(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出し、バリ発生時は前記サイド堰の押付け速度を下げるか、又は／及び上昇速度を上げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項２】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出し、溶鋼しみ出し時は前記サイド堰の押付け速度を上げるか、又は／及び上昇速度を下げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項３】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生と溶鋼しみ出しを検出し、バリ発生時は前記サイド堰の押付け速度を下げるか、又は／及び上昇速度を上げ、溶鋼しみ出し時は前記サイド堰の押付け速度を上げるか、又は／及び上昇速度を下げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項４】
前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の板厚により、バリ発生を検出することを特徴とする請求項１又は３に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項５】
前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の板幅又は／及び薄帯鋳片の幅端部の温度により、溶鋼しみ出しを検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
【請求項６】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出するバリ検出器と、該バリ検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項７】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出する溶鋼しみ出し検出器と、該溶鋼しみ出し検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項８】
一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出するバリ検出器と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出する溶鋼しみ出し検出器と、前記バリ検出器又は及び溶鋼しみ出し検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項９】
前記バリ検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の板厚を測定する板厚計であることを特徴とする請求項６又は８に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項１０】
前記溶鋼しみ出し検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の板幅を測定する板幅計であることを特徴とする請求項７又は８に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
【請求項１１】
前記溶鋼しみ出し検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の温度を測定する温度計であることを特徴とする請求項７又は８に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双ドラム式連続鋳造装置を用いて製造した薄帯鋳片の幅端部に発生するバリ又は及び溶鋼しみ出しを防止する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
双ドラム式連続鋳造装置を用いた薄帯鋳片の製造方法においては、一対のドラムの両端面に耐火物を内張りした一対のサイド堰を押し付けて湯溜まり部を形成し、湯溜まり部に溶鋼を連続的に供給しながら一対のドラムを回転させ、ドラム周面で生成した一対の凝固シェルをドラム最小ギャップ部（ドラムキス点）で圧着して薄帯鋳片とする。
【０００３】
双ドラム式連続鋳造装置を用いた薄帯鋳片の製造方法においては、消耗品コストの削減及び長時間鋳造による生産能率の向上を図ることが重要であるが、従来においては、サイド堰耐火物の損耗が大きいため、サイド堰耐火物の寿命が消耗品コスト及び鋳造可能時間を左右する大きな要因であった。
【０００４】
サイド堰耐火物の寿命延長を図る方法として、サイド堰を上方シフトさせる方法が知られているが、この場合、サイド堰の上方シフトによりサイド堰下端がシェル未圧着位置まで上昇した時点で溶鋼洩れが発生することになり、サイド堰の上昇可能なストロークは僅かなものとなる。
【０００５】
