JP3991151B2 - ピンチロール装置のロール交換装置 - Google Patents
ピンチロール装置のロール交換装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属ストリップ連続鋳造装置に備えられるピンチロール装置のロール交換装置に関する。より詳細には、双ロール式連続鋳造機に備えられるピンチロール装置のロール交換装置に関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属から金属板を連続的に鋳造する一手段として、種々の双ロール式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】
図１１は特開昭６３−２６２４０号公報及び特開昭６３−３０１５８号公報に開示されているストリップキャスタ（双ロール式連続鋳造機）を示すものである。図中１ａ，１ｂは一対の内部冷却される鋳造ロールであり、該鋳造ロール１ａ，１ｂは、水平に且つ互いに平行にロールギャップを有して並ぶように配置されている。
【０００４】
この鋳造ロール１ａ，１ｂの直上には、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させるためのタンディッシュ３が設けられており、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させた状態で、図１１において左側に位置する鋳造ロール１ａを時計回りに、また、図１１において右側に位置する鋳造ロール１ｂを反時計回りに同時に回動させると、鋳造ロール１ａ，１ｂの間で凝固した金属が鋳造ロール１ａ，１ｂのロールギャップに応じた板厚の高温ストリップ４に成形されて鋳造ロール１ａ，１ｂの下方へ連続的に送り出されるようになっている。
【０００５】
５ａ，５ｂは一対のピンチロール群であり、該ピンチロール群５ａ，５ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出される高温ストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。６は側方から見て湾曲板状に形成されたストリップガイド部材であり、該ストリップガイド部材６は、ピンチロール群５ａ，５ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向へ案内するように、ピンチロール群５ａ，５ｂの下方に配置されている。
【０００６】
７は一対のピンチロール７ａ，７ｂを有するピンチロール装置であり、該ピンチロール装置７は、ストリップガイド部材６によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、ストリップガイド部材６のストリップ４の移動方向下流側に配置されている。
【０００７】
前記ピンチロール装置７は、その一例を図１３、図１４に示すように、ストリップ４の移動経路上において、側面形状がＵ字状を有するハウジング７ｃ，７ｃ’がストリップ４を幅方向に挟む位置に固設され、ハウジング７ｃ，７ｃ’間には、ロールチョック７ｄを介し上、下ピンチロール７ａ，７ｂが配置され、ハウジング７ｃ，７ｃ’の開放された上部には上部蓋材７ｅが着脱可能に取り付けられている。前記下ピンチロール７ａのロールチョック７ｄはハウジング７ｃ，７ｃ’に固定され、又、上ピンチロール７ｂのロールチョック７ｄは、上部蓋材７ｅに設けた圧下装置７ｆにより圧下が行えるようになっている。７ｇはハウジング７ｃ，７ｃ’同士を連結する連結材である。
【０００８】
図１１中、８は巻取機であり、該巻取機８は、ピンチロール７ａ，７ｂから水平に送り出されるストリップ４を巻き取り得るように、ピンチロール装置７の下流側に配置している。
【０００９】
上述した鋳造ロール１ａ，１ｂの下半部、ピンチロール群５ａ，５ｂ、ストリップガイド部材６、ピンチロール装置７、巻取機８からなるストリップ４の移動経路は、一体に形成された大型のチャンバ（ケーシング）９に内装されており、該チャンバ９の内部には、ストリップガイド部材６とピンチロール７ａ，７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するようにノズル１０ａ，１０ｂが設けられている。このノズル１０ａ，１０ｂには、供給管１１ａ，１１ｂを介し窒素ガス等の無酸化ガスのガス供給源１２が接続され、チャンバ９には、供給管１３ａ，１３ｂを介しガス供給源１４が接続されている。
【００１０】
すなわち、図１１に示す双ロール式連続鋳造機においては、窒素ガス等の無酸化ガスをチャンバ９へ供給することにより該チャンバ９の内部を無酸化ガス雰囲気とし、更に、窒素ガスをノズル１０ａ，１０ｂから噴射させることにより、ストリップ４の表面にスケール（酸化被膜）が生成されるのを抑制している。また、ストリップ４の温度は、鋳造ロール１ａ，１ｂから送り出される時点において約１４００℃程度であるが、ノズル１０ａ，１０ｂから噴射される窒素ガスによって冷却されることにより、約６００〜８００℃程度に低下されるようになっている。
【００１１】
しかし、上記図１１に示す双ロール式連続鋳造機では、チャンバ９の容積が非常に大きくなってしまい、このためにチャンバ９の内部を完全に無酸化ガス雰囲気に維持することは困難であるので、ストリップ４の表面にスケールが生成することがある。また、巻取機８により巻き取られたストリップ４をチャンバ９から取り出す際には該チャンバ９を大気開放することになるため、窒素ガスの消費量が非常に多くなる。加えて、窒素は高価なので操業費用が高くなる。
【００１２】
上記した問題点を軽減する方法として特開平９−１７４２０４号公報が提案されている。この公報では、図１２に示すように、鋳造ロール１ａ，１ｂからピンチロール７ａ，７ｂまでの間のストリップ４を取り囲む上流側の固定チャンバ１６Ａと、ピンチロール７ａ，７ｂと巻取機８の入側に設けたピンチロール１５ａ，１５ｂの手前までの間のストリップ４を取り囲む下流側の固定チャンバ１６Ｂとを更に設けた構成としている。
【００１３】
前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂ内には、制御した無酸化ガス１７をストリップ４の両面に向けて噴出するようにしたノズル群１８を備えており、装置操業中にストリップ４にスケールが形成されるのを抑制している。更に、ピンチロール７ａ，７ｂの下流側の固定チャンバ１６Ｂには、ストリップ４が３００℃以下の温度になって移動経路を出るように、通過するストリップ４を急冷するための室温で液体である急冷媒体１９を吹き付けるようにした急冷手段を備えている。６ａはキャッチロール、２０はドレン抜きである。
【００１４】
また、上記公報ではピンチロール装置７と巻取機８との間に、圧延機を備えた場合も例示している。このように圧延機を設けた場合には、ピンチロール装置７と圧延機の間に下流側の固定チャンバを設けると共に、圧延機の出側にも固定チャンバを設けている。又、圧延機の入側直前位置まで下流側の固定チャンバを設けて圧延機の出側には固定チャンバを設けない構成のものもある。
【００１５】
図１２の上流側の固定チャンバ１６Ａと下流側の固定チャンバ１６Ｂにおけるピンチロール７ａ，７ｂに対向する端部には、ピンチロール７ａ，７ｂの外周面に気密に接するシール部材２１が設置されており、このシール部材２１によってピンチロール７ａ，７ｂと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間の気密を保持するようにしている。シール部材２１としては、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用される。
【００１６】
図１２に示したように、ストリップ４の移動経路を分割して包囲するようにした固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの構成によれば、図１１のように一体形成した大型のチャンバ９でストリップ４の移動経路全体を覆う構成に比して各固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの容積を小さく抑えることができるので、無酸化ガスの使用量を低減することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２の構成においては回転するピンチロール７ａ，７ｂと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間の気密を保持する必要があるが、このためのシール部材２１はピンチロール７ａ，７ｂの外周面に接触しており、このためにピンチロール７ａ，７ｂの表面にロール転写による傷を生じさせる可能性があり、延いてはストリップ４に模様を生じさせる可能性がある。又、この問題を回避するためにピンチロール７ａ，７ｂとシール部材２１との間に間隙を保持することも考えられるが、この場合にはガスが間隙から大量に排出するために無酸化ガスの消費量が増大してしまう。
【００１８】
又、図１１、図１２に示した双ロール式連続鋳造機において、不測の事態によりピンチロール７ａ，７ｂを交換する必要が生じた場合に、長期間に亘ってラインを休止しなければならない問題がある。
【００１９】
即ち、従来のピンチロール装置７は、図１３、図１４に示すようにストリップ４の移動経路上に固設しているために、ロール交換を行う場合は、双ロール式連続鋳造機の運転を停止した後、圧下装置７ｆと上ピンチロール７ｂの連結を解除し、ハウジング７ｃ，７ｃ’に固定されている上部蓋材７ｅの固定を解いてクレーン等の吊上装置により上部蓋材７ｅを取り外す。更に、上、下ピンチロール７ａ，７ｂに対する冷却水給排管及びカップリングの連結を切離す。続いて、上ピンチロール７ｂをクレーン等の吊上装置で吊上げて除去し、次にストリップ４を除去した後、下ピンチロール７ａをクレーン等の吊上装置で吊上げて除去する。続いて、交換用の（研磨された）下ピンチロール７ａをハウジング７ｃ，７ｃ’に吊降ろして固定した後、交換用の上ピンチロール７ｂをハウジング７ｃ，７ｃ’に吊り降ろし、次に圧下装置７ｆを備えた上部蓋材７ｅをハウジング７ｃ，７ｃ’の上部に吊降ろして固定し、圧下装置７ｆにより上ピンチロール７ｂを昇降できるように組み立てる。
