JPH0957402A - ２本のロール間で金属ストリップを連続鋳造する設備の側壁支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平軸線を有する２本の冷却ロール１と、こ
れらのロールのエンド３に当接される２つの側壁２とを
含む２本のロール間で薄い金属製品を連続鋳造する設備
の側壁２の支持装置であって、この支持装置がロール２
の軸線と平行な方向に移動可能なキャリッジ５と、この
キャリッジ５に支持された押圧装置６と、スラストプレ
ート８を介してこの押圧装置６に接続された側壁２と一
体な支持プレート４と、この支持プレート４とスラスト
プレート８とに支持されたスラスト部材9,9',9",9'" と
を含む側壁２の支持装置の改良。 【解決手段】 支持プレート４がスラストプレート８を
貫通する少なくとも１つのタイビーム11,11'を有し、こ
のタイビーム11,11'の自由端にスラストプレート８の背
面14と当接するストッパ13,13'を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属の連続鋳造に関
するものであり、特に、水平軸線を有し、互いに逆方向
に回転する２本の冷却ロールの互いに近接した側面で区
画される鋳造空間を有する、溶融金属から薄いストリッ
プを連続鋳造する装置の鋳型の側部密封装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】厚さが約２〜10mmの鋼ストリップの連続
鋳造は「ロール間鋳造(coulee entrecylindres)」とよ
ばれ、既に工業的に用いられている。この連続鋳造で用
いられる２本のロールによって区画される鋳造空間の側
部は「エンド(chants)」とよばれるロールの平らな端面
と当接する一般に「側壁」または「小さい方の壁」とよ
ばれるプレートで密封されている。溶融金属の接触する
このプレートの中央部分は耐火材料で作られており、ロ
ールと接触して次第に磨耗していくプレートの周辺部分
も同じく耐火材料で作られているのが普通である。

【０００３】この接触区域に溶融金属が浸入すると、鋳
造されたストリップの端部の品質が著しく悪くなるた
め、側壁は密閉性をできるだけ維持した状態でロールと
接触させることが絶対に必要である。すなわち、接触区
域に溶融金属が浸入するとストリップ端部の形がギザギ
ザになり、著しく脆くなり、ストリップの他の部分から
離れてロールに付着して残る危険がある。ロールが１回
転する間にこの端部の断片が離れずに付着して残り、鋳
造空間に入った場合には、断片によってロール表面に深
刻な損傷が与えられる危険がある。最悪の場合には溶融
金属が機械の外側まで漏れ、連続鋳造を即時に停止せざ
るを得なくなる。

【０００４】この密閉性の欠陥は多くの原因で生じる
が、特に下記の原因を挙げることができる： 1) 機械的または熱的応力によるロールおよび側壁の変
形、特に鋳造開始時の温度変化に起因する変形 2) 側壁またはロールの磨耗（この磨耗は接触区域全体
で常に均一になるとは限らない） 3) 固化した材料の侵入による側壁の破損

【０００５】密閉性の問題を解決するための方法は既に
提案されている。例えば、欧州特許第 546,206号には、
ロールに対する側壁の摩擦量を調節して側壁の磨耗を制
御する、すなわち側壁を支持するロールの一部に生じる
変形量に合わせて側壁の接触面を常に再生させる方法が
記載されている。この特許では、鋳造開始前に回転する
ロールに側壁を強く押圧して側壁をロールエンドの初期
形状に正確に合わせ、次いで、押圧力をわずかに緩めて
から鋳造を開始し、一時的に側壁に高い押圧力を加えて
意図的に側壁を磨耗させ、それによって側壁をロールエ
ンドの形状に合わせる。鋳造中もロールに対して引き続
き側壁を押圧し続けるとともに、磨耗を補償するために
所定の適当な速度で側壁を移動する。すなわち側壁とロ
ールとの間を制御された状態で磨耗させて、接触面を絶
えず更新する。

