JPS6027454A - 湾曲型ビ−ムブランク連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土木、建築、造船１機械装置に用いら糺るＨ、
４型鋼製造用の素材であるビームブランクの連続鋳造用
の装置に関する。

（従来技術９ ビームブランクの連続鋳造において、鋳片寸法を異にす
るビームブランクを鋳造するには、鋳型および鋳片案内
ローラ装置を全部取替える方式が提案されていた。し力
）しながら鋳型および鋳片案内ローラ装置を取替えるｌ
こは非常ｌこ長時間を要し。

作業性が悪く経済的でないため、従来は単一寸法のビー
ムブランクを鋳造し塑性加工によって寸法の異なる形鋼
を造り分ける方式が採用されることが多く、多量生産方
式において寸法の異なるビームブランクを単一のプロセ
スで生産することは工業的に採用された例はない。

（発明の目的〕 本発明の目的は、単一のプロセスで多種類の寸法を異に
するビームブランクを連続鋳造できる装置を提供するこ
とｆこあり、他の目的は設備費が低摩で、保守整備が容
易な装置を提供することにあり、さらζこ異なった他の
目的は鋳片サイズの変更にあたり操作が容易で１作業性
の優れた装置を提供することにある。

（発明の構成・作用） 本発明の詳細を従来のビームブランクの連続鋳造装置を
例にとって比較しつつ説明する。

第１図は従来の単一寸法のビームブランク連続鋳造装置
の概略図てあって、鋳型１に注入された溶鋼は、鋳片２
となって案内ローラ装置群３（エプロンローラ、カイト
ローラ、ピンチローラ、ベンディングローラ、水平ガイ
ドローラなどすべてを総称する）によって案内され１図
示していない切断装置に送られて、所定長さの鋳片に切
断される。

前記案内ローラ群３のうちそれぞれ括弧で示した区域の
案内ローラを機能、構造別に（ａ）〜（ｄ）に区分して
図示する。

（ａ）はビームブランク鋳片２の凝固シェルが薄い時期
に支承する８面支持案内ローラ装置で、上・下ウェブ支
持案内ローラ４ａ、　４ｂ、　フランジサイド支持案内
ローラ５ａ、　５ｂ、フランジ端部支持案内ローラ６ａ
〜６ｄからなり、形状保持およびバルジング防止のため
前記各ローラはビームブランク鋳片２の各縁辺に接触転
動しつつこれを支持する。第１図（ｂ）は上・下ウェブ
支持案内ローラ７ａ、　７ｂとフランジサイド支持案内
ローラ８ａ、８ｂからなる４面支持案内ローラて、この
区域では鋳片２の凝固が進み、もはやフランジ端部につ
いて支持する必要はない。

次に、第１図（Ｃ）は上・下ウェブ支持案内ローラ９ａ
、　９ｂ％　フランジ端部支持案内ローラ９ｃ〜９ｆか
らなる上下支持案内ローラ装置で、この区域では鋳片２
の凝固シェルは厚くなり、鋳片２の両フランジサイド案
内ローラは不要となる。フランジ部案内ローラ９Ｃ〜９
ｆは主として形状矯正ｔこあたり鋳片２１こ矯正力を付
与する機能を有する。さらに第１図（ｄ）は上・下案内
ローラ１０ａ、１０ｂからなる上下支持案内ローラ装置
で、鋳片２の主としてウェブを支持する水平の上案内ロ
ーラ１０ａ、下案内ローラｉｏ　ｂて構成される。

ビームブランク鋳型を連続鋳造するために、このような
種々の複雑な支持案内ローラ装置が必要であり、鋳片の
寸法を変えて造り分けるような設備開発はなされていな
かった。

本発明者等は単一プロセスにおいて多様な種別のＨ形鋼
を経済的に製造する設備開発に努めた結果、本発明装置
を開発した。

第２図（（ア〕〜（オ〕〕、第３図（（ア〕〜（オ））
は本発明鋳造装置における案内ローラ装置の実施例概略
図で、第２図（ア）は第１図の（ａ）と同じ８面支持案
内ローラ装置１１で、（イ）、（つ）は４面支持案内ロ
ーラ装置１２．１２’であって（イ〕、（つ）の如く区
域によって分割されている理由については後述する。（
工〕は６面支持案内ローラ装置１３を示し。

