JPS62248542A - 連続鋳造圧延方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ホットストリップ、厚板、形材等を鋳造から
圧延まで連続して行えるようにした連続鋳造圧延方法及
び装置に関するものである。

［従来の技術］ 現在の圧延材、例えば鋼板、ホットストリップ等は、第
５図に示すように、鋳造する鋳片を型離れさせる動作を
するモールドａ内にタンディツシュｆから溶融金Ｒ＠を
供給して未凝固鋳片を鋳造し、送りロールｐで引出し、
これを冷却水スプレーＣによって冷却しつつ凝固させて
連続的に長大な鋳片ｄを鋳造し、更にこの鋳片ｄを分割
して圧延機によって所定形状の小さい　　′断面積に圧
延するようにしている。尚、ｂは押えロールである。而
して、このような圧延材製造工程は鋳片の大きな断面か
ら小ざい断面積の圧延材を作るため工程が長く膜幅が大
ぎいので膨大な建設費、維持費、労力、造形エネルギー
等を必要としていた。尚、第６図は縦型モールド式鋳造
機の説明図であり、第５図で示した横型のものと同様な
問題があった。

そこで最近、コストを低減する目的で、前記従来のモー
ルド式鋳造機よりも高速鋳造が可能で且つ小型の鋳造機
、例えば、双ロール式鋳造機、キャタピラ式鋳造機、ベ
ルト・冷却ロール式鋳造機等が考え出された。

第７図は双ロール式鋳造機を示すもので、鋳片厚ざを決
めるロールギャップをセットした冷却ロールｅ、ｅ間に
タンディツシュｆのノズルより溶融金属を注渇し、内部
冷却された冷却ロールｅ、ｅの周面で溶融金属を冷却し
て凝固ざＶ、冷却ロールｅ、ｅの回転によって鋳片ｄを
連続的に送り出すようにしたものである。

又、第８図はキャタピラ式鋳造機を示すもので、冷却鋳
型ブロックＱを連成した１対のキＶタビラｈ、ｈを対向
配置して、両者の間に鋳型空間を形成し、キャタピラｈ
、ｈを移動させることにより、鋳型空間の一方の口より
注湯した溶融金属を他方の口から鋳片ｄとして送り出す
ようにしたものである。

更に、第９図はベルト・冷却ロール式鋳造機を示すもの
で、冷却ロールｉに無端状のベルトｊを並設して鋳型空
間を形成し、冷却ロールｉの回転とベルトｊの移動とに
より、キャタピラ式と同様に鋳片ｄを送り出すようにし
たものである。

［発明が解決しようとする問題点］ モールド式鋳造機（第５，６図）は鋳造速度に限界があ
り、高速鋳造が出来ない。よって、大断面積の鋳片を鋳
造して、これを小断面積のストリップや板等を製造する
のに長い圧延工程を必要としている。

また、前記双ロール式鋳造機においては、（＋）　　ロ
ールギャップを小さくすればストリップを直接鋳造でき
るが、板厚が薄いため冷却ロールｅ、ｅ周面で急冷法冷
却された溶融金属に凝固むらが生じ、板割れ、板疵、し
わ等ができてストリップ品質を害する。即ち、鋳造機の
ロール周面部、側堰部等では異った温度の凝固殻を生ず
るので、断面積が小さく、また完全凝固に近い鋳片を鋳
造する場合には、この温度差のある凝固塊をかき集めて
、ロールギャップで造形することになる。しかし各凝固
塊は各温度によって異った結晶組織を有しており、これ
を集めると、不連続境界を生じ、これが造型材に割れ、
疵、しわ等として現われる。

（ｉ）　　ロールギャップを大きく設定すれば、スラブ
、厚板等の鋳造が可能であるが、失熱能力に限界がある
ため鋳造速度を高めることができない。

等の問題がある。

又、キャタピラ式鋳造機においては、 （１）小ざい鋳型ブロックｇを連成しているため、鋳型
ブロックｇの連結スキマに瀉が入って、鋳片ｄの鋳肌面
にパリを生成してしまう。

０）Ｋ型ブロックｇを連成することから、型の熱変形や
型速成の不揃いによって鋳片ｄの厚みを均一にできずス
トリップ鋳造には不向きである。

（２）双ロール式よりも鋳造速度が遅い。

等の問題がある。

更に、ベルト・冷却ロール式鋳造機においては、双ロー
ル式鋳造機と同様の欠点の他にベルトｊの寿命が短い致
命的欠点がある。

従って、これら鋳造機は未だ実用化されていないのが実
情である。

本発明は、これらの実情に鑑み、板割れ、板疵、しわ等
の発生を防止すると共に、ストリップ、厚板、スラブ、
形材等を短い製造工程で溶融金属から直接連続鋳造圧延
することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、溶融金属を供給する装置と溶融金属を冷却し
て未凝固鋳片を鋳造する鋳造ロール装置と、未凝固鋳片
の断面を所要形状に圧潰しながら移送する圧潰装置と、
移送中の未凝固鋳片を冷却する冷却装置と、冷却によっ
て凝固した鋳片を圧延する圧延装置とを備えた構成を有
する。

