JPH078413B2 - Twin roll type continuous casting machine - Google Patents
Twin roll type continuous casting machineInfo
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- JPH078413B2 JPH078413B2 JP24485586A JP24485586A JPH078413B2 JP H078413 B2 JPH078413 B2 JP H078413B2 JP 24485586 A JP24485586 A JP 24485586A JP 24485586 A JP24485586 A JP 24485586A JP H078413 B2 JPH078413 B2 JP H078413B2
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- pair
- molten metal
- cooling rolls
- mold part
- roll
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一対の冷却ロール間を鋳型部とし、金属溶湯
を該鋳型部に注入して、凝固させると共に圧延して金属
板を連続的に製造する双ロール式連続鋳造装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention uses a mold part between a pair of cooling rolls, injects a molten metal into the mold part, solidifies and rolls the metal plate continuously. The present invention relates to a twin roll type continuous casting device manufactured in.
従来、金属溶湯を鋳型に注入して凝固させながら該鋳型
の一方より連続的に引抜き、溶融金属より直接的かつ連
続的にビレット，シート等を製造する連続鋳造法は、低
コスト・量算向きの金属素形材製造法の中でも非常に有
効な手段として広く実用化され、またその改善のため数
多くの提案がなされ発展著しい産業分野である。Conventionally, the continuous casting method, in which a molten metal is poured into a mold to be solidified and continuously drawn from one side of the mold to directly and continuously produce a billet, a sheet or the like from a molten metal, is suitable for low cost and volume calculation. It has been widely put into practical use as a very effective means among the metal forming materials manufacturing methods of (1), and many proposals have been made to improve it, and this is a remarkable industrial field.
この分野において、互に近接して回転する一対の冷却ロ
ールと該ロールの両端側に設けたサイドダムにて鋳型部
を形成し、該鋳型部に金属溶湯を注入して凝固させると
共に圧延して連続的に金属板を製造する双ロール式連続
鋳造装置としては、例えば、第６図と、第７図に示す
「特開昭58−188546号」および第８図と、第９図に示す
「特開昭59−50955号」に記載の連続鋳造装置等が提案
されている。In this field, a mold part is formed by a pair of cooling rolls rotating close to each other and side dams provided on both ends of the roll, and a molten metal is poured into the mold part to solidify and roll it continuously. As a twin roll type continuous casting apparatus for producing a metal plate, for example, "JP-A-58-188546" shown in FIG. 6 and FIG. 8 and FIG. The continuous casting machine described in "Kaisho 59-50955" has been proposed.
第６図と第７図は、前者（特開昭58−188546号の提案）
の従来技術になる双方ロール式連続鋳造装置の主要部を
示す。Figures 6 and 7 show the former (proposed by JP-A-58-188546).
The main part of the double roll type continuous casting apparatus according to the prior art is shown.
第６図および第７図において（81）は互いに近接してい
る一対の冷却ロールであり、互に同長，同径であつて、
その軸線が水平でかつ平行である。In FIG. 6 and FIG. 7, (81) is a pair of cooling rolls that are close to each other and have the same length and the same diameter.
Its axes are horizontal and parallel.
また、該冷却ロール（81）は図示外の駆動および水平移
動手段によつて互に反対方向すなわち、その各々の外周
表面が最も近接した部分において下降する方向に同一周
速で回転し、かつ、相互の間隙を調整し得るものであ
る。Further, the cooling roll (81) rotates at the same peripheral speed in opposite directions by driving and horizontal moving means (not shown), that is, in a direction in which the outer peripheral surfaces of the respective cooling rollers descend in the closest position, and The gap between them can be adjusted.
（86）は一対のサイドダムであつて、前記一対の冷却ロ
ール（81）の軸方向端面にそれぞれ接するよう設けてあ
つて、かつ、前記一対の冷却ロール（81）各々の外周表
面上端部の軸方向全長にわたり接するよう設けられた一
対のダム（87）と、各々接合されてあつて、前記一対の
冷却ロール（81）の外周表面を側底部とする鋳型部（8
8）が形成されている。Reference numeral (86) denotes a pair of side dams, which are provided so as to contact the axial end surfaces of the pair of cooling rolls (81), respectively, and the shafts of the upper end portions of the outer peripheral surfaces of the pair of cooling rolls (81). A pair of dams (87) provided so as to be in contact with each other over the entire length in the direction, and a mold part (8) having the outer peripheral surfaces of the pair of cooling rolls (81) as side bottom parts.
8) has been formed.
そして、前記鋳型部（88）に注入された金属溶湯（89）
は互に反対方向に回転中の一対の冷却ロール（81）の外
周表面に接触し、凝固シエルを形成しながら、該一対の
冷却ロール（81）の回転に伴いその最近接部分において
定圧で押付けられて鋳造・圧延板（80）として連続的に
取り出される。Then, the molten metal (89) injected into the mold part (88).
Contact the outer peripheral surfaces of a pair of cooling rolls (81) that are rotating in opposite directions to each other and form a solidification shell, while pressing the pair of cooling rolls (81) at a constant pressure at their closest portions as they rotate. The cast and rolled plate (80) is continuously taken out.
この前者の従来技術の装置は上記構成にて、溶融金属よ
り直接的かつ連続的に鋳造・圧延板を製造するものであ
る。The former prior-art apparatus has the above-mentioned configuration and directly and continuously manufactures a cast / rolled sheet from molten metal.
第８図と第９図は、後者（特開昭59−50955号の提案）
の従来技術になる双ロール式連続鋳造装置の主要部を示
す。8 and 9 show the latter (proposal of JP-A-59-50955).
The main part of the twin-roll type continuous casting apparatus according to the related art is shown.
