JP2009529426A - 連続鋳造設備及び連続鋳造設備の動作方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、モールド（２）の下に配置された垂直方向を向いたストリップガイド（３）を備えた連続鋳造設備（１）、特に、薄いブルームを連続鋳造するための連続鋳造設備であって、ストリップガイド（３）の下に、溶解したストリップ（６）を駆動するとともに、溶解したストリップを水平方向（Ｈ）に曲げるための手段（４，５）が配置された連続鋳造設備に関する。ストリップガイドを欠点無く延長可能とするために、本発明は、ストリップガイド（３）の下端の下には、溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が配置されており、その手段（４）の下には、溶解したストリップ（６）を専ら曲げるための手段（５）が配置されているものと規定する。更に、本発明は、連続鋳造設備の動作方法に関する。

Description

本発明は、モールドの下に配置された垂直方向を向いたストリップガイドを備えた連続鋳造設備、特に、薄いブルームを連続鋳造するための連続鋳造設備であって、ストリップガイドの下に、溶解したストリップを駆動するとともに、溶解したストリップを水平方向に曲げるための手段が配置された連続鋳造設備に関する。更に、本発明は、連続鋳造設備の動作方法に関する。

前記の種類の連続鋳造設備は、従来技術において十分に知られている。

この種の連続鋳造設備の出口地点は、大きな鋳造厚に対する鋳造半径が大抵の場合７〜１２メートルである円弧形設備又は垂直の曲げ設備であり、そこでは、コア部が溶解した状態のストリップを曲げるか、或いは矯正している。

「ＣＳＰ（コンパクトストリッププロダクション）」という用語においては、厚さが大抵の場合４５〜７０ｍｍで、場合によっては９０ｍｍまでの薄いブルームに関する連続鋳造プロセスが知られている。その場合、鋳造したストリップを凝固後に漸く曲げて矯正する垂直の設備構造が普及している。ＣＳＰ設備では、特に、ストリップガイドに関して、設備の構造を容易に維持することができることが有利である。例えば、モールドの下にストリップ貫通穴が有る場合、モールドと当該のストリップガイド装置をクレーンを用いて上方に撤去又は交換することができる。その場合、交換のための負担とそれによる生産の中断は、上方に撤去することができない従来の円弧形セグメントを採用した場合よりも大幅に減少する。

更に、ストリップは、それが完全に凝固するまで曲げないか、或いは矯正しないことが有利である。そうすることによって、ストリップの延びが小さくなり、ストリップの壊れ易い内側が裂けることを心配する必要がなくなる。

図１には、そのような既知の連続鋳造設備１が図示されている。モールド２からは、溶解した鋼鉄が垂直方向に対して下方に出て行き、そのようにして製造されたストリップ６は、ストリップガイド３に沿って移送される。ストリップ６がストリップガイド３から下方に出て行くまでに、ストリップはほぼ凝固する。ストリップは、ストリップガイド３の下で、ストリップ６の駆動と曲げを組み合わせて行うための手段４，５が配備された領域に到達する。ストリップ６の移送方向に対して、先ずはストリップ６を移送方向に駆動するとともに、曲げ応力を加えるための二つの曲げ駆動機が有ることが分かる。曲げ駆動機４，５のロールは、移動手段１１によって調整される。その後のロールは、ストリップ６を更に水平方向Ｈに曲げる。最終的に、ストリップ６は、設備から水平方向Ｈに当該の後続の装置に向けて出て行く。ストリップ６を冷却するための冷却室１２が単に模式的に図示されている。

前記の説明内容において、ストリップガイドの利用可能な高さが出来る限り大きく、所定の設備の高さに対して、ストリップを曲げるための高さが出来る限り小さいことが望ましい。即ち、その場合には、ストリップガイド３に沿ってストリップを凝固させるための行程が最大となる。

