JP2997684B2 - 薄いスラブの連続鋳造用鋳型 - Google Patents
薄いスラブの連続鋳造用鋳型Info
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Description
れているような薄いスラブの連続鋳造のための鋳型(曲
がっているかどうかに関係なく)に関する。本発明は中
型スラブ用の鋳型にも適用できる。
プ(コイル)を生産するための引続く圧延に適当な薄い
スラブ及び中厚スラブをも都合よく生産するのに採用さ
れる
000mm以上で厚さが薄いスラブの場合に30mm〜
90mmの間で、中型スラブの場合に90mm〜150
mmで変わるスラブを生産することを目的としている。
術に開示されている。US−A−2,564,723
は、鋳型の幅広側面内の中間位置に鋳造室を備え、この
鋳造室は菱形として形成された表面を有し、狭い側面の
領域を与えることのできる液体金属の溜めを形成できる
ようにするだけでなく液体金属をメニスカスの下に排出
するように湯溜の排出ノズルを挿入できるようにもする
ことを教えている。
わせるように異なる巾に行うべきことが薄板またはスト
リップの圧延の分野では必要である。
1は、プログラムされた巾の薄いスラブを生産するため
に鋳造プロセスの間鋳型の狭い側面をずらすことを教え
ている。
51−112730は、出口部分に到達するかなりのデ
ベロプメントを溶解する必要のある凝固黒皮の滑りによ
る縦の亀裂を防止するための曲がった周辺デベロプメン
トを持った鋳造室を開示している。EP−C−149,
734は、先行技術のこれらのすべての文献の教えを含
み、同一の目的に達するように調整された方法でそれら
を述べている。
薄いスラブ、すなわち50〜60mmの平均値の付近の
厚さを持ったスラブ、に関する技術の現在の状態は、鋳
造室が鋳型の長さの約1/4ないし1/3または最大1
/2だけ垂直に伸びることを提案している。しかし、こ
の状態は、鋳造室を出て回りの壁に順応している間黒皮
に応力とひずみがかかるというかなりの問題を抱えてい
る。
に長く緩やかに曲がった接続部分が方向の変わる領域に
設けられたが、これらの提案された具体化例は、黒皮を
押しつける横の推力による引き抜き速度及びできる製品
の品質を落とす大きな冶金的問題の存在、黒皮を除去す
ることの危険及び鋳造室の余り大きくない寸法によって
生じた乱れを除去しない。
産するための鋳型に関するJP−A−51−11273
0は、鋳造室を鋳型の実際上の全長に沿って次第に小さ
くして鋳型の出口におけるスラブが完全に真っ直ぐな側
面を持った所望の公称測定値を持つようにすることを提
案しているが、この提案もまた、それ自体は都合のよい
ものであるが、品質が必ずしもすべての種類の鋼したが
って鋳物について優れていないので、薄いスラブの生産
高と表面品質のすべての問題を克服しない。なお、この
ように製作されたスラブの品質は圧延段階の間許容でき
ない品質の傷を示すことがある。
ベロプメントを持った鋳造室を持った鋳型及びスラブが
排出ローラ・コンベヤの端に達するときまでにスラブを
平らにするように鋳型を去るスラブ内に作られた拡大部
の予備圧延を開示している。
を提供しているが、これらの室は黒皮の収縮と表面の連
続性の問題を引き起こす。
を与えており、それらのうちの第1のものは、すでにE
P−A−230886に含まれているが、矩形の平面と
結晶化部の長さの中間の位置においてスラブの正常部分
に達するようにテーパを付けられた側面を備える室を開
示しており、この解は実際にはUS−A−2,564,
723の教示にも含まれているものと同じ欠点を、いく
ぶん少なくはなっているが、含んでいる。
おける側面が鋳型の外側のスラブの寸法に達するような
テーパをもっている貫通鋳込室を提供している。この第
2の解は、凸部分を徐々に小さくするように鋳型のすぐ
下流に長くて重要な予備圧延プロセスを備えている。こ
の第2の解は、亀裂のない充分に滑らかな黒皮を作れる
ようにしないし、また、なかんずく、現在の必要な鋳込
速度に達することをできるようにもしない。
と抑制フート手段の間の位置整合を困難にする。それは
また連続鋳造が開始できるようにしていない。
すなわち、伝導による冷却と対流による冷却の間の遷移
の領域において、スラブの中心に向かう推力の成分があ
