JP2759767B2 - 金属薄板連続鋳造用ロール - Google Patents
金属薄板連続鋳造用ロールInfo
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- JP2759767B2 JP2759767B2 JP6336684A JP33668494A JP2759767B2 JP 2759767 B2 JP2759767 B2 JP 2759767B2 JP 6336684 A JP6336684 A JP 6336684A JP 33668494 A JP33668494 A JP 33668494A JP 2759767 B2 JP2759767 B2 JP 2759767B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属薄板の連続鋳造用
ロールに係るもので、より詳しくは、溶湯から金属薄板
を単ロール法、双ロール法等で鋳造する際に、鋳造用ロ
ールがロール全幅にわたって極力均一に加熱されて、不
均一な熱膨張の発生を出来るだけ少なくした、シェルと
スリーブとアーバーの３重構造からなる鋳造用ロールに
関する。
ロールに係るもので、より詳しくは、溶湯から金属薄板
を単ロール法、双ロール法等で鋳造する際に、鋳造用ロ
ールがロール全幅にわたって極力均一に加熱されて、不
均一な熱膨張の発生を出来るだけ少なくした、シェルと
スリーブとアーバーの３重構造からなる鋳造用ロールに
関する。
【０００２】
【従来の技術】金属薄板の連続鋳造用ロール、特にロー
ル幅が接触する溶湯部分より広い場合には、溶湯が接触
している部分の熱膨張が大きくロールが太鼓型に変形す
る。この様な変形は結果的に製造される薄板の形状を著
しく害する。この種のロール変形の防止手段としては、
従来冷却水量を中央とサイドで変化させたり、油圧
により強制的に変形させたり、サイドを強制的に加熱
したり、最初のロール形状をコンケイブ状にする等の
対策が取られていた。しかし、では適切なコントロー
ルが難しく、では装置が大型となりコスト高とな
り、では定常になるまでの形状及び溶湯のシールの問
題があり、未だ充分な解決法は得られていない。又ロー
ル幅すべてが溶湯に接触するタイプのロールでも、シェ
ルの下の冷却水路の影響がロール表面での凝固に影響を
与えないようシェルを厚くする必要があり、一方ロール
の冷却能には製造する鋼種、板厚によって最適な範囲が
存在し両者を十分に調整することは容易ではない。本発
明者らは、先に特公平５−５７０６４号において、図５
に示すような、鋳造用ロールの内部構造をシェル（１）
とスリーブ（２）とアーバー（３）の３重構造とし、シ
ェル（１）とスリーブ（２）の間には複数の冷却水路
（４）を設け、スリーブ（２）とアーバー（３）の間に
は空間部（８）を設け、シェル（１）をスリーブ（２）
の内面から複数のボルト（６）で固定し、スリーブ
（２）とアーバー（３）はリブ（５）及び又は円板
（７）で固定したことを特徴とする金属薄板連続鋳造用
ロールを提案した。この鋳造用ロールは、ロール幅方向
の均一冷却効果に優れた効果を奏した。本発明は、上記
特公平５−５７０６４号のロールを更に改善するもので
ある。
ル幅が接触する溶湯部分より広い場合には、溶湯が接触
している部分の熱膨張が大きくロールが太鼓型に変形す
る。この様な変形は結果的に製造される薄板の形状を著
しく害する。この種のロール変形の防止手段としては、
従来冷却水量を中央とサイドで変化させたり、油圧
により強制的に変形させたり、サイドを強制的に加熱
したり、最初のロール形状をコンケイブ状にする等の
対策が取られていた。しかし、では適切なコントロー
ルが難しく、では装置が大型となりコスト高とな
り、では定常になるまでの形状及び溶湯のシールの問
題があり、未だ充分な解決法は得られていない。又ロー
ル幅すべてが溶湯に接触するタイプのロールでも、シェ
ルの下の冷却水路の影響がロール表面での凝固に影響を
与えないようシェルを厚くする必要があり、一方ロール
の冷却能には製造する鋼種、板厚によって最適な範囲が
存在し両者を十分に調整することは容易ではない。本発
明者らは、先に特公平５−５７０６４号において、図５
に示すような、鋳造用ロールの内部構造をシェル（１）
とスリーブ（２）とアーバー（３）の３重構造とし、シ
ェル（１）とスリーブ（２）の間には複数の冷却水路
（４）を設け、スリーブ（２）とアーバー（３）の間に
は空間部（８）を設け、シェル（１）をスリーブ（２）
の内面から複数のボルト（６）で固定し、スリーブ
（２）とアーバー（３）はリブ（５）及び又は円板
（７）で固定したことを特徴とする金属薄板連続鋳造用
ロールを提案した。この鋳造用ロールは、ロール幅方向
の均一冷却効果に優れた効果を奏した。本発明は、上記
