JP2894712B2 - Metal strip continuous casting machine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶湯から直接薄帯を連続的に製造する、金
属薄帯連続鋳造装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a metal ribbon continuous casting apparatus for continuously producing a ribbon directly from a molten metal.

［従来の技術］ 溶湯から金属薄帯が直接製造できると、圧延工程が大
幅に簡易化できるために好ましい。[Prior Art] It is preferable that a metal ribbon can be directly produced from a molten metal because the rolling process can be greatly simplified.

第３図は、特開昭61−27675号公報に記載の、双ドラ
ム式金属薄板連続鋳造機の例である。溶湯６は、矢印方
向に回転する２本の回転ドラム18−１と18−２で形成さ
れる湯溜り部に注入される。回転ドラムと接した溶湯
は、ｍ点からｎ点迄の間で冷却されて凝固シェルを形成
するが、18−１と18−２上にそれぞれ生成した凝固シェ
ルはｎ点で合体して、金属薄板11となって取り出され
る。この方法で生産性（トン／時間）を大きくするため
には回転ドラムを早く回転させる事となるが、ｍ点とｎ
点の距離が短いために、早く回転させると凝固シェルの
厚みが不十分で、所定の厚さの金属薄板が製造できな
い。又回転ドラムの直径を大きくすると、極めて大規模
な設備となる。FIG. 3 shows an example of a twin-drum continuous sheet metal casting machine described in JP-A-61-27675. The molten metal 6 is injected into a pool formed by two rotating drums 18-1 and 18-2 rotating in the direction of the arrow. The molten metal in contact with the rotating drum is cooled between point m and point n to form a solidified shell, but the solidified shells formed on 18-1 and 18-2 are united at point n to form a metal. It is taken out as a thin plate 11. In order to increase the productivity (ton / hour) by this method, the rotating drum must be rapidly rotated.
Since the distance between the points is short, if rotated quickly, the thickness of the solidified shell is insufficient, and a sheet metal having a predetermined thickness cannot be produced. When the diameter of the rotating drum is increased, the equipment becomes extremely large.

第４図は、特開昭59−47047号公報に記載の、双ベル
ト式金属薄板連続鋳造機の例である。溶湯６は、矢印方
向に回転するプーリー19−1,19−2,19−３に張り渡され
て走行する無端ベルト１と、同様に張り渡されて走行す
る無端ベルト１′とで形成される湯溜り部に注入され
る。無端ベルト１及び１′は、裏面が冷却装置15で冷却
されているため、無端ベルトに接した溶湯は凝固シェル
を形成し、凝固が大凡完了した金属板17として取り出さ
れる。この方法で薄い板厚の金属板を製造するには、無
端ベルト１と１′との間隔ｔを狭くすることとなるが、
この方法でｔを小さくし過ぎると、溶湯の注入流16が無
端ベルトに当って、無端ベルトを損傷し又は金属板17の
表面肌が損われるため、好ましくない。FIG. 4 is an example of a twin-belt type sheet metal continuous casting machine described in JP-A-59-47047. The molten metal 6 is formed by an endless belt 1 that runs while being stretched over pulleys 19-1, 19-2, and 19-3 that rotate in the direction of the arrow, and an endless belt 1 'that runs similarly while being stretched. Injected into the basin. Since the back surfaces of the endless belts 1 and 1 ′ are cooled by the cooling device 15, the molten metal in contact with the endless belt forms a solidified shell and is taken out as a metal plate 17 that has been substantially solidified. In order to manufacture a metal plate having a small thickness by this method, the distance t between the endless belts 1 and 1 'must be reduced.
If the value of t is set too small in this manner, the injection flow 16 of the molten metal impinges on the endless belt, which is not preferable because the endless belt is damaged or the surface of the metal plate 17 is damaged.

