JPH0615416A - 双ロール連続鋳造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、双ロール連続鋳造における冷却ロー
ルとサイドダムとの摺動部の潤滑方法の改良に関し、摩
耗を抑制してシール効果を確保し得る厚さで潤滑膜を形
成し且つその膜厚を鋳造中常に維持できるように潤滑方
法を改良した双ロール連続鋳造方法および装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】一対の冷却ロールの両端面にそれぞれサイドダ
ムを押し付けて連続鋳造鋳型を構成し、サイドダムの押
付面上を循環して摺動する冷却ロール端面環状領域の現
にサイドダムと摺動している部位とは別の部位に、サイ
ドダム押付面温度では流動状態であり且つ冷却ロール環
状摺動領域温度では固体状態である潤滑剤を溶射して環
状摺動領域全周に連続潤滑膜を形成し、且つ潤滑膜の厚
さを鋳造中に必要厚さに維持するように上記溶射量を制
御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、双ロール連続鋳造方法
および装置に関し、より詳しくはサイドダムと冷却ロー
ルとの摺動部の潤滑方法の改良に関する。双ロール連続
鋳造法は、回転軸を水平に且つ互いに平行にして所定間
隔で配置した一対の冷却ロールと、これら冷却ロールの
両端面に押し付けた一対のサイドダムとで連続鋳造鋳型
を構成し、該サイドダムの押付面上を該冷却ロール端面
の環状領域が循環して摺動することにより該鋳型のシー
ルを行う連続鋳造方法である。

【０００２】

【従来の技術】双ロール連続鋳造法においては、サイド
ダムを冷却ロール端面に密着させ湯溜まりからの溶湯漏
出を防止すると同時に鋳片側縁が望ましい形状となるよ
うに、サイドダムによるシール効果を確保することが必
要である。サイドダムの押付面と冷却ロール端面の環状
摺動領域とは、シール効果を確保するためのサイドダム
押付力の下で循環摺動する。この摺動によりシール面の
摩耗が進行すると冷却ロールおよびサイドダムの寿命が
短縮し、また良好なシール状態を確保できなくなるた
め、摺動部からの湯漏れによって鋳片側縁の形状が損な
われる。このため適当な潤滑を行って摩耗を抑制する必
要がある。

【０００３】従来、この潤滑を行うために、冷却ロール
端面の環状摺動領域に固体潤滑剤ブロックを押し付けて
擦り付けることにより、冷却ロール摺動領域に固体潤滑
剤を付着させる方法が提案されている（特開昭第６３−
２４８５４７号公報）。この方法では、固体潤滑剤の粒
子は冷却ロール端面に付着した状態で、冷却ロールの回
転によりサイドダムとの摺動位置に運ばれる。摺動位置
では、サイドダムはシール効果を確保できる押付力で冷
却ロール端面に密着させられている。固体潤滑剤粒子は
単に擦り付けられて冷却ロール端面に付着しているだけ
なので、大きな付着力を得ることはできない。これに比
べてかなり大きな押付力で密着しているサイドダム押付
面と冷却ロール摺動領域との間に進入する際、その抵抗
力により付着粒子の多くが冷却ロール端面から掻き落と
されてしまい、必要な潤滑に寄与することができない。
更に、固体潤滑剤を単に擦り付けるだけなので、冷却ロ
ール端面に付着供給される潤滑剤の量は少なく、摺動部
からの湯漏れ（湯差し）を防止するのに十分な厚さの潤
滑膜を確保することができない。

