JPH08215815A

JPH08215815A - 薄スラブ用連続鋳造機の鋳片圧縮ロール装置

Info

Publication number: JPH08215815A
Application number: JP4348995A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Koide; 優和小出; Takashi Kanazawa; 敬金沢; Toshihiko Murakami; 敏彦村上; Takashi Kawakami; 隆川上; Kozaburo Tsujita; 公三郎辻田; Masahiro Ikeda; 正裕池田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1996-08-27
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JP2978414B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳片表面に傷や皺を付けず、鋳造中にバルジ
ング等を発生させない薄スラブ用連続鋳造機の鋳片圧縮
ロール装置を提供する。【構成】薄スラブ用モールドＭと、モールドＭ直下に
配設された鋳片圧縮ロール装置10の各圧縮ロールは、少
なくとも左ロール１と中央ロール２と右ロール３の３個
のロールに分割され、３個のロールはいずれも同一外径
のストレートロールであり、かつ中央ロール２は左・右
ロール１，３に対して偏心して軸支され、左・右ロール
１，３のロール間隔より中央ロール２のロール間隔が大
きくなっており、前記偏心量が、モールドに近い圧縮ロ
ールでは大きく、モールドから遠い圧縮ロールほど小さ
くなっている。これにより、スラブ鋳片の中央膨出部を
順に押潰していく。そして、各ロール１，２，３は周速
の違いがないので、鋳片表面を傷付けない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄スラブ用連続鋳造機の
鋳片圧縮ロール装置に関する。薄スラブとは通常、 100
mm以下の厚さの断面長方形の鋳片をいう。従来の普通の
連続鋳造機では、厚さが 200mm以上のスラブを鋳造して
いたが、最近では直接、厚さ 100mm以下の薄スラブを鋳
造する傾向にある。これは、薄ければ薄いほど直接最終
製品を鋳造することはできないまでも、後段の圧延機に
よる圧延工程が省略できるからである。もっとも、薄ス
ラブを鋳造すること自体は、古くから色々な方法が提案
されており、例えば、モールドがベルト式のもの（特開平４−１５７０４
８号など）モールドが双ロール式のもの（特開平３−２４８７
４９号など）鋳造後にオンラインで圧下（圧延）するもの、すな
わち鋳型の下方のパスラインに沿って設けられた圧下ロ
ールで、鋳片を圧延してスラブ厚さを順に薄くしていく
もの、等がある。前記３例のうち、とは通常の貫通（底無し）鋳型を
使用する連続鋳造機とは根本的に鋳造方法を異にするも
のであり、についてはモールド下方のパスラインに設
けた圧下用ロールに圧下量調整装置が必要となるので、
設備が複雑かつ高価となり、この点において鋳造後に別
ラインの圧延設備で最終製品に圧延していくものとさほ
ど相違はないものである。本発明は、前記三方式とは異
なり、貫通（底無し）鋳型を使用して、直接に、すなわ
ち圧延することなく、薄スラブ鋳片を鋳造できる連続鋳
造機に関する。

【０００２】

【従来の技術】貫通鋳型を使用して薄スラブを直接、連
続鋳造する従来技術としては、米国特許第４６３５７０
２号がある（従来例Ｉ）。この従来例Ｉの鋳型は、図６
に示すように、一対の長辺壁間の間隔（鋳片では厚さに
なる寸法）をモールド上端の中央部だけ広くし、両端部
では狭くしており、さらに前記中央部の膨出部51もモー
ルド下端に近づくにつれ狭くした異形断面形状のモール
ドである。このモールド上端の中央部のみを広くした理
由は、モールド上端には注湯用の浸漬ノズルＮを挿入す
る必要が有り、厚さがノズル径よりも小さいとノズルＮ
の挿入ができないことによる。ところが、このようにモ
ールドの上端と下端で断面形状が異なる鋳型では、モー
ルドの断面形状が上下方向で変化するため、鋳片の引抜
きを容易にするために鋳型を上下に振動させるモールド
オシレーションが難しいという問題がある。

