JPH11239849A - 薄板連続鋳造用ロール - Google Patents

薄板連続鋳造用ロール

Info

Publication number
JPH11239849A
JPH11239849A JP10043889A JP4388998A JPH11239849A JP H11239849 A JPH11239849 A JP H11239849A JP 10043889 A JP10043889 A JP 10043889A JP 4388998 A JP4388998 A JP 4388998A JP H11239849 A JPH11239849 A JP H11239849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
roll
arbor
shrinkage
crown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10043889A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Shirai
善久 白井
Kunito Hara
邦人 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP10043889A priority Critical patent/JPH11239849A/ja
Publication of JPH11239849A publication Critical patent/JPH11239849A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅方向に厚さがほぼ均一ないわゆる低クラウ
ンの薄板の製造を可能とする薄板連続鋳造用ロールを提
供する。 【解決手段】 スリーブの外表面にW形状の初期クラウ
ンを付与したスリーブを30kgf/mm2 以上60kgf/mm2
以下の焼きバメ応力でロール本体であるアーバに焼きバ
メ固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼やステンレ
ス鋼あるいは銅合金等、各種金属の薄板を溶融金属(以
下、溶湯ともいう)から連続鋳造法によって直接的に製
造する場合に使用する薄板連続鋳造用ロールに関する。
【0002】
【従来の技術】溶湯から厚さ数mm程度(明確な定義は
ないがおよそ1〜10mm)の薄板を直接的に製造する
連続鋳造方法は、ストリップキャスティング法(SC
法)と呼ばれており、種々の方式が提案されている。
【0003】SC法の主な方式には、互いに反対方向に
回転する一対のロール間に溶湯を上方から注入する双ロ
ール上注ぎ方式、同じく一対のロール間に溶湯を水平方
向から注入する双ロール横注ぎ方式、あるいは1つのロ
ールに溶湯を水平方向から注入する単ロール方式等があ
るが、いずれもロールが鋳型として使用されている。S
C法による薄板の製造を双ロール上注ぎ方式を例にして
説明する。
【0004】図1は、双ロール上注ぎ方式による薄板の
製造方法を模式的に示す概念図である。同図に示すよう
に、内部冷却された一対のロール11と耐火物製のサイ
ドダム12で形成される湯溜部に注入された溶湯13
は、ロール11の表面で冷却され凝固シェル14を形成
する。この凝固シェル14はロール11の回転とともに
下方に移動し、キスポイント(2つのロールの最接近
点)の近傍で圧着し、薄板15が製造される。
【0005】通常、ロールは、ロール本体であるアーバ
とその外周部に装着したスリーブを備え、スリーブ内表
面やアーバー外表面に冷却溝を設け、高温の溶湯と接触
するスリーブを内面から水冷却する構造としている。と
ころで、上記薄板は、次工程の冷間圧延の母材として幅
方向に厚さがほぼ均一ないわゆる低クラウンの断面形状
が要求され、特に幅方向に厚さが均一な長方形か、また
は幅中央部の厚さが僅かに厚い形状のものが望まれてい
る。
【0006】しかしながら、通常、スリーブは溶湯との
接触により加熱膨張し、ロールは幅中央部の直径が端部
よりも大きいビア樽状に熱変形するため、幅方向に均一
な厚さの薄板が得られない。
【0007】そこで、スリーブ外周面に鋳造中の熱変形
に相当するクラウンを予め付与し、鋳造中のロールギャ
ップ形状および鋳片形状を改善する方法が提案されてい
る。ロールに予め付与するクラウンを初期クラウンをい
う。
【0008】例えば、特開昭61−37354号公報に
は、水冷ドラム式の連続鋳造機でドラム(ロール)軸方
向の中央部を凹ませた鼓形状の初期クラウンを付与した
ドラムが提示されている。
【0009】特開平5−220547号公報には、鋳造
中のロールはビア樽状あるいは鼓形状に熱変形すると