り、この成分は黒皮のはがれ、曲げと圧縮の組合せ応力
及び空洞の形成による黒皮の変形を生じさせる。
明を設計し、試験しそして具体化した。
かつ特徴づけられ、従属項は実施態様の思想の変形を記
載している。
一方の中心に拡大部を形成された鋳込室は、拡大部を限
定する中央曲線とその中央曲線の両側にあって、中央曲
線及び中央曲線の端が特定の幅広の真っ直ぐな側面と融
合する左右の部分の2本の横方向曲線からなる複雑な曲
線で作られている。
または単一の多項式曲線を形成するために複数の半径に
よって生成できる。
成する半径または中央曲線に最も適当な曲線を生成する
半径を記載するのに今後「第1等価半径」という語を用
いる代わりに、単一の横曲線を生成する半径または横曲
線に最も適当な曲線を生成する半径を記載するのに「湾
曲接続部の等価半径」という語を用いる。
がら鋳型の結晶化部の頂部から底部まで大きくすること
によってそれぞれの等価半径の値を次第に変える。この
等価半径は、本発明による拡大部が通路の一定部分を画
定するセグメントにおいて一定のままである。
同じ巾を保っている。鋳込室の断面は次第に小さくされ
ているが、鋳型の出口においては各側面が1〜12.5
mmあり、したがってスラブの厚さが合計2〜25mm
ある横の半拡大部が残る。この横の半拡大部は、30m
mと90mmの間の公称厚さを有するスラブの場合、一
側面につき約1mmから9mmまで変わる。
厚さを有する場合、この半拡大部は一側面につき6mm
と12.5mmの間である。
で平行な室、すなわち一定断面の通路を有する終端セグ
メントに接続されている中間の縦方向湾曲接続領域を含
んでいる。貫通鋳込室の一定断面を持った終端セグメン
トは、始動棒に固定されたスラブの頭の摘出の問題を避
けることを可能にし、本発明によれば少なくとも120
−150mmの一定断面値を持たなければならない。本
発明によれば終端セグメントは、鋳型の総合長さの約1
/4ないし1/6に等しい長さを持っている。
のセグメントは、鋳造を始動可能にするだけでなく、位
置合わせを助け遷移の熱応力を少なくもする。
断面の通路を有する終端セグメント内以外は、鋳型の長
さに沿って次第に変わる。この変化は、各拡大部の両側
面にで分割されるのが都合よく、0°と20°の間の角
βによって限定される。
おける拡大部の縮小は結晶化部の各幅広側面に含まれる
拡大部の両側に等分に分割される。
化部を去るスラブを抑制する仕事を行う。これらの抑制
手段は、引き続くロールと同様に、一体直接冷却系統と
共同作動する。
合せであってもよいこれらの抑制手段は、やはり結晶化
部の出口を形成する鋳込室の終端セグメントの断面と幾
何学的に同じ貫流通路を含んでいる。
縮、癖直し及び多分ソフトな縮小の仕事をする横ロール
がある。
る終端セグメントの断面と幾何学的に同じ通路の断面を
定める横ロールの少なくとも第1組立体を備えていても
よい。
動するスラブの幅広表面が平行でまっすぐにされてしま
うまで通路の断面を次第に改変する他の横ロールを備え
ている。
たがって鋳型の出口において漸進的方法で横ロールの回
転する表面によって行われる。それらの回転表面によっ
て行われる最後のならし加工は複数の利点を伴う。第1
の利点は摩擦と横推力したがって黒皮の破れる可能性を
大いに減少させてスラブを最後の形に持って行くことで
あり、これは、従来の鋳込室における黒皮が最後の形に
順応されるように持ち上がる必要があるとき起こる相対
滑りを伴った方向の変化が一定断面を有する終端セグメ
ントを持った貫通鋳込室を備える本発明の場合に起こる
回転接触によって事実上置き換えられるからである。
度αで減少し、この角度αが鋳型内でゼロにされるよう
にして閉じることからなっており、鋳型そのものは角度
αによる横推力を吸収する事実上真っ直ぐな終端セグメ
ントを備えている。本発明によるこの角度αは1°と7
°の間であるが、2°と4°の間であるのが都合がよ
い。
の結晶化部を去らせることによって、本発明は正しく制
御できないでとにかく最大熱応力の領域、すなわち、二
つのタイプの冷却の間の遷移の領域において異常な機械
的力の現れるのを避けることを可能にする。
度αの漸進的縮小は、形成されているスラブの黒皮内の
表面くぼみの形成の可能性を著しく小さくする。