上・下ウェブ支持案内ローラ１４ａ、１４ｂとフランジ
端部支持案内ローラ１５　ａ〜１５　ｄから構成されて
いる。（オ）は胴部が径大な上、下ウェブ支持案内ロー
ラ１６ａ、１６ｂで構成される上下案内ローラ装置１７
である。

第２図（ア〕〜（オ〕の支持案内ローラ装置を第１図（
ａ）〜（ｄ）の如く区域別に遂次配列すると、大形のビ
ームブランク鋳片１９を連続鋳造することが出来る。

さて、このようにウェブ高さの高い鋳片１９の鋳造が終
った後、第３図の小形ビームブランク鋳片加を同一の連
続鋳造設備で鋳造するには、まず鋳型を交換する必要が
あり、さらに８面支持案内ローラ装置２１は装置１１に
比して、ウェブ、フランジサイド、フランジ端面の各支
持案内ローラを小形のものとせねばならないので、これ
も交換が必要となる。また、第３図（イ）に示す如く、
４面支持案内ローラ装置２２もウェブ高さζこ応じて小
形のローラからなるものに取替える必要が生ずる。而し
て、第３図（つ〕では鋳片加の凝固が進みウェブを支持
する必要性が無くなるので、第２図の（つ）に示す４面
支持案内ローラ１２′の上、下ウェブ支持案内ローラ２
３ａ、２３ｂ、フランジサイド支持案内ローラ２４ａ、
２４ｂを共用できることを本発明者等は発見した。これ
船こより初期設備費を非常に軽減することが出来る。

即ち、上ウェブ支持案内ローラ２３ａおよびフランジサ
イド支持案内ローラ２４ａ、２４．ｂを鋳片２ｏのフラ
ンジ幅船こ応じて位置変化できるようにすれば。

その目的を達成することができる。これが本発明の要点
の１つである。さらに第２図（工〕、（オ月こ示す６面
支持案内ローラ装置１３および上下案内口−ラ装置１７
１こついても、それぞれ上ウェブ支持案内ローラ１４　
ａ、フランジ端部支持案内ローラ１５ａ。

１５　ｃを位置変更すると共に、ウェブ支持案内ローラ
１６　ａを位置変更させれば鋳片１９から鋳片２０への
鋳造転換が迅速に実施される。

第２図、第３図において実＠　２５　ａ　−２５ｅは、
鋳片１９，２０の支持レベルを示す。第２図（つ〕、（
工〕。

（オ〕における下ウェブ支持案内ローラ２３ｂ、下ウェ
ブ支持案内ローラ１４　ｂ、下ウェブ支持案内ローラ１
６　ｂは１位置固定の１ま、鋳片１９．鋳片加の支持案
内が可能である。つまり鋳片１９てはウェブを、鋳片２
０ではフランジ端面をそれぞれ支持案内する。

矢印２ｆ３．２７．２８は各ローラの位置変更の理解を
容易にするために示したものである。

さて１本発明の１実施例にかかる案内支持ローラ装置の
配列は第１図（ア）〜（オ）の区域に示す通りで、（ア
〕〜（イ〕まての部分は鋳片凝固シェル薄Ｎ区域で、第
２図の（ア〕〜（イつの装置に対応し、第１図（つ）〜
（オ）の区域は鋳片凝固シェル強固区切で第２図の（つ
）〜（オ９の装置に対応している。