【０００６】フランス国特許出願第94/08319号には側壁
をわずかに変形させる手段によって側壁の各区域に加え
る圧力を変える上記運転法の改良方法が記載されてい
る。この方法はロールによって一時的または常に側壁の
各部分に加わる力は均一でないということを考慮したも
のである。この力の不均一性は例えば側壁とロールとの
間に浸入した金属が寄生して凝固した場合や側壁が当接
している２本のロールの２つのエンドが完全に同一平面
上になく、ロールの軸線に対して傾いている場合に生じ
る。しかし、この運転法の欠点は、摩擦で生じる各側壁
の摩耗を側壁の前進速度によって測定はできるが、容易
に制御ができないため、鋳造が問題なく行なわれている
場合の磨耗が必要以上に大きくなるという点にある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な鋳造に必要な正確な磨耗量を越える過剰な磨耗量が側
壁に加わらないようにモニターする手段を操作者に与え
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平軸線を有
する２本の冷却ロールと、これらのロールのエンドに当
接される２つの側壁とを含む２本のロール間で薄い金属
製品を連続鋳造する設備の側壁の支持装置であって、こ
の支持装置がロールの軸線と平行な方向に移動可能なキ
ャリッジと、このキャリッジに支持された押圧装置と、
スラストプレートを介してこの押圧装置に接続された側
壁と一体な支持プレートと、この支持プレートとスラス
トプレートとに支持されたスラスト部材とを含み、支持
プレートがスラストプレートを貫通する少なくとも１つ
のタイビームを有し、このタイビームの自由端にスラス
トプレートの背面と当接するストッパを有することを特
徴とする側壁の支持装置を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下で説明するように、本発明で
は側壁を支持するプレートが１つまたは複数のタイビー
ムを備え、このタイビームはスイラストプレートを貫通
し、その自由端はスラストプレートの背面に支持されて
いる。従って、側壁をロールに当接させる（側壁の磨耗
の原因となる）ために通常は支持プレートをスラストプ
レートから引き離しているスラスト部材は、その磨耗が
進行してタイビームの自由端がスラストプレートの背面
に支持された時点でその作用が制限され、従って、側壁
とローラとの間には最小限の摩擦接触のみが存在するこ
とになり、側壁の磨耗はほぼゼロになる。本発明は添付
図面を参照した以下の説明からより明らかに理解できよ
う。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の装置とロール間鋳造装置の一
方の側壁が当接された一方の鋳造ロールとを示す概念的
な側面図で、タイビームは支持パネルがスラストプレー
トから次第に遠ざかることができるような位置にある。
図２は同じ装置を示すが、この場合にはタイビームがス
ラストプレートの背面に当接している。図１は、内部を
冷却され、互いに隣接して配置された水平軸線を有する
２本の回転ロールの間で鋳造を行う装置の側面を示して
おり、この図には片方のロール１のみ見える。この装置
の反対側も同様になっている。２本のロールで区画され
た鋳造空間の側方は耐火性材料より成る側壁２で遮断さ
れており、この側壁の前面はロール１のエンド３に当接
されている。側壁２の背面は、例えば金属材料等の材料
で構成された支持プレート４に固定されている。この支
持プレート４は純粋に熱に起因する変形の影響を受けな
いように冷却されているのが好ましい。

【００１１】ロール１への側壁２の変位量および当接力
は、支持プレート４に作用する組立体によって制御され
る。この組立体について以下で詳しく説明する。この組
立体はロール１の軸に対して平行な方向に移動可能なキ
ャリッジ５を備え、このキャリッジ５には押圧装置６、
例えば押圧力または位置が制御されたピストンロッド７
を有するシリンダ（またはラム）が支持されている。ロ
ッド７はロール１の軸線に対して平行な方向にのみ移動
する。上記フランス国特許出願第9408319 号と同様にピ
ストンロッド７はスラストプレート８に力を加え、この
スラストプレート８自体は一組のスラスト部材9, 9',
9",9"'、例えば支持プレート４の背面に押圧力を加える
バネまたはスラストシリンダを備えている。これらのス
ラスト部材は側壁２の形状に対応した領域全体に分散配
置されている。これらの部材の機能は支持プレート４を
介してロール１のエンドに側壁２を強く当接させること
にある。これらの部材は、側壁２とロール１との間に凝
固物が侵入した場合、それ以外の部分とロール１との間
の接触条件を大きく損なわずに少なくとも側壁２の当該
部材の延長上に位置する部分をわずかに後退できるよう
にする。この点の詳細は上記フランス国特許を参照され
たい。

【００１２】図１および２に示した本発明の実施例で
は、複数のタイビーム11,11'が支持プレート４の背面に
固定され、この面に対してほぼ直角に延びている。これ
らのタイビーム11,11'はこれを通過させるために設けら
れた開口12,12■を介してスラストプレート８を貫通
し、その自由端にはこの開口12,12'よりも径の大きいス
トッパ13,13'が設けられている。タイビーム11,11'の長
さは、スラスト部材9,9',9",9"' が最大限伸長する前に
ストッパ13,13'がスラストプレート８の背面14に当接す
るような長さになっている。タイビームの材料は鋳造機
械のこの区域で予想される温度に対して高い強度と寸法
安定性とを有しなければならない。例えば膨張係数の小
さいステンレス鋼を使用するのが望ましい。図１は設備
が鋳造開始時の初期状態にある時を示している。(e) は
側壁２の厚さである。押圧装置６の初期の位置に対して
スラスト部材9,9',9",9'"(図示した実施例ではバネで構
成される) は支持プレート４とスラストプレート８との
間の距離(d) に応じた圧縮状態にある。一方、タイビー
ム11,11'のストッパ13,13'はこの初期状態ではスラスト
プレート８の背面14から距離(d')だけ離れている。