【０００４】このように従来の技術では、そもそも形成
可能な潤滑膜の厚さに限界がある上、供給された潤滑剤
を十分に潤滑に寄与させることができないため、冷却ロ
ールとサイドダムとの摺動部で潤滑を有効に行うことが
できず、冷却ロールおよびサイドダムの寿命短縮さらに
は摩耗によるシール不良すなわち湯差しの発生を十分に
防止できないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、冷却ロール
とサイドダムとの摺動部で潤滑を有効に行い摩耗を抑制
してシール効果を確保し得る厚さで潤滑膜を形成し且つ
その膜厚を鋳造中常に維持できるように潤滑方法を改良
した双ロール連続鋳造方法および装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の双ロール連続鋳造方法は、回転軸を水平
に且つ互いに平行にして所定間隔で配置した一対の冷却
ロールと、これら冷却ロールの両端面に押し付けた一対
のサイドダムとで連続鋳造鋳型を構成し、サイドダムの
押付面上を冷却ロール端面の環状領域が循環して摺動す
ることにより鋳型のシールを行う双ロール連続鋳造方法
において、回転している冷却ロール端面環状摺動領域の
現にサイドダムと摺動している部位とは別の部位に、冷
却ロール端面環状摺動領域の温度では固体状態であり且
つサイドダム押付面の温度では流動状態である潤滑剤を
溶射することにより冷却ロール端面環状摺動領域の全周
に連続した潤滑膜を形成し、且つ潤滑膜の厚さを鋳造中
に必要厚さに維持するように上記溶射量を制御すること
を特徴とする。

【０００７】また上記本発明の双ロール連続鋳造方法を
実施するための装置は、回転軸を水平に且つ互いに平行
にして所定間隔で配置した一対の冷却ロールと、これら
冷却ロールの両端面に押し付けた一対のサイドダムとで
連続鋳造鋳型を構成し、サイドダムの押付面上を冷却ロ
ール端面の環状領域が循環して摺動することにより鋳型
のシールを行う双ロール連続鋳造装置において、回転し
ている冷却ロール端面環状摺動領域の現にサイドダムと
摺動している部位とは別の部位に、冷却ロール端面環状
摺動領域の温度では固体状態であり且つサイドダム押付
面の温度では流動状態である潤滑剤を溶射し、これによ
り冷却ロール環状摺動領域の全周に連続した潤滑膜を形
成する溶射装置、上記環状摺動領域の現にサイドダムと
摺動している部位から冷却ロール回転方向に沿って上記
溶射部位に到る区間で、潤滑膜の厚さを検出する装置、
および上記検出装置からの膜厚データに基づいて、潤滑
膜の厚さが必要厚さに維持されるように、溶射装置の溶
射量を制御する装置を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明においては、冷却ロール端面に溶射によ
り潤滑膜を形成するので、従来の単に固体潤滑剤を擦り
付けた場合に比べて、潤滑膜を遙かに厚くすることがで
きる。また、溶射膜であるので下地と非常に強固に固着
しており、サイドダムと冷却ロールとの密着摺動部に進
入する際の抵抗力により掻き落とされることもなく、確
実に進入して有効に潤滑に寄与することができる。

【０００９】潤滑膜は、冷却ロール端面環状摺動領域の
温度では固体状態であり且つサイドダム押付面の温度で
は流動状態である潤滑剤で構成されている。これによ
り、潤滑膜の全厚のうち、水冷された低温の冷却ロール
端面に固着している側は固体状態で強固に保持され、溶
湯に熱せられた高温のサイドダム押付面に接触している
側では軟化または融解により流動状態となって潤滑作用
を果たす。

【００１０】冷却ロール端面の環状摺動領域への溶射
は、該領域の部位のうち現にサイドダム押付面と摺動し
ている部位以外のどの部位で行ってもよく、近傍の機器
配置を考慮して溶射部位を決めることができる。溶射に
より形成された潤滑膜は、流動状態になって潤滑作用を
果たした膜厚部分が消耗する。潤滑実施後で溶射前の状
態の潤滑膜の厚さを測定し、上記消耗分を復旧するよう
に溶射量を制御し、潤滑実施直前の膜厚を常に必要厚さ
に維持する。

