JP2011525425A - モジュール式のストランドガイドローラ - Google Patents

Abstract

それほどの費用をかけずに、異なった連続鋳造幅に装備変更可能で、その中心領域から出発して表面近傍領域まで、ストランドガイドローラの寿命を改善する冷却作用を備え、比較的安価な保守整備作業を可能にする、モジュール式に構成されたストランドガイドローラを得るとの課題を、各ローラモジュール（２，３，４）内に、中心に配設されかつ軸方向に延設された第１の流路と、中心に配設されかつ軸方向に延設された第２の流路が設けられていること、各ローラモジュール（２，３，４）の表面近傍領域に、流路（１５，１６）が形成されていること、接続路（１７）が、対応する流路（１５）を第１の独立した流路（１１）に接続し、接続路（１８）が、対応する流路（１６）を第２の独立した流路（１２）に接続することによって解決する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の連続鋳造装置のストランドガイド装置用のモジュール式のストランドガイドロールと、請求項１３の上位概念に記載のストランドガイド装置と、請求項１４の上位概念に記載のストランドガイド装置を運転するための方法に関する。

ストランドガイドロールは、特許文献１から公知であるが、この特許文献１は、発明の課題から出発して、少なくとも端部側を軸受ピンによって軸受台に軸受けされた支持ローラ及び／又は搬送ローラの冷却水給排装置のための回転実施装置に狙いを定めたものである。水冷式の支持ローラ及び／又は搬送ローラは、外側の領域に軸方向に延設された通路と、これら通路に合流するもしくはこれら通路から出発する中央の分配システムに通じる通路とを備える。中央の分配システムは、支持ローラ及び／又は搬送ローラ内の中心孔と、その中に配設されたチューブ状の配管とから成り、この配管は、冷却水のための中心の供給路を備え、中心孔と共に、冷却水を排出するための環状路を形成する。

この特許文献１に開示されたストランドガイドローラは、２つ以上のローラ部分から成り、各ローラ部分は、端部側を軸受けされている。個々のローラ部分のこのような端部側の軸受部は、費用がかかり、ストランドガイド装置の保守修理作業時に、軸受ユニットの取付け取外しのために著しい費用を必要とする。

更に、ストランドガイド装置は、ローラ部分のこのような端部側の軸受部のために、相当の費用をかけずには、他の鋳造機幅に装備変更可能でない。

特許文献２からは、連続鋳造機によって鋳造されたストランドを案内するストランドガイド装置の、少なくとも２つのローラ部分から成るストランドガイドローラが公知であるが、これによれば、２つのローラ部分間に、差込み結合部が形成され、非分割式の単軸受として形成されたただ１つの軸受が設けられている。

前記特許文献に対する一連の利点以外に、本質的にストランドガイドローラの幅にわたって延設された、冷却媒体のためのただ１つの中央の流路は、ストランドガイドローラの十分な冷却作用を示さない。特に、ストランドガイドローラの表面近傍領域は、化学的及び機械的負荷から生じるストランドガイドローラの摩耗を低減するために必要な冷却を受けない。従って、中心に延設された流路は、もっぱら、ストランドガイドローラもしくはローラ部分のピン領域の軸受内輪を冷却するために使用される。

更に特許文献３及び４から公知の内部冷却式のストランドガイドローラは、回転可能な中央の軸と、この軸に回転しないように固定及び支持された、冷却液通路を統合した複数のローラジャケットを有する。

実務から、ローラジャケットを有するこれらストランドガイドローラが、ローラ胴の不満足な冷却以外に、多くのシール要素を備え、これにより、整備性の良好な運転における信頼性を有する解決策ではないことが、知られている。

欧州特許第１ ４８５ ２１８号明細書 国際公開第２００７／１２１８２１号パンフレット 国際公開第２００４／０９４０８７号パンフレット 欧州特許第１ ６４６ ４６３号明細書