以上のことから、本発明の課題は、溶解したストリップの駆動、曲げ及び矯正のための高さを最小としつつ、ストリップガイドの出来る限り大きな高さを利用することができるように、冒頭に述べた種類の連続鋳造設備を改善するとともに、それに対応する連続鋳造設備の動作方法を提供することである。即ち、ストリップガイドをより長くするために、駆動及び曲げのための領域をより短くする。更に、障害の除去又は修理・保守作業の場合に出来る限り効率的で速い作業を可能とする出来る限り有利な手法を提供することである。ストリップガイドをより長くすることによって、設備の生産性を著しく向上させる。

この課題の本発明による解決策は、装置に関して、鋳造設備のストリップガイドの下端の下には、溶解したストリップを専ら駆動するための手段が配置されており、その手段の下には、溶解したストリップを専ら曲げるための手段が配置されていることを特徴とする。

即ち、本発明では、一方で駆動し、他方で曲げるための既知の組み合わせた手段（即ち、曲げ駆動機）を別個の構成部分に分割する。従って、別途分かる通り、特別な利点が得られるだけでなく、そうすることによって、前記の課題も解決される。

有利には、溶解したストリップを専ら駆動するための手段は、ストリップの移送方向と交差して延びる方向に沿って重なり合った、センターベアリングで軸支された複数の部分ロールを有する少なくとも一つのロール対を備えるものと規定する。そうすることによって、有利には、直径に関して、従来の駆動機で一般的であったロールよりも小さいロールを採用することが可能となる。そのことは、駆動機に必要な構造の高さを低くすることとなる。

この場合、溶解したストリップを専ら駆動するための手段は、有利には、単一の対の駆動されるロールのみから構成される。ストリップガイドのためには、単一のロール対を構成するだけで十分であり、駆動機のための高さが節約されることとなる。

更に、溶解したストリップを専ら駆動するための手段が、この手段の上に有るセグメントフレームと、有利には、取り外し可能な形で（例えば、ねじ込み方式によって）固定されるものと規定することができる。この実施形態によって、ストリップガイドの補強を行うことが可能である。更に、そうすることによって、この手段の交換を簡単に行うことができる。

非常に有利な改善構成では、溶解したストリップを専ら駆動するための手段は、少なくとも部分的に、連続鋳造設備内に取り外し可能な形で配置されたカセット内に収容される。有利には、少なくとも一つのロール対は、カセット内に完全に収容される。

この場合、移動手段によって、ロール対の中の少なくとも一つのロール又はロール対の全体をストリップの表面と垂直な方向に動かすことが可能であるものと規定することができる。移動手段を用いて、ロールの中の一つだけを動かすことが可能であるとすることもでき、例えば、油圧シリンダーによって、ロールを固定側に動かすことが可能であるとすることができる。

前記の移動は、駆動機を精確にストリップガイドの下で鋳造ストリップと一直線に並んで配置するためにも必要であるとすることができる。しかし、場合によっては、この移動手段によって、ロールをストリップの表面に押し付けることを行うこともできる。

如何なる場合でも、ストリップを駆動するための手段のロールに対して、場合によっては、力を発生させる別個の構成部品を用いて、ストリップの表面と垂直な方向に力を加えることができる。そうすることによって、移送運動を伝達するのに必要な所要の押圧力を発生させる。この場合、この力を発生させる構成部品は、連続鋳造設備の圧延機段又はそれと固く接続された構造部分で支持することができる。しかし、この力を発生させる構成部品をカセットで支持することが可能である。

即ち、それに代わって、駆動機のロールをストリップに押し付けるためのシリンダーは、カセット内又は本体上に、特に、連続鋳造設備の冷却室内に固定することもできる。カセットを交換するためには、シリンダーをカセットとフランジで接合することができる。そうすることによって、シリンダーを用いること無く、一般的に用いられている幅の狭い４個の偏心カムによる揺動フレームによって、駆動機のカセットを適合させて、そのことが取り付けと取り外しを軽減するという利点が得られる。

有利には、連続鋳造設備が、前述した通りの一般的な冷却室を更に備えるとともに、その冷却室内に、溶解したストリップを専ら駆動するための手段を配置するものと規定する。この場合、特に、冷却室の下方の底部が、溶解したストリップを駆動するための手段の下で、かつ溶解したストリップを曲げるための手段の上に延びるものと規定することができる。

