JP2820812B2

JP2820812B2 - 双ロール式連続鋳造機の冷却ロール

Info

Publication number: JP2820812B2
Application number: JP11326191A
Authority: JP
Inventors: 博史佐々木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JPH04344852A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双ロール式連続鋳造機
の冷却ロールに関し、詳細には、対でもって鋳込み部を
形成し、鋳込まれた金属溶湯をシート状に冷却・凝固さ
せて送り出す双ロール式連続鋳造機の冷却ロールに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】極薄肉な金属シート材等の連続鋳造に用
いられる双ロール式連続鋳造機には、その概念説明図で
ある〔図３〕に示すように、対でもって金属溶湯Ｍの鋳
込み部(32)を形成すると共に、鋳込まれた金属溶湯Ｍを
シート状に冷却・凝固させて送り出すための対の冷却ロ
ール(31)(31') が装着される。また、これら冷却ロール
は、通常、中空ロールに形成され、その内部に冷媒を導
入してロール胴体を冷却する構成とされている。

【０００３】そして、従来では、その概要構成を示す断
面図である〔図４〕に示すように、冷却ロールのロール
胴体(41)内の中空部(42)に、管状のスプレーノズル(43)
を配置し、このスプレーノズル(43)を介して冷却水を噴
射させて、ロール胴体(41)を内側から冷却する方法が最
も一般的に採用されていた。

【０００４】ところで、これら中空構成の冷却ロールお
いて、その冷却効率を高めるには、ロール胴体部に銅材
等の高熱伝導性の材料を用いることは勿論として、冷却
水量の増加やロール胴体部をより薄肉にすることが対応
策とされていた。

【０００５】しかし、冷却水量の増加では、一定の内表
面積を有するロール胴体部に対する熱交換効率に限界が
生じて、ある程度以上の効果は得られず、一方、ロール
胴体部を薄肉化すると、冷却効率は高まるものの、当該
冷却ロールの構造強度が低下し、操業中に負荷される金
属溶湯の静圧および熱応力により曲がりや撓みが生じ易
くなり、結果として、鋳造製品の品質を劣化させると言
う問題を引き起こす。

【０００６】一方、上記問題点に対応できる構成の冷却
ロールとしては、例えば、特開昭59-50965号公報に開示
されたものがある。この冷却ロールは、その一部を切り
欠いた斜視図である〔図５〕に示すように、スリーブ状
のロール胴体(51)に、両端部軸(52a)(52b)を有するコア
軸(52)を内嵌し、かつ、これらロール胴体(51)とコア軸
(52)との間に冷媒を通す螺旋状の通水路(53)を設けたも
のである。この従来の冷却ロールでは、一方の端部軸(5
2b) 側から冷却水を導入し、螺旋状の通水路(53)を通し
て他方の端部軸(52b) 側から排出させることでロール胴
体(51)を冷却し、また、コア軸(52)にてバックアップす
ることで、ロール胴体(51)を薄肉化しても、その構造強
度を確保できる構成とされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た後者の従来の冷却ロール（特開昭59-50965号）を、双
ロール式連続鋳造機に用いたところ、以下の問題点が派
生することが判明した。すなわち、この従来の冷却ロー
ルにおいては、一方の端部から導入された冷却水は、軸
方向に螺旋状に流れてロール胴体を冷却する一方で、こ
のロール胴体との熱交換によって温度上昇しながら他方
の端部から排出されるので、その入り側と出側とで大き
な温度差が生じ、この冷却水で冷却されたロール胴体は
軸方向にある温度勾配をもつものとなり、結果として、
金属溶湯を均等に冷却・凝固させることができなくな
る。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、金属溶湯の静圧および熱応力に
耐える構造強度を確保し得てなお、その冷却効率を均等
な温度分布のもとで高め得て、鋳造する製品の品質およ
び生産性の向上が図れる双ロール式連続鋳造機の冷却ロ
ールを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成とされている。すなわち、本
発明に係る双ロール式連続鋳造機の冷却ロールは、スリ
ーブ状のロール胴体と、このロール胴体に内嵌され、周
壁に多数の貫通穴を半径方向に格子状に設けた支持筒
と、この支持筒の両端部に取着された端部軸と、この端
部軸の少なくとも一方の端部軸の中心部を軸方向に貫通
して支持筒内に位置して配され、外周に半径方向を指向
する複数の噴射孔を設けた管状のスプレーノズルとを備
えてなるものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、スリーブ状のロール胴体
を、このロール胴体に内嵌された支持筒でバックアップ
するので、当該ロール胴体を薄肉なものとしても、金属
溶湯の静圧および熱応力に耐える構造強度を確保するこ
とができる。一方、支持筒の周壁に多数の貫通穴を半径
方向に格子状に設けると共に、この支持筒の内部に位置
させて、外周に半径方向を指向する複数の噴射孔を設け
た管状のスプレーノズルを配するので、このスプレーノ
ズルを介して冷却水を半径方向に噴射させてロール胴体
および支持筒を内方から冷却することができる。また、
スプレーノズルから噴射された冷却水は、支持筒の貫通
穴を通して直接にロール胴体の内面に衝突し、ロール胴
体を直接に冷却する一方で、多数の貫通穴を設けること
で表面積を拡大された支持筒に衝突し、支持筒を高い熱
交換面積のもとで効率良く冷却するので、当該ロール胴
体を、直接冷却と支持筒を介する間接冷却とによって、
高い冷却効率でもって均等に冷却することができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る冷却ロールの実施例を
図面を参照して説明する。〔図１〕は、本発明の実施例
の冷却ロールの断面図であって、 (a)図は正断面図、
(b)図は (a)図のＡ−Ａ断面図である。