【０００３】そこで、前記従来例Ｉの欠点を改良したも
のとして、図７に示すように、一対のモールド長辺壁間
の間隔を中央部上端だけでなく、下端まで広くした膨出
部52を形成したもの、すなわち、長辺壁間の間隔の広い
中央部がモールド上端から下端まで続いている大鼓状モ
ールドが、特表平２−５００５０１号などで提案されて
いる（従来例II）。上記の従来例IIでは、モールドの横
断面形状が入側から出側まで同じであるので、鋳型の上
下振動は支障なく行えるのであるが、鋳片は中央部が膨
出した形状でモールドから出てくるので、その膨らんだ
中央部を押し込んで、鋳片横断面を長方形にしなければ
ならない。その鋳片の膨出部を押し込み、鋳片両面を平
坦にして断面長方形にするため、モールド直下の鋳片圧
縮ロール装置でモールドから引出されてくる鋳片を挾み
付けるのであるが、そのような役割に使う圧縮ロール
は、ストレートロールでは鋳片との間に隙間ができるの
で、これまで図５に示すような中央部が凹むように鼓形
に設計された種々の圧縮ロールが用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５（Ａ），（Ｃ）の
圧縮ロールは、両端部より中央部の外径を小さくしたも
ので、図（Ａ）のロール53は連続的に外径を変化させた
もの、図（Ｂ）のロールは数個のロール59，60，61に分
割し、外径を個々に変えたものである。このような異径
ロールで支持すると、ロール自体の回転は一定であるた
めに、径の小さいところは周速が遅く、逆に径の大きい
ところは周速が早くなるので、スラブ鋳片とロールとの
接触面にずれが生じる。つまり、早い方に遅い方が引っ
張られるために無理な力がかかり、ロールが偏磨耗する
のみならず鋳片表面に傷や皺が付いてしまう。この不具
合を解決するため図５（Ｂ）のようなロール軸を交差さ
せて配置した、同径の分割ロール54，55，56で支持する
ことも考えられたが、このような分割ロールを使うと３
本あるいは４本の軸が必要となり、そうすると、各軸の
干渉を防止するために軸を長手方向（パスライン方向）
にずらして設けなければならず、ロール同士の長手方向
間隔（ピッチ）が大きくなりバルジングの発生などの問
題が生じかねない。よって、上記いずれの従来技術によ
っても高い鋳片品質の薄スラブ鋳片を鋳造することはで
きなかったのである。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑み、鋳片表面に傷
や皺を付けず、鋳造中にバルジング等を発生させない薄
スラブ用連続鋳造機の鋳片圧縮ロール装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の薄スラブ用連続
鋳造機の鋳片圧縮ロール装置（請求項１）は、薄スラブ
用モールドと、該モールド直下に配設された鋳片圧縮ロ
ール装置を備えており、前記モールドは、一対のモール
ド長辺壁間の間隔が中央部では広く両端部に向うにつれ
て狭くなり、両端部では製品としての鋳片の厚さとほぼ
等しくなる横断面形状を有し、該横断面形状がモールド
上端から下端まで続いている貫通鋳型であり、前記鋳片
圧縮ロール装置は、中央部が膨らんだ鋳片を挾むように
対向して配置された圧縮ロールの対を鋳片の引抜き方向
に沿って複数対を順に設けた連続鋳造機において、前記
各圧縮ロールは、少なくとも左ロールと中央ロールと右
ロールの３個のロールに分割され、これらのロールはい
ずれも同一外径のストレートロールであり、かつ中央ロ
ールは左・右ロールに対して偏心して軸支され、左・右
ロールのロール間隔より中央ロールのロール間隔が広く
なっていることを特徴とする。上記本発明における鋳片
圧縮ロール装置（請求項２）は、各圧縮ロールの中央ロ
ールの左・右ロールに対する偏心量が、モールドに近い
圧縮ロールでは大きく、モールドから遠い圧縮ロールほ
ど小さくなっていることが好ましい。また、上記本発明
における前記各圧縮ロール（請求項３）は、左ロールの
左端を支持する軸部を有する第１軸受、左ロールの右端
を支持する左軸部と中央ロールの左端を支持する右軸部
を有する第２軸受、中央ロールの右端を支持する左軸部
と右ロールの左端を支持する右軸部を有する第３軸受、
右ロールの右端を支持する軸部を有する第４軸受を備え
ており、前記第２軸受の右軸部、および第３軸受の左軸
部は互いに同心であって、かつ他の軸部に対して偏心し
ていることが好ましい。さらに、上記圧縮ロール（請求
項４）は、第１軸受、左ロール、第２軸受、中央ロー
ル、第３軸受および右ロールのそれぞれの軸心と同心に
形成した冷却水通路が、実質的に一直線状になって連通
していることが好ましい。