特に、薄いブルームを製造するための、そのような連続鋳造設備の動作方法は、先ずは、溶解したストリップを垂直方向に対して下方にストリップガイドを通して移送することと、その次に、ストリップガイドの下端の下において、ストリップを専ら駆動するための手段を通してストリップを移送するために駆動し、それに続いて、ストリップを専ら曲げるための手段によって、ストリップを垂直方向から水平方向に曲げることとを特徴とする。

この場合、有利には、ストリップを垂直方向から水平方向に曲げる領域において、ストリップを移送するための駆動を行わないものと規定する。移送するための駆動は、水平方向に大きく曲げられた後に漸く再び行われる。

この場合、有利には、ストリップガイドの下でストリップが水平方向に出て行くまでの領域内において、専ら駆動するための手段の領域内でのみストリップを冷却する。

ここで提案した設備又はここで提案した方法によって、様々な利点が得られる。

現在大抵の場合に使われている曲げ駆動機の二つ又は四つの駆動ロールを前記の専ら駆動するための手段と専ら曲げるための手段とに分割することが行われている。そうすることによって、以下の説明から明らかになる通り、設備の構造の高さを節約することができる。従って、この駆動するための手段は、単に熱いストリップと冷えたストリップを駆動する役割を果たすだけである。この曲げるための手段は、単にストリップを曲げて、冷えたストリップから熱いストリップを切り離し、冷えたストリップを駆動して、熱いストリップを支える機能を実行するだけである。

ストリップガイドの領域内では、駆動されるロールによって、ストリップを移送するための駆動を行わない。そのような移送するための駆動は、専ら駆動するための手段によってのみ行われる。

専ら駆動するための手段をカセット内に収容するとともに、そのカセットを冷却室内に配置することによって、ストリップガイドのセグメントと同様に、駆動機のカセットを揺動フレームの開口を通して上方に交換することができる。そのような交換は、これまで行われていたような個々の駆動ロールを水平に交換するよりも簡単かつ速く行うことが可能である。

直径を小さくしたロールを駆動機に採用することによって、同じく構造の高さを節約している。そのことは、センターベアリングを用いて、複数の部分ロールを並べて配置することによって実現することができる。

更に、ここで提案した解決策では、必ずしも曲げのためのロールを駆動するためのロールと一緒に交換する必要が無いことが非常に有利である。そのため、駆動するためのロールが大きな磨耗を受けるので、そのことは有利である。むしろ、本発明の提案による解決策では、（特に、カセットを垂直に交換することによる）駆動機と（特に、曲げのためのロールを水平に交換することによる）曲げ機のロール交換を必要に応じて行うことができる。更に、駆動機のカセットは、その上に配置されたストリップガイドのセグメントと独立して、必要に応じて交換することができる。

即ち、ここで提案した解決策では、駆動ロールは、ストリップが弓形になる前に有る。ストリップガイドのための追加的な空間は、有利には、複数個に分割されたロールの直径を低減するとともに、それらの間隔を縮小することによって得られ、特に、駆動ロールを冷却室内に配置することによっても得られる。

そうすることによって、ストリップを完全に凝固するまで曲げたり矯正しないことが可能となり、そのことは、ストリップの内部品質を向上させることとなる。

曲げ応力は、駆動ロールによって吸収されて、ストリップガイドには到達しない。

曲げるためのセグメントは、ストリップガイドのセグメントと同様に、上方に撤去することができる。

従来技術と本発明による実施例が図面に図示されている。

図２と３において、連続鋳造設備１の図１に対する既知の解決策（図２）と本発明による実施形態（図３）の概略を見ることができる。先ずは、設備の高さを同じとした場合に、新しい解決策では、モールド２の下のストリップガイド３の長さがより長くなっており、それによって、前記の利点が得られる。この実施例では、１，０００ｍｍ長くなったストリップガイドが得られている。それは、ストリップガイド３の直ぐ下に、ストリップ６を専ら駆動するための手段４を配置し、その下に、ストリップ６を専ら曲げるための手段５を置くことによって実現されている。即ち、既知の解決策と異なり、ストリップの駆動と曲げを組み合わせて行うための曲げ駆動機は最早存在しない。