【００２０】
上記したように、ピンチロール７ａ，７ｂの交換作業を全てストリップ４の移動経路上で行うことになるため、ラインの休止期間が長くなる問題がある。
【００２１】
更に、前記ピンチロール７ａ，７ｂの交換時には、図１１の例ではロール交換のためにチャンバ９におけるピンチロール装置７の上部を開放する作業が必要であり、このための作業にも時間を要する。又、図１２の例ではピンチロール７ａ，７ｂの交換時には、ロール交換のために固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂに備えたシール部材２１の着脱が必要であり、この作業のためにも時間を要する問題があり、更にシール部材２１が汚れるとピンチロール７ａ，７ｂの傷の発生の原因になるためシール部材２１の取扱いに細心の注意を要するといった問題がある。
【００２２】
本発明は、ピンチロールの外周面に接触するシール部材を廃止し、無酸化ガスの消費量を低減でき、且つピンチロールのロール交換作業を短時間で効率的に行えるようにしたピンチロール装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ストリップの移動経路を取り囲む固定チャンバを備えて該固定チャンバ内に無酸化ガスを供給することによりストリップにスケールが形成するのを抑制するようにした金属ストリップ連続鋳造装置における前記ストリップの移動経路に備えるピンチロール装置のロール交換装置であって、ストリップの移動経路と交差して側方に延びるレールに沿い移動が可能な内側ハウジングとストリップを幅方向に挾む位置に固定されて前記内側ハウジングが嵌脱できる孔形の外側ハウジングとを設け、内側ハウジングにロールチョックを介し上、下ピンチロールを備えると共に上、下ピンチロールの外周を覆うロールチャンバを備え、外側ハウジングに前記ロールチョックを介し上ピンチロールを圧下する圧下装置を備えたことを特徴とするピンチロール装置のロール交換装置、に係るものである。
【００２４】
好ましくは、前記内側ハウジングは、上部がロールチョックを抜出可能に開放され、開放された上端には上部蓋材が着脱可能に取り付けられていることを含む。
【００２５】
好ましくは、前記レールに、ストリップの移動経路と平行な方向にスライドして切換えが可能な複数の切換レールを備えていることを含む。
【００２６】
好ましくは、前記ロールチャンバは、上、下ピンチロールのピンチ部を除く外周を包囲する上、下ロールカバーと、ロール端面とロールチョックとの間において上、下ロールカバー相互間に配置した中間カバーとからなり、前記ピンチ部の一側にストリップ入口を形成しピンチ部の他側にストリップ出口を形成し且つ前記孔形の外側ハウジングが通過可能な形状を有していることを含む。
【００２７】
好ましくは、前記外側ハウジングに、ロールチャンバと気密に連通可能な固定チャンバを固定したことを含む。
【００２８】
上記手段によれば、次のように作用する。
【００２９】
上、下ピンチロールとロールチャンバを備えた内側ハウジングを、固定の外側ハウジングの位置からストリップの移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジングを同様にして直ちにストリップの移動経路に組み込むことができる。よって、上、下ピンチロールのロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮することが可能になる。
【００３０】
又、内側ハウジングに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバーと中間カバーとにより最小の容積で上、下ピンチロールを包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができる。更に、外側ハウジングに固定した固定チャンバと前記ロールチャンバとの間がシール材によって気密に連通されるようにしているので、ロールチャンバと固定チャンバの連通時における気密保持と切離しとが容易にできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明のピンチロール装置のロール交換装置の一形態例を示す全体正面図、図２は図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図、図５はピンチロール装置の詳細を示す正面図、図６は図５をＶＩ−ＶＩ方向から見た側面図である。
【００３３】
図１２に示したように、高温ストリップ４の移動経路にピンチロール装置７を備え、且つピンチロール装置７の前後に高温ストリップ４を取り囲む固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂを備えた構成において、前記ピンチロール装置７を図１、図２及び図６、図７のように構成する。
【００３４】
ピンチロール装置７は、ストリップ４を幅方向に挟む間隔を有する内側ハウジング５１ａ，５１ｂと外側ハウジング６４ａ，６４ｂとにより構成されている。内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、下部が連結材５１にて連結されており、ストリップ４の移動経路と交差して側方に延びるレール６３上を車輪６２により移動経路の側方である操作側（図５の左側）にシフト可能に設けられており、又、外側ハウジング６４ａ，６４ｂは、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂを包囲する孔形を有してストリップ４を幅方向に挟む位置に固定されている。この時、レール６３には、内側ハウジング５１ａ，５１ｂが外側ハウジング６４ａ，６４ｂの内側に一致したときに内側ハウジング５１ａ，５１ｂが落ち込むようにした位置決め用の段部６３ａが形成されている。前記外側ハウジング６４ａ，６４ｂの上部は幅方向に延びる連結材６４’によって連結されている。
【００３５】
内側ハウジング５１ａ，５１ｂには、図５、図６に示すように、上下１対のピンチロール５２，５３が軸部５５を介しロールチョック５４によって回転可能に支持されている。下ピンチロール５３のロールチョック５４は内側ハウジング５１ａ，５１ｂに固定され、又、上ピンチロール５２のロールチョック５４は、内側ハウジング５１ａ，５１ｂのガイド５８に沿って昇降可能に支持されている。内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部はロールチョック５４を上側に抜き出せるように開放している。そして、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの開放された上部には上部蓋材５９が着脱可能に取り付けられている。
【００３６】
前記外側ハウジング６４ａ，６４ｂの幅方向外側面には、図６、図８に示すように、孔形の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８側に張出して外側ハウジング６４ａ，６４ｂ内に位置させた内側ハウジング５１ａ，５１ｂが移動しないように固定するためのストッパ８９を設けている。ストッパ８９は長孔９０によりボルト９１を介して張出し位置と没入位置とに固定できるようになっている。これにより、上、下ピンチロール５２，５３が組付られて一体に組み立てられた内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、ストッパ８９によって外側ハウジング６４ａ，６４ｂにしっかり固定されるようになる。
【００３７】
外側ハウジング６４ａ，６４ｂの上部には、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上ピンチロール５２をロールチョック５４を介し昇降及び押圧するようにした圧下装置６５が設けられている。
【００３８】
前記ピンチロール５２，５３の操作側（図５の左側）の軸端部には冷却水給排管６０ａ，６０ｂがロータリジョイント６１を介し接続されており、又、ピンチロール５２，５３の駆動側（図５の右側）の軸端部には図１、図２に示すようにカップリング１０３及び駆動軸１０４を介し駆動装置１０５が連結されている。
【００３９】
上記ピンチロール装置７において、図５、図７に示すように上、下ロールカバー６６，６７と、中間カバー６８とからなるロールチャンバを設ける。
【００４０】
上、下ロールカバー６６，６７は、ピンチロール５２，５３のピンチ部Ｐを除く外周を包囲する矩形形状を有しており、上、下ロールカバー６６，６７のピンチ部Ｐに近い端部７０ａ，７０ｂはロール表面との間に僅かな間隙を形成している。上記端部７０ａ，７０ｂに形成される間隙はストリップ４の方向を向くようにしている。更に、前記上、下ロールカバー６６，６７には、ロール端面７１とロールチョック５４との間の軸部５５を包囲するようにした矩形形状の軸カバー部７２を突出させて形成している。
【００４１】
前記中間カバー６８は、ピンチロール５２，５３のロール端面７１とロールチョック５４との間において、上、下ロールカバー６６，６７の相互間に配置されている。
【００４２】
