JP5104943B2

JP5104943B2 - ロール研磨装置

Info

Publication number: JP5104943B2
Application number: JP2010503675A
Authority: JP
Inventors: 勝巳中山; 裕之大塚; 史郎長田; 久彦深瀬
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: KR101228358B1; US8087448B2; WO2009116119A1; EP2253425A1; KR20100102748A; CN101977728A; JPWO2009116119A1; US20110119858A1; CN101977728B; EP2253425A4

Description

本発明は双ロール鋳造機に用いるロール研磨装置に関するものである。

溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、水平に並べた一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。

図５は双ロール鋳造機の一例を示すもので、水平に並べて配置した一対の冷却ロール１と、当該冷却ロール１に付帯する一対のサイド堰２とを備えている。

冷却ロール１は、その内部に冷却水が流通し、生産すべきストリップ３の板厚に応じてロール間隙Ｇを拡縮調整できるように構成されている。

また、冷却ロール１の回転方向と速度は、それぞれの外周面が上側からロール間隙Ｇへ向かって等速で移動するように設定してある。

一方のサイド堰２は、各冷却ロール１の一端に面接触し、他方のサイド堰２は、各冷却ロール１の他端に面接触しており、冷却ロール１及びサイド堰２によって四方を囲まれる空間には、耐火物を素材とした溶湯供給ノズル４がロール間隙Ｇの真上に位置するように配置されている。

溶湯供給ノズル４は、その頂部に溶湯５を受けるための細長のノズルトラフ６を有し、長手方向側壁の下端寄り部分には、ノズルトラフ６から冷却ロール１外周面へ向けて貫通する開口７が冷却ロール１軸線に沿って並ぶように複数穿設してあり、ノズルトラフ６に溶湯５を流し込むと、ロール間隙Ｇの上方に冷却ロール１外周面に接する溶湯溜まり８が形成される。

すなわち、冷却水の流通により冷却ロール１を抜熱しながら、溶湯溜まり８を形成して冷却ロール１を回転させると、溶湯５が冷却ロール１外周面で固まって凝固殻を形作り、これら凝固殻がロール間隙Ｇで張り合わされたストリップ３が冷却ロール１の下方へ送り出される。

このとき、生産されるストリップ３が目標板厚となるように、各冷却ロール１のネック部分を枢支している軸箱（図示せず）に、互いに近接する向きの水平な押し付け力を付与している。

溶湯溜まり８で冷却ロール１外周面に溶湯５などの酸化物が付着すると、その部位での凝固殻に対する冷却作用が不充分になり、ストリップ３の表面に割れが発現する。

そこで、双ロール鋳造機の冷却ロール１外周面にその軸線方向全長にわたって相対するブラシロールを各冷却ロール１ごとに設け、モータによりブラシロールを回転させながら当該ブラシロールを冷却ロール１に押し付けて、冷却ロール１外周面に付着した酸化物を払拭するようにしたロール研掃装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、誇張して言うと、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも太い鼓形状を呈している冷却ロール１に見合うように、ブラシロール周面形状を太鼓形、すなわち、ロール軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも細くなるようにしてある（これら冷却ロール１やブラシロールにおけるロール軸線方向両端部分と中間部分の外径の差は、０．４ｍｍ程度である）。
特開平６−１１４５０７号公報

しかしながら、冷却ロール１の熱変形は複雑なので、周面形状が太鼓形のブラシロールを用いても、ブラシ素線が冷却ロール１外周面に均等に接触するとは限らない。

また、シリンダ１０によりネック部分が冷却ロール１側へ押されるブラシロール９は、撓んだ形で回転するため軸線方向両端部分における素線の摩耗が著しく、冷却ロール１外周面の軸線方向両端部分でもブラシ素線が冷却ロール１外周面に均等に接触するとは限らない。

このため、ブラシロール９を使うだけでは冷却ロール１外周面の幅方向縁部付近や幅方向中央部付近に付着した酸化物を払拭しきれずに酸化物の厚みが増加し、酸化物を払拭しきれない部分に対応するストリップ３の抜熱量が減少し、板幅全体でみると抜熱量にムラが生じる結果となり、ストリップ３表面の幅方向縁部付近や幅方向中央部付近などに割れが発現してしまう場合がある。

