JP2007030012A

JP2007030012A - 連鋳セグメント

Info

Publication number: JP2007030012A
Application number: JP2005219781A
Authority: JP
Inventors: Makoto Naito; 誠内藤; Akihiro Arimura; 昭洋有村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】本発明は、鋳造速度の速い操業に好適な、連続鋳造設備で鋳片の搬送に用いられる連鋳セグメントを提供する。
【解決手段】支持ロールが長短２本の分割ロールに分割され、各分割ロールは固定側軸受けと自由側軸受けで支持され、ロール長の長い分割ロールは、更に該ロール長をｎ分（但し、ｎ≧２）するように、ロール外周面に設けた溝部、好ましくは鋳片のラジアル荷重が最も大きくなる位置に設けられている溝部を、自由側軸受けで支持され、前記各分割ロールは鋳片直下側が自由側軸受けで支持されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続鋳造設備で鋳片の搬送に用いられる連鋳セグメントに関し、特に鋳造速度の速い操業に好適なものに関する。

連続鋳造機は溶鋼から鋳片を製造する取鍋支持、タンディッシュ、タンディッシュ支持、鋳型、鋳片冷却支持案内、引抜、切断などの主部と、運搬、精製、水処理などの付帯設備を備え、設備形式として初期の垂直型、水平、湾曲型から種々の形式が開発されたが、量産鋼種に適する円弧湾曲型が近年、多用されている。

図３は円弧湾曲型連鋳設備１００を模式的に示し、取鍋からタンディッシュに注入された溶鋼が鋳型１１０で鋳造されると、鋳片ａは鋳型１１０直下に配置される鋳片冷却支持案内装置、引抜き・曲げ装置を通過した後、所定の寸法に切断される。

鋳型より下方に配置される鋳片冷却支持案内装置、引抜き・曲げ装置は、鋳片が溶鋼静圧によりバルジングしようとするので、いずれも複数のロールを有する連鋳セグメント１２０を連続して配置したロール帯として構成されている。

鋳片冷却支持案内装置はロール鋳造直後において、凝固シェルが薄く不均一なため生じやすいブレークアウトを防止し、且つ均一に冷却（２次冷却）を施すことを目的とし、ロールで支持案内される。溶鋼水圧が高いため大径のロールを使用し、ロール群の間に鋳片冷却用の水冷ノズルが配置されている。

引抜き・曲げ装置は２次冷却帯の下流側において、油圧、電動駆動されるロールにより鋳片を引き抜き、円弧湾曲型の場合は、屈曲点において曲げる装置で、ロールは鋳片の板厚方向の上下に配置される。

近年、生産性を向上させるため鋳造速度をより速くすることが要求されるようになり、これらロールと接触する鋳片凝固シェルの薄肉化は著しく、ブレークアウトを防止するため、ロールを小径化し、ロールピッチを狭くする設備化が進められている。

ロールを小径化した場合、ロール剛性が低下し、撓みやすくなるため、バックアップロールでロールを支えたり、鋳片の幅方向に２本、３本の長短に分割し、剛性を高めた分割ロールが提案されている。

特許文献３は、連続鋳造設備等に用いられる高温鋼材支持ロールに関し、鋳片など高温鋼材に接触するロールの軸方向の一部に切欠部を設け、該切欠部をロールの下方からバックアップロールで支承することを特徴とする。

切欠部は高温鋼材に直接接触しないため熱的条件が緩和され、変動変形がなく、バックアップロールによるロールの支承が極めて円滑に保たれる。

特許文献２は、連続鋳造設備において、スラブの幅方向において分割された一対の分割ロールを支持する軸受け組立て体に関する。図４に２本に分割されたロールを有する連鋳セグメント１２０の一例を示し（（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図）、ロール台１４０は、同軸状に長短に分割されたロール１３０を備える。

特許文献２記載の軸受け組立て体では、ロール１３０を支持する軸受けで、固定側軸受け１５０は、ロール台１４０の左右の端部に配置して鋳片からのラジアル荷重とスラスト荷重を軽減し、伸縮側軸受け１６０は鋳片中央側に配置し、鋳片からの大きなラジアル荷重の負担が可能な円筒ころ軸受けとし、面接触シールを使用する事で、鋳片の中央側と端部側との軸受け組立体の寿命を平準化する。

特許文献１は、連続鋳造機のロール装置および連続鋳造機のロール支持用円筒ころ軸受けに関し、鋳片搬送用のロールを軸方向に３本以上に分割することを特徴とする。１本当たりの負荷が減少し、撓みも減少するので、ロール支持用の軸受けとして調心性を有する軸受けの使用が不要となり、耐久性に優れる総ころ式の円筒ころ軸受けの使用が可能となる。
特開２００４−３４０８７号公報特許第３３８１７５０号公報実開昭５１−１０１３１７号公報

しかしながら、実生産において鋳造速度の高速化に対する要望は強く、ロール径がより小さくなった場合は、使用ロールを３本以上に分割しても、撓み量が増大するので、調心性を有する軸受け、すなわち、固定側軸受けを使用しなければならない。

図５は、ロールを３本に分割した場合の軸受けの配置を示し、其々の分割ロール１３０は固定側軸受け１５０と伸縮側軸受け１６０で支持される。

固定側軸受け１５０は、鋳片ａから負荷されるラジアル荷重とスラスト荷重を軽減するように、連鋳セグメントのセグメントフレーム１４０の左右両端側に配置されるが、一つが鋳片ａの直下にとなることは避けられず、磨耗、損傷による寿命低下が懸念される。