前記区域は溶鋼温度、鋳造速度、冷却条件によって異な
って来るので当該プロセスの操業条件にあわせて設定す
べきである。

次３こ本発明に用いられる各支持案内ローラ装置の詳Ｍ
Ｊｌこついて説明する。

第４図は前記４面支持案内ローラ装置１２′の概要説明
図で、大形ビームブランク鋳片１９を支持案内している
。２９はベースフレームでその両端部ｌこはガイドホス
）３０ａ、３０ｂが装着され、該ガイドポスト３０ａ、
３０ｂには脚筒３１．ａ、３１ｂが摺動自在に嵌装され
、該脚筒３１ａ、３１ｂには上フレーム３２が接合され
て込る。従って脚筒３１ａ、３１ｂの位置変動に応じて
上フレーム３２は図において上下自在に昇降する。

上フレーム３２の中央部には軸受金具３３を介して上ウ
ェブ支持案内ローラ２３ａが回転自在に取付けられ、鋳
片１９のウェブ上面を支承する。ベースフレーム２９の
中央部にも同様に軸受金具３４が固着され、下ウェブ支
持案内ローラ２３ｂが回転自在に支承されている。前記
脚筒３１ａ、３１ｂには固着装置３５ａ、３５ｂを介し
て、先端部に軸受金具３５ａ’、３６ｂを有するシリン
ダー型の支持装置３７ａ、３７ｂカＳ取付けられ、該支
持装置３７ａ、３７ｂの軸受金具Ｉａ、３６ｂｌこはフ
ランジのサイド案内ローラ２４ａ。

２４ｂ（以下単にサイド案内ローラと云う）が設けられ
ている。

３８は図示していない駆動装置によって駆動される動力
伝達軸で、ガイドボス）３０ａ、３０ｂの下音シに装着
されたウオームギヤー装置１００　ａ　、　１００　ｂ
を介して前記脚筒３１ａ、３１ｂを昇降ぜしめる。該脚
筒３１ａ、３１ｂの昇降は前記装置に限定することなく
、適宜な装置を用いることも可能であり、本発明では前
記手段を総称して脚筒昇降装置と云う。

第５図は前記大形のビームブランク鋳片１９１こ代り小
形のビームブランク鋳片加の案内をする概略説明図で、
第４図で説明した通り脚筒昇降装置により脚筒を上昇さ
せ、支持装置３７ａ、３７ｂを図示していない駆動装置
（液圧、電動、気圧など任意の機械要素）で駆動させる
ことにより、上ウェブ支持案内ローラ２３ａおよびサイ
ド案内ローラ２４ａ。

２４ｂを鋳片四の最適案内位置に迅速に保定することが
出来る。

第６図、第７図は６面支持案内ローラ装置１３の詳細説
明図で、第６図は大形のビームブランク鋳片１９を支持
案内している状況を、第７図は小形のビームブランク鋳
片２０を支持案内している状況を示す。第６図において
、３９はベースフレームで台座４０を備え、該台座４０
にはフランジ端部支持案内ローラ１５ｂ、１５ｄの軸受
金具４１ａ、４１ｂおよび下ウェブ支持案内ローラ１４
　ｂの軸受金具４２が固着されている。４３ａ、４３ｂ
はベースフレーム３９に装着されたガイドポストで、該
ガイドポストに遊嵌された脚筒４４ａ、４４ｂを介して
上フレーム４５は前記ガイドポス）４３ａ、４３ｂに昇
降自在に支持されている。上フレーム４５と脚筒４４ａ
、４４ｂは固着されて一体化されており、さらｌこ上フ
レーム４５には台座４６が固着され、該台座４６ｊこは
フランジ端部支持案内ローラ１５ａ、１５ｃｉ−回転自
在ｔこ支持する軸受金具４７ａ、４７ｂおよび上ウェブ
支持案内ローラ１４ａを回転自在に支持する軸受金具４
８が固着されている。４９は図示していない駆動装置ζ
こよって駆動される動力伝達軸で、ガイドボス）４３ａ
、４３ｂの下部に装着されたウオームギヤー装置１００
　ａ　、　＋００　ｂを介して前記脚筒４４ａ、４４ｂ
を昇降せしめる。５゜ａ、５０ｂはベースフレーム３９
を支承する固定用フレームで１図示していないスタンド
に取付けられている。

