JPH04157047A - 金属薄帯の連続鋳造機用サイド堰 - 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〕 本発明は一対の冷却ドラムを配設した鋳造機により薄帯
を連続的に鋳造する装置に関し、特に、当該鋳造時に前
記冷却ドラムの端面と接するサイド堰の構造に関する。

〔従来の技術〕

最近、溶鋼等の溶融金属から最終製品形状に近い数（社
）程度の厚みをもつ薄帯を連続鋳造方式によって製造す
る方式が注目されている。この連続鋳造方式によるとき
には、従来のような多段階にわたる熱延工程を必要とす
ることがな（、また最終形状にする冷延工程も必要とし
ないか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方式の一つとして、双ドラム方式（
一対の冷却ドラムによる方式）がある（特開昭６０−１
３７５６２号公報参照）。

第３図は、この双ドラム方式に基づく装置例の概略を説
明するための斜視図である。この方式においては、この
図で示すように、互いに逆方向に回転する一対の冷却ド
ラムｌａ、ｌｂを水平に配置し、冷却ドラムｌａ、ｌｂ
及びサイド堰２ａ・２ｂにより区画された凹部に湯溜り
部３を形成する。タンデイツシュ等の容器から注湯ノズ
ルを介し、溶融金属がこの湯溜り部３に注湯される。湯
溜り部３に収容された溶融金属４は、冷却ドラムｌａ、
ｌｂ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ｌａ、ｌｂの回転に随伴
され、一対の冷却ドラム１ａ・１ｂが互いに最も接近し
た位置で向かい合う、いわゆるドラムギャップ部６に移
動する。このドラムギャップ部６では、それぞれの冷却
ドラムｌａ、ｌｂの表面で形成された凝固シェルが互い
に圧着され、目的とする金属薄帯５となる。こ５で１５
は冷却ドラム端面、１６は冷却ドラム摺動面である。

か５る薄板連続鋳造機において、前記サイド堰２ａ、　
２ｂは例えば実開昭６３−９０５４８に見られるように
サイド堰ケースに収容された断熱材と該断熱材に植設さ
れたベース部材と該ベース部材の冷却ドラムに対応する
面に植設されたセラミックスより構成されている。そし
て、鋳造時はサイド堰を冷却ドラム端面に押付け、上記
セラミックスを冷却ドラムによって接触・摺動させるこ
とによって隙間をなくし溶鋼もれを防止している。また
、サイド堰は特開昭６１−２６６１６０に示すように一
般に振動が与えられており、凝固シェルとサイド堰表面
に耐着する地金の縁切りを行っている。また、かかるサ
イド堰にヒーターが設けられており、サイド堰表面に不
要な地金が耐着・生成し、鋳造トラブルが発生するのを
防止するた杓に、鋳造前にサイド堰を予熱している。こ
の予熱温度は、鋳造時の湯溜りの溶融金属温度に近いほ
ど好ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、使用前に常温にて平坦に表面を仕上げた
サイド堰でも、上記予熱による効果を充分に発揮させる
温度（例えば鋼の鋳造の場合、約１０００℃以上）まで
予熱すると、サイド堰に熱変形が生じ、該サイド堰の摺
動面の表面が平坦でなくなる。従ってこのサイド堰を冷
却ドラム端面に押圧すると該冷却ドラム端面との間の隙
間が部分的に大きくなって、湯溜り部からの湯差しが生
じたり、または湯漏れが生じて鋳片両側端の形状を著し
く損い鋳造作業を中断するような場合も発生する。

例えば鋼の鋳造の場合、０．１市程度の隙間が湯漏れを
生じさせない限界と云われており、金属溶湯の種類によ
っては、この限界値はさらに小さくなる。また例えば特
開平１−１６２２５０のように、サイド堰の金枠を熱膨
張係数の小さい金属材料又は熱伝導率の大きい金属材料
で構成することによって、サイド堰の熱変形を低減させ
る方法が知られているが、再現性良＜０．１〜０．０５
ｍｍ以下に熱変形を抑えることは実用上は非常に困難で
ある。

そこで本発明は、このような予熱あるいは鋳造初期の溶
湯からの受熱によるサイド堰の変形による湯漏れ等の弊
害を防止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、サイド堰の予熱あ
るいは鋳造初期の溶湯からの受熱による熱変形を前提と
して、鋳造開始時点又は鋳造初期にサイド堰の冷却ドラ
ム端面に接する摺動面が該冷却ドラムと密に接触するよ
うに上記摺動面をあらかじｔ熱変形偏差量を補償する曲
面に形成しておくのである。すなわち、本発明は一対の
冷却ドラムとサイド堰との間に形成した湯溜り部に溶融
金属を注入し、次いで該溶融金属を前記冷却ドラムの回
転周面で冷却・凝固しながら金属薄帯を製造する連続鋳
造機において、前記冷却ドラム端面と接する前記サイド
堰の摺動面が連続鋳造時の熱変形偏差量の３０〜１００
％を補償する曲面に形成されてなるサイド堰を特徴とす
る。