そして、前記下ロールカバー６７はハウジング底面５１’に支持され且つ下ピンチロール５３のロールチョック５４に固定されており、前記中間カバー６８は上記下ロールカバー６７上にボルト固定されており、更に、上ロールカバー６６は中間カバー６８上にボルト固定されている。上記により、ピンチロール５２，５３は、上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とからなるロールチャンバによって包囲されるが、上、下ロールカバー６６，６７は上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８のいずれとも接触していない。
【００４３】
前記上、下ピンチロールを包囲している上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とからなるロールチャンバは、図１０に示すように、上、下ピンチロール５２，５３とのピンチ部Ｐの一側にストリップ入口９２を有し、ピンチ部Ｐの他側にストリップ出口９３を有しており、前記ロールチャンバは前記孔形の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８を通過できる形状を有している。
【００４４】
前記上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８は、図５、図７に示すように内部に冷却液流路６９を備えた水冷パネルにより構成されており、この冷却液流路６９には、図５、図６の液供給口７３及び液排出口７４を介し冷却液が給排されるようになっている。図中７６はピンチロール５２，５３に潤滑ミストを供給するための潤滑ミスト供給口である。
【００４５】
更に、前記上、下ロールカバー６６，６７には、無酸化ガスを供給するためのガス供給口７５が設けられており、該ガス供給口７５から無酸化ガスを供給することにより上、下ロールカバー６６，６７の端部７０ａ，７０ｂとロール表面との間隙から無酸化ガスを吹き出すことによりストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７（図７）を形成するようにしている。
【００４６】
前記ハウジング底面５１’上に支持された下ロールカバー６７は、図５に示すように両端の軸カバー部７２がボルト５６によってロールチョック５４に固定されており、これにより下ロールカバー６７とロールチョック５４との間の気密が保持される。又、下ピンチロール５３の熱伸縮は、一側のロールチョック５４に対し軸部５５が隙間５７の範囲で軸方向にスライドすることにより許容されるようになっている。
【００４７】
前記上ロールカバー６６は、図７に示すように上ピンチロール５２の昇降を許容する形状を有しており、且つ上ロールカバー６６の両端、即ち軸カバー部７２の端部には、図９に示すように軸カバー部７２を取り巻くパッキング材７８を配置し、このパッキング材７８をスプリング７９を介しロールチョック５４に押付けることによりロールチョック５４との間のシールを行うようにしたシール装置８０を備えている。
【００４８】
更に、前記中間カバー６８には、図５、図７に示すように、上、下ピンチロール５２，５３の軸心を結ぶ線と略平行な垂直のスリット８１を形成していると共に、該スリット８１を通して無酸化ガスを供給するためのガス供給口８２を備えており、ガス供給口８２からロール端面７１に向けて無酸化ガスを噴出することによって、中間カバー６８とロール端面７１との間隙を通ってストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れを遮断するガスカーテン７７を形成するようにしている。
【００４９】
図６、図１０に示す外側ハウジング６４ａ，６４ｂには、図１２に示した固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂが固定されており、更に、ストリップ４の入側にはストリップ４を取り囲む幅方向に細長い開口８３を有する入口部材８４を備えており、又、ストリップ４の出側には同様にストリップ４を取り囲む細長い開口８５を有する出口部材８６を備えている。そして、前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂには、図１０に示すようにロールチャンバのストリップ入口９２及びストリップ出口９３を取り囲んでロールチャンバに接触するシール材８７を備えており、このシール材８７によりロールチャンバと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間を気密を保持して連通している。前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂと入口部材８４及び出口部材８６も前記と同様に内部に冷却液流路６９を形成した水冷パネルにより構成している。
【００５０】
図１、図２に示すように、レール６３上に載置された内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの下部を貫通して延びるシリンダ等のシフト装置９４によって、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８内と操作側外部との間で移動できるようになっている。図３、図４に示すシリンダによるシフト装置９４では、シリンダの伸縮ロッド９５先端にレバー９６によって起倒できる係合フック９７が備えられており、該係合フック９７を内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８に係合してシフト装置９４を伸縮すると、内側ハウジング５１ａ，５１ｂは押し引きされてサイドシフトされるようになっている。尚、前記シフト装置９４には、前記シリンダ以外に、クレーン、ウィンチ等の種々の方式のものを採用することができる。
【００５１】
前記レール６３の延長上には、図１、図２に示すように、ストリップ４の移動経路と平行な方向（レール６３と交差する方向）に延びるスライドレール９９に沿ってスライド可能な２組の切換レール１００ａ，１００ｂが設けてあり、該切換レール１００ａ，１００ｂは図示しない切換駆動装置によりスライドされるようになっている。そして前記レール６３の延長上の切換レール１００ａは作業中の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを受入れられるように空けてあり、又、他方の切換レール１００ｂ上には交換用の（研磨された）ピンチロール７ａ，７ｂが組み込まれた内側ハウジング５１ａ，５１ｂが待機している。前記切換レール１００ａ，１００ｂの上部には、吊上部材１０１を介しピンチロール７ａ，７ｂの交換を行うためのクレーンなどの組替装置１０２が設けられている。
【００５２】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００５３】
図１、図２のように外側ハウジング６４ａ，６４ｂと内側ハウジング５１ａ，５１ｂとからなるピンチロール装置７にて高温ストリップ４を搬送する際は、上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８、並びに固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの冷却液流路６９に冷却液を給排することによって冷却する。同時に、固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂ内に無酸化ガスを供給して無酸化ガス雰囲気に保持すると共に、前記上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８に設けたガス供給口７５，８２から無酸化ガスを供給する。ガス供給口７５から上、下ロールカバー６６，６７に供給された無酸化ガスは、上、下ロールカバー６６，６７の端部７０ａ，７０ｂとロール表面との間隙から吹き出され、これによりストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７（図７）が形成される。
【００５４】
図６、図１０に示す下流側の固定チャンバ１６Ｂ内の無酸化ガスの圧力を上流側の固定チャンバ１６Ａ内の圧力より高めに設定した場合には圧力差によってストリップ４の移動経路に沿い上流側に流れようとする。しかし、図７に示したようにストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７が形成されることによって、ストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れが阻止される。
【００５５】
又、ガス供給口８２から中間カバー６８に供給された無酸化ガスは、中間カバー６８に垂直に形成したスリット８１からロール端面７１に向かう縦のガスカーテン７７を形成し、このガスカーテン７７により中間カバー６８とロール端面７１との間隙を通ってストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れが阻止される。
【００５６】
この時、前記下ロールカバー６７は端部がロールチョック５４に固定されることによりシールされ、上ロールカバー６６はシール装置８０によりロールチョック５４との間がシールされる。
【００５７】
上記したように、ロールチャンバを構成する上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８は、上、下ピンチロール５２，５３を最小の容積で且つ気密に包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの圧力差によりストリップ４の移動経路に沿う方向に無酸化ガスが流動する問題をガスカーテン７７によって阻止できるので、無酸化ガスの消費量を更に低減できる。
【００５８】
又、前記ロールチャンバは、上、下ピンチロール５２，５３に接することなく包囲しているので、ピンチロール７ａ，７ｂの表面に傷が生じる問題を防止できる。