６面支持案内ローラ装置Ｊ３の構造は前述のようになっ
ているので、大形ビームブランク鋳片から小形ビームブ
ランク鋳片に製造が切替えられた場合、第７図に示す如
く、動力伝達軸４９の作動により上フレーム４５を上昇
させ、上下ウェブ支持案内ローラ１４ａ、１４ｂで小形
ビームブランク鋳片２０のフランジ端部を支承すること
ができる。小形から大形ビームブランク鋳片への切替も
同様にして迅速に”実施Ｔることが可能となる。

次に第８図、第９図は上下案内コーラ装置１７の詳細説
明図で、第８図は大形ビームブランク鋳片１９を、第９
図は小形のビームブランク鋳片加を案内している状況を
示す概要図である。５１はベースフレームでガイドボス
）５２ａ、５２ｂが両端部に装着されており、ガイドボ
ス）５２ａ、５２ｂの上端は上フレーム５３で互に固定
されている。さらにガイドボス）５２ａ、５２ｂの先端
にはシリンダー装置５４ａ＋５４ｂが装着され、該シリ
ンダー装置５４ａ、５４ｂからはピストン５５ａ、５５
ｂが下方に伸び、その先端１こ上ウェブ支持ローラｉ６
　ａの軸受５６ａ、５６ｂが装着されている。またベー
スフレーム５Ｈこは下ウェブ支持ローラ１６　ｂの軸受
５７ａ、５７ｂが固定されている。

従って、大形ビームブランク鋳片１９から小形ビームブ
ランク鋳片加に製造を切替える際は、第９図１こ示すよ
うに図示していない作動装置を介して前記シリンダー装
置５４ａ、５４ｂを作動し、上ウェブ支持ローラ１６ａ
を吊上げ、該上ウェブ支持ローラ１６　ａと下ウェブ支
持ローラ１６ｂで、小形ビームブランク鋳片加のフラン
ジ端部を支承せしめる。

前記切替えはシリンダー装置５４ａ、５４ｂの作動のみ
ですむため作業性が極めて優れており、設備費も低摩で
ある。

さて１次に、鋳型および鋳型直下の鋳片凝固シェル薄層
区域案内ローラ装置の詳細につき第１０図に示す実施例
に従って説明する。

第１０図は鋳型１とサポートロールおよびそれに続く案
内ロール配列を示す概要断面図で、鋳型ｌは鋳型支持フ
レーム郭を介して鋳型オシレーションテーブル５９に装
着されている。オシレーション発生偏心カム６０はオシ
レーション動力伝達軸６１゜オシレーション動力伝達歯
車装置６２を介して前記鋳型オシレーションテーブル５
９を作動する。６３は８面支持案内ローラ装置で、ビー
ムブランク鋳造鋳型１からの鋳片を支持するよう上端は
前記鋳型１に近接して鋳型支持フレーム５８に鋳型オシ
レーション運動方向に摺動可能なように嵌合支持されて
おり、′また下端は共通架台６４に固定されている受け
台座（図示していない）に遊嵌支持されている。従って
８面支持案内ローラ装置６３は、全体として下端を中心
として微揺動可能で、かつ鋳型オシレーションテーブル
５９の運動を妨けることはない。

さらに、前記共通架台６４は基礎フレーム６５ｆこ脱着
自在に固定されている。６６は共通架台６４と基礎フレ
ーム６５との係合を強固にするためのストッパーである
。６７はフランジ端部案内ローラ、６８はウェブ支持案
内ローラ、６９はフランジサイド案内ローラを示す。７
０は４面支持案内口〜う装置で、７１゜７２はウェブ支
持案内ローラおよびフランジサイド案内ローラである。

前記４面支持案内ローラ装置７０は図示の如く単位セグ
メントに構成されており、取付架台７３．取付架台軸７
４を介して基礎架台７５にコツター７６１こ示す如くコ
ツター機構によ１り脱着自在に取付けられている。基礎
架台７５はまた取付具７７を介して基礎構成ビーム７８
に係合されている。