以下、本発明を更に説胡する。

〔作　用〕

先ず、金枠鋼構造体に耐火物を装着したサイド堰を鋳造
開始前に９２５℃に予熱し、直径１２００ｍｍ。

幅８００ｍｍの冷却ドラムの端面に押圧して湯溜り部を
構成した。次いで該湯溜り部に溶湯を注入し、鋳造速度
５０ｍ／ｍ１ｎで厚さ３．５配の薄鋳片を鋳造した。

上記鋳造を開始した直後に、サイド堰と冷却ドラムとの
間に湯漏れが発生したが、そのま−約１分間強鋳造を続
け、その後、鋳造を中止してサイド堰の摺動面を調査し
、測定されたドラム摩耗痕の深さを双方のサイド堰の高
さ方向に整理して、これを第４図に示した。この図によ
ると、サイド堰中段部（高さ２２０　ｍｒｎ　）の摩耗
痕の深さ（約０．５Ｍ）が下段部及び上段部に比して大
きし）。平坦な回転体であるドラム端部の摺動面により
摩耗されたドラム摩耗痕もほぼ平坦と考えられるので、
第４図の結果は、サイド堰表面の中段部が上・下段部に
比し凸に変形したために、ドラム端部の摺動面により摩
耗させられた結果と解釈できる。すなわち鋳造時にサイ
ド堰表面が０．５ｍｍ程度凸状に熱変形していたことと
推定できる。

そこで上言己サイド堰表面中段部を第５図に示すように
予め０．２　ｍｒｎの深さで凹状に切削して次回鋳造を
実施したところ、湯漏れがなく２トン完鋳できた。

すなわち、上記構造のサイド堰の場合は予め第５図に示
すような形状に切削することが必要である。

次に、上記のサイド堰の熱変形を極力減少させるため、
金枠に耐火物をルーズに取付けてサイド堰を構成し、鋳
造開始前に１２５０℃に予熱したのち上記と同様の冷却
ドラムに押圧して湯溜り部を構成し、上記と同様の条件
で薄鋳片を鋳造した。

鋳造開始後１分程度経過したとき、湯漏れが生じたが、
そのま−２分間鋳造を継続し、鋳造終了後のサイド堰の
ドラム摩耗痕を調べた。この結果を第６図に示す。この
図より、前例と同様に考察するとサイド堰は予熱によっ
てその中段部が０．５〜０．６　ｍｍ程度の凹状の熱変
形があったと推定される。また、同構造のサイド堰をオ
フラインで１２５０℃に加熱して摺動面の法線方向の変
位を測定したところ、中段部が上段部及び下段部に比し
０．３〜０、５　ｍｍ陥没した凹状の熱変形を示した。

従って、同構造のサイド堰にて中段部を第７図に示すよ
うに０．３ｍｍ凸の形状に予め研削したもので鋳造を実
施したところ、湯漏れなく３分間の鋳造が可能であった
。この鋳造後、冷却ドラムによるサイド堰摩耗痕の深さ
をサイド堰の高さ方向で整理したのが第８図である。サ
イド堰全高さに亘り、はゾ同一の摩耗痕深さであること
がわかる。

すなわち、上記構造のサイド堰の場合は、予め第７図に
示すような形状に切削することが必要である。

以上のように、本発明はサイド堰の構造・材質などに起
因して発生する熱変形に応じて、該サイド堰の表面を凸
状に又は凹状に予め常温にて切削形成するものであるが
、この切削量は次のようにして設定される。すなわち、
上述のように実使用におけるサイド堰の冷却ドラムに接
する摩耗面の損耗量の計測結果、或いはサイド堰の加熱
試験による熱変形量の計測結果に基づき、推定されたサ
イド堰の摺動面と直交する方向の熱変形偏差量の３０％
以上１００％未満を補償する形状に、サイド堰の摺動面
を形成するのである。補償する熱変形偏差量は押付は方
法、サイド堰の剛性、押付は力等によって定める。すな
わち、剛性の低い変形し易いサイド堰を高圧で押付けて
鋳造をスタートする場合には、補償量は比較的少なくて
も十分な効果を発揮する。逆に剛性の高いサイド堰に硬
質の耐大物を植設した場合には、１００％乃至それに近
い補償をする必要がある。上限値１００％以上の補償は
過剰補償で不必要であり、また下限値３０％は実績で効
果が生じた限界の経験値である。

〔実施例〕

本発明のサイド堰の構造のうち、冷却ドラム端面に接す
る摺動面を凸状に形成した実施例を第１図及び第２図に
より説明すると、図において、サイド堰２ｂは鋼製のサ
イド堰ケース７に収容された不定形耐火物製の断熱材８
に硬質耐火物製のベース部材９が埋込まれ、該ベース部
材９の表面１０に冷却ドラム端面に接してシールすべき
摺動面としてのセラミックスプレート１１が冷却ドラム
摺動面１６に対応する位置に埋込まれて構成されている
。