端セグメントの間の中間接続領域は多項式曲線または単
一半径によって生成される曲線であってもよい中間接続
曲線によって画定されており、今後中間接続曲線を生成
する半径または中間接続曲線に最も適当な半径を記載す
るのに「中間湾曲接続半径rr」という語を用いる。
れぞれの真っ直ぐな横セグメントに接続する横曲線が非
常に長く緩やかである必要のあること、すなわち、本発
明による湾曲接続部の等価半径は第1の等価半径よりず
っと大きいことを取り決めている。
間の比は、1.5:1及び3:1である。湾曲接続部の
等価半径のこの値は、その寸法と形態のために、黒皮の
滑りと空洞の形成のような好ましくない効果もつ黒皮に
形成する曲げと圧縮の組合せ応力を防止する。
ブの拡大部分を圧縮してくせ直しする仕事は鋳型の出口
に逐次に置かれた一つ以上の横ロ−ルによって行われ
る。
を真っ直ぐにする仕事が複数の横ロールで行われる場
合、上流の横ロールはスラブの表面の漸進的平坦化のた
めの円筒形横ロールに達するまで漸進的に縮小される円
周方向にくぼみのついた形を持つことができる。
幅広側面への制限及びソフトな減少作用を行い、したが
って円周方向のくぼみ付き形を持っていない横ロールま
たはそれらのロールのいくつかは、それらの側面(樽型
の)の中心の方へ凸型のデベロプメントを持つことがで
きる。
鋳込室は縦の方向に貫通室であり、鋳込室の第1セグメ
ント内の種々の断面の漸進的縮小は、黒皮の自然収縮を
補償するかまたは少なくとも多少順応する、したがって
黒皮の収縮を避け、黒皮にかかる曲げ応力と圧縮応力の
組合せを避けるようなものである。
の乱れまたは側壁の洗浄なしに、しかし溶融金属の流速
を大きくし、より高い出来高を達成をして排出できるよ
うにするようなものである。
潤滑粉末と接触している非常に高温の表面は、黒皮及び
結晶化部の側壁の間で共同作動する大量の溶融粉末を利
用できるようにする。
合せ応力を掛けないでいわゆる「柔らかい縮小」を出口
において制御された連続的方法で行うことが本発明の場
合可能である。
る。各図は、鋳型10の図面を含み、不可欠のものだ
け、特に、鋳型10の結晶化部の断面の輪郭を示してい
る。
らなっていてもよく、冷却水を循環させた通常の室を備
えている。
運動、すなわち溶融金属したがってスラブの滑りの軸に
事実上沿った運動を受け、幅広側面15と狭い側面14
の付いた結晶化部を備えている。狭い側面14は、ずら
されることによって出て行くスラブの巾を定める可動側
壁13によって画定される。
に設けられ、溶融金属を可動側壁13の方へ都合よくそ
してメニスカスの下へ下方に送る湯だまりの排出ノズル
12を収容する。
広側面に垂直で結晶化部の縦軸に沿っている。
かれ、この実施例ではスラブの幅広側面15に対して作
用する横ロール18が後に続く板として示されている。
抑制手段24は、通路の断面を限定し、この断面は鋳型
10の終端セグント27の出口のものと事実上同じであ
り、スラブの貫通する表面に弾性的に順応する手段を設
けられてもよい。
ールも設けられてもよいし、さもなければこれらのロー
ルを抑制板または他の周知の手段によって置換してもよ
い。全組立体は周知の種類の冷却手段と共同作動する。
動する二つ以上のセグメントに縦に分割されてもよい。
ル18は、結晶化部の出口面と調整された輪郭を有する
ロールの第1の組立体19を備え、この輪郭は鋳型10
の終端セグメント27の出口断面に等しい通路の断面を
限定する。
を備え、それの輪郭は、鋳型10の終端セグメント27
の出口断面によって決まる幅広側面の拡大部を伴って現
れるスラブの断面に、スラブが円筒形または多分凸形ロ
ールの第3の組立体29と共同作動できるように、平行
で拡大部のない幅広側面15を持たせるように漸進的に
変更される。
は、直接冷却手段25と共同作動する。
1の断面は漸進的にかつ絶えず縮小され、終端セグメン
ト27が後に続く第1のセグメント26を備え、中間湾
曲接続領域23が含まれている。中間接続曲線によって
限定される中間湾曲接続領域23は黒皮の滑りの問題を
防止する目的を持っている。
する中央曲線によって画定される巾Lとともに入口16
において値2Aを有する可動側壁の公称巾Laに拡大部
が加えられて(るべきである)定められる深さを有し、
図面中のAは、結晶化部の一方の壁にある鋳込室の入口
