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

薄板連続鋳造用ロールの冷却方法

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JPH09225613A
JPH09225613A JP3462096A JP3462096A JPH09225613A JP H09225613 A JPH09225613 A JP H09225613A JP 3462096 A JP3462096 A JP 3462096A JP 3462096 A JP3462096 A JP 3462096A JP H09225613 A JPH09225613 A JP H09225613A
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JP
Japan
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roll
coolant
temperature
cooling
roll body
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JP3462096A
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English (en)
Inventor
Yoshihisa Shirai
善久 白井
Eiji Hirooka
栄司 廣岡
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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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。
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