［作　　用］ （１）鋳造ロール装置で未凝固鋳片を鋳造し、この未凝
固鋳片は後続装置で逐次冷却凝固させるので、金属の冷
却凝固がゆるやかに進行し、金属が連続的な結晶組織を
つくる。

（２未凝固鋳片はロール圧潰によって中湯を押出し、鋳
片の凝固面積の割合を順次増加し、所要断面積の凝固鋳
片になる。

（３）未凝固鋳片は圧潰によるロール接触で冷却され、
速く凝固する。

（４）未凝固鋳片はロール圧潰によって所要のロール形
状に造形され、断面積を減する。

（５）圧延は最小限に行なう。

（６）圧潰造形した鋳片は圧延によって、成品精度、品
質が高まる。

［実　施　例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、１はロール胴周部を内部から水冷却し
た一対の鋳造ロール、２は該鋳造ロール１のロールギャ
ップに溶融金属３を注湯するタンディツシュ、４はｔｆ
ａロール１から鋳出された未凝固鋳片５Ａを冷却するた
めの第１冷却水スプレー装置、６は第１冷却水スプレー
装置４を通過した俊の未凝固鋳片５Ａを圧潰する第１圧
潰ロール、７，８は第１圧潰ロール６の下流に順次設置
した第２、第３圧潰ロール、９．１０．１１は各圧潰ロ
ール６、７．８の下流位置に夫々配した第２、第３、第
４冷却水スプレー装置、１２は第４冷却水スプレー装置
１１を通過して送られてきた完全凝固鋳片５Ｂの先後端
を切断するクロップシャー、１３．１４．１５は完全凝
固鋳片５Ｂを順次圧延してホットストリップ５Ｃを成形
する第１、第２、第３圧延機である。

今、タンディツシュ２内の溶融金属３は鋳造ロール１の
ロールギャップ部に注湯され、溶融金属３は鋳造ロール
１の周面に付着凝固して、第２図（イ）に示すように断
面ＢＩＸＨ１の未凝固鋳片５＾（斜線部は凝固殻）とし
て送り出され、第１冷却水スプレー装置４で冷却されて
凝固殻の厚みを増す。該未凝固鋳片５Ａは次に第１圧潰
ロール６で第２図（ロ）に示すように断面８２　ＸＨ２
に圧潰されて送り出され、第２冷却水スプレー装置９で
冷却されて凝固殻の厚みを更に増す。

続いて該未凝固鋳片５＾は第２、第３圧潰ロール７．８
ニて第２図（Ｊｒ）（−）ニ示すように断面Ｂ３　ＸＨ
３、Ｂ４×Ｈ４に順次圧潰されると共に、第３、第４冷
却水スプレー装置１０．１１にて冷却され、徐々に凝固
殻の厚みを増し、また凝固殻の厚みは各圧潰ロールの接
触冷却によっても増加して完全凝固鋳片５Ｂとなる。而
して、完全凝固鋳片５Ｂは、先端がクロップシャー１２
にて切断されてから、第１、第２、第３圧延機１３．１
４．１５によって、第２図（ホ）（へ）（ト）に示すよ
うに断面Ｂ５　ＸＨ５、Ｂ６ＸＨ６、ＢＺＸＨ７に順次
圧延されて所要厚みのホットストリップ５Ｃに仕上げら
れる。尚完全凝固鋳片５Ｂの俊端は先端と同様にクロッ
プシャー１２によって切断される。

操業の始まりは鋳造ロール１のロールギャップをプラグ
し、プラグに金属凝着させ、未凝固鋳片をプラグと共に
ダミーバーで各圧潰ロールを通し、第４冷却水スプレー
装置１１を出たところで鋳片からダミーバーを除去し、
上記のように鋳片５Ｂの先端をクロップシャー１２で切
断する。

このようにして、鋳造ロール１から第３圧延機１５まで
連続した状態で鋳造後圧延され、タンディツシュ２内に
溶融金属３がなくなるまで連続操業される。勿論、タン
ディツシュ２゛内に継続して注湯することにより、長時
間の連続操業が可能である。

前記においては、鋳片の凝固部に不連続な結晶組織がで
きないように、鋳造ロール１で完全凝固時の鋳片５Ｂよ
りも大きい断面積で未凝固鋳片５Ａを鋳造し、これを圧
潰ロール６、７．８で順次圧潰しながら鋳片５Ａの断面
積を減少させるようにして、鋳片断面の凝固割合を高め
ながら移送する。即ち、圧潰ロール６、７．８によって
鋳片５＾を圧潰すると、凝固殻が形成された外周部の長
さは一定であるが、内部の未凝固状態の溶融金属は断面
から押出され、凝固殻よりも遅い速度で送られるので、
断面積が減少し凝固を速められる。従って、注湯速度Ｖ
ｅと、鋳造ロール１部並びに各圧潰ロール６、７．８部
の鋳片５Ａの移送速度■１、■２、Ｖｓ、ｖ４との関係
は、Ｖｅ　＜Ｖ＋　＝Ｖ２　”Ｖｓ　＝Ｖａとなる。