従って、本発明の根底にある課題は、それほどの費用をかけずに、異なった連続鋳造幅に装備変更可能で、その中心領域から出発して表面近傍領域まで、ストランドガイドローラの寿命を改善する冷却作用を備える、モジュール式に構成されたストランドガイドローラを得ることにある。更に、本発明の課題は、比較的安価な保守整備作業を可能にするモジュール式に構成されたストランドガイドローラを得ることにある。更に、本発明の根底にある課題は、寿命の向上と簡単な保守整備作業に関して改善されたストランドガイドローラを備えるストランドガイド装置を得ることにある。

課題は、本発明によれば、請求項１の特徴と、請求項１３及び１４の特徴によって解決される。

請求項１の特徴によれば、連続鋳造装置のストランドガイド装置用のモジュール式に構成されたストランドガイドローラは、
・少なくとも、第１のローラモジュールと第２のローラモジュールを有し、両ローラモジュールは、軸方向に相並んで配設されており、第１のローラモジュールが、第２のローラモジュール側の端面に、中心に配置されたローラピンを備え、
・第１のローラモジュールのローラピンを収容及び軸受けするために第１のローラモジュールと第２のローラモジュール間に配設された中間軸受を有し、中間軸受が、非分割式の単軸受であり、
第２のローラモジュールと第１のローラモジュールのローラピン間に形成された、第１のローラモジュールと第２のローラモジュールを互いに差込み結合するための差込み結合部を有し、
・両ローラモジュール内中心に延設された、冷却液を導くための流路を有し、中心に延設された流路が、本発明により、第１の独立した流路と第２の独立した流路とから成り、
・各ローラモジュールの第１の独立した流路と第２の独立した流路が、表面近傍領域に形成された流路と、接続路によって接続されている。

本発明の別の形成では、各ローラモジュールの表面近傍領域に形成された流路が、対を成すように設けられている。この場合、対を成す流路の第１の流路内を、冷却液が、中心に延設された流路内を流れる冷却液の流れ方向と反対に流れ、対を成す流路の第２の流路内を、冷却液が、中心に延設された流路内を流れる冷却液の流れ方向に流れる。

従って、各ローラモジュール内に、開放した冷却回路が形成されている。

対を成す流路の一端に、第１のローラモジュールとこれに続くローラモジュール内の冷却液を方向転換させるために使用されるチャンバが形成されている。チャンバは、カバーによって外部に対してシールするように閉鎖されているので、冷却液は、流出することができない。

更に、対を成す流路のそれぞれ第１の流路は、相応の第１の接続路を介して、中心に延設された第１の流路に接続されており、対を成す流路のそれぞれ第２の流路は、相応の第２の接続路を介して、中心に延設された第２の流路と接続されている。

この場合、接続は、一方では、第１の接続路が、中心に延設された第１の流路の流入側の出口を、対を成す流路の対応する流路の流出側の入口に接続するように行なわれ、他方では、第２の接続路が、対を成す流路の対応する第２の流路の流入側の出口を、中心に延設された第２の流路の流出側の入口に接続するように行なわれる。

１つのローラモジュール内の流路の本発明によるこのような延設により、従来技術から知られているように中心領域と軸受部の領域だけでなく、ローラモジュールの表面近傍領域も、十分冷却される。

本発明の別の形成では、第１のローラモジュールと第２のローラモジュール間の差込み結合が行なわれる場合、第１のローラモジュールの中心に延設された第２の流路と、第２のローラモジュールの中心に延設された第１の流路は、スリーブを介して接続されているので、第１のローラモジュールの中心に延設された第２の流路から、冷却液は、第２のローラモジュールの中心に延設された第１の流路に流れることができる。

ストランドガイドローラの第２のローラモジュールとそれ以外の各ローラモジュールは、流路と接続路の形成の全体に関して、第１のローラモジュールと同一の方法で形成されている。

例えば第１のローラモジュールと第２のローラモジュールを有するストランドガイドローラの場合、第１の開放した冷却液回路は、第２の開放した冷却液回路と、１つの共通の開放した冷却回路に統合されており、第１の冷却液回路は、冷却液供給口に接続可能であり、第２の冷却液回路は、冷却液排出口に接続可能である。

