JPS63303658A - 紋り込み式連続鋳造方法およびその装置 - 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、絞り込み式連続鋳造方法およびその装置に
関し、とくに薄鋳片連続鋳造機の側板に工夫を加えるこ
とによって、ブレークアウトや引抜き不能などのトラブ
ル発生なしに長時間の安定鋳造を可能ならしめようとす
るものである。

（従来の技術） 溶融金属（以下は「溶鋼」の例で説明する）から直接シ
ートバーの如き薄鋳片を連続的に製造する連続鋳造機（
たとえばベルトキャスター）として、最近種々の形式の
ものが提案されている。第７図にその代表的な一例を示
す０例示の同期式ベルトキャスターは、絞り込み方式の
もので、所定の距離にわたって鋳造金属（溶鋼や凝固シ
ェル等の鋳造材料）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ロール３ａ、３ｂ、３ｃを介
して輪回移動する対向配置とした一対の長辺面を支持す
る金属ベルト１．２と、それら両金属ベルト相互間にあ
って各々の側縁近傍で緊密に接している短辺面を支持す
るための先細り状側板４゜５とで四方を限局して鋳造空
間とするしくみになっている。特に上記側板４．５は、
厚さ３０閣以下の薄板を得るために、注入ノズル６の径
（約１００圓以下）を考慮すると、広幅の上部に対し下
部に向かうに従って次第に先細り、そして一定幅となる
ほぼ逆三角形の少なくとも耐火物の内張り層４ａ、５ａ
を有する構造のものが必要である。

かような従来ベルトキャスターにあって上記側板４．５
は、鋳造時、なかでも鋳造開始時は加熱することにより
、そこに生成する凝固シェルが他方（長辺面側）の金属
ベルト１．２側凝固シエルに遅れて生成し、肥厚化する
成長速度が遅くなるようにしなければならない。その理
由は、例えば８０１１１１以下の薄鋳片７を得るために
はかなりの絞り込みが必要であり、側板４．５部で長辺
面と同様にあるいはそれより速く凝固殻が生成すると、
鋳造空間の狭まる下部で圧縮を受は湯じわを生じたり、
引抜き抵抗が大きくなって、極端な場合には全く引抜け
ないことすら生じるからである。

このため、すでに発明者らが特開昭５８−３２５５１号
や特開昭５８−３２５５２号各公報に提案しているよう
に、内側面を耐火物とすると同時に内部にヒータを埋設
して該側板を加熱したり、鋳造開始に先立ち側板内側に
仕切板を立設してその隙間にガスバーナーの火炎を導入
して加熱し、側板４，５凝固シエルの遅凝固を図ること
としていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、絞り込み方式になる従来のベルトキャ
スターでは、短辺面における凝固シェルの生成、成長を
遅らせるために、側板として耐火物主体のものを用いて
いたが、耐火物は、その材質によっては熱的スポーリン
グを受けて熱割れを起こしたり、またとくに連鋳用溶鋼
が多い場合には損耗が著しいことから、連鋳の安定性の
面にも問題があった。

さらに側板の内側面に耐火物をセットするのに手間がか
かるところにも問題を残していた。

この発明は、上記の諸問題を有利に解決するもので、側
板の内側面に耐火物をセットする手間が省けるのは勿論
のこと、連続鋳造における安定性を格段に向上させた絞
り込み式連続鋳造方法をその実施に用いて好適な連続鋳
造装置と共に提案することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） まずこの発明の解明経緯について説明する。

絞り込み方式のベルトキャスターの場合、絞り部で短辺
に凝固シェルが生成すると、下方への引抜きが困難とな
ることから、これを防止するために耐火物を用いていた
のは前述したとおりである。

しかしながらこの点に関する発明者らの研究によれば、
溶鋼温度が低かったり、耐火物の予熱が不十分なために
、絞り部短辺部に薄い凝固シェルが生成したとしても、
冷却水量が豊富でベルトと冷却バット間の水膜が十分に
確保され、しかもベルト駆動力が十分な場合には、鋳片
の引抜きが可能であることが判明した。この事実から発
明者らは新たに、絞り部短辺部の側板としては必ずしも
耐火物でなくともよいという結論を得たのである。

そこで発明者らは、短辺面を支持する側板として、従来
の耐火物に代わり得るものにつき、種々検討したところ
、耐熱性に富み、また熱伝導も金属の中では遅いとされ
るステンレス鋼の如き金属を基板とするものが有利に適
合することの知見を得た。

すなわちステンレス鋼板を側板として採用し、鋳造実験
を行ったところ、かかる金属側板に接するメニスカス相
当部分の短辺凝固シェルはわずかに認められる程度にす
ぎず、十分に引抜き可能であったのである。

なおかような金属側板を用いて鋳造を長時間続けた場合
には、短辺からのブレークアウトや引抜き抵抗の増加に
よる引抜き不能を生じる場合もあったが、この点につい
ては金属側板の内側面に潤滑機能を持たせることにより
解決した。特に、絞り込み後半部相当の金属面には潤滑
性の高い潤滑剤をそなえれば良い。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、輪回移動する一対の対向配置にな
る循環体と、該循環体の両側縁部に配置した一対の側板
とで形成され、かつ咳側板が下方にいくにつれて先細り
となる鋳造空間に、溶湯を連続して供給することによっ
て、絞り込みつつ薄鋳片を連続的に製造するに当り、鋳
造金属短片側を冷却しつつ、４ｍ／ｗｉｎ以上の鋳込み
速度で鋳造することから成る、絞り込み式連続鋳造方法
である。

またこの発明は、輪回移動する一対の対向配置になる循
環体と、該循環体の両側縁部に配置した一対の側板とで
鋳造空間を構成し、該空間が上広下狭の絞り込み方式に
なる連続鋳造装置において、該側板を水冷金属板とした
ことから成る、絞り込み式連続鋳造装置である。

この発明では、短辺面に使用する側板として、水冷した
銅板やステンレス鋼板などの金属板を用い、側板の耐久
性を向上させることによって、長時間にわたる高速引抜
きを可能としたわけであるが、水冷金属板を側板として
用いた場合、鋳造金属の凝固シェルと固定側板との間に
摩擦力が発生し、この摩擦力が大きい場合には高速引抜
きが難しいことがある。

そこでこの発明では、かような場合には、摩擦力を低減
し、潤滑機能を高めるために、二硫化モリブデンやボロ
ンナイトライドなどの潤滑剤を、側板の内面に被覆する
のである。被覆法としては、潤滑剤スラリーを塗布、乾
燥する方法や、潤滑剤を懸濁させためっき液を用いてめ
っき処理する方法などいずれでも良く、また被覆領域は
全面被覆でも部分被覆でもかまわない。

第１図に、水冷銅板の表面に、 ｉ）潤滑剤を塗布しない場合、 ｉｉ）二硫化モリブデンを塗布した場合、ｉｉｉ　）ボ
ロンナイトライドを塗布した場合、それぞれにおける、
定常速度鋳造時の引抜きトルク比について調べた結果を
示す。

同図より明らかなように、水冷銅板の表面に、二硫化モ
リブデンやボロンナイトライドのような潤滑剤を塗布す
ることによって引抜きトルク比は低減しており、従って
より安定した鋳造が期待できる。

なお従来、連鋳機などで用いられているパウダーを潤滑
剤として使用した場合には、移動ベルト面にもパウダー
が入り込み、鋳片の冷却効果や表面性状を損うので好ま
しくない、また短辺側板のメニスカス部と短辺側板下部
ストレート部分は金属とし、その中間に耐火物を配置し
た側板は、耐火物に潤滑剤が付着するので鋳造に不利で
ある。

短辺側板の上半部（メニスカス近傍相当部）は耐火物を
用いず金属板表面に潤滑剤を備えるかまたは金属板表面
粗度を粗くして熱伝導を小さくすれば変形しやすい短片
シェルとなり鋳片引抜きが容易となる。

ここに鋳込み速度は、４ｍ／＋ｍｉｎ以上とする必要が
ある。というのは４ｍ／ｌｌｌ１ｎを下回ると、鋳造金
属の短辺から厚い凝固シェルが成長し、鋳造空間の狭ま
る下部でシェルを絞り込めず、引抜き抵抗が大きくなっ
て引抜きが不能となったり、拘束性ブレークアウトが生
じたりするからである。

第２図ａ、ｂに、側板として水冷銅板および水冷ステン
レス鋼板を用いた場合、さらには側板内面に潤滑剤を被
覆した場合における、鋳造速度と引抜き不能および拘束
性ブレークアウトの発生率との関係について調べた結果
を示す。

同図より明らかなように、潤滑剤の有無にかかわらず、
鋳造速度を４ｍ／ｍｉｎ以上とすることによって、安定
した鋳造が達成されている。

またメニスカス位置と絞り込み完了位置との距離ｄ　（
ｍ）すなわち絞り込み実施距離が長くなると、やはり引
抜き抵抗が増大して、引抜きが不能となったり、拘束性
ブレークアウトが発生するおそれが大きくなる。

第３図ａ、ｂに、側板として水冷銅板および水冷ステン
レス鋼板を用いた場合、さらには側板内面に潤滑剤を被
覆した場合における、絞り込み実施距離ｄ　（ｍ）と鋳
造速度ｖ　（ｍ／ｗｉｎ　）との比ｄ　／　ｖと、引抜
き不能および拘束性ブレークアウトの発生率との関係を
示す。

同図より明らかなように、安定した鋳造を実施するため
には潤滑剤の有無にかかわらずｄ　／　ｖを０．５以下
とするのが好ましい。

次に第４図ａ、ｂに、安定鋳造に及ぼす鋳造速度ｖ（ｍ
）、絞り込み完了時点における鋳片の厚みｔ　（ｍ）お
よび側板ストレート部の長さｌ　（ｍ）の影響について
調べた結果を、ｊ！／（ｖ−ｔ）と短辺ブレークアウト
発生率との関係で示す。

鋳造速度を上昇させると、短辺シェルの凝固が不十分と
なり易いので、側板ストレート部の長さｌは長く、他方
鋳片厚みｔは薄くすることが好ましく、同図に示したよ
うに４！／（ｖ−ｔ）が０．００５以上となる条件下に
鋳造を実施するのが望ましい。

（実施例） 実施例１ 絞り込み式連続鋳造機として第７図に示した装置を、ま
た側板としては第５図に示したような形状のものを用い
、第６図に示したような絞り込み実施路ｆｉｄ＝０．５
ｍ、側板ストレート部の長さ！＝０．３　ｍ、鋳造速度
Ｖｘ２ｍ／ａ＋ｉｎおよび６ｍ／ｗｉｎの条件で薄鋳片
を連続鋳造した。

鋳造速度が、この発明の下限を下回る２ｍ／１ｌＩｉｎ
で鋳造した場合は、鋳造開始後数分で引抜き不能や拘束
性ブレークアウトが発生したが、この発明の適正範囲で
ある５ｍ／ｍｉｎで鋳込んだ場合は、上記の如き問題な
しに安定して長時間の鋳造が実施できた。

実施例２ 絞り込み式連続鋳造機として第７図に示した装置を、ま
たとくに側板としては第５図に示したような形状の水冷
銅板に対しその表面にＭＯＳ！を分散させたＮｉめっき
（厚み０．５ｍａ＋）を施したものを用い、第６図に示
したように絞り込み実施距離ｄ＝０．５ｍ、側板ストレ
ート部の長さｌ　＝０．０３ｍ、そして鋳造速度がそれ
ぞれａ）Ｖ＝６ｍ／ｗｉｎ　、ｂ）Ｖ＝１０ｍ／ａ＋ｉ
ｎ　、　ｃ）　Ｖ＝１２．５ｍ／ｌｌｌ１ｎの条件下に
、幅１０００鵜、厚み（ｔ）：３０ｍｍの薄鋳片の製造
を行った。

その結果、いずれの鋳造速度の下でも引抜き不能や拘束
性ブレイクアウトが全く発生することなしに安定した鋳
造が実施できた。

なお、側板として溶融シリカ製耐火物を用いた従来の場
合と較べると、側板の連続使用時間はａ）ｂ）、ｃ）の
各条件とも８〜１０倍であった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、鋳造空間が上広下狭の絞り
込み式の連続鋳造において、側板を水冷金属板、とくに
好ましくは鋳造金属と接する面に潤滑機能を付与した水
冷金属板とすることによって、従来の耐火物を用いた場
合に比べて、高速安定鋳造の下に、側板の連続使用時間
の延長を図ることができ、さらには耐火物のセット作業
時間および費用を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、側板表面における潤滑剤の有無の違いによる
引抜きトルク比を比較して示したグラフ、第２図ａ、ｂ
はそれぞれ、鋳造速度と引抜き不能および拘束性ブレー
クアウトの発生率との関係を示したグラフ、 第３図ａ、ｂはそれぞれ、絞り込み実施距離ｄと鋳造速
度Ｖとの比ｄ　／　ｖと、引抜き不能および拘束性ブレ
ークアウトの発生率との関係を示したグラフ、 第４図ａ、ｂはそれぞれ、安定鋳造に及ぼす鋳造速度Ｖ
、鋳片厚みｔおよび側板ストレート部の長さ２の影響を
示したグラフ、 第５図は、この発明に係る水冷金属板の好適例を示した
図、 第６図は、絞り込み実施距離ｄ、側板ストレート部の長
さ！および鋳片厚みｔを説明した模式図、第７図は、絞
り込み式連続鋳造機の模式図である。 １．２・・・金属ベルト　　３・・・ガイドロール４．
５・・・側板 ４ａ、５ａ・・・耐火物の内張り ６・・・注入ノズル　　　　７・・・薄鋳片８・・・冷
却バット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、輪回移動する一対の対向配置になる循環体と、該循
   環体の両側縁部に配置した一対の側板とで形成され、か
   つ該側板が下方にいくにつれて先細りとなる鋳造空間に
   、溶湯を連続して供給することによって、絞り込みつつ
   薄鋳片を連続的に製造するに当り、 鋳造金属短片側を冷却しつつ、４ｍ／ｍｉｎ以上の鋳込
   み速度で鋳造することを特徴とする、絞り込み式連続鋳
   造方法。 ２、輪回移動する一対の対向配置になる循環体と、該循
   環体の両側縁部に配置した一対の側板とで鋳造空間を構
   成し、該空間が上広下狭の絞り込み方式になる連続鋳造
   装置において、該側板を水冷金属板としたことを特徴と
   する、絞り込み式連続鋳造装置。 ３、水冷金属板が、その表面に潤滑剤をそなえるもので
   ある特許請求の範囲第２項記載の装置。