JPS5838641A - 薄鋼板の連続鋳造装置 - 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】 この発明は薄鋼板の連続鋳造装置に関し、とくに造塊や
粗圧弧などの工程を特ることなく％溶湯から直接薄鋼板
を製造するのに好適な固定側板の耐火物部の下端角部に
傾斜を付し九点く特色のある装置について提案する・ 薄鋼板を製造する一般的な方法状、溶鋼から鋳塊また祉
鋳片を製造し、これを熱間および冷間圧延して所定の厚
さの薄榎とするのが通常である・たとえば、厚さ０．２
〜Ｊ　ｍｍ＠　ｌｊの薄鋼板連続鋳造法によって得ると
きには、まず溶鋼から連続鋳造装置で厚さｔｅａ　、　
１１７０ｍｍ　４度の鋳片を製造し、この鋳片を熱間正
弧および冷間圧延をするととＫよって製゛造している・
この方法の場合、−造塊によりて鋼塊を鋳造し、分塊圧
延で鋳片を得る方法と比較すると、均熱炉や分塊圧延を
必要としない九め、省力化と省エネルギーに優れている
。

しかし、前述の例でいう連続鋳造で製造された鋳片は、
その表面温度が７θＯ℃程度に低下したシ、あるいは常
温近くまで冷却される場合も多いので熱間圧延を行なう
に際し、圧延可能温度まで均熱あるいは加熱する炉を必
要とする欠点がある０さらに、連続鋳造で得られ丸鋳片
は、前述のような厚さを有するので、所望の厚さの薄鋼
板を製造する九めには数回の粗圧延を必要とし、それだ
け圧延装置の設備費も高額なものとなる。

従って、ｍａｓｓ厚さ数ｗｓｔｘから数十鵬程度の薄鋼
板を前述のような諸工穆を経ることなく溶湯から直接製
造できれば、所期の厚さまで圧下するに要する粗圧延工
程や大型の加熱炉も必要としないために、工程が著しく
簡略化され設備費や加工費を低減することができる。１
＋、溶鋼力λら直接数慣ｍ厚の薄鋼板を製造すれば、凝
固組織が微細なものとなり、成分偏析も極めて少ないた
めに、例えば凝固組織の不均一に起因するような表面欠
陥もなく、優れた性状の薄鋼板が得られる。

従来このような見地に基づいて、溶鋼力為ら直接薄鋼板
を製造する種々の試みがなされている力！、未だ工業的
規模には達していないのが現状である。

その理由の一つには、厚さ数ｍｔｘ＋から数十ｍｍ−幅
数頁ａｍから千数百鴎といった薄鋼板を安定して製造す
るには、その幅に対応し九溶鋼を安定して連続的に供給
することが重要となる。ところが、厚みが小さく幅の広
い薄鋼板の製造に際し、その要請に応える喪めＫ例えば
スリット型のノズルを用いると、厚さが数ｔｘｓと言う
薄い本のである九めに、溶湯がこのノズル部で凝固して
詰シを生じ易く、また侵食が激しく長時間の連続使用に
耐えられないなどの致命的な欠陥があった・この発明け
、前述のような従来のスリット型ノズルなどを用いる薄
鋼板の直接製造接衝の欠点を有利に克服できる連続鋳造
装置の提供を主たる目的とするもので、それＫあわせ薄
板の引き抜きに関し特に破断やバルジングあるいはブレ
イクアウト時を起すおそれのない円滑な連続鋳造をする
のに好適な装置を提供することを目的とする・以下にそ
の構成の詳細を図面に示し九好適與施例にもとづき説明
する〇 図面の第１！！ｌＩ＃′ｉ本発明連続鋳造装置の概略を
示すもので、図示の！、コは一定の距離にわたって鋳造
金属を保持するための間隙を継持して循環する一対の対
向配置したエンドレスベルト状ノ循環体を示す・それら
の循環体／、Ｊの両側縁ＫＦｉ先ＩＩａ１シ状の固定側
板Ｊを配置し、前記循環体／、Ｊとあわせて鋳造空間を
形−させる。