有利なことに、モジュール式に形成されたストランドガイドローラによって、初めて、中心領域も表面近傍領域も十分冷却される、異なった鋳造幅のためのストランドガイドローラを形成することが可能である。

個々のローラモジュール間の軸受隙間の軸方向の大きさが小さいことに基づいて、有利なことに、スラブの、ストランドガイドローラによって支持されない領域でのスラブの膨らみは、明らかに軽減もしくは最小化することができる。

流路の本発明による形成により、ローラ寿命の向上と鋳造すべき鋼種スペクトルの拡大の結果と共にストランドガイドローラの全体的に改善された冷却が得られる。

周辺の流路又はチャンバのために取外し可能なカバーを設けることは、周辺の流路又はチャンバが、操作可能となり、クリーニング可能となるとの利点を有する。

周辺の流路を螺旋状に配設する場合、これら流路は、グループとして、例えば多条ネジとして、配設して運転することができる。その場合、第１のグループを冷却液の供給のために使用し、第２のグループを冷却液の環流のために使用することができる。

隣接するストランドガイドローラ、隣接するローラセグメント又はセグメントの上部フレーム及び下部フレームにおける冷却液の異なったもしくは交互の流れ方向は、ストランドもしくはスラブへの冷却作用を均等化するために寄与する。

本発明のその他の利点及び特徴は、従属請求項と、添付図に図示した実施例の説明とに記載されている。

図４の切断線Ａ−Ａによる断面図で、３つのローラモジュールから成るストランドガイドローラを示す。 図１のＺ部の拡大図で、中心領域からの冷却液流を表面近傍領域に導く流路及び接続路を示す。 図１の切断線Ｄ−Ｄによるストランドガイドローラの横断面図を拡大して示す。 図１の切断線Ｂ−Ｂによるストランドガイドローラの横断面図を拡大して示す。 図６のＡ方向に見た第２又は中間のローラモジュールの図を示す。 図５の切断線Ｃ−Ｃによる縦断面図で、ストランドガイドローラの第２又は中間のローラモジュールを示す。 図６のストランドガイドローラの第２又は中間のローラモジュールの側面視を示す。

図１に図示したストランドガイドローラ１は、第１のローラモジュール２と、第２のローラモジュール３と、第３のローラモジュール４とから成る。全てのローラモジュールは、特許文献２に従って、１つのストランドガイドローラに組み立てられており、しかも、第２又は中間のローラモジュール３と第１のローラモジュール２の内側のローラピン２．１間の第１の差込み結合と、第３のローラモジュール４と第２又は中間のローラモジュール３の内側のローラピン３．１間の差込み結合とによって組み立てられている。

第１のローラモジュール２の内側のローラピン２．１は、非分離式の中間軸受５内に収容され、第２又は中間のローラモジュール３の内側のローラピン３．１は、非分離式の中間軸受６内に収容されている。両中間軸受５，６は、有利なことに、その軸方向の広がりが比較的短く形成されており、これにより、ローラモジュール２，３と３，４間の移行領域７が、同様に比較的短く形成されているので、有利なことに、鋳造されたストランド（スラブ）の膨らみが、最小化もしくは明らかに軽減される。

ストランドガイドローラ１のローラモジュール２の外側のローラピン２．２とローラモジュール４の外側のローラピン４．１は、それぞれ１つの外側軸受８もしくは９に収容されている。

第２又は中間のローラモジュール３は、中間軸受５に収容されておらず、第３のローラモジュール４は、中間軸受６に収容されていない。対応するローラモジュール２，３と３，４間の結合部として、例えば差込み結合部が設けられている。この場合、ローラモジュール３と４は、第１のローラモジュール２もしくは第２のローラモジュール３側の端面に、図６に最もよく見られる切欠き１０を備え、この切欠きに、例えば、環状に形成された構造要素２３が回転しないように挿入されている。対応するローラピンの、本来のローラピンに対して更に除去加工された突起２．１．１もしくは３．１．１は、噛合い係合により構造要素２３と結合可能である。本発明の対象ではないので、噛合い係合による結合又は差込み結合の詳細には、この場では立ち入らない。