【００５９】
双ロール式連続鋳造機において、不測の事態によりピンチロール装置７のピンチロール５２，５３を交換する必要が生じた場合には次のようにしてロール交換を行う。
【００６０】
先ず、双ロール式連続鋳造機の運転を停止する。上、下ピンチロール５２，５３に連結されている冷却水給排管６０ａ，６０ｂ及びカップリング１０３を切離し、同時に液供給口７３及び液排出口７４に対する冷却液配管、ガス供給口７５に対するガス供給管、潤滑ミスト供給口７６に対する潤滑ミスト供給管の接続を切離す。更に、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの圧下装置６５を内側ハウジング５１ａ，５１ｂのロールチョック５４から切離し、図８のストッパ８９による内側ハウジング５１ａ，５１ｂと外側ハウジング６４ａ，６４ｂの固定を解除する。これにより内側ハウジング５１ａ，５１ｂはレール６３に沿って自由に移動できるようになる。
【００６１】
従って、図３、図４のシフト装置９４の係合フック９７を内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８に係合した状態でシフト装置９４を伸長すると、内側ハウジング５１ａ，５１ｂは切換レール１００ａ上に押し出される。内側ハウジング５１ａ，５１ｂが押し出されたら、シフト装置９４の係合フック９７を係合金具９８に係合した状態から離反させる。
【００６２】
続いて、切換レール１００ａ，１００ｂをスライドレール９９に沿って移動させ、交換用の上、下ピンチロール５２，５３及びロールチャンバが組み込まれた交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを載置した切換レール１００ｂがレール６３の延長上に来るように位置を一致させた後、交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８にシフト装置９４の係合フック９７を係合し、シフト装置９４を縮小することにより交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８に引込む。この時、内側ハウジング５１ａ，５１ｂはレール６３の段部６３ａに落ち込むことにより外側ハウジング６４ａ，６４ｂに対して位置決めされる。
【００６３】
続いて、図８のストッパ８９により内側ハウジング５１ａ，５１ｂを外側ハウジング６４ａ，６４ｂに固定し、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの圧下装置６５を内側ハウジング５１ａ，５１ｂのロールチョック５４に連結する。更に、上、下ピンチロール５２，５３に対する冷却水給排管６０ａ，６０ｂ及びカップリング１０３の連結を行い、又、液供給口７３及び液排出口７４に対する冷却液配管、ガス供給口７５に対するガス供給管、潤滑ミスト供給口７６に対する潤滑ミスト供給管の接続を行う。
【００６４】
これにより、双ロール式連続鋳造機の運転が再開できるようになる。
【００６５】
前記切換レール１００ａ上に取出された内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、オフライン状態において、先ず、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部蓋材５９の固定を解除し、クレーンなどの組替装置１０２により吊上部材１０１を用いて上部蓋材５９を取り外す。次に、上ロールカバー６６の中間カバー６８に対する固定を解除し上ロールカバー６６を組替装置１０２により吊上げて除去した後、上ピンチロール５２をロールチョック５４と共に組替装置１０２により吊上げて除去する。
【００６６】
続いて、中間カバー６８を下ロールカバー６７との固定を解除して取り外した後、下ピンチロール５３のロールチョック５４に固定された下ロールカバー６７の固定を解除し組替装置１０２により下ロールカバー６７を吊上げて除去し、その後、下ピンチロール５３をロールチョック５４と共に組替装置１０２により吊上げて除去する。
【００６７】
次に、交換用の上、下ピンチロール５２，５３と、上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８を、前記とは逆の手順で内側ハウジング５１ａ，５１ｂに組み込み、続いて、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部に上部蓋材５９を固定する。これにより交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂが切換レール１００ａ上に待機されることになる。
【００６８】
上記したように、上、下ピンチロール５２，５３とロールチャンバを備えた内側ハウジング５１ａ，５１ｂを、固定の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの位置からストリップ４の移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを同様にして直ちにストリップ４の移動経路に組み込むことができ、よって、上、下ピンチロール５２，５３のロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮することができる。
【００６９】
又、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とにより最小の容積で上、下ピンチロール５２，５３を包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、外側ハウジング６４ａ，６４ｂに固定した固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂと前記ロールチャンバとの間がシール材８７によって気密に連通されるようにしているので、ロールチャンバと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの連通時の気密保持と切離しの容易性が確保できる。
【００７０】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、シフト装置、交換装置には種々の方式のものが適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
【００７２】
上、下ピンチロールとロールチャンバを備えた内側ハウジングを、固定の外側ハウジングの位置からストリップの移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジングを同様にして直ちにストリップの移動経路に組み込むことができ、よって、上、下ピンチロールのロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮できる効果がある。
【００７３】
又、内側ハウジングに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバーと中間カバーとにより最小の容積で上、下ピンチロールを包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、外側ハウジングに固定した固定チャンバと前記ロールチャンバとの間がシール材によって気密に連通されるようにしたので、ロールチャンバと固定チャンバの連通時における気密保持と切離しが容易にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピンチロール装置のロール交換装置の一形態例を示す全体正面図である。
【図２】図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図である。
【図３】シフト装置の一例を示す正面図である。
【図４】図３をＩＶ−ＩＶ方向から見た平面図である。
【図５】ピンチロール装置の詳細を示す正面図である。
【図６】図５をＶＩ−ＶＩ方向から見た側面図である。
【図７】図５をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見た断面図である。
【図８】ストッパの詳細を示す断面図である。
【図９】図５のＩＸ部拡大図である。
【図１０】図５をＸ−Ｘ方向から見た側面図である。
【図１１】従来のストリップキャスタの一例を示す全体概略側面図である。
【図１２】従来のストリップキャスタの他の例を示す全体概略側面図である。
【図１３】従来のピンチロール装置の一例を示す正面図である。
【図１４】図１３をＸＩＶ−ＸＩＶ方向から見た側面図である。
【符号の説明】
４ 高温ストリップ（ストリップ）
７ ピンチロール装置
１６Ａ 上流側の固定チャンバ
１６Ｂ 下流側の固定チャンバ
５１ａ，５１ｂ 内側ハウジング
５２ 上ピンチロール
５３ 下ピンチロール
５４ ロールチョック
５９ 上部蓋材
６３ レール
６４ａ，６４ｂ 外側ハウジング
６５ 圧下装置
６６ 上ロールカバー（ロールチャンバ）
６７ 下ロールカバー（ロールチャンバ）
６８ 中間カバー（ロールチャンバ）
７１ ロール端面
８７ シール材
８８ 孔
８９ ストッパ
９２ ストリップ入口
９３ ストリップ出口
９４ シフト装置
１００ａ，１００ｂ 切換レール
Ｐ ピンチ部
【発明の属する技術分野】
本発明は金属ストリップ連続鋳造装置に備えられるピンチロール装置のロール交換装置に関する。より詳細には、双ロール式連続鋳造機に備えられるピンチロール装置のロール交換装置に関するが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属から金属板を連続的に鋳造する一手段として、種々の双ロール式連続鋳造機が提案されている。