【００１１】必要な初期膜厚あるいは復旧膜厚の大きさ
によっては、複数の溶射装置を冷却ロール円周に沿って
配置し重ね打ちすることにより、大きな膜厚を得ること
もできる。以下に、添付図面を参照し、実施例によって
本発明を更に詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】図１〜図４を参照して、本発明の双ロール連
続鋳造装置の一構成例およびその作動を説明する。図１
は双ロール連続鋳造一般における各部の配置関係を示す
斜視図、図２は本発明の双ロール連続鋳造装置を冷却ロ
ール端面方向から見た正面図、図３は本発明の双ロール
連続鋳造装置の冷却ロールに対する各部の配置を示す配
置図、図４（ａ）は冷却ロールとサイドダムとの配置関
係を示す断面図、図４（ｂ）はその部分拡大図、および
図５は潤滑膜およびその近傍を拡大して示す断面図であ
る。

【００１３】一般に双ロール連続鋳造においては、図１
に示すように一対の冷却ロール１（直径Ｄ）が回転軸２
を水平に且つ互いに平行にして所定間隔で配置されてい
る。両冷却ロール１はそれぞれ矢印Ｙａ、Ｙｂの向きに
回転する。一対のサイドダム３をサイドダム押し付け装
置（図示せず）によって冷却ロール１の両端面５に押し
付け、上下に貫通した連続鋳造鋳型を構成している。タ
ンディッシュ（図示せず）から金属溶湯がこの鋳型内に
連続的に注入されて湯溜まり６を形成する。湯溜まり６
内では、溶湯が両冷却ロール１の表面上で凝固して一対
の凝固殻が成長し、これら凝固殻が両冷却ロール１のほ
ぼ最近接位置で合体して単一の板状鋳片８となり、冷却
ロール１の回転により下方へ送り出される。

【００１４】図２および図３に示すように、冷却ロール
１の端面５（図１）は外縁部がその内側の部分よりも張
り出した形に作られており、サイドダム３と摺動して連
続鋳造鋳型をシールするための環状摺動領域１０を構成
している。冷却ロール１の環状摺動領域１０はサイドダ
ム３の押付面１１と摺動する。すなわち、環状摺動領域
１０がある時点で現にサイドダム３と摺動している部位
（摺動部位）は、図２に斜線で示したサイドダム３の押
付面１１と対応する部位であり、これも便宜上符号１１
で表記する。

【００１５】本発明においては、環状摺動領域１０に上
記摺動部位１１とは別の部位で潤滑剤を溶射するため
に、両冷却ロール１それぞれに対して溶射装置１２が図
２に示した位置に配置されている。この場合、各冷却ロ
ール１について溶射装置１２が２基づつ配備されてい
る。環状摺動領域１０の摺動部位１１から冷却ロール回
転方向（Ｙａ、Ｙｂ）に沿って溶射部位（１２）までの
区間に配置された膜厚検出装置１３は、摺動部位１１で
潤滑作用を行った後の潤滑膜の厚さを検出する。膜厚検
出装置１３としては、例えば超音波センサー等を用いる
ことができる。

【００１６】図４（ａ）および（ｂ）に示すように、冷
却ロール１の環状摺動領域１０はサイドダム３の押付面
１１と摺動して湯溜まり６内の溶湯をシールする。環状
摺動領域１０と押付面１１との間（図４（ｂ）で「×」
を付した位置）に潤滑剤を介在させることにより両者の
直接接触を避け、摺動時の摩耗を抑制する。通常、作製
および保守のコストや手間の観点から、特に冷却ロール
１の方の摩耗を抑制することが特に重要となる。

【００１７】図５に、本発明に従って冷却ロール１の環
状摺動領域１０上に形成した潤滑膜２０を示す。潤滑膜
２０は、上層２１は高温のサイドダム３と接触すると軟
化または融解して流動状態になり潤滑作用を果たし、下
層２２は低温の冷却ロール１により固体状態に維持され
冷却ロール端面上に保持される。潤滑作用を果たした後
の膜厚が膜厚検出装置１３（図３）で検出され、膜厚デ
ータｉとして溶射制御装置１４に送られる。溶射制御装
置１４は膜厚データｉに基づいて溶射量を制御する制御
信号ｊを溶射装置１２に送る。これにより溶射装置１２
は膜厚を復旧するのに必要な溶射量で溶射を行い、必要
な膜厚を鋳造中常に維持する。