更に図１から分かるように、各ローラモジュール２，３，４は、中心に延設された第１及び第２の流路１１もしくは１２を備える。この場合、ローラモジュール２の流路１１は、冷却液供給口１３に接続可能であり、ローラモジュール４の流路１２は、冷却液排出口１４に接続可能である。

ストランドガイドローラ１の各ローラモジュールを総合的に冷却するために、即ち、中心領域及び軸受領域を冷却するだけでなく表面近傍領域も冷却するために、ローラモジュールのそれぞれは、別の流路と接続路を備え、これら別の流路と接続路は、各ローラモジュール２，３，４の、最終的には本発明により形成されたストランドガイドローラの中心に延設された流路１１，１２と共に、１つの開放した冷却回路を形成する。

これについては、図２に図示されているように、ストランドを案内及び支持する、各ローラモジュール２，３，４の外周の表面近傍領域に、軸方向に延設された流路１５，１６が形成されており、これら流路は、第１の接続路１７と第２の接続路１８を介して、軸方向に延設された流路１５，１６を、中心に延設された流路１１，１２に接続し、１つの開放した冷却回路を形成する。

この場合、冷却回路は、図３から分かるように、一方で、表面近傍領域で、しかも各ローラモジュール２，３，４内に、特に規則的に広範囲に配分されるように、流路１５，１６が対を成すように配設されているように、形成されており、対を成す流路１５，１６の一方の流路は、接続路１７を介して、流路１１の流入側の出口１１．１に接続されており、対を成す流路１５，１６の他方の流路は、接続路１８を介して、流路１２の流出側の入口１２．１に接続されている。

対を成す流路１５，１６は、対応するローラモジュールの端面に形成された相応のチャンバ２０と関係して冷却液の流れ方向の変更を保証するように、それぞれ端部側で個々に又は共に図２，５及び６に最もよく見られるようなカバー１９もしくは２７によって閉鎖されている。

このような冷却回路において特に有利であるのは、接続路１７，１８が、ピン側から、冷却液供給口１３の方向に、各ローラモジュール２，３，４に形成されていること、従って、各ローラモジュールの周面が、シール要素が必然的に設けられる接続路を形成するためのいずれの機械加工から解放されていることである。

ストランドガイドローラ１の組立て状態で、ローラモジュール２及び３のそれぞれ中心に延設された第２の流路１２は、接続スリーブ２１によって、ローラモジュール３もしくは４のそれぞれ中心に延設された第１の流路１１と接続されている。従って、各ローラモジュールの開放した冷却回路は、ストランドガイドローラ１の１つの開放した冷却回路にまとめられている。

ストランドガイドローラ１内の冷却回路をよく理解するために、冷却液供給口１３から冷却液排出口１４までの冷却液２２の流れ方向が、方向矢印によって図示されている。

ローラモジュール２の流路１１内に流入する冷却液２２は、流路１１の端部側で接続路１７内に流れ、対を成すように配設された流路１５，１６の流路１５に達する。流路１５の端部側で、冷却液２２は、対を成すように配設された流路１５，１６の流路１６に導かれ、接続路１８を介して、中心に延設された第２の流路１２の流出側の入口１２．１に達し、そこから、冷却液は、接続スリーブ２１を介して、ローラモジュール３の中心に延設された第１の流路１１に達する。

ローラモジュール３及び４内での冷却液２２の更なる流れの経過は、ローラモジュール２内に図示した流れの経過と同様に行なわれるので、これについての更なる説明は、省略することができる。

図２には、図１のＺ部のローラモジュール２の流路と接続路の重要な形成が、冷却液２２の流れ方向と共に図示されている。図１と２の同じ部分に対して、同じ符号が使用されている。