【０００３】
図１１は特開昭６３−２６２４０号公報及び特開昭６３−３０１５８号公報に開示されているストリップキャスタ（双ロール式連続鋳造機）を示すものである。図中１ａ，１ｂは一対の内部冷却される鋳造ロールであり、該鋳造ロール１ａ，１ｂは、水平に且つ互いに平行にロールギャップを有して並ぶように配置されている。
【０００４】
この鋳造ロール１ａ，１ｂの直上には、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させるためのタンディッシュ３が設けられており、鋳造ロール１ａ，１ｂの間に溶融金属溜まり２を形成させた状態で、図１１において左側に位置する鋳造ロール１ａを時計回りに、また、図１１において右側に位置する鋳造ロール１ｂを反時計回りに同時に回動させると、鋳造ロール１ａ，１ｂの間で凝固した金属が鋳造ロール１ａ，１ｂのロールギャップに応じた板厚の高温ストリップ４に成形されて鋳造ロール１ａ，１ｂの下方へ連続的に送り出されるようになっている。
【０００５】
５ａ，５ｂは一対のピンチロール群であり、該ピンチロール群５ａ，５ｂは、鋳造ロール１ａ，１ｂから下方へ送り出される高温ストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、鋳造ロール１ａ，１ｂの直下に配置されている。６は側方から見て湾曲板状に形成されたストリップガイド部材であり、該ストリップガイド部材６は、ピンチロール群５ａ，５ｂから下方へ送り出されるストリップ４を水平方向へ案内するように、ピンチロール群５ａ，５ｂの下方に配置されている。
【０００６】
７は一対のピンチロール７ａ，７ｂを有するピンチロール装置であり、該ピンチロール装置７は、ストリップガイド部材６によって水平方向に案内されるストリップ４を板厚方向に挾持し得るように、ストリップガイド部材６のストリップ４の移動方向下流側に配置されている。
【０００７】
前記ピンチロール装置７は、その一例を図１３、図１４に示すように、ストリップ４の移動経路上において、側面形状がＵ字状を有するハウジング７ｃ，７ｃ’がストリップ４を幅方向に挟む位置に固設され、ハウジング７ｃ，７ｃ’間には、ロールチョック７ｄを介し上、下ピンチロール７ａ，７ｂが配置され、ハウジング７ｃ，７ｃ’の開放された上部には上部蓋材７ｅが着脱可能に取り付けられている。前記下ピンチロール７ａのロールチョック７ｄはハウジング７ｃ，７ｃ’に固定され、又、上ピンチロール７ｂのロールチョック７ｄは、上部蓋材７ｅに設けた圧下装置７ｆにより圧下が行えるようになっている。７ｇはハウジング７ｃ，７ｃ’同士を連結する連結材である。
【０００８】
図１１中、８は巻取機であり、該巻取機８は、ピンチロール７ａ，７ｂから水平に送り出されるストリップ４を巻き取り得るように、ピンチロール装置７の下流側に配置している。
【０００９】
上述した鋳造ロール１ａ，１ｂの下半部、ピンチロール群５ａ，５ｂ、ストリップガイド部材６、ピンチロール装置７、巻取機８からなるストリップ４の移動経路は、一体に形成された大型のチャンバ（ケーシング）９に内装されており、該チャンバ９の内部には、ストリップガイド部材６とピンチロール７ａ，７ｂとの間において、ストリップ４の下面及び上面に対峙するようにノズル１０ａ，１０ｂが設けられている。このノズル１０ａ，１０ｂには、供給管１１ａ，１１ｂを介し窒素ガス等の無酸化ガスのガス供給源１２が接続され、チャンバ９には、供給管１３ａ，１３ｂを介しガス供給源１４が接続されている。
【００１０】
すなわち、図１１に示す双ロール式連続鋳造機においては、窒素ガス等の無酸化ガスをチャンバ９へ供給することにより該チャンバ９の内部を無酸化ガス雰囲気とし、更に、窒素ガスをノズル１０ａ，１０ｂから噴射させることにより、ストリップ４の表面にスケール（酸化被膜）が生成されるのを抑制している。また、ストリップ４の温度は、鋳造ロール１ａ，１ｂから送り出される時点において約１４００℃程度であるが、ノズル１０ａ，１０ｂから噴射される窒素ガスによって冷却されることにより、約６００〜８００℃程度に低下されるようになっている。
【００１１】
しかし、上記図１１に示す双ロール式連続鋳造機では、チャンバ９の容積が非常に大きくなってしまい、このためにチャンバ９の内部を完全に無酸化ガス雰囲気に維持することは困難であるので、ストリップ４の表面にスケールが生成することがある。また、巻取機８により巻き取られたストリップ４をチャンバ９から取り出す際には該チャンバ９を大気開放することになるため、窒素ガスの消費量が非常に多くなる。加えて、窒素は高価なので操業費用が高くなる。
【００１２】
上記した問題点を軽減する方法として特開平９−１７４２０４号公報が提案されている。この公報では、図１２に示すように、鋳造ロール１ａ，１ｂからピンチロール７ａ，７ｂまでの間のストリップ４を取り囲む上流側の固定チャンバ１６Ａと、ピンチロール７ａ，７ｂと巻取機８の入側に設けたピンチロール１５ａ，１５ｂの手前までの間のストリップ４を取り囲む下流側の固定チャンバ１６Ｂとを更に設けた構成としている。
【００１３】
前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂ内には、制御した無酸化ガス１７をストリップ４の両面に向けて噴出するようにしたノズル群１８を備えており、装置操業中にストリップ４にスケールが形成されるのを抑制している。更に、ピンチロール７ａ，７ｂの下流側の固定チャンバ１６Ｂには、ストリップ４が３００℃以下の温度になって移動経路を出るように、通過するストリップ４を急冷するための室温で液体である急冷媒体１９を吹き付けるようにした急冷手段を備えている。６ａはキャッチロール、２０はドレン抜きである。
【００１４】
また、上記公報ではピンチロール装置７と巻取機８との間に、圧延機を備えた場合も例示している。このように圧延機を設けた場合には、ピンチロール装置７と圧延機の間に下流側の固定チャンバを設けると共に、圧延機の出側にも固定チャンバを設けている。又、圧延機の入側直前位置まで下流側の固定チャンバを設けて圧延機の出側には固定チャンバを設けない構成のものもある。
【００１５】
図１２の上流側の固定チャンバ１６Ａと下流側の固定チャンバ１６Ｂにおけるピンチロール７ａ，７ｂに対向する端部には、ピンチロール７ａ，７ｂの外周面に気密に接するシール部材２１が設置されており、このシール部材２１によってピンチロール７ａ，７ｂと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間の気密を保持するようにしている。シール部材２１としては、ラビリンスシールや多数の金属素線によって形成されるワイヤシールが適用される。
【００１６】
図１２に示したように、ストリップ４の移動経路を分割して包囲するようにした固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの構成によれば、図１１のように一体形成した大型のチャンバ９でストリップ４の移動経路全体を覆う構成に比して各固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの容積を小さく抑えることができるので、無酸化ガスの使用量を低減することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２の構成においては回転するピンチロール７ａ，７ｂと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間の気密を保持する必要があるが、このためのシール部材２１はピンチロール７ａ，７ｂの外周面に接触しており、このためにピンチロール７ａ，７ｂの表面にロール転写による傷を生じさせる可能性があり、延いてはストリップ４に模様を生じさせる可能性がある。又、この問題を回避するためにピンチロール７ａ，７ｂとシール部材２１との間に間隙を保持することも考えられるが、この場合にはガスが間隙から大量に排出するために無酸化ガスの消費量が増大してしまう。
【００１８】
又、図１１、図１２に示した双ロール式連続鋳造機において、不測の事態によりピンチロール７ａ，７ｂを交換する必要が生じた場合に、長期間に亘ってラインを休止しなければならない問題がある。
【００１９】
即ち、従来のピンチロール装置７は、図１３、図１４に示すようにストリップ４の移動経路上に固設しているために、ロール交換を行う場合は、双ロール式連続鋳造機の運転を停止した後、圧下装置７ｆと上ピンチロール７ｂの連結を解除し、ハウジング７ｃ，７ｃ’に固定されている上部蓋材７ｅの固定を解いてクレーン等の吊上装置により上部蓋材７ｅを取り外す。更に、上、下ピンチロール７ａ，７ｂに対する冷却水給排管及びカップリングの連結を切離す。続いて、上ピンチロール７ｂをクレーン等の吊上装置で吊上げて除去し、次にストリップ４を除去した後、下ピンチロール７ａをクレーン等の吊上装置で吊上げて除去する。続いて、交換用の（研磨された）下ピンチロール７ａをハウジング７ｃ，７ｃ’に吊降ろして固定した後、交換用の上ピンチロール７ｂをハウジング７ｃ，７ｃ’に吊り降ろし、次に圧下装置７ｆを備えた上部蓋材７ｅをハウジング７ｃ，７ｃ’の上部に吊降ろして固定し、圧下装置７ｆにより上ピンチロール７ｂを昇降できるように組み立てる。
【００２０】
上記したように、ピンチロール７ａ，７ｂの交換作業を全てストリップ４の移動経路上で行うことになるため、ラインの休止期間が長くなる問題がある。
【００２１】
