JPH09225613A - 薄板連続鋳造用ロールの冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】連続鋳造用ロールの冷却方法を提供する。 【解決手段】ロール本体及びその外周部にスリーブを備
えた薄板連続鋳造用ロールの冷却方法であって、ロール
本体の外表面部又は／及びスリーブの内表面部にロール
の軸方向中央部から両側の端部に向けて軸方向に設けた
複数の冷却溝を備えたロールを用い、この冷却溝を流れ
る冷却材の総流量を制御して、冷却材の入側と出側とに
おけるロール本体の温度差を一定温度以下とする冷却方
法。 【効果】鋳造中においてロール本体の軸方向での径方向
の膨張差を最小限に抑制し、薄板の曲がりや蛇行を防止
して操業を安定させると共に、ウェッジやクラウン量の
小さい良好な形状の薄板を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼、ステンレ
ス鋼および銅合金等の各種金属の薄板を溶融金属（以
下、溶湯という）から直接、連続鋳造法によって製造す
る場合に使用するロールの冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄板連続鋳造用のロールは通常、ロール
本体とその外周部に装着したスリーブとから構成されて
いる。スリーブは高温の溶湯と接触するため、スリーブ
の材質としては熱伝導率の大きい銅合金や高温強度の大
きい材料が使用されている。

【０００３】このスリーブを冷却するために、ロール本
体の外表面部またはスリーブの内表面部に冷却溝が設け
られ、冷却材（水や油等）が流されている。冷却溝を流
れる冷却材はスリーブから熱を奪うため、冷却材は流下
するにしたがって温度が上がる。すなわち、冷却材の入
側付近では温度がまだ低いのでスリーブの抜熱量が大き
く、スリーブの温度上昇もその分小さい。一方、冷却材
の出側付近では冷却材の温度が上がっているためスリー
ブの抜熱量が少なく、スリーブの温度上昇も大きくな
る。

【０００４】特開平６−５９０号公報には、ロール表面
下（スリーブ内面）に多数の軸方向の冷却溝を設け、こ
れらの冷却溝に一つのロール内では同方向に流れ、一対
のロールでは互いに逆方向に流れるように冷却材を供給
する双ロールの冷却方法が示されている。この場合、ロ
ール軸方向においてロールの膨張差が生じるが、二つの
ロール間隔がほぼ同じになるようにして、鋳造した薄板
のロール軸方向（幅方向）の板厚寸法差を低減してい
る。

【０００５】特開平３−２１０９４４号公報には、ロー
ル軸方向中心部から両端に向かって螺旋状の冷却溝を設
け、さらにロール本体を冷却するように冷却材を入側か
ら分流させる構造のモールドロールが提案されている。
このロールは、冷却水の入側を軸方向中心部に配置して
スリーブの中央部の冷却を大きくすることで、この中央
部が膨らんで変形するのを最小限に防止しようとするも
のである。

【０００６】特開平２−３０７６５２号公報には、薄板
のプロフィール（板厚の分布）を測定して、その結果に
よりロールの冷却水流量を調整する方法が示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】冷却材の入側付近のロ
ール本体の温度はあまり上がらないが、出側付近は温度
の上がった冷却材により暖められ、ロール本体の温度が
上がる。この結果、入側と出側でロール本体の径方向の
熱膨張量つまりロール径が異なることになる。ロールの
軸方向でロール径が異なると、薄板の曲がりや蛇行が発
生して操業が不安定となる。得られる薄板は、両端の板
厚差（ウェッジ）や中央部と端部との板厚差（クラウ
ン）が大きく、形状の悪いものとなる。

【０００８】特開平６−５９０号公報のロールの冷却方
法では、スリーブの温度分布が着目されているだけであ
り、ロール本体の温度は考慮されていない。さらに、冷
却材をロールの軸方向の端部から反対側の端部へ流して
いるため、軸方向でロール本体径方向の熱膨張量すなわ
ちロール径が異なることになる。したがって、軸方向で
ロール表面の回転速度が微妙に異なり、薄板がロールの
軸方向に曲がって出たり蛇行したりして安定操業を達成
することができない。

【０００９】これを防止するために、薄板の曲がりや温
度を検出して冷却材の流量を制御することが試みられて
いる。しかし、高温度の薄板の曲がり量やわずかな温度
差を精度よく測定するには、高価な測定装置を導入しな
ければならない。また、流量を調整しても、曲がり量や
温度差が変化するまで時間がかかり、すなわち応答性が
悪く、所望の制御は困難であり、結局、薄板が蛇行して
操業は安定しない。