第８図および第９図において、（91−ａ），（91−ｂ）
は互に近接している一対の冷却ロールであり、互に同
長、同径であつて、その軸線が水平でかつ平行である。
また、該冷却ロール（91−ａ），（91−ｂ）は図示外の
駆動および水平移動手段によつて互に反対方向すなわ
ち、その各々の外周表面が最も近接した部分において下
降する方向に同一周速で回転し、かつ、相互の間隙を調
整し得るものである。8 and 9, (91-a), (91-b)
Are a pair of cooling rolls that are close to each other, have the same length and the same diameter, and their axes are horizontal and parallel.
Further, the cooling rolls (91-a) and (91-b) are the same in directions opposite to each other by a driving and horizontal moving means (not shown), that is, in a direction in which the outer peripheral surfaces of the respective cooling rolls descend at a position closest to each other. It rotates at the peripheral speed and can adjust the mutual gap.
（96）は一対のサイドダムであつて、該サイドダム（9
6）は冷却ロール（91−ａ）とはロール表面（曲面）で
接し、かつ冷却ロール（91−ｂ）とはロール端面（平
面）で接しており、また一対をなす他方のサイドダム
（96）は前記と対称的にかつ同様に、すなわち冷却ロー
ル（91−ａ）とは端面で、冷却ロール（91−ｂ）とはロ
ール表面で接するよう配されてあつて、かつそれぞれ支
持部材（96−ａ）にて調整可能に支持されてあつて、前
記一対の冷却ロール（91−ａ），（91−ｂ）の外周表面
を側底部とする鋳型部（98）が形成されている。(96) is a pair of side dams (9)
6) is in contact with the cooling roll (91-a) on the roll surface (curved surface) and is in contact with the cooling roll (91-b) on the roll end face (flat surface), and also forms a pair of the other side dam (96). Symmetrically and similarly to the above, that is, the cooling roll (91-a) is arranged so as to contact the end surface and the cooling roll (91-b) at the roll surface, and the supporting member (96- A mold part (98) having the outer peripheral surfaces of the pair of cooling rolls (91-a) and (91-b) as the side bottom parts is formed by being supported by the a) in an adjustable manner.
そして、前記鋳型部（98）に注入された金属溶湯（99）
は互に反対方向に回転中の一対の冷却ロール（91−
ａ），（91−ｂ）の外周表面に接触し、凝固シエルを形
成しながら、該一対の冷却ロール（91−ａ），（91−
ｂ）の回転に伴いその最近接部分において定圧で押付け
られて鋳造・圧延板（90）として連続的に取り出され
る。Then, the molten metal (99) injected into the mold part (98).
Is a pair of chill rolls (91-
a) and (91-b) while contacting the outer peripheral surfaces of the cooling rolls (91-a) and (91-) while forming a solidification shell.
Along with the rotation of b), the closest portion is pressed with a constant pressure and continuously taken out as a cast / rolled plate (90).
この後者の従来技術の装置は上記構成にて、溶融金属よ
り直接的かつ連続的に鋳造・圧延板を製造するものであ
る。This latter prior art apparatus is for producing a cast / rolled plate directly and continuously from a molten metal with the above-mentioned configuration.
双ロール式連続鋳造装置においては、広面側の両側は一
対の冷却ロールにより、狭面側の両側はサイドダムによ
り形成された鋳型部にて溶湯を保持する構成が一般的で
ある。In the twin roll type continuous casting apparatus, it is general that both sides on the wide surface side are held by a pair of cooling rolls, and on both sides on the narrow surface side, the molten metal is held by a mold part formed by side dams.
これは、例えば、低融点でかつ高熱伝導度を有するアル
ミニウム，銅等の金属でしかも極薄の板材を製造する場
合は、狭面側の両側での凝固シエルの形成が早く、サイ
ドダムを設けなくても連続鋳造が可能であるが、高融点
の金属材料等または厚肉板の場合は、該狭面側の両側に
て凝固シエルが形成されるまでに溶湯が漏洩するので、
前記従来技術のようにサイドダムを設けて溶湯を保持す
る必要があつた。This is because, for example, when manufacturing an extremely thin plate made of a metal such as aluminum or copper having a low melting point and high thermal conductivity, the solidification shell is quickly formed on both sides of the narrow surface, and the side dam is not provided. Even if continuous casting is possible, however, in the case of a high melting point metal material or the like or a thick plate, since the molten metal leaks before the solidification shell is formed on both sides of the narrow surface side,
As in the prior art, it is necessary to provide a side dam to hold the molten metal.
しかし、前述の従来技術にかかる装置においては、両者
共に、鋳型部の狭面側両側を形成するサイドダムは耐火
物あるいは金属材料等の機械的な構成部材であつて、以
下の問題点をもつものである。However, in the above-mentioned conventional apparatus, both of the side dams forming the narrow surface side of the mold part are mechanical constituent members such as refractory or metal material, and have the following problems. Is.
鋳型部に注入された溶湯は、冷却ロールおよびサイドダ
ムの表面に接触して凝固シエルを形成しながら、冷却ロ
ールの回転に伴い移動して一対の冷却ロールの最近接部
で圧延され連続的に引抜かれる。このとき、鋳型部の広
面側の両側にてなる一対の冷却ロール表面での前記凝固
シエルとの接触面は常に該凝固シエルとほぼ同速度で移
動するが、狭面側の両側となる一対のサイドダムは冷却
ロールと前記鋳型部とに対して固定的な位置を保つよう
設けてあつて、冷却ロールの回転と凝固シエルの移動に
は追従し得ない構成にある。The molten metal injected into the mold part contacts the surfaces of the cooling roll and the side dam to form a solidification shell, moves with the rotation of the cooling roll, is rolled at the closest part of the pair of cooling rolls, and is continuously drawn out. Get burned. At this time, the contact surfaces with the solidification shell on the pair of cooling roll surfaces formed on both sides of the wide surface side of the mold portion always move at substantially the same speed as the solidification shell, but the pair of surfaces on both sides of the narrow surface side. The side dam is provided so as to maintain a fixed position with respect to the cooling roll and the mold part, and is configured so as not to follow the rotation of the cooling roll and the movement of the solidification shell.
