JPS6339341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、表面性状がすぐれかつ、非金属介
在物のない良質の鋳片、就中薄板を得るための、
単ベルト方式の連続鋳造における溶融金属の注入
方法に関する。

従来の技術 従来、金属薄板たとえば薄鋼板を製造するに
は、鋼塊を分塊圧延して200〜250mm厚さのスラブ
を得、このスラブをホツトストリツプミルで熱間
圧延するか、或は溶鋼を連続鋳造してスラブを
得、これを熱間圧延するプロセスによつている。

しかしながら、これら従来技術によるときは、
大規模なホツトストリツプミルやスラブを加熱す
るエネルギを必要とする処から、薄板を溶鋼の連
続鋳造によつて直接的に得る技術の開発が望まれ
ている。

ところが従来、溶鋼を連続鋳造する場合、鋳型
内に溶鋼を注入し、断面内の周囲を凝固させた後
にこれを下方に引抜く方法が一般に行なわれてき
た。しかし、この方法では、 溶鋼を鋳型内に注入するノズルの径と鋳型断
面寸法の関係から、厚さ数十mm以下の鋳片を得
ることは困難である、 鋳片と鋳型内壁面間の摩擦のため、鋳片引抜
速度を２ｍ／min以上にあげることは困難であ
り、２ｍ／min以上にすると凝固殻が破断し溶
鋼流が噴出（ブレークアウト）する危険があ
る、 といつた問題があつた。

これら従来の連続鋳造プロセスにおける問題を
解決して薄板の連続鋳造による効率的な製造方法
およびそのための装置を提供すべく、本発明者等
は先に特願昭56−188862号（特開昭58−90357号）
において片面鋳造による金属薄板の製造方法およ
び装置を提案した。

即ち、傾斜した無限軌道をなす平板上に溶鋼を
注ぎ薄鋼板を鋳造する方法であつて、鋳造方向と
注入溶鋼流の方向を逆に、つまり無限軌道をなす
平板が斜面を上方に向つて移動する状態下で溶鋼
を平板上に注ぎ、傾斜移動平板上における溶鋼
（溶融金属）流の下端が溶鋼の表面張力で自己保
持されるようにして連続鋳造する方法、ならび
に、駆動輪により駆動され無限軌道をなすととも
に傾斜した平面を有するベルト機構と、傾斜した
ベルト平面上に溶融金属を流下供給する手段と、
傾斜面上方側に鋳片を抽出する装置と、ベルトを
駆動輪を介して斜面上方向に駆動する装置とより
なる溶融金属の連続鋳造装置である。この装置を
第３図に示す。

第３図に於いて、１２は鋳造用ベルト或は無限
軌道であつて、矢印Ａの方向に駆動される。３１
はベルト駆動輪、６はタンデイシユ、７は溶鋼、
９は凝固シエルつまり鋳片である。

而して、この装置によつて溶鋼を薄板に連続鋳
造するときは、溶鋼７がタンデイシユ６からベル
ト１２の表面上に流下供給され、重力によつて傾
斜しているベルト１２の表面上を一定距離流下し
て行く。ベルト１２は斜面を上方向（矢印Ａの方
向）に移動しているから、定常状態では溶鋼流先
端３３および後端３４はタンデイシユ６からの溶
鋼流下点１１からほぼ一定の相対位置にくる。

凝固シエルはベルト１２上の溶鋼流先端３３か
ら矢印Ａの方向に進むに従つて発達し、終には溶
鋼をくぐり出て完全凝固薄板となり、巻取装置に
よつて巻取られる。

この技術によつて、２〜20mm厚さの鋼板を連続
鋳造によつて製造することができる。この技術に
よれば、傾斜しその上方側へ移動する無限軌道平
面上で溶鋼（溶融金属）が凝固し、凝固シエル
（鋳片）の抽出速度と無限軌道平面（ベルト）の
移動速度を同期させれば、ベルト表面と鋳片間の
摩擦に起因するブレークアウトを生ずることがな
いから鋳造速度を飛躍的に高くすることができ
る。

また、片面凝固であるから、鋳造中鋳片の下面
はベルト表面に接しているが、上面は溶鋼または
雰囲気と接している状態で、鋳型のような空間を
制約するものがないからタンデイシユから溶鋼を
供給するノズル配置に問題を生ずることもない。

しかしながら、上に述べた鋳造による金属薄板
の製造プロセスにあつても、解決さるべき技術的
課題が存していた。

即ち、第３図に示したベルト平面上における溶
鋼流先端３３の位置は安定していなければならな
いし、かつ、ベルト幅方向に均一な溶鋼流先端平
面形状でなければならない。さもないときは、鋳
造によつて得られる薄板の下面に湯皺による模様
が形成され、薄板の表面性状を著しく損なう。

