JPH07115134B2 - 薄板連鋳機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶湯（例えば溶鋼）から直接的に薄板を連続鋳
造するための双ロール式連鋳機の改善に関する。

〔発明の背景および従来技術〕

互いに反対方向に回転する軸を水平にした一対の内部冷
却ロールを適当な間隙をあけて平行に対向配置し，この
間隙上部のロール円周面（ロール軸に沿う方向の円筒面
のうち上半身の面）に湯溜りを形成させ，この湯溜り中
の溶湯を，回転するロール円周面で冷却しながら，該間
隙を経て薄板に連続鋳造するいわゆる双ロール式連鋳機
が知られている。このような双ロール式連鋳機を鋼の連
鋳に適用して，溶鋼から薄鋼板を直接製造しようとする
提案もなされている。

ロール対の間隙から薄板連鋳品の常時連続的に鋳造する
には，ロール対の間隙の上の円周面上に溶湯の湯溜りを
形成し，湯面レベルが実質上一定に維持されるように溶
湯をこの湯溜りに連続注入することが必要となる。この
湯溜りを形成するためには，ロール円周面上においてロ
ール軸に沿う方向に湯が流れ出すのを規制する，ロール
軸に直角方向の面をもつ一対のダムが必ず必要となる。
このダムは通常は薄板鋳片の幅を規制する役割も果た
す。本明細書においてこのダムを“サイドダム”と呼
ぶ。この左右に配置されるサイドダムのほかにも，ロー
ル軸に沿う方向の面を持つ一対の前後堰（長辺ダムとも
呼ばれる）をロール対の円周面上に該サイドダムと直交
するように立ち上げてサイドダムとこの前後堰とでボッ
クス状の湯溜りを形成することもあるが，ロール対の半
径が十分に大きい場合にはこのロール軸に沿う方向の前
後堰は必ずしも必要ではなく，ロール対の円周面自身が
この前後堰の役割を果たすことができる。

この対をなすサイドダムとしては，エンドレス金属ベル
トや無限軌道帯（キヤタピラ）等をロール対のサイド面
に押し当て，鋳片の鋳造速度に見合った速度で移動させ
るようにした移動式サイドダムと，耐火物の板状体をロ
ール対の左右の側部に固定した固定式サイドダムが知ら
れている。一般に後者の固定式サイドダムは前者のよう
に装置構成や運転制御が複雑にならないという利点があ
る。

固定式サイドダムには，両サイドダムの互いの間隔距離
をロール幅（ロールの一方の端から他方の端に至る長
さ）よりも小さくする場合と，ロール幅に等しくする場
合とが知られている。前者の場合には，両サイドダムの
底面がロール円周面と摺接するように両サイドダムがロ
ール円周面上に立ち上げられる。後者の場合には，両サ
イドダムのそれぞれの内側の面がロール軸と直角方向の
ロール両側面と摺接するように，つまりロール対の両端
を両サイドダムで挟むようにサイドダムが固設される。
本発明は後述のように前者の場合の改善に関する 通常，固定サイドダムの材質は断熱性の良い耐火物が用
いられる。これは，サイドダムに接触する溶湯がサイド
ダム表面で凝固することを防止しなければならないため
である。かような断熱性耐火物は一般に凝固した金属よ
りも耐摩耗性が劣り引き掻き疵が付きやすい。したがっ
て，耐火物が損傷する事態が発生する。特に，ロールギ
ャップを通過するさいの板端部との摩擦および押圧によ
ってサイドダム内側面に破損が生じ，そこに湯が差した
りする。これらのトラブルが生じると鋳造を安定的に続
行することができない。したがってサイドダムとしては
耐摩耗性が良好で出来るだけ高強度の耐火物を使用する
のがよいというのが従来の一般的な考え方であった。

この点，移動式サイドダムの場合には鋳板の移動速度に
合わせてサイドダムを移動させるのでサイドダムと鋳板
の端部との摩擦の問題は実質上生じない。しかし固定サ
イドダムの場合には，移動する板端部と固定サイドダム
との間には大きな摩擦が発生することは避けられない。
このため，サイドダム耐火物の損傷，板端部に無理な応
力が加わることによる端部の割れや形状不良発生，さら
には摺接部に湯差しの発生等が起こる原因となり安定な
操業を行なう上で大きな支障となる。この問題は特に鋼
を対象とした鋳造では高融点および鋳板材質の高強度の
点で低融点の軟質な非鉄金属等では見られない重要な解
決課題となる。

