JPS6297751A - 薄板連続鋳造装置 - 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 この発明は、たとえば鋼帯の如き、金属薄板を製造する
ための片面凝固連続鋳造装置に関する。

従来の技術 従来、金属薄板たとえば薄鋼板を製造するには、鋼塊を
分塊圧延して２００〜２５０ｍｍ厚さのスラブを得、こ
のスラブをホットストリップミルで熱間圧延するか、或
いは溶鋼を連続鋳造してスラブを得、これを熱間圧延す
るプロセスによっている。

しかしながら、これら従来技術によるときは、大規模な
ホットストリップミルやスラブを加熱するエネルギーを
必要とする処から、薄板を溶鋼の連続鋳造によって直接
的に得る技術の開発が９まれている。

従来、溶鋼を連続鋳造する場合、１型内に溶鋼を注入し
、断面内の周囲を凝固させた後にこれを下方に引抜く方
法が一般に行なわれてきた。しかし、この方法では、 ■溶鋼を鋳型内に注入するノズルの径と鋳型断面寸法の
関係から、厚さ数十１１１１以下の鋳片を得ることは困
難である、 ■鋳片と鋳型内壁面間の摩擦のため、鋳片引抜速度を２
ｍ／ａ＋ｉｎ以上にあげることは困難であり、２ｍ／ｆ
ｆ１ｉｎ以上にすると凝固殻が破断し溶鋼流が噴出（ブ
レークアウト）する危険がある。

といった問題があった。

これら従来の連続鋳造プロセスにおける問題を解決して
薄板の連続鋳造による効率的な製造方法およびそのため
の装置を提供すべく、出願人は先に特願昭５８−１８８
８８２号において片面鋳造による金属薄板の製造方法お
よび装置を提案した。

即ち、この方法および装置は傾斜した無限軌道をなす平
板上に溶鋼を注ぎ薄鋼板を鋳造する方法であって、鋳造
方向と注入溶鋼流の方法を逆に、つまり無限軌道をなす
平板が斜面を上方に向って移動する状態下で溶鋼を平板
上に注ぎ、傾斜移動平板上における溶鋼（溶融金属）流
の下端が溶鋼の表面張力で自己保持されるようにして連
続する方υ１、ならびに、駆動輪により駆動され無限軌
道をなすとともに傾斜したモ面を有するベルト機構と、
傾斜しもペルトモ面上に溶融金属を流下供給する手段と
、傾斜面上方側に鋳片を抽出する装置と、ベルトを駆動
輪を介して斜面上方向に駆動する装置とよりなる溶融金
属の連続鋳造装置である。

この技術によって、たとえば２〜２０＋ａｍ厚さの鋼板
を連続鋳造によって製造することができる。この技術に
よれば、傾斜しその上方側へ移動する無限軌道平面上で
溶鋼（溶融金属）が凝固し、凝固シェル（９片）、の抽
出速度と無限軌道平面（ベルト）の移動速度を同期させ
れば、ベルト表面と鋳片間の摩擦に起因するブレークア
ウトを生ずることがないから、鋳造速度を飛躍的に高く
することができる。

また、片面凝固であるから、ＰＩ造中鋳片の下面はベル
ト表面に接しているが、上面は溶鋼または雰囲気と接し
ている状態で、鋳型のような空間を制約するものがない
からタンディツシュから溶鋼を供給するノズル配置に問
題を生ずることもない。

本出願人は、この技術をさらに改良し、溶融金属注入流
下端部に、金属ベルト幅方向に延在する固定堰を、金属
ベルト上に弾機的に接する如く配設して、金属ベルト上
に溶融金属溜りを形成せし−め、金属ベルト上での溶融
金属注入流先端部平面形状の不揃いに起因する鋳片の湯
皺生成の問題を解決するプロセスを、特願昭５９−１２
０５８８号にて提案した。

しかしながら、これらの技術にあってもなお解決さるべ
き技術的課題が存していた。

即ち、溶融金属溜り最深部から生成する凝固殻を円滑に
発達せしめ、表面性状のすぐれた均一な所望厚さを有す
る金属薄板を連続鋳造によって得るには、第４図に示す
ような、溶融金属注入流（７）による、凝固シェルアタ
ック（２１）のないようにしなければならない。

また、上に述べた、片面凝固方式による連続鋳造プロセ
スにあっては、溶融金属溜りの部位で。

側画壇に接した溶融金属が、第３図に示す「耳」部（１
５）をもつ樋状の鋳片を形成することがある。

而して、鋳片のフラットな部分以外は、これを切断除去
しなければならないから、鋳造プロセスにおける良鋳片
歩留りを低下させることになる。

かかる観点から、無端金属ベルトを構成要素とする、片
面凝固方式の連続鋳造装置にあって、金属ベルト上に形
成する溶融金属溜りの深さ、すなわち無端金属ベルトの
傾斜角度が重要な要件となる。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、上に述べた。従来技術における問題点を解
決し、表面性状のすぐれた、均一な厚さを有する金ＦＡ
薄板を、高い歩留で、連続鋳造することができる、片面
凝固方式の連続鋳造装置を提供することを目的としてな
された。

