JP3117391B2 - ベルト式連続鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製造される金属薄
帯の幅を任意に変更することができるように構成したベ
ルト式連続鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的なベルト式連続鋳造装置の概略を
図８に示す。図８において、タンディッシュ１内の溶融
金属は、その下部に設けた溶湯出口ノズル２から、対向
して配置され互いに反対方向にプーリ５２，５３，５４
に掛け渡され走行する１対の無端ベルト４，４と、同無
端ベルト４，４の幅方向両側端部に挟持されながら回動
する複数個の接続された短辺ブロック群よりなる短辺鋳
型とにより形成された矩形の鋳型空間内に注湯される。

【０００３】そして、鋳型空間内に注湯された溶融金属
は、無端ベルト４，４及び銅ブロックよりなる短辺鋳型
が同速度で移動するにつれて冷却函６によって冷却凝固
され金属薄帯７となって搬出される。なお、鋳造幅を変
更する場合には、短辺鋳型を構成する短辺ブロックを順
次ベルト間に送出入してベルトの幅方向の拡大又は、縮
小位置への移動が行われる。

【０００４】すなわち、最大幅の金属薄帯を製造する場
合には、短辺鋳型をベルト側端部に位置させ、この短辺
鋳型をベルトを介して押圧できる位置に短辺押圧ブロッ
クをセットして鋳造空間を形成し、ベルト背面と冷却函
との間の空隙全体にわたって水等の冷媒を供給する。

【０００５】また、幅の小さい金属薄帯を製造する場合
には、短辺鋳型をベルト幅方向の内方の所定箇所に移動
させ、前述とは逆に縮小された鋳造空間を形成させて製
造する。このように、金属薄帯の幅替えの際には短辺押
圧ブロックをベルトの背面に対して進退移動させて、幅
替えを行っていた。

【０００６】図６は、ベルト式連続鋳造装置の全体構成
を示す縦断面斜視図であり、片側のベルトユニットと片
側の短辺鋳型５を示しており、図７は、図８の VII−VI
I 断面矢視図で、短辺鋳型５、押圧ブロック及びベルト
支持用の円板ロール群を示す平面図である。

【０００７】図６〜図７において、冷却函６は上段の噴
流冷却部６ａと下段のパッド冷却部６ｂにより構成され
ている。噴流冷却部６ａは、高い抜熱効果を得るために
噴流ノズル１１から噴射されるジェット水流によりベル
ト４の背面を冷却する。パッド冷却部６ｂは、溶融金属
の静圧に対抗しつつ抜熱するためにパッド構造とし、水
路２５内（図８参照）に圧力をもった冷却水を流してい
る。

【０００８】ベルト４は、上流側プーリ５２、下流側プ
ーリ５３、ステアリングプーリ５４に掛け渡され、張力
用のシリンダ６１により一定の張力を与えられ、かつ上
記プーリの中の一つから駆動力を与えられ回転する。

【０００９】一方、短辺鋳型５は、ベルト４と同期して
回転させるために多数の短辺ブロック５５を接続した構
造でガイド５８に沿って走行し、上流側スプロケット５
６または下流側スプロケット５７により駆動されてい
る。この短辺ブロック５５は、ガイド５８をベルトの幅
方向に移動することにより鋳型５１の幅を変えることが
できる。この短辺鋳型５とベルト４の間に隙間がある
と、溶融金属が差し込みバリとなるので、この隙間を無
くすために短辺鋳型５部分のベルト４を押圧する手段が
設けられている。

【００１０】短辺鋳型５の押え機構としては、下段のパ
ッド冷却部６ｂでは、冷却函６両側の短辺押圧ブロック
以外にも冷却函６内部にも短辺押圧ブロックを多数配置
し、この短辺押圧ブロックはロッドを介して押出し装置
の駆動によって、ベルト４の背面に対して進退自在に配
置されており、この短辺押圧ブロックを冷却函６の幅方
向に複数個設けることにより、製造する金属薄帯の幅変
更に対応している。