本発明者らは特願昭62−84555号においてこのような問
題を根本的に解決する“研削ダム方式”（または移動式
と固定式の中間方式）とも言うべき薄板連鋳機の発明を
提案した。これは，従来の耐摩耗性の良好な高強度の耐
火物をサイドダムに使用するという観念とは逆に，被削
性の良好な耐火物を使用し，この被削性の良好なサイド
ダムを鋳造中に鋳造方向に積極的に送り出すことによっ
てサイドダムとロール表面との摩擦部においてサイドダ
ムを強制的に研削消耗させるものである。その後も本発
明者らはこの研削ダム方式による鋳造試験を繰り返して
きた。

〔発明の目的〕

本発明は前記の課題解決を目的として，特願昭62−8455
5号で提案した研削ダム方式の一層の発展改善を意図し
たものである。

〔発明の構成〕

本発明による双ロール式の薄板連鋳機は，互いに反対方
向に回転する一対の内部冷却ロールを平行に対向配置
し，このロール対の円周面上に湯溜りを形成させるため
の一対のサイドダムを，その底部がロール円周面に摺接
するようにロール幅内に配設し，該湯溜りの湯を該ロー
ル対の間隙を経て薄板に連続鋳造する薄板連鋳機におい
て，該サイドダムを断熱性および被削性の良好な材料で
構成したうえ、このサイドダムを鋳造方向に送り出すた
めの送り出し機構と，このサイドダムをロール軸に沿う
方向に移動させるための移動機構とを設け，ロールと摺
接するサイドダム部分を該送り出し機構によって研削消
耗させつつ鋳造し且つ鋳造される鋳板の板幅を該移動機
構によって可変としたことを特徴とする。

すなわち本発明は，両サイドダムの互いの間隔距離をロ
ール幅（ロールの一方の端から他方の端に至る長さ）よ
りも小さくして，両サイドダムの底面がロール円周面と
摺接するように両サイドダムがロール円周面上に立ち上
げられる。

すなわち本発明は，前記の特願昭62−84555号で提案し
た研削ダム方式のうち，両サイドダムの互いの間隔距離
がロール幅（ロールの一方の端から他方の端に至る長
さ）よりも小さくなるように両サイドダムをロール円周
面上に立ち上げる方式において，鋳造方向へのサイドダ
ムの研削に加えてロール軸方向へもサイドダムを自由に
移動できるようにして，鋳造する板幅を任意に変更でき
るようにしたものである。

〔実施例〕 以下に，図面の実施例に従って本発明の内容を具体的に
説明する。

第１図は，本発明の実施例装置の定常的な稼働状態にあ
る鋳造中の様子を示したものである。図において参照数
字1a,1bは互いに反対方向に回転するように（両者の回
転方向を矢印で示す）軸を水平にして対向配置した一対
の内部冷却ロールである。このロール1a,1bは，図示の
例ではいずれも水冷ロールを使用している。より具体的
には，いずれのロール対1a,1bも，その円周面Ｒを形成
しているロールスリーブの内側には溝状の冷却水通路が
形成されており（図には示されていない）この冷却水通
路に通水することによって円周面Ｒが所定温度に冷却さ
れるようになっている。この円周面Ｒの内側の冷却水通
路への冷却水の供給とその排水はロール軸から行われ
る。

２はこのロール1a,1bの円周面Ｒの上に形成させた湯溜
り内の溶湯,3a,3bは被削性耐火物からなるサイドダム,4
は鋳造される鋳板を示している。

被削性耐火物からなるサイドダム3a,3bは，その厚みの
全部がロールスリーブの上に位置するよう，つまりその
底部がロール円周面と摺接するように配設され，このロ
ール円周面上のサイドダム3a,3bを鋳造方向に送り出す
機構と，ロール軸に沿う方向に移動させる機構によって
その位置決めがなされている。鋳造方向に送り出す機構
は，図示の例では，サイドダム3a,3bの外側に支持プレ
ート5a、5bを固設したうえ，垂直方向に設置した複数本
の（ただし一本の構造も可能）ネジ付き支柱６に，該支
持プレート5a,5b側に固着されたナット７を螺合させ，
各支柱６を軸回りに回転させることによて，支持プレー
ト5a,5bを鋳造方向に移動させるようにしたものであ
る。この第一の送り出し機構によってサイドダム3a,3b
は鋳造中にロール円周面上において鋳造方向に強制的に
送り出される。一方，ロール軸方向に移動する移動機構
は，ロール軸と平行な軸をもつロッド8a,8bを往復動さ
せることによって，サイドダム3a,3bの相互の間隔をロ
ール円周面上で調節できるようにしたものであり，ロッ
ド8a,8bの移動は油圧シリンダー9a,9bを用いて行なうよ
うにしたものである。このロッド8a,8bによる往復動を
サイドダム3a,3bに良好に伝達するために，サイドダム3
a,3bの外側面にバックアッププレート10a,10bが取付け
てある。なお，送り出し機構および移動機構は図示の例
のほか，サイドダム3a,3bをガイドフレームによって垂
直方向に位置決めし，このガイドフレーム内でサイドダ
ムを鋳造方向に送り出すようにすると共にこのガイドフ
レーム自身をロール軸方向に平行移動させる機構で支持
してもよい。そのさいガイドフレーム内でサイドダムを
鋳造方向に送り出すにはラックとピニオン方式或いはピ
ストンシリンダー方式を採用することもできる。いずれ
にしても，鋳造方向への送り出し機構とロール軸方向へ
の移動機構は独立して駆動できるように構成し，サイド
ダムの送り出しと移動を同時または選択的に行なえるよ
うにするのがよい。

