JPS61123449A - 金属製帯板連続鋳造方法 - 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、金属溶湯を鋳型の中へ制御して導入し、この
鋳型から厚さ１０〜４００の鋳造帯板を制御して引き出
す金属製、特に鋼製帯板連続鋳造方法に関する。

従来の技術 鋳造帯板生産のための新しい技術の開発は、圧延帯板に
要求される材質特性を３回以上の最小限の圧延回数によ
シ原材料から製作できる物理的技術的可能性に基づいて
いる。例えは、古典的方式フィンであるスラブ（例えば
厚さ約２００〜３００ｆｌ　）の鋳造ライン（前フィン
、中間ラインおよび仕上はフィンから成る）は３０以上
の圧延回数を有している。ところで、形管、シームレス
管、厚板のような生産ラインの圧延回数は、現在、既に
３〜１０の範囲内となっている。このように３０回以上
の圧延回数を３ｍ１以上に減少するということは、上記
鋳造ラインの一部を省略できることを意味し、従って帯
板の生産コストを大幅に低下させることにつながる。技
術の現況は次の方式に分類され、それぞれに原則として
独立した意味が与えられる。

すなわち金属の連続鋳造は平置方式および水平方式にお
いて振動する鋳型を用いて連続鋳造物と鋳型の間の間欠
相対運動で行われるものと、或いはベルト式又はローフ
式の移動鋳型を用いて連続鋳造物を連続的に引き出すも
のとである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、これら従来の方法では、金属帯板の引き
出し速度、すなわち鋳造速度を速くした場合に、金属溶
湯の渇望＠域（液相＠域）が鋳型内で長く延びてしまう
ので、鋳造速度を速くできないという問題がある　これ
に対して本発明の根底となる課題は、薄板鋳造物のため
の比較的狭い連続鋳造鋳型の中への鋳込みによる薄い鋳
造鍬帯板）の連続鋳造の際に、帯板鋳造物断面にわたり
迅速で出来るだけ均等な凝固を得ることにある。

問題点を解決するための手段 上記課題は本発明により次のようにして解決される。す
なわち、金属溶湯が渇望領域の中へ３か３００センチポ
イズ以下の溶湯／結晶２相＠域の総粘度を有する金属溶
湯が導入される。

作用 上記方法によれば、厚さ１０から４０ｆｌの帯板鋳造物
の断面にわたって迅速で比較的均等な冷却に至るため、
以前に通常であった数メートルの長さの液相先端は避け
ることができる。従って鋳造速度が上昇し、その結果完
全凝固した鋳造物の収出しを著しく高めることができる
。渇望から過熱エネルギーを排出し、これにより鋳型の
成形領域に入る前および間に既に溶湯中のある程度の量
の凝固を支援するという提案は、種々な構成に至る。

渇望領域内部の過熱エネルギーを金属溶湯の強制対流に
よりコントロールして排出することが提案される。この
場合強制対流はたとえば金属溶湯の攪拌によυ達成され
る。

発明を構成する別の四案によれば、過熱エネルギーの熱
排出が時間的および／または局部的に区間で行われるよ
うにする。従って熱排出の同期には再加熱および／また
は停止、すなわち温度均等化の同期が続く。この場合、
金属溶湯の粘度を考慮して、金属溶湯が渇望領域の中で
または渇望領域この間で冷却され、溶湯／結晶の２相領
域の粘度が１〜５センチポイズの範囲になるようにする
。

渇望領域の領域の溶湯内部において結晶形成を支援する
働Ｓをするのは、渇望領域の中にある金属溶湯が圧力の
もとに置かれることである。これにより金属溶湯は純金
属が有するよりそれだけ大きい粘度で強制的に鋳型の中
へ輸送される。

過熱エネルギー排出のための別の方法は、金属溶湯の渇
望領域の中へ冷却するスクラップまたは冷却する金属粉
を連続的に加えることである。

本発明の方法を実施するための装置は、鋳型の前に集積
室または配分タンクが配置されておシ、さらに集積室の
前または配分タンクの場合その円周領域に攪拌および／
または冷却のための中心が設けられているように構成さ
れている。

鋳型に金属溶湯を入れる前に高い結晶度を避けるため、
熱の供給のための補助手段を設けることが提案される。

過熱エネルギーの範囲での熱排出はその他配分タンクが
金属溶湯量に対して大面積の寸法であることにより有利
となる。

１ｆＩ件のための手段は電磁コイルから構成することが
でき、過熱のための手段も誘導作動可能な電磁コイルか
ら構成することができる。また、冷却手段及び過熱手段
を組合せ使用してもよい。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。

