JPH0342153A - 薄板鋳片連続鋳造機 - 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〕 本発明は、７ｓ湯を冷却しつつ造形する薄板鋳片連続鋳
造機に係り、特に品質の優れた鋳片を安定に得るのに好
適な薄板鋳片連続鋳造機に関する。

〔従来の技術〕

薄板を連続的に造形する装置として長辺梢回移動式連続
鋳造機があるが、絞り込み式双ベルト式連続鋳造機は、
従来のスラブ連続鋳造機に比べて経済的に優れているこ
とで知られているので、ここでは従来技術の代表例とし
て、絞り込み式双ベルト式連続鋳造機に関して述へるこ
とにする。ただし、本発明は、ここで述べる連続鋳造機
のみではなく、全ての薄板を連続的に造形する装置とし
ての連続鋳造機一般に該当する。

この絞り込み式双ベルト式連続鋳造機は、注湯部の湯面
面積が広く、下方に向かうに従って狭くなり、最狭部の
隙間で板厚が決定される。溶湯は互いに相対向する冷却
体が移動又は回動するにつれて冷却され造形される。冷
却体は造形される鋳片の長辺側に面するので長辺鋳型と
いう。この長辺鋳型の端部間には溶湯のこぼれを防ぐた
め、サイドダムが設けられており、このサイドダムは造
形される鋳片の短辺側に面するので短辺鋳型という。短
辺鋳型は、通常、固定的に設けられ、長辺鋳型のように
動くものではない。したがって、短辺鋳型は冷却作用の
すくないもので構成される。

耐火物などは最も好適なものと考えられる。このように
冷却作用を排除するのは、冷却されると鋳片が下方に引
き抜けなくなるからである。短辺鋳型を耐火物で構成し
た場合、長辺鋳型との接触による破壊対策として短辺鋳
型の側縁部に異材を用いることが好適である。ベルト材
としては、−船釣に鉄系材料が用いられている。

なお、この種の薄板鋳片連続鋳造機として関連するもの
には例えば特許出願公告昭６１−９９０３号公報に開示
されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような構成で問題となることは、鋳片が下方にうま
く引き抜けるかどうかという点である。

短辺鋳型は固定式であるために短辺鋳型上に形成された
凝固シェルは基本的には移動しない。すむわち、このよ
うな連続鋳造機では短辺鋳型に形成された凝固シェルは
長辺鋳型で形成された凝固シェルと一体になることによ
って鋳片が下方にうまく引き抜ける構成になっている。

短辺鋳型は固定式であるために凝固シェルは形成されや
すい。それに対して、長辺鋳型は概して高速で移動して
いる。そのため、メニスカス部近傍では通常凝固シェル
は形成しずらい状況である。

すなわち、メニスカス近傍では短辺鋳型上のみに凝固シ
ェルが形成されるために、短辺鋳型上に形成された凝固
シェルは趣動している長辺鋳型上に形成された凝固シェ
ルと連なっていない。そのために、短辺鋳型上に形成さ
れた凝固シェルは短辺鋳型上に固着した状態でどんどん
大きく成長していき、これらは移動している冷却体と同
期して動いている長辺鋳型上に形成された凝固シェルと
は分離された状態で短辺鋳型上に取り残される。その結
果、冷却体と同期して動いている鋳片の短辺部シェルは
ほとんど形成されることなく鋳型外へ送り出され、その
結果として、ブレークアウト（凝固シェル破壊による７
Ｂ湯鋳型外流失トラブル）が発生し安定なＶＩ造を実現
できず、所望の鋳片を得ることができないという問題点
がある。

本発明の目的は、上記のようむ問題点に対処するために
、短辺鋳型部分で形成されろ凝固シェルが長辺鋳型部分
で形成される凝固シェルと一体になって鋳片が下方にう
まく引き抜ける構成にすることによって、品質の優れた
鋳片を安定に得る連続鋳造装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、長辺鋳型の少なくとも短辺Ｗｉ’１２両側
綾部に隣接する部分の長辺鋳型材質の熱伝導率を、短辺
鋳型両側縁部構成主材質の熱伝導率と同等以上の値とす
ることによって達成される。

〔作用〕

この場合、短辺鋳型両側縁部に隣接する部分の長辺鋳型
材質の熱伝導率を、短辺鋳型両側縁部構成主材質の熱伝
導率と同等以上の値を示すようにすることによって、長
辺鋳型の冷却が促進され、長辺鋳型上に凝固シェルがで
きやすくなる。その結果、短辺鋳型両側縁部に隣接して
いる廃動長辺梼型上に早期に凝固シェルが形成されると
ともに、その凝固シェルは短辺鋳型上に形成された凝固
シェルと一体化し、その結果、鋳片が下方１こうまく引
き抜けるようになるために、品質の優れた鋳片を安定に
得ることができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、絞り込み式双ベルト式連続鋳造機の構成を第１図
に示す。双ベルト式連続鋳造機は、二つのベルト（長辺
鋳型）２．２が相対向して一対に設けられ、その両端部
間には高融点耐火物３よりなる短辺鋳型（サイドダム）
５がそれぞれ設けられている。ベルト２はローラ６．７
，８によりガイドされ、静水圧軸受方式のパッドｌによ
り浮上支持され、鋳造方向（下方）に向けて回転移動さ
れる。ベルト２にはシリンダ１０からブラケット９を介
してローラ７を引っ張ることにより張力が与えられる。