従って、これらのサイドダムには、鋳型内の溶湯温度に
対する耐熱性，凝固シエルとの摺動に対する耐摩耗性，
構成部材としての強度，そして、一例として凝固シエル
の生成制御のための熱源を内蔵する構成とする等々の非
常に過酷でまた複雑な特性を有することが要求される。Therefore, these side dams have heat resistance against the temperature of the molten metal in the mold, wear resistance against sliding with the solidification shell,
It is required to have strength as a structural member, and a very harsh and complicated characteristic such as a structure in which a heat source for controlling the production of solidification shell is incorporated as an example.
そしてまた、これらのサイドダムは、冷却ロールの側面
または外周表面に接するよう配されているが、冷却ロー
ルが回転し得るようサイドダムと該冷却ロールとの間に
は常に一定の間隙を設ける必要があり、しかもその反面
鋳型部内の溶湯が該間隙より漏洩した場合、漏洩した溶
湯が該間隙またはその周辺で凝固し、冷却ロールの回転
を止めるか、冷却ロールまたはサイドダムの破損に至
り、操業の続行を不能とするので、溶湯の洩漏は確実に
防止することが必要である。Further, these side dams are arranged so as to be in contact with the side surface or the outer peripheral surface of the cooling roll, but it is necessary to always provide a constant gap between the side dam and the cooling roll so that the cooling roll can rotate. On the other hand, on the other hand, when the molten metal in the casting mold leaks from the gap, the leaked molten metal solidifies in the gap or in the vicinity of the gap to stop the rotation of the cooling roll or damage the cooling roll or the side dam, so that the operation is continued. Since it is impossible, it is necessary to reliably prevent leakage of molten metal.
この間隙調整量については例えば、前者の従来技術（特
開昭58−188546号の提案）においては0.01mm以上、0.5m
m以下とされ、後者の従来技術（特開昭59−50955号の提
案）においては0.2mm以下とされている。This gap adjustment amount is, for example, 0.01 mm or more and 0.5 m in the former conventional technique (proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-188546).
In the latter prior art (proposal of JP-A-59-50955), the thickness is 0.2 mm or less.
しかし、この間隙調整量は、鋳型部に注入される溶湯の
温度が常に変化しており、（イ）ときとして凝固シエル
が過剰に形成され冷却ロールの過負荷排除のため相互間
隙を広げる、すなわち平行移動する必要が生じる、
（ロ）冷却ロールが熱膨脹または収縮する、等に対して
も追従制御する必要があることを考慮した場合、その間
隙量の制御がいかに微妙で複雑なものとなるか理解され
よう。However, this gap adjustment amount is such that the temperature of the molten metal injected into the mold portion is constantly changing, and (a) sometimes the solidification shell is excessively formed and the mutual gap is widened to eliminate the overload of the cooling rolls. You need to translate,
(B) Considering that it is necessary to perform follow-up control even when the cooling roll expands or contracts thermally, it will be understood how the control of the gap amount becomes delicate and complicated.
すなわち、これら従来技術になる装置においては、鋳型
部の狭面側に設けられたサイドダムについて、その製造
コストが高価となり、かつその操業中の保持に非常に微
妙で複雑な制御を要する欠点がある。That is, these conventional devices have drawbacks that the side dams provided on the narrow side of the casting mold have high manufacturing costs and require very delicate and complicated control to hold them during operation. .
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、鋳型部の狭面側の
両側における溶湯保持について電磁力を用い、従来の機
械的な構成部材になるサイドダムを不要として、もつて
それらが有する欠点を解消し得る双ロール式連続鋳造装
置の提供を目的とするものである。In view of the above problems, the present invention uses electromagnetic force for holding molten metal on both sides of the narrow side of the casting mold, eliminates the need for side dams that are conventional mechanical components, and eliminates the disadvantages they have. It is an object of the present invention to provide a twin roll type continuous casting device that can be used.
上記問題点を解決するための本発明にかかる双ロール式
連続鋳造装置は、その回転軸線が水平でかつ互に平行で
あり、互に近接して回転する一対の冷却ロール（１），
（２）により鋳型部（３）を形成し、該鋳型部（３）に
金属溶湯を注入して凝固させると共に圧延することによ
つて金属板（10）を製造する双ロール式連続鋳造装置に
おいて、 前記一対の冷却ロール（１），（２）は非磁性の構成部
材よりなり、かつ各々の両端面においてロール軸よりも
外周部にリング状の端面凹部を形成したものであつて、
そして、各冷却ロール（１），（２）の前記端面凹部内
には各々磁石（４），（５）が配してあつて、また、該
磁石（４），（５）は各々前記端面凹部内で前記鋳型部
（３）に対応する位置において前記冷却ロール（１），
（２）外の固定部に支持された保持部材（4a），（5a）
にて保持され、かつ該磁石（４），（５）は前記一対の
冷却ロール（１），（２）の各々の端部側において相対
する冷却ロール（１），（２）に配置されたものと一対
をなす位置とし、そしてこの二つの冷却ロール（１），
（２）間で一対をなす磁石（４），（５）は互い逆の磁
極面を向し合って相互間に磁場を形成し、また互に向し
合って対をなす前記磁極面は互に下方で狭く上方で広く
なる上開き角度を有するよう保持されており、そして、
前記一対の冷却ロール（１），（２）の一方の端部側に
形成される磁場の磁力線の方向は、他方の端部側に形成
される磁場の磁力線の方向と逆方向としてあつて、 そしてまた、前記一対の冷却ロール（１），（２）によ
り圧延された金属板（10）を一方の接点とする電流の接
点（６）を設け、そして前記鋳型部（３）に金属溶湯を
供給する取鍋（７）内の溶湯（８）内に電極（９）を設
け、溶湯（８）と、注入溶湯流と、鋳型部（３）と、金
属板（10）とよりなる導電部を形成したことを特徴とす
るものである。A twin roll type continuous casting apparatus according to the present invention for solving the above-mentioned problems has a pair of cooling rolls (1), whose rotation axes are horizontal and parallel to each other, and rotate in close proximity to each other.