し、予め求めた板厚と板クラウンとの関係より板クラウ
ンを推定し、ロールに付与する初期クラウンを変更して
鋳造する方法が提示されており、具体的なロール形状
(初期クラウン)として、デッドフラット形状(ロール
軸方向に直径が一様な円筒状)と鼓形状が記載されてい
る。
【0010】特開昭59−70443号公報には、予め
鼓形状の初期クラウンを付与したロールの内側より圧力
を加えてロール外周を膨張させロール外周を真直な状態
に保持して鋳造する方法が提示されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、SC法
の技術開発の一環として、薄板の形状改善を目的に、ス
リーブをアーバに固定したロールで、上記特開昭61−
37354号公報などに記載されているように、スリー
ブの外周面にロール軸方向の中央部を凹ませた鼓形状の
初期クラウンを付与する方法を試みた。
【0012】しかし、鼓形状の初期クラウン形状を付与
したロールを用いた場合でも、薄板の形状はまだ十分で
はなく、したがって、次工程の冷間圧延で、圧延速度を
小さくしたり、圧延回数を増やして形状を修正する等の
作業が必要となった。また、冷間圧延の際、耳割れや耳
波あるいは中伸び等が発生し、良好な製品が得られなか
った。
【0013】本発明の目的は、幅方向に厚さがほぼ均一
ないわゆる低クラウンの薄板の製造を可能とする薄板連
続鋳造用ロールを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
達成のためにスリーブをアーバに固定したロールを使用
して、初期クラウンの形状に関する種々の試験をおこな
い、下記に示す知見を得た。
【0015】(a) 熱膨張によるスリーブの変形は、ロー
ル軸方向の中間部(ロール端とロール中央部との間の領
域)で最大となる。図2は、薄板の幅方向の厚さ分布を
示すグラフの一例で、初期クラウンを付与しない円筒形
状のロールを使用した場合である。同図に示すように、
薄板の厚さは、エッジから100mm程度内部よりの位
置で最も薄くなる。
【0016】(b) スリーブ外周面に上記中間部が最も凹
んだW形状の初期クラウンを付与することにより、幅方
向に厚さの変動が少ない低クラウンの薄板を得ることが
できる。
【0017】(c) さらに、スリーブをアーバに焼きバメ
にて固定することにより操業条件が変化しても、上記低
クラウンを維持することができる。特に、焼きバメ応力
を30kgf/mm2 以上60kgf/mm2 以下とすると良好であ
る。
【0018】本発明は、上記知見に基づくもので、その
要旨は以下の通りである。 (1) 溶融金属から薄板を直接的に製造する装置に使用す
るスリーブをアーバに固定した薄板連続鋳造用ロールに
おいて、予め前記スリーブの外表面にW形状の初期クラ
ウンを付与したことを特徴とする薄板連続鋳造用ロー
ル。
【0019】(2) 焼きバメにてスリーブをアーバに固定
したことを特徴とする上記(1) 項に記載の薄板連続鋳造
用ロール。 (3) 上記焼きバメを下記の式で算出される焼きバメ応力
が30kgf/mm2 以上60kgf/mm2 以下でおこなうことを
特徴とする上記(2) 項に記載の薄板連続鋳造用ロール。
【0020】
【数1】
【0021】ここで、σ:焼きバメ応力(kgf/mm2 )、
δ:焼きバメ代(直径)(mm) E:スリーブのヤング率(kgf/mm2 )、D:スリーブの
外径(mm) d:スリーブの内径(mm)である。
【0022】
【発明の実施の形態】図3は、本発明の薄板連続鋳造用
ロールの基本構造の一例を模式的に示す断面図である。
ここで、符号1は薄板連続鋳造用ロール(以下、ロール
という)、2はアーバ、3はスリーブ、5は冷却溝、6
〜9は通水路である。
【0023】同図に示すように、本発明のロール1は外
表面に複数の冷却溝5を形成したアーバ2と、このアー
バ2の外周部に焼きバメにて固定したスリーブ3を備え
ている。なお、スリーブの固定は、溶接などでも良い。
【0024】本発明の薄板連続鋳造用ロール(以下、単
にロールという)は、スリーブの外表面にW形状の初期
クラウンを付与したことを特徴とする。図4は、本発明
に係わるW形状の初期クラウンを模式的に示すスリーブ
要部の拡大図である。なお、本明細書で言うW形状の初
期クラウンは、図4に例示するものに限らず、両中間部
にそれぞれ凹型クラウンを有するもの一般を指称するも
のである。
【0025】同図の(A)と(C)は、ロール軸方向の
中間部に、それぞれb−c−d−fあるいはb−c−f
の凹みを形成した場合であり、また同図の(B)と
(D)は、上記中間部に加えロール軸方向の中央部のb
−a−bの区間にも凹みを形成した場合である。
【0026】同図において、a点はロールの軸方向中心