【００１０】特開平３−２１０９４４号公報のロールで
は、螺旋状に周方向に冷却材を流すので、ロールの軸方
向に比べて冷却溝が長くなり、冷却材の温度上昇が大き
くなる。冷却条件は左右（ロールの軸方向）対称となっ
ているものの、鋳造中に徐々にロール両端の径が熱膨張
により大きくなる。このため、薄板では凸形状のクラウ
ンが大きくなり、満足できる形状にはならない。

【００１１】特開平２−３０７６５２号公報の冷却方法
では、 300℃以上の高温度で20〜200m/minの速度で移動
している薄板の厚さを精度よく測定するために、非常に
高価な計測機器が必要であり、この方法は実用的ではな
い。

【００１２】このように上記の発明ではいずれも、冷却
材の温度上昇によるロール本体の温度上昇差、すなわち
ロール本体の軸方向での径方向の熱膨張差については全
く考慮されていない。

【００１３】本発明は、安価な測定手段および設備を用
いて上記課題を解決し、薄板のウェッジ量およびクラウ
ン量の小さい、良好な形状の薄板を得るためになされた
ものである。

【００１４】本発明の目的は、連続鋳造中におけるロー
ル本体の軸方向での径方向の熱膨張差を最小限に抑制し
て薄板の曲がりや蛇行を防止し、品質および操業を安定
させることができるロールの冷却方法を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のロ
ールの冷却方法にある。

【００１６】冷却された単ロールまたは軸方向に互いに
平行な一対の冷却されたロール間に溶融金属を連続的に
供給し、この溶融金属を冷却、凝固させて薄板を製造す
るための、ロール本体およびその外周部にスリーブを備
えた連続鋳造用ロールの冷却方法であって、ロール本体
の外表面部または／およびスリーブの内表面部にロール
の軸方向中央部から両側の端部に向けて軸方向に設けた
複数の冷却溝を備えたロールを用い、この冷却溝を流れ
る冷却材の総流量を制御して、冷却材の入側と出側とに
おけるロール本体の温度差を一定温度以下とすることを
特徴とする薄板連続鋳造用ロールの冷却方法。

【００１７】上記の方法では、次の〜の三種類の計
測制御方法を用いることができる。

【００１８】冷却材について入側と出側との温度を計
測し、その差が一定温度以下になるように冷却材の総流
量を制御し、間接的にロール本体の冷却材の入側と出側
との温度差を一定温度以下とする方法。

【００１９】ロール本体について冷却材の入側と出側
との温度を計測し、その差が一定温度以下になるように
冷却材の総流量を制御し、直接的にロール本体の冷却材
の入側と出側との温度差を一定温度以下とする方法。

【００２０】冷却材およびロール本体の両方につい
て、それぞれ冷却材の入側と出側との温度を計測し、そ
れぞれの温度差が一定温度以下になるように冷却材の総
流量を制御する方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１〜図３に基づいて、本発明方
法を実施するための冷却ロールの構造例を説明する。

【００２２】図１は、ロールの縦断面ならびに冷却材の
フローおよび温度測定点の例を示す図、図２は図１の線
Ａ−Ａ′矢視部における上側１／２の横断面図、および
図３は図１の線Ｂ−Ｂ′矢視部における上側１／２の横
断面図である。図示するように、ロール１はロール本体
２、このロール本体２の外周部に装着したスリーブ３お
よびロール軸４を備えている。

【００２３】図１の場合は、冷却溝５がロール本体の外
周部に設けられている例である。図１および図２に示す
ように、ロール本体２の外周部には、ロール本体２およ
びスリーブ３を冷却する冷却材１０を流すための複数の
冷却溝５が、ロール本体２の中央部すなわち線Ｂ−Ｂ′
部からロール１の軸方向に端部に向かって左右および上
下対称に設けられている。