更に、前記ピンチロール７ａ，７ｂの交換時には、図１１の例ではロール交換のためにチャンバ９におけるピンチロール装置７の上部を開放する作業が必要であり、このための作業にも時間を要する。又、図１２の例ではピンチロール７ａ，７ｂの交換時には、ロール交換のために固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂに備えたシール部材２１の着脱が必要であり、この作業のためにも時間を要する問題があり、更にシール部材２１が汚れるとピンチロール７ａ，７ｂの傷の発生の原因になるためシール部材２１の取扱いに細心の注意を要するといった問題がある。
【００２２】
本発明は、ピンチロールの外周面に接触するシール部材を廃止し、無酸化ガスの消費量を低減でき、且つピンチロールのロール交換作業を短時間で効率的に行えるようにしたピンチロール装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ストリップの移動経路を取り囲む固定チャンバを備えて該固定チャンバ内に無酸化ガスを供給することによりストリップにスケールが形成するのを抑制するようにした金属ストリップ連続鋳造装置における前記ストリップの移動経路に備えるピンチロール装置のロール交換装置であって、ストリップの移動経路と交差して側方に延びるレールに沿い移動が可能な内側ハウジングとストリップを幅方向に挾む位置に固定されて前記内側ハウジングが嵌脱できる孔形の外側ハウジングとを設け、内側ハウジングにロールチョックを介し上、下ピンチロールを備えると共に上、下ピンチロールの外周を覆うロールチャンバを備え、外側ハウジングに前記ロールチョックを介し上ピンチロールを圧下する圧下装置を備えたことを特徴とするピンチロール装置のロール交換装置、に係るものである。
【００２４】
好ましくは、前記内側ハウジングは、上部がロールチョックを抜出可能に開放され、開放された上端には上部蓋材が着脱可能に取り付けられていることを含む。
【００２５】
好ましくは、前記レールに、ストリップの移動経路と平行な方向にスライドして切換えが可能な複数の切換レールを備えていることを含む。
【００２６】
好ましくは、前記ロールチャンバは、上、下ピンチロールのピンチ部を除く外周を包囲する上、下ロールカバーと、ロール端面とロールチョックとの間において上、下ロールカバー相互間に配置した中間カバーとからなり、前記ピンチ部の一側にストリップ入口を形成しピンチ部の他側にストリップ出口を形成し且つ前記孔形の外側ハウジングが通過可能な形状を有していることを含む。
【００２７】
好ましくは、前記外側ハウジングに、ロールチャンバと気密に連通可能な固定チャンバを固定したことを含む。
【００２８】
上記手段によれば、次のように作用する。
【００２９】
上、下ピンチロールとロールチャンバを備えた内側ハウジングを、固定の外側ハウジングの位置からストリップの移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジングを同様にして直ちにストリップの移動経路に組み込むことができる。よって、上、下ピンチロールのロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮することが可能になる。
【００３０】
又、内側ハウジングに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバーと中間カバーとにより最小の容積で上、下ピンチロールを包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができる。更に、外側ハウジングに固定した固定チャンバと前記ロールチャンバとの間がシール材によって気密に連通されるようにしているので、ロールチャンバと固定チャンバの連通時における気密保持と切離しとが容易にできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明のピンチロール装置のロール交換装置の一形態例を示す全体正面図、図２は図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図、図５はピンチロール装置の詳細を示す正面図、図６は図５をＶＩ−ＶＩ方向から見た側面図である。
【００３３】
図１２に示したように、高温ストリップ４の移動経路にピンチロール装置７を備え、且つピンチロール装置７の前後に高温ストリップ４を取り囲む固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂを備えた構成において、前記ピンチロール装置７を図１、図２及び図６、図７のように構成する。
【００３４】
ピンチロール装置７は、ストリップ４を幅方向に挟む間隔を有する内側ハウジング５１ａ，５１ｂと外側ハウジング６４ａ，６４ｂとにより構成されている。内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、下部が連結材５１にて連結されており、ストリップ４の移動経路と交差して側方に延びるレール６３上を車輪６２により移動経路の側方である操作側（図５の左側）にシフト可能に設けられており、又、外側ハウジング６４ａ，６４ｂは、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂを包囲する孔形を有してストリップ４を幅方向に挟む位置に固定されている。この時、レール６３には、内側ハウジング５１ａ，５１ｂが外側ハウジング６４ａ，６４ｂの内側に一致したときに内側ハウジング５１ａ，５１ｂが落ち込むようにした位置決め用の段部６３ａが形成されている。前記外側ハウジング６４ａ，６４ｂの上部は幅方向に延びる連結材６４’によって連結されている。
【００３５】
内側ハウジング５１ａ，５１ｂには、図５、図６に示すように、上下１対のピンチロール５２，５３が軸部５５を介しロールチョック５４によって回転可能に支持されている。下ピンチロール５３のロールチョック５４は内側ハウジング５１ａ，５１ｂに固定され、又、上ピンチロール５２のロールチョック５４は、内側ハウジング５１ａ，５１ｂのガイド５８に沿って昇降可能に支持されている。内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部はロールチョック５４を上側に抜き出せるように開放している。そして、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの開放された上部には上部蓋材５９が着脱可能に取り付けられている。
【００３６】
前記外側ハウジング６４ａ，６４ｂの幅方向外側面には、図６、図８に示すように、孔形の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８側に張出して外側ハウジング６４ａ，６４ｂ内に位置させた内側ハウジング５１ａ，５１ｂが移動しないように固定するためのストッパ８９を設けている。ストッパ８９は長孔９０によりボルト９１を介して張出し位置と没入位置とに固定できるようになっている。これにより、上、下ピンチロール５２，５３が組付られて一体に組み立てられた内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、ストッパ８９によって外側ハウジング６４ａ，６４ｂにしっかり固定されるようになる。
【００３７】
外側ハウジング６４ａ，６４ｂの上部には、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上ピンチロール５２をロールチョック５４を介し昇降及び押圧するようにした圧下装置６５が設けられている。
【００３８】
前記ピンチロール５２，５３の操作側（図５の左側）の軸端部には冷却水給排管６０ａ，６０ｂがロータリジョイント６１を介し接続されており、又、ピンチロール５２，５３の駆動側（図５の右側）の軸端部には図１、図２に示すようにカップリング１０３及び駆動軸１０４を介し駆動装置１０５が連結されている。
【００３９】
上記ピンチロール装置７において、図５、図７に示すように上、下ロールカバー６６，６７と、中間カバー６８とからなるロールチャンバを設ける。
【００４０】
上、下ロールカバー６６，６７は、ピンチロール５２，５３のピンチ部Ｐを除く外周を包囲する矩形形状を有しており、上、下ロールカバー６６，６７のピンチ部Ｐに近い端部７０ａ，７０ｂはロール表面との間に僅かな間隙を形成している。上記端部７０ａ，７０ｂに形成される間隙はストリップ４の方向を向くようにしている。更に、前記上、下ロールカバー６６，６７には、ロール端面７１とロールチョック５４との間の軸部５５を包囲するようにした矩形形状の軸カバー部７２を突出させて形成している。
【００４１】
前記中間カバー６８は、ピンチロール５２，５３のロール端面７１とロールチョック５４との間において、上、下ロールカバー６６，６７の相互間に配置されている。
【００４２】
そして、前記下ロールカバー６７はハウジング底面５１’に支持され且つ下ピンチロール５３のロールチョック５４に固定されており、前記中間カバー６８は上記下ロールカバー６７上にボルト固定されており、更に、上ロールカバー６６は中間カバー６８上にボルト固定されている。上記により、ピンチロール５２，５３は、上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とからなるロールチャンバによって包囲されるが、上、下ロールカバー６６，６７は上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８のいずれとも接触していない。
【００４３】
前記上、下ピンチロールを包囲している上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とからなるロールチャンバは、図１０に示すように、上、下ピンチロール５２，５３とのピンチ部Ｐの一側にストリップ入口９２を有し、ピンチ部Ｐの他側にストリップ出口９３を有しており、前記ロールチャンバは前記孔形の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８を通過できる形状を有している。