第４図および第５図に、ベルト平面上における
溶鋼流先端３３の平面形状を示す。

ベルト平面上における溶鋼流先端３３は第４図
に示すような先端形状を呈しかつベルト移動方向
における位置も安定していることが鋳造製品の品
質上必要である。第５図に示すような凹凸の急激
な先端３３形状では、薄板の表面品質が不良とな
る。かかる観点から、発明者は特願昭58−30362
号（特開昭59−156554号公報）において、溶鋼流
先端３３の平面形状を第４図に示す如き、ベルト
幅方向に一様なものとすること、ならびに、溶鋼
流先端３３の位置を、ベルト移動方向において安
定せしめる手段を提供した。

即ち、ベルト平面上における溶鋼流先端３３
を、ベルト平面上に堰を設けることによつてベル
ト平面上の所望の位置、所望の平面形状に安定し
て維持せしめながら、連続鋳造するようにしたの
である。堰は断熱性の固体、または高温加熱した
固体または昇華性の固体、或はガス噴流によつて
形成される。

第２図にその一態様を示す。第２図において、
１２はベルト、１，２は堰部材、３はフレームで
ある。４はばねであつて堰部材１，２によつて形
成されるコーナー部をベルト１２表面に押圧・支
持する。５は支点であつて、堰部材１，２および
フレーム３によつて構成される堰は、この支点５
回りを回転する如く変位する。６はタンデイシ
ユ、７は溶鋼、８は溶鋼湯溜り、９は凝固シエル
である。

而して、この装置によつて溶鋼を薄板に連続鋳
造するときは、溶鋼７がタンデイシユ６からベル
ト１２の表面上に流下供給され、重力によつて、
傾斜しているベルト１２表面上を流下し、堰１，
２によつてせき止められていることから溶鋼湯溜
り８を形成する。凝固シエル９は、ベルト１２上
の堰コーナー部からベルト１２の動き（矢印Ａの
方向）に従つて発達していく。

第２図に示す装置は、上に述べた様に構成され
ているので、凝固開始点である溶鋼流先端を第４
図に示した如く制御することができる。このため
ベルト１２との接触面側に湯皺のない良好な表面
性状の鋳造薄板が得られる。

しかしながら、上に述べた装置による薄板の鋳
造においても、解決されるべき技術的課題が存し
ていた。即ち第２図に示したタンデイシユ６内の
溶鋼７をベルト１２表面上に供給する際に溶鋼流
下点１１での溶鋼注入流による落下衝撃を防止し
なければならない。さもないときは、堰コーナー
部から発達してきたベルト１２接触面側に湯皺の
ない表面性状の良好な凝固シエル９が、溶鋼流下
点１１で溶鋼注入流によつて完全に再溶解され、
溶鋼がベルト１２表面まで到達し、この時の溶鋼
注入流れの痕跡がそのままベルト１２接触面側の
湯皺として残り、薄板の表面性状を著しく損なう
という問題があつた。

また、上に述べた先行技術においては、溶融金
属に含まれる非金属介在物を効果的に除去する手
段については、必ずしも充分ではなかつた。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、上に述べた傾斜した無限軌道をな
す平板（ベルト）上に溶鋼を注ぎ、傾斜平板上方
向に鋳片を抽出するようにしたプロセスにおけ
る、タンデイシユからの溶鋼注入流による溶鋼流
下点での凝固シエルの再溶解に起因する鋳造製品
（薄板）の表面性状の劣化、さらには溶融金属の
注入に際し、溶融金属に含まれる非金属介在物の
効果的な除去手段を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この発明の要旨とするところは、上向きに傾斜
して移動するベルト上に溶融金属を注ぎ、薄板を
鋳造する連続鋳造方法において、前記ベルト上の
湯溜り上部に位置するタンデイシユの溶湯注出口
に多孔質耐火物を設け、溶融金属を該多孔質耐火
物を通過せしめて前記湯溜り部に注入することを
特徴とする単ベルト方式の連続鋳造における溶融
金属の注入方法にある。

先に特願昭58−30362号で提案されたタンデイ
シユ内の溶鋼をベルト表面上に供給する注入方法
においては、堰コーナー部から発達してきたベル
ト接触面側に湯皺のない表面性状の良好な凝固シ
エルが、溶鋼流下点で注入流によつて、ベルト表
面に達するまで再溶解されることがあり、そこで
この発明においては、タンデイシユ内の溶鋼をベ
ルト表面上に供給する際の、注入流れによるシエ
ルの再溶解がベルト表面まで達しないよう、注入
流落下衝撃を防止せしめるようにした。