【００２４】複数の冷却溝５は、図１に示すように、ロ
ール本体２の端部の内部を通る冷却材１０の出側分配流
路６に連なり、この出側分配流路６はさらにロール軸４
内の水平方向の出側流路７へ連結されている。一方、ロ
ール本体２内の軸芯部に水平方向に貫通する冷却材１０
の入側流路８が設けられる。さらに、図３に示すとお
り、この入側流路８がロール本体２の中央部すなわち線
Ｂ−Ｂ′部から複数の冷却溝５へ連なるように、複数の
入側分配流路９がロール本体２の内部にスリーブ３に向
かって周方向に設けられ、さらに、この入側分配流路９
と冷却溝５をつなぐためのヘッダー１１が備えられる。
図２および図３に示すように、冷却材１０の入側分配流
路９の数は冷却溝５の数よりも少ない。そして、冷却を
均等にするために、この入側分配流路９は左右および上
下のいずれにおいても対称となるように設けられる。

【００２５】冷却材１０は、図１に示すようにロール１
の軸方向の左右から入側流路８を経て、ロール本体２の
中央部に設けた複数の入側分配流路９に入る。次いでス
リーブ３の方向に流れ、ヘッダ１１でロール１の軸方向
の左右に分岐して複数の冷却溝５に入り、さらに出側分
配流路６および出側流路７を経てロール１の外に流出す
る。

【００２６】冷却材１０の左右の入側流路８への供給は
通常、１本の配管から分岐されて行われる。また、左右
の出側流路７から出てくる冷却材は通常、１本の配管に
合流される。

【００２７】冷却溝は、上記のような構造のほかに、ス
リーブの内表面部のみに、またはロール本体の外表面部
およびスリーブの内表面部の両方に設けてもよい。

【００２８】本発明方法は、上記のような構造の単ロー
ルまたは一対のロールを用い、冷却溝５を流れる冷却材
１０の総流量を制御して各ロールの軸方向の左右、すな
わち冷却材１０の入側と出側とにおけるロール本体２の
温度差を一定温度以下とし、ロール本体２の軸方向での
径方向の熱膨張差を抑制するものである。

【００２９】本発明方法では、次の〜の三種類の計
測制御方法を用いることができる。

【００３０】冷却材１０の入側と出側との温度を計測
し、その差が一定温度以下になるように冷却材１０の総
流量を制御し、間接的にロール本体２の冷却材の入側と
出側との温度差を一定温度以下とする方法。以下、間接
制御法という。

【００３１】ロール本体２について冷却材１０の入側
と出側との温度を計測し、その差が一定温度以下になる
ように冷却材１０の総流量を制御し、直接的にロール本
体２における冷却材の入側と出側との温度差を一定温度
以下とする方法。以下、第１の直接制御法という。

【００３２】冷却材１０およびロール本体２の両方に
ついて、それぞれ冷却材１０の入側と出側との温度を計
測し、それぞれの温度差が一定温度以下になるように冷
却材１０の総流量を制御する方法。以下、第２の直接制
御法という。

【００３３】次に上記〜の制御法を図１および図４
に基づいて説明する。

【００３４】間接制御法では、冷却材１０の望ましい温
度測定点は、図１に示すようにできるだけロール本体２
に近い（３m 程度以内）位置、例えば入側ではｅまたは
／およびｅ′点、出側ではｆまたは／およびｆ′点であ
る。温度測定点がロール本体２から３m 程度を超えて離
れると、ロール軸４や配管への放熱などにより、冷却材
１０の温度が低下し、入側と出側との温度差を正確に測
定することができなくなる。３m 程度以内の範囲であれ
ば、温度測定点は、入側ではその冷却材配管が左右に分
岐する直前のｇ点、出側では左右の冷却材配管が一つに
なる直後のｇ′点としてもよい。

【００３５】図１に示すように、冷却材１０の入側およ
び出側はともに二方向であるが、ロール１の冷却構造は
左右対称であるので、冷却材１０はｅ点とｅ′点および
ｆ点とｆ′点とでは同じ温度になると考えてよい。この
ため、冷却材１０の温度測定点は左右でそれぞれ１箇所
でも十分である。

【００３６】流量計１２は、冷却材１０がヘッダ１１で
左右対称に半分ずつ冷却溝５に流れるので、入側流路８
に分岐する手前の配管の任意に位置に設置する。

【００３７】一対のロールを用いる場合には、上記の構
成は、各ロールごとに独立して設ける。

【００３８】このように冷却材のフローおよび温度測定
点を構成し、例えばｅ点とｆ点との温度およびその差な
らびに冷却材の総流量を計測し、この温度差が或る一定
値以下となるように流調弁１３の開度を手動により制御
することで、冷却材１０の総流量を制御する。または、
温度差および冷却材の総流量を連続的に測定し、その流
量を自動的に制御することもできる。自動制御の場合、
自動流調弁ならびに流量信号、温度差およびその設定値
との比較演算信号を基に、自動流調弁を制御する制御盤
や回路を備えればよい。ただし、あらかじめ総流量と温
度差との関係を決定しておく必要がある。