In a twin roll type continuous casting apparatus for producing a metal plate (10) by forming a mold part (3) by (2) and pouring a molten metal into the mold part (3) to solidify and roll it. The pair of cooling rolls (1) and (2) are made of non-magnetic constituent members, and each end face has a ring-shaped end face recessed portion on the outer peripheral portion with respect to the roll shaft.
Then, magnets (4) and (5) are arranged in the end face recesses of the cooling rolls (1) and (2), respectively, and the magnets (4) and (5) are respectively attached to the end face. At the position corresponding to the mold part (3) in the recess, the cooling roll (1),
(2) Holding members (4a), (5a) supported by an outer fixed part
And the magnets (4) and (5) are arranged on the cooling rolls (1) and (2) facing each other on the end side of each of the pair of cooling rolls (1) and (2). The pair of chill rolls (1),
The pair of magnets (4) and (5) between (2) face opposite magnetic pole faces to form a magnetic field therebetween, and the pair of facing magnetic pole faces face each other. Is held to have an upper opening angle that narrows downwards and widens upwards, and
The direction of the magnetic force lines of the magnetic field formed on one end side of the pair of cooling rolls (1) and (2) is opposite to the direction of the magnetic force lines of the magnetic field formed on the other end side. Further, an electric current contact (6) having a metal plate (10) rolled by the pair of cooling rolls (1) and (2) as one contact is provided, and a molten metal is applied to the mold part (3). An electrode (9) is provided in the molten metal (8) in the ladle (7) to be supplied, and the conductive portion is composed of the molten metal (8), the pouring molten metal flow, the mold part (3) and the metal plate (10). Is formed.
磁界内にて、該磁界の磁束方向に直角に不変電流を流す
導体は磁束方向と電流方向とにそれぞれ直角なる方向に
力、すなわち電磁力を受けることは、フレミングの左手
の法則として周知であり、また、金属および金属溶湯は
導電度の差はあれ導電体であることも周知である。It is well known as Fleming's left-hand rule that a conductor that causes an invariant current to flow in a magnetic field at right angles to the magnetic flux direction of the magnetic field receives a force in a direction perpendicular to the magnetic flux direction and a current direction, that is, an electromagnetic force. Also, it is well known that metals and molten metal are conductors with different conductivity.
発明者等は上記法則と特性を組合せ、前記鋳型部（３）
内の溶湯の狭面側保持について上記電磁力が適用し得る
ことに着眼したものである。The inventors have combined the above-mentioned rules and characteristics to obtain the mold part (3).
It is intended that the electromagnetic force can be applied to hold the molten metal in the inner surface on the narrow surface side.
本発明において、一対の冷却ロール（１），（２）は最
近接部より上部において、鋳型部（３）の広面側両側の
溶湯を保持すると共に回転により凝固シエルを下方に移
動させ前記最近接部にて圧延するものである。In the present invention, the pair of cooling rolls (1) and (2) holds the molten metal on both sides of the wide side of the mold part (3) above the closest part and rotates to move the solidification shell downward to bring the closest contact. It is rolled by the department.
また、前記一対の冷却ロール（１），（２）の両端部に
一対をなし配された磁石（４），（５）にて両端部にお
いて相反する磁力線方向となるよう形成された磁界は、
該磁界の磁束に対し直角方向に直流電流を流す電導体に
対し直角方向、すなわち前記冷却ロール（１），（２）
の軸線方向に、電磁力により該磁界より遠さけるよう作
用する。Further, the magnetic fields formed by the pair of magnets (4) and (5) arranged at both ends of the pair of cooling rolls (1) and (2) so as to have opposite magnetic force line directions at both ends,
The cooling rolls (1), (2) in a direction perpendicular to an electric conductor that allows a direct current to flow in a direction perpendicular to the magnetic flux of the magnetic field
In the axial direction of, the magnetic field acts so as to move away from the magnetic field.
そしてまた、取鍋（７）内の溶湯（８）内に設けられた
電極（９）と、圧延された金属板（10）を一方の接点と
する接点（６）とに直流電流を給電すると、溶湯（８）
と、注入溶湯流と、鋳型部（３）の溶湯と、金属板（1
0）とを導電部とする直流電流回路が形成される。When a direct current is supplied to the electrode (9) provided in the molten metal (8) in the ladle (7) and the contact (6) having the rolled metal plate (10) as one contact. , Molten metal (8)
, The flow of the injected molten metal, the molten metal of the mold part (3), and the metal plate (1
A direct current circuit is formed using (0) and (2) as conductive parts.
このことにより、鋳型部（３）内の金属溶湯は直流電流
を導流している導体となり、この電流方向に直角なる磁
界内では電磁力の作用を受ける。As a result, the molten metal in the mold part (3) becomes a conductor conducting a direct current, and is subjected to the action of electromagnetic force in a magnetic field perpendicular to this current direction.