点、b点およびe点は中間部の凹みが開始する点、c点
とd点は中間部の凹みが最大になる点、f点はスリーブ
端(ロール端)である。また、H1は中心点aを基準と
した中間部の凹み深さ、H2はスリーブ端fを基準とし
た中心点aの凹み深さであり、W1、W3はそれぞれ中
間部の凹み最大点cおよびdとスリーブ端fとの距離、
W2はスリーブ端fと凹み開始点eとの距離である。
【0027】初期クラウンを付与していない円筒形状の
ロールを使用したときの薄板の形状は、図2に示したよ
うに、板エッジから100mm程度内側の領域が最も薄
くなっており、したがって、図4に示すようにロール軸
方向の中間部が最も凹んだW形状の初期クラウンをスリ
ーブに付与することにより、幅方向に厚さ変動の少ない
薄板が得られる。
【0028】上記中間部に形成する凹み形状は、図4の
(C)や(D)に示すように円弧状であっても、図4の
(A)や(B)に示すように台形状であってもよい。好
ましくは、H1が0.02mm以上0.25mm以下
で、H2が0.2mm以下で、W1およびW3が40m
m以上200mm以下で、W2が20mm以下である。
【0029】なお、図4の(A)や(C)のような初期
クラウンの場合、操業条件の変動などにより、薄板の断
面形状が長方形でなく樽形状や鼓形状になることがあ
る。したがって、図4の(B)や(D)に示すように、
スリーブ外表面には、中間部に加え中央部も凹んだ初期
クラウンを付与するのが望ましい。
【0030】本発明の好適態様にあっては、スリーブを
アーバに焼きバメにて固定したことを特徴とする。焼き
バメは次のようにしておこなわれる。
【0031】所定のスリーブ内径(アーバ外径−焼きバ
メ代δ)に加工したスリーブを所定の温度(焼きバメ温
度+室温)よりやや高い温度まで加熱して熱膨張させ
て、アーバをスリーブ内に挿入する、あるいはスリーブ
をアーバにはめ込む。スリーブが放冷して収縮すると、
ある時点でスリーブ内面とアーバ外面が接触し始めて面
圧が発生し、スリーブが周方向に伸ばされて周方向に焼
きバメ応力が発生する。この時のスリーブの温度と室温
の差を焼きバメ温度と称する。スリーブがさらに冷却さ
れて室温になった時点で、面圧と周方向の焼きバメ応力
はある一定の値となり、スリーブはアーバに固定され
る。
【0032】上記焼きバメ応力の発生により、スリーブ
の熱変形が抑制されるため、湯面レベルや溶鋼温度ある
いは鋳造速度などの操業条件が変化しても操業中のロー
ルクラウンの変化が少なく、低クラウンを維持すること
ができる。したがって、初期クラウンの形状を統合し、
ロールの保有数を減少させることが可能となる。
【0033】好ましくは、下記の式で算出される焼きバ
メ応力が30kgf/mm2 以上60kgf/mm2 以下である。
【0034】
【数1】
【0035】ここで、σ:焼きバメ応力(kgf/mm2 )、
δ:焼きバメ代(直径)(mm) E:スリーブのヤング率(kgf/mm2 )、D:スリーブの
外径(mm) d:スリーブの内径(mm)である。
【0036】焼きバメ応力が30kgf/mm2 未満になる
と、鋳造の際のスリーブの熱変形が大きくなり、操業条
件が変化したとき低クラウンの維持が難しい。
【0037】焼きバメ応力が60kgf/mm2 越えると、焼
きバメ中あるいは焼きバメ後にスリーブの変形や割れが
発生し易くなる。すなわち、通常、スリーブの材質は、
熱伝導度が高く、耐力が大きい銅合金などが用いられる
が、焼きバメ応力が60kgf/mm2 越えると耐力の限界を
超える。さらに好ましくは、焼きバメ応力は35kgf/mm
2 以上55kgf/mm2 以下である。
【0038】
【実施例】(実施例1)図2に示す基本構造で、表1に
示す主仕様のロールを焼きバメにて製作した。
【0039】
【表1】
【0040】表1に示すように、本発明例は、スリーブ
材質として耐力が44kgf/mm2 の銅合金を用い、焼きバ
メ応力σが38kgf/mm2 となるように焼きバメをおこな
い、, 外径1400mmのロールとした。
【0041】次に、上記ロールのスリーブ外周面に、図
4の(A)あるいは(B)に示すW形状の初期クラウン
を形成した。表2に、初期クラウンの形状を、実施例2
で使用した比較例とともに示す。
【0042】
【表2】
【0043】初期クラウンの付与は、アーバに焼きバメ
固定したスリーブの外周面を所定の初期クラウン形状に
なるように機械加工した後、Niめっきを施し、次いで
めっき厚が2.0mmとなるように機械加工する方法で
おこなった。なお、比較例1は、鼓形状の初期クラウン
を付与したロール、比較例2は、初期クラウンを付与し
ない円筒形状のロールであり、初期クラウンの形状以外
は本発明例と同様である。図5は、比較例1のロールに