全図面において、金属溶湯（１）（たとえば鋼溶湯）は
図示されていない貯蔵タンクから流出する。貯蔵タンク
は取鍋または中間槽からなシ、その下側に湯口（２）が
配置されておシ、そこから金属溶湯（１）が［Ｊ配分タ
ンク（３）の中に、または直接鋳型（４）に供給される
。鋳型（４）は連続鋳造鋳型でちゃ、金属溶湯に連続鋳
造断面の形態を付与し、その他連続鋳造物（帯板）（５
）の凝固のため熱金排出する。

第１図に示すとおシ、鋳型（４）は連続鋳造物（５）の
幅側に配置された少なくとも一つの無端ベルト（６）か
らなっている。ベルト（６）は種々な材質から製作する
コトができ、例えばアルミニウムまたは銅が使用される
。また、ベルト（６）は扁い温度伝達能力をもつたとえ
ば厚さＱＩＭＩＩＩのセラミック箔で構成してもよい。

さらにベルト（６）にはガラス繊＃箔、次素フリース、
Ｃ単結晶からなるウィスカ箔を用いることも可能である
と共に、上述の材質からなる複合形態も使用できること
は勿論である。上記の材質は温度変化に強く、比較的高
い熱伝導性を有している。その他ベルト（６）を無端金
属帯の外表面に上記材質のものを貼付けた形態をとるこ
ともでき、その際金顧帯は液相金属溶湯（１ンまたは外
部の凝固した連続鋳造物（５）と直接接触しない。金属
帯の外表面に貼付けた上記材質の層がこの場合冷却され
た金属帯と熱した連続鋳造物（５）の間の接２着を妨げ
る。

原則としてベルト（６）は、鋳型（４）の振動を伴なわ
ずに鋳造物（５）を引き出す役割をする。金属溶湯（１
）全豹１５００°Ｃの温度（鋼溶湯）で狭い連続鋳造鋳
型（４）ノ中へ約１０〜４０朋の連続鋳造厚さで入れる
という問題は、本発明による方法にょシ次のようにして
解決される。すなわち金属溶湯（１）を配分タンク（渇
望領域）（３）の大きい断面から（または取鍋、中間槽
などから）過熱エネルギーの排出のもとにそれぞれの鋳
造断面（７）に案内し、それから完全な冷却を行うので
ある。第１図の実施例においては金属溶湯（１）をベル
ト（６）によシ形成されるホッパ部（８）の中に導き入
れることによって行われ、この時略静止したメニスカス
（９）が生じ、これは半径の矢印で明らかにしである。

配分タンク（３）　Ｈここで金属溶湯（１）を鋳造帯板
幅に配分する。メニスカス（９）の形成を行うのは排出
口α０であシ、その開口幅はここで連続鋳造物（５）の
厚さαＤより少ないのが有利である。メニスカス（９）
およびホッパ状入口（８）　ｉ’通クシ溶湯結晶２相ら
なる混合物は大した温度損失なく迅速に鋳造断面（７）
に導かれ、ここで混合物は完全な冷却作用を受けるため
、完全凝固領域（５ａ）（５ｂ）が形成できる。金属溶
湯（１）は通常、スラグ層（１ａ）により再酸化から守
られている。第１図による方法は、−側（図の左半分）
のみにベルト（６）を用い、他ｎＪＡＫ図の右半分）で
はベルトなしに実施することができる。過熱エネルギー
は金属溶湯（１）の量に応じて冷却装置（ＦｌＯ）また
は攪拌装置−を連じて排出される。液面６ηはここでは
まだ過熱エネルギーを有している。液相線Ｑでこのｆ’
　ｆ（ｓ’Ｊ’ネルギーは排出されるため、続く個相線
岐において益々結晶が生じる。すなわち連続鋳造物（５
）は急速に凝固状愚に移行する。冷却装置−と攪拌装置
（Ｋ磁コイル）５４は図と異なる順序でも用いることが
できる。この他その間に必要あれば電磁コイルｅ４を加
熱手段として使用することができ、その場合対応する電
気技術上の補助手段が用いられる。

第２に示す実施例では、金属溶湯（υが直接鋳型（４）
に湯口（２）の排出口ＱＱを介して直接供給される。

この結果、金属溶湯（１）は圧力（ΔＰ）のもとにホッ
パ部（８）に溜シ、渇望領域を形成し、この領域は上記
のようにして冷却される。第１図における配分タンク（
３）の代わ夛に、ここでは湯口（２）だけが高さ調節で
きる。高さ調節は金属溶湯（１）の圭直供給の場合、希
望の冷却条件に応じて前述のメニスカス（９）が形成き
れるように行われる。