前記鋳造空間のうち溶湯溜りに当る上部の溶融金属保持
領域内ｍは板厚面に当る断面形状が、略三角形の先細り
形状をなし、その最も細まる最小断面積の部分に一対の
厚み調整ロール！、ｊ′カ配置しである◎咳厚み調整ロ
ール！、！′の間隔は製品板厚に略等しくしである。

一万、前記溶融金属保持領域内１下につづく部分は凝固
金属板冷却領域参すであり、ここで循環体ｌ、コ内面に
沿って生成し成長した凝固殻４が急冷され薄鋼板７とな
って、循環体ｌ、−の移動にあわせて順次に抽出されて
いくのである。

上記循環体Ｉ、コの溶融金属保持領域り、凝固金属板冷
却領域参すに当る背面にはそれぞれ水冷式の冷却盤ｔ、
デが設胃され、循環体ｌ、コを冷却している。図示の７
０社注入ノズルである。

以上説明し九装置の場合、溶融金属保持領域内に蟲為固
定側板Ｊが逆三角形になる鋳造９間をもつのて、従来問
題となっていえスリット型ノズルを使用するものの欠点
が解消される。

ただ、このような鋳造装置にあって、生成し良薄鋼板７
が破断したりバルジングを起したりすることなく円滑に
連続鋳造するＫは、固定側板面からの凝固殻成長が、前
記厚み調整ロール！、！′設置の最小間隙部の直前ない
しけその直後の位置で開始することが望ましい。例えば
、その凝固完了の位置が前記最小間隙部よシもはるかに
前ならば厚与調整ロール！、ｌ′への負荷が増大し、安
定し九連続鋳造が困離になる。

上述した意味において、円滑な連続鋳造を南面形状に優
れた薄鋼板の製造に併せて達成するに蝋、凝固開始位置
を調節することが重りであり、その曳めＫＦ１鋼板端面
を規制する固定側板Ｊの構造を究明することが必要であ
ることが判った。

そこで、本発ＷＡ′４ｉ＆置で社第３図に示すように、
鋳造空間の全面を耐火物／／を鉄製支持枠ｌコ内に取付
けた固定側板３を用いて薄鋼板の連続鋳造をし九ところ
、薄鋼板の厚さがＪｓｍ程駅ならば比較的良好な端面形
状を有するものが得られたが、薄鋼板の厚さがＪ　ｓｓ
　ｆ越えると、端面形状が不揃いとなシ、その劣化の穆
度社鋳造する薄銅板の厚みの増加と共に劣化する傾向が
ちに、薄鋼板の厚さが７Ｑ％ｔ１１．程度となると、時
に祉煙辺面よりの漏鋼などの鋳造事故を生じるに到った
。また端面形状が不揃いになると、仕上げ圧延ののち得
られた薄鋼板の端面は数ｍｍか□ら十数ａｍ程度の切断
を要するので歩留低下が著しいＯ これに対し、前記固定側板Ｊを耐火物に代えて全体を水
冷構造を有する鋼製のものにすると、厚ミ調整ロール！
、ｊ′部に至る前に短辺面での凝固殻の生成が起り所定
板厚にまで絞ることができなくなる等安定した連続鋳造
を不可能にする。

そこで、本発明者らは、第一図に示すような、上部を耐
火物部／Ｊ１１．下部を内部に水冷構造を有する銅製の
急冷金属板部／Ｊｂにし九固定側板Ｊを用いるようにし
た。しかも、耐火物部／Ｊ、と急冷が位置する最小間隙
部の直前ないしはその直後にわたる範囲内に設置した。

そして、このような固定側板３′を有するものについて
、種々の厚さを有する薄鋼板の直接鋳造実験を行ったと
ころ、比較的短時間の鋳造においては、厚さＪＯｍｔｎ
８Ｆの薄鋼板でも良好な端面形状を有するものが得られ
九〇しかしながら、長時間の鋳造を続は九場合には、前
記耐火物部／Ｊ、が急冷金属板部／Ｊｂに比べると速く
溶損し、いわゆる下部よシもよシ後退することに依って
生じるコーナ一部に凝固殻が生成し、これが拘束点とな
って薄鋼板短辺面側に＃圃殻を破断させるので漏鋼事故
を生じ易い欠点のあることが判った。