【００１２】〔図１〕において、(1) はロール胴体であ
って、このロール胴体(1) は、熱伝導性の高い銅材から
なる円筒体で、比較的薄肉なスリーブ状に形成されてい
る。

【００１３】(2) は支持筒であって、この支持筒(2)
は、構造用合金鋼からなる比較的厚肉な円筒体に形成さ
れる一方で、その周壁に多数の貫通穴(2a)を半径方向に
設けたもので、ロール胴体(1) にその全長にわたって内
嵌されている。また、この支持筒(2) の貫通穴(2a)は、
当該支持筒(2) の一部を外周側から展開して見た説明図
である〔図２〕の（ａ）図に示すように、その軸線方向
に対して45度傾斜する角格子状に等ピッチに開口して設
けられている。なお、本実施例では、支持筒(2) の貫通
穴(2a)を、その外周の開口面積が当該支持筒(2) の全外
周面積の約50％を占めるように設けた。

【００１４】(3)(4)は端部軸であって、この端部軸(3)
(4)は、支持筒(2) の両端部に着脱可能に取り付けられ
ている。また、この端部軸(3)(4)には軸受(8) が装着さ
れる。また、その一方の端部軸(3) は中空軸に形成さ
れ、他方の端部軸(4) は駆動手段に連結させるべく中実
軸に形成されている。

【００１５】(5) は軸端ソケットであって、この軸端ソ
ケット(5)は、その基端部を端部軸(3) の中空部に回転
自在にかつ水密に嵌入させている。また、この軸端ソケ
ット(5) 内には、支持筒(2) 内と外部とを連通させる給
水穴(5a)と排水穴(5b)が設けてある。

【００１６】(6) はスプレーノズルであって、このスプ
レーノズル(6) は、外周に半径方向に指向させた複数の
噴射孔(6a)を軸方向に所定ピッチに千鳥に設けた管状体
で、その基端部を軸端ソケット(5) の内端部に固着・支
持されて、その入側中心穴を軸端ソケット(5) の給水穴
(5a)と連通させると共に、噴射孔(6a)を設けた本体部を
支持筒(2) 内の全長にわたって延在させてその軸中心部
に配設されている。

【００１７】(7) は排水ノズルであって、この排水ノズ
ル(7) は、その基端部を軸端ソケット(5) のスプレーノ
ズル(6) の下方に位置する内端部に固着・支持されて、
その入側中心穴を軸端ソケット(5) の排水穴(5b)と連通
させると共に、その先端部を支持筒(2)の内下部に臨ま
せて配設されている。