このようにしてベルト２の移動によって冷却されつつ鋳
片１１が連続的に造形される。

本発明の効果を検討するために、短辺鋳型（サイドダム
）５の側縁部１２を銅製とし、ベルト２の材質を短辺鋳
型の熱伝導率より小さな熱伝導率を示す鋼製、及び本発
明例として短辺鋳型の熱伝導率と同等の熱伝導率を示す
銅製の二種類用意して連続鋳造を行ない、鋳造性を検討
した。

なお、鋳型向凝固挙動をモニターするために、短辺鋳型
側縁部の溶湯接触側近傍に温度検知センサーを設けて、
短辺鋳型に接触する近傍の温度を検知し鋳型向凝固挙動
をモニターするようにした。

これにより、短辺鋳型部分での凝固シェル生成状況を把
握できる。第２図の（イ）と（ロ）は、第１図で示した
双ベルト式連続鋳造機の短辺鋳型部分を溶湯側から見た
模式図である。（イ）は平面図、（ロ）は側面図である
。温度検知センサー４は、短辺鋳型（サイドダム）５の
両側縁部に設けた銅よりなる側縁部１２内に、それぞれ
の場所において湯面から０．５ｍｎ＋の位置に設けられ
ている。温度検知センサーの設けである場所を黒点で示
す。丸で囲んだ数字は、温度検知センサー４の番号であ
る。ここで、正常な鋳造の場合には温度検知センサー４
の番号の小さいものほど高い温度を示すはずである。ま
た、安定した鋳造の場合にはそれぞれの温度は変化の小
さいものになるはずである。

第１図でベルト２の材質を鋼製として、溶湯金属保持領
域の上部幅２０Ｑｍｍ、下部の溶湯金属保持領域最狭部
を３０ｎｏにして幅８００ｎｎの鋼薄板を１２ｍ／ｍｉ
ｎ、の速度で連続的に引き抜いた時の、第２図で示した
温度検知センサーが検知した温度分布の一例として、■
、■の結果を第３図に示す。各センサーの温度はこきざ
みなピークで構成されており、検知温度逆転現象が生じ
ている。

ここで、センサー温度にこきざみなピークができるのは
、短辺鋳型（サイドダム）５の側縁部上での凝固シェル
がスムースに移動しないで固着していることを示してい
る。すなわち、温度が下降していることは凝固シェルが
移動せずに固着して厚く成長じている状態である。また
、温度が上昇している部分は凝固シェルが脱落し、そこ
の部分に溶湯が侵入してきたためである。このように、
凝固シェルの固着及び脱落が無秩序に生じている結果と
して検知温度逆転現象が発生する。第３図のＡ部分では
■、■の温度がともに急激に下降し、その後急激に上昇
している。これは、固着した凝固シェルが大きく成長し
、その後ブレークアウトした結果を示している。これら
は、ベルト２の材質を鋼製とした場合には、短辺鋳型（
サイドダム）５上の凝固シェルが長辺鋳型上に形成され
ている凝固シェルと分離生成し、短辺鋳型上で固着或は
異常に大きく成長するためである。

つぎに、本発明にしたがって、ベルト２の材質を銅製と
して上記と同様の鋳造をおこなった。その場合の、■、
■の温度検知センサーが検知した温度分布結果を第４図
に示す。第３図とは異なり。

それぞれの温度は安定しており、また検知温度の逆転現
象は発生しない。また、ブレークアウトもなくなった。

温度結果が第４図のようになった原因は、短辺鋳型（サ
イドダム）５上の凝固シェルが長辺鋳型上に形成されて
いる凝固シェルと一体生威し、短辺鋳型上での固着或は
異常成長がなくなったためである。また、これは短辺鋳
型両側縁部に接触する部分の長辺鋳型材質の熱伝導率を
、短辺鋳型側録部構成主材質の熱伝導率と同等以上の値
を示す材質にすることによって、短辺鋳型両側綾部にＩ
′ａ接している廃動長辺鋳型上に早期に凝固シェルが形
成されるとともに、その凝固シェルは短辺鋳型上に形成
された凝固シェルと一体化したためである。その結果、
鋳片が下方にうまく弓き抜けるようになり、品質の優れ
た鋳片を安定に得ることができた。なお、鋼材の成分組
成は、重量％で、Ｃ；　０．０４％、Ｍｎ；０．３０％
、ｐｒｏ。