以上述べた如く、双ドラム式金属薄板連続鋳造機は、
板厚の薄い金属薄板が製造できるが、高い生産性を得る
事は容易でなく、又双ベルト式金属薄板連続鋳造機は、
例えば第４図で19−１と19−２との距離を大きく配する
事によって、高い生産性が得られるが、薄い金属板の製
造は容易ではない。As described above, the twin-drum continuous sheet metal casting machine is:
Although it is possible to produce thin metal sheets, it is not easy to obtain high productivity.
For example, by increasing the distance between 19-1 and 19-2 in FIG. 4, high productivity can be obtained, but it is not easy to manufacture a thin metal plate.

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、薄い金属帯を高い生産性で製造でき且つ、
金属帯の板厚分布を精度よく制御できる金属薄帯連続鋳
造装置を開示するものである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention can produce a thin metal strip with high productivity,
An object of the present invention is to provide a continuous casting apparatus for a metal strip capable of accurately controlling the thickness distribution of a metal strip.

［課題を解決するための手段および作用］ 第１図は本発明の金属薄帯連続鋳造装置の例の全体図
で、（Ａ）は側面を示す図、（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図、
（Ｃ）はＹ−Ｙ断面図である。[Means and Actions for Solving the Problems] FIG. 1 is an overall view of an example of a continuous metal ribbon continuous casting apparatus of the present invention, in which (A) is a side view, (B) is a sectional view taken along line XX,
(C) is a YY sectional view.

本発明の薄帯連続鋳造装置は、上ロール２と下ロール
３との間で、傾斜して、例えば矢印５方向に走行する無
端ベルト１と、これと対面して配され上ロール２′と下
ロール３′との間で傾斜して、例えば矢印５′方向に走
行する無端ベルト１′とで、上広鋳型内壁の長辺面が形
成されている。尚本発明で無端ベルト１や１′は、例え
ばテンションロール４や４′によって張力をかけて張り
渡されている。７と７′とはサイド堰で、例えば無端ベ
ルト１と１′の走行方向に沿った上広型で、無端ベルト
に挟まれて、上広鋳型内壁の短辺面を形成する。溶湯６
は鋳型内に注入されるが、無端ベルトは裏面が冷却パッ
ド14,14′によって冷却されているため、鋳型内で凝固
シェル10,10′を形成し、鋳型の下端で凝固シェル10,1
0′は合体して金属薄帯11となる。本発明の薄帯連続鋳
造装置は、先に述べた双ドラム式の薄板連続鋳造機とは
異なり、上ロール２（２′）と下ロール３（３′）とを
十分離して設けた設備とする事が容易であり、従って高
速度で鋳造しても、十分な厚さの凝固シェル10,10′が
得られて、所定の厚さの金属薄帯が製造できる。又本発
明の薄帯連続鋳造装置は、先に述べた公知の双ベルト式
薄板連続鋳造機と異なり、溶湯は上広型の鋳型に注入さ
れるため、板厚が薄い金属帯の鋳造に際しても、溶湯の
注入流が無端ベルトに当って、無端ベルトを損傷したり
金属薄帯11の表面肌を損う事がない。The continuous ribbon casting apparatus according to the present invention comprises an endless belt 1 that is inclined and runs, for example, in the direction of arrow 5, between an upper roll 2 and a lower roll 3, and an upper roll 2 ′ that faces the endless belt 1. The long side surface of the inner wall of the upper wide mold is formed by the endless belt 1 'which is inclined with respect to the lower roll 3' and travels in the direction of arrow 5 ', for example. In the present invention, the endless belts 1 and 1 'are stretched under tension by, for example, tension rolls 4 and 4'. Reference numerals 7 and 7 'denote side weirs, which are, for example, upper wide types along the running direction of the endless belts 1 and 1' and are sandwiched between the endless belts to form short side surfaces of the inner wall of the upper wide mold. Molten metal 6
The endless belt is cooled by the cooling pads 14, 14 ', so that the solidified shells 10, 10' are formed in the mold, and the solidified shells 10, 1 'are formed at the lower end of the mold.
0 ′ is united into a metal ribbon 11. The continuous strip casting apparatus of the present invention is different from the twin drum type continuous sheet casting machine described above in that the upper roll 2 (2 ′) and the lower roll 3 (3 ′) are provided with sufficient separation. Therefore, even when casting is performed at a high speed, solidified shells 10 and 10 'having a sufficient thickness can be obtained, and a metal ribbon having a predetermined thickness can be produced. In addition, unlike the known twin-belt continuous caster, the molten metal is poured into the upper wide mold so that the thin strip continuous casting apparatus of the present invention can be used for casting a thin metal strip. In addition, the injection flow of the molten metal hits the endless belt, so that the endless belt is not damaged and the surface skin of the metal ribbon 11 is not damaged.