図３に示した図１の接続線Ｄ−Ｄによる断面図は、ローラモジュール２とローラモジュール３間の差込み結合部の領域と、カバー２７を取り除いた、ローラモジュール３の表面近傍領域で対を成すように配設された軸方向に延設された流路１５と１６を開示する。この場合、対を成すように形成された流路は、それぞれ１つの、冷却液２２が流入する流路１５と冷却液２２が流出する流路１６である。対を成す流路１５，１６は、ローラモジュールに形成されたそれぞれ１つのチャンバ２０によって互いに接続されている。更に、ローラモジュール２のローラピン２．１内に、中心に延設された第２の流路１２が図示されている。

図４は、図１の切断線Ｂ−Ｂによる断面図で、表面近傍に配設された対を成す流路１５及び１６と、中心に延設された第１の流路１１とを有するローラモジュール３を示す。

図５は、図６に図示したローラモジュール３の側面視を示す。ローラモジュール３の表面近傍領域に対を成すように配設された軸方向に延設された流路１５，１６は、端部側が、それぞれ１つ又は共通のカバー２７によってシールされるように、特に取外し可能に、閉鎖されている。更に、ローラモジュール３の中心に延設された流路１１，１２が図示されている。

流路１１は、鋭角に延設された接続路１７を介して、対を成す流路１５，１６の対応する流路１５に接続されているが、流路１２は、鋭角に延設された接続路１８を介して対を成す流路１５，１６の対応する流路１６に接続されている。

図６は、図５の切断線Ｃ−Ｃによる縦断面図を示す。よく分かるような形態で、もう一度、ロータピン３．１と、ローラピン３．１の延長上にローラピン３．１に配設された、特に多角形に形成された突起３．１．１が図示されている。

ローラモジュール３は、既に詳細に説明した流路及び接続路以外に切欠き１０を備え、この切欠きは、ローラピン３．１とは反対側の端面に存在する。切欠き１０内に、環状の構造要素２３が挿入されており、この構造要素は、適当な固定手段２４、例えば位置決めピン、によって回転しないように固定されている。この場合、環状の構造要素２３の内部は、ローラピン２．１の突起２．１．１の横断面形状に応じて、相応の、例えば多角形の、横断面を備える。切欠き１０には、中心の流路１１の入口側に、スリーブ２１のための収容孔２５が続く（図１も参照のこと）。この場合、収容孔２５は、直径が、中心に延設された流路１１の直径よりも大きい。更に、同じ目的のために使用される収容孔２６を、ローラモジュール３のローラピン３．１の突起３．１．１が備える。

図７は、図６に図示したローラモジュール３の別の側面視を示す。表面近傍領域に、図５の形成と同様に、対を成す流路１５，１６が、流路１１もしくは１２を中心として配設されており、閉鎖カバー１９によって閉鎖されている。図６に単に図示されたに過ぎないチャンバ２０は、対を成すように配設された両流路１５，１６を接続するので、冷却液２２の流れは、そこで方向転換を受ける。

更に、この側面視は、突起３．１．１の多角形の形成と、スリーブ２１のための収容孔２６と、中心に延設された流路１２，１１を示す。

１ ストランドガイドローラ
２ ローラモジュール
２．１ 内側のローラピン
２．１．１ 突起
２．２ 外側のローラピン
３ ローラモジュール
３．１ ローラピン
３．１．１ 突起
４ ローラモジュール
４．１ 外側のローラピン
５ 中間軸受
６ 中間軸受
７ 移行領域
８ 外側軸受
９ 外側軸受
１０ 切欠き
１１ 流路
１１．１ 流入側の出口
１２ 流路
１２．１ 流出側の入口
１３ 冷却液供給口
１４ 冷却液排出口
１５ 流路
１５．１ 流出側の入口
１６ 流路
１６．１ 流入側の出口
１７ 接続路
１８ 接続路
１９ カバー
２０ チャンバ
２１ スリーブ
２２ 冷却液
２３ 構造要素
２４ 固定手段
２５ 収容孔
２６ 収容孔
２７ 閉鎖カバー

Claims (14)