図中１２はヒーターでサイド堰を予熱するものである。

か−るサイド堰２ｂｌ：ｉいて、本発明では第２図に示
すようにベース部材９の表面１０を凸状に弯曲形成せし
め、同時に冷却ドラム摺動面１６に対応するセラミック
スプレート摺動面１４も同様に弯曲形成させた。勿論、
ベース部材表面１０を平坦状態にして、これに埋込むセ
ラミックスプレート１１の摺動面のみを凸状に弯曲形成
してもよい。

上記弯曲形成の程度は第７図に従った。

なお、ベース部材９の表面１０を弯曲形成せしめるに際
し、あらかし杓、サイド堰の構造によってその弯曲形状
及び摩耗度合を把握しておく。

鋳造に際し、先ず、ヒーターによりサイド堰を予熱する
が、本実施例で使用した構造のサイド堰は凹状に熱変形
する。しかし、その変形量に応じてサイド堰のベース部
材表面を凸状に弯曲せしめているので、予熱終了後はソ
゛平坦状態となった。

次いでか−るサイド堰を冷却ドラム端面に押付けるが、
該サイド堰が上述の状態になっているので密接状態で押
付けることができた。従って鋳造初期から上記セラミッ
クスプレートを冷却ドラム端面に隙間なく均一に密着さ
せることが可能となり、これにより両者間の隙間をなく
して鋳造初期の溶湯漏れを防止することができた。

この鋳造以降、本実施例で使用した構造のサイド堰を用
いるときは、摺動面を凸状に弯曲させた。

この結果、溶湯漏れを生じることなく鋳造することがで
きた。

本発明のような双ドラムの連続鋳造方法においては、鋳
造初期が湯漏れ現象に対し特に重要となる。すなわち、
鋳造が続行されるとサイド堰及び冷却ドラムの熱変形が
より進捗し、初期の状態から変化するが、その進行程度
は緩やかであり、通常の硬さのサイド堰を使用すれば冷
却ドラムとの接触損耗の進捗により自ら密な接触状態を
維持するので、熱変形が進捗しても、ドラム−サイド堰
間の隙間は増加することなく湯漏れは防止される。

従って鋳造初期の湯漏れを防ぐことが重要であり、本発
明はか−る鋳造初期の湯漏れを確実に防止しうるのであ
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上の構成よって、鋳造初期のサイド堰熱変形
偏差量を補償し、該熱変形による溶湯漏れを防止するこ
とができる。したがって、サイド堰の熱変形を皆無にす
るような大掛りの設備は必要なく、また、初期シールを
達成するために、サイド堰摺動面を軟質の耐火物で構成
したり、サイド堰を強大な押付力で押付ける必要がない
。このため、サイド堰の不必要な偏損耗を防止でき、ま
た過大なドラム駆動設備を必要とすることなく、形状良
好な金属薄帯の長時間鋳造が可能である等、多くの効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサイド堰の正面部分断面図、第２図は
第１図の側１部分断面図、 第３図は双ドラム方式の連続鋳造機の斜視図、第４図は
冷却ドラムによる摩耗痕の深さとサイド堰高さ方向位置
との関係を示す図、 第５図は本発明におけるサイド堰高さ方向位置とサイド
堰最凸部からの切削量との関係を示す図、第６図は他の
実施例における冷却ドラムによる摩耗痕の深さとサイド
堰高さ方向位置との関係を示す図、 第７図は本発明におけるサイド堰高さ方向位置とサイド
堰最凸部からの切削量との関係を示す図、第８図は第７
図の場合のドラムによる摩耗深さとサイド堰高さ方向位
置との関係を示す図である。 １ａ・　１ｂ・・・冷却ドラム、 ２ａ、２ｂ・・・サイド堰、　３・・・湯溜り部、４・
・・溶融金属、　　　　　　５・・・金属薄帯、６・・
・ドラムギャップ部、　　７・・・サイド堰ケース、訃
・・断熱材、　　　　　　　９・・・ベース部材、１０
・・・ベース部材表面、 １１・・・セラミックスプレート、 １２・・・ヒーター、 １４・・・セラミックスプレート摺動面、１５・・・冷
却ドラム端面、 １６・・・冷却ドラム摺動面。 第１図 第２図 第３図 １ａ　、　Ｉｂ・・・冷却ドラム　　５・・・金属薄帯
２ａ　、　２ｂ・・・サイド堰　　　６・・・ドラムギ
ャップ部３・・・湯溜り部　　　　　１５・・・冷却ド
ラム端面４・・・溶融金属　　　　　１６・・・冷却ド
ラム摺動面第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の冷却ドラムとサイド堰との間に形成した湯溜り部
   に溶融金属を注入し、次いで該溶融金属を前記冷却ドラ
   ムの回転周面で冷却・凝固しながら金属薄帯を製造する
   連続鋳造機において、前記冷却ドラム端面と接する前記
   サイド堰の摺動面が連続鋳造時の熱変形偏差量の３０〜
   １００％を補償する曲面に形成されてなることを特徴と
   する金属薄帯の連続鋳造機用サイド堰。