本発明の薄帯連続鋳造装置では、凝固シェル10と10′
の合体に際して、上広鋳型の傾斜部の終了点に位置する
下ロール３と３′は無端ベルト１と１′を介して凝固シ
ェルを加圧する。この加圧によって金属薄帯11の厚さや
断面形状が調整される。In the continuous ribbon casting apparatus of the present invention, the solidified shells 10 and 10 '
During the unification, the lower rolls 3 and 3 'located at the end point of the inclined portion of the upper mold press the solidified shell via the endless belts 1 and 1'. The thickness and cross-sectional shape of the metal ribbon 11 are adjusted by this pressing.

第１図の装置では板厚が薄く、後工程の圧延で板厚方向
の圧下量が少ない金属薄帯が製造できる。しかしこの際
は金属薄帯の形状を、後の圧延工程に適するように正確
に制御する事が重要である。例えば横断面が、後の圧延
に適していないクラウンやコンケーブ形状の板厚分布の
金属薄帯は、圧延後の薄板に中伸びや耳波等の平坦度不
良が発生するため、好ましい圧延材ではない。In the apparatus shown in FIG. 1, a metal strip having a small thickness and a small amount of reduction in the thickness direction can be manufactured by rolling in a subsequent step. However, in this case, it is important to accurately control the shape of the metal ribbon so as to be suitable for the subsequent rolling process. For example, a cross-section, a metal strip having a thickness distribution of a crown or concave shape that is not suitable for later rolling, because flatness defects such as middle elongation and ear waves occur in the thinned sheet after rolling, are preferable rolled materials. Absent.

本発明では下ロールに、下ロール軸をベンディングす
るロールベンディング装置を設けて、下ロール軸のベン
ディングを調整して、金属薄帯11の形状を正確に制御す
る。このロールベンディング装置は下ロール３および
３′の何れか一方に設けてもよいし、又３及び３′の双
方に設けてもよい。In the present invention, the lower roll is provided with a roll bending device that bends the lower roll shaft, and the bending of the lower roll shaft is adjusted to accurately control the shape of the metal ribbon 11. This roll bending device may be provided on one of the lower rolls 3 and 3 ', or may be provided on both 3 and 3'.

下ロールは水平面内で曲げるのが板厚分布制御にとっ
て効率的であるが、その他の面内で曲げても板厚分布制
御は可能である。Bending the lower roll in a horizontal plane is efficient for controlling the thickness distribution, but controlling the thickness distribution is also possible by bending the lower roll in other planes.

第２図は下ロール３を水平方向にベンディングするロ
ールベンディング装置の例を示す図である。ロール３は
一端がロールチョック12aと12bとで、又他端はロールチ
ョック12cと12dで支承されている。ロールチョック12a
はチョック押え13a−１と13a−２を伸縮させて、矢印方
向に水平に移動できる。同様にロールチョック12bはチ
ョック押え13b−１と13b−２を伸縮させて、又ロールチ
ョック12cは13c−１と13c−２を伸縮させて、又ロール
チョック12dは13d−１と13d−２を伸縮させて、各々は
独立して矢印方向に移動できる。FIG. 2 is a view showing an example of a roll bending device for bending the lower roll 3 in a horizontal direction. The roll 3 is supported at one end by roll chocks 12a and 12b and at the other end by roll chocks 12c and 12d. Roll chock 12a
Can move horizontally in the direction of the arrow by expanding and contracting the chocks 13a-1 and 13a-2. Similarly, the roll chock 12b expands and contracts the chock retainers 13b-1 and 13b-2, the roll chock 12c expands and contracts 13c-1 and 13c-2, and the roll chock 12d expands and contracts 13d-1 and 13d-2. , Can each independently move in the direction of the arrow.