【０００７】

【作用】請求項１の発明によれば、偏心した軸部によっ
て中央ロールは左・右ロールよりロール間隔が広くなっ
ているので、中央部が膨出したスラブ鋳片に大きな隙間
を作ることなく、鋳片に近接して支持し、その膨出部を
押し込むことができる。したがって、バルジングが生じ
ない。また、左・右ロールと中央ロールは外径が同一で
あるので、鋳片の全幅において接するロールの周速は同
一であり、周速の違いによる鋳片表面の傷や歪みは発生
しない。よって、鋳片品質の高い薄スラブを直接に鋳造
することができる。請求項２の鋳片圧縮ロール装置によ
れば、上記圧縮ロールのロール間隔がモールド直下では
大きく、モールドから遠ざかるにつれて小さくなってい
るので、幾つかの圧縮ロールの対を通過する間にスラブ
鋳片の中央の膨出部はしだいに押潰されていき、最終段
圧縮ロールを通過したときは鋳片横断面を膨出部のない
長方形にすることができる。そして、この膨出部の押込
みは複数段の圧縮ロールによって徐々に行うので、鋳片
に内部割れ等の欠陥を生じさせない。請求項３の押込み
ロールによれば、３個のロールの端部をほぼ一直線状に
並べた４個の軸受で軸支し、支軸が交差しないので、ロ
ール間同士の長手方向間隔（ピッチ）が大きくならず、
したがって、鋳片の不支持領域が狭くなってバルジング
が生じにくくなる。また偏心量は軸受の各軸部を偏心さ
せるだけの構造で付与できるので、シンプルであり高い
強度を付与できる。請求項４の圧縮ロールによれば、冷
却水通路を実質的に一直線に通すことができるので、冷
却水配管が簡単になる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１は圧縮ロールの断面部、図２はモールドの平
面図、図３はモールドと鋳片圧縮ロール装置の配置図、
図４の（Ａ）は図３のＡ線矢視図、（Ｂ）は図３のＢ線
矢視図である。

【０００９】図２において、Ｍは薄スラブ用モールドで
あり、一対の長辺壁31，31の間に一対の短辺壁32，32を
離間して挾んでいる。長辺壁31，31は中央部を凹ませて
おり、その結果、中央部ではモールドの一対の長辺壁間
の間隔D1（鋳片では厚み）が広く、両端部に向うにつれ
てその間隔D2が狭くなり、両端部では製品としての鋳片
の厚さとほぼ等しくなる横断面形状を有している。ま
た、その横断面形状は、モールド上端からモールド下端
まで同じ形状で続いており、いわゆる大鼓状モールドと
なっている。

【００１０】図３〜４に示すように、上記モールドＭの
直下には、鋳片圧縮ロール装置10が設置されている。こ
の鋳片圧縮ロール装置10はスラブ鋳片Ｓを挾むように対
向して配置された一対のロールからなる圧縮ロールユニ
ットR1〜R5をスラブ鋳片Ｓの引抜き方向に沿って５セッ
ト設けたものである。なお、図示の実施例では圧縮ロー
ルのセットが５セットであるが、４セット以下でもよ
く、６セット以上であってもよい。

