JPH0515404Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、垂直又は傾斜型双ロール式等の冷却
ロールを用いた連続鋳造設備において、冷却ロー
ル直下に於ける薄鋳片の冷却を促進して鋳片の表
面酸化を防止し、靭性を向上させるなどして冷延
工場における工程の簡略化、製品々質の改善を図
る為の設備に関する。

（従来の技術） 近年鋼及び鋼合金の連続鋳造の分野では、薄鋳
片の鋳造技術の開発が盛んに進められており、各
種の方法が提案され、その一部は工業生産のレベ
ルに達しているが、生産性、製品々質確保等の点
で未だ完成の域に達していない。これら薄鋳片の
鋳造方法として古くから度々試みられているもの
に、垂直又は傾斜型双ロール式等の冷却ロールを
用いた連続鋳造設備がある。しかしこれらの設備
の場合も、設備の耐久性、鋳片の形状、品質の維
持の困難性等の他、多くの未解決問題が残されて
いる。

例えば双ロール直下での鋳片温度が非常に高い
ために、鋳片の表面酸化が激しいこと、高温鋳片
が脆弱であるために破断損傷し易いことがあげら
れる。表面酸化が深く進んだ鋳片は、次工程での
処理作業の負担を著しく増大する。又高温で脆弱
な鋳片は、破断損傷し易いので、鋳片の搬送ライ
ンへの要求を厳しくして設備の建設及び整備費を
高価にする。この酸化、破断あるいは損傷対策の
一つとして冷却ロール直下において鋳片を急速冷
却することが試みられている。

一般に知られているものに、冷却ロールに依る
接触冷却がある。即ち気体の動圧、ピンチロー
ル、押付けロール等に依つてキツシングポイント
から出て来た鋳片を、一方の冷却ロールに一定長
さにわたつて巻き付け、接触伝熱により鋳片の熱
を急速に奪わせ様とするものである。

この様な発明の一例として、特公昭63−19258
号公報がある。この公報に記載の双ロール式金属
薄帯製造方法およびその装置においては、一対の
冷却ロールにおけるキス部の後流側に近接した位
置で薄帯（鋳片）に向けて気体噴流ヘツダーから
冷却用気体を噴射したり、気体噴射位置より後流
側に配置されたピンチロールにより前記薄帯の進
路を変更させ、前記冷却ロールのいずれか一方の
円周方向所定範囲の表面に引き続き密着させるな
どして、冷却気体と冷却ロールにより急冷するこ
とにより、均一で黒色酸化がない良質の薄帯製品
を得ることができるとしている。

（考案が解決しようとする課題） 前記特公昭63−19258号公報に記載の技術にお
いては、その末尾に記載の適用結果に述べられて
いる様に、100μｍ程度の極めて薄い薄帯の製造
において効果が得られたとされているが、１mm以
上の厚みの薄鋳片を製造する場合においては、気
体噴流の動圧によつて鋳片の進路を変えたり、気
体によつて急速に抜熱することは非常に困難であ
る。またピンチロールによつて鋳片に張力を掛け
て冷却ロールに密着させることは、キツシングポ
イント直下で凝固直後の高温で極めて脆弱な鋳片
に大きな張力を掛けることゝなり、鋳片に横割を
発生させる危険性が著しく大きい。同様な危険性
は鋳片に向けて気体を噴射した場合にも起り易
い。因に本考案者等の実験に拠れば、鋳片を高圧
気体の噴射により冷却しようとすると、鋳片が激
しく振動して鋳片に瞬間的にかなり大きい張力が
掛かり易いことが観察されており、鋳片を破断す
る危険性が大きい等の問題が残されている。

本考案は、キツシングポイントからの鋳片を一
方の冷却ロールに接触させて鋳片を急冷する場合
において、前記従来のような問題を有利に解決す
る手段を有する双ロール方式の薄鋳片の連続鋳造
設備を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本考案は、一対の冷却ロールを鋳型の主構成要
素とする鋼又は鋼合金に用いる薄鋳片の連続鋳造
設備において、冷却ロールの下方に流体噴出口を
備えた鋳片誘導面を有する鋳片誘導体を、鋳片に
対して進退可能に配設したことを特徴とする鋼合
金の薄鋳片の連続鋳造設備である。

ここで、「冷却ロールの下方」とは冷却ロール
とピンチロールとの間で、直接、冷却ロールを圧
接することのない位置をいう。

（作用） 本考案になる鋼又は鋼合金の薄鋳片の連続鋳造
設備では、キツシングポイントから垂下する鋳片
は、冷却ロールの下に進退可能に配設したなだら
かな曲面を備えた円弧状の誘導面を有する鋳片誘
導体によつて流体層を介して押されて一方の冷却
ロールに巻きつく形となり、鋳片の自重と誘導体
の水平方向の押しつけ力とによつてキツシングポ
イントから送り出された直後の鋳片は、キツシン
グポイント直下部において冷却ロールに強く押し
つけられ、該冷却ロールによつて均一且つ急速に
冷却され酸化が抑制される。