振動運動を付与する必要がないように、既に述べた通り
、特に少なくとも１本のベルト（６）からなる鋳型（４
）が用いられる。排出口ＱＯは中心縦軸□□□に合わさ
れておシ、第１図の実施例と同様に鋳型（４）はベルト
（６）の他に２対のシリンダ状成形ローラα４α９から
なシ、６対のロー２０４０７３間の間隔は鋳造される帯
板（５）の幅に合わされている。ベルト（６）は少なく
とも一側のローラα４Ｊ（至）に案内されている。各ロ
ーラａ→αｅの位置は矢印αＧで示したように水平に調
節することができ゛る。この調節の可能性は収縮特性お
よびそれぞれの連続鋳造物（５）の厚さＱ］）を調整す
るのに役立つ。ホッパ部（８）を形成するためベル）　
（６）　１ｉ５１つかの案内ローラαηの上も案内され
る。

補助の転換ローラ（Ｊ８１（ＩＩ（１）はベルト（６）
を冷却装置ンυを通って案内する。過熱エネルギーはこ
こでは既に湯口（２）において冷却装置−または攪拌装
置Ｈｅ通じて排出される。従って液面６Ｉ）、液相練り
および固相線−が図示したように生じる。図の左半分は
右半分より大きい圧力（ΔＰ）を有している。

第３図の実施例において、ベルト（６）は図の左半分に
おいて排出口αｑの近傍にて配分タンク（３）の壁（３
ｂ）に沿ってスリット間隔＠の間を延びている。

図の右半分にも同様なスリット間隔（４）が描かれてい
る。いま一つの相違は、鋳造断面（７）までｒ！？（３
ｂ）が延びているため、溶湯／結晶混合物は突然ここで
冷却されたベルト（６）と接触する。ベルト（６）は成
形ローラα４α９の間で冷却材を受けることができる（
水平の矢印対）。

ベルト（６）はローラａ４αＱの直径または間隔によシ
決定された部分鋳造的経路でのみ連続鋳造物（５）と接
Ｍを保つ。

ベルト（６）を含む鋳型（４）は複数個直列に配置して
もよく、この場合連続鋳造物（５）はそれだけ長く支持
され冷却される。スリット間隔＠を変化させるために配
分タンク（３）は昇降することができる。

成形ローラＣ１４１（至）の同速度は鋳造速度（Ｖｇ）
に対応する。従ってベルト（６）も鋳造速度（Ｖｇ）で
移動する。

さらにまた冷却条件は冷却装置−１攪拌装置−１液面←
υ（過熱エネルギーを有する）、液相線（至）および固
相線Ｑ等の状態によって職別することができる。

第４図に示す実施例において、壁（３ｂ）によシ形成さ
れた排出口αＯの幅は鋳造断面（７）よシ広く定められ
ている。壁（３ｂ）は液相線Ｑと固相線−の間に既に望
ましくない多くの量の結晶が金属溶湯（１）の中に形成
されたような場合、高過ぎる熱排出から守るものである
。この場合図面に見られるように熱を電磁コイル６４ヲ
通して再び供給することにより行なっている。

発明の効果 以上述べたごとく、本発明の金属製帯板連続鋳造方法で
は、溶湯／結晶２相領域が鋳型の成形領域内まで延びて
いるので、金属溶湯の成形性を阻害することなく、迅速
に凝固させながら、鋳造物（金属製帯板）の引き出しを
高速に行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ本発明の第１〜第４実施例に
係る連続鋳造装置を示す縦断面図である。 （１）・・・金属溶湯、（２）・・・湯口、（３）・・
・配分タンク（渇望領域）　、（４１・・・鋳型、（５
）・・・鋳造物（金属製帯板）、（６）・・・ベル）　
、（７）・・・鋳造断面（成形＠域）　、（８）・・・
ホッパ部（渇望領域）、αＯ・・・排出口、Ｑ４１　ａ
９・・・成形ローラ、ｑη・・・案内ローラ、Ｑ８）０
９ｍ−・・転換ローラ、（ロ）・・・冷却装置、（５０
）・・・冷却装置、争υ・・・液面、（至）・・・液相
線、鏝・・・固相線 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 第２図 、８ノーーーホ％、、／％部（焉冒領域）第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属溶湯を鋳型の中へ制御して導入し、この鋳型か
   ら厚さ１０〜４０ｍｍの鋳造帯板を制御して引き出す金
   属製帯板連続鋳造方法であって、金属溶湯（１）を３〜
   １０℃の過熱状態で湯留領域に導き、この湯留領域から
   過熱エネルギーを排出させ、もって金属溶湯が鋳型の成
   形領域内まで至る総粘度３００センチポイズ以下の溶湯
   ／結晶２相領域を有するようにしたことを特徴とする金
   属製帯板連続鋳造方法。