【００１１】また、上段の噴流冷却部６ａでは、図７に
示すように、短辺鋳型５とベルト４とを密着させるため
に、ベルト４の幅方向に移動可能である押圧ブロック１
８をベルト４の背面に備えると共に、ベルト４の平坦度
を維持するための円板ロール１２群をベルト４の背面に
備えている。この押圧ブロック１８は短辺鋳型５と同期
して移動し、前記円板ロール１２群はこの押圧ブロック
１８の移動に追従してベルト４の幅方向に展開及び縮小
可能（拡縮自在）となっている。

【００１２】短辺鋳型５は、アクチュエータ１３によっ
て鋳型駆動フレーム４６を介して幅方向に移動し、それ
と同期してアクチュエータ１７によって押圧ブロック１
８も幅方向に移動し、ベルト４の背面から短辺鋳型５を
押し付けている。円板ロール１２のボス部が各々単独に
軸１４に通されているが、軸１４には軸方向にキー溝１
５が切ってあり、その中に図示していないキーがスライ
ドできるように埋め込まれている。

【００１３】このキーは両端に鈎状突起を有し両隣の円
板ロール１２を連結し一定間隔以上には開かない構造に
なっており、円板ロール１２は押圧ブロック１８と同期
して幅方向にスライドする。また、軸１４は円板ロール
１２と一緒に回転し、端部軸受２１と中間軸受２２で支
持されている。そして、押圧ブロック１８には摺動部材
９ｂが組み込まれスプリング９ａで押圧されながらベル
ト４との間で摺動するようになっている。

【００１４】短辺鋳型５と押圧ブロック１８が移動して
も、押圧ブロック１８の内側に冷却水を流せるようにす
るために、ピストンヘッダ１０を有しており、ピストン
１０ａはアクチュエータ１０ｂによって短辺鋳型と押圧
ブロック１８に追従して移動し、冷却水調整弁２４を通
った流体が噴流管１１を経てベルト４部へ噴出されベル
ト４を冷却している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来装置
では、金属薄帯の幅変更に対して短辺押圧ブロックを複
数個配置したり、円板ロール１２群を移動させていたた
め、次のような不具合があった。

【００１６】（１）短辺鋳型５の短辺押圧ブロックが多
数必要で、モールド内部が複雑となり、保守・点検に時
間を要し、信頼性が低くなっていた。

【００１７】（２）円板ロール１２を支持する軸（シャ
フト）１４の長さは強度上限定されるので、幅の広いモ
ールド（金属薄帯）では軸１４の中間に軸受２２が必要
となっており、その軸受２２は固定されているので、幅
替えの変更量が限定されていた。

【００１８】（３）軸１４には全長にわたってキー溝１
５があり、各円板ロール１２を連結する鈎状突起を持つ
キーが、そのキー溝１５に埋め込まれているので、円板
ロール１２の移動抵抗が大きい。

【００１９】（４）ベルト冷却用水路を確保する堰がな
いので、圧力水流を使用する部分には適用できず、圧力
水流を使用しないモールド上部に限定されていた。

【００２０】（５）モールド幅変更に伴い各部を移動さ
せる駆動アクチュエータが多く、アクチュエータの設置
スペースを取り難く、複雑になっていた。

【００２１】本発明は、上記従来装置の不具合点を解消
した、新たなベルトの押圧機構を有するベルト式連続鋳
造装置を提供することを課題としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明によるベルト式連続鋳造装置においては、対
向配置され、互いに反対方向に回転する一対の無端ベル
トと、同無端ベルトの幅方向両側端部に挟持されながら
搬送される連続的に接続された短辺鋳型とにより鋳造空
間を形成し、同空間に溶融金属を注湯し冷却・凝固させ
て薄鋳片を製造するベルト式連続鋳造装置であって、前
記短辺鋳型は一対の無端ベルト間に同ベルトの幅方向に
変位可能に配置されている。