付与した鼓形状の初期クラウンの模式図である。
【0044】(実施例2)実施例1で製作した本発明例
1と2のロールを用い、双ロール上注ぎ式薄板製造装置
にて、厚さ約2.1mmのステンレスの薄板を製造し、
薄板の形状を調査した。表3に製造条件を示す。
【0045】
【表3】
【0046】さらに、上記薄板を焼鈍、酸洗した後、冷
間圧延で厚さ0.5mmの製品に製造し、製品形状を調
査した。表4に焼鈍ならびに冷間圧延条件を示す。
【0047】
【表4】
【0048】図6は、本発明例1における薄板の幅方向
厚さ分布の調査結果である。同図に示すように、幅方向
に厚さ変動の少ない低クラウンの薄板が得られた。
【0049】表5に、本発明例の薄板のクラウン形状と
クラウン量ならびに冷延後の製品形状の調査結果を比較
例とともに示す。なお、同表のクラウン量は薄板の幅方
向中央部と幅端部との厚み差であり、(+)が樽形状、
(−)が鼓形状を示す。
【0050】
【表5】
【0051】本発明例1の薄板クラウンは、やや樽形状
でクラウン量が(+)0.015〜(+)0.035m
mであり、本発明例2は、やや樽形状〜やや鼓形状でク
ラウン量が(−)0.015〜(+)0.020mmと
いずれもクラウンが小さく良好であった。また、冷間圧
延においても、中伸びや耳波などの発生が見られず製品
形状は良好であった。
【0052】比較例1では、薄板のクラウンは、樽形状
でクラウン量が(+)0.080〜(+)0.110m
mと大きく、冷間圧延で端部割れ(耳割れともいう)が
発生し、製品形状は不良であった。
【0053】比較例2では、薄板のクラウンは、W形状
でクラウン量(幅中央厚−最小厚)が(+)0.140
〜(+)0.180mmと大きく、冷間圧延で中伸びが
発生し、製品は不良となった。
【0054】
【発明の効果】クラウンの小さい良好な形状の薄板の製
造が可能となる、したがって、次の冷間圧延工程で圧延
された製品の形状が安定し、品質の向上ならびに歩留ま
りの向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】双ロール上注ぎ方式による薄板の製造方法を模
式的に示す概念図である。
【図2】薄板の幅方向の厚さ分布を示すグラフの一例
で、初期クラウンを付与しない円筒形状のロールを使用
した場合である。
【図3】本発明の薄板連続鋳造用ロールの基本構造の一
例を模式的に示す断面図である。
【図4】本発明に係わる初期クラウン形状を模式的に示
すスリーブ要部の拡大図である。
【図5】比較例1のロールに付与した鼓形状の初期クラ
ウンの模式図である。
【図6】本発明例1における薄板の幅方向厚さ分布の調
査結果である。
【符号の説明】
1、11 ロール 2 アーバ 3 スリーブ 5 冷却溝 6、7、8、9 通水路 12 サイドダム 13 容湯 14 凝固シェル 15 薄板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属から薄板を直接的に製造する装
    置に使用するスリーブをアーバに固定した薄板連続鋳造
    用ロールにおいて、予め前記スリーブの外表面にW形状
    の初期クラウンを付与したことを特徴とする薄板連続鋳
    造用ロール。
  2. 【請求項2】 焼きバメにてスリーブをアーバに固定し
    たことを特徴とする請求項1に記載の薄板連続鋳造用ロ
    ール。
  3. 【請求項3】 上記焼きバメを下記の式で算出される焼
    きバメ応力が30kgf/mm2 以上60kgf/mm2 以下でおこ
    なうことを特徴とする請求項2に記載の薄板連続鋳造用
    ロール。 【数1】 ここで、σ:焼きバメ応力(kgf/mm2 )、δ:焼きバメ
    代(直径)(mm) E:スリーブのヤング率(kgf/mm2 )、D:スリーブの
    外径(mm) d:スリーブの内径(mm)である。
JP10043889A 1998-02-25 1998-02-25 薄板連続鋳造用ロール Withdrawn JPH11239849A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10043889A JPH11239849A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 薄板連続鋳造用ロール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10043889A JPH11239849A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 薄板連続鋳造用ロール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11239849A true JPH11239849A (ja) 1999-09-07