16の横の半拡大部の値であり、中央平面Mに事実上沿
って測定される。入口16において値Aを有するこの横
半拡大部の中央曲線は、固有第1等価半径Rによって定
められる。
R′で表された値を取る。第1セグメント26におい
て、鋳込室11の拡大部は、第1等価半径Rを一定に増
加させて次第に縮小される。
00mmであり、幅広側面15の巾が大きくなるのに比
例してずっと大きな値に達する可能性がある。
mの間で変わってもよく、この拡大値は、実際には、可
動側壁13の公称巾Laの値の関数であるとともにその
他の冶金的要因の関数である。
約1/4ないし1/6を占め、それぞれの湾曲接続領域
23によって定められる第1終端部分27′と事実上の
まっすくで平行で側壁と一定断面の通路を持った第2終
端部分27″を備えている。
第2終端部分27″にある通路の断面は一定であり、本
発明によれば、一定断面を持ったこの第2終端部分2
7″は少なくとも120−150mmの値を持つ必要が
ある。
一半径によって生成される曲線であってもよい中間接続
曲線によって画定される。
続半径rr″」という用語を用い、中間湾曲接続rrの
この半径は、中間接続曲線の生成半径すなわち中間接続
曲線の最も適当な曲線を生成する半径を定める。
接続部のこの半径rrは0.1m以上の値を取る。
出口17においても、図1の実施例による鋳込室11の
巾は常に約Lであるが、関連する横半拡大部は、Bが1
mmと12.5mmの間の値を持つようにしてAからB
に変わった。
入口16における特定第1等価半径R′から出口17に
おいて全第2終端部分27″に沿って一定のままであっ
た特定第1等価半径R″へ漸進的に変わってしまってい
る。
中央曲線は、それの両側面において湾曲接続部の等価半
径rがその結果として生ずる縦の点において鋳込室の拡
大部分の中央曲線を事実上定める第1等価半径の1.5
ないし3倍である横曲線を持った真っ直ぐな幅広側面に
融合する。
口16における湾曲接続部の特定等価半径r′=1.5
〜3XR′から第2終端部分27″内で出口17におけ
る湾曲接続部の特定等価半径r″=1.5〜3XR″ま
で変化する。
を、第1セグメント26がその断面の漸進的に縮小を有
し、長さの3/4ないし5/に沿って伸びるようにして
設けるという解決法は、中心線の平面Mの基準線22に
沿って定められ、結晶化部内で閉じられる角度αを持つ
ことを可能にし、したがって張力を第2終端部分27″
内で解放する時間を許す。
値を持つが、2°と4°の間が都合が良い。角度αとそ
の作用を含むことは黒皮の方向変化に連結した問題を軽
減する。
むということは、表面くぼみの形成の原因とならず、こ
れがそうなるのは、αの適度の値と中間湾曲接続半径r
rによって規定される中間接続曲線を備えることによる
ものである。
セグメント26は各幅広側面15において角βだけ段々
に内向きにテーパを付けられ、これは値Lから値1まで
及び値Aから値Bまで変えられ、その後、湾曲接続領域
23の下流の第2終端部分27における値lとBを保
つ。
である。本発明のもう一つの変化形によれば、鋳込室1
1の拡大部は鋳型10の一方の幅広側面15だけにおい
て完全に作られるので、他方の広幅側面15は平らであ
る
2のロール組立体28と第3のロール組立体29は、方
向21に開き離され、始動棒の頭に終端セグメント27
を通過させてその中に置かれるようにする。鋳造がすで
に始まっていたときには、始動棒の頭は終端セグメント
27から引き出されて次に抑制手段24と第1のロール
組立体19から引き抜かれ、始動棒が第2及び第3のロ
ール組立体28〜29のロール18を通るにつれて、そ
れらのロールはスラブの拡大部にもたれて予備圧延する
ように互いに近づけられる。
メニスカス20の領域において低い熱伝導度を有する区
別された冷却領域を備えることができる。
監視するために温度センサ30を備えている。この場合
にはこれらの温度センサ30は、連続鋳造プラントを制
御し管理し、かつデータバンク比較手段及び連続鋳造プ
ロセスと一次または二次冷却関係なく冷却を管理するた
めの統御手段を備えている装置31と関連している。
鋳型の図である。
ある。
の一定セグメントを持った鋳型の縦断面図である。
丸くした接続部の図である。
Claims (12)
- 【請求項1】30mmと90mmの間の厚さの薄いスラ
