(57)【要約】【課題】比較的厚い鋼板等についても、その鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することを可能にし、これにより金属がこびりつく等の不都合を防止した、レオキャスターおよび連続鋳造方法を提供する。【解決手段】２本の冷却ロール４、４と、これら冷却ロール４、４の両端部に設けられたサイド堰と、冷却ロール４、４とサイド堰との間に形成される湯溜り６に溶湯を供給するためのタンディッシュ１０とを備えたレオキャスター１である。湯溜まり６に冷材１３を供給する冷材供給手段３を有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えてなり、
前記湯溜まりに冷材を供給する冷材供給手段を有したことを特徴とするレオキャスター。
【請求項２】
前記冷材供給手段は、冷材供給源より送られてきた板状の冷材を前記湯溜まりに移送する、一対の送りロールを有して構成されていることを特徴とする請求項１記載のレオキャスター。
【請求項３】
前記冷材供給手段は、前記タンディッシュから供給される溶湯を受けた後前記湯溜りに供給する分配器内に、冷材を供給するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレオキャスター。
【請求項４】
前記冷却ロールの下流側に、該冷却ロールから導出された材を二次冷却する二次冷却部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレオキャスター。
【請求項５】
２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えた双ロール式連鋳機を用い、
前記タンディッシュから前記湯溜りに溶湯を供給するとともに、該湯溜まりに冷材を供給し、これら溶湯と冷材とを連続的に圧延することを特徴とする連続鋳造方法。
【請求項６】
前記冷却ロールによって溶湯と冷材とを連続的に圧延した後、該冷却ロールから導出された材を二次冷却することを特徴とする請求項５記載の連続鋳造方法。
【請求項７】
前記冷材は、板材、線材、粒材から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項５又は６記載の連続鋳造方法。
【請求項８】
前記冷材とこれとは別に供給される前記溶湯との合計量に対して、前記冷材の割合を２０重量％以上５０重量％以下とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の連続鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼等を連続鋳造する方法に係り、詳しくはレオキャスト法による連続鋳造を行うレオキャスターおよび連続鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼等を連続鋳造する装置として、従来、双ロール式連鋳機が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。この双ロール式連鋳機は、水平かつ平行に設けられた２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に配設されたサイド堰とを備えて構成されたもので、冷却ロールの相互間上に溶湯を供給して湯溜りを形成し、該溶湯を冷却ロールによって冷却しつつ、回転によってその相互間から前記溶湯を鋳片として導出させるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特公平３−４３９３０号公報
【特許文献２】
特開平７−５１８１１号公報
【特許文献３】
特開平７−８８６０２号公報
【特許文献４】
特許第２６９０１９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような双ロール式連鋳機では、鋳造厚みが厚くなるとその鋳造速度を極端に遅くしなくてはならないといった基本的な課題がある。例えば鋳造厚さを２倍にしようとすると、鋳造速度については通常その増加率の二乗分の１、すなわち１／４にせざるをえず、したがって厚いものについての生産性が極端に悪くなっていた。具体的には、厚さ２ｍｍの鋼板を形成する場合、約４０ｍ／分の鋳造速度で圧延・鋳造を行うことができるのに対し、これの倍の厚さの４ｍｍの鋼板を形成する場合、約１０ｍ／分の鋳造速度で圧延・鋳造を行わなくてはならなかった。
また、このように鋳造速度が遅くなると、湯面や、サイドダム、中子に鉄等の金属がこびりついてしまい、連続鋳造に支障を来すといった問題もあった。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、比較的厚い鋼板等についてもその鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することを可能にし、これにより金属がこびりつく等の不都合を防止した、レオキャスターおよび連続鋳造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレオキャスターでは、２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えてなり、前記湯溜まりに冷材を供給する冷材供給手段を有したことを前記課題の解決手段とした。