【００２３】更に、前記それぞれの無端ベルトの背面側
に同ベルトの背面から短辺鋳型を押圧できる押圧ブロッ
クと、一対の無端ベルトの平坦度を保持する軸方向に拡
縮可能な円板ロール群と、無端ベルトの背面側において
同ベルトの幅方向に複数並列された冷却媒体の供給流路
と、前記円板ロール群と冷却媒体の供給流路とを短辺鋳
型の変位に対応して拡縮させる駆動装置とを備え、各円
板ロールを隣の円板ロールに連結する連結プレートと、
複数の円板ロールを遊嵌しスライドできる円形軸と、同
円形軸の端部軸受とフレームの間に配設された冷却媒体
のシール手段と、円形軸の中間に設けられた移動可能な
軸受とを有する構成としている。

【００２４】このように構成された本発明のベルト式連
続鋳造装置では、金属薄帯の幅替え時に、短辺鋳型が駆
動手段によって右方向（又は左方向）へ移動すると、同
時に別の駆動手段によって押圧ブロックが右方向（又は
左方向）へ移動し、円板ロールも同様に移動し右方向へ
移動する場合には、隣接する円板ロールのボス部に当接
するまで進み、順次、隣の円板ロールを右方向へ押し付
けながら移動する。また、左方向へ移動する場合には、
隣接する円板ロールが連結プレートで引っ掛けられ間隔
が一定になるように設定されている。

【００２５】そして、複数の円板ロールが遊嵌された軸
は円形軸となっており、円板ロールがスムーズに移動で
き、この軸の中間軸受も移動可能に取着されており、金
属薄帯の幅替え範囲が大きく取れる構造となっている。
また、ベルトを冷却する冷却媒体はフレームとシール材
及び押圧ブロックの摺動部材とベルトでシールされてお
り、金属薄帯の幅替えに伴って移動できるようになって
いるので、冷却水の飛散が防止される。

【００２６】また、他の本発明は前記構成に加え前記無
端ベルトに平行に冷却媒体の水路を形成するバッフルプ
レートを交叉させて配設し、上記円板ロールの拡縮移動
に追従してバッフルプレートを拡縮できるようにした構
成を採用する。

【００２７】このようにベルトに平行にバッフルプレー
トを交叉して配置したものでは、円板ロール群の拡縮移
動によって円板ロールの先端部でバッフルプレートが右
方向（又は左方向）に押され、バッフルプレート間が重
なりながら縮小（又は拡大）する。これにより円板ロー
ル群が拡縮移動しても、ベルトとバッフルプレート間に
形成された冷却媒体の水路が確保される。

【００２８】更にまた、他の本発明では前記した構成に
加え短辺鋳型フレームに、前記円板ロール群を変位させ
る駆動リンクと、冷却媒体の流路を変位させる駆動リン
クとを接続させた構成を採用する。

【００２９】このように、円板ロール群と冷却媒体の供
給流路とを拡縮させる駆動リンクを短辺鋳型フレームに
連結させた構成を加えたものにすると、同短辺鋳型フレ
ームの移動に合わせてリンクの接続によって上記円板ロ
ール群と冷却媒体の供給流路と短辺鋳型の拡縮移動が同
時に作動できるようになっている。これにより、従来装
置に設けられていたアクチュエータ及び制御手段が廃止
され、鋳型周辺の構造が簡素化される。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５により説明する。なお、図１〜図５において、図
６〜図８の従来装置と同一部分には、同一符号で示し重
複する説明は省略する。

【００３１】（実施の第１形態）まず、図１，図２に示
す実施の第１形態について説明する。本実施形態に係わ
るベルト式連続鋳造装置では、前記従来装置で説明した
通り、一対の無端ベルト４が対向配置され、互いに反対
方向に走行しており、タンディッシュよりの溶湯はノズ
ルから上記無端ベルト４と短辺鋳型５によって形成され
る鋳造空間に供給され、溶鋼を冷却・凝固して金属薄帯
を形成している。その際、短辺鋳型５と無端ベルト４の
間に隙間が生じないように、ベルト４の背面からの押圧
手段が設けられると共に金属薄帯の幅替えに伴う移動手
段が設けられている。