本発明はストリップの表面の割れを抑制できるロール研磨装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、双ロール鋳造機の冷却ロール外周面にその軸線方向全長にわたって相対し且つ回転駆動されるブラシロールと、該ブラシロールの両側に位置するネック部分の根元寄り位置を冷却ロールに近づく向きに押圧する押付手段と、該ブラシロールの両側に位置するネック部分の先端寄り位置を冷却ロールから離れる向きに押圧するベンディング手段とを備え、前記押付手段は、ブラシロールを全体的に冷却ロール側に付勢し、同時に前記ベンディング手段は、ブラシロールを冷却ロールのクラウンに見合うように変形させる構成を備えている。

つまり、ストリップ製造中にブラシロールを、押圧手段により冷却ロール側へ付勢するとともにベンディング手段で冷却ロールのクラウンに見合うように変形させ、冷却ロール外周面の軸線方向全長にわたってブラシ素線が均等に接触する状態を保つ。

この他に、ブラシロール周面形状を、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも細くなるように形作り、ブラシロールが冷却ロールに向けて凸に変形した際に、ブラシロール軸線方向両端部分のブラシ素線の先端を冷却ロール外周面に適切に接触させる。

更に、ブラシロールとは別に冷却ロール外周面に相対し且つ回転駆動される補助ブラシロールと、該補助ブラシロールを全体的に冷却ロール側に付勢する押付手段とを備えた構成を採り、当該補助ブラシロールによっても冷却ロール外周面を研磨する。

また、冷却ロール外周面にその軸線方向全長にわたって相対する補助ブラシロールを用いるとともに、当該補助ブラシロール周面形状を、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも太くなるように形作る。

本発明のロール研磨装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。

（１）ベンディング手段によってブラシロールの軸線を冷却ロールのクラウンに見合うように変形させた場合、ブラシ素線が冷却ロール外周面の軸線方向全長にわたって均等に接触するので、冷却ロール外周面に付着した酸化物を効果的に払拭でき、ストリップ表面の幅方向縁部付近や幅方向中央部付近などに割れが発現しなくなる。

（２）ブラシロールの軸線方向両端部分の外径を軸線方向中間部分よりも細くしてあるので、ブラシロールが冷却ロールに向けて凸に変形した際に、ブラシロール軸線方向両端部分のブラシ素線の先端を冷却ロール外周面に適切に接触し、当該部位の酸化物の払拭が確実になる。

（３）ブラシロールとは別に補助ブラシロールを備えた構成を採れば、当該補助ブラシロールにより冷却ロール外周面の特定範囲を周方向に重点的に研磨することができる。

本発明のロール研磨装置の一例を平面的に見た状態を示す概念図である。図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。本発明のロール研磨装置の他の例を平面的に見た状態を示す概念図である。図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。双ロール鋳造機の一例を冷却ロール軸線方向に見た状態を示す概念図である。

符号の説明

１冷却ロール
９ブラシロール
１０押圧用のシリンダ（押付手段）
１１ベンディング用のシリンダ（ベンディング手段）
１２補助ブラシロール
１３押圧用のシリンダ（押付手段）
１４補助ブラシロール

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１及び図２は本発明のロール研磨装置の一例であり、双ロール鋳造機の冷却ロール１外周面にその軸線方向全長にわたって相対するブラシロール９と、当該ブラシロール９のネック部分を冷却ロール１に近付く向きに付勢する押付用のシリンダ１０と、前記ネック部分を冷却ロール１から離れる向きに付勢するベンディング用のシリンダ１１と、ブラシロール９とは別途に冷却ロール１外周面の軸線方向一端部分及び他端部分に独立して相対する補助ブラシロール１２と、当該補助ブラシロール１２のネック部分を冷却ロール１に近付く向きに付勢する押付用のシリンダ１３とを備えている。

ブラシロール９は冷却ロール１に対して平行で、ロール間隙Ｇ（図５参照）とは真反対から冷却ロール１外周面に水平に当接するように設けられている。

ブラシロール９は、その素線に直径０．１５ｍｍのステンレス鋼を使っており、ブラシロール９周面形状は冷却ロール１に見合うように、ロール軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも細くしてある。

押圧用のシリンダ１０は、ブラシロール９のネック部分の根元寄り個所を径方向に水平に押し、ベンディング用のシリンダ１１は、ブラシロール９のネック部分の先端寄り個所を水平に押す。