そこで本発明は、鋳片支持ロールに負荷される応力を軽減し、且つ軸受けの長寿命化が可能な鋳片支持装置を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段により達成可能である。

１．連続鋳造機による鋳片を搬送する、支持ロールを有する連鋳セグメントにおいて、前記支持ロールが長短２本の分割ロールに分割され、各分割ロールは固定側軸受けと自由側軸受けで支持され、ロール長の長い分割ロールは、更に該ロール長をｎ分（但し、ｎ≧２）するように、ロール外周面に設けた溝部が自由側軸受けで支持され、前記各分割ロールは鋳片直下側が自由側軸受けで支持されていることを特徴とする連鋳セグメント。
２．前記ロール長の長いロールの溝部が、鋳片のラジアル荷重が最も大きくなる位置に設けられていることを特徴とする１記載の連鋳セグメント。

本発明によれば、鋳片支持ロールに負荷される応力が軽減されるので、ロールを小径化し、鋳造速度の高速化が可能である。また、鋳片からラジアル応力、スラスト応力が負荷され、高温となる固定側軸受けを、鋳片からの負荷が小さく、高温に晒されない鋳片幅の外側に配置することが可能なため、軸受けの長寿命化が達成でき、産業上極めて有用である。

本発明は、連鋳セグメントの支持ロールを長短２本の分割ロールとし、各分割ロールは固定側軸受けと自由側軸受けで支持され、ロール長の長い分割ロールは、更に該ロール長をｎ分する位置でロール外周面に設けた溝部を自由側軸受けで支持され、各分割ロールは鋳片直下側が自由側軸受けで支持されていることを特徴とする。

図１は本発明の一実施例に係る連鋳セグメントを説明する模式図で、図において１はロール長の長い分割ロール、１ａはロール長の短い分割ロール、２は固定側軸受け、３は自由側軸受け、４は分割ロール１の溝部を支持する軸受け、５はセグメントフレームを示す。

本発明で固定側軸受けとは調心機能を有し、分割ロールを軸方向に固定する軸受けで例えば、自動調心ころ軸受けを指す。自由側軸受けとは分割ロールを軸方向に伸縮させる軸受けで、例えば円筒ころ軸受けを指す。

図２は、図１におけるロール長が長い分割ロール１のロール形状を説明する図で、ロール長（幅）をｌ_１、ｌ_２に２分し、それらの間隙に幅ｗの溝部をロール外周部に設ける。

連鋳セグメントの支持ロールはロール長の長い分割ロール１とロール長の短い分割ロール１ａに分割され、各分割ロールは固定側軸受け２と自由側軸受け３で支持されている。

更に、ロール長の長い分割ロール１は連鋳片ａのラジアル荷重で撓まないように、ロール長（幅）をｌ_１、ｌ_２に２分するように、ロール外周部に設けられた幅ｗの溝部を軸受４で支持する。軸受け４は分割ロールを軸方向に伸縮させる自由側軸受けとし、上下方向に分割される円筒ころ軸受け等を用いる。

鋳片セグメントにおいて、ロール長の長い分割ロール１とロール長の短い分割ロール１ａの端部を支持する固定側軸受け２は、高温に晒されると動きが円滑でなくなり、寿命も低下するので、鋳片ａによる影響を軽減するため、セグメントフレームの端部側に配置される。

一方、自由側軸受け３は、高温による悪影響が少ないため、ロール長の長い分割ロール１とロール長の短い分割ロール１ａの端部で、鋳片ａの中央部側を支持する。

本発明によれば、剛性が高く、撓みが少ない、ロール長が短い分割ロール１ａで鋳片ａの一部が支持され、残余も、ロール軸方向で撓みの防止に有効な個所に自由側軸受けを設けた分割ロール１で支持されるので搬送を円滑に行うことが可能である。

また、鋳片ａの中心側に、自由側軸受け３が配置されるので、鋳片セグメントの長寿命化が可能となる。

以上の説明において、ロール長の長い分割ロール１のロール長（幅）をｌ_１、ｌ_２に２分する場合を示したが、本発明は、ロール長の長い分割ロール１が、鋳片ａにより撓まないように溝部を設け、軸受けで支持すれば良く、２分することに限定されない。但し、溝部の支持は、高温による劣化が少ない自由側軸受けにより行う。

本発明例（鋳片セグメント）。本発明例（ロール形状）。連続鋳造設備の模式的説明図。従来例（２分割ロール）で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。従来例（３分割ロール）。

符号の説明

１ロール長の長い分割ロール
１ａロール長の短い分割ロール
２固定側軸受け
３自由側軸受け
４軸受け
５セグメントフレーム
１００円弧湾曲型連鋳設備
１１０鋳型
１２０連鋳セグメント（従来例）
１３０分割ロール
１４０セグメントフレーム（従来例）
１５０固定側軸受け（従来例）
１６０伸縮側軸受け
ａ鋳片

Claims

連続鋳造機による鋳片を搬送する、支持ロールを有する連鋳セグメントにおいて、前記支持ロールが長短２本の分割ロールに分割され、各分割ロールは固定側軸受けと自由側軸受けで支持され、ロール長の長い分割ロールは、更に該ロール長をｎ分（但し、ｎ≧２）するように、ロール外周面に設けた溝部が自由側軸受けで支持され、前記各分割ロールは鋳片直下側が自由側軸受けで支持されていることを特徴とする連鋳セグメント。
前記ロール長の長いロールの溝部が、鋳片のラジアル荷重が最も大きくなる位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の連鋳セグメント。