【００３２】この金属薄帯の幅替えに伴う無端ベルト４
の背面からの押圧手段に関するところが、本発明の特徴
としている点で、以下詳細に説明する。１４ａは複数の
円板ロール１２のボス部を遊嵌しスライドできる円形
軸、２２ａは円板ロール１２群の幅替え移動に伴って移
動可能な中間軸受、３２はフレーム３１と円板ロール１
２群端部との間を流れる冷却水のシール、３３は中間軸
受２２ａとフレーム３１との間に設けられた移動シール
である。

【００３３】３４及び３５は円板ロール１２に取着さ
れ、端部に鈎状突起を有し隣の円板ロール１２を連結し
一定間隔以上には開かない構造の連結プレートである。
この連結プレート３４，３５の連結状態を示したのが図
２で、（ａ）図は円板ロール１２が最大幅にセットされ
た状態を示し、（ｂ）図は円板ロール１２が最小幅にセ
ットされた状態を示している。

【００３４】このように構成された図１及び図２のベル
ト式連続鋳造装置において、金属薄帯の幅替えに伴い、
短辺鋳型５がアクチュエータ１３によって鋳型駆動フレ
ーム４６を介して図１の右方向へ移動されると、同時に
アクチュエータ１７によって押圧ブロック１８が右方向
へ移動され、左端の円板ロール１２も同様に右方向へ移
動され隣接する円板ロール１２のボス部に当接するまで
進み、順次、隣の円板ロール１２を右方向へ押し付けな
がら移動される。

【００３５】複数の円板ロール１２が遊嵌された軸１４
ａは、円形軸となっているので円板ロール１２はスムー
ズに移動できるようになっている。この移動に合わせて
中間軸受２２ａも移動可能になっており、金属薄帯７の
幅替え範囲が大きく取れる構造となっている。

【００３６】また、無端ベルト４を冷却する冷却水は端
部をシール３２と押圧ブロック１８の摺動部材９ｂとで
シールされており、これらのシール構成も金属薄帯の幅
替えに伴って移動できるようになっているので、冷却水
の飛散が防止される。

【００３７】次に、前述した要領で縮小された短辺鋳型
５を、逆の左方向へ移動する場合には、アクチュエータ
１３，１７を左方向へ作動させると、短辺鋳型５の左移
動と共に押圧ブロック１８も左移動し、左端の円板ロー
ル１２から移動を始め、連結プレート３４に連結プレー
ト３５がその鈎状突起が係合して引っ掛けられて隣の円
板ロール１２が移動し、順次、隣の円板ロール１２が左
方向へ引っ張られて移動し、その際に各円板ロール１２
の間隔が連結プレート３４，３５によって一定になるよ
うに設定されている。

【００３８】以上の通り本実施形態では、短辺鋳型５の
移動に合わせて、押圧ブロック１８の移動、円板ロール
１２群の移動、中間軸受２２ａの移動が連係して行われ
るので、円形軸１４ａに遊嵌された円板ロール１２群の
移動がスムーズとなり、金属薄帯の幅変更の範囲が大き
くとれる効果がある。

【００３９】（実施の第２形態）次に、本発明の実施の
第２形態を図３〜図４により説明する。図３，図４にお
いて、４０及び４１は無端ベルト４に平行で、互いに交
叉して配設された冷却媒体の水路を形成するバッフルプ
レートで、円板ロール１２の拡縮移動に追従して拡縮で
きるように構成されている。

【００４０】このバッフルプレート４０，４１の拡縮状
態を示したのが図４で、（ｂ）図は円板ロール１２が最
大幅にセットされた時のバッフルプレート４０，４１の
拡大状態を示し、（ｃ）図は円板ロール１２が最小幅に
セットされた時のバッフルプレート４０，４１の縮小状
態を示している。（ａ）図は側面図で、冷却媒体の水路
の下方部分を表したもので、水路の上方部分も相対した
形状となっており、無端ベルト４に平行に冷却函の上か
ら下へ冷却媒体を流すように水路が形成されている。そ
の他の構成は、実施の第１形態と同様である。

