JPS6313652A - 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】 「産業上の利用分野 本発明は、金属溶融湯を周囲から冷却して、中湯を凝固
殻で包んだ未凝固鋳片を鋳造し、さらに未凝固鋳片を小
断面積に圧潰し最後に完全凝固させて、厚板、薄板、彫
物等の金属材を連続鋳造し得るようにした連続鋳造装置
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
７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ｒから溶融金属湯を
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さ
い断面積の圧延材を作るため工程が長く設備が大きいの
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８図は縦型モールド式鋳造機の説
明図であり、第７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−　２　＝ 式鋳造機等が考え出された。

第９図は双ロール式鋳造機を示すもので、鋳片厚さを決
めるロールギャップをセラｌ−した冷却ロール０，０間
にタンディツシュ「のノズルより溶融金属を汀渇し、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
して凝固させ、冷却ロール０．０の回転によって鋳片ｄ
を連続的に送り出すにうにしたものである。

又、第１Ｏ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ｇを連成した１対のキャタピラ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
１１浦を移動させることにより、鋳型空間の一方の１１
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１１図はベル］・・冷却ロール式鋳造機を示す
もので、冷却ロール１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１の回転とベルｌ−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。

［発明か解決しようとする問題点］ モールド式鋳造機（第７．８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、（１）　　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周面で急速冷却
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。

（Ｂ）　　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、抜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）　　小さい鋳型ブロックｇを連成しているため、
鋳型ブロック０の連結スキマに湯が入って、鋳片ｄの鋳
肌面にパリを生成してしまう。

（ト）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Ｉ・・冷却ロール式鋳造槻においては、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、これら鋳造機は末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Ｉ・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、金属溶融湯を冷却して未凝固鋳片を連続的に
鋳造する連続鋳造機と、該連続鋳造機の後に配置され、
連続鋳造機で鋳造された未凝固鋳片を、連続無端の循環
移動体で移送しながら圧潰して未凝固鋳片の中湯を押出
して断面積を小さくする鋳片圧潰装置とを備え、連続鋳
造装置としたものである。

［作　　　用］ （１）未凝固鋳片は高温の金属溶融湯の外周を均等に冷
却して周囲に凝固殻を形成させ、高温の中湯を外殻で包
んだ鋳片であるため、中湯は外周からゆるやかに冷却凝
固するので、凝固むらか生じない。

（２）未凝固鋳片を圧潰して小断面積の鋳片にするので
、厚板、ストリップ、彫物等を直接鋳造でき、又、鋳片
を小数パスの圧延で仕上げ−６＝ て、圧延祠を製造することもできる。

（３）連続鋳造機で未凝固鋳片を鋳造した後に鋳片圧潰
装置を用いて鋳片の圧潰を行うので、鋳片圧潰装置の連
続無端の循環移動体は直接金属溶融湯に触れることがな
く、連続無端の循環移動体は比較的長い寿命が得られる
と共に、鋳片はなめらかな表面か得られるので従来の問
題点は解消される。

［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、ｌａ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は鋳
造ロールｌａから鍔出された未凝固鋳片５＾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を通過した後の未凝固鋳片５＾を圧潰するルー
プ状に接続され無限循環移動するキャタピラ式圧潰装置
である。該キャタピラ式圧潰装置６は上下のキャタピラ
を勾配配置して入口よりも出口の間隔を小さく設定しで
ある。又各キャタピラ片は、鋳片を冷却するために、内
部水冷却されている。１０はキャタピラ式圧潰装置６の
下流に設置したピンチロール、１１はピンチロールの下
流に配置した冷却水スプレー装置、１２は冷却水スプレ
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ｌａ
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ｌａの周面に付着凝固して、未凝固鋳片５Ａ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は次にキャタピラ式圧潰装置６人口で
第２図（イ）に示すように断面Ｂ、ＸＨ，に圧潰され勾
配配置されたキャタピラ式圧潰装置６により次第に圧潰
されて断面積を減じて行き、＝　８− キャタピラ式圧潰装置０出口にて第２図（ロ）に示すよ
うに断面Ｂ２Ｘ１（２に圧潰されると共に、内部冷却を
されているキャタピラ片との接触冷却によって徐々に凝
固殻の厚みを増し完全凝固鋳片５Ｂとなる。キャタピラ
式圧潰装Ｗ６は未凝固鋳片５＾表面の凝固殻と接触し且
圧潰を行うので完全凝固鋳片５１３表面はなめらかに仕
上がる。

而して、完全凝固鋳片５Ｂは、先端かクロップシャー１
２にて切断されてから、第１、第２、第３圧延機１３，
１４．１５によって、第２図（ｚ＜）に）（ホ）に示す
ように断面Ｂ３　ＸＩ（３、Ｂ４　ＸＨ４、Ｂ５ＸＨ５
に順次圧延されて所要１ｖみのホットストリップ５Ｃに
仕］二げられる。尚完全凝固鋳片５Ｂの後端は先端と同
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１ａ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
にダミーバーをキャタピラ式圧潰装置０を通した後ピン
チロールでフィードし、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１ａから第３圧延槻１５ま
で連続した状態で、または圧潰されている鋳片と、圧延
されている鋳片を切断分離した状態で鋳造復圧延され、
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ｌａ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
キャタピラ式圧潰装置６で圧潰しながら中湯を押出して
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、キャタピラ式圧
潰装置６によって鋳片５Ａを圧潰すると、凝固殻が形成
された断面の外周部の長さは一定で、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Ｖｅと、鋳造ロールｌａ部並びにキャタ
ピラ式圧潰装置６のキャタピラ部の鋳片５＾の移送速度
ｖ１との関係は、 ｖ６＜ｖｌ となる。