特公平５−５７０６４号のロールを更に改善するもので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ロー
ルシェル部分を幾つかの層に区分けして熱の流れがロー
ル全幅に渡り極力均一になる様にして不均一な熱膨張の
発生を押さえ、又シェルを厚くすることなく、ロール全
表面での冷却が均一となるような鋳造ロールを提供する
ことにある。
ルシェル部分を幾つかの層に区分けして熱の流れがロー
ル全幅に渡り極力均一になる様にして不均一な熱膨張の
発生を押さえ、又シェルを厚くすることなく、ロール全
表面での冷却が均一となるような鋳造ロールを提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の鋳造用ロールは
以下の通りのものである。即ち、本発明の鋳造用ロール
は、鋳造用ロールの内部構造をシェルとスリーブとアー
バーの３重構造とし、シェルとスリーブの間には複数の
冷却水路を設け、スリーブとアーバーの間には空間部を
設け、シェルをスリーブの内面から複数のボルトで固定
し、スリーブとアーバーはリブ及び又は円板で固定した
金属薄板連続鋳造用ロールにおいて、シェル部分が複数
層に区分けされており、高熱伝導率の材料層と低熱伝導
率の材料層とが交互に２層以上配置された構造であり、
更にシェル部分に、高硬度性、高透磁率性のいずれか一
方或いは両方の性質を有する材料層の外郭と低熱膨張率
材料層の内郭を付加したことを特徴とする金属薄板連続
鋳造用ロールである。
以下の通りのものである。即ち、本発明の鋳造用ロール
は、鋳造用ロールの内部構造をシェルとスリーブとアー
バーの３重構造とし、シェルとスリーブの間には複数の
冷却水路を設け、スリーブとアーバーの間には空間部を
設け、シェルをスリーブの内面から複数のボルトで固定
し、スリーブとアーバーはリブ及び又は円板で固定した
金属薄板連続鋳造用ロールにおいて、シェル部分が複数
層に区分けされており、高熱伝導率の材料層と低熱伝導
率の材料層とが交互に２層以上配置された構造であり、
更にシェル部分に、高硬度性、高透磁率性のいずれか一
方或いは両方の性質を有する材料層の外郭と低熱膨張率
材料層の内郭を付加したことを特徴とする金属薄板連続
鋳造用ロールである。
【０００５】
【作用】図１にシェル部分が５層構造からなる本発明ロ
ールの１例を示す。図１の第３層には熱伝導率の高い材
料、例えばＣｕなどを用い、第２層及び第４層には第３
層に比べ熱伝導率の低い材質、例えばＳＵＳ３０４を用
いる。第１層については、鋳造する鋼種によって最適な
材質を選ぶ必要があるが一般的には十分な硬度があり、
又電磁シールドを行う場合にあっては、透磁率が高い事
が要求されるためこれらを満たす材料を外郭（１０）と
して用いる。両者を満たすものとしては例えば１１〜１
８％Ｃｒ鋼が上げられる。又ＰＣ、ＰＢなど高透磁率材
にＣｒメッキを施したものも用いる事が出来る。又第５
層については熱膨張係数の小さい材質、例えばアンバー
内郭（１１）として用いる。ここで第２〜第４層の作用
について説明する。まず分かりやすい例として図２に示
す２層構造で各層の働きを示す。この図で第１層を高熱
伝導率材、第２層を低熱伝導率材とする。この第１層の
ａ−ｂ間を加熱するとこれにより加えられた熱は厚さ方
向にも伝わるが高熱伝導率材であるために幅方向にも速
やかに伝わることとなる。こうして第２層に達した熱の
流れはこの層が低熱伝導率材であるため、第２層の表面
に伝わるのに時間を要する。この間に第１層では更に幅
方向への熱の拡散が進み第１層、第２層の境界では第１
層のａ−ｂ間だけを加熱したにもかかわらず幅方向にか
なり均熱化された状態となり、結果として第２層表面で
の温度分布はかなり均一なものとなる。逆にａ−ｂ間を
冷却した場合も同様に考えることができ、第２層表面で
はかなり均一な温度分布が得られることとなる。さてこ
れを図１の第２〜第４層の働きについて当てはめると、
まず第１層表面の一部に接した溶湯からの熱流は、第１
〜第２層を通過し多少幅方向に拡散はするものの余り改
善されず第３層に達する。そこで第３層及び第４層が図
２に示した２層の場合の働きをし、幅方向にかなり均熱
化され第４層と第５層の境界に達し、第５層では幅方向
の温度差は小さく、また第５層の材質が低熱膨張率材で
あるため幅方向での外形の差はほとんど発生しない。逆
に水路の熱の流れ込みは、第５層と第４層を通して第３
層に達するがこの時熱の流れは幅方向にそれ程均一化さ
れていない。しかしながら第３層及び第２層が前記の作
用を示すため均一化されロール表面に伝わる。ここで各
層の厚さ及び熱伝導率を適宜選択することにより、全体
としての冷却効率をコントロールしつつ表面全体に均一
な冷却効果をもたらすことが可能となる。なお、本発明
ロールは、高熱伝導率の材料層と低熱伝導率の材料層と