【００３９】この結果、冷却材１０のロール本体２の入
側と出側との温度差を或る一定温度以下とし、間接的に
冷却材１０の入側と出側とにおけるロール本体２の温度
差を、精度は劣るものの或る一定温度以下とすることが
できる。

【００４０】次に第１の直接制御法を図４に基づいて説
明する。

【００４１】図４は、第１の直接制御法におけるロール
本体２の温度の測定点の例を示す図である。ロール本体
２の望ましい温度測定点は、出側では冷却材温度の影響
を受けやすい出側分配流路６と入側分配流路９との近傍
のａまたは／およびａ′点もしくはロール１の端面のｂ
または／およびｂ′点である。ロール本体２の内部に温
度計を設置することが困難である場合には、精度は劣る
が上記ｂまたは／およびｂ′点でロール本体温度を代替
してもよい。入側では入側分配流路９の近傍のｃまたは
／およびｄ点である。これは、温度測定点がこれらの流
路からあまり離れた位置では、目標とする温度差が正確
に計測できないからである。

【００４２】第１の直接制御法においても、冷却材のフ
ローは図１の場合と同様に構成し、ロール本体２につい
ては例えばａ点とｃ点との温度およびその差を計測す
る。左右対称であるのでａ′点およびｄ点などでもよ
い。そして、同様に手動または制御盤などの機器を用い
てこの温度差が或る一定値以下となるように流調弁の開
度を制御することで、冷却材１０の総流量を制御する。
この結果、冷却材１０の入側と出側とにおけるロール本
体２の温度差を直接的に或る一定温度以下とすることが
できる。

【００４３】第２の直接制御法は、前記の間接制御法と
上記の第１の直接制御法とを併用するものである。具体
的には、次のように行う。

【００４４】温度測定は、間接制御法に示した位置での
冷却材１０、さらに第１の直接制御法に示した位置でロ
ール本体２をそれぞれ対象として、両方同時に行う。冷
却材１０の総流量の制御は、間接制御法と同様に冷却材
１０の温度差が一定以下になるように行う。このとき、
ロール本体２の温度差が所定の温度以下に下がっている
かどうかの確認を行う。下がっていない場合には目標と
する冷却材１０の温度差をさらに小さくする、すなわち
冷却材１０の総流量を増加させることにより、ロール本
体２の温度差を確実に所定の温度以下に下げることがで
きる。

【００４５】この方法では、温度測定点が増加するもの
の、応答性および精度よく確実にロール本体２の温度差
を一定以下に制御することが可能である。

【００４６】本発明方法ではいずれも、冷却材としては
水または油などを用いるのが望ましい。

【００４７】冷却材の温度差の望ましい範囲は、ロール
の外径、胴長、材質および薄板に要求される形状（クラ
ウン量）によって異なるが、冷却材の種類によらず５〜
35℃である。温度差が35℃を超えるとロールの軸方向で
の径方向の熱膨張差が大きくなり薄板の形状が悪化す
る。一方、冷却材の温度差はできるだけ小さいこと、つ
まり０（ゼロ）が好ましいが、非常に多量の冷却材を流
さないと達成できないので、この値にするのは現実的で
はない。実際には、５℃まで小さくすれば薄板形状は良
好になるので、５℃未満に小さくする必要はない。

【００４８】冷却材流量の望ましい範囲は、ロールの大
きさおよび冷却溝の大きさや数によって異なるが、後述
するようなロールサイズの範囲ではロール１本あたりお
よそ150〜600 m³/hr である。150 m³/hr 未満では、ロ
ール本体および冷却材の温度差が大きくなりすぎ、薄板
のクラウン量が悪化する。一方、600 m³/hr を超えると
薄板のクラウン量に問題はないものの冷却材の流路の圧
力損失が大きくなり、不経済である。