【０００７】
このレオキャスターによれば、冷材供給手段によって湯溜まりに冷材を供給することができるので、例えばこの冷材として板状のものを用い、これを芯材としてその両側に溶湯を固化させることで、比較的厚い鋼板等についても、その鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することが可能になる。
【０００８】
本発明の連続鋳造方法では、２本の冷却ロールと、これら冷却ロールの両端部に設けられたサイド堰と、前記冷却ロールとサイド堰との間に形成される湯溜りに溶湯を供給するためのタンディッシュとを備えた双ロール式連鋳機を用い、前記タンディッシュから前記湯溜りに溶湯を供給するとともに、該湯溜まりに冷材を供給し、これら溶湯と冷材とを連続的に圧延することを前記課題の解決手段とした。
【０００９】
この連続鋳造方法によれば、湯溜りに溶湯を供給するとともに、該湯溜まりに冷材を供給し、これら溶湯と冷材とを連続的に圧延するので、例えばこの冷材として板状のものを用い、これを芯材としてその両側に溶湯を固化させることで、比較的厚い鋼板等についても、その鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のレオキャスターの一実施形態を示す図であり、図１中符号１はレオキャスターである。このレオキャスター１は、特に鋼を鋳造するための装置であって、双ロール式連鋳機２と、この双ロール式連鋳機２に冷材を供給する冷材供給手段３とを備えて構成されたものである。
【００１１】
双ロール式連鋳機２は、図２に示すように、水平かつ平行に設けられた２本の冷却ロール４、４と、これら冷却ロール４、４の両端部に配設されたサイド堰５、５（図２中では片側のみ示す）とを備えたもので、これら冷却ロール４、４とサイド堰５、５との間、すなわち冷却ロール４、４の間でかつサイド堰５、５に挟まれた位置に、湯溜り６を形成するものである。
【００１２】
また、この双ロール式連鋳機２には、図１に示したように冷却ロール４、４の下流側に二次冷却部７が設けられている。この二次冷却部７は、本実施形態では冷却ジャケット８と二次冷却ロール９とから構成されており、特に冷却ロール４、４間で圧延されて出てきた鋼材をさらに二次冷却ロール９で冷却しつつ一方の冷却ロール４に押しつけ、これによって所望の厚さの鋼板にするためのものである。
【００１３】
また、前記湯溜り６の上方には、溶湯を供給するためのタンディッシュ１０が設けられている。このタンディッシュ１０は、溶融状態にある金属、すなわち溶湯を受けて貯留し、さらにこれを前記湯溜り６に供給するためのものである。また、このタンディッシュ１０の下方には容器状の分配器１１が設けられている。この分配器１１は、タンディッシュ１０から供給された溶湯を一旦貯留し、底部に形成された湯供給口１１ａから溶湯を前記湯溜り６に供給するものである。
【００１４】
また、この分配器１１には、その内側に前記冷材供給手段３が設けられている。この冷材供給手段３は、本実施形態では一対の送りロール１２、１２を有して形成されたもので、固体状の冷材の供給源である冷材供給源（図示せず）から送られてきた板状の冷材１３を送りロール１２、１２で送り出し、前記湯溜り６に供給するよう構成されたものである。ここで、湯溜り６に供給する板状の冷材１３としては、形成する鋼板と同じ幅のものが好適に用いられる。すなわち、湯溜り６を介して冷却ロール４、４間に供給する冷材１３については、冷却ロール４、４の幅方向において冷材１３の量がほぼ均一になるように供給するのが好ましく、このようにほぼ均一に冷材１３を供給することにより、得られる鋼板の均質化を図ることができる。
【００１５】
また、分配器１１にはその内部に隔壁１１ｂで仕切られて形成された冷材供給路１４が形成されており、この冷材供給路１４を通って前記冷材１３が供給され、そのまま湯溜り６に投入されるようになっている。
なお、前記冷材供給手段３には、供給する冷材１３を予熱しあるいは予冷してその温度を調整する、予備温度調整部を設けておいてもよい。
また、分配器１１の液供給口１１ａと湯溜り６との間には、湯溜り６の溶湯や冷材１３が環境中の空気に接触するのを防止するための、ガスシールド１５が形成されている。
【００１６】
次に、このような構成からなるレオキャスター１を用いた鋼の連続鋳造方法について説明する。前述したように厚さ２ｍｍの鋼板を形成する場合、その鋳造速度は約４０ｍ／分、実際には４５ｍ／分程度である。一方、これの倍の厚さの４ｍｍの鋼板を形成する場合、約１０ｍ／分の鋳造速度で圧延・鋳造を行わなくてはならなかった。
【００１７】
そこで、本実施形態では、凝固殻（芯材）として厚さ２ｍｍの冷材１３を、湯溜り６を介して冷却ロール４、４間に供給し、その表裏両側にそれぞれ厚さ１ｍｍ程度となるように分配器１１から溶湯を供給する。その際、供給する溶湯については、冷材１３と溶湯とからなる材料の平均固相率Ｓ、すなわち冷材１３と溶湯とからなる材料に対する冷材１３の割合が０．２〜０．５（２０重量％以上５０重量％以下）になるような温度で、供給するのが好ましい。
【００１８】
