JP4227247B2 - 金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
双ロール鋳造装置では、冷却されて相互方向に回転する一対の水平鋳造ロール間に溶融金属を導入し、動いているロール表面上で金属殻を凝固させ、ロール間隙にてそれら金属殻を合体させ、凝固した凝固金属ストリップとしてロール間隙から下方ヘ送給する。本明細書では、「ロール間隙」という語はロール同士が最接近する領域全般を指すものとする。溶融金属は取鍋から１つ又は一連の小容器へと注がれ、更にはそこからロール間隙上方に位置した金属供給ノズルに流れてロール間隙へと向かい、その結果、ロール間隙直上のロール鋳造表面に支持されてロール間隙長手方向に延びる溶融金属の鋳造溜めを形成することができる。この鋳造溜めの端は、ロール端面に摺動係合して保持されて鋳造溜めの両端からの溢流を防ぐ側部堰板で構成される。
【０００３】
鋳造ロールの据付けと調節は重大な問題である。鋳造ロールは正確に据付けて、ロール間隙の適切な幅を、通常数ミリメートル程度に正しく設定しなければならない。又、特に操業開始時のストリップ厚の変動に合わせるよう鋳造ロールの少なくとも一方が偏寄力に抗して外方へと動くことができるようにする手段も必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案の装置は、いくつかの位置で個々の構成要素間の相対摺動が必要なロール取付け・偏寄手段を用いているため、いくつかの摩擦負荷源が生じてしまい、鋳造ロールの正確な位置決めやロール偏寄力の正確な測定のじゃまになっていた。
【０００５】
本発明は、操業中の摩擦源を最少にする新規なロール偏寄システムを備えた金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、相互間にロール間隙２を形成する一対のほぼ水平な鋳造ロール１と、溶融金属をロール間隙２に供給して該鋳造ロール１に支持された溶融金属の鋳造溜め６を形成する金属供給手段３，４，５と、鋳造ロール１の端面に摺動係合して鋳造溜め６の側部画成クロージャを形成する一対の側部堰板１８と、鋳造ロール１を相互方向に回転駆動してロール間隙２から下方に供給される凝固金属ストリップ１９を製造する駆動手段１０と、各側部堰板１８を保持する一対の板ホルダ２５と、各側部堰板１８に対し互いに対向する内向きの閉止力を加え得るようにした一対のほぼ水平に作用するスラスタ２１とから構成し、該スラスタ２１を板ホルダ２５の各々に１つずつピボット接続部２６，２８を介して接続し、ロール横方向の水平軸線を中心にロール長手方向に板ホルダ２５が傾動でき且つその傾動により側部堰板１８が鋳造ロール１の端面と自動整合できるように構成した金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置において、前記板ホルダ２５の傾動に対する傾動抵抗手段４１を設けたことを特徴とする金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置が提供される。
【０００７】
更に、本発明においては、傾動抵抗手段４１を、板ホルダ２５に作用して該板ホルダ２５の傾動中心を成すロール横方向の水平軸線に対し特に角度を持った位置へと偏寄させる偏寄手段で構成することが可能である。
【０００８】
また、スラスタ２１は、一対の圧力流体ピストンシリンダユニット２２で構成することが可能であり、更には、圧力流体ピストンシリンダユニット２２により作用され且つピボット接続部２６，２８を介し板ホルダ２５に枢支接続されたスラスタ体２９で構成することも可能である。
【０００９】
また、偏寄手段４１は、板ホルダ２５とスラスタ体２９との間に作用するばね手段で構成すると良く、そのばね手段は、各対が板ホルダ２５の各々に作用する二対の圧縮コイルばねで構成することが可能である。
【００１０】
更に、ピボット接続部２６，２８は、垂直ピボット軸線と、該垂直ピボット軸線に対し垂直で且つロール端の横方向に延びる水平ピボット軸線とに限定し、スラスタ体２９に対し板ホルダ２５を前記垂直ピボット軸線及び水平ピボット軸線まわりのピボット運動に限定して枢支接続することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を更に充分に説明するため、添付図面を参照して特定の実施の形態への適用を詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図４は本発明の実施の形態の一例を示すもので、図示した双ロール鋳造装置は、相互間にロール間隙２を形成する一対の鋳造ロール１を主構成としており、鋳造作業では、溶融金属が取鍋（図示せず）からタンディッシュ３、分配器４及び供給ノズル５を介して鋳造ロール１間のロール間隙２へと供給されてロール間隙２上方に溶融金属の鋳造溜め６を生み出す。鋳造溜め６の端を画成するのは一対の耐火閉止板から成る側部堰板１８で、圧力流体ピストンシリンダユニット２２からなる一対のスラスタ２１により鋳造ロール１の段付き端に当接される。タンディッシュ３に備えたストッパロッド７を動かすことにより溶融金属をタンディッシュ３から出口ノズル８及び耐火シュラウド９を介して分配器４へと流下させることができる。
【００１３】
鋳造ロール１は駆動手段１０により駆動されて相互方向に回転、水冷されるので、動いているロール表面上に殻が凝固し、ロール間隙２で合わされてロール出口で凝固金属ストリップ１９が造られる。この凝固金属ストリップ１９は標準コイラ（図示せず）に送給することができる。
【００１４】
ここまで記述した限りでは、図示した双ロール鋳造装置はオーストラリア特許第６６４６７０号及びアメリカ特許第５，４８８，９８８号に更に詳しく記述されているので、本発明の一部を構成しない適宜の構造的詳細についてはこれらの特許を参照することができる。
【００１５】
側部堰板１８の取付けられた板ホルダ２５はスラスタ２１に枢支接続されているので、側部堰板１８はピボット接続部を中心に傾動でき、スラスタ２１はピボット接続部を介して側部堰板１８に対し互いに対向する閉止力を加え得るようになっている。ここで、ピボット接続部は、ロール横方向の水平ピボット軸線まわりの旋回動により各側部堰板１８がロール長手方向に揺動可能、水平ピボット軸線に対して直角な垂直ピボット軸線まわりの旋回動によりロールの横方向に揺動可能となるように設けられており、側部堰板１８の旋回動がこれら２つの軸線まわりの動きに限定されているので側部堰板１８の平面回転が防がれるようにしてある。
【００１６】
図３及び図４に最も明確に示されているように、各側部堰板１８の取付けられた板ホルダ２５は、水平ピボットピン２６と一対の垂直ピボットピン２８とにより、各スラスタ２１の端でスラスタ体２９に枢支接続される。垂直ピボットピン２８はスラスタ体２９に固定され、板ホルダ２５の長孔２７に嵌入される。長孔２７はスラスタ２１の長手方向に細長であるので垂直ピボットピン２８のまわりに少しの隙間が生じ、それにより水平ピボットピン２６まわりにロール長手方向に板ホルダ２５の制限された揺動が可能である。
【００１７】
水平ピボットピン２６もスラスタ体２９に取付けられて、板ホルダ２５の内向きに凸の軸受３０と係合するので、板ホルダ２５は、垂直ピボットピン２８により限定される垂直軸線まわりにロール横方向に揺動可能である。板ホルダ２５がこのようにして自由に揺動できる度合は、スラスタ体２９上の止めとの係合により制限できる。
【００１８】
板ホルダ２５を、側部堰板１８を受けるよう内向き溝を備えた側部部材３１により構成し、側部部材３１に接続のステンレス鋼背板３２をスタッド３４によりホルダ本体３３に接続することにより、背板３２とホルダ本体３３との間に空気隙間を生じさせる。この空気隙間により、ホルダ本体３３が断熱され、側部堰板１８に実際に係合する部分が使用による損傷又は歪みの生じた際に容易に交換可能となる。
【００１９】
水平ピボットピン２６は鋳造ロール１間のロール間隙２のレベルよりも上方の高さに位置しているので、鋳造溜め６の溶融金属により側部堰板１８に掛かる外向き圧力の効果で、側部堰板１８は底端が内方に偏寄する方向にピボットまわりに回転偏寄して鋳造溜め６底部でのシール圧力増加が生じる。この構成では側部堰板１８は傾動できるので、鋳造時の熱膨脹による鋳造ロール１端面の変形を吸収できると共に、鋳造溜め６底部でのシール力を増加させる偏寄作用が維持されるので、鋳造溜め６で静鉄圧力が増加すること（それにより底部では漏れの生じる傾向が最も大きいこと）に対抗できる。
【００２０】
本発明によれば、水平ピボットピン２６を中心にした板ホルダ２５の傾動は、偏寄ばね手段、即ち、板ホルダ２５とスラスタ体２９との間に作用する圧縮コイルばね４１により抵抗を受ける。圧縮コイルばね４１の内端はホルダ本体３３に穿設した円筒形ソケット内に位置決めされ、外端はスラスタ体２９の平らな面４２に当接する。
【００２１】
各板ホルダ２５に作用する一対の圧縮コイルばね４１は、水平ピボットピン２６の上下に配されており、側部堰板１８を上下方向に保持する位置へと板ホルダ２５を偏寄させるようにしてある。従って、側部堰板１８は傾動可能に取付けられているものの、傾動には漸次抵抗が生じるようになっている。このことにより、側部堰板１８上端が過剰に摩耗してしまう虞れを回避することができる。
【００２２】
以上説明した本発明の実施の形態は単に例示であり、側部堰板の傾動に抵抗できる手段としては多くの代替手段があることを理解すべきである。例えば、説明した構成の圧縮コイルばねは中実圧縮止めに置き換えることができ、これらの止めを板ホルダの傾動を制限し得る適宜位置に位置決めして、制動に対する抵抗をコントロールすることが可能である。板ホルダ２５の長孔２７内に圧縮止めを据付けることにより水平ピボットピン２６まわりの板ホルダ２５の揺動を制限することも可能である。ばねと流体圧アクチュエータの両方を組入れたロール偏寄装置を提供することもできる。
【００２３】