７９は４面支持案内ローラ装置７０を交換するときの案
内ローラ装置交換用ガイドレールで、４面支持案内ロー
ラ装置７０の巾方向の左右に外幅寸法より若干広めに設
けられている。８０は前記カイトレール７９に嵌りこみ
転勤できるように４面支持案内ローラ装置７０に取付け
られている案内ローラ装置交換用ガイドローラ、８１ａ
、８１ｂは４面支持案内ローラ装置交換時のワイヤー取
付金具である。

かかる構造であるため、大形から小形あるいは小形から
大形へと製造を転換する際は、後述する動力伝達機構お
よびクランプ装置、冷却水供給係合機構と共通架台６４
との保合を解いたのち、共通架台６４に設けられた吊上
ビン８２に吊具８３を嵌合させ、図示していない天井ク
レーンの吊上フック８４により吊具８３を吊上げると、
共通架台６４ハビームブランク鋳造鋳型１と、８面支持
案内ローラ装置６３のほか、係合されている前述のオシ
レーション関係装置を乗せたまま吊上げられる。

次に、４面支持案内ローラ装置について、コツター７６
を抜取り基礎架台７５との保合を解いたのち。

ワイヤー取付金具８１ａ、８１ｂにワイヤーを取付け。

図示していない天井クレーンの吊上７ツク８４により吊
上げると、４面支持案内ローラ装置７０は前記ガイドレ
ール７９ｊこ沿って吊上げられる。かぐして前述の方法
で取外された鋳型および案内ローラ装置を所定の位置に
運び１次の鋳造にそなえて待機させである次のビームブ
ランク用鋳型および支持案内ローラ装置を前述の方法と
逆の手順で基礎フレーム６５．基礎架台７５に固定させ
ロールアライメント調整を実施丁れば、直ちに次のビー
ムブランクを鋳造することができる。

次に、８５は冷却水供給管脱着装置で、移動用シリンダ
ー装置８６によって共通架台６４に内蔵されている冷却
水系路に接続されている。８７は前記移動用シリンダー
装置８６の台座である。８８はオシレーション動力発生
モーター８９．伝達軸９０による動力伝達経路の途中に
設けられた伝達軸係合装置で。

共通架台６４を交換する際には、固定台座９１に固定さ
れた保合変更シリンダー９２を作動させて、共通架台６
４に内蔵されたオンレーション動力伝達機構との保合を
解いたり、あるいは保合を行う、９３は前記モーター８
９の台座である。

なお、４面支持案内ローラ装置の交換方法は前記の天井
クレーンを利用する方法のほか、支持案内ローラ装置全
体を交換台車に上架して交換台車を移動する方式を採用
することも可能である。

（実施例） 次の第１表に示すビームブランクを鋳造速度Ａテイズ鋳
片１．２０　ｍ、％、Ｂサイズ鋳片１４ワ勢として鋳造
を行ったが、いずれも良好な鋳造が実施でき、また鋳型
および支持案内ローラ装置の交換も円滑で故障は生じな
かった。