例えばチョック押え13a−２と、13b−１と13c−１と1
3d−２とを押し出すと、各ロールチョックは点線矢印の
如くに移動して、下ロール３の軸は水平にかつ点線矢印
方向にベンディングする。下ロール３′も同様にして、
水平にかつ点線矢印方向にベンディングする。下ロール
３と３′とを点線矢印の方向にベンディングさせて調整
すると、鋳型の下端で無端ベルト１と１′との間隙から
取出される金属薄帯11の板厚分布は横断面が凸クラウン
を有する形状となる。下ロール３が実線矢印の方向にベ
ンディングするように、ロールベンディング装置（12a,
12b,12c,12d及び13a−1,13a−2,13b−1,13b−2,13c−1,
13c−2,13d−1,13d−２）を調整すると、取り出される
金属薄帯11の横断面は凹クラウンを有する形状となる。For example, chock retainers 13a-2, 13b-1, 13c-1, and 1
When 3d-2 is extruded, each roll chock moves as shown by the dotted arrow, and the axis of the lower roll 3 is bent horizontally and in the direction of the dotted arrow. Similarly, the lower roll 3 '
Bend horizontally and in the direction of the dotted arrow. When the lower rolls 3 and 3 'are adjusted by bending in the direction of the dotted arrow, the sheet thickness distribution of the metal ribbon 11 taken out from the gap between the endless belts 1 and 1' at the lower end of the mold has a cross section of a convex crown. Is obtained. The roll bending device (12a, 12b,
12b, 12c, 12d and 13a-1, 13a-2, 13b-1, 13b-2, 13c-1,
When 13c-2, 13d-1, 13d-2) is adjusted, the cross section of the extracted metal ribbon 11 has a shape having a concave crown.

以上述べた如く、本発明の装置は、金属薄帯11の板厚
分布を、次工程の圧延に適するように制御できるため、
圧延工程で圧下量が少ない薄い板厚の金属薄帯として
も、圧延後の薄板の中伸びや耳波等が防止されて、好ま
しい圧延材となる。As described above, the apparatus of the present invention can control the thickness distribution of the metal ribbon 11 so as to be suitable for rolling in the next step.
Even in the case of a thin metal strip having a small rolling reduction in the rolling process, it is possible to prevent the middle elongation, ear waves, and the like of the thin sheet after rolling, and it is a preferable rolled material.

［実施例１］ 第１図のような構造を有し、ベルト肉厚1mm,ベルト幅
800mmの鋳造装置を用いて、SUS 304のステンレス鋼組成
を有する温度1490℃の溶鋼を湯溜りに注入し、肉厚2mm,
板幅600mmの金属薄帯を製造した。下端ロール３は直径3
00mmで第２図に示すようなロールベンディング装置を有
しており12a〜12b間の距離は500mmである。[Example 1] A belt having a structure as shown in FIG.
Using a casting machine of 800 mm, molten steel having a temperature of 1490 ° C. having a stainless steel composition of SUS 304 is poured into a pool, and a wall thickness of 2 mm,
A 600 mm thin metal strip was manufactured. Lower end roll 3 has diameter 3
It has a roll bending device as shown in FIG. 2 at 00 mm, and the distance between 12a and 12b is 500 mm.