ブ及び90mmと150mmの間の厚さの中型スラブの
連続鋳造用鋳型であって、前記鋳型はスラブの巾を調節
する可動側壁と鋳型(10)の溶融金属に触れている結
晶化部の長さに沿って入口から出口まで伸びる長さを有
する拡大された鋳込室(11)を有し、また鋳型(1
0)のすぐ下流に抑制手段(24)と適切な第1のロー
ル組立体(19)、第2のロール組立体(28)及び第
3のロール組立体(29)を形成する横ロール(18)
が設けられており、前記鋳込室(11)は第1等価半径
Rによって定められる中央曲線によって与えられる拡大
部を含み、前記鋳込室(11)の入口(16)における
前記中央曲線は特定第1等価半径R′及び30mmと9
0mmの間の横半拡大部Aの値を持った少なくとも50
0mmの巾Lによって定められており、前記鋳込室(1
1)がそれの長さの中に第1セグメント(26)と終端
セグメント(27)、前記第1セグメントと前記終端セ
グメント(27)の間にある縦方向の湾曲接続領域(2
3)を備え、前記終端セグメント(27)は鋳型(1
0)の全長の約1/4と1/6の間の長さに等しく、前
記終端セグメント(27)はそれぞれの湾曲接続領域
(23)によって画定された1終端部分(27′)と第
2終端部分(27″)を備え、前記第2終端部分
(2″)は、1mmと12.5mmの間の値を有し、特
定第1等価半径R″を持った中央曲線によって画定され
た横半拡大部Bを持った一定断面の通路を持っているこ
を特徴とする鋳型。 - 【請求項2】前記終端セグメント(27)の入口にある
鋳込室(11)の拡大部の中央曲線が巾lを規定する請
求項1に記載の鋳型。 - 【請求項3】前記終端セグメント(27)の入口におけ
る前記鋳込室(11)の拡大部がLよりごく少し小さい
値と前記鋳込室(11)の拡大部の少なくとも一方の側
の少なくとも一つの横縮小角度βによって定められる値
の間に含まれる巾1を定めている請求項1に記載の鋳
型。 - 【請求項4】前記鋳込室(11)の第1セグメント(2
6)の断面が湾曲接続領域まで中心線の平面Mに沿って
測った角度αだけ次第に下に減らされ、この減少が下向
きの方向に次第に大きくなる複数の第1等価半径Rを定
め、角αが1°と7°の間である請求項1ないし3のい
ずれか一つに記載の鋳型。 - 【請求項5】前記鋳込室(11)の各拡大部の中央曲線
が横曲線によってそれぞれの幅広側面(15)の真っ直
ぐな側面に融合し、横曲線の形態が湾曲接続部の等価半
径rによって定められ、半径rの値が対応する第1等価
半径Rの値の15倍と3倍の間である請求項1ないし4
のいずれか一つに記載の鋳型。 - 【請求項6】前記鋳込室(11)の中央曲線を定める第
1等価半径Rが真の半径である請求項1ないし5のいず
れか一つに記載の鋳型。 - 【請求項7】前記鋳込室(11)の中央曲線の特徴を示
している第1等価半径Rが多項式曲線を規定している請
求項1ないし6のいずれか一つに記載の鋳型。 - 【請求項8】 前記鋳込室(11)の少なくとも一つの
横曲線を定める湾曲接続部の等価半径rが真の半径であ
る請求項1ないし7のいずれか一つに記載の鋳型。 - 【請求項9】前記鋳込室(11)の少なくとも一つの横
曲線の特徴を示している湾曲接続部の等価半径rが多項
式曲線を規定している請求項1ないし8のいずれか一つ
に記載の鋳型。 - 【請求項10】前記鋳込室(11)の第1セグメント
(26)と終端セグメント(27)の間の湾曲接続領域
(23)が少なくとも0.1mの値を有する中間湾曲接
続部の等価半径rrによって生成される中間接続の曲線
によって定められる請求項1ないし9のいずれか一つに
記載の鋳型。 - 【請求項11】前記鋳込室(11)が前記鋳込室(1
1)の少なくとも一つの側面(15)の長さに沿って伸
びている請求項1ないし10のいずれか一つに記載の鋳
型。 - 【請求項12】鋳造を制御管理し、データバンク手段と
連続鋳造プロセスの動作及び一次と二次の冷却を管理す
る手段とを備える装置(31)と関連して熱マップを定
める温度センサ(30)と共同作動する請求項1ないし
11のいずれか一つに記載の鋳型。
Applications Claiming Priority (2)
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