【００１８】上記構成を具備する本実施例の冷却ロール
では、連続鋳造機に対で装着されて連続鋳造する際、軸
端ソケット(5) の給水穴(5a)を介して導入した冷却水
を、スプレーノズル(6) の噴射孔(6a)から半径方向に噴
射させて、ロール胴体(1) および支持筒(2) を内方から
冷却することができる。ここで、スプレーノズル(6) か
ら噴射された冷却水は、支持筒(2) の約50％を占める貫
通穴(2a)を通して直接にロール胴体(1) に衝突し、ロー
ル胴体(1) を直接に冷却する一方で、数多くの貫通穴(2
a)を設けて表面積を拡大させられた支持筒(2) に衝突
し、支持筒(2) を高い熱交換面積のもとで効率良く冷却
するので、当該ロール胴体(1) 全体を、直接冷却と支持
筒(2) を介する間接冷却とによって、高い冷却効率でも
って均等に冷却することができる。

【００１９】また、ロール胴体(1) は、支持筒(2) によ
って内側から支持されるので、比較的薄肉なものとされ
ても、連続鋳造に際する金属溶湯の静圧および熱応力に
耐える構造強度を保つことができるので、このロール胴
体(1) を薄肉に設けて、その冷却効率をより高めること
ができる。

【００２０】一方、スプレーノズル(6) から噴射され、
ロール胴体(1) および支持筒(2) と熱交換したた冷却水
は、当該冷却ロールの回転によって、上部に位置した支
持筒(2) の貫通穴(2a)内に止まることなく流下し、先端
部を支持筒(2) の内下部に臨ませて配設された排水ノズ
ル(7) を介して外部に流出させられる。

【００２１】なお、本実施例では、一方の端部軸(3) の
みを中空軸として、その中空部にスプレーノズル(6) お
よび排水ノズル(7) を支持する軸端ソケット(5) を設け
たが、これは一例であって、その両側の端部軸(3)(4)を
中空軸として両側に軸端ソケット(5) を設けられても良
く、また、これにより排水ノズル(7) を両側に設けられ
ても良い。

【００２２】また、本実施例では、支持筒(2) の貫通穴
(2a)を、〔図２〕の（ａ）図に示すように、その軸線方
向に対して45度傾斜する角格子状に等ピッチに開口して
設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば、その別の実施態様を示す〔図２〕の（ｂ）図およ
び（ｃ）図に示すように、角形の貫通穴(2a') を千鳥に
設けた支持筒(2')や、丸形の貫通穴(2a") を千鳥に設け
た支持筒(2")とされても良い。更にまた、形状は、角形
や円形の外に、半円、菱形、矩形、三角形等から任意に
一つ、あるいはこれらを二つ以上を組合わせても良く、
また、その配列も千鳥状だけでなく、縦横が整列状に配
列されていてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る双ロ
ール式連続鋳造機の冷却ロールは、周壁に多数の貫通穴
を設けた支持筒を内嵌して金属溶湯に接するロール胴体
を補強する構成とされており、ロール胴体を薄肉化して
も、溶湯静圧および熱応力に耐える構造強度が確保でき
ると共に、その内方から直接および間接的に効率良く冷
却でき、もって、その冷却効率を均等な温度分布のもと
で高めて、鋳造する製品の品質および生産性を格段に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の冷却ロールの断面図であっ
て、（ａ）図は正断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ
断面図である。

【図２】〔図１〕の支持筒の一部を外周側から展開して
見た説明図である。

【図３】双ロール式連続鋳造機の冷却ロールの概念説明
図である。

【図４】従来の双ロール式連続鋳造機の冷却ロールの概
要構成を示す断面図である。

【図５】従来の冷却ロールの一部を切り欠いた斜視図で
ある。

【符号の説明】

(1) --ロール胴体 (2) --支持筒 (2a)--貫通穴 (3)-- 端部軸 (4)-- 端部軸 (5) --軸端ソケット (5a)--給水穴 (5b)--排水穴 (6) --スプレーノズル (6a)--噴射孔 (7) --排水ノズル (8) --軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B22D 11/06 370

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スリーブ状のロール胴体と、このロール
胴体に内嵌され、周壁に多数の貫通穴を半径方向に格子
状に設けた支持筒と、この支持筒の両端部に取着された
端部軸と、この端部軸の少なくとも一方の端部軸の中心
部を軸方向に貫通して支持筒内に位置して配され、外周
に半径方向を指向する複数の噴射孔を設けた管状のスプ
レーノズルとを備えてなることを特徴とする双ロール式
連続鋳造機の冷却ロール。