JP2688193B2 - 金属薄帯の連続鋳造方法及び装置 - Google Patents

金属薄帯の連続鋳造方法及び装置

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JP2688193B2
JP2688193B2 JP62003483A JP348387A JP2688193B2 JP 2688193 B2 JP2688193 B2 JP 2688193B2 JP 62003483 A JP62003483 A JP 62003483A JP 348387 A JP348387 A JP 348387A JP 2688193 B2 JP2688193 B2 JP 2688193B2
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cooling
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえばツインドラム法のように、冷却ロ
ールの表面で溶湯を急冷凝固させ、金属薄帯を連続的に
製造する方法及び装置に関する。 〔従来の技術〕 最近、溶鋼等の溶融金属から最終形状に近い数mm程度
の厚みをもつ薄帯を直接的に製造する方法が注目されて
いる。この連続鋳造方法によるときには、熱延工程を必
要とすることがなく、また最終形状にする圧延も軽度な
もので良いため、工程及び設備の簡略化が図られる。 このような連続鋳造法の一つとして、ツインドラム法
がある(特開昭60−137562号公報参照)。この方式にお
いては、互いに逆方向に回転する一対の冷却ドラムを水
平に配置し、その一対の冷却ドラム及び場合によっては
サイド堰により区画された凹部に湯溜り部を形成する。
この湯溜り部に収容された溶融金属は、冷却ドラムと接
する部分が冷却・凝固して凝固シェルとなる。この凝固
シェルは、冷却ドラムの回転につれて一対の冷却ドラム
が互いに最も接近した位置で向かい合う、いわゆるロー
ルギャップ部に移動する。このロールギャップ部では、
それぞれの冷却ドラム表面で形成された凝固シェルが互
いに圧接・一体化されて、目的とする金属薄帯となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように冷却ドラムの表面で溶融金属を急冷・凝固
することにより生成した凝固シェルをロールギャップ部
近傍で圧接・一体化するとき、成長が充分でない凝固シ
ェルが圧接されることがある。この凝固シェルの成長は
冷却ドラムの冷却能,溶湯供給量,鋳造速度等を調節す
ることにより制御されるものであるが、実際の鋳造作業
が高速であるために、内部が未凝固の状態のままで未発
達の凝固シェルを圧接することを完全に防止することが
できない。 この未発達の凝固シェルを圧接すると、その内部の未
凝固部分が幅方向に流出し、サイド堰と冷却ドラム側面
との間に湯差しを生じさせる。この湯差しによって、鋳
バリが助長され、更には湯漏れ等の危険な状況に至るこ
とになる。ところが、この未凝固部分の幅方向の流出を
検出し、それを抑制する具体的な解決索は、これまでの
ところ提案されていない。 そこで、本発明は、この未凝固部分の流出を正確に検
知し、その結果に基づき操業条件を制御することによ
り、安定した条件下で健全な金属薄帯を製造することを
目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の連続鋳造方法は、その目的を達成するため
に、冷却ドラムの表面に供給した溶湯を急冷凝固して凝
固シェルの合致点をロールギャップ部の下側に位置させ
ながら金属薄帯を製造するに際し、ロールギャップ部近
傍における冷却ドラム幅方向に沿って、凝固シェルの存
在しないサイド堰内側面を押す方向に流動する未凝固部
分の流動を検出し、その検出値が設定値を超えた場合
に、冷却ドラムの押し付け力を減少させ、或いは溶湯の
供給量及び/又は鋳造速度を低下することを特徴とす
る。 また、この方法を実施するための連続鋳造装置は、回
転する一対の冷却ドラムの周面に形成した湯溜り部にあ
る溶湯を急冷凝固して凝固シェルの合致点をロールギャ
ップ部の下側に位置させながら、前記冷却ドラムのロー
ルギャップ部から金属薄帯として搬出する連続鋳造装置
において、前記湯溜り部の冷却ドラム幅方向端部を仕切
るサイド堰を少なくとも一方の冷却ドラムの側面に押圧
して配置し、前記サイド堰と冷却ドラムの側面との間に