1. ストランドガイドロール（１）が、
   少なくとも、軸方向に相並んで配設された第１のローラモジュール（２）と第２のローラモジュール（３）を有し、第１のローラモジュール（２）が、第２のローラモジュール（３）側の端面に、中心に配置されたローラピン（２．１）を備え、
   第１のローラモジュール（２）のローラピン（２．１）を収容及び軸受けするために第１のローラモジュール（２）と第２のローラモジュール（３）間に位置決めされた中間軸受（５）を有し、
   第２のローラモジュール（３）と第１のローラモジュール（２）のローラピン（２．１）間に形成された、第１のローラモジュール（２）と第２のローラモジュール（３）を互いに差込み結合するための差込み結合部と、両ローラモジュール（２，３）内中心に軸方向に延設された、冷却液（２１）を導くための流路を有する、
   連続鋳造装置のストランドガイド装置用のモジュール式のストランドガイドロール（１）において、
   中心に配設されかつ軸方向に延設された流路が、第１の独立した流路（１１）と第２の独立した流路（１２）とから成ること、
   ストランドを案内及び支持する各ローラモジュール（２，３）の外周の表面近傍領域に、流路（１５，１６）が形成されていること、
   第１の接続路（１７）が、対応する流路（１５）を第１の独立した流路（１１）に接続し、第２の接続路（１８）が、対応する流路（１６）を第２の独立した流路（１２）に接続すること
   を特徴とするストランドガイドローラ。
2. 流路（１５，１６）が、対を成すように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のストランドガイドローラ。
3. 対を成す流路（１５，１６）のそれぞれの少なくとも一端に、冷却液（２２）を方向転換させるためのチャンバ（２０）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のストランドガイドローラ。
4. 流路（１５，１６）とチャンバ（２０）が、それぞれ１つの固有のカバー（１９）又は共通の環状のカバー（２７）によって外部に対してシールするように、特に取外し可能に、閉鎖されていることを特徴とする請求項３に記載のストランドガイドローラ。
5. 対を成す流路（１５，１６）の対応する流路（１５）が、接続路（１７）を介して、それぞれの第１の流路（１１）に接続されていること、対を成す流路（１５，１６）の対応する流路（１６）が、接続路（１８）を介して、それぞれの第２の流路（１２）と接続されていることを特徴とする請求項２に記載のストランドガイドローラ。
6. それぞれの接続路（１７）が、第１の流路（１１）の流入側の出口（１１．１）を、対を成す流路（１５，１６）の対応する流路（１５）の流出側の入口（１５．１）に接続することを特徴とする請求項５に記載のストランドガイドローラ。
7. それぞれの接続路（１８）が、対を成す流路（１５，１６）の対応する流路（１６）の流入側の出口（１６．１）を、第２の流路（１２）の流出側の入口（１２．１）に接続することを特徴とする請求項５に記載のストランドガイドローラ。
8. 第１のローラモジュール（２）の流路（１１）が、冷却液供給口（１３）に接続可能であり、対応するローラモジュールの第２の流路（１２）が、冷却液排出口（１４）に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のストランドガイドローラ。
9. 第１のローラモジュール（２）の第２の流路（１２）が、スリーブ（２１）を介して、第２のローラモジュール（３）の第１の流路（１１）に接続していることを特徴とする請求項１に記載のストランドガイドローラ。
10. 冷却液（２１）の流れ方向が逆転可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のストランドガイドローラ。
11. 第１の独立した流路（１１）と第２の独立した流路（１２）が、それぞれ同じ中心の流路の一部として形成されており、遮断装置、例えばストッパ、によって互いに分離されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のストランドガイドローラ。
12. 流路（１５，１６）が、軸平行、螺旋状又は環状間隙の形態で、ローラモジュールの表面近傍領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のストランドガイドローラ。
13. 連続鋳造装置の鋳型から流出するストランドのためのストランドガイド装置において、
    ストランドガイド装置が、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の、少なくとも第１のローラモジュール（２）と第２のローラモジュールから成るストランドガイドローラを備えることを特徴とするストランドガイド装置。
14. 請求項１３に記載のストランドガイド装置を運転するための方法において、
    冷却液が、隣接するストランドガイドローラ、隣接するローラセグメント、又はセグメントの上部フレーム及び下部フレームにおいて、それぞれ反体方向に流れることを特徴とする方法。

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