【００１１】つぎに、個々の圧縮ロールＲの構成を図１
に基づき説明する。各圧縮ロールＲは本実施例では３個
のロールに分割され、左ロール１、中央ロール２および
右ロール３から構成されている。各ロール１，２，３は
いずれもストレートロールで外径は同一である。各ロー
ル１，２，３を軸支するため、第１軸受11、第２軸受1
2、第３軸受13および第４軸受14が設けられている。第
１軸受11の軸部11ａと第２軸受12の左軸部12ｂで左ロー
ルの左端と右端をベアリングを介して支持し、第３軸受
13の右軸部13ａと第４軸受14の左軸部14ｂで右ロールの
左端と右端をベアリングを介して支持している。また、
第２軸受12の右軸部12ａと第３軸受13の左軸部13ｂで中
央ロール２の左端と右端をベアリングを介して支持して
いる。前記第１軸受11の軸部11ａ、第２軸受12の左軸部
12ｂ、第３軸受13の右軸部13ａおよび第４軸受14の軸部
14ｂは互いに同心である。そして、第２軸受12の右軸部
12ａと第３軸受13の左軸部13ｂは互いに同心であり、か
つ前記各軸部11ａ，12ｂ，13ａ，14ｂに対し偏心してい
る。その偏心方向は、中央ロール２が左・右ロール１，
３に対し凹む方向であり、その偏心量を符号ｅで示す。

【００１２】上記の構成により、各軸受11，12，13，14
を同一レベルの平坦なベースに取付ければ、中央ロール
２が左・右ロール１，３に対し凹んだ圧縮ロールＲが得
られる。そして、第２軸受12と第３軸受13は、左・右軸
部の軸心が交差していないので、その中間部をブラケッ
トに把持する構造によって、安定的に保持でき、ロール
間隙Ｌが小さくなり、その分スラブ鋳片Ｓに対する不支
持領域が狭くなる。換言すれば、鋳片Ｓに対する支持領
域が広がり、バルジング等の不具合が生じにくくなる。

【００１３】また、各ロール１，２，３の冷却構造はつ
ぎのとおりである。各ロール１，２，３には、軸心と同
心に冷却水通路５，６，７が形成されており、第１軸受
11には冷却水通路21が、第４軸受14には冷却水通路24が
いずれも軸心と同心に形成されている。第２軸受12に
は、左軸部12ｂと同心に冷却水通路22ｂが形成され、右
軸部12ａと同心に冷却水通路22ｃが形成されている。冷
却水通路22ｂと冷却水通路22ａは偏心量ｅだけ互いに偏
心しているが、それぞれの端部では孔外径が重複し連通
している。また、第３軸受13には、左軸部13ｂと同心に
冷却水通路23ｂが形成され、右軸部13ａと同心に冷却水
通路23ａが形成されている。冷却水通路23ｂと冷却水通
路23ａとは偏心量だけ互いに偏心しているが、それぞれ
の端部では孔外径が重複し連通している。この結果、冷
却水通路が実質的に一直線となっており、一方の冷却水
通路21（または冷却水通路24）から冷却水を通すと、ロ
ール１，２，３を冷却し、他方の冷却水通路24（または
冷却水通路21）から出ていくので、冷却水の配管を簡単
にすることができる。

【００１４】なお、圧縮ロールＲは、３個に限定される
ものではなく、１個の中央ロールを挟んで左右に各２
個、計５個とする等、適宜選択できることはいうまでも
ない。

【００１５】図４に示すように、各押込みロールユニッ
トR1〜R5は、鋳片Ｓの背面側のロール（符号ｂで示す）
と鋳片Ｓの前面側のロール（符号ｆで示す）とでスラブ
鋳片Ｓを挾むように配置されている。そして、図４
（Ａ）に示すように中央ロール2b2fの偏心量ｅはモール
ドＭに最も近いロールユニットR1で最大であり、ロール
間隔d1はほぼモールドＭの中央部における長辺壁間の間
隔D1と一致している。そして、モールドＭから遠ざかる
につれて、偏心量ｅを小さくし、ロール間隔d2〜d5を徐
々に小さくしている。モールドＭから最も離れたロール
ユニットR5におけるロール間隔d5は、ほぼモールドＭの
両端部における長辺壁間の間隔D2と同一である。なお、
図４（Ｂ）に示すように、左・右ロール１，３のロール
間隔ｄはロールユニットR1からロールユニットR5まで同
一であり、モールドＭの両端部における幅D2とほぼ同一
である。