従って、前記鋳型部（３）内の溶湯が直流電流を導流し
ながら狭面側の両側に広がり、前記冷却ロール（１），
（２）の両端部に形成された磁界内に達すると、電磁力
の作用により該磁界より押し返される方向の力を受け
る。また、前記冷却ロール（１），（２）の両端部に形
成された磁界の方向はそれぞれ逆とされているので、前
記の狭面側の両側に広がつた溶湯はそれぞれ逆方向の
力、すなわち冷却ロール（１），（２）の両側部よりそ
れぞれ内側に向う力を受け、溶湯の静圧と、磁界の磁束
密度および溶湯の電流密度とによる電磁力とバランスす
る位置で保持される。Therefore, the molten metal in the mold part (3) spreads to both sides on the narrow surface side while conducting a direct current, and the cooling rolls (1),
When it reaches the magnetic field formed at both ends of (2), it receives a force in the direction pushed back by the action of the electromagnetic force. Further, since the directions of the magnetic fields formed at both ends of the cooling rolls (1) and (2) are opposite to each other, the molten metal spread on both sides of the narrow surface side has opposite forces, respectively. That is, the cooling rolls (1) and (2) are subjected to inward forces from both sides thereof, and are held at a position where the static pressure of the molten metal and the electromagnetic force due to the magnetic flux density of the magnetic field and the current density of the molten metal are balanced.
この場合の電流の方向は、冷却ロール（１），（２）の
両端に形成された磁界の磁力線方向によつて定まること
に関しては論を待たないであろう。It will be pointed out that the direction of the current in this case is determined by the direction of the magnetic lines of force of the magnetic fields formed at both ends of the cooling rolls (1) and (2).
なお、前記一対の冷却ロール（１），（２）の両端部に
おいて、一対をなす磁石（４），（５）は向し合って対
をなす磁石面を互に下方で狭く上向で広くなる上開き角
度を有するよう保持されているが、これは前記鋳型部
（３）内の溶湯の静圧が該鋳型部（３）のメニカスから
の距離すなわち深さに比例し高まり、かつ前記一対の冷
却ロール（１），（２）により絞られることより前記メ
ニカスから下方に向うに従い狭面側両側より溶湯が凝固
シエルよりブレークアウトして洩漏し易くなることを防
止するため、前記磁石（４），（５）の相対距離を下方
に向って狭め、前記鋳型部（３）の下方に向って磁束密
度を高めることを目的とするものであつて、この一対の
磁極面よりなる上開き角度は、溶湯静圧はメニカスから
の距離に比例して増加し、磁束密度は相対する磁石の距
離の２乗に反比例するので理論的にはρを溶湯の密度、
ｇを重力の加速度、ｈはメニカスよりの距離、Ａを比例
定数、γを磁石間の距離としたとき、〔ρgh＝A/γ２〕
で〔γ∝ｈ−1/2〕の関係となるので、〔ｈ−1/2〕に比
例する角度とすることが合理的である。In addition, at both ends of the pair of cooling rolls (1) and (2), the pair of magnets (4) and (5) face each other and the pair of magnet surfaces face each other downwardly and narrowly upwardly. The static pressure of the molten metal in the mold part (3) increases in proportion to the distance from the meniscus of the mold part (3), that is, the depth, and In order to prevent the molten metal from breaking out from the solidification shell and leaking easily from both sides of the narrow surface as it goes downward from the meniscus by being squeezed by the cooling rolls (1) and (2) of the magnet (4). ) And (5) are narrowed downward to increase the magnetic flux density downward in the mold part (3), and the upper opening angle formed by the pair of magnetic pole faces. Shows that the static pressure of the molten metal increases in proportion to the distance from the Menikas. And, the magnetic flux density is the density of the molten metal to theoretically ρ is inversely proportional to the square of the distance opposite the magnet,
[ρgh = A / γ 2 ] where g is the acceleration of gravity, h is the distance from Menikas, A is the proportional constant, and γ is the distance between the magnets.
Since there is a relation of [γ∝h −1/2 ], it is rational to make the angle proportional to [h −1/2 ].
そしてまた、前記一対をなす磁極面の上開き角度を溶湯
が狭面側両側よりブレイクアウトしない範囲にて変化さ
せることで鋳造・圧延中の板巾もある程度調整が可能で
あり、また電磁力をf,磁束密度をB,電流をi,電導体の長
さをｌとした場合の公式〔ｆ＝Bil〕より電流値を変化
させることでも同様の調整が可能である。Further, by changing the upper opening angle of the pair of magnetic pole surfaces within a range where the molten metal does not break out from both sides on the narrow surface side, the strip width during casting / rolling can be adjusted to some extent, and the electromagnetic force can be adjusted. The same adjustment can be performed by changing the current value according to the formula [f = Bil] where f is the magnetic flux density, B is the current, and i is the length of the conductor.
上記のように、本発明にかかる双ロール式連続鋳造装置
は、電磁力にて前記鋳型部の狭面側両端部における溶湯
保持作用を得、機械的な構成部材によるサイドダムを不
要とし得る。As described above, the twin roll type continuous casting apparatus according to the present invention can obtain the molten metal holding action at both ends of the mold portion on the narrow surface side by electromagnetic force, and can eliminate the need for side dams by mechanical constituent members.
〔実 施 例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図および第２図は本発明の第一実施例を示すもので
あつて、半径400mmの双ロール式連鋳機に本発明を適用
した実施例であつて、（１），（２）は一対の冷却ロー
ルでステンレス鋼と銅とにより構成され、外周スリーブ
とロール本体間に冷却媒体が循環するスリットを備えた
ものである。1 and 2 show a first embodiment of the present invention, which is an embodiment in which the present invention is applied to a twin roll type continuous casting machine having a radius of 400 mm, and (1), (2) Is a pair of cooling rolls made of stainless steel and copper and provided with a slit for circulating a cooling medium between the outer peripheral sleeve and the roll body.