このことから、本発明装置では上記欠点を克服する本の
として、さらに次のような構造のものを提案する。それ
は、前記固定１ＩＩ８１’について、上部の耐火物部／
Ｊａの面を、下部の急冷金属板部／Ｊｂの表面よりも突
出させた厚いものにする・このように構成すると、耐火
物の早期溶損を緩和でき、厚さ数ａｓの薄鋼板を安定し
て鋳造できる他、短辺側からの漏鋼が防止でき、端面形
状に優れた薄鋼板が得られることが判った。

しかしながら、前記固定側板３′を具える装置によって
薄鋼板を連続鋳造する際、厚みの大きいものについて鋳
造速度を犬きくすると、得られる薄鋼板の端面形状がや
や劣化し、また時には、急冷金属板部より下部において
薄鋼板の短辺［１ｉ１ｆｌｌｌよプ漏鋼するという事態
が発生した＠薄鋼板を連続鋳造するための装置における
このような問題は、厚さ１０　ｍａｎ　−、−Ｊ　Ｏｓ
ｍで幅が１００１１１１ＩＩ以上のものを、７１７１７
ｍ１ｔｔ以上の鋳造速度で鋳造する場合に多く発生した
。そこで、本発明者らは、この問題について種々検討し
た結果、（１図に示すように、内面（溶鋼面）＠に突出
した耐火物部／Ｊａの方が急冷金属板部／Ｊｂ　：　Ｎ
えば内部に水冷構造を備えた銅製部に比べて厚い九めに
オーバーハンギング状となりその両者の境界部付近には
溶鋼流ｌ参の淀み部／夕が生成し、この淀み部ｌ！で生
成する凝固殻が、時折循環体ｌ、コや耐火物部／Ｊａに
付着して、より下部のよシ薄い凝固殻部を破断させるた
めであることが判明し良。

すなわち、鋳造速縦が大きくなると、鋳片の短辺面に当
る固定側板近くの溶鋼流速は大きくな砂、かつその流れ
は乱れ易い。このために、前記耐火物と急冷金属板部／
Ｊｂの境界部付近に生成する淀み部ｌ！の領域が時々刻
々色々に変化するので、凝固殻の鏝も薄く、シたがって
弱い部分が流れの状態によって変わるえめである。

そこで１本発明の前記固定側板の耐火物部／１ｍの形状
として１その下部が急冷金属板部／Ｊｂの上部に被さっ
た重複部分を設け、その重複部分に尚る幽該耐火物部／
３―下端角部を切欠して斜面１６を形成し、上述した溶
鋼流／参の淀み部ｌ！を解消させるようにした。このよ
うな斜面１６を固定側板／、ＪＫ設けると、破断事故を
起すことなく円滑な薄鋼板の連続鋳造が果せる。

次に、上記斜面１４の形状、大きさくついて最も好適に
実施される範囲について検討してみた〇それ社、水モデ
ル実験によって、固定側板の隣接部に生成する前配淀み
郁ｌ！の状況を調査することである。第６図に示すよう
に、耐火物部／Ｊａの突出量は、斜面１４の下端角部：
即ち急冷金属板表面から切欠き部に達するまでの距離り
として表わすと、そのＤ　ｈ　３０　ｍｍ以下が好まし
く、かつ該斜面１６の高さＨけＤとの関係で、Ｈ＝（１
〜５）ｌ）で表わされる範囲にある斜面１４　（テーパ
ー）を付与することが、淀み部ｌ！をなくするｔ為、実
質上影響を及ぼさカい程度に極めて小さくするために必
要であることが判った・ 耐火物１１／Ｊａの突出！け、上記のように示されるＤ
の値が／　ｆｉｆｌｔ以上あれば十分であるが、効果を
より顕著なものとするＫ　＃ｆ　Ｊ　ｍｓ以上あること
が望ましい。ｆた、ＤがＪＯｙｕｎ以下であれば、前述
のように淀み部ｌｊを極めて小さくできるが、水モデル
実験による淀み部の消失効果を勘案すると、Ｄ／〜３０
％慣望ましくは一〜コＯ鴎の範囲がよい。