【００１３】図２は同じ設備の図１よりも後の状態を示
しており、この間押圧装置６の位置は変化しないが、側
壁２はロール１のエンドとの摩擦接触のために次第に磨
耗する結果、バネ9,9',9",9'" の作用と、それらが圧縮
状態から弛緩する作用とによってスラストプレート８と
支持プレート４との間の距離が次第に拡大する。この距
離または少なくともこの距離の変化はスラスト部材9,
9',9",9'" に組み込まれた変位センサで推定することが
できる。磨耗によって側壁の厚さが(e-d')になるとスラ
ストプレート８と支持プレート４との間の距離は(d+d')
になり、最後にはタイビーム11,11'のストッパ13,13'が
スラストプレート８の背面14と当接するようになり、そ
れによって支持プレート４はそれ以上ロール１に接近す
ることができなくなる。この時、鋳造設備の通常運転時
であれば、側壁２は側壁２とロール１との間に鋳造空間
の密閉性を保つのに最低限必要な摩擦を確保するための
ごく弱い力でロール１のエンドと当接する。摩擦が最小
限であるので側壁２の磨耗はごくわずかに抑えられ、従
って側壁の寿命が伸びる。

【００１４】従って下記のような鋳造方法が提案でき
る。鋳造に先立って上記および図１で示した状態に設備
を配置する。その後鋳造を開始する。最後には、側壁２
の磨耗によってタイビーム11,11'のストッパ13,13'がス
ラストプレート８の背面に支持された図２の状態にな
る。この状態に達する瞬間は例えばスラスト部材9,9',
9",9'" に組み込まれた変位センサで検出できる。凝固
した金属が側壁２とロール１との間に侵入した場合には
側壁２／支持プレート４の組立体は少なくとも部分的に
後退するが、この組立体がある程度の柔軟性を有し且つ
スラスト部材9,9',9",9'" の数が複数である場合にはこ
の後退は局部的なものになる。この場合には１つ以上の
タイビーム11,11'のストッパ13,13'がスラストプレート
８から離れ、金属片の侵入が起こった区域に最も近いス
ラスト部材9,9',9",9'" （単数または複数）が側壁２を
ロール１に強く当接させるという機能を担うようにな
る。侵入が一時的な場合には侵入物が無くなるまでこの
機能が継続され、侵入物が長時間残る場合には側壁２の
局部的な磨耗によってストッパ13,13'（単数または複
数）とスラストプレート８とが再び接触するまでこの機
能が継続される。

【００１５】局部的に進行した磨耗によってその位置に
おける密閉性が損なわれるのを防ぐために、押圧装置６
のロッド７を周期的にロール１の方向へ移動させてロー
ル１と接触する側壁２の表面を周期的に再生させること
ができる。こうしてスラストプレート８をロール１に接
近させることによって、全てのタイビーム11,11'のスト
ッパ13,13'はスラストプレート８から離れ、再びスラス
ト部材9,9',9",9'" によって側壁がロール１に強固に当
接される。この強力な当接は、側壁２の磨耗が進んでス
トッパ13,13'とスラストプレート８とが再び接触して再
び摩擦を最小限に抑えた好ましい接触状態が創り出され
るまで継続される。スラストプレート８を10mm／時程度
の平均速度で移動させてこの操作を規則的に行うことが
できる。この移動速度は凝固した金属の侵入がない状態
で側壁２が受けるべき摩擦速度に相当する。この速度
は、側壁とロールとを当接させるための従来の装置によ
って加えられる１時間当り数十mmという速度に比べては
るかに低い。ロッド７を規則正しく周期的に移動させる
ことに加えて、鋳造設備の運転者またはロボットが決定
した時に、さらに大きい一時的な移動を行うこともでき
る。これは例えば、側壁２の一部または全体に比較的大
きな後退が認められた場合である。この比較的大きな後
退は側壁２とロール１との間に凝固した金属が侵入して
側壁２を例外的に大きく磨耗させる可能性があることを
示すものである。その場合には、特別にロッド７を移動
させて側壁２とロール１との間の接触面を迅速に再生さ
せるのが望ましい。