サイド堰の上昇可能なストロークを拡大させる方法が、例えば特開２００１−８７８４２号公報により知られている。この方法は、サイド堰下端面を傾斜面で形成し、傾斜面の上縁をドラム端面の適正レベルに位置させた状態で鋳造を開始するとともに、サイド堰を耐火物の磨耗速度に応じた速度で上方シフトさせる。すると、傾斜面の上縁は耐火物の磨耗に伴って下方にシフトするため、サイド堰を上方シフトさせても傾斜面の上縁（以下、サイド堰下端という）は適正レベルを維持する。
【０００６】
しかしながら、サイド堰下端の適正位置は、ドラムキス点近傍における溶鋼の凝固状態やドラムの熱膨張の変化等により変化して一定ではないから、サイド堰下端は適正位置に対して下方に位置したり、上方に位置したりすることになる。また、サイド堰の摩耗速度も一定ではないから、サイド堰の磨耗速度が上昇速度に対して大きい場合は、サイド堰下端は適正位置に対して下方に位置することになり、逆に、サイド堰の磨耗速度が上昇速度に対して小さい場合は、サイド堰下端は適正位置に対して上方に位置することになる。
【０００７】
サイド堰下端が適正位置に対して下方に位置した場合は、サイド堰下端が外側に張り出そうとする鋳片端面に押されて押し広げられ、そこに溶鋼が差し込んで強固なバリが生成し、バリがドラムに連れ廻されて鋳片端部が欠損したり、鋳造が不能になる場合がある。逆に、サイド堰下端が適正位置に対して上方に位置すると、サイド堰下端とドラムキス点の間から溶鋼がしみ出して鋳片の端部形状を損なうとともに、しみ出し部位に耳割れが発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、サイド堰下端が適正位置に対して下方に位置した場合の、鋳片両端部のバリ生成を防止し、また、サイド堰下端が適正位置に対して上方に位置した場合の、サイド堰下端からの溶鋼しみ出しを防止することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出し、バリ発生時は前記サイド堰の押付け速度を下げるか、又は／及び上昇速度を上げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
（２）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出し、溶鋼しみ出し時は前記サイド堰の押付け速度を上げるか、又は／及び上昇速度を下げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
（３）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する方法において、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生と溶鋼しみ出しを検出し、バリ発生時は前記サイド堰の押付け速度を下げるか、又は／及び上昇速度を上げ、溶鋼しみ出し時は前記サイド堰の押付け速度を上げるか、又は／及び上昇速度を下げることを特徴とする双ドラム式連続鋳造方法。
（４）前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の板厚により、バリ発生を検出することを特徴とする前記（１）又は（３）に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
（５）前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の板幅又は／及び薄帯鋳片の幅端部の温度により、溶鋼しみ出しを検出することを特徴とする前記（２）又は（３）に記載の双ドラム式連続鋳造方法。
（６）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出するバリ検出器と、該バリ検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
（７）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出する溶鋼しみ出し検出器と、該溶鋼しみ出し検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
（８）一対のドラムの両端面に、下端面を傾斜面で形成した一対のサイド堰を押し付けると共に上方シフトさせながら薄帯鋳片を鋳造する装置において、前記サイド堰の押付装置及び昇降装置と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片のバリ発生を検出するバリ検出器と、前記ドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の溶鋼しみ出しを検出する溶鋼しみ出し検出器と、前記バリ検出器又は及び溶鋼しみ出し検出器からの信号により、前記押付装置によるサイド堰の押付け速度又は／及び前記昇降装置によるサイド堰の上昇速度を制御する制御装置を設けたことを特徴とする双ドラム式連続鋳造装置。