問題点を解決するための手段 この発明の要旨とする処は、鋳造方向が上昇するように
傾斜せしめ、かつ冷却装置を背面に付設した無端金属ベ
ルトと、溶融金属の湯溜りを前記金属ベルト上に形成す
るための後面固定堰と、前記金属ベルトと同期して移動
する側画壇とを有し、溶融金属の注入位置を後面固定堰
から所定距離だけ離して位置せしめるとともに、前記金
属ベルトの水平面に対する傾斜角度０〔度〕を。

−一１ｏ免　　π （ただし、ｂは鋳片（薄板）幅、込は金属ベルト上に形
成される金属溶湯溜りの金属ベルト長さ方向の自由表面
長、ｂは鋳片幅を表わす、）とすることを特徴とする薄
板連続鋳造装置にある。

以下に、この発明の詳細な説明する。

この発明になる薄板連続鋳造装置の概略を第１図に示す
。

第１図において、（１）は金属ベルトであってプーリ（
２）に巻掛けられ、無限軌道を形成する。

（３）は、冷却装置であって、鋳造過程において、金属
ベルト（１）をその背面から冷却する。（４）は、側面
１ｗ！−であって１図示しないスプロケットホイールに
巻回され、無限軌道を形成する耐熱性ブロフクのチェー
ンによって構成され、金属ベルト（１）と同期して移動
する。

（５）は、後面固定堰であって、金属ベルト幅方向に延
在する如く設けられ、その下面の少なくとも１部が金属
ベルト上面に接し、たとえば、ばねによって弾機的に金
属ベルト上面に押圧される。

（６）は、注入装置であって、後面固定堰（５）から、
鋳造方向に所定距離を置いて、注入流（７）が位置せし
められるように配設される。（８）は、湯溜りであって
、金属ベルト（１）面りに、後面固定堰（５）と可動側
画壇（４）とによって囲まれる空間に、注入装置（６）
から供給される溶融金属によって形成される。

（９）は、凝固薄板、即ち鋳片であって、金属ベルト（
１）によって形成される斜面上方に湯溜り（８）から抽
出され、圧延ロール（！０）によって圧延或は表面を整
形され、巻取装置（１１）によって巻取られ、薄板（ス
トリップ）コイル（１２）とされる。

第２図に、第１図に示す装置の幾何学的関係を示す。

本発明にあっては、第２図に示す無端全屈ベルト（１）
の水モ面とのなす角０［度］を、（１）式のとおり定め
る。

この理由を、以下に説明する。

先ず、 ０．８＜０　　　　　　　　　　　　　　・　會　−（
２）とする理由は、溶融金属（溶’Ｉｎ）溜り（８）の
深さを、これ以上小さく（浅く）すると、第１図に示す
、溶融金属注入流（７）が、直接、凝固殻上面を再溶解
せしめ、凝固殻上表面の凹凸が激しくなり１表面性状の
すぐれた、均一な厚さを有する鋳造薄板を得ることがで
きない。

次に、 １０Ｑ、　　　π とする理由を説明すると、第２図に示す溶融金属溜り（
８）の深さｈは、 ｈ＝Ｑ、ｓｉｎ　Ｏｍ　ｍ　ｍ　　（４）である、ただ
し込は金属ベル）ｌに形成される金属溶湯溜りの金属ベ
ルト長さ方向の自由表面長を表わす。又０は鋳造ベルト
の水平面とのなす角を表わす。

処で、第３図に示す［耳Ｊ　（１５）の切断除去による
歩留り落ちを、多くとも２０％以内に抑えるためには、
片側につき、（５）式の関係を満足しなければならない
、即ち、片側について１０％以下となるから、ｈ≦ｂ／
１０となる。ただしｂは鋳片（ストリップ）の幅を表わ
す。

（４）式から（５）式が導かれる。

５ｉｎＯく□・ＩＩφ　（５） １０Ｑ。

θが小さいときは、５１ｎＯ＊θ〔ラヂアン〕であるか
ら、これを（５）式に代入し度数に変換して（３）式を
得る。

而して、本発明における技術的課題をよりよく解決する
ためには、無端金属ベルト（１）の水平面とのなす角θ
〔度〕は、 １０ｉ　　　π でなければならない。

作用 以下、この発明の薄板連続鋳造装置の作用について説明
する。

金属ベルト（１）は、プーリ（２）によって、たとえば
？Ｏｍ／ｗｉｎといった速度で駆動される。それととも
に、側面堰（４）も金属ベルト（１）に同期して１図示
しないスプロケットホイールによって駆動される。