垂直の設備で周知のように、ここでも、曲げ半径は、２．５〜３．５メートルの範囲内に有り、そのため円弧形設備又は垂直の曲げ設備よりも明らかに小さくなっている。

より詳しく見える図４から分かる通り、ストリップ６を専ら駆動するための手段４内には、単一のロール対７，８だけが有る。更に、図４から、ここでは、手段４が冷却室１２の底部１３の上に置かれるとともに、手段５が底部１３の下、即ち、冷却室の外に置かれるように、冷却室１２が配置されていることが明らかに分かる。

図５から明らかな通り、ストリップ６が垂直方向Ｖから水平方向Ｈに向きを変える領域全体が、駆動するための手段から自由になっている。ストリップ６がほぼ水平方向Ｈに到達した後に漸く、延伸又は圧延機段１４が有る。そのことは、駆動されるロール自体が存在しないストリップガイド３から出たストリップ６が、手段４によってのみ駆動されており、ストリップ６が水平方向Ｈに向きを変えるまで別の駆動機が存在しないことを意味する。

図６と７には、ストリップ６を専ら駆動するための手段４の幾つかの細部が更に図示されている。ストリップガイド３の最も下の部分が図示されており、その下には、駆動するための手段４が直ぐに続いている。手段４のロール７と８、即ち、手段４内の単一のロール対のロールだけが表されている。

これらのロール７，８は、基本的に、更に上に見えるストリップガイド３のロール１５，１６と全く同様に組み上げられている。即ち、ストリップガイドのロールは、ストリップ６と交差する方向Ｑに並んで配置された複数の部分ロール１５’，１５''，１５''' 又は１６’，１６''，１６''' から構成されている。これらのロールは、センターベアリング９によって支持されている。そうすることによって、ロールの曲げに関する欠点を甘受すること無く、ロールの直径をより小さく選定することができる手法が得られる。そのため、大抵の場合直径が約３００〜４２０ｍｍのロールが使われているのに対して、直径が３００ｍｍ以下のロールを用いることが可能となる。間隔が狭くなった結果増大したロールの（曲げ）応力は、センターベアリング９によって問題無く受け止められている。

手段４のロール７，８は、カセット１０内に収容されている。このカセットは、一つのユニットとして取り付けたり、取り外したりすることができる。ロール７，８の位置調整は、移動手段１１を用いて行われ、その中の一つだけが、油圧式ピストン・シリンダーシステムの形で図示されている。

ここで提案した実施形態によって、連続鋳造設備の生産性を大幅に向上させることができる。更に、この設備を別の生産条件に合わせて、より速く調整するか、或いはこの設備に部品を取り付けたり、取り外したりすることが可能である。

前述した通りストリップガイドを１，０００ｍｍ延長することは、より速い鋳造速度で動作する手法を提供し、一つの実施例では、６ｍ／分までの鋳造速度が達成されている。この場合、ストリップの厚さは、５２〜６２ｍｍの範囲内であった。従って、生産性を１０％以上向上することができた。前述した揺動フレームを通して垂直に交換する手法は、特に有利であることが分かった。

従来技術による連続鋳造設備の側面図 図１と同様な別の側面図 本発明による連続鋳造設備の側面図 本発明による冷却室を図示した連続鋳造設備の側面図 図３の連続鋳造設備の部分拡大図 連続鋳造設備のストリップガイドの下端とそれに続くストリップを専ら駆動するための手段の拡大図 図６に図示されたユニットの斜視図

符号の説明

１ 連続鋳造設備
２ モールド
３ ストリップガイド
４，５ 駆動及び曲げ手段
４ 専ら駆動するための手段
５ 専ら曲げるための手段
６ 溶解したストリップ
７，８ ロール対
７ ロール
８ ロール
９ センターベアリング
１０ カセット
１１ 移動手段
１２ 冷却室
１３ 冷却室の底部
１４ 延伸／圧延機段
１５’，１５'', １５''' ストリップガイドのロール
１６’，１６''，１６''' ストリップガイドのロール
Ｈ 水平方向
Ｖ 垂直方向
Ｑ ストリップの移送方向と交差する方向
Ｎ ストリップの表面と垂直な方向