その一実施態様を第１図に示す。第１図におい
て、１２はベルト、１，２は堰部材、３はフレー
ムである。４はばねであつて、堰部材１，２によ
つて形成されるコーナー部をベルト１２表面に押
圧・支持する。５は支点であつて、堰部材１，２
およびフレーム３によつて構成される堰は、この
支点５回りを回転する如く変位する。６はタンデ
イシユ、７は溶鋼、８は溶鋼湯溜り、９は凝固シ
エルである。１０は注入流落下衝撃を防止せしめ
る多孔質耐火物である。

この装置によつて溶鋼を薄板に連続鋳造すると
きは、溶鋼７がタンデイシユ６からベルト１２表
面上に供給される際に、多孔質耐火物１０を通る
ため、溶鋼の速度エネルギーが吸収され、溶鋼流
下点１１での溶鋼注入流は非常にゆるやかな速度
となり、かつベルト１２幅方向に均一になる。こ
のため堰１，２コーナー部から発達してきたベル
ト接触面側に湯皺のない表面性状の良好な凝固シ
エルは、若干は再溶解されるが、ベルト表面に達
するまでには到らず、湯皺のない表面性状の良好
な鋳片が得られる。

尚、溶鋼流下点での溶鋼注入流速度は、多孔質
耐火物のメツシユの大小、および厚みによつて決
定される。つまり注入流速度をゆるやかにしたい
場合は、多孔質耐火物はメツシユの小さな物を選
択するか、あるいは厚みの厚い物を選択する。

また多孔質耐火物の材質を、MgO、ZrO₂、
CaOなどにすれば、溶鋼が通過する際に介在物
Al₂O₃が耐火物表面に付着したり、耐火物と化合
したりするため、溶鋼内介在物の除去をも兼ねる
ことができる。

尚、上記説明は溶鋼から薄鋼板を連続鋳造する
場合について行なつてきたが、この発明は溶鋼の
連続鋳造に限るものではなく、鋼以外の金属の連
続鋳造にも適用されうるものであることは勿論で
ある。

実施例 １ 第１図に示したタンデイシユ６の多孔質耐火物
１０として、材質がアルミナ、メツシユが10、形
状が20mm^t×40mm^l×60mm^wのものを用いて溶融金属
（フユーズドメタル；Sn、Pb、Bi合金）を注入し
た。

このときタンデイシユノズル出口での溶融金属
流れを観察すると、多孔質耐火物全面から溶融金
属が流出し、均一注入が可能であつた。次いで、
溶融金属として溶鋼を用いて、フユーズドメタル
の場合と同様に注入した。タンデイシユノズル出
口での溶鋼流れを観察すると、フユーズドメタル
の場合と同様に多孔質耐火物全面から溶鋼が流出
し、均一注入が可能であつた。

比較のために第２図に示したタンデイシユ６
（ノズル幅：70mm、ノズル長さ：200mm）で溶融金
属フユーズドメタルを注入したところ、ノズル出
口での溶融金属流れは幅≒30mm程度になり、縮流
が発生し、均一注入は不可能であつた。

発明の効果 この発明は以上詳述したように溶融金属から薄
板を連続鋳造するに際し、溶融金属注入流による
凝固シエルの再溶解に起因する鋳造薄板の表面性
状の劣化を防ぎ、表面性状のすぐれた、介在物の
少ない金属薄板の製造を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明する立面図、第２図
は従来の装置を用いて溶鋼を注入する一実施例を
説明する立面図、第３図は連続鋳造プロセスを説
明する立面図、第４図および第５図は第３図に示
すプロセスにおける注入流先端部の平面形状を示
す平面図である。 １，２……堰部材、３……フレーム、４……ば
ね、５……支点、６……タンデイシユ、７……溶
鋼、８……溶鋼湯溜り、９……凝固シエル、１０
……多孔質耐火物、１１……溶鋼流下点、１２…
…ベルト、３１……鋳型駆動輪、３２……巻取装
置、３３，３３′……溶鋼先端、３４……溶鋼後
端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上向きに傾斜して移動するベルト上に溶融金
   属を注ぎ、薄板を鋳造する連続鋳造方法におい
   て、前記ベルト上の湯溜り上部に位置するタンデ
   イシユの溶湯注出口に多孔質耐火物を設け、溶融
   金属を該多孔質耐火物を通過せしめて前記湯溜り
   部に注入することを特徴とする単ベルト方式の連
   続鋳造における溶融金属の注入方法。