（９）前記バリ検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の板厚を測定する板厚計であることを特徴とする前記（６）又は（８）に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
（１０）前記溶鋼しみ出し検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の板幅を測定する板幅計であることを特徴とする前記（７）又は（８）に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
（１１）前記溶鋼しみ出し検出器がドラムの間隙から排出される薄帯鋳片の幅端部の温度を測定する温度計であることを特徴とする前記（７）又は（８）に記載の双ドラム式連続鋳造装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を説明する図であり、一対のドラム１、１は、互いに反対方向に回転し、ドラムの両端面には一対のサイド堰２が押付けられている。ドラム端面１ａの外周部には、サイド堰２とのシール面圧（押付け面圧）を確保する目的で、図５に示す幅ｗが５〜２０ｍｍ程度のリング状で突出したドラムシール部１ｂが設けられている。３は一対のドラム１、１の間隙から排出された薄帯鋳片Ｓを圧延する圧延機である。
【００１１】
４は、バリ検出器としての板厚計であり、バリは、図７（ａ）に示す断面図のように、鋳片幅端部が上下に張り出しているので鋳片端部の板厚を測定することにより検出することができる。５は、第１の溶鋼しみ出し検出器としての板幅計５であり、溶鋼しみ出し部は、図７（ｂ）に示す断面図のよう、横（外側）に張り出しているので鋳片幅が広くなる。そのため、溶鋼しみ出し部は、通常（正常）の鋳片端部や鋳片幅を測定することにより検出することができる。また、溶鋼しみ出し部はバリ発生部と比べて高温であるから、鋳片端部の温度あるいは輝度や色を測定することによっても検出することができる。そのため、第２の溶鋼しみ出し検出器には温度計６が用いられている。
【００１２】
なお、第１の溶鋼しみ出し検出器５及び第２の溶鋼しみ出し検出器６は、一方のみを設置してもよく、また、設置位置も圧延機３やピンチロール等（図示せず）の後方でもよい。一方、バリ検出器４は鋳片幅端部の上下方向の張り出し部を検出するので、設置位置は張り出し部が圧延などで押し潰されない圧延機３やピンチロール等の前方がよい。７は板厚計４又は板幅計５又は及び温度計６からの信号により、サイド堰２の押付け速度又は／及びサイド堰２の上昇速度を制御する制御装置である。
【００１３】
図２は、サイド堰２の下部側面を拡大して示す断面図であり、金属ケース８内に不定形耐火物９が充填され、不定形耐火物９に耐火煉瓦１０が埋設されている。耐火煉瓦１０のドラムシール部１ｂ（図４参照）と対面する部位に溝（図示せず）が設けられ、溝にＢＮ等のセラミックス板が耐火煉瓦１０から突出して装着されることで略Ｖ字状の突起部１１が形成されている（図５，６参照）。突起部１１の下端には下端傾斜面１１ａが形成されており、図５に示すように、突起部１１の外縁部には外側傾斜面１１ｂが形成されている。
【００１４】
図３は、サイド堰の押付装置及び昇降装置を示す側面図であり、金属ケース８の背面側には、サイド堰２の熱変形を防止する補剛体１２が固定されている。補剛体１２の中央部は、昇降式の支持フレーム１３に固定支持された支持軸１４によって支持されており、補剛体１２の上部２点及び下部１点は、支持フレーム１３に固定支持された油圧又は電動駆動の押付装置１５によって支持されている。
【００１５】
支持フレーム１３は、下部を垂直ガイド１６に案内されて垂直ガイド１６の底面に固定された油圧又は電動駆動の昇降装置１７に連結されている。したがって、サイド堰２は押付装置１５によって一対のドラム１、１の端面１ａに押圧され、昇降装置１７によってドラム端面１ａに沿って昇降移動が可能なように構成されている。
【００１６】
次に、本発明の双ドラム式連続鋳造装置による薄帯鋳片の鋳造方法について説明する。図２において、摩耗前の突起部１１は鎖線で示す厚みであり、鋳造開始時は下端傾斜面の上端１１ｃを例えばドラムキス点ｋｐから上方１０〜２０ｍｍの範囲に位置させる。また、図５において、摩耗前の突起部１１は鎖線で示す厚みであり、図２に示すように、下端傾斜面の上端１１ｃを上記位置に合致させたとき、図５において、外側傾斜面の側縁１１ｄとドラムシール部の内周縁１ｃが合致する。
【００１７】
この状態で図１に示すサイド堰２をドラム端面１ａに押し付けて湯溜まり部Ｐ内に溶鋼Ｙを連続供給し、一対のドラム１、１の周面で凝固シェルを生成させ、ドラム１、１を矢印方向へ回転させて一対の凝固シェル同士をドラムキス点ｋｐで圧着させ、薄帯鋳片ｓを鋳造する。
【００１８】
鋳造中は押付装置１５（図３）を操作して、サイド堰２をドラム端面１ａに例えば１．０μｍ／秒の速度で押付け、また、昇降装置１７（図３）を操作して、サイド堰２を突起部１１の摩耗速度に応じた速度で、例えば０．１５ｍｍ／分で連続的あるいは間欠的に上方シフトさせることで、図２に示す下端傾斜面の上端１１ｃを適正位置に制御してバリ及び溶鋼しみ出しを防止する。