当初、鋳片板厚が2mmになるようにチョック押え13bお
よび13cの位置を固定し、チョック押え13aおよび13cの
位置を固定し、チョック押え13aおよび13dは、それぞれ
ロールチョック12aおよび12dに負荷がかからないように
制御していたが、この状態で鋳造開始より約10mの鋳片
を鋳造した時点で、下端ロールの熱膨張のため、鋳造開
始時ほぼ一様な板厚分布であった鋳片が中央部1.9mm、
板端部1.95mmの凹クラウンとなった。そこでチョック押
え13a−２および13d−２によってロールチョック12aお
よび12dをそれぞれ点線矢印の方向に6.6tonfで押したと
ころ再びほぼ一様な板厚分布の鋳片が得られた。Initially, the positions of the chock pressers 13b and 13c are fixed so that the slab thickness becomes 2 mm, the positions of the chock pressers 13a and 13c are fixed, and the load is not applied to the roll chock 12a and 12d, respectively. However, when a slab about 10 m from the start of casting was cast in this state, the slab had a substantially uniform thickness distribution at the start of casting due to the thermal expansion of the lower end roll. Part 1.9mm,
It became a concave crown of 1.95mm at the plate edge. Then, when the roll chocks 12a and 12d were respectively pressed at 6.6 tonf in the directions of the dotted arrows by the chock retainers 13a-2 and 13d-2, cast pieces having a substantially uniform thickness distribution were obtained again.

［実施例２］ 実施例１と同じ装置を用いて、チョック押え13a,13b,
13c,13dから下端ロール３に加えられる力と、ベルト１
の張力によって下端ロール３に加えられる力の水平方向
成分の合力が、鋳片方向に400kgfとなるように常時制御
しながら鋳造を行った。Example 2 Using the same device as in Example 1, the chock pressers 13a, 13b,
13c, 13d and the belt 1
Casting was carried out while constantly controlling the resultant force of the horizontal component of the force applied to the lower end roll 3 by the tension of 400 kgf in the slab direction.

このようにすると、鋳片を下端ロール３によって、常
に400kgfの力で押している状態となり、下端ロール出口
における鋳片の板厚中心の固相率が安定し、ブレークア
ウトやバルジング等を起さない安定な鋳造が可能となっ
た。この制御を行った状態で下端ロール３にベンディン
グを与えるには、ロールチョック12a,12dと12b,12cに常
に逆方向の力を与え純粋モーメントのみを負荷するよう
にすればよい。これによって鋳片の押し付け力を保持し
たまま鋳片の板厚分布を制御することが可能となる。In this way, the slab is constantly pressed by the lower roll 3 with a force of 400 kgf, the solid phase ratio at the center of the slab thickness at the exit of the lower roll is stabilized, and breakout and bulging do not occur. Stable casting has become possible. In order to apply bending to the lower end roll 3 in a state where this control is performed, it is only necessary to always apply a pure moment to the roll chocks 12a, 12d and 12b, 12c in opposite directions. This makes it possible to control the thickness distribution of the slab while maintaining the pressing force of the slab.

この鋳片押し力一定制御を実施しつつ、当初ロールチ
ョック12aおよび12dに負荷がかからないように制御して
実施例１と同様の鋳造を行ったところ、鋳造開始より約
10mの鋳片を鋳造した時点で、下端ロールの熱膨張のた
め鋳造開始時ほぼ一様な板厚分布であった鋳片が中央部
1.9mm,板端部1.95mmの凹クラウンとなった。そこでチョ
ック押え13a−２および13d−２に第２図の点線矢印方向
に6.6tonfの押し力を与え、同時にチョック押え13b−１
および13c−１にも点線矢印方向に6.6tonfの押し力を与
えたところ、再びほぼ一様な板厚分布の鋳片が得られ
た。While carrying out this slab pushing force constant control, the same casting as in Example 1 was performed by initially controlling so that no load was applied to the roll chocks 12a and 12d.
At the time of casting a 10m slab, the slab had a substantially uniform thickness distribution at the start of casting due to the thermal expansion of the bottom roll.
It became a concave crown of 1.9 mm and 1.95 mm at the edge of the plate. Therefore, a pushing force of 6.6 tonf is applied to the choke retainers 13a-2 and 13d-2 in the direction of the dotted arrow in FIG.
When a pressing force of 6.6 tonf was also applied to 13c-1 and 13c-1 in the direction of the dotted line, a slab having a substantially uniform thickness distribution was obtained again.