Claims (15)

1. モールド（２）の下に配置された垂直方向を向いたストリップガイド（３）を備えた連続鋳造設備（１）、特に、薄いブルームを連続鋳造するための連続鋳造設備であって、ストリップガイド（３）の下に、溶解したストリップ（６）を駆動するとともに、溶解したストリップを水平方向（Ｈ）に曲げるための手段（４，５）が配置された連続鋳造設備において、
   ストリップガイド（３）の下端の下には、溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が配置されており、その手段（４）の下には、溶解したストリップ（６）を専ら曲げるための手段（５）が配置されていることを特徴とする連続鋳造設備。
2. 溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が、ストリップ（６）の移送方向と交差して延びる方向（Ｑ）に沿って重なり合った、センターベアリング（９）によって軸支された複数の部分ロールを有する少なくとも一つのロール対（７，８）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備。
3. 溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が、単一の対の駆動されるロール（７，８）から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続鋳造設備。
4. 溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が、その手段（４）の上に有るセグメントフレームと、有利には、取り外し可能な形で固定されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の連続鋳造設備。
5. 溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が、少なくとも部分的に、連続鋳造設備（１）内に取り外し可能な形で配置されたカセット（１０）内に収容されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の連続鋳造設備。
6. 当該の少なくとも一つのロール対（７，８）が、カセット（１０）内に完全に収容されていることを特徴とする請求項５に記載の連続鋳造設備。
7. 当該のロール対の少なくとも一つのロール（７，８）が、移動手段（１１）によって、ストリップ（６）の表面と垂直な方向（Ｎ）に動かすことが可能であることを特徴とする請求項５又は６に記載の連続鋳造設備。
8. ストリップ（６）を駆動するための手段（４）のロール（７，８）に対して、力を発生させる構成部品によって、ストリップ（６）の表面と垂直な方向（Ｎ）に力を加えることができることを特徴とする請求項２から６までのいずれか一つに記載の連続鋳造設備。
9. 当該の力を発生させる構成部品が、連続鋳造設備の圧延機段又はそれと固く接続された構造部分で支持されていることを特徴とする請求項８に記載の連続鋳造設備。
10. 当該の力を発生させる構成部品が、カセット（１０）で支持されていることを特徴とする請求項５又は８に記載の連続鋳造設備。
11. 連続鋳造設備（１）が、冷却室（１２）を更に備えており、溶解したストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）が、冷却室（１２）内に配置されていることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一つに記載の連続鋳造設備。
12. 冷却室（１２）の下方の底部（１３）が、溶解したストリップ（６）を駆動するための手段（４）の下で、かつ溶解したストリップ（６）を曲げるための手段（５）の上に延びていることを特徴とする請求項１１に記載の連続鋳造設備。
13. 連続鋳造設備（１）、特に、薄いブルームを製造するための連続鋳造設備の動作方法であって、連続鋳造設備（１）が、モールド（２）の下に配置された垂直方向を向いたストリップガイド（３）を備えており、ストリップガイド（３）の下に、溶解したストリップ（６）を駆動するとともに、溶解したストリップを水平方向（Ｈ）に曲げるための手段（４，５）が配置されている連続鋳造設備の動作方法において、
    先ずは、溶解したストリップ（６）をストリップガイド（３）を通して垂直方向に対して下方に移送することと、
    その次に、ストリップガイド（３）の下端の下で、ストリップ（６）を専ら駆動するための手段（４）によって、ストリップ（６）を下方に移送するために駆動し、それに続いて、溶解したストリップ（６）を専ら曲げるための手段（５）によって、ストリップ（６）を垂直方向（Ｖ）から水平方向（Ｈ）に曲げることと、
    を特徴とする方法。
14. ストリップ（６）を垂直方向（Ｖ）から水平方向（Ｈ）に曲げる領域内において、ストリップ（６）を移送するための駆動を行わないことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. ストリップが水平方向（Ｈ）に出て行くまでのストリップガイド（３）の下の領域内において、専ら駆動するための手段（５）の領域内でのみストリップ（６）を冷却することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。

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