【００１９】
しかしながら、バリ及び溶鋼しみ出しが発生しない範囲は非常に狭く、サイド堰下端が適正範囲に対して僅かでも下方に位置した場合は、前記のようにドラム端面とサイド堰間に溶鋼が差し込んで強固なバリが生成し、逆に、サイド堰下端が適正位置に対して僅かでも上方に位置した場合は、サイド堰下端とドラムキス点の間から溶鋼のしみ出しが発生する。
【００２０】
バリ発生部は、図７（ａ）のように、鋳片幅端部が上方又は及び下方に片側２ｍｍ程度張り出しているので、板厚計４により鋳片幅端部の板厚を測定することにより検出する。また、溶鋼しみ出しが発生すると、鋳片の板幅が５ｍｍ程度拡大するから、板幅計５により鋳片の板幅を測定することによって溶鋼しみ出しを検出する。また、溶鋼しみ出し部はバリ発生部と比べて１００℃程度高温であるから、温度計６により鋳片端部の温度あるいは輝度や色を測定することによっても溶鋼しみ出しを検出する。
【００２１】
制御装置７は板厚計４、板幅計５及び温度計６の信号を連続的に取り込んで設定値と比較例し、バリ発生であると判別すると、押付装置１５によりサイド堰２の押付け速度を、例えば１．０μｍ／秒から０．５μｍ／秒に下げるか、又は／及び昇降装置１７により、サイド堰２の上昇速度を、例えば０．１５ｍｍ／分から０．２０ｍｍ／分に上げる。サイド堰２の押付け速度を下げると、サイド堰の上方シフト量に対してサイド堰耐火物の摩耗速度が小さくなるので、サイド堰下端は上方にシフトして適正位置となり、バリ発生を防止できる。一方、サイド堰２の押付け速度を上げると、サイド堰の上方シフト量に対してサイド堰耐火物の摩耗速度が大きくなるので、サイド堰下端は下方にシフトして適正位置となり、バリ発生を防止できる。
【００２２】
一方、制御装置７が溶鋼しみ出しであると判別すると、制御装置７は押付装置１５により押付け速度を、例えば１．０μｍ／秒から１．５μｍ／秒に上げるか、又は／及び昇降装置１７によりサイド堰２の上昇速度を、例えば０．１５ｍｍ／分から０．１０ｍｍ／分に下げる。サイド堰２の押付け速度を上げると、サイド堰の上方シフト量に対してサイド堰耐火物の摩耗速度が大きくなるので、サイド堰下端は下方にシフトして適正位置となり溶鋼しみ出しを防止できる。一方、サイド堰２の押付け速度を下げると、サイド堰の上方シフト量に対してサイド堰耐火物の摩耗速度が小さくなるので、サイド堰下端は上方にシフトして適正位置となり溶鋼しみ出しを防止できる。
【００２３】
なお、以上の説明では、溶鋼しみ出し検出器として、板幅計５と温度計６の両方を設けたが、一方のみを設けてもよい。また、以上の説明では、バリ発生と溶鋼しみ出しの両方を防止する方法（請求項３）及び装置（請求項８）の例を挙げたが、バリ発生のみを防止する方法（請求項１）又は装置（請求項６）であってもよく、また、溶鋼しみ出しのみを防止する方法（請求項２）又は装置（請求項７）であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、双ドラム式連続鋳造において、サイド堰を磨耗速度に応じた速度で上方シフトすることにより、サイド堰耐火物の寿命延長を図る方法において、サイド堰下端が適正位置より下方に位置した場合の、鋳片両端部のバリ生成を防止し、また、サイド堰下端が適正位置より上方に位置した場合の、サイド堰下端からの溶鋼しみ出しを防止することができる。その結果、３．５時間（３６０ｔｏｎ）の連続鋳造が可能となり、コストの削減及び長時間鋳造による生産能率の向上を達成しながら品質良好な鋳片を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明する双ドラム式連続鋳造装置の全体図。
【図２】サイド堰下部の側断面図。
【図３】サイド堰の昇降装置及び押付装置の側面図。
【図４】図３のＩ−Ｉ線矢視の正面図である。
【図５】図４のII−II線矢視の部分平断面である。
【図６】図４のIII−III線矢視の平断面である。
【図７】薄帯鋳片端部の断面図であり、（ａ）はバリの断面図、（ｂ）は溶鋼しみ出し部の断面図である。
【符号の説明】
１…ドラム
１ａ…ドラム端面
１ｂ…ドラムシール部
１ｃ…ドラムシール部の内周縁
２…サイド堰
３…圧延機
４…板厚計（バリ検出器）
５…板幅計（第１の溶鋼しみ出し検出器）
６…温度計（第２の溶鋼しみ出し検出器）
７…制御装置
８…金属ケース
９…不定型耐火物
１０…耐火煉瓦
１１…略Ｖ字状の突起部
１１ａ…突起部の下端傾斜面
１１ｂ…突起部の外側傾斜面
１１ｃ…下端傾斜面の上端
１１ｄ…外側傾斜面の側縁
１２…補剛体
１３…昇降式の支持フレーム
１４…支持軸
１５…押付装置
１６…垂直ガイド
１７…昇降装置
Ｓ…薄帯鋳片
ｋｐ…ドラムキス点
Ｙ…溶鋼
Ｐ…湯溜まり部
ｇ…凝固シェル
Ｂ…バリ
Ｃ…溶鋼しみ出し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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