［発明の効果］ 本発明の金属薄帯連続鋳造装置を用いる事によって、
薄い金属を高い生産性で製造でき、且つ金属帯は次工程
の圧延に好ましい形状に精度よく制御する事ができる。[Effects of the Invention] By using the continuous strip casting apparatus of the present invention,
Thin metal can be manufactured with high productivity, and the metal strip can be precisely controlled to a shape suitable for rolling in the next step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の金属薄帯連続鋳造装置の例の全体図、 第２図は下ロール３のロールベンディング装置の例を示
す図、 第３図は双ドラム式金属薄板連続鋳造機を示す図、 第４図は公知の双ベルト式金属薄板連続鋳造機を示す
図、 である。 １（１′）：無端ベルト、２（２′）：上ロール、３
（３′）：下ロール、４（４′）：テンションロール、
５（５′）：走行方向（ベルト）、6:溶湯、７
（７′）：サイド堰、10（10′）：凝固シェル、11:金
属薄帯、12（12a,12b,12c,12d）：ロールチョック、13
（13a−1,13a−2,13b−1,13b−2,13c−1,13c−2,13d−
1,13d−２）：チョック押え、14（14′）：冷却パッ
ド、15（15′）：冷却装置、16:溶湯注入流、17:金属
板、18（18−1,18−２）：回転ドラム、19（19′）：回
転プーリー。FIG. 1 is an overall view of an example of a continuous metal strip casting apparatus of the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a roll bending apparatus for the lower roll 3, and FIG. 3 is a twin drum type continuous sheet metal casting machine. FIG. 4 is a view showing a conventional twin-belt type sheet metal continuous casting machine. 1 (1 '): endless belt, 2 (2'): upper roll, 3
(3 '): lower roll, 4 (4'): tension roll,
5 (5 '): running direction (belt), 6: molten metal, 7
(7 '): side weir, 10 (10'): solidified shell, 11: thin metal strip, 12 (12a, 12b, 12c, 12d): roll chock, 13
(13a-1, 13a-2, 13b-1, 13b-2, 13c-1, 13c-2, 13d-
1, 13d-2): Chock retainer, 14 (14 '): cooling pad, 15 (15'): cooling device, 16: molten metal injection flow, 17: metal plate, 18 (18-1, 18-2): Rotating drum, 19 (19 '): rotating pulley.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】張り渡されて上ロール２（２′）と下ロー
ル３（３′）の間で傾斜して走行し上広鋳型内壁の長辺
面を形成する無端ベルト１と１′とを有し、上広鋳型の
傾斜部の終了点に位置する下ロール３および／または
３′が当該ロールの軸をベンディングするロールベンデ
ィング装置を備え、該下ロールの軸のベンディングを調
整して、鋳型の下端で無端ベルト１と１′との間隙から
取り出される金属薄帯の板厚分布を制御する機能を有す
る金属薄帯連続鋳造装置。1. Endless belts 1 and 1 'which are stretched and run obliquely between an upper roll 2 (2') and a lower roll 3 (3 ') to form a long side surface of an inner wall of an upper mold. And the lower roll 3 and / or 3 ′ located at the end point of the inclined portion of the upper mold has a roll bending device for bending the axis of the roll, and adjusts the bending of the axis of the lower roll, A metal strip continuous casting apparatus having a function of controlling the thickness distribution of the metal strip taken out from the gap between the endless belts 1 and 1 'at the lower end of the mold.