JP5017137B2 - ガイドロールの軸受け部保護装置 - Google Patents
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Description
このガイドロールセグメントは、複数のガイドロールで構成されており、このため、鋳造中の鋳片にブレークアウトが発生した場合、流出した高温の地金(溶融金属)が、ガイドロールや軸受け部等に付着して凝固する。これにより、地金が付着したガイドロールが回転不能となるため、その復旧に多大な労力と時間を要し、その結果、鋳片の生産効率の低下を招くという問題があった。
また、特許文献2には、連続鋳造設備のサポートロールに、耐火物に覆われ先端にタッチローラが設けられたトレーを設置し、このトレーを水平移動させることにより、ブレークアウトの発生時に溶融金属が下流側へ流出することを防止する方法が開示されている。
そして、引用文献3には、ブレークアウトの発生時に、モールド内の湯面レベルの低下を検知し、モールド内への溶鋼の供給を遮断する方法が開示されている。
更に、この方法では、サポートロールセグメントの下方に設置されるガイドロールセグメントにおいて、そのガイドロール入側の軸受け部近傍へのパウダー、スケール、及び地金の付着を抑制することが困難であり、セグメント寿命の向上や鋳片の生産性の効果的な向上を達成することが困難となる。
特に、特許文献1、2は、プロテクターとトレーを、鋳片の表面に接触させる方法であるため、いずれも流出した地金が、プロテクター又はトレーと鋳片の間で固まり、これがくさびとなるため、連続鋳造設備内から鋳片を引き抜くことが困難となる。このため、例えば、連続鋳造設備内の鋳片を細かく切断して、少しずつ搬出しなければならず、連続鋳造作業の復旧に多大な労力と時間を要すると共に、鋳片の生産効率の低下も招く。
また、特許文献3に開示された方法では、流出する溶融金属を少なくできるが、ガイドロールセグメントのガイドロール入側の軸受け近傍への影響を抑制することに対しては無力である。
前記サポートロールセグメントと前記ガイドロールセグメントとの間で、しかも前記ガイドロールセグメントのガイドロール入側の幅方向両側に設置され、該ガイドロール入側の幅方向中央位置に向けて移動可能となっており、前記鋳片の鋳造中は、前記ガイドロール入側の軸受け部を覆い、かつ前記鋳片と隙間を有して配置される可動式カバーを有する。
本発明に係るガイドロールの軸受け部保護装置において、前記可動式カバーは、前記ガイドロール入側の幅方向端位置を基準として、該ガイドロール入側の幅方向端位置から幅方向中央位置に向けて100mm以上移動可能であることが好ましい。
本発明に係るガイドロールの軸受け部保護装置において、前記鋳片と前記可動式カバーとの間に形成される前記隙間は、30mm以上250mm以下の範囲内であることが好ましい。
本発明に係るガイドロールの軸受け部保護装置において、前記可動式カバーは、駆動手段によって移動可能となっており、しかも該駆動手段とは別に、前記可動式カバーには1又は2以上の補助駆動手段が設けられていることが好ましい。
また、鋳片の鋳造中は、鋳片と可動式カバーとの間に隙間が形成されるので、例えば、堆積したパウダーやスケールが、従来のように、鋳片と可動式カバーとの間で固まってくさびとならない。これにより、連続鋳造設備からの鋳片の引き抜き不能という事態を回避できるため、例えば、連続鋳造設備内で鋳片を細かく切断して、少しずつ搬出するという必要がなくなり、従来よりも、鋳造の復旧作業を短期間にでき、鋳片の生産性の低下も抑制できる。
この垂直曲げ型の連続鋳造設備は、モールドから鉛直方向に出てくる鋳片を、ガイドロールセグメントで大きく曲げる構成となっているため、ガイドロールセグメントの剛性が高められている。このため、設備構成を頑丈にするために多くの支柱が設けられており、ガイドロールやその軸受け部等に地金が流出した場合、例えば、湾曲型の連続鋳造設備に比べて、復旧作業がしずらく、その復旧に多大な労力と時間を要し、その結果、生産効率の低下を招く。従って、連続鋳造設備が垂直曲げ型の場合は、より効果的に、鋳造の復旧作業時間の短縮化及び鋳片の生産性の低下抑制が行える。
請求項4記載のガイドロールの軸受け部保護装置は、鋳片と可動式カバーとの隙間を規定することで、従来のように、鋳片と可動式カバーとの間で地金が固まるという問題を、確実に回避できる。
請求項5記載のガイドロールの軸受け部保護装置は、可動式カバーを移動させる駆動手段とは別に、この可動式カバーを移動させる補助駆動手段を設けているので、例えば、駆動手段が故障した場合でも、補助駆動手段により可動式カバーを確実に移動できる。