が交互に２層以上配置された、図１の第２〜第４層の構
造を更に多層にすれば、一層その効果を高めることがで
きる。しかし、本発明ロールは、第１〜第５層の構造を
必ずしも全部供えている必要はない。実施例に示すよう
に第１層と第２層を合わせ、そこに高硬度、低熱伝導率
材を用いたり、第４層と第５層を合わせ、そこに低熱伝
導率、低熱膨張率材を用いることもできる。
ールの１例を示す。図１の第３層には熱伝導率の高い材
料、例えばＣｕなどを用い、第２層及び第４層には第３
層に比べ熱伝導率の低い材質、例えばＳＵＳ３０４を用
いる。第１層については、鋳造する鋼種によって最適な
材質を選ぶ必要があるが一般的には十分な硬度があり、
又電磁シールドを行う場合にあっては、透磁率が高い事
が要求されるためこれらを満たす材料を外郭（１０）と
して用いる。両者を満たすものとしては例えば１１〜１
８％Ｃｒ鋼が上げられる。又ＰＣ、ＰＢなど高透磁率材
にＣｒメッキを施したものも用いる事が出来る。又第５
層については熱膨張係数の小さい材質、例えばアンバー
内郭（１１）として用いる。ここで第２〜第４層の作用
について説明する。まず分かりやすい例として図２に示
す２層構造で各層の働きを示す。この図で第１層を高熱
伝導率材、第２層を低熱伝導率材とする。この第１層の
ａ−ｂ間を加熱するとこれにより加えられた熱は厚さ方
向にも伝わるが高熱伝導率材であるために幅方向にも速
やかに伝わることとなる。こうして第２層に達した熱の
流れはこの層が低熱伝導率材であるため、第２層の表面
に伝わるのに時間を要する。この間に第１層では更に幅
方向への熱の拡散が進み第１層、第２層の境界では第１
層のａ−ｂ間だけを加熱したにもかかわらず幅方向にか
なり均熱化された状態となり、結果として第２層表面で
の温度分布はかなり均一なものとなる。逆にａ−ｂ間を
冷却した場合も同様に考えることができ、第２層表面で
はかなり均一な温度分布が得られることとなる。さてこ
れを図１の第２〜第４層の働きについて当てはめると、
まず第１層表面の一部に接した溶湯からの熱流は、第１
〜第２層を通過し多少幅方向に拡散はするものの余り改
善されず第３層に達する。そこで第３層及び第４層が図
２に示した２層の場合の働きをし、幅方向にかなり均熱
化され第４層と第５層の境界に達し、第５層では幅方向
の温度差は小さく、また第５層の材質が低熱膨張率材で
あるため幅方向での外形の差はほとんど発生しない。逆
に水路の熱の流れ込みは、第５層と第４層を通して第３
層に達するがこの時熱の流れは幅方向にそれ程均一化さ
れていない。しかしながら第３層及び第２層が前記の作
用を示すため均一化されロール表面に伝わる。ここで各
層の厚さ及び熱伝導率を適宜選択することにより、全体
としての冷却効率をコントロールしつつ表面全体に均一
な冷却効果をもたらすことが可能となる。なお、本発明
ロールは、高熱伝導率の材料層と低熱伝導率の材料層と
が交互に２層以上配置された、図１の第２〜第４層の構
造を更に多層にすれば、一層その効果を高めることがで
きる。しかし、本発明ロールは、第１〜第５層の構造を
必ずしも全部供えている必要はない。実施例に示すよう
に第１層と第２層を合わせ、そこに高硬度、低熱伝導率
材を用いたり、第４層と第５層を合わせ、そこに低熱伝
導率、低熱膨張率材を用いることもできる。
【０００６】
【実施例】図３に実施例を示す。最外郭層に１３％Ｃｒ
鋼を用いている。この鋼は透磁率及び硬度が高く最外郭
層に適しているだけでなく、熱伝導率が低く図１の第２
層の役割も合わせて兼ねることができる。また図３の第
２層（図１では第３層）にはＣｕ、第３層にはアンバー
合金を用いた。このアンバー合金は低熱膨張率かつ低熱
伝導率であるため、図１の第４層、第５層に要求される
条件を満たしている。ここで図３の第１層〜第３層の厚
さはそれぞれ１０ｍｍ、２５ｍｍ、２５ｍｍである。こ
れを同じ厚さ（６０ｍｍ）を持つ１３％Ｃｒ鋼の１層の
シェル（比較例）と比較するとロールの幅方向の膨張
は、図４に示される様に１３％Ｃｒ鋼の１層シェルが中
央部とロール幅部での膨張に約０．３ｍｍ程度差があっ
たものが、ほぼ半減の０．１５ｍｍとなり、実際の板で
は中央と端部との板厚差は０．０５ｍｍ以下となった。
また表面品質についても１３％Ｃｒ鋼１層シェルの場
合、ある条件下では水路の影響が鋳造された板に及び、
図３に示す水路では縦割れ、縦皺の発生を引き起こす場
合があったが、本構造のロールではその様な欠陥の発生
は皆無となった。
鋼を用いている。この鋼は透磁率及び硬度が高く最外郭
層に適しているだけでなく、熱伝導率が低く図１の第２
層の役割も合わせて兼ねることができる。また図３の第
２層（図１では第３層）にはＣｕ、第３層にはアンバー
合金を用いた。このアンバー合金は低熱膨張率かつ低熱
伝導率であるため、図１の第４層、第５層に要求される