流入する未凝固部分を検出する測定器と、該測定器によ
り検出された未凝固部分の流動状態を入力し、その入力
値に基づき冷却ドラムの押付け力,溶湯の供給量及び冷
却ドラムの回転速度の少なくとも一つを制御する信号を
出力する制御ユニットとを設けたことを特徴とする。 ここで、冷却ドラム幅方向に沿った未凝固部分の流動
は、たとえばサイド堰に当接する接触子をもつ位置検出
器を使用して、サイド堰の変位として検出される。或い
は、サイド堰と冷却ドラム側面との間に指向する光度計
を使用し、その間隙にある未凝固部分の輝度の変化とし
て検出される。なお、未凝固部分とは、溶湯補呼び溶湯
の流動により分断されたすでに凝固した部分の一部で溶
湯中に混在したものも包含する。 〔実施例〕 以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。 第1図は、本発明をツインドラム法に適用した場合の
装置構成を概念的に示した図であり、第2図は金属薄帯
生成過程を説明する図である。 タンディシュ等の容器1から注湯された溶融金属2
は、一対の冷却ドラム3a,3bの間に溜り、溶湯プール4
を形成する。この溶湯プール4の冷却ドラム3a,3b幅方
向端部は、サイド堰5により仕切られている。第1図の
例では、このサイド堰5は、両者の冷却ドラム3a,3bの
側面に配置されている。しかし、これに拘束されること
なく、たとえば鋳造される金属薄帯の幅を可変とするよ
うに冷却ドラム3a,3bの幅方向位置を相互にずらせて配
置した場合には、サイド堰5の側面が一方の冷却ドラム
3a又は3bの周面に当接するように、サイド堰5を設けて
も良いことは勿論である。 溶湯プール4の溶融金属は、冷却ドラム3a,3bにより
冷却されて、それぞれの冷却ドラム3a,3b表面に沿って
凝固シェル6a,6bを形成する。これら凝固シェル6a,6b
は、冷却ドラム3a,3bの回転に伴って移動し、ロールギ
ャップ部7で圧接・一体化されて金属薄帯8として搬出
される。このとき、凝固シェル6a,6bの成長が充分でな
いと、その内部にある未凝固部分9がロールギャップ部
7に達することになる。凝固シェル6a,6bに対する未凝
固部分9の比率が大きすぎるとき、凝固シェル6a,6bが
圧接される際に、この未凝固部分9が冷却ドラム3a,3b
幅方向に滲み出る。或いは、それに押されて、すでに凝
固した部分の一部が分断されて幅方向に流動することに
なる。このすでに凝固した部分の一部で分断された部分
を混在した溶湯、すなわち未凝固部分は、サイド堰の間
隙から漏れた場合、凝固し易く、通常の湯漏れののよう
に漏れた後の間隙解消がし難い問題がある。 そこで、本実施例においては、未凝固部分の幅方向に
関する流動をサイド堰5の変位として検出している。す
なわち、位置検出器10を、その接触子がサイド堰5に当
接するように配置する。そして、幅方向に流動し、サイ
ド堰5と冷却ドラム3a,3bの側面との間に侵入した金属
未凝固部分に押されるサイド堰5の横方向に関する変位
を、この位置検出器10により測定する。なお、位置検出
器10としては、たとえば市販のポテンショメータ党を使
用することができる。 位置検出器10による検出値は、制御ユニット11に入力
される。この制御ユニット11には基準信号12が入力され
ており、位置検出器10からの入力信号がこの基準信号12
と比較される。そして、サイド堰5の変位に応じた制御
量を演算し、これを制御信号として容器1から送り出さ
れる溶融金属2の流量調節機構(図示せず)及び冷却ド
ラム3a,3b駆動用のモータ13の回転速度を調節するレギ
ュレータ14に出力する。これにより、位置検出器10の位
置変動に応じて、溶融金属2の流量及び冷却ドラム3a,3
bの回転速度、すなわち鋳造速度が制御される。 なお、第1図の例では、流量及び鋳造速度の両者を制
御しているが、そのいずれか一方を制御しても所定の効
果が達せられる。また、図示はしていないが、制御ユニ
ット11からの制御信号を、サイド堰5を冷却ドラム3a,3
bの側面に押圧する加圧機に出力し、その加圧力を調節
することもできる。或いは、位置検出器10によって測定
されたサイド堰5の変位が基準値を越えたとき、冷却ド
ラムの押付け力を減少させることにより、ロールギャッ
プを大きくして、サイド堰5と冷却ドラム3a,3bとの間
に溶融金属2が流入することを防止することもできる。 これによって、基準値を超えてサイド堰5が変位する