【００４１】このように構成された図３，図４のベルト
式連続鋳造装置において、金属薄帯の幅替えに伴い、短
辺鋳型５が移動され、同時に押圧ブロック１８が移動さ
れると、それにつれて円板ロール１２群も拡縮移動され
る。この拡縮移動により、円板ロール１２の先端部でバ
ッフルプレート４０，４１を右方向（又は左方向）に押
すと、バッフルプレート４０，４１間が重なりながら縮
小（又は拡大）する。

【００４２】無端ベルト４に平行にバッフルプレート４
０，４１を交叉して配置しているので、円板ロール１２
群が拡縮移動しても、無端ベルト４とバッフルプレート
４０，４１間に形成された冷却媒体の水路が確保され、
水流が整然と流れる効果がある。

【００４３】（実施の第３形態）最後に本発明の実施の
第３形態を図５により説明する。図５において、４３は
鋳型駆動フレーム４６に連結され短辺鋳型５を移動させ
る短辺鋳型フレーム、４４は短辺鋳型フレーム４３に連
結され円板ロール１２群を拡縮させる駆動リンク、４５
は短辺鋳型フレーム４３に連結され冷却媒体の供給流路
を拡縮させる駆動リンク、４６は短辺鋳型を駆動させる
鋳型駆動フレームである。

【００４４】すなわち、この実施の第３形態では、短辺
鋳型５の変位と、円板ロール１２群の変位と、冷却媒体
の供給流路の変位が同じであることから、これらの３要
素を駆動リンク４４，４５で短辺鋳型フレーム４３に接
続した構成としたものである。その他の構成は実施の第
２形態と同様である。

【００４５】このように構成された図５のベルト式連続
鋳造装置において、金属薄帯の幅替えに伴い、短辺鋳型
５の移動と同時に、押圧ブロック１８と連係している円
板ロール１２群の拡縮と、冷却媒体の供給流路の拡縮と
が、短辺鋳型フレーム４３の移動に合わせ駆動リンク４
４，４５の接続によって同時に作動できるようになって
いる。これにより、従来装置に設けられていたアクチュ
エータ及び制御手段が廃止されるので、鋳型周辺の構造
が簡素化され、同時作動が保証される効果がある。

【００４６】

【発明の効果】以上の本発明のベルト式連続鋳造装置に
よれば、次の効果を奏する。

【００４７】（１）各円板ロールの両隣の円板ロールを
連結する連結プレートと、複数の円板ロールを遊嵌しス
ライドできる円形軸と、同円形軸の端部軸受とフレーム
の間に配設された冷却媒体のシール手段と、円形軸の中
間に設けられた移動可能な軸受とを設けたので、円形軸
に遊嵌された円板ロール群の移動がスムーズとなり、金
属薄帯の幅変更の範囲が大きくとれる効果がある。

【００４８】（２）前記（１）の構成に加え、無端ベル
トに平行に冷却媒体の水路を形成するバッフルプレート
を交叉させて配設し、円板ロールの拡縮移動に追従して
バッフルプレートを拡縮できるように構成したもので
は、冷却媒体の水路が確保され、水流の乱れが無く、伝
熱効果が向上する効果がある。また、圧力水流を使用す
る部分にも使用可能となった。

【００４９】（３）前記（１），（２）の構成に加え、
円板ロール群と冷却媒体の供給流路とを短辺鋳型の変位
に対応して拡縮させる機構として、鋳型駆動フレームに
連結され短辺鋳型を変位させる短辺鋳型フレームと、同
短辺鋳型フレームに連結され円板ロール群を変位させる
駆動リンクと、前記短辺鋳型フレームに連結され冷却媒
体の供給流路を変位させる駆動リンクとから構成したも
のでは、従来装置に設けられていたアクチュエータ及び
制御手段が廃止され、鋳型周辺の構造が簡素化され、保
守・点検が容易になる効果がある。