【００４９】ロール本体の温度差の望ましい範囲は、ロ
ールの外径、材質および薄板に要求される形状（クラウ
ン量）によって異なるが、５〜30℃である。30℃を超え
るとロール本体の軸方向での径方向の熱膨張差が増大
し、薄板の形状が悪化する。ロール本体の温度差はでき
るだけ小さいこと、つまり０（ゼロ）が好ましいが、非
常に多量の冷却材を流す必要があるので現実的ではな
い。実際には、５℃まで小さくすれば薄板形状は良好に
なるので、５℃未満に小さくする必要はない。

【００５０】本発明方法を適用する際のその他の望まし
い条件は、次のとおりである。

【００５１】ロールサイズの範囲は、直径で 500〜2000
mm程度、胴長で 500〜1500mm程度である。このときの板
厚の範囲は 0.8〜5.0 mm程度である。望ましい材質は、
ロール本体で炭素鋼など、スリーブで熱伝導率が大き
く、強度を持つ銅合金などであり、スリーブの表面には
Niなどのめっき、セラミックスやステンレスの溶射など
の表面処理を施すのがよい。

【００５２】冷却溝の幅および深さの望ましい範囲は、
それぞれ５〜50mm程度、３〜20mm程度、冷却溝および冷
却材入側分配流路の望ましい設置数は、それぞれ50〜40
0 （本／片方向）程度、４〜12本程度である。

【００５３】前記および上記のような構造のロールを用
いる上記本発明の制御方法により、以下の作用効果が得
られる。

【００５４】冷却材の入側と出側とにおけるロール本体
の温度差を一定温度以下とすることにより、ロール本体
の軸方向での径方向の熱膨張差を小さくすることができ
る。

【００５５】鋳造中においてロール本体の上記熱膨張差
を最小限に抑制することにより、クラウン量やウェッジ
量の小さい良好な形状の薄板を得ることが可能となる。

【００５６】ロール本体や冷却材の温度は高々 100℃程
度であるので、本発明方法では安価な汎用測定機器を用
いることで十分である。従来の方法のように、高温度の
薄板の温度、板厚および曲がり量を計測するような高価
な機器は必要ない。応答性の悪い上記従来の計測値では
なく、応答性がよく、すなわち冷却材の流量を変えると
速やかに変わるロール本体や冷却材の温度を計測するの
で、冷却材の流量を制御するのも容易である。

【００５７】本発明方法で用いるロールでは、従来の軸
方向の一方の端部から他方の端部に向けて軸方向に冷却
溝を設けたロールや軸方向中央部から両側の端部に向け
て螺旋状に冷却溝を設けたロールに比べて、冷却溝の長
さを短くすることができる。

【００５８】このため、本発明方法では、冷却溝１本あ
たりに流す冷却材の流量が従来のロールよりも少なくて
も、ロール本体の前記温度差を抑制することができる。

【００５９】冷却溝の長さが長くなりすぎると非常に多
量の冷却材を流す必要があり、冷却溝の断面積を大きく
したり、または供給圧力を大きくしたりしなければなら
なくなる。冷却溝の断面積が大きくなりすぎると、ロー
ルの強度が低下して変形しやすくなり、また供給圧力が
増大しすぎると、冷却材の供給装置が大規模かつ高価と
なる。

【００６０】さらに、本発明方法では、ロールの抜熱状
況（冷却量）が左右（軸）対称となるので、一方の端部
の径方向の熱膨張量と他方の熱膨張量はほとんど同じと
なり、薄板のウゥッジ、曲がりおよび蛇行の問題は全く
おこらない。

【００６１】本発明のロール冷却方法による前記の効果
は、一対のロールを水平に配置して上方から溶湯を供給
する双ロール上注ぎ方式、または一対のロールを上下に
配置して横から溶湯を供給する双ロール横注ぎ方式の連
続鋳造の場合に使用するロールに適用しても、同様であ
る。これらのほか、一つのロールで薄板を製造する単ロ
ール方式においても、同じ効果を得ることができる。

【００６２】

【実施例】

（試験１）本発明例として、図１〜図４に示すような構
成のロール一対および冷却フローを備えた双ロール上注
ぎ方式の薄板連続鋳造装置を用いて、第２の直接制御法
により、下記条件で薄板の製造を行い、薄板のクラウン
量、鋳造中の各温度変化および温度差を測定した。

【００６３】 ロールサイズ：胴長700mm ×直径1400mm ロール本体サイズ：胴長700mm ×直径1350mm ロール本体材質：炭素鋼（熱膨張率α＝12×10^-6/ ℃） 冷却溝サイズ：幅10mm×深さ５mm×長さ300mm 冷却溝本数：(200本×２方向)/ロール 冷却材の温度差： 35 ℃以下 ロール本体の温度差： 30 ℃以下 鋼種：SUS304ステンレス鋼 このときの操業条件は下記のとおりとした。