（４），（５）は永久磁石であつて、前記冷却ロール
（１），（２）の各端面凹部内に配されており、第１図
に示す正面側において時計回りに回転する冷却ロール
（１）端部に配された永久磁石（４）はＮ極を形成し、
反時計回りに回転する冷却ロール（２）の端部に配され
た永久磁石（５）はＳ極を形成し、反正面側の端部に配
された永久磁石（４），（５）は前記正面側と逆の磁力
線方向となるよう各々の磁極面を配した。(4) and (5) are permanent magnets, which are arranged in the respective end face recesses of the cooling rolls (1) and (2) and rotate clockwise on the front side shown in FIG. (1) The permanent magnets (4) arranged at the ends form the N pole,
The permanent magnet (5) arranged at the end of the cooling roll (2) rotating counterclockwise forms the S pole, and the permanent magnets (4), (5) arranged at the end on the counter-front side are The magnetic pole surfaces were arranged so that the magnetic force lines were in the opposite direction to the front side.
（９）は取鍋（７）内の溶湯（８）内に挿入するよう設
けた電極であつて、本実施例においては硼化ジルコニウ
ム系の導電性セラミツクになる電極としたが、炭素含有
量の高い組成の合金鋼等ではグラファイト系の電極でも
良い。(9) is an electrode provided so as to be inserted into the molten metal (8) in the ladle (7). In this embodiment, the electrode is a zirconium boride-based conductive ceramic. Graphite-based electrodes may be used for alloy steels having a high composition.
（６）は他の一方の入電用の接点であつて、本実施例に
おいては、第一ガイドロールの軸部に接する刷子とし、
該第一ガイドロールを介して圧延鋼板（10）に接するも
のとした。(6) is another one of the contacts for inputting electricity, and in the present embodiment, it is a brush contacting the shaft portion of the first guide roll,
The rolled steel plate (10) was in contact with the first guide roll.
そして、前記接点（６）にプラス側、前記電極（９）に
マイナス側となる直流電流を図外の給電装置より給電
し、圧延鋼板（10）、冷却ロール（１），（２）より形
成された鋳型部（３）内の溶湯、注入溶湯流、取鍋
（７）内の溶湯（８）とよりなる導電回路に直流電流を
導流させた。Then, a direct current that is positive on the contact (6) and negative on the electrode (9) is supplied from a power supply device (not shown) to form the rolled steel plate (10) and the cooling rolls (1) and (2). A direct current was passed through a conductive circuit composed of the molten metal in the casting mold part (3), the injected molten metal flow, and the molten metal (8) in the ladle (7).
本実施例では、上記構成において、前記一対の冷却ロー
ル（１），（２）の最近接間隔を5mmとし、回転周速を2
5M/分とし、ステンレス鋼（SUS304）の溶湯を取鍋
（７）より鋳型部（３）に注入し、前記ロール（１），
（２）にて圧延（200mm巾）しながら、電流（Ｉ）を変
化させ鋳型部（３）の溶湯保持高さを調査した。In this embodiment, in the above structure, the closest distance between the pair of cooling rolls (1) and (2) is 5 mm, and the rotation peripheral speed is 2 mm.
The molten metal of stainless steel (SUS304) was poured into the mold part (3) from the ladle (7) at 5 M / min, and the roll (1),
The current (I) was changed while rolling (200 mm width) in (2), and the molten metal holding height of the mold part (3) was investigated.
なお、このときの前記一対の磁極面の上開き角度（θ）
を30゜に保ち、かつ冷却ロール（１），（２）の中心線
上での磁界の磁束密度を0.7T（テスラー）とした。The upper opening angle (θ) of the pair of magnetic pole surfaces at this time
Was maintained at 30 °, and the magnetic flux density of the magnetic field on the center lines of the cooling rolls (1) and (2) was 0.7T (Tessler).
この調査結果は第４図のグラフ上のプロツトで示すよう
に、点線で示した理論計算値と強度の相関関係を示し
た。なお、このに示す保持高さ（ｈ）とは鋳造・圧延さ
れた鋼板（10）の狭面側両側が直線状でなく凹凸を持ち
始めた時点をもつて保持限界と定めたものであり、また
前記理論計算値とは、Ｊを電流密度（A/m2）、Ｂを磁束
密度（Ｔ＝0.7T）、ρを溶湯の密度（kg/m3＝7.2×103k
g/m3）、ｇを重力の加速度（m/sec2＝9.8m/sec2）、ｔ
を永久磁石の厚さ（ｍ＝0.01m）、ｈを溶湯保持高さ
（ｍ）として、〔Ｊ×Ｂ＝g/t×ｈ〕より算出したもの
である。As shown by the plot on the graph of FIG. 4, the results of this investigation show the correlation between the theoretical calculation value indicated by the dotted line and the strength. The holding height (h) shown here is defined as the holding limit with the time when both sides of the narrow surface of the cast and rolled steel plate (10) start to have irregularities instead of being linear. The theoretical calculated values are J: current density (A / m 2 ), B: magnetic flux density (T = 0.7T), ρ: molten metal density (kg / m 3 = 7.2 × 10 3 k)
g / m 3 ), g is the acceleration of gravity (m / sec 2 = 9.8 m / sec 2 ), t
Is the thickness of the permanent magnet (m = 0.01 m), h is the molten metal holding height (m), and is calculated from [J × B = g / t × h].