又、完全凝固鋳片５０は幅一定の関係で圧延する必要が
あるから、圧延機１８．１４゜１５部の圧延材となる鋳
片５Ｂの移送速度ｖ２、Ｖ３、ｖ４は、Ｖ２　＜Ｖ３　
＜Ｖ４ となり、ライン全体の移送速度の関係は、Ｖ６　＜　ｖ
ｌ＜Ｖ２　＜Ｖ３　＜Ｖ４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、キャタピラ式圧潰装置６の出口
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、分割ンヤー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得る兼用設
備となる。

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、キャタピラ式圧潰装置６のキャタピラ、圧延機１
３，１４．１５のロールの形状を工夫することにより、
彫物を製造することも可能である。

第４図は本発明の他の実施例の説明図であり、モールド
ｌｂを用いた連続鋳造機と、ベルト式圧潰装置７とで構
成されている。ベルト式圧潰装置７は上下で勾配配置さ
れたループ状のベルトが、ドライブプーリ７ａにより無
限循環移動して未凝固鋳片５Ａを圧潰する。ベルトの裏
側にはサポートロール７ｂと冷却水スプレー装置７ｃが
あって、未凝固鋳片５＾を間接的に冷却している。斯か
る構成として本凝固鋳片５＾の圧潰を行う。ベルトは金
属溶融湯に直接接触しないので長寿命が得られる。

第５図は更に他の実施例の説明図であり、モールドｉｂ
を用いた連続鋳造機と、ロール８ａとキャタピラ８ｂを
備えた圧潰装置とで鋳片を垂直に鋳造する垂直式連続鋳
造装置の例である。

ロール８ａとキャタピラ８ｂは鋳片を冷却するために内
部水冷却されている。ロール８ａの周面は回転によって
無限循環移動する。ループ状に結合したキャタピラ８ｔ
＋はドライブホイールによって無限循環移動する。ロー
ル８ａとキャタピラ８ｂの間隔は人口部よりも出口部か
小さく設定されて、鋳片を圧潰する。キャタピラは金属
溶融湯に直接接触しないため鋳片表面にパリ等を生じな
い。

第６図は、第５図のキャタピラ８ａの代替にループベル
ト８ｃを用いた例の説明図であり、斯かる構成として未
凝固鋳片５＾の圧潰を行う。ベルトは金属溶融湯に直接
接触しないため長寿命が得られる。

尚本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、鉄、
非鉄等の金属に適用できること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること等は勿論で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の連続鋳造装置によれば、 （Ｄ　大きい断面積の未凝固鋳片を鋳造するので湯の凝
固むらがなく、鋳片にしわ、ひび、割れ等の欠陥を生じ
ない。

＜ｎ＞　　未凝固鋳片を連続無端の移動体（キャタピラ
もしくはベルト）で移送、圧潰するので、板、ストリッ
プ、彫物等の鋳片を直接鋳造できる。

［相］　鋳片を仕上圧延すれば良質の圧延材が小規模の
圧延装置で得られる。

■　連続無端の移動体にキャタピラを使用して鋳片を圧
潰する場合、従来のキャタピラ鋳造機で湯がキャタピラ
片のスキマに入って鋳片表面を荒すようなことはなく、
比較的なめらかな肌の鋳片か得られる。

（Ｖ）　　連続無端の移動体にベルトを用いた場合、従
来のベルト式鋳造機で湯がベルトに直接に接してベルト
を傷めたようなことはなく、ベルトは鋳片に接触するの
で、ベルト寿命は比較的に長い。

■　小規模の装置で板、ストリップ、彫物等を製造でき
る。

０　従来の連鋳機を改造して実施できる。

（至）本発明によれば、従来の鋳片の再加熱に消費した
熱エネルギーを節約できる。

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装置の概略図、第２図（イ）
〜（ホ）は断面形状の変化を示す図、第３図は本発明の
連続鋳造装置を用いて薄板・厚板兼用装置として構成し
た場合の部分図、第４図は本発明の他の実施例の説明図
、第５図は本発明の更に他の実施例の説明図、第６図は
第５図のキャタピラの代替にループベルトを用いた実施
例の説明図、第７図は従来の水平式モールド式鋳造機の
説明図、第８図は縦型モールド式鋳造機の説明図、第９
図〜第１１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。 ｌａは鋳造ロール、３は溶融金属、４．９．１１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はキャタピラ式圧潰装
置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）金属溶融湯を冷却して未凝固鋳片を連続的に鋳造す
   る連続鋳造機と、該連続鋳造機の徐に配置され、連続鋳
   造機で鋳造された未凝固鋳片を、連続無端の循環移動体
   で移送しながら圧潰して未凝固鋳片の中湯を押出して断
   面積を小さくする鋳片圧潰装置とを備え製造することを
   特徴とする連続鋳造装置。