【００４４】
前記上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８は、図５、図７に示すように内部に冷却液流路６９を備えた水冷パネルにより構成されており、この冷却液流路６９には、図５、図６の液供給口７３及び液排出口７４を介し冷却液が給排されるようになっている。図中７６はピンチロール５２，５３に潤滑ミストを供給するための潤滑ミスト供給口である。
【００４５】
更に、前記上、下ロールカバー６６，６７には、無酸化ガスを供給するためのガス供給口７５が設けられており、該ガス供給口７５から無酸化ガスを供給することにより上、下ロールカバー６６，６７の端部７０ａ，７０ｂとロール表面との間隙から無酸化ガスを吹き出すことによりストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７（図７）を形成するようにしている。
【００４６】
前記ハウジング底面５１’上に支持された下ロールカバー６７は、図５に示すように両端の軸カバー部７２がボルト５６によってロールチョック５４に固定されており、これにより下ロールカバー６７とロールチョック５４との間の気密が保持される。又、下ピンチロール５３の熱伸縮は、一側のロールチョック５４に対し軸部５５が隙間５７の範囲で軸方向にスライドすることにより許容されるようになっている。
【００４７】
前記上ロールカバー６６は、図７に示すように上ピンチロール５２の昇降を許容する形状を有しており、且つ上ロールカバー６６の両端、即ち軸カバー部７２の端部には、図９に示すように軸カバー部７２を取り巻くパッキング材７８を配置し、このパッキング材７８をスプリング７９を介しロールチョック５４に押付けることによりロールチョック５４との間のシールを行うようにしたシール装置８０を備えている。
【００４８】
更に、前記中間カバー６８には、図５、図７に示すように、上、下ピンチロール５２，５３の軸心を結ぶ線と略平行な垂直のスリット８１を形成していると共に、該スリット８１を通して無酸化ガスを供給するためのガス供給口８２を備えており、ガス供給口８２からロール端面７１に向けて無酸化ガスを噴出することによって、中間カバー６８とロール端面７１との間隙を通ってストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れを遮断するガスカーテン７７を形成するようにしている。
【００４９】
図６、図１０に示す外側ハウジング６４ａ，６４ｂには、図１２に示した固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂが固定されており、更に、ストリップ４の入側にはストリップ４を取り囲む幅方向に細長い開口８３を有する入口部材８４を備えており、又、ストリップ４の出側には同様にストリップ４を取り囲む細長い開口８５を有する出口部材８６を備えている。そして、前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂには、図１０に示すようにロールチャンバのストリップ入口９２及びストリップ出口９３を取り囲んでロールチャンバに接触するシール材８７を備えており、このシール材８７によりロールチャンバと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂとの間を気密を保持して連通している。前記固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂと入口部材８４及び出口部材８６も前記と同様に内部に冷却液流路６９を形成した水冷パネルにより構成している。
【００５０】
図１、図２に示すように、レール６３上に載置された内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの下部を貫通して延びるシリンダ等のシフト装置９４によって、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８内と操作側外部との間で移動できるようになっている。図３、図４に示すシリンダによるシフト装置９４では、シリンダの伸縮ロッド９５先端にレバー９６によって起倒できる係合フック９７が備えられており、該係合フック９７を内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８に係合してシフト装置９４を伸縮すると、内側ハウジング５１ａ，５１ｂは押し引きされてサイドシフトされるようになっている。尚、前記シフト装置９４には、前記シリンダ以外に、クレーン、ウィンチ等の種々の方式のものを採用することができる。
【００５１】
前記レール６３の延長上には、図１、図２に示すように、ストリップ４の移動経路と平行な方向（レール６３と交差する方向）に延びるスライドレール９９に沿ってスライド可能な２組の切換レール１００ａ，１００ｂが設けてあり、該切換レール１００ａ，１００ｂは図示しない切換駆動装置によりスライドされるようになっている。そして前記レール６３の延長上の切換レール１００ａは作業中の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを受入れられるように空けてあり、又、他方の切換レール１００ｂ上には交換用の（研磨された）ピンチロール７ａ，７ｂが組み込まれた内側ハウジング５１ａ，５１ｂが待機している。前記切換レール１００ａ，１００ｂの上部には、吊上部材１０１を介しピンチロール７ａ，７ｂの交換を行うためのクレーンなどの組替装置１０２が設けられている。
【００５２】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００５３】
図１、図２のように外側ハウジング６４ａ，６４ｂと内側ハウジング５１ａ，５１ｂとからなるピンチロール装置７にて高温ストリップ４を搬送する際は、上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８、並びに固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの冷却液流路６９に冷却液を給排することによって冷却する。同時に、固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂ内に無酸化ガスを供給して無酸化ガス雰囲気に保持すると共に、前記上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８に設けたガス供給口７５，８２から無酸化ガスを供給する。ガス供給口７５から上、下ロールカバー６６，６７に供給された無酸化ガスは、上、下ロールカバー６６，６７の端部７０ａ，７０ｂとロール表面との間隙から吹き出され、これによりストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７（図７）が形成される。
【００５４】
図６、図１０に示す下流側の固定チャンバ１６Ｂ内の無酸化ガスの圧力を上流側の固定チャンバ１６Ａ内の圧力より高めに設定した場合には圧力差によってストリップ４の移動経路に沿い上流側に流れようとする。しかし、図７に示したようにストリップ４に向かう無酸化ガスのガスカーテン７７が形成されることによって、ストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れが阻止される。
【００５５】
又、ガス供給口８２から中間カバー６８に供給された無酸化ガスは、中間カバー６８に垂直に形成したスリット８１からロール端面７１に向かう縦のガスカーテン７７を形成し、このガスカーテン７７により中間カバー６８とロール端面７１との間隙を通ってストリップ４の移動経路方向に流れる無酸化ガスの流れが阻止される。
【００５６】
この時、前記下ロールカバー６７は端部がロールチョック５４に固定されることによりシールされ、上ロールカバー６６はシール装置８０によりロールチョック５４との間がシールされる。
【００５７】
上記したように、ロールチャンバを構成する上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８は、上、下ピンチロール５２，５３を最小の容積で且つ気密に包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの圧力差によりストリップ４の移動経路に沿う方向に無酸化ガスが流動する問題をガスカーテン７７によって阻止できるので、無酸化ガスの消費量を更に低減できる。
【００５８】
又、前記ロールチャンバは、上、下ピンチロール５２，５３に接することなく包囲しているので、ピンチロール７ａ，７ｂの表面に傷が生じる問題を防止できる。
【００５９】
双ロール式連続鋳造機において、不測の事態によりピンチロール装置７のピンチロール５２，５３を交換する必要が生じた場合には次のようにしてロール交換を行う。
【００６０】
先ず、双ロール式連続鋳造機の運転を停止する。上、下ピンチロール５２，５３に連結されている冷却水給排管６０ａ，６０ｂ及びカップリング１０３を切離し、同時に液供給口７３及び液排出口７４に対する冷却液配管、ガス供給口７５に対するガス供給管、潤滑ミスト供給口７６に対する潤滑ミスト供給管の接続を切離す。更に、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの圧下装置６５を内側ハウジング５１ａ，５１ｂのロールチョック５４から切離し、図８のストッパ８９による内側ハウジング５１ａ，５１ｂと外側ハウジング６４ａ，６４ｂの固定を解除する。これにより内側ハウジング５１ａ，５１ｂはレール６３に沿って自由に移動できるようになる。
【００６１】