条件を満たしている。ここで図３の第１層〜第３層の厚
さはそれぞれ１０ｍｍ、２５ｍｍ、２５ｍｍである。こ
れを同じ厚さ（６０ｍｍ）を持つ１３％Ｃｒ鋼の１層の
シェル（比較例）と比較するとロールの幅方向の膨張
は、図４に示される様に１３％Ｃｒ鋼の１層シェルが中
央部とロール幅部での膨張に約０．３ｍｍ程度差があっ
たものが、ほぼ半減の０．１５ｍｍとなり、実際の板で
は中央と端部との板厚差は０．０５ｍｍ以下となった。
また表面品質についても１３％Ｃｒ鋼１層シェルの場
合、ある条件下では水路の影響が鋳造された板に及び、
図３に示す水路では縦割れ、縦皺の発生を引き起こす場
合があったが、本構造のロールではその様な欠陥の発生
は皆無となった。
【０００７】
【発明の効果】本発明のロールは、ロール幅方向中央部
分と両端部との膨張をより均一にできるので、連続的に
製造される金属板をフラットで良質な製品とする事がで
きる。
分と両端部との膨張をより均一にできるので、連続的に
製造される金属板をフラットで良質な製品とする事がで
きる。
【図１】本発明ロールのシェル構造の１例を示す図。
【図２】本発明ロールのシェル部分の作用を示す図。
【図３】実施例に示したロールのシェル構造を示す図。
【図４】実施例及び比較例ロールにおける、ロールの熱
膨張量を示す図。
膨張量を示す図。
【図５】公知の３重構造ロールの説明図。
１ シェル ２ スリーブ ３ アーバー ４ 冷却水路 ５ リブ ６ ボルト ７ 円板 ８ 空間部 ９ 加熱装置 １０ 外郭 １１ 内郭
Claims (1)
- 【請求項１】 鋳造用ロールの内部構造をシェルとスリ
ーブとアーバーの３重構造とし、シェルとスリーブの間
には複数の冷却水路を設け、スリーブとアーバーの間に
は空間部を設け、シェルをスリーブの内面から複数のボ
ルトで固定し、スリーブとアーバーはリブ及び又は円板
で固定した金属薄板連続鋳造用ロールにおいて、シェル
部分が複数層に区分けされており、高熱伝導率の材料層
と低熱伝導率の材料層とが交互に２層以上配置された構
造であり、更にシェル部分に、高硬度性、高透磁率性の
いずれか一方或いは両方の性質を有する材料層の外郭と
低熱膨張率材料層の内郭を付加したことを特徴とする金
属薄板連続鋳造用ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6336684A JP2759767B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属薄板連続鋳造用ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6336684A JP2759767B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属薄板連続鋳造用ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08174158A JPH08174158A (ja) | 1996-07-09 |
| JP2759767B2 true JP2759767B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=18301740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6336684A Expired - Fee Related JP2759767B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 金属薄板連続鋳造用ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759767B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60199550A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-09 | Nec Corp | 液体急冷装置 |
| JPH02142646A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-31 | Nippon Kinzoku Kogyo Kk | 金属板連続鋳造機用鋳造ロール |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6336684A patent/JP2759767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08174158A (ja) | 1996-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |