JP4961345B2 - ストリップ・キャスティングマシンの２つのキャスティング・ローラの間に形成されるキャスティング・ギャップの側面シール - Google Patents

Description

本発明はストリップ・キャスティングマシンの２つのキャスティング・ローラの間に形成されるキャスティング・ギャップの特許請求項１の前文に従った側面シールに関する。

このタイプの側面シールは国際公開第２００４／０３３１３０号パンフレットの図７から９に開示されている。これは耐火性材料から作られた液に接する第１の部分と、高温耐久性材料から作られ、キャスティング・ローラの前側に配置される第２の部分とを有する。第２の部分はキャスティング・ローラの前側に沿って延びていわゆる接触点の上の底部で一体に結合して共通領域を形成する２本の脚を供えた一種の「嘴形状」を有し、これらの脚の間で第１の部分が上からはみ出る。第１の部分は耐火性の材料から作られ、第２の部分は高温耐久性合金、ねずみ鋳鉄または高張力鋼から作られる。これら２つの部分はコーティングを施される。

本発明の根本を成す目的は前述のタイプの側面シールを耐摩耗性と耐久性だけでなく、熱損失に関してもやはり改善することでこの領域の望ましくない硬化を防止することである。

この目的は特許請求項１の特徴を備えた側面シールによって本発明に従って達成される。

本発明による側面シールのさらなる好ましい実施態様は従属請求項の主題事項である。

２つの部分を互いから分離する絶縁層が第１と第２の部分の間に挿入されるという事実によって、側面シールにおける熱損失が大幅に防止されるかまたは最少にされ、それにより、たとえ保護された金属プレートを接液領域に使用するときでさえ硬化は起こらない。接液部分１２は極めて高温に保たれることが可能であり、極めて高温（９００〜１３００℃）に予備加熱されることが可能である。

本発明が図面を手段として以下でさらに詳しく説明される。

図１から５は、２つのキャスティング・ローラの間に形成されるキャスティング・ギャップを横方向でシールするために設けられるローラ・ストリップ・キャスティングマシン用の側面シール１０の第１の実施形態を示している。キャスティング・ローラの両方の前側に配置された２つの側面シール１０（短辺部品とも呼ばれる）はキャスティング・ギャップの長さを制限する。キャスティング・ローラは図３、４、５に図示され、１、２で示される。

側面シール１０は保持用フレーム１１に入れられ、これが図には示されていない調節用器具と能動接続している。保持用フレーム１１はキャスティング・ローラ１、２の経線方向に側面シール１０と一体で調節されることが可能であり、これにより、側面シール１０はそのシール用側部１０’をキャスティング・ローラ１、２の前側に位置決めされる。

側面シール１０は、図１から５による実施形態の変形例では耐火性材料から作られるいわゆる接液性の第１の部分１２と、高温耐久性金属で作られることが好ましく、キャスティング・ローラ１、２の前側に配置される第２の部分１３を有する。両方の部分１２、１３は適切なコーティングを施されることが好ましい。第２の部分１３はキャスティング・ローラの前側に沿って延びていわゆる接触点の上の底部で一体に結合して共通中央領域１３ｍを形成する２本の脚１３ｓを供えた一種の「嘴形状」を有する（特に図３の右半分参照）。第１の部分１２は第２の部分１３の２本の脚１３ｓの間で上からはみ出し、後者によって心出しされ、キャスティング・ローラの前側に半径方向に１から３ｍｍ重なり、したがってこれらのエッジ領域を覆う。第１の部分１２は第２の部分１３に取り付けられた包囲用シート１５（図２）内に保持されて後者と共に一種のカセットを形成し、これにより、背面の包囲用シート１５に相対して凹部にスペーサ部分品１６によってシール用側部１０’から見て外方向で位置決めされ、絶縁用プレート１７によって包囲用シートから分離される（図２）。

本発明によると、第１の部分１２は後部だけではなくその輪郭全体に沿って絶縁体１８、１９を設けられ（図２、３、４）、これらもやはり２つの部分１２、１３を互いから分離し、保護のため、圧縮を避けるために、凹部の中で部分１２、１３のシール用側部１０’からわずかに後方に立ち上がり、さらに絶縁体を心出しし、部品１３から突出する突出部１３’が設けられる。

カセット状の側面シール１０は前から保持用フレームの中に挿入され、それにより、包囲用シート１５と嘴形状の第２の部分１３はその背面で、冷却媒質、好ましくは冷却水のための冷却用流路２０、２１を設けられた保持用フレーム１１の基部表面上に位置する。冷却用流路２０、２１は一方では冷却水入口２６（図２、３、５）に接続され、他方では追加的な上側と側方の保持用フレーム冷却用流路２２、２３を経由して冷却水出口２５（図２、３）へと接続される。嘴状の第２の部分１３はこのようにして背面から直接冷却される。

嘴形状の第２の部分１３は、キャスティング・ローラのエッジに沿って均等に配分されることが好ましく、かつキャスティング・ローラ１、２の前側に対向して方向付けられる多数の出口開口３０を本発明に従って設けられ、これらは分配流路３１、３２を経由してガスまたは潤滑剤供給源３５（図１、３、５）へと接続される。出口開口３０を通して不活性ガス、粗油または他の適切な材料（例えばグリースまたはグラファイト含有コーティング剤）がキャスティング・ローラの前側またはエッジに沿ったシール用部分全域にわたって分配され、極めて薄い（ギャップ０．０１〜０．０３ｍｍ）担持層を形成する。

既に述べられたように、嘴形状の第２の部分１３（すなわちシール用部分の前側）はキャスティング時のキャスティング・ローラの長さの変化の衝撃を和らげることが可能な層で覆われる。これに代わって、出口開口３０のために適切に型打ちされた穴を備えた耐熱性で耐摩耗性のフィルムが第２の部分１３に取り付けられることもやはり可能である。

側面シールは、特にこれらが図１から５による第１の部分１２にあるように耐火性シール用プレートまたは耐火性シール用プレート部分を有するときには、キャスティングに先立って予備加熱される必要があることが知られている。第１と第２の部分１２、１３の間に挿入されて２つの部分１２、１３を互いから分離する絶縁体１８を備えた本発明による側面シール１０は以前の解決策とは違って、大部分の熱がキャスティング・ローラの前側を通って由来するという利点を有する。

冷却された保持用フレーム１１に嘴形状の第２の部分１３を直接担持することによって、温度の点から見るとこの領域は第１の接液部分１２のために必要とされる８００〜１３００℃の高温よりも大幅に下に留まる。

嘴形状の第２の部分１３にある出口開口３０は流体力学的担持を可能にするために小さい穴として作られる。これらはまた、キャスティング・ローラの円周方向に延びる溝の形状であることも可能である。

図６から１０には側面シール１０ａの第２の実施形態が示されている。この側面シール１０ａの同じ部品は図１から５にあるように同じ参照番号で示される。側面シール１０ａは接液性の第１の部分１２ａと、背面で金属プレート３７を押さえる嘴形状の第２の部分１３ａを有し、プレート３７は包囲用シート１５に対向してスペーサ部分品１６ａによって凹部の中に位置決めされ、絶縁プレート１５によって後者から分離される。側面シール１０ａはこの場合もやはりカセットの形で設計され、これが前から保持用フレーム１１の中に挿入される。（実際では、ここでもまた高温耐久性金属から作られた嘴形状の第２の部分が都合良く、冷却された保持用フレーム１１に向かって直接押さえることやはりが可能である。）この変形例では接液性の第１の部分１２ａは高温耐久性金属から作られ、輪郭全体に沿って絶縁体１８、１９を設けられ、それにより、２つの部分１２ａ、１３ａは互いに相対して心出しされるが互いから分離される。

嘴形状の第２の部分１３ａはまた、キャスティング・ローラのエッジに沿って配分された出口開口３０に加えて中央領域１３ｍにさらなる出口開口４０ａ（図６、１０）を有する。しかしながら、セラミック層で覆われることが好ましい金属の第１の部分１２ａもやはりその表面全域にわたって配分された多数の出口開口４０を設けられ、これらが第２の部分の中央領域１３ｍ内の追加的な出口開口４０ａと一緒に、中央の垂直の接続用流路４４とそこから枝分かれし、背面プレート３７内に形成される水平の分配流路４３によって別々のガスまたは潤滑剤（不活性ガス、油、コーティング剤など）の供給源４５へと接続される。この方式でシール用側部１０ａ’上に膜が形成されることが可能である。

接液性の第１の部分１２ａに設けられた出口開口４０は、圧力におけるフェロスタチック差(ferrostatic defferences in pressure)を許容するように高さ全体にわたってサイズを変えてもよい。

図１１から１４に側面シール１０ｂのさらなる実施形態が示されており、これは高温耐久性金属から作られた嘴形状の部分１３ｂを有し、この部分はローラのエッジに沿って配分された出口開口３０を設けられ、接液性の第１の部分１２ｂと一緒に背面金属プレート３７ｂを押さえている。接液部分１２ｂは高温耐久性の金属で作られたプレート５０で形成され、このプレートが表面全域にわたって配分された多数の開口５１を有し、これらが耐火性または繊維状の材料５２で充填される。この方式で、ギャップが生じないように膨張係数が選択されることが考慮に入れられる。この実施形態は接液性の第１の部分１２ｂの金属の比率を２５〜５０％に下げることを可能にする。

開口５１の周りで、金属プレート５０に複数の小さい穴が作られ、これらはガス、油、コーティング剤などの媒質のための出口開口５４を形成し、嘴形状の部分１３ｂの出口開口３０とは独立して充填され、これらのために別々の供給源４５と背面プレート３７ｂに作られた接続流路またはチャンバ５５、５６が設けられる。この方式で、接液性の第１の部分１２ｂは絶縁保護膜を設けられてもよい。

図１５、１６に示された側面シール１０ｃは本質的に前述の側面シール１０ｂに相当する。第１の部分１２ｃは図１１から１４による変形例とは違ってさらに大きい開口５１を備えた金属プレート５０を有するが、しかし開口５１のみが充填されるのではなく金属プレート５０が耐火性材料で充填されてシール側部の上に突起し、それにより、耐火性のプレート５９が開口５１の中に突起する円筒の突出部６０で形成される。この方式で、金属プレート５０は温度の点から見てさらに保護され、熱の移動が削減される。このケースではシール側部もやはりコーティングされる。耐火性材料は金属プレート５０で一体に保たれる、すなわち金属プレートは耐火性材料内の亀裂の進行を妨害する。

図１７、１８には、第１の接液部分１２ｄ（またはその金属プレート５０ｄ、耐火性材料５２ｄで充填される開口５１ｄ）が中央に設けられ、突出部６３がキャスティング・ローラ１、２の間にはみ出し、前記突出部６３の深さが上端から下端で減少しているという点で図１１から１４に示されたものとは異なる側面シール１０ｄが示されている。キャスティング用の導管から供給される高温の溶融金属がこの突出部６３によってキャスティング・ローラ１、２のエッジ領域の中に押し入れられることで寄生の硬化領域を削減する。

図１９、２０に示された側面シール１０ｅは本質的に図１５、１６による設計に相当するが、しかし第１の接液部分１２ｅがキャスティング・ローラ１、２の間にはみ出る突出部６３ｅを有し、これは図１７、１８によるものに形状で相当するが耐火性プレート５９ｅに割り当てられる。

上述の実施形態の変形例すべてが嘴形状の部分１３を有することで特徴付けられ、この中の接液部分１２は間に挿入された絶縁体１８によって中央の位置に保持される。接液部分１２は極めて高温に保たれ、極めて高い温度（９００〜１３００℃）に予備加熱されることが可能である。

シール用領域におけるガスまたは潤滑剤の充填によって、かつ嘴形状の部分の耐摩耗性の台座設置に起因して磨耗は見違えるほどに低減し、または大幅に阻止され、これが側面シールの耐久力を大幅に増大させる。本発明による側面シールのカセット構造は、接液領域における耐火性材料と金属の様々な有利で入れ換え可能な組合わせ（２５〜５０％の金属および７５〜５０％の耐火性材料）を可能にし、これにより、耐火性材料は亀裂の場合に都合良く一体に保持される。本発明による側面シールは補修されるか、または部分的に交換されることを必要とするのみである。この方式で、さらに長いキャスティングサイクルを許容すること、およびシールの一部を再利用することが可能である。

このカセット状の側面シールは前からではなく上から適切に設計されたハウジングに、または上端が開放された保持用フレームの中に挿入されることもやはり可能である。実際では、本発明による側面シールは包囲用シートを伴わずに保持用フレームの中に直接取り付けられることもやはり可能であり、すなわちカセット構造が完全に必要なわけではない。

本発明による側面シールの第１の実施形態を示す正面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す図である。 図２の線ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡに沿った左半分断面および線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った右半分断面を示す図である。 図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面を示す図である。 図１の線Ｖ−Ｖに沿った断面を示す図である。 本発明による側面シールの第２の実施形態を示す正面図である。 図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面を示す図である。 図７の線ＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡに沿った左半分断面および線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢに沿った右半分断面を示す図である。 図６の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示す図である。 図６の線Ｘ−Ｘに沿った断面を示す図である。 本発明による側面シールの第３の実施形態を示す正面図である。 図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面を示す図である。 図１２の線ＸＩＩＩＡ−ＸＩＩＩＡに沿った左半分断面および線ＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢに沿った右半分断面を示す図である。 図１１の線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿った断面を示す図である。 本発明による側面シールの第４の実施形態を垂直断面で示し、図１２に相当する図である。 図１５による側面シールを水平断面で示し、図１４に相当する図である。 本発明による側面シールの第５の実施形態を垂直断面で示す図である。 図１７による側面シールを水平断面で示す図である。 本発明による側面シールの第６の実施形態を垂直断面で示す図である。 図１９による側面シールを水平断面で示す図である。

Claims (16)

1. ストリップ・キャスティングマシンの２つのキャスティング・ローラ（１、２）の間に形成されるキャスティング・ギャップの側面シールであって、前記キャスティング・ローラ（１、２）の前に位置決めされることが可能であり、第１の接液部分と、前記キャスティング・ローラ（１、２）の前側に配置された第２の部分を有し、それによって前記第２の部分が、キャスティング・ローラの前面に沿って延びていわゆる接触点の上の底部で一体に結合して共通領域（１３ｍ）を形成する２本の脚（１３ｓ）を供えた一種の「嘴形状」を有し、これらの脚の間で前記第１の接液部分が前記脚の上方に延び、前記第１の接液部分と前記第２の部分の間に絶縁層（１８）が挿入されてこれが前記第１の接液部分と前記第２の部分とを互いに分離することを特徴とする側面シール。
2. 嘴形状の前記第２の部分が、不活性ガスまたは油、グリースまたはグラファイト含有コーティング剤を含む潤滑剤のための多数の出口開口（３０）を設けられ、これらがガスまたは潤滑剤の供給源（３５）に接続され、前記キャスティング・ローラの前側に向かって位置合わせされ、前記キャスティング・ローラのエッジに沿って配分されることを特徴とする請求項１に記載の側面シール。
3. 嘴形状の前記第２の部分が、金属から作られることを特徴とする、請求項２に記載の側面シール。
4. 前記第１の接液部分が少なくとも部分的に金属から作られ、不活性ガスまたは油、グリースまたはグラファイト含有コーティング剤を含む潤滑剤のための多数の出口開口（４０、５４）を設けられ、これらの開口が表面全体にわたって配分され、シール用側部に向かって位置合わせされ、追加的なガスまたは潤滑剤の供給源（４５）に接続されることを特徴とする請求項２または３に記載の側面シール。
5. 前記第１の接液部分が、表面全体にわたって配分された多数の開口（５１）を有する金属プレート（５０）として設計され、前記開口（５１）が耐火性材料で充填され、不活性ガスまたは油、グリースまたはグラファイト含有コーティング剤を含む潤滑剤のための前記出口開口（４０、５４）が耐火性材料で充填された前記開口（５１）の間に設けられることを特徴とする請求項４に記載の側面シール。
6. 前記金属プレート（５０）が前記キャスティング・ローラ（１、２）の間にはみ出る中央の突出部（６３）を設けられ、その深さが上部から下部で減少していることを特徴とする請求項５に記載の側面シール。
7. 前記第１の接液部分が、その表面全体にわたって配分された多数の開口（５１）を有する金属プレート（５０）とシール用側部に向かって突起する耐火性材料と前記開口（５１）に流し込む材料で構成され、前記耐火性材料が、前記開口（５１）の中に突起する突出部（６０）を備えた耐火性プレートを形成することを特徴とする、請求項４に記載の側面シール。
8. 前記突出部（６０）が円筒であることを特徴とする、請求項７に記載の側面シール。
9. 前記耐火性プレートが前記キャスティング・ローラ（１、２）の間にはみ出る中央の突出部（６３ｅ）を設けられ、その深さが上端から下端で減少していることを特徴とする請求項７または８に記載の側面シール。
10. 嘴形状の前記第２の部分の上に包囲用シート（１５）が係合され、後者と共に一種のカセットを形成し、これが冷却された保持用フレーム（１１）の中に挿入され、この中で前記第１の接液部分（１２）が絶縁体（１７、１８、１９）で背面と輪郭全体に沿って囲まれて保持されることを特徴とする請求項１から９のうちの一項に記載の側面シール。
11. 嘴形状の前記第２の部分が前記冷却された保持用フレーム（１１）に直接接していることを特徴とする請求項１０に記載の側面シール。
12. 前記第１の接液部分と前記第２の部分が、前記第１の接液部分の前記出口開口（４０、５４）を有し、ガスまたは潤滑剤の供給源（４５）、接続用流路またはチャンバ（４３、４４；５５、５６）を備えた背面金属プレートを割り当てられることを特徴とする請求項１０に記載の側面シール。
13. 前記背面金属プレートがガスまたは潤滑剤の供給源（４５）、嘴形状の前記第２の部分の中央の共通領域（１３ｍ）に配列された追加的な出口開口（４０ａ）へと接続された追加の接続用流路を有し、前記キャスティング・ローラのエッジに沿って配分されたこの第２の部分の前記出口開口（３０）が別々のガスまたは潤滑剤の供給源（３５）に接続されることを特徴とする請求項１２に記載の側面シール。
14. 前記第１の接液部分が２５から５０％の金属と７５から５０％の耐火性材料から成ることを特徴とする請求項４から１３のうちの一項に記載の側面シール。
15. 前記第１の接液部分と前記第２の部分がシール用側部で適切な膜を設けられることを特徴とする請求項１から１４のうちの一項に記載の側面シール。
16. シール用側部上で嘴形状の前記第２の部分の上に耐熱性で耐摩耗性の膜が塗布され、これが前記出口開口（３０、４０ａ）のために穴を型打ちされていることを特徴とする請求項２から１４のうちの一項に記載の側面シール。

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