【００１８】本発明に用いる潤滑剤は固体状態と流動状
態との遷移温度が適当なものであればよく、組成により
所望の遷移温度に調整したガラス質物質、金属あるいは
合金等を用いることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却ロールとサイドダムとの摺動部で潤滑を有効に行い
両者の摩耗を抑制してシール効果を確保し得る厚さで潤
滑膜を形成し且つその膜厚を鋳造中常に維持できる。こ
れによって冷却ロールおよびサイドダムの寿命延長をは
かることができ、さらには湯漏れによる鋳片側縁の形状
不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は双ロール連続鋳造一般における各部の配
置関係を示す斜視図である。

【図２】図２は本発明の双ロール連続鋳造装置を冷却ロ
ール端面方向から見た正面図である。

【図３】図３は本発明の双ロール連続鋳造装置の冷却ロ
ールに対する各部の配置を示す配置図である。

【図４】図４（ａ）は冷却ロールとサイドダムとの配置
関係しめす断面図、図４（ｂ）はその部分拡大図であ
る。

【図５】図５は潤滑膜およびその近傍を拡大して示す断
面図である。

【符号の説明】

１…一対の冷却ロール（直径Ｄ） ２…冷却ロール１の回転軸 ３…一対のサイドダム ５…冷却ロール１の両端面 ６…湯溜まり ８…鋳片 １０…冷却ロール１端面５の外縁部をなす環状摺動領域 １１…サイドダム３の押付面（摺動部位） １２…溶射装置 １３…膜厚検出装置 １４…溶射制御装置 ２０…潤滑膜 ２１…潤滑膜２０の流動状態部分 ２２…潤滑膜２０の固体状態部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 貴士 山口県光市大字島田3434番地 新日本製鐵 株式会社光製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸を水平に且つ互いに平行にして所
   定間隔で配置した一対の冷却ロールと、これら冷却ロー
   ルの両端面に押し付けた一対のサイドダムとで連続鋳造
   鋳型を構成し、該サイドダムの押付面上を該冷却ロール
   端面の環状領域が循環して摺動することにより該鋳型の
   シールを行う双ロール連続鋳造方法において、 回転している冷却ロール端面環状摺動領域の現にサイド
   ダムと摺動している部位とは別の部位に、該冷却ロール
   端面環状摺動領域の温度では固体状態であり且つ該サイ
   ドダム押付面の温度では流動状態である潤滑剤を溶射す
   ることにより該冷却ロール端面環状摺動領域の全周に連
   続した潤滑膜を形成し、且つ該潤滑膜の厚さを鋳造中に
   必要厚さに維持するように上記溶射量を制御することを
   特徴とする双ロール連続鋳造方法。
2. 【請求項２】 回転軸を水平に且つ互いに平行にして所
   定間隔で配置した一対の冷却ロールと、これら冷却ロー
   ルの両端面に押し付けた一対のサイドダムとで連続鋳造
   鋳型を構成し、該サイドダムの押付面上を該冷却ロール
   端面の環状領域が循環して摺動することにより該鋳型の
   シールを行う双ロール連続鋳造装置において、 回転している冷却ロール端面環状摺動領域の現にサイド
   ダムと摺動している部位とは別の部位に、該冷却ロール
   端面環状摺動領域の温度では固体状態であり且つ該サイ
   ドダム押付面の温度では流動状態である潤滑剤を溶射
   し、これにより該冷却ロール環状摺動領域の全周に連続
   した潤滑膜を形成する溶射装置、 上記環状摺動領域の現にサイドダムと摺動している部位
   から冷却ロール回転方向に沿って上記溶射部位に到る区
   間で、該潤滑膜の厚さを検出する装置、および上記検出
   装置からの膜厚データに基づいて、該潤滑膜の厚さが必
   要厚さに維持されるように、該溶射装置の溶射量を制御
   する装置を有することを特徴とする双ロール連続鋳造装
   置。