第５図は、一対をなす前記永久磁石（４），（５）の磁
極面の上開き角度（θ）と溶湯のブレークアルト率（実
験数に対しブレークアウトした件数の率：％）との関係
を示すもので、上開き角度（θ）が30゜のときブレーク
アウト率が０％となり最も適しており、上開き角度
（θ）が20゜以下となると前記鋳型部（３）の下方でブ
レークアウトが生じ、逆に42゜以上となると前記鋳型部
（３）の上方でブレークアウトが生じる。本実施例にお
ける実験結果では20゜〜42゜上開き角度（θ）が適正範
囲と考えられる。FIG. 5 shows the upper opening angle (θ) of the pole faces of the pair of permanent magnets (4) and (5) and the break alto ratio of the molten metal (the ratio of the number of breakouts to the number of experiments:%). The relationship is shown. When the upper opening angle (θ) is 30 °, the breakout rate is 0%, which is the most suitable, and when the upper opening angle (θ) is 20 ° or less, it is below the mold part (3). Breakout occurs, and conversely, when it exceeds 42 °, a breakout occurs above the mold part (3). According to the experimental results in this embodiment, the upper opening angle (θ) of 20 ° to 42 ° is considered to be the proper range.
なお、本実施例では前記冷却ロール（１），（２）の各
両端部に配した磁石（４），（５）を永久磁石とした
が、これは直流式の電気磁石であつて良い。In this embodiment, the magnets (4) and (5) arranged at both ends of the cooling rolls (1) and (2) are permanent magnets, but they may be DC electric magnets.
第３図は、本発明の第２実施例を示す部分断面図であつ
て、永久磁石（４），（５）の保持構成の一例を示すも
のである。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention, showing an example of a holding structure for the permanent magnets (4), (5).
（２）は一対をなす冷却ロールの一方であつて、軸受
（51）にて軸支されたロール本体（62）に冷却媒体が循
環するスリット（63）を備えたロールスリーブ（61）が
その外周に嵌合してなり、かつ該ロール本体（62）のロ
ール端面にはロール軸より外周側にリング状の端面凹部
が形成してあつて、該端面凹部には永久磁石（５）が配
され、該永久磁石（５）は保持部材（53）の一端に形成
された凹部に固着されている。(2) is one of a pair of cooling rolls, and a roll sleeve (61) having a slit (63) for circulating a cooling medium in a roll body (62) pivotally supported by a bearing (51). A ring-shaped end face recess is formed on the roll end face of the roll body (62) on the outer periphery side of the roll shaft, and the permanent magnet (5) is arranged in the end face recess. The permanent magnet (5) is fixed to the recess formed at one end of the holding member (53).
また前記軸受（51）のハウジング部には前記保持部材
（53）の他の一端が回転自由に嵌合する凹部を有する取
付座（52）が設けてあり、前記保持部材（53）は該取付
座（52）に嵌合し、一定の軸線にて回転自由に固定され
る。この構成にて永久磁石（５）は前記一定の軸線にて
前記鋳型部（３）との対応位置を確実なものとし、かつ
一対の他の冷却ロール（１），（２）の端部に配された
対をなす磁石（４），（５）と互にその角度を一定の軸
線を中心に調整可能とするものである。Further, the housing portion of the bearing (51) is provided with a mounting seat (52) having a recess into which the other end of the holding member (53) is rotatably fitted, and the holding member (53) is mounted with the mounting seat (52). It is fitted into the seat (52) and is rotatably fixed on a certain axis. With this structure, the permanent magnet (5) ensures the corresponding position with the mold part (3) on the certain axis, and at the ends of the pair of other cooling rolls (1), (2). The magnets (4) and (5) forming a pair are arranged so that their angles can be adjusted around a fixed axis.
上記のように、本発明にかかる双ロール式連続鋳造装置
は、一対の冷却ロール（１），（２）にて形成された鋳
型部（３）内の金属溶湯に直流電流を流して、該金属溶
湯自在を直流電流の導電体とし、かつ、前記一対の冷却
ロール（１），（２）の両端部に各々対をなすよう配置
した磁石（４），（５）により該両端部に磁界を形成
し、そして、前記冷却ロール（１），（２）の両端部に
形成した磁界と、直流電流の導電体となした溶湯との電
磁作用により、あたかも前記磁界内にサイドダムを構し
たと同様の電磁力による溶湯保持力を得、もつて、機械
的な構成部材になるサイドダムを不要とし、合せてその
機械的な構成よりなる欠点をも完全に排除してなお安定
した操業を可能としたその実益甚大なるものである。As described above, the twin-roll type continuous casting apparatus according to the present invention applies a direct current to the molten metal in the mold part (3) formed by the pair of cooling rolls (1) and (2), A magnetic field is applied to both ends of the pair of cooling rolls (1) and (2) by means of magnets (4) and (5) arranged so as to make a pair, respectively, using a freely molten metal as a conductor of direct current. And a magnetic field formed at both ends of the cooling rolls (1) and (2) and electromagnetic action of the molten metal serving as a direct current conductor, as if a side dam was formed in the magnetic field. The same molten metal retention force is obtained, and side dams that are mechanical components are unnecessary, and the defects due to the mechanical structure are completely eliminated, and stable operation is possible. The actual benefits of doing so are enormous.
第１図は本発明の第１実施例の正面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ′横断面図。 第３図は本発明の第２実施例の部分断面図。 第４図は本発明の第１実施例のグラフ。 第５図は本発明の第１実施例のグラフ。 第６図は従来技術の第７図のＢ−Ｂ′縦断面図。 第７図は従来技術の平面図。 第８図は従来技術の第９図のＣ−Ｃ′横断面図。 第９図は従来技術の正面図。 １……冷却ロール,2……冷却ロール,3……鋳型部,4……
磁石,5……磁石,6……電流の接点,7……取鍋,8……金属
溶湯,9……電極,10……金属板。FIG. 1 is a front view of the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. FIG. 3 is a partial sectional view of the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph of the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a graph of the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a vertical sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 7 of the prior art. FIG. 7 is a plan view of the prior art. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 9 showing the prior art. FIG. 9 is a front view of the prior art. 1 …… Cooling roll, 2 …… Cooling roll, 3 …… Mold part, 4 ……
Magnet, 5 ... Magnet, 6 ... Current contact, 7 ... Ladle, 8 ... Molten metal, 9 ... Electrode, 10 ... Metal plate.