Family

ID=12676280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10043889A Withdrawn JPH11239849A (ja) 1998-02-25 1998-02-25 薄板連続鋳造用ロール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11239849A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2293893A1 (en) * 2008-06-24 2011-03-16 Nucor Corporation Strip casting method for controlling edge quality and apparatus therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2293893A1 (en) * 2008-06-24 2011-03-16 Nucor Corporation Strip casting method for controlling edge quality and apparatus therefor
EP2293893A4 (en) * 2008-06-24 2015-04-15 Nucor Corp THIN-BAND CASTING METHOD FOR CONTROLLING EDGE QUALITY AND APPARATUS FOR ITS IMPLEMENTATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3058185B2 (ja) オーステナイト系ステンレス薄肉連続鋳造鋳片
JPH0661600B2 (ja) 急冷薄帯製造用の冷却ロール
EP0260835B1 (en) Cooling rolls for producing rapidly solidified metal strip sheets
JPH082484B2 (ja) 表面品質の優れたオーステナイト系ステンレス鋼薄帯状鋳片、薄板の製造方法および薄帯状鋳片
JPH11239849A (ja) 薄板連続鋳造用ロール
EP0404106B1 (en) Apparatus and method of rapidly and uniformly widthwise cooling cast stainless steel strip in continuous casting
JP3090188B2 (ja) 薄肉鋳片連続鋳造装置の冷却ドラム
JPH08150442A (ja) 金属薄板の連続鋳造用ロール
JP3090183B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼薄肉鋳片及びその製造方法
US4235278A (en) Ring for a casting machine wheel
JP3145766B2 (ja) 2相系ステンレス鋼の薄板連続鋳造法
JP3039249B2 (ja) 薄板の連続鋳造用ロール
JPH05220547A (ja) 双ロール式薄板連続鋳造における板クラウン推定方法及び連続鋳造方法
JPS6137354A (ja) ドラム式薄板連続鋳造機における水冷ドラム
JP3095679B2 (ja) 薄肉鋳片連続鋳造装置の冷却ドラムおよびその製造方法
JPH11156492A (ja) 薄板連続鋳造用ロール
JPH0790335B2 (ja) 双ロ−ル式連続鋳造機
KR100674617B1 (ko) 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤
JPH02299748A (ja) 双ロール式急冷薄帯製造用ロールおよびその使用方法
KR100356176B1 (ko) 쌍롤형 박판주조기용 냉각롤
JPH10193068A (ja) Cr−Ni系ステンレス鋼板の製造方法及び装置
KR100489015B1 (ko) 쌍롤식 박판주조기용 냉각롤
JP2004042128A (ja) 双ロール連鋳機の鋳造ロール
JP2001314944A (ja) 薄鋳片連続鋳造機用冷却ドラムおよび薄鋳片連続鋳造方法
SU776678A1 (ru) Способ получени заготовки из сплава на железо-никель-кобальтовой основе

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050510