【００１６】原則的には側壁を支持する支持プレート４
の中央に一本のタイビームが配置されていれば所望の効
果を得るのに十分である。しかし、支持プレート４上の
側壁２の形状に対応する領域全体に分散配置された複数
のタイビーム（例えば３本）を設けるのが好ましい。そ
うすることによって、特に側壁２と支持プレート４の組
立体が一定の柔軟性または三次元での運動可能性を有し
ていれば、ロール１のエンド間の整合不良および側壁２
の局部的後退により正確に対応することができる。支持
プレート４の運動（この運動はロール１の軸線に対して
正確に平行になるとは限らない）時にタイビーム11,11'
の移動が妨げられないように、タイビームを通過させる
ためにスラストプレート８内に設けられた開口12,12'の
内壁面とタイビームとの間には十分な遊びを設ける必要
がある。本発明は周知のロール1,1'の平坦面を振動運動
させる側壁２を使用する場合にも完全に適用できる。

【００１７】本発明装置には側壁２からロール１までの
距離を与える１つ以上の位置センサを少なくとも所定瞬
間で設けることができる。これらのセンサによって、側
壁２の磨耗が求められている時に側壁とロール１とを実
際に接触させることが可能になる。さらに、設備が正常
に運転されている時には、側壁とロールとを完全に接触
させずに常に 0.1〜0.2 mmの隙間を設けて、液体金属の
漏洩を防ぎ且つ摩擦接触による側壁２の磨耗をゼロにす
ることが望ましいこともある。この場合には液体金属に
よる侵食のみが磨耗の原因として残る。これらのセンサ
（例えば容量性センサ）はタイビーム11,11'のストッパ
13,13'に組み込んでスラストプレート８までの距離を測
定するのが有利である。すなわち、スラスト部材9,9',
9",9'" の伸びが調節可能な場合（例えばそれらが制御
されたラムの場合）には、ストッパ13,13'がスラストプ
レート８と接触した後にスラスト部材9,9',9",9'" の伸
びを減少させることによってこの遊びに相当する距離だ
け側壁２を後退させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明装置と、ロール間鋳造装置の側壁と、
鋳造ロールとを示す概念的な側面図で、鋳造開始時の状
態を示している。

【図２】 図１と同じ装置の鋳造が進行した後の状態を
示す図。

【符号の説明】

１ ロール ２ 側
壁 ３ エンド ４ 支
持プレート ５ キャリッジ ６ 押
圧装置 ７ ロッド ８ ス
ラストプレート ９、９’、９”、９’” スラスト部材 11、1
1' タイビーム 12、12' 開口 13 ス
トッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イアン ブルヴィエール フランス国 62330 イスベルグ リュ ジェラール バランタン 16

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平軸線を有する２本の冷却ロール(1)
   と、これらのロールのエンド(3) に当接される２つの側
   壁(2) とを含む２本のロール間で薄い金属製品を連続鋳
   造する設備の側壁(2) の支持装置であって、この支持装
   置がロール(1)の軸線と平行な方向に移動可能なキャリ
   ッジ(5) と、このキャリッジ(5) に支持された押圧装置
   (6) と、スラストプレート(8) を介してこの押圧装置
   (6) に接続された側壁(2) と一体な支持プレート(4)
   と、この支持プレート(4) とスラストプレート(8) とに
   支持されたスラスト部材(9,9',9",9'") とを含み、支持
   プレート(4) がスラストプレート(8) を貫通する少なく
   とも１つのタイビーム(11,11')を有し、このタイビーム
   (11,11')の自由端にスラストプレート(8) の背面(14)と
   当接するストッパ(13,13')を有することを特徴とする側
   壁(2) の支持装置。
2. 【請求項２】 支持プレート(4) が３つのタイビーム(1
   1,11')を含む請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 タイビーム(11,11')が側壁(2) の形状に
   対応した領域に分散配置されている請求項１または２に
   記載の装置。
4. 【請求項４】 スラスト部材(9,9',9",9'") がバネであ
   る請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 【請求項５】 スラスト部材(9,9',9",9'") が制御され
   ラムである請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
6. 【請求項６】 少なくとも所定の瞬間での側壁(2) とロ
   ール(1) との間の距離を与える位置センサを少なくとも
   １つ有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 【請求項７】 位置センサがタイビーム(11,11')のスト
   ッパ(13,13')とスラストプレート(8) との間の距離を測
   定する請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 位置センサが容量性位置センサである請
   求項６または７に記載の装置。