０．２（２０重量％）未満になると、冷材１３が凝固殻（芯材）として十分に機能しなくなり、鋳造速度をあまり速くすることができなくなるからである。また、０．５（５０重量％）を越えると、冷材１３と溶湯との接着性にやや難が生じ、形成する鋼板に十分な均質性が得られなくなるおそれが生じるからである。なお、このような固相を含有する材料については、特に鉄のほとんどの熱が潜熱であることから、冷材１３として２０〜５０重量％程度の鉄板（あるいは後述するように鉄線、鉄粒）を湯溜り６に連続的に供給することにより、形成することができるのである。
【００１９】
また、冷却ロール４、４間への冷材１３の供給については、前述したように冷却ロール４、４の幅方向において冷材１３の量がほぼ均一になるように供給するのが好ましい。このようにほぼ均一に冷材１３を供給することにより、得られる鋼板の均質化を図ることができる。また、冷材１３の湯溜り６、さらに冷却ロール４、４間への供給に際しては、前述したように冷材供給手段３に予備温度調整部を設けた場合、この予備温度調整部で冷材１３を予熱しあるいは予冷しておいてもよい。予熱した場合、この冷材１３と湯溜り６中の溶湯との接着性が良くなり、得られる鋼板の均質化がより図られる。一方、予冷した場合には、冷材１３が凝固殻（芯材）としてより良好に機能することから、鋳造速度を速くすることができる。
【００２０】
このようにして冷材１３を冷却ロール４、４間に供給しつつ、溶湯を湯溜り６に供給することにより、この冷材１３を芯材としてその両側に溶湯を固化させることができ、したがって厚さ４ｍｍの鋼板についても、これを従来法で厚さ２ｍｍの鋼板を形成する場合と同様、約４０ｍ／分の鋳造速度で圧延・鋳造を行うことができるようになる。すなわち、冷材１３が芯材として機能するため、冷却ロール４、４および二次冷却部７では、実質的に冷材１３の両面に溶湯を固化させ接着させるだけでよく、したがって前述したように厚さ２ｍｍの冷材１３を用いて厚さ４ｍｍの鋼板を鋳造する場合、実質的には厚さ２ｍｍの鋼板を鋳造するのとほぼ同じ鋳造速度で行うことができるようになる。
よって、このレオキャスター１にあっては、冷材１３の厚さを除く部分を実質的な鋳造部分とすることにより、冷材１３の厚さやその量を調整することで、原理的にはかなり厚いものでも比較的速い速度で鋳造することができるようになる。
【００２１】
また、冷材供給手段３を、冷材供給源より送られてきた板状の冷材を湯溜まり６に移送する、一対の送りロール１２、１２から構成したので、冷材を安定してかつ位置精度よく湯溜まり６に移送することができ、また、分配器１１内に冷材を供給するようにしたので、この冷材を芯材として良好に機能させることができる。
さらに、二次冷却部７によって二次冷却を行うようにしたので、冷却ロール４、４間で圧延され導出された板材を確実に冷却して特に板厚等の寸法に関してより精度の高い連続鋳造を行うことができる。
【００２２】
なお、前記実施形態では冷材１３として板材を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、前述したように線材や粒材を用いてもよく、もちろん二種以上の形態のものを併用してもよい。その場合にも、この冷材の供給については、前述したように冷却ロール４、４の幅方向において冷材１３の量がほぼ均一になるように供給するのが好ましい。
また、前記実施形態では、処理対象なる溶湯の材料として鋼を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、任意の金属や合金等を対象とすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のレオキャスターは、冷材供給手段によって湯溜まりに冷材を供給するようにしたものであるから、例えばこの冷材として板状のものを用い、これを芯材としてその両側に溶湯を固化させることで、比較的厚い鋼板等についても、その鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することができる。したがって、金属がこびりつく等の不都合を防止することができ、生産性の向上、および生産コストの低減化を図ることができる。
【００２４】
本発明の連続鋳造方法は、湯溜りに溶湯を供給するとともに、該湯溜まりに冷材を供給し、これら溶湯と冷材とを連続的に圧延するようにした方法であるから、例えばこの冷材として板状のものを用い、これを芯材としてその両側に溶湯を固化させることで、比較的厚い鋼板等についても、その鋳造速度を極端に遅くすることなく連続鋳造することができる。したがって、金属がこびりつく等の不都合を防止することができ、生産性の向上、および生産コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレオキャスターの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】双ロール式連鋳機を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…レオキャスター、２…双ロール式連鋳機、３…冷材供給手段、４…冷却ロール、５…サイド堰、６…湯溜り、７…二次冷却部、１０…タンディッシュ、１１…分配器、１２…送りロール、１３…冷材、１４…冷材供給路
【図１】
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【図２】
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