また、ＨがＤより小さいか、Ｈが！Ｄより大きくなると
斜面１６を付与した効果が薄くなり、淀みｓｌ！が生成
するようになる。この淀み部ｉｓの生成とその領域の変
萄と、それらに起因する固定側［／、λに沿う漏鋼は、
薄鋼板の厚さが７８以上に々ると生ずる傾向にあり、厚
さが１０ｍｍ以上になると特に顕著となる。

また、第６図に示す斜面１４が水平面となす角ｆ０け３
００から７！０の範囲にあるとよい結果を生む。この範
囲をはずれると淀み部／ｊの消失効果が得られない為、
顕著な改善効果が生じない。

実施例によると、上述したような固定側板（Ｄ＝＃７ｍ
ｍ　、　ＨｘＪＯｗｈｔｙ＊、　＃＝７ｊ’）を具える
連続鋳造装置を用い、薄鋼板の厚さ１Ｑｍｍ　ｘ　ｒｔ
］ｕ００ｍ講の普通炭素鋼を４．ｚｍ／ｍ１ｎの鋳造速
度で鋳造し九〇その結果、従来、時折発生した短辺面か
らの漏鋼は防止され、まえ、端面形状にも優れた薄鋼板
が得られた◎ 以上説明したように本発明によれば、薄鋼板を溶鋼から
安定して製造することができ、とくに固定側板隣接域で
のトラブルが少なく板の破断などが完全に克服できる０
なお、本発明装置は、単に゛薄鋼板だけでなく、種々の
鉄基合金、アル１＝ウムや鋼などの非鉄金属ならびにそ
れら非鉄金属合金の鋳造にも有利な適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面の１８１図は薄板連続鋳造装置の鋳造状態の路線図
、第一図は薄板連続鋳造装置本体の路線図、第３図は従
来の固定側板の斜視図、第参図は本発明固定側板の部分
断面図、第３図の（ａ）、（ｂ）はいずれも本発明固定
側板の実施例を示す部分断面図、第６回状本発明固定側
板の他の実施例を示す部分断面図である０ ／、Ｊ・・・循環体、３，３′・・・固定側板、参１・
・・溶融金属保持領域、柿・・・凝固金属板冷却領域、
！、ｊ゛・・・厚み調整ロール、ト・・凝固殻、７・・
・薄板、ｒ、デ・・・冷却盤、１０・・・注入ノズル、
／／・・・耐火物、／Ｊ・・・支持枠、／Ｊａ・・・耐
火物部、／Ｊｂ・・・急冷金属板部、／４Ｉ−・・・溶
鋼流、ｌ！・・・淀み部、１６・・・斜面〇 第２図 第５図 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定の距離にわたって鋳造金属を保持するための間
   隙を維持して循環する一対の対向配置の循環体と、それ
   らの循環体両側縁部に沿って配装した固定側板とで鋳造
   空間を構成してなる装置において、その鋳造空間上部を
   耐火物で形成しそれに連設する下部を急冷金属板で形成
   した固定側板を設け、＃固定側板の上記耐火物面を急冷
   金属板部面よりも内１１４に突出させる七ともに、該耐
   火物部の下部を急冷金属板部の上部と重複させ、かつ該
   耐火物部の下端角部を下記の内容で切欠して斜面にした
   ことを特徴とする薄鋼板の連続鋳造装置。 記 急冷金属板表面から耐火物下端面切欠き部までの距ｆｉ
   Ｄが３０嵩湛以下、切欠き斜面の角ｆＩが３０〜７ｊｏ
   １切欠き斜面の高さＨがＤとの関係でＨ＝（１〜５）Ｄ
   なる切欠き・