【００６４】 溶湯量：15ton 鋳造時の溶湯温度：1530℃ 鋳造速度：50 m/min 冷却材：水 冷却水総流量の制御範囲： 150〜600 m³/hr(ロール１本
あたり） ロール間隔：２ mm クラウン量の目標値：70μm 以下 薄板のクラウン量は、薄板のエッジから25mmの位置の両
側板厚の平均値から中央の板厚を引いた値を用いた。

【００６５】冷却水の温度は、入側では入側流路内部の
ｅ点、出側では出側流路内部のｆ点（図１参照）に熱電
対を差し込んで測定した。ロール本体の温度は、ａおよ
びｃ点（図４参照）に熱電対を差し込んで測定した。ａ
点は出側分配流路の内面から10mm、スリーブ内面から30
mmの位置、ｃ点は入側分配流路の内面から10mm、スリー
ブ内面から30mmの位置である。

【００６６】比較例として、軸方向中央部から両側の端
部に向けて螺旋状の冷却溝を設けた従来構造のロール
（特開平３−２１０９４４号公報参照）を前記鋳造装置
に備え、その他の条件は本発明例と同じとして同様の試
験を行った。

【００６７】このロールの冷却構造は次のとおりとし
た。

【００６８】 冷却溝サイズ：幅10mm×深さ10mm×長さ4200mm（長さは
ロール一周の長さとほぼ同じ） 冷却溝本数：(16 本×２方向)/ロール 本発明例では、冷却水の総流量を前記範囲で変化させた
が、いずれの流量においても、幅700mm および厚さ 1.9
〜2.0mm の薄板を安定して得ることができた。

【００６９】しかし、比較例では、同様のサイズの薄板
が安定して得られたものの、冷却水の総流量は、圧力損
失が大きいために140m³/hrしか流すことがでず、後述す
るように薄板のクラウン量は満足すべきものではなかっ
た。

【００７０】上記試験結果の例を図５〜図７に示す。

【００７１】図５は、比較例において冷却水の総流量を
最大限（140m³/hr）としたときの、冷却水とロール本体
との温度推移を示す図である。図示するように、入側冷
却水温度は一定であるが、出側冷却水温度は鋳造開始と
ともに上昇し、やがてほぼ一定温度になった。冷却水の
温度差はおよそ57℃であった。ロール本体の温度は、入
側のｃ点ではほとんど上昇しないが、出側のａ点では徐
々に上昇し、冷却水出側温度よりもやや低い温度に達し
た。そして、ロール本体の温度差は48℃であった。

【００７２】図６は、冷却水の総流量を制御した本発明
例と冷却水の総流量を一定とした比較例とにおいて、得
られた薄板の形状（クラウン量）およびロール本体の温
度差の変化を示す図である。図示するように比較例で
は、温度差は鋳造開始から徐々に大きくなり48℃に、薄
板のクラウン量は同じく徐々に大きくなり90〜120 μm
にそれぞれ達した。一方、本発明例では冷却水の総流量
を鋳造開始時には140m³/hrとし、約３分後に冷却水の温
度差が35℃を超えたので550m³/hrに増加させて操業を行
った。この結果、冷却水の温度差はおよそ18℃まで、ロ
ール本体の温度差はおよそ15℃までそれぞれ低下し、薄
板のクラウン量は10〜20μm に小さくすることができ
た。

【００７３】図７は、上記の本発明例と同様に冷却水の
総流量を制御して操業した場合の、ロール本体の温度差
と薄板のクラウン量との関係を示す図である。図７か
ら、本発明方法を適用するロールでは、クラウン量を70
μm 以下に抑えるためには、ロール本体の温度差を30℃
以下（冷却水の温度差では35℃以下に相当する）にすれ
ばよいことがわかる。

【００７４】（試験２）下記に示すロールを備えた双ロ
ール横注ぎ方式の薄板連続鋳造装置を用いて、第１の直
接制御法により、ロール本体温度差が20℃以下となるよ
うに冷却材の総流量を調整しながら、SUS304ステンレス
鋼薄板を鋳造し、形状を調査した。