０２３％、　Ｓ　；　０．０１６％、ＡΩ；０．０４２
％のものを用いた。

実施例では、ベルトは銅製一体ものとしたが、短辺鋳型
に隣接する部分のみを当該材料にしてもさしつかえない
。

ベルト表面部分の当該場所にメツキ、溶射、クラッド、
スパッタリング膜、ＣＶＤ膜、イオンダイナミックミキ
シング等の表面処理をほどこしたものも本発明に該当す
る。逆に、表面部分のみに凝固シェル生成に寄与しない
程度の表面処理がほどこされた場合には、ベルト主構成
材料が本発明の対象となる。また、短辺鋳型材料の熱伝
導率は、構成主材料の値であり表面処理等によって表面
部分のみの熱伝導率を異ならせても関係しないが、表面
処理の方法で短辺鋳型上の凝固シェル生成に影響を与え
る場合には、表面処理部分の熱伝導率が本発明に関係す
ることはいうまでもない。

実施例では短辺鋳型は円弧状であるが、必ずしも円弧状
である必要はなく、直線状または二次曲線状にしても本
発明の効果には影響を受けない。

実施例では、長辺鋳型をベルトにしたベルト式連続鋳造
機に関してのべたが、長辺鋳型はベルト式に限られるも
のではなく、双ロール式、無限軌道板等でもよい。

本発明は、実施例で述べた下方引抜き連続鋳造機の場合
のみに適用されるものではなく、水平連続鋳造機や下方
引抜き方法と水平連続鋳造機の間に位置する種々の角度
の連続鋳造機にも適用可能である。

実施例では、短辺鋳型５には高融点耐火物３を用いたが
、当該部分に保熱用高融点耐火物を溶射等にまり肉盛あ
るいは接着してもよい。また、高融点耐火物３がなくて
該当部分が金属や有機及び無機材料あるいはアモルファ
ス等でも良い。

実施例では絞り込み式であるが、必ずしも絞り込み式で
ある必要はなく、絞り込まない方式でも本発明の効果に
は影響を受けない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、短辺鋳型両側綾部に接触している廓動
長辺鋳型上に早期に凝固シェルが形成されるとともに、
その凝固シェルは短辺鋳型上に形成された凝固シェルと
一体化し、その結果、鋳ノ？が下方にうまく引き抜ける
ようになるために、品質の優れた鋳片を安定に得ること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は双ベルト式連Ｇ＋”ｌ　ｖＩ造機の概要を示す
構成国、第２図の（イ）と（ロ）は双ベルト式連続鋳造
機の短辺鋳型部分を溶湯側から見た模式図、第３図は長
辺鋳型材料の熱伝導率を短辺鋳型材料の熱伝導率より小
さくさせるためにベルト材質を別として鋳造した場合の
第２図で示した１℃、■の温度検知センサーが検知した
温度分布仝示すグラフ、第４図は本発明に従い長辺鋳型
材料の熱伝導率を短辺鋳型材料の熱伝導率と同等にする
ためにベルト材質を鋼として鋳造した場合の第２図で示
したの、■の温度検知センサーが検知した温度分布を示
すグラフである。 トパッド、２・・・ベルト（長辺鋳型）、３・・・高融
点耐火物、４・・・温度検知センサー、５・・・短辺鋳
型（サイドダム）、６，７．８・・・ロール、９・・・
ブラケット、１０・・・シリンダ、１１・・・鋳辺、１
２・・・短第１図 第２図 （イ） 第３図 ハ 時間 第４図 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、造形すべき鋳片に同期して移動または回動する相対
   向して設けられた一対の金属製長辺鋳型と前記一対の長
   辺鋳型の両端部間に配された短辺鋳型とを備えた絞り込
   み式長辺輪回移動式連続鋳造機において、前記長辺鋳型
   の少なくとも短辺鋳型両側縁部に隣接する部分の長辺鋳
   型主要部分の熱伝導率を短辺鋳型両側縁部構成主材質の
   熱伝導率と同等以上の値を示すようにしたことを特徴と
   する薄板鋳片連続鋳造機。 ２、特許請求の範囲第１項の絞り込み式長辺輪回移動式
   連続鋳造機において、前記長辺鋳型の少なくとも短辺鋳
   型に隣接する部分の長辺鋳型表面処理材質の熱伝導率を
   短辺鋳型両側縁部構成主材質の熱伝導率と同等以上の値
   を示すようにしたことを特徴とする薄板鋳片連続鋳造機
   。 ３、特許請求の範囲第１項の絞り込み式長辺輪回移動式
   の連続鋳造機において、前記長辺鋳型の少なくとも短辺
   鋳型に隣接する部分の長辺鋳型はりあわせ材質の熱伝導
   率を短辺鋳型両側縁部構成主材質の熱伝導率と同等以上
   の値を示すようにしたことを特徴とする薄板鋳片連続鋳
   造機。 ４、特許請求の範囲第１項の絞り込み式長辺輪回移動式
   連続鋳造機において、前記長辺鋳型の少なくとも短辺鋳
   型に隣接る部分の長辺鋳型複合材質の熱伝導率を短辺鋳
   型両側縁部構成主材質の熱伝導率と同等以上の値を示す
   ようにしたことを特徴とする薄板鋳片連続鋳造機。