第　１　表 （発明の効果〕 本発明の装置により単一の製造プラントで多種類の寸法
のビームブランクの連続鋳造が、工業的規模で可能とな
り結果としてＨ形鋼の製造が極めて経済的ｌこなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知のビームブランク連続鋳造装置の概略説明
図、第２図、第３図は本発明にかかる案内ローラ装置の
概略説明図、第４図、第５図は本発明に関する案内ロー
ラ装置の鋳片支持案内要領概略図、第６図、第７図は６
面支持案内ローラ装置の鋳片案内要領説明図、第８図、
第９図は上下案内ローラ装置の鋳片案内要領説明図、第
１０図は鋳型および鋳型直下の支持案内ロール装置の交
換要領概略説明図である。 ｌ・・・鋳型、２・・・鋳片、３・・・案内ローラ装置
群。 ４ａ、　４ｂ、　’７ａ、　７ｂ、　９ａ、、　９ｂ、
　１４ａ、　１４ｂ、、　１６ａ、　１６ｂ。 ２３ａ、　２３ｂ・・・上下ウェブ支持案内ローラ、　
５ａ、　５ｂ。 ８ａ、　８ｂ、　２４ａ、　２４ｂ・・・フランジサイ
ド支持案内ローラ、６ａ、　６ｂ、　９ａ　〜９ｆ、　
１５ａ、　１５１）−フランジ端部支持案内ローラ、　
１０ａ、　１０ｂ・・・上下案内ローラ、　］−１・・
・８面支持案内ローラ装置、　１２．１２’・・・４面
支持案内ローラ装置、１３・・・６面支持案内ローラ装
置、１７・・・上下案内ローラ装置、１９・・・大形ビ
ームブランク鋳片、２０・・・小形ビームブランク鋳片
、２１・・・８面支持案内ローラ装置、　２５ａ−２５
ｅ・・・鋳片支持レベル。 ２６〜２８・・・矢印％２９．３９・・・ベースフレー
ム、３０ａ、３０ｂ、　４３ａ、　４３ｂ　・・・ガイ
ドポスト、３１ａ、　３１ｂ、　４４ａ、４４ｂ　・・
・脚筒、　３２．４５　・７レーム、　３３．３４．３
６ａ、　３６ｂ。 ４１ａ　、　４１ｂ　、　４２．４７ａ　、　４７ｂ、
　４８−軸受金具、　３５ａ、　３５ｂ・・・固着装置
、　３７ａ、　３７ｂ・・・支持装置、　３８．４９・
・・動力伝達軸、　４０．４６・・・台座、　５０ａ、
　５０ｂ・・・固定用フレーム、５１・・・ベースフレ
ーム、　５２ａ、　５２ｂ・・・カイトホスト、５３・
・・上フレームｔ’　５４ａ、　５４ｂ・・・シリンダ
ー装置。 ５５ａ、　５５ｂ−ピストン、　５６ａ　、５６ｂ　、
５７ａ　、５７ｂ　・・・軸受、５８・・・鋳型支持フ
レーム、５９・・・鋳型オシレーションテーブル、６０
・・・オシレーション発生偏心カム。 ６１・・・オシレーション動力伝達軸、６２・・・オシ
レーション動力伝達歯車装置、６３・・・８面支持案内
口〜う装置、６４・・・共通架台、６５・・・基礎フレ
ーム、６６・・・ストッパー、６７・・・フランジ端部
支持案内ローラ、６８・・・ウェブ支持案内ローラ、６
９・・・フランジサイド支持案内ローラ、７０・・・４
面支持案内ローラ装置、７１・・・ウェブ支持案内ロー
ラ、７２・・・フランジサイド支持案内ａ−ラ、７３・
・・取付架台、７４・・・取付架台軸。 ７５・・・基礎架台、７６・・・コツター、７７・・・
取付具、７８・・・基礎構成ビーム、７９・・・案内ロ
ーラ装置交換用ガイドレール、８０・・・案内ローラ装
置交換用ガイドローラ、　８１ａ、　８１ｂ・・・ワイ
ヤー取付金具、８２・・・吊上ビン。 ８３・・・吊具、８４・・・吊上７ツク、８５・・・冷
却水供給管脱着装置、８６・・・移動用シリンダー装置
、８７・・・台座。 ８８・・・伝達軸係合装置、８９・・・オシレーション
動カ発生モーター、　９０・・・伝達軸、９１・・・固
定台座、９２・・・保合変更シリンダー、９３・・・台
座。 特許出願人　代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名） 嬉Ｉ！ＩＪ ｏｂ １２９　第３ｒｌＪ 第４ＷＪ 第７Ｗｉ ９ 第８図 ７ ６ｂ 第９図 ＋６ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 湾曲型ビームブランク連続鋳造装置において。 鋳型および鋳型直下の鋳片凝固シェル薄層区域案内ロー
   ラ装置を取替方式とし、鋳片凝固シェル強固区域案内ロ
   ーラ装置のクエブ案内ａ−ラおよびフランジサイド案内
   ローラを位置可変方式ζこ構成し寸法の異なるビームブ
   ランクを鋳造可能としたことを特徴とする湾曲型ビーム
   ブランク連続鋳造装置。