後面固定堰（５）と可動側面層（４）とによって、傾斜
している金属ベルト（１）面上に形成される空間に、注
入装置（８）から溶融金属、たとえば溶鋼が注入され、
湯溜り　（８）を形成する。

金属ベルト（＋）は、後面固定堰（５）から始まる鋳造
過程に、おいて、その背面を冷却装置（３）によって水
冷される。

而して、湯溜り　（８）の下部で、後面固定堰（５）の
下面を通過した金属ベル）　（１）面上で凝固が始まり
、湯溜りで凝固層が発達して行き、薄板（ｐＩ片）とし
て、金属ベルト（１）による斜面上方に抽出される。

この発明においては、すぐれた表面性状（湯皺、二重肌
等のない）で均一な厚さを有する薄板を、連続鋳造によ
って高生産性下に１するためには注入流（７）の位置が
重要である。

即ち、第１図に示すように、金属ベルト（１）面上で、
凝固は後面固定堰（５）直後で始まる。この後面固定堰
（５）の存在によって、金属ベルト（１）面上における
凝固開始点が一様になり、凝固開始点の不均一さに起因
する。湯皺の生成、二重肌の生成、凝固層厚さの不均一
さ等が防止される。

もし、後面固定堰（５）の位置或いはその近傍に注入流
（７）が位置すると、凝固開始点が乱れ、また、凝固殻
厚さが薄いために、一度凝固した凝固殻゛か再溶解して
１表面性状のすぐれた、均一な厚さの薄板（鋳片）を抽
出することを困難にする。

また、　／ｇｊ溜り　（８）から、凝固層（Ｐｊ片）が
抽出された後、或は、湯溜り（８）の、鋳片抽出側のあ
まりに端部に注入流（７）を位置せしめると、注入流（
７）の有する熱と落下エネルギーによって、それまで発
達してきた凝固層を袂って、ｔｚｌ板（鋳片）表面性状
を損ない、厚さを不均一にしてしまう。

本発明者等の研究によれば、注入流（７）は、後面固定
堰（５）の、鋳片抽出側の面から少なくとも１００ｍｍ
離れ、かつ湯溜り（８）の金属ベルト移動方向長さの９
０％以内に位置せしめることが、上に述へた理由から、
必要である。

さて、湯溜り　（８）から抽出された薄板（鋳片）（９
）は、さらに圧延ロール対（ｌＯ）によって圧延或は整
形され、巻取り装置（１１）によって巻取られ。

薄板（ストリップ）コイル（１２）とされる。

発明の効果 この発明は１表面性状のすぐれた、均一な厚さを有する
金属薄板を、ブレークアウト或は破断の心配がない状態
で、高い生産性下に製造できるから、金属精錬過程から
圧延過程の間を大幅に簡略化でき、省エネルギー、コス
ト面で大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明薄板連続鋳造装置を説明する立面図、
第２図は、第１図に示す装置の幾何学的関係を示す立面
図、第３図は、片面凝固による連続鋳造プロセスにおい
て発生する「耳」を説明する立面図、第４図は、片面凝
固による連続鋳造プロセスにおける、溶融金属注入流に
よる凝固殻再溶解の模様を説明する立面図である。 ｌ・・・金属ベルト、２・・・プーリー、３１１・・冷
却装置、４・・・（移動型）側面堰、５・・・　（固定
型）後面層、６・・・注入装置、７・・・注入流、８・
・φ湯溜り、９・・・凝固薄板、１０・・・圧延ロール
、　１１Φ・・巻取り装置。 １２・・・薄板コイル、１５・・・耳部、２１・・・凝
固シェルアタック。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋳造方向が上昇するように傾斜せしめ、かつ冷却装置を
   背面に付設した無端金属ベルトと、溶融金属の湯溜りを
   前記金属ベルト上に形成するための後面固定堰と、前記
   金属ベルトと同期して移動する側面堰とを有し、溶融金
   属の注入位置を後面固定堰から所定距離だけ離して位置
   せしめるとともに、前記金属ベルトの水平面に対する傾
   斜角度０〔度〕を、 ０．８≦０≦（ｂ／１０ｌ）・（１８０／π）（ただし
   、ｂは鋳片（薄板）幅、ｌは金属ベルト上に形成される
   金属溶湯溜りの金属ベルト長さ方向の自由表面長、ｂは
   鋳片幅を表わす。）とすることを特徴とする薄板連続鋳
   造装置。