又、完全凝固鋳片５Ｂは幅一定の関係で圧延する必要が
あるから、圧延機１３．１４．１５部の圧延材となる鋳
片５Ｂの移送速度Ｖ５、■６、■７は、Ｖｓ　＜ＶＢ　
＜Ｖ７ となり、ライン全体の移送速度の関係は、Ｖｅ　＜Ｖ＋
　＝Ｖ２　＝Ｖ３　＝Ｖ４　＜Ｖ５　＜ＶＢ　＜Ｖ７と
なる。

従って、斯かる速度条件によって連続操業が可能となる
。

尚、前記実施例では、最終的に薄板であるホットストリ
ップ５Ｃを製造したが、鋳造ロール１のロールギャップ
を大きくセットしておくことにより、厚板を製造するこ
とができる。又、第３図に示すように、第３圧延機１５
の更に下流に、分割シャー１６と第１、第２ダウンコイ
ラー１７゜１８と、ランナウトテーブル１９を配置して
おくことにより、薄板と厚板の両方を製造しくｑる兼用
設描となる。

また、鋳造と圧延が連続した金属片でなく切断された個
別の金属片として製造する配置の設備としても良い。

このように、本発明では、薄板でも厚板でも製造し得る
ので、圧潰ロール６．７，８、圧延機１３゜１４、１５
のロールの形状を工夫することにより、第４図（イＸ０
）（ハ）←バホ）（へ）（ト）に示すようにして形鋼を
製造することも可能である。

本実施例では水平配置の例を示したが、縦型の鋳造装置
を用いた配置としても良い。また本発明は鉄、非鉄等の
金属に適用できることは勿論である。更にまた、鋳片の
圧潰に圧潰ロールを用いたが、他の圧潰装置を用いても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の連続鋳造圧延方法及び装置
によれば、 （Ｉ＞　　大きい断面積の未１に固鋳片を鋳造し、圧潰
によって断面を減少させるようにするので、溶融金属の
凝固むら発生による割れ、疵、しわ等の欠陥がなくなり
、製品品質が向上する。

＜ｎ＞　　鋳造のし易い断面形状で鋳造し、圧潰によっ
て所要新面形状に成形できるので、ストリップの博物は
勿論のこと、形材、厚板等の鋳片も１ｍすることができ
る。

［相］　圧潰接触によって鋳片の冷却凝固を速めるので
、従来のモールド式鋳造機に比べて冷却装置を小さくで
きる。

■　圧潰によって断面積を大きく減じるので最小限の圧
延工程ですみ、従来の圧延工程を短縮できる。

（Ｖ）　　鋳造造形だけの成品よりも、圧延によって成
品の品質精度が良い。

■　以上により、小規模の設備で、溶融金属から圧延材
を直接に連続鋳造圧延でき、製造設備の建設費、圧延材
製造コスト、労力、維持費等を従来のものに比して大幅
に低減できる。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続鋳造圧延装置の概略図、第２図（
イ）〜（ト）は断面形状の変化を示す図、第３図は本発
明の連続鋳造圧延装置を薄板・厚板兼用装置として構成
した場合の部分図、第４図（イ）〜（ト）は本発明の装
置によって形鋼を製造する場合の断面形状の変化を示す
図、第５図は従来の水平式モールド式鋳造機の説明図、
第６図は縦型モールド式鋳造機の説明図、第７図〜第９
図はいずれも最近考えられている鋳造機の説明図である
。 １は鋳造ロール、３は溶融金属、４，９，１０．１１は
冷却水スプレー装置、５Ａは未凝固鋳片、５Ｂは完全凝
固鋳片、５Ｃはホットストリップ、６．７．８は圧潰ロ
ール、１３．１４．１５は圧延機を示す。 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属溶融湯を回転するロール周面で冷却して上記湯
   を凝固殻で囲った未凝固鋳片に鋳造し、この未凝固鋳片
   を移送しながら圧潰して中湯を押出して鋳片断面積を減
   じると共に、この圧潰によって鋳片断面を所要形状に造
   形し、更にこの鋳片を所要形状の金属片に圧延して、溶
   融金属から圧延製品を連続的に製造することを特徴とす
   る連続鋳造圧延方法。 ２）金属溶融湯を供給する装置と、上記湯をロール周辺
   で冷却して、中湯を凝固殻で囲った未凝固鋳片に鋳造す
   る鋳造ロール装置と、未凝固鋳片を移送しながら所要形
   状の断面に圧潰して中湯を押出して鋳片断面積を減じる
   鋳片圧潰装置と、移送する鋳片を冷却凝固させる鋳片冷
   却装置と、冷却した鋳片を圧延する圧延装置とを備えて
   、溶融金属から圧延製品を連続的に製造することを特徴
   とする連続鋳造圧延装置。