ここで、図1(A)は本発明の一実施の形態に係るガイドロールの軸受け部保護装置の設置位置を示す説明図、(B)は同ガイドロールの軸受け部保護装置の使用状態の説明図、図2は鋳片と可動式カバーの隙間を変化させた場合の鋳片と可動式カバーの間に形成された付着物の最小厚みを示す説明図である。
サポートロールセグメント13は、鋳片11の厚み方向に間隔を有して対向配置された対となるサポートロール18、19が、鋳片11の鋳造方向に間隔を有して複数配置されている。
また、ガイドロールセグメント14は、サポートロールセグメント13とは分離可能な構成となっており、鋳片11の厚み方向に間隔を有して対向配置された対となるガイドロール20、21が、鋳片11の鋳造方向に間隔を有して複数配置されている。
このように構成することで、サポートロールセグメント13は、モールド12の交換を行う際に、モールド12と一括して交換可能な構成となっている。
この可動式カバー16、17は、例えば、鉄又はステンレスのような金属製の板であり、その形状は、鋳造方向に向いて見た場合に長方形(正方形でもよい)となって、厚み(鋳造方向の長さ)が3〜50mm程度のものである。
なお、可動式カバー16、17は、連続鋳造設備の構造にもよるが、例えば、水平位置を基準として、連続鋳造設備15の曲率中心側に配置されたガイドロール20から外側に配置されたガイドロール21へかけて、下方へ0度を超え45度以下の範囲内で傾斜させるとよい。これにより、可動式カバー上に落下したパウダーやスケールを、可動式カバー16、17の片側(下方に傾斜した側)へ落下させることができるので、パウダーやスケールが可動式カバー16、17のあちらこちらから落下することを防止できる。なお、ブレークアウトが発生した場合も、同様の作用効果を得ることができる。
駆動手段26、27は、連続鋳造設備15のガイドロールセグメント14を支持する架台(図示しない)に設置されたアクチュエータ28、29(例えば、油圧シリンダ)と、このアクチュエータ28、29と可動式カバー16、17の基部とを接続する連結ロッド30、31とを有している。
これにより、アクチュエータ28、29を動作させることで、可動式カバー16、17をガイドロール20、21入側の上方で、このガイドロール20、21の幅方向に沿って移動させることができる。
これにより、例えば、駆動手段26、27が故障した場合でも、補助駆動手段によって可動式カバー16、17を移動させることができる。
上記した駆動手段26、27と補助駆動手段は、サポートロールセグメント13とガイドロールセグメント14の間に設けられ、作業者が作業(例えば、モールド12とサポートロールセグメント13の一括交換作業)を行う場合の作業スペース(図示しない)に設置することが好ましい。これにより、駆動手段26、27と補助駆動手段が、従来のように、過酷な雰囲気中(例えば、サポートロールセグメント内)に配置されることを防止できるため、故障の恐れを低減できる。なお、駆動手段26、27と補助駆動手段は、それぞれ可動式カバー16、17を中心として鋳片11とは反対側であって、平面視して対向するガイドロール20、21の中心線上に配置するとよい。
ここで、可動式カバー16の移動長さL1(以下、可動式カバー17の移動長さL2についても同様)が、ガイドロール20、21の幅方向端位置から100mm未満の場合、平面視して軸受け部22、23から中央側に突出する可動式カバー16の突出長さが短くなり過ぎる。
従って、可動式カバー16の移動長さL1を、各ガイドロール20、21入側の幅方向端位置を基準として、ガイドロール20、21入側の幅方向端位置から幅方向中央位置に向けて100mm以上としたが、好ましくは130mm以上、更には150mm以上とする。
ここで、鋳片11と可動式カバー16の隙間D1(以下、可動式カバー17の隙間D2も同様)を変化させた場合の鋳片11と可動式カバー16の間に形成された付着物(パウダーやスケール等)の最小厚みを調査した結果について、図2を参照しながら説明する。
このように、付着物の最小厚みが厚くなるということは、前記した課題で示したように、堆積したパウダーやスケールが、鋳片11と可動式カバー16との間で固まり、これがくさびとなるため、連続鋳造設備15内から鋳片を引き抜くことが困難となる。このため、鋳片品質の低下や連続鋳造作業の復旧に多大な労力と時間を要するために、鋳片の生産効率の低下も招く。
以上のことから、鋳片11と可動式カバー16の隙間D1を、30mm以上250mm以下の範囲内としたが、下限を50mm、更には80mmとすることが好ましく、上限を200mm、更には150mmとすることが好ましい。