従って、図３、図４のシフト装置９４の係合フック９７を内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８に係合した状態でシフト装置９４を伸長すると、内側ハウジング５１ａ，５１ｂは切換レール１００ａ上に押し出される。内側ハウジング５１ａ，５１ｂが押し出されたら、シフト装置９４の係合フック９７を係合金具９８に係合した状態から離反させる。
【００６２】
続いて、切換レール１００ａ，１００ｂをスライドレール９９に沿って移動させ、交換用の上、下ピンチロール５２，５３及びロールチャンバが組み込まれた交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを載置した切換レール１００ｂがレール６３の延長上に来るように位置を一致させた後、交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂの係合金具９８にシフト装置９４の係合フック９７を係合し、シフト装置９４を縮小することにより交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを外側ハウジング６４ａ，６４ｂの孔８８に引込む。この時、内側ハウジング５１ａ，５１ｂはレール６３の段部６３ａに落ち込むことにより外側ハウジング６４ａ，６４ｂに対して位置決めされる。
【００６３】
続いて、図８のストッパ８９により内側ハウジング５１ａ，５１ｂを外側ハウジング６４ａ，６４ｂに固定し、外側ハウジング６４ａ，６４ｂの圧下装置６５を内側ハウジング５１ａ，５１ｂのロールチョック５４に連結する。更に、上、下ピンチロール５２，５３に対する冷却水給排管６０ａ，６０ｂ及びカップリング１０３の連結を行い、又、液供給口７３及び液排出口７４に対する冷却液配管、ガス供給口７５に対するガス供給管、潤滑ミスト供給口７６に対する潤滑ミスト供給管の接続を行う。
【００６４】
これにより、双ロール式連続鋳造機の運転が再開できるようになる。
【００６５】
前記切換レール１００ａ上に取出された内側ハウジング５１ａ，５１ｂは、オフライン状態において、先ず、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部蓋材５９の固定を解除し、クレーンなどの組替装置１０２により吊上部材１０１を用いて上部蓋材５９を取り外す。次に、上ロールカバー６６の中間カバー６８に対する固定を解除し上ロールカバー６６を組替装置１０２により吊上げて除去した後、上ピンチロール５２をロールチョック５４と共に組替装置１０２により吊上げて除去する。
【００６６】
続いて、中間カバー６８を下ロールカバー６７との固定を解除して取り外した後、下ピンチロール５３のロールチョック５４に固定された下ロールカバー６７の固定を解除し組替装置１０２により下ロールカバー６７を吊上げて除去し、その後、下ピンチロール５３をロールチョック５４と共に組替装置１０２により吊上げて除去する。
【００６７】
次に、交換用の上、下ピンチロール５２，５３と、上、下ロールカバー６６，６７及び中間カバー６８を、前記とは逆の手順で内側ハウジング５１ａ，５１ｂに組み込み、続いて、内側ハウジング５１ａ，５１ｂの上部に上部蓋材５９を固定する。これにより交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂが切換レール１００ａ上に待機されることになる。
【００６８】
上記したように、上、下ピンチロール５２，５３とロールチャンバを備えた内側ハウジング５１ａ，５１ｂを、固定の外側ハウジング６４ａ，６４ｂの位置からストリップ４の移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジング５１ａ，５１ｂを同様にして直ちにストリップ４の移動経路に組み込むことができ、よって、上、下ピンチロール５２，５３のロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮することができる。
【００６９】
又、前記内側ハウジング５１ａ，５１ｂに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバー６６，６７と中間カバー６８とにより最小の容積で上、下ピンチロール５２，５３を包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、外側ハウジング６４ａ，６４ｂに固定した固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂと前記ロールチャンバとの間がシール材８７によって気密に連通されるようにしているので、ロールチャンバと固定チャンバ１６Ａ，１６Ｂの連通時の気密保持と切離しの容易性が確保できる。
【００７０】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、シフト装置、交換装置には種々の方式のものが適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
【００７２】
上、下ピンチロールとロールチャンバを備えた内側ハウジングを、固定の外側ハウジングの位置からストリップの移動経路外に取り出せるようにしたので、待機しておいた交換用の内側ハウジングを同様にして直ちにストリップの移動経路に組み込むことができ、よって、上、下ピンチロールのロール交換作業が短時間に効率的に行い得られ、双ロール式連続鋳造機の休止時間を短縮できる効果がある。
【００７３】
又、内側ハウジングに備えたロールチャンバは、上、下ロールカバーと中間カバーとにより最小の容積で上、下ピンチロールを包囲しているので、ロールチャンバ内を無酸化ガス雰囲気に保持するためのガス消費量を減少することができ、更に、外側ハウジングに固定した固定チャンバと前記ロールチャンバとの間がシール材によって気密に連通されるようにしたので、ロールチャンバと固定チャンバの連通時における気密保持と切離しが容易にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピンチロール装置のロール交換装置の一形態例を示す全体正面図である。
【図２】図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た平面図である。
【図３】シフト装置の一例を示す正面図である。
【図４】図３をＩＶ−ＩＶ方向から見た平面図である。
【図５】ピンチロール装置の詳細を示す正面図である。
【図６】図５をＶＩ−ＶＩ方向から見た側面図である。
【図７】図５をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見た断面図である。
【図８】ストッパの詳細を示す断面図である。
【図９】図５のＩＸ部拡大図である。
【図１０】図５をＸ−Ｘ方向から見た側面図である。
【図１１】従来のストリップキャスタの一例を示す全体概略側面図である。
【図１２】従来のストリップキャスタの他の例を示す全体概略側面図である。
【図１３】従来のピンチロール装置の一例を示す正面図である。
【図１４】図１３をＸＩＶ−ＸＩＶ方向から見た側面図である。
【符号の説明】
４ 高温ストリップ（ストリップ）
７ ピンチロール装置
１６Ａ 上流側の固定チャンバ
１６Ｂ 下流側の固定チャンバ
５１ａ，５１ｂ 内側ハウジング
５２ 上ピンチロール
５３ 下ピンチロール
５４ ロールチョック
５９ 上部蓋材
６３ レール
６４ａ，６４ｂ 外側ハウジング
６５ 圧下装置
６６ 上ロールカバー（ロールチャンバ）
６７ 下ロールカバー（ロールチャンバ）
６８ 中間カバー（ロールチャンバ）
７１ ロール端面
８７ シール材
８８ 孔
８９ ストッパ
９２ ストリップ入口
９３ ストリップ出口
９４ シフト装置
１００ａ，１００ｂ 切換レール
Ｐ ピンチ部
Claims (5)
- ストリップの移動経路を取り囲む固定チャンバを備えて該固定チャンバ内に無酸化ガスを供給することによりストリップにスケールが形成するのを抑制するようにした金属ストリップ連続鋳造装置における前記ストリップの移動経路に備えるピンチロール装置のロール交換装置であって、ストリップの移動経路と交差して側方に延びるレールに沿い移動が可能な内側ハウジングとストリップを幅方向に挾む位置に固定されて前記内側ハウジングが嵌脱できる孔形の外側ハウジングとを設け、内側ハウジングにロールチョックを介し上、下ピンチロールを備えると共に上、下ピンチロールの外周を覆うロールチャンバを備え、外側ハウジングに前記ロールチョックを介し上ピンチロールを圧下する圧下装置を備えたことを特徴とするピンチロール装置のロール交換装置。
- 前記内側ハウジングは、上部がロールチョックを抜出可能に開放され、開放された上端には上部蓋材が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のピンチロール装置のロール交換装置。
- 前記レールに、ストリップの移動経路と平行な方向にスライドして切換えが可能な複数の切換レールを備えていることを特徴とする請求項１記載のピンチロール装置のロール交換装置。
- 前記ロールチャンバは、上、下ピンチロールのピンチ部を除く外周を包囲する上、下ロールカバーと、ロール端面とロールチョックとの間において上、下ロールカバー相互間に配置した中間カバーとからなり、前記ピンチ部の一側にストリップ入口を形成しピンチ部の他側にストリップ出口を形成し且つ前記孔形の外側ハウジングが通過可能な形状を有していることを特徴とする請求項１記載のピンチロール装置のロール交換装置。
- 前記外側ハウジングに、ロールチャンバと気密に連通可能な固定チャンバを固定したことを特徴とする請求項１記載のピンチロール装置のロール交換装置。
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