補助ブラシロール１２は冷却ロール１に対して平行で、前記ブラシロール９の下方から冷却ロール１外周面に向けて当接するように設けられている。

補助ブラシロール１２も、前述のブラシロール９と同じステンレス鋼線材をブラシ素線に使っている。

押圧用のシリンダ１３は、補助ブラシロール１２のネック部分を冷却ロール１の中心線に向けて押す。

ブラシロール９及び補助ブラシロール１２はいずれも、モータ（図示せず）により回転駆動されるようになっている。

すなわち、ストリップ製造中に各ブラシロール９を回転させながら、押圧用のシリンダ１０により冷却ロール１側へ付勢し、同時にベンディング用のシリンダ１１で冷却ロール１のクラウンに見合うようにブラシロール９を変形させると、冷却ロール１外周面の軸線方向全長にわたってブラシ素線が均等に接触する状態になり、冷却ロール１外周面に付着した酸化物が払拭され、当該部位での凝固殻に対する冷却作用が損なわれない。

冷却ロール１の回転中心とブラシロール９の回転中心との間の距離は、冷却ロール１の半径とブラシロール９の半径の合計寸法から１ｍｍ程度短く設定すると、酸化物の払拭が効率よく行なえる。

また、ブラシロール９周面形状が、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも細くなるように形作ってあるので、ブラシロール９が冷却ロール１に向けて凸に変形した際に、ブラシロール９軸線方向両端部分のブラシ素線の先端が冷却ロール１外周面に適切に接触し、酸化物の払拭が促進される。

よって、冷却ロール１外周面に付着した酸化物を効果的に払拭でき、ストリップ表面の幅方向縁部付近や幅方向中央部付近などに割れが発現しなくなる。

これに加えて、ブラシロール９と別の補助ブラシロール１２を回転させながら、押圧用のシリンダ１３により冷却ロール１側へ付勢すると、冷却ロール１外周面の軸線方向両端部分が周方向に重点的に研磨されることになる。

図３及び図４は本発明のロール研磨装置の他の例であり、図中、補助ブラシロール１４以外の部材は、図１及び図２に示すものと同じである。

補助ブラシロール１４は、ブラシロール９とは別途に冷却ロール１外周面にその軸線方向全長にわたって相対している。

補助ブラシロール１４は冷却ロール１に対して平行で、ブラシロール９の下方から冷却ロール１外周面に向けて当接するように設けられている。

補助ブラシロール１４は、その素線に直径０．１５ｍｍのステンレス鋼を使っており、ブラシロール９周面形状は、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも太くしてある（具体的には、軸線方向中間部分での素線長さに対して軸線方向両端部分の素線長さを、１〜２ｍｍの範囲で長く設定している）。

補助ブラシロール１４は、モータ（図示せず）により回転駆動され、また、補助ブラシロール１４のネック部分は、押付用のシリンダ１３によって冷却ロール１に近付く向きに付勢される。

これに加えて、ブラシロール９と別の補助ブラシロール１４を回転させながら、押圧用のシリンダ１３により冷却ロール１側へ付勢すると、冷却ロール１外周面の軸線方向両端部分が周方向に重点的に研磨されることになる。

なお、本発明のロール研磨装置は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。

本発明のロール研磨装置は、種々の双ロール鋳造機に適用することができる。

Claims

双ロール鋳造機の冷却ロール外周面にその軸線方向全長にわたって相対し且つ回転駆動されるブラシロールと、該ブラシロールの両側に位置するネック部分の根元寄り位置を冷却ロールに近づく向きに押圧する押付手段と、該ブラシロールの両側に位置するネック部分の先端寄り位置を冷却ロールから離れる向きに押圧するベンディング手段とを備え、
前記押付手段は、ブラシロールを全体的に冷却ロール側に付勢し、同時に前記ベンディング手段は、ブラシロールを冷却ロールのクラウンに見合うように変形させる構成を備えたことを特徴とするロール研磨装置。
ブラシロール周面形状を、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも細くなるように形作った請求項１に記載のロール研磨装置。
ブラシロールとは別に冷却ロール外周面に相対し且つ回転駆動される補助ブラシロールと、該補助ブラシロールを全体的に冷却ロール側に付勢する押付手段とを備えた請求項１あるいは請求項２のいずれかに記載のロール研磨装置。
冷却ロール外周面にその軸線方向全長にわたって相対する補助ブラシロールを用いるとともに、当該補助ブラシロール周面形状を、軸線方向両端部分の外径が軸線方向中間部分よりも太くなるように形作った請求項３に記載のロール研磨装置。