この時鋳片と鋳片誘導体との間に摩擦力が発生
すると、鋳片の自重が安定した押しつけ力に変換
されず、期待した品質改善効果も不安定になり、
極端な場合には鋳片誘導体の上に鋳片が堆積する
ことにもなるので、鋳片誘導体の鋳片誘導面と鋳
片との間に不活性ガス等の流体層を形成して流体
潤滑を行う。この流体潤滑をすることにより、鋳
片表面に擦り疵が発生することも防止される。流
体潤滑するための不活性ガス等流体は、鋳片誘導
面内に供給された後鋳片の酸化抑制の観点から不
活性のものが好ましく、また誘導面と鋳片との間
に均一な厚みの流体層を形成する様に流体噴出口
を配置し、流体供給を制御することが好ましい。

なお、本考案では、鋳片誘導体を冷却ロールの
下方に設け、冷却ロールを直接圧接することがな
いようにしたから、鋳片を冷却ロールと鋳片誘導
体とで挟み込んで拘束することがないので鋳片に
かかる張力を小さく保つことができ、過大な張力
による鋳片の破断が防止される（冷却ロールと鋳
片誘導体とで鋳片を挟み込んで拘束すると、鋳片
厚みが変化したとき、その変化に即応して、鋳片
に過大な張力が作用しないよう冷却ロールと鋳片
誘導体の間隔を変える高精度の鋳片誘導体の位置
又は押付け力制御が必要となり実用的ではない）。

又、鋳片誘導体は、鋳片を一方の冷却ロールに
接触させるように、鋳片に対して進退可能に配設
されているから、鋳片誘導体を適宜進退させるこ
とにより鋳片の冷却ロールへの接触角θを加減す
ることができ、操業条件に応じた冷却を適切に行
うことができる。

（実施例） 以下図面を参照しながら、実施例により本考案
の特徴を説明する。

本実施例で使用した鋼合金薄鋳片の連続鋳造設
備の概略を第１図に示す。本実施例においては、
一対の冷却ロール１ａ，１ｂを互いに並行に配置
し、その周面のロール軸方向両端部を一対のサイ
ド堰２で仕切り、湯溜り部３を形成する。この湯
溜り部３に、タンデイツシユ等の容器からノズル
を介して溶融鋼合金４を注入し、回転する冷却ロ
ール１ａ，１ｂによつて冷却してそれぞれ冷却ロ
ール１ａ，１ｂの周面に凝固殻４ａ，４ｂを形成
成長させる。ついで凝固殻４ａ，４ｂを冷却ロー
ル１ａ，１ｂの回転によつてキツシングポイント
５の近傍において貼り合わせ、一枚の薄鋳片４ｃ
として下方に送り出すようになつている。

この実施例においては、冷却ロール１ａ，１ｂ
の下方に、鋳片誘導体６を薄鋳片４ｃの通路に対
して進退自在に設けている。この鋳片誘導体６の
誘導面６ａには、薄鋳片４ｃの誘導を容易にする
ようになだらかな曲面状に形成されており、多数
のガス噴出口７が設けられている。

このガス噴出口７からは、不活性ガス８を噴出
して誘導面６ａとこれによつて誘導される薄鋳片
４ｃとの間に流体層９を形成し、流体潤滑を行な
わせるようにしている。

この鋳片誘導体６は、冷却ロール１ａ，１ｂの
下方に設けた支持体Ｆ上に設置されたエアーシリ
ンダーＡの、ピストンロツドＲの先端に取付けら
れており、このエアーシリンダーＡによつて前後
に移動し、位置可変となつている。

鋳片誘導体６のガス噴出口７は、分配管１０を
介してガス分配室１１に連通しており、ガス分配
室１１はガス供給管１２を介して、別置のガス供
給装置に接続されている。

又ガス分配室１１とガス噴出口７間の分配管１
０の周囲には、該誘導体６の保護、不活性ガス温
度維持等のための冷媒の通路１３が設けられてお
り、この冷媒通路１３は冷媒供給口１３ａと冷媒
排出口１３ｂに連通しており、冷媒供給口１３ａ
は冷媒供給管１４を介して冷媒供給装置に、又冷
媒排出口１３ｂは冷媒排出管１５を介して冷媒排
出装置に連通している。

ここで用いられる冷媒１６は、必要に応じて循
環使用することも考慮し、この場合、冷却に寄与
して昇温した冷媒を別置の冷却装置によつて降温
し、冷媒供給管１４に循環させるようにすること
は有効である。