フロントページの続き (72)発明者 藤本 孝彦 兵庫県神戸市西区玉津町出合87−４ (56)参考文献 特開 昭62−104653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−77154（ＪＰ，Ａ)(72) Inventor Takahiko Fujimoto 87-4 Deai, Tamazu-cho, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo (56) References JP 62-104653 (JP, A) JP 62-77154 (JP, A)
Claims (1)
り、互に近接して回転する一対の冷却ロール（１），
（２）により鋳型部（３）を形成し、該鋳型部（３）に
金属溶湯を注入して凝固させると共に圧延することによ
つて金属板（10）を製造する双ロール式連続鋳造装置に
おいて、 前記一対の冷却ロール（１），（２）は非磁性の構成部
材よりなり、かつ各々の両端面においてロール軸よりも
外周部にリング状の端面凹部を形成したものであつて、
そして、各冷却ロール（１），（２）の前記端面凹部内
には各々磁石（４），（５）が配してあつて、また、該
磁石（４），（５）は各々前記端面凹部内で前記鋳型部
（３）に対応する位置において前記冷却ロール（１），
（２）外の固定部に支持された保持部材（4a），（5a）
にて保持され、かつ該磁石（４），（５）は前記一対の
冷却ロール（１），（２）の各々の端部側において相対
する冷却ロール（１），（２）に配置されたものと一対
をなす位置とし、そしてこの二つの冷却ロール（１），
（２）間で一対をなす磁石（４），（５）は互に逆の磁
極面を向し合って相互間に磁場を形成し、また互に向し
合って対をなす前記磁極面は互に下方で挾く上方で広く
なる上開き角度を有するよう保持されており、そして、
前記一対の冷却ロール（１），（２）の一方の端部側に
形成される磁場の磁力線の方向は、他方の端部側に形成
される磁場の磁力線の方向と逆方向としてあつて、 そしてまた、前記一対の冷却ロール（１），（２）によ
り圧延された金属板（10）を一方の接点とする電流の接
点（６）を設け、そして前記鋳型部（３）に金属溶湯を
供給する取鍋（７）内の溶湯（８）内に電極（９）を設
け、溶湯（８）と、注入溶湯流と、鋳型部（３）と、金
属板（10）とよりなる導電部を形成したことを特徴とす
る双ロール式連続鋳造装置。1. A pair of cooling rolls (1), whose rotation axes are horizontal and parallel to each other, and which rotate in close proximity to each other.
In a twin roll type continuous casting apparatus for producing a metal plate (10) by forming a mold part (3) by (2) and pouring a molten metal into the mold part (3) to solidify and roll it. The pair of cooling rolls (1) and (2) are made of non-magnetic constituent members, and each end face has a ring-shaped end face recessed portion on the outer peripheral portion with respect to the roll shaft.
Then, magnets (4) and (5) are arranged in the end face recesses of the cooling rolls (1) and (2), respectively, and the magnets (4) and (5) are respectively attached to the end face. At the position corresponding to the mold part (3) in the recess, the cooling roll (1),
(2) Holding members (4a), (5a) supported by an outer fixed part
And the magnets (4) and (5) were arranged on the cooling rolls (1) and (2) facing each other on the end side of each of the pair of cooling rolls (1) and (2). The pair of chill rolls (1),
The pair of magnets (4) and (5) between (2) face opposite magnetic pole surfaces to form a magnetic field between them, and the pair of facing magnetic pole surfaces face each other. Held to have an upper opening angle that widens above and below each other, and
The direction of the magnetic force lines of the magnetic field formed on one end side of the pair of cooling rolls (1) and (2) is opposite to the direction of the magnetic force lines of the magnetic field formed on the other end side. Further, an electric current contact (6) having a metal plate (10) rolled by the pair of cooling rolls (1) and (2) as one contact is provided, and molten metal is applied to the mold part (3). An electrode (9) is provided in the molten metal (8) in the ladle (7) to be supplied, and the conductive portion is composed of the molten metal (8), the pouring molten metal flow, the mold part (3) and the metal plate (10). A twin-roll type continuous casting device characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24485586A JPH078413B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Twin roll type continuous casting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24485586A JPH078413B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Twin roll type continuous casting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397341A JPS6397341A (en) | 1988-04-28 |
| JPH078413B2 true JPH078413B2 (en) | 1995-02-01 |
Family
ID=17124985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24485586A Expired - Lifetime JPH078413B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Twin roll type continuous casting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH078413B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2649066B2 (en) * | 1988-08-03 | 1997-09-03 | 新日本製鐵株式会社 | Twin roll thin plate continuous casting method |
| US4936374A (en) * | 1988-11-17 | 1990-06-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sidewall containment of liquid metal with horizontal alternating magnetic fields |
| US5954118A (en) * | 1988-11-17 | 1999-09-21 | Arch Development Corporation | Apparatus for efficient sidewall containment of molten metal with horizontal alternating magnetic fields utilizing low reluctance rims |
| IT1244513B (en) * | 1991-04-17 | 1994-07-15 | Sviluppo Materiali Spa | IMPROVEMENT FOR THIN VERTICAL CONTINUOUS CASTING MACHINES. |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP24485586A patent/JPH078413B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6397341A (en) | 1988-04-28 |
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