【００７５】ロールの基本条件は次のとおりである。

【００７６】 サイズ：上ロールは胴長 700mm×直径1400mm 下ロールは胴長1000mm×直径1400mm スリーブ：材質は銅合金、肉厚は25mm 表面はNiめっき（２mm厚）処理 初期クラウン量は25μm/ロール （軸方向中央が端部より凹んでいる状態） ロール本体サイズ：胴長は上ロールで700mm 下ロールで1000mm 直径はともに1350mm ロール本体材質：炭素鋼（熱膨張率α＝12×10^-6/ ℃） 本発明例の場合 冷却構造：軸方向中央より両端へ軸方向（図１〜図３参
照）。

【００７７】 比較例の場合 冷却構造：一方のロールでは冷却材がロール端部から他
の一方の端部に向かって一方向に流れ、もう一方のロー
ルでは冷却材の流れが逆である従来構造（特開平６−５
９０号公報参照） 冷却溝本数：(200本×１方向)/ロール このときの操業条件を下記に示す。

【００７８】 溶湯量：15ton 鋳造時の溶湯温度：1530℃ 鋳造速度：50 m/min 冷却材：水 冷却水総流量： 150〜600 m³/hr(ロール１本当たり） ロール本体の温度差の目標：20℃以下 ロール間隔：２ mm ロール本体の温度測定方法は、本発明例では試験１の本
発明例の場合と同様とし、図４に示すａおよびｃ点に熱
電対を設置して行った。比較例では、温度測定は行わな
かった。

【００７９】本発明例では、冷却水の総流量を前記範囲
で制御した結果、いずれの流量においても、幅700mm お
よび厚さ 1.9〜2.0mm の薄板を安定して得ることができ
た。

【００８０】さらに、ロール本体の温度差が20℃以下と
なるように冷却水の総流量を手動調整したところ、得ら
れた薄板の形状（クラウンおよびウェッジ）は良好であ
った。

【００８１】一方、比較例では、薄板に曲がりおよびう
ねり（蛇行）が生じ、安定した操業ができなかった。

【００８２】

【発明の効果】本発明方法によれば、ロールの冷却条
件、すなわち冷却材の入側と出側とにおけるロール本体
の温度差を一定以下とすることにより、鋳造中のロール
本体の軸方向での径方向の膨張差を最小限に抑制するこ
とができる。この結果、薄板の曲がりや蛇行を防止して
操業を安定させるとともに、ウェッジやクラウン量の小
さい良好な形状の薄板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するためのロールの縦断面な
らびに冷却材のフローおよび温度測定点の例を示す図で
ある。

【図２】図１の線Ａ−Ａ′矢視部における上側１／２の
横断面図である。

【図３】図１の線Ｂ−Ｂ′矢視部における上側１／２の
横断面図である。

【図４】ロール本体温度の測定点の例を示す図である。

【図５】冷却水の総流量を140m³/hrで一定とした比較例
の場合の、冷却水とロール本体との温度推移を示す図で
ある。

【図６】薄板の形状（クラウン量）およびロール本体温
度差の変化を示す図である。

【図７】冷却水の総流量を制御した本発明例の場合の、
ロール本体温度差と薄板のクラウン量の関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１：ロール、 ２：ロール本体、３：スリー
ブ、 ４：ロール軸、５：冷却溝、
６：出側分配流路、７：出側流路、 ８：入
側流路、９：出側分配流路、 10：冷却材、11：ヘ
ッダー、 12：流量計、13：流調弁、ａ,
ａ′, ｂ, ｂ′, ｃ, ｄ：ロール本体温度の測定点、
ｅ, ｅ′, ｆ, ｆ′, ｇ, ｇ′：冷却材温度の測定点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却された単ロールまたは軸方向に互いに
   平行な一対の冷却されたロール間に溶融金属を連続的に
   供給し、この溶融金属を冷却、凝固させて薄板を製造す
   るための、ロール本体およびその外周部にスリーブを備
   えた連続鋳造用ロールの冷却方法であって、ロール本体
   の外表面部または／およびスリーブの内表面部にロール
   の軸方向中央部から両側の端部に向けて軸方向に設けた
   複数の冷却溝を備えたロールを用い、この冷却溝を流れ
   る冷却材の総流量を制御して、冷却材の入側と出側とに
   おけるロール本体の温度差を一定温度以下とすることを
   特徴とする薄板連続鋳造用ロールの冷却方法。