ピボットの適切な位置決めは、鋳造ロールの径、鋳造溜めの高さ、鋳造されるストリップの厚さに左右される。ピボットの正確な位置決めの仕方は本願出願人らのオーストラリア特許出願第３４３９７／９５号及びアメリカ特許第５，５８８，４７９号に充分に開示されている。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、側部堰板が傾動可能に取付けられているものの、その傾動には漸次抵抗が生じるようにしてあるので、スラスタにより各側部堰板に対し互いに対向する内向きの閉止力を加えても、操業中の摩擦源を最少に抑制することができ、側部堰板上端が過剰に鋳造ロールの端面に押付けられて摩耗してしまったり、鋳造ロールの正確な位置決めやロール偏寄力の正確な測定が阻害されたりする虞れを未然に回避することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】双ロール鋳造装置の垂直断面図である。
【図２】図１に示した双ロール鋳造装置の平面図である。
【図３】双ロール鋳造装置に組入れられた一対の側部堰板アプリケータの一方を示す図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１ 鋳造ロール
２ ロール間隙
３ タンディッシュ（金属供給手段）
４ 分配器（金属供給手段）
５ 供給ノズル（金属供給手段）
６ 鋳造溜め
１０ 駆動手段
１８ 側部堰板
１９ 凝固金属ストリップ
２１ スラスタ
２２ 圧力流体ピストンシリンダユニット
２５ 板ホルダ
２６ 水平ピボットピン（ピボット接続部）
２８ 垂直ピボットピン（ピボット接続部）
２９ スラスタ体
４１ 圧縮コイルばね（傾動抵抗手段：偏寄手段）

Claims (7)

1. 相互間にロール間隙（２）を形成する一対のほぼ水平な鋳造ロール（１）と、溶融金属をロール間隙（２）に供給して該鋳造ロール（１）に支持された溶融金属の鋳造溜め（６）を形成する金属供給手段（３）（４）（５）と、鋳造ロール（１）端面に摺動係合して鋳造溜め（６）の側部画成クロージャを形成する一対の側部堰板（１８）と、鋳造ロール（１）を相互方向に回転駆動してロール間隙（２）から下方に供給される凝固金属ストリップ（１９）を製造する駆動手段（１０）と、各側部堰板（１８）を保持する一対の板ホルダ（２５）と、各側部堰板（１８）に対し互いに対向する内向きの閉止力を加え得るようにした一対のほぼ水平に作用するスラスタ（２１）とから構成し、該スラスタ（２１）を板ホルダ（２５）の各々に１つずつピボット接続部（２６）（２８）を介して枢支接続し、ロール横方向の水平軸線を中心にロール長手方向に板ホルダ（２５）が傾動でき且つその傾動により側部堰板（１８）が鋳造ロール（１）の端面と自動整合できるように構成した金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置において、前記板ホルダ（２５）の傾動に対する傾動抵抗手段（４１）を設けたことを特徴とする金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
2. 傾動抵抗手段（４１）を、板ホルダ（２５）に作用して該板ホルダ（２５）の傾動中心を成すロール横方向の水平軸線に対し特に角度を持った位置へと偏寄させる偏寄手段で構成した、請求項１に記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
3. スラスタ（２１）を、一対の圧力流体ピストンシリンダユニット（２２）で構成した、請求項１又は２に記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
4. スラスタ（２１）を、圧力流体ピストンシリンダユニット（２２）により作用され且つピボット接続部（２６）（２８）を介し板ホルダ（２５）に枢支接続されたスラスタ体（２９）で構成した、請求項３に記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
5. 偏寄手段（４１）を、板ホルダ（２５）とスラスタ体（２９）との間に作用するばね手段で構成した、請求項４に記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
6. ばね手段を、各対が板ホルダ（２５）の各々に作用する二対の圧縮コイルばね（４１）で構成した、請求項５に記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。
7. ピボット接続部（２６）（２８）を、垂直ピボット軸線と、該垂直ピボット軸線に対し垂直で且つロール端の横方向に延びる水平ピボット軸線とに限定し、スラスタ体（２９）に対し板ホルダ（２５）を前記垂直ピボット軸線及び水平ピボット軸線まわりのピボット運動に限定して枢支接続した、請求項１乃至６のいずれかに記載の金属ストリップ鋳造の双ロール鋳造装置。

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