第１図に示すような鋳造中の状態においては送り出し機
構によってサイドダム3a,3bを鋳造方向に移動させ続け
る。一方，移動機構は定常的な鋳造状態では移動を停止
しサイドダム3a,3bをその位置に位置決めしておくが，
鋳造中に板幅を変更する場合に必要量の移動を行なう。

送り出し機構によるサイドダム3a、3bの底面部の研削が
ロール円周面によって良好に行われるように，サイドダ
ム3a,3bが接するロール部分を研削能を有する粗面に形
成しておくのがよい。粗面の粗度および硬さはサイドダ
ムの材質及びサイドダム移動速度に応じて選択される
が，溶射処理によってセラミックスやサーメット，更に
は硬質合金等の凹凸を持つ皮膜を形成させたり，或いは
鋳造中にその部分だけをブラスト処理して粗面に形成さ
せたりすることができる。

第２図は，鋳造中におけるサイドダムの内面の状況を図
解的に示したものである。図には片方のサイドダム3bに
ついて示してあるが，他方のサイドダム3aも同様の状態
として現れる。第２図において12,12′はロール円周面
で研削されるサイドダム底部面を示しており，その下縁
13が鋳造される鋳板の端部に当接して研削されることに
なる。破線で示す曲線a,a′はロール円周面上において
溶湯から凝固した薄いシエルの溶湯との境界レベルを示
す線である。このレベルの凝固シエルは点Ａで示すとこ
ろで合流し，この合流した凝固シエルがロールギヤップ
間で圧延されることになる。この圧延によって板幅方向
に板端が外方に拡大し，この拡大する板端部によってサ
イドダムの該下縁13の部分が研削される。この下縁13の
研削の程度は鋳造される板厚，鋳造速度その他の鋳造条
件によって変化するが，サイドダムの厚みを十分にする
ことによって，下縁13の部分を突き抜けてしまうような
ことは防止できる。板の端面で下縁13が研削されたあと
の残存部分を15で示す。

本発明装置で使用するサイドダムの材質としては，断熱
性が良好でなければならないので耐火物が適当であるが
本発明の場合には被削性も良好なものでなければならな
い。これに適する材質としては，被削性の良い断熱レン
ガ，セラミックファイバーボード，ボロンナイトライド
（BN）等がある。このような被削性の良好な材料でサイ
ドダムの全体を構成してもよいが，研削を予定している
部分だけをこのような被削性の材料で構成してもよい。

以上のようにして本発明装置によると，特願昭62−8455
5号で提案した“研削ダム方式”の利点をそのまま享受
しながら鋳造中に板幅を変更することも可能となり，こ
れによって板幅の異なるヒートを長時間連続して連鋳す
ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う装置の一実施例の要部を示す鋳造
中の斜視図，第２図は本発明に従う装置のサイドダムの
斜視図であり研削が進んだ状態を示した図である。 1a,1b……内部冷却ロールの対,2……湯溜り,3a,3b……
サイドダム,4……鋳造される鋳板,6……送り出し機構の
ネジ付き支柱,8a,8b……移動機構の送り出しロッド,12,
12′……ロール円周面と摺接して研削されるサイドダム
底部面,13……ロールギヤップ近傍のサイドダム下縁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに反対方向に回転する一対の内部冷却
   ロールを平行に対向配置し，このロール対の円周面上に
   湯溜りを形成させるための一対のサイドダムを，その底
   部がロール円周面に摺接するようにロール幅内の円周面
   上に配設し，該湯溜りの溶湯を該ロール対の間隙を経て
   薄板に連続鋳造する薄板連鋳機において，該サイドダム
   を断熱性および被削性の良好な材料で構成したうえ，こ
   のサイドダムを鋳造方向に送り出すための送り出し機構
   と，このサイドダムをロール軸に沿う方向に移動させる
   ための移動機構とを設け，ロールと摺接するサイドダム
   部分を該送り出し機構によって研削消耗させつつ鋳造し
   且つ鋳造される鋳板の板幅を該移動機構によって可変と
   したことを特徴とする薄板連鋳機。