ことが避けられ、安定した条件下で金属薄帯8が製造さ
れる。すなわち、サイド堰5と冷却ドラム3a,3b側面と
の間の間隙が閾値以下に抑えられているため、湯漏れは
勿論のこと、その間隙に大きな鋳バリが生じることがな
い。そのため、冷却ドラム3a,3bの回転が円滑に行われ
る。また、幅方向端部の条件が一定化するので、得られ
た金属薄帯8の幅は揃ったものとなる。 第1図の例においては、未凝固部分の横方向に関する
流動をサイド堰5の変位として検出している。しかし、
この未凝固部分の流動は、サイド堰5と冷却ドラム3a,3
b側面との間における輝度の変化としても検出されるも
のである。すなわち、未凝固部分9或いは高温状態にあ
るすでに凝固した部分の一部がその間隙に流出すると、
その間隙における未凝固部分の輝度は当然のこととして
高くなる。この輝度の増加を、その間隙に指向する光度
計により測定し、この測定値を同様に制御因子として使
用することも可能である。 〔発明の効果〕 以上に説明したように、本発明においては、冷却ドラ
ムの幅方向に沿って流出する未凝固部分又は高温状態の
金属材料を検知し、この検知結果に基づき溶融金属供給
量,鋳造速度,サイド堰の加圧力等を制御することによ
って、湯差し,鋳バリの増加,湯漏れ等の問題が生じな
いようにその流出を抑制している。これによって、安定
化した条件下で金属薄帯を製造することが可能となり、
また得られた製品も幅方向に不揃いがないものとなる。
このように、本発明は、冷却ドラムを使用した連続鋳造
法を実施化する上で、多大の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明をツインドラム法に適用した場合にお
ける装置構成を模式的に示し、第2図は金属薄帯が生成
する過程を説明する図である。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.冷却ドラムの表面に供給した溶湯を急冷凝固して凝
    固シェルの合致点をロールギャップ部の下側に位置させ
    ながら金属薄帯を製造するに際し、ロールギャップ部近
    傍における冷却ドラム幅方向に沿って、凝固シェルの存
    在しないサイド堰内側面を押す方向に流動する未凝固部
    分の流動を検出し、その検出値が設定値を超えた場合
    に、冷却ドラムの押し付け力を減少させ、或いは溶湯の
    供給量及び/又は鋳造速度を低下することを特徴とする
    金属薄帯の連続鋳造方法。 2.特許請求の範囲第1項記載の冷却ドラム幅方向に沿
    って、凝固シェルの存在しないサイド堰内側面を押す方
    向に流動する未凝固部分の流動を、サイド堰の変位とし
    て検出することを特徴とする金属薄帯の連続鋳造方法。 3.特許請求の範囲第1項記載の冷却ドラム幅方向に沿
    って、凝固シェルの存在しないサイド堰内側面を押す方
    向に流動する未凝固部分の流動を、サイド堰と冷却ドラ
    ム側面との間にある未凝固部分における輝度の変化とし
    て検出することを特徴とする金属薄帯の連続鋳造方法。 4.回転する一対の冷却ドラムの周面に形成した湯溜り
    部にある溶湯を急冷凝固して凝固シェルの合致点をロー
    ルギャップ部の下側に位置させながら、前記冷却ドラム
    のロールギャップ部から金属薄帯として搬出する連続鋳
    造装置において、前記湯溜り部の冷却ドラム幅方向端部
    を仕切るサイド堰を少なくとも一方の冷却ドラムの側面
    に押圧して配置し、前記サイド堰と冷却ドラムの側面と
    の間に流入する未凝固部分を検出する測定器と、該測定
    器により検出された未凝固部分の流動状態を入力し、そ
    の入力値に基づき冷却ドラムの押付け力,溶湯の供給量
    及び冷却ドラムの回転速度の少なくとも一つを制御する
    信号を出力する制御ユニットとを設けたことを特徴とす
    る金属薄帯の連続鋳造装置。 5.特許請求の範囲第4項記載の測定器が、サイド堰に
    当接する接触子をもつ位置検出器であることを特徴とす
    る金属薄帯の連続鋳造装置。 6.特許請求の範囲第4項記載の測定器が、サイド堰と
    冷却ドラム側面との間にある未凝固部分の輝度の変化を
    測定する光度計であることを特徴とする金属薄帯の連続
    鋳造装置。
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