【００５０】このように、本発明のベルト式連続鋳造装
置は、従来装置に比べて構造が単純化され、しかも保守
・点検が容易で、信頼性が向上し、ベルト式連続鋳造装
置の操業性を一段と高める効果を奏したものであり産業
上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る短辺鋳型及び円
板ロール支持の移動機構の概略構成を示す平面図。

【図２】本発明の実施の第１形態に係る円板ロール移動
の要部拡大図。

【図３】本発明の実施の第２形態に係る短辺鋳型及び円
板ロール支持の移動機構の概略構成を示す平面図。

【図４】本発明の実施の第２形態に係る円板ロールとバ
ッフルプレートの移動の要部拡大図。

【図５】本発明の実施の第３形態に係る短辺鋳型及び円
板ロール支持の移動機構の概略構成を示す平面図。

【図６】ベルト式連続鋳造装置の全体構成を示す縦断面
斜視図。

【図７】図８の VII−VII 断面矢視図で、短辺鋳型及び
円板ロール支持の移動機構の概略構成を示す平面図。

【図８】従来の一般的なベルト式連続鋳造装置の概略を
示す説明図。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ ノズル ４ ベルト ５ 短辺鋳型 ６ 冷却函 ７ 金属薄帯 １０ ピストンヘッダ １０ａ ピストン １０ｂ アクチュエータ １１ 噴流管 １２ 円板ロール １３ アクチュエータ １４ 軸 １４ａ 軸 １７ アクチュエータ １８ 押圧ブロック ２１ 軸受 ２２ 軸受 ２２ａ 軸受 ３２ シール ３３ シール ３４ 連結プレート ３５ 連結プレート ４０ バッフルプレート ４１ バッフルプレート ４３ 短辺鋳型フレーム ４４ 駆動リンク ４５ 駆動リンク ４６ 鋳型駆動フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−15854（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−176648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28050（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−122638（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−172439（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/06 340 B22D 11/05

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配置され、互いに反対方向に回転す
   る一対の無端ベルトと、同無端ベルトの幅方向両側端部
   に挟持されながら搬送される連続的に接続された短辺鋳
   型とにより鋳造空間を形成し、同空間に溶融金属を注湯
   し冷却・凝固させて薄鋳片を製造するベルト式連続鋳造
   装置であって、前記短辺鋳型は前記一対の無端ベルト間
   に同ベルトの幅方向に変位可能に配置されており、前記
   それぞれの無端ベルトの背面側に同ベルトの背面から前
   記短辺鋳型を押圧できる押圧ブロックと、前記一対の無
   端ベルトの平坦度を保持する軸方向に拡縮可能な円板ロ
   ール群と、前記無端ベルトの背面側において同ベルトの
   幅方向に複数並列された冷却媒体の供給流路と、前記円
   板ロール群と前記冷却媒体の供給流路とを前記短辺鋳型
   の変位に対応して拡縮させる駆動装置とを備え、前記各
   円板ロールを隣の円板ロールに連結する連結プレート
   と、前記複数の円板ロールを遊嵌しスライドできる円形
   軸と、同円形軸の端部軸受とフレームの間に配設された
   冷却媒体のシール手段と、前記円形軸の中間に設けられ
   た移動可能な軸受とを有することを特徴とするベルト式
   連続鋳造装置。
2. 【請求項２】 前記無端ベルトに平行に冷却媒体の水路
   を形成するバッフルプレートを交叉させて配設し、前記
   円板ロールの拡縮移動に追従して同バッフルプレートを
   拡縮できるように構成したことを特徴とする請求項１記
   載のベルト式連続鋳造装置。
3. 【請求項３】 前記短辺鋳型フレームに、前記円板ロー
   ル群を変位させる駆動リンクと、前記冷却媒体の供給流
   路を変位させる駆動リンクとを接続させたことを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載のベルト式連続鋳造装
   置。