前述のように、冷却ロール１ａ，１ｂ間のキツ
シングポイント５から下方に送り出された薄鋳片
４ｃの先端が所定の位置に達したところで、薄鋳
片４ｃの通路から退避の位置にある鋳片誘導体６
をシリンダーＡによつて移動させると共に、不活
性ガス供給装置から不活性ガス８を供給し、鋳片
誘導体６の鋳片誘導面６ａのガス噴出口７から不
活性ガス８を噴出させ、該誘導面６ａに流体層９
を形成させて冷却ロール１ａ，１ｂ下に垂下状態
にある薄鋳片４ｃを鋳片誘導面６ａと流体層９と
により流体潤滑状態で支承し、薄鋳片４ｃを一方
の冷却ロール１ａ側に押圧する。

この鋳片誘導体６の押圧のタイミング、薄鋳片
４ｃの移動の量、接触角度θ等の押圧（進退）条
件、あるいは流体層９の形成条件等は、予め薄鋳
片４ｃの寸法、温度、操業条件等に応じて設定さ
れている。キツシングポイント５から送り出され
た薄鋳片４ｃが、一方の冷却ロール１ａの周面に
接触弧角θ（ここでは約30°）の範囲で巻きつけら
れたところで鋳片誘導体６を停止する。この状態
を維持しながら薄鋳片４ｃをピンチロール１７，
１８に咬み込ませ、適度のループを形成しながら
ループ制御して連続鋳造操業を行ない薄鋳片４ｃ
をピンチロール１７，１８経由後次工程へ送るよ
うになつている。

上述のように、キツシングポイント５から送り
出された薄鋳片４ｃは、鋳片誘導体６によつてそ
の鋳片誘導面６ａの流体層９を介して略水平方向
に押圧され、その自重作用と相俟つて比較的剛性
の小さいキツシングポイント５直下部において、
薄鋳片４ｃは一方の冷却ロール１ａの周面に均一
に密着し、この冷却ロール１ａによつて抜熱さ
れ、急速冷却される。

連続鋳造操業中断あるいは終了時は、鋳片誘導
体６をシリンダーＡの作動によつて鋳片通路から
退避させ、つぎの連続鋳造操業まで待機させる。

このように本考案の連続鋳造設備においては、
キツシングポイントから送り出された鋳片を、一
方の冷却ロールの周面に密着させて該冷却ロール
による抜熱によつて急速冷却するものであるが、
これら鋳片を冷却する場合、冷却ロールとの密着
面から冷却することになるため、薄鋳片の厚みが
数mm以上の場合には、鋳片の反対面の急速冷却が
充分でない場合もあり、酸化抑制が充分にできな
いということもあるので、キツシングポイントの
下方から、中性又は不活性ガス雰囲気とすること
も考慮する必要がある。

（考案の効果） 以上に説明した様に本考案の薄鋳片の連続鋳造
設備は、キツシングポイントから出て来た鋳片を
その自重以上の力を掛けることなく誘導しながら
均一且つ急速に冷却することにより、酸化被膜や
表面割欠陥を発生させることもなく、美麗な鋳片
を安定して製造することが可能となり、薄鋳片鋳
造の生産性ならびに品質の向上を図ることができ
る。

又、鋳片誘導体を冷却ロールの下方におき、こ
れら誘導体とロールとで鋳片を挟みこむことがな
いようにしてあるので、鋳片への過大な張力の作
用が回避され、さらに、該誘導体は、鋳片を一方
の冷却ロールに接触させるように、鋳片に対して
進退可能なので、鋳片の冷却ロールへの接触角を
適宜加減することで、操業条件に応じた冷却を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の薄鋳片連続鋳造設備の一実施
例を示す一部切欠きとした側面図である。 １ａ，１ｂ……冷却ロール、２……サイド堰、
３……湯溜り部、４……溶融鋼合金、４ａ，４ｂ
……凝固殻、４ｃ……薄鋳片、５……キツシング
ポイント、６……鋳片誘導体、６ａ……鋳片誘導
面、７……ガス噴出口、９……流体層、１０……
分配管、１１……ガス分配室、１２……ガス供給
管、１３……冷媒通路、１３ａ……冷媒供給口、
１３ｂ……冷媒排出口、１４……冷媒通路、１４
……冷媒供給管、１５……冷媒排出管、１７，１
８……ピンチロール、Ａ……エアーシリンダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の冷却ロールを鋳型の主構成要素とする薄
   鋳片の連続鋳造設備において、冷却ロールの下方
   に流体噴出口を備えた鋳片誘導面を有する鋳片誘
   導体を、鋳片を一方の冷却ロールに接触させるよ
   うに、鋳片に対して進退可能に配設したことを特
   徴とする薄鋳片の連続鋳造設備。