＝　１．４　　Ｘ　１０’（ｋｃａｌ／ｍ”−ｈｒ
−ｄｅｇ　）　　　　−（５）第４図に（３）（５）式
を使って求めた結果を実線で、また熱抵抗のないとした
ときの結果を点線で示した。この計算結果と実測値とは
比較的一致してｌ、％ることがわかる。

以上の如く（３）式の凝固式は双ロール鋳造方法におい
て実測値とよく一致することから、これを用いて凝固完
了点が双ロールの軸心位置に合致するように溶湯とロー
ルの接触時間、即ち鋳造速度等を制御すればよいことに
なる。

なお、本発明では凝固完了位置が厳密にロール軸心線上
にある必要はなく、そこにはある一定の許容範囲が存在
する。すなわち、第５図（イ）は凝固完了点がロール軸
心線より上方位置にくる場合であるが、この場合の許容
範囲は ２ａ／見＜１．３ であれば、鋳片割れが激減する。ただし、ａはロール法
線方向のシェル厚、文はロール中立点での初期設定ロー
ル間隔である。

一方、第５図（０）は凝固完了点がロール軸心線より下
方位置にくる場合であるが、この場合の許容範囲は ２ｂ／文〉０．７ であれば、ブレークアウトの発生を抑制することができ
る。ただし、ｂはロール中立点でのシェル厚である。

従って、本発明においては凝固完了位置をロール中立点
に制御することが最適であるが、仮にロール中立点をは
ずれても、上記の条件を満足していれば、鋳片を安定し
て鋳造することが可能である。

（発明の効果） 本発明の鋳造方法によれば、割れやふくれのない良好な
性状の鋳片を容易に得ることができると共に、安定した
鋳造作業を実施することが可能である。このため、本発
明の双ロール鋳造方法の工業的な価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するための双ロール鋳造設備
の概略図、第２図はロールと凝固シ、）し間の各部温゛
度分布を示す説明図、第３図は５ｎ−ｐｂ金合金おける
ｄｓとＬとの関係を示すグラフ、第４図は溶鋼における
ｃｌｓとｔとの関係を示すグラフ、第５図（イ）（０）
は本発明の許容範囲を説明するための略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の水平鋳造ロール間に溶融金属を注入して連続的に
   金属薄板を鋳造する方法において、ロール間を引き出さ
   れる鋳片の凝固完了位置が、前記一対の鋳造ロールの軸
   心を結ぶ線上もしくはその近傍になるように、鋳造条件
   を制御することを特徴とする金属薄板の双ロール鋳造方
   法。