【００１６】よって、上記の鋳片圧縮ロール装置10を通
るスラブ鋳片Ｓは、その中央膨出部が徐々に押潰されて
いき、最下段のロールユニットR5を出た段階では、断面
長方形に成形されることになる。そして、この場合、左
・中央・右の全ロール１〜３は全て外径が同一であるの
で、スラブ鋳片Ｓの全幅においてロールの周速は同一で
あり、ロールが偏磨耗を生じることがないと共に、鋳片
表面に傷や歪みを付けることもない。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、鋳片表面に傷
や歪みを付けず、直接に薄スラブ鋳片を簡単な設備で連
続鋳造できる。請求項２の発明によれば、内部割れ等の
欠陥を生じない薄スラブ鋳片を鋳造できる。請求項３の
発明によれば、シンプルな構造で高強度の圧縮ロールを
提供できる。請求項４の発明によれば、冷却水配管が簡
単な圧縮ロールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳片圧縮ロール装置における圧縮ロー
ルの断面図である。

【図２】本発明で用いられるモールドの平面図である。

【図３】本発明におけるモールドと鋳片圧縮ロール装置
の配置図である。

【図４】Ａ図は図３のＡ線矢視図、Ｂ図は図３のＢ線矢
視図である。

【図５】従来例IIの鋳片圧縮ロールの説明図である。

【図６】従来例Ｉのモールドの斜視図である。

【図７】従来例IIのモールドの斜視図である。

【符号の説明】

１左ロール２中央ロール３右ロール５〜７冷却水通路 11 第１軸受 12 第２軸受 13 第３軸受 14 第４軸受 21，22ａ，22ｂ，23ａ，23ｂ，24 冷却水通路 31 長辺壁 32 短辺壁ＭモールドＳスラブ鋳片Ｒ圧縮ロールＬロール間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２２Ｄ 11/04 ３１１Ｂ２２Ｄ 11/04 ３１１Ｆ 11/12 11/12 Ａ 11/20 11/20 Ｃ (72)発明者村上敏彦大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者川上隆愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者辻田公三郎愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者池田正裕愛媛県新居浜市惣開町５番２号住友重機械工業株式会社新居浜製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄スラブ用モールドと、該モールド直下に
配設された鋳片圧縮ロール装置を備えており、前記モー
ルドは、一対のモールド長辺壁間の間隔が中央部では広
く両端部に向うにつれて狭くなり、両端部では製品とし
ての鋳片の厚さとほぼ等しくなる横断面形状を有し、該
横断面形状がモールド上端から下端まで続いている貫通
鋳型であり、前記鋳片圧縮ロール装置は、中央部が膨ら
んだ鋳片を挾むように対向して配置された圧縮ロールの
対を鋳片の引抜き方向に沿って複数対を順に設けた連続
鋳造機において、前記鋳片圧縮ロール装置の各圧縮ロー
ルは、少なくとも左ロールと中央ロールと右ロールの３
個のロールに分割され、これらのロールはいずれも同一
外径のストレートロールであり、かつ、中央ロールは左
・右ロールに対して偏心して軸支され、左・右ロールの
ロール間隔より中央ロールのロール間隔が広くなってい
ることを特徴とする薄スラブ用連続鋳造機の鋳片圧縮ロ
ール装置。
【請求項２】前記鋳片圧縮ロール装置における各圧縮ロ
ールの中央ロールの左・右ロールに対する偏心量が、モ
ールドに近い圧縮ロールでは大きく、モールドから遠い
圧縮ロールほど小さくなっていることを特徴とする請求
項１記載の薄スラブ用連続鋳造機の鋳片圧縮ロール装
置。
【請求項３】前記各圧縮ロールは、左ロールの左端を支
持する軸部を有する第１軸受、左ロールの右端を支持す
る左軸部と中央ロールの左端を支持する右軸部を有する
第２軸受、中央ロールの右端を支持する左軸部と右ロー
ルの左端を支持する右軸部を有する第３軸受、右ロール
の右端を支持する軸部を有する第４軸受を備えており、
前記第２軸受の右軸部、および第３軸受の左軸部は互い
に同心であって、かつ他の軸部に対して偏心しているこ
とを特徴とする請求項１記載の薄スラブ用連続鋳造機の
鋳片圧縮ロール装置。
【請求項４】第１軸受、左ロール、第２軸受、中央ロー
ル、第３軸受および右ロールのそれぞれの軸心と同心に
形成した冷却水通路が、実質的に一直線状になって連通
していることを特徴とする請求項３記載の薄スラブ用連
続鋳造機の鋳片圧縮ロール装置。