連続鋳造を開始するに際しては、まず、連続鋳造設備15内の操業条件を確認するため、各種センサが取付けられ、製造する鋳片11よりも幅広のダミーバー(図示しない)を使用し、対向配置された複数のサポートロール18、19間と、複数のガイドロール20、21間を通過させる。
このように、ダミーバーは幅広のため、各駆動手段26、27を作動させ、可動式カバー16、17を、初期状態の位置、即ち、平面視して各ガイドロール20、21入側の軸受け部22〜25が露出する位置まで退避させておく。
この鋳片11の鋳造開始と共に、各駆動手段26、27を作動させ、可動式カバー16、17をガイドロール20、21入側の幅方向中央位置に向けて移動させ、ガイドロール20、21入側の軸受け部22〜25を覆い、かつ鋳片11と隙間D1、D2を有する位置に配置する。このとき、可動式カバー16、17の移動長さL1、L2と、鋳片11との隙間D1、D2は、前記した範囲とすることが好ましい。
これにより、パウダーやスケール等が、可動式カバー16、17よりも下流側に位置するガイドロール20、21の軸受け部22〜25近傍へ付着することを抑制し、ガイド20、21の不転による鋳片11の表面品位の悪化やブレークアウトの発生を抑制できると共に、ブレークアウトの発生時には、従来よりも短時間で連続鋳造作業が復旧できる。
まず、本発明のガイドロールの軸受け部保護装置を使用した場合を実施例とし、使用しなかった場合を従来例として、ガイドロールセグメントの寿命を比較した結果を、図3(A)に示す。なお、ガイドロールセグメントの寿命は、垂直曲げ型と湾曲型の双方の連続鋳造設備で検討し、溶鋼の鋳造回数を現すチャージ数で比較した。また、可動式カバーの移動長さL1、L2は300mm、鋳片と可動式カバーとの隙間D1、D2は50mmに設定した。
これは、保護装置の可動式カバーにより、可動式カバーよりも下流側に位置するガイドロールの軸受け部近傍へ異物が侵入することを回避でき、その結果、ロールの不転を回避できたためだと考えられる。
このように、保護装置の可動式カバーを使用することにより、ブレークアウトの発生時に、可動式カバーよりも下流側に位置するガイドロール、及びその軸受け部に、地金が付着することを防止できるので、従来よりも短時間で連続鋳造作業の復旧が可能となる。
以上の実施例で説明した可動式カバーの移動長さL1、L2と、鋳片と可動式カバーとの隙間D1、D2に限らず、可動式カバーがガイドロール入側の軸受け部を覆い、かつ鋳片と隙間を有する位置に配置されていれば、本願発明の効果が得られることも確認できた。
Claims (5)
- 鋳片を製造するモールドの交換を行う際に、該モールドの下方に配置されて該モールドと一括で交換可能なサポートロールセグメントと、該サポートロールセグメントの下方に配置されるガイドロールセグメントとを備える連続鋳造設備に使用するガイドロールの軸受け部保護装置であって、
前記サポートロールセグメントと前記ガイドロールセグメントとの間で、しかも前記ガイドロールセグメントのガイドロール入側の幅方向両側に設置され、該ガイドロール入側の幅方向中央位置に向けて移動可能となっており、前記鋳片の鋳造中は、前記ガイドロール入側の軸受け部を覆い、かつ前記鋳片と隙間を有して配置される可動式カバーを有することを特徴とするガイドロールの軸受け部保護装置。 - 請求項1記載のガイドロールの軸受け部保護装置において、前記連続鋳造設備は垂直曲げ型であることを特徴とするガイドロールの軸受け部保護装置。
- 請求項1及び2のいずれか1項に記載のガイドロールの軸受け部保護装置において、前記可動式カバーは、前記ガイドロール入側の幅方向端位置を基準として、該ガイドロール入側の幅方向端位置から幅方向中央位置に向けて100mm以上移動可能であることを特徴とするガイドロールの軸受け部保護装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のガイドロールの軸受け部保護装置において、前記鋳片と前記可動式カバーとの間に形成される前記隙間は、30mm以上250mm以下の範囲内であることを特徴とするガイドロールの軸受け部保護装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のガイドロールの軸受け部保護装置において、前記可動式カバーは、駆動手段によって移動可能となっており、しかも該駆動手段とは別に、前記可動式カバーには1又は2以上の補助駆動手段が設けられていることを特徴とするガイドロールの軸受け部保護装置。
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